瑞德西韋(Remdesivir,圖一)想必這些天大家都耳熟能詳了,作為一款新型冠狀病毒(2019-nCoV)潛在的"特效藥",其被寄予了厚望,而當初作為埃博拉病毒(Ebola virus)治療藥物開(kāi)發(fā)的它,本以為市場(chǎng)潛力有限,沒(méi)想到有望在新型冠狀病毒治療上顯神通,也算是給開(kāi)發(fā)特殊病毒 藥物帶來(lái)了一些激勵。下面筆者就從其開(kāi)發(fā)與合成工藝的調研結果做一個(gè)概述。
圖一 瑞德西韋(Remdesivir)結構式
如圖一所示,瑞德西韋(Remdesivir)是一種核苷類(lèi)似物,是一種RNA依賴(lài)的RNA聚合酶(RdRp)抑制劑,其抗病毒的作用機制是通過(guò)抑制病毒核酸合成。1月31日,《新英格蘭醫學(xué)雜志》(NEJM)在線(xiàn)發(fā)表了該藥物用于美國首例新型冠狀病毒確診病例的治療情況,結果顯示患者在使用該藥物后疾病出現了大幅改善,由此獲得了國內外巨大的關(guān)注,并迅速經(jīng)過(guò)我國批準在我國啟動(dòng)了臨床試驗,也給我國新型冠狀病毒的治療帶來(lái)巨大的希望。
其實(shí),如果你平時(shí)關(guān)注吉利德這家制藥公司的話(huà),你會(huì )發(fā)現,吉利德一直在致力于瑞德西韋(Remdesivir)這一類(lèi)核苷類(lèi)抗病毒 藥物的開(kāi)發(fā)。更確切地說(shuō),這些藥物都是殺結核菌素(Tubercidin,圖二(1))的衍生物。
圖二 殺結核菌素(Tubercidin)衍生進(jìn)行抗病毒 藥物開(kāi)發(fā)
早在2012年,吉利德采用采用以下路線(xiàn)合成了一系列Tubercidin衍生物,發(fā)現該類(lèi)分子對HCV病毒具有明顯的抑制作用。
圖三 抗病毒 藥物開(kāi)發(fā)
仔細查閱文獻,會(huì )發(fā)現其實(shí)當時(shí)吉利德就測試了該類(lèi)分子對SARS冠狀病毒的效果,并發(fā)現3a這個(gè)化合物對SARS冠狀病毒抑制效果不錯!看到這一活性數據,是否對瑞德西韋(Remdesivir)可以對抗新型冠狀病毒更有信心了?!
圖四 Tubercidin衍生物抗病毒活性
由于非洲埃博拉病毒的爆發(fā),吉利德又基于此類(lèi)母核,在此基礎上進(jìn)一步合成了大量Tubercidin衍生物來(lái)進(jìn)行抗埃博拉病毒 藥物開(kāi)發(fā)。瑞德西韋(Remdesivir)便誕生于此時(shí),2016年,權威期刊《Nature》還對其進(jìn)行了專(zhuān)題報道。期間,瑞德西韋(Remdesivir)的合成工藝也進(jìn)行了多次優(yōu)化,下面筆者為大家解讀一下。
圖五 瑞德西韋(Remdesivir)初始合成工藝
圖五是瑞德西韋(Remdesivir)初始合成工藝,該路線(xiàn)使用內酯14和化合物15在正丁基鋰或者氫化鈉等強堿作用下發(fā)生糖苷化得到中間體16;中間體16中的羥基被氰基取代后得到中間體17;然后在三氯化硼作用下脫除芐基保護得到化合物4;化合物4與化合物化合物19縮合即可得到消旋產(chǎn)物4a。得到的為消旋產(chǎn)物是該路線(xiàn)最大的不足,這要求在最后一步不得不采取手性HPLC來(lái)進(jìn)行手性拆分得到光學(xué)純的化合物,這顯然不能滿(mǎn)足原料藥的大批量生產(chǎn)。
圖六 瑞德西韋(Remdesivir)二代合成工藝
因此,在初始合成工藝的基礎上,吉利德又開(kāi)發(fā)瑞德西韋(Remdesivir)的二代合成工藝。新工藝中避免了使用丁基鋰、氫化鈉這樣的危險試劑、優(yōu)化了各步驟產(chǎn)率,非常關(guān)鍵的是,在新的工藝中,研究人員發(fā)現中間體22a的兩種構型在異丙醚中具有不同的溶解性,由此可以快速大量獲得手性純的中間體22b,這成功避免了終產(chǎn)物的手性拆分,為瑞德西韋(Remdesivir)的批量生產(chǎn)奠定了基礎。(該二代工藝在Nature及Journal of Medicinal Chemistry兩次報道)
做為一款潛在的優(yōu)秀抗病毒 藥物,吉利德對其專(zhuān)利保護也是比較完善的,早在2011年的專(zhuān)利(WO2012012776A1)中,吉利德就對該化合物進(jìn)行了保護,此后,在美國、歐洲、日本、韓國以及我國等諸多國家和地區都進(jìn)行了專(zhuān)利保護,專(zhuān)利保護期限大多要到2031年,我國關(guān)于該化合物的專(zhuān)利(CN103052631B)在2015年獲得授權。由于處于專(zhuān)利保護期,很多人擔心如果瑞德西韋(Remdesivir)對新型冠狀病毒的臨床取得成功后,該藥物對于我國患者的可及性問(wèn)題。同時(shí),有業(yè)內人士指出,屆時(shí)或可啟動(dòng)藥品專(zhuān)利強制許可或其他合作模式。
此外,瑞德西韋(Remdesivir)用于新型冠狀病毒患者臨床試驗,另一個(gè)大家關(guān)心的問(wèn)題應該是瑞德西韋(Remdesivir)的安全性問(wèn)題??偟膩?lái)說(shuō),該藥物的安全性還是比較優(yōu)秀的。在該藥物一期臨床試驗顯示:3-225mg靜脈注射單劑量爬坡試驗,沒(méi)有觀(guān)察到和劑量相關(guān)的**,也沒(méi)有觀(guān)察到肝腎**。所有的不良反應都保持在1級或2級。150mg/天靜脈注射重復給藥7-14天,受試者均耐受。
總之,做為一款安全、有效的抗病毒 藥物,瑞德西韋(Remdesivir)在新型冠狀病毒的治療效果上還是非常值得期待的。希望臨床試驗的佳音早日到來(lái),快速讓該藥物造福我國乃至世界的更多新型冠狀病毒患者。
參考資料:
1. Synthesis and antiviral activity of a series of 10-substituted 4-aza-7,9-dideazaadenosine C-nucleosides,Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 22 (2012) 2705-2707;
2. Practical synthesis of 10-substituted Tubercidin C-nucleoside analogs,Tetrahedron Letters 53 (2012) 484-486;
3. Therapeutic efficacy of the small molecule GS-5734 against Ebola virus in rhesus monkeys,Nature,2016;
4. Discovery and Synthesis of a Phosphoramidate Prodrug of a Pyrrolo[2,1-f][triazin-4-amino] Adenine C-Nucleoside (GS-5734) for the Treatment of Ebola and Emerging Viruses,Journal of Medicinal Chemistry,2017;
5. 專(zhuān)利:WO2012012776A1、CN103052631B等。
作者簡(jiǎn)介:云天,藥物化學(xué)博士,主要從事小分子藥物研究,尤其擅長(cháng)小分子藥物的合成工藝及后期藥物開(kāi)發(fā)研究,已完成多個(gè)抗癌藥物分子的合成和活性評估。
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