具有双环糖部分的新核苷类制造技术

本文论述了构象限制的２’，４’－桥核苷类似物。这些化合物可以通过核苷的Ｃ２’和Ｃ４’位经由一个链或链分子的环化来制备。这些新型核苷具有所需的锁定糖折叠并且被有效地用作药物成分。由这些新型核苷组成的低聚核苷酸被用于低聚核苷酸治疗和诊断化合物。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利
是核苷和低聚核苷酸类似物及其制备方法。
技术介绍
核苷和核苷酸类似物已经长期被用作抗各种病毒和癌症的药物成分。目前，许多核苷和核苷酸类似物正在进行几种疾病的临床试验。在细胞中，核苷和核苷酸被磷酰化或进一步磷酰化为相应的核苷三磷酸酯。核苷三磷酸酯用作DNA或RNA聚合酶抑制剂。核苷三磷酸酯也可以被引入DNA或RNA来干扰DAN或RNA的延长。活性核苷类似物通常容易在靶细胞中磷酰化。相应的核苷三磷酸酯对于聚合酶的催化部位具有高亲和力并且与作为聚合酶底物的天然核苷三磷酸酯竞争。某些核苷类似物在核苷或其单磷酸酯水平作用。一类有希望的核苷类似物是具有构象锁定糖部分的核苷类。已经报道某些构象锁定碳环核苷类似物证明具有有效的抗HCMV,HSV和EBV的活性(Siddiqui等人，Nucleosides Nucleotides 1996,15,235-250；Marquez等人，J.Med.Chem.1996,39,3739-3747)。已经报道构象锁定的碳环AZT 5’-三磷酸酯是HIV逆转录酶的等效抑制剂(Marquez等人，J.Med.Chem.1998,120,2780-2789)。已经发现或报道，也被制备的具有双环糖部分的其它核苷类甚至没有活性(Chao等人，Tetrahedron 1997,53,1957-1970；Okabe等人，Tetrahedron lett.1989,30,2203-2206,Hong等人，Tetrahedron lett.1998,39,225-228)。有利地，构象锁定的核苷类预期对反义低聚核苷酸具有积极地影响。低聚核苷酸作为有效的反义治疗剂已经被认可并且已经研究20年。低聚核苷酸类能够与互补DNA或RNA形成双螺旋或三螺旋并且在病毒和癌症基因组中靶向特定序列。低聚核苷酸类与感兴趣的DNA或RNA靶的特定结合将使相关的DNA或RNA的功能如复制，转录和翻译失活。因此，可以阻断病毒循环或癌症过程而不影响正常细胞的循环。由于天然低聚核苷酸类易变为细胞和细胞外核酸酶，因此已经在研究低聚核苷酸修饰，特别是这些修饰以帮助改进核酸酶抗性和结合亲和力方面作出巨大努力。已经证明含有某些双环核苷的低聚核苷酸类改进了核酸酶稳定性(Leumann等人，Bioorg.Med.Chem.Letts.1995,5,1231-4；Altmann等人，Tetrahedron,Lett.1994,35,2331-2334,7625-7628)。最近合成了具有锁定3’-内型糖折叠的2’-0,4’-C-亚甲基核糖核苷并且被引入低聚核苷酸类。杂交研究表面构象锁定的核苷类可以显著提高修饰的低聚核苷酸类与互补RNA和DNA的杂交(Obika等人，Tetrahedron,Lett.1997,38,8735-8738；Koshkin等人，Tetrahedron 1998,54,3607-3630)。需要新的具有双环糖部分的构象锁定的核苷类。希望这些新核苷类应用于抗病毒，抗癌症和其它治疗。另外，希望由这些新的修饰的核苷组成的低聚核苷酸类对细胞核酸酶具有稳定性并且对核酸靶具有强的亲和力。专利技术概述本专利技术涉及具有普通几何形状的构象锁定的双环-糖核苷类及制备构象锁定的双环-糖核苷类的方法。提供具有双环糖部分核苷类和含有下式的低聚核苷酸类 其中X,Y和Z各自选自O,S,CH2,NR,C=O,C=CH2或者不存在，其中R选自氢，烷基，烯基，炔基，酰基；R1选自腺嘌呤，胞嘧啶，鸟嘌呤，次黄嘌呤，尿嘧啶，胸腺嘧啶，杂环类，H,OCH3,OAc，卤素，磺酸根；R2,R3各自选自H,OH,DMTO,TBDMSO,BnO,THPO,AcO,BzO,OP(NiPr2)O(CH2)2CN,OPO3H,PO3H，二磷酸根，三磷酸根；R2和R3一起可以是PhCHO2,TIPDSO2或DTBSO2。这里所述新核苷类预期被用于抗病毒，抗癌和其它治疗中。由这些修饰的核苷类组成的低聚核苷酸类希望具有生理稳定性和结合亲和力，使其能够用于治疗和诊断中。详细说明本专利技术提供具有3’-内型糖折叠的构象锁定的核苷类及其制备方法。以前报道的双环核苷的制备方法不能用于这里所述的新核苷类似物的制备。所述类似物是由于在核苷类似物中核糖C2’和C4’位之间的成功连接而获得。这里所用缩写“Ac”指乙酰基；缩写“Bn”指苄基；缩写“Bz”指苯甲酰基；缩写“DMT”指二甲氧基三苯甲基；缩写“THP”指四氢吡喃基；缩写“TBDMS”指叔丁基二甲基甲硅烷基；缩写“TIPDS”指四异丙基二甲硅烷基；及缩写“DTBS”指二(叔丁基)甲硅烷基。2,4-桥-呋喃核糖衍生物的合成用1,1,3,3-四异丙基二硅氧烷基(TIPS)保护根据已发表方法(Tejima等人，《有机化学杂志》(J.Org.Chem),28,2999-3003(1963))制备的Ⅰ-α-甲基阿拉伯糖1的03和05位，得到2，经DMSO/DCC/TFA处理变成酮3。接下来经过Wittig反应并除去TIPS以非常高的产率得到烯4。化合物4的05位由叔丁基二甲基甲硅烷基保护，03位用苄基(Bn)保护，得到5。用9-BBN对5进行硼氢化反应，以极高的产率唯一得到2-脱氧-2-羟甲基衍生物6。用4,4’-O-二甲氧基三苯甲基(DMT)氯对2-脱氧-2-羟甲基衍生物6进行三苯甲基化反应并用四丁基氟化铵(TBAF)除去TBS，得到7。流程Ⅰ 将化合物7氧化得到醛8，再用甲醛和氢氧化钠处理8，以极高的产率得到4-羟甲基衍生物9。9经过甲磺酰基化反应，然后除去DMT，得到10。用NaH的THF对其进行环化反应，然后除去甲磺酰基，得到双环糖11。在DMAP存在下用乙酸酐处理化合物11得到12，然后在磺酸存在下用乙酸酐/乙酸处理，得到13，其中C1位的乙酰氧基相对于11的甲氧基为反转取向(1-β)。流程2 2’,4’-桥-双环核苷的合成如下所示，具有2’,4’-桥-糖部分的双环核苷由甲硅烷基化核苷与双环糖缩合而成。13与双(三甲基甲硅烷基)胸腺嘧啶缩合以极高的产率得到14为α-端基异构体。用BCl3处理14同时除去乙酰基和苄基，得到双环α-胸苷15。 13与6-氯-9-三甲基甲硅烷基嘌呤缩合得到α-和β-嘌呤核苷16和17的混合物(α∶β=1∶1至2∶3)，用色谱法可将其分离。 用氨的甲醇溶液处理17和16，然后进行氢解，分别得到腺苷类似物18和19。因为糖部分空间位阻增加，所以氢解过程需要大量催化剂和较长的反应时间。在甲醇钠存在下用巯基乙醇处理17和16，接着进行氢解，分别得到肌苷类似物20和21。 18X=NH219X=NH220X=OH21X=OH 13与甲硅烷基化N2-乙酰基鸟嘌呤缩合得到作为主要产物(30％)的α-鸟苷衍生物22以及少量β-异构体和N7偶合产物。用氨的甲醇溶液处理α-鸟苷衍生物，然后氢解，得到双环α-鸟苷23。 如上所述，缩合反应既可以只生成α-核苷，也可以生成α-和β-核苷混合物，但不优选产生β-端基异构体。为了增加β-核苷的比例，人们对不同的缩合反应条件进行了研究。温度对α-和β-端基异构体的比例没有多少影响，但偶合剂和糖的C1位的官能团对α-和β-端基异构体的比例有显著影响。12与双-本文档来自技高网...

【技术保护点】
下式化合物，＊＊＊其中Ｘ，Ｙ和Ｚ分别选自Ｏ，Ｓ，ＣＨ↓［２］，ＮＲ，Ｃ＝Ｏ，Ｃ＝ＣＨ↓［２］或者不存在，其中Ｒ选自氢，烷基，烯基，炔基，酰基；Ｒ↓［１］选自腺嘌呤，胞嘧啶，鸟嘌呤，次黄嘌呤，尿嘧啶，胸腺嘧啶，杂环类，Ｈ，ＯＣＨ↓ ［３］，ＯＡｃ，卤素，磺酸根；Ｒ↓［２］，Ｒ↓［３］分别自选自Ｈ，ＯＨ，ＤＭＴＯ，ＴＢＤＭＳＯ，ＢｎＯ，ＴＨＰＯ，ＡｃＯ，ＢｚＯ，ＯＰ（ＮｉＰｒ↓［２］）Ｏ（ＣＨ↓［２］）↓［２］ＣＮ，ＯＰＯ↓［３］Ｈ，二磷酸根，三磷酸根；Ｒ↓［２］和 Ｒ↓［３］一起可以是ＰｈＣＨＯ↓［２］，ＴＩＰＤＳＯ↓［２］或ＤＴＢＳＯ↓［２］。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：王广义，
申请(专利权)人：ICN药品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]