[发明专利]合成核苷磷酰氨基酸甲酯以及核苷硫代磷酰氨基酸甲酯的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过核苷氢亚磷酰氨基酸甲酯中间体合成核苷磷酰氨基酸甲酯以及核苷硫代磷酰氨基酸甲酯的方法。 

背景技术

核苷类药物在临床上被广泛应用于各种病毒感染和肿瘤的治疗。作为天然核苷的类似物，这一类药物可以作为天然核苷的拮抗剂干扰肿瘤或病毒核酸的生物合成和利用，抑制病毒和癌细胞的复制。但是核苷类药物具有易产生抗药性、细胞毒性较大等缺点，在临床应用中受到了一定限制。 

核苷类药物进入体内后，首先必须在激酶作用下转为核苷单磷酸，然后再通过二磷酸中间体转化为核苷三磷酸，最终在病毒聚合酶的作用下阻断病毒DNA逆转录复制过程。药物代谢动力学研究表明单磷酸化是核苷类药物发挥抗病毒作用的限速步骤。人体细胞激酶对核苷类药物的亲和力弱，尤其在核苷激酶活性很低甚至缺乏的细胞内，核苷类药物的单磷酸化将受到影响。因此，通过在抗病毒核苷5'-位引入磷酰基团，使其进入细胞后代谢为核苷单磷酸，直接越过细胞体内的单磷酸化过程，从而提高其药物代谢动力学性质和治疗指数，成为抗病毒核苷类前药研究的一个主要热点。 

核苷磷酰胺是一类重要的抗病毒核苷前药。该类前药将含氨基酸酯和长链烷基胺等作为载体基团与5'-磷酰核苷片段进行连接。其中包括磷酰二胺，环磷酰胺，磷酰胺单酯和磷酰胺二酯。磷酰胺类前药进入细胞后，经过磷氮键水解得到核苷-5'-单磷酸，进而发挥药理作用。磷酰氨基酸甲酯是有效的核苷磷酸酯传送体系，与AZT偶联后已成为了一种有效的抗HIV前药。据文献报道，O-AZT-5'-磷酰色氨酸甲酯的活性比AZT高8倍以上，而毒性则降低了至少10倍。此外，体外活性测试显示核苷-5￠-硫代磷酰氨基酸甲酯化合物同样有较好的抗HIV活性，并对核酸水解酶有很强的抗水解能力。近年来文献报道的核苷磷酰胺前药的合成方法主要有以下四种。 

1. 1996年，Wagner等报道的磷酸单酯DCC缩合法。该方法是以阿糖胞苷为原料，在三氯氧磷的作用下生成磷酸单酯，然后再与氨基酸甲酯在二环己基碳二亚胺（DCC）作用下，发生缩合反应生成核苷N-磷酰氨基酸甲酯，总产率为38%。由于缩合剂对磷酸单酯的过度活化容易引起副反应，产物不易分离纯化。 

2. 2000年，Wagner等又报道了氢亚磷酸单酯氧化偶联法。该方法是将3'-叠氮基-2', 3'-二脱氧胸苷（AZT，齐多夫定）与DPP反应生成AZT的氢亚磷酸单酯，之后再将其硅基化，碘氧化，再引入氨基酸甲酯便合成了O-AZT-5'-磷酰氨基酸甲酯，总产率仅为34%，且氢亚磷酸单酯反应中间体不易纯化。 

3. 2000年，Stec等报道了用2-氯-1,3,2-氧硫磷杂环戊烷作为磷酰化试剂的合成方法。该方法将氨基酸甲酯与2-氯-1,3,2-氧硫磷杂环戊烷和硫单质在吡啶中反应得到的五价磷中间体，再在强碱性条件下与AZT反应得到硫代磷酰氨基酸甲酯，产率为77%。这一方法需要制备特殊的磷酰化试剂，而且产生的硫醚副产物有毒和恶臭。 

4. 2002年，苗志伟博士报道了用三氯硫磷合成核苷-5￠-硫代氨基酸甲酯的方法。该方法是用三氯硫磷分别于氨基酸甲酯以及核苷发生逐步取代，随后在氨水中水解得到核苷-5'-硫代氨基酸甲酯，产率为63%-80%。三氯硫磷具有很大毒性，而且反应速度缓慢。 

发明内容

本发明的目的就是提供一种新颖、通用和高效的通过核苷氢亚磷酰氨基酸甲酯中间体合成核苷磷酰氨基酸甲酯以及核苷硫代磷酰氨基酸甲酯的方法。 

本发明的通过核苷氢亚磷酰氨基酸甲酯中间体合成核苷磷酰氨基酸甲酯以及核苷硫代磷酰氨基酸甲酯的方法，包括以下步骤： 

核苷-5'-氢亚磷酰氨基酸甲酯中间体的合成方法：

1、用5-6倍量的三氯化磷与抗病毒核苷齐多夫定（AZT，如图1中物质1）或司他夫定（d4T，如图1中物质2）在干燥的二氯甲烷中发生单取代反应得到核苷-5'-亚磷酰二氯（如图1中物质3或4）。

2、以吡啶作为缚酸剂，将核苷-5'-亚磷酰二氯与氨基酸甲酯（如图1中物质5-9）进行取代反应，得到氯代亚磷酰胺中间体，再进行水解得到核苷-5'-氢亚磷酰氨基酸甲酯粗品，经过闪式柱层析分离得到核苷-5'-氢亚磷酰氨基酸甲酯（如图1中物质10-19），产率为65%-75%。