CN1690067A - 抗病毒剂环西多福韦新衍生物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗病毒剂环西多福韦新衍生物，本发明还公开了新衍生物的制备方法，以关键中间体(S)－N1－[(3－三苯甲氧基－2－乙基磷酸甲氧基)甘油醇]－胞嘧啶为原料，在缩合剂的作用下与Boc－氨基酸缩合得中间化合物，再脱除Boc保护基、三苯甲基保护基并水解磷酸酯后在环合剂的作用下将磷酸与侧链羟基环合而得新衍生物。
Description
技术领域
本发明涉及抗病毒药物领域，更具体涉及环西多福韦新衍生物。
背景技术
病毒是能感染所有生物细胞的微小有机体，它可利用宿主细胞的代谢系统进行寄生和增殖，在动物或人体内产生细胞毒性或引起各种疾病。病毒性疾病是目前传播最广、发病率最高的感染性疾病，据西方国家不完全统计，病毒性疾病在整个疾病的发病率中已达60％以上，远远超过了细菌感染的16％，而且在这些病毒性疾病中，有的一旦被感染后病毒就能在体内存在数年或终身存在，有的则有诱发癌变的可能性。因此研究开发新型的抗病毒药物是许多药物工作者致力的目标。
巨细胞病毒(Cytomegalovirus，CMV)属于疱疹病毒的一种，是严重危害人体健康的病原体，所有年龄段的人群都可能感染CMV，而对先天性感染的新生儿、免疫缺损的患者(如AIDS病人)、接受器官移植和接受治疗的癌症患者等免疫受到抑制的病人，CMV感染均可能致命。感染CMV后，一般呈无症状隐性感染，一旦免疫功能缺损时将导致严重疾病，其临床表现为发热、昏睡、白细胞减少、血小板减少、肝炎、肺炎、脑炎、胃炎及其它全身感染症状；巨细胞病毒病可影响40％AIDS病人，特别是那些CD4+细胞数目低于50/μl的患者会表现出严重症状，如脉络视网膜炎、食管炎及神经系统症状。尸检及临床研究表明视网膜炎为AIDS病人CMV感染最常见的表现，可占CMV病的75％-80％。神经系统症状不普遍，但5％-10％AIDS病人可发生胃肠CMV疾病。
由于病毒的复制必须依赖宿主的细胞和酶系统，而能抑制病毒复制的药物，也可能同时干扰正常细胞的代谢。因此，要求抗病毒药物必须有高度的选择性，既能阻断病毒的复制，而又不损伤未感染的细胞。病毒复制增殖周期，可分为四个阶段，即吸附、入侵、核酸复制和蛋白质的合成。不同类型的抗病毒药物可作用于不同阶段而发挥作用。
1)吸附阶段：在此过程中病毒吸附于细胞上，然后入侵，如果阻止吸附，利用抗体与病毒抗原结合，则可达到预防病毒感染的目的。如用丙种球蛋白预防麻疹和甲型病毒性肝炎，用乙型肝炎高效免疫球蛋白预防乙肝。
2)入侵阶段：在此阶段如能有效地阻止病毒进入细胞，就能成功地预防和治疗病毒感染。如用金刚烷胺等使改变细胞膜电荷，阻止入侵细胞。
3)核酸复制阶段：病毒侵入细胞后，脱壳，复制核酸，如果用核苷类药物如碘苷、三氮唑核苷、阿糖腺苷、无环鸟苷等，在体内磷酸化成单磷酸、二磷酸及三磷酸衍生物，可抑制合成核酸所需要的多种酶，阻断病毒RNA或DNA的复制，从而达到治疗病毒病的目的。
4)病毒蛋白质合成：病毒通过诱导细胞去拷贝病毒的遗传物质和制造蛋白质来进行复制。利福霉素、酞丁安等可通过抑制蛋白聚合酶来抑制病毒蛋白质合成。
一个理想的抗病毒药物应能有效地干扰(或阻止)病毒的复制，而又不影响正常细胞代谢。目前临床上应用的抗病毒药物按化学结构主要可分为核苷类、三环胺类、焦磷酸类、多肽类等，其中，核苷类抗病毒药物的种类最多，约占65％，应用最为广泛，为一类重要的抗病毒药物。核苷类药物主要作用于病毒核酸复制阶段。
西多福韦(Cidofovir，HPMPC)是开环核苷酸类似物，由美国Gilead公司开发，注射用西多福韦于1996年5月经美国FDA批准上市，法国和加拿大也相继批准使用，商品名为Vistide，只供静脉输注，适用于治疗AIDS患者的CMV视网膜炎，剂量为375mg/瓶西多福韦。其软膏可用于治疗HIV的生殖器疣和HSV-2的生殖器疱疹，尚在临床试验研究中。西多福韦能抑制病毒DNA聚合酶，对人CMV有很强的抑制作用，对其它疱疹病毒如单纯疱疹I、II型病毒、水痘-带状疱疹病毒、疱疹6型病毒及腺病毒、人乳头瘤状病毒也有很强的活性。此药不仅具有半衰期长的优点，而且无需第一步的一磷酸化，临床证明更昔洛韦耐药株仍对西多福韦敏感。
西多福韦可看作单磷酸更昔洛韦的类似物。核苷类药物在体内被病毒细胞激酶先被单磷酸化再被三磷酸化而发挥作用，因此，从理论上看体外磷酸化修饰核苷应有抗病毒活性，且毒副作用不会加大。有文献报道单磷酸Ara、单磷酸ACV抗HSV作用分别强于Ara、ACV，且水溶性增大。体外磷酸化ACV绕过体内病毒TK磷酸化过程，故单磷酸ACV作用强于ACV。但是因为磷酸酯部分的高极性同细胞膜的亲脂性是难以相容的，磷酸化无环鸟苷几乎无抗病毒活性。其原因可能是：由于所有上述化合物对于病毒细胞系仅仅产生(如果有的话)有限的细胞活性，估计它们透过细胞膜的能力差，还不足以引起生物效应。
发明内容
药物的作用强弱既取决于药物分子的药效学性质，也与其药代动力学性质有关。不少药物虽可能有较强的药效，但因诸如胃肠道吸收、组织、器官的特异性分布等药代动力学的缺陷，限制了药效的发挥。为了改善这些缺陷，前药设计是较为常用的一种方法。Harper于1959年提出前药原理，其原理是指把有活性或活性较高的药物(原药或称母体药物)转变成非活性或活性较低的化合物，这些化合物在体内经酶或化学作用，释放出原药而发挥药理作用。这种非活性或活性较低的化合物就是前药，其本身虽无活性或活性较低，但有比原药较好的物理学、化学或药代动力学性质。
本发明的的目的，是通过结构改造赋予药物以有益的性质，主要包括：
1)改变体内的药代动力学性质，调整药物在体内的吸收和分布，即生物利用度；
2)改善药物的稳定性和溶解性；
3)减低毒性和不良反应；
4)提高向特定部位的转运和分布；
5)延长作用时间等。
综合分析这些核苷类前药设计，均是对核苷类化合物糖基部分的修饰，主要有以下几种类型：
1、糖基末端羟基与氨基酸的碳端成酯键，而提高其口服利用度；
2、糖基末端羟基与末端的磷酸侧链成内环，以降低其毒副作用；
3、糖基末端的磷酸与氯代特戊酸甲酯反应成酯，以改善其脂水分配系统，提高药物抗病毒活性。
发明人采用先分别合成糖基部分中间体及碱基部分中间体，再将二者缩合成关键中间体，由关键中间体经进一步衍化而得目标化合物
糖基部分中间体(R)-2，3-缩异丙叉甘油醇甲烷磺酰酯(5)的合成：
以D-甘露醇(1)为原料，在丙酮中用ZnCl2为催化剂反应得化合物(2)，(2)在高碘酸钠作用下氧化断裂得醛(3)，它在硼氢化钾作用下氢化得醇(4)，醇与甲烷磺酰氯作用得中间体(5)。
碱基部分中间体苯甲酰胞嘧啶(6)的合成：
以吡啶为溶剂，将胞嘧啶与苯甲酰氯在室温下反应45分钟后，加入稀盐酸调节pH值使苯甲酰胞嘧啶析出，搅拌2h结晶完全，减压过滤，冰醋酸重结晶，收率90％。
关键中间体(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-乙基磷酸甲氧基)甘油醇]-胞嘧啶(11)的合成：
以苯甲酰胞嘧啶(6)及(R)-2，3-缩异丙叉甘油醇甲烷磺酸酯(5)为原料在碳酸钾的作用下反应得(7)，化合物(7)在浓盐酸作用下开环得化合物(8)，再与三苯氯甲烷作用将伯醇羟基保护，所得化合物(9)在氢化钠的作用下与对甲苯磺酰氧甲基磷酸二乙酯反应得(10)，(10)用氨水解脱去苯甲酰保护基得关键中间体(11)。
目标化合物的合成：
目标化合物以关键中间体(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-乙基磷酸甲氧基)甘油醇]-胞嘧啶(11)为原料，在缩合剂的作用下与Boc-氨基酸(12A-12E)缩合得化合物(13A-13E)，再脱除Boc保护基、三苯甲基保护基并水解磷酸酯得化合物(15A-15E)，在环合剂的作用下将磷酸与侧链羟基环合而得目标化合物(I1-I5)，其合成方法如下：
式中R为-CH2-CH(CH3)2、-CH(CH3)-C2H5、-CH3、-H、-CH(CH3)2。
具体实施方式
下面通过下述实施例更加详细地说明本发明，但是，下述实施例并不可理解为是对本发明的限制。
实施例1 中间体(R)-2，3-缩异丙叉甘油醇甲烷磺酰酯(5)的制备
1、制备1，2-5，6-双(二氧异丙叉)甘露醇(2)
40g(0.293mol)氯化锌、250mL丙酮加入37.5g(0.206mol)甘露醇(1)，室温搅拌20-24h，将45g(0.325mol)碳酸钾溶于45mL热水中，滴加入反应瓶中，搅拌15-20分钟，过滤，50ml×3水洗涤，滤液加入约15mL浓氨水，浓缩得白色固体，加入少量水，用二氯甲烷萃取3次，无水硫酸钠干燥，直接用于下一步反应。如蒸干二氯甲烷层可得51.75g白色膏状固体，收率97-98％(文献收率87％)。
1H NMR(CDCl3)：δ3.68(dd，H-1，H-6)，3.27(m，4H，H-2，H-3，H-4，H-5)
2、制备(S)-2，3-缩异丙叉甘油醛(3)
51.75g(0.197mol)1，2-5，6-双(二氧异丙叉)甘露醇(2)的二氯甲烷液加入50g(0.233mol)研细的高碘酸钠，室温搅拌，滴加2mL饱和碳酸氢钠液，搅拌反应24h。过滤，室温浓缩，得50.11g淡黄色油状固体。收率92％(文献收率为91％)。
1HNMR(CDCl3)：δ4.20-4.05(m，1H，CH)，3.88-3.76(m，1H，CH2O)，3.73-3.53(m，1H，CH2O)，1.50-1.33(m，6H，2CH3)
3、制备(S)-2，3-缩异丙叉甘油醇(4)
50.11(0.385mol)(S)-2，3-缩异丙叉甘油醛(3)溶于200mL甲醇中，加入25g(0.462mol)硼氢化钾，室温搅拌过夜，反应24h，浓缩蒸干，加入5mL氨水，30ml水，加入二氯甲烷搅拌，分出二氯甲烷，水层用二氯甲烷50mL×3洗涤，合并二氯甲烷，无水硫酸钠干燥，浓缩蒸干，得45.79g淡黄色油状物，收率90％(文献收率91％)。
1H NMR(CDCl3)：δ4.20-4.05(m，1H，CH)，4.02-3.97(t，J＝5Hz，2H CH2OH)，3.88-3.76(m，1H，1fromCH2O)，3.73-3.53(m，1H，1from CH2O)，1.50-1.34(m，6H，2CH3)
4、制备(R)-2，3-缩异丙叉甘油醇甲烷磺酰酯(5)
19g(0.142mol)(S)-2，3-缩异丙叉甘油醇(4)溶于100mL二氯甲烷中，冰盐浴冷却，在氮气保护下滴加30mL三乙胺，再滴入16.454g(o.142mol)甲烷磺酰氯溶于30mL二氯甲烷的溶液，冰盐浴冷却下搅拌1.5h后，去冰盐浴，室温搅拌4h，加入40mL水，分出二氯甲烷，水层用二氯甲烷萃取，合并二氯甲烷，分别用水、饱和碳酸氢钠液、饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得28.76g淡黄色油状物，收率91％(文献收率为93％)。通过柱层析(展开剂为石油醚∶乙酸乙酯＝2∶1)可得纯白色油状物。[α]D 20-4.21(C＝5.5，MeOH)[lit[α]D 20-4.34(C＝5.21，MeOH)]
1H NMR(CDCl3)：：δ4.40-3.67(m，5H，H-1’，H-2’，H-3’)，3.14(s，3H，SO2CH3)，1.50-1.23(m，6H，2CH3)
实施例2 中间体苯甲酰胞嘧啶(6)的制备
3g(0.027mol)胞嘧啶加入300ml吡啶，再滴加37.5mL苯甲酰氯，室温搅拌，约半小时滴完，滴毕，搅拌45分钟，滴加入2N盐酸，室温搅拌2h，抽滤，固体用5％氢氧化钠溶解，再滴入2N盐酸，冰箱放置过夜，抽滤，真空干燥，得5.8g白色固体，mp＞300℃(文献mp＞300℃)，收率95％(文献收率为89％)。
1H NMR(d6-DMSO)：δ11.17(s，1H，NH)，11.27(s，1H，NH)，8.18(d，J＝7Hz，1H，H-6)，7.96(d，J＝7Hz，2H，2×BzH)，7.85(d，J＝6Hz，1H，H-5)，7.76-7.46(m，3H，3×BzH)
实施例3 中间体(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-乙基磷酸甲氧基)甘油
醇]-胞嘧啶(11)的制备
1、(S)-N1-[2，3-O-缩异丙叉-2，3-(二羟基)甘油醇]-N4-苯甲酰胞嘧啶(7)的制备
方法1：研细的苯甲酰胞嘧啶(6)6g(0.0276mol)及5.4g(0.0390mol)研细的碳酸钾，加入无水N，N-二甲基甲酰胺(DMF)120mL，油浴加热至90℃，缓慢滴加5.2g(0.0267mol)(R)-2，3-缩异丙叉甘油醇甲烷磺酰酯(5)溶于50mLDMF的溶液，约1h滴完，反应完全，抽滤，DMF洗涤沉淀，滤液减压浓缩，所得固体中加入300mL二氯甲烷，搅拌约2h，过滤，用二氯甲烷洗涤沉淀，滤液减压浓缩，得淡黄色油状物，柱层析分离得白色固体3.2g，收率33％(文献收率为34％)。Mp：194-196℃(文献Mp：195-197℃)
方法2：6g(0.0276mol)研细的苯甲酰胞嘧啶(6)和5.4g(0.0390)碳酸钾加入120mlDMF，滴加5.2g(0.0267mo1)(R)-2，3-缩异丙叉甘油醇甲烷磺酰酯(5)的DMF液，微波反应10分钟，抽滤，DMF洗涤沉淀，滤液减压浓缩，所得固体中加入300ml二氯甲烷，搅拌约2h，过滤，用二氯甲烷洗涤沉淀，滤液减压浓缩，得淡黄色油状物，柱层析分离得白色固体3g，收率33％。
1H NMR(d6-DMSO)：δ7.98-7.95(d，J＝6Hz，1H，H-6)，7.83-7.76(d，J＝14Hz，1H，H-5)，7.67-7.26(m，5H，5×BzH)，4.51-4.45(m，1H，H-2’)，4.21-4.08(m，2H，H-1’andH-3’)，3.88-3.84(dd，J＝7，14Hz，1H，H-1’)，3.82-3.00(m，1H，H-3’)，1.43(m，3H，CH3)，1.34(m，3H，CH3)
2、(S)-N1-[(2，3-二羟基)甘油醇]-N4-苯甲酰胞嘧啶(8)的制备
3g(9.11mmol)(S)-N1-[2，3-O-缩异丙叉-2，3-(二羟基)甘油醇]-N4-苯甲酰胞嘧啶(7)加入20ml甲醇，滴加3mL浓盐酸，搅拌2h，冰箱放置过夜，过滤，滤渣用冷甲醇洗，得白色固体，真空干燥，得2.57g白色固体，收率为92％。Mp：190-192℃(文献Mp：193-195℃)
1H NMR(d6-DMSO)：δ11.17(s，1H，NH)，11.27(s，1H，NH)，8.18(d，J＝7Hz，1H，H-6)，7.96(d，J＝7Hz，2H，2×BzH)，7.85(d，J＝6Hz，1H，H-5)，7.46-7.76(m，3H，3×BzH)，4.67-4.58(m，1H，H-2’)，4.20-4.08(m，2H，H-1’and H-3’)，3.91-3.84(dd，J＝7，14Hz，1H，H-1’)，3.29-3.27(dd，J＝6，9Hz，1H，H-3’)
3、(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-羟基)甘油醇]-N4-苯甲酰胞嘧啶(9)的制备
1g(3.4mmol)(S)-N1-[(2，3-二羟基)甘油醇]-N4-苯甲酰胞嘧啶(8)、1.059g(3.8mmol)三苯基氯甲烷、21mg(0.16mmol)DMAP加入30mL吡啶，回流反应5h，减压蒸除吡啶，加入40mL碳酸氢钠饱合液，二氯甲烷萃取，二氯甲烷层分别用饱和碳酸氢钠液，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩，得粘稠淡黄色油状物，加入石油醚，搅拌3h，过滤，得2g类白色固体。收率为84％(文献收率为82％)。Mp：123-126℃(文献Mp：122-123℃)
1H NMR(d6-DMSO)：δ11.17(s，1H，NH)，11.27(s，1H，NH)，8.18(d，J＝7Hz，1H，H-6)，7.96(d，J＝7Hz，2H，2×BzH)，7.85(d，J＝6Hz，1H，H-5)，7.46-7.76(m，19H，3×BzH，15×TrH)，4.67-4.58(m，1H，H-2’)，4.38-4.08(m，2H，H-1’andH-3’)，3.91-3.84(dd，J＝7，14Hz，1H，H-1’)，3.70-3.63(dd，J＝6，9Hz，1H，H-3’)
4、(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-乙基磷酸甲氧基)甘油醇]-N4-苯甲酰胞嘧啶(10)的制备
1.13g(2.01mmol)(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-羟基)甘油醇]-N4-苯甲酰胞嘧啶(9)加入30mLDMF和15mL石油醚，冰盐浴冷却，氮气保护下加入18mg(0.75mmol)氢化钠，保温反应2h，再加入0.95g(2.9mmol)二乙基[(对甲苯磺酸)甲基]磷酸酯(14)，室温搅拌反应2天，加入水，乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯层用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，得1.63g黄色油状物，直接用于下一步反应。
1H NMR(d6-DMSO)：：δ7.80-7.75(d，J＝4Hz，1H，H-6)，7.37-7.31(d，J＝2Hz，1H，H-5)，7.30-7.20(m，20H，5×BzH，15×TrH)，4.20-4.05(m，5H，H-1’，H-2’，H-3’)，2.93-2.88(d，J-10，2H，OCH2P)，2.44(s，4H，4×CH2)，1.37-1.24(m，6H，2×CH3)
5、(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-乙基磷酸甲氧基)甘油醇]-胞嘧啶(11)的制备
1.63g(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-乙基磷酸甲氧基)甘油醇]-N4-苯甲酰胞嘧啶(10)加入100mL甲醇，通入氨气至饱和，室温搅拌8h，减压蒸干，得1.38g黄色油状物，直接用于下一步反应。
1H NMR(d6-DMSO)：δ11.17(s，1H，NH)，7.99-7.77(d，J＝4Hz，1H，H-6)，7.76-7.75(d，J＝2Hz，1H，H-5)，7.37-7.20(m，15H，15×TrH)，4.20-4.05(m，5H，H-1’，H-2’，H-3’)，2.93-2.88(d，J-10，2H，OCH2P)，2.44(s，4H，4×CH2)，1.37-1.24(m，6H，CH3)
实施例4 羰基二咪唑CDI(15)的制备
12g(0.176mol)咪唑溶于60mL二氯甲烷，滴别5g(0.0168mol)三光气溶于25mL二氯甲烷的溶液，冰盐浴冷却下搅拌1h，室温搅拌2h，过滤，用二氯甲烷洗滤饼，二氯甲烷层减压浓缩至20mL，加入100mL石油醚，冰箱放置放置过夜，有大量白色固体生成，过滤，得8.05g白色固体。Mp：113-116℃(文献116-200℃)，收率80％(文献收率为82％)。
实施例5 环西多福韦-亮氨酸(I-1)的制备
1、BoC-亮氨酸(12A)的制备
2g(0.0152mol)亮氨酸溶于10.1mL水中，加入728mg(0.0182mol)氢氧化钠的25％溶液，滴加3.32g(0.0152mol)叔丁氧甲酸酐的20.2mL四氢呋喃液，加热至41℃，保温反应8h，浓缩蒸干，加入3.51g(0.0183mol)柠檬酸和少量水，乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯层分别用水、饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压蒸干，得3.24g白色固体，收率92％，Mp：82-83℃(文献82-85℃)。
2、(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-乙基磷酸甲氧基)甘油醇]-N4-Boc-亮氨酸胞嘧啶(13A)的制备
2g(8.65mmol)Boc-亮氨酸(12A)及506mg(8.65mmol)羰基二咪唑加入50mLDMF，冰盐冷却下搅拌2h，加入1.504g(2.37mmol)(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-乙基磷酸甲氧基)甘油醇]-胞嘧啶(11)，加热至80℃，反应24h，加入水，乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯层分别用水、饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压蒸干，得2.28g淡黄色液状物。所得粗品直接用于下一步反应。
1H NMR(CDCl3)：δ7.81-7.76(d，J＝4，1H，H-6)，7.63-7.50(m，15H，3×BzH)，7.33-7.32(d，J＝8，1H，H-5)，5.29(d，J＝8，1H，H-1’)，4.88-4.67(t，J＝6.14，1H，H-2’)，4.62-4.58(d，J＝4，16，2H，H-3’)，3.37-3.06(m，4H，H-3”，H-4”，H-5”)，3.06(s，2H，CH2P)，2.93(m，4H，2×CH2)，1.07-0.83(m，16H，CH3)
3、西多福韦-亮氨酸(16A)的制备
2g(2.48mmol)(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-乙基磷酸甲氧基)甘油醇]-N4-Boc-亮氨酸胞嘧啶(13A)加入50mL乙腈，氮气保护下加入5.21g(31.38mmol)碘化钾，加热至60℃，滴加4mL(31.38mmol)三甲基氯硅烷的乙腈液，保温反应2天，减压浓缩，加入50mL水，室温搅拌2h，用二氯甲烷洗水层至淡黄色，水液减压浓缩，得0.70g淡黄色固体。两步总收率为72％。[α]D 20-102.3(H2O)
1H NMR(d6-DMSO)：δ7.34-7.12(d，J＝8Hz，1H，H-6)，7.31-7.28(d，J＝6Hz，1H，NH)，6.98(s，2H，NH2)，5.64-5.53(m，1H，H-5)，4.29-3.60(m，7H，H-1’，H-2’，H-3’，OCH2P)，2.51-2.50(d，J＝2Hz，1H，H-3”)，2.33-2.30(dd，J＝2Hz，2Hz，2H，H-4”)，2.29(s，1H，H-5”)，1.31-1.28(d，J＝6Hz，3H，3×CH3)，1.23-1.13(d，J＝10Hz，3H，3×CH3)
MS(m/e)：393(M++1)
IR(Vmax：cm-1，KBr)：3342，1655，1432
4、环西多福韦-亮氨酸(I-1)的制备
1g(2.54mmol)(16A)加入10mLDMF、6mL三乙胺，室温搅拌2h，加入0.45g(2.77mmol)羰基二咪唑，室温反应24h，减压蒸去DMF，加入水，用二氯甲烷洗水层，水液减压浓缩，得白色固体，甲醇-乙醚重结晶得0.677g白色固体(I-1)，收率71％。
1H NMR(CDCl3)：δ7.50-7.48(d，J＝4Hz，1H，H-6)，7.13-7.11(d，J＝4Hz，1H，H-5)，3.43-3.34(m，5H，H-1’，H-2’，H-3’，OCH2P)，3.32-3.15(m，2H，H-2”)，2.50(1H，H-1”)，2.28(1H，H-3”)，1.09-1.06(t，6H，2CH3)
MS(m/e)：375(M++1)，315，279
IR(Vmax：cm-1，KBr)：3450，1643，1452，1161
实施例6 环西多福韦-异亮氨酸(I-2)的制备
1、BoC-异亮氨酸(12B)的制备
2g(0.0152mol)异亮氨酸溶于10.1mL水中，加入728mg(0.0182mol)氢氧化钠的25％溶液，滴加3.32g(0.0152mol)叔丁氧甲酸酐的20.2mL四氢呋喃液，加热至41℃，保温反应8h，浓缩蒸干，加入3.51g(0.0183mol)柠檬酸和少量水，乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯层分别用水、饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压蒸干，得2.95g白色固体。收率为83％，Mp：56-58℃(文献58-20℃)。
2、(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-乙基磷酸甲氧基)甘油醇]-N4-Boc-异亮氨酸胞嘧啶(13B)
2g(8.65mmol)Boc-异亮氨酸(12B)及506mg(8.65mmol)羰基二咪唑加入50mLDMF，冰盐冷却下搅拌2h，加入1.405g(2.37mmol)(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-乙基磷酸甲氧基)甘油醇]-胞嘧啶(11)，加热至80℃，反应24h，加水，乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯层分别用水、饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压蒸干，得2.43g淡黄色液状物。产品直接用于下一步反应。
1H NMR(CDCl3)：：δ7.81-7.76(d，J＝4，1H，H-6)，7.63-7.55(m，15H，3×BzH)，7.37-7.32(d，J＝8，1H，H-5)，5.29(d，J＝8Hz，1H，H-1’)，4.88-4.67(t，J＝6，14Hz，1H，H-2’)，4.62-4.58(d，J＝4，16Hz，2H，H-3’)，3.25-3.06(m，4H，H-3”，H-4”，H-5”)，2.95(s，2H，CH2P)，2.83-2.56(m，4H，2×CH2)，1.15-0.93(m，16H，CH3)
3、西多福韦-异亮氨酸(16B)的制备
2g(2.48mmol)(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-乙基磷酸甲氧基)甘油醇]-N4-Boc-异亮氨酸胞嘧啶(13B)加入50mL乙腈，氮气保护下加入5.21g(31.38mmol)碘化钾，加热至60℃，滴加4mL(31.38mmol)三甲基氯硅烷的乙腈液，反应保温反应2天，减压浓缩，加入50mL水，室温搅拌2h，用二氯甲烷洗水层至淡黄色，水液减压浓缩，得0.62g淡黄色固体。两步总收率为：67％.[α]D 20-121.3(H2O)
1H NMR(d6-DMSO)：δ11.93(s，1H，NH)，7.60(s，1H，H-6)，7.07(s，1H，H-5)，6.80(s，1H，NH)，4.27-3.25(m，7H，H-1’，H-2’，H-3’，OCH2P)，3.14-3.10(d，1H，J＝8Hz，H-3”)，2.90-2.68(m，3H，H-4”，H-5”)，1.31-1.27(d，J＝10Hz，3H，CH3)，1.15-0.99(dd，J＝4Hz，6Hz，3H，CH3)
MS(m/e)：392(M+)，323，167
IR(Vmax：cm-1，KBr)：3440，1644，1462，1161
4、环西多福韦-异亮氨酸(I-2)的合成
1g(2.54mmol)(16B)加入10mLDMF、6mL三乙胺，室温搅拌2h，加入0.45g(2.77mmol)羰基二咪唑，室温反应24h，减压蒸去DMF，加入水，用二氯甲烷洗水层，水液减压浓缩，得白色固体，甲醇-乙醚重结晶得0.699g白色固体(I-2)，收率76％。
1H NMR(d6-DMSO)：δ7.81-7.76(d，J＝10Hz，1H，H-6)，7.63(s，1H，H-5)，3.73-3.26(m，7H，H-1’，H-2’，H-3’，OCH2P)，3.07-3.02(d，1H，J＝10Hz，H-3”)，3.01-2.86(dd，2H，H-5”)，2.86-2.34(t，1H，H-4”)，1.01-0.975(t，6H，2×CH3)
实施例7 环西多福韦-丙氨酸(I-3)的制备
1、BoC-丙氨酸(12C)的制备
2g(0.0224mol)丙氨酸溶于15mL水中，加入1.076g(0.0269mol)氢氧化钠的25％溶液，滴加4.9g(0.0225mol)叔丁氧甲酸酐的30mL四氢呋喃液，加热至41℃，保温反应8h，浓缩蒸干，加入5.176g(0.0269mol)柠檬酸和少量水，乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯层分别用水、饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压蒸干，得3.905g白色固体，收率92％，Mp：79-81℃(文献80-82℃)
2、(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-乙基磷酸甲氧基)甘油醇]-N4-Boc-丙氨酸胞嘧啶(13C)
2g(10.5mmol)Boc-丙氨酸(12C)及1.419g(10.5mmol)羰基二咪唑加入50mLDMF，冰盐冷却下搅拌2h，加入4.30g(3.20mmol)(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-乙基磷酸甲氧基)甘油醇]-胞嘧啶(11)，加热至80℃，反应24h，加入水，乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯层分别用水、饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压蒸干，得2.48g淡黄色液状物。粗品直接用于下一步反应。
1H NMR(CDCl3)：：δ7.77-7.75(d，J＝4，1H，H-6)，7.68-7.57(m，15H，3×BzH)，7.35-7.31(d，J＝8，1H，H-5)，4.96-4.02(m，5H，H-1’，H-2’，H-3’)，3.45(s，2H，CH2P)，2.93-2.76(m，4H，CH2)，2.85(m，1H，CH)，1.34(m，9H，CH3)
3、西多福韦-丙氨酸(16C)的制备
2g(2.61mmol)(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-乙基磷酸甲氧基)甘油醇]-N4-Boc-丙氨酸胞嘧啶(13C)加入34mL乙腈，氮气保护下加入4.81g(28.9mmol)碘化钾，加热至60℃，滴加4mL(28.9mmol)三甲基氯硅烷的乙腈液，反应保温反应2天，减压浓缩，加入50mL水，室温搅拌2h，用二氯甲烷洗水层至淡黄色，水液减压浓缩，得0.283g淡黄色固体。两步总收率为78％。
1H NMR(CDCl3)：δ7.81-7.76(d，J＝4Hz，1H，H-6)，7.37-7.33(d，J＝8Hz，1H，H-5)，4.20-4.06(m，5H，H-1’，2×H-2’，H-3’)，2.44(s，2H，OCH2P)，2.15(s，1H，CH)，1.42-1.26(m，3H，CH3)
MS(m/e)：352(M++1)，269，127
IR(Vmax：cm-1，KBr)：3464，1620，1462，1192
4、环西多福韦-丙氨酸(I-3)的合成
1g(2.85mmol)(16C)加入10mLDMF、6mL三乙胺，室温搅拌2h，加入0.55g(3.39mmol)羰基二咪唑，室温反应24h，减压蒸去DMF，加入水，用二氯甲烷洗水层，水液减压浓缩，得白色固体，甲醇-乙醚重结晶得0.654g白色固体(I-3)，收率69％。[α]D 20-103.4(H2O)
1H NMR(CDCl3)：δ7.93(1H，H-6)，7.67(1H，H-5)，3.68-3.17(m，5H，H-1’，2×H-2’，H-3’)，2.89-2.66(m，2H，OCH2P)，2.51(s，1H，CH”)，1.01-0.97(t，3H，CH3)
MS(m/e)：331(M+-1)，302
IR(Vmax：cm-1，KBr)：3441，1630，1397，1187
实施例8 环西多福韦-甘氨酸(I-4)的制备
1、BoC-甘氨酸(12D)的制备
2g(0.0266mol)甘氨酸溶于18mL水中，加入1.27g(0.0317mol)氢氧化钠的25％溶液，滴加5.814g(0.0266mol)叔丁氧甲酸酐的30mL四氢呋喃液，加热至41℃，保温反应8h，浓缩蒸干，加入5.8144g(0.0302mol)柠檬酸和少量水，乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯层分别用水、饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压蒸干，得4.128g白色固体，收率88.5％，mp：85-86℃(文献87-88℃)
2、(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-乙基磷酸甲氧基)甘油醇]-N4-Boc-甘氨酸胞嘧啶(13D)
2g(11.4mmol)Boc-甘氨酸(12D)及2.281g(11.4mmol)羰基二咪唑加入50mLDMF，冰盐冷却下搅拌2h，加入6.914g(3.81mmol)(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-乙基磷酸甲氧基)甘油醇]-胞嘧啶(11)，加热至80℃，反应24h，加入水，乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯层分别用水、饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压蒸干，得2.77g淡黄色液状物。粗品直接用于下一步反应。
1H NMR(CDCl3)：：δ7.92(d，J＝4Hz，1H，H-6)，7.77-7.59(m，15H，3×BzH)，7.42(d，J＝8Hz，1H，H-5)，4.63-4.32(m，5H，H-1’，H-2’，H-3’)，3.52(s，2H，CH2P)，2.87-2.63(m，4H，2×CH2)，2.13(s，2H，CH2)1.07-0.83(m，6H，CH3)
3、西多福韦-甘氨酸(16D)的制备
2g(2.66mmol)(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-乙基磷酸甲氧基)甘油醇]-N4-Boc-甘氨酸胞嘧啶(13D)加入50mL乙腈，氮气保护下加入5.0g(34.27mmol)碘化钾，加热至60℃，滴加3.77ml(34.73mmol)三甲基氯硅烷的乙腈液，反应保温反应2天，冷却至室温，减压浓缩，加入34mL水，室温搅拌2h，用二氯甲烷洗水层至淡黄色，水液减压浓缩，得0.67g淡黄色固体。两步总收率为75％。
1H NMR(CDCl3)：δ7.81-7.76(d，J＝4Hz，1H，H-6)，737-7.32(d，J＝8Hz，1H，H-5)，4.20-4.06(m，5H，H-1’，2×H-2’，H-3’)，2.35(s，2H，OCH2P)，2.15(s，2H，CH2)
MS(m/e)：339，323，208，197，181
IR(Vmax：cm-1，KBr)：3520，1648，1462，1161
4、环西多福韦-甘氨酸(I-4)的合成
1g(2.927mmol)(16D)加入10mLDMF、6ml三乙胺，室温搅拌2h，加入0.70g(3.233mmol)羰基二咪唑，室温反应24h，减压蒸去DMF，加入水，用二氯甲烷洗水层，水液减压浓缩，得白色固体，甲醇-乙醚重结晶得0.54g白色固体(I-4)，收率61％.[α]D 20-112.4(H2O)
1H NMR(CDCl3)：δ8.47(S，1H，NH)，7.49-7.47(d，J＝4Hz，1H，H-6)，7.12-7.10(d，J＝4Hz，1H，H-5)，3.95-2.91(m，5H，H-1’，H-2’，H-3’)，2.52-2.28(2H，CH2)，2.28(s，2H，CH2)
13CNMR(CDCl3)：161.47C-4(2)，78.20C-2’，59.12C-2，45.38C-4，35.31C-6，30.15C-5，26.22C-3’，13.13C-4(3)，7.77C-4(4)
MS(m/e)：316(M+-1)，279，253
IR(Vmax：cm-1，KBr)：3450，1642，1387，1179
实施例9 环西多福韦-缬氨酸(I-5)的制备
1、BoC-缬氨酸(12E)的制备
2g(0.0171mol)亮氨酸溶于11.4mL水中，加入820mg(0.0205mol)氢氧化钠的25％溶液，滴加3.728g(0.0171mol)叔丁氧甲酸酐的22.8ml四氢呋喃液，加热至41℃Boc-亮氨酸(15)，保温反应8h，浓缩蒸干，加入3.94g(0.0205mol)柠檬酸和少量水，乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯层分别用水、饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压蒸干，得3.154g白色固体，收率为84-85％，Mp：77-79℃(文献78-79℃)
2、(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-乙基磷酸甲氧基)甘油醇]-N4-Boc-缬氨酸胞嘧啶(13E)
2g(9.21mmol)Boc-缬氨酸(12E)及1.245g(9.21mmol)羰基二咪唑加入50mlDMF，冰盐冷却下搅拌2h，加入3.773g(3.068mmol)(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-乙基磷酸甲氧基)甘油醇]-胞嘧啶(11)，加热至80℃，反应24h，加入水，乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯层分别用水、饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压蒸干，得2.39g淡黄色液状物。产品直接用于下一步反应。
1H NMR(CDCl3)：δ7.72-7.70(d，J＝4Hz，1H，H-6)，7.53-7.42(m，15H，3×BzH)，7.21(d，J＝8Hz，1H，H-5)，4.20-3.76(m，5H，H-1’，H-2’，H-3’)，3.27(s，2H，CH2P)，2.76-2.57(m，4H，2×CH2)，2.43-2.31(m，2H，2CH)，1.07-0.83(m，12H，4CH3)
3、西多福韦-缬氨酸(16E)的制备
2g(2.55mmol)(S)-N1-[(3-三苯甲氧基-2-乙基磷酸甲氧基)甘油醇]-N4-Boc-缬氨酸胞嘧啶(13E)加入50mL乙腈，氮气保护下加入3.939g(23.72mmol)碘化钾，加热至60℃，滴加3mL(23.72mmol)三甲基氯硅烷的乙腈液，反应保温反应2天，减压浓缩，加入50mL水，室温搅拌2h，用二氯甲烷洗水层至淡黄色，水液减压浓缩，得0.220g淡黄色固体。两步总收率为78％。
1H NMR(CDCl3)：δ8.05-7.95(d，J＝10Hz，1H，H-6)，7.54(s，1H，H-5)，3.36-2.87(m，5H，H-1’，H-2’，H-3’)，1.73-1.17(m，4H，OCH2P，CH，CHNH2)，1.17-0.87(m，6H，6×CH3)
4、环西多福韦-缬氨酸(I-5)的合成
1g(2.64mmol)(16E)加入10mLDMF、6ml三乙胺，室温搅拌2h，加入0.433g(2.67mmol)羰基二咪唑，室温反应24h，减压蒸去DMF，加入水，用二氯甲烷洗水层，水液减压浓缩，得白色固体，甲醇-乙醚重结晶得0.654g(I-5)，收率58％。
1H NMR(d6-DMSO)：δ8.05-7.95(d，J＝10Hz，1H，H-6)，7.54(s，1H，H-5)，3.36-2.87(m，5H，H-1’，H-2’，H-3’)，1.73-1.17(m，4H，OCH2P，CH，CHNH2)，1.17-0.875(m，6H，6×CH3)
MS(m/e)：360，321，301
实施例10 体外酶水解实验
肝匀浆实验
1、实验目的：
对前药的首要要求是前药可在体内释放出原药，于是设计肝匀浆实验以测定前药是否能在肝脏酶内释放出原药西多福韦及其大致释放时间。
2、实验材料：
试验动物：成年雄性健康小白鼠，体重约30g，由四川大学华西实验动物中心提供。
试验药品：所有目标化合物均称取约10mg溶于蒸馏水中，即用。
仪器：肝匀浆器，离心机
3、实验方法：
取成年雄性小白鼠一只，称重，取出其肝脏，称重约1.2g，平分为两份，一份加入西多福韦标准对照，另一部分加前药样品。将样品取约10mg溶于3ml蒸馏水中，与肝脏混合匀浆，约30分钟，加入离心管中，离心2分钟，取上层清液，加入两倍于其量的甲醇，有沉淀生成，离心2分钟，取上层清液，与标准品对照点板，薄层展开(展开剂：正丁醇∶水∶冰醋酸＝12∶10∶1)，用碘显色，照像。
4、实验结果：
表1 系列目标化合物和西多福韦薄层展开的Rf值
| 对照 | 肝匀浆15分 | 肝匀浆30分 | |
| 西多福韦 | Rf＝0.6 | Rf＝0.6 | Rf＝0.6 |
| I-1 | Rf＝0.4 | Rf＝0.6Rf＝0.4 | Rf＝0.6 |
| I-2 | Rf＝0.4 | Rf＝0.6Rf＝0.4 | Rf＝0.6 |
| I-3 | Rf＝0.4 | Rf＝0.6Rf＝0.4 | Rf＝0.6 |
| I-4 | Rf＝0.4 | Rf＝0.6Rf＝0.4 | Rf＝0.6 |
| I-5 | Rf＝0.4 | Rf＝0.6Rf＝0.4 | Rf＝0.6 |
实验结果表明，该系列5个化合物在体外酶的作用下30分种内都可完全断开释放出原药，达到本发明的目的。
实施例11 测定口服生物利用度
将相当于25亳克/公斤西多福韦和目标化合物用管饲法喂给Long Evans老鼠。延续24小时和48小时收集超滤后剂量的尿，用反相高压液体色层分离法分析。西多福韦和目标化合物的口服生物利用度以尿中排出的西多福韦剂量的百分数表示。
目标化合物的尿回收度(剂量百分数％)
西多福韦 25
I-1 63
I-2 50
I-3 55
I-4 60
I-5 57
Claims (3)
1.一种下式(I)表示的环西多福韦衍生物或其药学上可接受的盐：
其中R为-CH2-CH(CH3)2、-CH(CH3)-C2H5、-CH3、-H、-CH(CH3)2。
2.一种制备上式(I)表示的环西多福韦衍生物的方法：该方法包括由下式(II)
和式(III)反应，式中R为-CH2-CH(CH3)2、-CH(CH3)-C2H5、-CH3、-H、-CH(CH3)2。
生成(IV)，式中R为-CH2-CH(CH3)2、-CH(CH3)-C2H5、-CH3、-H、-CH(CH3)2。
在(CH3)3SiCl/KI存在下脱除Boc保护基、三苯甲基保护基并水解磷酸酯反应生成式(V)，
式中R为-CH2-CH(CH3)2、-CH(CH3)-C2H5、-CH3、-H、-CH(CH3)2。在环合剂的作用下将磷酸与侧链羟基环合而得(I)
其中R为-CH2-CH(CH3)2、-CH(CH3)-C2H5、-CH3、-H、-CH(CH3)2。
3.一种药物组合物，该药物组合物包括作为活性成分的药学有效量的由下式(I)表示的环西多福韦衍生物或其药学上可接受的盐，
其中R为-CH2-CH(CH3)2、-CH(CH3)-C2H5、-CH3、-H、-CH(CH3)2。还包含药学上可接受的载体或稀释剂。
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