4’-取代核苷的晶型、制备和应用制造技术

本发明专利技术公开了结构如下的4’‑取代核苷化合物I的晶型、制备和应用,包括它们的盐，前药和组合物。动物药代动力学研究结果证明，化合物Ia和Ig在HIV靶细胞，外周血单核细胞(PBMC)内的有效药物浓度分别在7天和5天后仍能有效地抑制HIV的复制。因此，化合物I可以作为预防和治疗艾滋病的长效药物。

Crystal form, preparation and application of 4'-substituted nucleosides

The present invention discloses the crystal form, preparation and application of 4'- substituted nucleoside compound I with the following structure, including their salts, prodrugs and compositions. Animal pharmacokinetic studies showed that compounds Ia and Ig could effectively inhibit HIV replication in target cells and peripheral blood mononuclear cells (PBMC) after 7 and 5 days, respectively. Therefore, compound I can be used as a long-term drug to prevent and treat AIDS.

【技术实现步骤摘要】
4’-取代核苷的晶型、制备和应用
本专利技术涉及4’-取代核苷的晶型、制备和应用,属于药物化学领域。
技术介绍
HIV感染引起艾滋病发作,从1981年美国发现第一例艾滋病患者，到目前世界上大约有三千九百万艾滋病病人。艾滋病已成为人类健康的一个重大威胁。艾滋病病毒(HIV)的复制经过吸附、侵入和脱壳、逆转录、整合病毒RNA和蛋白质的合成、装配、释放和成熟等过程完成。其中每个环节均可作为抑制HIV药物的靶点。经过三十多年的研究，包括合并用药在内，已有40个艾滋病治疗药被美国FDA批准用于临床。根据这些药物的作用机理，它们主要可以分为：核苷和非核苷类逆转录酶抑制剂、蛋白酶抑制剂、侵入抑制剂和整合酶抑制剂等几大类。这些药物能有效地抑制HIV的复制，但都不能治愈艾滋病，而且，使用这些药物治疗一段时间后，病毒的耐药性就会不断产生，使现有药物治疗失去作用。所以用不同作用机理的HIV抑制剂组合治疗艾滋病已成为一种标准的治疗策略。但是，即使联合用药治疗艾滋病，新耐药性仍会不断出现。因此，仍然需要继续寻找具有新作用机理的艾滋病治疗药物。另外，到目前为止，所有艾滋病治疗药物都必须每天至少服药一次，长期服药成为病人的负担，因此，开发长效艾滋病治疗药物十分必要。2’-脱氧核苷是用于临床的主要一类HIV抑制剂，它们通过抑制逆转录酶发挥药物作用。目前临床用核苷类HIV抑制剂都是3'-脱氧核苷。由于没有3'-OH，药物嵌入HIV的DNA后，使HIV的DNA延长终止，从而成为HIV的DNA合成终止剂，并因此达到抑制HIV的复制效果。近年来，具有3’-OH的核苷，如化合物Id(C.A.StoddartetalAntimicrob.AgentsChemother.2015,59,4190)和Ig(Q.WangetalEur.J.Med.Chem.2011,46,4178)相继被报道具有显著抑制HIV的活性。其结构特点是在4’-位都有一个大的取代基,如化合物Id中的乙炔基和Ig中的叠氮基。由于这些大取代基的引入，使这些核苷磷酸酯被结合进入病毒DNA后，因其位阻效应，使病毒的DNA的延长变得缓慢或终止，达到抑制HIV复制的目的。腺嘌呤核苷中，2-氟的引进使4’-乙炔基-2’-脱氧腺苷的抑制HIV活性(EdA的EC50＝11nM)提高(Id，FEdA的EC50＝0.05nM)了2200倍(E.MichailidisetalJ.Biol.Chem.2009,284,35681)。而2-氟引入泰诺福韦对其抗HIV活性的影响正好相反。文献报道，替诺福韦(Tenofovir)的膦酸二酰胺和膦酸胺酯前药的抗HIV活性相当(F.Pertusati,etalEur.J.Med.Chem.2014,78,259),其EC50在0.019和0.03之间。而2-氟取代的泰诺福韦膦酸二酰胺的抗HIV活性则降低了183-1377倍(EC50＝5.51uM)。所以，2-氟取代对产物的抑制HIV活性的影响是不可预测的。美国专利(J.ChangUS8835615,2014)披露了化合物Ia的化学结构，但是，没有其合成方法和生物活性的相关报道。因此，对化合物Ia进行化学合成和抗病毒活性的研究十分必要。
技术实现思路
为了寻找安全有效的长效抗艾滋病药物，专利技术人首次合成了化合物Ia和Ib,并测试了它们的抗HIV的活性和安全性。发现，化合物Ia和Ib具有显著的抗HIV活性(Ia:EC50＝0.9nM，见图1；Ib:EC50＝0.62nM，见图3)，并且在测试的剂量范围内没有明显的细胞毒性(Ia:CC50>8000nM，见图2；Ib:CC50>149000nM，见图4)。化合物Ia和Ib是通式I所述的一类4’-取代的核苷的代表，R选自乙炔基，叠氮，氰基；X选自氢，氟；B选自B1或B2。通式化合物I的类似物中，优先选自如下化合物Ia-Ig：因它们都在4’-位有一个大的取代基，除了都有显著的抗病毒活性潜力外，它们还具有优越的代谢稳定性。为了研究化合物I作为长效艾滋病治疗药物的可行性，本专利技术以化合物Ia为代表，研究了化合物Ia在猕猴灌胃后的药代动力学。发现，猕猴灌胃6mg/kg化合物Ia24小时后，血浆中已检测不到化合物Ia，但是，化合物Ia的活性成份、Ia的三磷酸酯(Ia-TP),在灌胃168小时(7天)后猕猴的HIV靶细胞、外周血单核细胞里Ia-TP的浓度仍然大于0.11nM,有效药物在靶细胞内的半衰期超过72小时(表1)。而临床用药拉米夫定(3TC)在灌胃20mg/kg24小时后，猕猴的血浆和靶细胞PBMC中都不再检测到3TC或其有效成份，3TC的三磷酸酯(3TC-TP)。因此，与临床应用的艾滋病治疗药物不同，化合物Ia可作为预防或治疗艾滋病的长效药物。化合物Ia具有长效的特性，很可能与其2-氟的引进和4’-位有一个大取代基使其代谢稳定性提高有关。化合物Ia-If都是4’-取代的2-氟腺嘌呤类似物，因此，都有作为艾滋病预防或治疗的长效药物的潜力。为了研究化合物Ig作为预防或治疗艾滋病的长效药物的可行性，本专利技术测定了化合物Ig的三磷酸酯(Ig-TP)在CD4+T细胞(Hut/CCR5)中的抗HIV的活性，其抑制50％艾滋病病毒的浓度是1.3nM(见图5.EC50＝0.373ng/mL)。抑制50％细胞增殖的浓度是8134nM(见图6.CC50＝2328ng/mL)。本专利技术进一步研究了猕猴灌胃化合物Ig的药代动力学，结果表明，猕猴灌胃1mg/kg和6mg/kg化合物Ig后，血浆中化合物Ig的浓度随剂量增加而增加。大剂量组24小时后，化合物Ig的浓度降至6.54nM水平，第三天以后低于检测下限(表2)。大剂量组在用药6小时后，HIV靶细胞，PBMC内化合物Ig的浓度降至0.09pmol/106cells水平，24小时后低于检测下限。猕猴灌胃6mg/Kg化合物Ig后120小时(5天)，在其PBMC中的有效成份(Ig-TP，表3)的浓度仍为1.35nM，仍然高于抑制50％艾滋病病毒所需要的药物浓度(0.373ng/mL,1.3nM)，可见，猕猴灌胃化合物Ig后5天，HIV靶细胞内的活性药物浓度仍能有效地抑制HIV的复制。因此，化合物Ig可以作为预防或治疗艾滋病的长效药物。将其或其医药上可接受的盐、前药或其组合物本专利技术所述化合物I，包括Ia-Ig以及它们的盐，溶剂化物，晶体形式或前药或组合物，作为活性成分，可应用于预防和治疗艾滋病的长效药物的制备。病人服药间隔可为2天或2天以上。化合物I还可以与其它HIV抑制剂联用形成组合物作为长效药物用于预防或治疗HIV感染。所述其它HIV抑制剂包括，但不限于：核苷抑制剂、非核苷类反转录酶抑制剂、蛋白酶抑制剂、整合酶抑制剂；比如：可选地，所述核苷抑制剂包括：齐多夫定(AZT)、去羟肌苷(ddI)、扎西他滨(ddC)、司他夫定(d4T)、拉米夫定(3TC)、阿巴卡韦(Abacavir)、恩曲他滨(FTC)、替诺福韦(TDF)，EFdA(MK-8591)；可选地，所述非核苷类反转录酶抑制剂包括：奈韦拉平、地拉韦定、依非韦仑、依曲韦仑；可选地，所述蛋白酶抑制剂包括：沙奎那韦、茚地那韦、利托那韦、奈非那韦、氨普那韦、洛匹那韦、阿扎那韦、福沙普利那韦、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.结构如通式I所述的化合物在药物制备中的应用，其特征在于，将其或其医药上可接受的盐、溶剂化物、晶体形式或前药或其组合物作为活性成分，用于制备预防或治疗艾滋病的长效药物：

【技术特征摘要】
2018.07.02 CN 20181072285681.结构如通式I所述的化合物在药物制备中的应用，其特征在于，将其或其医药上可接受的盐、溶剂化物、晶体形式或前药或其组合物作为活性成分，用于制备预防或治疗艾滋病的长效药物：R选自乙炔基，叠氮或氰基；X选自氢或氟；B选自B1或B2。2.如权利要求1所述化合物I在药物制备中的应用，其特征在于，选自如下化合物：3.如权利要求2所述化合物I在药物制备中的应用，其特征在于，化合物Ia与其它HIV抑制剂联用形成组合物，所述HIV抑制剂选自：化合物Ig，替诺福韦或者替诺福韦艾拉酚胺，利匹韦林，度鲁特韦，Bictegravir，艾博卫泰。4.如权利要求2所述化合物I在药物制备中的应用，其特征在于，化合物Ig与其它HIV抑制剂联用形成组合物，所述HIV抑制剂选自：化合物Ia-If其中之一，替诺福韦或者替诺福韦艾拉酚胺，利匹韦林，度鲁特韦，Bictegravir，艾博卫泰。5.如权利要求1-4其中之一所述化合物I在药物制备中的应用，其特征在于，其用药间隔为2天或2天以上。6.一种制备化合物Ia的方法，其特征在于，包括如下步骤：(...

【专利技术属性】
技术研发人员：常俊标，杜锦发，朱凯凯，王凯，李建永，张春霞，
申请(专利权)人：河南真实生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41