DD287406A5

DD287406A5 - Therapeutische nucleoside

Info

Publication number: DD287406A5
Application number: DD88313693A
Authority: DD
Inventors: Janet L Rideout; George A Freeman; Sammy R Shaver
Original assignee: The Wellcome Foundation Limited,Gb
Priority date: 1987-03-16
Filing date: 1988-03-15
Publication date: 1991-02-28
Also published as: ZA881842B; US5064946A; US5041543A; GB8706176D0

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von * das sich in vivo in 3-Azido-3-desoxythymidin (Zidovudin) umwandeln kann und daher bei der humanmedizinischen Therapie eingesetzt werden kann, z. B. bei der Behandlung der Prophylaxe der menschlichen Immunschwaechevirus(HIV)-Infektionen wie AIDS.{Verfahren; Herstellung; * medizinische Therapie; Prophylaxe; HIV-Infektionen; AIDS}

Description

HOCH₂

dl«),

(worin R eine Precursor-Gruppe für ein Wasserstoffatom ist) mit einem Mittel oder unter Bedingungen umsetzt, das bzw. die die Precursorgruppe in ein WasserstofVatom umwandeln; oder (C) eine Verbindung der Formel (IV)

oder ein funktionelles Äquivalent davon, mit einer Verbindung umsetzt, die dazu dient, den gewünschten Ribafuranosylring in die 1-Stellung der Verbindung der Formel (IV) einzuführen; und danach oder gleichzeitig wenigstens eine der folgenden Umwandlungen durchführt:

a) wenn ein Derivat des Pyrimidinons gebildet wird, Umwandeln dieses Derivates in das Fyrimidinon; und

b) wenn das Pyrimidinon gebildet wird, Umwandeln des Pyrimidinons in ein pharmazeutisch annehmbares Derivat davon.

2. Verfahren nach Anspruch 1 (B), dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung der Formel III in Form eines 5'-Acetatderivates eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 (B) oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung der Formel (III) eingesetzt wird, worin die Precursor-Gruppe R eine 1,2,4-Triazol-1-yl-Gruppe ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Precursor-Gri^pe durch Behandlung mit Hydrazinhydrat und Süberoxid in ein Wasserstoffatom umgewandelt wird.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 1 -(3-Azido-2,3-didesoxy-ß-D-erythropentofuranosyl)-5-methyl-2(1 H)-pyrimidinon-Nucleosiden, die bei der medizinischen Therapie nützlich sind, besonders bei der Behandlung oder Prophylaxe bestimmter viraler Infektionen, insbesondere bei retroviraien Infektionen des Menschen wie Immunschwächesyndrom (AIDS).

Charakteristik des bekannton Standes der Technik

AIDS ist eine immunosuppressive oder immunodostruktive Erkrankung, die Personen für festal angepaßte Infektionen empfänglich macht. Für AIDS ist charakteristisch, daß sie mit einer fortschreitenden Absicherung von T-Zellen gekoppelt ist, insbesondere dtr Hilfsauslöseteilmenge, die die OKT⁴-Oberflächenmarkierungen tragen.

Der menschliche Immunschwächevirus (HIV) wurde reproduzierbar bei solchen Patienten isoliert, die AIDS haben oder häufig AIDS vorausgehende Anzeichen und Symptome aufweisen.

HlVist cytopathisch und zeigt sich vorzugsweise durch Infizieren u/id Zerstören von OKT⁴-tragenden T-Zellen. Es ist gegenwärtig allgemein anerkannt, daß HIV dhs ätiologische Mittel für AIDS ist.

Seit der Entdeckung von HIV als etiologischem Mittel von AiDS sind zahlreiche Vorschläge für Anti-HIV-Chemotherapeutika gemacht worden, die bei der Behandlung von AIDS wirksam sein können. So beschreibt beispielsweise die europäische Patentanmeldung 196185 3'-Azido-3'-desoxythymidin (mit dem generic name Zidovudin) und dessen pharmazeutisch annehmbare Derivate sowie deren Verwendung bei der Behandlung menschlicher Retrovirusinfektionen einschließlich AIDS und daran gebundenem klinischer Zustände.

Es wurde gefunden, daß Zidovudin einen außergewöhnlichen therapeutischen Erfolg bei der Behandlung von AIDS und daran gekoppelter Zustände aufweist.

Bei der Behandlung von AIDS und damit in Beziehung stehender Zustände ist es generell erforderlich, das Anti-HIV-Chemotherapeutikum regelmäßig zu verabreichen, um die Aufrechterhaltung eines ausreichend hohen antiviralen Spiegels des Arzneimittels im Patienten zu gewährleisten. Beispielsweise kann es erforderlich sein, Zidovudin bis zu sechsmal pro Tag zu verabreichen.

Ziel der Erfindung

Mit der Erfindung sollen Heilmittel der obigen Art bereitgestellt werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es wurde gefunden, daß ein bestimmtes Nucleosidderivat, nämlich 1-(3-Azido-2,3,didesoxy-ß-D-erythro-pentofuranosyl)-5-methyl-2(1 H)pvrimidon in der Lage ist, sich in vivo bei Verabreichung an einen Menschen oder ein anderes Lebewesen in Zidovudin umzuwandeln. Vermutlich wird eine solche Umwandlung durch die Wirkung solcher Enzyme wie Xanthinoxidase Dehydrogenase oder Aldehydoxidase hervorgerufen, die im Körper des Behandlungsobjektes vorhanden sind, dem das Derivat verabreicht wird.

Das oben genannte Derivat kann somit dazu eingesetzt werden, die therapeutische Wirksamkeit von Zidovudin durch Einstellung entsprechender Blutspiegel des Arzneimittels nach Verabreichung des oben genannten Dorivates zu verbessern. Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung der Verbindung der Formel I,

(D

d.h. 1-(3-Azido-2,3-didesoxy-ß-D-erythro-pentofuranosyl)-5-methyl-2-(1 H)-pyrimidinon und dessen pharmazeutisch annehmbarer Derivate. Die Verbindung der Formel (I) und dessen Derivate werden nachfolgend als die erfindungsgemäßen Verbindungen bezeichnet.

Unter „ein pharmazeutisch annehmbares Derivat" ist ein beliebiges pharmazeutisch annehmbares Salz, ein Ester oder ein Salz eines solchen Esters zu verstehen oder eino beliebige andere Verbindung, die nach der Verabreichung an den Rezipienten (direkt oder indirekt) die Stammverbindung der Formel (I) ergibt.

Zu bevorzugten Estern der Verbindung der Formel (I) gehören Carbonsäureester, in denen der Nicht-Carbonylteil der Estergruppierung aus geradkettigem oder verzweigtem Alkyl, Alkoxyalkyl (z. B. gegebenenfalls durch Halogen, Cj^-Alkyl oder C^-Alkoxy substituiertes Phenyl); Sulfonatestorn wie Alkyl- oder Aralkylsulfonyl (z. B. Methansuifonyl); und Mono-, di- oder Triphosphatestern besteht. Zu einem Bezug auf eine beliebige der obigen Esterverbindungen gehört auch der Bezug auf ein pharmazeutisch annehmbares Salz dieser Verbindungen.

Unter Bezug auf die oben beschriebenen Ester enthält, wenn nichts anderes ausgeführt ist, der Alkylteil vorteilhaft 1 bis 18 Kohlenstoffatome, insbesondere 1 bis 4 Kohlenstoffatom». Ein Arylteil, der in diesen Estern vorhanden sein kann, enthält vorteilhaft eine Phenylgrupne.

Beispiele von pharmazeutisch annehmbaren Salzen der Verbindung der Formel (I) und pharmazeutisch annehmbaren Derivaten davon sind basische Salze, z. B. solche einer entsprechenden Base wie Alkalimetall (z. B. Natrium), Erdalkalimetall- (z. B. Magnesium-) Salze, Ammonium und NXi (worin X gleich C|-C,-Alkyl ist) sowie Mineralsäuresalz, wie z.B. das Hydrochlorid. Weitere Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß

a) eino erfindungsgemäße Verbindung für den Einsatz in der medizinischen Therapie bereitgestellt wird, insbesondere beim Menschen und vorzugsweise für die Behandlung oder Prophylaxe retroviralor Infektionen; und

b) die Ve.wendung einer erfindungsgemäßen Verbindung für die Hers* ellung eines Medikaments für die Behandlung oder

Prophylaxe retroviraler Infektionen vorgesehen ist.

Beispiele retroviraler Infektionen, die im Zusammenhang mit der Erfindung behandelt oder verhütet werden können, sind menschliche retrovirale Infektionen wie die durch das Human-Immunschwäche-Virus (HIV), HIV-2 und Human-T-Zellen Lymphotrop-Virus (HTLV), z. B. HTLV-I- oder HTLV-IV-lnfektionen. Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind insbesondere nützlich bei der Behandlung oder Prophylaxe von AIDS und damit verbundenen klinischen Zuständen wie AIDS-Komplex (ARC), progressive generalisierte Lymphadenpathie I'.'GL), AIDS-bezogene neurologische Zustände und Anti-HIV Antikörper-positive und HIV-positive Zustände. Die Verbindungen können auch bei der Behandlung oder zur Vorbeugung von Psorriasis eingesetzt werden.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen, d'.e hier auch als aktive Bestandteile bezeichnet werden, können für die Therapie auf beliebigen üblichen Wegen verabreicht werden, dazu gehören oral, rektal, nasal, topikal (einschließlich transdermal, bukkal und sublingual), vaginal und parenteral (einschließlich subkutan, intramuskulär, intravenös und intradermel). Es wird eingeschätzt, daß sich der bevorzugte Weg mit Zustand und Alter des Rezipienten und der Art der Infektion ändern kann, aber die orale und parenteral Verabreichung wird im allgemeinen bevorzugt.

Im allgemeinen wird eine systemische Dosis der Verbindung 1-(3-Azido-2,3-didesoxy-ß-D-*rythro-pentofuranosyl)-5-methyl-2-(1 M)-pyrimidinon im Bereich von 4,0 bis 160mg pro Kilogramm Körpermasse des Rezipienten pro Tag liegen, vorzugsweise im Bereich von 20 bis 80mg pro Kilogramm Körpermasse pro Tag, um Zidovudin zu erzeugen und den Säuger, z. B. den Menschen mit einer HIV-Infektion zu behandeln. Die gewünschte Dosis ist vorzugsweise in zwei, drei, vier, fünf, sechs oder mehr Unterdosen vorhanden, die in entsprechenden Intervallen über den Tag gegeben werden. Diese Unterdosen können als Dosiseinheiten verabreicht werden, zum Beispiel 10 bis 1500 mg enthaltend, vorzugsweise 20 bis 1000 mg und insbesondere 50 bis 700 mg aktiven Bestandteil pro Dosiseinheit.

Während es möglich ist, eine erfindungsgemäße Verbindung systematisch (innerlich) allein zu verabreichen, so liegt sie vorzugsweise als pharmazeutische Formulierung vor. Die Formulierungen der vorliegenden Erfindung bestehen aus einer erfindungsgemäßen Verbindungen zusammen mit einem oder mehreren dafür annehmbaren Trägerstoffen sowie gegebenenfalls anderen therapeutischen Mitteln. Jeder Träger muß „annehmbar" sein im Sinne von kompatibel mit den anderen Bestandteilen der Formulierung und für den Patienten nicht nachteilig. Zu Formulierungen gehören solche, die sich für die orale, rektale, nasale, toptkale (einschließlich transdermale, bukkale und sublinguale), vaginale oder parenteral (einschließlich subkutane, intramuskuläre, intravenöse und intradermale) Verabreichung eignen. Die Formulierungen können vorteilhaft in Dosiseinheiten vorliegen und nach beliebigen in d'jr Pharmazie bekannten Verfahren hergestellt werden. Zu derartigen Verfahren gehört auch das In-Verbindungbringen der erfindungsgemäßen Verbindung mit dem Träger, der aus einer oder mehreren Begleitingredienzien bestehen kann. Im allgemeinen werden die Formulierungen so hergestellt, daß man den aktiven Bestandteil gleichmäßig und eng mit flüssigen Trägern oder mit fein verteilten festen Trägerstoffen oder mit beiden in Verbindung bringt und anschließend das Produkt erforderlichenfalls formt.

Foi muliei ungen der vorliegenden Erfindung, die für die orale Verabreichung geeignet sind, können als gesonderte Einheiten wie Kapseln, Cachets oder Tabletten bereitet werden, die eine vorbestimmte Menge der Verbindung der Formel (I) enthalten; sie können als Puder oder Granulat bereitet werden, sie können als Lösung oder Suspension in einer wäßrigen oder nicht wäßrigen Flüssigkeit bereitet werden, oder als ÖI-in-Wasser-Flüssigemulsion oder Wasser-in-ÖI-Flüssigemulsion. Der aktive Bestandteil kann auch als Bolus, Latwerge oder Paste bereitet werden. Die erfindungsgemäßen Verb'.idungen können so formuliert werden, daß sie eine langsame oder gesteuerte Freisetzung der Verbindung bewirken.

Eine Tablette kann durch Pressen oder Formen gegebenenfalls mit einem oder mehreren Begleitstoffen hergestellt werden. Gepreßte Tabletten können in einer geeigneten Vorrichtung durch Komprimieren der erfindungsgemäßen Verbindung hergestellt werden, das in Form eines frei fließenden Pulvers oder Granulates vorliegt, gegebenenfalls vermischt mit einem Bindemittel (z. B. Povidon, Gelatine, Hydroxypropylmethylcellulose), einem Gleitmittel, einem inerten Verdünnungsmittel, einem Schutzmittel, einem Verteilungsmittel (z. B. Natriumstärkeglycollat, vernetztes Povidon, vernetzte Natriumcarboxymethylcellulose), einem oberflächenaktiven Mittel oder einem Dispergiermittel, Geformte Tabletten können in einer geeigneten Vorrichtung durch Formen eines Gemisches der pulverförmigen Verbindung, angefeuchtet mit einem inerten flüssigen Verdünnungsmittel, hergestellt werden. Die Tabletten können gegebenenfalls überzogen oder eingekerbt sein. Zu Formulierungen, die für die topische Verabreichung im Mund geeignet sind, gehören Pastillen, die den aktiven Bestandteil mit einer geschmacksverbessernden Basis enthalten, üblicherweise Zucker und Akazien(gummi) oder Tragacanth; Pastillen, die den aktiven Bestandteil mit einer inerten Basis enthalten, wie Gelatine und Glycerin, oder Zucker und Akazien(gurnmi), sowie Mundwässer, die den aktiven Bestandteil in einem geeigneten flüssigen Trägerstoff enthalten. Formulierungen für die rektale Verabreichung können als Zäpfchen bereitet werden mit einer geeigneten Basis wie beispielsweise Kakaobutter oder einem Salicylat.

Formulierungen für die vaginale Verabreichung können als Pessare, Tampons, Cremes, Gele, Pasten, Schäume oder Sprays bereitet werden, die zusätzlich zur erfindungsgemäßen Verbindung die entsprechenden bekannten Trägerstoffe enthalten. Zu Formulierungen, die für die parenterale Verabreichung geeignet sind, gehören wäßrige "ind nichtwaßrige, isotonische, sterile Injekt'onslösungen, die Antioxidantien, Puffer, Bakteriostatica und Gelöstes, die die Formulierungen mit dem Blut des voraussichtlichen Rezipienten isotonisch halten sollen, enthalten können; sowie wäßrige und nichtwäßrige sterile Suspensionen, dia Suspensionsmittel und Verdickungsmittel enthalten können. Diese Formulierungen können in verschlossenen Einzeldosis- oder Mehrfachdosis-Behältnissen wie Ampullen und Röhrchen bereitgestellt werden, und sie können im gefriergetrockneten (lyophilisierten) Zustand gelagert werde*:, wobei nur die Zugabe der sterilen Trägerflüssigkeit unmittelbar vor der Anwendung erforderlich ist, zum Beispiel die Zugabe von Wasser für Injektionen. Unmittelbar vor dem Einsatz herzustellende Injektionslösungen und -suspensionen können aus sterilen Pulvern, Granulaten und Tabletten der vorbeschriebenen Art hergestellt werden.

Bevorzugte Dosiseinheitsformulierungen sind jene, die eine tägliche Dosis oder Einheit, tägliche Teildosis (wie oben ausgeführt) oder entsprechende Fraktion davon der erfindungsgemäßen Verbindung enthalten.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auch für eine Verwendung in Form von Veterinär-Formulierungen bereitgestellt werden, die beispielsweise durch bekannte Verfahren hergestellt werden können, Beispiele solcher Veterinär-Formulierungen sind solche, die angepaßt wurden für

a) die orale Verabreichung, beispielsweise Arzneitränke (ζ. B. wäßrige oder nichtwäßrige Lösungen und Suspensionen); Tabletten oder Bolusse; Pulver, Granulate ider Pellets für die Beimischung zum Futter; Pasten für die Applikation auf der Zunge;

b) die parenteral Verabreichung, beispielsweise durch subkutane, intramuskuläre oder intravenöse Injektion, z. B. als sterile Lösung oder Suspension; oder (falls geeignet) durch intramammare Injektion, wobei eine Suspension oder Lösung in das Euter über die Zitze eingebracht wird;

c) topische Verabreichung, z. B. als transdermale Pflaster auf der Haut; oder

d) intravaginal, z. B. als Pessar, Creme oder Schaum.

Es wird eingeschätzt, daß derartige Formulierungen wie sie oben beschrieben worden sind, auch für die Bereitstellung von

erfindungsgemäßen Kombinationen geeignet sind, als einheitliche oder getrennte Formulierungen, und in ähnlicher Weise hergestellt werden können.

Es sollte klar sein, daß zusätzlich zu den oben besonders genannten Bestandteilen in den erfindungsgemäßen Formulierungen

noch weitere Mittel enthalten sein können, die nach dem Stand der Technik in dieser Art Formulierung üblicherweise vorhanden sein können, zum Beispiel können Formulierungen für die orale Verabreichung solche weiteren Mittel wie Süßungsmittel,

Verdickungsmittel und Geschmacksstoffe enthalten. Die erfindungsgemäßen Verbindungen können in der medizinischen Therapie in Kombination mit anderen therapeutischen Mitteln eingesetzt werden, beispielsweise mit acylischen Nucleosidderivaten wie 9(-2-Hydroxyethoxymethyl)-guanin, 2,3- Didesoxynucleosiden wie 2',3'-Didesoxycytidin, 2',3'-Didesoxyadenosin und 2',3'-Didesoxyinosin, Interferonen wie alpha- Interferon, Nucleosidtransportinhibitoren wie Dipyridamol, Giucuronidationsinhibitoren wie Probenicid, Immunomodulatoren

wie der Granulocyten-Makrophagenkolonle-Stimulierungsfaktor (GMCSF) und anderen Mitteln, wie sie beispielsweise in der

Europäischen Patentanmeldung 217580 beschrieben sind. Die Komponentenverbindungen solcher Kombinationstherapie

können gleichzeitig, entweder in separaten oder getiennten Formulierungen verabreicht werden oder zu verschiedenen Zeiten,

z. B. sequentiell, so daß ein kombinierter Effekt erreicht wird.

Die Verbindungen der Formel I und deren pharmazeutisch annehmbare Derivate können auf bekannte Weise hergestellt werden

unter Verwendung von Ausrüstungen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, z. B. wie in „Syntheseverfahren in der

Nucleinsäurechemie" (1,321 [1968]),T.A.Krenitskyetal.(J.Med.Chem.26,981 [1983] beschrieben; oder „Nucleinsäurechemie,

verbesserte und neue synthetische Verfahren, Methoden und Techniken" (Teile 1 und 2, Hrsg. L. D. Townsend, R. S. Tipson

(J. Wiley] 1978]); J. R. Horwitz et al. ³(J.Org. Cbem. 29, (juli 1964] 2076-78); M. Imazawa et al. (J. Med.Chem., 45,3274 [1980]); und

R.P. Glinski et al. (J.Chem.Soc.Chem.Commun.915 [1970]). Im eigentlichen Sinn betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der Verbindung der Formel (I) und deren

pharmazeutisch annehmbarer Derivate und besteht darin, daß man (A) eine Verbindung der Formel (II)

«ID,

(worin M eine Precursorgruppe für die 3'-Azidogruppe darstellt) oder ein Derivat (z. B. ein Ester) davon mit einem Mittel oder unter Bedingungen, das bzw. die geeignet ist bzw. sind, die genannte Precursorgruppe in die gewünschte Azidogruppe umzuwandeln, umsetzt; (B) eine Verbindung der Formel (III)

(Ill) HOCH₂

(worin R eine Precursorgruppe für ein Wasserstoffatom darstellt) mit einem Mittel oder unter Bedingungen umsetzt, die geeignet sind, die Precursorgruppe in ein Wasserstoffa'.om umzuwandeln; oder

(C) eine Verbindung der Formel (IV) ,CH₃

(IV)

oder ein funktionelles Äquivalent davon, mit einer Verbindung umsetzt, die geeignet ist, den gewünschten Ribofuranosylring in die 1-Stellung der Verbindung der Formel (IV) einzuführen; und danach oder gleichzeitig wenigstens eine der folgenden Umwendlungen durchführt:

a) wenn ein Derivat der Formel (I) gebildet ist, Umwandeln des Derivates in die eigentliche Verbindung der Formel (I); und

b) wenn eine Verbindung der Formel (I) gebildet ist, Umwandeln der Verbindung in ein pharmazeutisch annehmbares Derivat davon.

Für das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren wird eingeschätzt, daß die Wahl der Precursorverbindungen im Verfahrensteil (A) bis (C) im wesentlichen durch die besondere Verbindung bestimmt wird, deren Herstellung gewünscht wird. Die oben genannten Mittel und Bedingungen können unter den in der Nucleosidsynthesechemie bereits bekannten in entsprechender Weise ausgewählt werden. Beispiele für solche Umwandlungsverfahren sind nachfolgend als Leitfaden beschrieben, und es sollte klar sein, daß sie in üblicher Weise, abhängig von der gewünschten Verbindung, modifiziert werden können. Insbesondere dort wo zun. Beispiel eine Umwandlung beschrieben ist, die sonst zu einer unerwünschten Reaktion labiler Gruppen führen würde, können solche Gruppen in üblicher Weise geschützt werden, mit nachfolgender Abspaltung der Schutzgruppen im Anschluß an die vollständige Umwandlung.

So kann zum Beispiel unter Bezug auf den Verfahrensteil (A) die Gruppe M in der Verbindung der Formel (II) beispielsweise ein Halogen (z. B. Trifluormethytsulfonyloxy, Methansulfonyloxy oder p-Ti" jensulfonyloxy) darstellen.

Für die Herstellung der Verbindung der Formel (I) kann eine Verbindung der Formel (II), in der die Gruppe M eine Halogen (z. B. Chlor)-gruppe in der threo-Konfiguration (wo das 5'-Hydroxy vorteilhafterweise geschützt ist, z. B. mit einer Tritylgruppe) ist, beispielsweise mit Lithium- oder Natriumazid behandelt werden. Das 3'-threo-Halogen (z. B. Chlorl-Ausgangsmaterial kann erhalten werden beispielsweise durch Reaktion der entsprechenden 3'-erythro-Hydroxyverbindung mit beispielsweise Triphenylphosphin und Kohlenstofftetrachlorid, oder altern? 'azu durch Behandlung mit Organophosphonylhalogenid (z. B. Trifluormethansulfonylchlorid), um eine entsprechende 3'-i Organosulfon^w|oxyverbindung zu bilden, die dann

halogeniert wird, z. B. wie oben beschrieben. Alternativ dazu aiin eine 3'-threo-Hyiiroxyverbindung der Formel (II) behandelt werden, zum Beispiel mit Triphenylphosphin, Kohlsnstofftetrabromid und Lithiumazid, um die entsprechende 3'-erythro-Azidoverbindung zu bilden.

Im Hinblick auf den Verfahrensteil (b) kann die Precursorgruppe R in Formel (III) beispielsweise eine 1,2,4-TriazoM -yl-gruppe darstellen, die in die gewünschte Verbindung der Formel (I) umgewandelt werden kann, zum Beispiel durch Behandlung mit Hydrazinhydrat und Silberoxid.

Im Hinblick auf den Verfahrensteil (C) kann dies zum Beispiel durch Behandlung des entsprechenden Pyrimidine der Formel IV oder eines Salzes oder dessen geschützten Derivates mit einer Verbindung der Formel

HOCH

bewirkt werden, (worin Y eine Abgangsgruppe ist, z. B. ein Acetoxy- oder Benzoyloxy- oder Halo [ζ. B. Chlor-) teil, ist und die 5'-Hydroxygruppe Ist gegobenenfalls geschützt, z.B. durch eine p-Toluoylgruppe), und nachfolgendes Entfernen irgendwelcher

Schutzgruppen. Wenn die Verbindung der Formel (I) gebildet wird, kann eine solche Verbindung in ein pharmazeutisch annehmbares Phosphat

oder einen anderen Ester umgewandelt werden durch Umsetzen der Verbindung der Formel (I) mit einem

Phosphorylierungsmlttel z. B. POCI₃ oder einem entsprechenden Veresterungsmittel, z. B. einem Säurehalogenid oder -anhydrid. Die Verbindung der Formel (I) einschließlich deren Ester können in deren pharmazeutisch annehmbare Salze in üblicher Weise

umgewandelt werden, z. B. durch Behandlung mit einer entsprechenden Base.

Wenn ein Derivat der Verbindung der Formel (I) gebildet wird, zum Beispiel ein Ester, kann ein solches Derivat in die Stammverbindung in konventioneller Weise umgewandelt werden, z. B. durch Hydrolyse. Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung nur erläutern und den Schutzumfang der Erfindung in keiner Weise begrenzen. Der Begriff „aktiver Bestandteil", wie er in den Beispielen verwendet wird, bedeutet die Verbindung der Formel (I), d. h. 1 -(3- Azido-2,3-didesoxy-ß-D-orythro-pentofuranosyl)-5-methyl-2(1H)-pyrimidinon. Ausführungsbeispiele Beispiel 1 (Tablettenformulierungen).· Die folgenden Formulierungen A, B und C wurden durch Feuchtgranulierung der Bestandteile mit einer Lösung von Povidon,

gefolgt von einer Zugabe von Manesiumstearat und Pressen, hergestellt.

Formulierung A	mg/Tablette	mg/Tablette
(a) aktiver Bestandteil	250	250
(b) Lactose B.P.	210	26
(c) PovidonB.P.	15	9
(d) Natriumstärkeglycollat	20	12
(e) Magnesiumstearat	5	3
	500	. 300
Formulierung B	mg/Tablette	mg/Tablette
(a) aktiver Bestandteil	250	250
(b) Lactose	150	_
(c) AvicelpH101	60	26
(d) PovidonB.P.	15	9
(e) Natriumstärkeglycollat	20	12
(f) Magnesiumstearat	5	3
	500	300
Formulierung C	mg/Tablette
aktiver Bestandteil	100
Lactose	200
Stärke	50
Povidon	5
Magnesiumstearat	4
	359

Die folgenden Formulierungen D und E wurden durch direktes Pressen der zusammengemischten Bestandteile hergestellt. Die in der Formulierung E verwendete Lactose ist eine vom Direkt-Kompressionstyp (Dairy Crest· „Zeparox").

Formulierung D mg/Tablette

aktiver Bestandteil 250

vorg&latinierte Stärke NF15 150_

400

Formulierung E mg/Tablette

aktiver Bestandteil 250

Lactose 150

Avicel 100_

500

Beispiel 2 (Kapselformulierungon) Formulierung A Eine Kapselformulierung wurde durch Mischen der Bestandteile von Formulierung D in Beispiel 1 oben und Füllen in eine

rweiteilige Hartgelatinekapsel hergestellt. Die Formulierung B (unten) wurde in ähnlicher Weise hergestellt.

Formulierung B	mg/Kapsel
aktiver Bestandteil	250
Lactose B.P.	143
Nntriumstärkeglykollat	25
Magnesiumstearat	2
	420
Formulierung C	mg/Kapsel
aktiver Bestandteil	250
Macrogol4000B.P.	350
	600

Die Kapseln wurden hergestellt durch Schmelzen des Macrogol 4000 B. P., Dispergieren des aktiven Bestandteiles in der Schmelze und Einfüllen der Schmelze in eine zweiteilige Hartgelatinekapsel.

Formulierung D mg/Kapsel

aktiver Bestandteil 250

Lecithin 100

Arachisöl 100_

450

Die Kapseln wurden hergestellt durch Dispergieren des aktiven Bestandteiles in Lecithin und Arachisöl und Füllen der Dispersion in welche, elastische Gelatinekapseln.

Beispiel 3 (Injizierbar Formulierungen): Formulierung A

aktivor Bestandteil 0,200 g

Salzsäurelösung 0,1 M q.s. bis pH 4,0 bis 7,0 Natriumhydroxidlösung 0,1 M q.s.bispH 4,0 bis 7,0 Steriles Wasser q.s.bis 10ml

Der aktive Bestandtei¹ wurde in der Hauptmenge Wasser gelöst (35-40⁰C) und der pH-Wert mittels der Salzsäurelösung oder dem Natriumhydroxid auf pH-Werte zwischen 4,0 bis 7,0 eingestellt. Das Zwischenprodukt wurde dann im Volumen mit Wasser aufgefüllt und durch ein steriles Mikroporenfilter in ein steriles 10ml bernsteinfarbenes Glasröhrchen (Typ 1) gefüllt und mit sterilen Verschlußmitteln verschlossen und versiegelt.

Formulierung B

aktiver Bestandteil 0,125 g

steriler py rogenfreier Phos'phatpuffer

pH 7, q.s. bis 25 ml

Beispiel 4 (Intramuskuläre Injektionslösung)

Masse (g)

aktiver Bestandteil 0,20

Benzylalkohol 0,10 Glycofurol75 1,45 Wasser für Injektion q.s.bis 3,0CmI

Der aktive Bestandteil wurde in Glycofurol gelöst. Danach wurde der Benzylalkohol dazugegeben und gelöst, und Wasser bis zum Erreichen von 3 ml hinzugesetzt. Im Anschluß daran wurde das Gemisch durch ein steriles Mikroporenfilter filtriert und in sterilen, bernsteinfarbenen 3ml-Glasröhrchen (Typ 1) versiegelt.

Beispiel 5 (Sirup) Formulierung A

Masse (g)

aktiver Bestandteil 0,2500

Sorbitollösung 1,5000

Glycerol 2,0000

Natriun benzoat 0,0050 Geschmacksstoff, Peach 17.42.3169 0,0125 ml

gereinigtes Wasser · q.s.bis 5,0000 ml

Der aktive Bestandteil wurde in einem Gemisch von Glycerol und der Hauptmenge des gereinigten Wassers gelöst. Danach wurde eine wäßrige Lösung des Natriumbenzoates zu der Lösung gegeben, gefolgt von der Zugabe der Sorbitollösung und schließlich von dem Geschmacksstoff. Das Volumen wurde mit dem gereinigten Wasser aufgefüllt und das Ganze gut vermischt.

Formulierung B	q.s.	Masse (g)
aktiver Bestandteil	q.s.bis	0,250
Sorbitollösung	1,500
Glycerol	0,005
dlspergiarbare Cellulose	0,005
Natriumbenzoat	0,010 ml
Geschmacksstoff
gereinigtes Wasser	5,000 ml

Sorbitollösung, Glycerol und ein Teil des gereinigten Wassers werden gelöst. Das N iriumbenzoat wurde in gereinigtem Wasser gelöst und die Lösung zu dem obigen hinzugegeben. Danach wurden die dispergierbare Cellulose und der Geschmacksstoff hinzugegeben und dispergiert. Im Anschluß daran wurde mit gereinigtem Wasser auf das Endvolumen aufgefüllt.

Beispiel β: 3'-Azldo-3'-desoxythymldln (AZT)

a) 2,3'-Anhydrothymidln

Thymidin (85,4g; 0,353MoI) wurde in 500ml trockenem DMFgulöst und zu N-!2-Chlor-1,1,2-trifluorethyl)-diethyl-amin (100,3g; 0,529MoI) (hergestellt nach dem Verfahren von D.E. Ayer, J.Med.Chem.6,608, (19631) gegeben. Diese Lösung wurde 30 Minuten auf 70⁰C erhitzt und danach in 950ml Ethanol (EtOH) unter starkem Rühren gegossen. Das Produkt fiel aus dieser Lösung aus und wurde abfiltriert. Das ETOH-Überstehende wurde gekühlt und dann filtriert. Man erhielt die Titelverbindung; Schmelzpunkt 230⁰C.

b) 3'-Azldo-3'-Desoxythymldln

2,3'-0-Anhydrothymidin (25g; 0,115MoI) und NaN₃ (29g; 0,446MoI) wurden in einem Gemisch von 250ml DMF und 38ml Wasser suspendiert. Das Reaktionsgemisch wurde 5 Stunden am Rückfluß gehalten und nach dieser Zelt in einen Liter Wasser gegossen. Die wäßrige Lösung wurde mit EtOAc (3 χ 700ml) extrahiert. Die EtOAc-Extrakte wurden unter Natriumsulfat

getrocknet, filtriert, und das EtOAc wurde im Vakuum entfernt, wobei man ein viskoses Öl erhielt. Dieses Öl wurde mit 200ml Wasser gerührt, wobei man die Titelverbindung als Feststoff erhielt, der durch Filtration abgetrennt wurde; Schmelzpunkt 116-118⁰C.

Beispiel 7:5'-Acetyl-3'-azldo-3'-desoxythymld!n

Zu einer Lösung von 3'-Azido-3'-desoxythymidin (AZT) (20g) in 50 ml Pyridin wurden 2,1 Äquivalente Acstylchlorid bei Umgebungstemperatur gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde zwei Stunden gerührt und 20 Stunden bei 0 bis 5⁰C gehalten. Dann wurde es unter Rühren in Eiswasser gegossen. Die wäßrige Phase wurde abdekantiert. Das ölige Produkt wurde in Ethylacetat gelöst und mit Wasser (fünfmal), 0,5 N Salzsäure, Wasser (zweimal) extrahiert und über Magnesiumsulfat getrocknet. Die Lösung wurde filtriert und im Vakuum eingeengt. Das rückständige Öl wurde in Chloroform gelöst, auf eine Silicagelsäule gegeben und unter Verwendung von 2% Methanol in Chloroform schnellchromatografiert. Die Fraktionen mit dem Produkt wurden eingedampft und das öl nochmals chromatografiert unter Verwendung von Ethylacetat: Hexan (6:4, Volumen/ Volumen). Die Fraktionen mit dem Produkt wurden im Vakuum eingeengt, wobei man 5'-Acetyl-3'-azldo-3'-desoxythymidin als einen weißen Feststoff erhielt; Schmelzpunkt 96-98⁰C

berechnet: C 46,60; H 4,89; N 22,65 gefunden: C46,67; H 4,94; N 22,59

Beispiele: i-IS-O-Acetyl-S-azido^^-dldesoxy-p-D-flrythropentofuranosyD-S-methyl^-li^^-triazol-i-yD^dHl-pyrlmldlnon

ö'-Acetyl-S'-azido-desoxythymidin wurde mit 5 Äquivalenten 1,2,4-Triazol und 2 Äquivalenten 4-Chlorphenyl-dichlorphosphat in trockenem Pyridin bei Umgebungstemperatur über 10 Tage umgesetzt. Nach der Silicagel-Chromatografie des Rohproduktes unter Verwendung von 1:1 EtOAc/Hexan (Vol/Vol) gefolgt von der Vereinigung und Eindampfung der entsprechenden

Fraktionen, erhielt man ein Öl. Die Kristallisation aus EtOAc ergab die Titelverbindung als einen Feststoff mit 2,7g (7,5mMol; 60%); Schmelzpunkt: 143- UV (nm): bei pH 1 Lambda max. = 324,245,215 (Epsilon = 9300,10000,20500), Lambda min. = 282,233 (Epsilon = 2100,8200);

bei pH 13 Lambda max. = 276 (Epsilon = 6000), Lambda min. = 242 (Epsilon = 2000).

H¹NMR (DMSO-dÖ),9,34; 8,40 (2s, 2H-Triazolyl); 8,23 (s, 1H, H6); 6,12 (t, 1H, HV, J = 6,16Hz); 4,48-4,17 (m,4H, H3', H4\ H5¹);

2,35 (s, 3 H, 5'-acetyI); 2,07 (s, 3 H, 5 CH 3).

Analyst für CuHi₈N₈O₄

berechnet: C46.67; H 4,48; N 31,10

gefunden: C46,58; H 4,51; N 31,02

Beispiel 9:1-(3-Azldo-2,3-dldesoxy-R-D-nrythro-pentofuranosyl)-5-methyl-2(1H)-pyrlmldlnon

i-tS-O-Acetyl-S-azido^.S-didesoxy-p-D-erythro-pentofuranosyD-ö-methyl^-d^^-t'·' !ol-1-yl)-2(1H)-pyrimidinon(0,5g; 1,4mMol) wurden in 10ml CH₃CN gelöst und mit 85%igem Hydrazinhydrat (0,1Ü5r 1 mM) für 30 Minuten bei Umgebungstemperatur behandelt, analog der von D.Cech und A. Holy in Coil. Cze-, . Chem. Comm. 42,2246 (1977) beschriebenen Verfahrensweise. Die Lösungsmittel wurden im Vakuum verdampft und der Rückstand über Sil'cagel chromatografiert mit 9:1 CHCI₃/MeOH (Vol./Vol.) als eluierendes Lösungsmittel. Die Vereinigung und Eindampfung der entsprechenden Fraktion führte zu einem Feststoff. Der Feststoff wirde in 50ml EtOH gelöst, das Ag₂O (0,35g; 1,5mMol; 1,5Äqu.) enthielt, und 90 Minuten am Rückfluß gehalten.

Die Filtration der heißen Suspension durch ein Celit-Bett gefolgt von der Entfernung der Lösungsmittel im Vakuum ergab einen Feststoff. Der Feststoff wurde chromatografiert über Silicagel und mit 20:1 CHCI₃/MeOH (Vol/Vol) eluiert. Die Vereinigung und Eindampfung der entsprechenden Fraktionen ergab einen Feststoff, der in NH₃-gesättigtem MeOH (50ml) für 3 Stunden gelöst wurde. Die Verdampfung der Lösungsmittel im Vakuum führte zu einem Öl, das über Silicagel chromatografiert wurde unter Eluierung mit 20:1 CHCIj/MeOH (Vol/Vol). Die entsprechenden Fraktionen wurden vereinigt und die Losungsmittel im Vakuum verdampft, wobei man ein Öl erhielt, das sich nach Stehen langsam verfestigte; Schmelzpunkt: 62-63⁰C. UV(nm): bei pH 1 Lambda max. = 326,212 (Epsilon = 7700,13000), Lambda min. = 263 (Epsilon = 200); beipH 13 Lambda max. = 322,218 (Epsilon = 22700,10800), Lambda min. = 246 (Epsilon = 400).

H'-NMR: (DSMO-d6) 8,46 (d, 1H, H4, J = 3,28Hz); 8,28 (d, 1H, H6, H = 3,23Hz); 6,00 (t, 1H, H1', J = 5,08Hz); 5,31 (t, 1H,ö'OH, J = 5,12 Hz); 4,4-4,3 (m, 1H, H₃'); 3,95-3,89 (m, 1H, H4'); 3,8-3,6 (m, 2 H, H5'); 2,5-2,3 (m, 2 H, H2'); 2,03 (s, 3H, 5-CH₃). Analyse für CiOHi₃NsO₃ · 0,25H₂O berechnet: C 46,96; H 5,32; N 27,38 gefunden: C47,05;H5,40;N27,14

Beispiel 10

1-(5-Acetyl-3-azldo-2,3-dldesoxy-ß-erythro-pentafuranosyl)-5-methyl-2-pyrlmldinon !•(S-Acetyl-S-azido^.a-didesoxy-ß-orythro-pentafuranosyD-S-methyl^-d^^-triazol-i-yD^dHl-pyrimidinon (0,5g; 1,4mMol) wurden in 10ml CH₃CN gelöst und mit 85%lgem Hydrazinhydrat (0,105g; 2,1 mMol) für 30 Minuten bei Umgebungstemperatur behandelt, analog dem von D.Cech und A. Holy In Coll. Czech. Chem. Comm. 42,2246 (1977) beschriebenen Verfahren. Die Lösungsmittel wurden im Vakuum verdampft und der Rückstand über Silicagel chromatografiert mit 9:1 CHCI3/M00H (Vol./Vol.) als eluierendes Lösungsmittel. Nach Sammlung und Eindampfung der entsprechenden Fraktionen erhielt man einen Feststoff. Dur Feststoff wurde in 50ml EtOH gelöst, das Ag₂O (0,35g; 1,5mMol; 1,5 Äqu.) enthielt, und 90 Minuten am Rückfluß gehalten. Nach Filtration der heißen Suspension durch ein Celit-Bett und nachfolgender Entfernung des Lösungsmittels im Vakuum erhielt man einen Feststoff. Der Feststoff wurde über Silicagel chromatografiert unter Verwendung von 20:1 CHCI₃/MeOH (Vol./Vol.) als Eluierungsmittel. Die Vereinigung und Eindampfung der entsprechenden Fraktionen ergab die Titelverbindung als einen goldfarbenen Feststoff.

UV (nm) 'jei pH 1 Lambda max. = 327 (Epsilon = 6900), Lambda min. = 254 (Epsilon = 700); bei pH 13 Lambda max. 322 (Epsilon

17 200), Lambda min. = 247 (Epsilon = 600).

¹HNMR (DSMO-d6 delta): 8,46 (d, J = 3,13Hz, 1H, H4); 7,92 (d, J = 3,90Hz, 1H, H6); 6,03 (dd, J = 5,28Hz, 6,64Hz 1H, HD; 4,46-4,03 (m,4H, H3, H4, H5); 2,71-2,32 (m, 2H, H2); 2,05-2,04 (2s,6H, 5-CH₃, Acetyl).

Analyse für C₁₂Hi(NeO₄

berechnet: C49/I4; H 5,16; N 23,88

gefunden: C49,39; H 5,22; N 23,75

Beispiel 11

1-(3-Azldo-2-deooxy-5-plvoloyl-ß-D-rlbofuranosyl)-5-methyl-2-pyrlmldinon

H3-Azido-2-desoxy-ß-ribofuranosyl)-6-methyl-2-pyrimldinon (0,4g; 1,59mMol) wurden in 10ml trockenem Pyrid^n bei0"C

unter Stickstoffatmosphäre gelöst. Pivyloylchlorid (0,588 ml; 4,7SmMoI) wurde unter Rühren hinzugegeben und 72 Stunden zur

Reaktion stehen gelassen. Das Reaktionsgemisch wurde mit Eis abgeschreckt und dann bis zur Trockne eingeengt. Der Rückstand

wurde &uf Silicagel chromatografiert, wobei mit 20:1 CHCI₃ZMeOH (Vol./Vol.) eluiert wurde, und die entsprechenden Fraktionen vereinigt und eingedampft wurden. Dabei erhielt man die Titelverbindung, Schmelzpunkt 121-123⁰C.

UV (nm): bei pH 1 Lambda max. = 327 (Epsilon = 5900), Lambda min. = 269 (Epsilon = 820); bei pH 13 Lambda max. = 322

(Epsilon 17200), Lambda min. = 251 (Epsilon « 850).

1H-NMR (DSMO-d6) Delta 8,48 (d, J =» 3,12Hz, Ϊ H, H 4); 7,88 (d, J = 3,27Hz, 1H, H 6); 6,02 (t, J = 6,26Hz, 1H, HV); 4,48-4,39 (m, 1 H, Η3Ί; 4,31-4,28 (m, 2H, H5'); 4,20-4,14 (m, 1H, H4'); 2,62-2,50(m, 1H, H2); 2,41-2.27 (m, 1 H, H2¹); 2,04 (s,3H,5-CH₃); 1.12 (s, 9H₁-C(CHj)₃).

Analyse für Ci₆H₂₁N₉O₄ · 0,1 H₂O

berechnet: C 53,42; H 6,34; N 20,77

gefunden: C 53,46; H 6,36; N 20,72

Beispiel 12

1-[3-Azldo-5-(chloi-bonzoyl)-2-dosoxy-ß-D-rlbofuranosyl]-5-methyl-2-pyrimldinon

Die Titelverbindung wurde aus 3 Chloibenzoylchlorid in einer Weise ähnlich wie im Beispiel 11 hergestellt. Dabei erhielt man

einen klaren Gummi.

UV (nm): bei pH 1 Lambda max. = 327 (Epsilon = 6200), Lambda min. = 264 (Epsilon = 1700); bei pH 13 Lambda max. = 318

(Epsilon = 8500), Lambda min. = 257 (Epsilon = 1600).

¹H-NMR (DMSO-d 6) Delta 8,43 (d, J = 1,27 Hz, 1H, H 4); 7,93-7,52 (m, 5H, H 6, Benzoyl); 6,06 (t, J = 5,28 Hz. 1H, H1'); 4,67-4,51 (m, 3H, H3', H5'); 4,30 (q, J = 4,25) 1H, H4¹); 2,59-2,39(m, 2H, H2'); 1,85 (s, 3H, 5-CH₃).

Analyse für Ci₇H₁(N₆O₄CI

berechnet: C 52,38; H 4,14; N 17,97

gefunden: C52,52;H4,19;N 17,82

Umwandlung der Verbindung der Formel (I) in Zldovudln Bei Rattenexperimenten wurde bei Verabreichung der Verbindung der obigen Formel (I) in Wasser auf oralem Wege Zidovudin

in einer durchschnittlichen Menge von 51 % zurückgewonnen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von 1-(3-Azido-2,3-didesoxy-ß-D-erythropentofuranosyl)-5-methyl-2(1 H)-pyrimidinon und dessen pharmazeutisch annehmbare Derivate, dadurch gekennzeichnet, daß man (A) eine Verbindung der Formel (II)

(Ii).

(worin M eine Precursor-Gruppe für die 3'-Azidogruppe ist) oder ein Derivat davon mit einem Mittel oder unter Bedingungen umsetzt, das bzw. die die Precursor-Gruppe in die gewünschte Azidogruppe umwandeln;
(B) eine Verbindung der Formel (III)