新型开环核苷类抗病毒药物的研究

论文摘要

病毒严重危害人类的健康和生命,人们致力于抗病毒药物的研究,但获得临床肯定的仅有二十多种,其中主要是核苷类药物。虽然它们在减少患者的发病率和致死率方面发挥了积极的作用,但同时存在多方面的缺陷:1、大部分药物基于体内细胞和病毒的酶或蛋白为靶标,对正常人体细胞也不可避免具有较大杀伤性。2、对于一些非自动免疫病毒疾病（如HIV-1,HBV和HCV）,由于无法彻底清除体内药物屏障区的病毒,只得长期甚至终身用药。3、临床上大多数药物生物利用度较低,要达到一定的疗效必须扩大用药剂量,长期高剂量的用药,使得日前临床应用的药物易耐产生药性,有时这种耐药性对患者是致命的。诸如PMEA等开环核苷膦酸酯类似物是一类新型抗病毒药物,其基本结构是在药物分子中直接引入膦酸基团,通过脂肪醚链与嘌呤连接,进入体内可以绕开活化限速步骤的一磷酸化,同时将原核苷类药物的刚性构象打开为柔性构象,使其更好的和靶点锲和,结构简单、毒性低,特别是对耐药病毒株高效、特效等特点引起了人们的关注。不过,透膜性差导致的吸收利用度低等为其缺点。为了改善PMEA的口服生物利用度,人们利用前药设计原理,设计并相继合成了它的各种膦酸酯作为PMEA的前药,即将PMEA膦酰基上的羟基保护。所得到的PMEA二酯要求极性较PMEA小,能透过细胞膜,同时在体内酶的作用下能够水解释放出PMEA。其中阿德福韦酯(Adefovir dipivoxil,Hepsera?)已于2002年9月,经FDA批准成为第二个治疗慢性乙肝的核苷类抗病毒药。其显著优点是对拉米夫定产生的YMDD变异株（包括YVDD和YIDD变异）病毒有很强的抑制作用,发生耐药变异较晚且发生率低,同时能显著降低cccDNA水平,实现了最大限度的长期抑制或消除HBV,减轻肝细胞炎症坏死及肝纤维化,延缓和阻止疾病进展。但是,随着近几年临床应用发现,阿德福韦酯在高剂量下有一定的肾毒性。因此设计并合成新型核苷类抗病毒药物势在必行。本文以开环核苷类药物的基本结构为出发点,保留碱基与开环核糖,对其进行结构修饰,设计合成了一系列S原子6位取代的嘌呤类似物。分别以6-氯嘌呤和6-巯基嘌呤为原料,与系列硫酚和系列氯苄反应,再经过羟丙基化,得到目标化合物。同时,以PMPA为先导化合物,在嘌呤的N6位尝试引入不同的取代基团,包括氯甲酸酯、醛酮、酰胺等,希望提高其生物利用度;并对膦酸酯侧链进行改造,以期增强其膜透性,改善药代动力学,延长作用时间。以亚磷酸二乙酯和多聚甲醛为起始原料,在经羟甲基化、磺酸化后制备得到带有磺酸基的亚甲基膦酸二乙酯。将腺嘌呤进行羟丙基化反应,得到化合物9-N-（2-羟乙基）-腺嘌呤,再与磺酸酯反应,脱乙酯得PMPA。经氯化亚砜回流,再和三氟乙醇反应得到关键中间体。再与甲酰胺的缩醛反应,得到目标化合物。经CA检索,本文共设计合成了54个未见文献报道的新化合物,并通过1HNMR,13CNMR、IR和MS确证了其结构,同时包括R、S、R/S三种光学活性,可为新的HIV-1逆转录酶抑制剂、HBV聚合酶抑制剂提供筛选基础。通过细胞培养法测定化合物的体外抗病毒活性,目前,目标化合物对抗HIV-1、HBV生物活性正在测试中。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略词表
• 第一章 研究背景
• 一、抗病毒药物研究进展
• （一） 人类免疫缺陷病毒
• （二） 乙型肝炎病毒
• 二、抗病毒药物的研究开发策略
• 三、本论文的意义和主要内容
• 第二章 开环核苷类抗病毒药物的设计
• 一、S原子取代嘌呤类似物的设计
• （一） 开环嘌呤核苷类似物的结构分析
• （二） S取代嘌呤类似物的设计
• 二、开环核苷膦化物的设计
• （一） 开环核苷膦化物的结构分析
• （二） 新型开环核苷膦化物的设计
• 第三章 化学实验部分
• 一、试剂与仪器
• （一） 试剂来源
• （二） 试剂干燥
• （三） 仪器设备
• 二、硫取代腺嘌呤类似物的合成
• （一） 嘌呤环的S取代
• （二） 硫取代腺嘌呤的羟丙基化反应（含S，R/S）
• （三） 实验小结
• 三、替诺夫韦PMPA的合成
• （一） 试验部分
• （二） 试验小结
• 四、替诺福韦衍生物（含S、R/S）的合成
• （一） 试验部分
• （二） 实验小结
• 第四章 结果与讨论
• 第五章 药理试验
• 1、抗HBV体外活性试验
• 2、抗HIV-1体外活性试验
• 附录
• 参考文献
• 综述
• 参考文献
• 致谢