单磷酸阿糖腺苷的作用机制是什么

【概述】

单磷酸阿糖腺苷(arabinofuranosyl adeninemonophosphate,Ara-AMP)是阿糖腺苷(Ara-A)的单磷酸化合物,是人工合成的嘌呤核苷类化合物。它能选择性地抑制病毒DNA多聚酶(DNAP)与核糖还原酶,并能掺入病毒的核苷酸链抑制其延长,达到抑制DNA病毒复制的目的。它能抑制多种DNA病毒,包括单纯疱疹病毒、带状疱疹病毒、牛痘病毒、乙型肝炎病毒(HBV)以及多种动物疱疹病毒和少数致癌RNA病毒等。

【理化性质】

单磷酸阿糖腺苷在水中微溶;在甲醇、乙醇、乙醚中几乎不溶。比旋光度[α]20D为+ 14.8°。

【作用机制】

抗病毒机制：Ara-AMP主要作用是抑制病毒DNA的合成。Ara-AMP进入细胞后,经过磷酸化生成阿糖腺苷二磷酸(Ara-ADP)及阿糖腺苷三磷酸(Ara-ATP),其抗病毒活性主要由Ara-ATP所引起,Ara-ATP与脱氧腺苷三磷酸(dATP)竞争地结合到病毒DNAP上,抑制了酶的活性及病毒DNA的合成。同时抑制病毒核苷酸还原酶的活性来抑制病毒DNA的合成,它还抑制病毒DNA末端脱氧核苷酸转移酶活性,使Ara-AMP掺入到病毒DNA中,并连结在DNA链3′-OH位置的末端,从而抑制了病毒DNA的合成。所以Ara-AMP既是病毒DNAP活性的抑制剂,又是病毒DNA合成的终止剂,双重抑制病毒的复制,有效地达到抗病毒作用。

【药代动力学】

Ara-AMP静脉点滴或肌内注射后,可被血液和组织中腺苷脱氨酶代谢为阿糖次黄嘌呤(Ara-HX),因此血液浓度很快下降。Ara-AMP的峰时:肌内注射3小时,静脉点滴为30分钟。血浆半衰期(t1/2)为(0.14±0.05)小时。Ara-AMP在各组织中浓度不同,在肝、肾、脾浓度最高,骨骼肌、脑内浓度低,脑脊液内的浓度为血浆浓度的35%～50%以上。约60%～80%的Ara-AMP以Ara-HX的形式从尿排出或以CO2形式随呼吸排出。Ara-AMP的药代动力学在正常人和慢乙肝患者中基本相同。

【药效学】

单磷酸阿糖腺苷抑制DNA病毒生长的最低有效浓度为25μg/ml,而对细胞最高无毒作用浓度为500μg/ml,药物选择指数为20,效果及安全性均良好。 在Vero细胞培养内有抑制疱疹病毒Ⅰ、Ⅱ型所致细胞病变的作用,半数有效浓度为30μg/ml,但对细胞毒性Ara-AMP比Ara-A小3.33倍,治疗指数可达33.3倍。Ara-AMP对鸭肝炎病毒实验感染的治疗效果亦证明Ara-AMP有很好的抑制DHBV DNAP作用,但停药后有一定回升。

【毒性】

急性毒性研究:静脉点滴LD50为(1227±88.0)mg/kg,肌内注射LD50为(3155±78.0)mg/kg。 长期毒性研究:用Beagle种犬肌内注射Ara-AMP 15～70mg/kg,共6个月,其血常规、血生化、尿常规及心电图等指标均在正常范围。尸检结果未见异常的药物毒性损伤,说明Ara-AMP在每天肌内注射70mg/kg以下不会出现严重毒性反应,此剂量为临床平均剂量的10倍,故临床应用是安全的。 动物试验证明Ara-AMP无致畸、致突变作用,每天应用300mg/kg以下不会引起大鼠致畸效应,高剂量对胚胎发育可能有一些影响。

【制备方法】

1.将三氯氧磷3.38kg(22mol)加入反应罐,降温至0℃,滴加吡啶1.90kg、乙腈3.88kg、纯化水0.25kg配成的溶液,滴毕,于0℃搅拌30min。分批加入β-D-阿糖腺苷1.43kg(5mol),加毕,0～2℃搅拌反应4h。结晶罐中加入纯化水57L,降温至-4℃后,于5℃以下泵入反应液,大量结晶析出,1～5℃静置2h,抽滤,冷注射用水冼涤,即得单磷酸阿糖腺苷湿粗品2.83kg,收率93%。 将单磷酸阿糖腺苷粗品2.83kg加入结晶罐中,加入注射用水110L,加热至80℃,全溶后加入活性炭50g,搅拌15min,抽滤,滤液于-4℃保温12h,析出结晶。离心,适量注射用水洗涤,45℃真空干燥约48h即得成品单磷酸阿糖腺苷,共2.2kg,收率77.74%。

图1为合成单磷酸阿糖腺苷的路线1

2.于500ml反应瓶中投入预先干燥的阿糖腺苷25.0g(0.094mol)，加入磷酸三乙酯250ml，搅拌，冰浴冷却至0℃。滴加三氯氧磷20.1g（0.132mol），一小时滴完，滴完继续搅拌一小时。倒入200g碎冰中水解，加入二氯甲烷300ml×2提取，分出油层。水层中加入三乙胺调节PH＞2，并降温至18℃以下。将水相缓慢滴加至600ml乙醇中，控温18℃以下搅拌5小时，过滤析出的结晶。50℃减压干燥，得单磷酸阿糖腺苷粗品29.3g，收率90%。 将单磷酸阿糖腺苷粗品25g加入纯化水500ml，升温至70℃，溶清后脱色，将滤液加入至500ml乙醇中，冷却至室温过滤，50℃减压干燥，得单磷酸阿糖腺苷成品18.5g。mp212-213℃(分解)，收率74%。液相色谱保留时间与单磷酸阿糖腺苷对照品一致，外标法测得含量为99.1%。

图2为合成单磷酸阿糖腺苷的路线2

【应用】　

1.局部应用 治疗HSV角膜炎、角膜创伤及CMV视网膜炎有效,局部用于生殖器疱疹和唇疱疹等疾病亦有效。 2.全身应用 治疗HSV脑炎、新生儿HSV感染、带状疱疹、CMV感染、水痘及EBV感染有效。 3.治疗HBV感染 体外及动物体内试验对乙肝病毒的复制有一定的抑制作用,能使HBeAg阴转或DNAP下降或消失。

【毒副作用】

长疗程或大剂量使用患者常出现乏力、食欲下降、恶心、倦怠、呕吐、腹泻,亦可引起轻微的可逆性骨髓抑制,以血小板减少为主,最严重的副作用是神经肌肉毒性,剂量超过10mg?kg-1?d-1时,可发生头痛、嗜睡、木僵及震颤,可持续数周并同时伴有脑电图改变。小剂量长疗程也可引起一种神经肌肉疼痛综合征,肌肉特别是大的肌群发生痉挛性疼痛,与一般性质疼痛相反,越休息疼痛越明显,而运动或按摩常可使疼痛缓解。国内绝大多数采用了中小剂量(低于10mg?kg-1?d-1)、短疗程(28天),因此未出现严重毒副作用。当静脉点滴5mg?kg-1?d-1以上时可出现恶心等消化道症状,减量或停药后消失,不影响治疗。肌内注射部位疼痛常见,深部肌内注射或稀释药液可以缓解,今后仍强调中小剂量、短疗程,联合免疫调节剂疗法。

【主要参考资料】

[1]仉洪田,斯崇文,田庚善.单磷酸阿糖腺苷治疗慢性乙型肝炎研究进展[J].中华传染病杂志,1999(03):69-71.

[2]周莉红,项光亚,张汉萍,余汉华.单磷酸阿糖腺苷的合成[J].中国药学杂志,2006(12):954-955.

[3]王正雄,姜刘巍.单磷酸阿糖腺苷的合成改进[J].化学工程与装备,2008(12):75-76.