含4′-卤素的核苷酸和核苷治疗组合物以及其相关用途制造技术

公开了含卤素的核苷酸和核苷治疗组合物以及其相关用途。在某些实施例中，本公开涉及病毒感染的治疗或预防。此类病毒感染可以包含披膜病毒科、布尼亚病毒科、沙粒病毒科、冠状病毒科、黄病毒科、微小核糖核酸病毒科、东方马脑炎、西方马脑炎和委内瑞拉马脑炎(分别为EEE、WEE和VEE)、基孔肯雅热(CHIK)、埃博拉、流感、RSV和寨卡病毒感染。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含4′-卤素的核苷酸和核苷治疗组合物以及其相关用途相关申请的交叉引用本申请要求于2018年3月7日提交的并且题为“含4′-卤素的核苷酸和核苷治疗组合物以及其相关用途(4′-HALOGENCONTAININGNUCLEOTIDEANDNUCLEOSIDETHERAPEUTICCOMPOSITIONSANDUSESRELATEDTHERETO)”的美国临时专利申请第62/639,725号的优先权，所述美国临时专利申请的全部公开内容通过引用并入本文中。政府支持声明本专利技术是在由国防威胁降低局授予的批准号HDTRA1-13-C-0072和HDTRA1-15-C-0075以及由美国国家过敏和传染病研究所授予的批准号HHSN272201500008C下由政府支持完成的。政府拥有本专利技术的某些权利。
本公开涉及含卤素的核苷酸和核苷治疗组合物以及其相关用途。在某些实施例中，本公开涉及病毒感染的治疗或预防，所述病毒感染例如披膜病毒科、布尼亚病毒科、沙粒病毒科、冠状病毒科、黄病毒科、微小核糖核酸病毒科(picornaviridae)、东方马脑炎、西本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种药物组合物，其包括药学上可接受的赋形剂和式I化合物，/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180307 US 62/639,7251.一种药物组合物，其包括药学上可接受的赋形剂和式I化合物，



或其药用盐或生理盐，其中
X是CH2、CHMe、CMe2、CHF、CF2或CD2；
U是O、S、NH、NR7、CH2、CHF、CF2、CCH2或CCF2；
Q是天然或非天然的核碱基；
R1选自H、










任选地经取代的酯、任选地经取代的支链酯、任选地经取代的碳酸酯、任选地经取代的氨基甲酸酯、任选地经取代的硫代酸酯、任选地经取代的支链硫代酸酯、任选地经取代的硫代碳酸酯、任选地经取代的S-硫代碳酸酯、任选地经取代的二硫代碳酸酯、任选地经取代的硫代氨基甲酸酯、任选地经取代的氧甲氧基羰基、任选地经取代的氧甲氧基硫代羰基、任选地经取代的氧甲基羰基、任选地经取代的氧甲基硫代羰基、L-氨基酸酯、D-氨基酸酯、N-经取代的L-氨基酸酯、N,N-二取代的L-氨基酸酯、N-经取代的D-氨基酸酯、N,N-二取代的D-氨基酸酯、任选地经取代的次磺酰基(sulfenyl)、任选地经取代的酰亚胺酯(imidate)、任选地经取代的腙酸酯(hydrazonate)、任选地经取代的肟基、任选地经取代的亚脒基(imidinyl)、任选地经取代的酰亚胺基(imidyl)、任选地经取代的缩醛胺、任选地经取代的半缩醛胺、任选地经取代的缩醛、任选地经取代的半缩醛、任选地经取代的碳酰亚胺酯(carbonimidate)、任选地经取代的硫代碳酰亚胺酯、任选地经取代的碳酰亚胺基、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺酯(carbamimidate)、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺基(carbamimidyl)、任选地经取代的硫代缩醛、任选地经取代的S-酰基-2-硫代乙基、任选地经取代的双-(酰氧基苄基)酯、任选地经取代的(酰氧基苄基)酯以及BAB-酯，其中R1任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
Y是O或S；
Y1是OH、OY3或BH3-M+；
Y2是OH或BH3-M+；
Y3是芳基、杂芳基或杂环基，其中Y3任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2、R2'、R3、R3'各自独立地选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基(allenyl)、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基(sulfinyl)、氨磺酰基(sulfamoyl)或磺酰基，其中R2、R2'、R3、R3′任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2和R2'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3和R3'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R4是氢或氘；
R5是氢、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、联烯基或脂质，其中R5任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R6、R6'、R6”和R6”'各自独立地选自氢、氘、羟基、氨基、叠氮基、硫醇、酰基、甲酰基、卤素、硝基、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、联烯基、氰基或脂质，其中R6、R6'、R6”和R6”'能够各自任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'各自独立地选自氢、氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R7任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R8任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R9是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R9任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7、R7'、R8和R9能够与其所连接的α-碳和连接到所述α-碳的氨基形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8和R9能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R10是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R10任选地被一个或多个相同或不同的R11取代；
R11是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基；并且
脂质是C11-C22高级烷基、C11-C22高级烷氧基、聚乙二醇或被烷基取代的芳基、或如本文所述的脂质。


2.一种药物组合物，其包括药学上可接受的赋形剂和式II化合物，



或其药用盐或生理盐，其中
X是CH2、CHMe、CMe2、CHF、CF2或CD2；
U是O、S、NH、NR7、CH2、CHF、CF2、CCH2或CCF2；
W是N或CR'；
Z是N或CR”；
R'是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R”是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R”任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R1选自H、










任选地经取代的酯、任选地经取代的支链酯、任选地经取代的碳酸酯、任选地经取代的氨基甲酸酯、任选地经取代的硫代酸酯、任选地经取代的支链硫代酸酯、任选地经取代的硫代碳酸酯、任选地经取代的S-硫代碳酸酯、任选地经取代的二硫代碳酸酯、任选地经取代的硫代氨基甲酸酯、任选地经取代的氧甲氧基羰基、任选地经取代的氧甲氧基硫代羰基、任选地经取代的氧甲基羰基、任选地经取代的氧甲基硫代羰基、L-氨基酸酯、D-氨基酸酯、N-经取代的L-氨基酸酯、N,N-二取代的L-氨基酸酯、N-经取代的D-氨基酸酯、N,N-二取代的D-氨基酸酯、任选地经取代的次磺酰基、任选地经取代的酰亚胺酯、任选地经取代的腙酸酯、任选地经取代的肟基、任选地经取代的亚脒基、任选地经取代的酰亚胺基、任选地经取代的缩醛胺、任选地经取代的半缩醛胺、任选地经取代的缩醛、任选地经取代的半缩醛、任选地经取代的碳酰亚胺酯、任选地经取代的硫代碳酰亚胺酯、任选地经取代的碳酰亚胺基、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺酯、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺基、任选地经取代的硫代缩醛、任选地经取代的S-酰基-2-硫代乙基、任选地经取代的双-(酰氧基苄基)酯、任选地经取代的(酰氧基苄基)酯以及BAB-酯，其中R1任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
Y是O或S；
Y1是OH、OY3或BH3-M+；
Y2是OH或BH3-M+；
Y3是芳基、杂芳基或杂环基，其中Y3任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2、R2'、R3、R3'各自独立地选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R2、R2'、R3、R3'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2和R2'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3和R3'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R4是氢或氘；
R5是氢、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、联烯基或脂质，其中R5任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R6、R6'、R6”和R6”'各自独立地选自氢、氘、羟基、氨基、叠氮基、硫醇、酰基、甲酰基、卤素、硝基、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、联烯基、氰基或脂质，其中R6、R6'、R6”和R6”'能够各自任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'各自独立地选自氢、氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R7任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R8任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R9是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R9任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7、R7'、R8和R9能够与其所连接的α-碳和连接到所述α-碳的氨基形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8和R9能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R10是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R10任选地被一个或多个相同或不同的R11取代；
R11是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基；并且
脂质是C11-C22高级烷基、C11-C22高级烷氧基、聚乙二醇或被烷基取代的芳基、或如本文所述的脂质。


3.一种药物组合物，其包括药学上可接受的赋形剂和式III化合物，



或其药用盐或生理盐，其中
W是N或CR'；
Z是N或CR”；
R'是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R”是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R”任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R1选自H、










任选地经取代的酯、任选地经取代的支链酯、任选地经取代的碳酸酯、任选地经取代的氨基甲酸酯、任选地经取代的硫代酸酯、任选地经取代的支链硫代酸酯、任选地经取代的硫代碳酸酯、任选地经取代的S-硫代碳酸酯、任选地经取代的二硫代碳酸酯、任选地经取代的硫代氨基甲酸酯、任选地经取代的氧甲氧基羰基、任选地经取代的氧甲氧基硫代羰基、任选地经取代的氧甲基羰基、任选地经取代的氧甲基硫代羰基、L-氨基酸酯、D-氨基酸酯、N-经取代的L-氨基酸酯、N,N-二取代的L-氨基酸酯、N-经取代的D-氨基酸酯、N,N-二取代的D-氨基酸酯、任选地经取代的次磺酰基、任选地经取代的酰亚胺酯、任选地经取代的腙酸酯、任选地经取代的肟基、任选地经取代的亚脒基、任选地经取代的酰亚胺基、任选地经取代的缩醛胺、任选地经取代的半缩醛胺、任选地经取代的缩醛、任选地经取代的半缩醛、任选地经取代的碳酰亚胺酯、任选地经取代的硫代碳酰亚胺酯、任选地经取代的碳酰亚胺基、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺酯、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺基、任选地经取代的硫代缩醛、任选地经取代的S-酰基-2-硫代乙基、任选地经取代的双-(酰氧基苄基)酯、任选地经取代的(酰氧基苄基)酯以及BAB-酯，其中R1任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
Y是O或S；
Y1是OH、OY3或BH3-M+；
Y2是OH或BH3-M+；
Y3是芳基、杂芳基或杂环基，其中Y3任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2、R2'、R3、R3'各自独立地选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R2、R2'、R3、R3'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2和R2'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3和R3'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R4是氢或氘；
R5是氢、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、联烯基或脂质，其中R5任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R6、R6'、R6”和R6”'各自独立地选自氢、氘、羟基、氨基、叠氮基、硫醇、酰基、甲酰基、卤素、硝基、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、联烯基、氰基或脂质，其中R6、R6'、R6”和R6”'能够各自任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'各自独立地选自氢、氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R7任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R8任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R9是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R9任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7、R7'、R8和R9能够与其所连接的α-碳和连接到所述α-碳的氨基形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8和R9能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R10是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R10任选地被一个或多个相同或不同的R11取代；
R11是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基；并且
脂质是C11-C22高级烷基、C11-C22高级烷氧基、聚乙二醇或被烷基取代的芳基、或如本文所述的脂质。


4.一种药物组合物，其包括药学上可接受的赋形剂和式IV化合物，



或其药用盐或生理盐，其中
W是N或CR'；
Z是N或CR”；
R'是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R”是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R”任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2、R2'、R3、R3'各自独立地选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R2、R2'、R3、R3'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2和R2'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3和R3'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R4是氢或氘；
R10是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R10任选地被一个或多个相同或不同的R11取代；
R11是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基；并且
脂质是C11-C22高级烷基、C11-C22高级烷氧基、聚乙二醇或被烷基取代的芳基、或如本文所述的脂质。


5.一种药物组合物，其包括药学上可接受的赋形剂和式V化合物，



或其药用盐或生理盐，其中
W是N或CR'；
Z是N或CR”；
R'是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R”是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R”任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2、R2'、R3、R3'各自独立地选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R2、R2'、R3、R3'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2和R2'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3和R3'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R4是氢或氘；
R10是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R10任选地被一个或多个相同或不同的R11取代；
R11是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基；并且
脂质是C11-C22高级烷基、C11-C22高级烷氧基、聚乙二醇或被烷基取代的芳基、或如本文所述的脂质。


6.一种药物组合物，其包括药学上可接受的赋形剂和式VI化合物，



或其药用盐或生理盐，其中
W是N或CR'；
Z是N或CR”；
R'是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R”是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R”任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2、R2'、R3、R3'各自独立地选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R2、R2'、R3、R3'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2和R2'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3和R3'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R4是氢或氘；
R6、R6'、R6”和R6”'各自独立地选自氢、氘、羟基、氨基、叠氮基、硫醇、酰基、甲酰基、卤素、硝基、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、联烯基、氰基或脂质，其中R6、R6'、R6”和R6”'能够各自任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R10是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R10任选地被一个或多个相同或不同的R11取代；
R11是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基；并且
脂质是C11-C22高级烷基、C11-C22高级烷氧基、聚乙二醇或被烷基取代的芳基、或如本文所述的脂质。


7.一种药物组合物，其包括药学上可接受的赋形剂和式VII化合物，



或其药用盐或生理盐，其中
X是CH2、CHMe、CMe2、CHF、CF2或CD2；
U是O、S、NH、NR7、CH2、CHF、CF2、CCH2或CCF2；
Q是天然或非天然的核碱基；
R1选自H、










任选地经取代的酯、任选地经取代的支链酯、任选地经取代的碳酸酯、任选地经取代的氨基甲酸酯、任选地经取代的硫代酸酯、任选地经取代的支链硫代酸酯、任选地经取代的硫代碳酸酯、任选地经取代的S-硫代碳酸酯、任选地经取代的二硫代碳酸酯、任选地经取代的硫代氨基甲酸酯、任选地经取代的氧甲氧基羰基、任选地经取代的氧甲氧基硫代羰基、任选地经取代的氧甲基羰基、任选地经取代的氧甲基硫代羰基、L-氨基酸酯、D-氨基酸酯、N-经取代的L-氨基酸酯、N,N-二取代的L-氨基酸酯、N-经取代的D-氨基酸酯、N,N-二取代的D-氨基酸酯、任选地经取代的次磺酰基、任选地经取代的酰亚胺酯、任选地经取代的腙酸酯、任选地经取代的肟基、任选地经取代的亚脒基、任选地经取代的酰亚胺基、任选地经取代的缩醛胺、任选地经取代的半缩醛胺、任选地经取代的缩醛、任选地经取代的半缩醛、任选地经取代的碳酰亚胺酯、任选地经取代的硫代碳酰亚胺酯、任选地经取代的碳酰亚胺基、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺酯、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺基、任选地经取代的硫代缩醛、任选地经取代的S-酰基-2-硫代乙基、任选地经取代的双-(酰氧基苄基)酯、任选地经取代的(酰氧基苄基)酯以及BAB-酯，其中R1任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
Y是O或S；
Y1是OH、OY3或BH3-M+；
Y2是OH或BH3-M+；
Y3是芳基、杂芳基或杂环基，其中Y3任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2、R2′、R3、R3'各自独立地选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R2、R2'、R3、R3'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2和R2'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3和R3'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R5是氢、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、联烯基或脂质，其中R5任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R6、R6'、R6”和R6”'各自独立地选自氢、氘、羟基、氨基、叠氮基、硫醇、酰基、甲酰基、卤素、硝基、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、联烯基、氰基或脂质，其中R6、R6'、R6”和R6”'能够各自任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'各自独立地选自氢、氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R7任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R8任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R9是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R9任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7、R7'、R8和R9能够与其所连接的α-碳和连接到所述α-碳的氨基形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8和R9能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R10是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R10任选地被一个或多个相同或不同的R11取代；
R11是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基；并且
脂质是C11-C22高级烷基、C11-C22高级烷氧基、聚乙二醇或被烷基取代的芳基、或如本文所述的脂质。


8.一种药物组合物，其包括药学上可接受的赋形剂和式VIII化合物，



或其药用盐或生理盐，其中
X是CH2、CHMe、CMe2、CHF、CF2或CD2；
U是O、S、NH、NR7、CH2、CHF、CF2、CCH2或CCF2；
W是N或CR'；
Z是N或CR”；
R'是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R”是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R”任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R1选自H、










任选地经取代的酯、任选地经取代的支链酯、任选地经取代的碳酸酯、任选地经取代的氨基甲酸酯、任选地经取代的硫代酸酯、任选地经取代的支链硫代酸酯、任选地经取代的硫代碳酸酯、任选地经取代的S-硫代碳酸酯、任选地经取代的二硫代碳酸酯、任选地经取代的硫代氨基甲酸酯、任选地经取代的氧甲氧基羰基、任选地经取代的氧甲氧基硫代羰基、任选地经取代的氧甲基羰基、任选地经取代的氧甲基硫代羰基、L-氨基酸酯、D-氨基酸酯、N-经取代的L-氨基酸酯、N,N-二取代的L-氨基酸酯、N-经取代的D-氨基酸酯、N,N-二取代的D-氨基酸酯、任选地经取代的次磺酰基、任选地经取代的酰亚胺酯、任选地经取代的腙酸酯、任选地经取代的肟基、任选地经取代的亚脒基、任选地经取代的酰亚胺基、任选地经取代的缩醛胺、任选地经取代的半缩醛胺、任选地经取代的缩醛、任选地经取代的半缩醛、任选地经取代的碳酰亚胺酯、任选地经取代的硫代碳酰亚胺酯、任选地经取代的碳酰亚胺基、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺酯、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺基、任选地经取代的硫代缩醛、任选地经取代的S-酰基-2-硫代乙基、任选地经取代的双-(酰氧基苄基)酯、任选地经取代的(酰氧基苄基)酯以及BAB-酯，其中R1任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
Y是O或S；
Y1是OH、OY3或BH3-M+；
Y2是OH或BH3-M+；
Y3是芳基、杂芳基或杂环基，其中Y3任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2、R2'、R3、R3'各自独立地选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R2、R2'、R3、R3'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2和R2'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3和R3'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R5是氢、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、联烯基或脂质，其中R5任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R6、R6'、R6″和R6”'各自独立地选自氢、氘、羟基、氨基、叠氮基、硫醇、酰基、甲酰基、卤素、硝基、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、联烯基、氰基或脂质，其中R6、R6'、R6”和R6”'能够各自任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'各自独立地选自氢、氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R7任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R8任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R9是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R9任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7、R7'、R8和R9能够与其所连接的α-碳和连接到所述α-碳的氨基形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8和R9能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R10是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R10任选地被一个或多个相同或不同的R11取代；
R11是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基；并且
脂质是C11-C22高级烷基、C11-C22高级烷氧基、聚乙二醇或被烷基取代的芳基、或如本文所述的脂质。


9.一种药物组合物，其包括药学上可接受的赋形剂和式IX化合物，



或其药用盐或生理盐，其中
W是N或CR'；
Z是N或CR”；
R'是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R”是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R”任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R1选自H、










任选地经取代的酯、任选地经取代的支链酯、任选地经取代的碳酸酯、任选地经取代的氨基甲酸酯、任选地经取代的硫代酸酯、任选地经取代的支链硫代酸酯、任选地经取代的硫代碳酸酯、任选地经取代的S-硫代碳酸酯、任选地经取代的二硫代碳酸酯、任选地经取代的硫代氨基甲酸酯、任选地经取代的氧甲氧基羰基、任选地经取代的氧甲氧基硫代羰基、任选地经取代的氧甲基羰基、任选地经取代的氧甲基硫代羰基、L-氨基酸酯、D-氨基酸酯、N-经取代的L-氨基酸酯、N,N-二取代的L-氨基酸酯、N-经取代的D-氨基酸酯、N,N-二取代的D-氨基酸酯、任选地经取代的次磺酰基、任选地经取代的酰亚胺酯、任选地经取代的腙酸酯、任选地经取代的肟基、任选地经取代的亚脒基、任选地经取代的酰亚胺基、任选地经取代的缩醛胺、任选地经取代的半缩醛胺、任选地经取代的缩醛、任选地经取代的半缩醛、任选地经取代的碳酰亚胺酯、任选地经取代的硫代碳酰亚胺酯、任选地经取代的碳酰亚胺基、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺酯、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺基、任选地经取代的硫代缩醛、任选地经取代的S-酰基-2-硫代乙基、任选地经取代的双-(酰氧基苄基)酯、任选地经取代的(酰氧基苄基)酯以及BAB-酯，其中R1任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
Y是O或S；
Y1是OH、OY3或BH3-M+；
Y2是OH或BH3-M+；
Y3是芳基、杂芳基或杂环基，其中Y3任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2、R2'、R3、R3'各自独立地选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R2、R2′、R3、R3'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2和R2'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3和R3'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R5是氢、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、联烯基或脂质，其中R5任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R6、R6'、R6”和R6”'各自独立地选自氢、氘、羟基、氨基、叠氮基、硫醇、酰基、甲酰基、卤素、硝基、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、联烯基、氰基或脂质，其中R6、R6'、R6”和R6”'能够各自任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'各自独立地选自氢、氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R7任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R8任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R9是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R9任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7、R7'、R8和R9能够与其所连接的α-碳和连接到所述α-碳的氨基形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8和R9能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R10是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R10任选地被一个或多个相同或不同的R11取代；
R11是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基；并且
脂质是C11-C22高级烷基、C11-C22高级烷氧基、聚乙二醇或被烷基取代的芳基、或如本文所述的脂质。


10.一种药物组合物，其包括药学上可接受的赋形剂和式X化合物，



或其药用盐或生理盐，其中
W是N或CR'；
Z是N或CR”；
R'是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R”是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R”任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2、R2'、R3、R3'各自独立地选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R2、R2'、R3、R3'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2和R2'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3和R3'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R10是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R10任选地被一个或多个相同或不同的R11取代；
R11是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基；并且
脂质是C11-C22高级烷基、C11-C22高级烷氧基、聚乙二醇或被烷基取代的芳基、或如本文所述的脂质。


11.一种药物组合物，其包括药学上可接受的赋形剂和式XI化合物，



或其药用盐或生理盐，其中
W是N或CR'；
Z是N或CR”；
R'是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R”是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R”任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2、R2'、R3、R3'各自独立地选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R2、R2'、R3、R3'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2和R2'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3和R3'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R10是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R10任选地被一个或多个相同或不同的R11取代；
R11是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基；并且
脂质是C11-C22高级烷基、C11-C22高级烷氧基、聚乙二醇或被烷基取代的芳基、或如本文所述的脂质。


12.一种药物组合物，其包括药学上可接受的赋形剂和式XII化合物，



或其药用盐或生理盐，其中
W是N或CR'；
Z是N或CR”；
R'是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R”是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R”任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2、R2'、R3、R3'各自独立地选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R2、R2'、R3、R3'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2和R2'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3和R3'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R6、R6'、R6”和R6”'各自独立地选自氢、氘、羟基、氨基、叠氮基、硫醇、酰基、甲酰基、卤素、硝基、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、联烯基、氰基或脂质，其中R6、R6'、R6”和R6”'能够各自任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R10是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R10任选地被一个或多个相同或不同的R11取代；
R11是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基；并且
脂质是C11-C22高级烷基、C11-C22高级烷氧基、聚乙二醇或被烷基取代的芳基、或如本文所述的脂质。


13.一种药物组合物，其包括药学上可接受的赋形剂和式XIII化合物，



或其药用盐或生理盐，其中
X是CH2、CHMe、CMe2、CHF、CF2或CD2；
U是S、NH、NR7、CH2、CHF、CF2、CCH2或CCF2；
W是N或CR'；
Z是N或CR”；
R'是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R”是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R”任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R1选自H、










任选地经取代的酯、任选地经取代的支链酯、任选地经取代的碳酸酯、任选地经取代的氨基甲酸酯、任选地经取代的硫代酸酯、任选地经取代的支链硫代酸酯、任选地经取代的硫代碳酸酯、任选地经取代的S-硫代碳酸酯、任选地经取代的二硫代碳酸酯、任选地经取代的硫代氨基甲酸酯、任选地经取代的氧甲氧基羰基、任选地经取代的氧甲氧基硫代羰基、任选地经取代的氧甲基羰基、任选地经取代的氧甲基硫代羰基、L-氨基酸酯、D-氨基酸酯、N-经取代的L-氨基酸酯、N,N-二取代的L-氨基酸酯、N-经取代的D-氨基酸酯、N,N-二取代的D-氨基酸酯、任选地经取代的次磺酰基、任选地经取代的酰亚胺酯、任选地经取代的腙酸酯、任选地经取代的肟基、任选地经取代的亚脒基、任选地经取代的酰亚胺基、任选地经取代的缩醛胺、任选地经取代的半缩醛胺、任选地经取代的缩醛、任选地经取代的半缩醛、任选地经取代的碳酰亚胺酯、任选地经取代的硫代碳酰亚胺酯、任选地经取代的碳酰亚胺基、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺酯、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺基、任选地经取代的硫代缩醛、任选地经取代的S-酰基-2-硫代乙基、任选地经取代的双-(酰氧基苄基)酯、任选地经取代的(酰氧基苄基)酯以及BAB-酯，其中R1任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
Y是O或S；
Y1是OH、OY3或BH3-M+；
Y2是OH或BH3-M+；
Y3是芳基、杂芳基或杂环基，其中Y3任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2、R2'、R3、R3'各自独立地选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R2、R2'、R3、R3'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2和R2'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3和R3'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R5是氢、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、联烯基或脂质，其中R5任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R6、R6'、R6”和R6”'各自独立地选自氢、氘、羟基、氨基、叠氮基、硫醇、酰基、甲酰基、卤素、硝基、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、联烯基、氰基或脂质，其中R6、R6'、R6”和R6”'能够各自任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'各自独立地选自氢、氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R7任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R8任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R9是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R9任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7、R7'、R8和R9能够与其所连接的α-碳和连接到所述α-碳的氨基形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8和R9能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R10是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R10任选地被一个或多个相同或不同的R11取代；
R11是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基；并且
脂质是C11-C22高级烷基、C11-C22高级烷氧基、聚乙二醇或被烷基取代的芳基、或如本文所述的脂质。


14.一种药物组合物，其包括药学上可接受的赋形剂和式XIV化合物，



或其药用盐或生理盐，其中
X是CHMe、CMe2、CHF、CF2或CD2；
W是N或CR'；
Z是N或CR”；
R'是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R”是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R”任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R1选自H、










任选地经取代的酯、任选地经取代的支链酯、任选地经取代的碳酸酯、任选地经取代的氨基甲酸酯、任选地经取代的硫代酸酯、任选地经取代的支链硫代酸酯、任选地经取代的硫代碳酸酯、任选地经取代的S-硫代碳酸酯、任选地经取代的二硫代碳酸酯、任选地经取代的硫代氨基甲酸酯、任选地经取代的氧甲氧基羰基、任选地经取代的氧甲氧基硫代羰基、任选地经取代的氧甲基羰基、任选地经取代的氧甲基硫代羰基、L-氨基酸酯、D-氨基酸酯、N-经取代的L-氨基酸酯、N,N-二取代的L-氨基酸酯、N-经取代的D-氨基酸酯、N,N-二取代的D-氨基酸酯、任选地经取代的次磺酰基、任选地经取代的酰亚胺酯、任选地经取代的腙酸酯、任选地经取代的肟基、任选地经取代的亚脒基、任选地经取代的酰亚胺基、任选地经取代的缩醛胺、任选地经取代的半缩醛胺、任选地经取代的缩醛、任选地经取代的半缩醛、任选地经取代的碳酰亚胺酯、任选地经取代的硫代碳酰亚胺酯、任选地经取代的碳酰亚胺基、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺酯、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺基、任选地经取代的硫代缩醛、任选地经取代的S-酰基-2-硫代乙基、任选地经取代的双-(酰氧基苄基)酯、任选地经取代的(酰氧基苄基)酯以及BAB-酯，其中R1任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
Y是O或S；
Y1是OH、OY3或BH3-M+；
Y2是OH或BH3-M+；
Y3是芳基、杂芳基或杂环基，其中Y3任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2、R2'、R3、R3'各自独立地选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R2、R2'、R3、R3'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2和R2'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3和R3'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R5是氢、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、联烯基或脂质，其中R5任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R6、R6'、R6”和R6”'各自独立地选自氢、氘、羟基、氨基、叠氮基、硫醇、酰基、甲酰基、卤素、硝基、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、联烯基、氰基或脂质，其中R6、R6'、R6”和R6”'能够各自任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'各自独立地选自氢、氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R7任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R8任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R9是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R9任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7、R7'、R8和R9能够与其所连接的α-碳和连接到所述α-碳的氨基形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8和R9能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R10是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R10任选地被一个或多个相同或不同的R11取代；
R11是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基；并且
脂质是C11-C22高级烷基、C11-C22高级烷氧基、聚乙二醇或被烷基取代的芳基、或如本文所述的脂质。


15.一种药物组合物，其包括药学上可接受的赋形剂和式XV化合物，



或其药用盐或生理盐，其中
W是N或CR'；
Z是N或CR”；
R'是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R”是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R”任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R1选自H、










任选地经取代的酯、任选地经取代的支链酯、任选地经取代的碳酸酯、任选地经取代的氨基甲酸酯、任选地经取代的硫代酸酯、任选地经取代的支链硫代酸酯、任选地经取代的硫代碳酸酯、任选地经取代的S-硫代碳酸酯、任选地经取代的二硫代碳酸酯、任选地经取代的硫代氨基甲酸酯、任选地经取代的氧甲氧基羰基、任选地经取代的氧甲氧基硫代羰基、任选地经取代的氧甲基羰基、任选地经取代的氧甲基硫代羰基、L-氨基酸酯、D-氨基酸酯、N-经取代的L-氨基酸酯、N,N-二取代的L-氨基酸酯、N-经取代的D-氨基酸酯、N,N-二取代的D-氨基酸酯、任选地经取代的次磺酰基、任选地经取代的酰亚胺酯、任选地经取代的腙酸酯、任选地经取代的肟基、任选地经取代的亚脒基、任选地经取代的酰亚胺基、任选地经取代的缩醛胺、任选地经取代的半缩醛胺、任选地经取代的缩醛、任选地经取代的半缩醛、任选地经取代的碳酰亚胺酯、任选地经取代的硫代碳酰亚胺酯、任选地经取代的碳酰亚胺基、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺酯、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺基、任选地经取代的硫代缩醛、任选地经取代的S-酰基-2-硫代乙基、任选地经取代的双-(酰氧基苄基)酯、任选地经取代的(酰氧基苄基)酯以及BAB-酯，其中R1任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
Y是O或S；
Y1是OH、OY3或BH3-M+；
Y2是OH或BH3-M+；
Y3是芳基、杂芳基或杂环基，其中Y3任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2选自氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R2任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2'选自氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R2'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R3任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3'选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R3'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2和R2'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3和R3'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R5是氢、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、联烯基或脂质，其中R5任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R6、R6'、R6”和R6”'各自独立地选自氢、氘、羟基、氨基、叠氮基、硫醇、酰基、甲酰基、卤素、硝基、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、联烯基、氰基或脂质，其中R6、R6'、R6”和R6”'能够各自任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'各自独立地选自氢、氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R7任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R8任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R9是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R9任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7、R7'、R8和R9能够与其所连接的α-碳和连接到所述α-碳的氨基形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8和R9能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R10是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R10任选地被一个或多个相同或不同的R11取代；
R11是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基；并且
脂质是C11-C22高级烷基、C11-C22高级烷氧基、聚乙二醇或被烷基取代的芳基、或如本文所述的脂质。


16.一种药物组合物，其包括药学上可接受的赋形剂和式XVI化合物，



或其药用盐或生理盐，其中
W是N或CR'；
Z是N或CR”；
R'是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R”是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R”任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R1选自H、







任选地经取代的酯、任选地经取代的支链酯、任选地经取代的碳酸酯、任选地经取代的氨基甲酸酯、任选地经取代的硫代酸酯、任选地经取代的支链硫代酸酯、任选地经取代的硫代碳酸酯、任选地经取代的S-硫代碳酸酯、任选地经取代的二硫代碳酸酯、任选地经取代的硫代氨基甲酸酯、任选地经取代的氧甲氧基羰基、任选地经取代的氧甲氧基硫代羰基、任选地经取代的氧甲基羰基、任选地经取代的氧甲基硫代羰基、L-氨基酸酯、D-氨基酸酯、N-经取代的L-氨基酸酯、N,N-二取代的L-氨基酸酯、N-经取代的D-氨基酸酯、N,N-二取代的D-氨基酸酯、任选地经取代的次磺酰基、任选地经取代的酰亚胺酯、任选地经取代的腙酸酯、任选地经取代的肟基、任选地经取代的亚脒基、任选地经取代的酰亚胺基、任选地经取代的缩醛胺、任选地经取代的半缩醛胺、任选地经取代的缩醛、任选地经取代的半缩醛、任选地经取代的碳酰亚胺酯、任选地经取代的硫代碳酰亚胺酯、任选地经取代的碳酰亚胺基、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺酯、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺基、任选地经取代的硫代缩醛、任选地经取代的S-酰基-2-硫代乙基、任选地经取代的双-(酰氧基苄基)酯、任选地经取代的(酰氧基苄基)酯以及BAB-酯，其中R1任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
Y是O或S；
Y1是OH、OY3或BH3-M+；
Y2是OH或BH3-M+；
Y3是芳基、杂芳基或杂环基，其中Y3任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R3任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3'选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R3'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3和R3'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R5是氢、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、联烯基或脂质，其中R5任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R6、R6'、R6”和R6”'各自独立地选自氢、氘、羟基、氨基、叠氮基、硫醇、酰基、甲酰基、卤素、硝基、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、联烯基、氰基或脂质，其中R6、R6'、R6”和R6”'能够各自任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'各自独立地选自氢、氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R7任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R8任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R9是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R9任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7、R7'、R8和R9能够与其所连接的α-碳和连接到所述α-碳的氨基形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8和R9能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R10是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R10任选地被一个或多个相同或不同的R11取代；
R11是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基；并且
脂质是C11-C22高级烷基、C11-C22高级烷氧基、聚乙二醇或被烷基取代的芳基、或如本文所述的脂质。


17.一种药物组合物，其包括药学上可接受的赋形剂和式XVII化合物，



或其药用盐或生理盐，其中
W是N或CR'；
Z是N或CR”；
R'是氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R”是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R”任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R1选自H、










任选地经取代的酯、任选地经取代的支链酯、任选地经取代的碳酸酯、任选地经取代的氨基甲酸酯、任选地经取代的硫代酸酯、任选地经取代的支链硫代酸酯、任选地经取代的硫代碳酸酯、任选地经取代的S-硫代碳酸酯、任选地经取代的二硫代碳酸酯、任选地经取代的硫代氨基甲酸酯、任选地经取代的氧甲氧基羰基、任选地经取代的氧甲氧基硫代羰基、任选地经取代的氧甲基羰基、任选地经取代的氧甲基硫代羰基、L-氨基酸酯、D-氨基酸酯、N-经取代的L-氨基酸酯、N,N-二取代的L-氨基酸酯、N-经取代的D-氨基酸酯、N,N-二取代的D-氨基酸酯、任选地经取代的次磺酰基、任选地经取代的酰亚胺酯、任选地经取代的腙酸酯、任选地经取代的肟基、任选地经取代的亚脒基、任选地经取代的酰亚胺基、任选地经取代的缩醛胺、任选地经取代的半缩醛胺、任选地经取代的缩醛、任选地经取代的半缩醛、任选地经取代的碳酰亚胺酯、任选地经取代的硫代碳酰亚胺酯、任选地经取代的碳酰亚胺基、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺酯、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺基、任选地经取代的硫代缩醛、任选地经取代的S-酰基-2-硫代乙基、任选地经取代的双-(酰氧基苄基)酯、任选地经取代的(酰氧基苄基)酯以及BAB-酯，其中R1任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
Y是O或S；
Y1是OH、OY3或BH3-M+；
Y2是OH或BH3-M+；
Y3是芳基、杂芳基或杂环基，其中Y3任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2选自氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R2任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3和R3'各自独立地选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R3和R3'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3和R3'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R5是氢、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、联烯基或脂质，其中R5任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R6、R6'、R6″和R6”'各自独立地选自氢、氘、羟基、氨基、叠氮基、硫醇、酰基、甲酰基、卤素、硝基、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、联烯基、氰基或脂质，其中R6、R6'、R6”和R6”'能够各自任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'各自独立地选自氢、氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R7任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R8任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R9是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R9任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7、R7'、R8和R9能够与其所连接的α-碳和连接到所述α-碳的氨基形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8和R9能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R10是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R10任选地被一个或多个相同或不同的R11取代；
R11是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基；并且
脂质是C11-C22高级烷基、C11-C22高级烷氧基、聚乙二醇或被烷基取代的芳基、或如本文所述的脂质。


18.一种药物组合物，其包括药学上可接受的赋形剂和式XVIII化合物，



或其药用盐或生理盐，其中
Z是N或CR”；
R”是氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R”任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R1选自H、










任选地经取代的酯、任选地经取代的支链酯、任选地经取代的碳酸酯、任选地经取代的氨基甲酸酯、任选地经取代的硫代酸酯、任选地经取代的支链硫代酸酯、任选地经取代的硫代碳酸酯、任选地经取代的S-硫代碳酸酯、任选地经取代的二硫代碳酸酯、任选地经取代的硫代氨基甲酸酯、任选地经取代的氧甲氧基羰基、任选地经取代的氧甲氧基硫代羰基、任选地经取代的氧甲基羰基、任选地经取代的氧甲基硫代羰基、L-氨基酸酯、D-氨基酸酯、N-经取代的L-氨基酸酯、N,N-二取代的L-氨基酸酯、N-经取代的D-氨基酸酯、N,N-二取代的D-氨基酸酯、任选地经取代的次磺酰基、任选地经取代的酰亚胺酯、任选地经取代的腙酸酯、任选地经取代的肟基、任选地经取代的亚脒基、任选地经取代的酰亚胺基、任选地经取代的缩醛胺、任选地经取代的半缩醛胺、任选地经取代的缩醛、任选地经取代的半缩醛、任选地经取代的碳酰亚胺酯、任选地经取代的硫代碳酰亚胺酯、任选地经取代的碳酰亚胺基、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺酯、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺基、任选地经取代的硫代缩醛、任选地经取代的S-酰基-2-硫代乙基、任选地经取代的双-(酰氧基苄基)酯、任选地经取代的(酰氧基苄基)酯以及BAB-酯，其中R1任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
Y是O或S；
Y1是OH、OY3或BH3-M+；
Y2是OH或BH3-M+；
Y3是芳基、杂芳基或杂环基，其中Y3任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R2选自氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R2任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3和R3'各自独立地选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R3和R3'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3和R3'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R5是氢、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、联烯基或脂质，其中R5任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R6、R6'、R6”和R6”'各自独立地选自氢、氘、羟基、氨基、叠氮基、硫醇、酰基、甲酰基、卤素、硝基、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、联烯基、氰基或脂质，其中R6、R6'、R6”和R6”'能够各自任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'各自独立地选自氢、氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R7任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R8任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R9是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R9任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7、R7'、R8和R9能够与其所连接的α-碳和连接到所述α-碳的氨基形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8和R9能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R10是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R10任选地被一个或多个相同或不同的R11取代；
R11是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基；并且
脂质是C11-C22高级烷基、C11-C22高级烷氧基、聚乙二醇或被烷基取代的芳基、或如本文所述的脂质。


19.一种药物组合物，其包括药学上可接受的赋形剂和式XIX化合物，



或其药用盐或生理盐，其中
W是N或CR'；
Z是N或CR”；
R'是氢、氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R”是氘、卤素、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R”任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R1选自H、










任选地经取代的酯、任选地经取代的支链酯、任选地经取代的碳酸酯、任选地经取代的氨基甲酸酯、任选地经取代的硫代酸酯、任选地经取代的支链硫代酸酯、任选地经取代的硫代碳酸酯、任选地经取代的S-硫代碳酸酯、任选地经取代的二硫代碳酸酯、任选地经取代的硫代氨基甲酸酯、任选地经取代的氧甲氧基羰基、任选地经取代的氧甲氧基硫代羰基、任选地经取代的氧甲基羰基、任选地经取代的氧甲基硫代羰基、L-氨基酸酯、D-氨基酸酯、N-经取代的L-氨基酸酯、N,N-二取代的L-氨基酸酯、N-经取代的D-氨基酸酯、N,N-二取代的D-氨基酸酯、任选地经取代的次磺酰基、任选地经取代的酰亚胺酯、任选地经取代的腙酸酯、任选地经取代的肟基、任选地经取代的亚脒基、任选地经取代的酰亚胺基、任选地经取代的缩醛胺、任选地经取代的半缩醛胺、任选地经取代的缩醛、任选地经取代的半缩醛、任选地经取代的碳酰亚胺酯、任选地经取代的硫代碳酰亚胺酯、任选地经取代的碳酰亚胺基、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺酯、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺基、任选地经取代的硫代缩醛、任选地经取代的S-酰基-2-硫代乙基、任选地经取代的双-(酰氧基苄基)酯、任选地经取代的(酰氧基苄基)酯以及BAB-酯，其中R1任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
Y是O或S；
Y1是OH、OY3或BH3-M+；
Y2是OH或BH3-M+；
Y3是芳基、杂芳基或杂环基，其中Y3任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R3任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3'选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R3'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3和R3'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R5是氢、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、联烯基或脂质，其中R5任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R6、R6'、R6”和R6”'各自独立地选自氢、氘、羟基、氨基、叠氮基、硫醇、酰基、甲酰基、卤素、硝基、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、联烯基、氰基或脂质，其中R6、R6'、R6”和R6”'能够各自任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'各自独立地选自氢、氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R7任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R8任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R9是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R9任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7、R7'、R8和R9能够与其所连接的α-碳和连接到所述α-碳的氨基形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R7和R7'能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R8和R9能够与其所连接的α-碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R10是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基，其中R10任选地被一个或多个相同或不同的R11取代；
R11是氘、羟基、叠氮基、硫醇、氨基、氰基、卤素、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、烷氧基、碳环氧基、杂碳环氧基、芳氧基、杂芳氧基、杂环氧基、环烷氧基、环烯氧基、烷基氨基、(烷基)2氨基、碳环氨基、杂碳环氨基、芳基氨基、杂芳基氨基、杂环基氨基、环烷基氨基、环烯基氨基、烷硫基、碳环硫基、杂碳环硫基、芳硫基、杂芳基硫基、杂环硫基、环烷基硫基、环烯基硫基、联烯基、亚磺酰基、氨磺酰基、磺酰基、脂质、硝基或羰基；并且
脂质是C11-C22高级烷基、C11-C22高级烷氧基、聚乙二醇或被烷基取代的芳基、或如本文所述的脂质。


20.一种药物组合物，其包括药学上可接受的赋形剂和式XX化合物，



或其药用盐或生理盐，其中
W是N或CR'；
R'是氘、氯、碘、羟基、氨基、硫醇、烷基、烯基、炔基、芳基、杂芳基、碳环基、杂碳环基、环烷基、杂环基或酰基，其中R'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R1选自H、










任选地经取代的酯、任选地经取代的支链酯、任选地经取代的碳酸酯、任选地经取代的氨基甲酸酯、任选地经取代的硫代酸酯、任选地经取代的支链硫代酸酯、任选地经取代的硫代碳酸酯、任选地经取代的S-硫代碳酸酯、任选地经取代的二硫代碳酸酯、任选地经取代的硫代氨基甲酸酯、任选地经取代的氧甲氧基羰基、任选地经取代的氧甲氧基硫代羰基、任选地经取代的氧甲基羰基、任选地经取代的氧甲基硫代羰基、L-氨基酸酯、D-氨基酸酯、N-经取代的L-氨基酸酯、N,N-二取代的L-氨基酸酯、N-经取代的D-氨基酸酯、N,N-二取代的D-氨基酸酯、任选地经取代的次磺酰基、任选地经取代的酰亚胺酯、任选地经取代的腙酸酯、任选地经取代的肟基、任选地经取代的亚脒基、任选地经取代的酰亚胺基、任选地经取代的缩醛胺、任选地经取代的半缩醛胺、任选地经取代的缩醛、任选地经取代的半缩醛、任选地经取代的碳酰亚胺酯、任选地经取代的硫代碳酰亚胺酯、任选地经取代的碳酰亚胺基、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺酯、任选地经取代的氨基甲酸酰亚胺基、任选地经取代的硫代缩醛、任选地经取代的S-酰基-2-硫代乙基、任选地经取代的双-(酰氧基苄基)酯、任选地经取代的(酰氧基苄基)酯以及BAB-酯，其中R1任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
Y是O或S；
Y1是OH、OY3或BH3-M+；
Y2是OH或BH3-M+；
Y3是芳基、杂芳基或杂环基，其中Y3任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3选自氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R3任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3'选自氢、氘、烷基、烯基、炔基、联烯基、烷氧基、羟基、硫醇、氨基、叠氮基、甲酰基、酰基、氰基、卤素、芳基、杂芳基、杂环基、碳环基、杂碳环基、亚磺酰基、氨磺酰基或磺酰基，其中R3'任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R3和R3'能够与其所连接的碳形成环，其中所述环任选地被一个或多个相同或不同的R10取代；
R5是氢、烷基、烯基、炔基、碳环基、杂碳环基、芳基、杂芳基、杂环基、环烷基、环烯基、联...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治·R·佩因特，大卫·佩里曼，格雷戈里·R·布鲁姆林，
申请(专利权)人：埃默里大学，
类型：发明
国别省市：美国;US