CN110642910A

CN110642910A - 胸苷衍生物及其制备方法和用途

Info

Publication number: CN110642910A
Application number: CN201910823752.0A
Authority: CN
Inventors: 李鑫; 章炜; 孟庆斌; 项炘欣; 陈俊屹
Original assignee: Nankai University
Current assignee: Nankai University
Priority date: 2019-09-02
Filing date: 2019-09-02
Publication date: 2020-01-03
Anticipated expiration: 2039-09-02
Also published as: CN110642910B

Abstract

本发明属于医药领域，具体涉及到胸苷衍生物及其制备方法和用途。本发明主要涉及式I所示的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物、溶剂合物或它们药学上可接受的盐，及其制备方法和用途。本发明的化合物对于癌细胞，特别是对于结直肠癌细胞的抑制活性相对于FTD更优异，显著改善其药物活性，具有令人期待的应用前景。并且，本发明化合物对人体的正常细胞是安全的。本发明还提供了从简单廉价的原料出发，在温和的条件下，用绿色溶剂一步合成式I所示的化合物的制备方法。

Description

胸苷衍生物及其制备方法和用途

技术领域

本发明属于医药领域，具体涉及到胸苷衍生物及其制备方法和用途。

背景技术

很多癌症在早期非常难以察觉，只有到了晚期才会出现一些严重的不适症状，而且到了晚期的癌症非常难以治疗。根据美国国家癌症研究协会的研究数据显示，在美国的男性和女性患者中，结直肠癌是常见的非皮肤癌之一。这种癌症非常难以治疗，也是导致美国癌症患者死亡的第二大癌症疾病，仅次于全球头号癌症肺癌。

核苷代谢抑制剂三氟胸苷(trifluridine，FTD)是一种将胸苷的5位甲基用三氟甲基取代的核酸衍生物，其可直接嵌入DNA，干扰DNA合成，从而抑制肿瘤细胞增殖。FTD与临床中广泛使用的氟尿嘧啶(FU)系抗肿瘤剂不同，不作用于RNA，而是利用细胞内胸苷激酶磷酸化，形成单磷酸化体三氟胸苷单磷酸酯(F3TMP)。该F3TMP与胸苷酸合成酶(TS)结合，表现出DNA合成抑制作用。临床广泛使用的FU系抗肿瘤剂的主要作用被认为是TS抑制，但已有报道指出，存在对FU系抗肿瘤剂感受性低的患者。FTD的抗肿瘤效果与FU系抗肿瘤剂能够区别，为此被认为是可以克服上述问题的临床上有效的抗肿瘤剂。

目前，已开发出由三氟胸苷和胸苷磷酸化酶抑制剂(tipiracil，TPI)组成的复方制剂

是一款口服抗癌药物，于2015年在被FDA批准上市，并且已被英国国家卫生与临床优化研究所(NICE)、NCCN和ESMO指南推荐用于治疗成人转移性结直肠癌患者。该药物目前在欧洲被用于治疗既往接受过某些药物治疗或不适于接受某些药物治疗的转移性结直肠癌患者，其中不适于接受的治疗药物包括氟嘧啶、奥沙利铂和依立替康化疗、抗VEGF药物和抗EGFR药物。研究表明，FTD可在DNA复制过程中取代胸腺嘧啶直接掺入DNA双链，导致DNA功能障碍，干扰癌细胞DNA的合成；而TPI则能够抑制与FTD分解相关的胸腺磷酸化酶，减少FTD的降解，维持FTD的血药浓度。

然而，对于现有药物药效的改善仍然存在长期的需求，是研究人员进一步工作的方向。

发明内容

为改善上述技术问题，本发明首先提供如下式I所示的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物、溶剂合物或它们药学上可接受的盐：

其中，R₁选自H，无取代或任选被一个、两个或更多个R_a取代的C_1-40烷基；

R₂、R₃、R₄相同或不同，彼此独立地选自H、-OH、卤素、-CN，无取代或任选被一个、两个或更多个R_b取代的下列基团：C_1-40烷基、C_1-40烷氧基、-NH₂、-OC(O)C_1-40烷基、-OC(O)C_3-20环烷基、-OC(O)3-20元杂环基、-OC(O)C_6-20芳基、-OC(O)5-20元杂芳基、-OP(O)(OH)₂；

每一个R_a或R_b相同或不同，彼此独立地选自氧代(＝O)、-OH、卤素、-CN、-NO₂、-NH₂、C_1-40烷基、C_3-20环烷基、3-20元杂环基、C_6-20芳基或5-20元杂芳基。

根据本发明的实施方案，式I化合物具有如下式I’所示的结构，

其中，R₁可以选自H；

R₂、R₃可以相同或不同，彼此独立地选自-OH、卤素、-CN，无取代或任选被一个、两个或更多个R_b取代的下列基团：C_1-6烷基、-OC(O)C_1-6烷基、-OP(O)(OH)₂；

每一个R_b可以相同或不同，彼此独立地选自氧代(＝O)、-OH、卤素、-CN、-NO₂、-NH₂、C_1-6烷基；

R₄可以选自H。

应当理解，式I所示的化学结构中，当R₂和/或R₃选自-OC(O)C_1-40烷基、-OC(O)C_3-20环烷基、-OC(O)3-20元杂环基、-OC(O)C_6-20芳基、-OC(O)5-20元杂芳基或-OP(O)(OH)₂时，本发明还提供了可以在体内转化成式I化合物的前药。所述前药是有活性或无活性的化合物，在被给药于个体后，可在体内通过生理学作用如水解、代谢等得到R₂和R₃均为OH的化合物。

作为实例，所述式I化合物选自如下化合物F₂TDR：

本发明还提供式I所示化合物的制备方法，包括如下步骤：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄具有如上所述的定义；M选自金属阳离子，例如碱金属阳离子。

根据本发明的实施方案，M选自钾或钠的阳离子。

根据本发明的实施方案，所述反应在玫瑰红(CAS No.632-69-9)的存在下进行。

根据本发明的实施方案，所述反应在可见光(如绿色可见光)的存在下进行。

根据本发明的实施方案，所述反应的温度可以为5～40℃，如15～30℃，例如20～25℃；反应的时间可以为1～72h。

本发明还提供一种药物组合物，其包括式I所示的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物、溶剂合物或它们药学上可接受的盐中的至少一种。

根据本发明的实施方案，式I所示的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物、溶剂合物或它们药学上可接受的盐在药物组合物中作为活性成分。

根据本发明的实施方案，所述药物组合物还可任选包含药学上可接受的辅料，例如载体、赋形剂。作为实例，所述辅料可以为选自下列中的至少一种：崩解剂、助流剂、溶剂、乳化剂、分散剂、润滑剂、稀释剂、填充剂、粘合剂、着色剂、稳定剂、调味剂、掩味剂。

根据本发明的实施方案，所述药物组合物可以是制成选自下列的制剂形式：片剂、丸剂、颗粒剂、散剂、锭剂、胶囊剂、酏剂、混悬剂、乳剂、溶液剂、糖浆剂、气雾剂、溶液剂、软膏剂、栓剂、注射剂、冻干剂或无菌粉末。

优选地，适宜的辅料可以选自乳糖、葡萄糖、蔗糖、山梨醇、甘露醇、淀粉、阿拉伯胶、磷酸钙、藻酸盐、黄蓍胶、明胶、硅酸钙、微晶纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、纤维素、水、聚乙二醇、糖浆、甲基纤维素、十二烷基硫酸钠、聚氧基山梨聚糖油酸酯、白蛋白、抗氧化剂，如抗坏血酸、着色剂(例如无机色素，如氧化铁)和调味剂和/或掩味剂。

式I所示的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物、溶剂合物或它们药学上可接受的盐可发挥全身作用和/或局部作用。为实现该目的，它们可通过合适的途径给药，例如，通过口服、肠胃外、肺、鼻、舌下、舌、含服、直肠、皮肤、经皮、结膜或耳的途径给药，或作为植入体或支架给药。

对于这些给药途径，可以以合适的施用形式给予式I所示的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物、溶剂合物或它们药学上可接受的盐。

适于口服给药的给药形式是：其如现有技术中所述起作用，并迅速地和/或以经修饰的形式递送本发明的化合物，所述修饰的形式包括本发明化合物的晶体和/或无定形和/或溶解的形式，例如片剂(包衣或未包衣，例如所提供的片剂具有肠溶衣或延缓溶解的包衣或不溶的包衣以及控制本发明化合物释放的包衣)、在口腔快速分解的片剂或薄膜剂/薄片剂、薄膜剂/冻干物、胶囊剂(例如硬或软明胶胶囊剂)、糖衣片剂、颗粒剂、小丸剂、散剂、乳剂、混悬剂、气雾剂或溶液剂。

肠胃外给药可避免吸收步骤(例如静脉内、动脉内、心脏内、脊椎内地或腰内)或可以包含吸收(例如肌内、皮下、皮内、经皮或腹腔内)。尤其适于肠胃外给药的给药形式为溶液剂、混悬剂、乳剂、冻干剂或无菌粉末形式的用于注射和输注的制剂。

适于其他给药途径的实例为吸入的药物形式(尤其是粉末吸入器、喷雾器)、滴鼻剂/溶液液/喷雾剂；舌、舌下或含服给药的片剂、薄膜剂/薄片剂或胶囊剂、栓剂、用于眼或耳的制剂、阴道胶囊剂、水性悬剂(洗剂、振动混合物)、亲脂性混悬剂、软膏剂、乳膏剂、透皮治疗系统(例如硬膏剂)、乳液剂、糊剂、泡沫剂、扑粉剂、植入物或支架。

当式I所示的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物、溶剂合物或它们药学上可接受的盐作为药物给予人和动物时，它们可以以自身的形式或以药物组合物的形式给药，例如0.1wt％至99.5wt％(更优选0.5wt％至90wt％)的活性成分与一种或多种药学上可接受的辅料的结合。

本发明药物组合物中活性成分的实际给药剂量水平和时间过程可以变化，以获得对特定患者有效实现所期望的治疗反应并对该患者没有毒性的活性成分的量。

本发明的药物组合物还可进一步包含一种或多种其他药物活性成分，以实现联合给药，只要该联合给药不引起不可接受的副作用。例如，式I所示的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物、溶剂合物或它们药学上可接受的盐中的至少一种和一种或多种其他药物活性成分可以在单个口服剂量组合物(例如片剂或胶囊)中一起给予患者，或各活性成分以分开的剂量制剂形式给予患者。

当使用分开的剂量制剂时，式I所示的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物、溶剂合物或它们药学上可接受的盐和一种或多种其他药物活性成分可在基本上相同的时间(例如同时)或不同的错开时间(例如依次或顺序)给药。

根据本发明的实施方案，式I所示的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物、溶剂合物或它们药学上可接受的盐可用于与其他抗肿瘤活性成分的固定的或分开的组合中。所述其他抗肿瘤活性成分选自例如胸苷磷酸化酶抑制、烷化剂、抗代谢药、源自植物的抗肿瘤剂、激素治疗剂、拓扑异构酶抑制剂、喜树碱衍生物、激酶抑制剂、靶向药物、抗体、干扰素和/或生物反应调节剂、抗血管生成化合物和其他抗肿瘤药物。

作为实例，可用于本发明药物组合物的一种或多种其他药物活性成分可以非限制性地选自下列物质：

胸苷磷酸化酶抑制剂，选自tipiracil或其药学上可接受的盐；

烷化剂，包括但不限于：氮芥N-氧化物、环磷酰胺、异环磷酰胺、噻替派、雷莫司汀、尼莫司汀、替莫唑胺、六甲蜜胺、阿帕齐醌、溴他利星、苯达莫司汀、卡莫司汀、雌莫司汀、福莫司汀、葡磷酰胺、马磷酰胺、苯达莫司汀和二溴卫矛醇；铂配位的烷基化化合物，其包括但不限于：顺铂、卡铂、依铂、洛铂、奈达铂、奥沙利铂和沙铂；

抗代谢药，包括但不限于：氨甲喋呤、6-巯基嘌呤核苷、巯基嘌呤、单独的5-氟尿嘧啶或与甲酰四氢叶酸的组合、替加氟、去氧氟尿苷、卡莫氟、阿糖胞苷、阿糖胞苷十八烷基磷酸盐、依诺他滨、吉西他滨、氟达拉滨、5-阿扎胞苷、卡培他滨、克拉屈滨、氯法拉滨、地西他滨、依氟鸟氨酸、乙炔基胞嘧啶核苷(ethynylcytidine)、阿糖胞苷、羟基脲、美法仑、奈拉滨、洛拉曲塞、ocfosfite、培美曲塞二钠、喷司他丁、吡利曲索、雷替曲塞、3-氨基吡啶-2-甲醛硫代缩氨基脲(triapine)、三甲曲沙、阿糖腺苷、长春新碱和长春瑞滨；

激素治疗剂，包括但不限于：依西美坦、醋酸亮丙瑞林、阿那曲唑、度骨化醇、法曲唑、福美司坦、11-β羟基类固醇脱氢酶1抑制剂、17-α羟化酶/17,20裂解酶抑制剂(例如乙酸阿比特龙)、5-α还原酶抑制剂(例如非那雄胺和爱普列特)、抗雌激素药(例如枸橼酸他莫昔芬和氟维司群、曲普瑞林(Trelstar)、托瑞米芬、雷洛昔芬、拉索昔芬、来曲唑)、抗雄激素药(例如比卡鲁胺、氟他胺、米非司酮、尼鲁米特、康士得)和抗孕激素药及其组合；

源自植物的抗肿瘤物质，包括，例如选自以下的那些：有丝分裂抑制剂，如埃博霉素(例如沙戈匹隆、伊沙匹隆和埃博霉素B)、长春碱、长春氟宁、多西他赛和紫杉醇；

细胞毒性拓扑异构酶抑制剂，包括但不限于：阿柔比星、多柔比星、氨萘非特、贝洛替康、喜树碱、10-羟基喜树碱、9-氨基喜树碱、二氟替康、伊立替康、拓扑替康、艾特咔林、表阿霉素、依托泊苷、依喜替康、吉马替康、勒托替康、米托蒽醌、吡柔比星、匹克生琼、鲁比替康、索布佐生、他氟泊苷及其组合；

免疫制剂，包括干扰素，例如干扰素α、干扰素α-2a、干扰素α-2b、干扰素β、干扰素γ-1a和干扰素γ-n1以及其他免疫增强剂，例如L19-IL2和其他IL2衍生物、非格司亭、香菇多糖、西佐喃、TheraCys、乌苯美司、阿地白介素、阿仑珠单抗、BAM-002、达卡巴嗪、达珠单抗、地尼白介素、吉妥珠单抗、奥佐米星、替伊莫单抗、咪喹莫特、来格司亭、香菇多糖、黑色素瘤疫苗(Corixa)、莫拉司亭、沙格司亭、他索纳明、tecleukin、胸腺拉新、托西莫单抗、Vimlizin、依帕珠单抗、米妥莫单抗、奥戈伏单抗、pemtumomab和Provenge；Merial黑色素瘤疫苗；

生物反应调节剂是修饰活有机体的防御机制或组织细胞的生物反应(例如存活、生长或分化)以引导其具有抗肿瘤活性的药剂，这样的药剂包括，例如云芝胞内多糖、香菇多糖、西佐喃、毕西巴尼、ProMune和乌苯美司；

抗血管生成化合物，包括但不限于：阿维A、阿柏西普、血管抑素、aplidine、asentar、阿昔替尼、西地尼布、贝伐单抗、丙氨酸布立尼布、cilengtide、考布他汀、DAST、内皮他丁、芬维A胺、卤夫酮、帕唑帕尼、雷珠单抗、瑞马司他、removab、来那度胺、索拉非尼、瓦他拉尼、角鲨胺、舒尼替尼、替拉替尼、沙利度胺、ukrain和vitaxin；

抗体，包括但不限于：曲妥珠单抗、西妥昔单抗、贝伐单抗、利妥昔单抗、替兹木单抗(ticilimumab)、伊匹单抗、鲁昔单抗、卡妥索单抗、阿塞西普、奥戈伏单抗和阿仑珠单抗；

VEGF抑制剂，例如：索拉非尼、DAST、贝伐单抗、舒尼替尼、西地尼布、阿昔替尼、阿柏西普、替拉替尼、丙氨酸布立尼布、瓦他拉尼、帕唑帕尼和雷珠单抗；Palladia；

EGFR(HER1)抑制剂，例如：西妥昔单抗、帕尼单抗、维克替比、吉非替尼、埃罗替尼和凡德他尼；

HER2抑制剂，例如：拉帕替尼、曲妥珠单抗(tratuzumab)和帕妥珠单抗；

mTOR抑制剂，例如：替西罗莫司、西罗莫司/雷帕霉素和依维莫司；

c-Met抑制剂；

PI3K和AKT抑制剂；

CDK抑制剂，例如roscovitine和夫拉平度；

HDAC抑制剂，例如：帕比司他、伏林司他、MS275、贝林司他和LBH589；

HSP90和HSP70抑制剂；

蛋白酶体抑制剂，例如：硼替佐米和卡非佐米；

丝氨酸/苏氨酸激酶抑制剂，包括：MEK抑制剂(例如RDEA119)和Raf抑制剂(例如索拉非尼)；

法呢基转移酶抑制剂，例如替匹法尼；

酪氨酸激酶抑制剂，包括例如：达沙替尼、nilotibib、DAST、伯舒替尼、索拉非尼、贝伐单抗、舒尼替尼、AZD2171、阿昔替尼、阿柏西普、替拉替尼、甲磺酸伊马替尼、丙氨酸布立尼布、帕唑帕尼、雷珠单抗、瓦他拉尼、西妥昔单抗、帕尼单抗、维克替比、吉非替尼、埃罗替尼、拉帕替尼、赫赛汀、帕妥珠单抗和c-Kit抑制剂；Palladia、马赛替尼；

维生素D受体激动剂；

Bcl-2蛋白抑制剂，例如奥巴克拉、奥利默森钠和棉酚；

分化20受体拮抗剂簇，例如利妥昔单抗；

核糖核苷酸还原酶抑制剂，例如吉西他滨；

肿瘤坏死凋亡诱导配体受体1激动剂，例如马帕木单抗；

5-羟色胺受体拮抗剂，例如rEV598、xaliprode、盐酸帕洛诺司琼、格拉司琼、Zindol和AB-1001；

整联蛋白抑制剂，包括α5-β1整联蛋白抑制剂，例如E7820、JSM6425、伏洛昔单抗和内皮他丁；

雄激素受体拮抗剂，包括例如癸酸诺龙、氟羟甲睾酮、甲睾酮(Android)、Prost-aid、andromustine、比卡鲁胺、氯他胺、阿朴环丙孕酮(apo-cyproterone)、阿朴氟他胺、醋酸氯地孕酮、色普龙(Androcur)、Tabi、醋酸环丙孕酮和尼鲁米特；

芳香酶抑制剂，例如阿那曲唑、来曲唑、睾内酯、依西美坦、氨基格鲁米特和福美司坦；

基质金属蛋白酶抑制剂；

其他抗肿瘤剂包括，例如阿利维A酸、安普利近、阿曲生坦贝沙罗汀、硼替佐米、波生坦、骨化三醇、依昔舒林、福莫司汀、伊班膦酸、米替福新、米托蒽醌、I-天冬酰胺酶、丙卡巴肼、达卡巴嗪、羟基脲、培门冬酶、喷司他丁、tazaroten、万珂、硝酸镓、坎磷酰胺、达雷那新和维A酸。

本发明的化合物也可与放射疗法和/或手术介入联合用于癌症的治疗。

此外，式I所示的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物、溶剂合物或它们药学上可接受的盐可以以自身的形式或在组合物中的形式用于研究和诊断中，或作为分析的参考标准品或对照品等。

本发明还提供I所示的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物、溶剂合物或它们药学上可接受的盐中的至少一种在制备药物中的用途，所述药物可用于预防或治疗与核苷代谢相关的疾病。

本发明还提供I所示的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物、溶剂合物或它们药学上可接受的盐中的至少一种用于预防或治疗与核苷代谢相关的疾病的用途。

本发明还提供一种预防或治疗与核苷代谢相关的疾病的方法，包括向有此需要的患者或受试者施用治疗有效量的I所示的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物、溶剂合物或它们药学上可接受的盐中的至少一种。

根据本发明的实施方案，所述与核苷代谢相关的疾病优选过度增殖性疾病，优选肿瘤，特别是癌症，例如包含癌细胞HCT116的肿瘤或癌。

在本发明上下文中，过度增殖性疾病可以选自实体肿瘤或癌，例如乳腺、呼吸道、脑、生殖器、消化道、尿道、眼、肝、皮肤、头颈、甲状腺、副甲状腺的肿瘤或癌症，以及它们的远端转移。这些疾病还可包括淋巴瘤、肉瘤和白血病。

乳腺肿瘤或癌的实例包括但不限于：浸润性导管癌、浸润性小叶癌、原位导管癌和原位小叶癌，以及犬或猫的乳腺癌。

呼吸道肿瘤或癌的实例包括但不限于：小细胞和非小细胞肺癌，以及支气管腺瘤、胸膜肺母细胞瘤和间皮瘤。

脑肿瘤或癌的实例包括但不限于：脑干和下丘脑胶质瘤、小脑和大脑星形细胞瘤、胶质母细胞瘤、髓母细胞瘤、室管膜瘤，以及神经外胚层和松果体瘤。

雄性生殖器肿瘤或癌包括但不限于：前列腺和睾丸癌。雌性生殖器的肿瘤包括但不限于：子宫内膜癌、宫颈癌、卵巢癌、阴道和外阴癌，以及子宫肉瘤。

消化道肿瘤或癌包括但不限于：肝门癌、结肠癌、直肠癌、结直肠癌、食道癌、胆囊癌、胃癌、胰腺癌、小肠癌、唾液腺癌，以及肛门腺癌和肥大细胞肿瘤。

尿道肿瘤或癌包括但不限于：膀胱瘤、阴茎瘤、肾瘤、肾孟瘤、输尿管瘤、尿道瘤，以及遗传性和散发性乳头状肾癌。

眼肿瘤或癌包括但不限于：眼内黑色素瘤和视网膜母细胞瘤。

肝肿瘤或癌的实例包括但不限于：肝细胞癌(有或无纤维板层变异体的肝细胞癌)、胆管上皮癌(肝内胆管癌)以及混合的肝细胞胆管上皮癌。

皮肤肿瘤或癌包括但不限于：鳞状上皮细胞癌、卡波济氏肉瘤、恶性黑色素瘤、梅克尔细胞皮肤癌、非黑色素瘤皮肤癌和肥大细胞癌。

头颈肿瘤或癌包括但不限于：喉癌、下咽骨癌、鼻咽癌、口咽癌，唇癌和口腔癌，鳞状上皮细胞癌以及口腔黑色素瘤。

淋巴肿瘤或瘤包括但不限于：AIDS-相关的淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤、皮肤T细胞淋巴瘤、伯基特淋巴肿、霍奇金病和中枢神经系统淋巴瘤。

肉瘤包括但不限于：软组织肉瘤、骨肉瘤、恶性纤维性组织细胞瘤、淋巴肉瘤，以及横纹肌肉瘤、恶性组织细胞增生症、纤维肉瘤、血管内皮瘤、血管外皮细胞瘤和平滑肌肉瘤。

白血病包括但不限于：急性髓性白血病、急性淋巴细胞白血病、慢性淋巴细胞白血病、慢性髓性白血病和多毛细胞白血病。

术语定义与说明

除非另有说明，本申请说明书和权利要求书中记载的基团和术语定义，包括其作为实例的定义、示例性的定义、优选的定义、表格中记载的定义、实施例中具体化合物的定义等，可以彼此之间任意组合和结合。这样的组合和结合后的基团定义及化合物结构，应当属于本申请说明书记载的范围内。

“更多个”表示三个以上。

术语“卤素”表示氟、氯、溴和碘。

术语“C_1-40烷基”应理解为表示具有1～40个碳原子的直链或支链饱和一价烃基。例如，“C_1-6烷基”表示具有1、2、3、4、5或6个碳原子的直链和支链烷基。所述烷基是例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、2-甲基丁基、1-甲基丁基、1-乙基丙基、1,2-二甲基丙基、新戊基、1,1-二甲基丙基、4-甲基戊基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1-甲基戊基、2-乙基丁基、1-乙基丁基、3,3-二甲基丁基、2,2-二甲基丁基、1,1-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、1,3-二甲基丁基或1,2-二甲基丁基等或它们的异构体。

术语“C_3-20环烷基”应理解为表示饱和的一价单环、双环烃环或桥环烷烃，其具有3～20个碳原子，优选“C_3-10环烷基”。术语“C_3-10环烷基”应理解为表示饱和的一价单环、双环烃环或桥环烷烃，其具有3、4、5、6、7、8、9或10个碳原子。所述C_3-10环烷基可以是单环烃基，如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基或环癸基，或者是双环烃基如十氢化萘环。

术语“3-20元杂环基”意指饱和的一价单环、双环烃环或桥环烷烃，其包含1-5个独立选自N、O和S的杂原子的总成环原子数为3-20(如原子数为3、4、5、6、7、8、9、10等)的非芳族环状基团，优选“3-10元杂环基”。术语“3-10元杂环基”意指饱和的一价单环、双环烃环或桥环烷烃，其包含1-5个，优选1-3个选自N、O和S的杂原子。所述杂环基可以通过所述碳原子中的任一个或氮原子(如果存在的话)与分子的其余部分连接。特别地，所述杂环基可以包括但不限于：4元环，如氮杂环丁烷基、氧杂环丁烷基；5元环，如四氢呋喃基、二氧杂环戊烯基、吡咯烷基、咪唑烷基、吡唑烷基、吡咯啉基；或6元环，如四氢吡喃基、哌啶基、吗啉基、二噻烷基、硫代吗啉基、哌嗪基或三噻烷基；或7元环，如二氮杂环庚烷基。任选地，所述杂环基可以是苯并稠合的。所述杂环基可以是双环的，例如但不限于5,5元环，如六氢环戊并[c]吡咯-2(1H)-基环，或者5,6元双环，如六氢吡咯并[1,2-a]吡嗪-2(1H)-基环。含氮原子的环可以是部分不饱和的，即它可以包含一个或多个双键，例如但不限于2,5-二氢-1H-吡咯基、4H-[1,3,4]噻二嗪基、4,5-二氢恶唑基或4H-[1,4]噻嗪基，或者，它可以是苯并稠合的，例如但不限于二氢异喹啉基。根据本发明，所述杂环基是无芳香性的。所述3-20元杂环基与其它基团相连构成本发明的化合物时，可以为3-20元杂环基上的碳原子与其它基团相连，也可以为3-20元杂环基环上杂环原子与其它基团相连。例如当3-20元杂环基选自哌嗪基时，可以为哌嗪基上的氮原子与其它基团相连。或当3-20元杂环基选自哌啶基时，可以为哌啶基环上的氮原子和其对位上的碳原子与其它基团相连。

术语“C_6-20芳基”应理解为优选表示具有6～20个碳原子的一价芳香性或部分芳香性的单环、双环或三环烃环，优选“C_6-14芳基”。术语“C_6-14芳基”应理解为优选表示具有6、7、8、9、10、11、12、13或14个碳原子的一价芳香性或部分芳香性的单环、双环或三环烃环(“C_6-14芳基”)，特别是具有6个碳原子的环(“C₆芳基”)，例如苯基；或联苯基，或者是具有9个碳原子的环(“C₉芳基”)，例如茚满基或茚基，或者是具有10个碳原子的环(“C₁₀芳基”)，例如四氢化萘基、二氢萘基或萘基，或者是具有13个碳原子的环(“C₁₃芳基”)，例如芴基，或者是具有14个碳原子的环(“C₁₄芳基”)，例如蒽基。当所述C_6-20芳基被取代时，其可以为单取代或者多取代。并且，对其取代位点没有限制，例如可以为邻位、对位或间位取代。

术语“5-20元杂芳基”应理解为包括这样的一价单环、双环或三环芳族环系：其具有5～20个环原子且包含1-5个独立选自N、O和S的杂原子，例如“5-14元杂芳基”。术语“5-14元杂芳基”应理解为包括这样的一价单环、双环或三环芳族环系：其具有5、6、7、8、9、10、11、12、13或14个环原子，特别是5或6或9或10个碳原子，且其包含1-5个，优选1-3各独立选自N、O和S的杂原子并且，另外在每一种情况下可为苯并稠合的。特别地，杂芳基选自噻吩基、呋喃基、吡咯基、恶唑基、噻唑基、咪唑基、吡唑基、异恶唑基、异噻唑基、恶二唑基、三唑基、噻二唑基、噻-4H-吡唑基等以及它们的苯并衍生物，例如苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并恶唑基、苯并异恶唑基、苯并咪唑基、苯并三唑基、吲唑基、吲哚基、异吲哚基等；或吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基等，以及它们的苯并衍生物，例如喹啉基、喹唑啉基、异喹啉基等；或吖辛因基、吲嗪基、嘌呤基等以及它们的苯并衍生物；或噌啉基、酞嗪基、喹唑啉基、喹喔啉基、萘啶基、蝶啶基、咔唑基、吖啶基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩恶嗪基等。当所述5-20元杂芳基与其它基团相连构成本发明的化合物时，可以为5-20元杂芳基环上的碳原子与其它基团相连，也可以为5-20元杂芳基环上的杂原子与其它基团相连。当所述5-20元杂芳基被取代时，其可以为单取代或者多取代。并且，对其取代位点没有限制，例如可以为杂芳基环上与碳原子相连的氢被取代，或者杂芳基环上与杂原子相连的氢被取代。

除非另有说明，杂环基、杂芳基或亚杂芳基包括其所有可能的异构形式，例如其位置异构体。因此，对于一些说明性的非限制性实例，可以包括在其1-、2-、3-、4-、5-、6-、7-、8-、9-、10-、11-、12-位等(如果存在)中的一个、两个或更多个位置上取代或与其他基团键合的形式，包括吡啶-2-基、亚吡啶-2-基、吡啶-3-基、亚吡啶-3-基、吡啶-4-基和亚吡啶-4-基；噻吩基或亚噻吩基包括噻吩-2-基、亚噻吩-2-基、噻吩-3-基和亚噻吩-3-基；吡唑-1-基、吡唑-3-基、吡唑-4-基、吡唑-5-基。

除非另有说明，本文中术语的定义同样适用于包含该术语的基团，例如C_1-40烷基的定义也适用于C_1-40烷氧基等。

术语“溶剂合物”意指式I化合物与溶剂(如水、甲醇、乙醇)形成的络合物，优选水合物。

术语“药学上可接受的盐”是指式I所示化合物以各种药学上可接受的盐的形式存在。应当理解，如果这些化合物具有碱性中心，则其可以形成酸加成盐；如果这些化合物具有酸性中心，则其可以形成碱加成盐；如果这些化合物既包含酸性中心(例如羧基)又包含碱性中心(例如氨基)，则其还可以形成内盐。酸加成盐包括但不限于：盐酸盐、氢氟酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、硫酸盐、焦硫酸盐、磷酸盐、硝酸盐、甲磺酸盐、乙磺酸盐、2-羟基乙磺酸盐、苯磺酸盐、甲苯磺酸盐、氨基磺酸盐、2-萘磺酸盐、甲酸盐、乙酰乙酸、丙酮酸、月硅酸酯、肉桂酸酯、苯甲酸盐、醋酸盐、二羟乙酸盐、三氟乙酸盐、三甲基乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐、己酸盐、庚酸盐、十一酸盐、硬脂酸盐、抗坏血酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、柠檬酸盐、富马酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、羟基马来酸盐、草酸盐、水杨酸盐、琥珀酸盐、葡萄糖酸盐、奎尼酸盐、双羟萘酸盐、甘醇酸盐、酒石酸盐、乳酸盐、2-(4-羟基苯甲酰基)苯甲酸盐、环戊烷丙酸盐、二葡糖酸盐、3-羟基-2-萘甲酸盐、烟酸盐、扑酸盐、果胶酯酸盐、3-苯基丙酸盐、苦味酸盐、特戊酸盐、衣康酸盐、三氟甲磺酸盐、十二烷基硫酸盐、对甲苯磺酸盐、萘二磺酸盐、丙二酸盐、己二酸盐、藻酸盐、扁桃酸盐、葡庚酸盐、甘油磷酸盐、磺基水杨酸盐、半硫酸或硫氰酸盐、天冬氨酸盐等；碱加成盐例如碱金属盐、碱土金属盐和铵盐等，具体包括但不限于：钠盐、锂盐、钾盐、铵盐、铝盐、镁盐、钙盐、钡盐、铁盐、亚铁盐、锰盐、亚锰盐、锌盐、铵盐(包括与NH₃和有机胺形成的盐(NH₄盐)、甲铵盐、三甲铵盐、二乙铵盐、三乙铵盐、丙铵盐、三丙铵盐、异丙铵盐、叔丁铵盐、N,N'-二苄基乙二铵盐、二环己铵盐、1,6-己二铵盐、苄铵盐、乙醇铵盐、N,N-二甲基乙醇铵盐、N,N-二乙基乙醇铵盐、三乙醇铵盐、氨丁三醇盐、赖氨酸盐、精氨酸盐、组氨酸盐、葡糖铵盐、N-甲基葡糖铵盐、二甲基葡糖铵盐、乙基葡糖铵盐、葡甲铵盐、甜菜碱盐、咖啡因盐、氯普鲁卡因盐、普鲁卡因盐、利多卡因盐、吡啶盐、甲基吡啶盐、哌啶盐、吗啉盐、哌嗪盐、嘌呤盐、可可碱盐、胆碱盐)等。

根据其分子结构，本发明的化合物是手性的，因此可能存在各种对映异构体形式。因而这些化合物可以以消旋体形式或光学活性形式存在。本发明的化合物或其中间体可以通过本领域技术人员公知的化学或物理方法分离为对映异构体化合物，或者以此形式用于合成。在外消旋的胺的情况中，通过与光学活性的拆分试剂反应，从混合物制得非对映异构体。适当的拆分试剂的示例是光学活性的酸，例如R和S形式的酒石酸、二乙酰酒石酸、二苯甲酰酒石酸、扁桃酸、苹果酸、乳酸、适当的N-保护的氨基酸(例如N-苯甲酰脯氨酸或N-苯磺酰基脯氨酸)或各种光学活性的樟脑磺酸。借助光学活性的拆分试剂(例如固定在硅胶上的二硝基苯甲酰基苯基甘氨酸、三乙酸纤维素或其它碳水化合物的衍生物或手性衍生化的异丁烯酸酯聚合物)，也可有利地进行色谱对映体拆分。用于此目的的适当的洗脱剂是含水或含醇的溶剂混合物，例如，己烷/异丙醇/乙腈。

可以根据已知的方法，例如通过萃取、过滤或柱层析来分离相应的稳定异构体。

术语“治疗”意指处理或护理患者或受试者以对抗、缓解、减少、减轻、改善等疾病或病症(例如癌症)的状况。

术语“治疗”意指降低患有或产生疾病或病症(例如癌症)的风险。

术语“受试者”或“患者”包括能患有与核苷代谢相关的疾病的有机体，或者可从本发明化合物的给药中获益的有机体，例如人和非人动物。优选的人包括患有或有倾向患有如本文所描述的与核苷代谢相关的疾病的人患者。术语“非人动物”包括脊椎动物，例如哺乳动物(例如非人的灵长类动物、绵羊、奶牛、狗、猫和啮齿类动物(例如小鼠))和非哺乳动物(例如小鸡、两栖动物、爬行动物等)。

本文中使用的短语“治疗有效量”是指研究人员、兽医、医师或其它临床医师正在组织、系统、动物、个体或人中寻找的引起生物学或医学反应的活性化合物或药物的量。

术语“过度增殖性疾病”包括与不希望或不受控制的细胞增殖相关的疾病，并且其包括与程序性细胞死亡(细胞凋亡)降低或不足相关的疾病。本发明的化合物可用于对细胞增殖和/或细胞分裂进行预防、抑制、阻滞、降低、减少、控制等，和/或产生细胞凋亡。

有益效果

本发明化合物对于癌细胞，特别是对于结直肠癌细胞的抑制活性相对于FTD更优异，显著改善其药物活性，具有令人期待的应用前景。并且，本发明化合物对人体的正常细胞是安全的。本发明还提供了从简单廉价的原料出发，在温和的条件下，用绿色溶剂一步合成式I所示的化合物的制备方法。

附图说明

图1为F₂TDR和三氟胸苷对结直肠癌细胞的活性测试结果。

具体实施方式

下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。

除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。

实施例1：化合物F₂TDR的制备

称取456.4mg的脱氧尿苷，1.1g二氟甲基亚磺酸钠，101mg玫瑰红(CAS No.632-69-9)加入50ml反应管中,加入20ml二甲基亚砜，室温下绿色可见光照搅拌反应48h，反应后加入20ml水，用乙酸乙酯萃取，用饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，过滤，旋干，柱分离得到295mg固体。

¹H NMR(400MHz,CD₃CN)δ9.30(s,1H),8.15(s,1H),6.38(t,J＝54.8Hz,1H),5.93(t,J＝6.3Hz,1H),4.16-4.11(m,1H),3.67(q,J＝3.3Hz,1H),3.57-3.45(m,2H),3.19(t,J＝4.8Hz,1H),2.02-1.94(m,2H),1.74-1.72(m,1H)；HRMS(ESI)calcd for C₁₀H₁₂F₂N₂O₅[M-H⁺]:277.0636,found:277.0640。

实施例2化合物F₂TDR及三氟胸苷对HCT116细胞的抑制活性评价

2.1实验样品

化合物F2TDR由实施例1方法制得，三氟胸苷购买于上海皓鸿生物医药科技有限公司，鼠源结直肠癌细胞HCT116由北京协和细胞库提供。

2.2实验方法

HCT116细胞用McCoy’s 5A培养基(含有10％FBS,1％青霉素/链霉素)，在5％CO₂，37℃恒温下培养，化合物F₂TDR和三氟胸苷溶于PBS(含有10％DMSO)制备成溶液。

收集对数期生长的HCT116细胞，调整细胞悬液浓度，将细胞悬浮液接种于96孔板，铺板使待测细胞密度至约5000/孔，每孔100μL细胞悬液，在5％CO₂，37℃恒温下孵育24h，吸出板中的培养液并重新加入90μL培养基，再分别加入10μL的化合物F₂TDR和三氟胸苷溶液，浓度分别为800μM，80μM，8μM，800nM，80nM，8nM和0.8nM。每5个孔加入同浓度的样品溶液和PBS(含有10％DMSO)作为空白对照。在摇床上轻摇5min后，将培养板放置于5％CO₂，37℃恒温培养箱中培养。82小时后取出细胞培养板，无菌条件下吸出板中的培养基，每孔加入90μL的培养基和10μl的CCK-8溶液，继续孵育1h。在全自动酶标仪(Spectra

M5 platereader，San Jose,CA,USA)490nm处检测各孔的吸光值。细胞相对活性计算公式如下：

A(加药)：具有细胞、CCK-8溶液和药物溶液孔的吸光度；

A(空白)：具有培养基和CCK-8而没有细胞的孔的吸光度；

A(0加药)：具有细胞、CCK-8溶液而没有药物溶液的孔的吸光度。

2.3实验结果

IC₅₀即50％抑制浓度，是抑制半数癌细胞生长时的药物浓度，IC₅₀值越低，说明细胞毒性作用越大。本实施例所使用的IC₅₀值根据细胞存活率由SPSS软件计算得到。

测试结果如图1和表1所示。

表1

结果表明，三氟胸苷对结直肠癌细胞HCT116具有浓度依赖的抑制效果，其IC₅₀值为68.59μM；化合物F₂TDR对HCT116同样具有浓度依赖的抑制效果，其IC₅₀值为1.206μM(表1)。因此，本发明化合物F₂TDR较上市药物三氟胸苷具有更强的抑制肿瘤细胞增殖的效果。

以上，对本发明的实施方式进行了示例性的说明。但是，本发明的保护范围不限定于上述具体实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.式I所示的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物、溶剂合物或它们药学上可接受的盐：

2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，式I化合物具有如下式I’所示的结构，

其中，R₁选自H；

R₂、R₃相同或不同，彼此独立地选自-OH、卤素、-CN，无取代或任选被一个、两个或更多个R_b取代的下列基团：C_1-6烷基、-OC(O)C_1-6烷基、-OP(O)(OH)₂；

每一个R_b相同或不同，彼此独立地选自氧代(＝O)、-OH、卤素、-CN、-NO₂、-NH₂、C_1-6烷基；

R₄选自H。

3.根据权利要求1或2所述的化合物，其特征在于，所述式I化合物选自如下化合物F₂TDR：

4.权利要求1-3任一项所述化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄具有权利要求1-3任一项所述的定义；M选自金属阳离子。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，M选自碱金属阳离子；

优选地，所述反应在玫瑰红的存在下进行；

优选地，所述反应在可见光的存在下进行。

6.一种药物组合物，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物、溶剂合物或它们药学上可接受的盐中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的药物组合物，其特征在于，所述药物组合物还任选包含药学上可接受的辅料；

优选地，所述药物组合物制成选自下列的制剂形式：片剂、丸剂、颗粒剂、散剂、锭剂、胶囊剂、酏剂、混悬剂、乳剂、溶液剂、糖浆剂、气雾剂、溶液剂、软膏剂、栓剂、注射剂、冻干剂或无菌粉末。

8.根据权利要求6或7所述的药物组合物，其特征在于，所述药物组合物进一步包含所述其他抗肿瘤活性成分选自例如胸苷磷酸化酶抑制、烷化剂、抗代谢药、源自植物的抗肿瘤剂、激素治疗剂、拓扑异构酶抑制剂、喜树碱衍生物、激酶抑制剂、靶向药物、抗体、干扰素和/或生物反应调节剂、抗血管生成化合物和其他抗肿瘤药物；

优选地，所述胸苷磷酸化酶抑制剂选自tipiracil或其药学上可接受的盐。

9.权利要求1-3任一项所述的化合物、其消旋体、立体异构体、互变异构体、氮氧化物、溶剂合物或它们药学上可接受的盐中的至少一种在制备药物中的用途，所述药物用于预防或治疗与核苷代谢相关的疾病。

10.根据权利要求9所述的用途，其特征在于，所述与核苷代谢相关的疾病选自过度增殖性疾病，优选肿瘤，特别是癌症，如结肠癌、直肠癌或结直肠癌。