一种烷基硫醚嘌呤/烷基硫醚嘌呤核苷的制备方法

本发明涉及一种烷基硫醚嘌呤/烷基硫醚嘌呤核苷的制备方法。

背景技术：

1、硫作为六种基本元素之一，广泛存在于生命体内，研究发现多种天然硫代核苷及核苷酸存在于rna中，具有重要的功能意义。已鉴定出了28种不同的硫代核苷及核苷酸，包括8种硫代腺苷、17种硫代尿苷和1种硫代胞苷。这些硫代核苷及核苷酸不仅位于特定位置，还在增强结构稳定性、调节翻译过程的准确性和效率等方面发挥着重要作用。

2、同时，硫代嘌呤核苷或其类似物已展现出多种生物活性及药用价值。例如，c-2位硫烷基取代的腺苷类似物坎格雷洛(j.med.chem.1999,42,213-220)和替格瑞洛是两种抗血小板药物，分别于2015年和2011年由美国食品与药品管理局(fda)批准上市；此后研究者还开发了c-2位具有硫乙基取代的腺苷类似物bf061(thromb haemost.2011,106,1203-1214)和bf0801(thromb haemost.2010,104,845-857)，它们作为p2y12受体拮抗剂，对adp诱导的血小板聚集有良好的抑制效果。而具有c-6位硫代的嘌呤核苷衍生物在抗病毒、免疫抑制、抗癌和酶抑制等方面也展现出生物活性。例如，6-甲基硫代肌苷(6mmpr)在抗犬瘟热病毒(virol.j.2017,14,124)及抑制寨卡病毒复制方面(int.j.antimicrob.agents.2017,50,718-725)有积极的作用；6-对硝基苄基硫代肌苷nbti(bioorg.med.chem.lett.2004,14,2257-2260)则是一种核苷转运蛋白ent1的有效抑制剂，在抗癌、抗hiv中有潜在的治疗应用；6-硫代-2’-脱氧鸟苷(thio)通过诱导凋亡细胞死亡，在神经胶质瘤中表现出抗肿瘤活性(clin.cancer.res.2021,27(24),6800-6814)；一些6-取代硫代嘌呤已在临床上广泛使用，如巯嘌呤已作为抗肿瘤药，适用于多种类型的癌细胞。硫唑嘌呤被用于治疗血液恶性肿瘤、风湿病、实体器官移植和炎症性肠病；2022年，克罗图林(cloturin)被批准用于对抗sars-cov-2病毒(nature.2022,604,134-140)。对于c-8位硫代的嘌呤核苷衍生物而言，8-硫代丁基三磷酸腺苷(8-bus-atp)是一种特异性ntpdase1酶抑制剂(british journal ofpharmacology.2013,169,179-196)，在抗血栓、抗炎症和抗癌等方面有潜在的治疗前景；8-s-香豆素修饰的嘌呤核苷衍生物也被研究发现具有显著的抗丙型肝炎病毒活性(j.med.chem.2011,54,2114-2126)，推进了抗丙肝新药的开发。因此，合成具有烷基化修饰的硫代嘌呤核苷类似物能为抗血小板、抗病毒及抗癌等活性研究提供更丰富的化合物类型及途径。

3、目前，硫代嘌呤核苷类似物的合成方法主要有以下几类：(1)双分子亲核取代反应，包括sn2反应和mitsunobu反应。在sn2反应中，硫代核苷作为亲核试剂进攻烷基卤化物(j.med.chem.2020,63,2941-2957)，一般需要碱性条件，其中的烷基类型受位阻效应的影响很大，只能选择伯碳或部分仲碳，因此化合物类型受到限制。(2)芳香亲核取代反应。对于snar反应，则是烷基硫醇作为亲核试剂进攻卤代核苷类似物，得到具有硫烷基取代的核苷类似物(chemmedchem.2011,6,1074-1080.)，但其中的卤代核苷往往需要对羟基进行预保护，增加了反应步骤。(3)重氮化学法。核苷类似物上裸露的氨基先与亚硝酸异戊酯生成重氮化合物，再与具有对称结构的二烷基二硫醚作用得到硫代核苷产物(eur.j.med.chem.2012,53,114-123)，但其不能兼容裸露的羟基及胺基，同时烷基硫醚类型也有限。(4)最近有研究提出，pd催化的交叉偶联可以实现对氯代核苷类似物的硫烷基化，但是其需要120℃的高温反应条件(org.lett.2018,20,6193-6197)；也有研究发现，在pd催化与水溶性磷配体的作用下可以实现核苷类似物低温硫醚化(j.org.chem.2019,84,8921-8940)，但不可避免使用有刺鼻气味的有机硫醇。(5)cu催化的c-h活化反应实现了嘌呤衍生物c-8位的直接硫代(j.org.chem.2020,85,2415-2425)，但只适用于嘌呤的c-8位；(6)cu催化的三组分乌尔曼偶联反应可以合成6位烷基或芳基的硫代嘌呤衍生物(j.org.chem.2024,89,2212-2222)，但不可避免110℃的高温反应条件。

4、综上所述，现有硫代嘌呤核苷类似物的合成方法存在合成步骤较多、过程复杂、反应条件苛刻以及成本较高的问题。

技术实现思路

1、发明目的：本发明目的旨在提供一种烷基硫醚嘌呤/烷基硫醚嘌呤核苷的制备方法，该方法反应步骤短，反应快速且反应条件温和。

2、技术方案：本发明所述的烷基硫醚嘌呤/烷基硫醚嘌呤核苷的制备方法，将核苷底物与r2b(oh)2或r2bf3k加入反应溶剂中，然后加入氧化剂、光敏剂和反应助剂，得到反应混合液，反应混合液的ph呈酸性；反应体系在室温及光照条件下反应，得到烷基硫醚嘌呤核苷。

3、本发明方法以烷基硼酸或烷基三氟硼酸钾作为自由基前体，与核苷底物发生自由基反应，得到一系列烷基硫醚嘌呤及烷基硫醚嘌呤核苷化合物。

4、其中，所述核苷底物为硫代嘌呤核苷或核苷类似物；所述核苷类似物是指在核苷糖环的羟基位点处有取代基团。

5、其中，所述r2b(oh)2或r2bf3k中，r2选自烷基、环烷基、烯烷基、芳烷基或烷氧基；优选具有2～5个碳原子的直链或支链的烷基。

6、其中，所述核苷底物与r2b(oh)2或r2bf3k的摩尔比为1：1～5；优选摩尔比为1：2。

7、其中，所述溶剂为乙腈、二甲亚砜、甲醇、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、六氟异丙醇、三氟乙醇或水中的至少一种；优选六氟异丙醇和水的混合溶剂；混合溶剂中，六氟异丙醇和水的体积比为1：1。

8、其中，以每毫摩尔核苷底物计，所述溶剂的加入量为10～20ml。

9、其中，所述氧化剂为(nh4)2s2o8、na2s2o8、k2s2o8或ce(so4)2中的至少一种；优选(nh4)2s2o8。

10、其中，所述核苷底物与氧化剂的摩尔比为1：1～6；优选摩尔比为1：5。

11、其中，所述反应助剂为氯化镁、氯化锌、三氟乙酸或邻苯二酚中的至少一种；优选邻苯二酚。

12、其中，所述核苷底物与反应助剂的摩尔比为1：0.1～2；优选摩尔比为1：0.5。

13、其中，所述光敏剂为mesacr、ir[df(cf3)ppy]2(dtbbpy)pf6、ru(bpz)3(pf6)2、4czipn或eosin y中的至少一种；优选mesacr。

14、其中，所述核苷底物与光敏剂的摩尔比为1：0.03～0.05；优选摩尔比为1：0.05。

15、其中，所述光照条件为采用30～100w的白色led灯进行光照；优选光照条件为36～85w的白色led灯。

16、其中，所述反应在氮气气氛中进行，反应条件为在室温下反应2～8h；优选反应2～4h。

17、本发明方法的机理为：自由基前体r2b(oh)2或r2bf3k首先与邻苯二酚生成r2硼酸酯；光敏剂在光照下形成激发态，与r2硼酸酯发生单电子转移(set)过程，生成r2自由基；同时氧化剂促进光敏剂的循环；单体硫代嘌呤核苷在氧化剂的作用下二聚形成二硫化物(dimer)，与r2自由基发生双分子均裂取代(sh2)过程，最终得到目标产物。

18、

19、本发明方法能够制备得到通式(i)、(ii)、(iii)或(iv)所示的任一种化合物：

20、

21、其中，r1选自h或以下基团的任一种：

22、

23、r2选自烷基、环烷基、烯烷基、芳烷基或烷氧基；

24、r3选自h、乙酰基或苯甲酰基。

25、有益效果：相比于现有技术，本发明具有如下显著的优点：本发明方法为一种合成烷基硫醚嘌呤/烷基硫醚嘌呤核苷的新路径，以硫代核苷或其类似物为原料，通过自由基反应制成烷基硫醚嘌呤或制成烷基硫醚嘌呤核苷，该制备方法简单高效，反应时间短，反应条件温和，化合物类型广泛，避免了高温的苛刻条件及有毒试剂的使用，对环境友好；通过该方法，可以得到一系列的烷基硫醚嘌呤和烷基硫醚嘌呤核苷，并且测试表明部分烷基硫醚嘌呤核苷经多官能团功能化后具有一定的抗肿瘤活性；因此本发明方法能为抗血小板、抗病毒、抗肿瘤等药物研发提供先导化合物。