新型核苷類似物的設計、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用于臨床的抗病毒藥物中，核苷類化合物占半數以上，在抗病毒治療中具有相當重要的地位。然而由于核苷類藥物普遍具有毒性大，體內半衰期短，且應用時易誘發(fā)耐藥株等缺

2、陷，使臨床應用受到很大限制。因而研發(fā)高效、低毒且不易產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研的基礎上，分別從大分子前藥修飾和核苷中堿基結構改造兩個方面設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構認證，并針對所合成化合物的特點對其進行了相應的體內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譜(MALDI-TOF)，1H核磁共振譜(NMR)及紅外光譜(FT-IR)的結構認證。
　　 對所合成化合物進行了體外

4、釋放，大鼠體內藥代動力學及體外抗HIV活性的研究。研究結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。在大鼠體內的藥動學中，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計，其中分子量為750Da的mPEG修飾的AZT前藥mPEG750-AZT(2a)在體外體內的測試中均表現(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>　　 根據堿基配對原則中氫鍵與堿基結構改造的關系，本論文設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。并對其進行了質譜及1H核磁共振譜圖的認證，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效關系，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(IC50為25.16μmol/L)，其對乙型病毒肝炎的治療指數(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，該系列堿基結構新穎，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構的核苷類似物的提供了依據。
　　 所合成化合物的體外抗HIV病毒活性由比利時魯汶(Leuven)大學Rega研究院微生物與免疫學研究所測試，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:
　　 根據先導化合物苯硫基取代嘌呤核苷類似物阿拉福韋(MCC-478)的結構特點，本論文設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。并對其進行了質譜及1H核磁共振譜圖的認證，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譜(HMBC)分析。
　　 為了評價所合成化合物的構效關系，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構，同時也為我們以后的核苷結構