DE602005005240T2

DE602005005240T2 - 4'-C-substituierte 2-Haloadenosinderivate

Info

Publication number: DE602005005240T2
Application number: DE602005005240T
Authority: DE
Inventors: Satoru Kohgo; Hiroshi Ohrui; Eiichi c/o Institute for Virus Resea Sakyo-ku Kyoto Kodama; Masao Otsu-shi Shiga Matsuoka; Hiroaki Kumamoto-shi Kumamoto Mitsuya
Original assignee: Yamasa Corp
Current assignee: Yamasa Corp
Priority date: 2004-03-24
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2009-03-12
Anticipated expiration: 2025-03-24
Also published as: US7339053B2; JP5213194B2; JP4253342B2; ES2300892T3; ATE388958T1; DE602005005240D1; WO2005090349A1; US8039614B2; EP1589026A1; US7625877B2; JP2011256173A; CA2502109C; US20080153774A1; US20090234110A1; EP1589026B1; JPWO2005090349A1; US20050215512A1; CA2502109A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf 4'-C-substituierte 2-Halogenadenosin-Derivate und deren Verwendung als Medikament, insbesondere als ein Medikament, das zur Behandlung des erworbenen Immundefizienzsyndroms (AIDS) geeignet ist.
Stand der Technik
Die klinische Situation gegenüber AIDS hat sich durch eine Mehrfachwirkstoff-Kombinationstherapie dramatisch geändert, die manchmal als hochaktive antiretrovirale Therapie oder HAART bezeichnet wird. Bei HAART werden Inhibitoren der Nucleosid-Umkehrtranskriptase (NRTIs), wie Zidovudin (AZT), Didanosin (ddI), Zalcitabin (ddC), Stavudin (d4T) und Lamivudin (3TC), und Protease-Inhibitoren (PIs) in Kombination verwendet.
Obwohl HAART die Anzahl der durch AIDS verursachten Todesfälle drastisch reduziert hat, ist eine gegenüber einem Mehrfachwirkstoff resistente HIV-1-(humaner Immundefizienzvirus-1)-Mutante aufgetaucht, die Kreuzresistenz gegenüber verschiedenen Wirkstoffen aufweist. Z. B. waren in den frühen 1990-iger Jahren Patienten, die sich mit einem HIV infiziert hatten, das eine Resistenz sowohl gegenüber AZT als auch 3TC aufweist, sehr selten, während zwischen 1995 und 1996 der Prozentsatz an AIDS-Patienten, die sich mit einem solchen HIV infiziert hatten, so hoch wie 42% war.
Ohrui et al. haben 2'-Deoxy-4'-C-ethinylnucleoside synthetisiert und deren Anti-HIV-Aktivität untersucht und als Ergebnis fanden sie, dass ein 2'-Deoxy-4'-C-ethinylnucleosid mit einer spezifischen Struktur eine potente Anti-HIV-Aktivität aufweist, die derjenigen von AZT gleichwertig oder höher als dieselbe ist, und eine effektive antivirale Aktivität gegenüber einem Mehrfachwirkstoff-resistenten Virusstamm aufweist, der eine Resistenz gegenüber verschiedenen Anti-HIV-Wirkstoffen, wie AZT, ddI, ddC, d4T und 3TC, hat. (Siehe z. B. Nucleic Acids Symp. Ser., Jan. 2000, (44): 105–6; J. Med. Chem., Nov. 2000, 43 (23): 4516–25; Curr. Drug Targets Infect. Disord, Mai 2001. 1 (1): 1–10; Antimicrob. Agents Chemother., Mai 2001, 45: 1539–1546; Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids, Mai 2003, 22 (5–8): 887–9; WO 00/69876 ; WO 00/69877 und WO 03/68796 ).
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die in-vitro-Toxizität von 4'-C-Ethinylpurinnucleosid-Derivaten und 4'-C-Cyanopurinnucleosid-Derivaten bewertet, die unter einer Vielfalt von 4'-C-substituierten Nucleosiden eine besonders potente Anti-HIV-Aktivität aufweisen. Als Ergebnis haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung Folgendes gefunden: (1) 2,6-Diaminopurin-Derivate und Guanin-Derivate, die die höchste Anti-HIV-Aktivität aufzeigen, weisen eine Toxizität in vitro und in vivo auf; und (2) Adenin-Derivate, die eine geringere Toxizität aufweisen, werden durch Adenosindeaminase leicht in Hypoxanthin-Derivate im Blut umgewandelt, wodurch die Anti-HIV-Aktivität der Derivate geschwächt wird.
Zum Erreichen einer weiteren Verstärkung des Selektivitätsindex, d. h. (Konzentration, bei der Zytotoxizität erhalten wird)/(Konzentration, bei der Anti-HIV-Aktivität erhalten wird) und zur Bereitstellung einer Resistenz gegenüber einer Inaktivierung durch Adenosindeaminase, haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Derivaten durch chemische Modifikation von 4'-C-substituiertem 2'-Deoxyadenosin (eine Leitverbindung) synthetisiert, die unter verschiedenen 4'-C-substituierten Purinnucleosiden eine potente Anti-HIV-Aktivität und eine geringere Toxizität aufweist.
Wenn – wie bekannt ist – ein Halogenatom, das über eine Elektronenanziehung verfügt, in die 2-Position der Basis-Struktureinheit eines Adenosin-Derivats eingeführt wird, weist das sich ergebende Derivat einen bestimmten Grad an Resistenz gegenüber einer Inaktivierung durch Adenosindeaminase auf (Chem. Pharm. Bull., 42 (1994), S. 688; J. Med. Chem., 39 (1996), S. 3847). Es blieb jedoch unbekannt, ob der Selektivitätsindex durch Einführung eines Halogenatoms verbessert werden kann oder nicht.
Nur eine Literaturstelle offenbart, dass die Einführung einer Ethinylgruppe in die 41 Position von d4T (Stavudin: 2',3'-Didehydro-3'-deoxythymidin) den Selektivitätsindex von d4T verstärkt (Bioorg. Med. Chem. Lett., Nov. 2003, 13 (21): 3775–7). Jedoch wird nicht erwartet, dass Effekte, die denen von d4T ähnlich sind, in einem Adenosin-Derivat erhalten werden, das ein Purinnucleosid ist, dessen Basisgerüst sich von demjenigen von d4T beträchtlich unterscheidet, und daher liefert diese Literaturstelle keine brauchbaren Informationen für die Zwecke der Erfinder der vorliegenden Erfindung.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben Untersuchungen über die Anti-HIV-Aktivität usw. von kürzlich synthetisierten Derivaten durchgeführt und haben gefunden, dass 2'-Deoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin – das durch Einführen eines Fluoratoms in die 2-Position der Basis-Struktureinheit von 2'-Deoxy-4'-C-ethinyladenosin (d. h. Leitverbindung) erhalten wird – eine Resistenz gegenüber einer Inaktivierung durch Adenosindeaminase aufweist, eine potente antivirale Aktivität gegenüber einem Mehrfachwirkstoff-resistenten Virusstamm hat, der eine Resistenz gegenüber verschiedenen Anti-HIV-Wirkstoffen, wie AZT, ddI, ddC, d4T und 3TC, aufweist, und eine verstärkte Anti-HIV-Aktivität und eine deutlich reduzierte Zytotoxizität aufweist.
Auf der Basis dieser Ergebnisse haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von 4'-C-substituierten 2-Halogenadenosin-Derivaten synthetisiert, die jeweils aus 2-Halogenadenin (Basis-Struktureinheit) und einer Zucker-Struktureinheit mit einer Ethinyl- oder Cyanogruppe in der 4-Position aufgebaut sind, und haben die biologischen Aktivitäten der so hergestellten Derivate untersucht. Die vorliegende Erfindung wurde auf der Basis der Versuchsergebnisse vollendet.
Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung Folgendes bereit:

(1) Ein 4'-C-substituiertes 2-Halogenadenosin-Derivat, das durch die folgende Formel [I] oder [II] dargestellt wird:
wobei X ein Halogenatom darstellt, R¹ eine Ethinylgruppe oder eine Cyanogruppe darstellt und R² Wasserstoff oder einen Phosphatrest oder einen Phosphatderivatrest, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Monophosphat, Diphosphat, Triphosphat, Phosphonat, Phosphatpolyester, Phosphatamidat, Phosphorothioat, Phosphoroselenoat oder Phosphoroboranoat besteht, darstellt;
(2) eine pharmazeutische Zusammensetzung, die ein 4'-C-substituiertes 2-Halogenadenosin-Derivat gemäß dem obigen Punkt (1) und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger dafür enthält; und
(3) die Verwendung eines 4'-C-substituierten 2-Halogenadenosin-Derivats gemäß dem obigen Punkt (1) oder einer pharmazeutischen Zusammensetzung, die das Derivat enthält, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von AIDS.

Wie in den nachstehend aufgeführten Testbeispielen gezeigt ist, haben die Verbindungen der vorliegenden Erfindung (z. B. 2'-Deoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin) eine Resistenz gegenüber einer Inaktivierung durch Adenosindeaminase, eine potente antivirale Aktivität gegenüber einem Mehrfachwirkstoffresistenten Virusstamm, der eine Resistenz gegenüber verschiedenen Anti-HIV-Wirkstoffen, wie AZT, ddI, ddC, d4T und 3TC hat, weist eine unerwartet verstärkte Anti-HIV-Aktivität auf, insbesondere eine Anti-HIV-Aktivität, die um einen Faktor von 144 höher ist als die von 2'-Deoxy-4'-C-ethinyladenosin (d. h. Leitverbindung) und eine deutlich reduzierte Zytotoxizität aufweist. Daher haben die Verbindungen der vorliegenden Erfindung überraschenderweise einen Selektivitätsindex von 110000, der beträchtlich höher ist als derjenige von 2'-Deoxy-4'-C-ethinyladenosin (EdAdo) (d. h 1630).
Wie oben beschrieben wurde, weisen die Verbindungen der vorliegenden Erfindung eine ausgezeichnete Anti-HIV-Aktivität auf, insbesondere gegenüber einem Mehrfachwirkstoff-resistenten Virusstamm, der eine Resistenz gegenüber verschiedenen Anti-HIV-Wirkstoffen, wie AZT, ddI, DDC, D4T und 3TC, hat, zeigen eine geringere Zytotoxizität und weisen eine Resistenz gegenüber einer Inaktivierung durch Adenosindeaminase auf. Daher werden die Verbindungen der vorliegenden Erfindung für die Entwicklung zur Erzeugung von Pharmazeutika, insbesondere Wirkstoffen zur Behandlung von AIDS, ins Auge gefasst.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt die Stabilität von Verbindungen gegenüber einer Deamidierungsreaktion, die durch Adenosindeaminase eingeleitet wird. Die schwarzen Quadrate zeigen die Ergebnisse, die aus 2'-Deoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin (eine Verbindung der vorliegenden Erfindung) erhalten werden, während die schwarzen Kreise die Ergebnisse zeigen, die aus 2'-Deoxy-4'-C-ethinyladenosin (eine bekannte Verbindung) erhalten werden;
2 zeigt die Stabilität von 2'-Deoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin (eine Verbindung der vorliegenden Erfindung) unter sauren Bedingungen;
3 zeigt die Stabilität von 2',3'-Dideoxyadenosin (ddAdo; eine bekannte Verbindung) unter sauren Bedingungen und
4 zeigt Änderungen des Körpergewichts von Mäusen, die nach der Verabreichung von 2'-Deoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin (eine Verbindung der vorliegenden Erfindung) gemessen wurden. In 4, zeigt Diagramm A die Ergebnisse, die aus der oralen Verabreichung erhalten wurden, und zeigt Diagramm B die Ergebnisse, die aus der intravenösen Verabreichung erhalten wurden. In beiden Diagrammen zeigen weiße Kreise die Ergebnisse der Placebo-Verabreichung und entsprechen die Dreiecke und Quadrate einer Dosis von 30 mg/kg bzw. 100 mg/kg.
Ausführliche Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
(1) Verbindungen
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung werden durch die Formeln [I] und [II] repräsentiert. Beispiele für den Phosphatrest – dargestellt durch R² in diesen Formeln – umfassen einen Monophosphat-Rest, einen Diphosphat-Rest, einen Triphosphat-Rest und ein Phosphonat; und Beispiele für den Phosphat-Derivatrest umfassen Phosphatpolyester (z. B. einen Phosphatdiester und einen Phosphattriester), Phosphatamidate (z. B. ein Phosphatmonoamidat und ein Phosphatdiamidat), Phosphorothioat, Phosphoroselenoat und Phosphoroboranoat. Beispiele für die Halogenatome – dargestellt durch X – umfassen Brom, Iod, Fluor und Chlor.
Von diesen Verbindungen sind bevorzugte Verbindungen solche, die einer oder mehreren der folgenden Anforderungen genügen: (a) R² ist Wasserstoff oder Phosphonat; (b) X ist Fluor oder Chlor und (c) R¹ ist eine Ethinylgruppe. Spezielle Beispiele für bevorzugte Verbindungen sind nachstehend angegeben.
<Verbindungen, die durch die Formel [I] dargestellt werden>

2'-Deoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin, 4'-C-Cyano-2'-deoxy-2-fluoradenosin, 2-Chlor-2'-deoxy-4'-C-ethinyladenosin und 2'-Deoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin-5'-H-phosphonat;

<Verbindungen, die durch die Formel [II] dargestellt werden>

2',3'-Didehydro-2',3'-dideoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin, 2',3'-Didehydro-2',3'-dideoxy-4'-C-cyano-2-fluoradenosin, 2',3'-Didehydro-2',3'-dideoxy-4'-C-ethinyl-2-chloradenosine und 2',3'-Didehydro-2',3'-dideoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin-5'-H-phosphonat.

Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung können Salze, Hydrate oder Solvate sein. Wenn R² Wasserstoff ist, schließen Beispiele für Salze Säureaddukte wie Hydrochloride und Sulfate ein; und wenn R² ein Phosphatrest ist, umfassen Beispiele für Salze Alkalimetallsalze, wie Natriumsalze, Kaliumsalze und Lithiumsalze, Erdalkalimetallsalze, wie Calciumsalze, und Ammoniumsalze, und jedes dieser Salze kann verwendet werden, solange sie pharmazeutisch annehmbar sind.
Beispiele für Hydrate oder Solvate schließen Addukte ein, die durch Kombination eines Moleküls der Verbindung der vorliegenden Erfindung oder eines Salzes davon und 0,1 bis 3,0 Molekülen Wasser oder eines Lösungsmittels gebildet werden. Zusätzlich dazu umfassen die Verbindungen der vorliegenden Erfindung eine Vielzahl von Isomeren derselben wie Tautomere.
(2) Herstellungsverfahren
Die Verbindungen [I] der vorliegenden Erfindung können durch die nachstehend beschriebenen Schritte hergestellt werden.
Erster Schritt:
Im ersten Schritt werden Hydroxylgruppen an den 3'- und 5'-Positionen einer durch die Formel [IV] dargestellten Verbindung geschützt, wodurch eine durch die Formel [V] dargestellte Verbindung erhalten wird:
(wobei P eine Schutzgruppe darstellt und R¹ eine Ethinylgruppe oder eine Cyanogruppe darstellt).
Die Verbindung [IV] (d. h. Ausgangsmaterial) ist eine bekannte Verbindung; insbesondere eine Verbindung, in der R¹ eine Ethinylgruppe ist (3. Med. Chem., 43, 4516–4525 (2000)), oder eine Verbindung, in der R¹ eine Cyanogruppe ist ( WO 03/68796 ).
Die durch P dargestellten Schutzgruppen, welche die Hydroxylgruppen an den 3'- und 5'-Positionen schützen, können solche Gruppen sein, die allgemein zum Schützen einer Hydroxylgruppe verwendet werden. Beispiele für Typen von Schutzgruppen umfassen einen Ethertyp, Acyltyp, Silyltyp und einen Acetaltyp. Spezielle Beispiele für die Schutzgruppen, die verwendet werden können, umfassen Schutzgruppen vom Ethertyp, wie Methylether, tert-Butylether, Benzylether, Methoxybenzylether und Tritylether; Schutzgruppen vom Acyltyp, wie Acetyl, Benzoyl und Pivaloyl; Schutzgruppen vom Silyltyp, wie t-Butyldimethylsilyl, t-Butyldiphenylsilyl, Trimethylsilyl und Triethylsilyl; und Schutzgruppen vom Acetaltyp wie Isopropyliden, Ethyliden, Methyliden, Benzyliden, Tetrahydropyranyl und Methoxymethyl.
Das Einführen einer Schutzgruppe wird durch konventionelle Verfahren durchgeführt. Z. B. wird in einem organischen Lösungsmittel, wie Pyridin, Acetonitril oder Dimethylformamid, eine Umsetzung der Verbindung [IV] mit einem Schutzreagens (Alkylhalogenid, Säurehalogenid, Säureanhydrid oder Alkylsilylhalogenid) in Gegenwart einer Base, wie Metallalkoxid, Triethylamin, 4-Dimethylaminopyridin oder Imidazol, bei –10°C bis 100°C ermöglicht.
Zweiter Schritt:
Im zweiten Schritt wird die Aminogruppe an der 2-Position der Verbindung [V] in ein Halogenatom umgewandelt, wodurch eine durch die Formel [VI] dargestellte Verbindung erhalten wird:
(wobei P eine Schutzgruppe darstellt, X ein Halogenatom darstellt und R¹ eine Ethinylgruppe oder eine Cyanogruppe darstellt)
Die Verbindung [VI] kann durch die folgende Arbeitsweise hergestellt werden: nachdem die Aminogruppe an der 2-Position der Verbindung [V] mit einem Nitrit-Derivat behandelt worden ist, wird ein Halogenatom an der 2-Position der Basis-Struktureinheit durch die Verwendung eines Halogen-Reagenzes eingeführt, oder die Aminogruppen an den 2- und 6-Positionen werden unter den gleichen Bedingungen behandelt, wodurch ein 2,6-Dihalogenpurin-Derivat gebildet wird, und das Halogenatom an der 6-Position der Basis-Struktureinheit wird durch Behandlung mit Ammoniak in eine Aminogruppe überführt.
Beispiele für Reagenzien zum Ersetzen der Aminogruppe an der 2-Position der Verbindung [V] durch Fluor schließen Natriumnitrit in Tetrafluorborsäure und einen Salpetrigsäureester (z. B. t-Butylnitrit) in Hydrogenfluorid-Pyridin ein.
Die Reaktionsbedingungen variieren in Abhängigkeit von dem verwendeten Reagens. Wenn z. B. t-Butylnitrit in Hydrogenfluorid-Pyridin verwendet wird, wird t-Butylnitrit (1 bis 3 mol) zur Verbindung [V] in Hydrogenfluorid-Pyridin, das als Lösungsmittel dient, gegeben, und die sich ergebende Mischung wird bei –50°C bis Raumtemperatur etwa 15 Minuten lang bis etwa 5 Stunden lang reagieren gelassen. Wenn aus der Verbindung [V] ein 2,6-Difluorpurin-Derivat gebildet wird, wird das sich ergebende Derivat mit wässrigem Ammoniak in einem organischen Lösungsmittel wie Dioxan oder Methanol behandelt.
Beispiele für Reagenzien zum Ersetzen der Aminogruppe an der 2-Position der Verbindung [V] durch Chlor umfassen eine Kombination von Antimontrichlorid und t-Butylnitrit und eine Kombination von Acetylchlorid und Benzyltriethylammoniumnitrit, wobei diese Kombination in einem organischen Lösungsmittel wie Dichlormethan verwendet werden.
Die Reaktionsbedingungen variieren in Abhängigkeit von dem verwendeten Reagens. Wenn z. B. eine Kombination von Acetylchlorid und Benzyltriethylammoniumnitrit als Reagens in einem organischen Lösungsmittel wie Dichlormethan verwendet wird, wird Benzyltriethylammoniumnitrit (1 bis 5 mol) mit Acetylchlorid (1 bis 5 mol) bei –50°C bis Raumtemperatur während etwa 30 Minuten bis etwa drei Stunden behandelt, und die sich ergebende Mischung wird mit der Verbindung [IV] (1 mol) bei –50°C bis Raumtemperatur während einer Stunde bis zu einigen Tagen reagieren gelassen. Wenn aus der Verbindung [V] ein 2,6-Dichlorpurin-Derivat gebildet wird, wird das sich ergebende Derivat mit wässrigem Ammoniak in einem organischen Lösungsmittel, wie Dioxan oder Methanol, behandelt.
Die Schutzgruppen der so erhaltenen Verbindung [VI] werden entfernt, so dass die Verbindung der vorliegenden Erfindung erhalten wird, in der R² Wasserstoff ist, und erwünschtenfalls ist die Verbindung phosphoryliert:
(wobei P eine Schutzgruppe darstellt, X ein Halogenatom darstellt, R¹ eine Ethinylgruppe oder eine Cyanogruppe darstellt und R² Wasserstoff, einen Phosphatrest oder einen Phosphatderivat-Rest darstellt).
Die Schutzgruppen können durch eine Technik entfernt werden, die zweckmäßigerweise aus typischen Techniken (z. B. Hydrolyse unter sauren Bedingungen, Hydrolyse unter alkalischen Bedingungen, Behandlung mit Tetrabutylammoniumfluorid und katalytische Reduktion) im Einklang mit den verwendeten Schutzgruppen ausgewählt ist.
(wobei X ein Halogenatom darstellt, R¹ eine Ethinylgruppe oder eine Cyanogruppe darstellt und R² Wasserstoff darstellt).
Zur Herstellung des 5'-H-Phosphonat-Derivats [VII] (die Verbindung der vorliegenden Erfindung) werden die Verbindung [I], in der R² Wasserstoff ist, und Phosphonsäure einer Kondensation in einem organischen Lösungsmittel unter Verwendung eines geeigneten Kondensationsmittels unterzogen. Beispiele für das verwendbare organische Lösungsmittel sind Pyridin und Dimethylformamid in Gegenwart einer Base wie Triethylamin. Beispiele für das verwendbare Kondensationsmittel sind Carbodiimide, wie Dicyclohexylcarbodiimid, Diisopropylcarbodiimid und wasserlösliches Carbodiimid; Sulfonsäurehalogenide, wie Toluolsulfonylchlorid; und Phosphatchloride wie Diphenylphosphatchlorid.
Die Reaktionsbedingungen variieren in Abhängigkeit von dem verwendeten Reagens. Wenn z. B. Dicyclohexylcarbodiimid in Pyridin verwendet wird, werden Phosphonsäure (1 bis 5 mol) und Dicyclohexylcarbodiimid (1 bis 10 mol) zu 1 mol der Verbindung [I] gegeben, und die sich ergebende Mischung wird bei 0°C bis 50°C etwa 1 bis etwa 24 Stunden reagieren gelassen.
Wenn eine Verbindung, in der R² ein Monophosphat ist, hergestellt werden soll, wird eine Verbindung, in der R² Wasserstoff ist, mit einem Phosphorylierungsmittel umgesetzt, z. B. Phosphoroxychlorid oder Tetrachlorpyrophosphorsäure, das die 5'-Position eines Nucleosids selektiv phosphoryliert. Wenn eine Verbindung, in der R² ein Diphosphat oder Triphosphat ist, hergestellt werden soll, wird die entsprechende 5'-Monophosphat-Verbindung in Form von Phosphoimidazolid, Phosphomorpholidat oder von wasserfreiem Diphenylphosphat aktiviert, und die so aktivierte Verbindung wird mit Phosphorsäure, Pyrophosphorsäure oder einem geeigneten Salz davon umgesetzt, um dadurch eine Zielverbindung in Form einer freien Säure oder eines Salzes herzustellen.
Die Verbindungen [II] der vorliegenden Erfindung können durch die nachstehend beschriebenen Schritte hergestellt werden.
Erster Schritt:
Im ersten Schritt wird die Hydroxylgruppe an der 5'-Position einer durch die Verbindung [I] dargestellten Verbindung, in der R² Wasserstoff ist, selektiv geschützt, um so eine durch die Verbindung [VIII] dargestellte Verbindung zu bilden:
(wobei P eine Schutzgruppe darstellt, X ein Halogenatom darstellt, R¹ eine Ethinylgruppe oder eine Cyanogruppe darstellt und R² Wasserstoff darstellt).
Die durch P dargestellte Schutzgruppe, die die Hydroxylgruppe an der 5'-Position schützt, kann eine Schutzgruppe sein, die im Allgemeinen für das selektive Schützen einer primären Hydroxylgruppe verwendet wird. Spezielle Beispiele für die Schutzgruppe sind eine Trimethoxytrityl-Gruppe, eine Dimethoxytrityl-Gruppe, eine Methoxytrityl-Gruppe, eine Trityl-Gruppe, eine t-Butyldimethylsilyl-Gruppe, eine t-Butyldiphenylsilyl-Gruppe und eine Benzoyl-Gruppe.
Das Einführen der Schutzgruppe kann in einer Weise durchgeführt werden, die derjenigen ähnlich ist, welche für die Verbindung [V] verwendet wurde.
Zweiter Schritt:
Im zweiten Schritt wird die Hydroxylgruppe an der 3'-Position der Verbindung [VIII] einer Dehydratation unterzogen, wobei eine 2',3'-Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung gebildet wird, so dass sich eine durch die Verbindung [VIV] dargestellte Verbindung ergibt:
(wobei P eine Schutzgruppe darstellt, X ein Halogenatom darstellt, R¹ eine Ethinylgruppe oder eine Cyanogruppe darstellt).
Zur Herstellung der Verbindung [VIV] durch Dehydratation der Hydroxylgruppe an der 3'-Position der Verbindung [VIII] wird die Hydroxylgruppe an der 3'-Position der Verbindung [VIII] in eine entfernbare funktionelle Gruppe, wie eine Sulfonatgruppe (z. B. eine Methansulfonat-Gruppe, eine Chlormethansulfonat-Gruppe, eine Toluolsulfonat-Gruppe oder eine Trifluormethansulfonat-Gruppe) oder ein Halogenatom, umgewandelt, und die so umgewandelte Gruppe wird durch Behandlung mit einer Base entfernt.
Die Reaktionsbedingungen variieren in Abhängigkeit von dem verwendeten Reagens. Z. B. werden im Falle einer Reaktion durch Bildung eines Trifluormethansulfonats, Trifluormethansulfonsäureanhydrid (1 bis 5 mol) und eine Base (z. B. Pyridin oder Triethylamin) (5 bis 10 mol) zu der Verbindung [VIII] in einem organischen Lösungsmittel, wie Dichlormethan oder Pyridin, gegeben und die sich ergebende Mischung wird bei –78°C bis Raumtemperatur während etwa 1 Stunde bis etwa 24 Stunden reagieren gelassen.
Die Schutzgruppe der so erhaltenen Verbindung [VIV] wird entfernt, wodurch die Verbindung der vorliegenden Erfindung erhalten wird, in der R² Wasserstoff ist, und erwünschtenfalls ist die Verbindung phosphoryliert.
(wobei X ein Halogenatom darstellt, P eine Schutzgruppe darstellt, R¹ eine Ethinylgruppe oder eine Cyanogruppe darstellt und R² Wasserstoff, einen Phosphatrest oder einen Phosphatderivat-Rest darstellt).
Die Schutzgruppe kann durch eine Technik entfernt werden, die zweckmäßigerweise aus typischen Techniken (z. B. Hydrolyse unter sauren Bedingungen, Hydrolyse unter alkalischen Bedingungen, Behandlung mit Tetrabutylammoniumfluorid und katalytische Reduktion) gemäß der verwendeten Schutzgruppe ausgewählt ist.
Eine Verbindung, in der R² ein Phosphatrest oder ein Derivat davon ist, kann auf eine Weise synthetisiert werden, die derjenigen der Verbindung [I] ähnlich ist.
Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung können durch konventionelle Verfahren in einer zweckmäßigen Kombination isoliert und gereinigt werden, die zur Isolierung und Reinigung von Nucleosiden und Nucleotiden verwendet werden, z. B. Umkristallisation, Ionenaustausch-Säulenchromatographie und Adsorptionssäulenchromatographie. Die so erhaltenen Verbindungen können weiterhin in deren Salze gemäß den Bedürfnissen überführt werden.
(3) Verwendung
Wie in den nachstehend beschriebenen Testbeispielen gezeigt ist, weisen die Verbindungen der vorliegenden Erfindung eine ausgezeichnete antivirale Aktivität gegen Retroviren auf. Somit finden Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, die eine der Verbindungen der vorliegenden Erfindung als Wirkstoff enthalten, eine Anwendung auf dem Gebiet der therapeutischen Arzneimittel. Insbesondere sind die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung zur Behandlung von Infektionskrankheiten, die durch einen Retrovirus verursacht werden, insbesondere AIDS, das durch eine HIV-Infektion verursacht wird, geeignet.
Die Dosis der Verbindungen der vorliegenden Erfindung hängt von den Bedingungen, wie Alter, Körpergewicht und Typ der Krankheit des Patienten, der Ernsthaftigkeit der Krankheit, der Wirkstofftoleranz und der Verabreichungsroute, ab und wird unter Berücksichtigung derselben bestimmt. Die tägliche Dosis wird jedoch so bestimmt, dass sie typischerweise 0,00001–1000 mg/kg, vorzugsweise 0,0001–100 mg/kg Körpergewicht beträgt. Die Verbindungen werden in einer einzigen Dosis oder aufgeteilten Dosen verabreicht.
Jede Verabreichungsroute kann angewandt werden, und die Verbindung können oral, parenteral, enteral oder topisch verabreicht werden.
Wenn ein Arzneimittel aus den Verbindungen der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, werden die Verbindungen typischerweise mit üblicherweise verwendeten Additiven, wie einem Träger und einem Arzneimittel-Hilfsstoff, vermischt. Beispiele für feste Träger umfassen Lactose, Kaolin, Saccharose, kristalline Cellulose, Maisstärke, Talk, Agar, Pectin, Stearinsäure, Magnesiumstearat, Lecithin und Natriumchlorid. Beispiele für flüssige Träger umfassen Glycerin, Erdnussöl, Polyvinylpyrrolidon, Olivenöl, Ethanol, Benzylalkohol, Propylenglycol und Wasser.
Die Produktform ist beliebig ausgewählt. Wenn der Träger fest ist, umfassen Beispiele für Produktformen Tabletten, Pulver, Granulate, Kapseln, Suppositorien und Pastillen, während, wenn er flüssig ist, Beispiele dafür Sirup, Emulsion, Weichgelatinekapseln, Creme, Gel, Paste, Spray und Injektion einschließen.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird anschließend durch Beispiele ausführlich beschrieben, die Synthesebeispiele, Testbeispiele und Beispiele der Wirkstoff-Herstellung einschließen, die nicht so aufgefasst werden sollen, dass die Erfindung darauf beschränkt ist.
Synthesebeispiel 1: Synthese von 2'-Deoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin (Verbindung 4)
(1) Synthese von 9-(3,5-Di-O-acetyl-2-deoxy-4-C-ethinyl-β-D-ribopentofuranosyl)-2,6-diaminopurin (Verbindung 2)
Verbindung 1 (0,33 g, 1,14 mmol) wurde in Acetonitril (10,0 ml) suspendiert und Essigsäureanhydrid (0,23 ml, 2,43 mmol), Triethylamin (0,67 g, 4,81 mmol) und eine geringe Menge an 4-Dimethylaminopyridin wurden zu der sich ergebenden Suspension gegeben, woran sich ein Rühren bei Raumtemperatur über Nacht anschloss.
Die sich ausgefallenen Kristalle wurden filtriert und getrocknet, um so die Verbindung 2 (0,40 g, 1,07 mmol, 93,9%) zu ergeben.
¹H-NMR(DMSO-d₆) δ 7,94 (1H, s, H-8), 6,76 (2H, bs, NH₂), 6,27 (1H, t, H-1', J = 7,00), 5,84 (2H, bs, NH₂), 5,60 (1H, dd, H-3', J = 4,00, 6,80), 4,46 (1H, d, H-5'a, J = 11,5), 4,21 (1H, d, H-5'b, J = 11,5), 3,74 (1H, s, Ethinyl), 3,12 (1H, m, H-2'a), 2,52 (1H, m, H-2'b), 2,12, 2,03 (jeweils 3H, s, Acetyl).
(2) Synthese von 3',5'-Di-O-acetyl-2'-deoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin (Verbindung 3)
Verbindung 2 (450 mg, 1,20 mmol) wurde in 70% Hydrogenfluorid-Pyridin (5,00 ml) gelöst, und t-Butylnitrit (0,194 ml, 1,63 mmol) wurde zu der sich ergebenden Lösung gegeben, woran sich ein einstündiges Rühren bei –10°C anschloss. Destilliertes Wasser wurde zu der sich ergebenden Mischung gegeben, und die sich ergebende Mischung wurde einer Extraktion mit Chloroform unterzogen. Die resultierende organische Schicht wurde über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann unter reduziertem Druck eingeengt. Eine Mischung von Chloroform und Methanol (50:1) wurde zu dem sich ergebenden Rückstand gegeben, und die so ausgefallenen Kristalle wurden filtriert und getrocknet, wodurch Verbindung 3 (240 mg, 0,64 mmol, 53,3%) erhalten wurde.
¹H-NMR (DMSO-d₆) δ 8,34 (1H, s, H-8), 7,94, 7,99 (jeweils 1H, bs, NH₂), 6,35 (1H, t, H-1', J = 6,80), 5,68 (1H, dd, H-3', J = 5,10, 7,05), 4,41 (1H, d, H-5'a, J = 11,6), 4,21 (1H, d, H-5'b, J = 11,6), 3,42 (1H, s, Ethinyl), 3,14 (1H, m, H-2'a), 2,63 (1H, m, H-2'b), 2,12, 2,00 (jeweils 3H, s, Acetyl).
(3) Synthese von 2'-Deoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin (Verbindung 4)
Verbindung 3 (200 mg, 0,53 mmol) wurde in Methanol (7,00 ml) gelöst, und 28%-iges wässriges Ammoniak (5,00 ml) wurde zu der sich ergebenden Lösung gegeben, woran sich ein Rühren bei Raumtemperatur während vier Stunden anschloss. Die sich ergebende Reaktionsmischung wurde unter reduziertem Druck eingeengt, und eine Mischung von Chloroform und Methanol (20:1) wurde zu dem sich ergebenden Rückstand gegeben. Die so ausgefallenen Kristalle wurden filtriert, und dann wurden die sich ergebenden Kristalle aus Wasser umkristallisiert, um so Verbindung 4 (113 mg, 0,39 mmol, 73,6%) zu ergeben.
¹H-NMR (DMSO-d₆) δ 8,30 (1H, s, H-8), 7,87, 7.84 (jeweils 1H, bs, NH₂), 6,24 (1H, dd, H-1', J = 5,05, 7,15), 5,57 (1H, d, 3'-OH, J = 5,50), 5,30 (1H, t, 5'-OH, J = 6,40), 4,57 (1H, m, H-3'), 3,65 (1H, m, H-5'a), 3,55 (1H, m, H-5'b), 3,51 (1H, s, Ethinyl), 2,70 (1H, m, H-2'a), 2,44 (1H, m, H-2'b).
Synthesebeispiel 2: Synthese von 4'-C-cyano-2'-deoxy-2-fluoradenosin (Verbindung 8)
(1) Synthese von 9-(3,5-Di-O-acetyl-4-C-cyano-2-deoxy-β-D-ribopentofuranosyl)-2,6-diaminopurin (Verbindung 6)
Verbindung 5 (122 mg, 0,418 mmol) wurde in Acetonitril (5,00 ml) suspendiert, und Essigsäureanhydrid (118 μl, 1,25 mmol), Triethylamin (352 μl, 2,51 mmol) und eine geringe Menge an 4-Dimethylaminopyridin wurden zu der sich ergebenden Suspension gegeben, woran sich ein Rühren bei Raumtemperatur über Nacht anschloss. Die so ausgefallenen Kristalle wurden filtriert und getrocknet, um so Verbindung 6 (128 mg, 0,341 mmol, 81,6%) zu ergeben.
¹H-NMR (CDCl₃) δ 7,54 (1H, s, H-8), 6,31 (1H, t, H-1', J = 7,00), 6,06 (1H, dd, H-3', J = 5,00, 6,50), 5,31 (2H, bs, NH₂), 4,95 (1H, d, H-5'a, J = 11,5), 4,80 (2H, bs, NH₂), 4,37 (1H, d, H-5'b, J = 12,0), 3,43 (1H, m, H-2'a), 2,63 (1H, m, H-2'b), 2,23, 2,12 (jeweils 3H, s, Acetyl).
(2) Synthese von 3',5'-Di-O-acetyl-4'-C-cyano-2'-deoxy-2-fluoradenosin (Verbindung 7)
Verbindung 6 (118 mg, 0,314 mmol) wurde in 70%-igem Hydrogenfluorid-Pyridin (2,30 ml) gelöst, und t-Butylnitrit (50,0 Cl, 0,427 mmol) wurde zu der sich ergebenden Lösung gegeben, woran sich ein dreistündiges Rühren bei –10°C anschloss. Zu der resultierenden Mischung wurde zudem t-Butylnitrit (10,0 μl, 85 μmol) gegeben, und dann wurde die Mischung weiterhin eine Stunde lang bei 10°C gerührt. Nachdem eine gesättigte wässrige Lösung von Natriumhydrogencarbonat zu der sich ergebenden Mischung gegeben wurde, wurde die sich ergebende Mischung einer Extraktion mit Ethylacetat unterzogen, und die resultierende organische Schicht wurde mit einer gesättigten wässrigen Lösung von Natriumchlorid gewaschen. Die sich ergebende organische Schicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet und dann unter reduziertem Druck eingeengt. Der sich ergebende Rückstand wurde in Ethanol unter Erwärmen gelöst, anschließend erfolgte ein Abkühlen. Die so ausgefallenen Kristalle wurden filtriert und getrocknet, um so Verbindung 7 (53,7 mg, 0,14 mmol, 45,2%) zu ergeben.
¹H-NMR (DMSO-d₆) δ 8,35 (1H, s, H-8), 8,00, 7,92 (jeweils 1H, bs, NH₂), 6,54 (1H, t, H-1', J = 7,00), 5,83 (1H, dd, H-3', J = 4,00, 6,50), 4,63 (1H, d, H-5'a, J = 11,5), 4,44 (1H, d, H-5'b, J = 12,0), 3,26 (1H, m, H-2'a), 2,73 (1H, m, H-2'b), 2,18, 2,05 (jeweils 3H, s, Acetyl).
(3) Synthese von 4'-C-Cyano-2'-deoxy-2-fluoradenosin (Verbindung 8)
Verbindung 7 (53,7 mg, 0,142 mmol) wurde in Methanol (1,90 ml) gelöst, und 28%-iges wässriges Ammoniak (1,30 ml) wurde zu der sich ergebenden Lösung gegeben, woran sich ein Rühren bei Raumtemperatur während 30 Minuten anschloss. Die sich ergebende Reaktionsmischung wurde unter reduziertem Druck eingeengt, und dann wurde der sich ergebende Rückstand durch Silicagel-Säulenchromatographie (Silicagel 10 ml, Hexan/Ethylacetat (5:1), Ethylacetat, Ethylacetat/Methanol (10:1)) gereinigt, um so Verbindung 8 (30,2 mg, 0,10 mmol, 72,3%) zu ergeben.
¹H-NMR (DMSO-d₆) δ 8,31 (1H, s, H-8), 7,93, 7,82 (jeweils 1H, bs, NH₂), 6,43 (1H, t, H-1', J = 7,00), 6,36 (1H, bs, 3'-OH), 5,74 (1H, bs, 5'-OH), 4,70 (1H, t, H-3', J = 5,50), 3,80 (1H, d, H-5'a, J = 12;0), 3.65 (1H, d, H-5'b, J = 12,0), 2,93 (1H, m, H-2'a), 2,47 (1H, m, H-2'b).
Synthesebeispiel 3: Synthese von 2-Chlor-2'-deoxy-4'-C-ethinyladenosin (Verbindung 9)
Benzyltriethylammoniumnitrit (1,04 g, 4,36 mmol) wurde in Dichlormethan (24,0 ml) gelöst, und Acetylchlorid (0,40 ml, 5,63 mmol) wurde zu der sich ergebenden Lösung gegeben, wonach 30 Minuten lang bei 0°C gerührt wurde. Zu der sich ergebenden Lösung wurde eine Lösung von Verbindung 2 (340 mg, 0,91 mmol) in Dichlormethan (6,00 ml) gegeben, und die resultierende Mischung wurde 3 Stunden lang bei 0°C gerührt. Die sich ergebende Reaktionsmischung wurde mit Chloroform verdünnt, und anschließend wurde die sich ergebende organische Schicht mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und unter reduziertem Druck eingeengt. Zu dem sich ergebenden Rückstand wurde 28%-iges wässriges Ammoniak (10,0 ml) und Methanol (15,0 ml) gegeben, und die sich ergebende Mischung wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Danach wurde die sich ergebende Reaktionsmischung unter reduziertem Druck eingeengt, und der resultierende Rückstand wurde durch Silicagel-Säulenchromatographie (Silicagel 50 ml, Chloroform:Methanol = 20:1 bis 10:1) gereinigt. Der so gereinigte Rückstand wurde weiterhin durch ODS-Säulenchromatographie (ODS 50 ml, 5 bis 10 bis 15 bis 20% Acetonitril) gereinigt, um so Verbindung 9 (39,2 mg, 0,13 mmol, 14,3%) zu ergeben.
¹H-NMR (DMSO-d₆) δ 8,34 (1H, s, H-8), 7,84 (2H, bs, NH₂), 6,27 (1H, dd, H-1', J = 5,00, 7,00), 5,60 (1H, d, 3'-OH, J = 5,00), 5,33 (1H, t, 5'-OH, J = 6,00), 4,56 (1H, m, H-3'), 3,64 (1H, m, H-5'a), 3,56 (1H, m, H-5'b), 3,52 (1H, s, Ethinyl), 2 68 (1H, m, H-2'a), 2,45 (1H, m, H-2'b).
Synthesebeispiel 4: Synthese von 2'-Deoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin-5'-H-phosphonat (Verbindung 10)
Verbindung 4 (50,0 mg, 0,171 mmol) wurde in Pyridin (2,00 ml) gelöst, und Phosphonsäure (21,0 mg, 0,25 mmol) und Dicyclohexylcarbodiimid (106 mg, 0,51 mmol) wurden zu der sich ergebenden Lösung gegeben, woran sich ein Rühren bei Raumtemperatur während 5 Stunden anschloss. Der sich ergebende Niederschlag wurde durch Filtration entfernt, und dann wurde das Filtrat unter reduziertem Druck eingeengt. Der sich ergebende Rückstand wurde mit Wasser und Chloroform aufgetrennt. Die sich ergebende wässrige Schicht wurde unter reduziertem Druck eingeengt, und der so erhaltene Rückstand wurde durch präparative Dünnschicht-Chromatographie (Isopropanol:28%-iges wässriges Ammoniak:Wasser = 7:1:2) gereinigt. Der sich ergebende Rückstand wurde gemeinsam mit Acetonitril gekocht und dann mit Methanol und Ether behandelt, um so eine pulverförmige Verbindung (Verbindung 10; 6,3 mg, 17,6 μmol, 10,3%) zu ergeben.
¹H-NMR (D₂O) δ 8,13 (1H, s, H-8), 6,49 (1H, d, H-P, J = 645), 6,25 (1H, dd, H-1', J = 5,00, 7,50), 3,96 (2H, m, H-5'), 2,75, 2,59 (jeweils 1H, m, H-2').
³¹P-NMR (D₂O) δ 6,45.
Synthesebeispiel 5: Synthese von 2',3'-Didehydro-2',3'-dideoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin (Verbindung 13)
Verbindung 4 (0,28 g, 0,95 mmol) wurde in Dimethylformamid (7,00 ml) gelöst, und t-Butylchlordiphenylsilan (0,50 ml, 1,92 mmol) und Imidazol (0,26 g, 3,82 mmol) wurden zu der sich ergebenden Lösung gegeben, woran sich ein Rühren bei Raumtemperatur über Nacht anschloss. Nachdem Methanol zu der sich ergebenden Reaktionsmischung gegeben wurde, wurde die sich ergebende Mischung unter reduziertem Druck eingeengt, und der resultierende Rückstand wurde mit Ethylacetat und Wasser aufgetrennt. Die sich ergebende organische Schicht wurde über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann unter reduziertem Druck eingeengt. Der so erhaltene Rückstand wurde durch Silicagel-Säulenchromatographie (Silicagel 100 ml, Chloroform:Methanol = 20:1) gereinigt, um so die rohe Verbindung 11 (0,38 g) zu erhalten.
Die rohe Verbindung 11 (0,38 g) wurde in Dichlormethan (10,0 ml) gelöst, und Trifluormethansulfonsäureanhydrid (0,14 ml, 0,83 mmol) und Pyridin (0,14 g, 1,71 mmol) wurden zu der sich ergebenden Lösung bei –10°C gegeben, woran sich ein Rühren bei der gleichen Temperatur während 2 Stunden anschloss. Eine gesättigte wässrige Lösung von Natriumhydrogencarbonat wurde zu der sich ergebenden Reaktionsmischung gegeben, und dann wurde die sich ergebende Mischung einer Extraktion mit Chloroform unterzogen. Die resultierende organische Schicht wurde über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann unter reduziertem Druck eingeengt. Das so erhaltenen rohe Triflat wurde in der nächsten Reaktion ohne Reinigung verwendet.
Das rohe Triflat wurde in trockenem Tetrahydrofuran (20,0 ml) gelöst, und eine Lösung von 1 M Natriumhexamethyldisilazid in Tetrahydrofuran (2,50 ml, 2,50 mmol) wurde zu der sich ergebenden Lösung in einer Argon-Atmosphäre bei –78°C gegeben, wonach 2 Stunden lang bei der gleichen Temperatur gerührt wurde. Danach ließ man die resultierende Reaktionsmischung sich auf Raumtemperatur erwärmen, und dann wurde über Nacht gerührt. Wasser wurde zu der sich ergebenden Reaktionsmischung gegeben, und dann wurde die sich ergebende Mischung einer Extraktion mit Ethylacetat unterzogen. Die resultierende organische Schicht wurde über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann unter reduziertem Druck eingeengt. Der so erhaltene Rückstand wurde durch Silicagel-Säulenchromatographie (Silicagel 50 ml, Chloroform:Methanol = 50:1 bis 20:1 = gereinigt, um so die rohe Verbindung 12 (0,20 g) zu ergeben.
Die so erhaltene rohe Verbindung 12 wurde in Tetrahydrofuran (10,0 ml) gelöst, und eine Lösung von 1 M Tetrabutylammoniumfluorid in Tetrahydrofuran (0,59 ml, 0,59 mmol) wurde zu der sich ergebenden Lösung gegeben, woran sich ein Rühren bei Raumtemperatur während 30 Minuten anschloss. Die resultierende Reaktionsmischung wurde unter reduziertem Druck eingeengt, und dann wurde eine Mischung von Chloroform und Methanol (10:1) zu der so eingeengten Mischung gegeben. Die so ausgefallenen Kristalle wurden filtriert, wodurch Verbindung 13 (52,0 mg, 0,10 mmol, 20,0% aus Verbindung 4) erhalten wurde.
¹H-NMR (DMSO-d₆) δ 8,08 (111, s, H-8), 7,84 (2H, bs, NH₂), 6,90 (1H, t, H-1', J = 1,50), 6,43 (1H, dd, H-3', J = 2,00, 6,00), 6,27 (1H, dd, H-3', J = 1,00, 6,00), 5,37 (1H, t, 5'-OH, J = 6,00), 3,71 (1H, s, Ethinyl), 3,67 (1H, dd, H-5'a, J = 6,00, 12,0), 3,57 (1H, dd, H-5'b, J = 6,00, 12,0).
Synthesebeispiel 6: Synthese von 2',3'-Didehydro-2',3'-dideoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin-5'-H-phosphonat (Verbindung 14)
Verbindung 13 (13,0 mg, 0,047 mmol) wurde in Pyridin (0,7 ml) gelöst, und Phosphonsäure (7,7 mg, 0,094 mmol) und Dicyclohexylcarbodiimid (29,2 mg, 0,14 mmol) wurden zu der resultierenden Lösung gegeben, woran sich ein einstündiges Rühren bei Raumtemperatur anschloss. Die sich ergebende Reaktionsmischung wurde unter reduziertem Druck eingeengt, und der so erhaltene Rückstand wurde durch ODS-Säulenchromatographie (ODS 10 ml, 0 bis 1% Acetonitril) gereinigt. Der resultierende Rückstand wurde auf eine Dowex 50 W × 8 Säule (Na-Typ) aufgegeben und eluiert. Das Eluat wurde eingeengt, und der sich ergebende Rückstand wurde mit Methanol und Ether behandelt, um so eine pulverförmige Verbindung (Verbindung 14; 4,3 mg, 12 μmol, 25,5%) zu ergeben.
¹H-NMR (MeOD) δ 8,30 (1H, s, H-8), 6,69 (1H, d, H-P, J = 625), 7,02 (1H, bt, H-1'), 6,48 (1H, dd, H-2', J = 2,00, 5,50), 6,22 (1H, dd, H-3', J = 1,00, 5,50), 4,18 (1H, dd, H-5'a, J = 7,50, 11,0), 3,99 (1H, dd, H-5'b, J = 7,50, 11,0).
³¹P-NMR (MeOD) δ 4,11. Arzneimittelherstellungsbeispiel 1: Tabletten

Verbindung der vorliegenden Erfindung 30,0 mg

Cellulose-Mikropulver 25,0 mg

Lactose 39,5 mg

Stärke 40,0 mg

Talk 5,0 mg

Magnesiumstearat 0,5 mg
Tabletten werden aus der obigen Zusammensetzung durch ein gebräuchliches Verfahren hergestellt. Arzneimittelherstellungsbeispiel 2: Kapseln

Verbindung der vorliegenden Erfindung 30,0 mg

Lactose 40,0 mg

Stärke 15,0 mg

Talk 5,0 mg
Kapseln werden aus der obigen Zusammensetzung durch ein gebräuchliches Verfahren hergestellt. Arzneimittelherstellungsbeispiel 3: Injektionen

Verbindung der vorliegenden Erfindung 30,0 mg

Glucose 100,0 mg
Injektionen werden durch Lösen der obigen Zusammensetzung in gereinigtem Wasser zur Herstellung von Injektionen hergestellt.
Als nächstes werden Testbeispiele beschrieben. In den Tests wurden die folgenden fünf Verbindungen der vorliegenden Erfindung und vier bekannte Verbindungen verwendet.
Erfindungsgemäße Verbindungen:

Verbindung 4: 2'-Deoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin;
Verbindung 8: 4'-C-Cyano-2'-deoxy-2-fluoradenosin;
Verbindung 9: 2-Chlor-2'-deoxy-4'-C-ethinyladenosin;
Verbindung 10: 2'-Deoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin5'-H-phosphonat und
Verbindung 13: 2',3'-Didehydro-2',3'-dideoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin.

Bekannte Verbindungen:

AZT:

Azidothymidin;

EdAdo:

2'-Deoxy-4'-C-ethinyladenosin;

EdDAP:

9-(4-C-Ethinyl-2-deoxy-ribopentofuranosyl)-2,6-diaminopurin und

ddAdo:

2',3'-Dideoxyadenosin.

Testbeispiel 1
<Testmethoden> Antihuman-Immunodefizienzvirus(HIV)-Aktivität
1) MTT-Methode unter Verwendung von MT-4-Zellen

1. Ein Restreagens (100 μl) wird auf einer 96-Napf-Mikroplatte verdünnt. MT-4-Zellen, die mit HIV-1 (IIIb Stamm; 100 TCID₅₀) infiziert sind, und nichtinfizierte MT-4-Zellen werden so zur Mikroplatte gegeben, dass die Anzahl der Zellen in jedem Napf 10000 beträgt. Die Zellen werden fünf Tage lang bei 37°C kultiviert.
2. MTT (20 μl, 7,5 mg/ml) wird in jeden Napf gegeben, und die Zellen werden weiterhin 2 bis 3 Stunden kultiviert.
3. Eine Probe des kultivierten Mediums (120 μl) wird gezogen, und MTT-Terminierungslösung (Isopropanol, das 4% Triton X-100 und 0,04 N HCl enthält) wird zur Probe gegeben. Die Mischung wird gerührt, um gebildetes Formazan zu lösen. Die Extinktion bei 540 nm der Lösung wird gemessen. Da die Extinktion zu der Anzahl der lebensfähigen Zellen proportional ist, stellt die Testreagens-Konzentration, bei der der halbe Wert der Extinktion in einem Test unter Verwendung von infizierten MT-4-Zellen gemessen wird, EC₅₀ dar, während die Testreagens-Konzentration, bei der der halbe Wert der Extinktion in einem Test unter Verwendung von nichtinfizierten MT-4-Zellen gemessen wird, CC₅₀ darstellt.

2) MAGI-Assay unter Verwendung von HeLa CD4/LTR-beta-Gal-Zellen

1. HeLa CD4/LTR-beta-Gal-Zellen werden so in 96 Näpfe gegeben, dass die Anzahl der Zellen in jedem Napf 10000 beträgt. Nach 12 bis 24 Stunden wird das Kulturmedium entfernt, und ein verdünntes Testreagens (100 μl) wird zugegeben.
2. Eine Varietät von HIV-Stämmen (Wildstamm: WT, wirkstoffresistenter Stamm: MDR und M184V; die jeweils 50 TCID₅₀ äquivalent sind) wird zugegeben, und die Zellen werden weiterhin 48 Stunden lang kultiviert.
3. Die Zellen werden 5 Minuten lang unter Verwendung von PBS, ergänzt mit 1% Formaldehyd und 0,2% Glutaraldehyd, fixiert.
4. Nachdem die fixierten Zellen dreimal mit PBS gewaschen wurden, wurden die Zellen 1 Stunde lang mit 0,4 mg/ml X-Gal angefärbt, und die Anzahl der blau gefärbten Zellen jedes Napfs wird unter einem Transmissionsstereoskop-Mikroskop gezählt. Die Testreagens-Konzentration, bei der die Anzahl der blau gefärbten Zellen auf 50% abnimmt, stellt EC₅₀ dar.

<Ergebnisse> Antihuman-Immunodefizienzvirus(HIV)-Aktivität und Zytotoxizität
1) MTT-Methode unter Verwendung von MT-4-Zellen

Tabelle 1

Wirkstoffe	MT-4-Zellen
	Anti-HIV-1-Aktivität (EC₅₀, μM)	Zytotoxizität (CC₅₀, μM)	Selektivitätsindex (CC₅₀/EC₅₀)
Verbindung 4	0,000068	7,5	110000
EdDAP	0,00034	0,9	2600
EdAdo	0,0098	16	1630
AZT	0,0032	29,4	9190

2) MAGI-Assay unter Verwendung von HeLa CD4/LTR-beta-Gal-Zellen

Tabelle 2

Wirkstoffe	HeLa CD4/LTR-beta-Gal-Zellen
	Anti-HIV-1_wild-Aktivitat (EC₅₀, μM)	Anti-HIV-1_MDR-Aktivität (EC₅₀, μM)	Anti-HIV-1_M184V Aktivität (EC₅₀, μM)
Verbindung 4	0,00020	0,0001448	0,003107
Verbindung 8	0,12	0,95	4,8
Verbindung 9	0,0019	0,0084	0,01
Verbindung 10	0,0034	0,003	0,062
Verbindung 13	0,80	0,15	1,8
EdAdo	0,008	0,0062	0,047
AZT	0,022	15,3	0,01

Testbeispiel 2
<Testmethoden> Stabilität von Verbindung 4 gegenüber Adenosindeaminase
Von Kälberdarm herstammende Adenosindeaminase (0,01 Einheiten) wurde zu 0,5 ml der 0,5-mM-Verbindung 4 (50 mM Tris-HCl gepufferte Lösung (pH 7,5)) gegeben, und die Mischung wurde bei 25°C inkubiert.
Ein 5-μl-Aliquot der Reaktionsmischung wurde alle 15 Minuten entfernt, gefolgt von einer Analyse mittels HPLC (Hochleistungsflüssigkeitschromatographie). Die Peakfläche eines Testwirkstoffs bei der Reaktionszeit Null wurde als 100 genommen, und die Kurve wurde gegenüber der Zeit kontrolliert. Die HPLC-Analyse wurde unter den folgenden Bedingungen durchgeführt.

Säule: YMC-Pack ODS-A (250 × 6,0 mm)
Eluierungsmittel: 15% MeCN-50 mM TEAA
Strömungsgeschwindigkeit: 1 ml/min.
Temperatur: 30°C
Nachweis: 260 nm

<Ergebnisse>
Wie in 1 gezeigt ist, wurde 2'-Deoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin, das die Verbindung 4 der vorliegenden Erfindung darstellt, überhaupt nicht deaminiert, gegenüber dem Fall, in dem konventionelles 2'-Deoxy-4'-C-ethinyladenosin (EdAdo) deaminiert wurde, was beweist, dass die Verbindung der vorliegenden Erfindung eine Resistenz gegenüber Adenosindeaminase hat.
Testbeispiel 3
<Testmethoden> Stabilität der Verbindung 4 unter sauren Bedingungen
Verbindung 4 (2,9 mg) oder 2',3'-Dideoxyadenosin (ddAdo: 2,4 mg) wurde in 10 ml einer Testlösung von 37°C gelöst (die durch Zugabe von 2,0 g Natriumchlorid und 7,0 ml Salzsäure zu Wasser hergestellt wurde, um eine Lösung von 1000 ml zu bilden), woran sich eine Inkubation bei der gleichen Temperatur (37°C) anschloss.
A 100-μl-Aliquot der Reaktionsmischung wurde daraus entfernt und mit wässriger 0,1 N Natriumhydroxid-Lösung neutralisiert, gefolgt von einer Analyse von 5 μl durch HPLC. Die Bedingungen der HPLC-Analyse sind mit denjenigen identisch, die im Testbeispiel 2 verwendet wurden.
<Ergebnisse>
Etwa 98% ddAdo, das eine konventionelle Verbindung darstellt, werden in etwa 5 Minuten unter den obigen Bedingungen zersetzt (siehe 3), während 2'-Deoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin, das die Verbindung 4 der vorliegenden Erfindung ist, sehr langsam zersetzt wurde, was beweist, dass die Verbindung der vorliegenden Erfindung unter sauren Bedingungen relativ stabil ist (siehe 2).
Testbeispiel 4
<Testmethoden> Test der akuten In-vivo-Toxizität von Verbindung 4
Gruppen von ICR-Mäusen (6 Wochen alt, männlich), wobei jede Gruppe aus 8 Mäusen bestand, wurde ein Testwirkstoff (Verbindung 4; gelöst oder suspendiert in Kochsalzlösung) auf oralem Weg oder durch intravenöse Injektion in Mengen von bis zu 100 mg/kg verabreicht. Das Auftreten von Todesfällen und das Körpergewicht jeder Maus wurden sieben Tage lang überwacht.
<Ergebnisse>
Alle Mäuse, denen die Verbindung 4 mit bis zu 100 mg/kg in einer einzigen Dosis verabreicht wurde, überlebten, und zwar unabhängig von der oralen oder intravenösen Verabreichungsroute (Tabelle 3). Wie in 4 gezeigt ist, wurden auch kein Gewichtsverlust und keine pathologischen Symptome wie Durchfall beobachtet. Somit wurde jetzt bestätigt, dass 2'-Deoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin (Verbindung 4) der vorliegenden Erfindung keine akute Toxizität in Mäusen aufzeigt. Tabelle 3

Dosis (mg/kg) Uberlebende/Gesamtzahl

oral intravenös

Placebo 8/8 8/8

1 8/8 8/8

3 8/8 8/8

10 8/8 8/8

30 8/8 8/8

100 8/8 8/8

Claims

4'-C-Substituiertes 2-Halogenadenosin-Derivat, das durch die folgende Formel [I] oder [II] dargestellt wird:
wobei X ein Halogenatom darstellt, R¹ eine Ethinylgruppe oder eine Cyanogruppe darstellt und R² Wasserstoff oder einen Phosphatrest oder einen Phosphatderivatrest, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Monophosphat, Diphosphat, Triphosphat, Phosphonat, Phosphatpolyester, Phosphatamidat, Phosphorothioat, Phosphoroselenoat oder Phosphoroboranoat besteht, darstellt.
4'-C-Substituiertes 2-Halogenadenosin-Derivat gemäß Anspruch 1, wobei das durch X dargestellte Halogenatom ein Fluor- oder Chloratom ist.
4'-C-Substituiertes 2-Halogenadenosin-Derivat gemäß Anspruch 1, wobei R¹ eine Ethinylgruppe ist.
4'-C-Substituiertes 2-Halogenadenosin-Derivat gemäß Anspruch 1, bei dem es sich um 2'-Desoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin handelt.
4'-C-Substituiertes 2-Halogenadenosin-Derivat gemäß Anspruch 1, bei dem es sich um 4'-C-Cyano-2'-desoxy-2-fluoradenosin handelt.
4'-C-Substituiertes 2-Halogenadenosin-Derivat gemäß Anspruch 1, bei dem es sich um 2-Chlor-2'-desoxy-4'-C-ethinyladenosin handelt.
4'-C-Substituiertes 2-Halogenadenosin-Derivat gemäß Anspruch 1, bei dem es sich um 2'-Desoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin-5'-H-phosphonat handelt.
4'-C-Substituiertes 2-Halogenadenosin-Derivat gemäß Anspruch 1, bei dem es sich um 2',3'-Didehydro-2',3'-didesoxy-4'-C-ethinyl-2-fluoradenosin handelt.
4'-C-Substituiertes 2-Halogenadenosin-Derivat gemäß Anspruch 1, bei dem es sich um 2',3'-Didehydro-2',3'-didesoxy-4'-C-cyano-2-fluoradenosin handelt.
4'-C-Substituiertes 2-Halogenadenosin-Derivat gemäß Anspruch 1, bei dem es sich um 2',3'-Didehydro-2',3'-didesoxy-4'-C-ethinyl-2-chloradenosin handelt.
Pharmazeutische Zusammensetzung, die ein 4'-C-substituiertes 2-Halogenadenosin-Derivat gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger dafür enthält.
Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß Anspruch 11, bei der es sich um ein Anti-HIV-Medikament handelt.
Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß Anspruch 11, bei der es sich um ein Medikament zur Behandlung von AIDS handelt.
Verwendung eines 4'-C-substituierten 2-Halogenadenosin-Derivats gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 oder einer pharmazeutischen Zusammen setzung, die das Derivat enthält, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von AIDS.