(東華大學生物與技術研究所,上海20051)
[摘要] L—D4FC((-)-β-L-2',3'-雙脫氫-2',3'-雙脫氧-5-氟胞苷)是目前報道中最具效力的抗病毒逆轉錄酶抑制劑,正處于Ⅱ期臨床試驗中。最新臨床研究結果顯示,L—D4FC具有療效高、耐藥性好、抗病毒譜寬、不良反應小等優點。該藥兼具抗HBV和HIV雙重活性,有可能成為最佳的抗HBV和HIV核苷類似物抑制劑。綜述了L—D4FC的藥理作用、臨床評價及文獻合成方法。
[關鍵詞] L—D4FC;抗HIV病毒藥;抗HBV病毒藥;藥理作用
齊多夫定是第一個被獲準治療人類免疫缺陷病毒(HIV)感染的藥物,并且是惟一被FDA核準預防HIV-I母嬰傳播的藥物。從1987年開始,該藥被廣泛使用,它能有效的阻止病毒DNA鏈的聚合反應。由此產生了一系列具有很強抗病毒的逆轉錄酶(RT)有強的抑制效力。
大量臨床試驗表明,L-核苷類似物具有很高的抗HIV和HBV活性,近年來,已成為醫藥工作者研究的重點,人們期望L-核苷僅能夠被病毒的RT識別,而不會被人體的編碼酶年辨認。在-L-核苷方面所取得的成功已證明了這一假設的可行性。
目前臨床上用于治療
HIV感染效果較好的藥物主要有
拉米夫定、司他夫定卡韋。拉米夫定是目前臨床上最新的抗
HIV的L-核苷類藥物,但是,2003年已經有關于病毒體對拉米夫定有抗藥性的報道。因此,研發新的核苷或枋苷類似物,克服現有藥物的抗藥性的工作成了當前重中之重的任務。
L-核苷類似物作為一種RT抑制劑,其最大的問題是對體線粒體的毒性。RT抑制劑會被線粒DNA鏈中切除,而接入和切除的速度與RT抑制劑的毒性直接相關。據Murakami 等的研究表明,L-D4FC能被HIV的RT快速的接入到病毒DNA聚合酶則是相反。因此,使得L—D4FC對人體的毒性非常低,而對病毒體卻有很強的抑制力,從而有可能使其成為一種抗病毒良藥。
L-D4FC是由美國Achillion公司于1999年研制開發的核苷類抗病毒的重點藥物,該藥兼具抗HBV和HIV雙重活性。2003年8月,該藥在美國已經完成了Ⅰ期臨床試驗;2004年,進入Ⅱ期臨床。同時,2004年歐盟也已批準該藥進行了Ⅰ期臨床試驗。但是,目前國內還未見到關于L-D4FC的臨床和研發的報道。下面對L-D4FC的藥理作用,臨床評價和化學合成方法等進行綜述。
1: 藥理作用及臨床評價
L-D4FC是一種高效的HIV和HBV選擇性抑制劑,可在體外和體內抑制HIV和HBV的復制。其最具抗病毒活性的對映體具有β-L構型而不是天然核苷所具有的β-D構型。由于在細胞系統和體現體內表現出良好的藥動學特性及低毒性,被視為抗HIV和HBV的潛在良藥。
L-D4FC主要用于治療HIV和HBV感染。能抑制對3TC已經產生耐藥性的病毒株。Ras等對M184V的研究表明,本品在HIV感染細胞中被感染誘導產生的脫氧胞嘧啶激酶轉化成單磷酸鹽,然后被胞苷酸激酶及磷酸甘油激酶代謝成三磷酸鹽。L-D4FC主要通過兩種方式抑制病毒復制:① 其三磷酸酯被RT整合到病毒DNA中,抑制病毒DNA的第184位的氨基酸的活性,從而阻止病毒DNA鏈的延長。② 其GTP競爭性抑制三磷酸脫氧胞苷與DNA聚合酶結合,從而抑制病毒DNA聚合酶。
在抗HIV活性方面,Ⅰ期臨床數據表明,一日一次的劑量具有良好的生物口服利用率,長期給藥可以持續不斷的抑制肝臟中病毒DNA的合成。體外試驗表明,L-D4FC抗HIV的作用比3TC和FTC(氟代拉米夫定)顯著得多。
3TC在抗HBV的活性方面療效好,但長時間服用,會引起HBV DNA聚合酶中蛋氨酸向纈氨酸或異亮酸突變,而產生抗藥性而無效。而在細胞質中的病毒對L-D4FC抵抗要比3TC來的慢,在同樣藥物濃度下,L-D4FC被代謝成三磷酸酯的量要高于3TC。且L-D4FC治療HBV上比3TC有更好的療效。
Afdhal等對L-D4FC治療HBV的安全性和有效性進行了評估。對40例慢性HBV患者進行了隨訪、雙盲的臨床試驗。結果表明,該藥沒有明顯的不良反應。在試驗中,患者有輕微的惡心,這可能和肝臟中的抗酸劑和酶的變化有關,而與藥物本身沒有直接相關性。在14d的治療后,患者的HBV DNA和ALT水平降到了正常水平。這個試驗結果表明,相對其他藥物,L-D4FC有更顯著的療效。
為顯示L-D4FC在抗病毒活性和細胞毒性方面的卓越性能,選擇了3TC和FTC,比較他們的生物活性。見表1(略)。
表1數據顯示,不論是在抗HBV和HIV活性的EC50值方面,還是在MT-2和CEM細胞類的細胞毒性的IC50值方面,與3TC和FTC相比,L-D4FC都具有更顯著有效的活性的可接受的安全性。
國外最新臨床研究結果顯示,L-D4FC具有療效高、耐藥性好、抗病毒譜寬、不良反應小等優點,有可能成為最佳的抗HBV和HIV核苷類似物抑制劑。在體外試驗中顯示該藥活性較其他同類藥物強10倍以上,并且血清藥物濃度可達到甚至超過拉米夫定耐藥病毒的IC50水平。
1 化學合成方法
有關L-D4FC的化學合成,從1980年至今,先后有多條化學合成路線的報道。根據主原料不同,合成L-D4FC的方法主要有5種。
2.1 合成路線一 以D-谷氨酸為起始原料,環合成環內酸,在-78℃用N-鄰苯二甲酰亞胺苯硒作為苯硒基化試劑,得到苯硒基內酯的α和β的混合物,在相同的溫度下,使用甲苯的DIBAL-H還原2'-苯硒基內酯α得內醚。內醚乙酰化后與硅烷基化的5-氟胞嘧啶縮合得到核苷,再經過過氧化氫氧化,脫除硅烷基,得到
2.2 合成路線二 以L-木糖為起始原料,合成L-呋喃木糖,再經雙苯酰化,異亞內基保護基團的脫除后,得到二醇,二醇轉化為烯糖,然后進行N-糖基化反應,與被保護的5-氟胞嘧啶縮合,得到2α碘的β核苷,最后脫除保護基團,得到β-L-D4FC。以5-氟胞嘧啶計,總摩爾收率為13%。L-D4FC。以5-氟胞嘧啶計,總摩爾收率為10%。
2.3 合成路線三 以鄰硅烷內酯為起始原料,在LiHMDS和TMS-Otf存在下,經縮合和DIBAL還原,然后進行O-酰基化反應,再與被保護的5-氟尿嘧啶縮合,得到β-核苷,最后脫除保護基團,將羰基轉化為氨基,得到β-L-D4FC。以5-氟尿嘧啶計,總摩爾收率約為10%。
2.4 合成路線四 以2'脫氧核苷為起始原料,與硅烷基化的5-氟胞嘧啶進行堿基交換,脫苯基得到5-氟尿嘧啶再進行甲酰化,環合,羰基轉化,開不,得到β-L-D4FC。以5-氟尿嘧啶計,總摩爾收率為7%-10%。
上述文獻報道的5條合成路線收率都比較低摩爾總收率都在10%左右;而且成本高,實驗室的合成成本1g至少需要200美元;化學合成的條件比較苛刻,需在—78℃下操作,工業化難度比較大;在化學合成的過程中需要用不可回收的重金屬催化劑,不僅對操作者的身體有毒害,而且會污染環境,不符合現在倡導的綠色友好化學的主題。利用生物和化學相結合的方法將是今后發展的趨勢。