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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
N-Arylmethylthioanilidverbindungen, die sich zur Hemmung der Replikation
von HIV eignen. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren
zur Verhinderung oder Behandlung einer HIV-1 Infektion bei einem
Patienten durch Verabreichen einer wirksamen Menge der N-Arylmethylthioanilidverbindungen
an den Patienten.
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Hintergrund der Erfindung
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Verschiedene Verbindungen wurden
als Inhibitoren des humanen Immunodefizienzvirustyp 1 (HIV-1) in
vitro beschrieben und sind auf die Virus-codierte reverse Transkriptase
(RT) gerichtet, z. B. Nevirapin, Pyridinon, TIBO, BHAP, TSAO und
Quinoxalin. Die
US 5
268 389 A und
US
5 693 827 A beschreiben bestimmte Verbindungen, die sich
zur Hemmung der Replikation von HIV eignen. Die Selektivität dieser
Verbindungen für HIV-1
ist auf eine hochspezifische Wechselwirkung mit HIV-1 RT zurückzuführen.
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Das rasche Auftauchen von gegenüber verschiedenen
HIV-1 spezifischen RT-Inhibitoren in Zellkultur und bei AIDS-Patienten
resistenten HIV-1-Stämmen
verursachte Bedenken bezüglich
der weiteren Entwicklung dieser Inhibitoren im klinischen Stadium.
Beispielsweise sind die 100 Leu → Ile-Mutation
in ihrer RT enthaltenen HIV-1-Stämme gegenüber TIBO
R82913 und R82150 resistent. Die 138 Glu → Lys-Mutation in ihrer RT enthaltenen
HIV-1-Stämme sind
gegenüber
TSAO-Derivaten resistent. Die 181 Tyr → Cys-Mutation in der RT von
HIV-1-Stämmen
macht die Mutanten Viren gegenüber
Nevirapin und Pyridinon resistent (vgl. beispielsweise Balzarini
et al., J. Virology 67(9): 5353–5359
(1993) („Balzarini
I"), und Balzarini
et al., Virology 192: 246–253
(1993) („Balzarini
II")). Es wurden
Versuche unternommen, verschiedene HIV-1 RT-Inhibitoren zu kombinieren,
um eine Virusresistenz zu beseitigen (vgl. beispielsweise Balzarini
I).
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Die
US 5 696 151 A beschreibt bestimmte Methylfuranyl-
und Methylthienyl-pentenyletherderivate mit Eignung gegenüber HIV-1
und HIV-1 reverse Transkriptase-Mutanten.
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Die WO 97 19 940 A offenbart bestimmte
Furan- und Thiophencarbothioamidderivate mit Eignung als Inhibitoren
der Replikation von HIV-1 und HIV-1-Mutanten.
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Zweck der vorliegenden Erfindung
ist es, neue Verbindungen bereitzustellen, die das Auftauchen von Wildtyp-HIV-1
und HIV-1 RT-Mutenstämmen
selbst hemmen oder unterdrücken
können.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es auch, ein Verfahren zur
Verhinderung oder Behandlung von HIV-1-Infektionen durch Verabreichung
derartiger Verbindungen bereitzustellen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist eine Verbindung der folgenden Formel
worin
A und X unabhängig voneinander
für Sauerstoff
oder Schwefel stehen,
R
6 für H, Halogen,
C
1-C
4 Alkyl, C
1-C
4 Alkoxy, C
1-C
4 Alkylthio, Cyano
oder Nitro steht,
Y für
-CH
2O-, -OCH
2-,
-CH
2S- oder -CH
2SO
2- steht,
Q für
- (A)
eine aromatische Gruppe der Struktur worin R1 bis
R5 jeweils unabhängig voneinander stehen für
- (i) Wasserstoff, Halogen, C1-C6 Alkyl, C1-C4 Alkoxy, C1-C4 Alkylthio, C1-C4 Halogenalkoxy, Cyano, Nitro, Hydroxy, Acetyloxy,
Benzoyloxy, Amino, Acetamido, Phenyl, Acetyloxymethyl, Hydroxymethyl,
Trihalogenmethyl, Carboxy, (C1-C4 Alkoxy)carbonyl, Formyl, (C1-C4 Alkyl)carbonyl, Benzoyl oder
- (ii) eine Gruppe der folgenden Formel worin R1 für H, lineares
oder verzweigtes C1-C4 Alkyl,
C1-C4 Halogenalkyl,
Aminocarbonylmethyl, (C1-C6 Alkoxy)carbonylmethyl,
Cyanomethyl oder Arylmethyl steht und R8 Wasserstoff
oder Methyl bedeutet,
oder
- (B) eine Gruppe der Formel worin R9 für Wasserstoff
C1-C4 Alkyl oder
C1-C4 Halogenalkyl
steht und
R10 für H, Halogen, C1-C4 Alkyl oder (C2-C4 Alkoxy)carbonyl steht.
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Die Verbindungen der vorliegenden
Erfindung eignen sich zur Hemmung der Replikation des Humanimmunodefizienzvirus-1
(HIV-1) in vitro und in vivo. Die Verbindungen eignen sich bei der
therapeutischen oder prophylaktischen Behandlung von Erkrankungen,
die durch HIV-1 bedingt sind, wie das erworbene Immundefizienzsyndrom
(AIDS).
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ferner eine pharmazeutische Zusammensetzung, die eine therapeutisch
wirksame Menge der Verbindung der Formel I und einen pharmazeutisch
akzeptablen Träger
umfasst.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ferner ein Verfahren zur Behandlung einer HIV-1-Infektion bei einem befallenen
Wirt durch Verabreichen einer therapeutisch wirksamen Menge der
Verbindung der Formel I an den Wirt.
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Beschreibung der Erfindung
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Bevorzugte erfindungsgemäße Verbindungen
sind solche Verbindungen der Formel I, worin
A für Sauerstoff
oder Schwefel steht,
X für
Schwefel steht,
R
6 für Halogen,
C
1-C
4 Alkyl, C
1-C
4 Alkoxy, C
1-C
6 Alkylthio oder
Cyano steht,
Y für
-CH
2O-, -OCH
2- oder
-CH
2S- steht,
Q für eine aromatische Gruppe der
folgenden Struktur steht
worin R
1 bis
R
5 unabhängig
voneinander stehen für
Wasserstoff, Halogen, C
1-C
6 Alkyl,
C
1-C
6 Alkoxy, Trihalogenmethyl,
Cyano, Nitro oder Trihalogenmethoxy.
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Stärker bevorzugt sind solche
Verbindungen der Formel I, worin
A für Sauerstoff oder Schwefel
steht,
X für
Schwefel steht,
R
6 für Halogen,
Methoxy oder Cyano steht,
Y für -CH
2O-
oder -OCH
2- steht,
Q für eine aromatische
Gruppe der folgenden Struktur steht
worin R
1 bis
R
5 jeweils unabhängig voneinander stehen für Wasserstoff,
Fluor, Chlor, Methyl, Methoxy, Trifluormethyl, Trifluormethoxy,
Cyano oder Nitro, worin einer oder mehrere der Reste R
2,
R
3, R
4 und R
5 für
Wasserstoff stehen.
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Speziell bevorzugt ist eine Verbindung
der folgenden Formel
worin R
1 bis
R
5 jeweils unabhängig voneinander für Wasserstoff
Fluor Chlor, Methyl Methoxy, Trifluormethyl, Trifluormethoxy, Cyano
oder Nitro stehen, wobei einer oder mehrere der Reste R
2,
R
3, R
4 und R
5 für
Wasserstoff stehen.
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Speziell bevorzugt sind die Verbindungen
der Formel IA, worin R1 für Fluor
steht und einer oder mehrere der Reste R2,
R3, R4 und R5 für
Wasserstoff stehen.
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Syntheseverfahren
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen können gemäß dein folgenden
Schema hergestellt werden (A, X, Y, Q und R6 besitzen
die oben angegebenen Bedeutungen):
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(2)
Herstellung eines substituierten geschützten Hydroxymethylanilins
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(4)
Entschützung,
Bromierung
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen können oral,
parenteral sublingual, mittels Inhalationsspray, rektal oder topisch
in Dosiseinheitsformulierungen, die herkömmliche nicht toxische pharmazeutisch
akzeptable Träger,
Hilfsstoffe und Vehikel enthalten, verabreicht werden. Pharmazeutisch
akzeptable Träger,
Hilfsstoffe und Vehikel, die sich in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
eignen, finden sich in pharmazeutischen Standardwerken, wie beispielsweise
Reinington's Pharmaceutical
Sciences, 16. Ausgabe, Mack Publishing Company, Easton, PA (1980).
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Die therapeutisch wirksame Menge
der erfindungsgemäßen Verbindungen,
die mit dem pharmazeutisch akzeptablen Träger unter Bildung einer einzelnen
Dosisform vereinigt werden kann, schwankt in Abhängigkeit von dein Alter und
Zustand des zu behandelnden Wirts und der speziellen Verabreichungsart.
Im Allgemeinen werden die erfindungsgemäßen Verbindungen in höchst wünschenswerter
Weise in einem Konzentrationsniveau verabreicht, das im Allgemeinen
antiviral wirksame Ergebnisse liefert, ohne dass irgendwelche gefährlichen
oder schädlichen
Nebeneffekte hiervorgerufen werden.
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Obwohl die erfindungsgemäßen Verbindungen
als die alleinigen aktiven pharmazeutischen Wirkstoffe verabreicht
werden können,
können
die Verbindungen auch in Kombination mit einem oder mehreren anderen pharmazeutischen
Mitteln, die für
die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen nicht schädlich sind, oder
deren Kombination mit den Verbindungen keine schädliche Wirkung auf den zu behandelnden
Wirt ausübt,
verwendet werden.
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Die folgenden Beispiele sollen die
vorliegende Erfindung weiter veranschaulichen.
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BEISPIELE
Materialien
und Methoden
Beispiel 1
Herstellung eines N-3-((2-Chlorphenoxy)methyl)-4-chlorphenyl-2-methyl-3-furancarbothioamids
(Verbindung Nr. 6)
(Verbindung
Nr. 6)
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Stufe 1: Herstellung eines
2-Chlor-5-nitrobenzoylalkohols
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30 g 2-Chlor-5-nitrobenzaldehyd wurden
in 500 ml Methanol gelöst
und das Ganze auf 0°C
abgekühlt. Eine
Lösung
von 10 g Natriumborhydrid in 100 ml Wasser wurde anschließend tropfenweise über einen
Zeitraum von 90 min unter Halten der Temperatur unter 10°C zugegeben.
Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde anschließen 1 h verrührt, anschließend mit
2N HCl angesäuert
und über
Nacht verrühren
gelassen. Die Feststoffe wurden anschließend mit Wasser gewaschen und
getrocknet. Man erhielt 27 g 2-Chlor-5-Nitrobenzylalkohol in Form
eines weißen
Feststoffs.
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Stufe 2: Herstellung eines
2-Chlor-5-nitrobenzoylacetats
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27 g des in Stufe 1 oben hergestellten
2-Chlor-5-nitrobenzylalkohols wurden in 122 ml gelöst 22 ml Triethylamin
wurden anschließend
zugegeben. Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde auf 20°C abgekühlt, worauf
eine Lösung
von 10,2 ml Acetylchlorid in 10 ml Toluol tropfenweise unter Halten
der Temperatur unter 20°C
zugegeben wurde. Das Reaktionsgemisch wurde anschließend über Nacht
verrührt.
2,1 ml Triethylamin und 1,1 ml Acetylchlorid/Toluol-Lösung wurden
anschließend
zugegeben und das Reaktionsgemisch 1 h verrührt. Anschließend wurden
100 ml Wasser zugegeben, gefolgt von 50 ml Ether. Die erhaltene
organische Phase wurde abgetrennt, mit 2N HCl, wässriger Natriumbicarbonatlösung und
Wasser gewaschen. Die gewaschene organische Phase wurde über Magnesiumsulfat
getrocknet und das Lösemittel
abgedampft. Man erhielt 29,6 g 2-Chlor-5-nitrobenzoylacetat in Form
eines weißen
Feststoffs.
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Stufe 3: Herstellung eines
5-Amino-2-Chlorbenzoylacetats
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24 g Eisenpulver wurden zu einer
Lösung
von 1,6 ml konzentrierter HCl, 16,8 ml Wasser und 70 ml Ethanol
zugegeben. 29,6 g des oben in Stufe 2 hergestellten 2 in 45 ml Ethanol
gelösten
2-Chlor-5-nitrobenzoylacetats wurden anschließend zu dein Gemisch in drei
gleichen Portionen zugegeben. Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde
5 h refluxiert. Weitere 2,4 g Eisen und 0,1 ml konzentrierte HCl
wurden anschließend zu
dem Reaktionsgemisch zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde anschließend weitere
1 h refluxiert, durch Celite gefiltert und eingedampft. 100 ml Wasser
wurden anschließend
zu dein eingedainpften Material zugegeben und das erhaltene Gemisch
mit 100 ml Ether extrahiert. Die Etherlösung wurde mit Wasser gewaschen, über Magnesiumsulfat
getrocknet und eingedampft. Man erhielt 22,9 g 5-Amino-2-chlorbenzoylacetat in
Form eines Öls.
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Stufe 4: Herstellung eines
N-(3-Acetoxymethyl-4-chlorphenyl)-2-methyl-3-furancarboxanilids
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Eine Lösung von 22,8 g des oben in
Stufe 3 erhaltenen 5-Amino-2-chlorbenzoylacetats und 17,2 ml Triethylamin
in 118 ml Ether wurde hergestellt und anschließend tropfenweise zu einer
zweiten Lösung
von 16,6 g 2-Methyl-3-thiophencarbonsäurechlorid in 118 ml Ether
bei 0°C
bis 10°C
zugegeben, worauf das erhaltene Gemisch über Nacht bei Raumtemperatur
verrührt
wurde. Anschließend
wurden 100 ml Wasser und 100 ml Ethylacetat zu dem gemisch zugegeben,
worauf die organische Phase abgetrennt wurde, mit 2N Salzsäure und
Wasser gewaschen wurde, über
Magnesiumsulfat getrocknet wurde und die Lösemittel im Vakuum entfernt
wurden. Man erhielt 29,87 g N-(3-Acetoxymethyl-4-chlorphenyl)-2-methyl-3-furancarboxamid
in Form eines beigen Feststoffs.
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Stufe 5: Herstellung eines
N-(4-Chlor-3-hydroxymethylphenyl)-2-methyl-3-furancarboxamids
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Eine Lösung von 29 g des in Stufe
4 oben hergestellten N-(3-Acetoxymethyl-4-chlorphenyl)-2-methyl-3-furancarboxamids
und 14,5 g Kaliumhydroxid in 110 ml Wasser wurde hergestellt. Die
Lösung
wurde anschließend
16 h auf 70°C
erwärmt
und anschließend
mit 2N Salzsäure
angesäuert.
Der so erhaltene Feststoff wurde gesammelt, mit Wasser gewaschen
und getrocknet. Man erhielt 23,65 g N-(4-Chlor-3-hydroxymethylphenyl)-2-methyl-3-furancarboxamid in
Form eines weißen
Feststoffs.
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Stufe 6: Herstellung eines
N-(3-Brommethyl-4-chlorophenyl)-2-methyl-3-furancarboxamids
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12 g des oben in Stufe 5 hergestellten
N-(4-chlor-3-hydroxymethylphenyl)-2-methyl-3-furancarboxamids wurden
in 180 ml Ethylacetat gelöst.
1,8 ml Phosphortribromid wurden anschließend zugegeben. Das erhaltene
Gemisch wurde 90 min bei Raumtemperatur verrührt. Anschließend wurden
100 ml Wasser zu dem Gemisch zugegeben. Die erhaltene organische
Phase wurde abgetrennt mit Wasser, wässriger Natriumbicarbonatlösung und
Was ser gewaschen und anschließend über Magnesiumsulfat
getrocknet. Das Lösemittel wurde
abgedampft. Man erhielt 12,97 g N-(3-Brommethyl-4-chlorphenyl)-2-methyl-3-furancarboxamid
in Form eines Feststoffs.
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Stufe 7: Herstellung eines
N-3-((2-Chlorphenoxy)methyl)-4-chlorphenyl-2-methyl-3-furancarboxamids
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2 g des in Stufe 6 hergestellten
N-(3-Brommethyl-4-chlorphenyl)-2-methyl-3-furancarboxamids wurden
in 20 ml 2-Butanon unter Herstellung einer Lösung gelöst. Anschließend wurde
die Lösung
mit 0,84 g Kaliumcarbonat, 0,79 g 2-Chlorphenol und 0,2 g Tetrabutylammoniumbromid
versetzt. Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde bei Raumtemperatur über Nacht
verrührt,
die Lösemittel
im Vakuum entfernt und der Rückstand
mit Ethylacetat exrtrahiert. Man erhielt eine zweite Lösung. Diese
zweite Lösung
wurde init einer wässrigen
2N Natriumhydroxidlösung
und Wasser gewaschen und anschließend über Magnesiumsulfat getrocknet. Das
Lösemittel
wurde entfernt. Man erhielt 2,7 g eines Feststoffs, der durch Auflösen in Ethylacetat
: Hexan (20 : 80) und Laufenlassen der erhaltenen Lösung durch
einen Silicagelpfropfen gereinigt wurde. Ein Entfernen des Lösemittels
lieferte 2,0 g N-3-((2-chlorphenoxy)methyl)-4-chlorphenyl-2-methyl-3-furancarboxamid
in Form eines weißen
Feststoffs.
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Stufe 8: Herstellung eines
N-3-((2-Chlorphenoxy)methyl)-4-chlorphenyl-2-methyl-3-furancarbothioamids
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1,5 g des in Stufe 7 oben hergestellten
N-3-((2-chlorphenoxy)methyl)-4-chlorphenyl-2-methyl-3-furancarboxamids,
0,8 g Lawesson-Reagenz (0,8 g) und 1,6 g Natriumbicarbonat wurden
zu 35 ml Toluol zugegeben, worauf das erhaltene Reaktionsgemisch
5 h refluxiert wurde. Das Reaktionsgemisch wurde anschließend durch
einen Pfropfen von neutralem Aluminiumoxid unter Eluieren mit Ether
: Hexan = 1 : 1 geführt
und durch Säulenchromatographie
auf Silicagel gerenigt. Man erhielt 0,77 g N-3-((2-Chlorphenoxy)methyl)-4-chlorphenyl-2-methyl-3-furancarbothioamid
in Form eines gelben Feststoffs, FP 116–117°C. Die NMR-Spektren und Massenspektren
standen im Einklang mit der beanspruchten Struktur.
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Die weiteren in Tabelle 1 angegebenen
Verbindungen wurden in ähnlicher
Weise hergestellt.
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Zellen und Viren
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CEM-Zellen wurden von der American
Tissue Cell Culture Collection (Rockville, Md.) erhalten. HIV-1 (IIIB) wurde unsprünglich von dein Kulturüberstand
der beständig
mit HIV-1 infizierten H9-Zellen erhalten und von R. C. Gallo und
M. Popovic (National Cancer Institute, National Institutes of Health,
Bethesda, MD) bereitgestellt.
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Die Auswahl und Charakterisierung
der HIV-1 RT-Mutvitenstämme
erfolgte wie folgt: HIV-1/100-Ile ("100-Ile") wurde bezüglich Resistenz gegenüber TIBO
R82150 gemäß Beschreibung
bei Balzarini et al., Virology 192: 246–253 (1993), ausgewählt. HIV-1/103-Asn
(„103-Asn") wurde bezüglich Resistenz
gegenüber TIBO
R82913 gemäß Beschreibung
bei Balzarini et al., Virology 192: 246–253 (1993), ausgewählt; HIV-1/106-Ala
(„106-Ala") wurde bezüglich Resistenz
gegenüber
Nevirapin gemäß Beschreibung
bei Balzarini et al., J. Virol. 67: 5353–5359 (1993), ausgewählt; HIV-I/Lys-138
(„Lys-138") wurde bezüglich Resisteiz
gegenüber TSAO-m3T gemäß Beschreibung
bei Balzarini et al., Virology 192: 246–253 (1993), und Balzarini
et al., Proc. Nat. Acad. Sci. USA 90: 6952–6956 (1993), ausgewält; HIV-1/181-Cys
(„181-Cys") wurde bezüglich Resistenz
gegenüber
Pyridinon L-697,661
gemäß Beschreibung
bei Balzarini et al., Virology 192: 246–253 (1993), ausgewählt und
HIV-1/188-His („188-His") wurde bezüglich Resistenz
gegenüber
HEPT gemäß Beschreibung
bei Balzarini et al., Mol. Pharmacol. 44: 694–701 (1993), ausgewählt. 188-His
wurde anschließend des
weiteren in HIV-1/188-Leu („188-Leu") nach weiterer Passage
in Zellkultur in Abwesenheit von HEPT umgewandelt. HIV-1/101-Glu
("101-Glu") und HIV-1/190-Glu („190-Glu") wurden bezüglich Resisteiz
gegenüber dein
Thiocarboxanilidderivat mit der Bezeichnung UC38 gemäß Beschreibung
bei Balzarini et al., Antiviral Research 27: 219–236 (1995), ausgewäht. HIV-1/184-Ile
("184-Ile") wurde bezüglich Resistenz
gegenüber
der Kombination von 3TC und TSAO-m3T gemäß Beschreibung
bei Balzarini et al., Molecular Pharm. 49: 882–890 (1996), ausgewählt. HIV-1/184-Val
(„184-Val") wurde bezüglich Resistenz
gegenüber
3TC gemäß Beschreibung
bei Balzarini et al., Molecular Pharm. 49: 882–890 (1996), ausgewählt.
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Antivirale
Aktivität
der Testverbindungen in den Zellkulturen
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CEM-Zellen wurden in Mengen von ungefähr 300.000
Zellen pro ml Kulturmedium suspendiert und mit etwa 100 CCID50 (CCID50 ist die
50%ige Zellkulturinfektionsdosis) von HIV-1(IIIB)
(bezeichnet als „WT" in Tabelle 3) oder
einem der oben beschriebenen HIV-1 RT-Mutantenstämme infiziert. Anschließend wurden
100 μl der
infizierten Zellsuspensionen in 200 μl Mikrotiterplattenausnehmungen,
die 100 μl
der geeigneten seriellen (5fach) Verdünnungen der Testverbindungen
enthielten, eingetragen. Die Hemmwirkung der Testverbindungen gegenüber einer
HIV-1 induzierten Syncytiumbildung in CEM-Zellen wurde mikroskopisch
am vierten Tag nach der Infektion überprüft. Die 50%ige wirksame Konzentration
(EC50) wurde als die Testverbindungskonzentration
definiert, die eine Syncytiumbildung in den HIV-1 infizierten Zellkulturen
um 50% hemmt.
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TABELLE
2
Aktivität
gegenüber
HIV-1(III
B)
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TABELLE
2 (Fortsetzung)
Aktivität
gegenüber
HIV-1(III
A)
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TABELLE
2 (Fortsetzung)
Aktivität
gegenüber
HIV-1(III
B)
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TABELLE
2 (Fortsetzung)
Aktivität
gegenüber
HIV-1(III
B)
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