CN101132795A - 用于hiv治疗的化合物 - Google Patents

Abstract

特别提供2’，3’－二脱氧－3’－羟甲基胞嘧啶或其前药或盐在制备治疗HIV感染的药物中的用途，其中HIV的逆转录酶具有至少一个突变，其通过ATP－或焦磷酸盐－介导的切除将强制性链终止核苷或核苷酸磷酸酯从新生DNA链中切除。

Description

用于HIV治疗的化合物

发明领域

本发明涉及用于预防或治疗人免疫缺陷病毒(HIV)的方法和药物组合物，该病毒在逆转录酶(RT)基因中具有至少一类明确定义的突变，其产生引物拯救(切除)表型。这类突变与特定的胸腺嘧啶核苷类似物突变(TAMs)有关，被称作引物拯救(primer rescue)-相关突变。本发明的方法和药物组合物使用核苷2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶或体内释放该核苷的前药。

技术背景

与其它HIV抗病毒剂，如蛋白酶抑制剂或非-核苷逆转录酶抑制剂不同，核苷逆转录酶抑制剂(NRTI)的给药形式是药理学非活性的，需要通过宿主细胞激酶磷酰化，产生活性三磷酸盐代谢物。该三磷酸盐形式类似天然存在的病毒逆转录酶的脱氧核苷酸三磷酸盐底物，与HIV-1 RT竞争结合并掺入到病毒DNA中。

被批准用于HIV治疗的所有NRTIs，和专利或学术文献中建议的绝大多数其它NRTIs，均缺少核苷的核糖部分上的3’-羟基官能团。例如包括齐多夫定(AZT)，司他夫定(d4T)，拉米夫定(3TC)，扎西他滨(ddC)，阿巴卡韦(ABC)，去羟肌苷(ddI)和替诺福韦(TNF)(后者通常以替诺福韦酯(tenofovir disoproxil fumarate)前药的形式给药)。磷酰化后，这种核苷或核苷酸类似物通过逆转录酶与新生DNA链共价键合，但核苷或核苷酸中缺少3’-OH官能团可防止其它核苷酸的进一步连接。这些NRTIs因此可终止病毒DNA链延长，由此导致HIV复制的抑制(Mitsuya等人，1990，Jacob Molina等人，1993，Reardon 1993)。

目前所有抗逆转录病毒疗法(ART)的基础均是使用NRTIs。然而，NRTIs仅仅能够延迟HIV在血流中增殖，迄今为止，尚不能消灭患者中的HIV。HIV通过将其DNA插入到涉及人免疫学记忆的潜在宿主细胞中进行操作。这种感染模式意味着患者需被迫终生服用HIV抗病毒剂来防止治疗终止后反弹所致的HIV滴度。

然而，实践中，针对规定患者的特定HIV药物的有效给药时间明显受到“逃避突变体”出现的限制。逃避突变体是一种含有不连续的突变簇(discrete cluster of mutations)的病毒，其产生药物抗性并使它在有药物存在的情况下仍可增殖。逃避突变体在患者中出现是由患者所服用的特定抗病毒剂的选择压所导致。结果，药物的有效给药取决于逃逸突变体出现并增殖的速度。

一直以来，给患者施用HIV抗病毒剂导致日益明显地发现新HIV病例中的初次感染常常不是野生型HIV，而是具有已经部分或越来越多地抗目前所用抗病毒剂的HIV株。换句话说，在感染患者中原位产生的逃避突变体还可通过横向或垂直传播而传染给初患者。这意味着甚至某些被归为初始治疗的患者也已经感染了抗常规一线治疗的病毒。

多种因素导致药物逃避突变体的选择，包括总HIV库(pool)大小，RT持续合成能力和病毒基因组复制中的失真，病毒适应性和靶细胞的许多可用性。到90年代晚期，长期使用基于齐多夫定(AZT)或司他夫定(d4T)组合的证据表明RT中的特定突变簇一直产生。这些突变簇现在被认为是胸腺嘧啶核苷类似物突变(TAMs)的原型。TAMs的存在可提高选择其它突变的可能性并导致在胸腺嘧啶核苷类似物家族中并不清楚的更高级的NRTI抗性表型的演变。这种表型现在被称为核苷类似物突变(NAM)和多药抗性(MDR)HIV。

NRTI抗性的假说

AZT是第一种被广泛使用的抗逆转录病毒剂，自然地成为第一个产生逃避突变体的(Larder等人1989)。然而，考虑到典型患者分离物中HIV基因组的大量突变，不可能使用具有特定TAM的重组RT酶在体外产生抗性表型。结果，不能直接阐明TAMs赋予抗性的机理。

根据焦磷酸盐供体所致的亲核攻击已预测了各种假设模型和TAM抗性机理的理论预测(Boyer等人，2002 and Meyer等人，2002)。推测RT易位理论是了解TMA相关抗性机理的重要步骤。然而，因为RT易位之前和之后的中间体是瞬时、短寿的，且不容易通过实验获得，故直至2002年底对其仍知之甚少。

RT易位理论的现代理解支持RT催化的DNA聚合以图3举例说明的详细级联方式发生，参见Sarafianos等人(2003)。这些步骤是

1)通过游离酶E结合DNA底物，使3’-引物末端处于P-位点(引物位点)处。

2)接近N-位点(dNTP位点)的dNTP的结合形成″开放的″三元复合物。

3)“关闭的”三元复合物是通过酶构象改变而形成的。

4)3’-OH引物末端与dNTP的α磷酸盐之间磷酸二酯键的形成伴有焦磷酸盐(PPi)的释放，从而在N-位点形成预易位的RT复合物。

5)通过形成易位后的复合物使引物末端从N-位点易位到P-位点，所述易位后的复合物是下一次dNTP结合及DNA合成继续的必要条件。

如果使用DNA链终止剂核苷(NRTI)三磷酸盐(通常是脱氧核糖部分上缺少3’-羟基官能团的核苷类似物)，则它模拟其天然dNTP对应物并结合RT。类似的化学加工之后，掺入的NRTI在聚合的N-位点处形成预易位复合物。这样一来，由于在NRTI的脱氧核糖部分上缺少3’-羟基引物而终止了进一步的DNA合成。

而与野生型RT相比，TAM-相关RT突变运用不同的核苷酸掺入机理。具体而言，新机理导致掺入引物末端处NRTI的释放(切除)，废除了NRTI的链终止活性。该新的机理取决于预易位状态的复合物累积(N-位点处)和ATP或焦磷酸盐供体的可利用性之间的相互作用，所述供体常常富含于感染位点，即正常淋巴细胞处。

ATP或焦磷酸盐通常不参与病毒DNA-聚合反应，但表达TAM-相关抗性表型的RT结构可帮助它们进入到与新掺入的NRTI相邻的位点中。易位前和易位后的动力学种类之间的平衡可提供确保引物末端自由接近N-位点的机理，并在掺入NRTI链终止剂和焦磷酸盐释放后，使焦磷酸盐供体ATP同时结合于P-位点。此种情况下，ATP(或焦磷酸盐)连接在DNA末端掺入的NRTI的磷酸二酯键，导致经由焦磷酸化除去NRTI。当焦磷酸盐供体是ATP时，NRTI作为二核苷四磷酸盐产物释放。图4举例说明AZT-终止的DNA中的该“引物拯救”(得自ClinicCareOptions^TM)。

现在认为两种不同的机理均涉及对NRTI的表型抗性(Sluis-Cremer等人，2000)。一种被称作“引物拯救”活性在上面描述。这里，通过ATP-依赖的或焦磷酸盐-依赖的焦磷酸化除去引物3’末端的链终止核苷酸。然而，还有另一种被称作“区别突变体(discriminative mutants)”的抗性表型。这些突变体的RT具有较高的区别NRTIs和天然dNTPs的能力。在这种情况下，该机理可产生能够优先选择正确底物的RT(即，天然dNTP)，由此避免NRTI所致链终止并确保病毒基因组繁殖。

HIV中突变的产生

逆转录病毒如HIV具有迅速基因多样化的潜在能力。这是一个低能耗过程导致其对生物体具有良好的适应性。HIV所用复制机构是一种特别的错误倾向，产生大量突变且当生物处于选择压之下时，具有导致突变累积的可能。

通常，病毒复制产生的绝大多数突变会产生活性不太高的酶。这里，第二且特别是第三次突变的累积是不大可能的，这是因为活性不太高的突变体群，必需在其中积累第二次突变，但其被更快速繁殖的野生型生物稀释。

然而，活性更高的病毒突变体可产生且通过两种可能的途径展开。当已经存在于全部病毒总体中的高抗性变体迅速长出时，呈现第一种途径。更常见地，这是一种单点突变，其对选择压具有表型抗性。药物逃避突变的例子包括被非-核苷逆转录酶抑制剂奈韦拉平迅速诱导的K103。

当有选择压的情况下存在持续的病毒复制时，呈现第二种途径。其可使突变渐近性累积，然后展开。在这种情况下，突变累积的可能性与存在的病毒复制量有关。即，在较高病毒量下(例如＞200,000个拷贝/ml)，可出现双倍突变的累积。然而，三倍突变的累积很少见且仅可由于复杂的治疗方法而产生，所述复杂的治疗方法通常包括若干不同药物，即要求患者坚持。因此，即使对于勤快的患者，也很难保证所有活性成分均以高于所需抑制浓度的水平在每天“24小时低谷水平”的整整24小时内存在于血液中。这里，由于给药中流失所致的药物治疗中任何一种选择压的临时除去，一种或多种药物的24小时低谷水平使得病毒不受控制的复制，都将产生并建立许多新的突变体。当再次施加选择压时(即，复杂药物疗法的恢复)，很少有新的突变体能够按照与第一种途径(如上所述)相似的方式展开，所述新的突变体已经累积了点突变，其产生更好的药物抗性。

上面的讨论集中在与缺失或添加突变相反的点突变的累积上。然而，此处可应用与三倍突变所述类似的方案。即，绝大多数缺失/添加突变最初均包括单一的核苷酸。如果改变在编码区内发生且导致截短的和/或非活性蛋白，则具有完全改变所编码蛋白下游氨基酸序列的作用。为了保护可读框并通过单一氨基酸的缺失或添加改变最终的蛋白，必须使三个氨基酸缺失/添加。因为非活性酶可降低HIV的生物活力，特别是如果受影响的酶是RT，则缺失/添加本身将不累积，但必须同时存在。换句话说，三倍突变的等价物必须存在于单一事件中，其是十分不常见的(见Boyer等人(2004)J Virol 78(18)：9987-9997，其整体引入此处作为参考)。

作为三倍突变体累积/引入过程的结果，直到最近才建立了RT中至少有3个突变的HIV病毒，其对已经建立的多种药物创造出了特别有效的抗性。例如，在美国，1992年，FDA批准了联合用药(ddC和AZT)。然而，直到1995年9月，临床试验还没有显示出AZT与ddC或ddl的联合比单独的AZT更有效。仅仅作为在其中运用了多种药物的联合治疗而已，但此种给药方案不能有效保证各药物适当的24小时低谷水平，且已经产生了今天西方世界已知的多抗性HIV病毒的特别成问题的株系。

引物拯救突变

最初描述的TAM引物拯救突变体包括在RT上的氨基酸位置M41L，D67N，K70R，L210W，T215Y/F和K219Q/E处的一组6个药物抗性表型范围内的多种变换(Larder and Kemp，1989，Schinazi等人2000)。早期数据显示用于演变多TAM引物拯救突变体的两种不同的突变途径，两种均由未知因素产生。第一个途径导致密码子210(210W)处的氨基酸置换且优先与密码子41(41L；大于98％)和215(215Y；大于94％)处的突变以及密码子67(67N)处的置换有关。第二个途径在密码子219(219K/E)处产生突变，其优先与密码子67(67N)和70(70R)(Yahi等人，1999)处的突变有关。因此存在两种表型模式：(1)L210W，M41L，T215Y/F，±D67N，其对AZT和d4T具有高水平的病毒抗性，和(2)K219K/E，D67N，K70R，其对AZT和d4T具中等水平的病毒抗性。

Marcelin等人(2004)概括了病毒性衰竭患者中TAM引物拯救-相关突变的优势(prevalence)。这里，研究了1098 RT序列且如图1和图2所示产生两种基因型模式。由于在治疗之前已经呈现出不同的基因背景时，当结合药理学中的个体差异应用抗逆转录病毒疗法的序列和组合物，不仅导致对AZT和d4T的病毒抗性，而且导致对其它NRTIs的病毒抗性。根据所呈现的突变模式，药物抗性包括阿巴卡韦(ABC)，去羟肌苷(ddI)，替诺福韦(TNF)，拉米夫定(3TC)，恩曲他宾(FTC)和扎西他滨(ddC)。因此，引物拯救-相关TAMs的出现常常在更显著抗HIV的基因型模式的进一步演变中起重要作用。因此，防止多核苷抗性的其中一个步骤是研究开发新的NRTI，其目的在于避免引物拯救相关TAMs的累积。

引物拯救-相关TAM突变可与其它家族的逃避突变体伴随发展，它们通常从联合抗逆转录病毒疗法形成(也被称作鸡尾酒疗法)。今天，鸡尾酒“双汰芝”(AZT+3TC)是最常使用的且被建议为治疗自然HIV患者的一线治疗方法。然而，它导致抗两种药物的逃避突变体。例如，Miller等人(1998)报道了在AZT+3TC联合治疗开始后4-12周，选择了具有M184V突变的3TC-抗性病毒。如期，附加的AZT-相关突变逐渐出现，产生M184V，M41L，D67N，K70R，L210W，T215Y/F和K219Q/E的特征性基因型模式，其目的经常在经历治疗的患者中发现。据报道，第H208，R211，和L214(Sturmer等人2003)和G333位(Kemp等人1998)位的RT附加突变涉及AZT-3TC双倍抗性，具体而言，使抗AZT的能力增加。因此，引物拯救相关TAMs的基因型背景已经扩展至包括M184V，M41L，D67N，K70R，H208Y，L210W，R211K，L214F，T215Y/F，K219Q/E和G333E内的置换。

通常在经过治疗的患者中见到的其它类型的突变是V118I和E44D/A。这些突变与先前接触ddl和d4T十分相关。此外，它们常常与特异性TAM簇包括M41L加T215Y/F或D67N加L210W的存在有关。结果是对胸腺嘧啶核苷类似物家族的引物拯救相关TAM抗性增加以及对AZT+3TC的双倍抗性的不同作用(Montes等人2002，Girouard等人2003)。

药物逃避突变体的优势在治疗过程中作为所用NRTIs数的函数而增加并形成展开的TAMs或NAMs模式，其包含在M41L，E44D/A，D67N，K70R，V118I，M184V，H208Y，L210W，R211K，L214F，T215Y/F，K219Q/E和G333E内的多种置换。该簇还常常耐受含有AZT-和d4T的联合疗法，并交叉抗整个种类的NRTIs。

对胸腺嘧啶核苷类似物，特别是AZT，d4T和TNF的显著抗性还可在RT指区中第67位(▲67)具有氨基酸缺失的逃避突变体中发现，其常常与伴有TAM的T69G的氨基酸置换有关(见Imamichi等人2000和2001)。RT聚合活性的提高，其与该特定的基因型有关，导致更有效的焦磷酰化-依赖性引物切除(上述)，使抗性增加。Boyer等人(2004)还观察到与单独的TAM相比，伴有TAM的▲67促进对AZT和TNF的引物拯救(切除)病毒抗性的能力增加。

HIV与抗逆转录病毒疗法共同发展。当双倍和三倍-核苷类似物鸡尾酒用于HIV的临床管理，特别是治疗初患者时，出现新的突变表型。复杂的治疗方法，需要在一天的不同时间服用多种药物，有些伴随进食，有些不需要进食，对患者而言是个挑战。不能准确按照这些导致24小时低谷缺乏的给药方法做，促进了多种NRTI抗性HIV病毒的出现，主要是病毒获得性NAMs或MDRs。例如，许多小组(例如Mas等人，2000)已经观察到与AZT使用有关的突变体T69S-XX病毒的出现。该突变体，在其RT的编码区具有6-bp的插入，即指定氨基酸69和70的核酸之间。所得双倍氨基酸插入复合物(通常是SS，SG或AG插入)不仅导致对AZT的病毒抗性，而且导致对NRTIs的几乎整个集合，包括d4T，3TC，ddI，ddC和ABC，及TNF的病毒抗性。使用T69S+双倍氨基酸插入可见到提高了的焦磷酰化-依赖性引物拯救，特别是在有TAMs存在的情况下。该现象通常与“M41L/T215Y”或“M41L/L210W/R211K/L214F/T215Y”抗性表型有关且在多核苷抗性中起重要的表型作用(Meyer等人，2003)。

另一类MDR在密码子Q151M处具有氨基酸置换。在临床中以相对较低的频率观察到该突变且常常与A62V，V75I，F77L和F116Y的第二突变一起呈现。然而，它对各种NRTIs均具有显著抗性。此外，已经观察到与TAMs，通常是“M41L，L210W和T215Y/F”或“D67N，K70R和K219K/E”基因型有关。它在使用AZT/ddI和AZT/ddC联合方法治疗的患者中出现。

L74V经常被ddl单一疗法所选择(Martin等人，1993)且显示对ABC和3TC的交叉抗性。它对产生病毒逃避的作用取决于其它突变的存在。抗性研究表明L74V的频率与TAM十分相关，通常在M41L，L210W和T215Y/F背景中(Marcelin等人，2004)，尽管认为L74V突变在病毒复制中引起减小作用且使含有许多TAMs的AZT-抗性病毒再次敏感(St.Clair等人，1991)。HIV-1 RT中L74V和M184V突变的组合是与对ABC和ddl的抗性有关的最常见模式(Harrigan等人，2000和Miller等人，2000)。

虽然对ABC的高水平抗性通常需要多个突变，包括K65R，L74V，Y115F和M184V，但单一突变，M184V常常首先出现。该突变，现在被认为是药物逃避抗性的识别机理中的重要突变，导致ABC敏感性适度降低(Tisdale等人，1997)。CNA3005研究，其中总共562名患者随机接受AZT和3TC与ABC或ddl，显示在AZT和3Tc加ABC臂中携带TAM的患者比例增加。到第48周，多达56％的患者具有至少一个引物拯救-相关TAM(1xTAM)，超过且高于迅速诱导的M184V突变(Melby等人，2001)，示例性地说明了防止引物拯救-相关抗性出现的重要性。同样，在3TC选择压下，具有67，70，215和219基因型模式的AZT-抗性病毒的体外传代导致M184V突变的选择并导致对ABC的交叉抗性(Tisdale等人1997)。这再次突出了治疗引物拯救-相关TAM的预存在并防止引物拯救-相关突变体累积的概念是避免多核苷抗性发展的关键步骤。

已经越来越清楚地发现K65R突变可迅速出现在较高比例的接受TNF或ABC的患者中。Valer等人(2004)报道了在Madrid医院中，K65R的优势从1997-2000间的＜1％增加到2003年的7％和2004年前4个月的12％。K65R突变体的作用在有与对ABC，3TC，ddI和ddC的敏感性降低有关的其它突变存在的情况下恶化(Parikh等人，2003)。然而，引物拯救-相关TAM基因型的K65R的同时出现，虽然很少，但导致对TNF的引物拯救(切除)作用较之AZT更显著(Naeger等人，2001)。据报道TNF对HIV-1是活性的，高达3xTAMs。除非TAM簇包括M41L或L210W突变。目前还不清楚为什么TAMs可使K65R的某些作用逆转，关于对TNF和ABC的敏感性，认为它会阻碍引物切除突变体。

最后，首次确定了T69D突变引起ddC抗性的作用。已经报道过当它与T215Y突变和其它引物拯救相关TAM基因型结合出现时，与对ddl的反应降低有关。

许多年来，WHO和DHHS(US Department of Health and HumanHealth Service)建议使用一线抗逆转录病毒疗法治疗初患者，包括给予d4T或AZT结合3TC加奈韦拉平或efavirenz(Guidelines for the Useof Antiviral Retroviral Agents in HIV-1-Infected Adults and Adolescents，July 14 2003 and March 23 2004)。然而，许多HIV-感染患者均经历了治疗失败，而最初他们经历了活性很高的抗逆转录病毒疗法(HAART)，表明这些患者已经感染了药物逃避病毒。引物拯救-相关TAM抗性突变体继续在药物抗性的发展中起关键作用。因此，研究开发阻碍引物拯救相关TAM抗性突变体作用的药物或治疗方法可加强或延长现有用于治疗治疗-初患者的NRTIs的使用，且可用于在抢救疗法中治疗携带引物拯救-相关抗性突变体的HIV感染群体。

预防/抑制引物-拯救突变体的药物策略

引物拯救和区别突变常常共同出现在相同的突变体基因型中，这主要是由于目前的治疗策略。M184V突变是区别突变体家族的代表。然而，如果它与引物拯救-相关突变体如M41L，D67N，K70R，L210W，T215Y/F，和K219Q/E联合出现，则它在对AZT和3TC的双倍抗性中发挥作用(Miller等人，1998)。

这些引物拯救和区别抗性基因型似乎与RT中突变的不同簇有关。例如，M41L，E44D/A，D67N，K70R，V118I，M184V，H208Y，L210W，R211K，L214F，T215Y/F，K219Q/E和G333E内包含各种置换的AZT-相关突变，具有6-bp插入的MDR T69S突变和▲67通常显示出引物拯救突变体活性。另一方面，第65，74，89，151，和184位的突变可产生区别NRTIs和各dNTP对应物的能力或它们可涉及引物-模板复合物的复位。

在最近的文章“Designing anti-AIDS drugs targeting the majormechanism of HIV-1 RT resistance to nucleoside analog drugs”(IJBCB 36(2004)1706-1715，其整体引入此处作为参考)中，Sarafianos等人推断引物拯救(切除)机制可仅在N-位点处的RT易位之前发生，还进一步推断它已变为NRTI抗性的主要机理。在标题为“Strategies for Inhibition of theExcision Reaction”(见第1711页)的章节中，他们提出三种方法来击败这种抗性机理：

1.使用阻碍ATP有效结合(P位点处)的新的抗病毒剂，推测在ATP-结合位点处或接近ATP-结合位点处结合，由此在不影响DNA合成向前反应的情况下阻断切除反应。

2.使用可阻断DNA合成但不知什么原因抗切除的化合物，如目前NRTIs的borano-或硫-取代的α-磷酸盐变体。同样，可对目前NRTIs的变体进行基因工程改造，以不可切除的方式使扩展/终止的模板/引物复位，正如3TC诱导的M1841/V的较差切除能力所示的。

3.使用基于二核苷酸四磷酸盐的抑制剂，从而在N-和P-位点提供二-配位基。

这三种建议的阻止NRTI抗性的引物拯救机理均由于各种理论上的缺点而被批评。例如，在第一种方法中，正常RT功能不需要ATP结合。因此，通过竞争或阻断来抑制ATP或焦磷酸盐结合的对策不能阻止抗性的发展，这是因为病毒的适应性将不能被这种药剂所危害。换句话说，抗性突变在没有进化代价的情况下出现。存在于正常淋巴细胞中的大量ATP还会挑战该方法的合理性。

在第二种建议的方法中，看起来borano-或硫-取代的α磷酸盐类似物会选择区别抗性突变体，正如使用3TC和FTC所见到的，且产生HIV抗性突变体。

第三种建议的方法受到需要通过药动学将大量且高度带电的四磷酸盐二核苷酸种类摄取到靶细胞中所限。这将是一种严重的制药和药物递送的挑战。

值得注意的是，各Serafaniano’s方法，包括方法1，其本身不是抗病毒的，但预料常规NRTI的共同给药是基于现在这代NRTIs的变体。即，化合物缺少3-羟基官能团且因此可作为强制性链终止剂。

不同于上面讨论的“经典”NRTIs(即，缺少3’-羟基官能团的那些)，Ohrui等人(J Med Chem(2000)43，4516-4525，其整体引入此处作为参考)描述了4’-C-乙炔基HIV抑制剂：

式I

这些化合物仍保留有3’-羟基官能团，但仍然显示抗HIV-1的活性，包括具有A62V，V75L，F77L，F116Y和Q151 M突变的典型区别MDR株。作用机理假设是与核苷磷酰化激酶的亲和性。然而，还观察到这些化合物可作为DNA链终止剂发挥作用，这是由于它们的新戊醇特征和邻位顺4’取代基的严重空间阻碍，其导致3’-羟基的活性大大减小。

Kodama等人(Antimicrob Agents Chemother(2001)1539-1546，其整体引入作为参考)描述了一组非常相似的化合物，其具有与所保留的3’-羟基官能团相邻的4’-C-乙炔基，并在具有附加HIV抗性株的细胞培养物中对它们进行了测定。因为Kodama等人没有制备它们化合物的三磷酸盐，因此它们不能说明作用机理，但可从各种依照情况的观察推断，该化合物的确可作为NRTIs发挥作用。Kodama等人随后报道了(摘要388-T，2003 9^th Conference on Retroviruses and Opportunistic Infections，其整体引入此处作为参考)在它们4-C-乙炔基核苷体外选择压下，发现了具有位于RT催化位点中的T165I和M184V突变的突破抗性HIV。该突变体表型很清楚是区别类型的突变且很严重地交叉抗3TC。因此推断了阻断4-C-乙炔基核苷掺入的空间冲突。已经使用3TC抑制机理建议且因此几乎确定地代表了区别抗性机理。因此，Kodama化合物在处理促进引物拯救(ATP或焦磷酸盐介导的切除)的突变体方面提供指导似乎不太可能。

Chen等人(Biochemistry(1993)32：6000-6002，其整体引入此处作为参考)对4’位具有叠氮基的一系列结构上相关的化合物进行了扩展性机理研究：

式II

Chen证实了RT可有效掺入两个连续的4’-叠氮基胸腺嘧啶核苷一磷酸盐核苷酸，其终止链的延长。此外，RT还能够掺入第一个4’-叠氮基胸腺嘧啶核苷一磷酸盐，接着掺入天然dNTP，然后掺入第二个4’-叠氮基胸腺嘧啶核苷的核苷酸，其也可导致链终止。应注意这两种机理全都导致4’-叠氮基胸腺嘧啶核苷一磷酸盐存留于终止的DNA引物末端，其是目前NRTIs非常旧的抑制机理。细胞(即非-病毒)聚合酶α和β各自均能够掺入单一的4’-叠氮基核苷酸，但不能第二次掺入到宿主DNA的初生链中也是显而易见的。这些细胞聚合酶然后利用其它天然的dNTPs使宿主DNA链延长且永久性将NRTI核苷酸掺入到宿主DNA基因中。这些化合物还没有在人类中实行，这是因为细胞酶所致非-天然核苷酸的错误掺入很明显涉及致癌作用。同样，终止了Kodama相应4’-C-乙炔基化合物的制药发展，依其描述是由于在高等生物中的严重毒性。

EP 341 911描述了下式3’-C-羟甲基核苷的扩大家族

式III

并建议它们主要抗疱疹病毒如CMV，也可抗逆转录病毒。WO92/06201还公开了一组类似的化合物和适应征。

US 5,612,319(其整体引入此处作为参考)公开了2’-3’二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶对野生型HIV-1_IIIB和猿等价物，SIV-1，在HIV感染急性cynomolgus猴模型中的逆转录病毒活性。该公开建议使用所述化合物作为暴露后的预防剂，特别是对针-刺损伤。暴露后预防意味着将活性成分立即给予人如医疗人员，他们本身在不知情的情况下被可能感染了HIV的注射器刺到。为了确保迅速治疗可了解打击的保健人员，用于进行化学和生物学战斗的解毒药的自我给药的弹簧式注射器是优选的给药途径。

暴露后预防的目的是防止建立本身的感染，而不是治疗进行的感染。本身，打算使用极高剂量的化合物进行较短时间如24-48小时的治疗。该公开表明因为给药的分散时间，短暂毒性是可接受的，因为仍然正在尝试预防不能治愈的疾病。US 5,612,319中所述的暴露后预防方法从来没有在人类中尝试过-实际上，根本还没有将2’-3’二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶给予人。

1994年，当US 5,612,319申请递交时，今天已知的多抗性HIV还没有以任何令人信服的形式出现。今天的多抗性HIV具有从NRTI疗法多年的选择压诱导并累积的引物拯救突变。换句话说，这些专利授权时的HIV，特别是RT与今天的病毒在结构和机理上有很大不同。

发明简述

本发明提供一种治疗HIV患者的方法，其中HIV的RT具有至少一个引物拯救突变，其通过ATP-或焦磷酸盐-介导的切除将强制性链终止核苷或核苷酸磷酸酯从新生DNA链中切除。该方法包括给予患者有效量的2’，3’-二脱氧-3’-羟甲基胞嘧啶或其盐。

本发明另一实施方案提供一种抑制HIV引物拯救突变体出现或繁殖的方法，所述突变体能够通过ATP-依赖的或焦磷酸盐依赖的切除机理除去掺入到HIV引物/模板复合物中的链-终止NRTI核苷酸。该方法包括同时或顺序给予感染了HIV的个体有效量的2’，3’-二脱氧-3’-羟甲基胞嘧啶和至少一种诱导引物拯救突变体的链终止剂NRTI。

本发明还提供了2’，3’-二脱氧-3’-羟甲基胞嘧啶或其盐在制备治疗HIV感染的药物中的用途，其中HIV的逆转录酶具有至少一个突变，其通过ATP-或焦磷酸盐-介导的切除将强制性链终止核苷或核苷酸磷酸酯从新生DNA链中切除。

还提供了用于治疗HIV感染的2’，3’-二脱氧-3’-羟甲基胞嘧啶或其盐，其中HIV的逆转录酶具有至少一个突变，其通过ATP-或焦磷酸盐-介导的切除将强制性链终止核苷或核苷酸磷酸酯从新生DNA链中切除。

此外，还提供了作为活性成分的2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶或其盐以及至少一种链终止剂NRTI在制备下述药物种的应用，所述的药物同时或顺序给予所述活性成分抑制HIV突变体在感染了HIV的个体中出现或繁殖，其中所述突变体能够通过ATP-依赖的或焦磷酸盐依赖的切除机理除去掺入到HIV引物/模板复合物中的链-终止NRTI核苷酸。

还提供了同时或顺序给予下述活性成分，用于抑制HIV突变体在感染了HIV的个体中出现或繁殖，所述的活性成份为2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶或其盐以及至少一种链终止剂NRTI，其中上述突变体能够除去掺入到HIV引物/模板复合物中的链-终止NRTI核苷酸，该除去通过ATP-依赖的或焦磷酸盐依赖的切除机理促进。

在本发明的用途和方法中，必要时，2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶可以其在体内释放2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶或其5’-一磷酸盐的前药形式使用。

虽然不希望受到可能的机理的束缚，但仍认为2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶被细胞酶磷酰化成相应的5’-三磷酸盐。多抗性HIV的严重突变的RT，特别是引物拯救-相关突变体RT，将该三磷酸盐作为5’-(2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶)一磷酸盐掺入到新生DNA链中。

常规NRTIs可起强制性链终止剂的作用，在N-位点终止DNA合成，且因此对多抗性HIV独有的上述ATP-或焦磷酸盐介导的引物拯救(切除)机理敏感。相反，在此处提出的证据表明5’-(2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶)一磷酸盐不能起强制性链终止剂的作用，而是可使其它残基与5’-(2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶)一磷酸盐的3’羟甲基官能团共价连接。然后促进RT经历必需的转化改变，从而易位到P-位点中，进行下一轮聚合。以下面提出的模板序列为基础的初步证据表明这样连接的末端残基是天然核苷酸，而不是其它5’-(2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶)一磷酸盐。

重要地是，使用本发明方法获得的及下面提出的证据表明最后掺入的，非-2’3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶核苷酸不能通过突变的逆转录酶而进一步加入核苷酸。即，链终止似乎发生在本发明NRTI之外的一个碱基上，而不是NRTI上。此外，在掺入本发明化合物之后，RT似乎成功易位到P-位点，以便接受下一个进入的核苷酸。该证据表明本发明化合物，与引物拯救-相关的突变RT联合，获得链终止形式，其不受ATP-或焦磷酸盐诱导的切除的作用。因此，请求保护的方法可有效治疗对目前药物方法不敏感的HIV感染。

因此上面讨论的抑制机理从根本上不同于Chen等人(如上所述)的4’-取代核苷的链终止机理，即使得若干核苷酸在掺入4-取代化合物后被掺入。首先Chen的机理可显著提高“通读”的危险。即，DNA聚合酶继续跟随编码链并继续将编码的残基加入到标准终止密码子之后，由此将异常核苷错掺到DNA链内。虽然错掺了4’-取代的核苷，当通过病毒聚合酶(即，RT)构造病毒DNA链时，抗病毒功效丢失，这是因为通读构造可能仍然是有活力的。更重要地是，如果4’-取代的核苷被细胞(即宿主)聚合酶通读，如Chen所述，所得构造之后代表致畸原并使细胞损害和癌症的危险显著增加。

Chen化合物此外需要加入第二个4’-取代的核苷酸，或者与第一个错掺的4’-取代的核苷酸相邻(即X-X)，或者被一个天然核苷酸间隔开(即，X-N-X)。在实践中，这意味着引物末端最后位置上的核苷酸是非-天然的(即，药物)核苷酸。这是一种与典型NRTI(即，缺少3-羟基的那些)链终止的情况类似的情况。这里，NRTI核苷酸还停留于引物末端的最后位置上，正如上面所讨论的，它对ATP或焦磷酸盐介导的切除敏感。

需要Chen 4’-取代核苷酸的多个单元，以便像有效的RT抑制剂那样工作。因此，药物的有效性取决于读链的序列。例如，如果Chen化合物是胸腺嘧啶核苷类似物，如果读链具有AA或A-N-A序列的话，则具有最好的亲和性。这时，药物将是有效的且可有效终止DNA合成。但是如果读链的序列不含大量的AA或A-N-A序列，在给定浓度下Chen药物将不太可能终止DNA合成。因为在基因组中AA双联体或A-N-A三联体与单个的A相比要少得多，因此Chen药物与其它不需要多个单元的NRTIs相比，不太有效。

本发明治疗或预防的多抗性HIV通常具有这样的RT，即RT所具有包括下列至少一种的基因型模式

(a)M41，±D67，L210和T215；

(b)D67，K70和K219；

(c)T69S-XX或

(d)▲67

其中XX代表任意两个天然氨基酸加入到RT序列中，▲67代表密码子67位上的氨基酸缺失。

虽然，据信上面4个基因型模式代表了切除药物逃逸表型的重要基础，但很明显通过本发明的使用而治疗或预防的突变体通常在RT基因和其他位点包括附加突变，在RT基因中常常包括至少3个突变。

通常，但不绝对，簇M41，±D67，L210和T215常常包括M41L，±D67N，L210W和T215Y或T215F。

任选地，上述簇还可在第E44，K70，V118，H208，R211K，L214，K219或G333位包括至少一个其它突变。

上述簇还可在第▲67，T69，E203，L210，D218，H221，D223或L228位包括至少一个附加突变。

通常，但不绝对，簇D67，K70和K219包括D67N，K70R和K219QK219E。

任选地，簇D67，K70和K219还可在第M41，E44，V118，H208，L210，R211K，L214，T215，或G333位包括至少一个附加突变。

此外，簇D67，K70和K219任选地还可在第▲67，T69，E203，L210，D218，H221，D223或L228位包括至少一个附加突变。

通常，但不绝对，簇T69S-XX还可在第M41，E44，D67，K70，V118，H208，L210，R211K，L214，T215，K219或G333位包括至少一个附加突变。

任选地，簇T69S-XX还可在第▲67，T69，E203，L210，D218，H221，D223或L228位包括至少一个附加突变。

通常，但不绝对，簇▲67还可在第M41，E44，D67，K70，V118，H208，L210，R211K，L214，T215，K219或G333位包括至少一个附加突变。

任选地，簇▲67还可在第T69，T69S+XX，E203，L210，D218，H221，D223或L228位包括至少一个附加突变。

任选地，逆转录酶还可在第K65，L74，M184或Q151位，特别是K65R，L74V或M184V或Q151M位具有至少一个区别突变。

通常，区别突变体(discriminative mutant)的簇可与第A62，V75，F77，Y115或F116位的至少一个附加突变相连。

可由本发明治疗的HIV株是多抗性HIV株，它的RT具有促进的ATP-或焦磷酸盐-介导的链终止NRTi核苷酸引物拯救(切除)的突变，且其是在先使用选自下列的至少一种抗病毒剂进行治疗而在患者内引发的，所述的治疗剂指：齐多夫定(AZT，ZDV)，司他夫定(d4T)，扎西他滨(ddC)，去羟肌苷(ddI)，阿巴卡韦，(ABC)，拉米夫定(3TC)，恩曲他宾(FTC)，阿德福韦(ADV)，恩替卡韦(BMS 200475)阿洛夫定(FLT)，替诺福韦替诺福韦酯(TNF)，amdoxavir(DAPD)，D-d4FC(DPC-817)，-dOTC(SPD754)，SPD-756，racivir，D-FDOC和GS7340。可选择性地，HIV株是在直接或间接从另一个体处接受了这种抗性或多抗性HIV株的患者中发现的那些，所述另一个体具有通过使用选自上述NRTI抗病毒剂列表的至少一种抗病毒剂持续治疗而诱导的抗性或多抗性HIV株。经常地，与野生型相比，多抗性HIV株在病毒RT中含有至少3个突变。

因此，很明显本发明的方法和组合物可用作目前抗逆转录病毒疗法，如HAART的补充，或在某些情况下可用作拯救或抢救疗法。这通常是患者的早期抗逆转录病毒药物治疗历史在该患者中诱导了多抗性HIV的情况。可选择性地，本发明的方法和组合物构成了一线疗法，通常在初次HIV感染即是由于已经突变的多抗性株所致的患者中。下列抗病毒药物常常诱导这种多抗性具有RT引物拯救突变的HIV株，其促进链终止NRTI核苷酸的ATP-或焦磷酸盐介导的切除，所述抗病毒药指：齐多夫定，拉米夫定或联合剂型双汰芝或Trizivir；拉米夫定，阿巴卡韦或联合剂型Epzicom；替诺福韦，恩曲他宾或联合剂型Truvada。而这些药物常常诱导这种多抗性HIV株，该药物列表不是唯一的。

因此很明显可给予2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶，以预防一个或多个多抗性HIV株的出现，所述HIV株具有RT引物拯救突变，其促进链终止NRTI核苷酸的ATP-或焦磷酸盐-介导的切除。这种预防甚至在伴随给予诱导这种突变的NTRI药物时也可发生。

本发明第三方面提供单位剂量形式或共同剂量形式的药物组合物，包含2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶和至少一种链终止剂NRTI，其中使用NRTI持续给药后，诱导HIV RT引物拯救突变，其促进从引物/模板复合物的3’-末端将掺入的NRTI一磷酸盐进行ATP-依赖的或焦磷酸盐-依赖的切除并使DNA合成恢复。

本发明药物组合物和本发明方法的优选实施方案包括其中NRTI选自齐多夫定(AZT，ZDV)，司他夫定(d4T)，扎西他滨(ddC)，去羟肌苷(ddI)，阿巴卡韦，(ABC)，拉米夫定(3TC)，恩曲他宾(FTC)，阿德福韦(ADV)，恩替卡韦(BMS 200475)阿洛夫定(FLT)，替诺福韦替诺福韦酯(TNF)，amdoxavir(DAPD)，D-d4FC(DPC-817)，-dOTC(SPD754)，SPD-756，racivir，D-FDOC和GS7340及其组合的那些。

特别优选的实施方案包括其中NRTI选自齐多夫定，司他夫定，去羟肌苷，拉米夫定，阿巴卡韦，替诺福韦，恩曲他宾或其组合。

与US 5,612,319中公开的方法不同，以相对较低的剂量将2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶给予患者，并预期持续且延迟的抗逆转录病毒治疗。该规定的剂量治疗方法可确保规定的药物水平并避免毒性，与暴露后的预防治疗不同，其中瞬时毒性是可接受的。US 5,612,319表明用于人暴露后预防治疗的剂量为约10-25mg/kg/天的2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶，且在猴子实验中使用30mg/kg/天。

然而在本发明中，以少于1mg/kg/天，优选0.05-0.5mg/kg/天，且最优选少于0.1mg/kg/天给予2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶。适宜剂量取决于适应症和患者，且可很容易通过常规动物药代谢和药动学(DMPK)或临床试验和预测软件确定。

本发明的单位剂量或共同-剂量药物组合物具有相应量的2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶，通常相对于60kg或75kg的成年人衡量，且任选分成一次、两次或三次，以适应QD，BID或TID给药方法。如果使用前药，为解决额外量的前药则要调高剂量，若考虑到提高生物可利用率可调低剂量。如果治疗剂量为0.05-0.5mg/kg/天，那么每人每天的临床QD剂量对于60kg的成年人而言为3mg-30mg，对于75kg的成年人而言为3.75-37.5mg。本发明联合剂量单位药物组合物中附加常规NRTI的剂量和方法限制可利于QD，BID或TID给药。

共同-剂量形式包括单一包装，它含有2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶或其前药及上面定义的其它NRTI的硬质泡沫塑料衬垫包装。该硬质泡沫塑料衬垫包装可包括在一个硬质泡沫塑料衬垫板上使用两种组分的硬质泡沫塑料衬垫包装(通常带有标记，以帮助正确给予适宜数量的片/胶囊，例如，其中一种药物2片，而另一种药物1片。可选择性地，共同-剂量形式是具有许多封闭的硬质泡沫塑料衬垫板的包装，其中各药物具有其自己的硬质泡沫塑料衬垫板。

最新认识到的原理，即在HIV RT情况下的2’3’-二脱氧-3-C-羟甲基胞嘧啶，其因突变通过焦磷酰催化途径进行链终止剂切除，是通过不同于链终止核苷的不同作用机理进行的，可通过给予母化合物2’3’-二脱氧-3-C-羟甲基胞嘧啶，或通过给予体内释放2’3’-二脱氧-3-C-羟甲基胞嘧啶的前药而实现。

其中一组2’3’-二脱氧-3-C-羟甲基胞嘧啶的前药使用碱修饰，如Mauldon等人Biorg Med Chem 6(1998)577-585中所示。典型的碱修饰前药具有下式：

其中Rcon独立地是H或常规的药学可接受的酯；

R⁵是-C(＝O)R⁷，或酰胺-结合的L-氨基酸残基；

R⁶是H；

或R⁵和R⁶共同限定亚安胺＝CR⁸R⁸’；

R⁷是C₁-C₆烷基，C₀-C₃烷基环基；

R⁸和R⁸’独立地是H，C₁-C₆烷基，C₀-C₃烷基环基；

R⁸是H且R⁸’是-NR⁹R⁹’；

R⁹和R⁹’独立地是H，C₁-C₆烷基，C₀-C₃烷基环基；

或R⁹和R⁹’与和它们相连的N原子共同限定饱和的5或6元环；

n是1，2或3；

常规的药学可接受的酯包括烷基酯如乙酰基，丙酰基，丁酰基，新戊酰基，棕榈酰基，硬脂酰基等和芳基酯如苯甲酰基。其它常规药学可接受的酯包括氨基酸酯如L-缬氨酰基，L-异亮氨酸或L-苯丙氨酸。

Mauldon中2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基的碱修饰前药的例子包括亚胺

-N＝CHNR，

其中NR是N(CH₃)2，N(iPr)₂，N(Pr)₂，N(CH₂)₄，N(CH₂)₅，N(CH₂)₆，N(CH₂CH₂)₂O

其它Mauldon碱修饰的前药包括胞嘧啶氮的酰胺

其中Rcon是H或常规药学可接受的酯，

Ra是NH(Boc-LValyl)，NH-Boc L-Phe，L-valyl，L-Phe；

或Ra是C(＝O)CH₃，COPh，COC(CH₃)₃等

碱修饰的前药如Mauldin可具有降低对细胞和生理学胞嘧啶脱氨基酶的敏感性的优点，但考虑到在人细胞中发生的许多葡萄糖基转移反应，必须确保修饰的碱不被葡萄糖基转移到天然核糖苷上并被掺入到具有致癌或可产生类似结果的人DNA中。

用于本发明的2’3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶的优选组是下式的3’和/或5’酯前药：

其中R和R’中的一个是具有部分结构的前药部分：

其中R¹是H或C₁-C₁₈直链或支链烷基；

R²是H或NHR³

R³是H或L-缬氨酰或L-异亮氨酰酯；

且R和R’中的另一个是H或相同的前药部分；

或其药学可接受的盐。

这些酯前药或2，’3’-二脱氧-3-‘C’羟甲基胞嘧啶中有许多是新化合物且形成本发明另一方面。

本发明酯前药的其中一个实施方案包括式V的化合物，其中R¹是C₁-C₁₈直链或支链烷基且R²是H。代表性烷基部分包括限定酯的那些辛酰基(C8，包括酮C)，癸酰基(C₁₀)，月桂酰基(C₁₂)，肉豆蔻酰基(C₁₄)，棕榈酰基(C₁₆)，硬脂酰基(C₁₈)或二十碳酰基(C₂₀)。优选的烷基部分包括甲基(即乙酰基)乙基，正-丙基，异-丙基，正-丁基，异-丁基，仲-丁基，叔-丁基(即pivolaloyl)，正-戊基，1-甲基丁基，2，2-二甲基丁基，2-甲基戊基，2，2-二甲基丙基，正-己基等。该前药可在R(即5’-O酯)或R’(即3’-O-酯)或两处(双3’，5’-O-酯)具有酯。为便于合成和分析，优选，但不必须，3’和5’上的酯是相同的前药部分。

本发明酯前药的其它实施方案包括其中R¹是低级烷基，特别是甲基且R²是NHRb，其中Rb是选自丙氨酸，缬氨酸.亮氨酸，t-亮氨酸，异亮氨酸和正亮氨酸的L-脂肪族氨基酸的残基，特别是其中R²是NH-L-缬氨酰基或NH-L-异亮氨酰基的那些。在该实施方案中，R¹具有与L-乳酸相对应的立体化学。该前药可在R(即5’-O酯)或R’(即3’-O-酯)或两处(双3’，5’-O-酯)具有该酯前药部分。为便于合成和分析，优选，但不必须，3’和5’上的酯是相同的前药部分。

用于本发明中的其它酯前药部分包括其中R¹是支链C₃-C₄烷基且R²是NH₂的那些。R¹侧链优选具有L-氨基酸如L-缬氨酸，L-亮氨酸，L-异亮氨酸，或L-t-亮氨酸的立体化学结构。该前药可在R(即5’-O酯)或R’(即3’-O-酯)或两处(双3’，5’-O-酯)具有酯。为便于合成和分析，优选，但不必须，3’和5’上的酯是相同的前药部分。

优选的前药包括

5’-O-L-缬氨酰基-2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶；

5’-O-L-异亮氨酰基-2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶；

5’-O-乙酰基-2’-3’-二脱氧-3-C-羟甲基胞嘧啶；

5’-O-丙酰基-2’-3’-二脱氧-3-C-羟甲基胞嘧啶；

5’-O-丁酰基-2’-3’-二脱氧-3-C-羟甲基胞嘧啶；

5’-O-新戊酰基-2’-3’-二脱氧-3-C-羟甲基胞嘧啶；

2’-3’-二脱氧-3-C-(乙酰基-氧甲基)胞嘧啶；

2’-3’-二脱氧-3-C-(丙酰基-氧甲基)胞嘧啶；

2’-3’-二脱氧-3-C-(丁酰基-氧甲基)胞嘧啶；

2’-3’-二脱氧-3-C-(新戊酰基-氧甲基)胞嘧啶；

2’-3’-二脱氧-3-C-(L-缬氨酰基-氧甲基)胞嘧啶；

2’-3’-二脱氧-3-C-(L-异亮氨酰基-氧甲基)胞嘧啶；

5’-O-L-缬氨酰基-2’，3’-二脱氧-3’-C-L-缬氨酰氧甲基胞嘧啶；

5’-O-L-异亮氨酰基-2’，3’-二脱氧-3’-C-L-异亮氨酰氧甲基胞嘧啶；

5’-O-乙酰基-2’-3’-二脱氧-3-C-乙酰氧甲基胞嘧啶；

5’-O-丙酰基-2’-3’-二脱氧-3-C-丙酰氧甲基胞嘧啶；

5’-O-丁酰基-2’-3’-二脱氧-3-C-丁酰氧甲基胞嘧啶；

5’-O-新戊酰基-2’-3’-二脱氧-3-C-新戊酰氧甲基胞嘧啶；

及其药学可接受的盐。

特别优选的前药包括

5’-O-[2-S-(L-缬氨酰氧)-丙酰基]-2’-3’-二脱氧-3-C-羟甲基胞嘧啶，

2’，3’-二脱氧-3’-C-[2-S-(L-缬氨酰氧)-丙酰基]-氧甲基胞嘧啶；

5’-O-戊酰基-2’-3’-二脱氧-3-C-羟甲基胞嘧啶；

2’，3’-二脱氧-3’-C-戊酰基-氧甲基胞嘧啶；或

5’-O-戊酰基-2’-3’-二脱氧-3-C-戊酰基-氧甲基胞嘧啶；

或其药学可接受的盐。

虽然不希望受到理论的束缚，但是据信2’3’-二脱氧-3-C-羟甲基胞嘧啶，像其它核苷类似物一样，被细胞激酶胞内磷酰化成5’-一磷酸盐，其依次被进一步磷酰化成二磷酸盐和三磷酸盐。二和三-磷酰化激酶倾向于较之最初的一磷酰化激酶活性更高，特别是在某些细胞类型中。换句话说，一磷酰化理论上可以是一种限速步骤。因此，在某些情况下，可很容易以备用的-一磷酰化形式给予母化合物，从而确保迅速向前磷酰化成三磷酸盐。然而，不能直接使高极性药物如核苷一磷酸盐通过细胞膜。然而，前药处理可是前药胞内渗透，其原位水解成一磷酸盐。其中一种这样的方法是通过II期齐多夫定前药福齐夫定替酯举例说明的，其将脂类硫醚接合物运用到齐多夫定的磷酸酯。见，例如，Girard in JAIDS23 227-235和专利US 5 756,711 US 5 563 257和EP 545 966。用于2’3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶的5’-一磷酸盐的类似构造是：

其中烷基通常是C₈-C₁₅且n是0(巯基)1(亚硫酰基)或2(磺酰基)。优选包括月桂基巯基和癸醚。

在本发明中，2’3’-二脱氧-3-C-羟甲基胞嘧啶的前药还包括胞内释放2’3’-二脱氧-3-C-羟甲基胞嘧啶-5-‘O-磷酸盐的5’-一磷酸盐的前药。

本发明包括药学可接受的盐如有机酸，特别是羧酸的盐，包括但不限于乙酸盐，三氟乙酸盐，乳酸盐，葡萄糖酸盐，柠檬酸盐，酒石酸盐，马来酸盐，苹果酸盐，泛酸盐，羟乙基磺酸盐，己二酸盐，藻酸盐，门冬酸盐，苯甲酸盐，丁酸盐，二葡萄糖酸盐，环戊酸盐，葡萄糖庚酸盐，磷酸甘油盐，草酸盐，庚酸盐，己酸盐，延胡索酸盐，烟酸盐，棕榈酸盐，果胶酸盐，3-苯丙酸盐，苦味酸盐，新戊酸盐，丙酸盐，酒石酸盐，乳糖酸盐，pivolate，樟脑酸盐，十一烷酸盐和琥珀酸盐。还包括有机磺酸盐如甲磺酸盐，乙磺酸盐，2-萘磺酸盐，苯磺酸盐，对-氯-苯磺酸盐和对-甲苯磺酸盐。可接受的盐还包括来源于无机酸的那些如盐酸盐，氢溴酸盐，氢碘酸盐，硫酸盐，硫酸氢盐，半硫酸盐，硫氰酸盐，过硫酸盐，磷酸盐和磺酸盐。

本发明扩展到体内释放2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶的水合物，溶剂化物，络合物和其它物理形式的活性剂。

尽管活性剂可单独给药，但优选作为药物制剂中的一部分。这种制剂包含2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶活性剂以及一种或多种可接受的载体/赋型剂和任选的其它治疗成分。载体必须是可接受的，是指与制剂的其它成分相容且对受体无害。

制剂包括适于直肠，鼻，局部(包括口腔和舌下)，鞘或非肠道(包括皮下，肌内，静脉内和真皮内)给药的那些。优选该制剂为口服给药的制剂。制剂通常以单位剂量形式提供，例如，片剂和缓释胶囊，且可通过制药领域熟知的任何方法制备。

这类熟知的方法包括将2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶活性剂与载体结合的步骤。通常，制剂是通过均匀紧密地将活性剂与液体载体或精细分散的固体载体或两者结合，然后如果需要使产品成型而制备的。本发明扩展到制备药物组合物的方法，包括将化合物2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶或其药学可接受的盐与药学可接受的载体或赋型剂混合或结合。如果药物制剂的制备包括将药物赋型剂与盐形式活性成分密切混合，则常优选使用非-碱性赋型剂，即酸性或中性赋型剂。

本发明口服给药的制剂可以离散单位如胶囊、扁囊剂或片剂的形式提供，各自含有预定量的活性剂。可选择性地，它们可以粉剂或颗粒剂；活性剂溶于含水液体或非水液体中的溶液或混悬液形式，或水包油或油包水乳液，大丸剂等形式提供。

对于口服给药的组合物(例如，片剂和胶囊剂)，术语“适宜的载体”包括载体如普通赋型剂，例如粘合剂如糖浆，阿拉伯胶，明胶，山梨醇，黄芪胶，聚乙烯吡咯烷酮(Povidone)，甲基纤维素，以及纤维素，羧甲基纤维素钠，羟丙基甲基纤维素，蔗糖和淀粉；填充剂和载体，例如玉米淀粉，明胶，乳糖，蔗糖，微晶纤维素，高岭土，甘露糖醇，磷酸二钙，氯化钠和藻酸；和润滑剂如硬脂酸镁，硬脂酸钠和其它硬脂酸金属盐，硬脂酸甘油酯，硬脂酸，硅氧烷流体，滑石粉，蜡，油和胶态二氧化硅。还可使用调味剂如薄荷，冬青油，樱桃调味剂等。需要的话，可加入着色剂使剂型易于辨认。还可通过本领域熟知的方法将片剂包衣。

片剂可通过压制或模塑法制备，任选使用一种或多种辅助性成分。压片可通过在合适的机器中压制随意流动形式如粉末或颗粒状的活性剂而制备，任选与粘合剂，润滑剂，惰性稀释剂，防腐剂，表面活性剂或分散剂混合。模塑片可通过在合适的机器中，将惰性液体稀释剂润湿的粉末状化合物的混合物模塑成型而制备。片剂可任选被包衣或标记，并配制成后可达到缓慢或控制释放活性剂。

适于口服给药的其它制剂包括在调味基质，通常是蔗糖和阿拉伯胶或黄芪胶中包含活性剂的锭剂；在惰性基质如明胶和甘油，或蔗糖和阿拉伯胶中包含活性剂的软锭剂；和在适宜的液体载体中包含活性剂的漱口剂。

2’，3’-二脱氧-3-C-羟甲基胞嘧啶是通过常规的核苷化学过程，如US5,612,319，US 5,473,063，Svansson L.等人in J.org.Chem(1991)Vol 56：2993-2997和Bjrsne M.等人in Tetrahedron，Vol 49：8637-8644(1993)中公开的那些合成的。

碱-修饰的前药，和某些常规的3’和5’酯的合成在Mauldin等人Biiorg Med Chem 6(1998)577-585中公开。

3’和5’酯的合成通常通过核苷(根据需要，使用常规的N-保护基团而碱N-保护的)与前药部分的酸反应而进行：

联合常规偶联试剂或使用该酯的活化衍生物如酰基卤如酰基氯，且活化酯包括，但不限于，甲酸和乙酸衍生的酸酐，从烷氧羰基卤如异丁氧羰基氯等衍生的酸酐，N-羟基琥珀酰亚胺衍生的酯，N-羟基邻苯二甲酰亚胺衍生的酯，N-羟基苯并三唑衍生的酯，N-羟基-5-降冰片烯-2，3-二甲酰胺衍生的酯，2，4，5-三氯苯基衍生的酯等。

3’或5’位的区域选择，对于包含单一前药部分的那些化合物而言，是利用WO97/30051中所示的大批保护基团，或使用Sanghvi等人Synthesis 1994，1163，Sanghvi等人Tett Lett vol 35p 4697(1994)和Haly &Sanghvi Nucleosides & Nucleotides Vol 15 1383(1996)中所示羟基保护基团的差别可选择对实现的。

差别可选择羟基保护基团的许多对都是已知的，例如，Greene，″Protective Groups In Organic Synthesis，″(John Wiley & Sons，New York(1981))中公开的O-保护基团。

羟基-保护基团因此包括醚如甲醚或取代的甲醚，例如，甲氧基甲醚(MOM)，苄氧基甲醚，叔-丁氧基甲醚，2-甲氧基乙氧基甲醚(MEM)，2，2，2-三氯乙氧基甲醚，双(2-氯乙氧基)甲醚，2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲醚，四氢吡喃基(THP)，3-溴四氢吡喃基，四氢噻喃基，4-甲氧基四氢吡喃基，4-甲氧基四氢噻喃基S，S二氧化物，四氢呋喃基和四氢噻吩基。乙醚包括1-乙氧基乙醚，1-甲基-1-甲氧基乙醚，1-(异丙氧基)乙醚，2，2，2-三氯乙醚和2-(苯基硒基)乙醚。其它醚包括叔-丁醚，烯丙醚，肉桂醚，对-氯苯醚和苄醚如未取代的苄醚，对-甲氧基苄醚，邻-硝基苄醚，对-硝基苄醚，对-卤苄醚和对-氰基苄醚。其它醚包括3-甲基-2-甲基吡啶基N-氧化物，二苯基甲醚，5-二苯并环庚醚，三苯基甲醚，α萘基二苯基甲醚，对-甲氧基-苯基二苯基甲醚，对(对’-溴苯甲酰甲氧基)苯基二苯基甲醚，9-蒽醚，9-(9-苯基)吨醚，9-(9-苯基-10-氧代)蒽醚(tritylone)和苯并异噻唑基S，S二氧化物。甲硅烷醚包括三甲基甲硅烷醚(TMS)，三乙基甲硅烷醚，异丙基二甲基甲硅烷醚，叔-丁基二甲基甲硅烷醚(TBDMS)，(三苯基甲基)二甲基甲硅烷醚，叔-丁基二苯基甲硅烷醚，甲基二异丙基甲硅烷醚，甲基二-叔-丁基甲硅烷醚，三苄基甲硅烷醚，三-对-二苯甲基甲硅烷基，三异丙基甲硅烷醚和三苯基甲硅烷醚。可选择的羟基保护基团包括酯，如甲酸酯，甲酸苯甲酰酯，乙酸酯，氯乙酸酯，二氯乙酸酯，三氯乙酸酯，三氟乙酸酯，甲氧基乙酸酯，三苯基甲氧基乙酸酯，苯氧基乙酸酯，对-氯苯氧基乙酸酯，2，6-二氯-4-甲基苯氧基乙酸酯，2，6-二氯-4-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯氧基乙酸酯，2，4-双(1，1-二甲基丙基)苯氧基乙酸酯，氯二苯基乙酸酯，对-(P)-苯基乙酸酯，3-苯基丙酸酯，3-苯甲酰基丙酸酯，异丁酸酯，一琥珀酸酯，4-氧代戊酸酯(levinulate)，新戊酸酯，金刚烷二甲酸酯(adamantoate)，巴豆酸酯，4-甲氧基巴豆酸酯，(E)-2-甲基-2-丁烯酸酯(甲基巴豆酸酯)和苯甲酸酯如未取代的，或邻-(二溴甲基)-，邻-(甲氧羰基)-，对-苯基-，2，4，6-三甲基-(5-甲基邻苯二甲酸酯)或对-(P)-苯甲酸酯，或α-萘甲酸酯。碳酸酯保护基团包括甲基，乙基，2，2，2-三氯乙基，异丁基，乙烯基，烯丙基，肉桂基，对-硝苯基，苄基如未取代的，对-甲氧基，3，4-二甲氧基-，邻-硝基或对-硝苄基，或S-苄基硫代碳酸酯。各种羟基保护基团包括N-苯基氨基甲酸酯，N-咪唑基氨基甲酸酯，硼酸酯，硝酸酯，N，N，N，N-四甲基磷酸二酰胺化物和2，4-二硝苯基次磺酸酯。Greene提供广泛的反应性表以帮助选择区别性保护基团的互补对。

代表性的羟基保护基团包括实施例中的那些，和醚如叔-丁基和其它低级烷基醚，如异丙基，乙基且特别是甲基，苄基和三苯甲基；四氢吡喃醚；取代的乙醚，例如，2，2，2-三氯乙醚；甲硅烷醚，例如，三甲基甲硅烷醚，叔-丁基二甲基甲硅烷醚和叔-丁基二苯基甲硅烷醚；和通过使羟基与羧酸反应制备的酯，例如，乙酸酯，丙酸酯，苯甲酸酯等。

如果需要，使用常规处理策略，如Greene，”Protective Groups inOrganic Synthesis”(John Wiley & Sons，New York，1981)中所示，其引入作为参考，将前药部分中的官能团如NH，或核苷碱基保护和脱保护。N-保护基团包括酰基如甲酰基，乙酰基，丙酰基，新戊酰基，叔-丁基乙酰基，2-氯乙酰基，2-溴乙酰基，三氟乙酰基，三氯乙酰基，邻苯二甲酰基，邻-硝基苯氧乙酰基，α-氯丁酰基，苯甲酰基，4-氯苯甲酰基，4-溴苯甲酰基，4-硝基苯甲酰基等；磺酰基如苯磺酰基，对-甲苯磺酰基等，形成氨基甲酸酯的基团如苄氧羰基，对-氯苄氧羰基，对-甲氧苄氧羰基，对-硝基苄氧羰基，2-硝基苄氧羰基，对-溴苄氧羰基，3，4-二甲氧苄氧羰基，4-甲氧苄氧羰基，2-硝基-4，5-二甲氧苄氧羰基，3，4，5-三甲氧基苄氧羰基，1-(对-联苯基)-1-甲基乙氧羰基，α，α-二甲基-3，5-二甲氧基苄氧羰基，二苯甲氧基羰基，叔-丁氧羰基，二异丙基甲氧羰基，异丙氧基羰基，乙氧羰基，甲氧羰基，烯丙氧基羰基，2，2，2-三氯乙氧基羰基，苯氧基羰基，4-硝基苯氧基羰基，芴基-9-甲氧基羰基，环戊氧基羰基，金刚烷氧基羰基，环己氧基羰基，苯基硫羰基等；烷基如苄基，三苯甲基，苄氧甲基等；和甲硅烷基如三甲基甲硅烷基等。优选的N-保护基团包括甲酰基，乙酰基，苯甲酰基，新戊酰基，叔-丁基乙酰基，苯磺酰基，苄基，叔-丁氧羰基(BOC)和苄氧羰基(Cbz)。

2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基一磷酸盐前药的合成与US 5 756,711 US 5563 257，EP 545 966和WO95/32984类似进行，对3’羟甲基官能团进行适当保护。这种化合物的盖仑制剂见WO97/26867。

附图简述

图1是描述在源于病毒性衰竭患者的1086RT序列的M41L/L210W/T215Y背景中具有引物拯救表型的TAM优势的图；

图2是描述在源于病毒性衰竭患者的1098序列的D67N/K70R/L210W背景中具有引物拯救表型的TAM优势的图；

图3是RT催化的DNA聚合的略图；

图4是AZT-终止的引物末端上ATP-介导的引物拯救活性的略图；

图5描述相对于常规NRTIs的抑制，2’，3’-二脱氧-3-C-羟甲基胞嘧啶对具有引物拯救表型的典型TAM株的抑制；

图6描述相对于常规NRTIs，2’，3’-二脱氧-3-C-羟甲基胞嘧啶对具有引物拯救表型的M184V+TAMs的抑制；

图7描述相对于常规NRTIs，2’，3’-二脱氧-3-C-羟甲基胞嘧啶对T69S+XX+TAMs的抑制；

图8描述相对于齐多夫定和拉米夫定的抑制，2’，3’-二脱氧-3-C-羟甲基胞嘧啶对TAM株的抑制；

图9是描述以时间为函数的DNA合成图，反映出掺入了2’3’-二脱氧-3’-C羟甲基胞嘧啶一磷酸盐；

图10是描述残余的3’-OH引物的图，表明掺入2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶可限制进一步的DNA合成；

图11是凝胶的放射自显影图，表明2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶一磷酸盐诱导的链终止不同于ddC一磷酸盐诱导的链终止的DNA。与使用本发明化合物产生的片段相比，ddC一磷酸盐诱导的链终止的DNA片段在凝胶中的位置似乎更低。

发明详述

现在仅通过实施例，参考所附实施例和附图描述本发明的各个实施方案和方面。

实施例1

PhenoSense HIV测定法中2’，3’-二脱氧-3-C-羟甲基-胞嘧啶对TAM引物拯救-相关抗性HIV的活性

2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶对患者血浆样品HIV-1分离物的敏感性是通过可商业获得的PhenoSense HIV测定法(Petropoulos，CJ等人，(2000)Antimicrob.Agents Chemother.44：920-928 and performed byViroLogics，Inc所述)测定的，其中所述样品具有典型的TMA引物拯救突变体抗性基因型。该测定法是通过扩增患者血浆的HIV pol基因的蛋白酶(PR)-RT节段并将扩增产物插入到来源于NL4-3分子克隆的修饰HIV-1载体中而进行的。

病毒原液是通过用重组病毒DNA载体和产生双嗜性鼠白血病病毒包膜蛋白的表达载体共-转染293细胞培养物而制备的。假型病毒颗粒采集自转染细胞培养物并用于感染新鲜的293细胞培养物。重组病毒DNA在HIV env基因区内含有荧光素酶基因框，且荧光素酶在靶细胞中的产生取决于一轮病毒复制的完成。药物敏感性是通过向细胞中加入一系列浓度的本发明化合物和对照化合物而测量的。抑制病毒复制的药物以剂量-依赖性方式减少荧光素酶信号，提供药物敏感性的定量测量。

实施例1a.

表1概括了用于实验中的一簇重要的引物-拯救-相关TMA突变体，抗HIV且具有特征性TMA基因型，该基因型通常在涉及AZT的抗逆转录病毒疗法中出现。

表1.引物拯救-相关TAM患者分离物20和21中的特征性基因型

分离物号	特征性引物拯救-相关TAM突变
		20	M41L，D67N，K70R，V118I，L210W，R211K，T215F，K219Q和L228H
21	M41L，D67N，K70S，V118I，L210W，R211K，T215Y，K219N和L228H

结果在图5中描述。野生型HIV病毒用作对照。这里，患者分离物20和21株的抑制用与平行对照组相比，对治疗药物敏感性降低的变化以倍数表示。试验了下列抗病毒药物：AZT，3TC，TNF，ABC，d4T，FTC和本发明的化合物。清楚表明本发明的2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶仍然保留有对具有TAM株的活性。结果表明，相对于分离物20株，敏感性仅降低了1.0倍，相对于分离物21株，敏感性的降低少于1.0倍。这意味着2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶仍然保留有对患者的引物拯救-相关突变体HIV RT的活性，其功效水平与对野生型HIV RT的功效类似。比较起来，其它药物，特别是AZT(敏感性降低了451倍)，还有3TC，TFN，ABC，d4T和FTC，与野生型相比，对来源于这些患者的病毒失去了功效。换句话说，来源于这些患者的病毒显示出抗性，即如图5所示，对这些药物的敏感性大大降低。

值得注意的是，两种患者分离物在密码子215处带有不同的氨基酸转换，分离物20中为T到F，分离物21中为T到Y。这是引物拯救-相关TAM抗性突变体的代表性证明。

实施例1b

表2列出具有基因背景M184V的引物拯救-相关突变体HIV(区别突变体)，其通常通过非常普遍使用的抗逆转录病毒疗法AZT+3TC(双汰芝)选择。

表2.TAM-引物拯救-相关患者分离物19的基因型改变

分离物号	特征性引物拯救-相关TAM突变
		19	M41L，D67N，K70R，V118I，M184V，L210W，T215F，K219E和L228H

如图6所示，2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶再次保留了对该抗性病毒的活性，表明与野生型HIV相比，敏感性差别仅为1.78倍。3TC和AZT均失去了活性且显示对抗性病毒的功效降低(即，病毒敏感性显著降低)(图6)。

实施例1c

用抗逆转录病毒剂连续供给患者导致出现MDR。在RT指区(fingerregion)中的氨基酸68与70之间具有6-bp插入的T69S突变常常与各种形式的TAMs结合见到且导致引物拯救活性提高。选择一簇MDR(具有不同形式的氨基酸插入)以及TMA，如表3中所列。

表3.引物拯救-相关患者分离物31，32和35中的基因型改变

分离物号	特征性引物拯救-相关TAM突变
		31	TAMs A62V，D67E和R211K基因背景中的T69S+双氨基酸插入SG
32	TAMs  A62V，D67G，V75I和T215I基因背景中的T69S+双氨基酸插入VG
		35	TAMs A62V，R211K，T215Y和L228H基因背景中的T69S+双氨基酸插入VA

如图7所示，本发明化合物可抑制这些患者分离物，与目前用于常规抗逆转录病毒疗法中的6种对照抗病毒剂相比，药物敏感性的变化极小。

注意到相对于患者分离物32和35观察到对AZT的敏感性显著(500-1000倍)降低，而本发明化合物分别显示出2.79和4.29倍的改变。这与本发明化合物显示出与常规NRTIs表示的专性DNA链终止剂相比不同的抑制机理一致。

实施例1d

分离物4代表又一区别突变体，其在由R211S和K219E处突变组成的非-必需TAM背景中具有K65R+M184V基因型。该分离物引起对阿巴卡韦，3TC和新近批准的核苷FTC的典型交叉抗性，但它仍然保留有对胸腺嘧啶核苷类似物，如AZT和d4T的敏感性。该分离物不具有典型的引物拯救突变，然而本发明的化合物仍然可抑制该病毒基因型，其FC值为3.88。该值可与胸腺嘧啶核苷类似物AZT(FC＝1.11)和d4T(FC＝0.71)相比较，而相对于3TC(FC＞200)，FTC(FC＞40)发现了显著抗性，相对于ABC(FC＞9.0)发现了某种程度上的抗性。该实验数据证实了本发明化合物不仅对“引物拯救”突变体具有独特性质，而且能够抑制来源于区别家族的HIV突变体。因此，这与3TC和FTC所用抑制机理以及上述Kodama 4’-C-乙炔基化合物的可能机理形成对照，该可能机理中，M184V连同催化区中密码子T165R的一个附加氨基酸改变导致对4-C-乙炔基核苷的交叉抗性(Kodama 2002)。

实施例2

2’，3’-二脱氧-3-C-羟甲基-胞嘧啶对PBMC中引物拯救-相关抗性HIV的活性

在PBMC培养物中测定本发明化合物对附加TAM引物拯救-相关抗性HIV分离物的抗病毒性质。生产HIV-1的分离物并通过感染患者的PBMC与PHA-刺激的供体PBMC共同培养而扩展至较高滴度(Virology Manual for ACTG HIV Laboratories)。采集没有细胞的上清液，测序，并在-70℃下等分贮藏，用于药物敏感性测定。

体外药物敏感性测定法使用改进的ACTG/DOD共有序列方法(Virology Manual for ACTG HIV laboratories)进行。培养4小时后，在5％CO₂的湿润空气中，37℃下，用病毒原液预感染PBMCs4小时。在培养基中将感染的细胞洗涤两次，并吸量到微量滴定平板中，进行八次连续药物稀释。各孔含有100,000个预感染的PBMC且所有药物稀释均使用细胞培养基进行。选择药物稀释以相对于各单一药物跨越50％抑制浓度(IC₅₀)。在各平板上共-培养含细胞和病毒的对照孔。在5％CO₂的湿润空气中，37℃培养7天后，使用p24抗原测定法，测定上清液的病毒生长(Abbott Laboratories，Chicago，USA)。计算与不含药物的对照孔相比，病毒生长的抑制百分比，并以和对照孔相比的改变倍数(化合物敏感性的降低)表示。对照化合物AZT与本发明化合物平行实验。

选择一簇代表性引物拯救-相关突变病毒，其带有有引物拯救-相关TAM抗性RT突变的重要特征。如表4所示，使用在第M41L，D67N，K70R，L210W，T215Y/F和K219Q/E位具有突变的株与或不与区别突变体M184V进行各种株系组合。

表4.9种患者分离物中的TAM引物拯救-相关基因型

分离物号	特征性引物拯救-相关TAM突变
		1295	M41L，D67N，K70R，V75M，V118I，M184V，L210W，R211K，T215Y和K219E
7086	D67N，T69N，K70R，V118I，L210W，T215V和K219Q
		J12840	M41L，D67N，V118I，M184V，L210W，R211N，T215Y
J10308	M41L，D67N，M184V，L210W，R211S，T215Y
		7141	M41L，D67N，M184V，H208Y，R211K，T215Y，K219N
J14007	D67N，T69N，K70R，M184V，H208Y，R211K，T215F，K219Q，L228H
		VA206	D67N，M184V，L210W，R211K，T215Y
VA286	M41L，E44D，D67N，L74V，V118I，M184I，E203K，H208Y，L210W，R211K，T215Y

绝大多数这些选择的引物拯救突变体均产生对AZT敏感性的显著抗性，FC值下降几百倍。例外是分离物7086(FC＝3.0)，其具有T215V氨基酸突变。FC值的完整报告在图8中提供。这里，2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶可抑制全部8种分离物，最高FC值仅为2.7。

实施例3

2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶保有支持DNA合成的能力

本发明化合物中3’-羟甲基的存在，原则上应当支持HIV-1 RT催化的掺入和延长到病毒核酸中。使用限速量的引物-模板(使用具有5’-TAACCTTGCGGCCGT-3’(SEQ ID NO：1)序列的寡-DNA引物退火的16S和23S核糖体RNA，通常通过INNOVAGEN合成)。使用100μM(55倍，IC₅₀)2’-3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶-三磷酸盐，6.0μM ddC-三磷酸盐(54倍，IC₅₀ddCTP)，20μM脱氧胞嘧啶-三磷酸盐(20倍，Km dCTP)或对照组(H₂O)预培养。在所示时间点(0，10，30，60和120min)，通过在第一轮DNA聚合过程中，70℃下RT灭活2分钟而终止DNA聚合过程(图9)。

残余量的引物-模板直接反映了第一轮反应之后呈现的游离3’-OH引物末端的可利用率。为了测量，通过在有150μM(160倍，Km)dCTP和氚-标记的dCTP存在的条件下加入新鲜RT而开始新的聚合。其足以竞争第一轮DNA聚合留下的残余2’-3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶TP和ddCTP的任意抑制作用。测量支持进一步DNA聚合的残余量引物-模板中引物末端的游离3’-OH的可利用率，并以预培养时间函数表示(图10)。

参考图9 & 10，虽然ddCTP和2’3’-二脱氧-3’-C-羟甲基TP可提供相等的抑制水平，但它们各自支持第二轮HIV RT-催化的DNA聚合的能力形成鲜明对照。用强制性链终止剂如ddCTP预培养可引起链终止且与本发明化合物的三磷酸盐相比，游离3-OH引物末端显著减少。在10和30分钟的预培养时间点，与本发明化合物的三磷酸盐相比，当ddCTP存在时，少于一半量的残余3-OH引物末端支持进一步的DNA延长，尽管在第一轮DNA聚合中使用了可比较量的TP化合物。这清楚表明将本发明化合物的TP掺入到初生核酸中可为一些进一步的DNA合成提供连续的机会。DNA聚合必须包括酶与模板的结合，与适宜dNTP复合，磷酸-二酯形成，焦磷酸盐释放和酶从N-位点向P-位点易位，以进行下一轮合成。因此，很明显本发明化合物能够被掺入并通过酶而易位到下一个位置，之后进一步的延长终止。

实施例4

2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶一磷酸盐的掺入导致与ddC相比不同的链终止模式

两个脱氧胞嘧啶类似物，缺少3’-羟基官能团的常规NRTI ddC和本发明的化合物，经过DNA链终止测定，其中DNA延长是使用预退火成寡-DNA引物的M13mp18单链DNA模板进行的。(5’-GTTTTCCCAGTCACGACGTTGTA-3’(SEQ ID NO：2)正向引物序列购自Amersham UK。M13mp18单链RNA被退火成寡-DNA引物，其在含有10mM Tris·HCl，pH 7.9和100mM NaCl的缓冲液中终浓度为1mg/ml，-20℃等分贮藏。DNA聚合是使用该退火模板/引物进行的，37℃培养HIV-1RT和天然dNTPs反应25分钟。加入含95％甲酰胺，20mM EDTA，0.05％Bromophenol Blue和0.05％Xylene Cyanol FF的终止溶液而终止反应(购自USB，United States Biochemical via AmershamUK)。DNA产物变性之后，使延长的DNA片段在8.0％聚丙烯酰胺凝胶上进行电泳，并使用放射自显影法观察。

该测定包括阴性对照(天然dNTP)，双阳性ddCTP对照(ddCTP，8uM，源自Sigma Chemical，St.Louis，Miss.，USA和从USB sequence kitUnited States Biochemical via Amersham UK获得的ddCTP)。使用各种分子比的本发明化合物的三磷酸盐和天然dNTP。如上所述进行反应之后，以下列顺序将源自各反应的变性DNA片段上样到8.0％聚丙烯酰胺凝胶上：

1-阴性对照

2-第一阳性对照8μM ddCTP(购自Sigma)

3-20μM本发明TP，溶于200μM dNTP中

4-30μM本发明TP，溶于300μM dNTP中

5-40μM本发明TP，溶于400μM dNTP中

6-50μM本发明TP，溶于500μM dNTP中

7-20μM本发明TP，溶于80μM dNTP中

8-40μM本发明TP，溶于80μM dNTP中

9-空白(没有上样)

10-第二阳性对照ddCTP(源于USB序列试剂盒)

为了避免其它可影响测定结果解释的因素，如与聚丙烯酰胺凝胶有关的边缘效应，将一式两份样品上样到凝胶中间。图11表示描述从凝胶中心部分获得的放射自显影结果的数码相片：

1.阴性对照(dNTP)：发现DNA聚合没有中止。

2.1 ^st 阳性对照8μM ddC-TP：导致预期的2’3’-二脱氧胞嘧啶位点处的链终止。

3.20μ本发明TP/200μMdNTP：导致2’3’-二脱氧胞嘧啶之后的位点处的链终止。

4.30μM本发明TP/300μMdNTP：与ddC-TP相比，导致2’3’-二脱氧胞嘧啶之后位点处的链终止。

5.40μM本发明TP/400μMdNTP：与ddC-TP相比，导致2’3’-二脱氧胞嘧啶之后位点处的链终止。

6.50μM本发明TP/500μMdNTP：没有发现特异性中止(链终止模式)，但认为在实验误差内。

7.20μM本发明TP/80μMdNTP：与ddC-TP和上述本发明的实验样品相比，导致2’3’-二脱氧胞嘧啶之后位点处的更显著的链终止效应。

8.40μM本发明TP/80μMdNTP：与ddC-TP和上述本发明的实验样品相比，导致2’3’-二脱氧胞嘧啶之后位点处的更显著的链终止效应。

9.空白(没有上样)

10.2 ^nd 阳性对照ddC-TP：导致预期的2’3’-二脱氧胞嘧啶位点处的链终止。

除了6号样品外，本发明化合物可在所有样品中诱导链终止，所述6号样品在500μM dNTP中含有50μM本发明的TP。这种例外的原因还未可知，但可能在实验误差之内。有趣的是，由掺入2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶一磷酸盐产生的DNA片段较之由两个阳性对照ddCTP终止的DNA片段(图11)产生的片段迁移得更缓慢。一式两份进行的反应表示了一致的模式，其意味着本发明化合物被掺入到了新合成的DNA链中并在下一轮核苷酸掺入中形成了3’，5’-磷酸二酯键。虽然观察到了长一个碱基的片段，但它不能被排除，所用模板序列也可发挥作用。

实施例3清楚表明当使用核糖体RNA模板时，与ddCTP预终止的3’-OH引物末端相比，由本发明化合物预终止的’3-OH引物末端更支持核苷酸掺入。该特征引起缓慢的电泳移动性且意味着RT经历易位，从而开始下一轮聚合。

虽然不希望收到该机理的束缚，据信本发明化合物在抑制引物切除突变体方面代表了一种新的策略。即化合物被掺入到生长中的病毒基因组中，同时保有使RT分子经历必需的转化改变，从而进行下一轮DNA合成。实施例3和4清楚证实本发明化合物具有这种性质且因此能够击败/抵抗引物拯救抗性机理，如实施例1和2中证实的。

Sarafinano等人(2002和2003)提供的实验数据支持了引物拯救反应可以仅在RT易位到下一个位置中前发生。即，预易位复合物是引物拯救突变体有效的必要条件。其中的实施例中提供的证据表明其并非本发明化合物和方法。

实施例5

释放2’，3’-二脱氧-3-‘C-羟甲基胞嘧啶的酯前药的制备

化合物1的制备：

3’-MMTR/5’-TMBDS区别保护的化合物是按照Sanghvi等人：Synthesis(1994)p1163 & Tetrahedron Lett v35(1994)p4697 &Nuclesoides & Nucleotides v15(1996)1383，The U to C conversionisshown in Kozlov等人Nucleosides & Nucleotides，v17(1998)2249所述作为相应的尿苷制备的。

化合物2的制备：

将化合物1(5.0g，6.7mmol)溶于80％乙酸(30mL)中并室温搅拌24小时。蒸发该混合物并通过闪烁色谱，使用溶于CH₂Cl₂中的5-10％MeOH作为洗脱剂纯化产物。产率2.1g(64％)。

化合物3的制备：

室温下，用氟化四丁铵处理化合物1(2.3g，3.06mmol)溶于THF(150mL)的溶液1h。加入碳酸氢钠(sat，100mL)并用二氯甲烷(3×50mL)萃取该混合物。干燥有机层并蒸发。通过闪烁色谱纯化残余物，得到1.3g(82％)化合物3。

化合物4的制备：

0℃下，将三乙胺(0.455g，4.5mmol)和氯甲酸乙酯(0.26g，2.4mmol)加入到Boc-缬氨酸(0.49g，2.25mmol)溶于THF(15mL)的溶液中。相同温度下搅拌反应混合物3小时，然后过滤到化合物2(0.72g，1.5mmol)和DMAP(0.55g，4.5mmol)溶于THF(15mL)的溶液中。室温搅拌反应混合物过夜。将EtOAc加入到混合物中，用2％柠檬酸洗涤三次并用sat.NaHCO₃洗涤一次。在Na₂SO₄上干燥有机层，过滤并蒸发。通过闪烁色谱，使用溶于CH₂Cl₂中的2-5％MeOH作为洗脱剂纯化残余物，得到0.35g(34％)化合物4。

化合物5的制备

室温下，将化合物4(30mg，0.066mmol)溶于conc.HCl(1mL)中并搅拌5分钟。将丙酮加入到该溶液中并使其蒸发。再次加入丙酮并使溶液蒸发，真空干燥得到18mg(69％)化合物5。

化合物6的制备：

将化合物4(0.35g，0.5mmol)溶于THF(20mL)中并加入1.0M氟化四丁铵溶于THF(0.5mL，0.5mmol)的溶液。室温搅拌反应混合物2天。使该混合物蒸发并通过闪烁色谱，使用溶于CH₂Cl₂中的5-10％MeOH作为洗脱剂纯化，得到0.225g(98％)化合物6。

化合物7的制备：

使用化合物6作为起始物质，按照与化合物4相同的方式进行合成。

化合物8的制备：

0℃下，将化合物7(75mg，0.114mmol)溶于3mL MeOH中并加入conc.HCl(0.5mL)。0℃搅拌该混合物5分钟，室温搅拌3分钟，然后使其蒸发。将丙酮加入到残余物中，并使其蒸发。加入CH₂Cl₂并使残余物蒸发，真空干燥得到58mg(96％)化合物8。

化合物9的制备：

0℃下，将氯甲酸乙酯(110mg，1.0mmol)加入到Boc-缬氨酸(220mg，1.0mmol)和三乙胺(200mg，2.0mmol)溶于THF(30mL)的溶液中，并搅拌混合物3小时。使温度达到室温并过滤该混合物。将滤液加入到化合物3(350mg，0.68mmol)和DMAP(244mg，2.0mmol)溶于THF(20mL)的溶液中。室温搅拌反应混合物过夜，将乙酸乙酯(100mL)加入到该混合物中，并用柠檬酸(10％，2×30mL)和碳酸氢钠(sat，30mL)洗涤。除去溶剂并在硅胶柱上分离产物，得到化合物9(220mg，45％)。

化合物10的制备：

将化合物9(200mg，0.28mmol)溶于3mL conc.HCl并室温搅拌3分钟。使该混合物蒸发，用丙酮，乙腈和二乙醚洗涤并真空干燥，得到85mg(77％)化合物10。

化合物11的制备：

0℃下，将氯甲酸乙酯(110mg，1.0mmol)加入到溶于THF(30mL)的Boc-缬氨酰-乳酸(290mg，1.0mmol)和三乙胺(200mg，2.0mmol)的溶液中，并搅拌该混合物3小时。使温度达到室温。过滤该混合物并将滤液加入到化合物3(300mg，0.58mmol)和DMAP(244mg，2.0mmol)溶于THF(20mL)的溶液中。室温搅拌反应混合物过夜，将乙酸乙酯(100mL)加入到混合物中，并用柠檬酸(10％，2×30mL)和碳酸氢钠(sat，30mL)洗涤。除去溶剂并在硅胶柱上分离产物，得到化合物11(250mg，38％)。

化合物12的制备：

按照与化合物8相同的方式，从化合物11制备该化合物。

化合物13的制备：

通过使用Boc-缬氨酰-乳酸作为起始物质代替Boc-缬氨酸，按照与化合物4相同的方式，从化合物2制备该化合物。

化合物14的制备：

按照化合物10，从化合物13进行合成。

化合物15的制备：

将化合物1(1g，1.33mmol)溶于14mL of conc.HCl中并室温搅拌该混合物8分钟，然后蒸发。用丙酮洗涤残余物并过滤，得到334mg(90％)化合物15。

化合物16的制备

0℃下，将三乙胺(0.487g，4.82mmol)和氯甲酸乙酯(0.30g，2.77mmol)加入到Boc-缬氨酸-乳酸(0.77g，2.65mmol)溶于THF(30mL)的溶液中。相同温度下搅拌反应混合物3小时，然后过滤到化合物15(0.334g，1.20mmol)和DMAP(0.74g，6.0mmol)溶于THF(30mL)和DMF(30mL)的溶液中。室温搅拌该混合物过夜。将EtOAc加入到该混合物中，用2％柠檬酸洗涤三次并用sat.NaHCO₃洗涤一次。在Na₂SO₄上干燥有机层，过滤并蒸发。通过闪烁色谱，使用溶于CH₂Cl₂的2-5％MeOH作为洗脱剂纯化粗产物，仅得到65mg(8％)化合物16。

化合物17的制备：

按照化合物8所述，从化合物16进行合成。

化合物18的制备：

0℃下，将戊酰氯(460mg，3.8mmol)加入到溶于THF(50mL)的戊酸(390mg，3.8mmol)和三乙胺(770mg，7.6mmol)的溶液中，并搅拌该混合物3小时，然后过滤。将滤液加入到化合物3(1.3g，2.53mmol)和DMAP(930mg，7.6mmol)溶于THF(50mL)的溶液中。室温下搅拌该反应混合物过夜。将柠檬酸(10％，50mL)加入到该混合物中，并用乙酸乙酯萃取(2×50mL)。用柠檬酸(10％，30mL)，然后用碳酸钠(50mL)和盐水(50mL)洗涤混合有机层。干燥之后，除去有机溶剂并在硅胶柱上分离残余物，得到化合物18(850mg，56％)。

化合物19的制备

0℃下，将化合物18(850mg，1.42mmol)溶于甲醇(10mL)中并将conc.HCl(1.5mL)加入到该溶液中。搅拌反应混合物0.5h。将碳酸钠(50mL)加入到该混合物中并用二氯甲烷(3×50mL)萃取。除去溶剂并在硅胶柱上分离产物，得到化合物19(230mg，50％)。

化合物20的制备：

按照化合物9所述，从化合物19进行合成。

化合物21的制备：

按照化合物8所述，从化合物20进行合成。

化合物22的制备：

按照化合物18所述，从化合物19进行合成。

化合物23的制备：

将化合物2(1.02g，2.1mmol)和DMAP(1.05g，8.61mmol)溶于THF(35mL)中并冷却至-78℃。15分钟内加入戊酰氯(6×42μL，2.14mmol)。在低度下搅拌该混合物2小时，然后在没有冷却浴的情况下搅拌1小时。将反应混合物倾倒在5％柠檬酸中，然后用EtOAc萃取。用盐水洗涤混合有机层，在Na₂SO₄上干燥并蒸发，得到白色固体，使用溶于CH₂Cl₂中的0-6％MeoH作为洗脱剂，在硅胶柱上纯化，得到0.31g(25％)化合物23。

化合物24的制备：

将化合物23(0.35g，0.58mmol)溶于THF(20mL)中，加入1M TBAF溶于THF(0.58mL，0.58mmol)的溶液，并室温搅拌该混合物90分钟。蒸发溶剂并通过闪烁色谱，使用0-10％MeOH溶于CH₂Cl₂的溶液作为洗脱剂纯化残余物，得到166mg(92％)化合物24。

化合物25的制备：

按照化合物4所述，从化合物24进行合成。

化合物26的制备：

按照化合物8所述，从化合物25进行合成。

实施例6

2’3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶从前药的释放

确认本发明前药可完全转化为活性的2’3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶母化合物可通过监测收集的人血浆，37C，用5uM前药观察母化合物的表观来评价：

化合物	R	R’	母化合物浓度uM
									0min	5min	20min
	H	L-缬氨酰	0	0.4	1.0
							L-缬氨酰	H	0.2	0.4	1.2
	L-缬氨酰	L-缬氨酰	0.1	0.2	0.3
						12	L-val-L-乳酰基	H	5.6	5.4	5.4
14	H	L-val-L-乳酰基	4.6	4.5	4.6
						17	L-val-L-乳酰基	L-val-L-乳酰基	3.6	4.2	4.3
19	戊酰基	H	5.3	5.1	4.9
						22	戊酰基	戊酰基	4.2	4.0	4.5
24	H	戊酰基	3.9	4.2	4.4

实施例7

前药的生物可利用率

通常将前药在MQ级水中混合，3mg/ml并通过插管一式两份口服给予大鼠。适宜剂量为5mg/kg。在适宜时间点采集血浆样品，如t0，15& 30分钟，1，2，4和6小时。用质谱测量血浆中的回收率(作为代谢物2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基-β-D-erythropentofuranosyl胞嘧啶)，按照钠加合物m/z 264(M+Na)+检测。

根据血浆浓度和时间将结果绘制成图，且通常Cmax阶数为3-5uM。按照常规方式计算绝对生物可利用率％F，即如WO97/30051所示，参考母化合物体外给药的清除率。

因为大鼠未被HIV感染，因此这种口服制剂的抗逆转录病毒活性不能直接测量，但注意到在人H9细胞中，代谢物2’，3’-二脱氧，3’-C-羟甲基-β-D-erythropento-furanosyl胞嘧啶的ED₅₀通常约为0.01uM。这依次意味着使用这些前药所见到的峰值血浆浓度阶数是ED₅₀的几百倍。其它药物参数如AUC和清除率通常与使用QD或BID给药获得的超过ED₅₀的24小时谷水平一致。

文中引证的各篇专利和科学文献在下面列出并整体引入此处作为参考。

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除非另有说明，说明书和权利要求中的词“包含”及其变形如‘包括’和‘含’应被理解为包括规定的对象，步骤，对象组或步骤组，但不排除任何其它对象，步骤，对象组或步骤组。

Claims (31)

1.2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶，或其在体内释放2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶或其5’-一磷酸盐的前药，或其盐，在制备治疗HIV感染的药物中的用途，其中HIV的逆转录酶具有至少一个突变，其通过ATP-或焦磷酸盐-介导的切除将强制性链终止核苷或核苷酸磷酸酯从新生DNA链中切除。

2.如权利要求1所述的用途，其中逆转录酶具有下列至少一个基因型模式：

(a)M41，±D67，L210和T215；

(b)D67，K70和K219；

(c)T69S-XX；或

(d)▲67(第67位缺失)。

3.如权利要求2所述的用途，其中基因型模式M41，±D67，L210和T215包括M41L，±D67N，L210W和T215Y/F。

4.如权利要求2或权利要求3所述的用途，其中基因型模式还在第E44，K70，V118，H208，R211K，L214，K219或G333位包括至少一个附加突变。

5.如权利要求2或权利要求3所述的用途，其中基因型模式还在第▲67，T69，E203，L210，D218，H221，D223或L228位包括至少一个附加突变。

6.如权利要求2所述的用途，其中基因型模式D67，K70和K219包括D67N，K70R和K219Q/E。

7.如权利要求2或权利要求6所述的用途，其中基因型模式D67，K70和K219还在第M41，E44，V118，H208，R211K，L214，T215，K219或G333位包括至少一个附加突变。

8.如权利要求2或权利要求6所述的用途，其中基因型模式D67，K70和K219还在第▲67，T69，E203，L210，D218，H221，D223或L228位包括至少一个附加突变。

9.如权利要求2所述的用途，其中基因型模式T69S-XX还在第M41，E44，D67，K70，V118，H208，L210，R211K，L214，T215，K219或G333位包括至少一个附加突变。

10.如权利要求2所述的用途，其中基因型模式T69S-XX还在第▲67，T69，E203，L210，D218，H221，D223或L228位包括至少一个附加突变。

11.如权利要求2所述的用途，其中基因型模式▲67还在第M41，E44，D67，K70，V118，H208，L210，R211K，L214，T215，K219或G333位包括至少一个附加突变。

12.如权利要求2所述的用途，其中基因型模式▲67还在第T69，T69S+XX，E203，L210，D218，H221，D223或L228位包括至少一个附加突变。

13.如权利要求2，权利要求3或权利要求6中任何一项所述的用途，其中逆转录酶还在第K65或L74或M184或Q151位具有至少一个区别突变。

14.如权利要求13所述的用途，其中区别突变是K65R或L74V或M184V或Q151M。

15.如权利要求13或权利要求14所述的用途，其中区别突变还在第A62，V75，F77，Y115或F116位包括至少一个附加突变。

16.如权利要求1-15任何一项所述的用途，其中5’-(2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶)一磷酸盐被掺入到新生DNA链中，选自天然核苷酸、核苷类似物一磷酸盐(包括5’-(2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶)一磷酸盐)及核苷酸类似物磷酸盐的一个残基与所掺入的5’-(2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶)一磷酸盐共价连接，从而诱导链终止。

17.如权利要求1-16任何一项所述的用途，其中药物中的化合物是2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶，或其药学可接受的盐。

18.如权利要求1-16任何一项所述的用途，在药物中配制的化合物是下式的前药：

R和R’中的一个是具有部分结构的前药部分：

其中R¹是H或C₁-C₁₈直链或支链烷基；

R²是H或NHR³

R³是H或L-缬氨酰或L-异亮氨酰酯；

且R和R’中的另一个是H或同一前药部分；

或其药学可接受的盐。

19.如权利要求18所述的用途，其中

R¹是C₁-C₁₈直链或支链烷基且R²是H；

R¹是甲基且R²是NH-L-缬氨酰或NH-L-异亮氨酰；

R¹是支链C₃-C₄烷基且R₂是NH₂；

或其药学可接受的盐。

20.如权利要求19所述的用途，其中R和R’中的一个或两个是L-缬氨酰-L-乳酰基-，L-缬氨酰-或C₁-C₆烷酰基-。

21.如权利要求20所述的用途，其中化合物表示为：

5’-O-[2-S-(L-缬氨酰氧)-丙酰基]-2’-3’-二脱氧-3-C-羟甲基胞嘧啶，

2’，3’-二脱氧-3’-C-[2-S-(L-缬氨酰氧)-丙酰基]-氧甲基胞嘧啶；

5’-O-戊酰基-2’-3’-二脱氧-3-C-羟甲基胞嘧啶；

2’，3’-二脱氧-3’-C-戊酰基-氧甲基胞嘧啶；或

5’-O-戊酰基-2’-3’-二脱氧-3-C-戊酰基-氧甲基胞嘧啶；

或其药学可接受的盐。

22.根据前述任一权利要求所述的用途，其中该药物还包括至少一种链终止剂NRTI，所述2’3’-二脱氧-3’-C.羟甲基胞嘧啶或其盐或前药与所述链终止剂的同时或顺序给药用于抑制HIV突变体在感染了HIV的个体中出现或繁殖，其中所述突变体能够除去掺入到HIV引物/模板复合物中的所述链-终止NRTI核苷酸，该除去通过ATP-依赖的或焦磷酸盐依赖的切除机理进行。

23.如权利要求22所述的用途，其中链终止NRTI选自齐多夫定(AZT，ZDV)，司他夫定(d4T)，扎西他滨(ddC)，去羟肌苷(ddI)，阿巴卡韦，(ABC)，拉米夫定(3TC)，恩曲他宾(FTC)，阿德福韦(ADV)，恩替卡韦(BMS 200475)阿洛夫定(FLT)，替诺福韦酯(TNF)，Amdoxavir(DAPD)，D-d4FC(DPC-817)，-dOTC(SPD754)，SPD-756，Racivir，D-FDOC和GS7340。

24.如权利要求23所述的用途，其中链终止NRTI选自：齐多夫定，司他夫定，去羟肌苷，拉米夫定，阿巴卡韦，替诺福韦，恩曲他宾及其组合。

25.如权利要求23所述的用途，其中链终止NRTI是齐多夫定，拉米夫定或联合剂型双汰芝或Trizivir；拉米夫定，阿巴卡韦或联合剂型Epzicom；替诺福韦，恩曲他宾或联合剂型Truvada。

26.根据前述任一权利要求所述的用途，其中以0.05-0.5mg/kg/天给予2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶。

27.如权利要求26所述的用途，其中以少于0.1mg/kg/天给予2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶。

28.一种治疗HIV患者的方法，其中HIV的逆转录酶具有至少一个引物拯救突变，其通过ATP-或焦磷酸盐-介导的切除将强制性链终止核苷或核苷酸磷酸酯从新生DNA链除去，该方法包括给予患者有效量的2’，3’-二脱氧-3’-羟甲基胞嘧啶或其在体内释放2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶或其5’-一磷酸盐的前药或其盐。

29.一种抑制HIV引物拯救突变体出现或繁殖的方法，所述突变体能够除去除去掺入到HIV引物/模板复合物中的链-终止NRTI核苷酸，其中该除去通过ATP-依赖的或焦磷酸盐依赖的切除机理进行，该方法包括同时或顺序给予感染了HIV的个体有效量的2’，3’-二脱氧-3’-羟甲基胞嘧啶或其在体内释放2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶或其5’-一磷酸盐的前药或其盐，以及至少一种诱导引物拯救突变体的链终止剂NRTI。

30.2’，3’-二脱氧-3’-羟甲基胞嘧啶或其在体内释放2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶或其5’-一磷酸盐的前药；或其盐在治疗HIV感染中的应用，其中HIV的逆转录酶具有至少一个突变，其通过ATP-或焦磷酸盐-介导的切除将强制性链终止核苷-或核苷酸磷酸酯被从新生DNA链中切除。

31.同时或顺序给予下述活性成分，用于抑制HIV突变体在感染了HIV的个体中出现或繁殖，所述的作为活性成分为2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶或其在体内释放2’，3’-二脱氧-3’-C-羟甲基胞嘧啶或其5’-一磷酸盐的前药，或其盐以及至少一种链终止剂NRTI，其中所述突变体能够除去掺入到HIV引物/模板复合物中的链-终止NRTI核苷酸，该除去通过ATP-依赖的或焦磷酸盐依赖的切除机理进行。

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