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ALLGEMEINER STAND DER
TECHNIK
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Diese
Erfindung stellt die Verwendung einer wirksamen Menge einer oder
mehrerer der hier offenbarten aktiven Verbindungen oder ein pharmazeutisch
verträgliches
Derivat oder Prodrug einer dieser Verbindungen zur Herstellung eines
Medikaments zur Behandlung eines mit Hepatitis B (auch als „HBV" bezeichnet) infizierten
Patienten bereit.
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Als
Ursache für
Krebs beim Menschen steht der HBV an zweiter Stelle nach dem Tabak.
Der Mechanismus, durch den der HBV Krebs induziert, ist unbekannt,
obwohl davon ausgegangen wird, dass er die Tumorentwicklung direkt
oder indirekt durch chronische Entzündung, Zirrhose und Zellregeneration,
die mit der Infektion verbunden ist, auslöst.
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Der
Hepatitis-B-Virus hat weltweit epidemische Formen angenommen. Nach
einer Inkubationszeit von zwei bis sechs Monaten, in der der Wirt
nichts von der Infektion weiß,
kann die HBV-Infektion zur akuten Hepatitis und Leberschädigung führen, die
Abdominalschmerz, Gelbsucht und erhöhte Blutspiegelwerte bestimmter
Enzyme verursacht. HBV kann eine fulminante Hepatitis verursachen,
eine schnell fortschreitende, häufig
tödliche
Form der Krankheit, bei der große
Abschnitte der Leber zerstört
werden. Typischerweise erholen sich Patienten von einer akuten viralen
Hepatitis. Bei einigen Patienten bleiben jedoch hohe Level an viralem
Antigen im Blut für
eine längeren
oder unbegrenzten Zeitraum bestehen, die eine chronische Infektion
verursachen. Chronische Infektionen können zu einer chronisch persistenten
Hepatitis führen.
Patienten, die chronisch anhaltend mit dem HBV infiziert sind, sind
am häufigsten
in Entwicklungsländern
zu finden. Mitte des Jahres 1991 gab es ungefähr 225 Millionen chronische
Träger
des HBV allein in Asien und weltweit fast 300 Millionen Träger. Chronische
persistente Hepatitis kann Müdigkeit, Leberzirrhose
und Leberzellenkarzinom, einen primären Leberkrebs, verursachen.
In westlichen Industrieländern
gehören
zu den Hochrisikogruppen für eine
HBV-Infektion jene, die in Kontakt mit HBV-Trägern oder deren Blutproben
kommen. Die Epidemiologie des HBV gleicht tatsächlich derjenigen des erworbenen
Immundefizienzsyndroms sehr, was erklärt, warum die HBV-Infektion
unter Patienten mit AIDS oder HIV-Infektionen verbreitet ist. Der
HBV ist jedoch ansteckender als der HIV.
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Tägliche Behandlungen
mit α-Interferon,
einem gentechnisch hergestellten Protein, hat gute Ansätze gezeigt.
Es wurde ebenfalls ein vom Humanserum abgeleiteter Impfstoff entwickelt,
um Patienten gegen HBV zu immunisieren. Mit Hilfe der Gentechnik
wurden Impfstoffe produziert. Zwar stellte sich der Impfstoff als
wirksam heraus, die Produktion des Impfstoffs ist jedoch mühsam, da
die Versorgung mit Humanserum von chronischen Trägern limitiert ist, und der
Reinigungsvorgang lang und teuer ist. Ferner muss jede Impfstoffcharge, die
aus einem anderen Serum hergestellt wird, an Schimpansen getestet
werden, um die Sicherheit zu gewährleisten.
Außerdem
hilft der Impfstoff Patienten nicht, die bereits mit dem Virus infiziert
sind.
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Die
europäische
Patentanmeldung Nr. 92304530.6 offenbart, dass eine Gruppe von 1,2-Oxathilan-Nukleosiden
für die
Behandlung von Hepatits-B-Infektionen nützlich sind. Es wurde berichtet,
dass das 2-Hydroxymethyl-5-(Cytosin-1-yl)-1,3-Oxathiolan eine Anti-Hepatits-B-Aktivität aufweist.
Doong, et al., Proc. of Natl. Acad. Sci. USA, 88, 8495–8499 (1991);
Chang, et al., J. of Biological Chem., Vol 267(20), 13938–13942.
Die Anti-Hepatitis-B-Aktivität
des (–)-
und (+)-Enantiomers von 2-Hydroxymethyl-5-(5-Fluorcytosin-1-yl)-1,3-Oxathiolan
wurde von Furman et al., in Antimicrobial Agents and Chemotherapy,
Dez. 1992, Seiten 2686–2692
veröffentlicht.
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PCT/US92/03144
(Internationale Veröffentlichungsnr.
WO 92/185117), eingereicht von der Yale University, offenbart eine
Anzahl von β-L-Nukleosiden
zur Behandlung sowohl von HBV als auch HIV. Zu den anderen Arzneimitteln,
die zur Behandlung von HBV erforscht wurden, gehören Adenosinarabinosid, Thymosin, Acyclovir,
Phosphonoformiat, Zidovudin, (+)-Cyanidanol, Quinacrin und 2'-Fluorarabinosyl-5-Joduracil.
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Ein
wesentlicher Schritt der Wirkungsweise von Purin- und Pyrimidin-Nukleosiden
gegen virale Krankheiten, und insbesondere HBV und HIV, ist ihre
metabolische Aktivierung durch zelluläre und virale Kinasen, um Mono-,
Di- und Triphosphatderivate zu ernten. Die biologisch aktive Spezies
vieler Nukleoside ist die Triphosphatform, die die DNA-Polymerase
oder Umkehrtranskriptase hemmt oder Kettenabbruch verursacht. Die Nukleosidderivate,
die bisher für
die Behandlung von HBV und HIV entwickelt wurden, wurden für die Verabreichung
an einen Wirt in nicht phosphorilierten Form präsentiert, ungeachtet der Tatsache,
dass das Nukleosid in der Zelle phosphoriliert werden muss, bevor
es seine antivirale Wirkung zeigt, da die Triphosphatform typischerweise
entweder vor dem Erreichen der Zelle dephosphoriliert wurde oder
von der Zelle nur schwach absorbiert wird. Nukleotide durchdringen
im Allgemeinen Zellmembranen sehr ineffizient und sind normalerweise in
vitro nicht sehr potent. Versuche zur Modifikation von Nukleotiden
zur Erhöhung
der Absorption und Leistungsfähigkeit
von Nukleotiden wurden von R. Jones und N. Bischofberger, Antiviral
Research, 27 (1995) 1–17 beschrieben.
WO 93/00910 beschreibt bestimmte Lipidmodifizierte Nukleosidanaloga
zur Behandlung von HBV. Hostetler et al., (Antiviral Rsch., 24:
59–69
(1994)) beschreiben Phospholipid-Prodrugs von β-D-Dideoxycytidin. Perigaud
et al., (Bioch. Pharm., 48: 11–14
(1994)) offenbart die Wirksamkeit von Phosphotriestern von β-D-Dideoxycytidin auf
HIV.
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Angesichts
der Tatsache, dass der Hepatitis-B-Virus weltweit epidemische Formen
angenommen hat, und schwere und tragische Wirkungen für den infizierten
Patienten hat, besteht weiterhin ein großer Bedarf, neue wirksame pharmazeutische
Mittel bereitzustellen, um Menschen zu behandeln, die mit dem Virus
infiziert sind, die eine geringe Toxizität für den Wirt haben.
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Daher
ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zusammensetzung
zur Behandlung menschlicher Patienten oder anderer Wirte bereitzustellen,
die mit HBV infiziert sind.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Verwendung eines Nukleotid-Prodrugs aus β-L-2',3'-Dideoxyadenosin zur
Herstellung eines Medikamentes für
die Behandlung eines mit Hepatitis B infizierten Patienten, wobei:
- a) Das Nukleotid am 5-Kohlenstoff 5'-mono-, di- oder
triphosphoriliert ist;
- b) ein oder mehrere Wasserstoffe am Phosphatrest durch einen
Rest substituiert sind, der unabhängig aus einem Alkyl, Aryl,
Steroid, Kohlenhydrat, 1,2-Diacylglycerol, Alkohol und S-Acyl-2-thioethyl
ausgewählt
ist, und
- c) das Nukleotid mindestens zu 95 % frei von seinem entgegengesetzten β-D-Enantiomer
ist.
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In
einer bevorzugen Ausführungsform
wird das Nukleotid als das angegebene Enantiomer bereitgestellt
und im Wesentlichen in Abwesenheit von dessen entsprechendem Enantiomer
(d. h., in enantiomerisch angereicherter Form).
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Ein
Prodrug, wie hier verwendet, bezieht sich auf ein pharmazeutisch
verträgliches
Derivat des spezifisch offenbarten Nukleosids, das bei der Verabreichung
in vivo in das Nukleosid umgewandelt wird, oder das an sich eine
Aktivität
aufweist. Nicht beschränkende
Beispiele sind 5'- und N6-Purin-acylierte
oder -alkylierte Derivate der aktiven Verbindung.
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Das
Nukleosid wird als ein Monophosphat-, Diphosphat- oder Triphosphatderivat
bereitgestellt, (d. h. ein Nukleotid-Prodrug), zum Beispiel ein Ester, das
das Prodrug in vivo stabilisiert.
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Die
offenbarten Nukleoside oder ihre pharmazeutisch verträglichen
Prodrugs oder Salze von β-L-2',3'-Dideoxyadenosin oder pharmazeutisch
verträgliche
Formulierungen, die diese Verbindungen enthalten, sind für die Vorbeugung
und Behandlung von HBV-Infektionen und anderen verwandten Erkrankungen, wie
etwa Anti-HBV-Antikörper-positive
und HBV-positive Erkrankungen, chronische Leberentzündung, die
von HBV verursacht ist, Zirrhose, akute Hepatitis, fulminante Hepatitis,
chronische persistente Hepatitis und Müdigkeit, nützlich. Diese Verbindungen
oder Formulierungen können
auch prophylaktisch verwendet werden, um dem Fortschreiten des klinischen
Leidens bei Individuen vorzubeugen oder zu sie verzögern, die
Anti-HBV-Antikörper-
oder HBV-Antigen-positiv sind oder die HBV ausgesetzt waren.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung werden eine oder mehrere aktive Verbindungen im Wechsel oder
in Kombination mit einem oder mehreren Anti-HBV-Mitteln verabreicht,
um eine wirksame Anti-HBV-Behandlung bereitzustellen. Beispiele
für Anti-HBV-Mittel,
die in Alternanz- oder Kombinationstherapie verwendet werden können, beinhalten,
sind aber nicht beschränkt
auf 2-Hydroxymethyl-5-(5-Fluorcytosin-1-yl)-1,3-Oxathiolan
(„FTC", vgl. WO 92/14743),
dessen physiologisch verträgliches
Derivat, oder physiologisch verträgliches Salz; 2-Hydroxymethyl-5-(Cytosin-1-yl)-1,3-Oxathiolan
(einschließlich
der razemischen BCH-189-Form, oder 3TC (BCH-189, angereichert mit
dem (–)-Enantiomer)),
dessen physiologisch verträglichem
Derivat, oder physiologisch verträglichem Salz; 2'-Fluoro-5-Ethyl-Arabinosyluracil
(FEAU); Carbovir oder Interferon.
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Es
kann jedes Alternanzverfahren verwendet werden, das eine Behandlung
des Patienten bereitstellt. Zu den nicht beschränkenden Beispielen für Alternanzmuster
gehören
1 bis 6 Wochen Verabreichung einer wirksamen Menge eines Mittels,
gefolgt von 1 bis 6 Wochen der Verabreichung einer wirksamen Menge
eines zweiten Anti-HBV-Mittels. Zum Alternanzplan können auch
behandlungsfreie Zeiträume
gehören.
Zur Kombinationstherapie gehört
normalerweise die gleichzeitige Verabreichung eines wirksamen Dosierungsverhältnisses
von zwei oder mehreren Anti-HBV-Mitteln.
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Angesichts
der Tatsache, dass HBV häufig
bei Patienten zu finden ist, die ebenfalls Anti-HIV-Antikörper- oder
HIV-Antigen-positiv
sind, oder die HIV ausgesetzt waren, können die aktiven Anti-HBV-Verbindungen,
die hier offenbart sind, oder ihre Derivate oder Prodrugs unter
geeigneten Umständen
in Kombination oder Alternanz mit Anti-HIV-Medikationen verabreicht
werden, einschließlich,
aber nicht beschränkt
auf, 3'-Azido-3'-Deoxythymidin (AZT),
2',3'-Dideoxyinosin (DDI),
2',3'-Dideoxycytidin (ddC),
2',3'-Dideoxy-2',3'-Didehydrothymidin (D4T), 2-Hydroxymethyl-5-(5-Fluorcytosin-1-yl)-1,3-Oxathiolan
(FTC) oder 2-Hydroxymethyl-5-(Cytosin-1-yl)-1,3-Oxathiolan (razemisches BCH-189
oder BCH-189, angereichert mit dem (–)-Enantiomer, 3TC). Nicht-Nukleosid-RT-Hemmer, wie etwa
die Tibo-Klasse der Verbindungen, Nevirapin oder Pyrimidinon können ebenfalls
in Kombination mit den beanspruchten Verbindungen verabreicht werden.
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Die
aktiven Anti-HBV-Mittel können
ebenfalls in Kombination mit Antibiotika, anderen antiviralen Verbindungen,
antifungalen Mitteln oder anderen pharmazeutischen Mitteln verabreicht
werden, die zur Behandlung sekundärer Infektionen verabreicht
werden.
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In
einer Ausführungsform
wird das Nukleosid als ein Phosphatderivat bereitgestellt, das stabilisiert wird,
um die Dephosphorilierung vor der Aufnahme in die infizierte Zelle
zu verringern oder zu eliminieren. Eine Anzahl stabilisierter Phosphatderivatgruppen
in der 5'-Position
des Nukleosids sind bekannt und wurden in der Literatur veröffentlicht.
In einer Ausführungsform
wird das Nukleosid als SATE-Derivat verabreicht, wie nachfolgend
genauer offenbart. Es kann jedes alternative stabilisierte Phosphatderivat
in der 5'-Position
des Nukleosids angeordnet werden, das sich materiell nicht nachteilig
auf die Aktivität
der Verbindung auswirkt.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER FIGUREN
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1 ist
eine Illustration der chemischen Strukturen von β-L-2',3'-Dideoxycytidin
(β-L-FddC), β-D-2',3'-Dideoxycytidin (β-D-ddC, β-L-2',3'-Dideoxy-5-Fluorcytidin
(β-L-FddC),
(–)-β-L-2-Hydroxymethyl-5-(5-Fluorcytosin-1-yl)-1,3-Oxathiolan
((–)-β-L-FTC),
(+)-β-D-2-Hydroxymethyl-5-(5-Fluorcytosin-1-yl)-1,3-Dioxolan
((+)-β-D-FDOC)
und β-L-2-Amino-6-(R4)-9-[(4-Hydroxymethyl)-Tetrahydrofuran-1-yl)-Purin.
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2 ist
eine Illustration des Nummerierungsschemas, das in der chemischen
Nomenklatur für
Nukleoside in diesem Text verwendet wird.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Wie
hier verwendet, bezieht sich der Begriff „enantiomerisch pur" auf eine Nukleosidzusammensetzung
zu der mindestens ungefähr
95 %, und bevorzugt ungefähr
97 %, 98 %, 99 % oder 100 % eines einzigen Enantiomers dieses Nukleosids
gehören.
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Der
Begriff Alkyl, wie hier verwendet, bezieht sich, wenn nicht anders
spezifiziert, auf einen gesättigten,
geraden, verzweigten oder zyklischen, primären, sekundären oder tertiären C1-C10-Kohlenwasserstoff, und
beinhaltet spezifisch Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl,
t-Butyl, Pentyl, Cyclopentyl, Isopentyl, Neopentyl, Hexyl, Isohexyl,
Cyclohexyl, Cyclohexylmethyl, 3-Methylpentyl, 2,2-Dimethylbutyl
und 2,3-Dimethylbutyl. Die Alkylgruppe kann optional mit einem oder
mehreren Resten substituiert werden, die aus der Gruppe ausgewählt sind,
bestehend aus Hydroxyl, Amino, Alkylamino, Arylamino, Alkoxy, Aryloxy,
Nitro, Cyano, Sulfonsäure,
Sulfat, Phosphonsäure,
Phosphat oder Phosphonat, entweder ungeschützt oder, wenn notwendig, geschützt, wie
dem Fachmann bekannt, zum Beispiel, wie in Greene et al., „Protective
Groups in Organic Synthesis, „John
Wiley and Sons, Second Edition, 1991 gelehrt. Der Begriff niedriges
Alkyl, wie hier verwendet, und wenn nicht anders spezifiziert, bezieht
sich auf eine C1-C4-Alkyl-, Ethyl-, Propyl-, Butyl-, Pentyl-, Hexyl-,
Isopropyl-, Isobutyl-, sec-Butyl- oder t-Butylgruppe.
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Wie
hier verwendet, beinhaltet der Begriff Acyl spezifisch, aber nicht
beschränkt
auf, Acetyl, Propionyl, Butyryl, Pentanoyl, 3-Methylbutyryl, Wasserstoffsuccinat,
3-Chlorbenzoat,
Benzoyl, Acetyl, Pivaloyl, Mesylat, Valeryl, Caproic, Caprylic,
Capric, Lauric, Myristic, Palmitic, Stearic und Oleic.
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Der
Begriff Aryl, wie hier verwendet, und wenn nicht anders spezifiziert,
bezieht sich auf Phenyl, Biphenyl oder Naphthyl und bevorzugt auf
Phenyl. Die Arylgruppe kann optional substituiert werden mit einem oder
mehreren Resten, die ausgewählt
sind aus der Gruppe, bestehend aus Hydroxyl, Amino, Alkylamino, Arylamino,
Alkoxy, Aryloxy, Nitro, Cyano, Sulfonsäure, Sulfat, Phosphonsäure, Phosphat
oder Phosphonat, entweder ungeschützt oder, wenn notwendig, geschützt, wie
dem Fachmann bekannt, zum Beispiel, wie in Greene et al., „Protective
Groups in Organic Synthesis, „John
Wiley and Sons, Second Edition, 1991 gelehrt.
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Der
Begriff Purin- oder Pyrimidinbase beinhaltet, ist aber nicht beschränkt auf,
Adenin, N6-Alkylpurine, N6-Acylpurine
(worin Acyl C(O)(Alkyl, Aryl, Alkylaryl oder Arylalkyl ist), N6-Benzylpurin, N6-Halopurin,
N6-Vinylpurin, N6-Acetylenpurin, N6-Acylpurin, N6-Hydroxyalkylpurin,
N6-Thioalkylpurin,
N2-Alkylpurine, N2-Alkyl-6-Thiopurine,
Thymin, Cytosin, 6-Azapyrimidin, 2- und/oder 4-Mercaptopyrimidin, Uracil, C5-Alkylpyrimidine, C5-Benzylpyrimidine,
C5-Halopyrimidine, C5-Vinylpyrimidin,
C4-Acetylpyrimidin,
C5-Acylpyrimidin, C5-Hydroxalkylpurin,
C5-Amidopyrimidin,
C5-Cyanopyrimidin, C5-Nitropyrimidin,
C5-Aminopyrimidin,
5-Azacytidinyl, 5-Azauracilyl, Triazolopyridinyl, Imidazolopyridinyl,
Pyrrolopyrimidinyl, Pyrazolopyrimidinyl. Funktionelle Sauerstoff-
oder Stickstoffgruppen auf der Base können, wenn notwendig oder erwünscht, geschützt werden.
Geeignete Schutzgruppen sind dem Fachmann gut bekannt und beinhalten
Trimethylsilyl, Dimethylhexylsilyl, t-Butyldimethylsilyl und t-Butyldiphenylsilyl,
Trityl, Alkylgruppen, wie etwa Acetyl and Propionyl, Methylsulfonyl und
p-Toluylsulfonyl.
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Wie
hier verwendet, beinhaltet der Begriff natürliche Aminosäure, ist
aber nicht beschränkt
auf, Alanyl, Valinyl, Leucinyl, Isoleucinyl, Prolinyl, Phenylalaninyl,
Tryptophanyl, Methioninyl, Glycinyl, Serinyl, Threoninyl, Cysteinyl,
Tyrosinyl, Asparaginyl, Glutaminyl, Aspartoyl, Glutaoyl, Lysinyl,
Argininyl und Histidinyl.
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Die
hier offenbarte Erfindung ist wie in Anspruch 1 beschrieben.
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I. Struktur
und Präparation
von aktiven Nukleosiden Stereochemie
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Die
verwendeten Verbindungen sind Enantiomere von 2',3'-Dideoxycytidin, 2',3'-Dideoxy-5(Halo-
oder Methyl)-Cytidin, 2-Hydroxymethyl-5-(5-Fluorcytosin-1-yl)-1,3-Dioxolan
oder 2-Amino-6-(OH, Cl, NH2, oder H)-9-[(4-Hydroxymethyl)-Tetrahydrofuran-1-yl]-Purin.
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Da
die 1'- und 4'-Kohlenstoffe des
Zuckers (nachfolgend generell als Zuckerrest bezeichnet) der Nukleoside
chiral sind, können
ihre Nichtwasserstoff-Substituenten (CH2OR und die Pyrimidin- bzw.
Purinbase) entweder cis (auf der gleichen Seite) oder trans (auf
der gegenüberliegenden
Seite) sein, bezogen auf das Zuckerringsystem. Die vier optischen
Isomere werden daher durch die folgenden Konfigurationen repräsentiert (wenn
der Zuckerrest in einer horizontalen Ebene orientiert wird, so dass
der „primäre" Sauerstoff (der
zwischen den C1- und C4'-Atomen;
vgl. 2) hinten liegt): cis (mit beiden Gruppen „nach oben", was der Konfiguration
natürlich
vorkommender Nukleoside entspricht, cis (mit beiden Gruppen „nach unten", was eine nicht natürlich vorkommende
Konfiguration ist), trans (mit dem C2-Substituenten „nach oben" und dem C5-Substituent „nach unten"), und trans (mit
dem C2-Substituenten „nach
unten" und dem C5-Substituenten „nach oben"). Wie schematisch
in 1 angegeben, sind die „D-Nukleoside" cis-Nukleoside in
einer natürlichen
Konfiguration und die „L-Nukleoside" sind cis-Nukleoside
in der natürlich
nicht vorkommenden Konfiguration.
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Die
Nukleoside, die für
die Herstellung eines Medikaments zur Behandlung einer HBV-Infektion
nützlich
sind, sind β-L- Enantiomere, mit
Ausnahme von FDOC, das in seiner β-D-enantiomeren Form
verwendet wird, da entdeckt wurde, dass das β-D-Enantiomer von FDOC überraschenderweise
weniger toxisch ist das β-L-Enantiomer
von FDOC.
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Prodrug-Formulierungen
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Die
hier offenbarten β-L-2',3'-Dideoxyadenosin-Nukleoside
können
als jedes Derivat verabreicht werden, das bei der Verabreichung
an den Rezipienten in der Lage ist, direkt oder indirekt die aktive
Ausgangsverbindung bereitzustellen, oder die an sich Aktivität zeigt.
In einer Ausführungsform
wird der Wasserstoff der 5'-OH-Gruppe
durch ein C1-C20-Alkyl
ersetzt, einschließlich
C1- bis C5-Alkyl;
Acyl, worin der Nicht-Carbonyl-Rest der Estergruppe ausgewählt ist
aus geradem, verzweigtem oder cyclischem C1-C20-Alkyl,
einschließlich
C1- bis C5-Alkyl, Phenyl oder Benzyl; einer
natürlich
vorkommenden oder nicht natürlich
vorkommenden Aminosäure;
Alkoxyalkyl, einschließlich
Methoxymethyl; Aralkyl, einschließlich Benzyl; Aryloxyalkyl,
wie etwa Phenoxymethyl; Aryl, einschließlich Phenyl, das optional
mit Halogen substituiert ist, C1- bis C4-Alkyl oder C1- bis
C4-Alkoxy; einer Dicarbonsäure, wie
etwa Bernsteinsäure;
Sulfonatestern, wie etwa Alkyl- oder Aralkylsulphonyl, einschließlich Methansulfonyl;
oder einem Mono-, Di- oder Triphosphatester.
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Einer
oder beide Wasserstoffe der Aminogruppen auf der Purinbase können durch
ein C1-C20-Alkyl
ersetzt werden, einschließlich
C1- bis C5-Alkyl;
Acyl, worin der Nicht-Carbonylrest
der Estergruppe ausgewählt ist
aus geradem, verzweigtem oder cyclischem C1-C20-Alkyl, einschließlich C1- bis C5-Alkyl,
Phenyl oder Benzyl; Alkoxyalkyl, einschließlich Methoxymethyl; Aralkyl,
einschließlich
Benzyl; Aryloxyalkyl, wie etwa Phenoxymethyl; Aryl, einschließlich Phenyl,
das optional mit Halogen substituiert ist, C1-
bis C4-Alkyl oder C1-
bis C4-Alkoxy.
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Das
aktive Nukleosid kann auch als 5'-Etherlipid
bereitgestellt werden, wie in den folgenden Bezugsdokumenten offenbart:
Kucera, L. S., N. Iyer, E. Leake, A. Raben, Modest E. J., D. L.
W., and C. Piantadosi. 1990. Novel membrane-interactive ether lipid
analogs that inhibit infectious HIV-1 production and induce defective
virus formation. AIDS Res Hum Retroviruses. 6: 491–501; Piantadosi,
C., J. Marasco C. J., S. L. Morris-Natschke, K. L. Meyer, F. Gumus,
J. R. Surles, K. S. Ishaq, L. S. Kucera, N. Iyer, C. A. Wallen,
S. Piantadosi, and E. J. Modest. 1991. Synthesis and evaluation
of novel ether lipid nucleoside conjugates for anti-HIV activity.
J Med Chem. 34: 1408.1414; Hostetler, K. Y., D. D. Richman, D. A.
Carson, L. M. Stuhmiller, G. M. T. van Wijk, and H. van den Bosch.
1992. Greatly enhanced inhibition of human immunodeficiency virus
type 1 replication in CEM and HT4-6C cells by 3' deoxythymidine diphosphate dimyristoylglycerol,
a lipid prodrug of 3,-deoxythymidine. Antimicrob Agents Chemother.
36: 2025.2029; Hostetler, K. Y., L. M. Stuhmiller, H. B. Lenting, H.
van den Bosch, and D. D. Richman, 1990. Synthesis and antiretroviral
activity of phospholipid analogs of azidothymidine and other antiviral
nucleosides. J. Biol Chem. 265: 6112.7.
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Nukleotid-Prodrugs
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Das
hier beschriebene β-L-2',3'-Dideoxyadenosin-Nukleosid
wird verabreicht, oder jedes andere Nukleosid, das eine Anti-Hepatits-B-Aktivität aufweist,
kann als Nukleotid-Prodrug
verabreicht werden, um die Aktivität, Bioverfügbarkeit, Stabilität zu erhöhen oder
die Eigenschaften des Nukleosids anderweitig zu verändern. Eine
Anzahl von Nukleotid-Prodrugliganden sind bekannt. Ein Nukleotid-Prodrug,
wie hier beschrieben, bezieht sich auf ein Nukleosid, das ein Phosphatderivat
auf der 5'-Position
aufweist, das in vivo stabiler ist als das Ausgangsphosphat, und
das sich materiell nicht nachteilig auf die Anti-Hepatitis-B-Aktivität des Nukleosids auswirkt.
Phosponate sind in den Phosphatderivaten beinhaltet. Im Allgemeinen
wird die Alkylierung, Acylierung oder eine andere lipophile Modifikation
des Mono-, Di- oder Triphosphoats des Nukleosids die Stabilität des Nukleotids
erhöhen.
Beispiele für
Substituentengruppen, die einen oder mehrere Wasserstoffe auf dem Phosphatrest
ersetzen können,
sind Alkyl, Aryl, Steroide, Kohlenhydrate, einschließlich Zucker,
1,2-Diacylglycerol und Alkohole. Viele sind in R. Jones and N. Bischofberger,
Antiviral Research, 27 (1995) 1–17
beschrieben. Jedes davon kann in Kombination mit dem offenbarten β-L-2',3'-Dideoxyadenosin-Nukleosid
verwendet werden, um die erwünschte
Wirkung zu erreichen. Beispiele für Nukleotid-Prodrugs werden
in den folgenden Bezugsdokumenten beschrieben.
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Ho,
D. H. W. (1973) Distribution of Kinase and deaminase of Iβ-D-arabinofuranosylcytosine
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De Clercq (Ed.), Advances in Antiviral Drug Design, Vol. I, JAI
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Hong, C. I., Nechaev, A., and West, C. R. (1979a) Synthesis and
antitumor activity of Iβ-D-arabinofuranosylcytosine
conjugates of cortisol and cortisone. Biochem. Biophys. Rs. Commun.
88, 1223–1229;
Hong, C. I., Nechaev, A., Kirisits, A. J. Buchheit, D. J. and West,
C. R. (1980) Nucleoside conjugates as potential antitumor agents.
3. Synthesis and antitumor activity of I-β-D-arabinofuranosyl)cytosine
conjugates of corticosteriods and selected lipophilic alcohols.
J. Med. Chem. 28, 171–177;
Hostetler, K. Y., Stuhmiller, L. M., Lenting, H. B. M. van den Bosch,
H. and Richman, D. D. (1990) Synthesis and antiretrioviral activity
of phospholipid analogs of azidothymidine and other antiviral nucleosides.
J. Biol. Chem. 265, 6112–6117;
Hostetler, K. Y., Carson, D. A, and Richman, D. D. (1991); Phosphatidylazidothymidine: mechanism
of antiretroviral action in CEM cells. J. Biol. Chem. 266, 11714–11717;
Hostetler, K. Y., Korba, B. Sridhar, C., Gardener, M. (1994a) Antiviral
activity of phosphatidyl-dideoxycytidine in hepatitis B-infected
cells and enhanced hepatic uptake in mice. Antiviral Res. 24, 59–67; Hostetler,
K. Y., Richman, D. D., Sridhar, C. N. Felgner, P. L, Felgner, J.,
Ricci, J., Gardener, M. F. Selleseth, D. W. and Ellis, M. N. (1994b)
Phosphatidylazidothymidine and phosphatidyl-ddC: Assessment of uptake
in mouse lymphoid tissues and antiviral activities in human immunodeficiency
virus-infected cells and in rauscher leukemia virus-infected mice.
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Monophosphoric acid diesters of 7β-hydroxycholesterol
and of pyrimidine nucleosides as potential antitumor agents: synthesis
and preliminary evaluation of antitumor activity. J. Med. Chem.
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Jones, A. S., McGuigan, C., Walker, R. T., Balzarini, J. and DeClercq,
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preferred phosphate prodrug group is the S-acyl-2-thioethyl group, also referred to
as „SATE".
-
Präparation
der aktiven Verbindungen
-
Die
zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von HBV-Infektionen
in einem Wirtsorganismus verwendeten Nukleoside können gemäß den bekannten
Verfahren hergestellt werden. β-L-Nukleoside können aus
Verfahren hergestellt werden, die offenbart sind in, oder Standardmodifikationen
von Verfahren, die zum Beispiel in den folgenden Veröffentlichungen
offenbart sind: Jeong, et. al., J. of Med. Chem., 36, 182–195, 1993;
European Patent Application Publication No. 0285 8844; Génu-Dellac,
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-
2',3'-Dideoxycytidin (ddC)
ist eine bekannte Verbindung. Das D-Enantiomer von DDC wird gegenwärtig von
Hoffman-LaRoche
unter dem Namen Zalcitabine für
die Verwendung zur Behandlung von Personen vertrieben, die mit HIV
infiziert sind. Vgl. die US-Patenschriften mit den Nr. 4,879,277
und 4,900,828.
-
Enantiomerisch
reine β-D-Dioxolan-Nukleoside,
wie etwa β-D-FDOC, können hergestellt
werden wie in PCT/US91/09124 ausführlich offenbart. Der Prozess
erfordert zuerst die Präparation
von (2R,4R)- und (2R,4S)-4-Acetoxy-2-(geschütztes-Oxymethyl)-Dioxotan aus
1,6-Anhydromannose, einem Zucker, der die gesamte notwendige Stereochemie
für das
enantiomerisch reine Endprodukt enthält, einschließlich der
korrekten diastereomeren Konfiguration über die 1-Position des Zuckers (der die 4'-Position in dem
später
gebildeten Nukleosid wird). Das (2R, 4R)- und (2R, 4S)-4-Acetoxy-2-(geschütztes-Oxymethyl)-Dioxolan
wird mit einer erwünschten
heterocyclischen Base in Gegenwart von SnCl4,
einer anderen Lewis-Säurel
oder Trimethylsilyltriflate in einem organischen Lösemittel,
wie etwa Dichloroethan, Acetonitril oder Methylenchlorid kondensiert, um
das stereochemisch reine Dioxolan-Nukleosid bereitzustellen.
-
Enzymatische
Verfahren zur Trennung der D- und L-Enantiomere der cis-Nukleoside sind
zum Beispiel offenbart in Nucleosides and Nucleotides, 12(2), 225–236 (1993);
Europäische
Patentanmeldungen Nr. 92304551.2 und 92304552.0, eingereicht von
Biochem Pharma, Inc.; und PCT Veröffentlichungsnummern. WO 91/11186,
WO 92/14729 und WO 92/14743, eingereicht von der Emory University.
-
Die
Trennung der acylierten oder alkylierten razemischen Mischung der
D- und L-Enantiomere der cis-Nukleoside kann durch Hochleistungsflüssigkeitschromatographie
mit chiralen stationären
Phasen erreicht werden, wie in PCT Veröffentlichungsnr. WO 92/14729,
offenbart.
-
Mono-,
Di- und Triphosphatderivate der aktiven Nukleoside können wie
gemäß veröffentlichen
Verfahren beschrieben, hergestellt werden. Das Monophosphat kann
gemäß der Verfahrensweise
von Imai et al., J. Org. Chem., 34(6), 1547–1550 (June 1969), hergestellt
werden. Das Diphosphat kann gemäß der Verfahrensweise
von Davisson et al., J. Org. Chem., 52(9), 1794–1801 (1987), hergestellt werden.
Das Triphosphat kann gemäß der Verfahrensweise
von Hoard et al., J. Am. Chem. Soc., 87(8), 1785–1788 (1965), hergestellt werden.
-
Allgemeine
Verfahrensweisen zur Präparation
von Bis(S-Acyl-2-thioethyl)phosphoester
von β-L-Dideoxynucleosiden
[Bis(SATE)-L ddx MP]
Bis(SATE)-L-ddxMP Y
1, Y
2,
Y
3 und Y
4 sind unabhängig H,
OH, N
3, NR
1R
2, NO
2, NOR
3, -O-Alkyl,
-O-Aryl, Halo (einschließlich F,
Cl, Br oder I), -CN, -C(O)NH
2, SH, -S-Alkyl
oder -S-Aryl, und wobei typischerweise drei von Y
1,
Y
2, Y
3 und Y
4 entweder H oder OH sind. Der -OH-Substituent,
wenn vorhanden, ist typischerweise eine Y
1-
oder Y
3-Gruppe. Wie in der Struktur illustriert,
sind Y
2 und Y
4 in
der Arabino(Erythro)-Konfiguration
und Y
1 und Y
3 sind
in der Threo(Ribose)-Konfiguration.
Die Base ist ein Purin oder Pyrimidin. Alternativ ist der Pseudo-Zuckerrest
ein 1,3-Oxathiolan (wie in FTC und BCH-189 oder 3TC, oder ist ein
1,3-Dioxolanderivat).
(i) ICH
2CH
2OH, DBU/C
6H
5CH
3;
(ii) Cl
2PN(iPr)
2,
NEt3/THF; (iii) β-L-Dideoxynucleosid,
1H-Tetrazol/THF, dann
ClC
6H
4CO
3H/CH
2Cl
21H-Tetrazol
(0,21 g, 3,0 mmol) wurden einer gerührten Lösung aus β-L-Dideoxynucleosid (1,0 mmol) und dem
geeigneten Phosphoramidit C (1,2 mmol) in Tetrahydrofuran (2 ml)
bei Raumtemperatur zugefügt.
Nach 30 Minuten wurde die Reaktionsmischung auf –40 °C abgekühlt und eine Lösung aus 3-Chlorperoxybenzoesäure (0,23
g, 1,3 mmol) in Dichloromethan (2,5 ml) zugefügt; die Mischung konnte sich dann
im Laufe 1 Std. auf Raumtemperatur erwärmen. Natriumsulfit (10 %-Lösung, 1,3
ml) wurde der Mischung zugefügt,
um den Überschuss
an 3-Chlorperoxybenzoesäure
zu zerstören,
wonach die organische Schicht getrennt wurde und die wässrige Schicht
mit Dichlormethan (2 × 10
ml) gewaschen wurde. Die kombinierten organischen Schichten wurden
mit gesättigtem
wässrigem
Natriumhydrogencarbonat (5 ml), dann mit Wasser (3 × 5 ml)
gewaschen, über
Natriumsulfat getrocknet, gefiltert und unter Vakuum zur Trocknung
eingedampft. Säulenchromatographie
des Rückstands
auf Silicagel erbrachte den Titel Bis(SATE)-L-ddxmP.
-
BEISPIEL
= β-L-2',3'-Dideoxyadenosin-5'-yl bis(2-Pivaloylthioethyl)phosphat
[Bis(SATE)β-L-ddAMP].
Bis(SATE)β-L-ddAMP
-
Der
obigen allgemeine Verfahrensweise folgend, wurde reines Bis(SATE)-L-ddAMP
als farbloses Oel in eine Ausbeute von 72 % nach Silicagel-Säulenchromatographie
erhalten [Elutionsmittel: Stufengradient aus Methanol (0–3 %) in
Dichloromethan]; 1NMR (DMSO-d6) δppm:
8,26 und 8,13 (2s, 2H jeweils, H-2 und H-8), 7,20 (br s, 2H, NH2),
6,24 (t, 1H, H-1';
J = 6,0 Hz), 4,35–4,25
(m, 1H, H-4'), 4,25–4,00 (m,
2H, H-5', 5''), 3,96 (m, 4H, 2 SCH2CH2O), 3,04 (t,
4H, 2 SCH2CH2O; J = 6,3 Hz), 2,5–2,4 (m, 2H, H-2', 2'') 2,2–2,0 (m, 2H, H-3', 3''), 1,15 [s, 18H, 2(CH3)3C]; 31P-NMR
(DMSO-d6) δppm
= –0,76
(s); UV (EtOH), λmax
= 259 nm (ε 15.400); Massenspektrum
(durchgeführt
in: Glycerol, Thioglycerol, 1:1, ν/ν), FAB > O 604 (M+H)+, 136(BH2)+. Allgemeines
Schema für
die sterospezifische Synthese von 3'-substitierten β-L-Dideoxynukleosiden
X = Austrittsgruppe [CH
3 SO
2, CH
3 C
6L
4 SO
2, CF
3 SO
2]
Y, Y' = F, N
3,
NR
1R
2 [R
1, R
2 = H, Alkyl,
Aryl],
NO
2, NOR [R = H, Alkyl, Acyl],
O-Alkyl, O-Aryl usw. Allgemeines
Schema für
die sterospezifische Synthese von 2'-substitierten β-L-Dideoxynukleosiden
V = Acyl [CH
3-C C
6H
5-C]
X = Austrittsgruppe
[CH
3 SO
2, CH
3 C
6H
4SO
2H, CF
3 SO
2]
Y, Y' = F, N
3, NR
1R
2 [R
1,
R
2 = H, Alkyl, Aryl],
NO
2,
NOR [R = H, Alkyl, Acyl], O-Alkyl, O-Aryl usw.
-
Schema
1: Basen = Purine oder Pyrimidine, eventuell entsprechend geschützt; R
=
Benzoyl (Bz) Acetyl (Ac), Monomethosytrityl (mMTr) oder tert-Butyldiphenylsilyl
(TBDPSI)
-
II. Anti-HBV-Aktivität von Nukleosiden
-
Die
Fähigkeit
der aktiven Verbindungen, HBV zu hemmen, kann durch verschiedene
Versuchstechniken gemessen werden. Der hier verwendete Test zur
Bewertung der Fähigkeit
der offenbarten Verbindungen, die Replikation von HBV zu hemmen,
wird in Korba and Gerin, Antiviral Res. 19: 55–70 (1992) ausführlich beschrieben.
Ausschließlich
zu Illustrationszwecken werden nachfolgend die Ergebnisse der Bewertung
der Toxizität
und der Anti-HBV-Aktivität
für β-L-2',3'-Dideoxycytidin
(β-L-FddC), β-L-2',3'-Dideoxy-5-Fluorcytidin (β-L-ddC) und
(+)-β-D-2-Hydroxymethyl-5-(5-Fluorcytosin-1-yl)-1,3-Dioxolan
((+)-β-D-FDOC)
bereitgestellt. Die Toxizität
und die Anti-HBV-Aktivität
von (–)-ß-L-2-Hydroxymethyl-5-(5-Fluorcytosin-1-yl)-1,3-Oxathiolan ((–)-ß-L-FTC)
und β-D-2',3'-Dideoxycytidin (β-D-ddC) werden als Kontrollen
beigefügt.
Die anderen hier offenbarten Verbindungen können ähnlich bewertet werden.
-
Die
in den Anti-HBV-Assays verwendeten Proben von β-L-ddC und β-L-5-FddC wurden wie folgt charakterisiert.
2',3'-Dideoxy-β-L-Cytidin
(β-L-DDC).
m.p. = 220–220 °C; UV (EtOH
95) max 273 nm, λmin
252 nm; NMR-1H (DMSO-d6) δppm
= 7,89 (d. 1H. H-6; J = 7.,4 Hz). 7,15–6,95 (d breit, 2H, NH2), 5,91
(dd. 1H, H-1'; J
= 3,0 et 6,5 Hz), 5,66 (d, 1H, H-5; J = 7,4 Hz), 4,99 [t. 1H, OH-5'; J – 5,2 Hz].
4,05–3,95
(m, 1H, H-4'), 3,60–3,70 (m, 1H,
H-5'; nach D2O-Austausch: dd, 3,64
ppm, J = 3,6 et 12,0 Hz). 3,60–3,50
(m. 1H, H-5''; nach D2O-Austausch:
dd, 3,50 ppm, J = 4,1 et 12,0 Hz), 2,30–2,15 (m. 1H, H-2'), 1,9–1,65 (m.
3H, H-2'', 3' et
3''); [α] D20 –103,6 (c
0,8 MeOH); Massenspektrum (durchgeführt in: Glycerol-Thioglycerol,
50:50. v/v); FAB > O
423 [2M+H]+, 304 [M+glycerol+H]+. 212 [M+H]+, 112 [BH2]+, 101[s]+;
FAB < O 210[M–H]–. Anal.
Berechn, für C9H13N3O3
(M = 211,21); C 51,18; H 6,20; N 19,89 festgestellt; C 51,34; H
6,25; N 20,12.
2'.3'-Dideoxy-β-L-S-fluorcytidin
(β-L-S-FddC).
m.p. = 158–160 °C; UV (EtOH
95) λmax
281 nm (ε,
8.100) et 237 nm (ε,
8.500); min 260 nm (ε,
5.700) et 225 nm (ε,
7.800); NMR-1H (DMSO-d6) δppm
8,28 (d. 1H, H-6; J – 7,4 Hz),
7,7–7,4
(d breit, 2H, NH2), 5,83 (dd schlecht gelöst, 1H, H-1'), 5,16 (t 1H, OH-5'; J = 5,1 Hz), 4,05–3,95 (m, 1H, H-4'), 3,8–3,70 [m,
1H, H 5'; nach D2O-Austausch:
dd, 3,71 ppm. J = 2,7 et 12,3 Hz], 3,60–3,50 [m. 1H, H-5''; nach D2O-Austausch: dd, 3,52 ppm; J = 3,3 et
12,3 Hz], 2,35–2,15
(m, 1H, H-2'). 1,95–1,75 (m,
3H, H-2'', 3' et 3'') [α]D20 –80,0 (–c 1,0,
DMSO); Massenspektrum [durchgeführt
in: 3-Nitrobenzylalkohol] h 230 [M+H]+ et 101[s]+; FAB < O 228 [M–II]–. Anal.
berechnet für
C9H12N3FO3 (M = 229,21); C 47,16; II 5,28; N 18,33, F 8,29, festgestellt.
C 16,90; H 5,28; N 18,07; F 8,17.
-
Die
antiviralen Bewertungen wurden in zwei getrennten Zellpassagen,
zwei Kulturen pro Passage (4 Kulturen insgesamt), durchgeführt. Alle
Vertiefungen in allen Platten wurden gleichzeitig und mit der gleichen Dichte
beimpft.
-
Aufgrund
der inhärenten
Variationen der Level sowohl intrazellulärer als auch extrazellulärer HBV-DNA,
werden nur Depressionen größer als
3,0-fach (für
HBV-Virion-DNA) oder 2,5-fach (für HBV-DNA-Replikationszwischenprodukte)
der Durchschnittslevel für
diese HBV-DNA-Formen in unbehandelten Zellen normalerweise als statistisch
signifikant erachtet [P < 0,05]
(Korba and Gerin, Antiviral Res. 19: 55–70, 1992). Die Level an integrierter
HBV-DNA in jeder zellulären
DNA-Präparation
(die auf einer Pro-Zellen-Basis
in diesen Versuchen konstant bleiben) wurden verwendet, um die Level
intrazellulärer HBV-DNA-Formen
zu berechnen, wodurch technische Variationen eliminiert werden,
die den Blot-Hybridisationsassays inhärent sind.
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Typische
Werte für
extrazelluläre
HBV-Virion-DNA in unbehandelten Zellen reichen von 50 bis 150 pg/ml
Kulturmedium (Durchschnitt von ungefähr 76 pg/ml). Intrazelluläre HBV-DNA-Replikationszwischenprodukte
in unbehandelten Zellen reichen von 50 bis 100 pg/ug Zell-DNA (Durchschnitt
ungefähr
74 pg/ug Zell-DNA). Im Allgemeinen sind Depressionen in den Leveln
von intrazellulärer
HBV-DNA aufgrund der Behandlung mit antiviralen Verbindungen weniger
ausgeprägt
und treten langsamer auf als Depressionen in den Leveln von HBV-Virion-DNA.
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Die
Art, in welcher die Hybridisationsanalysen für diese Experimente durchgeführt wurden,
resultiert in eine Äquivalenz
von ungefähr
1,0 pg intrazellulärer
HBV-DNA/ug zellulärer
DNA zu 2 bis 3 genomischen Kopien pro Zelle und 1,0 pg extrazellulärer HBV-DNA/ml
Kulturmedium zu 3 × 105
viraler Partikel/ml.
-
Toxizitätsanalysen
wurden durchgeführt,
um zu bewerten, ob jede der beobachteten antiviralen Wirkungen sich
auf eine allgemeinen Wirkung auf die Lebensfähigkeit der Zelle gründeten.
Das verwendete Verfahren basierte auf der Aufnahme an neutralem
roten Farbstoff, einem Standard und weit verbreiterten Assay für die Lebensfähigkeit
von Zellen in einer Vielzahl von Virus-Wirtssystemen, einschließlich HSV
(Herpes-simplex-Virus) und HIV.
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Die
Testverbindungen wurden in Form von 40 mM Stammlösungen in DMSO (eingefroren
auf Trockeneis) verwendet. Tägliche
Aliquots der Testproben wurden gemacht und bei –20 °C eingefroren, so dass jedes individuelle
Aliquot einem einzigen Einfrier-Auftau-Zyklus unterzogen würde. Die
täglichen
Testaliquots wurden aufgetaut, in Kulturmedium bei Raumtemperatur
suspendiert und unverzüglich
den Zellkulturen zugefügt.
Die Verbindungen wurden bei 0,01 bis 10 M auf antivirale Aktivität getestet.
Die Verbindungen wurden auf Toxizität bei Konzentrationen zwischen
1 bis 300 μM
getestet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 bereitgestellt.
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-
Beispiel 2 Toxizität der Verbindungen
-
Die
Fähigkeit
der aktiven Verbindungen das Wachstum von Virus in 2.2.15-Zellkulturen
(HepG2-Zellen, die mit Hepatitisvirion transformiert sind) zu hemmen,
wurde bewertet. Wie in Tabelle 1 illustriert, wurden keine signifikante
Toxizität
(größer als
50 % Depression der Farbstoffaufnahmelevel, die in unbehandelten
Zellen beobachtet wurden) beobachtet für jede der Testverbindungen
bei den Konzentrationen von 100 μM.
Die Verbindungen waren bei 300 μM
moderat toxisch, jedoch zeigten alle drei Verbindungen weniger Toxizität bei dieser
Konzentration als β-D-ddC.
Es scheint, dass die IC50 von β-L-ddC
und β-L-FddC
ungefähr
zwei Mal die von β-D-ddC
ist.
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Toxizitätsanalysen
wurden in Flachboden-Gewebekulturplatten mit 96 Vertiefungen durchgeführt. Die Zellen
für die
Toxizitätsanalysen
wurden kultiviert und mit Testverbindungen behandelt mit dem gleichen
Plan wie für
die antiviralen Bewertungen verwendet. Jede Verbindung wurde bei
4 Konzentrationen getestet, jeweils in dreifachen Kulturen. Die
Aufnahme an neutralem rotem Farbstoff wurde verwendet, um das relative
Toxizitätslevel
zu bestimmen. Die Absorbanz an internalisiertem Farbstoff bei 510
nM (A510) wurde für
die quantitative Analyse verwendet. Die Werte werden als ein Prozentsatz
der Durchschnittswerte A510 (± Standardabweichungen)
in 9 separaten Kulturen an unbehandelten Zellen präsentiert,
erhalten auf den gleichen 96-Vertiefungs-Platten wie die Testverbindungen.
Der Prozentsatz an Farbstoffaufnahme in den 9 Kontrollkulturen auf Platte
40 betrug 100 ± 3.
Bei 150–190 μM β-D-ddC wurde
typischerweise eine 2-fache Reduktion an Farbstoffaufnahme (gegenüber den
Leveln, die in unbehandelten Kulturen beobachtet wurden) in diesen
Assays beobachtet (Korba and Gerin, Antiviral Res. 19: 55–70, 1992).
-
Beispiel 3 Anti-Hepatitis-B-Virus-Aktivität
-
Die
positive Behandlungskontrolle β-D-2',3'-Dideoxycytosin [β-D-ddC] induzierte
signifikante Depressionen an HBV-DNA-Replikation bei der verwendeten Konzentration.
Vorherige Studien haben zweigen an, dass bei 9 bis 12 μM von β-D-ddC eine
90 % Depression von HBV RI (relativ zu den Durchschnittsleveln in unbehandelten
Zellen) typischerweise in diesem Assaysystem beobachtet wird (Korba
and Gerin, Antiviral Res. 19: 55–70, 1992). Dies ist konsistent
mit den Daten, die in Tabelle 1 präsentiert wurden.
-
Die
in Tabelle 1 präsentierten
Daten zeigen an, dass alle drei Testverbindungen ((β-L-FddC),
(β-L-ddC) und β-D-FDOC))
potente Inhibitoren von HBV-Replikation sind, welche Depression
von HBV-Virion-DNA und HBV-RI zu einem Grad verursachen, vergleichbar
mit, oder größer als,
nach der Behandlung mit β-D-ddC
beobachtet.
-
Beispiel 4
-
Die
Wirkung von ausgewählten β-L-Derivaten
gegen Hepatitis-B-Virusreplikation
in transfizierten HepG-2-Zellen wird in Tabelle 4 beschrieben.
-
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Beispiel 5
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Die
komparative inhibitorische Wirkung von ausgewählten Triphosphaten auf Waldmurmeltier-Hepatitis-Virus-DNA-Polymerase wird in
Tabelle 5 dargelegt.
-
Tabelle
5: Komparative inhibitorische Aktivitäten von L-Nukleosid-Triphosphaten auf Waldmurmeltier-Hepatitis-Virus-DNA-Polymerase und
menschliche DNA-Polymerase α und β.
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III. Präparation
pharmazeutischer Zusammensetzungen
-
Die
hier offenbarten Verbindungen oder ihre pharmazeutisch verträglichen
Salze und Derivate sind zur Vorbeugung und Behandlung von HBV-Infektionen
und anderen verwandten Erkrankungen, wie etwa Anti-HBV-Antikörper-positive
und HBV-positive Erkrankungen, chronische Leberentzündung, die
von HBV verursacht ist, Zirrhose, akute Hepatitis, fulminante Hepatitis,
chronische persistente Hepatitis und Müdigkeit, nützlich. Diese Verbindungen
oder Formulierungen können
auch prophylaktisch verwendet werden, um dem Fortschreiten der klinischen
Erkrankung bei Individuen vorzubeugen oder zu sie verzögern, die
Anti-HBV-Antikörper- oder HBV-Antigen-positiv
sind, oder die HBV ausgesetzt waren.
-
Menschen,
die an irgend einer dieser Erkrankungen leiden, können behandelt
werden, indem dem Patienten eine wirksame HBV-Behandlungsmenge einer
oder eine Mischung der hier beschriebenen aktiven Verbindungen oder
ein pharmazeutisch verträgliches
Derivat oder Salz davon verabreicht wird, optional in einem pharmazeutisch
verträglichen
Träger
oder Verdünnungsmittel.
Die aktiven Materialien können
auf jedem geeigneten Weg, zum Beispiel oral, parenteral, intravenös, intradermal,
subkutan oder topisch, in flüssiger
oder fester Form, verabreicht werden.
-
Die
aktive Verbindung ist in dem pharmazeutisch verträglichen
Träger
oder Verdünnungsmittel
in einer Menge enthalten, die ausreicht, um einem Patienten eine
therapeutisch wirksame Menge zu liefern, ohne bedenkliche toxische
Wirkungen bei dem behandelten Patienten hervorzurufen.
-
Eine
bevorzugte Dosis der aktiven Verbindung für alle der oben erwähnten Bedingungen
wird im Bereich zwischen etwa 1 bis 60 mg/kg, bevorzugt 1 bis 20
mg/kg Körpergewicht
pro Tag, allgemeiner zwischen 0,1 und etwa 100 mg je Kilogramm Körpergewicht
des Rezipienten pro Tag liegen. Der wirksame Dosierungsbereich der
pharmazeutisch verträglichen
Derivate kann auf der Basis des zu verabreichenden Ausgangsnukleosids
errechnet werden. Wenn das Derivat an sich Aktivität zeigt,
kann die wirksame Dosierung als über unter
Verwendung des Gewichts des Derivats geschätzt werden, oder durch andere
Mittel, die dem Fachmann bekannt sind. In einer Ausführungsform
wird die aktive Verbindung wie in dem Produktinsert oder in der
Physician's Desk
Reference für
3'-Azido-3'-deoxythymidin (AZT),
2',3'-Dideoxyinosin (DDI), 2',3'-Dideoxycytidin (ddC)
oder 2',3'-Dideoxy-2',3'-Didehydrothymidin
(D4T) für
die HIV-Indikation
beschrieben, verabreicht.
-
Die
Verbindung wird bequem in jeder passenden Einheitsdosierungsform,
einschließlich
verabreicht, aber nicht beschränkt
auf eine, die 7 bis 3.000 mg, bevorzugt 70 bis 1.400 mg, des aktiven
Inhaltsstoffs pro Einheitsdosierungsform enthält. Eine orale Dosierung von
50 bis 1.000 mg ist üblicherweise
günstig.
-
Idealerweise
sollte der aktive Inhaltsstoff verabreicht werden, um Spitzenplasmakonzentrationen
der aktiven Verbindung von etwa 0,2 bis 70 μM, bevorzugt etwa 1,0 bis 10 μM, zu erreichen.
Dies kann zum Beispiel durch intravenöse Injektion einer 0,1- bis
5 %-Lösung
des aktiven Inhaltsstoffs, optional in Kochsalzlösung, erreicht werden, oder
als Bolus des aktiven Inhaltsstoffs verabreicht werden.
-
Die
aktive Verbindung kann in Form eines pharmazeutisch verträglichen
Salzes bereitgestellt werden. Wie hier verwendet betrifft der Begriff
pharmazeutisch verträgliche
Salze oder Komplexe Salze oder Komplexe der Nukleoside, die die
gewünschte
biologische Aktivität
der Stammverbindung halten und minimale, wenn überhaupt, unerwünschte toxikologische
Wirkungen zeigen. Nicht beschränkende
Beispiele für
solche Salze sind (a) Säureadditionssalze,
gebildet mit anorganischen Säuren
(zum Beispiel Salzsäure,
Bromwasserstoffsäure,
Schwefelsäure,
Phosphorsäure,
Salpetersäure
und ähnliche),
und Salze; die mit organischen Säuren gebildet
werden, wie etwa Essigsäure,
Oxllsäure,
Weinsäure,
Bernsteinsäure,
Apfelsäure,
Ascorbinsäure, Benzoesäure, Gerbsäure, Pamoic
Acid, Alginsäure,
Polyglutaminsäure,
Naphthalensulfonsäuren,
Naphthalendisulfonsäuren
und Polygalacturonsäure;
(b) Basen-Additionssälze,
gebildet mit Kationen, wie Natrium, Kali, Zink, Calcium, Wismut,
Barium, Magnesium, Aluminium, Kupfer, Cobalt, Nickel, Cadmium, Natrium,
Kalium und ähnliche,
oder mit einem organischen Kation, gebildet aus N,N-Dibenrylethylen-diamin,
Ammonium, oder Ethylendiamin; oder (c) Kombinationen von (a) und
(b); z. B., ein Zinktannatsalz oder ähnliche.
-
Modifikationen
der aktiven Verbindung, spezifisch an den N6 oder N4- und 5'-O-Positionen, können die
Bioverfügbarkeit
und Stoffwechselrate der aktiven Spezies beeinflussen, und somit
Kontrolle über
die Freisetzung der aktiven Spezies bereitstellen.
-
Die
Konzentration der aktiven Verbindung in der Arzneimittelzusammensetzung
wird von den Absorptions-, Inaktivierungs- und Ausscheidungsraten
des Arzneimittels sowie anderen Faktoren, die dem Fachmann bekannt
sind, abhängen.
Es ist zu beachten, dass die Dosierungswerte auch mit der Schwere
der Erkrankung, die gelindert werden soll, variieren werden. Es
versteht sich ferner, dass für
jedes besondere Subjekt, spezifische Dosierungsregimes über die
Zeit angepasst werden sollten, gemäß dem individuellen Bedarf
und der professionellen Beurteilung der Person, die die Zusammensetzungen
verabreicht oder deren Verabreichung überwacht, und dass die Konzentrationsbereiche,
die hier bekannt gemacht werden, nur exemplarisch sind, und nicht
dazu gedacht sind, den Umfang oder die Praxis der beanspruchten
Zusammensetzung zu beschränken. Der
aktive Inhaltsstoff kann auf einmal verabreicht werden oder kann
in eine Anzahl kleinerer Dosen aufgeteilt werden, die in variierenden
Zeitintervallen zu verabreichen sind.
-
Eine
bevorzugte Verabreichungsart der aktiven Verbindung ist oral. Orale
Zusammensetzungen werden normalerweise ein inertes Verdünnungsmittel
oder einen essbarer Träger
beinhalten. Sie können
in Gelatinekapseln eingeschlossen sein oder in Tabletten gepresst
werden. Zum Zweck der oralen therapeutischen Verabreichung kann
die aktive Verbindung in Transportsubstanzen eingebaut sein und
in Form von Tabletten, Pastillen oder Kapseln verwendet werden.
Pharmazeutisch kompatible Bindemittel und/oder Adjuvansmaterialien
können
als Teil der Zusammensetzung enthalten sein.
-
Die
Tabletten, Pillen, Kapseln, Pastillen und ähnliches können jede der folgenden Inhaltsstoffe
oder Verbindungen ähnlicher
Natur enthalten: Eine Bindemittel, wie etwa mikrokristalline Zellulose,
Tragantgummi oder Gelatine; eine Transportsubstanz, wie etwa Stärke oder
Lactose, ein Zersetzungsmittel, wie etwa Alginsäure, Primogel oder Maisstärke; ein
Schmiermittel, wie etwa Magnesiumstearat oder Sterote; ein Gleitmittel, wie
etwa kolloidales Siliciumdioxid; ein Süßungsmittel, wie etwa Saccharose
oder Saccharin; oder einen Geschmacksstoff, wie etwa Pfefferminz,
Salicylsäuremethylester
oder Orangengeschmacksstoff. Wenn die Dosierungseinheitsform eine
Kapsel ist, kann sie, zusätzlich
zu Material obigen Typs einen flüssigen
Träger,
wie ein Fettöl,
enthalten. Zusätzlich
können
die Dosierungseinheitsformen verschiedene andere Materialien enthalten,
die die physikalische Form der Dosierungseinheit modifizieren, zum
Beispiel Beschichtungen aus Zucker, Schellack oder anderen Schutzmitteln.
-
Die
aktive Verbindung oder das pharmazeutisch verträgliche Salz oder Derivat davon
kann als Komponente eines Elixiers, einer Suspension, eines Sirups,
einer Oblate, eines Kaugummis oder ähnlichem verabreicht werden.
Ein Sirup kann zusätzlich
zu den aktiven Verbindungen Saccharose als Süßungsmittel und bestimmte Konservierungsmittel,
Farbstoffe und Färbemittel
und Geschmackstoffe enthalten.
-
Die
aktive Verbindung oder das pharmazeutisch verträgliche Derivat oder Salz davon
kann auch mit anderen aktiven Materialien gemischt werden, die die
erwünschte
Wirkungsweise nicht beeinträchtigen,
oder mit Materialien, die die erwünschte Wirkungsweise ergänzen, wie
etwa Antibiotika, Antifungine, Entzündungshemmer oder andere Antiviral-,
einschließlich
Anti-HBV-, Anti-Zytomegalovirus- oder
Anti-HIV-Mittel.
-
Lösungen oder
Suspensionen, die für
parenterale, intradermale, subkutane oder topische Applikation verwendet
werden, können
die folgenden Komponenten beinhalten: Ein steriles Verdünnungsmittel,
wie etwa Wasser zur Injektion, Kochsalzlösung, fette öle, Polyethylenglycole,
Glycerin, Propylenglycol oder andere synthetische Lösemittel;
antibakterielle Mittel, wie etwa Benzylalkohol oder Methylparabene;
Antioxidantien, wie etwa Ascorbinsäure oder Natriumbisulfit; Chelatbildner,
wie etwa Ethylendiamintetraessigsäure; Puffer, wie etwa Acetate,
Citrate oder Phosphate und Mittel zur Anpassung der Tonizität, wie etwa
Natriumchlorid oder Dextrose. Die parentale Präparation kann in Ampullen,
Einwegspritzen oder Mehrfachdosisfläschchen, die aus Glas oder
Plastik gemacht sind, eingeschlossen sein.
-
Wenn
intravenös
verabreicht, sind bevorzugte Träger
physiologische Kochsalzlösung
oder Phosphat-gepufferte Kochsalzlösung (PBS). In einer bevorzugten
Ausführungsform
werden die aktiven Verbindungen mit Trägern hergestellt, die die Verbindung
gegen schnelle Elimination aus dem Körper schützen werden, wie etwa eine
Formulierung zur kontrollierten Freigabe, einschließlich Implantate
und mikroverkapselte Freisetzungssysteme. Biologisch abbaubare,
biokompatible Polymere können
verwendet werden, wie etwa Ethylenvinylacetat, Polyanhydride, Polyglycolsäure, Collagen,
Polyorthoester und Polymilchsäure.
Verfahren zur Präparation
solcher Formulierungen werden für
den Fachmann offensichtlich sein. Die Materialien sind im Handel
auch von Alza Corporation und Nova Pharmaceuticals, Inc erhältlich.
-
Liposomale
Suspensionen (einschließlich
Liposomen, die auf infizierte Zellen gerichtet sind mit monoklonalen
Antikörpern
zu viralen Antigenen) sind auch als pharmazeutisch verträgliche Träger bevorzugt.
Diese können
gemäß Verfahren
hergestellt werden, die dem Fachmann bekannt sind, zum Beispiel,
wie in der US-Patentschrift Nr. 4,522,811 beschrieben. Zum Beispiel
können
liposome Formulierungen hergestellt werden, indem geeignete Lipid(e)
(wie etwa Stearoylphosphatidylethanolamin, Stearoylphosphatidylcholin, Arachadoylphosphatidylcholin,
und Cholesterol) in einem anorganischen Lösemittel gelöst werden,
das dann eingedampft wird, und einen dünnen Film des getrockneten
Lipids auf der Oberfläche
des Behälters
hinterlässt.
Eine wässrige
Lösung
der aktiven Verbindung oder deren Monophosphat-, Diphosphat- und/oder
Triphosphatderivate werden dann in den Behälter eingeführt. Der Behälter wird
dann von Hand geschwenkt, um das Lipidmaterial von den Seiten des
Behälters
abzulösen
und um die Lipidaggregate zu dispergieren, wodurch die liposomale
Suspension geformt wird.
-
Diese
Erfindung wurde mit Bezug auf deren bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben. Variationen und Modifikationen der Erfindung sind für den Fachmann
aus der vorstehenden Beschreibung der Erfindung offensichtlich.