Карбоциклический нуклеозид

Карбоциклические нуклеозиды (также называемые карнуклеозидами) являются аналогами нуклеозидов , в которых метиленовая группа заменила атом кислорода фуранозного кольца . ^{[ 1 ]} Эти аналоги имеют ядреобазу , прикрепленную к простому алкильноуглеродному углероду, а не являются частью эфирной связи гемоминального эфира . В результате они имеют повышенную химическую стабильность. Они также имеют повышенную метаболическую стабильность, потому что они не подвержены влиянию фосфорилазов и гидролаз , которые расщепляют гликозидную связь между нуклеобазой и фуранозном кольцом нуклеозидов. Они сохраняют многие биологические свойства исходных нуклеозидов в отношении распознавания различными ферментами и рецепторами.

Карбоциклические нуклеозиды первоначально ограничивались кольцевой системой из пяти человек, соответствующей размеру кольца нуклеозидов; Однако этот термин был расширен до трех-, четырех- и шестичленных колец. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}

Натуральные продукты

Аристеромицин

Neplaplacan

5-членвый кольцевой карбоциклические нуклеозиды аристеромицин, аналог аденозина и непланоцин А, аналог циклопентена аристеромицина, были выделены из природных источников. Они оба проявляют значительную биологическую активность как противовирусные и противоопухолевые агенты. ^{[ 1 ]}

Классы

Было приготовлено большое количество новых карбоциклических нуклеозидов пиримидинов и пуринов , и многие из этих соединений наделены интересной биологической активностью.

Пиримидиновые карбоциклические нуклеозиды

Циклопененилцитозин (CPE-C)

C-BVDU

Циклопененилцитозин (CPE-C) был разработан в качестве мощного противоопухолевого и противовирусного агента (Испытания фазы 1) ^{[ 5 ]} и демонстрировал мощный антиортопоксвирус, а также анти-западную активность вируса Нила. ^{[ 3 ]} Карбоциклический (E) -5- (2-бромвинил) -2-дезоксиуридин ((+) C-BVDU) GR95168 обладает активностью в отношении вируса простого герпеса типа L (HSV-1) и вируса зостеры Varicella (VZV, цыпленка и опояка) in vitro и in vivo. ^{[ 6 ]}

Пуриновые карбоциклические нуклеозиды

Два гуаниновых антивирусных карбоциклических нуклеозидов, анти- ВИЧ -агент абакавир и антикавир , антигепатита В являются ингибиторами обратной транскриптазы . Абакавир, был разработан из рацемического (±)-карбовира, который был представлен в 1988 году Робертом Винсом в качестве первого аналога карбоциклических нуклеозидов, чтобы показать сильную активность против ВИЧ с низкой цитотоксичностью. ^{[ 7 ]} Позже было показано, что (-) энантиомер карбовира является биологически активной формой для ингибирования ВИЧ. ^{[ 8 ]} Однако низкая растворимость водной водной водной и плохую пероральную биодоступность Карбовира, а также неэффективное проникновение центральной нервной системы помешали им дальнейшему развитию в качестве анти-ВИЧ-агента. Эти трудности были преодолены путем изучения аналогов пролекарства (-) карбовира, который приводит к 6-циклопиламино-2-аминопуриновым нуклеозиду абакавира, ^{[ 9 ]} который был одобрен в 1998 году FDA для лечения ВИЧ -инфекции.

Антивирусные карбоциклические пуриновые нуклеозиды
(-) карбовир
Абакавир
Энтекавир
Карбоциклический 2'- ара -флоро-гуанозин
Лобукавир

Энтекавир, аналог гуанозина , был зарегистрирован в 1997 году как мощный и селективный ингибитор вируса гепатита В , ^{[ 10 ]} и одобрено FDA в марте 2005 года для перорального лечения инфекции гепатита В. Фторкарбоциклический нуклеозид карбоциклический 2'- ара -флоро-гуанозин был зарегистрирован в 1988 году как первый пример карбоциклического аналога неестественного нуклеозида, демонстрируя большую активность против HERPE против герпесвирусов HSV-1 и HSV-2 in-in in in in in in in in in in in in in in in in in in in in in in vitro, чем его Фураноз родителя. ^{[ 11 ]}

Синтез

Есть два подхода, используемых в синтезе карбоциклических нуклеозидов. ^{[ 12 ]} Линейные подходы к хиральным карбоциклическим нуклеозидам 2 полагаются на построение гетероциклического основания на подходящем защищенном хиральном циклопентиламине ( 1 → 2 ). В конвергентном подходе неповрежденное гетероциклическое основание связано непосредственно с соответствующим образом защищенным функционализированным карбоциклическим фрагментом ( 3 → 2 ).

История

1966: Впервые описал синтез рацемического (±) карбоциклического аналога аденозина. ^{[ 13 ]}
1968: (-) Энантиомер, названный аристеромицин. был изолирован как метаболит Streptomyces sitricolor . ^{[ 14 ]}
1981: Выделение семейства карбоциклических нуклеозидов Neplanocin и, в частности, циклопентенилового производного непланоцин А из Ampukwiella recorditis ^{[ 15 ]}
1983: Первый энантиоспецифический синтез (-) аристеромицина и (-) непланоцин А ^{[ 16 ]}
1986: Первый комплексный обзор карбоциклических нуклеозидов, включая линейные химические синтезы и биологические свойства этих ранних расических аналогов и аристеромицина натуральных продуктов и непланоцин А. ^{[ 1 ]}
1988: Первый фторокарбоциклический нуклеозид C-AFG синтезировал, который был в 1000 раз более активен, чем фураноза родительского нуклеозида против HSV-1 и HSV-2 in-vitro. ^{[ 11 ]}
1988: обзор синтеза фторокарбоциклических нуклеозидов Глаксо. ^{[ 17 ]}
1988: (±) -карбовир впервые сообщил с сильной анти-ВИЧ-активностью и низкой цитотоксичностью ^{[ 7 ]}
1992: Первый комплексный обзор синтеза хиральных карбоциклических нуклеозидов. ^{[ 12 ]}
1994: обзор, охватывающий расимические циклопентил карбоциклические нуклеозиды ^{[ 18 ]} была расширена, чтобы включить биологическую активность карбоциклических нуклеозидов в 1998 году ^{[ 19 ]}
1997: Абакавир, пролекарство (-) Карбовир сообщил, ^{[ 9 ]} Одобрено FDA в декабре 1998 года для лечения ВИЧ -инфекции под торговым названием Ziagen ™.
1997: Первый отчет Entecavir (BMS-200475) как мощный и селективный ингибитор антигепатита В, ^{[ 10 ]} Одобрено FDA в марте 2005 года для перорального лечения инфекции гепатита В. торговые названия Baraclude или Entaliv.
1998: Обзор новых разработок в энантиоселективном синтезе циклопентильных карбоциклических нуклеозидов. ^{[ 20 ]}
2003: Обзор новых прогрессов в энантиоселективном синтезе и биологических свойствах карбоциклических нуклеозидов, включая 3, 4 и 6 -м и 6 -м, карбоциклические кольца. ^{[ 4 ]}
2011: Обзор охватывает самые последние достижения в области синтеза и биологической активности карбоциклических нуклеозидов до сентября 2010 года. ^{[ 3 ]}
2013: два обзора наиболее репрезентативных методов асимметричного синтеза карбоциклических нуклеозидов с 1998 года ^{[ 21 ]}^{[ 22 ]}
2014: обзор синтеза карбоциклических нуклеозидов, включающих метатезис с закрытием кольца (RCM) в качестве ключевого этапа. ^{[ 23 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Маркес В.Е., Лим Ми (январь 1986 г.). «Карбоциклические нуклеозиды» . Обзоры лекарственных исследований . 6 (1): 1–40. doi : 10.1002/med.2610060102 . PMID 3512934 . S2CID 221956841 .
^ Чжу XF (март 2000 г.). «Последний прогресс в синтезе карбоциклических нуклеозидов». Нуклеозиды, нуклеотиды и нуклеиновые кислоты . 19 (3): 651–690. doi : 10.1080/15257770008035015 . PMID 10843500 . S2CID 43360920 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Ван Дж; Равал RK; Чу CK (август 2011 г.). «Последние достижения в области карбоциклических нуклеозидов: синтез и биологическая активность». В LH Zhang, Z xi и J Chattopadhyaya (ed.). Лекарственная химия нуклеиновых кислот . Хобокен: Джон Уайли и сыновья. С. 1 –100. ISBN 9780470596685 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Rodrguez JB, Comin MJ (март 2003 г.). «Новые прогрессии в энантиоселективном синтезе и биологических свойствах карбоциклических нуклеозидов». Мини -обзоры по лекарственной химии . 3 (2): 95–114. doi : 10.2174/13895557033405331 . HDL : 11336/90989 . PMID 12570843 .
^ Маркес, VE (апрель 1996 г.). Карбккковые нуклеозиды. В E. de Cleercq (ред.). Достижения в области дизайна антивилдных лекарств Тол. 2. Jai Press Inc. стр. 89–146. ISBN 1-55938-693-2 .
^ Кэмерон Дж. М. (декабрь 1993 г.). «Новые антигеровые лекарства в разработке». Отзывы о медицинской вирусологии . 3 (4): 225–236. doi : 10.1002/rmv.1980030406 . S2CID 84289059 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Винс Р., Хуа М., Браунелл Дж., Далудж С., Ли Ф., Шеннон В.М., Лавель Г.С., Кваллс Дж., Вейслоу О.С., Кайзер Р., Каноника П.Г. (октябрь 1988 г.). «Потенциальная и селективная активность нового аналога карбоциклического нуклеозида (карбовир: NSC 614846) против вируса иммунодефицита человека in vitro» . Биохимическая и биофизическая исследовательская коммуникация . 156 (2): 1046–1053. doi : 10.1016/s0006-291x (88) 80950-1 . PMID 2847711 .
^ Картер С.Г., Кесслер Дж.А., Ранкин CD (июнь 1990 г.). «Активность (-)-карбовир и 3'-азидо-3'-дезокситимидин против вируса иммунодефицита человека in vitro» . Антимикробные агенты и химиотерапия . 34 (6): 1297–1300. doi : 10.1128/aac.34.6.1297 . PMC 171808 . PMID 2393292 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Daluge SM, Good SS, Faletto MB, Miller WH, St Clair MH, Boone LR, Tisdale M, Parry NR, REARDON JE, DORNSIFE RE, AVERTT DR (май 1997 г.). «1592U89, новый аналог карбоциклического нуклеозида с мощной селективной активностью вируса иммунодефицита против человечества» . Антимикробные агенты и химиотерапия . 41 (5): 1082–1093. doi : 10.1128/aac.41.5.1082 . PMC 163855 . PMID 9145874 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Бисаччи Г.С., Чао С.Т., Бахард С., Дарис Дж.П., Инноймо С., Джейкобс Г.А., Коми О., Лапойнте П., Мартель А., Торгонт З.Л., Слусарчик Ванут (январь 1997 г.). «BMS-200475, новый карбоциклический 2'-дезоксигуанозин с мощной и селективной активностью вируса антигепатита В in vitro». Биоорганические и лекарственные химические письма . 7 (2): 127–132. doi : 10.1016/s0960-894x (96) 00594-x .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Borthwick AD, Butt S, Biggadike K, Exall AM, Roberts SM, Youds PM, Kirk BE, Booth BR, Cameron JM, Cox SW, Marr Cl (1988). «Синтез и ферментативное разрешение карбоциклического 2- ара -флоро-гуанозин: мощный новый антиерпетический агент». Журнал химического общества, химическая связь (10): 656–658. doi : 10.1039/c39880000656 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Borthwick AD, Biggadike K (1992). «Синтез хиральных карбоциклических нуклеозидов». Тетраэдр . 48 (4): 571–623. doi : 10.1016/s0040-4020 (01) 88122-9 .
^ Шили Иф, Клейтон Дж.Д. (август 1966 г.). «9- [β-DL-2α, 3α-дигидрокси-4β- (гидроксиметил) -циклопентил] аденин, карбоциклический аналог аденозина». Журнал Американского химического общества . 88 (16): 3885–3887. doi : 10.1021/ja00968a055 .
^ Кусака Т., Ямамото Х., Шибата М., Муро М., Киши Т., Мизуно К (1968). «Streptomyces itricolor nov. Sp. И новый антибиотик, аристеромицин» . Журнал антибиотиков . 21 (4): 255–263. doi : 10.7164/антибиотики.21.255 . PMID 5671989 .
^ Yaginuma S, Muto N, Tsujino M, Sudate Y, Hayashi M, Otani M (1981). «Исследования непланоцина А, нового противоопухолевого антибиотика. I. Производство организма, изоляции и характеристики» . Журнал антибиотиков . 34 (4): 359–366. doi : 10.7164/антибиотики.34.359 . PMID 7275815 .
^ Арита М., Адачи К, Ито Й, Савай Х, Оно М (июнь 1983 г.). «Энантиоселективный синтез карбоциклических нуклеозидов (-)-аристеромицина и (-)-непланоцина А с помощью химикоэнзимного подхода». Журнал Американского химического общества . 105 (12): 4049–4055. doi : 10.1021/ja00350a050 .
^ Робертс С.М.; Biggadike K; Borthwick Ad; Кирк Бэй (1988). «Синтез некоторых противовирусных карбоциклических нуклеозидов». В Pr Leeming (ред.). Темы по лекарственной химии . Лондон: Королевское общество химии. С. 172–188. ISBN 0-85186-726-х .
^ Agrafoglio L, как Agronglio L. Синтез карбиклевых нуклеозидов " Учитель . 50 (36): 10611–1 doi : /s 10.1016
^ Агрофоглио LA; Challand SR (1998). «Химия карбоциклических нуклеозидов, биологическая активность карбоциклических нуклеозидов». В агрофоглио LA, Challand Sr (ed.). Ациклические, карбоциклические и L-нуклеозиды . Дордрехт: академические издатели Kluwer. С. 174–284. ISBN 978-94-010-3734-1 .
^ Crimmins MT (август 1998). «Новые разработки в энантиоселективном синтезе циклопентильных карбоциклических нуклеозидов». Тетраэдр . 54 (32): 9229–9272. doi : 10.1016/s0040-4020 (98) 00320-2 .
^ Leclerc E (февраль 2013 г.). «Химический синтез карбоциклических аналогов нуклеозидов». Химический синтез аналогов нуклеозидов . Хобокен: Джон Уайли и сыновья. С. 535–604. doi : 10.1002/9781118498088.CH12 . ISBN 9781118498088 .
^ Boutureira O, Matheu Mi, Díaz Y, Castillón S (март 2013 г.). «Достижения в энантиселективном синтезе карбоциклических нуклеозидов». Обзоры химического общества . 42 (12): 5056–5072. Doi : 10.1039/c3cs00003f . PMID 23471263 .
^ Mulamoottil Va, Nayak A, Jeong LS (июль 2014). «Последние достижения в синтезе карбоциклических нуклеозидов посредством метатеза с закрытием кольца». Азиатский журнал органической химии . 3 (7): 748–761. doi : 10.1002/ajoc.201402032 .

[pmid3512934-1] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Маркес В.Е., Лим Ми (январь 1986 г.). «Карбоциклические нуклеозиды» . Обзоры лекарственных исследований . 6 (1): 1–40. doi : 10.1002/med.2610060102 . PMID 3512934 . S2CID 221956841 .

[pmid10843500-2] Чжу XF (март 2000 г.). «Последний прогресс в синтезе карбоциклических нуклеозидов». Нуклеозиды, нуклеотиды и нуклеиновые кислоты . 19 (3): 651–690. doi : 10.1080/15257770008035015 . PMID 10843500 . S2CID 43360920 .

[Wang-3] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в Ван Дж; Равал RK; Чу CK (август 2011 г.). «Последние достижения в области карбоциклических нуклеозидов: синтез и биологическая активность». В LH Zhang, Z xi и J Chattopadhyaya (ed.). Лекарственная химия нуклеиновых кислот . Хобокен: Джон Уайли и сыновья. С. 1 –100. ISBN 9780470596685 .

[pmid12570843-4] Jump up to: ^а ^{беременный} Rodrguez JB, Comin MJ (март 2003 г.). «Новые прогрессии в энантиоселективном синтезе и биологических свойствах карбоциклических нуклеозидов». Мини -обзоры по лекарственной химии . 3 (2): 95–114. doi : 10.2174/13895557033405331 . HDL : 11336/90989 . PMID 12570843 .

[5] Маркес, VE (апрель 1996 г.). Карбккковые нуклеозиды. В E. de Cleercq (ред.). Достижения в области дизайна антивилдных лекарств Тол. 2. Jai Press Inc. стр. 89–146. ISBN 1-55938-693-2 .

[doi10.1002/rmv.1980030406-6] Кэмерон Дж. М. (декабрь 1993 г.). «Новые антигеровые лекарства в разработке». Отзывы о медицинской вирусологии . 3 (4): 225–236. doi : 10.1002/rmv.1980030406 . S2CID 84289059 .

[pmid2847711-7] Jump up to: ^а ^{беременный} Винс Р., Хуа М., Браунелл Дж., Далудж С., Ли Ф., Шеннон В.М., Лавель Г.С., Кваллс Дж., Вейслоу О.С., Кайзер Р., Каноника П.Г. (октябрь 1988 г.). «Потенциальная и селективная активность нового аналога карбоциклического нуклеозида (карбовир: NSC 614846) против вируса иммунодефицита человека in vitro» . Биохимическая и биофизическая исследовательская коммуникация . 156 (2): 1046–1053. doi : 10.1016/s0006-291x (88) 80950-1 . PMID 2847711 .

[pmid2393292-8] Картер С.Г., Кесслер Дж.А., Ранкин CD (июнь 1990 г.). «Активность (-)-карбовир и 3'-азидо-3'-дезокситимидин против вируса иммунодефицита человека in vitro» . Антимикробные агенты и химиотерапия . 34 (6): 1297–1300. doi : 10.1128/aac.34.6.1297 . PMC 171808 . PMID 2393292 .

[pmid9145874-9] Jump up to: ^а ^{беременный} Daluge SM, Good SS, Faletto MB, Miller WH, St Clair MH, Boone LR, Tisdale M, Parry NR, REARDON JE, DORNSIFE RE, AVERTT DR (май 1997 г.). «1592U89, новый аналог карбоциклического нуклеозида с мощной селективной активностью вируса иммунодефицита против человечества» . Антимикробные агенты и химиотерапия . 41 (5): 1082–1093. doi : 10.1128/aac.41.5.1082 . PMC 163855 . PMID 9145874 .

[doi0.1016/S0960-894X(96)00594-X-10] Jump up to: ^а ^{беременный} Бисаччи Г.С., Чао С.Т., Бахард С., Дарис Дж.П., Инноймо С., Джейкобс Г.А., Коми О., Лапойнте П., Мартель А., Торгонт З.Л., Слусарчик Ванут (январь 1997 г.). «BMS-200475, новый карбоциклический 2'-дезоксигуанозин с мощной и селективной активностью вируса антигепатита В in vitro». Биоорганические и лекарственные химические письма . 7 (2): 127–132. doi : 10.1016/s0960-894x (96) 00594-x .

[doi10.1039/C39880000656-11] Jump up to: ^а ^{беременный} Borthwick AD, Butt S, Biggadike K, Exall AM, Roberts SM, Youds PM, Kirk BE, Booth BR, Cameron JM, Cox SW, Marr Cl (1988). «Синтез и ферментативное разрешение карбоциклического 2- ара -флоро-гуанозин: мощный новый антиерпетический агент». Журнал химического общества, химическая связь (10): 656–658. doi : 10.1039/c39880000656 .

[doi10.1016/S0040-4020(01)88122-9-12] Jump up to: ^а ^{беременный} Borthwick AD, Biggadike K (1992). «Синтез хиральных карбоциклических нуклеозидов». Тетраэдр . 48 (4): 571–623. doi : 10.1016/s0040-4020 (01) 88122-9 .

[doi10.1021/ja00968a055-13] Шили Иф, Клейтон Дж.Д. (август 1966 г.). «9- [β-DL-2α, 3α-дигидрокси-4β- (гидроксиметил) -циклопентил] аденин, карбоциклический аналог аденозина». Журнал Американского химического общества . 88 (16): 3885–3887. doi : 10.1021/ja00968a055 .

[pmid5671989-14] Кусака Т., Ямамото Х., Шибата М., Муро М., Киши Т., Мизуно К (1968). «Streptomyces itricolor nov. Sp. И новый антибиотик, аристеромицин» . Журнал антибиотиков . 21 (4): 255–263. doi : 10.7164/антибиотики.21.255 . PMID 5671989 .

[pmid7275815-15] Yaginuma S, Muto N, Tsujino M, Sudate Y, Hayashi M, Otani M (1981). «Исследования непланоцина А, нового противоопухолевого антибиотика. I. Производство организма, изоляции и характеристики» . Журнал антибиотиков . 34 (4): 359–366. doi : 10.7164/антибиотики.34.359 . PMID 7275815 .

[doi10.1021/ja00350a050-16] Арита М., Адачи К, Ито Й, Савай Х, Оно М (июнь 1983 г.). «Энантиоселективный синтез карбоциклических нуклеозидов (-)-аристеромицина и (-)-непланоцина А с помощью химикоэнзимного подхода». Журнал Американского химического общества . 105 (12): 4049–4055. doi : 10.1021/ja00350a050 .

[17] Робертс С.М.; Biggadike K; Borthwick Ad; Кирк Бэй (1988). «Синтез некоторых противовирусных карбоциклических нуклеозидов». В Pr Leeming (ред.). Темы по лекарственной химии . Лондон: Королевское общество химии. С. 172–188. ISBN 0-85186-726-х .

[Agrofoglio-18] Agrafoglio L, как Agronglio L. Синтез карбиклевых нуклеозидов " Учитель . 50 (36): 10611–1 doi : /s 10.1016

[19] Агрофоглио LA; Challand SR (1998). «Химия карбоциклических нуклеозидов, биологическая активность карбоциклических нуклеозидов». В агрофоглио LA, Challand Sr (ed.). Ациклические, карбоциклические и L-нуклеозиды . Дордрехт: академические издатели Kluwer. С. 174–284. ISBN 978-94-010-3734-1 .

[doi10.1016/S0040-4020(98)00320-2-20] Crimmins MT (август 1998). «Новые разработки в энантиоселективном синтезе циклопентильных карбоциклических нуклеозидов». Тетраэдр . 54 (32): 9229–9272. doi : 10.1016/s0040-4020 (98) 00320-2 .

[21] Leclerc E (февраль 2013 г.). «Химический синтез карбоциклических аналогов нуклеозидов». Химический синтез аналогов нуклеозидов . Хобокен: Джон Уайли и сыновья. С. 535–604. doi : 10.1002/9781118498088.CH12 . ISBN 9781118498088 .

[pmid23471263-22] Boutureira O, Matheu Mi, Díaz Y, Castillón S (март 2013 г.). «Достижения в энантиселективном синтезе карбоциклических нуклеозидов». Обзоры химического общества . 42 (12): 5056–5072. Doi : 10.1039/c3cs00003f . PMID 23471263 .

[doi10.1002/ajoc.201402032-23] Mulamoottil Va, Nayak A, Jeong LS (июль 2014). «Последние достижения в синтезе карбоциклических нуклеозидов посредством метатеза с закрытием кольца». Азиатский журнал органической химии . 3 (7): 748–761. doi : 10.1002/ajoc.201402032 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]