CN103403014A

CN103403014A - O-(经取代的苯甲基)氨基磷酸酯化合物及其治疗用途

Info

Publication number: CN103403014A
Application number: CN201180068748XA
Authority: CN
Inventors: 王振; 周素萍
Original assignee: NANJING MOLECULAR RESEARCH Inc
Current assignee: HENAN ZHENSHI BIOTECHNOLOGY Co.,Ltd.
Priority date: 2011-01-03
Filing date: 2011-12-30
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2031-12-30
Also published as: US9095599B2; US20140038916A1; CN103403014B; WO2012094248A1

Abstract

本发明披露了核苷、核苷酸、C-核苷、C-核苷酸、膦酸酯和其它含醇药物的新颖的氨基磷酸酯和氨基膦酸酯前药；这些前药用于治疗感染性疾病和癌症，尤其是肝脏感染和癌症的用途；以及这些新颖的氨基磷酸酯和氨基膦酸酯前药的制备方法。

Description

O-(经取代的苯甲基)氨基磷酸酯化合物及其治疗用途

相关申请案的交叉参考

本申请案依据35 U.S.C. § 119(e)主张2011年1月3日申请的美国临时专利申请案第61/460,458号的优先权，所述临时专利申请案以全文引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及O-(经取代的苯甲基)氨基磷酸酯前药及其治疗用途。

背景技术

核苷类似物已经被开发作为抗病毒药和抗癌药。核苷酸激酶使核苷磷酸化成其相应的5'-单磷酸酯，5'-单磷酸酯通过细胞的核苷酸激酶进一步转化为其二磷酸酯和三磷酸酯。

现在知道一些核苷活性较弱，仅仅是因为它们不能有效地被激酶磷酸化或者根本不是激酶的底物，如由一些非活性的核苷当通过化学方式转化为三磷酸酯时在体外变得有效地作用于某些病毒所证明。核苷磷酸酯（核苷酸）本身不能用作药物，常常是因为它们在进入细胞之前被膜核苷酸和/或其它水解酶脱去磷酸或者因其极性太大而无法进入细胞中。为了提高核苷的生物活性，对其磷酸酯前药已经进行了大量的研究，因为它们可以潜在地绕过磷酸化的限速的第一步。近来，已经证明氨基磷酸酯前药方法是一种绕过磷酸化的限速的第一步将生物学上非活性的核苷转化为活性核苷单磷酸酯的有效方法（药物化学杂志（J. Med. Chem.）, 50 (22), 5463-5470, 2007）。据报导，核苷氨基磷酸酯可有效地递送核苷5'-单磷酸酯到肝脏中（WO 2008/121634；WO 2008/082601以及WO 2008/082602）。近年来，有许多专利申请案披露了利用氨基磷酸酯作为前药来递送核苷单磷酸酯到组织，尤其是到肝脏中（US 6,455,513、WO 2009/052050、WO 2008/121634、WO 2008/0833101、WO 2008/062206、WO 2007/002931、WO 2008/085508、WO 2007/095269、WO 2006/012078、WO 2006/100439）。核苷单磷酸酯可以进一步磷酸化成二磷酸酯，然后是生物学活性的三磷酸酯。

然而，以上提到的基于麦格根技术（McGuigan's technology）（美国专利第6,455,513号）的氨基磷酸酯方法受到多种限制，因为从前药释放出的苯酚有潜在的神经毒性以及可能引起对肝脏和肾脏的损害（致癌作用（Carcinogenesis）1993, 14: 2477-2486；突变研究（Mutat. Res.）1991, 249, 1: 201-209）。

核苷的麦格根氨基磷酸酯通常可以在细胞系分析中显示最高生物活性，因为它可以在细胞中迅速地释放核苷或核苷酸。据报导，d4T的氨基磷酸酯前药在经口给药后无法在血浆中被检测到（药物代谢与处置（Drug Metab. Dispos.）2001, 29, 1035）。氨基磷酸酯在胃液中是稳定的并且可能在胃中被吸收。另一方面，氨基磷酸酯可能在肠液中容易分解成ala-d4T-MP。这种代谢物可能在肠中被吸收并且进一步代谢产生核苷d4T。另一种可能性是这种代谢物（ala-d4T-MP）可能由于其极性很大而不能在肠中被有效地吸收。因此，这种类型的酯酶敏感性氨基磷酸酯前药可能因为它在酯酶催化下水解而使得生物利用率相对低。举例来说，GS-7340（替诺福韦（tenofovir）的异丙基丙氨酰基单酰胺苯基单酯）在雄性比格犬（beagle dog）中的生物利用率是17%（吉利德科学公司（Gilead Sciences）, 抗微生物剂与化疗（Antimicrob. Agents Chemother.）2005, 49, 1898）。

还研究了核苷膦酸酯的二酰胺前药，并且在某些情况下这种方法似乎改善了效能和/或药代动力学型态。然而，关于磷酸二酰胺（phosphoric diamide）应用于核苷只有非常有限的研究报道（抗HIV剂（anti-HIV agents）, FLT, AZT；波兰化学杂志（Polish J. Chem.）1993, 67, 755；药物设计和发现（Drug Design and Discovery）1995, 13, 43；抗病毒化学与化疗（Antiviral Chem. Chemother.）1992, 3, 107; 1991, 2, 35; 1995, 6, 50）。PMEA二酰胺前药无法提供令人满意的母体药物生物利用率，可能是因为它的极性高于替诺福韦氨基膦酸酯（药物化学杂志（J. Med. Chem.）2008, 51, 4331；抗微生物剂与化疗（Antimicrob. Agents Chemother.）2005, 49, 1898）。

尝试去寻找将通过不依赖于酯酶的机制裂解的膦酸酯前药，发现了两类已经进入人类临床试验的前药，即双苯基酯和HepDirect前药（药物化学杂志（J. Med. Chem.）1994, 37, 498；美国化学会志（J. Am. Chem. Soc.）2004, 126, 5154；药理学与实验治疗学杂志（J. Pharmacol. Exp. Ther. ）2005, 312, 554）。还研究了双苯甲基酯，但简单的未经取代的苯甲基酯裂解得太过缓慢而无法用作前药（生物有机化学与医药化学通讯（Bioorg. Med. Chem. Lett.）2007, 17, 3412）。埃瑞恩（Erion）等人披露了环状磷酸酯或膦酸酯前药，这些在酯酶的存在下稳定的前药可以增强肝脏特异性药物递送（埃瑞恩（Erion, M）等人US 7303739和其参考文献）。埃瑞恩的前药在肝脏中通过P450活化。然而，这种方法的临床应用可能因为由芳香族代谢物引起的潜在不良副作用而受到限制，并且释放生物活性磷酸酯或膦酸酯的效率相当不确定。

近来，据报导，双[(对甲氧基)苯甲基]膦酸酯前药具有更高的稳定性和增强的细胞穿透（生物有机化学与医药化学通讯（Bioorg. Med. Chem. Lett.）2007, 17, 3412）。然而，未提供更多细节。因为知道简单的苯甲基磷酸酯前药和O-苯甲基氨基磷酸酯过于稳定而无法释放活性核苷磷酸酯，所以仍然积极地寻求着核苷和核苷酸化合物的新的前药形式。

发明内容

在一个方面，本发明提供小分子原料药、尤其是核苷和核苷酸的新颖的前药形式。因为苯甲醇和其氧化代谢物苯甲酸是相对无毒的化合物，所以研究了取代苯甲基磷酸酯或膦酸酯前药。这些取代基（例如2-甲基取代）具有使苯甲基连接到磷酸酯或膦酸酯的键不稳定。意外地发现这些前药在细胞中可有效地释放经取代的苯甲基部分，这可能涉及到细胞色素P(450) (CYP)酶所介导的O-脱烷基化（药物化学杂志（J. Med. Chem.）1967, 10, 861；化学学会会志柏尔金汇刊（J. Chem. Soc. Perkin Trans.）1992, 2, 1145）或其它机制或仅仅是在酸性更强的亚细胞区室中水解。

因此，在一个方面，本发明提供核苷、核苷酸、C-核苷、C-核苷酸、膦酸酯和含醇药物的O-(经取代的苯甲基)氨基磷酸酯和氨基膦酸酯前药。

在具体的实施例中，本发明提供一种式I化合物：

Figure 201180068748X100002DEST_PATH_IMAGE001

I

或其医药学上可接受的前药、盐或溶剂化物，其中：

n是1、2、3、4或5；

X是氧（O）或-CH₂-；

M是核苷、非环状核苷、C-核苷或含醇药物分子部分；

R¹在每次出现时独立地选自酰基氧基、酰基-NH-、CH₃、甲氧基、烷基、烷基氧基、烷基氨基、环烷基、环烷基氧基、环烷基氨基、芳基、芳基氧基、芳基氨基和芳基烷基，这些基团本身都可选择性地带有所需的取代基；

R²和R³独立地选自H、烷基、芳基、炔基、烯基、环烷基、杂环基和杂芳基，这些基团本身都可选择性地带有所需的取代基，其中所述杂环基和杂芳基各包含一到三个独立地选自O、S和N的杂原子，或者

R²和R³连同它们所连接的N原子一起形成取代或未经取代的4到7元环。

在另一方面，通过使用本发明的氨基磷酸酯和氨基膦酸酯前药，本发明提供核苷磷酸酯或膦酸酯到细胞中，尤其是到肝脏目标中的有效递送。这些前药能耐酯酶分解，从而可以提高其生物利用率。

在另一方面，本发明提供如本文所述的化合物作为核苷、非环状核苷、C-核苷、核苷酸或其它含醇药物分子的前药的用途。在一些实施例中，本发明的化合物可以与第二治疗活性药物组合使用。

在另一方面，本发明提供一种医药组合物，所述医药组合物包含本文所述的任何化合物和医药学上可接受的载剂或稀释剂。

在另一方面，本发明提供治疗病毒感染或癌症的方法，其包含向需要所述治疗的患者服用如本文所述的任何化合物或其医药学上可接受的前药。

在另一方面，本发明提供一种治疗病毒感染或癌症的方法，其包含向需要所述治疗的患者服用如本文所述的医药组合物。

在另一方面，本发明提供本文所述的任何化合物的用途，其是用于制造供治疗病毒感染或癌症用的药剂。

参考以下图式和具体实施方式，将更好地了解本发明的这些和其它方面。

附图说明

无。

具体实施方式

本发明涉及具有增强的治疗效能、尤其是关于癌症（例如白血病）、病毒感染（包括HIV、HBV和HCV）、肝脏病症（包括肝癌）和代谢疾病（例如糖尿病、高脂血症、动脉粥样硬化和肥胖症）的效能的化合物。

在一个方面，本发明提供多种治疗剂的核苷氨基磷酸酯和氨基膦酸酯化合物。

在本发明的一个优选实施例中，所述化合物是O-(经取代的苯甲基)氨基磷酸酯；并且在另一个优选实施例中，所述化合物是O-(经取代的苯甲基)氨基膦酸酯。

在某些实施例中，虽然不限于任何理论，但有可能母体药物主要由氨基磷酸酯或氨基膦酸酯化合物在肝脏中的选择性代谢获得。因此，母体药物能够在宿主的肝脏中积累。通过选择性地靶向和活化肝脏中的化合物，可以减少活性化合物在胃肠道中的潜在不想要的分布。

一些核苷是生物学上非活性的，仅仅是因为它们不能被激酶磷酸化。在某些实施例中，由这些核苷衍生得来的本发明的前药可以变成生物学活性的，因为所述前药绕过磷酸化的限速的第一步直接递送核苷单磷酸酯。

因为这些方法允许本文披露的核苷磷酸酯或膦酸酯化合物在宿主的肝脏中积累，所以本文所述的方法可以适用于例如治疗和/或预防肝脏的疾病或病症，例如肝癌、B型或C型肝炎。

还提供一种用于治疗肝脏病症的方法，所述方法包括投予有效量的本文提供的化合物，单独或与另一治疗有效药剂组合或交替，任选地在医药学上可接受的载剂中。

利用苯环上的取代基使苯甲基-OP的键不稳定，已经发现母体药物的氨基磷酸酯或氨基膦酸酯的这种苯甲基酯可以在体内有效地裂解并且这些氨基磷酸酯或氨基膦酸酯是高度有效的治疗剂，它们将母体药物直接递送到组织中，尤其是肝脏中。本发明的具有高亲脂性的前药容易穿透细胞膜，从而改善母体药物的药代动力学和/或生物利用率。这些前药可以被P450和/或肝脏中富含的其它酶活化。

本发明提供多种治疗剂的氨基磷酸酯和氨基膦酸酯化合物形式，以及它们用于治疗肝炎感染（尤其是B型和C型肝炎病毒）和包括癌症、疟疾和纤维化在内的肝脏病症以及代谢疾病（例如糖尿病、高脂血症、动脉粥样硬化和肥胖症）的用途。

在一个实施例中，本发明提供一种式I化合物：

I

或其医药学上可接受的前药、盐、溶剂化物、立体异构形式、互变异构形式或多晶型物、代谢物，其中：

n是1、2、3、4或5；

X是氧（O）或-CH₂-；

M是核苷、非环状核苷、C-核苷或含醇药物分子部分；

M-XH是M-OH，这里将代表核苷或非环状核苷、C-核苷或含醇化合物。M-O-P(O)(OH)₂代表核苷或非环状核苷或C-核苷的生物学活性的单磷酸酯。

M-X可以是环状或非环状系统。

M-CH₂-P(O)(OH)₂是生物学活性的膦酸酯。

式I中，R¹是选自（但不限于）以下各基的取代基，至少一个这种取代基连接到苯环的任何位置，优选地在2和/或4-位：酰基氧基、酰基-NH、CH₃、甲氧基、烷基、烷基氧基、烷基氨基、环烷基、环烷基氧基、环烷基氨基、芳基、芳基氧基、芳基氨基、芳基烷基，都任选地经取代；并且R²和R³独立地选自（但不限于）H、烷基、芳基、炔基、烯基、环烷基、具有一到三个杂原子（例如O、S、N）的杂环或杂芳族基团，都任选地经取代；或者

R²和R³可以形成4到7元环，例如吡咯烷，都任选地经取代。

在这个方面的另一个中，至少一个R¹连接到式I中苯环的2-或4-位。

在这个方面的另一个实施例中，R²和R³一起是-(CH2)_i-，其中i是3、4或5。

在这个方面的另一个实施例中，R²和R³连同它们所连接的N原子一起形成吡咯烷基。

在这个方面的另一个实施例中，M是包含糖基团和碱基基团的核苷部分。

在这个方面的另一个实施例中，糖基团是经取代或未经取代的核糖或2-脱氧核糖，并且其中碱基基团是选自经取代或未经取代的嘌呤和经取代或未经取代的嘧啶。

在这个方面的另一个实施例中，碱基基团是选自腺嘌呤、鸟嘌呤、尿嘧啶、胸腺嘧啶、胞嘧啶和其衍生物。

M-X中的氨基和/或羟基可以任选地经保护。在另一个实施例中，式I化合物具有式II：

Figure 201180068748X100002DEST_PATH_IMAGE002

II

R²、R³、X和M-XH如上定义。

在另一个实施例中，式II化合物具有式III：

Figure 201180068748X100002DEST_PATH_IMAGE003

III

X和M-X如上定义。

在另一个实施例中，式III化合物具有下式：

Figure 201180068748X100002DEST_PATH_IMAGE005

或

Figure 201180068748X100002DEST_PATH_IMAGE006

M如上定义。

在另一方面，本发明提供核苷氨基磷酸酯和氨基膦酸酯化合物的用途，其是用于治疗多种病症、尤其（但不限于）肝脏病症。在一个实施例中，本发明提供如本文所述的化合物的用途，其是作为核苷、非环状核苷、C-核苷、核苷酸或其它含醇药物分子的前药。在一些实施例中，本发明的化合物可以与第二治疗活性药物组合使用。

在另一方面，本发明提供一种医药组合物，其包含本文所述的任何化合物和医药学上可接受的载剂或稀释剂。

在另一方面，本发明提供一种治疗病毒感染（例如肝脏感染）或癌症的方法，其包含向需要所述治疗的患者投予如本文所述的任何化合物或其医药学上可接受的前药。在一些实施例中，这些化合物可以用于准许治疗剂在肝脏中具有高浓度。

在另一方面，本发明提供一种治疗病毒感染或癌症的方法，其包含向需要所述治疗的患者投予如本文所述的医药组合物。

在另一方面，本发明提供这些核苷氨基磷酸酯和氨基膦酸酯化合物的制造方法。

式I化合物可以是由磷手性中心产生的非对映异构体的一种或混合物。

所属领域的技术人员将认识到，式I化合物可以通过使例如所述药物的羟基例如经由缩合或脱水进行反应来制备。

本文还提供可用于治疗肝炎感染（HBV和HCV）和肝脏病症（例如癌症）或代谢疾病（例如糖尿病、高脂血症、动脉粥样硬化和肥胖症）的化合物、组合物和方法。

定义

除非另外定义，否则本文所用的所有化学术语都采用所属领域的技术人员所了解的它们的一般含义，而某些术语如下定义。

如本文所用，术语“烷基”包括通常C₁到C₂₀的饱和直链、分支链或环状的任选地经取代的烃，并且具体地包括甲基、CF₃、CCl₃、CFCl₂、CF₂Cl、乙基、CH₂CF₃、CF₂CF₃、丙基、异丙基、环丙基等等。可以对烷基进行取代的部分的非限制性实例是选自由以下各基组成的群组：卤素（氟、氯、溴或碘）、羟基、氨基、烷基氨基、芳基氨基、烷氧基、芳基氧基、硝基、氰基等等。

“烯基”包括单价烯系不饱和烃基，在某些实施例中具有多达11个碳原子，它可以是直链或分支链的并且具有至少1个或2个烯系不饱和位点（即C = C键）。例示性烯基包括乙烯基（ethenyl）或乙烯基（vinyl）（-CH=CH₂）、烯丙基（-CH₂CH=CH₂）、异丙烯基（-C(CH₃)=CH₂）和经取代的乙烯基等等。

“炔基”包括炔系不饱和烃基，在某些实施例中具有多达约11个碳原子，它可以是直链或分支链的并且具有至少1个或2个炔基不饱和位点（即

Figure 201180068748X100002DEST_PATH_IMAGE007

键）。炔基的非限制性实例包括乙炔（acetylenic）、乙炔基（ethynyl）、炔丙基等等。

如本文所用，术语“芳基”包括苯基、联苯或萘基并且优选是苯基。此术语包括经取代和未经取代的部分。芳基可以经任何所描述的部分取代，所述部分包括（但不限于）一个或多个选自由以下各基组成的群组的部分：卤素（氟、氯、溴或碘）、烷基、羟基、氨基、烷基氨基、芳基氨基、烷氧基、芳基氧基、硝基、氰基、磺酰基、硫酸根基、膦酰基、磷酸根基或膦酰氧基，未经保护或根据需要加以保护。

“环状烷基”或“环烷基”包括烃的3-7元环，例如环丙基、环戊基、环己基等，都任选地经取代。

“杂环”包括环中具有1-3个例如O、S、N等杂原子的碳化合物的3-7元环，都任选地经取代。

“杂芳基”包括含有一到三个例如O、S、N等杂原子的芳环，例如吡啶基、嘧啶基。

“烷氧基或烷基氧基”包括基团-OR，其中R是烷基。

“氨基”包括基团-NH₂。

术语“烷基氨基”或“芳基氨基”分别包括具有一个或两个烷基或芳基取代基的氨基。

“卤素”或“卤”包括氯（Cl）、溴（Br）、氟（F）或碘（I）。

“单烷基氨基”包括基团烷基-NHR'--，其中R'是选自烷基或芳基。

“硫烷基”包括基团--SR，其中R是烷基或芳基。

如本文所用并除非另外定义，否则术语“经保护”是指加到氧、氮或磷原子中以防止它进一步反应或达成其它目的的基团。有机合成领域的技术人员知道多种氧和氮保护基。在本文披露或描述的任何结构，尤其是核苷或核苷酸中，任何羟基或氨基都可以经保护或未经保护。当羟基或氨基称为“经保护”时，意味着此基团如所属领域的技术人员所了解经例如酰基、膦酰基、磷酸酯基等可去除的基团保护。适合于前药的保护基优选地在体内生理条件下可水解。

术语“核苷”包括天然或经改性的核苷、非环状核苷和C-核苷。

术语“C-核苷”是指其中糖基键连接到经改性的核碱基上的碳而非正常核苷中的氮的核苷（关于C-核苷综述参见以下参考文献：核苷和核苷酸化学（Chemistry of Nucleosides and Nucleotides）, 勒罗伊·B·汤森德（Leroy B Townsend）1994, 科学（Science）, 第5章, C-核苷化学（The Chemistry of C-nucleosides）, 渡边恭一（Kyoichi A Watanabe）第421页）。C-核苷不局限于所述综述中所引用的化合物。

“医药学上可接受的盐”包括本文提供的化合物的任何盐，它保留所述化合物的生物学性质并且无毒或不在其它方面是医药用途所不希望的。

如本文所用的术语“前药”是指当投予生物系统时由于自发的化学反应、酶催化反应和/或代谢过程或每一者的组合而产生生物学活性化合物的任何化合物。标准的前药是使用连接到例如-OH、-NH₂等官能团、与药物缔合并在体内裂解的基团形成。在本发明中描述的前药是例示性的，但不是限制性的，并且所属领域的技术人员可以制备其它已知种类的前药。

术语“L-核苷”是指天然和经改性的β-D-核苷类似物的对映异构体。

术语“阿拉伯呋喃糖基核苷”是指含有阿拉伯呋喃糖基糖的核苷类似物，即其中天然（正常）核苷的呋喃核糖基糖的2'-羟基在糖环的对面。

术语“二氧戊环糖”是指含有氧原子代替呋喃核糖基糖的3'碳的糖。

术语“氟化糖”是指具有1-3个氟原子连接到糖碳的糖。

术语“核苷”是指连接到糖（包括其杂环和碳环类似物）的嘌呤或嘧啶碱基或其类似物。

术语“治疗有效量”是指在治疗疾病或病状方面具有任何有益作用的量。

术语“磷酸酯基”是指-O-PO₃ ^2-。

术语“氨基磷酸酯基”是指-N-PO₃ ^2-。

术语“膦酸酯基”是指-CHR-PO₃ ²-。

如本文所用，“作为治疗剂的核苷氨基磷酸酯或氨基膦酸酯”包括被衍生化成氨基磷酸酯和氨基膦酸酯的核苷（包括非环状核苷和C-核苷）治疗剂，所述氨基磷酸酯和氨基膦酸酯具有含有一个或多个选自（但不限于）以下各基的取代基的苯甲基：氨基、C₁-C₂₀酰基氧基、C₁-C₂₀烷基、芳基、C₁-C₂₀烷基氧基、芳基氧基或芳烷基氧基，都任选地经取代。治疗剂是例如包括或已经衍生化成包括例如羟基等反应性基团用于连接氨基磷酸酯或氨基膦酸酯部分的抗病毒剂。这些治疗剂包括（但不限于）核苷、核苷类似物（包括非环状核苷、C-核苷）和含醇药物。在一些实施例中，还提供核苷和核苷酸类似物的氨基磷酸酯，例如1'-、2'-、3'-和4'-分支链或二取代的核苷的氨基磷酸酯。这些化合物可以按治疗有效量投予，以治疗感染性疾病、肝脏病症（包括癌症和感染性疾病，例如B型肝炎和C型肝炎感染，包括其抗性病毒株）。

术语“母体药物”是指核苷、非环状核苷和其单磷酸酯药物（M-O-PO₃ ^2-）。

术语“母体药物”还指含有膦酸酯基的药物[R-CH₂-P(O)(OH)₂]。

术语“生物学活性的药物或药剂”是指产生生物效应的化学实体。在本发明中，生物学活性的药剂是指核苷（M-OH）、核苷单磷酸酯（M-O-PO₃ ^2-）、核苷二磷酸酯（M-O-P₂O₆ ^3-）、核苷三磷酸酯（M-O-P₃O₉ ^4-）、核苷膦酸酯[M-CH₂P(O)(OH)₂、M-CH₂PO₃ ^2-]、非核苷膦酸酯、单磷酸酯（M-CH₂P₂O₆ ^3-）或其二磷酸酯（M-CH₂P₃O₉ ^4-）、含醇化合物。

术语“烷芳基”或“烷基芳基”包括具有烷基取代基的芳基。术语芳烷基或芳基烷基包括具有芳基取代基的烷基。

术语“嘌呤”或“嘧啶”碱基包括（但不限于）腺嘌呤、N⁶-烷基-6-氨基嘌呤、N⁶-酰基-6-氨基嘌呤（其中酰基是C(O)(烷基、芳基、烷基芳基或芳基烷基)）、N⁶-苯甲基-6-氨基嘌呤、N⁶-乙烯基-6-氨基嘌呤、N⁶-乙炔基-6-氨基嘌呤、6-环氨基嘌呤、7-脱氮嘌呤、经改性的7-脱氮嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶、N⁴-酰基胞嘧啶、5-氟胞嘧啶、5-甲基胞嘧啶、6-氮杂胞嘧啶、尿嘧啶、5-氟尿嘧啶、5-烷基尿嘧啶、5-乙烯基嘧啶、5-乙炔基尿嘧啶、5-羟甲基尿嘧啶、5-酰胺基尿嘧啶、5-氰基尿嘧啶、5-碘尿嘧啶、5-Br-乙烯基尿嘧啶、5-氮杂胞嘧啶、5-氮杂尿嘧啶、三唑并吡啶、咪唑并吡啶、吡咯并嘧啶基和吡唑并嘧啶基。嘌呤碱基包括（但不限于）鸟嘌呤、腺嘌呤、2-氟腺嘌呤、2-氯腺嘌呤、次黃嘌呤、7-脱氮鸟嘌呤、7-脱氮腺嘌呤、2,6-二氨基嘌呤和6-氯嘌呤、6-烷氧基嘌呤、6-脱氧鸟嘌呤、6-烷基硫基嘌呤。碱基上的官能性氧和氮基团可以根据需要或要求加以保护。适合的保护基为所属领域的技术人员所熟知，并且包括三甲基硅烷基、二甲基己基硅烷基、叔丁基二甲基硅烷基和叔丁基二苯基硅烷基、三苯甲基、烷基以及例如乙酰基和丙酰基、甲磺酰基以及对甲苯磺酰基等酰基。

术语“酰基”或“O-键联的酯”包括式-C(O)R'的基团，其中R'是直链、分支链或环状烷基或芳基。

术语“氨基酸”包括天然存在和合成的α-、β-、γ-或δ-氨基酸，并且包括（但不限于）在蛋白质中发现的氨基酸，即甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸和组氨酸。在一个优选实施例中，氨基酸是呈L-构型。或者，氨基酸可以是丙氨酰基、缬氨酰基、亮氨酰基、异亮氨酰基、脯氨酰基、苯丙氨酰基、色氨酰基、甲硫氨酰基、甘氨酰基、丝氨酰基、苏氨酰基、半胱氨酰基、酪氨酰基、天冬酰胺酰基、谷氨酰胺酰基、天冬氨酰基、谷氨酰基、赖氨酰基、精氨酰基、组氨酰基、β-丙氨酰基、β-缬氨酰基、β-亮氨酰基、β-异亮氨酰基、β-脯氨酰基、β-苯丙氨酰基、β-色氨酰基、β-甲硫氨酰基、β-甘氨酰基、β-丝氨酰基、β-苏氨酰基、β-半胱氨酰基、β-酪氨酰基、β-天冬酰胺酰基、β-谷氨酰胺酰基、β-天冬氨酰基、β-谷氨酰基、β-赖氨酰基、β-精氨酰基或β-组氨酰基的衍生物。

“溶剂化物”包括进一步包括通过非共价的分子间作用力结合的化学计算量或非化学计算量的溶剂的本文提供的化合物或其盐。在溶剂是水的情况下溶剂化物是水合物。

如本文所用，术语“部分”是指分子的部分结构，经常是分子中保留所述分子的特征要素的重要部分。在一些情况下，它与术语“基团”或“取代基”是可交换的。举例来说，“糖部分”意思是在从羟基失去氢原子后通过糖分子的氧原子或在从碳原子失去羟基后通过该碳原子由共价键连接到相关结构的糖基团。

如本文所用，术语“个体”和“患者”可交换使用。术语“个体”是指动物，例如哺乳动物，包括非灵长类动物（例如牛、猪、马、猫、犬、大鼠和小鼠）和灵长类动物（例如猴，例如食蟹猴（cynomolgous monkey）、黑猩猩）。在一个实施例中，个体是人类。

如本文所用，术语“治疗剂（therapeutic agent和therapeutic agents）”是指可以用于治疗或预防病症或其一种或多种症状的任何药剂。在某些实施例中，术语“治疗剂”包括本文提供的化合物。在一个实施例中，治疗剂是已知适用于或已经或目前正用于治疗或预防病症或其一种或多种症状的药剂。

“治疗有效量”包括当向个体投予以治疗疾病时足以实现对所述疾病的这种治疗的化合物或组合物的量。“治疗有效量”可以变化，尤其取决于化合物、疾病和其严重程度以及有待治疗的个体的年龄、体重等。

任何疾病或病症的“治疗（Treating或treatment）”在一个实施例中是指改善个体存在的疾病或病症。在另一个实施例中，“治疗”包括改善至少一个身体参数，所述身体参数可能是个体难辨别的。在又一个实施例中，“治疗”包括在身体上（例如使可辨别的症状稳定）或生理学上（例如使身体参数稳定）或在两个方面调节疾病或病症。在又一个实施例中，“治疗”包括延迟疾病或病症的发作。

适于本发明的前药衍生化的母体药物

各种母体药物可以受益于本发明的前药方法。优选的是前药保护基连接到母体药物上的羟基。在很多情况下，母体药物可以具有许多这类官能团。选择用于连接前药的优选基团是对生物活性来说最重要并且在化学上适于连接到母体药物的基团。因此，含磷的前药部分将防止前药具有生物活性。非活性的前药会降低全身性副作用，因为相对于非肝脏组织，目标器官（肝脏）中的药物浓度较高。

有许多类别的含有羟基官能团的治疗上适用的药物（包括核苷或非核苷），它们可以用于衍生化成本发明的氨基磷酸酯或氨基膦酸酯前药。这些化合物包括核苷、C-核苷、核苷酸、膦酸酯和其它含醇化合物。由这些化合物衍生得来的本文披露的前药被认为在本发明的范围内。

这类化合物的一些例示性的非限制性实例描述于下文中。

治疗上适用并且可以衍生化形成本发明的前药的一类例示性核苷药物（D-和L-）是式IV的化合物（M-OH）：

IV

或其医药学上可接受的前药或代谢物，其中：

“A”是选自（但不限于）O、S、CH₂、CHF、C=CH₂、C=CHF和CF₂；

R⁴和R⁵独立地选自（但不限于）H、OH、CH₃O、F、Cl、Br、I、CN、N₃、甲基、乙基、乙烯基、乙炔基、氯乙烯基、氟甲基、二氟甲基和三氟甲基，这些基团本身都可选择性地带有所需的取代基

；

R⁴和R⁵可以形成任选地经F、二氟、Cl、Br、I、CN和N₃取代的乙烯基；

R⁶是选自（但不限于）H、甲基、乙基、乙烯基、乙炔基、氯乙烯基、氟甲基、二氟甲基和三氟甲基；

R⁷是选自（但不限于）H、CN、N₃、甲基、乙基、乙烯基、乙炔基、氯乙烯基、氟甲基、二氟甲基和三氟甲基；

R⁸是选自（但不限于）H、OH、F、氰基和叠氮基。

B是选自（但不限于）选自式B-1和B-2的嘧啶和嘌呤：

其中X²是选自H、NH₂、NHMe、NMe₂和卤素（I、Br、Cl、F），这些基团本身都可选择性地带有所需的取代基

；

X⁴是NH₂或OH；

X⁵是选自（但不限于）卤素（I、Br、Cl、F）、OH、NH₂、甲基、乙烯基、烷基、2-溴乙烯基和乙炔基，这些基团本身都可选择性地带有所需的取代基

；

X⁶是选自（但不限于）H、OH、OMe、OEt、SMe、烷基氧基、芳基氧基、环状烷基氧基、烷基硫基、芳基硫基、环状烷基硫基、噻吩基、呋喃基、烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、芳基烷基氨基、环状烷基氨基和环丙基氨基，这些基团本身都可选择性地带有所需的取代基

；

Z是氮（N）或CX⁷；

X⁷是选自（但不限于）H、乙烯基、乙炔基和卤素（I、Br、Cl、F），这些基团本身都可选择性地带有所需的取代基

；

以上结构中的任何氨基和羟基都任选地经保护。

例如5-氮杂嘧啶、6-氮杂嘧啶、3-脱氮吡啶、3-氟-3-脱氮嘧啶、8-氮杂-7-脱氮嘌呤、C-核苷的经改性的碱基等其它经改性的嘧啶或嘌呤也被认为在本发明的范围内。

治疗上适用并且适于衍生化成本发明的前药的另一类例示性核苷药物（D-和L-）是式V的化合物：

V

或其医药学上可接受的前药或代谢物，

其中：

B、A和R⁷如上定义；

R⁹和R¹⁰独立地选自（但不限于）H、N₃、F、CN、CH₃、烷基和乙烯基，这些基团本身都可选择性地带有所需的取代基

适于本发明的前药衍生化的其它类别的母体药物包括式VI和VII的化合物（D-和L-异构体）：

VI VII

或其医药学上可接受的前药或代谢物，

其中：

B是如上定义的碱基基团。

适于本发明的前药改性的另一类母体药物是选自（但不限于）核苷膦酸酯（生化药理学（Biochem. Pharmacol.）2007, 73, 911，以引用的方式并入本文中）。

适于本发明的前药衍生化的另一类母体药物是非环状核苷，包括（但不限于）阿昔洛韦（acyclovir）、更昔洛韦（ganciclovir）和喷昔洛韦（pencyclovir）。

适于本发明的前药衍生化的另一类母体药物是C-核苷，特殊的一类核苷（关于C-核苷综述参见以下参考文献：核苷和核苷酸化学, 勒罗伊·B·汤森德1994, 科学, 第5章, C-核苷化学, 渡边恭一（Kyoichi A Watanabe）第421页，以引用的方式并入本文中）。适于本发明的C-核苷包括（但不限于）综述中所引用的化合物。

当一些核苷不是激酶的优良底物并且不展示生物活性而其核苷酸或核苷单磷酸酯具生物学活性时，母体药物是指相应的核苷单磷酸酯。

优选地，适于本文披露的前药衍生化的化合物包括（但不限于）表1中描述的各式的核苷（包括其前药）：

表1.母体核苷的实例

通过本文中披露的技术由含醇药物衍生得来的前药也被认为在本发明的范围内。

核苷、C-核苷、核苷酸、C-核苷酸或其它含醇化合物的伯羟基衍生化成本发明的氨基磷酸酯前药。举例来说，氟尿苷可以如下衍生化成其氨基磷酸酯：

氟尿苷氨基磷酸酯前药

治疗用途

提供本文中前药的治疗用途，其是用于治疗病毒感染、癌症和其它肝脏病症。这些前药可以用于提高母体药物的生物利用率和/或药代动力学。本文披露的这些前药和组合物可以单独或者与其它治疗有效药剂组合投予。

本文披露的多种治疗剂的氨基磷酸酯和氨基膦酸酯化合物可以用于治疗相应母体药物所用于的那些疾病。

在一些实施例中，本文披露的前药还可以用于治疗对母体药物有耐药的病毒。

这些氨基磷酸酯和氨基膦酸酯化合物可以有效地改善肝脏的药物递送。在一些实施例中，化合物准许核苷的活性5'-单磷酸酯递送到肝脏，此可以增强活性三磷酸化的化合物的形成。

在一个实施例中，本文提供用于治疗肝脏病症的方法，其包括向个别宿主投予有效量的本文提供的化合物或其医药学上可接受的盐。在某些实施例中，所述方法涵盖向有需要的个体投予有效治疗肝脏病症的量的化合物，与有效治疗所述疾病的第二药剂组合。化合物可以是如本文所述的任何化合物，并且第二药剂可以是所属领域中或本文中描述的任何第二药剂。

本发明的前药技术可以应用于将大量非活性的核苷转化成治疗上适用的核苷酸的前药。

因此，所有含醇药物的本文披露的氨基磷酸酯前药被认为是在本发明的范围内。

还提供本文中前药的治疗用途，其是用于治疗肝炎感染（包括HBV和HCV）和肝脏病症（包括肝癌）和代谢疾病（例如糖尿病、高脂血症、动脉粥样硬化和肥胖症）。

适用于所述方法的第二或更多药剂

在某些实施例中，本文提供的化合物和组合物适用于治疗肝脏病症的方法，所述方法包含进一步投予有效治疗所述病症（例如肝癌）的第二药剂。第二药剂可以是所属领域的技术人员已知有效治疗所述病症的任何药剂，包括目前经美国食品与药物管理局（the U.S., Food and Drug Administration，FDA）批准的那些药剂。

在某些实施例中，本文提供的化合物与第二药剂组合投予。在其它实施例中，第二药剂与另一药剂组合投予。在另外的实施例中，第二药剂与两种或两种以上其它的第二药剂组合投予。

化合物的制备

本文提供的化合物可以通过所属领域的技术人员显而易见的任何方法制备、分离或获得。例示性制备方法在以下实例部分中详细描述。

流程1中说明核苷5-氟-2'-脱氧尿苷（氟尿苷）的例示性制备。在-78 oC下用三乙胺（1当量）和3-氟-4-甲氧基苯甲醇（1，1当量）于THF中的溶液处理三氯氧磷（1当量POCl₃）得到单酯2，在用含苯甲胺（1当量）和三乙胺（1当量）的THF处理后得到氯代氨基磷酸酯3。3与氟尿苷在N-甲基咪唑（NMI）存在下反应产生目标核苷氨基磷酸酯4。

流程1.氨基磷酸酯的例示性制备

流程1可以应用于如流程2中所示的其它含醇化合物的前药的一般制备。

流程2.氨基磷酸酯的一般制备

关于氨基磷酸酯的一般制备（流程2），用相应醇（5，1当量）和三乙胺（1当量）的溶液处理POCl₃得到二氯代磷酸酯6。在三乙胺（1当量）存在下用相应胺（1当量）溶液进一步处理所得6，得到氯代氨基磷酸酯7。在N-甲基咪唑存在下用包括核苷的含醇药物处理7，得到氨基磷酸酯前药8。

生物学评估

1. 抗癌活性分析

合成作为抗癌剂的化合物可以各自在白血病细胞系中测试以评估其抗癌功效。所述化合物可以使用来自普洛麦格（Promega）的MTS分析试剂（CellTiter96阿库斯单溶液增殖分析（Aqueous One solution proliferation assay））测试。化合物可以在5 μM浓度下测试（WO 2006/100439）。

2. 抗C型肝炎活性

本文披露的化合物的抗HCV活性和细胞毒性按照专利方法（WO 2007/027248）分析。

3. 抗HBV分析

可以根据所属领域的技术人员已知的任何分析对本发明化合物的抗HBV活性进行分析。

4. 可以根据所属领域的技术人员已知的任何分析对化合物的活性代谢物在个体肝细胞中的积累进行分析。在某些实施例中，个体的肝细胞可以用于分析化合物或其衍生物（例如核苷、其核苷磷酸酯或核苷三磷酸酯衍生物）的肝脏积累。

5. 可以根据所属领域的技术人员已知的任何分析对化合物的活性代谢物在动物肝脏中的积累进行分析。

实例

以下实例说明本文提供的代表性的化合物的合成。这些实例既不打算，也不应解释为限制所主张的主题的范围。显然的是，所主张的主题的范围可以通过除如本文特别所述以外的其它方式实施。考虑到本文中的教示内容，主题的许多修改和变化是可能的，并且因此在所主张的主题的范围内。

本文中制备的氨基磷酸酯的产物由于新形成的磷手性中心而为非对映异构体的混合物，并且在生物分析中作为混合物进行测试。

本发明的前药的非对映异构体可以通过色谱法分离成单一异构体。

实例1. 制备氟尿苷4的氨基磷酸酯（DGX-101，参见流程1）

在-78 oC下三氯氧磷（3.07 g，20 mmol）于THF（40 mL）中的溶液中加入醇1（3.12 g，20 mmol）和三乙胺（2.02 g，20 mmol）于THF（10 mL）中的溶液并且在-78 oC下搅拌混合物3小时。在-78 oC下向所得混合物中加入苯甲胺（2.14 g，20 mmol）和三乙胺（2.02 g，20 mmol）于THF（10 mL）中的溶液并且在-78 oC下搅拌混合物1小时，接着在室温下搅拌过夜。真空去除THF并且将残余物过滤并用乙醚（50 mL）洗涤。蒸发滤液和洗涤液，得到粗物质3，将粗物质3溶于CH₂Cl₂（10 mL）中，未经进一步纯化即用于下一反应。向核苷（2.42 g，10 mml）于CH₂Cl₂（40 mL）中的悬浮液中加入N-甲基咪唑（5 mL）并且在冰浴中冷却溶液。向溶液中加入3的溶液并且在冰浴中搅拌所得溶液3小时。加入水（5 mL）并且用EtOAc（2×200 mL）萃取混合物。有机溶液用0.5 N HCl溶液、NaHCO₃水溶液、盐水洗涤，并且经Na₂SO₄干燥。真空浓缩溶剂并且通过硅胶色谱（0-8% MeOH/CH₂Cl₂）来纯化残余物，得到化合物4（DGX-101，350 mg，64%）。

NMR NMR (CDCL3): 7.70, 7.67 (dd, J = 6.4Hz, 1H), 6.90 -7.42 (m, 8H), 6.15 (m, 1H), 4.90 - 5.11 (m, 2H), 3.88 (s, 3H), 3.71 - 4.46 (m, 6H), 1.96 - 2.41 (m, 2H)。LC-MS (ESI): 554 [M+1]⁺。

通过按照以上程序，但使用相应的核苷或试剂，可以制备其它核苷的以下前药。

实例2. DGX-102：

NMR (CDCL3): 7.70, 7.67 (dd, J = 6.4Hz, 1H), 7.13 - 7.31 (m, 9H), 6.15 (m, 1H), 4.90 - 5.11 (m, 2H), 3.71 - 4.46 (m, 6H), 2.26, 2.25 (ss, 3H), 1.96 - 2.41 (m, 2H)。LC-MS (ESI): 520 [M+1]⁺。

实例3. DGX-104：

NMR (CDCl₃): 8.93 (ss, 1H), 6.95-7.40 (m, 9H), 6.11 (d, 1H), 5.44 (dd, 1H), 5.00, 4.85 (mm, 2H), 3.48-4.40 (m, 11H), 1.36 (dd, 3H)。LC-MS (ESI) 568 [M+H]⁺。

实例4. DGX-105：

NMR (CDCl₃): 8.90 (br. S, 1H), 7.18-7.38 (m, 10H), 6.12 (d, 1H), 5.42 (dd, 1H), 5.05 (mm, 2H), 3.40-4.40 (m, 7H), 2.55 (s, 3H), 1.36 (dd, 3H)。LC-MS (ESI) 534 [M+]⁺。

实例5. DGX-106： NMR, (CDCl₃): 8.91 (br. S, 1H), 7.15-7.36 (m, 11H), 6.11 (d, 1H), 5.43 (dd, 1H), 5.08 (mm, 2H), 3.40-4.40 (m, 7H), 1.36 (dd, 3H)。LC-MS (ESI) 520 [M+]⁺。

实例6. DGX-108：

NMR, (CD₃OD): 7.57 (d, J=8.0Hz, 1H), 7.24 (m, 9H), 6.10 (m, 1H), 5.73 (m, 1H), 5.00 (m, 2H), 4.26 (m, 2H), 4.01 (m, 4H), 2.32 (s, 3H)。LC-MS (ESI) 559 [M+]⁺。

实例7.制备化合物DGX-110：向2'-C-甲基-2',3',5'-O-三苯甲酰基-6-氯鸟苷（DGX-109，3.13 g，5 mmol）于MeOH（30 mL）中的混合物中加入NaOMe溶液（4.8 M MeOH溶液，5 mL，24 mmol）并且在室温下搅拌所得溶液16小时。蒸发溶剂并且通过硅胶管柱色谱（0-15% MeOH/CH₂Cl₂）来纯化残余物，得到呈白色固体状的DGX-110（1.45 g，93.5%）。

NMR, (DMSO-d ₆): 8.19 (s, 1H), 6.47 (s, 2H), 5.80 (s, 1H), 5.21 (d, J=6.8Hz, 1H), 5.14 (t, J=5.2Hz, 1H), 5.08 (s, 1H), 3.94 (s, 3H), 3.98 (m, 1H), 3.80 (m, 2H), 3.65 (m, 1H), 0.77 (s, 3H)。LC-MS (ESI) 312 [M+]⁺。

实例8. DGX-111：根据以上关于氨基磷酸酯的程序，由DGX-110制备出呈白色泡沫状的DGX-111。 NMR, (CDCl₃): 7.80, 7.75 (ss, 1H, H-8), 7.20 (m, 10H, NH₂, Ph-H), 5.98 (ss, 1H, H-1'), 5.40 (ss, 2H, PhCH₂), 5.00 (m, 2H, PhCH₂N), 4.80-4.00 (10H, OCH₃, 2OH, 3'-, 4'-, 5'-H), 2.25 (ss, 3H, Me), 0.95 (s, 3H, Me)。LC-MS (ESI) 585 [M+]⁺。

实例9. 根据以上程序，可以制备表1中的相应核苷的前药和其它前药。例如：

健择（Gemzar）类似物：

LC-MS (ESI) 537 [M+]⁺

氟达拉滨（Fludarabine）类似物：

LC-MS (ESI) 559 [M+]⁺

维达扎（Vidaza）（阿扎胞苷（Azacitidine））类似物：

LC-MS (ESI) 517 [M+]⁺

实例10. 抗癌分析（WO 2006/100439）

合成作为抗癌剂的化合物可以各自在白血病细胞系中测试以评估其抗癌功效。所述化合物可以使用来自普洛麦格的MTS分析试剂（CellTiter96阿库斯单溶液增殖分析）测试。化合物可以在5 μM下测试（WO 2006/100439）。符号（+）指示所测试的化合物抑制超过50%的细胞生长。

实例11. HCV复制子分析

例示性化合物的抗HCV活性和毒性可以在两个生物分析，即基于细胞的HCV复制子分析和细胞毒性分析（WO 2007/027248）中测试。

I. 抗HCV分析

使用含有具有萤光素酶报导基因（luc-ubi-neo）的复制HCV亚基因组复制子的人类肝细胞瘤细胞系（Huh-7）来评估化合物的抗HCV活性。在这一分析中，萤光素酶信号水平直接与病毒RNA复制有关。HCV复制子-报导细胞系（NK/luc-ubi-neo）在补充有10%胎牛血清和0.5 mg/ml遗传霉素（G418）的DMEM培养基中培养。细胞维持在亚汇合状态下以确保高水平的HCV复制子RNA合成。

为了评估化合物的抗病毒活性，制备浓度在0.14到300 μM的范围内的连续稀释液。稀释的化合物转移到96孔盘中，接着加入复制子细胞（每孔6000个细胞）。将细胞与化合物一起培育48小时，接着测量萤光素酶活性。萤光素酶信号的降低反映了经处理的细胞中HCV复制子RNA的减少并且用以确定EC₅₀值（使萤光素酶活性减少50%的浓度）。

II. 细胞毒性分析

使用携带有稳定地结合到染色体中的萤光素酶报导基因（由HIV LTR启动子驱动）的Huh-7细胞系来分析所选的化合物的细胞毒性作用。此细胞系（LTR-luc）维持在具有10% FBS的DMEM培养基中。细胞毒性分析的设计类似于HCV复制子分析的设计。经处理的细胞中萤光素酶活性的降低与测试化合物的细胞毒性作用相关并且用以计算CC₅₀值（抑制50%细胞生长的浓度）。

使用亚基因组基因型1a复制子的生物活性和所选化合物的细胞毒性概括于表2中。

表2.复制子分析中例示性化合物的活性

化合物	复制子（μM）	CC₅₀（μM）
			DGX-103	>100	>100
DGX-104	4.1	>100
			DGX-105	1.9	>100
DGX-106	>100	>100
			DGX-110	0.9	>100
DGX-111	0.3	69

表2中概括的所选核苷和其前药的抗HCV活性的结果指示本发明的前药技术可以直接递送核苷单磷酸酯到如细胞和/或组织等生物系统中。本发明的前药技术可以将生物学上非活性的核苷（例如DGX-103）转化成生物学上有效的核苷前药，如DGX-104和DGX-105。本发明的前药技术还可以将生物学上活性的核苷（如DGX-110）转化为生物学上更加有效的核苷前药，例如DGX-111。

发现苯甲基酯的苯环上的取代显著地改变本发明的氨基磷酸酯的生物学性质。举例来说，在苯环上具有4-甲氧基和2-甲基取代的化合物DGX-104和DGX-105分别显示有效的抗HCV活性，而具有未经取代的苯甲基的化合物DGX-106未展示任何抗HCV活性。

本发明的前药技术可以应用于大部分核苷药物，从而增强其治疗效能或改善其生物学性质。

实例12.抗HBV分析

实例13. 可以根据所属领域的技术人员已知的任何分析对化合物在个体肝细胞中的积累进行分析。在某些实施例中，个体的肝细胞可以用于分析化合物或其衍生物（例如核苷、其核苷磷酸酯或核苷三磷酸酯衍生物）的肝脏积累。

实例14. 根据以下程序完成前药FDURP（DGX-102）和母体药物（FDUR）在大鼠中的药物动力学（PK）研究。

对于每一种化合物使用SD大鼠（250-300 g，雄性，N=15），它们是从斯莱克实验动物有限公司（SLAC Laboratory Animal Co. LTD）合格证号：SCXK（SH）2007-0005, 13264购得。化合物FDUR和FDURP各自经由尾静脉注射给予。在指定时间点用手束缚住动物。关于终末出血，在用异氟烷麻醉下经由心脏穿刺每个时间点收集约500 μL血液到K₂EDTA管中。在收集后将FDUR和FDURP血液样品放在冰上，然后在取样的15分钟内离心，获得血浆样品（2000 g，5分钟，4℃）。接着将血液样品离心，获得血浆样品（2000 g，5分钟，4℃）。所有血浆样品都立即骤冷以使蛋白质沉淀。在指定时间点，通过首先利用CO₂吸入处死动物，接着用冰冷的生理食盐水灌注肝脏并且去除左中肝叶并将它在干冰中瞬间冷冻来去除每一种化合物的肝脏样品。肝脏样品在分析之前储存在约-80℃下。接着加工肝脏匀浆以通过LC/MS-MS进一步分析。血浆和肝脏样品在分析之前储存在约-80℃下。

通过LC/MS-MS测定血浆和肝脏两者中包括FDURMP、FDUR、FDUR-MP和5FU在内的前药、母体药物和可能代谢物的浓度。结果概括于表3中。

表3.静脉内投予化合物FDUR和FDURP后的大鼠血浆和肝脏PK型态

表4.静脉内投予化合物FDUR和前药FDURP后的大鼠血浆和肝脏PK浓度

血浆和肝脏两者中前药FDURP的暴露显著超过母体药物FDUR。此外，静脉内投予FDURP后包括FDUR、FDUR-MP和5FU在内的相关活性药物的浓度与投予FDUR相比显著地增加。投予FDURP而非投予FDUR后在肝脏中检测到较高浓度的活性代谢物5-氟-2'-脱氧尿苷5'-单磷酸酯（FDUR-MP）。这些结果指示本发明的前药不仅显著地增强药物暴露并直接递送活性核苷酸到肝脏中，而且使相关活性药物富集在肝脏中。

优选实施例的以上实例和描述应视为说明性的，而非限制如权利要求书所界定的本发明。如将容易地了解到，在不脱离如权利要求书中所阐述的本发明的情况下可以利用以上阐述的特征的许多变化和组合。这些变化不被认为是脱离本发明的精神和原稿的，并且所有这些变化都打算包括在以下权利要求书的范围内。在此引用的所有参考文献都以全文引用的方式并入。

Claims

1.一种式I化合物，

I

或其医药学上可接受的盐、溶剂化物或前药，其中：

n是1、2、3、4或5；

X是氧（O）或-CH₂-；

M是核苷、非环状核苷、C-核苷或含醇药物分子部分；

R¹在每次出现时独立地选自酰基氧基、酰基-NH-、-CH₃、甲氧基、烷基、烷基氧基、烷基氨基、环烷基、环烷基氧基、环烷基氨基、芳基、芳基氧基、芳基氨基和芳基烷基，这些基团本身都可选择性地带有所需的取代基；

2.根据权利要求1所述的化合物，其中至少一个R¹连接到式I中苯环的2-或4-位。

3.根据权利要求1所述的化合物，其中R²和R³一起是-(CH₂)_i-，其中i是3、4或5。

4.根据权利要求1所述的化合物，其中R²和R³连同它们所连接的N原子一起形成吡咯烷基。

5. 根据权利要求1所述的化合物，其特征为式II：

II

或其医药学上可接受的前药、盐或溶剂化物。

6.根据权利要求1所述的化合物，其特征为式III：

III

或其医药学上可接受的前药、盐或溶剂化物。

7.根据权利要求1所述的化合物，其特征为式IIIa或IIIb：

和

IIIa IIIb

或其医药学上可接受的前药、盐或溶剂化物。

8.根据权利要求1所述的化合物，其中M是包含糖基团和碱基基团的核苷部分。

9.根据权利要求8所述的化合物，其中所述糖基团是经取代或未经取代的核糖或2-脱氧核糖，并且其中所述碱基基团是选自经取代或未经取代的嘌呤和经取代或未经取代的嘧啶。

10.根据权利要求8所述的化合物，其中所述碱基基团是选自腺嘌呤、鸟嘌呤、尿嘧啶、胸腺嘧啶、胞嘧啶和它们的衍生物。

11.根据权利要求1所述的化合物，其中X是O，并且M是式IV的结构：

IV

或其医药学上可接受的盐、溶剂化物或前药，其中：

A是选自O、S、CH₂、CHF、C=CH₂、C=CHF和CF₂；

R⁴和R⁵独立地选自H、OH、CH₃O、F、Cl、Br、I、CN、N₃、甲基、乙基、乙烯基、乙炔基、氯乙烯基、氟甲基、二氟甲基和三氟甲基，这些基团本身都可选择性地带有所需的取代基，或者

R⁴和R⁵一起形成取代或不带取代的乙烯基，乙烯基的取代基可独立地选自F、Cl、Br、I、CN和N₃；

R⁶选自H、甲基、乙基、乙烯基、乙炔基、氯乙烯基、氟甲基、二氟甲基和三氟甲基；

R⁷选自H、CN、N₃、甲基、乙基、乙烯基、乙炔基、氯乙烯基、氟甲基、二氟甲基和三氟甲基；

R⁸选自H、OH、F、氰基和叠氮基；

B选自式B-1和B-2的嘧啶或嘌呤碱基：

其中：

X²选自H、NH₂、NHMe、NMe₂和卤素（I、Br、Cl、F），都任选地经取代；

X⁴NH₂或OH；

X⁵选自卤素（I、Br、Cl、F）、OH、NH₂、甲基、乙烯基、烷基、2-溴乙烯基和乙炔基，这些基团本身都可选择性地带有所需的取代基；

X⁶选自H、OH、OMe、OEt、SMe、烷基氧基、芳基氧基、环烷基氧基、烷基硫基、芳基硫基、环烷基硫基、噻吩基、呋喃基、烷基氨基、二烷基氨基、芳基氨基、芳基烷基氨基、环烷基氨基和环丙基氨基，这些基团本身都可选择性地带有所需的取代基；

Z氮（N）或CX⁷；

X⁷是选自H、乙烯基、乙炔基和卤素（I、Br、Cl、F），这些基团本身都可选择性地带有所需的取代基；

其中任何所述氨基和羟基都可选择性地带有在体内生理条件下可水解的保护基团。

12.根据权利要求1所述的化合物，其中M是选自阿昔洛韦（acyclovir）、更昔洛韦（gancyclovir）、喷昔洛韦（pencyclovir）、C-核苷和其前药的非环状核苷部分。

13.根据权利要求1所述的化合物，其具有下式：

。

14.根据权利要求1所述的化合物，其具有下式：

。

15.根据权利要求1所述的化合物，其具有下式：

。

16.根据权利要求1所述的化合物，其具有下式：

。

17.一种根据权利要求1到16中任一项所述的化合物的用途，其是作为用于治疗病毒感染或癌症的核苷、非环状核苷、C-核苷、核苷酸或其它含醇药物分子的前药。

18.根据权利要求17所述的用途，其是与第二个或多个有治疗活性药物的合并用药。

19.一种医药组合物，其包含根据权利要求1到16中任一项所述的化合物和医药学上可接受的载剂或稀释剂。

20.一种治疗病毒感染或癌症的方法，其包含给需要所述治疗的患者施用根据权利要求1到16中任一项所述的化合物或其医药学上可接受的前药。

21.一种治疗病毒感染或癌症的方法，其包含给需要所述治疗的患者施用根据权利要求19所述的医药组合物。

22.一种根据权利要求1到16中任一项所述的化合物的用途，其是用于制造供治疗病毒感染或癌症用的药剂。