高效抗乙型肝炎病毒的化合物及其制备方法和应用与流程

1.本发明涉及一种高效抗乙型肝炎病毒的化合物及其制备方法和应用，属于药物化学领域。


背景技术：

2.乙型肝炎(乙肝)病毒感染是一种由乙型肝炎病毒（hbv）感染机体后引起的疾病。乙型肝炎病毒是一种嗜肝病毒，主要存在于肝细胞内并损害肝细胞，引起肝细胞炎症、坏死、纤维化。中国作为全球乙肝感染大国，虽然疫苗使用非常成功，但由于人口基数大，既往感染率高等原因，乙肝病毒携带率及乙肝发病率均处于高位水平。
3.近年来针对具有一定指征的病毒性肝炎，在临床上采用抗病毒治疗已经取得长足的进步。抗乙肝病毒药物主要有干扰素和核苷(酸)类药物，而核苷(酸)类抗乙肝病毒药物作为治疗乙肝的主要化学药物，相继投入市场的有拉米夫定、替比夫定、阿德福韦、替诺福韦、恩替卡韦等。这类药物对乙型肝炎抗病毒治疗都有一定的疗效。但是已有的核苷(酸)类抗乙肝病毒药物又有服药时间长、易引起病毒耐药以及停药后反弹等缺点。因此，不断创新抗乙肝病毒的药物，为治疗乙型肝炎提供新的选择，具有重要意义。
4.有鉴于此，确有必要提出一种高效抗乙型肝炎病毒的化合物，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种高效抗乙型肝炎病毒的化合物及其制备方法和应用，该抗乙型肝炎病毒的化合物的药物化合物具有比现有药物更好抗病毒效果，且更好的脂溶性，更容易进入细胞，是一类具有发展前景的抗乙肝病毒的药物化合物。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种高效抗乙型肝炎病毒的化合物，包括9
‑
(4
‑
羟基
‑3‑
羟甲基
‑2‑
亚甲基环戊
‑1‑
基)鸟嘌呤，所述高效抗乙肝病毒的化合物还包括磷酸酯类化合物或磷酰胺类化合物，所述9
‑
(4
‑
羟基
‑3‑
羟甲基
‑2‑
亚甲基环戊
‑1‑
基)鸟嘌呤分别与磷酸酯类化合物或磷酰胺类化合物连接，所述高效抗乙型肝炎病毒的化合物的化学结构通式k为：；其中，r1为以下结构中的任意一种：、、。
7.作为本发明的进一步改进，r4的结构通式为：，r5选自苯基、取代苯基、c5‑
c
10
的芳环和c5‑
c
10
的芳杂环中的任意一种，r6的结构通式为：。
8.作为本发明的进一步改进，所述高效抗乙型肝炎病毒的化合物包括以下三种结构：构：构：。
9.作为本发明的进一步改进，r7、r8、r
10
和r
11
均为以下结构式中的任意一种：h、
‑
ch3、
‑
ch2ch3、
‑
c3‑
c
10
的烃基、
‑
c5‑
c
10
的芳环、c5‑
c
10
的芳杂环、c3‑
c
10
的脂环和c3‑
c
10
的脂杂环；r9为以下结构式中的任意一种：
‑
ch3、
‑
ch2ch3、
‑
c3‑
c
10
的直链烃基、
‑
c3‑
c
10
的支链烃基、甲氧基、甲硫基、
‑
c2‑
c
10
的烃氧基、c2‑
c
10
的烃硫基、c5‑
c
10
的芳环、c5‑
c
10
的芳杂环、c3‑
c
10
的脂环和c3‑
c
10
的脂杂环；r
12
为以下结构式中的任意一种
‑
ch3、
‑
ch2ch3、
‑
c3‑
c
10
的直链烃基、
‑
c3‑
c
10
的支链烃基、c5‑
c
10
的芳环、c5‑
c
10
的芳杂环、c3‑
c
10
的脂环和c3‑
c
10
的脂杂环。
10.本发明还提供了一种抗乙型肝炎病毒化合物的制备方法，应用于前述高效抗乙型肝炎病毒的化合物，包括如下步骤：制备9
‑
(4
‑
羟基
‑3‑
羟甲基
‑2‑
亚甲基环戊
‑1‑
基)鸟嘌呤；制备磷酸酯类化合物或磷酰胺类化合物，所述磷酸酯类化合物包括磷酸三酯类化合物和磷酸二酯类化合物；制备高效抗乙型肝炎病毒的化合物。
11.作为本发明的进一步改进，所述高效抗乙型肝炎病毒的化合物包括k1型抗乙型肝炎病毒的化合物、k2型抗乙型肝炎病毒的化合物和k3型抗乙型肝炎病毒的化合物，制备k1
型抗乙型肝炎病毒的化合物的步骤为：将所述9
‑
(4
‑
羟基
‑3‑
羟甲基
‑2‑
亚甲基环戊
‑1‑
基)鸟嘌呤和磷酸三酯类化合物溶于四氢呋喃，然后加入3
‑
硝基
‑
1，2，4
‑
三氮唑，二异丙基乙胺与双（2
‑
氧代
‑3‑
恶唑烷基）次磷酰氯进行反应生成k1型抗乙型肝炎病毒的化合物，具体反应路线通式为：。
12.作为本发明的进一步改进，制备k2型抗乙型肝炎病毒的化合物的步骤为：将所述9
‑
(4
‑
羟基
‑3‑
羟甲基
‑2‑
亚甲基环戊
‑1‑
基)鸟嘌呤加入至n
‑
甲基吡咯烷酮中，在低温下缓慢滴加叔丁基氯化镁，滴加完成后进行搅拌，再缓慢滴加磷酸二酯类化合物与四氢呋喃的混合溶液，滴加完成后升温进行反应，反应液经纯化后得到k2型抗乙型肝炎病毒的化合物，具体反应路线通式为：作为本发明的进一步改进，制备k3型抗乙型肝炎病毒的化合物的步骤为：将所述9
‑
(4
‑
羟基
‑3‑
羟甲基
‑2‑
亚甲基环戊
‑1‑
基)鸟嘌呤加入至n
‑
甲基吡咯烷酮中，在低温下缓慢滴加叔丁基氯化镁，再缓慢滴加磷酰胺类化合物与四氢呋喃的混合溶液，滴加完成后升温进行反应，反应液经纯化后得到k3型抗乙型肝炎病毒的化合物，具体反应路线通式为：。
13.本发明还提供了根据前述的高效抗乙型肝炎病毒的化合物在制备预防或治疗与肝炎病毒有关的药物组合物的应用。
14.作为本发明的进一步改进，所述药物组合物包括所述高效抗乙型肝炎病毒的化合物及药物辅料，所述药物组合物为药用盐、药用水合物或药物溶剂化物。
15.本发明的有益效果是：本发明的高效抗乙型肝炎病毒的化合物通过将9
‑
(4
‑
羟基
‑
3
‑
羟甲基
‑2‑
亚甲基环戊
‑1‑
基)鸟嘌呤与磷酸酯类化合物或与磷酰胺类化合物连接，得到高效抗乙型肝炎病毒的化合物，该化合物具有良好的脂溶性，更容易进入细胞，使得该化合物在细胞内更容易被磷酸酯酶二磷酸化和磷酸酯酶三磷酸化，进一步的，抗乙型肝炎病毒的化合物具有更好的抗病毒效果，可用于制备治疗乙型肝炎的药物。
附图说明
16.图1是本发明实施例中化合物c的核磁共振氢谱数据。
17.图2是本发明实施例1中k1型抗乙型肝炎病毒的化合物y403的核磁共振氢谱数据。
18.图3是本发明实施例2中k2型抗乙型肝炎病毒的化合物y402的核磁共振氢谱数据。
19.图4是本发明实施例3中k3型抗乙型肝炎病毒的化合物y404的核磁共振氢谱数据。
具体实施方式
20.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
21.本发明揭示了一种高效抗乙型肝炎病毒的化合物，包括9
‑
(4
‑
羟基
‑3‑
羟甲基
‑2‑
亚甲基环戊
‑1‑
基)鸟嘌呤，还包括磷酸酯类化合物或磷酰胺类化合物，其中，9
‑
(4
‑
羟基
‑3‑
羟甲基
‑2‑
亚甲基环戊
‑1‑
基)鸟嘌呤分别与磷酸酯类化合物或磷酰胺类化合物连接，抗乙型肝炎病毒的化合物的化学结构通式k为：；其中，r1为以下结构中的任意一种：、、。
22.根据r1结构的不同，本发明中的高效抗乙型肝炎病毒的化合物至少包括k1、k2和k3三种类型，分别为：k1型抗乙型肝炎病毒的化合物、k2型抗乙型肝炎病毒的化合物和k3型抗乙型肝炎病毒的化合物。
23.r4的结构通式为： ，k1型抗乙型肝炎病毒的化合物的结构通式为：
；其中，r7和r8选自h，
‑
ch3，
‑
ch2ch3，
‑
c3‑
c
10
的烃基，
‑
c5‑
c
10
的芳环，c5‑
c
10
的芳杂环，c3‑
c
10
的脂环，c3‑
c
10
的脂杂环等结构式，r7和r8可以选择相同的结构式，也可以选择不同的结构式，此处不做限制。
24.r9选自
‑
ch3，
‑
ch2ch3，
‑
c3‑
c
10
的直链烃基，
‑
c3‑
c
10
的支链烃基，甲氧基，甲硫基，
‑
c2‑
c
10
的烃氧基，c2‑
c
10
的烃硫基，c5‑
c
10
的芳环，c5‑
c
10
的芳杂环，c3‑
c
10
的脂环，c3‑
c
10
的脂杂环等。
25.r5选自苯基、取代苯基、c5‑
c
10
的芳环和c5‑
c
10
的芳杂环中的任意一种，r6的结构通式为：，k2型抗乙型肝炎病毒的化合物和k3型抗乙型肝炎病毒的化合物的结构通式分别为：构通式分别为：；其中，r
10
和r
11
选自h，
‑
ch3，
‑
ch2ch3，
‑
c3‑
c
10
的烃基，c5‑
c
10
的芳环，c5‑
c
10
的芳杂环，c3‑
c
10
的脂环，c3‑
c
10
的脂杂环等结构式，r
10
和r
11
可以选择相同的结构式，也可以选择不同的结构式，此处不做限制。
26.r
12
选自
‑
ch3，
‑
ch2ch3，
‑
c3‑
c
10
的直链烃基，
‑
c3‑
c
10
的支链烃基，c5‑
c
10
的芳环，c5‑
c
10
的芳杂环，c3‑
c
10
的脂环，c3‑
c
10
的脂杂环等。
27.本发明还揭示了一种抗乙型肝炎病毒化合物的制备方法，包括如下步骤：步骤1：制备9
‑
(4
‑
羟基
‑3‑
羟甲基
‑2‑
亚甲基环戊
‑1‑
基)鸟嘌呤。
28.本发明中，9
‑
(4
‑
羟基
‑3‑
羟甲基
‑2‑
亚甲基环戊
‑1‑
基)鸟嘌呤d可以按照现有技术进行制备，此处不再进行详细叙述。9
‑
(4
‑
羟基
‑3‑
羟甲基
‑2‑
亚甲基环戊
‑1‑
基)鸟嘌呤的化
学结构式为：。
29.步骤2：制备磷酸酯类化合物或磷酰胺类化合物，其中，磷酸酯类化合物包括磷酸三酯类化合物和磷酸二酯类化合物。
30.本实施例中，提供了一种磷酸三酯类化合物的制备方法，即r1的结构为：；r4的结构为：；r7和r8为h；r9为
‑
ch3；当然，在其他实施例中，r1、r4、r7、r8和r9的结构可以为前述的其他结构，此处不做限制。
31.r1中另外两种结构和可以按照现有常规技术进行制备，此处不再对其步骤进行详细描述。其中，r5、r6、r
10
、r
11
和r
12
分别为前述结构式中的任意一种。
32.本实施例中，化合物c（即：磷酸三酯类化合物，具体为：磷酸二酯锂盐）的反应路线为：。
33.具体步骤为：1、将化合物a（25 g, 178.48 mmol）溶于乙腈（250 ml）中得到反应液，反应液通过氩气置换除去空气，并使反应液处于氩气保护状态下，再向反应液中依次加入特戊酸氯甲酯（107.5 g, 713.93 mmol）、碘化钠（80 g, 535.45 mmol）和4a分子筛，随后将反应液油浴升温至90℃搅拌30h进行反应。反应完成后将反应液冷却至室温，使用硅藻土过滤，将滤液减压浓缩得粗品，将粗品经硅胶柱层析分离得到化合物b（50.7 g，无色透明油状物，收率：65%）。
34.2、上述所得化合物b（50.7 g, 115.11 mmol）溶于乙腈（250 ml）中，然后向反应液中加入溴化锂（10 g, 115.11 mmol），随后将反应液通过氩气置换除去空气，并使反应液处于氩气保护状态下，将反应液进行油浴升温至90℃反应16h。反应结束后将反应液自然降至室温后有大量固体析出，过滤得到化合物c（26.6 g，白色固体，收率：71.9%`）。
35.请参阅图1所示，化合物c的核磁氢谱表征数据为：1h nmr (400 mhz, dmso
‑
d6) δ 5.34 (d, 4h), 1.14 (s, 18h)。
36.步骤3：制备高效抗乙型肝炎病毒的化合物。
37.实施例1制备k1型抗乙型肝炎病毒的化合物y403，反应路线为：。
38.本实施例中，化合物c为前述步骤2中制备得到的化合物c，化合物d可通过现有技术进行制备。
39.具体合成方法为：将化合物d (1 g，3.61 mmol）、化合物c(2.16 g，6.49 mmol）溶于四氢呋喃（thf，50 ml）中，反应液通过氩气置换除去空气，并使反应液处于氩气保护状态下，使用冰水将反应液降温至0℃，再依次加入3
‑
硝基
‑
1h
‑
1,2,4
‑
三唑（823 mg，7.2 mmol）、二异丙基乙胺（dipea，1.86 g，14.43 mmol）和双（2
‑
氧代
‑3‑
恶唑烷基）次磷酰氯(bop
‑
cl，1.84 g，7.21 mmol），然后将反应液自然升温至室温并搅拌30min，取样进行lc
‑
ms检测，确认原料反应完毕。随后向反应液中加入乙酸乙酯（200 ml）稀释，用1mol/l的柠檬酸洗涤三次，随后用水洗涤两次，再用饱和食盐水洗涤一次，向反应液中加入无水硫酸钠干燥，减压浓缩得到y403粗品，将y403粗品经硅胶柱层析分离得到产物终产物k1型抗乙型肝炎病毒的化合物y403（1.25 g，黄色固体，收率：59.2%）。
40.请参阅图2所示，k1型抗乙型肝炎病毒的化合物y403的核磁氢谱表征数据为：1h nmr (400 mhz, dmso
‑
d6) δ 10.60 (s, 1h), 7.69 (s, 1h), 6.41 (s, 2h), 5.63 (d, j = 13.6 hz, 4h), 5.24
ꢀ–ꢀ
5.01 (m, 2h), 4.63 (t, j = 2.4 hz, 1h), 4.37
ꢀ–ꢀ
4.04 (m, 3h), 2.71 (dd, j = 42.0, 15.9 hz, 2h), 2.32 (ddd, j = 12.5, 10.7, 4.7 hz, 1h), 2.09 (dd, j = 12.9, 8.1 hz, 1h), 1.18 (d, j = 1.8 hz, 18h)。
41.实施例2制备k2型抗乙型肝炎病毒的化合物y402，反应路线为：。
42.结合前述化学结构通式k，本实施例中，r1的结构为：；r5为苯基，r6为氨
基酸酯结构；r
10
为h或
‑
ch3；r
11
为
‑
ch3或h；r
12
为
‑
c3‑
c
10
的支链烃基；当然，在其他实施例中，r5、r6、r
10
、r
11
和r
12
的结构可以为前述的其他结构式，此处不做限制。
43.具体合成方法为：将化合物d (1 g, 3.6 mmol)加入至n
‑
甲基吡咯烷酮（23 ml）中，使用冰水降温至0℃，并搅拌15min后，缓慢滴加叔丁基氯化镁（t
‑
bumgcl，7.2 ml，7.2 mmol），滴加完毕后继续保持0℃搅拌40min，再缓慢滴加化合物f（1.78 g，3.97 mmol）与四氢呋喃（30 ml）的混合溶液，化合物f为磷酸二酯类化合物，具体为：（（r）
‑
（4
‑
硝基苯氧基）（苯氧基）磷酰基）
‑
l
‑
丙氨酸2
‑
乙基丁基酯，滴加完毕后升温至室温并加热至50℃搅拌1h，取样进行lc
‑
ms检测，确认原料反应完毕。向反应液中加入水(100 ml)，用二氯甲烷（200 ml）萃取三次，合并有机相后使用饱和食盐水洗涤有机相一次，并用无水硫酸钠干燥，减压浓缩得粗品y402。粗品y402经高效液相制备色谱得到k2型抗乙型肝炎病毒的化合物y402（500 mg，白色固体，收率：23.6%）。
44.请参阅图3所示，k2型抗乙型肝炎病毒的化合物y402的核磁氢谱表征数据为：1h nmr (400 mhz, dmso
‑
d6) δ 10.58 (s, 1h), 7.66 (s, 1h), 7.44
ꢀ–ꢀ
7.33 (m, 2h), 7.29
ꢀ–ꢀ
7.11 (m, 3h), 6.41 (s, 2h), 6.05 (dd, j = 13.2, 10.1 hz, 1h), 5.38 (t, j = 9.5 hz, 1h), 5.15 (t, j = 2.5 hz, 1h), 5.04 (d, j = 3.1 hz, 1h), 4.61 (t, j = 2.4 hz, 1h), 4.24 (d, j = 29.0 hz, 2h), 4.12
ꢀ–ꢀ
3.81 (m, 4h), 2.74 (s, 1h), 2.34
ꢀ–ꢀ
2.24 (m, 1h), 2.12
ꢀ–ꢀ
2.00 (m, 1h), 1.46 (p, j = 6.2 hz, 1h), 1.37
ꢀ–ꢀ
1.12 (m, 7h), 0.83 (t, j = 7.4 hz, 6h)。
45.实施例3制备k3型抗乙型肝炎病毒的化合物y404，反应路线为：。
46.结合前述化学结构通式k，本实施例中，r1的结构为：；r6为氨基酸酯结构；r
10
为h或
‑
ch3；r
11
为
‑
ch3或h；r
12
为
‑
c3‑
c
10
的支链烃基；当然，在其他实施例中，r6、r
10
、r
11
和r
12
的结构可以为前述的其他结构，此处不做限制。
47.具体合成方法为：将化合物d (800 mg, 2.88 mmol)加入至n
‑
甲基吡咯烷酮（18 ml）中，使用冰水降温至0℃，并搅拌15min后，缓慢滴加叔丁基氯化镁 （t
‑
bumgcl，5.8 ml, 5.77 mmol），滴加完毕后继续续保持0℃搅拌40min，再缓慢滴加化合物h(3.05 g，5.77 mmol)与四氢呋喃（30 ml）的混合溶液，其中，化合物h为磷酰胺类化合物，滴加完毕后升温至室温并加热至50℃搅拌1h，取样进行lc
‑
ms检测，确认原料有剩余。向反应液中加入乙酸乙酯(250 ml)，并用水
（150 ml）洗涤五次，收集有机相并将有机相再用饱和食盐水洗涤一次，随后使用无水硫酸钠干燥，减压浓缩得粗品y404。粗品y404经高效液相制备色谱得到k2型抗乙型肝炎病毒的化合物y404（910 mg，白色固体，收率：47.2%）。
48.请参阅图4所示，k3型抗乙型肝炎病毒的化合物y404的核磁氢谱表征数据为：1h nmr (400 mhz, dmso
‑
d6) δ 10.59 (s, 1h), 7.67 (s, 1h), 6.45 (s, 2h), 5.37 (t, j = 9.4 hz, 1h), 5.13 (s, 1h), 4.98 (d, j = 3.1 hz, 1h), 4.85 (dt, j = 26.0, 10.5 hz, 2h), 4.60 (s, 1h), 4.22 (s, 1h), 4.14
ꢀ–ꢀ
3.96 (m, 3h), 3.92 (ddd, j = 11.0, 5.6, 2.0 hz, 3h), 3.84
ꢀ–ꢀ
3.70 (m, 2h), 2.12
ꢀ–ꢀ
1.97 (m, 1h), 1.48 (p, j = 6.4 hz, 2h), 1.30 (ddd, j = 15.5, 7.2, 3.8 hz, 14h), 0.84 (t, j = 7.4 hz, 14h)。
49.请参阅表1所示，本发明对所制备的k1、k2和k3型抗乙型肝炎病毒的化合物进行体外抗乙型肝炎病毒（hbv）活性实验，并使用恩替卡韦药物作为阳性对照药物，用以对本发明提出的k1、k2和k3型抗乙型肝炎病毒的化合物对hbv病毒的药效进行评价。对比步骤具体如下：药物抗病毒活性检测：取生长良好的hepg2.2.15细胞1瓶，用胰酶消化后，制成单细胞混悬液，用细胞计数板计数，用含10% fbs血清的dmem培养基，调整细胞密度到 2
ꢀ×ꢀ
10
5 个/ml ，接种于培养板（96孔，每孔 100ul )。置于二氧化碳培养箱，于5% co2，37℃培养至80%接触抑制。吸去上清液，加入含不同浓度梯度试验药物培养液，同时加入含相应浓度梯度阳性对照药品恩替卡韦培养液，另外设细胞空白对照孔。每个浓度梯度和细胞空白对照设置3个复孔。置于二氧化碳培养箱，在37℃的条件下培养6天，吸取上清液，离心、采用实时荧光定量pcr 法检测上清液中 hbv
‑
dna含量，结果见表1。
50.表 1
。
51.（注：ic50指起效浓度，该数值越低，抗病毒药效越强）试验结果表明：样品干预6天的细胞上清液pcr定量结果显示，所有样品在设定的浓度下均有非常好的对乙肝病毒的抑制活性。本次实验，y402和y404抗病毒表现十分优秀，药效指标显著优于阳性对照药物恩替卡韦，药效指标起效浓度ic50数据，y402优于恩替卡韦近40倍，y404优于恩替卡韦4倍，均具有极大的后续成药开发潜力和应用前景。
52.本发明还提供了一种药物组合物，该药物组合物包括抗乙型肝炎病毒的化合物和药物辅料，其中抗乙型肝炎病毒的化合物可以为k1、k2或k3型。药物组合物的类型可以为药用盐、药用水合物或药物溶剂化物，只要药物组合中包括抗乙型肝炎病毒的化合物即可，此处对药物组合物的形态不做限制。
53.抗乙型肝炎病毒的化合物具有较强抗乙型肝炎病毒的活性，该药物组合物可以用于治疗由乙型肝炎病毒感染引起的乙型肝炎或肝癌。
54.综上所述，本发明提供了一种高效抗乙型肝炎病毒的化合物，通过将9
‑
(4
‑
羟基
‑3‑
羟甲基
‑2‑
亚甲基环戊
‑1‑
基)鸟嘌呤与磷酸酯类化合物或与磷酰胺类化合物连接，得到高效抗乙型肝炎病毒的化合物，该化合物具有良好的脂溶性，更容易进入细胞，使得该化合物在细胞内更容易被磷酸酯酶二磷酸化和磷酸酯酶三磷酸化，进一步的，抗乙型肝炎病毒
的化合物具有比现有药物更好的抗乙型肝炎病毒的效果，可以用于制备治疗乙型肝炎的药物。
55.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。