取代嘌呤类似物的设计、合成及抗病毒活性研究

摘要

慢性乙型肝炎是一种由乙型肝炎病毒引起的慢性、进展性、致死性疾病。我国是HBV病毒性肝炎的高发区。一直以来,核苷类似物拉米夫定作为首选药物用于临床治疗乙型肝炎,但是随着用药时间的延长,拉米夫定显示出严重的耐药性和肝毒性。近年来,开环核苷膦类似物的9-(2-膦酰甲氧乙基)嘌呤类化合物PME类衍生物由于具有较好的抗病毒活性,耐药率低,且高效低毒,因此得到了广泛的重视。 阿德福韦酯作为开环的核苷膦类似物之一,在整个临床前和临床研究中,其强效和安全性已经得到广泛的认可,于2002年上市用于治疗HBV,其化学结构包含有腺嘌呤为碱基、直链醚键的侧链、磷酸及双吡呋酯等典型特征。临床研究数据表明阿德福韦具有较强的抑制HBV DNA复制的作用,抗耐药性强,显著优点是对拉米夫定应用后出现的YMDD变异株(包括YVDD和YIDD变异)病毒有很强的抑制作用,强度不低于对野生株的作用。长期应用阿德福韦治疗慢性HBV,能显著降低cccDNA水平,为循序渐进的清除感染细胞里的HBV病毒库并清除受感染细胞带来希望。因此,阿德福韦既可用于对拉米夫定耐药的患者,也可以用于对拉米夫定不敏感的患者,且阿德福韦治疗剂量10 mg/d相关的毒副作用很低。不过,随着近几年研究的深入,发现阿德福韦在高剂量下有一定的肾毒性,也有文献报道阿德福韦酯在体内被酶水解释放出阿德福韦,特戊酸和甲醛,当服用高剂量阿德福韦酯时,特戊酸可能会降低血清中的肉毒碱,而治疗剂量范围内产生的甲醛,其毒性可以不需考虑。 本文通过分析总结开环核苷膦类似物的构效关系,以阿德福韦为先导化合物,采用生物电子等排设计理论,设计N-6位替换成巯基取代物或氮取代物,同时8位引入氮杂的6-取代巯基-8-氮杂嘌呤碱基骨架,采取保留磷酸基和引入双三氟乙基酯及乙酯三种形式。设计了三条反应路线,共合成了19个未见文献报道新化合物。 首先以三氯化磷为起始原料,试图经过酯化、羟甲基化、磺酸酯化、烃化四步反应得到目标化合物。本路线在研究的初期并未取得成功,经红外图谱确证发现第二步反应没生成目标中间体。因此在此基础上设计了路线二：分别以5-氨基-4,6-二氯嘧啶及三氯化磷为起始原料,经过烃化反应,环合反应、羟甲基化、卤代、酯化等合成得到目标化合物。 在最初尝试引入双三氟乙基酯的合成方法时,意外得到了新的磷酸酯交换结构,此结构经核磁氢谱、质谱及红外光谱确证为未见报道新的磷酸结构形式,目前已合成2个该类结构分子。 经抗乙肝病毒活性测试结果表明,其中2-(6-氨基-9H-嘌呤-9基)乙基2,2,2-三氟乙基氯甲基磷酸酯(3-9)表现出了抗病毒活性,在10μg/ml时对乙肝病毒表面抗原具有12.1％抑制率(HBsAg 抑制率),其抗病毒活性与拉米夫定相当(拉米夫定为14.2％);而且显示了拉米夫定不具有的可抑制病毒复制的活性,对乙肝病毒e抗原(HBeAg)具有11.8％的抑制率,而拉米夫定为0％；毒性比阿德福韦酯大大降低,在50μg/ml时,阿德福韦酯表现出了细胞毒性,而新化合物3-9在100μg/ml还未出现细胞毒性。这个新的化学结构具有较高的继续研究的价值,将在进一步的开发后有可能获得具有自主知识产权的药物分子。 根据我们的设计思想,6-取代巯基-8-氮杂腺嘌呤是主要的骨架,因此设计第三条路线,分别以5-氨基-4,6-二氯嘧啶及亚磷酸二乙酯为起始原料,经过烃化反应,重氮化环合反应,羟甲基化,磺酸酯化、烃化、酯水解等反应,共合成得到了16个该类新化合物。目前此类化合物正在生物活性测试中。

目录

论文说明：缩略语与符号说明

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摘 要

英文文摘

第一章 研究背景

1.1慢性乙型肝炎及其治疗

1.2乙型肝炎病毒及致病机理

1.3核苷类抗乙肝病毒药物研究现状

1.3.1有环核苷类抗病毒药物

1.3.2有环核苷类药物的作用机制

1.3.3开环核苷膦化物(Acyclie nucleoside phosphonates,ANP)

1.3.4开环核苷膦化物的作用机制

1.4阿德福韦酯的不足

第二章基于抗病毒药物阿德福韦类似物的设计思路

2.1开环核苷膦化物化学结构分析

2.2开环核苷膦化物阿德福韦类似化学结构修饰研究进展

2.2.1碱基修饰

2.2.2醚键连接的碳链修饰

2.2.3磷酸酯部分的改造

2.3本文的总体设计思路

第三章新型取代嘌呤类似物的合成研究

3.1双三氟乙基磷酸酯合成方法学研究

3.1.1路线一:

3.1.2路线二:

3.2路线三6-取代巯基-8-氮杂腺嘌呤衍生物的合成

3.3新化合物列表

3.3.1取代氮杂嘌呤乙基三氟乙基氯甲基磷酸酯类化合物

3.3.2 3-羟乙基7-取代氮杂嘌呤类化合物

3.3.3 3-(2-膦酰乙酯甲氧乙基)7-取代-[1,2,3]三氮唑[4,5-d]嘧啶类化合物

3.3.4 2-(7-取代-3H-[1,2,3]三氮唑[4,5-d]嘧啶)乙氧基甲基磷酸类化合物

3.4化合物抗病毒活性体外筛选试验方案:

3.4.1试验材料

3.4.2试验方法

第四章化学实验部分

第五章结果与讨论

参考文献

附图

抗HBV活性化合物:L-核苷类似物研究进展

致 谢