去羟肌苷前体药物及其制备方法.pdf

本发明属于医药技术领域，公开了一种抗艾滋病药去羟肌苷的取代L-氨基酸酯前药和其制备方法。本发明对去羟肌苷进行有目的结构修饰，使去羟肌苷与不同氨基酸结合，设计并合成(I)结构的化合物去羟肌苷前体药物。本发明化合物与口服去羟肌苷相比生物利用度有明显提高，与静脉给药去羟肌苷生物利用度相当。说明本发明有望开发出一种疗效更好的治疗艾滋病的载体前药。在(I)中，R为L型氨基酸残基，L型氨基酸优选L-缬氨酸、L-异亮氨酸、L-苯丙氨酸、L-脯氨酸和L-色氨酸。

1、  去羟肌苷前体药物，其特征在于：去羟肌苷的5’位羟基被L-氨基酸酯化，其结构通式如下：

其中R是L氨基酸残基。

2、  按照权利要求1所述的去羟肌苷前体药物，其特征在于所述的前体药物是去羟肌苷和氨基酸通过酯键链接而成的，其中R优选L-缬氨酸、L-异亮氨酸、L-苯丙氨酸、L-脯氨酸或L-色氨酸。

3、  一种如权利要求1或2所述的去羟肌苷前体药物的制备方法，其特征在于：去羟肌苷和保护的氨基酸在二环己基碳二亚胺和N，N-二甲基甲酰胺催化条件下，进行成酯反应，然后再催化氢化脱去保护基形成去羟肌苷L-氨基酸酯前药，反应式如下：


4、  按照权利要求3所述的制备方法，其特征在于：其中X为苄氧羰基保护的氨基酸，Y为苄氧羰基保护氨基酸的残基，R为L-氨基酸残基。

5、  按照权利要求4所述的制备方法，其特征在于：X优选N-苄氧羰基-L-缬氨酸、N-苄氧羰基-L-异亮氨酸、N-苄氧羰基-L-苯丙氨酸、N-苄氧羰基-L-脯氨酸和N-苄氧羰基-L-色氨酸。

6、  权利要求1所述的去羟肌苷前体药物在制备抗HIV药物中的用途。

去羟肌苷前体药物及其制备方法
技术领域：
本发明属于医药技术领域，涉及去羟肌苷前体药物及其制备方法，具体涉及一种抗艾滋药2’，3’-双脱氧肌苷(即“去羟肌苷”)5’取代L-氨基酸酯前药及其制备方法。
背景技术：
去羟肌苷其化学名称为2’，3’-二脱氧次黄嘌呤核苷。去羟肌苷是人工合成的核苷类药物，与天然的腺苷相比，后者的3’-羟基变为氢。去羟肌苷被细胞激酶磷酸化后形成有活性的代谢物5′-三磷酸双脱氧腺苷。5’-三磷酸双脱氧腺苷抑制HIV逆转录酶，其机制包括与自然底物三磷酸脱氧腺苷竞争，以及掺入至病毒DNA，终止DNA链的延长。去羟肌苷在1991年上市。但是去羟肌苷在酸性条件下容易分解，极性大，小肠的膜通透性差，导致其口服生物利用度只有20～40％。因此有必要寻找一种途径来提高去羟肌苷的口服生物利用度。根据大量文献报道“天然的-氨基酸在体内能够实现主动转运，将其作为药动团与药效分子相连，往往能够促进药效团的吸收和转运，甚至还能提高药物的靶向性，另根据已上市的伐昔洛韦和缬更昔洛韦等抗病毒氨基酸酯前药，本专利拟对去羟肌苷5’自由羟基进行氨基酸修饰，以克服药物口服吸收不好的缺点。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种2’，3’-二脱氧次黄嘌呤核苷的5’-O-L-氨基酸酯，也就是去羟肌苷的5’-O-L-氨基酸酯和其制备方法。
所述的去羟肌苷5’-O-L-氨基酸酯结构通式为：

其中R是L氨基酸残基。
所述的去羟肌苷5’-O-L-氨基酸酯包括如下化合物：
a.5’-O-L-缬氨酰去羟肌苷(IV)，结构如下：

b.5’-O-L-异亮氨酰去羟肌苷(V)，结构如下：

c.5’-O-L-苯丙氨酰去羟肌苷(VI)，结构如下：

d.5’-O-L-脯氨酰去羟肌苷(VII)，结构如下：

e.5’-O-L-色氨酰去羟肌苷(VIII)，结构如下：

本发明的去羟肌苷前体药物是通过如下方法制备的：去羟肌苷和保护的氨基酸在二环己基碳二亚胺和N，N-二甲基甲酰胺催化条件下，进行成酯反应，然后再催化氢化脱去保护基形成去羟肌苷L-氨基酸酯前药，反应式如下：

其中X为苄氧羰基保护的氨基酸，Y为苄氧羰基保护氨基酸的残基，R为L-氨基酸残基。X优选N-苄氧羰基-L-缬氨酸、N-苄氧羰基-L-异亮氨酸、N-苄氧羰基-L-苯丙氨酸、N-苄氧羰基-L-脯氨酸和N-苄氧羰基-L-色氨酸。
去羟肌苷的5’-O-L-氨基酸酯的具体合成方法按照以下通用路线进行：
第一步：50 N-苄氧羰基氨基酸和50mmol二环己基碳二亚胺以及5mmol N，N-4-二甲氨基吡啶，分别加到11.8g(50mmol)去羟肌苷的N，N-二甲基甲酰胺(250ml)溶液中，加完后继续反应8小时，反应温度是室温。反应结束后，抽滤，减压蒸去滤液中的N，N-二甲基甲酰胺，残余物用乙酸乙酯溶解，然后依次用蒸馏水、饱和碳酸氢钠，饱和食盐水洗，收集乙酸乙酯层，过硫酸钠干燥柱，滤液蒸干，固体用乙酸乙酯重结晶，得到化合物(III)，结构如下：

其中Y是N-苄氧羰基-L-氨基酸的残基。N-苄氧羰基-L-氨基酸优选以下几种：N-苄氧羰基-L-缬氨酸、N-苄氧羰基-L-异亮氨酸、N-苄氧羰基-L-苯丙氨酸、N-苄氧羰基-L-脯氨酸和N-苄氧羰基-L-色氨酸。
第二步：将10mmol的(III)加入到250ml无水乙酸乙酯中，搅拌条件下加入加入适量5％钯碳(W/W)作催化剂，在氢气条件下进行催化氢化，60℃反应5小时，过滤，滤液减压蒸干得到化合物(IV)-(VIII)。
本发明的优点：本发明第一次合成了系列的去羟肌苷5’-O-L-氨基酸酯，且制备方法简单，易行。其中口服化合物(IV)后，去羟肌苷在大鼠体内的绝对生物利用度与尾静脉注射相当，有望开发出口服生物利用度更好的抗HIV的前体药物。
附图说明：
图1为大鼠体内去羟肌苷经时血药浓度图
具体实施方式：
根据上述通用合成路线，分别制得实施例1-5的化合物(见表2)。
实施例1：
N-苄氧羰基-L-缬氨酸与去羟肌苷反应，加入二环己基碳二亚胺和N，N-4-二甲氨基吡啶，反应溶剂是无水四氢呋喃、二氯甲烷、环己烷或二甲基甲酰胺，反应温度是0℃至溶剂沸点，优选20～60℃，反应时间8小时；将反应液冷却至室温，减压蒸去溶剂，残余物用乙酸乙酯或二氯甲烷提取，并依次用蒸馏水、饱和碳酸氢钠和饱和食盐水洗，收集有机层，过硫酸钠干燥柱，滤液蒸干后，用乙酸乙酯或二氯甲烷重结晶，重结晶产物，在乙酸乙酯或二氯甲烷做溶剂下，加入Pd/C做催化剂，在氢气条件下进行催化氢化，反应时间5小时，抽滤，减压蒸去滤液，即得(IV.)
实施例2：
N-苄氧羰基-L-异亮氨酸与去羟肌苷反应，加入二环己基碳二亚胺和N，N-4-二甲氨基吡啶，反应溶剂是无水四氢呋喃、二氯甲烷、环己烷或二甲基甲酰胺，反应温度是0℃至溶剂沸点，优选20～60℃，反应时间8小时；将反应液冷却至室温，减压蒸去溶剂，残余物用乙酸乙酯或二氯甲烷提取，并依次用蒸馏水、饱和碳酸氢钠和饱和食盐水洗，收集有机层，过硫酸钠干燥柱，滤液蒸干后，用乙酸乙酯或二氯甲烷重结晶，重结晶产物，在乙酸乙酯或二氯甲烷做溶剂下，加入Pd/C做催化剂，在氢气条件下进行催化氢化，反应时间5小时，抽滤，减压蒸去滤液，即得(V.)
实施例3：
N-苄氧羰基-L-苯丙氨酸与去羟肌苷反应，加入二环己基碳二亚胺和N，N-4-二甲氨基吡啶，反应溶剂是无水四氢呋喃、二氯甲烷、环己烷或二甲基甲酰胺，反应温度是0℃至溶剂沸点，优选20～60℃，反应时间8小时；将反应液冷却至室温，减压蒸去溶剂，残余物用乙酸乙酯或二氯甲烷提取，并依次用蒸馏水、饱和碳酸氢钠和饱和食盐水洗，收集有机层，过硫酸钠干燥柱，滤液蒸干后，用乙酸乙酯或二氯甲烷重结晶，重结晶产物，在乙酸乙酯或二氯甲烷做溶剂下，加入Pd/C做催化剂，在氢气条件下进行催化氢化，反应时间5小时，抽滤，减压蒸去滤液，即得(VI.)
实施例4：
N-苄氧羰基-L-脯氨酸与去羟肌苷反应，加入二环己基碳二亚胺和N，N-4-二甲氨基吡啶，反应溶剂是无水四氢呋喃、二氯甲烷、环己烷或二甲基甲酰胺，反应温度是0℃至溶剂沸点，优选20～60℃，反应时间8小时；将反应液冷却至室温，减压蒸去溶剂，残余物用乙酸乙酯或二氯甲烷提取，并依次用蒸馏水、饱和碳酸氢钠和饱和食盐水洗，收集有机层，过硫酸钠干燥柱，滤液蒸干后，用乙酸乙酯或二氯甲烷重结晶，重结晶产物，在乙酸乙酯或二氯甲烷做溶剂下，加入Pd/C做催化剂，在氢气条件下进行催化氢化，反应时间5小时，抽滤，减压蒸去滤液，即得(VII.)
实施例5：
N-苄氧羰基-L-色氨酸与去羟肌苷反应，加入二环己基碳二亚胺和N，N-4-二甲氨基吡啶，反应溶剂是无水四氢呋喃、二氯甲烷、环己烷或二甲基甲酰胺，反应温度是0℃至溶剂沸点，优选20～60℃，反应时间8小时；将反应液冷却至室温，减压蒸去溶剂，残余物用乙酸乙酯或二氯甲烷提取，并依次用蒸馏水、饱和碳酸氢钠和饱和食盐水洗，收集有机层，过硫酸钠干燥柱，滤液蒸干后，用乙酸乙酯或二氯甲烷重结晶，重结晶产物，在乙酸乙酯或二氯甲烷做溶剂下，加入Pd/C做催化剂，在氢气条件下进行催化氢化，反应时间5小时，抽滤，减压蒸去滤液，即得(VIII.)
实施例6：Sprague-Dawley大鼠体内药物动力学研究
给实验组和对照组Sprague-Dawley大鼠分别灌胃(II)即去羟肌苷和化合物(IV.)即5’-O-L-缬氨酰去羟肌苷(以去羟肌苷计均为30mg/Kg)，测定大鼠血浆中去羟肌苷的浓度。同时给Sprague-Dawley大鼠尾静脉注射去羟肌苷生理盐水水溶液(5mg/Kg)。由表1和图1可得出，化合物IV与口服去羟肌苷相比生物利用度有明显提高，且与静脉给药去羟肌苷生物利用度相当，达到了预期设计目的。
表1分别口服(IV)和去羟肌苷后，大鼠体内去羟肌苷的药动学参数(以去羟肌苷计30mg/Kg)