二、干扰病毒穿入、脱壳的药物

病毒感染正常细胞时，首先被吸附到细胞表面，然后病毒粒子可以通过细胞膜胞吞的方式进入细胞内部，也可以直接进入细胞内部。一旦病毒粒子进入细胞内部，就会转移到适当的地方并开始复制。抑制病毒复制初始时期的药物主要是作用在这一过程。

（一）M2蛋白抑制剂

M2蛋白为流感病毒囊膜上的一种跨膜蛋白，以二硫键连接成同型四聚体，大量存在于感染宿主细胞表面。M2蛋白具有离子通道的活性，在流感病毒进入宿主细胞、脱壳、复制、转录、翻译、成熟、释放等过程中起着重要作用。M2蛋白抑制剂主要通过干扰M2蛋白离子通道活性，改变宿主细胞表面电荷，来抑制病毒穿入宿主细胞，也具有抑制病毒蛋白加工和RNA的合成，干扰病毒的脱壳和成熟病毒颗粒的释放等效果，既抑制了病毒的增殖，同时还能阻断病毒的装配，使其不能形成完整的病毒。

M2蛋白抑制剂抗病毒药物主要有，盐酸金刚烷胺（Amantadine Hydrochloride）和盐酸金刚乙胺（Rimantadine hydrochloride）。这类药物的基本结构特征是含有饱和三环癸烷金刚烷（Adamantane）环，形成刚性笼状结构。

盐酸金刚烷胺主要作用是抑制病毒颗粒进入宿主细胞内部，同时也抑制病毒复制的早期阶段，阻断病毒脱壳及核酸转运进入宿主细胞核。在临床上用于预防和治疗各种A型流感病毒，尤其对亚洲A2型流感病毒有特效。盐酸金刚烷胺在低浓度时（0.03～1.0mg/ml）即对A型流感病毒具有特定的抑制作用，可作为在流感流行期人群的预防用药，保护率可达50%～79%，对已发病者，如在8小时内给药，能有效地治疗由于A型流感病毒引起的呼吸道症状，24小时内用药，体温可明显下降，36小时内用药其余症状也显著减轻。

盐酸金刚烷胺抗病毒谱较窄，除用于亚洲A型流感的预防外，对B型流感病毒、风疹病毒、麻疹病毒、流行性腮腺炎病毒及单纯疱疹病毒感染均无效。盐酸金刚烷胺口服吸收后，能穿透血脑屏障，引起中枢神经系统的毒副反应，如头痛、失眠、兴奋、震颤。但在治疗剂量下毒性较低。本品与乙醇合用，使中枢抑制作用加强。本品与其他抗帕金森病药、抗胆碱药、抗组胺药、吩噻嗪类或三环类抗抑郁药合用，可使抗胆碱反应加强。本品与中枢神经兴奋药合用，可加强中枢神经的兴奋，严重者可引起惊厥或心律失常。

盐酸金刚乙胺（Rimantadine Hydrochloride）是盐酸金刚烷胺的衍生物，抗病毒作用与金刚烷胺类似，但抗病毒谱较广。抗A型流感病毒的活性比盐酸金刚烷胺强4～10倍而中枢神经的副作用也比盐酸金刚烷胺低。

（二）神经氨酸酶抑制剂

流感病毒的神经氨酸酶（Neuraminidase，NA）又名唾液酸酶，是存在于流感病毒A和B表面的糖蛋白，是病毒复制过程的关键酶。NA可诱导新生的流感病毒从宿主细胞的唾液酸残基上释放，并加快流感病毒传染其他宿主细胞的速率。流感病毒神经氨酸酶抑制剂通过抑制NA，能有效地阻断流感病毒的复制过程，在流感的预防和治疗中发挥重要的作用。

NA在水解神经氨酸-糖蛋白复合物时，形成稳定的趋于平坦的含正电荷的氧离子六元环过渡态（图13-2），从而切断神经氨酸与糖蛋白的连接键，释放出唾液酸（Sialic acid）。

自从1983年确定了流感病毒NA的晶体结构及其与天然底物唾液酸的共晶结构以来，流感病毒NA抑制剂的研究，尤其是其唾液酸类似物的研究取得了突破性进展。根据流感病毒NA与唾液酸结合的X-衍射晶体结构，并利用分子模型计算和计算机辅助设计，合成了一系列化合物，得到了第一个上市的药物扎那米韦（Zanamivir）。扎那米韦结构中的胍基与流感病毒NA活性部位的氨基酸通过氢键、静电力及范德华力的作用，与酶紧密结合，作用强度及选择性均较高，可以特异性地抑制A、B型流感病毒NA，阻止子代病毒从感染细胞表面释放，防止病毒随呼吸扩散，从而抑制流感病毒的复制。但是扎那米韦分子本身的极性很大，口服给药的生物利用度低，只能以静脉注射、滴鼻或吸入给药。在扎那米韦的基础上设计并合成了全碳六元环结构的衍生物奥司他韦（Oseltamivir）。

图13-2　神经氨酸酶水解神经氨酸-糖蛋白复合物示意图

磷酸奥司他韦（Oseltamivir Phosphate）

化学名（3R，4R，5S）-4-（乙酰氨基）-5-氨基-3-（1-乙基丙氧基）-1-环己烯-1-羧酸乙酯磷酸盐；（3R，4R，5S）-4-（Acetylamino）-5-amino-3-（1-ethylpropoxy）-1-cyclohexene-l-carboxylic acid ethyl ester phosphate，又名达菲。

奥司他韦亲脂性的3-戊氧基侧链与流感病毒NA活性部位的疏水性口袋有较强的亲和力，阻断了流感病毒NA对病毒感染细胞表面的唾液酸残基的裂解，从而抑制了病毒颗粒从感染细胞中的释放，因而是一种高选择性的流感病毒NA抑制剂。奥司他韦在体内转化为GS4071。GS4071对实验室H1N1流感病毒菌株的抗病毒活性比扎那米韦强48倍。

在服用磷酸奥司他韦后48小时内不应使用减毒活流感疫苗，因为磷酸奥司他韦作为抗病毒药物可能会抑制活疫苗病毒的复制。三价灭活流感疫苗可以在服用磷酸奥司他韦前后的任何时间使用。药理学和药代动力学研究数据表明，磷酸奥司他韦和其他药物之间基本上没有显著的具有临床意义的相互作用。磷酸奥司他韦主要被分布在肝脏的酯酶迅速转化为活性代谢产物（奥司他韦羧酸盐）。奥司他韦和其活性代谢物的低蛋白结合率提示不可能发生与蛋白结合相关的药物相互作用。体外研究表明，磷酸奥司他韦或者其活性代谢物都不是P450混合功能氧化酶或葡萄糖醛酸转移酶的良好底物。在流感治疗和流感预防的Ⅲ期临床研究中，磷酸奥司他韦曾和一些常用药合用，如ACE抑制剂（依那普利，卡托普利）、噻嗪类利尿剂（苄氟噻嗪）、抗生素（青霉素，头孢菌素，阿奇霉素，红霉素，强力霉素）、H2受体拮抗剂（雷尼替丁，西咪替丁）、β-受体拮抗剂（心得安）、黄嘌呤类（茶碱）、拟交感神经药（伪麻黄碱）、阿片类（可待因）、类固醇激素、吸入性支气管扩张剂和止痛剂（阿司匹林，布洛芬）。磷酸奥司他韦与这些药物合用时没有观察到不良事件或使其发生率改变。

奥司他韦的结构中含有三个手性碳原子，其合成方法比较复杂，采用手性源的天然产物（-）奎尼酸或（-）莽草酸为原料进行合成。由于（-）莽草酸天然含量较为丰富，来源广泛，目前基本采用这条路线。在该合成途径中，关键的反应是环氧化合物（Ⅰ）的开环，形成氨基醇（Ⅱ），氨基醇的环合形成氮杂环丙烷（Ⅲ），氮杂环丙烷（Ⅲ）的再次开环形成双氨基化合物（Ⅳ），后者经脱氨基保护基得到奥司他韦。由于环氧化合物（Ⅰ）在碱性条件下不稳定，容易芳构化，为减少副反应的发生，采用将叔丁胺加到无水氯化镁中，形成叔丁胺-氯化镁的络合物，催化环氧化合物的开环生成邻叔丁氨基醇（Ⅱ）。由于该路线中采用叔丁胺开环，形成邻叔丁氨基醇，采用甲磺酰氯进行羟基的选择性酰化，随即邻位叔丁氨基与甲磺酸酯反应生成氮杂环丙烷（Ⅲ），氮杂环丙烷的开环是在苯磺酸的催化下，用二烯丙胺在120℃加热5.5反应小时，高收率（93%）得到双氨基化合物（Ⅳ）。将化合物（Ⅳ）的叔丁基胺乙酰化后，在盐酸-乙醇体系中于25℃以下反应，非常温和、简便的脱去叔丁基。

磷酸奥司他韦为口服制剂，主要通过干扰病毒从被感染宿主细胞表面的释放来减少病毒传播。临床上用于预防和治疗A和B型流感病毒导致的流行性感冒，是预防和治疗H5N1型禽流感的首选药物。