ヌクレオシドホスホルアミデートプロドラッグの活性化メカニズム

一連のチミジンとテトラヒドロフルフリルリン酸酸化ハロチルまたはピペリジル置換基を産んだシリーズを合成し、ホスホルアミデートプロドラッグヌクレオシドの活性化メカニズムを調査するために使用しました。テトラヒドロフルフリル反応産物の構造割り当ては、本物のサンプルと比較して確認されました。チミジンホスホラミデート反応生成物の構造的割り当ては、テトラヒドロフルフリル産物と類似して作られました。ホスホルアミド酸アニオンの生成は、結果として生じるアジリジニウムイオン中間体の炭素とリンでの環化とその後の求核攻撃を引き起こし、観察された生成物を与えます。炭素とリンでの水による求核攻撃は選択性なしで発生し、ヌクレオチドの細胞内放出を含むハロエチルアミンヌクレオシドプロドラッグの作用メカニズムを支持します。ベンゾトリアゾリルピペリジルホスホルアミデートの活性化に続いて、P-N結合加水分解が続きます。この反応は、1-ヒドロキシベンゾトリアゾールによる特定の酸触媒と核酸触媒触媒にさらされます。これらの結果は、おそらく内因性ホスホラミダーゼの作用により、おそらくP-N結合切断後の活性ヌクレオチドの細胞内放出を含む、ピペリジルヌクレオシドホスホルアミデートの作用機序が含まれることを示唆しています。

A series of thymidine and tetrahydrofurfuryl phosphoramidates bearing haloethyl or piperidyl substituents was synthesized and used to investigate the activation mechanisms of nucleoside phosphoramidate prodrugs. Structure assignments for the tetrahydrofurfuryl reaction products were confirmed by comparison to authentic samples. Structural assignments for thymidine phosphoramidate reaction products were made by analogy to the tetrahydrofurfuryl products. Generation of the phosphoramidate anion leads to cyclization and subsequent nucleophilic attack at carbon and phosphorus of the resulting aziridinium ion intermediate to give the observed products. Nucleophilic attack by water at carbon and phosphorus occurs without selectivity, supporting a mechanism of action of haloethylamine nucleoside prodrugs involving intracellular release of the nucleotide. Activation of the benzotriazolyl piperidyl phosphoramidates is followed by P-N bond hydrolysis; this reaction is subject to specific acid catalysis and to nucleophilic catalysis by 1-hydroxybenzotriazole. These results suggest that the mechanism of action of the piperidyl nucleoside phosphoramidates involves the intracellular release of the active nucleotide following P-N bond cleavage, presumably by the action of an endogenous phosphoramidase.