阿昔洛韦琥珀酰亚胺活性酯的制备分析

　　　　 作者：洪华云 朱亮 何练芹 戴会群

【摘要】 目的 合成阿昔洛韦琥珀酰亚胺活性酯。方法 以阿昔洛韦为起始原料，在二甲基甲酰铵（DMF）为溶媒及三乙胺的碱性条件下，与丁二酸酐反应生成阿昔洛韦衍生物9(2丁二酸单酰乙氧基甲基)鸟嘌呤（SACV），再与N羟基琥珀酸亚胺在N，N二环己基碳化亚胺的存在条件下合成阿昔洛韦琥珀酰亚胺活性酯。结果与结论 合成产物产率为79.1%，mp为125～126 ℃，其结构经IR和NMR确证，所得化合物为一新化合物。
【关键词】 阿昔洛韦；阿昔洛韦琥珀酰亚胺活性酯；合成
Abstract:Objective To synthesize acyclovir succinimide ester. Methods　Title compound was prepared by acyclovir (1) which was coupled with succinic anhydride in the present of triethylamine and DMF， to afford acyclovir’s derivatives ［9(2single acidated butanedioic acid ethoxyl methyl)guanine］(2）. The compound (2) was coupled with Nhydroxysuccinimide (3) in the presence of DCC to afford title compound (4). Results and ConclusionThe title compound was synthesized. The title compound was confirmed by NMR and IR， the yield was 79.1%， and mp was 126 ℃，which was a new compound．
　　Key words:acyclovir；acyclovir succinimide ester；synthesis
　　阿昔洛韦（无环鸟苷，Acyclovir，ACV，C8H11N5O3）是无环嘌呤核苷酸的类似物，是目前国内外广泛使用的具有高度选择性和较低毒性的核苷类高效广谱抗病毒药物［1］，其结构式见图1。
　　　该药于1982年首次应用于临床，目前已成为世界上最畅销的抗病毒药物之一。阿昔洛韦为治疗单纯疱疹Ⅰ、Ⅱ型病毒和带状疱疹病毒感染的特效药，对EB(EpsteinBarr)病毒、巨细胞病毒和乙肝病毒也有一定抑制作用［2］。
　　阿昔洛韦是难溶性药物，微溶于水、乙醇，不溶于三氯甲烷、乙醚，口服吸收仅20%，生物利用度低。阿昔洛韦水溶性差，口服胃肠道吸收较差且存在明显的个体差异，生物利用度仅为15%～30%［3］，随着剂量的增大生物利用度反而减小，并且在血中可迅速经肾排泄而出现血尿和肾功能障碍等副作用。目前，阿昔洛韦在临床上用于治疗乙肝的剂型为粉针剂，通过静脉滴注的方式给药。由于是阿昔洛韦的钠盐，其水溶液碱性大，pH值大于9，具有一定刺激性，可引起静脉炎。用于治疗疱疹病毒感染的剂型除粉针剂外，还有片剂、软膏剂、滴眼剂等。但片剂存在生物利用度低，吸收差的问题。国产的阿昔洛韦片的生物利用度仅为15% ［4］ 。
　　具有羧基的药物通过与N羟基琥珀酰酸亚胺（NHS）反应生成中间体活性酯，活性酯与氨基反应迅速，与水或羟基反应较慢，活性酯与氨基反应生成稳定的酰胺键，从而为具有羧基的药物与单抗等具有游离的活性氨基基团的大分子连接提供有利的途径。本文参照Colla L等［5］的方法合成了琥珀酰阿昔洛韦（SACV），并初步尝试与N羟基琥珀酰亚胺合成阿昔洛韦琥珀酰亚胺活性酯，报道如下。
　　1 合成路线设计
　　以阿昔洛韦（1）为起始原料，在二甲基甲酰铵（DMF）为溶媒及三乙胺的碱性条件下，与丁二酸酐反应生成阿昔洛韦衍生物9(2丁二酸单酰乙氧基甲基)鸟嘌呤（2），再与N羟基琥珀酸亚胺（3）在N，N二环己基碳化亚胺存在的条件下合成阿昔洛韦琥珀酰亚胺活性酯（4），合成路线见图2。
　　2 试验部分
　　2.1 试剂与仪器
　　阿昔洛韦（浙江浙北药业有限公司，纯度99.8%），丁二酸酐（国药集团化学试剂有限公司，化学纯），N羟基琥珀酰亚胺（NHS，国药集团化学试剂有限公司，化学纯）、N，N二甲基甲酰胺（DMF，天津大茂试剂厂，化学纯）N，N 二环己基碳化亚胺（DCC，国药集团化学试剂有限公司，化学纯），其他试剂均为分析纯。
　　SHBIII循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司)，高速离心机（上海安亭科学仪器公司），数字显示显微熔点测定仪（北京泰克仪器有限公司），Nicolet470FT  IR 红外光谱仪（KBr压片），Bruker AC  E200核磁共振仪。
　　2.2 阿昔洛韦衍生物9(2丁二酸单酰乙氧基甲基)鸟嘌呤（SACV）的合成
　　取阿昔洛韦1.125 g（5 mmoL），琥珀酸酐1.0 g，三乙氨0.71 mL加入到75 mL干燥的二甲基甲酰铵（DMF）中，60 ℃条件下水浴21 h，反应完后冷却，旋转蒸除大部分溶剂，冷却至室温，加入40 mL冰水，并用2 mol/L的HCl酸化至pH值为2，产生白色沉淀，用适量的冰水洗涤3次，真空干燥得粗品，甲醇重结晶，得中间体阿昔洛韦衍生物9(2丁二酸单酰乙氧基甲基)鸟嘌呤（SACV），产率为 81%， mp 194.5～195.5 ℃（文献［5］：195～196 ℃）。IR（KBr）cm-1：
　　3 000（—OH），1 740（—COOR），1 695（—COOH）。TLC：Rf 0.58（EtOHHOAc，8∶2）。1HNMR δ：12.229(S，1H，—COOH)， 10.688(S，1H，—OH)，7.820(S，1H，—CHN)，6.528(S，2H，—Nh3)，5.344(S，2H，—NCh3)，4.097(t，2H，—OCh3Ch3)，3.659(t，2H，—OCh3Ch3)，3.451(—COCh3Ch3)，3.393(—COCH，Ch3)。
2.3 阿昔洛韦琥珀酰亚胺活性酯的合成
　　取衍生物SACV 0.32 g（1 mmol），溶解于二甲基甲酰胺（50 mL）中，根据实验设计在溶液中依次加入一定量的N羟基琥珀酰亚胺和DCC，室温避光高速搅拌，过滤，弃除沉淀，往滤液中加适量乙醚，摇匀后以4 000 r/min转速离心15 min，取沉淀，用DMF溶解，加适量乙醚后离心，取沉淀，置干燥器中干燥，产率79.1%，mp 125～126 ℃。IR（KBr）cm-1：3 452（—Nh3），1 734、1 616（CO），1 831、
　　1 792（CO），1 206（—O—）。1HNMR δ：7.819(S，1H，—CHN)，6.531(S，2H，—Nh3)，5.344(S，2H，—NCh3)，4.097(t，2H，—OCh3Ch3)，3.659(t，2H，—OCh3Ch3)，3.451(—COCh3Ch3)，3.393(—COCH，Ch3)。 13CNMR δ：172.179(—COO)，156.898(嘌呤环2C)，153.972(嘌呤环6C)，151.503(嘌呤环4C)，116.501(嘌呤环5C)，137.864(嘌呤环7C)，71.903(嘌呤环91′C)，66.501(嘌呤环92′C)，62.981(嘌呤环93′C)，28．586(嘌呤环95′C)，28.635（嘌呤环916′C)。

转贴于 3 合成条件的优化
　　3.1 反应时间对产率的影响
　　按照“2.3”项下的方法制备阿昔洛韦琥珀酰亚胺活性酯，称取一定量的SACV、NHS、DCC，DMF溶解，分别在室温避光反应2、4、6、8、10 h，测得产率分别为42.0%、63.1%、47%、33.5%、30.8%。可见，随着反应时间延长到4 h时，酯化率达到最大；继续延长反应时间活化率却反而降低，因此选用反应4 h为该反应的合适时间。
　　3.2 SACV与NHS摩尔比的影响
　　按照“2.3”项下的方法制备阿昔洛韦琥珀酰亚胺活性酯，SACV与NHS之间摩尔比分别取1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶2.5、1∶3，室温避光反应一定时间，测定产率分别为56.8%、74.5%、67.4%、65.1%、64.56%。表明，随着SACV∶NHS摩尔比增加到1∶1.5时，酯化率达到最大；增加比例酯化率却反而降低，因此选择摩尔比为1∶1.5为最佳比例。
　　3.3 SACV与DCC之间摩尔比的影响
　　按照“2.3”项下的方法制备阿昔洛韦琥珀酰亚胺活性酯，SACV与DCC之间摩尔比分别取1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5，室温避光反应一定时间，测得产率分别为45.0%、44.6%、58.8%、41.8%、41.0%。表明，在试验中DCC作为缩合剂及脱水剂并非量越多越好，当SACV∶DCC摩尔比增加到1∶3时，酯化率达到最大，增加比例酯化率反而降低，可见摩尔比为1∶3时为佳。
　　3.4 温度的影响
　　按照“2.3”项下的方法制备阿昔洛韦琥珀酰亚胺活性酯，反应温度分别设定为0 ℃、10 ℃、25 ℃、37 ℃，避光反应一定时间，测得产率分别为53.7%、60.6%、65.8%、59.5%。表明，当反应温度达到室温时，酯化率最高，随着温度继续升高，酯化率反而下降。
　　4 讨 论
　　在碱性条件下，阿昔洛韦结构中的羟基亲和性增强，而—Nh3的亲核性减弱，因此在合成阿昔洛韦衍生物9(2丁二酸单酰乙氧基甲基)鸟嘌呤（SACV）反应中羟基参与亲核反应的几率很大，而—Nh3的几率则很小。
　　实验过程中对活性酯酯化率的影响因素进行考察，结果发现反应时间、SACV∶NHS、SACV∶DCC、反应温度对活性酯酯化率均具有影响，通过单因素试验对阿昔洛韦琥珀酰亚胺活性酯的合成反应条件筛选，最佳条件为：活化时间为4 h，SACV与NHS摩尔比为1∶1.5，SACV与DCC摩尔比为1∶3。
　　阿昔洛韦琥珀酰亚胺活性酯通常作为化学合成的中间体，这类活性酯具有较强的活性，活性酯与氨基反应迅速，与水或羟基反应较慢。活性酯与氨基反应生成稳定的酰胺键，从而为具有羧基的药物与单抗等具有游离的活性氨基基团的大分子连接提供有利的途径，在合成反应中具有重要意义。
【参考文献】
［1］ GERTRUDE B E，PHILLIP A F， JAMES AF.Selectivity of action of an antiherpetic agent， 9(2hydroxyethoxymethyl) guanine［J］.Proc Nail Acad Sci，1977，74:5716-5720.

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［3］ 田元春．阿昔洛韦软膏的制作及临床疗效［J］．临床泌床外科杂志，2000，15(12)：577．

［4］ 丁立，张钧寿，马丽，等.阿昔洛韦复乳的研究:大鼠吸收动力学、生物利用度和趋肝性［J］.药学学报，1999，34(10):790-794.

［5］ COLLA L， DE CLERCQ E， BUSSON R， et al. Synthesis and antiviral activity of watersoluble esters of acyclovir ［9［(2hydroxyethoxy)methyl］guanine］［J］.J Med Chem，1983，26(4):602-604.

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