CN1583753A

CN1583753A - 具有释放NO功能的噁二唑并[3,4－d]嘧啶苷类化合物及其药学上的用途

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Publication number: CN1583753A
Application number: CN 200410044876
Authority: CN
Inventors: 姚其正; 石静波; 冯明声; 姜力勋; 郭平
Original assignee: China Pharmaceutical University
Current assignee: China Pharmaceutical University
Priority date: 2004-05-26
Filing date: 2004-05-26
Publication date: 2005-02-23
Anticipated expiration: 2024-05-26
Also published as: CN1324034C

Abstract

本发明涉及一种具有释放一氧化氮(NO)作用的噁二唑并[3，4－d]嘧啶苷类衍生物及其在药学上的用途，该物质具有如通式(VIII)所述的化学结构，能够在体内释放NO，并产生多种脲苷类衍生物，可用于制备预防和治疗病毒性症状疾病药物(如病毒性肝炎，HIV病毒)、制备预防和治疗异体器官和组织移植的排斥反应药物、制备抗肿瘤的药物，以及可用作制备治疗体内因NO减少而介导的疾病的药物，在药学上有广泛的用途。

Description

具有释放NO功能的噁二唑并[3，4-d]嘧啶苷类化合物及其药学上的用途

技术领域

本发明涉及到一类能够在体内释放出一氧化氮自由基(NO·，简写NO)的噁二唑并[3，4-d]嘧啶苷类衍生物，尤其是该苷类化合物在体内释放NO后，产生的脲苷衍生物可对DNA和RNA的合成产生干扰作用，具有抗病毒、抗肿瘤双效活性，可用于制备治疗肿瘤，病毒性及心血管类疾病等的药物。

背景技术

一氧化氮(Nitric oxide，缩写为NO)做为一种自由基性质的气体，为大气污染的常见有毒成分，但在人体内，一氧化氮是一个低分子量和具有疏水性质的生物活性分子，可以自由穿过细胞膜，作用于胞内的靶分子，理论上一氧化氮可以到达细胞和组织内任何部位，能够在体内调控多种细胞功能和产生广泛的生物效应，所以一氧化氮供体和调节剂在新药研究开发方面有重要的应用价值。

NO作为一种生物效应分子，参与机体内各种重要的生理效应，维持机体细胞和组织正常的生命活动。在心血管系统，NO具有扩张血管，抑制血小板聚集并粘附于血管内皮的作用，对于维持血管张力、血压及血流动力学方面起着重要作用。在免疫系统，NO既是白细胞、淋巴细胞、巨噬细胞的效应分子，也是它们的调节分子。在通常的免疫过程中，NO作为细胞毒分子杀灭入侵的微生物包括细菌、真菌及寄生虫等病原体和肿瘤细胞。在中枢神经系统，NO作为信息分子起重要作用，参与动物的学习、记忆过程，参与神经递质释放的调节、脑血流量以及痛觉的调节等。在外周神经系统，NO可能是非肾上腺素能、非胆碱能神经的递质或介质，参与胃肠功能调节。NO还可通过扩张胃肠粘膜血管，调节胃粘膜的血流量，促进胃粘液的分泌及粘膜损伤后的修复而具有保护粘膜作用。在内分泌系统，NO能刺激生长素、胰岛素等的分泌。在呼吸系统，NO可调节基础肺血管张力，对保持气道舒张、正常通气/血流比和粘膜分泌有着重要作用。此外，人类海绵体的舒张及阴茎勃起功能的增强也与NO有关。

内源性NO在维持机体多个系统的生理功能中起重要作用，然而许多急慢性疾病会导致NO生成减少，因此补充外源性NO对于疾病的治疗是非常必要的。外源性NO的重要来源是NO供体，NO供体根据与NO释放部位相连的原子(碳、氮、氧等)不同可分为六类：C-NO供体，N-NO供体，O-NO供体，S-NO供体，杂环-NO供体和过渡金属-NO复合物。从化学结构上分，一氧化氮供体主要有S-亚硝基，硝酸酯类，呋咱类等类型。

目前，一氧化氮供体的重要研究方向之一是：将一氧化氮供体与已知药物进行拼合，通过在体内释放一氧化氮，使已知药物拥有更好的药物活性或降低药物的毒性等效果。

呋咱环(Furoxane，又称1，2，5噁二唑-2-氧，1，2，5-Oxadiazole-2-oxide)做为一类重要的已知一氧化氮供体，这类化合物主要分为三小类：

a)单纯的呋咱类(见下图I)，包括在呋咱环上有不同取代基的衍生物；

b)苯并呋咱类(见下图II)；

c)呋咱并嘧啶[如：4H-[1，2，5]噁二唑[3，4-d]嘧啶-5，7-二酮-1-氧，4H-[1，2，5]Oxadiazolo[3，4-d]pyrimidine-5，7-dione-1-oxide]类III

(I)Furoxane (II)Benzofuroxane (III)Furoxanopyrimidine

以上三种呋咱类化合物和其它NO供体一样，在生理条件下释放NO，可成为血管舒张剂(钟慈声.孙安阳主编.一氧化氮的生物医学.上海：上海医科大学出版社.1997，p46-59等)，用于降低血压，抑制血小板聚集和黏附，保持血管环境的稳定，还具有包括细胞毒性，诱变性，抑制生物体的免疫反应，舒张平滑肌，抗痉挛，抑制单胺氧化酶等作用(Wang PG，Xian M，Tang XP，et al，Chem.Rev.2002，102，1091-1134)。NO在体内的生理作用广泛，多年来，许多国内外实验室用NO供体和DNA与RNA病毒实验室系统做实验，结果认为：病毒对NO是敏感的，部分病毒会产生对NO的耐受能力；总的结果是：NO抑制病毒复制的早期阶段，可达到预防病毒在体内的传播，促进病毒清除，使宿主康复。宿主对病毒感染，最初发生先天性免疫应答反应，产生细胞活素，如干扰素s(TFNs)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)等，这些细胞因子会促进iNOS(诱导型一氧化氮合酶)表达，使体内的NO水平上升，产生上述对病毒的作用(Reiss CH，Koatsu T，JVirology，1998：4547)。有人作过NO与乙型肝炎病毒(HBV)感染状态关系的研究，结果表明，随HBV在体内复制增加，NOS和NO水平呈下降趋势，当HBV感染者处于恢复期，则血清中NO水平向健康者靠近，说明NO在清除HBV中有一定作用(张吉才，胡秀学，李海平等，中华实验和临床病毒学杂志，2002，16(2)：131)。关于NO抗病毒作用的精确机制尚不甚清楚，多数学者认为NO作用于病毒体内的关键代谢酶，使其失活而发挥抗病毒作用(Clancy RM，Abramson SB.Proc Soc Exp Biol Med，1995，210：93)。NO抗病毒作用的另一个机制是通过与氧自由基作用(黄红兰，李凡，医学综述1999，5(7)：327)，即NO与超氧阴离子(O₂ ^-)作用生成过氧化亚硝酸根阴离子(ONOO^-)，ONOO^-再与H⁺作用生成过氧化亚硝酸(ONOOH)，ONOOH可分解成NO₂ ⁺和羟自由基(·OH)，ONOO^-为强氧化剂，OH·为作用最强的氧自由基，导致巯基蛋白破坏，脂质过氧化，OH·还能与核酸反应引起DNA链断裂。NO通过以上的直接和间接作用机制抑制和杀灭病毒。

另外，NO对肿瘤具有双重作用，这依赖于NO的生成量：一方面，持续合适浓度(pmol或fmol水平)的NO产生，有利于肿瘤的生长，主要表现在促进肿瘤血管生成等方面；另一方面，高浓度(nmol水平)的NO主要起细胞毒作用，抑制和杀伤肿瘤细胞，促进肿瘤细胞凋亡(Thomsen LL，Miles DW，et al，Br J Cancer，1995，72(1)：41；JenkinsDC，Charles IG，Thomson LL，Natl Acad Sci USA，1995，92(10)4392)。NO对肿瘤细胞直接作用的确切机制尚不清楚，见于报道的主要有：1、NO与细胞内产生的超氧阴离子(O₂ ^-)相互作用形成过氧亚硝酸根(ONOO^-)，质子化后迅速分解成NO₂和羟自由基·OH)，·OH的活性很高，可以与多种肿瘤细胞的分子结合，在体内可引起肿瘤细胞多方面的损害，如脂质过氧化、蛋白质、氨基酸的交联以及与DNA、RNA共价结合[Edmiston KH，Shoji Y，Mizoi T，et al Cancer Res，1998；58(7)：1524-1531；Okada M，Sagawa T，Tominage A，et al Immunology，1996，89(1)：158-164]，产生抗肿瘤作用；2、NO能与肿瘤细胞代谢关键酶的活性部位Fe-S基结合，形成铁-亚硝酰基复合物，引起酶中铁得丢失而破坏其活性，进而引起细胞毒作用[Parkins CS，Dennis MF，StratfordM，et al Cancer Res，1995；55(24)：6026-6029]；3、NO还可以直接作用于DNA合成过程中的核糖核酸还原酶，而该酶是DNA合成过程中的限速酶，进而影响肿瘤细胞的DNA复制，抑制肿瘤细胞的增殖。同时NO还可使DNA硝基化，引起核酸复制转录翻译障碍，甚至引起核酸分子的断裂[Roy B，Lepoivre M，Henry Y，et al Biochemistry，1995；34(16)：5411-5418]。

综上所述，NO在抗病毒、抗肿瘤方面具有较大作用，如果将具有抗病毒、抗肿瘤作用的药物分子组合上具有释放NO的有效分子或基团，则会提高和改善抗病毒、抗肿瘤药物的疗效。

从呋咱环上释放一氧化氮的条件，必须是存在巯基化合物，形成亚硝基巯醇，再释放出一氧化氮。(Sorba G，Medana C，Fruttero R，Cena C；J.Med.Chem.1997，40，463-469).噁二唑并[3，4-d]嘧啶类衍生物做为一种呋咱环类一氧化氮供体，其释放NO也是要有巯基化合物存在，如N-乙酰半胱胺，半胱胺酸，谷胱甘肽(Sako M，Oda S，OharaS，et al，J.Org.Chem.1998，63，6947)。在下图中，硫醇(下图中为N-乙酰基半胱胺)首先进攻呋咱并嘧啶的3’-和7’-位，从而使呋咱环打开，再在另一分子硫醇进攻下，与嘧啶5-位亚硝基作用形成重要中间体亚硝基硫醇RSNO，后者再裂解释放NO，并产生多种脲嘧啶衍生物V，VI，VII。显然这几种脲嘧啶都是非天然的脲嘧啶，若在噁二唑并[3，4-d]嘧啶衍生物的4-位N原子上事先连接一个糖分子，形成噁二唑并[3，4-d]嘧啶苷衍生物，则可在释放NO后，即形成非天然脲苷衍生物，这样的苷类会发挥进一步的抗病毒、抗肿瘤作用。

事实上，噁二唑并[3，4-d]嘧啶衍生物，本身已经具有嘌呤兼脲嘧啶的结构特征，并且是非天然嘌呤兼脲嘧啶类似物，连接糖类成苷，有助于细胞吸收，即使不释放NO，也可能有抗病毒、抗肿瘤作用，所以选择噁二唑并[3，4-d]嘧啶衍生物进行糖苷化反应，所得的化合物可能会产生双效：释放NO，产生的脲苷衍生物可对DNA和RNA的合成产生干扰破坏，成为本发明的特点与目的。由于一氧化氮在体内具有及其广泛的生理作用，以及非天然核苷在抗肿瘤、抗病毒领域的作用(张礼和，以核酸为作用靶的药物研究，北京：科学出版社，1997，p.198-220)，所以，噁二唑并[3，4-d]嘧啶糖苷衍生物会在体内具有良好的药理作用，除了用于抗肿瘤、抗病毒外，对体内因NO减少而介导的疾病具有治疗价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新碱基的核苷类衍生物，它在体内能够释放NO和形成非天然核苷衍生物，发挥抗肿瘤，抗病毒等作用。

本发明的技术方案如下：

1.具有如下通式(VIII)表示的化合物

其中R¹代表氢；羟基取代或无取代基的C₁-C₈直链或支链的烷基；C₁-C₈直链或支链的烷氧基；C₃-C₈的环烷基；C₁-C₅直链或支链的烷基或烷氧基取代或无取代基的芳基R²代表呋喃糖，吡喃糖，或开环糖类似物

上述呋喃糖具有如下通式IX的结构：

式中：

X代表O，N，S，CH₂；Y代表CH，S，O；

当Y为CH时，R³，R⁴，R⁵相同或不同，各自独立的表示基团。并且R⁴，R⁵在糖环的α位或β位

R³代表羟基、卤素和酰氧基。R³较优地代表羟基；氟，氯；乙酰氧基，丙酰氧基，丁酰氧基，苯甲酰氧基，对硝基苯甲酰氧基，邻硝基苯甲酰氧基，对甲基苯甲酰氧，邻甲基苯甲酰氧基，苄氧基，对硝基苄氧基，邻硝基苄氧基，对甲基苄氧基，邻甲基苄氧基。

R⁴、R⁵分别代表氢；羟基；氨基；叠氮基；卤素和酰氧基。R⁴、R⁵较优地代表氢；羟基；氨基；叠氮基；氟，氯，溴；乙酰氧基，丙酰氧基，丁酰氧基，苯甲酰氧基，对硝基苯甲酰氧基，邻硝基苯甲酰氧基，对甲基苯甲酰氧，邻甲基苯甲酰氧基，苄氧基，对硝基苄氧基，邻硝基苄氧基，对甲基苄氧基，邻甲基苄氧基。

当Y为O、S时，则无R⁴，而R³、R⁵表示如上所述的情况。

呋喃糖还具有如下通式X的结构

B为IX中的噁二唑并[3，4-d]嘧啶衍生物；

R³代表羟基、卤素和酰氧基。R³较优地代表羟基，氟，氯；乙酰氧基，丙酰氧基，丁酰氧基，苯甲酰氧基，对硝基苯甲酰氧基，邻硝基苯甲酰氧基，对甲基苯甲酰氧，邻甲基苯甲酰氧基，苄氧基，对硝基苄氧基，邻硝基苄氧基，对甲基苄氧基，邻甲基苄氧基。

吡喃糖具有如下通式XI

B为IX中的噁二唑并[3，4-d]嘧啶衍生物；

R³，R⁷，R⁸，R⁹相同或不同，各自独立的表示基团。并且R⁷，R⁸，R⁹在糖环的α位或β位

R⁷，R⁸，R⁹分别代表氢；羟基；氨基；叠氮基；卤素和酰氧基。R⁷，R⁸，R⁹较优地代表氢；羟基；氨基；叠氮基；氟，氯；乙酰氧基，丙酰氧基，丁酰氧基，苯甲酰氧基，对硝基苯甲酰氧基，邻硝基苯甲酰氧基，对甲基苯甲酰氧，邻甲基苯甲酰氧基，苄氧基，对硝基苄氧基，邻硝基苄氧基，对甲基苄氧基，邻甲基苄氧基

开环糖类似物具有如下通式XII

B为IX中的噁二唑并[3，4-d]嘧啶衍生物；

X代表O；N；S；CH₂

开环糖类似物还具有如下通式XIII

B为IX中的噁二唑并[3，4-d]嘧啶衍生物；

X代表O；N；S；CH₂

R³、R¹⁰代表羟基、卤素和酰氧基。R³较优地代表羟基，氟，氯；乙酰氧基，丙酰氧基，丁酰氧基，苯甲酰氧基，对硝基苯甲酰氧基，邻硝基苯甲酰氧基，对甲基苯甲酰氧，邻甲基苯甲酰氧基，苄氧基，对硝基苄氧基，邻硝基苄氧基，对甲基苄氧基，邻甲基苄氧基。

所述通式(VIII)表示的非天然核苷化合物，或其药学上可接受的盐在制备具有能够释放一氧化氮药物中的应用，是制备预防和治疗病毒性症状疾病药物，如病毒性肝炎，HIV病毒；是制备预防和治疗异体器官和组织移植的排斥反应药物；是制备抗肿瘤的药物；以及可用作制备治疗体内因NO减少而介导的疾病的药物。

本发明所用的通式VIII表示的化合物可以它们的中性形式，当其具有碱性时，也可以和无机酸或有机酸加成形成相应的盐使用，对药物中所能用的酸包括有：盐酸，溴化氢，萘二磺酸(1，5)，磷酸，硝酸，硫酸，草酸，酒石酸，乳酸，水杨酸，苯甲酸，甲酸，乙酸，丙酸，戊酸，二乙基乙酸，丙二酸，琥珀酸，富马酸，丁二酸，庚二酸，己二酸，马来酸，苹果酸，氨基磺酸，苯丙酸，葡糖酸，抗坏血酸，异烟酸，甲磺酸，对甲苯磺酸，柠檬酸，以及氨基酸等。通式VIII表示的化合物可和多摩尔的酸加成形成盐，这些多摩尔的酸可以是单一的也可以是组合的，这主要根据需要相应的溶剂或稀释的情况来决定，这些加成的盐可以通过阴离子交换等方法而转为中性形式。

本发明所涉及的非天然核苷类化合物和他们相应的盐可和适合敷料(包括相应的医药上准许应用的赋形剂，粘合剂，缓释剂，稳定剂，香料，调味剂，色素等)作成片剂或胶囊口服，也可以作成相应的针剂或冻干粉针用于临床。

本发明通式(VIII)所表示的化合物是本次发明新合成的化合物，新合成的化合物均经过各种物理方法进行了结构鉴定，包括¹H-NMR，MS和元素分析。所有化合物都是按照或者参考已经发表的方法进行合成。

本发明关键中间体(XIV)如下：

式中：R¹代表氢；羟基取代或无取代基的C₁-C₈直链或支链的烷基；C₁-C₈直链或支链的烷氧基；C₃-C₈的环烷基；C₁-C₅直链或支链的烷基或烷氧基取代或无取代基的芳基。

通式XIV化合物的合成有以下步骤：

首先将单取代尿素同丙二酸二乙酯反应，生成1-取代巴比妥酸(2)，经氯化生成6-氯-3-取代嘧啶-2，4-二酮(3)，经硝化反应得到6-氯-5-硝基-3-取代嘧啶-2，4-二酮(4)，然后在四氢呋喃溶液中与NaN₃反应，得到6-叠氮-5-硝基-3-取代嘧啶-2，4-二酮(5)，最后反应生成中间体XIV

2.具有通式VIII的目的化合物的合成步骤如下：

相应取代的中间体XIV，在有大量相应的取代糖存在下，可用熔融法或者Silyl-法，在不同的催化剂存在下或无催化剂条件下，制备出目标物VIII。

在由中间体XIV制备化合物VIII的过程中，可用熔融法或者Silyl-法，在不同的催化剂存在下或无催化剂条件下进行。较优的制备方法是Silyl-法；催化剂可选用Lewis酸，无机酸，有机酸，杂多酸，碘，碘盐等。较适合的催化剂有SnCl₄、ZnCl₂、TiCl₄、FeCl₃、TMSOTf；H₂SO₄、P₂O₅；钨磷类杂多酸；I₂、KI、NaI等。较优的催化剂有SnCl₄、TiCl₄、TMSOTf、P₂O₅，钨磷类杂多酸、I₂、KI。

具体实施方式

1.化合物的制备

中间体[1，2，5]噁二唑[3，4-d]嘧啶-5(4H)，7(6H)-二酮1-氧化物合成

将2.0g的6-氯-2，4-二羟基-4-硝基嘧啶溶于100mL四氢呋喃中，黄色透明液体，再加入1.0g叠氮化钠，然后在室温条件下搅拌3小时，产生大量白色固体，然后过滤，滤饼用少量水洗涤，得白色固体，将此固体置于25mL HCl(1mol/L)中，室温搅拌3小时，然后减压浓缩至干，然后用四氢呋喃-石油醚重结晶，得固体，然后用五氧化二磷干燥，得500mg淡黄色固体ESI-MS：169.0[M-H]^-，C₄H₂N₄O₄(Mr＝170.01)；UV(EtOH，ε)λ_max263nm(1.55×10⁴)。

中间体6-甲基-[1，2，5]噁二唑[3，4-d]嘧啶-5(4H)，7(6H)-二酮1-氧化物合成

100mL反应瓶中，加入6-氯-2-羟基-3-甲基-5-硝基-4(3H)-嘧啶二酮1g，和50mL四氢呋喃，和0.5g叠氮化钠，然后回流5小时，放置过夜，过滤，滤饼依次用四氢呋喃，水洗涤，滤饼为淡黄色固体，滤饼置于12mL HCl(1mol/L)中室温搅拌1小时，然后减压浓缩至干，得类白色固体，真空P₂O₅干燥后得黄色固体，ESI-MS：183.0[M-H]^-，C₅H₄N₄O₄(Mr＝184.02)；UV(EtOH，ε)λ_max264nm(1.25×10⁴)。

4-(2，3，5-三-氧-乙酰基-1-β-D-呋喃核糖基)-[1，2，5]噁二唑[3，4-d]嘧啶-5，7-二酮1-氧化物( a)

将0.2g(1.18mmol)化合物VII(式中：R¹＝H)，0.27mL(1.27mmol)六甲基二硅烷胺(Hexamethyldisilazane)，2mL1，2-二氯乙烷和少量无水(NH₄)₂SO₄加入到10mL圆底烧瓶中，回流12小时，然后减压浓缩至干，然后加入0.3g四乙酰核糖，再加入2mL1，2-二氯乙烷，冷至0℃以下，加入0.15mLSnCl₄和1mL1，2-二氯乙烷组成的溶液，加毕，室温搅拌过夜，然后加入冷的NaHCO₃水溶液中止反应，用1，2-二氯乙烷萃取2次，合并有机相，并用水洗2次，无水NaSO₄干燥。浓缩得油状物，柱层析分离纯化(洗脱剂氯仿∶甲醇＝50∶1)，得白色固体0.1g( a)收率20％；mp83-85℃；¹H-NMR(BruckerAV-300，CDCl₃)δ：8.36(s，1H，N-H)，6.21(d，1H，J＝4.2Hz，1’-H)，5.87(m，1H，3’-H)，5.45(t，1H，2’-H)，4.52(m，1H，4’-H)，4.31，4.19(m，2H，5’-H)，2.11(m，9H，CH₃)。ESI-MS：451.0[M+Na]⁺，C₁₅H₁₆N₄O₁₁(Mr＝428.08)；UV(EtOH，ε)λ_max 267nm(1.65×10⁴)；Anal.Calcd for C₁₅H₁₆N₄O₁₁·0.5H₂O(437.30)：C41.20，H3.92，N12.80；Found：C41.66，H3.94，N12.16。

4-(β-D-呋喃核糖基)-[1，2，5]噁二唑[3，4-d]嘧啶-5，7-二酮1-氧化物( b)

0.2g(0.467mmol)化合物 a，加入到2mL甲醇/氨中，溶解后室温搅拌过夜，析出白色固体，过滤，得白色固体，母液浓缩后析出白色固体，合并固体，用甲醇重结晶，得白色固体0.1g( b)，收率71％；mp159-160℃；¹H-NMR(BruckerAV-300，D₆-DMSO)δ：5.93(d，1H，J＝5.4Hz，1’-H)，4.59(t，1H，3’-H)，3.95(t，1H，2’-H)，3.67(m，1H，4’-H)，3.51，3.37(m，2H，5’-H)；.ESI-MS：325.0[M+Na]⁺，C₉H₁₀N₄O₈(Mr＝302.05)；Anal.Calcd forC₉H₁₀N₄O₈·NH₃·1/4H₂O(323.727)：C33.39，H4.20，N21.63；Found：C32.92，H4.34，N21.56

4-(2-乙酰氧基乙氧基甲基)-[1，2，5]噁二唑[3，4-d]嘧啶-5，7-二酮1-氧化物( c)

将0.2g(1.18mmol)化合物VII(式中：R¹＝H)，0.27mL(1.27mmol)六甲基二硅烷胺(Hexamethyldisilazane)，2mL1，2-二氯乙烷和少量无水(NH₄)₂SO₄加入到10ml圆底烧瓶中，回流12小时，然后减压浓缩至干，然后加入0.5g(2.84mmol)2-氧杂-1，4-丁二醇二乙酸酯，再加入2mL1，2-二氯乙烷，冷至0℃以下，加入0.15mLTiCl₄和1mL1，2-二氯乙烷溶液，加毕，室温搅拌过夜，然后加入冷的NaHCO₃水溶液中止反应，用1，2-二氯乙烷萃取2次，合并有机相，并用水洗2次，无水NaSO₄干燥。浓缩得油状物，柱层析分离纯化(洗脱剂氯仿∶甲醇＝50∶1)，得白色固体0.04g( c)收率12％；mp114-116℃；¹H-NMR(BruckerAV-300，CDCl₃)δ：8.73(s，1H，N-H)，5.47(s，2H，，N-CH₂-O)，4.18(t，2H，-O-CH₂-)，3.85(t，2H，-CH₂-OAc)，2.00(s，3H，-CH₃)；ESI-MS：309.0[M+Na]⁺，C₉H₁₀N₄O₇(Mr＝286.05)；Anal.Calcd for C₁₅H₁₆N₄O₁₁·1/2CH₃OH(302.226)：C37.75，H4.00，N1 8.54；Found：C38.24，H3.69，N18.24

4-(2-羟基基乙氧基甲基)-[1，2，5]噁二唑[3，4-d]嘧啶-5，7-二酮1-氧化物( d)

0.2g(0.7mmol)化合物 c，加入到2mL甲醇/氨中，溶解后室温搅拌过夜，浓缩后得淡黄色油状物，柱层析分离纯化(洗脱剂氯仿∶甲醇＝10∶1)得白色固体0.12g( d)，收率70.6％；mp129-131℃；¹H-NMR(BruckerAV-300，D₆-DMSO)δ：12.05(s，1H，N-H)，5.33(s，2H，，N-CH₂-O)，4.65(t，1H，-OH)，3.63(m，2H，-O-CH₂-)，3.50(m，2H，-CH₂-OAc)；ESI-MS：267.0[M+Na]⁺，C₇H₈N₄O₆(Mr＝244.04)；Anal.Calcd for C₇H₈N₄O₆·1/4CH₃OH(252.18)：C34.53，H3.59，N22.22；Found：C34.41，H3.26，N21.96

4-(1.3-二乙酰氧基-2-丙氧基甲基)-[1，2，5]噁二唑[3，4-d]嘧啶-5，7-二酮1-氧化物( e)

将0.2g(1.18mmol)化合物VII(式中：R¹＝H)，0.27mL(1.27mmol)六甲基二硅烷胺(Hexamethyldisilazane)，2mL1，2-二氯乙烷加入到10mL圆底烧瓶中，回流12小时，然后减压浓缩至干，然后加入0.5g(2mmol)三乙酰甲氧甘油，再加入2mL1，2-二氯乙烷，冷至0℃以下，加入0.15mLTiCl₄和1mL1，2-二氯乙烷溶液，加毕，室温搅拌过夜，经后处理(方法同 c的合成)得白色固体0.07g( e)，收率16.5％；mp132-133℃；¹H-NMR(BruckerAV-300，CDCl₃)δ：8.52(s，1H，N-H)，5.54(s，2H，，N-CH₂-O)，4.23，4.10，4.04(m，5H，-O-CH-，2×[-CH₂-OAc])，1.99(s，6H，-CH₃)；ESI-MS：381.2.0[M+Na]⁺，C₁₂H₁₄N₄O₉(Mr＝358.08)；Anal.Calcd for C₁₂H₁₄N₄O₉：C40.23，H3.94，N15.64；Found：C40.21，H3.80，N15.67

4-(1.3-二羟基-2-丙氧基甲基)-[1，2，5]噁二唑[3，4-d]嘧啶-5，7-二酮1-氧化物( f)

0.2g(0.56mmol)化合物 e，加入到2mL甲醇/氨中，溶解后室温搅拌过夜，析出白色固体，过滤，得白色固体，母液浓缩后析出白色固体，合并固体，用甲醇重结晶，得白色固体0.11g( f)，收率71.9％；mp138-139℃；¹H-NMR(BruckerAV-300，D₆-DMSO)δ：12.05(s，1H，N-H)，5.42(s，2H，，N-CH₂-O)，4.60(t，2H，，-OH)，3.67(m，1H，，-CH-)3.45，3.35(m，4H，2×CH₂)；ESI-MS：273.2[M-H]^-，C₈H₁₀N₄O₇(Mr＝274.05).；Anal.Calcd forC₈H₁₀N₄O₇·1/2H₂O(283.2025)：C33.93，H3.91，N19.78；Found：C33.89，H4.01，N19.666-甲基-4-(2，3，5-三-氧-乙酰基-1-β-D-呋喃核糖基)-[1，2，5]噁二唑[3，4-d]嘧啶-5，7-二酮1-氧化物( g)

将0.2g(1.08mmol)化合物VII(式中：R¹＝CH₃)加入到熔融状态下的1g(3.14mmol)四乙酰核糖中，然后加入催化量对甲苯磺酸，真空下于140℃保温搅拌30min，反应毕，冷却后加入20mL氯仿，然后过滤，滤液浓缩后，柱层析分离纯化(展开剂氯仿∶石油醚＝1∶1)得白色固体0.08g( g)，收率17％；mp169-170℃；¹H-NMR(BruckerAV-300，CDCl₃)δ：6.23(d，1H，J＝4.2Hz，1’-H)，5.87(m，1H，3’-H)，5.48(t，1H，2’-H)，4.50(m，1H，4’-H)，4.31，4.19(m，2H，5’-H)，4.36(s，3H，N-CH₃)，2.09(m，9H，3×CH₃)；ESI-MS：465.1[M+Na]⁺，C₁₆H₁₈N₄O₁₁(Mr＝442.1)；Anal.Calcd forC₁₆H₁₈N₄O₁₁·1/4CH₃OH(450.355)：C43.34，H4.25，N12.44；Found：C43.70，H4.05，N11.89

6-甲基-4-(2-乙酰氧基乙氧基甲基)-[1，2，5]噁二唑[3，4-d]嘧啶-5，7-二酮1-氧化物( h)

将0.2g(1.08mmol)化合物VII(式中：R¹＝CH₃)加入到1g(5.68mmol)2-氧杂-1，4-丁二醇二乙酸酯中，然后加入少量钨磷杂多酸，真空下于140℃保温搅拌60min，反应毕，冷却后加入20mL氯仿，然后过滤，滤液浓缩后，柱层析分离纯化(展开剂氯仿∶石油醚＝1∶1)得白色固体0.075g( h)，收率为23％；mp75-77℃；¹H-NMR(BruckerAV-300，CDCl₃)δ：5.53(s，2H，，N-CH₂-O)，4.18(m，2H，-O-CH₂-)，3.87(m，2H，-CH₂-OAc)，3.35(s，3H，N-CH₃)，2.01(s，3H，-CH₃)；ESI-MS：301.1[M+H]⁺，C₁₀H₁₂N₄O₇(Mr＝300.07)；Anal.Calcd for C₁₀H₁₂N₄O₇：C，40.01；H，4.03；N，18.66；Found：C40.05，H4.00，N18.46

2.生物活性测试

(1)材料

细胞：Wish细胞，上海细胞所提供；

病毒株：VSV(水泡性口炎病毒)，武汉病毒所提供；

样品：AXLW(阿昔洛韦)为阳性对照药物，样品 a， b， c， d， e， f， g为合成得到的噁二唑并[3，4-d]嘧啶苷类衍生物。用DMSO配制成终浓度为10mg/mL的母液，-20℃保存备用。

(2)实验方法：

①病毒毒力测定，TCID₅₀为3000，使用时稀释至300倍。

②样品的细胞毒性实验：用维持培养液(2％MEM)将药物母液作连续2倍稀释成10个稀释度的药液，加至在96孔板上基本形成单层的Wish细胞中，每孔0.1mL，每个稀释度2孔，并设置未加药液的细胞作正常对照。置培养观察CPE(细胞致变效应)。计算最大无毒浓度。

③样品抗VSV病毒药效实验：

A：制备细胞板，接种细胞数为30万个/mL，培养24h，让细胞形成单元层；

B：制备10TCID₅₀的病毒液，加入到A项中的细胞中，每孔0.1mL，于37℃，5％CO₂培养箱中培养1h；

C：用维持培养液(2％MEM)将最大无毒浓度的药液作连续2倍系列稀释成10个稀释度的药液(2^-1-2^-10)，将B项中的病毒液弃去，加入稀释好的样品溶液，按从低到高的次序加入到细胞板中，每个样品加1行，共做二块板，作为平行对照。

D：将加完样品的细胞板放入到37℃，5％CO₂培养箱中培养约24h，观察CPE，待病毒对照孔的细胞出现75-100％被攻击，则拿出来染色，计算。

④注明：

选择的无毒药物浓度为：样品AXLW， a- f为1/16， g为1/64。

AXLW和 a到 f是从1/16里取，按1/2，1/4一直到1/1024，VII从1/64里取，再按2倍系列稀释，最后按Reed-Muench方法计算得到半数有效浓度(ED₅₀)，列于下表。

表阿昔洛韦和噁二唑并[3，4-d]嘧啶苷类衍生物

对Wish细胞的毒性和抗VSV病毒的效果

样品编号	AXLW	a	b	c	d	e	f	g
样品编号	AXLW	a	b	c	d	e	f	g	最大无毒浓度(μM)	2778	1459	2095	2083	2561	1745	2279	1460
ED₅₀(μM)	783.1	345	555	651.3	636.4	520	78.4	345.7	最大无毒浓度(μM)	2778	1459	2095	2083	2561	1745	2279	1460

Claims

1、具有如下通式(VIII)表示的化合物：

R¹代表氢；羟基取代或无取代基的C₁-C₈直链或支链的烷基；C₁-C₈直链或支链的烷氧基；C₃-C₈的环烷基；C₁-C₅直链或支链的烷基或烷氧基取代或无取代基的芳基

R²代表呋喃糖，吡喃糖，或开环糖类似物。

2、如权利要求1所述的化合物，其中有如下通式IX的结构：

式中：

X代表O，N，S，CH₂；Y代表CH，S，O；

R³代表羟基、卤素和酰氧基。R³较优地代表羟基；氟，氯，溴；乙酰氧基，丙酰氧基，丁酰氧基，苯甲酰氧基，对硝基苯甲酰氧基，邻硝基苯甲酰氧基，对甲基苯甲酰氧，邻甲基苯甲酰氧基，苄氧基，对硝基苄氧基，邻硝基苄氧基，对甲基苄氧基，邻甲基苄氧基。

R⁴、R⁵代表氢；羟基；氨基；叠氮基；卤素和酰氧基。R⁴、R⁵较优地代表氢；羟基；氨基；叠氮基；氟，氯，溴；乙酰氧基，丙酰氧基，丁酰氧基，苯甲酰氧基，对硝基苯甲酰氧基，邻硝基苯甲酰氧基，对甲基苯甲酰氧，邻甲基苯甲酰氧基，苄氧基，对硝基苄氧基，邻硝基苄氧基，对甲基苄氧基，邻甲基苄氧基。

当Y为O、S时，则无R⁴，而R³、R⁵表示如上所述的情况。

3、如权利要求1所述的化合物，其中有如下通式X的结构：

B为IX中的噁二唑并[3，4-d]嘧啶衍生物；

R³代表羟基；卤素和酰氧基。R³较优地代表羟基，氟，氯，溴；乙酰氧基，丙酰氧基，丁酰氧基，苯甲酰氧基，对硝基苯甲酰氧基，邻硝基苯甲酰氧基，对甲基苯甲酰氧，邻甲基苯甲酰氧基，苄氧基，对硝基苄氧基，邻硝基苄氧基，对甲基苄氧基，邻甲基苄氧基。

4、如权利要求1所述的化合物，其中还有如下通式XI的结构：

B为IX中的噁二唑并[3，4-d]嘧啶衍生物；

5、如权利要求1所述的化合物，其中还有如下通式XII的结构：

B为IX中的噁二唑并[3，4-d]嘧啶衍生物；

X代表O；N；S；CH₂

6、如权利要求1所述的化合物，其中尚有如下通式XIII的结构：

B为IX中的噁二唑并[3，4-d]嘧啶衍生物；

X代表O；N；S；CH₂

7、权力要求所述的化合物是用相应取代的中间体XIV和取代糖，用熔融法或者Silyl-法，在不同的催化剂存在下或无催化剂条件下制得；较优的制备方法是Silyl-法；催化剂可选用Lewis酸，无机酸，有机酸，杂多酸，碘，碘盐等。较适合的催化剂有SnCl₄、ZnCl₂、TiCl₄、FeCl₃、TMSOTf；H₂SO₄、P₂O₅；钨磷类杂多酸；I₂、KI、NaI等。较优的催化剂有SnCl₄、TiCl₄、TMSOTf、P₂O₅、钨磷类杂多酸、I₂、KI。

8、权利要求1-6任意一项所述的化合物在制备能在体内能够释放NO和形成非天然核苷衍生物，发挥抗肿瘤，抗病毒等作用的药物中的应用。

9、权利要求1-6任意一项所述的化合物在制备抗肿瘤，抗病毒药物以用制备预防和治疗异体器官和组织移植的排斥反应药物中的应用。

10、权利要求1-6任意一项所述的化合物在制备治疗和预防心脑血管疾病的药物，以及治疗和预防人类海绵体的舒张及阴茎勃起功能障碍的疾病的药物，以及制备治疗体内因NO减少而介导的疾病的药物中的应用。

11、一种药物组合物，其中含有治疗有效量的权利要求1-6任意一项的化合物并含有常规药用载体。