新型核苷類似物的設(shè)計、合成及抗病毒活性研究.pdf

1、病毒感染類疾病肆虐全球，據(jù)不完全統(tǒng)計，在人類傳染病中，病毒性感染高達60％-65％，遠遠超過細菌感染(15％)，它能引起艾滋病，各種類型肝炎和皰疹病毒感染等多種疾病，嚴(yán)重危害人類的健康和生命。因此作為一個全球性公共衛(wèi)生問題，開發(fā)和研制新型抗病毒治療的藥物顯得尤為重要。在目前己上市的及應(yīng)用于臨床的抗病毒藥物中，核苷類化合物占半數(shù)以上，在抗病毒治療中具有相當(dāng)重要的地位。然而由于核苷類藥物普遍具有毒性大，體內(nèi)半衰期短，且應(yīng)用時易誘發(fā)耐藥株等缺

2、陷，使臨床應(yīng)用受到很大限制。因而研發(fā)高效、低毒且不易產(chǎn)生耐藥的新型核苷類似物有非常重要的意義。本論文在大量文獻調(diào)研的基礎(chǔ)上，分別從大分子前藥修飾和核苷中堿基結(jié)構(gòu)改造兩個方面設(shè)計了兩種新型的核苷類化合物，并對所合成化合物進行了結(jié)構(gòu)認(rèn)證，并針對所合成化合物的特點對其進行了相應(yīng)的體內(nèi)釋放及體外活性研究。
　　 一、聚乙二醇(PEG)修飾齊多夫定(AZT)前藥設(shè)計:
　　 針對抗HIV藥物齊多夫定半衰期短，口服生物利用度差，毒性

3、大易耐藥等缺陷，采用不同分子量單甲氧基醚聚乙二醇(mPEG，分子量為750Da，2k，5k和10kDa)修飾齊多夫定(AZT)，合成了一系列不同分子量的AZT大分子前藥mPEG750-AZT(2a),mPEG2k-AZT(2b),mPEG5k-AZT(2c)和mPEG10k-AZT(2d)，并對其進行了飛行時間質(zhì)譜(MALDI-TOF)，1H核磁共振譜(NMR)及紅外光譜(FT-IR)的結(jié)構(gòu)認(rèn)證。
　　 對所合成化合物進行了體外

4、釋放，大鼠體內(nèi)藥代動力學(xué)及體外抗HIV活性的研究。研究結(jié)果表明所有化合物在體外釋放中都表現(xiàn)出了很好的穩(wěn)定性。在大鼠體內(nèi)的藥動學(xué)中，所有化合物的半衰期(T1/2)相對于原藥都有明顯的延長，特別是化合物mPEG750-AZT(2a)其半衰期T1/2達到了AZT的2.3倍，而口服生物利用度也增加到了AZT的224％。在體外MT-4細胞中測試抗HIV活性的結(jié)果表明所有化合物對HIV病毒表現(xiàn)出很好的抑制活性和較低的毒性，其中化合物2a的抗野生病毒

5、株HIV-1和HIV-2的活性分別達到了0.11和0.090μmol/L，明顯的高于其他大分子綴合物，而它的濃度直到110μmol/L仍未表現(xiàn)出明顯的毒性。
　　 總之，聚乙二醇修飾是一種有效可行的緩釋前藥設(shè)計，其中分子量為750Da的mPEG修飾的AZT前藥mPEG750-AZT(2a)在體外體內(nèi)的測試中均表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢，是一個值得進一步研究和具有開發(fā)潛力的大分子前藥。
　　 二、新型噻二嗪堿基核苷類似物研究:

6、r>　　 根據(jù)堿基配對原則中氫鍵與堿基結(jié)構(gòu)改造的關(guān)系，本論文設(shè)計并合成了一系列新型1，2，4-噻二嗪堿基無環(huán)膦酸核苷類類似物。并對其進行了質(zhì)譜及1H核磁共振譜圖的認(rèn)證，并對個別代表性化合物進行了13C核磁共振譜圖分析。
　　 為了評價所合成化合物的構(gòu)效關(guān)系，我們對所合成化合物分別進行了體外抗乙肝病毒活性(HBV)研究和體外抗HIV活性的研究。在體外抗乙肝病毒活性中，采用HepG2.2.15肝癌細胞株測試化合物對乙肝表面s抗原(

7、HBsAg)和e抗原(HBeAg)的抑制作用。結(jié)果顯示1，2，4-噻二嗪堿基核苷類卻對HBeAg的抑制作用更好。其中化合物7f1抑制HBeAg的活性(IC50為25.54μmol/L)與對照藥阿德福韋酯相當(dāng)(IC50為25.16μmol/L)，其對乙型病毒肝炎的治療指數(shù)(SI=4.01)明顯高于同系列其他化合物。而且，7f1也表現(xiàn)出比其他同類化合物較小的毒性，是一個具有進一步研究價值的化合物。另外，值得注意的是，該系列堿基結(jié)構(gòu)新穎，與天

8、然堿基區(qū)別較大，但是均保留了一定的抗乙肝病毒活性，為進一步探討擁有類似堿基結(jié)構(gòu)的核苷類似物的提供了依據(jù)。
　　 所合成化合物的體外抗HIV病毒活性由比利時魯汶(Leuven)大學(xué)Rega研究院微生物與免疫學(xué)研究所測試，目前該活性尚在測試中。
　　 三、新型硫代嘧啶堿基核苷類似物研究:
　　 根據(jù)先導(dǎo)化合物苯硫基取代嘌呤核苷類似物阿拉福韋(MCC-478)的結(jié)構(gòu)特點，本論文設(shè)計并合成了一系列新型硫代嘧啶無環(huán)膦酸核苷

9、類似物。并對其進行了質(zhì)譜及1H核磁共振譜圖的認(rèn)證，并對個別代表性化合物進行了13C核磁共振譜圖及碳氫遠程相關(guān)譜(HMBC)分析。
　　 為了評價所合成化合物的構(gòu)效關(guān)系，我們對所合成化合物分別進行了體外抗乙肝病毒活性(HBV)研究和體外抗HW活性的研究。在體外抗乙肝病毒活性中，采用HepG2.2.15肝癌細胞株測試化合物對乙肝表面s抗原(HBsAg)和e抗原(HBeAg)的抑制作用。結(jié)果顯示該類化合物對HBsAg的抑制作用優(yōu)于對H

10、BeAg的抑制作用。其中以炔丙基硫取代的一類嘧啶核苷類似物(化合物4d，5d，6d1，6d2，6d3)表現(xiàn)出了優(yōu)于其他硫取代嘧啶核苷化合物的抗乙肝病毒活性，尤其是化合物6d1，6d2，6d3，他們抑制HBsAg的IC50分別為12.01，14.55和14.98μmol/L，抗HBV活性明顯的高于對照藥拉米夫定和阿德福韋酯(IC50分別為27.20和26.92μmol/L)，是一類值得進一步探討的新型核苷類結(jié)構(gòu)，同時也為我們以后的核苷結(jié)構(gòu)