DE2722096A1

DE2722096A1 - 9-(5-0-acyl-beta-d-arabinofuranosyl)- adenin-verbindungen

Info

Publication number: DE2722096A1
Application number: DE19772722096
Authority: DE
Inventors: Davis Clarkston Baker; Theodore Herbert Haskell
Original assignee: Parke Davis and Co LLC
Current assignee: Parke Davis and Co LLC
Priority date: 1976-05-17
Filing date: 1977-05-16
Publication date: 1977-12-08
Also published as: NL7705405A; GB1538010A; JPS535198A; CA1067072A; FR2351994A1; US4069382A; FR2351994B1; BE854698A

Description

DR. ING. F. WITKSTΠOFF IJR. K. ν. l'ECIIMANN DR. INt;. I). IiKnRKNS DIPI,. INCi. H.GOKTZ PATENTANWÄLTE

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1A-49 368 2722096

Patentanmeldung

Anmelder:

Titel:

Parke, Davis & Company Joseph Campau at the River Detroit, Michigan 48232

9_(5-.0-Acyl-ß-D-arabinofuranosyl)-adenin-Ve rbindungen

709849/0837

DR. ING. K. WUESTIIOKF

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1A-49 368

Beschreibung

Die Erfindung betrifft neue organische Verbindungen, die als pharmakologische Mittel geeignet sind,und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Sie betrifft insbesondere neue 9-(5-0-Acyl-ß-D-arabinofuranosyl)-adenin-Verbindungen

der Formel

NH₂

ROCH

in der R eine gradkettige Alkanoylgruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen oder eine verzweigtkettige Alkanoylgruppe mit 4 bis 5 Kohlenstoffatomen bedeutet. Beispiele derartiger Alkanoylgruppen sind die Acetyl-, Propionyl-, Butyryl-, Pentanoyl-, Hexanoyl-, Octanoyl-, 3-Methylbutyryl- und 2,2-Dimethylpropionylgruppe.

Erfindungsgemäß können die 9-(5-0-Acyl-ß-D-arabinofuranosyl)-adenin-Verbindungen der Formel I hergestellt werden durch Umsetzung von 9-(ß-D-Arabinofuranosyl)-adenin mit einer äquivalenten Menge eines reaktionsfähigen Derivats einer Alkansäure der Formel ROH, in der R eine gradkettige Alkanoylgruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen oder eine verzweigtkettige Alkanoylgruppe mit 4 bis 5 Kohlenstoffatomen

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ist. Geeignete reaktionsfähige Derivate einer Alkansäure, die für die erfindungsgemäßen Zwecke angewandt werden können, sind z.B. das Anhydrid und ein Säurehalogenid. Wenn ein Säurehalogenid, vorzugsweise ein Säurechlorid angewandt wird, wird ein tertiäres Amin, wie Triäthylamin, Chinolin, N-Methylpiperidin oder Pyridin, zu dem Reaktionsgemisch in einer ausreichenden Menge zugegeben, um die freigesetzte Halogenwasserstoff säure zu binden. Wenn das Säureanhydrid angewandt wird, ist es bevorzugt, ein tertiäres Amin zu dem Reaktionsgemisch, wie eines der oben genannten,zuzusetzen. Die Reaktion wird günstigerweise in einem tertiären Amid als Lösungsmittel durchgeführt. Geeignete Lösungsmittel für diesen Zweck sind u.a. N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid und N-Methyl-2-pyrrolidinon sowie deren Gemische. Ein bevorzugtes basisches Lösungsmittelsystem ist ein 1:1-Gemisch von Pyridin und Dimethylformamid. Ein großer Überschuß dieses basischen Lösungsmittelgemisches wird bei einem bevorzugten Verfahren angewandt zusammen mit 1 bis 1,2 Äquivalent des Säurechlorids, bezogen auf die angewandte Menge an 9-ß-D-Arabinofuranosyladenin. Die genaue Temperatur und Dauer der Reaktion sind nicht kritisch und können in weiten Grenzen variieren in Abhängigkeit von den Reaktionsteilnehmern und Lösungsmitteln. Wenn entweder ein Säurehalogenid oder das Säureanhydrid in Gegenwart von tertiärem Amin angewandt wird, kann die Reaktionstemperatür zwischen ungefähr O und ungefähr 1OO°C und die Zeit von 1 bis 24 Stunden variieren, wobei längere Zeiten bei niedrigeren Temperaturen infrage kommen. In den meisten Fällen sind bevorzugte Reaktionsbedingungen und Temperaturen von 20 bis 30⁰C und Zeiten von 1,5 bis 12 Stunden, obwohl längere Zeiten sowie höhere Temperaturen angewandt werden können, um eine vollständige Reaktion sicherzustellen. Wenn ein Überschuß des Alkansäurederivats angewandt wird, wird der Überschuß am Ende der Reaktion durch Zugabe von Wasser zersetzt, bevor das Produkt isoliert wird.

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-Zr

Die 9-(5-O-Acyl-ß-D-arabinofuranosyl)-adenin-Verbindungen sind neue Verbindungen, die als pharmakologische Mittel, besonders als Antivirenmittel gegen Herpesvirus geeignet sind.

Ihre Aktivität als Antivirenmittel kann quantitativ in einem in vitro-Test bestimmt werden unter Anwendung des Plaque-Reduktionsverfahrens, das zuerst entwickelt worden ist von Dulbecco, (Proc. Natl. Acad. Sei., Band 38, Seite 747 bis 752) und modifiziert von Hsiung und Melnick (Virology, Band 1, Seite 533 bis 535). Bei diesem Versuch wird zunächst eine vollständige Zeilmonoschicht auf einer Glastesteinheit gezüchtet. Das Wachstumsmedium wird dann entfernt und der Virus auf der Zeilmonoschicht eine genau bestimmte Zeit adsorbiert. In Abwesenheit eines Antivirenmittels zerstört der Virus definierte Zellbereiche, sogenannte Plaque, die makroskopisch sichtbar sind, wenn der Vitalfarbstoff Neutralrot zu dem System zugesetzt wird. Um die Hemmwirkung einer bestimmten Verbindung zu untersuchen, wird die zu untersuchende Verbindung in Lösung zu dem Virus-Zellen-System zugegeben und das Ganze mit einer Nähragarschicht, die Neutralrot enthält, überdeckt. Nach der Inkubation werden die Plaques gezählt und die Anzahl der in dem die Testverbindung enthaltenden System entstandenen Plaques verglichen mit der Anzahl, die in einem Vergleichssystem entstanden ist, bei dem lediglich die zu untersuchende Verbindung weggelassen worden ist. Die Hemmaktivität einer Testverbindung wird angegeben als prozentuale Verminderung der Plaquezahl auf der Testeinheit, verglichen mit derjenigen auf den Vergleichseinheiten.

Bei Untersuchung nach diesem Plaque-Verringerungsverfahren hat es sich gezeigt, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen bei Anwendung von 1 (4 oz.) Glasflaschen als Testeinheiten und H. Ep. Nr. 2 Zellen zur Bildung der Monoschicht in Hank's ausgeglichener Salzlösung (pH 7 bis 8)

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typischerweise eine vollständige Plaque-Reduktion gegen Herpes Simplex ergaben.

Wie oben gesagt, sind die erfindungsgemäßen Esterve rbindungen abgeleitet von 9-(ß-D-Arabinofuranosyl)-adenin, von dem bekannt ist, daß es ein Antivirenmittel ist, das gegen Herpesvirus aktiv ist. Von der zuletzt genannten Verbindung wird berichtet, daß sie in vitro gegen Herpesvirus aktiver ist als ihr 5'-Benzoylester während ihr 5'-Palmitatester bei dem gleichen Versuch inaktiv ist (Renis et al., J. Med. Chem., Band 16, Seite 754). Von der Verbindung wird auch berichtet (Repta et al., J. Pharm. Sei. Band 64, Seite 392), daß sie in Wasser schwer löslich ist und ihr S'-Formiatester verhältnismäßig gut wasserlöslich, aber in wäßriger Lösung instabil ist. Es ist daher überraschend, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen im Gegensatz zu den bekannten Verbindungen eine gute Antivirenwirksamkeit besitzen und für eine Vielzahl von oralen, topischen und parenteralen pharmazeutischen Verabreichungsformen angewandt werden können und in Wasser leicht löslich und/oder lipophil sind. Bevorzugte erfindungsgemäße Verbindungen in diesem Zusammenhang sind diejenigen der Formel I, bei denen R eine gradkettige Alkanoylgruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen ist, und besonders 9_(5-O-Acetyl-ß-D-arabinofuranosyl)-adenin, 9-(5-0-Propionyl-ß-D-arabinofuranosyl)-adenin, 9-(5-O-Butyrylß-D-arabinofuranosyl)-adenin und 9-(5-0-Pentanoyl-ß-D-arabinofuranosyl)-adenin, wobei von den zuletzt genannten Verbindungen die 5-0-Pentanoylverbindung die erste Verbindung der Wahl ist aufgrund ihrer Antivireneigenschaften. Ebenso bevorzugt sind aufgrund ihrer erhöhten Löslichkeit und Lipophilie 9-/~5-0-(3-Methylbutyryl)-ß-D-arabinofuranosyl7-adenin und 9-(5-0-Butyryl-ß-D-arabinofuranosyl)-adenin.

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Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Zu einem Gemisch von 2,67 g 9-(ß-D-Arabinofuranosyl)-adenin und 100 ml 1:1 Diraethylformamid-Pyridin wurden 0,79 g Acetylchlorid bei 25°C gegeben. Das Gemisch wurde 1,5 Stunden gerührt während es vor Feuchtigkeit geschützt wurde und dann mit 50 g zerstoßenem Eis behandelt und unter vermindertem Druck eingedampft. Der Rückstand wurde auf eine 3 χ 40 cm Säule mit trockenem Silicagel gegeben und die Säule nacheinander mit 500 ml-Anteilen einer Lösung von 5, 10, 15 bzw. 20 % (Vol./Vol.) Methanol in Chloroform eluiert. Zwei Fraktionen des Eluats (die Eluate mit 15 und 20 % Methanol in Chloroform) wurden zusammengegeben und unter vermindertem Druck eingedampft. Man erhielt das gewünschte Produkt 9-(5-0-Acetyl-ß-D-arabinofuranosyl)-adenin; Fp. 197,5 bis ⁰C nach Umkristallisieren aus Äthanol £oJ^ = +236°

198,5⁰C nach Umkristallisieren aus Äthanol, £oJ^ = +23,6

(c = 1 % in Methanol), Λ £üsc°^{H = 258 1}^ ^^{= 15} °⁰⁰^ Wasserlöslichkeit: 9,9 mg/ml.

Beispiel 2

Bei Verwendung von 1,11 g Propionylchlorid anstelle des Acetylchlorids in Beispiel 1 und 12 Stunden langem Rühren des Reaktionsgemisches erhielt man 9-(5-0-Propionyl-ß-D-arabinofuranosyl)-adenin; Fp. 201 bis 203°C nach Umkristallisieren aus Äthanol, C&J^ ~ + ²²»⁸°» ^λ max°^{H = 258 1}^ (£= 14 900), Wasserlöslichkeit: 9,2 mg/ml (pH 7 Puffer). Das Produkt enthielt 0,3 Äquivalent Äthanol von der Kristallisation.

Beispiel 3

Bei Verwendung von 1,2 g Butyrylchlorid anstelle des Acetylchlorids nach Beispiel 1 und 3 Stunden langem Rühren des Reaktionsgemisches erhielt man 9-(5-O-Butyryl-ß-D-

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arabinofuranosyl)-adenin. Nach Umkristallisieren aus Äthanol sinterte das Produkt bei 184⁰C und zersetzte sich bei 187 bis 189°C, λ ^ = 259 mn (E= 15 100), Wasserlöslichkeit: 16,1 mg/ml.

Beispiel A

Bei Verwendung von 1,21 g Pentanoylchlorid anstelle des Acetylchlorids in Beispiel 1 und 6 Stunden langem Rühren des Reaktionsgemisches erhielt man 9-(5-0-Pentanoyl -ß-D-arabinofuranosyl)-adenin, enthaltend 0,2 Äquivalent Wasser; Wasserlöslichkeit: 8,4 mg/ml.

Beispiel 5

Bei Verwendung von 1,55 g 3-Methylbutyrylchlorid anstelle des Acetylchlorids nach Beispiel 1 und 12 Stunden langem Rühren des Reaktionsgemisches erhielt man 9-/~5-0-(3-Methylbutyryl)-ß-D-arabinofuranosyl7-adenin, enthaltend 1,25 Äquivalent Wasser; Γ°<3χ? = +32,6° (c = 1 % in Methanol), λ£ο2°^Η = 258 mn (£= 14 700), Wasserlöslichkeit: 16,4 mg/ml.

Beispiel 6

1,45 g 2,2-Dimethylpropionylchlorid wurden unter Rühren zu einem Gemisch von 2,67 g 9-(ß-D-Arabinofuranosyl)-adenin und 100 ml eines 1:1-Gemisches von Dimethylfonnamid-Pyridin bei 25⁰C gegeben. Das Gemisch wurde 4 Stunden gerührt und dann mit 50 g zerstoßenem Eis behandelt und unter vermindertem Druck eingedampft. Der Rückstand wurde auf eine 3 χ 40 cm Säule mit trockenem Silicagel gegeben und nacheinander mit Chloroform und/oder Tetrahydrofuran in der Reihe, 100 % Chloroform, Chloroform-Tetrahydrofuran-Gemisch mit einem linearen Gradienten bis zu 100 % Tetrahydrofuran und schließlich 100 % Tetrahydrofuran eluiert. Die Fraktionen, die das gewünschte Produkt enthielten wurden zusammengegeben und unter vermindertem Druck eingedampft. Man erhielt

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-/~5-0-(2,2-Dimethylpropionyl)-ß-D-arabinofuranosyl7-adenin,

enthaltend 0,2 Äquivalent Tetrahydrofuran; C⁰O^ = +35°

(c = 1 % in Methanol, Λ ^J^0H = 259 mn (£= 14 900), Wasserlös-

IQ el Jv

lichkeit: 7,0 mg/ml.

Beispiel 7

Bei Verwendung von 1,40 g Hexanoylchlorid anstelle
des Acetylchlorids nach Beispiel 1 und 20 Stunden langem Rühren des Reaktionsgemisches bei 50°C erhielt man beim Aufarbeiten 9-(5-0-Hexanoyl-ß-D-arabinofuranosyl)-adenin, enthaltend 0,2 Äquivalent Wasser; λ ^3^0H = 259 nm (£= 14 500), Wasserlöslichkeit 2,5 mg/ml (pH 7 Puffer), Verteilungskoeffizient:
60,5 (Pentanol/Wasser).

Bei Verwendung von 2,0 g Octanoylchlorid anstelle des
Acetylchlorids nach Beispiel 1 und 1,5 Stunden langem Rühren des Reaktionsgemisches bei 50⁰C erhielt man 9-(5-0-Octanoyl ß-D-arabinofuranosyl)-adenin; C^J^q - +29,4° (c = 1 96 in
Methanol), λ^3^0H = 259 nm (C= 14 400), Verteilungskoeffi-

Ul el JV

zient: ca. 100 (Pentanol/Wasser).

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ORIGINAL INSPECTED

Claims

DH. ING. F. WCKSTIIOFF

I)R. K. ν. I¹KC)I M ΛΝ:V

I)H. IN(J. 1). JUCIIHKNS

I)I IM,. IN(J. H. t; O KTZ

PATENTANWÄLTE

ΒΟΙΟ MfINC][KN I)O SfMIWKIOKHSTIlASSK 2 τκΐ.ΕΚΟΜ (080) 00 2051 τ κ ι. E χ S 24 070

TKLEOItAM MR I ΓΙ1ΟΤΚΟΤΓΑΤΚΝΤ M CNCn EK

1Α-49 368

Anm.: Parke, Davis & Comp.

Anspruch

9-(5-0-Acyl-ß-D-arabinofurano syl)-adenin-Ve rbindungen

der Formel

NH₂

I N

OQ

in der R eine gradkettige Alkanoylgruppe mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen oder eine verzweigtkettige Alkanoylgruppe mit 4 bis 5 Kohlenstoffatomen ist.

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ORIGINAL INSPECTED