含羟胺的l-核苷类似物、其制备方法及其应用的制作方法

xiaoxiao2020-6-23  181

专利名称:含羟胺的l-核苷类似物、其制备方法及其应用的制作方法
技术领域
本发明涉及核苷类似物、其制备方法及其应用,尤其涉及一类含不同羟胺L-核苷类似物、其制备方法及其应用。
背景技术
1981年美国发现第一例艾滋病患者,到1983年科学家即分离鉴定出了艾滋病病毒(HIV),发现HIV属于逆转录病毒科的慢病毒亚科,仅由9749个核苷酸组成。目前对HIV复制循环过程已经基本搞清,研究发现其繁殖过程大致分为以下步骤吸附、侵入和脱壳、逆转录、整合、病毒RNA和蛋白质的合成、装配、释放和成熟,其中每个环节均可作为筛选HIV药物的靶点,其中蛋白质的合成和病毒基因组核酸复制是最关键的步骤。目前筛选抗HIV药物的焦点集中于寻找这些特异性酶的抑制剂,包括逆转录酶(RT)抑制剂、蛋白质合成酶抑制剂和逆转录酶启动因子抑制剂等。HIV的逆转录酶是一种多功能酶,同时具有依赖RNA的DNA聚合酶、依赖DNA的DNA聚合酶和Rnase H活性。HIV首先以病毒基因组的RNA为模板,以宿主细胞的运转RNA为引物,进行(-)链DNA的合成,然后以同样的方式合成(+)链DNA。当逆转录结束以后,HIV所携带的全部遗传信息从单链RNA转化为双链mDNA。逆转录酶抑制剂可以阻止mDNA的延长,干扰HIV的逆转录过程,从而成为化学治疗艾滋病的药物。根据抑制剂的作用机理不同,可以把它们分为两类1)核苷类逆转录酶抑制剂,其作用于HIV DNA逆转录过程中,通过嵌入到病毒DNA中,促使其成为缺陷DNA而使HIV的宿主细胞的DNA整合后无法复制,从而达到抗HIV的作用,现有药物为齐多夫定(AZT)、去羟肌苷(ddI)、扎西他滨(ddC)、司他夫定(d4T)、拉米夫定(3TC)、阿巴卡韦(Abacavir);2)非核苷类逆转录酶抑制剂,其作用机制是阻止HIV RNA直接连接到RT,不让其编码成DNA。现有药物奈韦拉平(Nevirapine)、Delavirdine和Efavirenz。
1987年第一个上市的抗HIV药物齐多呋啶即为核苷类逆转录酶抑制剂,虽然该药物毒性很大,并且未能治愈一例病人,但是它可以减轻症状,延长患者的生命。随后又有几个核苷类似物抗HIV药物上市,因此,核苷类似物是一类重要的可能具有抗HIV活性的化合物。目前这些药物都存在一定的缺陷,一方面是药效有限,另一方面是长期服用有严重的毒副作用,并且会产生抗药性。因此,新型核苷类似物的合成以及活性测试依然是一个重要的研究方向。
人们在研究核苷类药物时,合成了大量的D-型化合物,后来研究表明L-型核苷类似物也有很好的抗HIV活性,特别是拉米夫定(3TC)(Perry C.M.,et al,Drug,1997,53(4),657-680.)的成功上市,启示人们合成更多的L-型核苷类似物,进行进一步的活性测试。
为了发现更有效的核苷类抗HIV药物,人们对核苷进行了各种各样的修饰,其中含N-烷基羟胺的核苷类似物即为其中的一类。(Pan S.F.,et al,Tetrahedron,1998,54,6587-6604;Pan S.F.,et al,J.Org.Chem.,1999,64,4-5;Niu D.Q.,et al,J.Am.Chem.Soc.,1999,121,2456-2459.)研究表明该类化合物都有不同程度的抗HIV活性,是一类新型的具有抗HIV活性的化合物。但是在现有的文献中,迄今尚未见到本发明之含羟胺基团的L-核苷类似物的合成,以及将其用于制备抗HIV病毒化合物的用途。

发明内容
本发明的主要目的在于提供一种含羟胺基团的L-核苷类似物;另一目的在于提供该类化合物的合成方法;又一目的在于提供该类化合物在药物组合物中的应用。
为实现本发明目的,技术方案如下实现该含羟胺L-核苷类似物,其特征在于,其为通式(I)结构 其中,B选自各种嘧啶或嘌呤生物碱,尤其是嘧啶类生物碱,主要为胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶或5-氟尿嘧啶;R1各种烷基或芳甲基,尤其为C1-C6的烷基或环烷基;R2为氢,烷基或酰基,尤其为氢。
前述的含羟胺的核苷类似物,其中R1为C1-C4的支链烷基或环己基等烷基,B为胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶或5-氟尿嘧啶等生物碱。
前述的含羟胺的核苷类似物,其中通式化合物是以下化合物之一(R)-3-(N-甲基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-甲基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-乙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-乙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-正丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-正丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;
(R)-3-(N-异丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丁基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丁基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-[N-(丁-2-基)-羟氨基]-2,3-双脱氧-L-α-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-[N-(丁-2-基)-羟氨基]-2,3-双脱氧-L-β-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-环己基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-环己基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-甲基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-甲基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-乙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-乙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-正丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-正丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丁基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丁基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-[N-(丁-2-基)-羟氨基]-2,3-双脱氧-L-α-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-[N-(丁-2-基)-羟氨基]-2,3-双脱氧-L-β-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-环己基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-环己基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-甲基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-甲基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-乙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-乙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-正丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-正丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丁基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丁基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-[N-(丁-2-基)-羟氨基]-2,3-双脱氧-L-α-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-[N-(丁-2-基)-羟氨基]-2,3-双脱氧-L-β-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;
(R)-3-(N-环己基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-环己基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-甲基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-甲基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-乙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-乙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-正丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-正丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丁基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丁基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-[N-(丁-2-基)-羟氨基]-2,3-双脱氧-L-α-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-[N-(丁-2-基)-羟氨基]-2,3-双脱氧-L-β-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-环己基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-环己基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷。
本发明的含羟胺的L-核苷类似物的制备方法,包括下列步骤(A)以L-抗坏血酸(1)为原料,在高压釜中经钯/碳催化加氢,45~65℃下搅拌反应20~30h生成L-古洛糖酸-1,4-内酯(2);然后在1.7%eq的酸催化下,在干燥的N,N-二甲基甲酰胺溶液中,20~30℃反应3.5~5h,经过缩酮保护,生成5,6-O-异亚丙基-L-古洛糖酸-1,4-内酯(3);该内酯(1eq)在高碘酸钠(2.7eq)的氧化下,搅拌反应2~2.5h,生成(2S)-2,3-O-异亚丙基甘油醛(4);该醛经过Wittig-Honey反应,-5~5℃下剧烈搅拌4.5~5h,生成(3R)-3-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)-Z-丙烯酸乙酯(5);20~30℃进一步水解1.5~2.5h,得到(R)-(+)-5-羟甲基-2-(5H)-呋喃酮(6);该酮(1eq)经过硅烷(1~1.5eq)保护生成(R)-(+)-5-[(叔丁基二苯基硅烷基)氧甲基]-2-(5H)-呋喃酮(7);(B)向1eq的(R)-(+)-5-[(叔丁基二苯基硅烷基)氧甲基]-2-(5H)-呋喃酮(7)与1.25~1.5eq的N-甲基羟胺的干燥DMF溶液中,滴加三乙胺(1.25~1.5eq),然后在20~25℃下反应4~5h,进行Michae加成得到(4R,5R)-4-(N-甲基羟氨基)-5-[(叔丁基二苯基硅烷基)氧甲基]-3,4-二氢-2-(5H)-呋喃酮(8);然后20~25℃下进一步进行硅烷保护,搅拌1.5~2h生成(4R,5R)-4-[N-甲基-O-(叔丁基二甲基硅烷基)羟氨基]-5-[(叔丁基二苯基硅烷基)氧甲基]-2-四氢呋喃酮(9);在-3~4℃下,向该呋喃酮的干燥甲苯溶液中,加入二乙二醇单甲醚基乙氧基氢化铝钠的甲苯溶液,搅拌反应10~20min,还原生成半缩醛(R)-3-[N-甲基-O-(叔丁基二甲基硅烷基)羟氨基]-5-O-(叔丁基二苯基硅烷基)-2,3-双脱氧-L-阿拉伯呋喃糖(10);在20~25℃,三乙胺(1.1~1.25eq)作为缚酸剂,化合物10(1eq)与乙酰氯(1.1~1.25eq),经过乙酰化反应生成(R)-3-[N-甲基-O-(叔丁基二甲基硅烷基)羟氨基]-5-O-(叔丁基二苯基硅烷基)-2,3-双脱氧-L-乙酰阿拉伯呋喃糖苷(11);(C)在20~30℃,化合物(11)和三甲基硅烷化的尿嘧啶反应10~15h,耦合得到(R)-3-[N-甲基-O-(叔丁基二甲基硅烷基)羟氨基]-5-O-(叔丁基二苯基硅烷基)-2,3-双脱氧-L-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷(12);经氢氟酸(4~5eq)水解15~25分钟,生成(R)-3-(N-乙基羟氨基)-5-O-(叔丁基二苯基硅烷基)-2,3-双脱氧-L-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷,分离得(R)-3-(N-乙基羟氨基)-5-O-(叔丁基二苯基硅烷基)-2,3-双脱氧-L-α-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷(13)和(R)-3-(N-乙基羟氨基)-5-O-(叔丁基二苯基硅烷基)-2,3-双脱氧-L-β-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷(14);化合物(13)和化合物(14)在四丁基氟化胺的作用下,搅拌反应10~20min,进一步水解生成本发明通式(I)的化合物(R)-3-(N-甲基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷(15)和(R)-3-(N-甲基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷(16)。
前述的L-核苷类似物的制备方法,加氢所用催化剂为10%的钯/碳;钯/碳的质量为L-抗坏血酸的10%。
前述的L-核苷类似物的制备方法,催化用到的酸为对甲苯磺酸。
前述的L-核苷类似物的制备方法,保护时所用的硅烷为叔丁基二苯基氯硅烷。
前述的L-核苷类似物的制备方法,保护时所用的硅烷为叔丁基二甲基氯硅烷。
前述的L-核苷类似物的制备方法,三甲基硅烷化所用催化剂为硫酸铵。
前述的L-核苷类似物的制备方法,氮糖基化所用催化剂为三氟甲磺酸三甲基硅酯。
前述的L-核苷类似物的制备方法,核苷类似物两个羟基都被保护时,不能有效分离。
前述的L-核苷类似物的制备方法,核苷类似物两个羟基都脱保护时,不能有效分离。
本发明含羟胺L-核苷类似物在制备药物组合物中的应用,将其应用于抗HBV或抗HIV病毒药物组合物中。所述抗HBV病毒药物为抗乙肝药物;所述抗HIV病毒药物为抗艾滋病药物。
本发明含羟胺的L-核苷类似物的制备反应方程式为
R是甲基、乙基、正丙基、异丙基、异丁基、2-丁基或环己基;B是尿嘧啶、胞嘧啶、胸腺嘧啶或5-氟尿嘧啶。
本发明所述的L-核苷类似物应用于制备药物组合物中,所述药物组合物为抗HBV或抗HIV病毒药物。所述抗HBV病毒药物为抗乙肝药物;所述抗HIV病毒药物为抗艾滋病药物。
本发明有益效果在于,通过对L-核苷类似物进行修饰,使该L-核苷类似物含羟胺基团,通过羟胺的特殊构型弥补目前核苷类似物只有β构型才有活性的不足;且该合成方法简便可行,收率较高;将其应用于抗HBV或抗HIV病毒药物药物组合物中,具有较好的抗炎活性,极具应用价值。
具体实施例方式
根据本发明通式化合物(I)的合成路线并结合实施例对发明进行进一步说明,但并非限制本发明的范围。
实施例1(1)L-古洛糖酸-1,4-内酯(2a,2b)的制备将30g L-抗坏血酸(1)(170.5mmol),3g 10%的钯/碳催化剂和80mL水加到高压釜中,密封高压釜,通入H2,排空4次,密封,氢压加到1.8MPa,加热,50℃下搅拌反应24h(氢压不再下降为止)。降温、卸压、卸釜、过滤、浓缩滤液,得L-古洛糖酸-1,4-内酯30g,产率99.0%。
(2)5,6-O-异亚丙基-L-古洛糖酸-1,4-内酯(3a,3b)的合成将30g 2a,2b(168.5mmol)混合物和0.5g对甲苯磺酸(TsOH,2.9mmol)溶解在200mL干燥的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,冷却至0℃,缓慢滴加35mL 2,2-二甲氧基丙烷(272.0mmol),然后室温下反应4h,加入10mL饱和的碳酸钠水溶液,继续搅拌10min。减压浓缩,所得固体溶解在二氯甲烷中,水洗、无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩,得5,6-O-异亚丙基-L-古洛糖酸-1,4-内酯24.8g,产率75.0%。
(3)(2S)-2,3-O-异亚丙基甘油醛(4)的合成将24.8g 3a,3b(113.8mmol)混合物溶解在300mL水中,冷却至0℃,0.5h内缓慢加完64.2g高碘酸钠(302.8mmol),随着高碘酸钠的加入,体系中有大量的固体悬浮物生成。在该过程中用1mol/L的氢氧化钠水溶液随时调节体系的pH在5.5左右。加料完毕后,室温下反应2h,用1mol/L的氢氧化钠水溶液调节体系的pH至中性,然后加入过量氯化钠,使之饱和,以促使碘化物充分沉淀,过滤,所得滤液立即进行下一步反应。
(4)(3R)-3-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)-Z-丙烯酸乙酯(5)的合成向4的水溶液中加入300mL二氯甲烷和61g(175.3mmol)乙氧甲酰亚甲基三苯基正膦Wittig试剂,0℃下剧烈搅拌5h。分液,水相用二氯甲烷(100mL×2)萃取,合并有机相,饱和氯化钠水溶液洗一次,无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩,得顺反两种异构体混合物。
Z型异构体5的1H NMR(CDCl3),δ6.36(1H,dd,-CH=),5.86(1H,d,-CH=),5.51(1H,dd,-O-CH-CH=),4.20(2H,dd,-O-CH2-CH3),4.39,3.63(2H,dd,-O-CH2),1.46,1.40(2×3H,s,2-CH3),1.28(3H,t,-CH3)。
(5)(R)-(+)-5-羟甲基-2-(5H)-呋喃酮(6)的合成将上步产物溶解在80mL甲醇中,加入5mL浓盐酸,室温下反应2h。浓缩、柱色谱分离(甲醇/二氯甲烷=5/95),得(R)-(+)-5-羟甲基-2-(5H)-呋喃酮5.6g,以上三步反应的总收率为43.0%。
1H NMR(CDCl3),δ7.74(1H,dd,-CHCH=),6.24(1H,d,=CH-C=O),5.16(1H,m,-OH),5.10(1H,dd,-CH-),3.73,3.59(2H,m,-CH2)。
(6)(R)-(+)-5-[(叔丁基二苯基硅烷基)氧甲基]-2-(5H)-呋喃酮(7)的合成将5.6g 6(49.1mmol)和16.2g叔丁基二苯基氯硅烷(TBDPSCl,59.0mmol)溶解在80mL二氯甲烷当中,N2保护下加入8.3mL三乙胺(60.0mmol),室温下反应2h。将反应液倒入水中,水洗两次、无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩、柱色谱分离(乙酸乙酯/石油醚=20/80),得(R)-(+)-5-[(叔丁基二苯基硅烷基)氧甲基]-2-(5H)-呋喃酮16.1g(45.7mmol),产率93.0%。
1H NMR(CDCl3),δ7.64(4H,m,Ph-H),7.44(6H,m,Ph-H),4.70(1H,m,-OCH(CH2)),3.94,3.70(2H,d,-OCH2),3.65(1H,m,-NCH),2.82,2.67(2H,d,O=C-CH2),2.51(3H,s,-NCH3),1.04,0.86(2×9H,s,-C(CH3)3),0.12,0.10(6H,s,-Si(CH3)2)。
(7)(4R,5R)-4-(N-甲基羟氨基)-5-[(叔丁基二苯基硅烷基)氧甲基]-3,4-二氢-2-(5H)-呋喃酮(8)的合成将化合物7 3.0g(8.52mmol)和N-甲基羟胺盐酸盐1.00g(11.93mmol)溶解在15mL干燥的DMF当中,N2保护下,缓慢滴加三乙胺1.20g/1.5mL(11.93mmol),然后室温下反应5h。将反应液倒入50mL二氯甲烷当中,水洗三次、无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩、柱色谱分离(乙酸乙酯/石油醚=25/75),得(4R,5R)-4-(N-甲基羟氨基)-5-[(叔丁基二苯基硅烷基)氧甲基]-3,4-二氢-2-(5H)-呋喃酮3-8 3.20g(8.01mmol),产率94.0%。
1H NMR(CDCl3),δ7.63(4H,m,Ph-H),7.41(6H,m,Ph-H),4.67(1H,m,-OCHCH2),3.92,3.72(2H,d,-OCH2-),3.53(1H,m,-NCH-),2.76,2.64(2H,d,O=C-CH2-),2.58(3H,s,-NCH3),1.03(9H,s,-C(CH3)3)。
(8)(4R,5R)-4-[N-甲基-O-(叔丁基二甲基硅烷基)羟氨基]-5-[(叔丁基二苯基硅烷基)氧甲基]-2-四氢呋喃酮(9)的合成将化合物8 3.20g(8.01mmol),叔丁基二甲基氯硅烷(TBDMSCl)1.45g(9.61mmol),溶解在50mL的DMF当中,室温下加入咪唑1.31g(19.22mmol)和催化量的N,N-二甲基对氨基吡啶(DMAP),然后在室温下继续搅拌2h。反应结束后,将反应液倒入100mL的二氯甲烷中,用水洗涤三次,有机相用无水硫酸钠干燥除水后蒸去溶剂,得到的无色固体用柱色谱分离(乙酸乙酯/石油醚=10/90)得到(4R,5R)-4-[N-甲基-O-(叔丁基二甲基硅烷基)羟氨基]-5-[(叔丁基二苯基硅烷基)氧甲基]-2-四氢呋喃酮3.82g(7.45mmol),产率93%。
1H NMR(CDCl3),δ7.63(4H,m,Ph-H),7.41(6H,m,Ph-H),4.67(1H,m,-OCHCH2),3.94,3.72(2H,d,-OCH2-),3.63(1H,m,-NCH-),2.81,2.67(2H,d,O=C-CH2-),2.51(3H,s,-NCH3),1.04(9H,s,-C(CH3)3),0.86(9H,s,-C(CH3)3),0.10(6H,s,2SiCH3)。
(9)(R)-3-[N-甲基-O-(叔丁基二甲基硅烷基)羟氨基]-5-O-(叔丁基二苯基硅烷基)-2,3-双脱氧-L-阿拉伯呋喃糖(10)的合成在一个干燥的100mL的单口烧瓶中,加入50mL用氢化钙除水干燥的甲苯,然后加入化合物93.82g(7.45mmol)。橡胶塞塞紧瓶口后,用油泵通过针管抽空烧瓶中的空气,然后通入高纯氮气,重复三次,直到烧瓶中充满氮气。然后冰水浴冷却到0C,再用高纯氮气洗过的针管迅速抽取13.5mL二乙二醇单甲醚基乙氧基氢化铝钠的甲苯溶液,缓慢注入反应烧瓶当中。针管注射结束后立刻用石油醚清洗。在0℃下搅拌反应15min,然后注入5mL水终止反应。把反应液倒入100mL二氯甲烷当中,加入100mL饱和的碳酸氢钠水溶液,充分混合后,过滤除掉不溶且难分层的铝化物,分液,水相用二氯甲烷再萃取一次,合并有机相,无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩、柱色谱分离(乙酸乙酯/石油醚=10/90),得(R)-3-[N-甲基-O-(叔丁基二甲基硅烷基)羟氨基]-5-O-(叔丁基二苯基硅烷基)-2,3-双脱氧-L-阿拉伯呋喃糖767mg(1.49mmol),转化率20.0%。分离得到化合物91.81g。重复以上反应最终得到101.27g(2.47mmol),产率33.2%。
(10)(R)-3-[N-甲基-O-(叔丁基二甲基硅烷基)羟氨基]-5-O-(叔丁基二苯基硅烷基)-2,3-双脱氧-L-乙酰阿拉伯呋喃糖苷(11)的合成在一个干燥的100mL的单口烧瓶中,加入30mL干燥的二氯甲烷,然后加入化合物10 1.27g(2.47mmol)以及三乙胺299mg/(2.96mmol)。氮气保护,0℃下滴加乙酰氯232mg/208μL(2.96mmol)。室温下搅拌反应0.5h。反应结束后,倒入50mL饱和的碳酸氢钠水溶液中,分液,水相用二氯甲烷再萃取一次,合并有机相,用饱和的氯化钠水溶液洗一次,有机相干燥,减压浓缩,柱色谱分离得无色粘稠的液体(R)-3-[N-甲基-O-(叔丁基二甲基硅烷基)羟氨基]-5-O-(叔丁基二苯基硅烷基)-2,3-双脱氧-L-乙酰阿拉伯呋喃糖苷1.03mg(1.85mmol),产率75.1%。
1H NMR(CDCl3),δ7.68(4H,m,ph-H),7.40(6H,m,ph-H),6.32(1H,m,-OCHO-),4.30(1H,m,-OCHCH2O-),3.91-3.68(2H,m,-OCHCH2O-),3.48(1H,m,-CHN-),2.52(3H,s,-NCH3),2.35(1H,m,-NCHCH2CHN-),1.83(1H,m,-NCHCH2CHN-),1.06(9H,s,-C(CH3)3),0.86(9H,s,-C(CH3)3),0.13(3H,s,SiCH3),0.97(3H,s,SiCH3)。
(11)(R)-3-[N-甲基-O-(叔丁基二甲基硅烷基)羟氨基]-5-O-(叔丁基二苯基硅烷基)-2,3-双脱氧-L-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷(12)的合成在一个配有冷凝管的干燥的100mL的单口烧瓶中,加入30mL六甲基二硅亚胺(HMDS),500mg尿嘧啶和催化量的硫酸铵,氮气保护下于120℃下回流反应3h,直到尿嘧啶完全溶解,反应液变成澄清透明。减压浓缩除掉未反应的HMDS,氮气保护下,向所得粘稠液体中加入20mL无水乙腈,使之溶解。然后加入化合物(11)150mg(0.270mmol)的10mL无水乙腈溶液,此时体系有些浑浊。最后向体系中加入三氟甲磺酸三甲基硅酯(TMSOTf)172mg/150μL(0.775mmol),体系立刻变成透明澄清。氮气保护下室温搅拌过夜。反应结束后,把反应液倒入50mL的饱和碳酸钠溶液中,二氯甲烷(50mL×3)萃取,合并有机相,用饱和的氯化钠水溶液洗一次,无水硫酸钠干燥,过滤、浓缩、柱色谱分离,得(R)-3-[N-甲基-O-(叔丁基二甲基硅烷基)羟氨基]-5-O-(叔丁基二苯基硅烷基)-2,3-双脱氧-L-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷137mg(0.225mol),产率为83.5%。
1H NMR(CDCl3),δ9.84(1H,s,-NH),7.85(1H,d,CH=CHN),7.66(4H,m,ph-H),7.40(6H,m,ph-H),6.24(1H,d,-CH=CHN-),5.73(1/2H,d,-OCHN-),5.42(1/2H,d,-OCHN-),4.09(1H,s,-OCHCH2O-),3.64-3.10(3H,-OCHCH2O-,-CHN-),2.50(3H,s,-NCH3),1.86(1H,m,-NCHCH2CHN-),1.25(1H,m,-NCHCH2CHN-),1.06(9H,s,-C(CH3)3),0.85(9H,s,-C(CH3)3),0.13(3H,s,SiCH3),0.11(3H,s,SiCH3)。
(12)(R)-3-(N-甲基羟氨基)-5-O-(叔丁基二苯基硅烷基)-2,3-双脱氧-L-α-阿拉伯呋喃糖尿苷(13)和(R)-3-(N-甲基羟氨基)-5-O-(叔丁基二苯基硅烷基)-2,3-双脱氧-L-β-阿拉伯呋喃糖尿苷(14)的合成将化合物12 135mg(0.216mmol)溶解在10mL的四氢呋喃中,然后加入50μL(1.0mmol)的质量浓度为40%的氢氟酸,室温下搅拌反应20min。把反应液倒入20mL的饱和碳酸氢钠水溶液中,二氯甲烷(20mL×2)萃取,合并有机相,用饱和的氯化钠水溶液洗一次,无水硫酸钠干燥、过滤、浓缩、高压液相色谱分离(乙酸乙酯/正己烷=70/30),得(R)-3-(N甲基羟氨基)-5-O-(叔丁基二苯基硅烷基)-2,3-双脱氧-L-α-阿拉伯呋喃糖尿苷(13)48mg和(R)-3-(N-甲基羟氨基)-5-O-(叔丁基二苯基硅烷基)-2,3-双脱氧-L-β-阿拉伯呋喃糖尿苷(14)34mg,产率为89.2%。
(13)(R)-3-(N-甲基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-阿拉伯呋喃糖尿苷(15)的合成将化合物13 48mg(86mmol)溶解在5mL无水四氢呋喃中,室温下加入1mL(104mg/0.40mmol)TBAF的四氢呋喃溶液(0.40mmol/mL),搅拌反应10min。反应结束后,直接柱色谱(甲醇/二氯甲烷=8/92)分离,所得化合物再经高压液相色谱纯化得(R)-3-(N-乙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-阿拉伯呋喃糖尿苷15 17mg(0.60mmol),产率为72.0%。
1H NMR(DMSO),δ11.08(1H,s,-NH),8.09(1H,d,-NOH),7.80(1H,d,CH=CHN),6.11(1H,t,-OCHN-),5.57(1H,d,-CH=CHN-),4.77(1H,s,-CH2OH),4.31(1H,m,-OCHCH2O-),3.64-3.10(3H,-OCHCH2O-,-CHN-),2.49(3H,s,-NCH3),2.39(1H,m,-NCHCH2CHN-),2.03(1,m,-NCHCH2CHN-)。
13C NMR(D2O),δ165.92,165.91,151.22,151.21,101.74,100.99,86.38,85.53,83.20,82.48,67.48,67.17,62.29,62.08,45.49,45.08,34.96,34.83。
以上所述,仅是本发明的具有代表性的实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单的修改、同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种含羟胺的L-核苷类似物,其特征在于,其为通式(I)结构 其中,R1各种烷基或芳甲基,尤其为C1-C6的烷基或环烷基;R2为氢,烷基或酰基;B选自各种嘧啶或嘌呤生物碱,尤其是嘧啶类生物碱。
2.据权利要求1所述的L-核苷类似物,其特征在于,所述R1为C1-C4的直链烷基或环己基等烷基;R2尤其为氢;B为胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶或5-氟尿嘧啶等生物碱。
3.据权利要求1或2所述的核苷类似物,其特征在于,所述化合物是以下化合物之一(R)-3-(N-甲基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-甲基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-乙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-乙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-正丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-正丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丁基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丁基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-[N-(丁-2-基)-羟氨基]-2,3-双脱氧-L-α-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-[N-(丁-2-基)-羟氨基]-2,3-双脱氧-L-β-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-环己基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-环己基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-甲基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-甲基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-乙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-乙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-正丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-正丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丁基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丁基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-[N-(丁-2-基)-羟氨基]-2,3-双脱氧-L-α-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-[N-(丁-2-基)-羟氨基]-2,3-双脱氧-L-β-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-环己基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-环己基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胸腺嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-甲基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-甲基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-乙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-乙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-正丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-正丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丁基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丁基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-[N-(丁-2-基)-羟氨基]-2,3-双脱氧-L-α-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-[N-(丁-2-基)-羟氨基]-2,3-双脱氧-L-β-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-环己基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-环己基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-5-氟尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-甲基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-甲基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-乙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-乙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-正丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-正丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丙基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丁基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-异丁基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-[N-(丁-2-基)-羟氨基]-2,3-双脱氧-L-α-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-[N-(丁-2-基)-羟氨基]-2,3-双脱氧-L-β-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-环己基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷;(R)-3-(N-环己基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-胞嘧啶阿拉伯呋喃糖苷。
4.一种如权利要求1所述的核苷类似物的制备方法,其特征在于,包括下列步骤(A)以L-抗坏血酸(1)为原料,在高压釜中经钯/碳催化加氢,45~65℃下搅拌反应20~30h生成L-古洛糖酸-1,4-内酯(2);然后在1.7%eq的酸催化下,在干燥的N,N-二甲基甲酰胺溶液中,20~30℃反应3.5~5h,经过缩酮保护,生成5,6-O-异亚丙基-L-古洛糖酸-1,4-内酯(3);该内酯1eq,在高碘酸钠2.7eq的氧化下,搅拌反应2~2.5h,生成(2S)-2,3-O-异亚丙基甘油醛(4);该醛经过Wittig-Honey反应,-5~5℃下剧烈搅拌4.5~5h,生成(3R)-3-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环-4-基)-Z-丙烯酸乙酯(5);20~30℃进一步水解1.5~2.5h,得到(R)-(+)-5-羟甲基-2-(5H)-呋喃酮(6);该酮1eq经过硅烷1~1.5eq保护生成(R)-(+)-5-[(叔丁基二苯基硅烷基)氧甲基]-2-(5H)-呋喃酮(7);(B)向1eq的(R)-(+)-5-[(叔丁基二苯基硅烷基)氧甲基]-2-(5H)-呋喃酮(7)与1.25~1.5eq的N-甲基羟胺的干燥DMF溶液中,滴加三乙胺1.25~1.5eq,然后在20~25℃下反应4~5h,进行Michae加成得到(4R,5R)-4-(N-甲基羟氨基)-5-[(叔丁基二苯基硅烷基)氧甲基]-3,4-二氢-2-(5H)-呋喃酮(8);然后20~25℃下进一步进行硅烷保护,搅拌1.5~2h生成(4R,5R)-4-[N-甲基-O-(叔丁基二甲基硅烷基)羟氨基]-5-[(叔丁基二苯基硅烷基)氧甲基]-2-四氢呋喃酮(9);在-3~4℃下,向该呋喃酮的干燥甲苯溶液中,加入二乙二醇单甲醚基乙氧基氢化铝钠的甲苯溶液,搅拌反应10~20min,还原生成半缩醛(R)-3-[N-甲基-O-(叔丁基二甲基硅烷基)羟氨基]-5-O-(叔丁基二苯基硅烷基)-2,3-双脱氧-L-阿拉伯呋喃糖(10);在20~25℃,三乙胺1.1~1.25eq作为缚酸剂,化合物(10)1eq与乙酰氯1.1~1.25eq,经过乙酰化反应生成(R)-3-[N-甲基-O-(叔丁基二甲基硅烷基)羟氨基]-5-O-(叔丁基二苯基硅烷基)-2,3-双脱氧-L-乙酰阿拉伯呋喃糖苷(11);(C)在20~30℃,化合物(11)和三甲基硅烷化的尿嘧啶反应10~15h,耦合得到(R)-3-[N-甲基-O-(叔丁基二甲基硅烷基)羟氨基]-5-O-(叔丁基二苯基硅烷基)-2,3-双脱氧-L-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷(12);经氢氟酸(4~5eq)水解15~25分钟,生成(R)-3-(N-乙基羟氨基)-5-O-(叔丁基二苯基硅烷基)-2,3-双脱氧-L-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷,分离得(R)-3-(N-乙基羟氨基)-5-O-(叔丁基二苯基硅烷基)-2,3-双脱氧-L-α-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷(13)和(R)-3-(N-乙基羟氨基)-5-O-(叔丁基二苯基硅烷基)-2,3-双脱氧-L-β-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷(14);化合物(13)和化合物(14)在四丁基氟化胺的作用下,搅拌反应10~20min,进一步水解生成本发明通式(I)的化合物(R)-3-(N-甲基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-α-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷(15)和(R)-3-(N-甲基羟氨基)-2,3-双脱氧-L-β-尿嘧啶阿拉伯呋喃糖苷(16)。
5.根据权利要求4所述的L-核苷类似物的制备方法,其特征在于,(A)步加氢所用催化剂为10%的钯/碳;钯/碳的质量为L-抗坏血酸的10%。
6.根据权利要求4(A)所述的L-核苷类似物的制备方法,其特征在于,催化用到的酸为对甲苯磺酸。
7.根据权利要求4所述的L-核苷类似物的制备方法,其特征在于,(A)步进行硅烷保护时所用的硅烷为叔丁基二苯基氯硅烷或叔丁基二甲基氯硅烷。
8.根据权利要求4所述的L-核苷类似物的制备方法,其特征在于,(C)步三甲基硅烷化所用催化剂为硫酸铵。
9.根据权利要求4所述的L-核苷类似物的制备方法,其特征在于,(C)步氮糖基化所用催化剂为三氟甲磺酸三甲基硅酯。
10.如权利要求1或2或3中所述的L-核苷类似物在制备药物组合物中的应用,其特征在于,所述药物组合物为抗HBV或抗HIV病毒药物;所述抗HBV病毒药物为抗乙肝药物;所述抗HIV病毒药物为抗艾滋病药物。
全文摘要
本发明公开了含羟胺的L-核苷类似物、其制备方法及其应用。该化合物有如下通式如右式其中,B选自各种嘧啶或嘌呤生物碱,尤其是嘧啶类生物碱,主要为胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶或5-氟尿嘧啶;R
文档编号A61P31/18GK1629176SQ200410060498
公开日2005年6月22日 申请日期2004年9月7日 优先权日2004年9月7日
发明者赵康, 常俊标, 褚吉成, 王松青 申请人:天津大学

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