CN102212083A

CN102212083A - d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN102212083A
Application number: CN2011100852205A
Authority: CN
Inventors: 吴振; 杜斯明; 敖明陶; 蔡振世; 赵玉芬
Original assignee: Xiamen University
Current assignee: Xiamen University
Priority date: 2011-04-02
Filing date: 2011-04-02
Publication date: 2011-10-12

Abstract

d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯及其制备方法和应用。涉及核苷氢亚磷酸酯，提供d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯及其制备方法和应用。d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯为白色固体，化学名为2′，3′-双脱氢-2′，3′双脱氧胸苷-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯，分子式为C₂₀H₃₁N₂O₆P，相对分子质量为426。用特戊酰氯作为为缩合剂，使d4T和薄荷醇在碱性溶剂里，先后与亚磷酸的两个羟基缩合，用一锅法合成d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯。制备的d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯可抑制逆转录酶的活性，作为核苷逆转录酶抑制剂，在制备抗艾滋病药物中具有广泛的应用。合成原料易得反应时间短，步骤少，条件温和，产率达到69％。

Description

d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及核苷氢亚磷酸酯，特别涉及d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯及其制备方法和应用。

背景技术

自1981年美国疾病预防控制中心向全世界首次报道艾滋病以来，全球艾滋病感染者或艾滋病患者的数量逐年增高，已成为人类第四大死亡原因。1987年，第一个艾滋病治疗药物齐多夫定(Zidovudine，AZT，又称叠氮胸苷)批准上市。核苷类药物一直是临床上治疗艾滋病的主要药物，该类药物为核苷逆转录酶抑制剂，其研究开发一直是众多科学家关注的热点。

临床上，长期使用核苷类药物会出现不同程度的耐药性，文献(1、Antonelli G，Turriziani O，et al.AIDS Res.Hum.Retroviruses 1996，12：223-228)报道使用AZT半年就会导致艾滋病毒变异株的出现。因此，对核苷类药物进行结构修饰和改造，解决病毒耐药性问题是目前抗艾滋病药物研究的一个发展方向。磷酸酯类核苷类化合物，由于结构中具有亲脂性基团，透膜性增强，有利提高核苷类药物的生物利用度，同时由于较大体积的亲脂性基团的引入，也会带来该类药物的理化性质的改变及抗艾滋病毒活性的差异。d4T-5′-氢亚磷酸异丙基酯具有很强的抗艾滋病病毒活性(2、Prokrovsky A G，Pronayeva T R，Krayevsky A A，et al.Nucleosides，Nucleotides NucleicAcids，2001，20(4-7)，767.)，并对多种耐药株作用明显。

d4T-5′-氢亚磷酸酯的合成方法与其他核苷氢亚磷酸酯的合成方法类似，核苷氢亚磷酸酯的合成方法通常有以下五种：

1、通过核苷氢亚磷酸单酯在耦合试剂的存在下和另外一分子羟基化合物进行耦合(3、Stawinski，J.Handbook of Organophosphorus Chemistry，Marcel Dekker Inc.，New York，1992，377-434)。该方法步骤少，操作简单。

2、通过二苯基氢亚磷酸酯在碱的作用下进行连续酯交换合成(4、Xiao Q.，Sun J.，Ju Y.，Zhao Y.F.，Cui Y.X.Tetrahedron Lett.2002，43(30)，5281)。

3、通过核苷磷酰胺二酯在1H-四氮唑的水溶液中水解制备得到(5、Padiya K J，SalunkheM M.Bioorg.Med.Chem.2000，8：337)。该反应步骤少，操作简单，但需要首先制备出核苷磷酰胺二酯，而核苷磷酰胺二酯的制备较难分离得到。

4、从三氯化磷和核苷出发，用类Abuzov反应合成这类化合物(6、Sun X B，Kang JX，ZhaoYF.Chem.Comm.2002，20：2414)。该方法原料易得，但所需步骤较多，反应时间长，产物较复杂，分离较困难。

5、使用氯化-2-氯-1，3二甲基咪唑啉为缩合剂，一锅法合成(7、赵玉芬，吴剑彬，高祥，唐果，中国专利，200710009276.7)。此方法需要首先制备出缩合剂氯化-2-氯-1，3二甲基咪唑啉，且反应严格无水，对操作带来一定不便。

发明内容

本发明的目的在于提供d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯及其制备方法和应用。

所述d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯为白色固体，化学名为2′，3′-双脱氢-2′，3′双脱氧胸苷-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯，命名为d4TPHM，分子式为C₂₀H₃₁N₂O₆P，相对分子质量为426，结构式为：

式I

本发明的技术方案是用特戊酰氯(Pivaloyl chloride)作为为缩合剂，使d4T(结构如式II所示)和薄荷醇在碱性溶剂里，先后与亚磷酸(结构如式III所示)的两个羟基缩合，用一锅法合成d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯。具体合成路线如下：

式中，Base为有机碱。

本发明包括以下步骤：

1)在氮气或氩气保护下，将1.0eq(equivalent，当量)的2′，3′-双脱氢-2′，3′-双脱氧胸苷溶解在液态有机碱中，再加入1.0～1.2eq的亚磷酸，搅拌使其溶解，得溶液A；

2)在氮气或氩气保护下，将1.0～1.5eq的特戊酰氯溶解在有机溶剂中，得溶液B，并将所得溶液B加入溶液A中进行反应，得反应液；

3)在氮气或氩气保护下，将1.0～1.5eq的薄荷醇溶解在有机溶剂中，得溶液C，然后在氮气或氩气保护下将溶液C加入步骤2)所得的反应液中，得溶液D；

4)在氮气或氩气保护下，将1.0～1.5eq的特戊酰氯溶解在有机溶剂中，再加入溶液D中，得d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯粗品；

5)将d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯粗品用有机溶剂溶解，用盐酸水溶液洗涤，干燥，减压除去溶剂，得油状物，再用有机溶剂溶解，冷却，得白色固体，抽滤即得目标产物d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯。

在步骤1)中，所述液态有机溶剂碱选自吡啶、2-甲基吡啶、2，3-二甲基吡啶、2，4-二甲基吡啶、六氢吡啶，四氢吡咯，三乙胺，三丁胺等中的至少一种。

在步骤2)中，所述反应的温度可为20～30℃，反应的时间可为20～30min。

在步骤2)，3)，4)，5)中，所述有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、四氢呋喃、1，4-二氧六环、乙腈等中的至少一种。

本发明制备的d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯可抑制逆转录酶的活性，可作为核苷逆转录酶抑制剂，因此所述d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯可用于制备抗艾滋病药物。

本发明的合成原料易得，d4T、特戊酰氯和亚磷酸等都是常用试剂；反应时间短，反应步骤少，反应条件温和，产率可达到69％；后处理使用重结晶的方法，大量节省了溶剂，且适合工业上的大量合成。

具体实施方式

以下通过实施例子对本发明作进一步的说明。

实施例1

本发明中的d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯具体是采用以下方法合成制备的：

1)在氮气保护下，把2.24g(10mmol)d4T溶解在50mL吡啶中，然后加入1.1eq亚磷酸，25℃搅拌使其溶解；在氮气保护下用5mL的二氯甲烷溶解11eq特戊酰氯，在搅拌下滴加至上述反应液中，滴加完毕后，在25℃搅拌5min。

2)在氮气保护下，把1.2eq的薄荷醇溶解在5mL的二氯甲烷下，在搅拌下滴加至反应液中。

3)在氮气保护下，把1.5eq的特戊酰氯溶解在5mL二氯甲烷中，在搅拌下滴加至上述反应液，25℃搅拌10min。

4)反应结束后过滤除去固体，滤液经减压除去溶剂后用二氯甲烷溶解，分别用稀盐酸和水洗涤，加入无水硫酸钠干燥过夜。减压除去溶剂，得油状物，用少量乙酸乙酯加热溶解，冰水浴下加入石油醚，产生大量白色固体，过滤得到白色产物，用石油醚和乙酸乙酯重结晶，得到白色固体2.93g，产率69％。

d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯的理化数据：C₂₀H₃₁N₂O₆P，相对分子质量426，白色固体。HR-ESI-MS：m/z 427.1991[M+H]⁺，449.1823[M+Na]⁺；计算值是m/z 427.1998[M+H]⁺，449.1817[M+Na]⁺。¹H NMR(400M Hz，CDCl₃)：δ＝8.49(br，1H，H-3)，6.08，5.93(d，J_P-H＝700Hz，1H，P-H)，7.32(d，J＝15.06Hz，1H，H-6)，7.05-7.06(m，1H，H-1′)，6.37-6.33(m，1H，H-2′)，5.94-5.91(m，1H，H-3′)，5.03(br，1H，H-4′)，4.37-4.24(m，3H，H-5′，1″)，1.93(s，3H，CH₃-5)，2.15(m，1H，H-2″)，2.05，1.01(m，2H，H-6″)，1.68，1.23(m，4HH-3″，4″)，1.48(m，1H，H-7″)，1.38(m，1H，H-5″)，0.91-0.95(m，6H，H-8″，9″′)，0.82-0.91(m，3H，H-10″)ppm；¹³CNMR(100Hz，CDCl₃)：δ＝163.49，150.78，135.85，133.15，127.74，111.32，89.71，84.51，79.11，64.77，48.35，42.94，33.80，31.51，25.69，24.04，23.77，20.71，15.72，12.40ppm。

实施例2d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯对MT4细胞抗HIV-1IIIB病毒活性测试

MT4细胞测定d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯样品抗HIV活性测定实验方法如下：

MT-4细胞接种于96孔板，细胞浓度为1×10⁵个/ml，每孔50μl。在不同的孔中分别加入100、10、1、0.1、0.01、0.001、0.0001、0.00001ng/ml d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯50μl，然后每孔加100μl HIV-1病毒(100TCID₅₀)。设阳性对照(细胞+AZT+病毒)、病毒对照(细胞+病毒+培养液)和细胞对照(细胞+培养液)，试验重复3次。用Reed-Muench法计算药物对病毒的半数抑制浓度IC₅₀。

实验结果表明，d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯对MT4/HIV-1IIIB具有抗病毒活性，IC₅₀为0.48nM，活性高于阳性对照药物AZT，AZT对HIV-1IIIB病毒的IC₅₀值为1.79nM。

Claims

1.d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯，其特征在于其为白色固体，化学名为2′，3′-双脱氢-2′，3′双脱氧胸苷-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯，命名为d4TPHM，分子式为C₂₀H₃₁N₂O₆P，相对分子质量为426，结构式为：

2.如权利要求1所述的d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯制备方法，其特征在于其合成路线如下：

式中，Base为有机碱。

3.如权利要求2所述的d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯制备方法，其特征在于以下步骤：

1)在氮气或氩气保护下，将1.0eq的2′，3′-双脱氢-2′，3′-双脱氧胸苷溶解在液态有机碱中，再加入1.0～1.2eq的亚磷酸，搅拌使其溶解，得溶液A；

4.如权利要求3所述的d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述液态有机溶剂碱选自吡啶、2-甲基吡啶、2，3-二甲基吡啶、2，4-二甲基吡啶、六氢吡啶，四氢吡咯，三乙胺，三丁胺中的至少一种。

5.如权利要求3所述的d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯制备方法，其特征在于在步骤2)中，所述反应的温度为20～30℃，反应的时间为20～30min。

6.如权利要求3所述的d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯制备方法，其特征在于在步骤2)，3)，4)，5)中，所述有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、四氢呋喃、1，4-二氧六环、乙腈中的至少一种。

7.如权利要求1所述的d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯作为核苷逆转录酶抑制剂的应用。

8.如权利要求1所述的d4T-5′-氢亚磷酸薄荷醇酯在制备抗艾滋病药物中的应用。