DE69823984T2

DE69823984T2 - Synthese, anti-hiv- und anti-hepatitis-b-virus-aktivitäten von 1,3-oxaselenolannukleosiden

Info

Publication number: DE69823984T2
Application number: DE69823984T
Authority: DE
Inventors: F. Raymond SCHINAZI; K. Chung CHU; Jinfa K-207 Athens DU
Original assignee: Emory University; University of Georgia Research Foundation Inc UGARF
Current assignee: Emory University; University of Georgia Research Foundation Inc UGARF
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2018-03-20
Also published as: US6071922A; EA200100494A1; DE69823984D1; CN1255132A; EA005097B1; EP0970078B1; ES2221164T3; EP0970078A1; EA199900843A1; EA200100494A3; CA2287370A1; ATE267198T1; CN1196701C; EA001920B1; AU6866598A; CA2287370C; US6590107B1; US6197777B1; AU739240B2; WO1998041522A1

Description

Die U.S. Regierung besitzt an dieser Erfindung Rechte, die auf den U.S. Public Health Service Forschungsgeldern vom National Institute of Allergy and Infectious Diseases und vom Department of Veterans Affairs beruhen, die teilweise die Forschung, die zu dieser Erfindung führte, finanzierten.
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet synthetischer Nukleoside und betrifft besonders 1,3-Oxaselenolannukleoside und deren pharmazeutische Verwendungen, Zusammensetzungen und ein Herstellungsverfahren.
Im Jahre 1981 wurde das erworbene Immunschwächesyndrom (AIDS) als eine Krankheit erkannt, die das menschliche Immunsystem stark gefährdet und die beinahe ohne Ausnahme zum Tod führte. 1983 wurde festgestellt, dass die ätiologische Ursache der menschliche Immunschwächevirus (HIV) war.
Im Jahre 1985 wurde berichtet, dass das synthetische Nukleosid 3'-Azido-3'-Desoxythymidin (AZT) die Replikation des menschlichen Immunschwächevirus hemmt. Seitdem wurde nachgewiesen, dass eine Zahl anderer synthetischer Nukleoside, einschließlich 2',3'-Didesoxyinosin (DDI), 2',3'-Didesoxycytidin (DDC), 2',3'-Didesoxy-2',3'-didehydrothymidin (D4T) und (1S,4R)-4-[2-Amino-6-cyclopropylamino)-9H-purin-9-yl]-2-cyclopenten-1-methanolsuccinat („159U89") gegen HIV wirksam ist. Im Allgemeinen werden diese synthetischen Nukleoside nach einer zellulären Phosphorylierung an das 5'-Triphosphat durch Zellkinasen in einen wachsenden Strang einer viralen DNA eingebaut, wodurch ein Kettenabbruch aufgrund der Abwesenheit der 3'-Hydroxylgruppe verursacht wird. Sie können ebenfalls oder alternativ dazu die virale Enzymumkehrtranskriptase oder DNA-Polymerase hemmen.
Der Erfolg verschiedener synthetischer Nukleoside bei der in vivo oder in vitro Hemmung der HIV-Replikation führte dazu, dass eine Zahl von Forschern Testnukleoside entwarfen, die das Kohlenstoffatom an der 3'-Position des Nukleosids gegen ein Heteroatom substituierten. Norbeck et al. offenbarten, dass (±)-1-[(2β,4β)-2-(Hydroxymethyl)-4-dioxolanyl]thymin (bezeichnet als (±)-Dioxolan-T) eine geringe Aktivität gegen HIV (EC₅₀ bei 20 μM in ATH8-Zellen) aufwies und nicht toxisch gegen nicht infizierte Kontrollzellen bei einer Konzentration von 200 μM war. Tetrahedron Letters 30 (46), 6246, (1989). Die veröffentlichte Europäische Patentanmeldung Nr. 0 337 713 und das BioChem Pharma, Inc erteilte U.S. Patent Nr. 5,041,449 offenbaren racemische 2-substituierte-4-substituierte-1,3-Dioxolane, die eine antivirale Aktivität zeigen. Die veröffentlichten PCT Anmeldungen PCT/US91/09124 und PCT/US93/08044 offenbaren gereinigte β-D-1,3-Dioxolanylnukleoside zur Behandlung einer HIV-Infektion. Die PCT Anmeldung offenbart die Verwendung von gereinigten β-D-1,3-Dioxolanylnukleosiden zur Behandlung einer HBV-Infektion.
Die PCT/US95/11464 offenbart, dass (–)-(2S,4S)-1-(2-Hydroxymethyl-1,3-dioxolan-4-yl)cytosin bei der Behandlung von Tumoren und anderer abnormaler Zellwucherung nützlich sind.
Das U.S. Patent Nr. 5,047,407 und die veröffentlichte europäische Patentanmeldung Nr. 0 382 526, beide von BioChem Pharma, Inc. offenbaren, dass eine Zahl racemischer 2-substituierter-5-substituierter-1,3-Oxathiolannukleoside eine antivirale Aktivität aufweisen und berichten insbesondere, dass die racemische Mischung von 2-Hydroxymethyl-5-(cytosin-1-yl)-1,3-oxathiolan (nachstehend als BCH-189 bezeichnet) näherungsweise dieselbe Aktivität gegen HIV wie AZT mit geringerer Toxizität aufweist. Das U.S. Patent Nr. 5,539,116 von Liotta, et al., das das (–)-Enantiomer von BCH-189, bekannt als 3TC, betrifft, wird nun in den Vereinigten Staaten kommerziell zur Behandlung von HIV in Menschen vertrieben.
Es wurde ebenfalls offenbart, dass cis-2-Hydroxymethyl-5-(5-fluorcytosin-1-yl)-1,3-oxathiolan („FTC") eine wirksame HIV-Aktivität aufweist. Schinazi et al., „Selective Inhibition of Human Immunodeficiency viruses by Racemates and Enantiomers of cis-5-Fluoro-1-[2-(Hydroxymethyl)-1,3-Oxathiolan-5-yl]Cytosin" Antimicrobial Agents and Chemotherapy, November 1992, Seite 2423–2431. Siehe ebenfalls das U.S. Patent Nr. 5,210,085, U.S. Patent Nr. 5,204,466, die WO 91/11186 und die WO 92/14743.
Ein weiterer Virus, der ein ernsthaftes Gesundheitsproblem im Menschen verursacht ist der Hepatitis B Virus (nachstehend als „HBV" bezeichnet). HBV liegt nach Tabak schon an zweiter Stelle als Verursacher für menschlichen Krebs. Der Mechanismus, über den HBV Krebs induziert ist unbekannt. Es wird postuliert, dass er direkt eine Tumorentwicklung auslöst oder indirekt eine Tumorentwicklung durch chronische Entzündung, Zirrhose und eine mit der Infektion zusammenhängende Zellregenerierung auslöst.
Nach einer Inkubationsdauer von zwei bis sechs Monaten, während der der Wirt die Infektion nicht bemerkt, kann die HBV-Infektion zu einer akuten Hepatitis und Leberschädigung führen, die abdominalen Schmerz, Gelbsucht und erhöhte Blutgehalte an bestimmten Enzymen verursacht. HBV kann eine extrem akute Hepatitis, eine schnell fortschreitende, häufig verhängnisvolle Form der Krankheit bewirken, wobei große Teile der Leber zerstört werden.
Typischerweise erholen sich Patienten von einer akuten Hepatitis. Bei manchen Patienten gibt es jedoch über eine längere oder unbestimmte Zeitdauer anhaltend hohe Gehalte an viralem Antigen, was eine chronische Infektion verursacht. Chronische Infektionen können zu einer chronisch anhaltenden Hepatitis führen. Patienten, die mit dem chronisch anhaltenden HBV infiziert sind, sind in Entwicklungsländern besonders häufig. In der Mitte des Jahres 1991 gab es allein in Asien näherungsweise 225 Millionen chronische HBV-Träger und weltweit beinahe 300 Millionen Träger. Chronisch anhaltende Hepatitis kann Müdigkeit, Leberzirrhose und ein hepatozelluläres Karzinom, ein primärer Leberkrebs, verursachen.
In den westlichen Industrieländern umfassen Gruppen mit hohem Risiko für eine HBV-Infektion diejenigen, die im Kontakt mit HBV-Trägern oder deren Blutproben sind. Die Epidemiologie von HBV ist zu derjenigen des erworbenen Immunschwächesyndroms sehr ähnlich, was der Grund dafür ist, weshalb eine HBV-Infektion unter Patienten mit AIDS oder dem mit AIDS zusammenhängenden Komplex häufig ist. HBV ist jedoch ansteckender als HIV.
Sowohl FTC als auf 3TC zeigen eine Aktivität gegen HBV. Siehe Furman et al., „The Anti-Hepatitis B Virus Activities, Cytotoxicities, and Anabolic Profiles of the (–) and (+) Enantiomers of cis-5-Fluoro-1-[2-(Hydroxymethyl)-1,3-oxathiolan-5-yl]-Cytosine" Antimicrobial Agents and Chemotherapy, Dezember 1992, Seite 2686–2692, und Cheng et al., Journal of Biological Chemistry, Band 267(20), 13938–13942 (1992).
Ein menschlicher aus einem Serum stammender Impfstoff wurde zur Immunisierung von Patienten gegen HBV entwickelt. In letzterer Zeit jedoch wurden ebenfalls Impfstoffe gentechnisch hergestellt und werden derzeit weit verbreitet verwendet. Leider können die Impfstoffe nicht mehr denjenigen helfen, die sich bereits mit HBV infiziert haben. Eine tägliche Behandlung mit α-Interferon, einem gentechnisch hergestellten Protein, berechtigte ebenfalls zur Hoffnung, jedoch ist diese Therapie nur bei ungefähr einem Drittel der behandelten Patienten erfolgreich. Weiterhin kann Interferon nicht oral verabreicht werden.
Da 1,3-Dioxolan und 1,3-Oxathiolannukleoside vielversprechende antivirale und antikanzerogene Aktivitäten zeigten, war es für die Suche nach biologisch interessanten Nukleosiden von Interesse, eine isosterische Klasse von Verbindungen, 1,3-Oxaselenolannukleosiden, zu synthetisieren. Trotz ihrer strukturellen Ähnlichkeit mit den 3'-Heteroatom-substituierten Nukleosiden war die Synthese von 1,3-Oxaselenolannukleosiden schwierig, da der Aufbau des Oxaselenolanrings schwierig ist. Anscheinend wurde aus diesem Grund niemals über 1,3-Oxaselenolannukleoside berichtet.
In Anbetracht der Tatsache, dass das erworbene Immunschwächesyndrom, der mit AIDS zusammenhängende Komplex und das Hepatitis B Virus weltweit das Niveau einer Epidemie erreicht haben und tragische Auswirkungen auf den infizierten Patienten haben, bleibt es ein dringendes Bedürfnis, neue wirksame pharmazeutische Mittel zur Behandlung dieser Krankheiten zur Verfügung zu stellen.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Zusammensetzung zur Behandlung von mit HIV infizierten menschlichen Patienten zur Verfügung zu stellen.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Zusammensetzung zur Behandlung von menschlichen Patienten oder anderen Wirtstieren, die mit HBV infiziert sind, zur Verfügung zu stellen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren für die Synthese von 1,3-Oxaselenolanylnukleosiden zur Verfügung zu stellen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, 1,3-Oxaselenolanylnukleoside und pharmazeutische Zusammensetzungen, die 1,3-Oxaselenolanylnukleoside umfassen, zur Verfügung zu stellen.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Verfahren und eine Zusammensetzung zur Behandlung einer HIV- oder HBV-Infektion in Menschen und anderen Wirtstieren wird offenbart, das die Verabreichung einer wirksamen Menge eines 1,3-Oxaselenolannukleosids oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon, gegebenenfalls in einem pharmazeutisch verträglichen Träger umfasst.
In einer Ausführungsform weist das 1,3-Oxaselenolannukleosid die folgende Formel auf:
wobei B eine Purin- oder Pyrimidinbase und R Wasserstoff, Acyl oder ein Phosphatester, einschließlich Monophosphat, Diphosphat oder Triphosphat ist. In einer anderen Ausführungsform wird das 1,3-Oxaselenolanylnukleosid als ein liphophiles oder hydrophiles Proarzneimittel zur Verfügung gestellt, wie es nachfolgend ausführlicher erörtert wird. In einer dazu alternativen Ausführungsform wird das Selenatom in dem Molekül oxidiert. Bevorzugte 1,3-Oxaselenolanylnukleoside sind diejenigen, die eine Aktivität gegen HIB oder HBV bei einer Konzentration von weniger als näherungsweise 10 Mikromol und besonders bevorzugt von näherungsweise 5 Mikromol oder weniger in einem in vitro Assay, wie zum Beispiel diejenigen, die in dieser Anmeldung beschrieben sind, zeigen. Zur Behandlung von HIV oder HBV wird ebenfalls bevorzugt, dass das 1,3-Oxaselenolanylnukleosid in einem in vitro Assay, wie zum Beispiel die hier nachstehend beschriebenen, eine IC₅₀-Toxizität von mehr als 50 Mikromol und besonders bevorzugt von näherungsweise 100 Mikromol oder mehr zeigt.
Das 1,3-Oxaselenolannukleosid ist vorzugsweise entweder ein β-L-Nukleosid oder ein β-D-Nukleosid, als isoliertes Enantiomer. In einer Ausführungsform ist das Nukleosid ein β-L- oder ein β-D-Nukleosid in einer im wesentlichen reinen Form, das heißt, im wesentlichen ohne β-D- oder β-L-Nukleosid.
Bevorzugte Verbindungen sind 2-Hydroxymethyl-4-(N-5'-cytosin-1'-yl)-1,3-oxaselenolan und 2-Hydroxymethyl-4-(N-5'-fluorcytosin-1'-yl)-1,3-oxaselenolan. Es wurde entdeckt, dass die isolierten (–)-β-L-Enantiomere dieser Nukleoside wirksamer sind als ihre β-D-Gegenstücke. Die (+)-Enantiomere dieser Verbindungen sind jedoch für CEM-Zellen nicht toxisch.
In einer weiteren Ausführungsform kann die wirksame Verbindung oder deren Derivat oder Salz in Kombination oder im Wechsel mit einem anderen antiviralen Mittel, wie zum Beispiel ein anderes Anti-HIV-Mittel oder ein Anti-HBV-Mittel, wie ausführlicher im Abschnitt IV beschrieben ist, verabreicht werden. Im Allgemeinen wird während der alternierenden Therapie eine wirksame Dosierung von jedem Mittel hintereinander verabreicht, wohingegen in einer Kombinationstherapie eine wirksame Dosierung von zwei oder mehreren Mittel zusammen verabreicht wird. Die Dosierungen werden von Absorbierungs-, Inaktivierungs- und Ausscheidungsgeschwindigkeiten des Arzneimittels, sowie von anderen dem Fachmann bekannten Faktoren abhängen. Es ist zu beachten, dass die Dosierungswerte ebenfalls mit der Schwere des zu lindernden Zustandes variieren. Weiterhin ist verständlich, dass für jede spezielle Versuchsperson Dosierungsbereiche und Dosierungsprogramme mit der Zeit, entsprechend dem individuellen Bedürfnis und der professionellen Meinung der Person, die verabreicht oder die Verabreichung der Zusammensetzungen beaufsichtigt, angepasst werden müssen.
Die Verbindungen können ebenfalls zur Behandlung des infektiösen Pferdeanämievirus (EIAV), des Katzenimmunschwächevirus und des Affenimmunschwächevirus verwendet werden. (Wang, S., Montelaro, R., Schinazi, R. R., Jagerski, B. und Mellors, J. W.: Activity of nucleosid and non-nucleosid reverse transcriptase inhibitors (NNRTI) against equine infectious anemia virus (EIAV). First National Conference über Human Retroviruses and Related Infections, Washington, DC, 12–16. Dez. 1993; Sellon D. C., Equine Infectious Anemia, Vet. Clin. North Am. Equine Pract. United States, 9: 321–336, 1993; Philpott, M. S., Ebner, J. P., Hoover, E. A., Evaluation of 9-(2-Phosphonylmethoxyethyl)adenin therapy for feline immunodeficiency virus sing a quantitative polymerase chain reaction, Vet. Immunol. Immunopathol. 35: 155166, 1992.)
Kurze Beschreibung der Figuren
1 ist eine Abbildung eines Verfahrens zur erfindungsgemäßen Herstellung eines 1,3-Oxaselenolanylnukleosids, wie in Beispiel 1 beschrieben ist.
2 ist eine Abbildung eines Verfahrens zur erfindungsgemäßen Herstellung von β-D- und β-L-1,3-Oxaselenolanylnukleosiden, wie in Beispiel 3 beschrieben ist.
3 ist die Röntgenkristallstruktur von [2-(1'R,2'S,5'R)-Menthyl-(5-on-1,3-oxaselenolan)]-L-carboxylat.
4 ist eine Abbildung der Strukturen der Enantiomere von (+)-β-Se-ddC, (–)-β-Se-ddC, (+)-β-Se-FddC und (–)-β-Se-FddC.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Der Ausdruck „isoliertes Enantiomer", wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf eine Nukleosidzusammensetzung, die mindestens näherungsweise 95% bis 100%, oder bevorzugter mehr als 97% eines einzelnen Enantiomers dieses Nukleosids enthält.
Der Ausdruck „im wesentlichen reine Form" bezieht sich auf eine Nukleosidzusammensetzung von einem Enantiomer, die nicht mehr als ungefähr 5% w/w des anderen Enantiomers umfasst, bevorzugter sind nicht mehr als ungefähr 2% und besonders bevorzugt weniger als ungefähr 1% w/w vorhanden.
Der Ausdruck Purin- oder Pyrimidinbase umfasst, ist aber nicht beschränkt auf N⁶-Alylpurine, N⁶-Acylpurine, N⁶-Benzylpurin, N⁶-Halogenpurin, N⁶-Vinylpurin, N⁶- Acetylenpurin, N⁶-Acylpurin, N⁶-Hydroxyalkylpurin, N⁶-Thioalkylpurin, N²-Alkylpurine, N⁴-Alkylpyrimidine, N⁴-Acylpyrimidine, N⁴-Benzylpurin, N⁴-Halogenpyrimidine, N⁴-Vinylpyrimidine, N⁴-Acetylenpyrimidine, N⁴-Acylpyrimidine, N⁴-Hydroxyalkylpyrimidine, N⁶-Thioalkylpyrimidine, Thymin, Cytosin, 6-Azapyrimidin, einschließlich 6-Azacytosin, 2- und/oder 4-Mercaptopyrimidin, Uracil, C⁵-Alkylpyrimidine, C⁵-Benzylpyrimidine, C⁵-Halogenpyrimidine, C⁵-Vinylpyrimidin, C⁵-Acetylenpyrimidin, C⁵-Acylpyrimidin, C⁵-Hydroxyalkylpurin, C⁵-Amidopyrimidin, C⁵-Cyanopyrimidin, C⁵-Nitropyrimidin, C⁵-Aminopyrimidin, N²-Alkylpurine, N²-Alkyl-6-thiopurine, 5-Azacytidinyl, 5-Azauracilyl, Triazolpyridinyl, Imidazolpyridinyl, Pyrrolpyrimidinyl und Pyrazolpyrimidinyl. Funktionelle Sauerstoff und Stickstoffgruppen an der Base können bei Bedarf oder auf Wunsch geschützt werden. Geeignete Schutzgruppen sind dem Fachmann gut bekannt und umfassen Trimethylsilyl, Dimethylhexylsilyl, t-Butyldimenthylsilyl und t-Butyldiphenylsilyl, Trityl, Alkylgruppen, Acylgruppen, wie zum Beispiel Acetyl und Propionyl, Methansulfonyl und p-Toluolsulfonyl. Bevorzugte Basen umfassen Cytosin, 5-Fluorcytosin, Uracil, Thymin, Adenin, Guanin, Xanthin, 2,6-Diaminopurin, 6-Aminopurin und 6-Chlorpurin.
Der Ausdruck Alkyl, wie er hier verwendet wird und sofern nicht anders angegeben ist, bezieht sich auf einen gesättigten, geraden, verzweigten oder cyclischen, primären, sekundären oder tertiären Kohlenwasserstoff, typischerweise C₁ bis C₁₈, und umfasst insbesondere 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 gegebenenfalls mit einer oder mehreren Einheiten, die aus der Gruppe, bestehend aus Hydroxyl, Amino, Alkylamino, Arylamino, Alkoxy, Aryloxy, Nitro, Cyano, Sulfonsäure, Sulfat, Phosphonsäure, Phosphat oder Phosphonat entweder ungeschützt oder geschützt wie notwendig, ausgewählt sind, substituiert werden, wie es dem Fachmann bekannt ist und wie es beispielsweise in Greene, et al., Protective Groups in Organic Synthesis," John Wiley and Sons, Zweite Ausgabe, 1991, auf dessen Offenbarungsgehalt hier vollumfänglich Bezug genommen wird, gelehrt wird.
Der Ausdruck niederes Alkyl, wie er hier verwendet wird und sofern nicht anders angegeben ist, bezieht sich auf eine C₁ bis C₄ gesättigte gerade oder verzweigte Alkylgruppe.
Der Ausdruck „geschützt", wie er hier verwendet wird und sofern nicht anders angegeben ist, bezieht sich auf eine Gruppe, die an ein Sauerstoff-, Stickstoff- oder Phosphoratom addiert wird, um dessen weitere Reaktion zu verhindern, oder für andere Zwecke addiert wird. Eine große Vielzahl von Sauerstoff- und Stickstoffschutzgruppen sind dem Fachmann auf dem Gebiet der organischen Synthese bekannt.
Der Ausdruck Aryl, wie er hier verwendet wird und sofern nicht anders angegeben ist, bezieht sich auf Phenyl, Biphenyl oder Naphthyl und vorzugsweise Phenyl. Die Arylgruppe kann gegebenenfalls mit einer oder mehreren Einheiten, die aus der Gruppe, bestehend aus Hydroxyl, Halogen, Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Alkaryl, Aralkyl, Amino, Alkylamino, Alkoxy, Aryloxy, Nitro, Cyano, Sulfonsäure, Sulfat, Phosphonsäure, Phosphat oder Phosphonat, entweder ungeschützt oder geschützt wie notwendig, ausgewählt ist, substituiert werden, wie dem Fachmann bekannt ist und beispielsweise bei Greene et al., „Protective Groups in Organic Synthesis," John Wiley and Sons, zweite Ausgabe, 1991 gelehrt wird.
Der Ausdruck Alkaryl oder Alkylaryl bezieht sich auf eine Alkylgruppe mit einem Arylsubstituenten.
Der Ausdruck Aralkyl oder Arylalkyl bezieht sich auf eine Arylgruppe mit einem Alkylsubstituenten.
Der Ausdruck Halogen, wie er hier verwendet wird, umfasst Chlor, Brom, Iod und Fluor.
Der Ausdruck Acyl bezieht sich auf eine Einheit mit der Formel -C(O)R', wobei R' Alkyl, Aryl, Alkaryl, Aralkyl, heteroaromatisch, Alkoxyalkyl, einschließlich Methoxymethyl, Arylalkyl, einschließlich Benzyl, Aryloxyalkyl, wie zum Beispiel Phenoxymethyl, Aryl einschließlich Phenyl, gegebenenfalls mit Halogen, C₁ bis C₄ Alkyl oder C₁ bis C₄ Alkoxy, oder dem Rest einer Aminosäure substituiert, ist.
Abgangsgruppe, wie hier verwendet wird, bedeutet eine funktionelle Gruppe, die von dem Molekül abgespalten wird, an welches sie unter geeigneten Bedingungen gebunden wurde.
Der Ausdruck Aminosäure umfasst natürlich vorkommende und synthetische Aminosäuren und umfasst, ist aber nicht beschränkt auf Alanyl, Valinyl, Leucinyl, Isoleucinyl, Prolinyl, Phenylalaninyl, Tryptophanyl, Methioninyl, Glycinyl, Serinyl, Threoninyl, Cysteinyl, Tyrosinyl, Asparaginyl, Glutaminyl, Aspartoyl, Glutaroyl, Lysinyl, Argininyl und Histindinyl.
Der Ausdruck Heteroaryl oder heteroaromatisch, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf eine aromatische Einheit, die in dem aromatischen Ring mindestens ein Schwefel-, Sauerstoff- oder Stickstoffatom umfasst. Nicht einschränkende Beispiele sind Furyl, Pyridyl, Pyrimidyl, Thienyl, Isothiazolyl, Imidazolyl, Tetrazolyl, Pyrazinyl, Benzofuranyl, Benzothiophenyl, Chinolyl, Isochinolyl, Benzothienyl, Isobenzofuryl, Pyrazolyl, Indolyl, Isoindolyl, Benzimidazolyl, Purinyl, Carbazolyl, Oxazolyl, Thiazolyl, Isothiazolyl, 1,2,4-Thiadiazolyl, Isooxazolyl, Pyrrolyl, Chinazolinyl, Pyridazinyl, Cinnolinyl, Phthalazinyl, Chinoxalinyl, Xanthinyl, Hypoxantinyl und Pteridinyl. Die funktionellen Sauerstoff- und Stickstoffgruppen auf der heterocyclischen Base können wie erforderlich oder gewünscht geschützt sein. Geeignete Schutzgruppe sind dem Fachmann gut bekannt und umfassen Trimethylsilyl, Dimethylhexylsilyl, t-Butyldimethylsilyl und t-Butyldiphenylsilyl, Trityl oder substituiertes Trityl, Alkylgruppen, Acylgruppen, wie zum Beispiel Acetyl und Propionyl, Methansulfonyl und p-Toluolsulfonyl.
Der Ausdruck lipophiles Proarzneimittel bezieht sich auf ein 1,3-Oxaselenolanylnukleosid, das einen kovalenten Substituenten enthält, der an der 5'-Hydroxylposition abspaltbar ist, wodurch das Nukleosid liphophiler wird als das Ausgangsnukleosid mit einer 5'-Hydroxylgruppe.
Der Ausdruck hydrophiles Proarzneimittel bezieht sich auf ein 1,3-Oxaselenolanylnukleosid, das an der 5'-Hydroxylposition einen kovalenten Substituenten enthält, der das Nukleosid hydrophiler als das Ausgangsnukleosid mit einer 5'-Hydroxylgruppe macht.
Die hier offenbarte Erfindung ist ein Verfahren und eine Zusammensetzung zur Behandlung einer HIV- oder HBV-Infektion und anderer Infektionen von Viren, die sich auf die gleiche Weise in Menschen oder anderen Wirtstieren replizieren, umfassend das Verabreichen einer wirksamen Menge eines 1,3-Oxaselenolanylnukleosids, eines pharmazeutisch verträglichen Derivats davon, einschließlich eines 1,3-Oxaselenolanylnukleosids mit einer 5'-Abgangsgruppe, einschließlich eines acylierten oder phosphorylierten Derivats oder eines pharmazeutisch verträglichen Salzes davon, gegebenenfalls in einem pharmazeutisch verträglichen Träger. Die Verbindungen dieser Erfindung besitzen entweder selbst antivirale Aktivität, wie zum Beispiel Anti-HIV-1-, Anti-HIV-2-, Anti-HBV- oder Anti-Affen-Immunschwächevirus- (Anti-SIV) Aktivität oder sie werden zu einer Verbindung metabolisiert, die antivirale Aktivität zeigt.
Die offenbarten Verbindungen oder deren pharmazeutisch verträglichen Derivate oder Salze, oder pharmazeutisch verträgliche Formulierungen, die diese Verbindungen enthalten, sind bei der Vorbeugung und Behandlung von HIV-Infektionen und anderen damit zusammenhängenden Zuständen, wie zum Beispiel der mit AIDS zusammenhängende Komplex (ARC), anhaltende verallgemeinerte Lymphknotenerkrankung (PGL), mit AIDS zusammenhängende neurologische Zustände, Anti-HIV-Antikörper-positive und HIV-positive Zustände, Kaposi Sarkom, Thrombozytopenie purpurea und passende Infektionen verwendbar. Zusätzlich können diese Verbindungen oder Formulierungen prophylaktisch zur Verhinderung oder Verzögerung des Fortschritts einer klinischen Krankheit in Individuen, die Anti-HIV-Antikörper- oder HIV-Antigen-positiv sind oder die HIV ausgesetzt waren, verwendet werden.
Die Verbindung oder deren pharmazeutisch verträgliche Derivate oder Salze oder pharmazeutisch verträgliche Formulierungen, die die Verbindung deren Derivate oder Salz enthalten, sind ebenfalls zur Vorbeugung und Behandlung von HBV-Infektionen und anderen damit zusammenhängende Zuständen, wie zum Beispiel Anti-HBV-Antikörper-positive und HBV-positive Zustände, durch HBV verursachte chronische Leberentzündung, Zirrhose, akute Hepatitis, fulminante Hepatitis, chronisch anhaltende Hepatitis und Müdigkeit verwendbar. Diese Verbindungen oder Formulierungen können ebenfalls prophylaktisch zum Verhindern oder Verzögern des Fortschritts einer klinischen Krankheit in Individuen, die Anti-HBV-Antikörper- oder HBV-Antigen-positiv sind oder die HBV ausgesetzt waren, verwendet werden.
Die Verbindung kann in einen pharmazeutisch verträglichen Ester durch Reaktion mit einem geeigneten Veresterungsmittel, zum Beispiel ein Säurehalogenid oder Anhydrid, umgewandelt werden. Die Verbindung oder ihr pharmazeutisch verträgliches Derivat kann in ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon auf herkömmliche Weise, zum Beispiel durch Behandlung mit einer geeigneten Base umgewandelt werden. Der Ester oder das Salz der Verbindung kann in die Ausgangsverbindung, zum Beispiel durch Hydrolyse umgewandelt werden.
Zusammengefasst umfasst die vorliegende Erfindung die folgenden Merkmale:

(a) 1,3-Oxaselenolannukleoside, wie vorstehend ausgeführt, und pharmazeutisch verträgliche Derivate und Salze davon,
(b) 1,3-Oxaselenolannukleoside und pharmazeutisch verträgliche Derivate und Salze davon zur Verwendung in der medizinischen Therapie, zum Beispiel für die Behandlung oder Prophylaxe einer HIV- oder HBV-Infektion,
(c) die Verwendung von 1,3-Oxaselenolannukleosiden und pharmazeutisch verträglichen Derivaten und Salzen davon bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung einer HIV- oder HBV-Infektion,
(d) pharmazeutische Formulierungen, umfassend 1,3-Oxaselenolannukleoside oder ein pharmazeutisch verträgliches Derivat oder Salz davon zusammen mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger oder Verdünnungsmittel,
(e) Verfahren zur Herstellung von 1,3-Oxaselenolannukleosiden und
(f) Verwendung von 1,3-Oxaselenolanylnukleosiden bei der Behandlung von viralen Infektionen durch Verabreichung in Kombination oder im Wechsel mit einem anderen antiviralen Mittel.

I. Wirksame Verbindung und physiologisch verträgliche Derivate und Salze davon
Die hier offenbarten wirksamen Verbindungen sind 1,3-Oxaselenolannukleoside, die in der racemischen Form oder in Form isolierter Enantiomere vorliegen.
Die wirksame Verbindung kann als jedes Derivat verabreicht werden, das bei Verabreichung an den Empfänger in der Lage ist, die Ausgangsverbindung direkt oder indirekt zur Verfügung zu stellen, oder das selbst die Aktivität aufweist. Nicht einschränkende Beispiele sind die pharmazeutisch verträglichen Salze (alternativ dazu als „physiologisch verträgliche Salze" bezeichnet) und die 5'- und N⁴-Pyrimidin oder N⁶-Purin acylierten oder alkylierten Derivate der wirksamen Verbindung (alternativ dazu als „physiologisch wirksame Derivate" bezeichnet). In einer Ausführungsform ist die Acylgruppe ein Carbonsäureester, wobei die nicht Carbonyleinheit der Estergruppe aus einem geraden, verzweigten oder cyclischen Alkyl oder niederen Alkyl, Alkoxyalkyl, einschließlich Methoxymethyl, Aralkyl, einschließlich Benzyl, Aryloxyalkyl, wie zum Beispiel Phenoxymethyl, Aryl, einschließlich Phenyl, gegebenenfalls substituiert mit Halogen, C₁ bis C₄ Alkyl oder C₁ bis C₄ Alkoxy, Sulfonatester, wie zum Beispiel Alkyl oder Aralkylsulfonyl einschließlich Methansulfonyl, Phosphat einschließlich aber nicht eingeschränkt auf Mono-, Di- oder Triphosphatester, Trityl oder Monomethoxytrityl, substituiertes Benzyl, Trialkylsilyl (zum Beispiel Dimethyl-5-butylsilyl) oder Diphenylmethylsilyl ausgewählt ist. Die Arylgruppen in den Estern umfassen gegebenenfalls eine Phenylgruppe.
Modifikationen der wirksamen Verbindung und besonders an den N⁴-Pyrimidinyl- oder N⁶-Purin- und 5'-O-Positionen können die biologische Verfügbarkeit und Metabolismusgeschwindigkeit der wirksamen Spezies beeinflussen, wodurch sie eine Kontrolle über die Abgabe der wirksamen Spezies zur Verfügung stellen. Weiterhin könne Modifikationen die antivirale Aktivität der Verbindung beeinflussen, wobei sie in manchen Fällen die Aktivität höher als die der Ausgangsverbindung machen. Dies kann einfach durch Herstellen des Derivats und Testen von dessen antiviraler Aktivität, entsprechend den hier beschriebenen Verfahren oder anderen dem Fachmann bekannten Verfahren, bewertet werden.
Nukleotid-Proarzneimittel
Jedes der hier beschriebenen Nukleotide kann als ein Nukleotid-Proarzneimittel zur Erhöhung der Aktivität, biologischen Verfügbarkeit, Stabilität oder zum anderweitigen Ändern der Eigenschaften des Nukleosids verabreicht werden. Im Allgemeinen wird eine Alkylierung, Acylierung oder andere lipophile Modifikation des Mono-, Di- oder Triphosphats des Nukleosids die Stabilität des Nukleotids erhöhen. Beispiele für Substituentengruppen, die ein oder mehrere Wasserstoffatome auf der Phosphateinheit ersetzen können, sind Alkyl, Aryl, Steroide, Kohlenwasserstoffe, einschließlich Zucker, 1,2-Diacylglycerol und Alkohole. Viele davon sind in R. Jones und N. Bischofberger, Antiviral Research, 27 (1995) 1–17 beschrieben. Von diesen können alle in Kombination mit den offenbarten Nukleosiden verwendet werden, um eine gewünschte Wirkung zu erzielen.
In einer Ausführungsform wird das 1,3-Oxaselenolanylnukleosid als ein 5'-Hydroxyl lipophiles Proarzneimittel zur Verfügung gestellt. Nicht einschränkende Beispiele von U.S. Patenten, die geeignete lipophile Substituenten, die in das Nukleosid, vorzugsweise an der 5'-OH-Position des Nukleosids kovalent eingebaut werden können, oder lipophile Präparate offenbaren, umfassen die U.S. Patente mit den Nummern 5,149,794 (22. Sept. 1992, Yatvin et al.); 5,194,654 (16. März 1993, Hostetler et al.); 5,223,263 (29. Juni 1993, Hostetler et al.); 5,256,641 (26. Okt. 1993, Yatvin et al.); 5,411,947 (2. Mai 1995, Hostetler et al.); 5,463,092 (31. Okt. 1995, Hostetler et al.); 5,543,389 (6. Aug. 1996, Yatvin et al.); 5,543,390 (6. Aug. 1996, Yatvin et al.); 5,543,391 (6. Aug. 1996, Yatvin et al.) und 5,554,728 (10. Sept. 1996, Basava et al.) auf deren Offenbarungsgehalte hier vollumfänglich Bezug genommen wird.
Fremde Patentanmeldungen, die lipophile Substituenten, die an die 1,3-Oxaselenolanylnukleoside der vorliegenden Erfindung gebunden werden können, oder lipophile Präparate offenbaren, umfassen die WO 89/02733, WO 90/00555, WO 91/16920, WO 91/18914, WO 93/00910, WO 94/26273, WO/15132, EP 0 350 287 , EP 93917054.4 und die WO 91/19721.
Weitere nicht einschränkende Beispiele von Derivaten der 1,3-Oxaselenolanylnukleoside sind diejenigen, die Substituenten enthalten, wie sie in den folgenden Veröffentlichungen beschrieben sind. Diese derivatisierten 1,3-Oxaselenolanylnukleoside können für die in dem Text beschriebenen Indikationen oder anderweitig als antivirale Mittel, einschließlich als Anti-HIV- oder Anti-HBV-Mittel verwendet werden. Ho, D. H. W. (1973) Verteilung der Kinase und Desaminase von 1β-D-Arabinofuranosylcytosin in Geweben von Mensch und Maus. Cancer Res. 33, 2816–2820; Holy A. (1993) Isopolare Phosphor-modifizierte Nukleotidanaloga. In: De Clercq (Herausg.), Advances in Antiviral Drug Design, Band I, JAI Press, Seiten 179–231; Hong, C. I., Nechaev, A., und West. C. R. (1979a) Synthese und Antitumoraktivität von 1β-3-Arabinofuranosylcytosinkonjugaten von Cortisol und Cortison. Biochem. Biophys. Rs. Commun. 88, 1223–1229; Hong, C. I., Nechaev, A., Kirisits, A. J. Buchheit, D. J. und West, C. R. 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II. Herstellung der wirksamen Verbindungen
Bis heute wurde die Herstellung von 1,3-Oxaselenolanylnukleosiden, wegen der Schwierigkeiten, auf die man beim Herstellen des 1,3-Oxaselenolanrings trifft, vermieden. Ein Verfahren für die Herstellung dieses Rings wird nun hier zur Verfügung gestellt. Eine Ausführungsform des Verfahrens ist in 1 erläutert. Es werden e benfalls Verfahren zur Herstellung isolierter β-D- (das heißt, 2S,5R) und β-L-1,3-Oxaselenolanyl- (das heißt, 2R,5S) Nukleosiden zur Verfügung gestellt. In 2 wird dieses Verfahren anhand eines Beispiels erläutert. Das Nummerierungsschema für die in den nachstehenden Beispielen verwendeten Verbindungen wird in 1 zur Verfügung gestellt.
Beispiel 1 Herstellung des 1,3-Oxaselenolanrings
Selenocyanat wurde durch das Verfahren von Kirby mit ausgezeichneten Ausbeuten hergestellt. In dem ersten Schritt wird Ethylbromacetat (BrCH₂CO₂Et) mit Kaliumselenylacetat in Alkohol zur Bildung von Selenocyanat 2 umgesetzt.
Zur Herstellung des Lactons 5 wurde anfangs versucht, das Selenocyanat 2 mit NaBH₄ zu reduzieren und den resultierenden Ester mit wässriger NaOH zur Selenolessigsäure zu hydrolysieren, die für die Herstellung des Oxaselenolanringsystems 5 verwendet werden könnten. Jedoch zersetzte sich die Selenolessigsäure während der Ansäuerung mit HCl bei einem pH-Wert von 2. Es wurde berichtet, dass Selenole ohne weiteres durch Sauerstoff in Luft zu stabilen Dimeren oxidiert werden können, die durch H₃PO₂ zurück zu Selenolen reduziert werden können. Es wurde entdeckt, dass die Reduktion der Bis(selenolessigsäure) zu Selenol sowie der Ringschluß in einer Einstufenreaktion ohne Isolierung der Zwischenprodukte stattfinden kann. Somit wurde das Dimer 3 mit einer Ausbeute von 81% durch Erhitzen unter Rückfluss von 1 mit KSeCN in Ethanol während 1 Stunde, gefolgt von Reduktion mit NaBH₄ bei 0°C während 20–30 Minuten hergestellt. Im Vergleich zu dem kürzlich berichteten Verfahren für die Herstellung von Diseleniden weist dieses Verfahren die Vorteile von milderen Reaktionsbedingungen, einer hohen Ausbeute und einer leichteren Aufarbeitung auf. Das Lacton 5 wurde dann mit einer Ausbeute von 33% durch Hydrolyse von 3 mit unter Rückfluss erhitzter wässriger Essigsäure (50%) während 24 Stunden, gefolgt von der Reduktion zu Selenolessigsäure mit H₃PO₂, die mit 2-Benzoyloxyacetaldehyd in Gegenwart von H₃PO₂ unter Stickstoff in situ kondensiert worden war, hergestellt. Für die Reduktion des Lactons 5 wurde festgestellt, dass DIBAL-H das Lacton über den Ester in THF selektiv reduzieren kann, während in Toluol keine Selektivität beobachtet wurde. Daher wurde Zuckeracetat 7 durch DIBAL-H-Reduktion von 5 in THF, gefolgt von einer in situ Acetylierung mit Essigsäurean hydrid, hergestellt. Die Kondensation des Acetats 7 ohne Reinigung mit silylierten Basen in Gegenwart von SnCl₄ oder TMSOTf ergab nicht trennbare Mischungen von α- und β-Isomeren 8a und 8b. Die Entfernung der Benzoylschutzgruppe von 8a und 8b durch Methylamin oder Ammoniak in Methanol ergab die Endnukleoside als eine α/β-Mischung. Das α-Cytosinnukleosid wurde durch wiederholte Umkristallisierung der α/β-Mischung aus MeOH/Et₂O und dann Methanol erhalten, während das β-Cytosinnukleosid (9a) durch HPLC-Trennung der Stammlösung (C₁₈-Säule, 20% MeOH in H₂O) erhalten wurde. Die β- und α-5-Fluorcytosinnukleoside wurde durch chromatographische Trennung der α/β-Mischung mit Silikagel erhalten. Die Strukturen der synthetisierten Selenolannukleoside wurden durch Elementaranalysen, ¹H und ¹³C NMR bestätigt. Stereochemische Zuordnungen wurden basierend auf 2D-NOESY-Experimenten, bei denen eine Korrelation zwischen dem 2'-H und 5'-H des β-Isomers 9b beobachtet wurde, bestätigt, während eine Abwesenheit dieser Korrelation in dem α-Isomer 10b bemerkt wurde. Die Zuordnung der Stereochemie wurde ebenfalls durch die chemischen Hochfeld-Verschiebungen von 2'-H in 9a und 9b im Vergleich zu denjenigen von 10a und 10b aufgrund des Entschirmens durch die heterocyclischen Basen, unterstützt.
Stereochemie
Da die 1' und 4' Kohlenstoffatome der 1,3-Oxaselenolanyleinheit des Nukleosids chiral sind, können ihre nicht Wasserstoffsubstituenten (die Pyrimidin- oder Purinbase beziehungsweise die CHOR-Gruppen) entweder cis (auf derselben Seite) oder trans (auf gegenüberliegenden Seiten) bezüglich des Zuckerringsystems sein. Die vier optischen Isomere werden daher durch die folgenden Konfigurationen dargestellt (wenn die Zuckerkomponente in einer horizontalen Ebene ausgerichtet ist, so dass das Sauerstoffatom hinten ist): 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 C4'-Substituenten „nach unten") und trans (mit dem C2'-Substituenten „nach unten" und dem C4'-Substituenten „nach oben"). Die „D-Nukleoside" sind cis-Nukleoside in einer natürlichen Konfiguration und die „L-Nukleoside" sind cis-Nukleoside in der nicht natürlich vorkommenden Konfiguration.
Die Enantiomere des 1,3-Oxaselenolanylnukelosids wurde auf zwei Wegen erhalten; durch chirale Chromatographie des Nukleosids, entsprechend der Beschreibung in Beispiel 2, und durch fraktionierte Kristallisation der L-Mentholdiastereomere von 1,3-Oxaselenolan, gefolgt von Kondensation des getrennten 1,3-Oxaselenolanylnukleosids mit der gewünschten Base in Gegenwart einer Lewissäure, die den Oxaselenolanring nicht racemisiert.
Beispiel 2 Trennung der β-D- und β-L-Enantiomere von 2-Hydroxymethyl-4-(n-5'-cytosin-1'-yl)-1,3-oxaselenolan und 2-Hydroxymethyl-4-(n-5'-fluorcytosin-1'-yl)-1,3-oxaselenolan durch chirale Chromatographie
2-Hydroxymethyl-4-(N-5'-cytosin-1'-yl)-1,3-oxaselenolan und 2-Hydroxymethyl-4-(N-5'-fluorcytosin-1'-yl)-1,3-oxaselenolan wurden durch chirale Chromatographie getrennt. Die Verbindung (racemisch, ungefähr 2 mg) wurde in einer minimale Menge (ungefähr 400 μl) Methanol (HPLC-Qualität) gelöst. Für die Trennung wurden die folgenden Bedingungen verwendet: Waters HPLC-System; Säule: Chiralpak AS 4,6 × 250 mm; mobile Phase: 2-Propanol, Durchflußgeschwindigkeit: 0,80 ml/min; Detektor: UV-260 nm; eingeblasenes Gas: Helium; Einblasgeschwindigkeit: 25 ml/min/Lösungsmittelreservoir; Einspritzmenge: jedes mal 20 μl Lösung: Retentionszeiten; (–)-(2S,5R)-β-L-2',3'-Didesoxy-3'-selenocytidin, 5,50 min; (+)-(2R,5S)-β-D-2',3'-Didesoxy-3'-selenocytidin, 6,92 min; (–)-(2S,5R)-β-L-2',3'-Didesoxy-5-fluor-3'-selenocytidin, 5,97 min; (+)-(2R,5S)-β-D-2',3'-Didesoxy-5-fluor-3'-selenocytidin, 9,62 min. Die optischen Reinheiten der getrennten Verbindungen betrugen > 95% ee.
Beispiel 3 Trennung der β-D- und β-L-Enantiomere von 1,3-Oxaselenolanylzwischenprodukten durch Umwandlung zu Diastereomeren, gefolgt von Trennung der Diastereomere durch fraktionierte Kristallisation
(–)-L-Mentholcarboxyal. Zu einer Mischung aus (–)-L-Menthol (30 g, 0,2 mol) und Gluoxylsäure (36,8 g, 0,4 mol) in Toluol (1000 ml) wurde p-TsOH (5 g) gegeben und die Reaktionsmischung wurde bei 100°C während 3 Stunden gerührt. Nach Beendigung der Reaktion wurde p-TsOH mit Et₃N neutralisiert und zur Trockene einge dampft. Der Rückstand wurde in CHCl₃ (500 ml) gelöst, mit Wasser gewaschen (3 × 500 ml), die organische Schicht wurde gesammelt, getrocknet (Na₂SO₄) und eingedampft. Das Öl wurde aus Petrolether kristallisiert, woraus sich (–)-L-Mentholcarboxyal als weiße Kristalle 20 g (50%) ergaben: Smp. 82°C; ¹H NMR (CHCl₃) δ 9,40 (s, 1H, CHO), 4,78 (dt; J = 4,45, 11 Hz, 1H, 1-H), 0,75–2,03 (m, 19H); ¹³C NMR (CHCl₃) δ 184,41, 170,22, 87,13, 46,79, 40,40, 34,00, 31,42, 26,11, 23,28, 21,94, 20,68, 16,15, Berechnete Analyse für C₁₂H₂₀O₃; C, 67,89; H, 9,50; gefunden: C, 67,65; H, 9,67. M/S m/e 212,3 (M+).
[2-(1'R,2'S,5'R)-Menthyl-(5-on-1,3-oxaselenolan)]-L-carboxylat (11) und [2-(1'R,2'S,5'R)-Menthyl-(5-on-1,3-oxaselenolan)]-D-carboxylat
Zu einer Lösung von (–)-L-Mentholcarboxyal (6,4 g, 30 mmol) in Toluol (100 ml) wurde (SeCH₂COOH)₂ (4,15 g, 15 mmol) gegeben und die Reaktionsmischung wurde vorsichtig auf 100°C unter Rühren und unter Argonatmosphäre erhitzt. Hypohosphorige Säure (50% Lösung in Wasser, 2,7 ml) wurde während einer Stunde tropfweise zugegeben. Dann wurde die Reaktionsmischung unter Rückfuß während einer weiteren Stunde unter kräftigem Rühren und unter Argonatmosphäre erhitzt. Die Reaktionsmischung wurde auf 20 ml eingedampft, mit EtOAc (250 ml) verdünnt und mit Wasser (3 × 500 ml) gewaschen. Die organische Schicht wurde gesammelt, getrocknet (Na₂SO₄) und eingedampft. Der Rückstand wurde durch Säulenchromatographie über SiO₂ unter Verwendung der Mischung EtOAc-Hex (1 : 10, V/V als Elutionsmittel gereinigt, woraus sich 11 als ein Feststoff 3,9 g (77,5%) ergab. Die Kristallisation der Verbindungen der Mischung aus Hexanen bei Raumtemperatur ergab 11 als feine farblose Nadeln: Smp 106,5°C; [α]²⁵ _D = 59,86° (c 0,5, CHCl₃); ¹H NMR (CHCl₃) δ 5,83 (s, 1H, 2'-H), 4,77 (dt, J = 4,45, 12 Hz, 1H, 1-H), 3,97 (d, J = 15,34 Hz, 1H, 4'-H_b), 3,67 (dt, J = 15,35 Hz, ⁴J = 21,17 Hz, 1H, 4'-H_a), 0,75–2,03 (m, 19H); ¹³C NMR (CHCl₃) δ 173,97, 168,67, 76,88, 63,84, 47,07, 40,46, 34,02, 31,38, 26,07, 23,23, 22,65, 21,93, 20,71, 16,11, Berechnete Analyse für C₁₄H₂₂O₄Se: C, 50,45; H, 6,65; gefunden: C, 50,65; H, 6,62. MS m/e 333 (M+). Kristallisation der Ausgangslösung bei –5°C; [α]²⁵ _D = –111,71° (c 0,5, CHCl₃); ¹H NMR (CHCl₃) δ 5,83 (s, 1H, 2'-H), 4,78 (dt, J = 4,45, 12 Hz, 1H, 1-H), 3,95 (d, J = 15,41 Hz, 1H, 4'-H_a), 3,68 (dt, J = 15,45 Hz, ⁴J = 19,35 Hz, 1H, 4'-H_a), 0,75–2,03 (m, 19H); ¹³C NMR (CHCl₃) δ 173,98, 168,63, 76,15, 63,76, 46,95, 39,88, 34,01, 31,32, 26,22, 23,24, 22,98, 21,94, 20,74, 16,14. Berechnete Analyse für C₁₄H₂₂O₄Se: C, 50,45; H, 6,65; gefunden: C, 50,47; H, 6,63. MS m/e 333 (M+).
1-β-L-(2'-Hydroxymethyl-1,3'-oxaselenolan-5'yl)-5-fluorcytosin (15) und 1-α-L-(2'-Hydroxymethyl-1',3'-,-oxaselenolan-5'yl)-5-fluorcytosin (16)
Zu einer Lösung von Lithium-tri-tert-butoxyaluminiumhydrid (6 mmol, 6 ml 1 M Lösung in THF) wurde die Lactonlösung 11 (1 g, 3,33 mmol) in 5 ml THF tropfweise bei 10°C während einer Stunde unter Rühren und unter Argonatmosphäre gegeben. Dann wurde Essigsäureanhydrid (2 g, 20 mmol) langsam unter Rühren bei –5-0°C zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde eine weitere Stunde gerührt, mit EtOAc (100 ml) verdünnt, mit Wasser gewaschen (3 × 100 ml), getrocknet (Na₂SO₄) und zur Trockene eingeengt, woraus sich ein rohes 5'-Acetat 13 ergab. Das Zuckeracetat 13 wurde in CH₂Cl₂ (5 ml) gelöst und langsam zu dem silylierten 5-Fluorcytosin gegeben, das durch Rühren der Mischung aus 5-Fluorcytosin (0,34 g, 2,63 mmol), 2,4,6-Collidin (0,8 ml, 6,61 mmol) und tert-Butyldimethylsilyltrifluormethansulfonat (1,32 g, 5,08 mmol) während einer Stunde unter Argonatmosphäre hergestellt worden war. Zu der resultierenden Mischung wurde Iodtrimethylsilan (0,35 g, 1,75 mmol) gegeben, bei Raumtemperatur während 18 Stunden gerührt, mit CHCl₃ (100 ml) verdünnt, in wässrige Na₂S₂O₃ (100 ml) gegossen, mit Wasser gewaschen, getrocknet (Na₂SO₄) und zur Trockene eingeengt. Der Rückstand wurde durch Flash-Chromatographie über Silikagel unter Verwendung von CHCl₃ als Elutionsmittel gereinigt, woraus sich rohes 13 als Feststoff (0,15 g, 11,2%) ergab. ¹H NMR (CDCl₃) δ 8,35 (d, J = 6,3 Hz, 1H, 6-H), 7,55, 7,53 (2 × br s, 2H, NH₂), 6,45 (m, 1-h, 5'-H), 6,14 (m, 1H, 2'-H), 4,79 (m, 1H, 1-H), 3,66 (m, 2H, 6'-H_ab). Eine Lösung der Verbindung 14 (0,15 g, 0,33 mmol) in THF (10 ml) bei Raumtemperatur unter Argon während einer Stunde. Die Reaktionsmischung wurde eine weitere Stunde gerührt, mit MeOH (5 ml) abgeschreckt und die resultierende Mischung wurde auf eine kurze Säule mit Silikagel aufgebracht. Die Säule wurde mit einer Mischung aus EtOAc-Hex-MeOH (1 : 1 : 1, V/V, 100 ml) eluiert. Das Eluat wurde zur Trockene eingeengt und der resultierende Feststoff wurde über SiO₂ unter Verwendung von CHCl₃-EtOH (20 : 1, V/V als Elutionsmittel gereinigt, woraus sich eine Mischung aus β-L- (15) und α-L-Nukleosiden (16) als weißer Feststoff 0,033 g (34%) ergab. Die Mischung wurde wiederholt mittels einer Säule über SiO₂ unter Verwendung von vier Lösungsmitteln EtOAc-Hex-CHCl₃-EtOH (5 : 5 : 2 : 1, V/V als Elutionsmittelmischung getrennt.
1-β-L-(2'-Hydroxymethyl-1',3'-oxaselenolan-5'-yl)-5-fluorcytosin (15)
Weißer Feststoff (0,01 g, 10,2%); Smp 186–189°C (MeOH); [α]²⁵ _D = 55,69° (c 0,35, MeOH); UV(H₂)) λ_max 280,0 nm (ε 10646, pH-Wert 2), 280,0 nm (ε 7764, pH-Wert 11); ¹H NMR (DMSO-d₆) δ 8,07 (d, J = 7,1 Hz, 1H, 6-H), 7,92, 7,67 (2 × br s, 2H, NH₂, D₂O austauschbar), 6,06 (t, J = 2,96 Hz, 1-H, 5'-H), 5,42 (t, J = 4,82 Hz, 1H, 2'-H), 5,34 (t, J = 5,68 Hz, 1H, OH, D₂O austauschbar), 3,81 (m, 1H, 6'-H_a), 3,68 (m, 1H, 6'-H_b), 3,39 (dd, J = 4,84 Hz, 1H, 4'-H_b), 3,08 (dd, J = 8,11 Hz, 1H, 4'-H_a); ¹³C NMR (DMSO-d₆) δ 157,7 (C=O), 153,3 (4-C), 137,6 (6-C), 135,2 (5-C), 88,3 (5'-C), 78,2 (2'-C), 64,0 (6'-C), 28,9 (4'-C). Berechnete Analyse für C₈H₁₀O₃N₃FSe: C, 32,67, H, 3,43, N, 14,29; gefunden: C, 32,62; H, 3,51, N, 14,41; M/S m/e 295 (M+).
1-α-L-(2'-Hydroxymethyl-1',3'-oxaselenolan-5'-yl)-5-fluorcytosin (16)
Weißer Feststoff (0,013 g, 13,2%); Smp 193–195°C (MeOH); [α]²⁵ _D = +84,20° (c 0,26, MeOH); UV(H₂O) λ_max 279,5 nm (ε 7638, pH-Wert 7), 287,5 nm (ε 9015, pH-Wert 2), 281,0 nm (ε 6929, pH-Wert 11); ¹H NMR (DMSO-d₆) δ 7,91 (d, J = 7,1 Hz, 1H, 6-H), 7,88, 7,63 (2 × br s, 2H, NH₂, D₂O austauschbar), 6,35 (t, J = 4,95 Hz, 1-H, 5'-H), 5,63 (dd, J = 4,83 Hz, 1H, 2'-H), 5,28 (t, J = 5,67 Hz, 1H, OH, D₂O austauschbar), 3,70 (m, 1H, 6'-H_a), 3,53 (m, 1H, 6'-H_b), 3,47 (dd, J = 4,82 Hz, 1H, 4'-H_a), 3,24 (dd, J = 7,88 Hz, 1H, 4'-H_b); ¹³C NMR (DMSO-d₆) δ 157,8 (C=O), 153,2 (4-C), 137,3 (6-C), 134,9 (5-C), 88,6 (5'-C), 80,9 (2'-C), 65,5 (6'-C), 29,4 (4'-C). Berechnete Analyse für C₈H₁₀O₃N₃FSe: C, 32,67, H, 3,43, N, 14,29; gefunden: C, 32,59; H, 3,49, N, 14,20; M/S m/e 295 (M+). Die Synthese der Nukleoside 8 und 9 wurde auf dieselbe Weise von einem Lacton 3 (1 g, 3,33 mmol) ausgehend ausgeführt, woraus sich 1-β-D-(2'-Hydroxymethyl-1',3'-oxaselenolan-5'-yl)-5-fluorcytosin 8 ergab. Weißer Feststoff (0,007 g, 8,5%); Smp 186–189°C (MeOH); [α]²⁵ _D = +56,21° (c 0,33, Me-OH); UV(H₂O) λ_max 280,0 nm (ε 8576, pH-Wert 7), 289,0 nm (ε 10456, pH-Wert 2), 280,0 nm (ε 7795, pH-Wert 11); ¹H NMR (DMSO-d₆) δ 8,07 (d, J = 7,1 Hz, 1H, 6-H), 7,92, 7,67 (2 × br s, 2H, NH₂, D₂O austauschbar), 6,06 (5, J = 2,96 Hz, 1-H, 5'-H), 5,42 (5, J = 4,82 Hz, 1H, 2'-H), 5,34 (5, J = 5,68 Hz, 1H, OH, D₂O austauschbar), 3,81 (m, 1H, 6'-H_a), 3,68 (m, 1H, 6'-H_b), 3,39 (dd, J = 4,84 Hz, 1H, 4'-H_b), 3,08 (dd, J = 8,11 Hz, 1H, 4'-H_a); ¹³C NMR (DMSO-d₆) δ 157,7 (C=O), 153,3 (4-C), 137,6 (6-C), 135,2 (5-C), 88,3 (5'-C), 78,2 (2'-C), 64,0 (6'-C), 28,9 (4'-C). Berechnete Analyse für C₈N₁₀O₃N₃FSe: C, 32,67, H, 3,43, N, 14,29; gefunden: C, 32,57; H, 3,39, N, 14,35; M/S m/e 295 (M+).
1-α-D-(2'-Hydroxymethyl-1',3'-oxaselenolan-5'-yl)-5-fluorcytosin 9
Weißer Feststoff (0,01 g, 10%); Smp 193–195°C (MeOH); [α]²⁵ _D = +85,49° (c 0,31, MeOH); UV(H₂O) λ_max 279,5 nm (ε 7644, pH-Wert 7), 287,5 nm (ε 9067, pH-Wert 2), 281,0 nm (ε 6983, pH-Wert 11); ¹H NMR (DMSO-d₆) δ 7,91 (d, J = 7,1 Hz, 1H, 6-H), 7,88, 7,63 (2 × br s, 2H, NH₂, D₂O austauschbar), 6,35 (5, J = 4,95 Hz, 1-H, 5'-H), 5,63 (dd, J = 4,83 Hz, 1H, 2'-H), 5,28 (5, J = 5,67 Hz, 1H, OH, D₂O austauschbar), 3,70 (m, 1H, 6'-H_a); ¹³C NMR (DMSO-d₆) δ 157,8 (C=O), 153,2 (4-C), 137,3 (6-C), 134,9 (5-C), 88,6 (5'-C), 80,9 (2'-C), 65,5 (6'-C), 29,4 (4'-C). Berechnete Analyse für C₈H₁₀O₃N₃FSe: C, 32,67, H, 3,43, N, 14,29; gefunden: C, 32,67; H, 3,48, N, 14,47; M/S m/e 295 (M+).
Tabelle 1 liefert die Trennergebnisse für (+)-β-Se-FddC, (–)-β-Se-FddC, (+)-α-Se-FddC, (–)-α-Se-FddC und (–)-β-Se-ddC und vergleicht die Retentionszeiten und Absorptionswellenlängen dieser Verbindungen mit (–)-β-FTC und (+)-β-FTC.
Tabelle 1. Trennergebnisse
Tabelle 2 liefert die Auflösungs- und Trennfaktoren der auf ChiralPak AS getrennten Verbindungen. Der Trennfaktor ist als die Retentionszeit des zweiten eluierten Isomers minus der Totzeit, geteilt durch die Differenz aus der Retentionszeit des ersten eluierten Isomers und der Totzeit, definiert. Der Auflösungsfaktor ist als zweimal die Differenz aus der Retentionszeit der (+)- und (–)-Isomere, geteilt durch die Bandbreite der zwei Peaks definiert.
Tabelle 2. Vergleich der Trennungen auf ChiralPakAS. Chromatographische Bedingungen: mobile Phase, 2-Propanol, 100 μg wurden in 10 μl Methanol eingespritzt; UV-Nachweis bei 245 nm: Durchflussgeschwindigkeit in ml/min
Tabelle 3 gibt die Wirkungen von verschiedenen Lösungsmittelverhältnissen und Durchflussgeschwindigkeiten auf die chirale Trennung von racemischem β-Se-ddC an.
Tabelle 3. Die Wirkungen von verschiedenen Lösungsmittelverhältnissen und Durchflussgeschwindigkeiten auf die chirale Trennung von racemischem β-Se-ddC
Mono-, Di- und Triphosphatderivate der wirksamen Nukeloside können wie beschrieben entsprechend veröffentlichten Verfahren hergestellt werden. Das Monophosphat kann entsprechend dem Verfahren von Imai et al., J. Org. Chem., 34(6), 1547–1550 (Juni 1969) hergestellt werden. Das Diphosphat kann entsprechend dem Verfahren von Davisson et al., J. Org. Chem., 52(9), 1794–1801 (1987) hergestellt werden. Das Triphosphat kann entsprechend dem Verfahren von Hoard et al., J. Am. Chem. Soc., 87(8), 1785–1788 (1965) hergestellt werden.
III. Kombinations- und alternierende Therapien
Es wurde erkannt, dass die Arzneimittel-resistenten Varianten von HIV und HBV nach einer längeren Behandlung mit einem antiviralen Mittel auftauchen können. Eine Arzneimittelresistenz findet typischerweise durch Mutation eines Gens, das für ein in dem viralen Lebenszyklus verwendetes Enzym kodiert, statt und besonders typische Enzyme sind im Falle von HIV Umkehrtranskriptase, Protease oder DNA-Polymerase und im Falle von HBV, DNA-Polymerase. Kürzlich wurde gezeigt, dass die Wirksamkeit eines Arzneimittels gegen eine HIV-Infektion durch Verabreichen der Verbindung in Kombination oder im Wechsel mit einer zweiten und vielleicht einer dritten antiviralen Verbindung, die eine von dem Grundarzneimittel verschiedene Mutation verursacht, verlängert, erhöht oder wiederhergestellt werden kann. Alternativ dazu kann die Pharmakokinetik, die biologische Verteilung oder andere Parameter des Arzneimittels durch eine derartige Kombinations- oder alternierende Therapie geändert werden. Im Allgemeinen wird typischerweise die Kombinationstherapie gegenüber der alternierenden Therapie bevorzugt, weil sie mehrfache gleichzeitige Beanspruchungen auf den Virus induzieren.
Das zweite antivirale Mittel zur Behandlung von HIV kann in einer Ausführungsform ein Umkehrtranskriptaseinhibitor (ein „RTI") sein, der entweder ein synthetisches Nukleosid (ein „NRTI") oder eine nicht Nukleosidverbindung (ein „NNRTI") sein kann. In einer alternativen Ausführungsform kann im Falle von HIV das zweite (oder dritte) antivirale Mittel ein Proteaseinhibitor sein. In anderen Ausführungsformen kann die zweite (oder dritte) Verbindung ein Pyrophosphatanalogon oder ein Fusionsbindungsinhibitor sein. Eine Liste, die in vitro und in vivo Resistenzdaten für eine Zahl antiviraler Verbindungen zusammenstellt, befindet sich in Schinazi et al., „Mutations in retroviral genes associated with drug resistance" International Antiviral News, Band 1(4), International Medical Press 1996.
Bevorzugte Verbindungen für eine Kombinations- oder alternierende Therapie zur Behandlung von HBV umfassen FTC (das (–)-Enantiomer oder das Racemat), L-FMAU, Interferon, β-D-Dioxolanylguanin (DXG), β-D-Dioxolanyl-2,6-diaminopurin (DAPD) und β-D-Dioxolanyl-6-chlorpurin (AVP), Famciclovir, Penciclovir, BMS-200475, Bis-bom-PMEA (Adefovir, Dipivoxil); Lobucavir, Ganciclovir und Ribavarin.
Bevorzugte Beispiele antiviraler Mittel, die in Kombination oder im Wechsel mit den hier veröffentlichten Verbindungen für die HIV-Therapie verwendet werden können, umfassen 2-Hydroxymethyl-5-(5-fluorcytosin-1-yl)-1,3-oxathiolan (FTC); das (–)-Enantiomer von 2-Hydroxymethyl-5-(cytosin-1-yl)-1,3-oxathiolan (3TC); Carbovir, Acyclovir, Interferon, AZT, DDI, DDC, D4T, CS-92 (3'-Azido-2',3-didesoxy-5-methylcytidin) und β-D-Dioxolannukleoside, wie zum Beispiel β-D-Dioxolanylguanin (DXG), β-D-Dioxolanyl-6-chlorpurin (ACP) und MKC-442 (6-Benzyl-1-(ethoxymethyl)-5-isopropyluracil.
Bevorzugte Proteaseinihibitoren umfassen Crixovan (Merck), Nelfinavir (Agouron), Ritonavir (Abbot), Saquinavir (Roche) und DMP-450 (DuPont Merck).
Nicht einschränkende Beispiele von Verbindungen, die in Kombination oder im Wechsel mit jedem der 1,3-Oxaselenolenylnukleosiden verabreicht werden können, umfassen (1S,4R)-4-[2-Amino-6-cyclopropylamino)-9H-purin-9-yl]-2-cyclopenten-1-methanolsuccinat („1592", ein Carboviranalogon, Glaxo Wellcome); 3TC: (–)-β-L-2',3'-Didesoxy-3'-thiacytidin (Glaxo Wellcome); α-APA R18893: ein Nitroanilinphenylacetamid; A-77003; auf einer C2-Symmetrie basierender Proteaseinhibitor (Abbott); A-75925: auf einer C2-Symmetrie basierender Proteaseinhibitor (Abbott); AAP-BHAP: Bisheteroarylpiperazinanalogon (Upjohn); ABT-538: auf einer C2-Symmetrie basierender Proteaseinhibitor (Abbott); AzddU: 3'-Azido-2',3'-didesoxyuridin; AZT: 3'-Azido-3'-desoxythymidin (Glaxo Wellcome); AZT-p-ddl: 3'-Azido-3'-desoxythymidilyl-(5',5')-2',3'-didesoxyinosinsäure (Ivax); BHAP: Bisheteroarylpiperazin; BILA 1906: N-{1S-{{{3-[2S-{(1,1-Dimethylethyl)amino]carbonyl}-4R-]-3-pyridinylmethyl)thio]-1-piperidinyl]-2R-hydroxy-1S-(phenylmethyl)propyl]amino]carbonyl]-2-methylpropyl}-2-chinolincarboxamid (Bio Mega/Boehringer-Ingelheim); BILA 2185: N-(1,1-Dimethylethyl)-1-[2S-[[2-2,6-dimethylphenoxy)-1-oxoethyl]amino]-2-R-hydroxy-4-phenylbutyl]-4R-pyridinylthio-2-piperidincarboxamid (Bio Mega/Boehringer-Ingelheim); BM + 51.0836: Thiazoloisoindolinonderivat; BMS 186,318: Aminodiolderivat HIV-1-Proteaseinhibitor (Bristo-Myers-Squibb); d4API: 9-[2,5-Dihydro-5-(phosphonomethoxy)-2-furan]adenin (Gilead); d4C: 2',3'-Didehydro-2',3'-didesoxycytidin; d4T: 2',3'-Didehydro-3'-desoxythymidin (Bristol-Myers-Squibb); ddC: 2',3'-Didesoxycytidin (Roche); ddl: 2',3'-Didesoxyinosin (Bristol-Myers-Squibb); DMP-266: 1 1,4-Dihydro-2H-3,1-benzoxazin-2-on; DMP-450: {[4R-(4-α,5-α,6-b,7-b)]Hexahydro-5,6-bis(hydroxy)-1,3-bis(3-amino)phenyl]methyl)-4,7-bis(phenylmethyl)-2H-1,3-diazepin-2-on}bismesylat (Avid); DXG: (–)-β-D-Dioxolanguanosin (Triangle); EBU-dM: 5-Ethyl-1-ethoxymethyl-6-(3,5-dimethylbenzyl)uracil; E-EBU: 5-Ethyl-1-ethoxymethyl-6-benzyluracil; DS: Dextransulfat; E-EPSeU: 1-(Ethoxymethyl)-(6-phenylselenyl)-5-ethyluracil; E-EPU: 1-(Ethoxymethyl)-(6-phenylthio)-5-ethyluracil, FTC: β-2',3'-Didesoxy-5-fluor-3'-thiacytidin (Triangle); HBY097: S-4-Isopropoxycarbonyl-6-methoxy-3-(methylthiomethyl)-3,4-dihiydrochinoxalin-2(1H)-thion; HEPT: 1-[2- Hydroxyethoxy)methyl]-6-(phenylthio)thymin; HIV-1: menschlicher Immunschwächevirus Typ 1; JM2763: 1,1'-(1,3-Propandiyl)-bis-1,4,8,11-tetraazacyclotetradecan (Johnson Matthey); JM3100: 1,1'-[1,4-Phenylenbis-(methylen)]-bis-1,4,8,11-tetraazacyclotetradecan (Johnson Matthey); KNI-272: (2S,3S)-3-Amino-2-hydroxy-4-phenylbutyrsäure-enthaltendes Tripeptid; L-697,593: 5-Ethyl-6-methyl-3-(2-Phthalimidethyl)pyridin-2(1H)-on; L-735,524: Hydroxyaminopentanamid HIV-1 Proteaseinhibitor (Merck); L-697,661: 3-{[(4,7-Dichlor-1,3-benzoxazol-2-yl)methyl]amino}-5-ethyl-6-methylpyridin-2(1H)-on; L-FDDC: (0)-β-L-5-Fluor-2',3'-didesoxycytidin; L-FDDC: (–)-β-L-5-Fluordioxolancytosin; MKC-442: 6-Benzyl-1-ethoxymethyl-5-isopropyluracil (I-EBU: Triangle/Mitsubishi); Nevirapin: 11-Cyclopropyl-5,11-dihydro-4-methyl-6H-dipyridol[3,2-b:2',3'-e]diazepin-6-on (Boehringer-Ingelheim); NSC64800: 1-Benzyloxymethyl-5-ethyl-6-(alphapyridylthio)uracil (E-BPTU); P9941: [2-Pyridylacetyl-IlePheAla-y(CHOH)]2 (Dupont Merck); PFA: Phosphonoformat (Foscarnet; Astra); PMEA: 9-(2-Phosphonylmethoxyethyl)adenin (Gilead); PMPA: (R)-9-(2-Phosphonylmethoxypropyl)adenin (Gilead; Ro 31-8959: Hydroxyethylaminderivat HIV-1 Proteaseinhibitor (Roche); RPI-312: Peptidylproteaseinhibitor, 1-[(3s)-3-(n-alpha-Benzyloxycarbonyl)-1-asparginyl)amino-2-hydroxy-4-phenylbutyryl]-n-tert-butyl-1-prolinamid; 2720: 6-Chlor-3,3-dimethyl-4-(isopropenyloxycarbonyl)-3,4-dihydrochinoxalin-2(1H)thion; SC-52151: zu Hydroxyethylharnstoff isosterischer Proteaseinhibitor (Searle); SC-55389A: zu Hydroxyethylharnstoff isosterischer Proteaseinhibitor (Searle); TIBO R82150: (+)-(5S)-4,5,6,7-Tetrahydro-5-methyl-6-(3-methyl-2-butenyl)imidazo-[4,5,1-jk]-[1,4]benzodiazepin-2(1H)-thion (Janssen); TIBO 82913: (+)-(5S)-4,5,6,7-Tetrahydro-9-chlor-5-methyl-6-(3-methyl-2-butenyl)imidazo-[4,5,1-jk]-[1,4]benzodiazepin-2(1H)-thion (Janssen); TSAO-m3T: [2',5'-Bis-O-tert-butyldimethylsilyl)-3'-spiro-5'-(4'-amino-1',2'-oxathiol-2',2'-dioxid)]-b-D-pentofuranosyl-N3-methylthymin; U90152: 1-[3-[1-Methylethyl)amino]-2-pyridinyl]-4-[[5-[(methylsulfonyl)amino]-1H-indol-2yl]carbonyl]piperazin; UC: Thiocarboxanilidderivate (Uniroyal); UC-781 = N-[4-Chlor-3-(3-methyl-2-butenyloxy)phenyl]-2-methyl-3-furancarbothioamid; UC-82 = N-[4-Chlor-3-(3-methyl-2-butenyloxy)phenyl]-2-methyl-3-thiophencarbothioamid; VB 11,328: Hydroxyethylsulfonamidproteaseinhibitor (Vertex); VS-478: Hydroxyethylsulfonamidproteaseinhibitor (Vertex); XM 323: cyclischer Harnstoffproteaseinhibitor (Dupont Merck).
IV. Fähigkeit von 1,3-Oxaselenolanylnukleosiden zur Hemmung der Replikation von HIV und HBV
Die Fähigkeit von Nukleosiden zur Hemmung von HIV kann durch verschiedene experimentelle Techniken gemessen werden. Die hier verwendete und nachstehend ausführlich beschriebene Technik misst die Hemmung der viralen Replikation in Phytohämagglutinin (PHA) stimulierten menschlichen peripheren mononuklearen Blutzellen (PBM), die mit HIB-1 (Stamm LAV) infiziert sind. Die Menge an hergestelltem Virus wurde durch Messen des Virus-kodierten Umkehrtranskriptase-Enzyms bestimmt. Die Menge an hergestelltem Enzym ist zur Menge an hergestelltem Virus proportional.
Beispiel 4 Anti-HIV-Aktivität von 1,3-Oxaselenolanylnukleosiden
2-Hydroxymethyl-4-(N-5'-cytosin-1'-yl)-1,3-oxaselenolan und 2-Hydroxymethyl-4-(N-5'-fluorcytosin-1'-yl)-1,3-oxaselenolan wurden auf Anti-HIV-Aktivität getestet.
Drei Tage alte Phytohämagglutinin-stimulierte PBM-Zellen (10⁶ Zellen/ml) von Hepatits B- und HIV-1 seronegativen gesunden Spendern wurden mit HIV-1 (Stamm LAV) mit einer Konzentration infiziert, die ungefähr das 100-fache der 50% Gewebeinfektionsdosierung (TICD 50) pro ml betrug, und in Gegenwart oder in Abwesenheit verschiedener Konzentrationen an antiviralen Verbindungen kultiviert.
Näherungsweise eine Stunde nach der Infektion wurde das Medium mit der zu testenden Verbindung (das 2-fache der Endkonzentration im Medium) oder ohne der Verbindung in die Kolben (5 ml, Endvolumen 10 ml) gegeben. AZT wurde als positive Kontrolle verwendet.
Die Zellen wurden dem Virus ausgesetzt (ungefähr 2 × 10⁵ dpm/ml, entsprechend der Bestimmung durch einen Umkehrtranskriptaseassay) und in einen CO₂-Inkubator gegeben. HIV-1 (Stamm LAV) wurde von dem Center for Disease Control, Atlanta, Georgia erhalten. Die zum Kultivieren der PBM-Zellen, Ernten des Virus und Bestimmen der Umkehrtranskriptaseaktivität verwendeten Verfahren waren die von McDougal et al. (J. Immun. Meth. 76, 171–183, 1985) und Spira et al. (J. Clin. Meth. 25, 97–99, 1987) beschriebenen, außer, dass in dem Medium Fungizon nicht enthalten war (siehe Schinazi et al., Antimicrob. Agents Chemother, 32, 1784–1787 (1988); id., 34: 1061–1067 (1990)).
Am Tag 6 wurden die Zellen und der Überstand in ein 15 ml Röhrchen überführt und mit ungefähr 900 g während 10 Minuten zentrifugiert. Fünf ml Überstand wurden entfernt und der Virus wurde durch Zentrifugation mit 40000 Upm während 30 Minuten (Beckman 70.1 Ti-Rotor) konzentriert. Das gelöste Viruspellet wurde zur Bestimmung der Gehalte an Umkehrtranskriptase verarbeitet. Die Ergebnisse sind in dpm/ml Probenüberstand ausgedrückt. Der Virus von kleineren Überstandvolumina (1 ml) kann vor Auflösung und Bestimmung der Umkehrtranskriptasegehalte ebenfalls durch Zentrifugation konzentriert werden.
Die mittlere wirksame (EC₅₀) Konzentration wurde durch das mittlere Wirkungsverfahren (Antimicrob. Agents Chemother, 30, 491–498 (1986)) bestimmt. Kurz gesagt, die prozentuale Hemmung des Virus, entsprechend der Bestimmung aus den Messungen der Umkehrtranskriptase, wird gegen die mikromolare Konzentration der Verbindung aufgetragen. EC₅₀ ist die Konzentration der Verbindung, bei der es eine Hemmung der viralen Vermehrung um 50% gibt.
Mitogen-stimulierte nicht infizierte menschliche PBM-Zellen (3,8 × 10⁵ Zellen/ml) wurden in Gegenwart und Abwesenheit eines Arzneimittels unter ähnlichen Bedingungen, wie sie für den vorstehend beschriebenen antiviralen Assay verwendet wurden, kultiviert. Die Zellen wurden nach 6 Tagen unter Verwendung eines Hämozytometers und des Trypanblau-Ausschlußverfahrens, wie von Schinazi et al., Antimicrobial Agents und Chemotherapy, 22(3), 499 (1982)) beschrieben wurde, gezählt. IC₅₀ ist die Konzentration der Verbindung, die 50% des normalen Zellwachstums hemmt.
Tabelle 4 stellt die EC₅₀-Werte (Nukleosidkonzentration, die die Virusreplikation in PBM-Zellen um 50% hemmt, geschätzter Fehlerfaktor von 10%) und IC₅₀-Werte (Nukleosidkonzentration, die 50% des Wachstums von Mitogen-stimulierten nicht infizierten menschlichen PBM-Zellen, CEM-Zellen und Vero-Zellen hemmt) von 2- Hydroxymehtyl-4-(N-5'-cytosin-1'-yl)-1,3-oxaselenolan und 2-Hydroxymethyl-4-(N-5'-fluorcytosin-1'-yl)-1,3-oxaselenolan zur Verfügung.
Tabelle 4. Anti-HIV-Aktivitäten von Oxaselenolannukleosiden
Tabelle 5 stellt die prozentuale Reinheit, EC₅₀-Werte (μM), EC₉₀-Werte (μM) und IC₅₀-Werte in PBM-Zellen für racemisches β-Se-ddC, dessen (+)- und (–)-Isomeren, und für racemisches β-Se-FddC, dessen (+)- und (–)-Isomeren, zur Verfügung.
Tabelle 5. Anti-HIV-Aktivität und Zytotoxizität von Racematen und Enantiomeren von Oxaselenolancytosinnukleosiden
Die Anti-HIV-Aktivität von β-Se-ddC, dessen (+)- und (–)-Isomeren und recamischem β-Se-FddC, dessen (+)- und (–)-Isomeren wurde ebenfalls in PBM-Zellen getestet, die mit HIV infiziert waren, der in dem Umkehrtranskriptasegen am Codon 184 eine Mutation aufwies. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 zur Verfügung gestellt. Wie aufgezeigt ist, zeigt racemisches und (–)-β-Se-ddC eine signifikante Aktivität gegen den mutierten Virus.
Tabelle 6. Wirkung von Oxaselenolancytosinnukleosiden gegen kloniertes M184 HIV-1

Beachte: FI(-fache Zunahme) EC₅₀ = EC₅₀-Daten von geklonten Virus/EC₅₀-Daten von xxBRU

Beispiel 5 Anti-HBV-Aktivität von 1,3-Oxaselenolanylnukleosiden
Die Fähigkeit der wirksamen Verbindungen zur Hemmung des Viruswachstums in 2.2.15 Zellkulturen (HepG2-Zellen, die mit dem Hepatitisvirion transformiert wurden) kann, wie nachstehend ausführlich beschrieben ist, bewertet werden.
Eine Zusammenfassung und Beschreibung des Assays für antivirale Wirkungen in diesem Kultursystem und die Analyse der HBV-DNA ist beschrieben worden (Korba und Milman, 1991, Antiviral Res., 15: 217). Die antiviralen Bewertungen wurden mit zwei getrennten Zelldurchgängen durchgeführt. Alle Vertiefungen wurden in allen Platten mit der gleichen Dichte und zur gleichen Zeit geimpft.
Aufgrund der inhärenten Schwankungen in den Gehalten von sowohl der intrazellulären als auch der extrazellulären HBV-DNA werden nur Erniedrigungen um mehr als das 3,5-fache (für die HBV-Virion-DNA) oder das 3,0-fache (für die HBV-DNA-Replikationszwischenprodukte), ausgehend von den durchschnittlichen Gehalten für diese HBV-DNA-Formen in nicht behandelten Zellen, als statistisch signifikant (P < 0,05) betrachtet. Die Gehalte integrierter HBV-DNA in jedem zellulären DNA- Präparat (die in diesen Experimenten auf einer Basis pro Zelle konstant bleiben) werden zum Berechnen der Gehalte an intrazellulären HBV-DNA-Formen verwendet, wobei sichergestellt ist, dass zwischen den einzelnen Proben gleiche Mengen an Zell-DNA verglichen werden.
Typische Werte für extrazelluläre HBV-Virion-DNA in unbehandelten Zellen liegen im Bereich von 50 bis 150 pg/ml Kulturmedium (durchschnittlich näherungsweise 76 pg/ml). Intrazelluläre HBV-DNA-Replikationszwischenprodukte in unbehandelten Zellen liegen im Bereich von 50 bis 100 μg/pg Zell-DNA (durchschnittlich näherungsweise 74 pg/μg Zell-DNA). Im Allgemeinen sind Erniedrigungen in den Gehalten von intrazellulärer HBV-DNA aufgrund der Behandlung mit antiviralen Verbindungen weniger deutlich und finden langsamer statt als Erniedrigungen in den Gehalten von HBV-Virion-DNA (Korba und Milman, 1991, Antiviral Res., 15: 217).
Die Art, auf die die Hybridisierungsanalysen für diese Experimente durchgeführt werden, resultiert in einer Äquivalenz von näherungsweise 1,0 pg intrazellulärer HBV-DNA auf 2–3 genomische Kopien pro Zelle und 1,0 pg/ml extrazellulärer HBV-DNA auf 3 × 10⁵ virale Teilchen/ml.
Toxizitätsanalysen können zum Bewerten durchgeführt werden, ob jegliche beobachteten antiviralen Wirkungen auf eine allgemeine Wirkung auf die Zelllebensfähigkeit zurückzuführen sind. Ein Verfahren, das verwendet werden kann, ist die Messung der Aufnahme von neutralem roten Farbstoff, ein Standard und weit verbreitet verwendeter Assay für die Zelllebensfähigkeit in einer Vielzahl von Virus-Wirtssystemen, einschließlich HSV und HIV. Die Toxizitätsanalysen werden in Gewebekulturplatten mit flachem Boden und 96 Vertiefungen durchgeführt. Die Zellen für die Toxizitätsanalysen werden kultiviert und mit Testverbindungen mit demselben Programm behandelt, wie es für die antiviralen Berechnungen nachstehend beschrieben ist. Jede Verbindung wird bei 4 Konzentrationen, jede in dreifach vorhandenen Kulturen (Vertiefungen „A", „B" und „C") getestet. Die Aufnahme des neutralroten Farbstoffs wird zum Bestimmen des relativen Toxizitätsgehalts bestimmt. Die Extinktion des verinnerlichten Farbstoffs bei 510 nm (A_sin) wird für die quantitative Analyse verwendet. Die Werte sind als prozentualer Anteil der durchschnittlichen A_sin-Werte in 9 einzel nen Kulturen der unbehandelten Zellen, die auf denselben Platten mit 96 Vertiefungen wie die Testverbindungen bewahrt wurden, dargestellt.
Beispiel 6 Verwendung von 1,3-Oxaselenolanylnukleosiden zur Behandlung von abnormaler Zellwucherung
Einige der hier beschriebenen 1,3-Oxaselenolanylnukleoside können zur Behandlung von abnormaler Zellwucherung, einschließlich Tumore und Krebs, verwendet werden. Das Ausmaß der antiproliferativen Aktivität kann leicht durch Untersuchen der Verbindung, entsprechend dem nachstehenden Verfahren in einer CEM-Zelle oder anderem Tumor oder durch einen proliferativen Zelllinienassay bewertet werden. CEM-Zellen sind menschliche Lymphknotentumorzellen (eine T-lymphoblastoide Zellinie, die von ATCC, Rockvielle, MD erhalten werden kann). Die Toxizität einer Verbindung gegen CEM-Zellen stellte eine brauchbare Information im Hinblick auf die Aktivität der Verbindung gegen Tumore zur Verfügung. Die Toxizität wird als IC₅₀ in Mikromol gemessen). Der IC₅₀-Wertbezieht sich auf die Konzentration einer Testverbindung, die das Wachstum von 50% der Tumorzellen in der Kultur hemmt. Je niedriger der IC₅₀-Wert ist, umso wirksamer ist die Verbindung als ein Antitumormittel. Im Allgemeinen zeigt ein 1,3-Oxaselenolanylnukleosid eine Antitumoraktivität und kann zur Behandlung einer abnormalen Zellwucherung verwendet werden, wenn es eine Toxizität in CEM oder einer anderen unsterblich gemachten Tumorzellinie von weniger als 10 Mikromol, bevorzugter weniger als näherungsweise 5 Mikromol und besonders bevorzugt von weniger als 1 Mikromol zeigt.
Arzneimittellösungen, einschließlich Cycloheximid als positive Kontrolle werden in dreifacher Ausführung in einem 50 μl Wachstumsmedium mit der doppelten Endkonzentration aufgebracht und man lässt sie bei 37°C in einem Inkubator mit 5% CO₂ äquilibrieren. Log-Phasen-Zellen werden in 50 μl Wachstumsmedium auf eine Endkonzentration von 2,5 × 10³ (CEM und SK-MEL-28), 5 × 10³ (MNAN, MDA-MB-435s, SKMES-1, DU-145, Lncap) oder 1 × 10⁴ (PC-3, MCF-7) Zellen/Vertiefung gegeben und während 3 (DU-145, PC-3, MNAN), 4 (MCF-7, SK-MEL-28, CEM) oder 5 (SK-MES-1, MDA-MB-435s, LNCaP) Tagen bei 37°C unter einer 5% CO₂-Luftatmosphäre inkubiert. Kontrollvertiefungen enthalten nur die Medien (Blindprobe) und Zellen plus Medien ohne Arzneimittel. Nach der Wachstumsphase werden zu jeder Vertiefung 15 μl Zelltiter 96-Kitassayfarbstofflösung (Promega, Madison, WI) gegeben und die Platten werden 8 Stunden bei 37°C in einem Inkubator mit 5% CO₂ inkubiert. Zu jeder Vertiefung wird Promega Zelltiter 96-Kitassaystopplösung gegeben und 4–8 Stunden in dem Inkubator inkubiert. Die Extinktion wird bei 570 nm, wobei die Vertiefungen, die nur das Medium enthielten, ausgespart wurden, unter Verwendung eines Biotek Biokinetiks Plattenlesers (Biotek, Winooski, VT) abgelesen. Die durchschnittliche prozentuale Hemmung des Wachstums wird im Vergleich zu der unbehandelten Kontrolle berechnet. IC₅₀, IC₉₀, Steigung und r-Wert werden durch das Verfahren von Chou und Talaly berechnet. Chou T-C, Talaly P. Quantitative analysis of dose-effect relationships: The combined effects of multiple drugs or enzyme inhibitors. Adv. Enzyme Regul. 1984, 22: 27–55.
IV. Herstellung pharmazeutischer Zusammensetzungen
Menschen, die an Erkrankungen leiden, die durch irgendeine der hier beschriebenen Krankheiten, einschließlich HIV-Infektion, HBV-Infektion oder abnormale Zellwucherung, verursacht werden, können durch Verabreichen einer wirksamen Menge eines 1,3-Oxaselenolanylnukleosids, gegebenenfalls in einem pharmazeutisch verträglichen Träger oder Verdünnungsmittel, an den Patienten behandelt werden. Die wirksamen Materialien können über jeden geeigneten Weg, zum Beispiel oral, parenteral, intravenös, intradermal, subkutan oder topisch in flüssiger oder fester Form verabreicht werden.
Die wirksame Verbindung ist in dem pharmazeutisch verträglichen Träger oder Verdünnungsmittel in einer Menge enthalten, die ausreichend ist, um eine therapeutisch wirksame Menge der Verbindung an einen Patienten abzugeben, um die virale Replikation in vivo, insbesondere die HIV- und HBV-Replikation, zu hemmen, ohne ernsthafte toxische Wirkungen in dem behandelten Patienten zu verursachen. „Inhibierende Menge" bedeutet eine Menge eines wirksamen Bestandteils, die zur Ausübung einer Hemmwirkung, wie sie zum Beispiel durch einen Assay, wie die hier beschriebenen, gemessen wird, ausreicht.
Eine für die gesamten vorstehend erwähnten Zustände bevorzugte Dosis der Verbindung wird im Bereich von ungefähr 1 bis 50 mg/kg, vorzugsweise 1 bis 20 mg/kg Körpergewicht pro Tag, allgemeiner im Bereich von 0,1 bis ungefähr 100 mg pro Kilogramm Körpergewicht des Empfängers pro Tag liegen. Der wirksame Dosierungsbereich der pharmazeutisch verträglichen Derivate kann basierend auf dem Gewicht des abzugebenden Ausgangsnukleosids berechnet werden. Zeigt das Derivat selbst eine Aktivität, kann die wirksame Dosierung wie vorstehend unter Verwendung des Gewichts des Derivats oder durch andere dem Fachmann bekannten Mittel geschätzt werden.
Die Verbindung wird praktischerweise in Einheiten oder jeder geeigneten Dosierungsform, einschließlich, aber nicht eingeschränkt auf eine, die 7 bis 3000 mg, vorzugsweise 70 bis 1400 mg des wirksamen Bestandteils pro Einheitsdosierungsform enthält, verabreicht. Üblicherweise ist eine orale Dosierung mit 50–1000 mg praktisch.
Idealerweise sollte der wirksame Bestandteil verabreicht werden, um Peakplasmakonzentrationen der wirksamen Verbindung von ungefähr 0,2 bis 70 pM, vorzugsweise ungefähr 1,0 bis 10 μM zu erreichen. Dies kann zum Beispiel durch intravenöse Injektion einer 0,1 bis 5%-igen Lösung des wirksamen Bestandteils, gegebenenfalls in Salzlösung oder durch Verabreichen des wirksamen Bestandteils als Bolus, erreicht werden.
Die Konzentration der wirksamen Verbindung in der Arzneimittelzusammensetzung wird von den Absorbierungs-, Inaktivierungs- und Ausscheidungsgeschwindigkeiten des Arzneimittels, sowie von anderen dem Fachmann bekannten Faktoren abhängen. Es ist zu beachten, dass die Dosierungswerte ebenfalls mit der Schwere des zu lindernden Zustandes variieren werden. Es ist verständlich, dass für jede spezielle Versuchsperson spezifische Dosierungsbereiche, entsprechend dem individuellen Bedarf und der professionellen Meinung von der Person, die verabreicht oder die die Verabreichung der Zusammensetzungen beaufsichtigt, mit der Zeit angepasst werden sollten, und dass die hier ausgeführten Konzentrationsbereiche nur beispielhaft sind und keine Einschränkung des Umfangs oder der Praxis der beanspruchten Zusammensetzung beabsichtigen. Der wirksame Bestandteil kann auf einmal verabreicht werden oder er kann in eine Zahl kleinerer Dosen, die in variierenden Zeitabständen verabreicht werden, geteilt werden.
Eine bevorzugte Art der Verabreichung der wirksamen Verbindung ist oral. Orale Zusammensetzungen werden im Allgemeinen ein inertes Verdünnungsmittel oder einen genießbaren Träger enthalten. Sie können in Gelatinekapseln eingeschlossen oder in Tabletten gepresst sein. Zum Zwecke der oralen therapeutischen Verabreichung kann die wirksame Verbindung in Arzneimittelträgern eingeschlossen sein und in Form von Tabletten, Pastillen oder Kapseln verwendet werden. Pharmazeutisch kompatible Bindemittel und/oder Adjuvantien können als Teil der Zusammensetzung enthalten sein.
Die Tabletten, Pillen, Kapseln, Pastillen und dergleichen können jeden der folgenden Bestandteile oder Verbindungen ähnlicher Art enthalten: ein Bindemittel, wie zum Beispiel mikrokristalline Zellulose, Tragantgummi oder Gelatine; ein Arzneimittelträger, wie zum Beispiel Stärke oder Lactose, ein Aufschlussmittel, wie zum Beispiel Alginsäure, Primogel, oder Maisstärke, ein Schmiermittel, wie zum Beispiel Magnesiumstearat oder Sterotes; ein Gleitmittel, wie zum Beispiel Siliziumdioxid; ein Süßstoff, wie zum Beispiel Sucrose oder Saccharin; oder ein Geschmacksmittel, wie zum Beispiel Pfefferminz, Methylsilicylat oder Orangengeschmack. Ist die Einheitsdosierungsform eine Kapsel, kann sie zusätzlich zu dem Material vom vorstehenden Typ einen flüssigen Träger, wie zum Beispiel ein Fettöl enthalten. Weiterhin können Einheitsdosierungsformen verschiedene andere Materialien, zum Beispiel Beschichtungen aus Zucker, Schellack oder andere enterische Mittel enthalten, die die physikalische Form der Dosierungseinheit modifizieren.
Die Verbindung kann als eine Komponente eines Elixiers, einer Suspension, eines Sirups, Oblate, Kaugummi oder dergleichen verabreicht werden. Ein Sirup kann zusätzlich zu den wirksamen Verbindungen Sucrose als Süßstoff und bestimmte Konservierungsstoffe, Farbstoffe und Färbungen und Geschmacke enthalten.
Die Verbindung oder ein pharmazeutisch verträgliches Derivat oder Salz davon kann ebenfalls mit anderen wirksamen Materialien, die die gewünschte Wirkung nicht beeinträchtigen, oder mit Materialien, die die gewünschte Wirkung ergänzen, wie zum Beispiel Antibiotika, Antimykotika, entzündungshemmende Mittel, Proteaseinhibitoren oder andere Nukleoside oder nicht Nukleosid-antivirale-Mittel, wie vorstehend ausführlicher erörtert wurde, gemischt werden. Lösungen oder Suspensionen, die für führlicher erörtert wurde, gemischt werden. Lösungen oder Suspensionen, die für eine parenterale, intradermale, subkutane oder topische Anwendung verwendet werden, können die folgenden Komponenten umfassen: ein steriles Verdünnungsmittel, wie zum Beispiel Wasser für die Injektion, Salzlösung, nichtflüssige Öle, Polyethylenglycole, Glycerin, Propylenglycol oder andere synthetische Lösungsmittel; antibakterielle Mittel, wie zum Beispiel Benzylalkohol oder Methylparabene; Antioxidatien, wie zum Beispiel Ascorbinsäure oder Natriumbisulfit; Chelatbildner, wie zum Beispiel Ethylendiamintetraacetat; Puffer, wie zum Beispiel Acetate, Citrate oder Phosphate und Mittel zur Anpassung der Tonizität, wie zum Beispiel Natriumchlorid oder Dextrose. Das parenterale Präparat kann in Ampullen, Einwegspritzen oder Mehrfachdosisfläschchen, die aus Glas oder Kunststoff hergestellt sind, eingeschlossen sein.
Bei einer intravenösen Verabreichung sind bevorzugte Träger physiologische Salzlösung oder phosphatgepufferte Salzlösung (PBS).
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die wirksamen Verbindungen mit Trägern hergestellt, die die Verbindung gegen schnelle Ausscheidung aus dem Körper schützen, wie zum Beispiel eine Formulierung mit kontrollierter Abgabe, einschließlich Implantate und mikroeingekapselte Abgabesysteme. Es können biologisch abbaubare, biologisch kompatible Polymere, wie zum Beispiel Ethylenvinylacetat, Polyanhydride, Polyglycolsäure, Collagen, Polyorthoester und Polymilchsäure verwendet werden. Verfahren zur Herstellung derartiger Formulierungen sind für den Fachmann offensichtlich. Die Materialien können ebenfalls von Alza Corporation kommerziell erhalten werden.
Liposomale Suspensionen (einschließlich auf infizierte Zellen gerichtete Liposomen mit monoklonalen Antikörpern gegen virale Antigene) werden ebenfalls als pharmazeutisch verträgliche Träger bevorzugt. Diese können entsprechend den dem Fachmann bekannten Verfahren, wie sie zum Beispiel in dem U.S. Patent Nr. 4,522,811 (auf dessen Offenbarungsgehalt hier vollumfänglich Bezug genommen wird) beschrieben sind, hergestellt werden. Zum Beispiel können Liposomformulierungen durch Auflösen geeigneter Lipid(e), wie zum Beispiel Stearoylphosphatidylethanolamin, Stearoylphosphatidylcholin, Arachadoylphosphatidylcholin und Cholesterin, in einem anorganischen Lösungsmittel, das dann verdampft wird, wobei ein dünner Film getrocknetes Lipid auf der Oberfläche des Behälters zurückbleibt, hergestellt werden. Eine wässrige Lösung der wirksamen Verbindung oder ihrer Monophosphat-, Diphosphat- und/oder Triphosphatderivate wird dann in den Behälter eingeführt. Dann wird der Behälter von Hand verwirbelt, um Lipidmaterial von den Seiten des Behälters freizusetzen und Lipidaggregate zu dispergieren, wobei sich die liposomale Suspension bildet.

Claims

1,3-Oxaselenolannukleosid der Formel:

wobei B ein Cytosin oder 5-Fluorcytosin ist, und R Wasserstoff, Acyl, ein Mono-, Di- oder Triphosphatester, ein stabilisiertes Phosphat oder ein Etherlipid, oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon ist, wobei Acyl sich auf einen Teil der Formel -C(O)R' bezieht, worin R' Alkyl, Aryl, Alkaryl, Aralkyl, heteroaromatisch, Alkoxyalkyl einschließlich Methoxymethyl, Arylalkyl einschließlich Benzyl, Aryloxyalkyl einschließlich Phenoxymethyl, Aryl einschließlich Phenyl, gegebenenfalls mit Halogen, C₁-C₄ Alkyl oder C₁-C₄ Alkoxy substituiert, oder ein Aminosäurerest ist.

1,3-Oxaselenolannukleosid nach Anspruch 1, wobei R Wasserstoff ist.

1,3-Oxaselenolannukleosid nach Anspruch 1, wobei R Acyl ist.

1,3-Oxaselenolannukleosid nach Anspruch 1, wobei R ein Monophosphat ist.

1,3-Oxaselenolannukleosid nach Anspruch 1, wobei R ein Diphosphat ist.

1,3-Oxaselenolannukleosid nach Anspruch 1, wobei R ein Triphosphat ist.

1,3-Oxaselenolannukleosid nach Anspruch 1, wobei R ein stabilisiertes Phosphat ist.

1,3-Oxaselenolannukleosid nach Anspruch 1, wobei R ein Lipidether ist.

1,3-Oxaselenolannukleosid nach Anspruch 1, wobei B Cytosin ist.

1,3-Oxaselenolannukleosid nach Anspruch 1, wobei B 5-Fluorcytosin ist.

1,3-Oxaselenolannukleosid nach Anspruch 1, welches 2-Hydroxymethyl-4-(N-5'-cytosin-1'-yl)-1,3-oxaselenolan oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon ist.

1,3-Oxaselenolannukleosid nach Anspruch 1, welches 2-Hydroxymethyl-4-(N-5'-fluorcytosin-1'-yl)-1,3-oxaselenolan oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon ist.

1,3-Oxaselenolannukleosid nach einem der Ansprüche 1 bis 12, welches entweder das β-L- oder β-D-Enantiomer als ein isoliertes Enantiomer ist.

1,3-Oxaselenolannukleosid nach einem der Ansprüche 1 bis 12, welches entweder das β-L- oder β-D-Enantiomer in praktisch reiner Form ist.

1,3-Oxaselenolannukleosid nach Anspruch 1, welches (–)-β-L-2-Hydroxymethyl-4-(N-5'-cytosin-1'-yl)-1,3-oxaselenolan oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon ist.

1,3-Oxaselenolannukleosid nach Anspruch 1, welches (–)-β-L-2-Hydroxymethyl-4-(N-5'-fluorcytosin-1'-yl)-1,3-oxaselenolan oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon ist.

1,3-Oxaselenolannukleosid nach Anspruch 15 oder 16, wobei das β-L- Enantiomer in isolierter Form vorliegt.

1,3-Oxaselenolannukleosid nach Anspruch 15 oder 16, wobei das β-L-Enantiomer in praktisch reiner Form vorliegt.

Pharmazeutische Zusammensetzung zur Behandlung einer HIV- oder HBV-Infektion in Menschen und anderen Wirtstieren, welche eine wirksame Menge eines 1,3-Oxaselenolannukleosids nach einem der Ansprüche 1 bis 18 zusammen mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger umfaßt.

Pharmazeutische Zusammensetzung zur Behandlung von viralen Infektionen in Menschen und anderen Wirtstieren, welche eine wirksame Menge eines 1,3-Oxaselenolannukleosids nach einem der Ansprüche 1 bis 18 in Kombination mit einem anderen antiviralen Mittel, gegebenenfalls mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger, umfaßt.

Pharmazeutische Zusammensetzung zur Behandlung einer HIV-Infektion in Menschen und anderen Wirtstieren, welche eine wirksame Menge eines 1,3-Oxaselenolannukleosids nach einem der Ansprüche 1 bis 18 in Kombination mit einem anderen antiviralen Mittel, gegebenenfalls mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger, umfaßt.

Pharmazeutische Zusammensetzung zur Behandlung einer HBV-Infektion in Menschen und anderen Wirtstieren, welche eine wirksame Menge eines 1,3-Oxaselenolannukleosids nach einem der Ansprüche 1 bis 18 in Kombination mit einem anderen antiviralen Mittel, gegebenenfalls mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger, umfaßt.

1,3-Oxaselenolannukleosid nach einem der Ansprüche 1 bis 18 zur Verwendung als ein Medikament.

Verwendung eines 1,3-Oxaselenolannukleosids nach einem der Ansprüche 1 bis 18 oder eines pharmazeutisch verträglichen Derivates oder Salzes davon zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung einer HIV-Infektion.

Verwendung eines 1,3-Oxaselenolannukleosids nach einem der Ansprüche 1 bis 18 oder eines pharmazeutisch verträglichen Derivates oder Salzes davon zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung einer HBV-Infektion.

Verwendung eines 1,3-Oxaselenolannukleosids nach einem der Ansprüche 1 bis 18 oder eines pharmazeutisch verträglichen Derivates oder Salzes davon in Kombination oder im Wechsel mit einem anderen antiviralen Mittel, gegebenenfalls mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von viralen Infektionen in einem Wirt.

Verwendung eines 1,3-Oxaselenolannukleosids nach einem der Ansprüche 1 bis 18 oder eines pharmazeutisch verträglichen Derivates oder Salzes davon in Kombination oder im Wechsel mit einem anderen antiviralen Mittel, gegebenenfalls mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung einer HIV-Infektion in einem Wirt.

Verwendung eines 1,3-Oxaselenolannukleosids nach einem der Ansprüche 1 bis 18 oder eines pharmazeutisch verträglichen Derivates oder Salzes davon in Kombination oder im Wechsel mit einem anderen antiviralen Mittel, gegebenenfalls mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung einer HBV-Infektion in einem Wirt.