Synthèse de 4 ′ -Ethynyl-2 ′ -deoxy-4 ′ -thioribonucléosides INTI hautement toxiques et moins toxiques

Les analogues nucléosidiques sont reconnus comme une classe importante de composés biologiquement actifs, en particulier comme agents antiviraux et antitumoraux.1 − 1c Parmi leurs analogues modifiés par le sucre, les 4-thionucléosides, dans lesquels atome d’oxygène dans l’anneau de furanose est remplacé par un atome de soufre, ont attiré beaucoup d’attention depuis la découverte de l’activité antivirale et antitumorale de 4 ′ -thiothymidine (1) et 2 ′ -deoxy-4 ′ -thiocytidine (2) (figure ​ (figure 11) .2 En outre, il a été rapporté que 4 ′ -thymidines substituées telles que 4 ′ -azido (3), 4 ′ -méthoxy (4) , 4 ′ -cyano (5) et 4 ′ -éthynyl (6) dérivés présentent une puissante activité anti-VIH.3 Figure 1Structures des composés 1 – 6 Ayant été stimulés par les découvertes ci-dessus, nous avons synthétisé les analogues 4 ′ -substitués 7 – 12 de 4 ′ -thiothymidine (Figure ​ (Figure2) 2) et trouvé une activité anti-VIH prometteuse dans les dérivés 4 ′ -azido (8), 4 ′ -cyano (11) et 4 ′ -ethynyl (12) 4. Cette découverte nous a conduit à étudier la présente étude où la synthèse des 4 ′ -les analogues d’éthynyle ayant d’autres nucléobases (cytosine, adénine et guanine) ont été mis en œuvre.Figure 24 ′ -Substitué 4 ′ -thiothymidines 7 – 12.Dans notre étude précédente, 4 la synthèse de 7 – 12 a été accompli par substitution nucléophile du dérivé 4 ′ -acetoxy 13 (figure ​ (figure3) .3). Le groupe partant de 4 ′ -acétoxy de 13 a été introduit par diacétoxylation du dérivé 4 &#x02032 ;, ′ -anhydro 14 avec du Pb (OAc) 4. Le composé 14 a été préparé par une série de réactions initiées avec une glycosidation électrophile induite par NIS entre la thymine silylée et le 4-thiofuranoïde glycal 15 protégé par TIPDS (1,1,3,3-tétraisopropyldisiloxane-1,3-diyle).5 Dans la présente étude, pour permettre l’introduction d’un ensemble diversifié de nucléobases, le 4-thiofuranoïde glycal 16 déjà substitué en position 4 avec le groupe triéthylsilyléthynyle a été utilisé comme donneur de glycosyle.Figure 3 Structures des composés 13 – 16 Notre projet d’introduction d’un groupe éthynyle dans un cycle tétrahydrothiophène est visualisé dans le schéma 1. La réaction de l’aldol entre A et le formaldéhyde donne B, qui est ensuite converti en C protégé par O-silyle. Le groupe formyle de C réagit avec le diméthyl 1 -diazo (2-oxopropyl) phosphonate6 pour fournir le dérivé de tétrahydrothiophène éthynyl-substitué D.Schéma 1Introduction d’un groupe éthynyle sur un composé 17 de tétrahydrothiophène (Figure 4), qui correspond à l’aldéhyde A du schéma 1, a été préparé à partir de 2,3-O-isopropylidène-L-lyxonolactone (18) .7 En suivant les procédures rapportées, 818 a été converti en dimesylate 19. Réaction de 19 avec du Na2S dans du DMF à 80 ° C; C a conduit à la formation du 1,4-a Le composé 20 a été désilylé avec Bu4NF pour donner 21 à 81% de rendement.9 Finalement, l’oxydation de 21 avec IBX (acide 2-iodoxybenzoïque) dans CH3CN est fournie. l’aldéhyde 17 avec un rendement de 83%. 10 Figure 4 Structures des composés 17 et 21. Une réaction aldolique subséquente entre le formaldehyde aqueux à 17 et 37% a été effectuée dans du dioxanne aqueux à 60% (température ambiante, nuit) et le mélange résultant a été silylé avec TBSCl. En présence de K2CO3, les aldols 22 et 23 (figure 5) (figure 5) 5 ont été obtenus avec des rendements de 21 et 13%, respectivement, avec l’éther silyl énolique 24 (16%). Le rendement du stéréoisomère désiré 22 a été amélioré à 50% en utilisant NaHCO3, bien que la formation de 23 (18%) et 24 (14%) n’ait pas pu être éliminée.Figure 5Structures des composés 22 – 22 a été converti en un groupe éthynyle par sa réaction avec le 1-diazo (2-oxopropyl) phosphonate de diméthyle dans du MeOH en présence de K2C03. Après réaction du produit brut avec Bu4NF, le dérivé 4-éthynyle 25 a été isolé avec un rendement de 73% à partir de 22. Le composé 25 a été transformé en 4-thiofuranoïde glycal 26 par réaction avec tert-BuLi (4 équiv) à − Cette réaction a fourni le glycal 26 avec un rendement de 61% avec le sulfure à ouverture de cycle 27 (9%) et le matériau de départ 25 (11%). le donneur de glycosyle réel 16 a été préparé à partir de 26 en protégeant d’abord les groupes hydroxyle avec le groupe TIPDS (rendement de 28,72%) puis le groupe éthynyle avec un groupe triéthylsilyle (rendement de 16, 90%). Avec le donneur de glycosyle 16 en main, la glycosidation électrophile avec une nucléobase appropriée a été examinée.Lorsque 16 a été mis à réagir avec N4, O2-bis-triméthylsily-N4-acétylcytosine (1,5 équiv.) en présence de NIS (1,5 équiv.) dans CH3CN / CH2Cl2 à température ambiante pendant une nuit, l’anomère &#x003b2 désiré 29 du produit glycosidé a été formé comme un seul stéréoisome avec un rendement de 61% (figure ​ figure 77) .12 La structure représentée a été confirmée par l’expérience de l’effet Overhauser nucléaire (NOE): H-6 / H-2 ′ (1%), H-6 / H-3 et # x02032; (5%) et H-6 / CH2-5 et # x02032 (0,2%). La formation exclusive observée de 29 a suggéré que la présence du groupe éthynyle en position 4 du 3,5-O-TIPDS-4-thiofuranoide glycal 15 n’influence pas la sélectivité de la glycosidation électrophile. L’atome d’iode introduit de 29 a été éliminé par réaction avec du Bu3SnH / Et3B à 25 ° C sous une atmosphère de O2 pour donner un rendement de 30 à 94% priligyfr.com. Pour éviter la difficile séparation chromatographique du nucléoside libre et du produit secondaire dérivé du groupe protecteur silylé, 30 a été converti en son acétate 31 correspondant (rendement isolé de 99%) par désilylation avec Bu4NF et acétylation subséquente dans un pot. Finalement, 31 a été converti en la cible 4 ′ -éthynyl-2 ′ -deoxy-4 ′ -thiocytidine 32 (rendement isolé de 91%) par traitement avec du K2CO3 dans MeOH.Figure 7Structures of compounds 29 – 32. Nous avons ensuite porté notre attention sur la synthèse de l’adénine et des guanine-nucléosides. Dans des conditions réactionnelles similaires pour la glycosidation électrophile de la N4-acétylcytosine, on a fait réagir la bis-triméthylsilyl-N6-benzoyladénine avec 16. Dans cette réaction, le nucléoside cible 33 a pu être obtenu avec un rendement isolé de 48% en un seul stéréoisomère avec ses régioisomères. (12%) et 35 (13%) (Figure 8) (Figure 88) .13 Les structures représentées de 33 # ont été déterminées sur la base d’études RMN complètes incluant NOE, cohérence quantique hétéronucléaire multiple et hétéronucléaire multiple Un résultat régiochimique similaire a également été observé dans la glycosidation de la N2-acétyl-O6-diphénylcarbamoylguanine15, où trois nucléosides isomériques 36 ont été isolés respectivement à des rendements de 25, 12 et 29% (Figure # x200B (Figure 99).Figure 8 Structures des composés 33 – 35 (R = C ≡ CSiEt3). Figure 9 Structures des composés 36 – 38 (R = C ≡ CSiEt3). Les produits N9-glycosidés 33 et 36 ont été convertis avec succès en 4 ′ -éthynyl-4 ′ -thio-2 ′ -désoxyadénosine 41 et le nucléoside guanosine 43 respectif par trois étapes comme suit: (1) Bu3SnH / Et3B / PhMe, − 70 &#x000b0 C (rendement de 39, 88%, rendement de 42, 72%), (2) Bu4NF / Ac20 / THF (rendement de 40, quant.), Et (3) K2C03 / MeOH (rendement de 41, 82%; rendement de 43, 63% à partir de 42 pour deux étapes) (figure ​ (figure 1010) .Figure 10Structures des composés 39 – 43. Les activités anti-VIH-1 de 32, 41 et 43 ont été évaluées, et les résultats sont résumés dans le tableau 1.16,17 pour comparer l’activité antivirale et la cytotoxicité avec les homologues correspondants de l’oxygène, les données biologiques rapportées18,18b de 4 ′ -éthynyles de 2 ′ -deoxycytidine 44, 2 ′ -deoxyadenosine 45, et 2 ′ -deoxyguanosine 46 sont un Comme on peut le voir dans l’entrée 1, 4 ′ -éthynyl-2 ′ -deoxy-4 ′ -thiocytidine 32 présentait une activité inhibitrice 10 fois plus faible que celle du dérivé de désoxycytidine correspondant 44 Cependant, comme 32 était moins toxique pour les cellules MT-4, la valeur SI (545) de 32 s’est avérée être comparable à celle de 44 (458). Dans le cas des nucléosides d’adénine, comme indiqué dans l’entrée 2, une tendance similaire a été observée en termes de valeurs EC50 et CC50. En revanche, 4 ′ -ethynyl-2 ′ -deoxy-4 ′ -thioguanosine 43 s’est révélé être un agent anti-VIH très prometteur (entrée 3). En effet, 43 ont présenté une activité antivirale comparable (EC50: 0,0055 μ M pour 43 vs 0,0015 μ M pour 46) et n’ont montré aucune cytotoxicité pour les cellules MT-4 jusqu’à 100 μ M contrairement à le dérivé de 2 ′ -deoxyguanosine 46 hautement toxique (CC50: 1,4 μ M). Le prometteur guanine nucleoside 43 possède une valeur SI de 18200, ce qui est 20 fois supérieur à celui de 4 ′ -ethynyl-2 ′ -deoxyguanosine 46 (SI 933). Tableau 1 Effet inhibiteur de 4 &#x02032 ; -Ethynyl-2 ′ -deoxy-4 ′ -thioribonucléosides (32, 41 et 43) et ses analogues d’oxygène (44 – 46) sur le VIH-1 dans des cellules MT-4Avec l’anti- L’activité du VIH-1 dans la main, ensuite, les 2 ′ -désoxy-4 ′ -thioribonucléosides 32, 41 et 43 ont également été évalués pour leur activité inhibitrice contre une série d’autres virus, y compris HSV -1 souche KOS, HSV-2 souche G, TK – HSV-1 souche KOS résistant à l’ACV, et la souche de Lederle virus de la vaccine, et les résultats ont été résumés dans le tableau 2.19 Les données antivirales de ganciclovir sont également inclus en tant que composé de référence. Comme on peut le voir, ces dérivés de nucleosides présentaient également une activité antivirale contre le virus de l’herpès simplex et le virus de la vaccine sans cytotoxicité mesurable pour les cellules hôtes jusqu’à 100 ° C (entrées 1 et 3 x 3). Ces puissances sont au moins 100 fois inférieures à celles du ganciclovir, mais leurs indices de sélectivité contre HSV-1 et HSV-2 étaient de 100 et de 32 et 43. Cependant, il est à noter que tous les composés synthétisés dans cette étude a supprimé la réplication de la souche HSV-1 KOS de la thymidine kinase-efficace (TK –) à un niveau d’activité presque égal à celui du HSV-1 de type sauvage. En revanche, la puissance du ganciclovir contre les savoirs traditionnels HSV-1 – la souche (1 μ M) est 100 fois plus faible que le VIH-1 de type sauvage. Ces données sont quelque peu surprenantes mais intéressantes et peuvent suggérer que l’activité antiherpesvurus de 32, 41 et 43 est indépendante de l’activation (phosphorylation) par la thymidine kinase codée par le virus. Ceci peut, à son tour, pointer vers un autre mécanisme d’action antihépatique de ces composés.Tableau 2Inhibition de 4 ′ -Ethynyl-2 ′ -deoxy-4 ′ -thioribonucléosides (32, 41 et 43) contre Virus de l’herpès simplex et virus de la vaccine dans les cultures cellulaires HEL Les composés n’étaient pas significativement inhibiteurs contre d’autres virus, y compris virus parainfluenza, réovirus-1, virus Sindbis, virus Coxsackie B4, virus Punta Toro dans des cultures cellulaires Vero, VSV et RSV dans des cultures cellulaires HeLa, virus corona félin (FIPV) et l’herpèsvirus félin dans les cultures de cellules CrFK, et le virus de la grippe A (H1N1, H3N2) et B dans des cultures cellulaires MDCK.En conclusion, nous avons développé une nouvelle approche synthétique de 4 ′ -ethynyl-2 ′ -deoxy-4 ′ -thioribonucléosides sur la base de la glycosidation électrophile utilisant le 4-éthynyl-4-thiofuranoïde glycal 16 comme donneur de glycosyle. La synthèse de 16 a été initiée avec la réaction aldolique sélective de β -face du 1,4-anhydro-2,3-O-isopropylidène-4-thio-d-ribitol 5-aldéhyde 17 avec du formaldéhyde. L’aldol 22 a été mis à réagir avec du 1-diazo (2-oxopropyl) phosphonate de diméthyle pour donner le dérivé tétrahydrothiophène 25 éthynyl-substitué 25. Le 4-éthynyl-4-thiofuranoïde glycal 26 a été obtenu par la réaction de 25 avec tert-BuLi.Le donneur de glycosyle 16 a été préparé par silyl-protection des groupes hydroxyle et éthynyle de 26. La glycosidation entre 16 et la nucléobase silylée (N4-acétylcytosine, N6-benzoyladénine et N2-acétyl-O6-diphénylcarbamoylguanine) a eu une sélectivité faciale. et β -anomères 29, 33 et 36 des produits glycosidés pourraient être obtenus exclusivement. Ces glycosides ont été efficacement transformés en les dérivés 4-éthynyle de 2-désoxy-4 et thiocytidine (32), d’adénosine (41) et de guanosine (43). Il convient de noter que ces nouveaux analogues nucléosidiques synthétisés dans cette étude se sont avérés être moins cytotoxiques pour les cellules MT-4 par rapport aux 2 ′ -deoxycytidine (44), 2 ′ -désoxyadénosine (45) et 2 ′ -désoxyguanosine (46) dérivés. Par comparaison avec la valeur SI rapportée de 4 ′ -éthynyl-2 ′ -deoxyguanosine 46, on a trouvé que le SI pour le dérivé 43 de 2 ′ -deoxy-4 ′ -thioguanosine 43 a une valeur de 20- Plier une meilleure valeur (> 18200) que celle de 2 ′ -dépendance de la désoxyguanosine (933). Ces faits suggèrent que le remplacement de l’oxygène du furanose par un atome de soufre est une approche prometteuse pour le développement de nucléosides antiviraux moins cytotoxiques. Nous étudions actuellement le mécanisme du profil biologique prometteur de ces composés.

You may also like...