DE3689976T2

DE3689976T2 - Therapeutische Nucleoside und deren Herstellung.

Info

Publication number: DE3689976T2
Application number: DE3689976T
Authority: DE
Inventors: George Walter Koszalka; Thomas Anthony Krenitsky
Original assignee: Wellcome Foundation Ltd
Current assignee: Wellcome Foundation Ltd
Priority date: 1985-05-15
Filing date: 1986-05-14
Publication date: 1995-03-16
Anticipated expiration: 2006-05-15
Also published as: DK224286A; ES554967A0; FI87783B; HU196607B; FI862011A0; PT82580A; DE3689976D1; EP0206497A2; AU4544389A; EP0206497B1; AU622950B2; HUT41809A; JPS61280500A; ES8801303A1; NZ216172A; JPH07116042B2; ATE108794T1; FI87783C; GR861255B; PT82580B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft 2,3'-Dideoxy-nucleoside, pharmazeutisch annehmbare Derivate davon und deren Verwendung in der Therapie, insbesondere für die Behandlung oder Prophylaxe bestimmter Virusinfektionen.
Auf dem vergleichsweise neuen Gebiet der Antivirus-Chemotherapie existieren wenige Arzneimittel, welche eine wirksame Bekämpfung des Virus per se ermöglichen, da es schwierig ist, den Virus zu attackieren und gleichzeitig die nichtinfizierten Wirtszellen unbeeinträchtigt zu lassen. Es wurde in jüngster Zeit festgestellt, daß bestimmte Stufen im Lebenszyklus des Virus, die von Spezies zu Spezies variieren, durch das Virus selbst spezifiziert werden. Diese Stufen können sich als für einen Angriff geeignet erweisen, wenn sie sich ausreichend von irgendwelchen korrespondierenden Wirtszellfunktionen unterscheiden. Aufgrund der großen Ähnlichkeit zwischen Virusfunktionen und Wirtsfunktionen haben sich wirksame Behandlungen als sehr schwierig auffindbar erwiesen.
Eine Gruppe von Viren, denen in jüngster Zeit große Bedeutung zukommt, sind die Retroviren. Retroviren bilden eine Untergruppe von RNA-Viren, welche zu ihrer Vermehrung zunächst eine "reverse Transkription" der RNA ihres Genoms in DNA erforderlich machen (wobei der Begriff "Transkription" üblicherweise die Synthese von RNA aus DNA beschreibt). In der Form der DNA wird das Virusgenom in das Genom der Wirtszelle eingebaut, wodurch es den Transkriptions/ Translations-Apparat der Wirtszelle für die Zwecke der Vermehrung vollständig ausnützen kann. Nach der Inkorporierung ist die Virus-DNA von der DNA des Wirts praktisch nicht mehr unterscheidbar, so daß das Virus in diesem Zustand so lange existieren kann, wie die Zelle lebt. Da es in dieser Form praktisch unangreifbar ist, muß jegliche Behandlung auf eine andere Stufe des Viruslebenszyklus gerichtet sein und setzt natürlich voraus, daß die Behandlung fortgesetzt wird, bis sämtliche virus-infizierten Zellen abgetötet sind.
HTLV-I und HTLV-II sind beides Retroviren und sind bekannt als Verursacher der Leukämie beim Menschen. HTLV-I-Infektionen sind besonders weit verbreitet und sind weltweit jährlich für viele Todesfälle verantwortlich.
Eine Spezies von Retroviren wurde in reproduzierbarer Weise aus AIDS-Patienten isoliert. Das Virus war ursprünglich als menschliches T-Zellen-lymphotropes Virus III (HTLV III), AIDS-assoziiertes Retrovirus (ARV), Lymphadenopathie-assoziiertes Virus (LAV) oder auch als Aquired Immune Deficiency-Virus (AIDV) bekannt. Der nach der internationalen Übereinkunft angenommene Name für das Virus ist nunmehr Human Immunodeficiency-Virus (HIV). Für dieses Virus (das nachfolgend als HIV bezeichnet wird) konnte gezeigt werden, daß es bevorzugt T- Zellen, die den OKT&sup4;-Oberflächenmarker tragen, infiziert und zerstört und wird nunmehr allgemein als der äthiologische Auslöser von AIDS angesehen. Der Patient verliert progressiv seine T-Zellen, was das Gesamtgleichgewicht des Immunsystems stört, seine Fähigkeit, andere Infektionen zu bekämpfen, vermindert und ihn für opportunistische Infektionen, die sich häufig als tödlich erweisen, empfänglich macht. Somit ist die übliche Todesursache von AIDS-Opfern eine opportunistische Infektion, wie Lungenentzündung oder ein durch ein Virus hervorgerufener Krebs, und nicht das unmittelbare Ergebnis einer HIV-Infektion.
In jüngster Zeit konnte HIV auch aus anderen Gewebetypen gewonnen werden, einschließlich B-Zellen, die den T&sup4;-Marker exprimieren, Makrophagen und nicht mit Blut beknüpftes Gewebe des Zentralnervensystems. Diese Infektion des Zentralnervensystems wurde bei Patienten entdeckt, die klassische AIDS-Symptome zeigen und ist mit einer progressiven Entmyelinisierung verknüpft, die zur Erschöpfung und Symptomen wie Enzephalopathie, progressive Dysarthrie, Ataxie und Desorientierung führt. Weitere mit HIV-Infektionen verknüpfte Zustände sind der asymptomatische Trägerzustand die progressive allgemeine Lymphadenopathie (PGL) und der AIDS-verbundene Komplex (ARC).
Es wurden Berichte veröffentlicht, die das Prüfen von Verbindungen gegen verschiedene Retroviren beschreiben, beispielsweise das Murin Leukämie-Virus (MuLV) und Mäuse-Retroviren. M.A. Waqar et al. (J. Cell. Phys. 21 (1984), 402- 408) haben gefunden, daß die 2',3'-Dideoxyribonucleoside von Adenin, Cytosin, Thymin und Guanin die Infektionen von Zellinien durch MuLV inhibieren, ohne daß jedoch eine klare Indikation für ein therapeutisches Potential gegeben wird.
In Proc. Natl. Acad. Sci. USA, Vol. 83, März 1986, S. 1911-1915, wird berichtet daß Dideoxynucleoside, wie die von Guanin, Cytosin und Inosin dazu geeignet sind, das Infektionsvermögen und die cytopathische Wirkung von HTLV III/LAV in vitro bei Konzentrationen zu unterdrücken, welche das Wachstum und die Immunfunktion von T-Zellen nicht beeinflussen. Die Veröffentlichung erwähnt jedoch weder die Untersuchung an Hepatitis B noch die Kombination irgendeines Dideoxynucleosids mit anderen Verbindungen.
Nach Biochemistry 20 (1981), 2628-2632 wurden Dideoxynucleosid-triphosphate einschließlich jener von Guanosin (ddGTP) bezüglich ihrer Fähigkeit zur Inhibierung der Vermehrung von Adenovirus DNA untersucht, ohne daß die Verwendung von ddG bei der Behandlung von HIV oder HBV berichtet würde.
Es hat sich nunmehr gezeigt, daß die nachfolgend angegebenen 2',3'-Dideoxynucleoside nützlich sind zur Behandlung oder Prophylaxe von Virusinfektionen, insbesondere Retrovirus-Infektionen und insbesondere von AIDS.
Gemäß einer ersten Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung 2,6-Diaminopurin-9-β-D-2',3'-dideoxyribofuranosid und 2-Aminopurin-9-β-D-2',3'- dideoxyribofuranosid oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, ein Ester oder ein Salz eines solchen Esters.
Diese Verbindungen (2,6-Diaminopurin-9-β-D-dideoxyribofuranosid und 2- Aminopurin-9-β-D-dideoxynbofuranosid), die der folgenden Formel (I)
entsprechen, worin B eine 2-Aminopurin- oder 2,6-Diaminopurin-Base bedeutet, die in der 9-Stellung an den Zuckerrest gebunden ist, oder die pharmazeutisch annehmbaren Salze, Ester oder Salze eines solchen Esters, können ebenfalls zur Behandlung oder Prophylaxe einer Virusinfektion verwendet werden.
Eine in vitro-Untersuchung hat gezeigt, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen eine besonders gute Wirkung gegen die folgenden Viren entfalten: menschliche T-Zellen-lymphotrope Viren (HTLV), insbesondere HTLV-I, HTLV-II und HIV (HTLV-III); Katzen-Leukämievirus, infektiöser Pferdeanämievirus und andere Lentiviren, sowie andere menschliche Viren, wie Hepatitis V-Virus und Epstein- Barr-Virus (EBV). Die vorliegende Erfindung betrifft demzufolge diese erfindungsgemäßen Verbindungen zur Verwendung bei der Behandlung oder Prophylaxe von irgendwelchen der oben angegebenen Infektionen.
Eine besonders gute Wirkung konnte gegen jene Viren beobachtet werden, die Retroviren darstellen und auch jene DNA-Viren, welche ebenso wie Retroviren während ihres Lebenszyklus in das Wirtsgenom eingebaut werden, d. h. Retrovirusartige DNA-Viren. Ein weiterer Gegenstand sind daher die erfindungsgemäßen Verbindungen zur Verwendung bei der Behandlung oder Prophylaxe von Retrovirus- oder Retrovirus-artigen Infektionen.
Es versteht sich, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen auch für die Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Prophylaxe irgendeiner der oben erwähnten medizinischen oder veterinärmedizinischen Indikationen verwendet werden können.
Bevorzugte Ester der Verbindungen der Formel (I) schließen Carbonsäureester ein, bei denen der Nicht-Carbonylrest der Estergruppierung aus geradkettigem oder verzweigtem Alkyl, Alkoxyalkyl (beispielsweise Methoxymethyl), Aralkyl (beispielsweise Benzyl), Aryloxyalkyl (beispielsweise Phenoxymethyl), Aryl (beispielsweise Phenyl, welches gegebenenfalls durch Halogen, C&sub1;&submin;&sub4;-Alkyl oder C&sub1;&submin;&sub4;-Alkoxy substituiert ist); Sulfonatester, wie Alkyl- oder Aralkylsulfonyl (beispielsweise Methansulfonyl); und Mono-, Di- oder Triphosphatester ausgewählt ist.
Jegliche Bezugnahme auf irgendeine der oben angesprochenen Verbindungen umfaßt auch Bezugnahmen auf ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon.
Bezüglich der oben angesprochenen Ester können die gegebenenfalls vorhandenen Alkylreste, wenn nichts anderes angegeben ist, mit Vorteil 1 bis 18 Kohlenstoffatome, insbesondere 1 bis 4 Kohlenstoffatome, enthalten. Irgendwelche in solchen Estern vorhandene Arylreste umfassen vorzugsweise eine Phenylgruppe.
Beispiele für pharmazeutisch annehmbare Salze der Verbindungen der Formel (I) und der pharmazeutisch annehmbaren Derivate davon schließen Salze mit Basen ein, beispielsweise solche, die von einer geeigneten Base abgeleitet sind, wie Alkalimetallsalze (beispielsweise Natriumsalze) und Erdalkalimetallsalze (beispielsweise Magnesiumsalze), Ammoniumsalze und NX&sub4;&spplus;-Salze (worin X C&sub1;&submin;&sub4;- Alkyl darstellt). Physiologisch annehmbare Salze eines Wasserstoffatoms oder einer Aminogruppe schließen Salze mit organischen Carbonsäuren ein, wie Essigsäure, Milchsäure, Weinsäure, Äpfelsäure, Isäthionsäure, Lactobionsäure und Bernsteinsäure; organische Sulfonsäuren, wie Methansulfonsäure, Ethansulfonsäure, Benzolsulfonsäure und p-Toluolsulfonsäure, und anorganische Säuren, wie Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure und Sulfamidsäure. Physiologisch annehmbare Salze einer Verbindung mit einer Hydroxylgruppe schließen das Anion der Verbindung in Kombination mit einem geeigneten Kation, wie Na&spplus;, NH&sub4;&spplus; und NX&sub4;&spplus; (worin X eine C&sub1;&submin;&sub4;-Alkylgruppe darstellt) ein.
Dideoxynucleoside der vorliegenden Erfindung, die entweder neu sind und eine neue therapeutische Anwendung besitzen oder bekannt sind und eine neue therapeutische Anwendung besitzen sind:
2',3'-Dideoxy-guanosin,
2,6-Diaminopurin-9-β-D-2',3'-dideoxyribofuranosid und
2-Aminopurin-9-β-D-2',3'-dideoxyribofuranosid.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher weiterhin die beiden letztgenannten neuen Verbindungen zur Verwendung in der Therapie (einschließlich deren Salze, Ester oder Salze solcher Ester).
Spezifische Beispiele für pharmazeutisch annehmbare Ester der Verbindung der Formel (I), die erfindungsgemäß verwendet werden können, schließen die folgenden 5'-Ester ein: Monophosphat; Dinatriummonophosphat; Diphosphat; Triphosphat; Acetat; 3-Methyl-butyrat; Octanoat; Palmitat; 3-Chlor-benzoat; Benzoat; 4-Methyl-benzoat; Hydrogensuccinat; Pivalat; und Mesylat. Ein spezifisches Beispiel eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes ist das Mononatriumsalz.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen, die auch als Wirkstoff bezeichnet werden, können bei der therapeutischen Anwendung auf irgendeinem geeigneten Wege verabreicht werden, einschließlich der oralen, rektalen, nasalen, topischen (einschließlich bukkalen und sublingualen), vaginalen und parenteralen (einschließlich subkutanen, intramuskulären, intravenösen und intradermalen) Verabreichung. Es ist ersichtlich, daß der bevorzugte Verabreichungsweg von dem Zustand und dem Alter des Empfängers, der Art der Infektion und dem ausgewählten Wirkstoff abhängt.
Im allgemeinen liegt eine geeignete Dosis im Bereich von 3,0 bis 120 mg pro kg Körpergewicht des Empfängers pro Tag, vorzugsweise im Bereich von 6 bis 90 mg pro kg Körpergewicht pro Tag und noch bevorzugter im Bereich von 15 bis 60 mg pro kg Körpergewicht pro Tag. Die angestrebte Dosis wird vorzugsweise in Form von zwei, drei, vier, fünf, sechs oder mehr Unterdosierungen und in geeigneten Intervallen im Verlaufe des Tages verabreicht. Diese Unterdosierungen können in Dosiseinheitsformen gegeben werden, die beispielsweise 10 bis 1500 mg, vorzugsweise 20 bis 1000 mg und noch bevorzugter 50 bis 700 mg des Wirkstoffs pro Dosiseinheitsform enthalten.
Im Idealfall sollte der Wirkstoff in der Weise verabreicht werden, daß Spitzen- Plasmakonzentrationen des Wirkstoffs von etwa 1 bis etwa 75 uM, vorzugsweise etwa 2 bis 50 uM und nach bevorzugter 3 bis etwa 30 uM erreicht werden. Dies kann beispielsweise durch intravenöse Injektion einer 0,1 bis 5%-igen Lösung des Wirkstoffs, gegebenenfalls in einer Salzlösung, erreicht werden, oder durch orale Verabreichung in Form eines Bolus, der etwa 1 bis etwa 100 mg/kg des Wirkstoffs enthält. Geeignete Blutspiegel können durch kontinuierliche Infusion von etwa 0,01 bis etwa 5,0 mg/kg/Stunde oder durch intermittierende Infusionen, die etwa 0,4 bis etwa 15 mg/kg des Wirkstoffs enthalten, aufrechterhalten werden.
Wenngleich es möglich ist, den Wirkstoff allein zu verabreichen, ist es bevorzugt, ihn in Form einer pharmazeutischen Zubereitung zu geben. Die erfindungsgemäßen Formulierungen umfassen mindestens einen Wirkstoff der oben definierten Art zusammen mit einem oder mehreren dafür geeigneten Trägermaterialien und gegebenenfalls anderen therapeutischen Wirkstoffen. Jeder Träger muß "annehmbar" in dem Sinn sein, daß er mit den anderen Bestandteilen der Zubereitung verträglich und dem Patienten nicht abträglich ist. Formulierungen schließen jene ein, die für die orale, rektale, nasale, topische (einschließlich bukkale und sublinguale), vaginale oderparenterale (einschließlich subkutane, intramuskuläre, intravenöse und intradermale) Verabreichung geeignet sind. Die Formulierungen können geeigneterweise in Dosiseinheitsform formuliert werden und können mit Hilfe von in der Pharmazie gut bekannten Verfahrensweisen hergestellt werden. Solche Methoden schließen den Schritt ein, den Wirkstoff mit dem Träger, der einen oder mehrere Hilfsstoffe darstellt, zu vereinigen. Im allgemeinen werden die Formulierungen durch gleichmäßiges und inniges Vermengen des Wirkstoffs mit flüssigen Trägern oder feinteiligen festen Trägern oder beiden und anschließendes Formen des Produkts hergestellt.
Die erfindungsgemäßen, für die orale Verabreichung geeigneten Zubereitungen können in Form von diskreten Einheiten, wie Kapseln, Cachets oder Tabletten, die jeweils eine vorbestimmte Menge des Wirkstoffs enthalten; als Pulver oder Granulate; als Lösung oder Suspension in wäßriger oder nichtwäßriger Flüssigkeit; oder als flüssige Öl-in-Wasser-Emulsion oder flüssige Wasser-in-Öl-Emulsion verabreicht werden. Der Wirkstoff kann auch in Form eines Bolus, eines Latwergs oder einer Paste dargeboten werden.
Eine Tablette kann man durch Pressen oder Formen herstellen, gegebenenfalls zusammen mit einem oder mehreren Hilfsstoffen. Gepreßte Tabletten kann man durch Verpressen des Wirkstoffs in freifließender Form, wie eines Pulvers oder eines Granulats, das gegebenenfalls mit einem Bindemittel (beispielsweise Povidone, Gelatine, Hydroxypropylcellulose), einem Gleitmittel, einem inerten Verdünnungsmittel, einem Konservierungsmittel, einem Sprengmittel (beispielsweise Natriumstärkeglykolat, vernetztes Povidone, vernetzte Natriumcarboxymethylcellulose), einem oberflächenaktiven Mittel oder Dispergiermittel vermischt wird, in einer geeigneten Vorrichtung herstellen. Geformte Tabletten kann man dadurch herstellen, daß man eine Mischung der pulverförmigen Verbindung, die mit einem inerten flüssigen Verdünnungsmittel befeuchtet ist, in einer geeigneten Vorrichtung formt. Die Tabletten können gegebenenfalls beschichtet oder gekerbt werden und können derart formuliert werden, daß sie eine langsame oder gesteuerte Freisetzung des darin enthaltenen Wirkstoffs ermöglichen, wozu man beispielsweise Hydroxypropylmethylcellulose in variierenden Mengen verwendet, um das gewünschte Freisetzungsprofil zu erreichen. Man kann die Tabletten gegebenenfalls mit einem gegen die Magensäfte resistenten Überzug versehen, um die Wirkstofffreisetzung in Teilen des Darms statt in dem Magen zu ermöglichen. Dies ist besonders vorteilhaft für die Verbindungen der Ansprüche 1 und 2, da diese Verbindungen einer sauren Hydrolyse zugänglich sind.
Für die topische Verabreichung über den Mund geeignete Zubereitungen schließen Lutschtabletten ein, die den Wirkstoff in einer aromatisierten Grundlage enthalten, im allgemeinen Saccharose und Akazia oder Traganth; Pastillen, welche den Wirkstoff in einer inerten Basis, wie Gelatine oder Glycerin, oder Saccharose und Akazia enthalten; und Mundspülungen, die den Wirkstoff in einem geeigneten flüssigen Trägermaterial umfassen.
Zubereitungen für die rektale Verabreichung können in Form eines Suppositoriums unter Anwendung einer geeigneten Grundlage, wie beispielsweise Kakaobutter oder ein Salicylat, dargeboten werden.
Zubereitungen für die vaginale Verabreichung können in Form von Pessarien, Tampons, Cremes, Gelen, Pasten, Schäumen oder Sprühzubereitungen vorliegen, die neben dem Wirkstoff solche Trägermaterialien enthalten, die für diesen Zweck als geeignet bekannt sind.
Die für die parenterale Verabreichung geeigneten Zubereitungen schließen wäßrige und nichtwäßrige isotonische sterile Injektionslösungen ein, welche Antioxidantien, Puffer, Bakteriostatika und gelöste Bestandteile enthalten, welche die Zubereitung mit dem Blut des Empfängers isotonisch machen; und wäßrige und nichtwäßrige sterile Suspensionen, welche Suspendiermittel und Verdicker enthalten können. Die Zubereitungen können in Form von versiegelten Einzeldosisbehältern oder Mehrfachdosisbehältern vorliegen, beispielsweise in Form von Ampullen oder Fläschchen, und können in gefriergetrocknetem Zustand vorliegen, der lediglich die Zugabe des sterilen flüssigen Trägermaterials, beispielsweise Wasser für Injektionszwecke, unmittelbar vor der Verwendung notwendig macht. Die Herstellung von Injektionslösungen oder Suspensionen unmittelbar vor der Verabreichung kann aus sterilen Pulvern, Granulaten oder Tabletten der oben beschriebenen Art erfolgen.
Bevorzugte Einheitsdosis-Zubereitungen sind jene, die eine tägliche Dosis oder Einheit, eine tägliche Unterdosis, wie sie oben angesprochen worden sind, oder einen geeigneten Anteil davon, eines Wirkstoffs enthalten.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auch in der Weise vorliegen, daß sie als veterinärmedizinische Zubereitungen verwendet werden können, die beispielsweise mit Hilfe an sich bekannter Verfahrensweisen hergestellt werden können. Beispiele solcher veterinärmedizinischer Zubereitungen schließen jene ein, die geeignet sind für:
(a) Die orale Verabreichung, die äußerliche Verabreichung, beispielsweise in Form von Tränkpräparaten (beispielsweise wäßrige oder nichtwäßrige Lösungen oder Suspensionen); Tabletten oder Boli; Pulver, Granulate oder Pellets, die mit Futterbestandteilen vermischt werden; Pasten für den Auftrag auf die Zunge;
(b) die parenterale Verabreichung, beispielsweise durch subkutane, intramuskuläre oder intravenöse Injektion, beispielsweise in Form von sterilen Lösungen oder Suspensionen; oder (wenn dies geeignet ist) durch intramammäre Injektion, gemäß der eine Suspension oder Lösung über die Zitze in das Euter eingeführt wird;
(c) die topische Anwendung, beispielsweise in Form einer Creme, einer Salbe oder eines Sprühpräparats, welches auf die Haut aufgetragen wird; oder
(d) für die intravaginale Anwendung, beispielsweise in Form eines Pessars, einer Creme oder eines Schaums.
Die verabreichten Bestandteile können in der Therapie auch in Kombination mit anderen Arzneimitteln verwendet werden, wie 9-[[2-Hydroxy-1-(hydroxymethyl)ethoxymethyl-guanin, 9-(2-Hydroxyethoxymethyl)-guanin (Acyclovir), 2-Amino- 9-(2-hydroxyethoxymethyl)-purin, Interferon, beispielsweise α-Interferon, Interleukin II und Phosphonoformiat, oder in Kombination mit einer anderen immunmodulierenden Therapie einschließlich Knochenmark- oder Lymphozytentransplantaten oder Arzneimitteln, wie Levamisol oder Thymosin, welche die Lymphozytenzahl und/oder deren Funktion steigern, je nachdem, wie es geeignet ist.
Es versteht sich, daß die erfindungsgemäßen Zubereitungen neben den oben besonders erwähnten Bestandteilen andere Bestandteile enthalten können, die im Hinblick auf die Art der in Rede stehenden Zubereitung üblich sind, beispielsweise jene, die für die orale Verabreichung geeignet sind, können weitere Bestandteile enthalten, wie Süßungsmittel, Verdicker und Aromastoffe.
2',3'-Dideoxyguanosin ist von P.L. Biochemicals erhältlich und kann in üblicher Weise hergestellt werden, wie es beispielsweise von Prisbe et al., Synth. Commun. 15(5) (1985), 401-409 beschrieben ist. Andere erfindungsgemäße Verbindungen können in üblicher Weise hergestellt werden, wie es in den Beispielen beschrieben ist.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel (I) (d. h. von 2,6-Diaminopurin-9-β-D-2',3'-dideoxyribofuranosid und 2-Aminopurin-9-β-D-2',3'-dideoxyribofuranosid) und pharmazeutisch annehmbare Salze, Ester oder Salze solcher Ester, welches darin besteht, daß man entweder:
(A) Eine Verbindung der Formel:
(worin B für eine 2-Aminopurin- oder 2,6-Diaminopurin-Base steht und Reine Vorläufergruppe für die Hydroxylgruppe oder für ein pharmazeutisch annehmbares Salz, einen Ester oder ein Salz eines solchen Esters bedeutet, mit einem Mittel oder unter Bedingungen umsetzt, die dazu geeignet sind, die Vorläufergruppe in die entsprechende gewünschte Gruppe umzuwandeln; oder
(B) ein Purin der Formel
(worin B die oben angegebenen Bedeutungen besitzt), oder ein funktionelles Äquivalent davon mit einer Verbindung umsetzt, die dazu geeignet ist, den gewünschten Ribofuranosylring in der 9-Stellung der Purinbase der Formel (III) einzuführen;
und anschließend oder gleichzeitig damit eine oder mehrere der folgenden gegebenenfalls durchzuführenden Umwandlungen zu bewirken:
(i) wenn eine Verbindung der Formel (I) gebildet worden ist, deren Umwandlung in ein pharmazeutisch annehmbares Salz, einen pharmazeutisch annehmbaren Ester oder ein pharmazeutisch annehmbares Salze eines solchen Esters,
(ii) wenn ein pharmazeutisch annehmbares Salz, ein pharmazeutisch annehmbarer Ester oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz eines solchen Esters einer Verbindung der Formel (I) gebildet worden ist, Umwandlung des Derivats in eine Verbindung der Formel (I) oder ein unterschiedliches Salz, einen unterschiedlichen Ester oder ein Salz eines solchen Esters.
Bei dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren werden die Vorläuferverbindungen der Formel (II) als auch die oben angesprochenen Mittel und Bedingungen aus jenen ausgewählt, die aus der synthetischen Nucleosid-Chemie bekannt sind. Beispiele solcher Umwandlungsverfahren werden im folgenden zur weiteren Erläuterung beschrieben, wobei es sich versteht, daß sie in üblicher Weise modifiziert werden können in Abhängigkeit von der gewünschten Verbindung der Formel (I). Insbesondere dann, wenn eine Umwandlung beschrieben ist, die zu einer unerwünschten Reaktion von labilen Gruppen führen könnte, können solche Gruppen in üblicher Weise geschützt werden, worauf man nach Beendigung der Umwandlung die Schutzgruppen wieder entfernt.
Bei dem Verfahren (A) kann R eine geschützte Hydroxylgruppe sein, beispielsweise eine Estergruppe des oben in bezug auf die Formel (I) angesprochenen Typs, insbesondere eine Acetoxygruppe, oder eine Ethergruppe, wie eine Trialkylsilyloxygruppe, beispielsweise eine tert.-Butyldimethylsilyloxygruppe, oder eine Aralkoxygruppe, beispielsweise eine Triphenylmethoxygruppe. Solche Gruppen können beispielsweise durch Hydrolyse in die gewünschte Hydroxylgruppe umgewandelt werden oder durch Umesterung in eine andere Estergruppe.
Das Verfahren (B) kann beispielsweise so durchgeführt werden, daß man eine geeignete Purinbase der Formel (III) oder ein Salz oder ein geschütztes Derivat davon mit 2',3'-Dideoxythymidin, beispielsweise in Gegenwart des geeigneten Pentosyl-Transferenzyms, behandelt.
Die Verbindungen der Formel (I) können beispielsweise unter Verwendung von Purin-Nucleosid-Phosphorylase und Thymidin-Phosphorylase hergestellt werden.
Man kann eine Verbindung der Formel (I) in ein pharmazeutisch annehmbares Phosphat oder einen anderen Ester umwandeln durch Reaktion mit entweder einem phosphorylierenden Mittel, beispielsweise POCl&sub3;, oder einem geeigneten Veresterungsmittel, beispielsweise einem Säurehalogenid oder Säureanhydrid. Die Verbindung der Formel (I) einschließlich deren Ester können in üblicher Weise in ihre pharmazeutisch annehmbaren Salze umgewandelt werden, beispielsweise durch Behandlung mit einer geeigneten Base. Man kann einen Ester oder ein Salz der Verbindung der Formel (I) beispielsweise durch Hydrolyse in die Mutterverbindung umwandeln.
Die folgenden Beispiele dienen lediglich der Erläuterung und sollen den Umfang der Erfindung in keiner Weise begrenzen. Der Begriff "Wirkstoff", wie er in den Beispielen verwendet wird, steht für eine Verbindung der Formel (I) oder ein pharmazeutisch annehmbares Derivat davon.

Beispiel 1: Tablettenzubereitung

Man bereitet die folgenden Zubereitungen A und B durch Naßgranulierung der Bestandteile mit einer Lösung von Povidone, gefolgt von einer Zugabe von Magnesiumstearat und dem Verpressen. Zubereitung A mg/Tablette (a) Wirkstoff (b) Lactose B.P. (c) Povidone B.P. (d) Natriumstärkeglykollat (e) Magnesiumstearat Zubereitung B mg/Tablette (a) Wirkstoff (b) Lactose (c) Avicel PH 101® (d) Povidone B.P. (e) Natriumstärkeglykollat (f) Magnesiumstearat

Zubereitund C

mg /Tablette
Wirkstoff 100
Lactose 200
Stärke 50
Povidone 5
Magnesiumstearat 4
359
Man bereitet die folgenden Zubereitungen D und E durch direktes Verpressen der vermischten Bestandteile. Die in der Zubereitung E verwendete Lactose war ein Typ, der direkt verpreßt werden kann (Dairy Crest - "Zeparox®").

Zubereitung D

mg/Tablette
Wirkstoff 250
Vorgelatinisierte Stärke NF15 150
400

Zubereitung E

mg/Tablette
Wirkstoff 250
Lactose 150
Avicel® 100
500

Zubereitung F (Zubereitung mit gesteuerter Wirkstofffreisetzung)

Man bereitet die Zubereitung durch Granulieren der (nachfolgend angegebenen) Bestandteile mit einer Lösung von Povidone gefolgt von einer Zugabe von Magnesiumstearat und dem Verpressen.
mg/Tablette
(a) Wirkstoff 500
(b) Hydroxypropylmethylcellulose (Methocel K4M Premium®) 112
(c) Lactose B.P. 53
(d) Povidone B.P.C. 28
(e) Magnesiumstearat 7
700
Die Wirkstofffreisetzung erfolgt im Verlaufe von etwa 6 bis 8 Stunden und ist nach 12 Stunden beendet.

Beispiel 2: Kapselzubereitungen

Zubereitung A

Man bereitet eine Kapselzubereitung durch Vermischen der Bestandteile der in Beispiel 1 angegebenen Zubereitung D und Einfüllen in eine zweiteilige Hartgelatinekapsel. Man bereitet die (nachfolgende) Zubereitung B in ähnlicher Weise.

Zubereitung B

mg/Kapsel
(a) Wirkstoff 250
(b) Lactose B.P. 143
(c) Natriumstärkeglykollat 25
(d) Magnesiumstearat 2
420

Zubereitung C

mg/Kapsel
(a) Wirkstoff 250
(b) Macrogol 4000 BP 350
600
Man bereitet die Kapseln durch Schmelzen von Macrogol 4000 BP, Dispergieren des Wirkstoffs in der Schmelze und Abfüllen der Schmelze in eine zweiteilige Hartgelatinekap sel.

Zubereitung D

mg/Kapsel
Wirkstoff 250
Lecithin 100
Erdnußöl 100
450
Man bereitet die Kapseln durch Dispergieren des Wirkstoffs in dem Lecithin und dem Erdnußöl und Abfüllen der Dispersion in weiche, elastische Gelatinekapseln.

Zubereitung E (Kapseln mit gesteuerter Wirkstofffreisetzung)

Man bereitet die nachfolgend angegebene Zubereitung von Kapseln mit verzögerter Wirkstofffreisetzung durch Extrudieren der Bestandteile a, b und c unter Verwendung eines Extruders, gefolgt von einer Sphäronisierung des extrudierten Materials und dem Trocknen. Die getrockneten Pelletes werden dann mit einer die Wirkstofffreisetzung steuernden Membran (d) beschichtet und in eine zweiteilige Hartgelatinekapsel ab gefüllt.
mg/Kapsel
(a) Wirkstoff 250
(b) Mikrokristalline Cellulose 125
(c) Lactose BP 125
(d) Ethylcellulose 13
513

Beispiel 3: Injizierbare Zubereitung

Zubereitung A

Wirkstoff 0,200 g
Chlorwasserstoffsäurelösung, 0,1M ad 4,0 bis 7,0
Natriumhydroxidlösung, 0,1M ad 4,0 bis 7,0
Steriles Wasser ad 10 ml
Man löst den Wirkstoff in der Hauptmenge des Wassers (35 bis 40ºC) und stellt den pH-Wert mit der Chlorwasserstoffsäure oder dem Natriumhydroxid, je nachdem, wie es notwendig ist, auf einen Wert zwischen 4,0 und 7,0 ein. Man füllt den Ansatz dann mit dem restlichen Wasser auf und filtriert durch ein steriles Mikroporenfilter in ein steriles, braunes 10 ml-Glasfläschchen (Typ 1) und verschließt mit einem sterilen Stöpsel und versiegelt.

Zubereitung B

Wirkstoff 0,125 g
Steriler, pyrogenfreier Phosphatpuffer, pH 7 ad 25 ml

Beispiel 4: Zubereitung für die intramuskuläre Injektion

Wirkstoff 0,20 g
Benzylalkohol 0,10 g
Glycofurol 75® 1,45 g
Wasser für Injektionszwecke ad 3,00 ml
Man löst den Wirkstoff in dem Glucofurol, gibt dann den Benzylalkohol zu, löst und füllt mit Wasser auf 3 ml auf. Man filtriert die Mischung durch ein steriles Mikroporenfilter und versiegelt in sterilen braunen 3 ml-Glasfläschchen (Typ 1).

Beispiel 5: Sirup

Wirkstoff 0,2500 g
Sorbitlösung 1,5000 g
Glycerin 2,0000 g
Natriumbenzoat 0,0050 g
Aromastoff, Pfirsich 17.42.3169 0,0125 ml
Gereinigtes Wasser ad 5.0000 ml
Man löst den Wirkstoff in einer Mischung aus dem Glycerin und der Hauptmenge des gereinigten Wassers. Dann gibt man eine wäßrige Lösung des Natriumbenzoats zu der Lösung, gefolgt von der Sorbitlösung und schließlich dem Aromastoff. Man füllt mit gereinigtem Wasser auf das Volumen auf und mischt gut durch.

Beispiel 6: Suppositorien

mg/Suppositorium
Wirkstoff (63 um)* 250
Hartes Fett, BP (Witepsol H15®- Dynamit Nobel) 1770
2020
* Man verwendet den Wirkstoff in Form eines Pulvers, von dem mindestens 90% der Teilchen einen Durchmesser von 63 um oder weniger besitzen.
Man schmilzt ein Fünftel Witepsol H 15 in einem dampfbeheizten Behälter bei einer Temperatur von maximal 45ºC auf. Dann siebt man den Wirkstoff durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 200 um und gibt ihn unter Rühren zu der geschmolzenen Masse, wozu man eine Silverson-Mischeinrichtung die mit einem Schneidkopf versehen ist, verwendet, bis man eine glatte Dispersion erhält. Man hält die Mischung bei 45ºC, währenddem man das restliche Witepsol H 15 zu der Suspension zugibt und rührt, um eine homogene Mischung sicherzustellen. Man führt die gesamte Suspension durch ein Sieb aus nichtrostendem Stahl mit einer lichten Maschenweite von 250 um und kühlt unter kontinuierlichem Rühren auf 40ºC ab. Bei einer Temperatur von 38ºC bis 40ºC füllt man 2,02 g der Mischung in geeignete 2 ml-Kunststofformen. Man läßt die Suppositorien auf Raumtemperatur abkühlen.

Beispiel 7: Pessare

mg /Pessar
Wirkstoff (63 um) 250
Wasserfreie Dextrose 380
Kartoffelstärke 363
Magnesiumstearat 7
1000
Man vermischt die oben angegebenen Bestandteile direkt und bereitet Pessare durch direktes Verpressen der erhaltenen Mischung.

Beispiel 8: 2,6-Diaminopurin-9-β-D-2',3'-dideoxyribofuranosid

Man suspendiert 2,6-Diaminopurin (9,26 mMol, 1,39 g) und 2',3'-Dideoxythymidin (4,42 mMol, 1 g) in 50 ml entionisiertem Wasser, welches 0,4 ml 1M K&sub2;HPO&sub4; enthält. Man stellt den pH-Wert der Suspension durch Zugabe von 0, 1M KH&sub2;PO&sub4; auf 7,6 ein. Man gibt die aus Escherichia coli gereinigten Enzymkatalysatoren Purin-Nucleosid-Phosphorylase (1340 I.E.) und Thymidinphosphorylase (4450 I.E.) (Krenitsky et al. Biochemistry, 20 (1981), 3615 und US-Patent 4381 344) zu und rührt die Suspension bei 35ºC. Nach 18 Stunden gibt man weitere 2225 I.E. Thymidinphosphorylase zu. Zwei Tage später filtriert man die Reaktionsmischung und lagert das Filtrat bei -20ºC. Nach dem Auftauen stellt man die Suspension mit konzentriertem Ammoniumhydroxid auf einen pH-Wert von 10,6 ein und chromatographiert über eine Dowex-1-Formiat&;M-Harzsäule (2,5 · 9 cm) unter Verwendung von Wasser als Elutionsmittel. Man vereinigt die das Produkt enthaltenden Fraktionen und entfernt das Lösungsmittel im Vakuum. Man kristallisiert den Rückstand aus heißem Wasser um und erhält 2,6-Diaminopurin- 9-β-D-2',3'-dideoxyribofuranosid, dessen Analyse zeigt, daß es in Form des Halbhydrats vorliegt (Schmelzpunkt 1 92ºC).
Analyse für C&sub1;&sub0;H&sub1;&sub4;N&sub6;O&sub2; 0,5 H&sub2;O:
Berechnet: C 46,33 H 5,83 N 32,41
Gefunden: C 46,27 H 5,83 N 32,39

Beispiel 9: 2-Aminopurin-9-β-D-2',3'-dideoxyribofuranosid

Man vermischt 2',3'-Dideoxythymidin (4,42 mMol, 1 g) und 2-Aminopurin (8,73 mMol, 1,18 g) in 50 ml entionisiertem Wasser, das 0,4 ml 1M K&sub2;HPO&sub4; enthält. Die Suspension besitzt einen pH-Wert von 7,8. Dann gibt man Purin-Nucleosid-Phosphorylase (2680 I.E.) und Thymidinphosphorylase (4500 I.E.) zu und rührt die Reaktionsmischung bei 35ºC. Am Tag Zwei gibt man weitere Thymidinphosphorylase (2225 I.E.) zu und einen Tag später filtriert man die Feststoffe ab und bewahrt das Filtrat bei -20ºC auf. Nach dem Auftauen entfernt man die Feststoffe und vereinigt sie mit dem ursprünglichen Reaktionskuchen. Man stellt das Filtrat mit konzentriertem Ammoniumhydroxid auf einen pH-Wert von 10,5 ein und chromatographiert über eine Dowex-1-Formiat®-Säule (2,5 · 11 cm). Man eluiert das Produkt mit Wasser von dem Harz. Nach dem Umkristallisieren aus siedendem Wasser isoliert man eine kleine Menge 2-Amino-9-β-D-2',3'-dideoxyribofuranosid. Man erhitzt die restlichen verbliebenen Feststoffe der Reaktion in 25 ml Wasser zum Sieden und filtriert. Man vereinigt die Lösung mit sämtlichen oben beschriebenen Flüssigkeiten, engt das Volumen ein und kristallisiert den Feststoff aus Wasser um. Man vereinigt die Kristalle mit den oben erhaltenen und erhält die endgültige Menge 2-Aminopurin-9-β-D-2',3'-dideoxyribofuranosid Halbhydrat. Schmelzpunkt = 162ºC.
Analyse für C&sub1;&sub0;H&sub1;&sub3;N&sub5;O&sub2; 0,5 H&sub2;O:
Berechnet: C 49,17 H 5,78 N 28,67
Gefunden: C 48,97 H 5,80 N 28,67

Beispiel 10: Antivirale Wirkung

a) Katzenleukämievirus

Man impft empfängliche Katzenembryo-Lungenfibroblasten (FLF-3) auf eine Vielzahlvon Näpfchen aufweisenden Platten (10&sup5; Zellen/ml, 0,05 ml/Näpfchen) an unter Verwendung eines Dulbecco-modifizierten Eagle-Mediums (DME) und inkubiert über Nacht bei 37ºC. Dann infiziert man jedes der 32 Näpfchen mit 40 bis 60 fokusbildenden Einheiten (ffu) des Katzenleukämievirus (FeLV) während einer Stunde, wonach man das Medium mit frischem DME und variierenden Konzentrationen von 2,6-Diaminopurin-9-β-D-2',3'-dideoxyribofuranosid pro jeweils 4 Näpfchen ersetzt. Die Konzentrationen betragen 0, 1,0, 10, 50, 100, 200 und 400 uM. Nach einer Inkubationsdauer von 3 Tagen bei 37ºC prüft man die Kulturen mit Hilfe des indirekten Fluoreszenz-Antigentests auf die Bildung von FeLV. Die vollständige Abwesenheit von FeLV ist bei Konzentrationen von 100 uM und darüber festzustellen, was die totale Wirksamkeit dieser Wirkstoffgehalte verdeutlicht. Bei 50 uM ist eine Inhibierung von 60%, bei 10 uM eine Inhibierung von 45% und bei 0,1 uM 2,6-Diaminopurin-9-β-D-2',3'-dideoxyribofuranosid eine Inhibierung von 31% festzustellen.

b) HIV

Man bestimmt die Fähigkeit von 2,6-Diaminopurin-9-β-D-2',3'-dideoxyribofuranosid auf das Abblocken der Infektion von Zellen durch HIV wie folgt. Man infiziert geklonte T4-positive tetanusspezifische T-Helfer-Lymphozyten mit einem Pool von HIV-Isolaten bei Dosierungen von bis zu 5000 Virionen/Zelle und überwacht das Überleben der Zelle nach der Infektion. Nach einer Kulturdauer von 10 Tagen lassen sich keine zytopathischen Viruseffekte bei infizierten T-Zellen beobachten, die mit 10 und 2 uM 2,6-Diaminopurin-9-β-D-2',3'-dideoxyribofuranosid behandelt worden sind, während die unbehandelten infizierten Zellen um den Faktor 8 abnahmen. Diese schützende Wirkung ist sowohl an dem Tag 10 als auch an dem Tag 13 des Experiments zu beobachten.

c) Friendscher Leukämievirus

Die Verbindungen wurden bezüglich ihrer Retrovirus-Wirkung gegen Friendschen Leukämievirus mit den folgenden Ergebnissen untersucht.
Verbindung ED&sub5;&sub0; (uM)
2,6-Diaminopurin-9-β-D-2',3'-dideoxyribofuranosid 22,35
2',3'-Dideoxyguanosin 25,89

Beispiel 13: Cytotoxizität

Man untersucht die folgenden Verbindungen bezüglich ihrer cytotoxischen Wirkung bei 10&supmin;&sup4; M gegenüber menschlichen D-98- und Maus-L-Zellen. Die angegebenen Zahlenwerte stehen für das prozentuale Wachstum im Vergleich zu der Kontrolle. Verbindung % Wachstum 2,6-Diamino-9-(2',3'-dideoxy-β-D-ribofuranosyl)-9H-purin 2-Amino-9-(2',3'-dideoxy-β-D-ribofuranosyl)-9H-purin 2',3'-Dideoxyguanosin

Claims

1. 2,6-Diaminopurin-9-β-D-2',3'-dideoxyribofuranosid oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, ein pharmazeutisch annehmbarer Ester oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz eines solchen Esters.

2. 2-Aminopurin-9-β-D-2',3'-dideoxyribofuranosid oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, ein pharmazeutisch annehmbarer Ester oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz eines solchen Esters.

3. Verbindung nach den Ansprüche 1 und 2 zur Verwendung in der Therapie.

4. Verwendung einer Verbindung nach den Ansprüchen 1 oder 2 bei der Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Prophylaxe einer HIV-Infektion (Human Immunodeficiency Virus-Infektion).

5. Verwendung einer Verbindung nach den Ansprüchen 1 oder 2 bei der Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Prophylaxe einer Hepatitis-B- Virus-Infektion.

6. Verwendung von 2',3'-Dideoxyguanosin bei der Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Prophylaxe einer HIV-Infektion (Human Immunodeficiency Virus-Infektion).

7. Verwendung von 2',3'-Dideoxyguanosin bei der Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung oder Prophylaxe einer Hepatitis-B-Virus-Infektion.

8. Zur Verabreichung an den Menschen geeignete pharmazeutische Zubereitung enthaltend eine Verbindung nach den Ansprüchen 1 oder 2 zusammen mit einem dafür geeigneten, pharmazeutisch annehmbaren Träger.

9. Pharmazeutische Zubereitung nach Anspruch 8 in Form einer Tablette.