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Die
Erfindung betrifft das Gebiet der Nucleosidanalogen, z. B. der antiviralen
Wirkstoffe, einschließlich Inhibitoren
der retroviralen reversen Transcriptase und der DNA-Polymerase von
Hepatitis B-Virus (HBV). Die Erfindung stellt neue Verbindungen
mit günstigen
pharmazeutischen Parametern, diese Verbindungen enthaltende pharmazeutische
Zusammensetzungen und Verfahren unter Verwendung dieser Verbindungen
zur Herstellung eines Medikaments zur Hemmung von viralen und neoplastischen
Krankheiten, einschließlich
HBV und HIV, bereit.
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Die
internationale Patentanmeldung WO 88/00050 beschreibt die antiretrovirale
und anti-HBV-Aktivität einer
Reihe von 3'-fluorierten
Nucleosiden, einschließlich
der Verbindungen 2',3'-Didesoxy-3'-fluorguanosin (FLG)
und 3'-fluorthymidin
(FLT). Die letztgenannte Verbindung wurde einer klinischen Prüfung als
anti-HIV-Mittel unterzogen. Obgleich ihre antivirale Aktivität und die
pharmakokinetischen Eigenschaften günstig waren, zeigte sie eine
unerwartete Toxizität
(Flexner et al., J. Inf Dis., Bd. 170 (6) (1994), S. 1394–1403).
Die erstgenannte Verbindung, nämlich
FLG, ist in vitro sehr aktiv, jedoch stellten die Erfinder der vorliegenden
Anmeldung fest, dass ihre biologische Verfügbarkeit so gering ist (etwa
4%), dass die in vivo-Eignung der Verbindung bisher auf Tiermodelle
bei intraperitonealer oder subkutaner Verabreichung begrenzt war.
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Das
US-Patent 4,963,662 beschreibt generisch eine Reihe von 3'-fluorierten Nucleosiden
und von entsprechenden Triphosphaten und beschreibt insbesondere
die Herstellung des 5'-O-Palmitoylderivats
von FLT, ohne dass über
irgendeine Verbesserung der biologischen Verfügbarkeit berichtet wird. Die
internationale Patentanmeldung WO 93/13778 beschreibt FLG-Derivate,
die in der 6-Stellung der Base modifiziert sind, insbesondere durch
n-Propoxy, Cyclobutoxy, Cyclopropanylamino, Piperidino oder Pyrrolidino.
Die internationale Patentanmeldung 93/14103 beschreibt FLG-Derivate,
bei denen der Sauerstoff in der 6-Stellung von Guanin durch Amino,
Ether, Halogen oder Sulfonat ersetzt ist.
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EP-A
0 694 547 beschreibt den L-Monovalinester von 2-(2-Amino-1,6-dihydro-6-oxopurin-9-yl)-methoxy-1,3-propandiol
und dessen pharmazeutisch verträgliche
Salze als antivirale Wirkstoffe, die eine verbesserte Absorption
aufweisen. In WO 97/27194 ist ein zweistufiges Verfahren für die Zubereitung
von Intermediaten für
die Zubereitung dieser Ester offenbart.
US 4,957,924 betrifft Aminosäureester
von Acyclovir, pharmazeutisch verträgliche Salze davon und ihre
Verwendung, um Herpesinfektionen zu behandeln.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung werden Verbindungen der Formel I bereitgestellt:
wobei:
R
1 Hydroxy
ist; gegebenenfalls mit einer daran veresterten aliphatischen L-Aminosäure;
R
2 ein aliphatischer L-Aminosäure-Rest
ist, der mit einer funktionellen Hydroxygruppe von Lt verestert
ist;
L
1 eine trifunktionale Linkergruppe
ist, wobei eine funktionelle Gruppe R
1 ist
und eine zweite funktionelle Gruppe eine Hydroxygruppe ist, mit
der R
2 verestert ist;
L
2 fehlt
oder eine bifunktionale Linkergruppe ist;
wobei die dritte
funktionelle Gruppe in L
1; oder, wenn vorhanden,
eine funktionelle Carboxygruppe in L
2; eine Carboxygruppe
ist, die mit der angrenzenden funktionellen 5'-O-Gruppe
verestert ist;
und pharmazeutisch verträgliche Salze davon.
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Die
Erfindung stellt weiter pharmazeutische Zusammensetzungen bereit,
welche die Verbindungen und Salze der Formel I sowie pharmazeutisch
verträgliche
Träger
und Verdünnungsmittel
dafür umfassen.
Die Erfindung erstreckt sich auch auf die Verwendung der Verbindungen
oder Salze der Formel I für
die Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von retroviralen
oder HBV-Infektionen.
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Zur
Behandlung von Zuständen,
die durch Retroviren, wie HIV, oder durch HBV verursacht sind, werden
die Verbindungen oder Salze der Formel I vorzugsweise in einer Menge
von 50 bis 1500 mg einmal, zweimal oder dreimal täglich und
insbesondere in einer Menge von 100 bis 700 mg zweimal oder dreimal
täglich verabreicht.
Es ist wünschenswert,
Serumspiegel des aktiven Metaboliten von 0,01 bis 100 μg/ml und
insbesondere von 0,1 bis 5 μg/ml
zu erreichen.
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Zu
geeigneten aliphatischen Aminosäuren
für R2 und gegebenenfalls für R1 gehören L-Alanin, L-Leucin,
L-Isoleucin und insbesondere L-Valin. Für eine einfache Synthese ist
es bevorzugt, dass es sich bei beiden Resten R2 und
R1 um Reste von aliphatischen Aminosäuren und
insbesondere um den gleichen Rest handelt.
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Der
Ausdruck trifunktionell bedeutet im Zusammenhang mit der ersten
verknüpfenden
Gruppe L1 die Tatsache, dass die verknüpfende Gruppe
mindestens drei funktionelle Gruppen aufweist, einschließlich mindestens
zwei funktionelle Gruppen, die sich von den entsprechenden Hydroxyresten
ableiten, wobei die Hydroxyfunktion(en) für eine Veresterung mit den
Carboxylfunktionen von R1 und R2 zur
Verfügung
stehen. Sofern R1 selbst eine Hydroxygruppe
bedeutet, umfasst eine dieser Funktionen an der trifunktionellen
verknüpfenden
Gruppe nur diese Hydroxy-, Amin- oder Carboxylgruppe.
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Die
trifunktionelle verknüpfende
Gruppe umfasst ferner eine dritte funktionelle Gruppe, eine Carboxygruppe,
zur Verknüpfung
entweder mit der zweiten fakultativen verknüpfenden Gruppe L2,
die nachstehend ausführlich
erläutert
wird, oder mit der Hydroxylgruppe in der 5'-Stellung
des Mutternucleosids, 2',3'-Didesoxy-3'-fluorguanosin. Wenn
L2 fehlt, so umfasst diese dritte funktionelle
Gruppe an der ersten verknüpfenden Gruppe
L1 typischerweise eine Carboxylfunktion,
die eine Veresterung mit der 5'-O-Gruppe
des Nucleosidanalogen eingehen kann.
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Geeignete
trifunktionelle L
1-Gruppen, insbesondere
zur direkten Veresterung mit dem Nucleosid, umfassen verknüpfende Gruppen
der Formeln IIa oder IIb
worin A und A' eine jeweilige Esterverknüpfung zwischen
einer Hydroxylgruppe an der verknüpfenden Gruppe und der Carboxylgruppe
an R
1 oder R
2 oder
einer der Reste A und A' die
gegebene Definition aufweist und es sich beim anderen Rest um eine
Hydroxyl-, Amino- oder
Carboxylgruppe für
den Fall handelt, dass R
1 selbst eine freie
Hydroxygruppe bedeutet;
R
x H oder C
1-C
3-Alkyl bedeutet;
T
eine Bindung, -O- oder -NH- bedeutet;
Alk fehlt oder C
1-C
4-Alkyl oder C
2-C
4-Alkenyl, die
gegebenenfalls gemäß den vorstehenden
Angaben substituiert sind, bedeutet; und
m und n unabhängig voneinander
den Wert 0, 1 oder 2 haben.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind die R1- oder R2-Gruppen jeweils mit einer entsprechenden,
am weitesten links stehenden funktionellen Hydroxylgruppe (A bzw.
A') der Formel IIa
verestert, während
der Carbonylrest auf der rechten Seite gegebenenfalls über eine
zweite verknüpfende
Gruppe L2 mit der 5'-O-Gruppe des Nucleosids verestert ist.
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Alternativ
kann die L
1-Gruppe eine verknüpfende Gruppe
der Formel IIb
umfassen, in der Ar einen
gesättigten
oder ungesättigten,
vorzugsweise monocyclischen Carbo- oder Heterocyclus mit 5 oder
6 Ringatomen bedeutet; und A, A',
T, Alk, m und n die vorstehenden Bedeutungen haben.
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In
der Formel IIb bedeutet Ar vorzugsweise einen aromatischen Rest,
wie Pyridin oder insbesondere Phenyl, z. B. aromatische Reste, bei
denen die Arme, die die R1- und R2-Gruppen tragen, jeweils in para- und ortho-Stellung,
meta- und ortho-Stellung, beide in ortho-Stellung oder vorzugsweise
in para- und meta-Stellung, beide in para-Stellung oder beide in
meta-Stellung in
Bezug auf die restliche verknüpfende
Gruppe stehen.
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In
den Formeln IIa und IIb werden derzeit die folgenden Kombinationen
von m, n, und Alk bevorzugt:
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Da
R1 und R2 verschiedene
Strukturen aufweisen können,
ist es offensichtlich, dass zahlreiche L1-Gruppen,
insbesondere die der Formel IIa, chirale Strukturen definieren,
und die Erfindung beinhaltet alle Enantiomeren davon, als Racemate
oder als Zubereitungen von > 80%,
vorzugsweise > 95%
enantiomerisch reiner Verbindung.
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Eine
besonders bevorzugte Gruppe von trifunktionellen verknüpfenden
Gruppen umfasst Glycerinderivate der Formel IIc
worin A Wasserstoff, den
Acylrest eines aliphatischen L-Aminosäureesters, A' den Acylrest eines
aliphatischen Aminosäurerestes
und D einen gesättigten
oder ungesättigten
C
2-C
6-Dicarbonsäurerest bedeutet. Trifunktionelle
verknüpfende
Gruppen der Formel IIc unterliegen in vivo einer Hydrolyse oder
einem anderweitigen Abbau unter Freisetzung der naturidentischen
Verbindungen Glycerin, L-Aminosäure,
Fettsäure
(falls vorhanden) und Dicarbonsäure,
die jeweils im Allgemeinen in sicherer Weise vom Körper metabolisiert
und/oder ausgeschieden werden. Vorzugsweise handelt es sich sowohl
bei A als auch bei A' um
Reste einer aliphatischen Aminosäure,
insbesondere um den gleichen Rest und ganz besonders um Reste von
L-Valin oder L-Isoleucin.
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Für den Fall,
dass der Dicarbonsäurerest
im Derivat der Formel IIc direkt mit der 5'-Hydroxylfunktion (oder
einem Äquivalent)
am Nucleosid verestert ist, ergibt eine alternative Analyse die
Definition des Glycerinrestes als trifunktionelle verknüpfende Gruppe
L1 und des Dicarbonsäurerestes als difunktionelle
verknüpfende Gruppe
L2.
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Zu
besonders bevorzugten Dicarbonsäureresten
gehören
solche, die sich von Oxalsäure,
Malonsäure, Tartronsäure, Bernsteinsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Glutarsäure, Glutaconsäure, Citraconsäure, Itaconsäure, Ethylidenmalonsäure, Mesaconsäure, Adipinsäure, Allylmalonsäure, Propylidenmalonsäure, Hydromuconsäure, Pyrocinchonsäure und
Muconsäure
und dergl. ableiten. Der Dicarbonsäurerest kann gegebenenfalls
substituiert sein, z. B. mit den vorstehend in Bezug auf R1 im Rahmen einer Fettsäure aufgeführten Substituenten. Hydroxylsubstituenten
können
ihrerseits mit einem weiteren L-Aminosäure- oder Fettsäurerest
verestert sein.
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Mehrere
der vorerwähnten
Dicarbonsäuren
können
selbst eine trifunktionelle verknüpfende Gruppe definieren. Beispielsweise
bieten hydroxylsubstituierte Dicarbonsäuren, wie Weinsäure oder Äpfelsäure, hinsichtlich
des Umfangs der Erfindung eine Anzahl von Konfigurationen. Beispielsweise
ist bei Weinsäure
eine Carboxylfunktion für
die Veresterung mit der 5'-Hydroxylfunktion
eines Nucleosids (gegebenenfalls über die difunktionelle verknüpfende Gruppe
L2) verfügbar.
Die Hydroxylfunktionen stehen für
eine Veresterung mit den entsprechenden Carboxylfunktionen von R2 und einer R1-Fettsäure oder
-Aminosäure
zur Verfügung,
während die
verbleibende Carboxylgruppe frei oder gegebenenfalls geschützt sein kann,
z. B. mit einem herkömmlichen,
pharmazeutisch verträglichen
Ester, wie Methyl- oder Ethylester. Alternativ kann der fakultative
Schutz der freien Carboxylfunktion selbst einen Ester mit einem
R1-Fettalkohol umfassen, wobei eine oder
beide Hydroxylfunktionen mit R2 verestert
sind:
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Bevorzugte
verknüpfende
Gruppen der vorstehend genannten Weinsäurereihe lassen sich allgemein mit
der Formel IIe darstellen:
sowie Isomere, bei denen
R
1 und R
2 vertauscht
sind, wobei R
1 und R
2 die
vorstehend angegebenen Bedeutungen haben, p, q und r jeweils unabhängig voneinander
einen Wert von 0 bis 5 und vorzugsweise von 0 oder 1 haben und R
y die freie Säure, einen R
1-Ester
oder eine herkömmliche,
pharmazeutisch verträgliche
Carboxylschutzgruppe, z. B. den Methyl-, Benzyl- oder insbesondere Ethylester, bedeutet.
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Bevorzugte
verknüpfende
Gruppen der Äpfelsäurereihe
weisen die allgemeine Formel IIf auf:
in der R
y,
p, q und R
2 die vorstehend definierten Bedeutungen
haben, wobei p und q vorzugsweise den Wert 0 haben.
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Nachstehend
sind bevorzugte Verbindungen dieses Aspekts der Erfindung für diesen
Typ aufgeführt:
5'-O-[3-Methoxycarbonyl-2-valyloxy-propionyl]-2',3'-didesoxy-3'-fluorguanosin,
5'-O-[3-Benzyloxycarbonyl-2-valyloxy-propionyl]-2',3'-didesoxy-3'-fluorguanosin,
5'-O-[3-Methoxycarbonyl-2-isoleucoxy-propionyl]-2',3'-didesoxy-3'-fluorguanosin,
5'-O-[3-Benzyloxycarbonyl-2-isoleucyloxy-propionyl]-2',3'-didesoxy-3'-fluorguanosin,
5'-O-[4-Methoxycarbonyl-2,3-bis-valyloxy-butyryl]-2',3'-didesoxy-3'-fluorguanosin,
5'-O-[4-Benzyloxycarbonyl-2,3-bis-valyloxy-butyryl]-2',3'-didesoxy-3'-fluorguanosin,
5'-O-[4-Methoxycarbonyl-2,3-bis-isoleucyloxy-butyryl]-2',3'-didesoxy-3'-fluorguanosin,
5'-O-[4-Benzyloxycarbonyl-2,3-bis-isoleucyloxy-butyryl]-2',3'-didesoxy-3'-fluorguanosin;
insbesondere solche,
die sich von L-Äpfelsäure und
L-Weinsäure
ableiten; und die entsprechenden Derivate unter Verwendung von herkömmlichen,
pharmazeutisch verträglichen
Estern an der terminalen Carboxylfunktion.
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Zu
besonders bevorzugten Verbindungen gehören:
5'-O-[3-Ethoxycarbonyl-2-valyloxy-propionyl]-2',3'-didesoxy-3'-fluorguanosin,
5'-O-[3-Ethoxycarbonyl-2-isoleucyloxy-propionyl]-2',3'-didesoxy-3'-fluorguanosin,
5'-O-[4-Ethoxycarbonyl-2,3-bis-valyloxy-butyryl]-2',3'-didesoxy-3'-fluorguanosin,
5'-O-[4-Ethoxycarbonyl-2,3-bis-isoleucyloxy-butyryl]-2',3'-didesoxy-3'-fluorguanosin,
insbesondere
die Isomeren, die sich von L-Äpfelsäure und
L-Weinsäure
ableiten.
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Wie
vorstehend beschrieben umfasst eine bevorzugte Gruppe von bifunktionellen
verknüpfenden Gruppen α,ω-Dicarbonsäure-C2-C6-alkylderivate,
wie Bernsteinsäure,
die gegebenenfalls substituiert sind (beispielsweise mit den vorstehend
für R1 als Fettsäure definierten Substituenten)
und/oder gegebenenfalls mono- oder polyungesättigt sind, z. B. n-3- oder n-6-monoungesättigt. Bevorzugte
Reste innerhalb dieser Klasse sind vorstehend aufgeführt.
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Obgleich
sich die vorstehende Beschreibung auf Glycerin-L1-Gruppen
in Verbindung mit Dicarbonsäure-L2-Gruppen konzentriert, ist darauf hinzuweisen,
dass eine große
Vielzahl von trifunktionellen verknüpfenden Gruppen zusammen mit
Dicarbonsäure-L2-Gruppen geeignet ist, z. B. Strukturen
der vorstehenden Formeln IIa und IIb, denen der Carbonylrest auf
der rechten Seite fehlt.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
Salze bilden, die einen weiteren Aspekt der Erfindung darstellen.
Zu geeigneten, pharmazeutisch verträglichen Salzen der Verbindungen
der Formel I gehören
Salze von organischen Säuren,
insbesondere von Carbonsäuren,
einschließlich
(ohne Beschränkung
hierauf) Acetat, Trifluoracetat, Laktat, Glukonate, Citrat, Tartrate,
Maleat, Malat, Pantothenat, Isethionat, Adipat, Alginat, Aspartat,
Benzoat, Butyrat, Digluconat, Cyclopentanat, Glucoheptanat, Glycerophosphat,
Oxalat, Heptanoat, Hexanoat, Fumarat, Nikotinat, Palmoat, Pektinat,
3-Phenylpropionat, Picrat, Pivalat, Proprionat, Laktobionat, Pivolat,
Campherat, Undecanoat und Succinat; von organischen Sulfonsäuren, z.
B. Methansulfonat, Ethansulfonat, 2-Hydroxyethansulfonat, Camphersulfonat,
2-Napthalinsulfonat, Benzolsulfonate, p-Chlorbenzolsulfonat und
p-Toluolsulfonat; und von anorganischen Säuren, z. B. Hydrochlorid, Hydrobromid,
Hydroiodid, Sulfat, Bisulfat, Hemisulfat, Thiocyanat und Persulfat,
sowie Salze von Phosphorsäure
und Sulfonsäure.
Die Verbindungen der Formel I können
in einigen Fällen
auch als Hydrate isoliert werden.
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Die
hier verwendeten Ausdrücke "N-Schutzgruppe" oder „N-geschützt" beziehen sich auf
Gruppen, die zum Schutz des N-Endes einer Aminosäure oder eines Peptids oder
zum Schutz einer Aminogruppe gegen unerwünschte Reaktionen während der
synthetischen Vorgänge
vorgesehen sind. Üblicherweise
verwendete N-Schutzgruppen sind in Greene, "Protective Groups in Organic Synthesis" (John Wiley & Sons, New York, 1981),
beschrieben, wobei diese Literaturstelle durch Verweis zum Gegenstand
der vorliegenden Beschreibung gemacht wird. Zu N-Schutzgruppen gehören Acylgruppen,
wie Formyl, Acetyl, Propionyl, Pivaloyl, t-Butylacetyl, 2-Chloracetyl,
2-Bromacetyl, Trifluoracetyl, Trichloracetyl, Phthalyl, o-Nitrophenoxyacetyl, α-Chlorbutyryl, Benzoyl,
4-Chlorbenzoyl, 4-Brombenzoyl, 4-Nitrobenzoyl und dergl.; Sulfonylgruppen,
wie Benzolsulfonyl, p-Toluolsulfonyl und dergl.; carbamatbildende
Gruppen, wie Benzyloxycarbonyl, p-Chlorbenzyloxycarbonyl, p-Methoxybenzyloxycarbonyl,
p-Nitrobenzyloxycarbonyl, 2-Nitrobenzyloxycarbonyl, p-Brombenzyloxycarbonyl,
3,4-Dimethoxybenzyloxycarbonyl, 4-Methoxybenzyloxycarbonyl, 2-Nitro-4,5-dimethoxybenzyloxycarbonyl,
3,4,5-Trimethoxybenzyloxycarbonyl, 1-(p-Biphenylyl)-1-methylethoxycarbonyl, α,α-Dimethyl-3,5-dimethoxybenzyloxycarbonyl,
Benzhydryloxycarbonyl, t-Butoxycarbonyl, Diisopropylmethoxycarbonyl,
Isopropyloxycarbonyl, Ethoxycarbonyl, Methoxycarbonyl, Allyloxycarbonyl,
2,2,2-Trichlorethoxycarbonyl, Phenoxycarbonyl, 4-Nitrophenoxycarbonyl,
Fluorenyl-9-methoxycarbonyl, Cyclopentyloxycarbonyl, Adamantyloxycarbonyl, Cyclohexyloxycarbonyl,
Phenylthiocarbonyl und dergl.; Alkylgruppen, wie Benzyl, Triphenylmethyl,
Benzyloxymethyl und dergl.; und Silylgruppen, wie Trimethylsilyl
und dergl. Zu bevorzugten N-Schutzgruppen gehören Formyl, Acetyl, Allyl,
F-moc, Benzoyl, Pivaloyl, t-Butylacetyl,
Phenylsulfonyl, Benzyl, t-Butoxycarbonyl (BOC) und Benzyloxycarbonyl
(Cbz).
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Eine
ausführliche Übersicht über Hydroxy-
und/oder Carboxyl-Schutzgruppen findet sich ebenfalls in der vorgenannten
Greene-Literaturstelle. Hierzu gehören Ether, wie Methylether,
substituierte Methylether, wie Methoxymethyl-, Methylthiomethyl-,
Benzyloxymethyl-, t-Butoxymethyl-,
2-Methoxyethoxymethylether und dergl., Silylether, wie Trimethylsilyl
(TMS)-, t-Butyldimethylsilyl (TBDMS)-, Tribenzylsilyl-, Triphenylsilyl-,
t-Butyldiphenylsilyl-, Triisopropylsilylether und dergl., substituierte
Ethylether, wie 1-Ethoxymethyl-, 1-Methyl-1-methoxyethyl-, t-Butyl-, Allyl-, Benzyl-,
p-Methoxybenzyl-, Diphenylmethyl-, Triphenylmethylether und dergl.,
Aralkylgruppen, wie Trityl, sowie Pixyl (9-Hydroxy-9-phenylxanthenderivate,
insbesondere das Chlorid). Zu Ester-Hydroxyschutzgruppen gehören Ester,
wie Formiat-, Benzylformiat-, Chloracetat-, Methoxyacetat-, Phenoxyacetat-,
Pivaloat-, Adamantoat-, Mesitoat-, Benzoatester und dergl. Zu Carbonat-Hydroxylschutzgruppen gehören Methyl,
Vinyl, Allyl, Cinnamyl, Benzyl und dergl.
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Gemäß üblicher
Praxis bei retroviralen und HBV-Inhibitoren ist es vorteilhaft,
gleichzeitig damit 1 bis 3 oder mehr zusätzliche antivirale Mittel zu
verabreichen, wie AZT, ddI, ddC, d4T, 3TC, H2G, Foscarnet, Ritonavir,
Indinavir, Saquinavir, Nevirapin, Delaviridin, Vertex VX 478 oder
Agouron AG1343 und dergl. im Fall von HIV oder Lamivudin, Interferon,
Famciclovir und dergl. im Fall von HBV. Diese zusätzlichen
antiviralen Mittel werden normalerweise in Dosierungen relativ zueinander
verabreicht, die in breitem Sinne ihrem jeweiligen therapeutischen
Wert entsprechen. Molverhältnisse
von 100:1 bis 1:100 und insbesondere von 25:1 bis 1:25, bezogen
auf die Verbindung oder das Salz der Formel I, erweisen sich häufig als
zweckmäßig. Die
Verabreichung von zusätzlichen
antiviralen Mitteln ist bei den antiviralen Nucleosiden, die zur
Behandlung von Herpes-Infektionen vorgesehen sind, im Allgemeinen
weniger gebräuchlich.
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Obgleich
es möglich
ist, den Wirkstoff allein zu verabreichen, ist es bevorzugt, ihn
als Teil einer pharmazeutischen Zubereitung darzureichen. Eine derartige
Zubereitung umfasst den vorstehend definierten Wirkstoff zusammen
mit einem oder mehreren verträglichen
Trägerstoffen/Exzipientien
und gegebenenfalls anderen therapeutischen Bestandteilen. Der oder
die Träger
müssen
in der Weise verträglich
sein, dass sie mit den übrigen
Bestandteilen der Zubereitung verträglich sind und für den Empfänger keine
nachteiligen Wirkungen besitzen.
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Zu
den Zubereitungen gehören
solche, die sich für
eine rektale, nasale, topische (einschließlich buccale und sublinguale),
vaginale oder parenterale (einschließlich subkutane, intramuskuläre, intravenöse und intradermale)
Verabreichung eignen, jedoch handelt es sich bei der Zubereitung
vorzugsweise um eine auf oralem Wege verabreichte Zubereitung. Die
Zubereitungen können
zweckmäßigerweise
in Einheitsdosierungsform, z. B. als Tabletten und Kapseln mit verzögerter Wirkstoffabgabe,
dargereicht werden. Sie können nach
beliebigen Verfahren, die auf dem Gebiet der Pharmazie bekannt sind,
hergestellt werden.
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Diese
Verfahren umfassen die Stufe, bei der der vorstehend definierte
Wirkstoff mit dem Trägerstoff zusammengebracht
wird. Im Allgemeinen werden die Zubereitungen hergestellt, indem
man den Wirkstoff mit flüssigen
Trägern
und/oder fein verteilten festen Trägern in gleichmäßigen und
innigen Kontakt bringt und anschließend das Produkt gegebenenfalls
einer Formgebung unterzieht. Die Erfindung umfasst Verfahren zur Herstellung
einer pharmazeutischen Zusammensetzung, wobei eine Verbindung der
Forme Ig oder ein pharmazeutisch verträgliches Salz davon mit einem
pharmazeutisch verträglichen
Trägerstoff
oder Vehikel zusammengebracht werden. Wenn die Herstellung von pharmazeutischen
Zubereitungen das innige Vermischen von pharmazeutischen Exzipientien
und dem Wirkstoff in Salzform umfasst, so ist es häufig bevorzugt,
Exzipientien zu verwenden, die eine nicht-basische Natur aufweisen,
d. h. die entweder sauer oder neutral sind.
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Erfindungsgemäße Zubereitungen
für die
orale Verabreichung können
als diskrete Einheiten, z. B. Kapseln, Cachets oder Tabletten dargereicht
werden, die jeweils eine vorbestimmte Menge des Wirkstoffes enthalten;
als Pulver oder Granalien; als Lösung
oder Suspension des Wirkstoffes in einer wässrigen Flüssigkeit oder einer nicht-wässrigen
Flüssigkeit;
oder als eine Öl-in-Wasser-Flüssigkeitsemulsion
oder eine Wasser-in-Öl-Flüssigkeitsemulsion
und als Bolus und dergl.
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Was
die Zusammensetzungen für
die orale Verabreichung (z. B. Tabletten und Kapseln) betrifft,
so umfasst der Ausdruck „geeigneter
Träger" Vehikel, wie übliche Exzipientien,
z. B. Bindemittel, wie Sirup, Gummi-arabicum, Gelatine, Sorbit,
Traganth, Polyvinylpyrrolidon (Povidone), Methylcellulose, Ethylcellulose,
Natriumcarboxymethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Saccharose
und Stärke;
Füllstoffe
und Trägerstoffe,
wie Maisstärke,
Gelatine, Lactose, Saccharose, mikrokristalline Cellulose, Kaolin,
Mannit, Dicalciumphosphat, Natriumchlorid und Alginsäure; und
Gleitmittel, wie Magnesiumstearat, Natriumstearat und andere Metallstearate,
Glycerinstearat, Stearinsäure,
flüssiges
Silicon, Talcum, Wachse, Öle
und kolloidales Siliciumdioxid. Ferner können auch Aromastoffe, wie
Pfefferminze, Wintergrünöl, Kirscharoma
oder dergl., verwendet werden. Es kann wünschenswert sein, ein farbgebendes
Mittel zuzusetzen, um die Dosierungsform leicht identifizierbar
zu machen. Tabletten können
ferner nach aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren mit einem Überzug versehen
werden.
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Eine
Tablette lässt
sich durch Verpressen oder Formgeben, gegebenenfalls mit einem oder
mehreren zusätzlichen
Bestandteilen, herstellen. Verpresste Tabletten lassen sich herstellen,
indem man in einer geeigneten Maschine den Wirkstoff in frei fließender Form,
z. B. als Pulver oder Granalien, gegebenenfalls im Gemisch mit einem
Bindemittel, Gleitmittel, inerten Verdünnungsmittel, Konservierungsmittel,
oberflächenaktiven Mittel
oder Dispergiermittel, verpresst. Geformte Tabletten lassen sich
herstellen, indem man in einer geeigneten Maschine ein Gemisch aus
der pulverförmigen
Verbindung, die mit einem inerten flüssigen Verdünnungsmittel befeuchtet ist,
der Formgebung unterzieht. Die Tabletten können gegebenenfalls mit einem Überzug oder
mit einer Kerbe versehen werden. Ferner können sie zur Erzielung einer
langsamen oder kontrollierten Wirkstoffabgabe zubereitet werden.
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Zu
weiteren Zubereitungen, die sich für die orale Verabreichung eignen,
gehören
rautenförmige
Tabletten, die den Wirkstoff in einer mit einem Aromastoff versehenen
Grundlage, üblicherweise
Saccharose und Gummi arabicum oder Traganth, enthalten; Pastillen,
die den Wirkstoff in einer inerten Grundlage, wie Gelatine und Glycerin
oder Saccharose und Gummi arabicum, enthalten; und Mundspülflüssigkeiten,
die den Wirkstoff in einem geeigneten flüssigen Träger enthalten.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung stellt ein Verfahren für die Zubereitung
der Verbindung der Formel I oder Ic bereit, das die Acylierung des
Nucleosids (hier durch FLG wiedergegeben) der Formel V typischerweise an
der 5'-Hydroxylgruppe
umfasst:
worin
R
1(R
2)L
1X
eine aktivierte Säure,
wie die Carboxylderivate der Formeln IIa oder IIb bedeutet, wobei
R
1, R
2 und L
1 die vorstehend definierten Bedeutungen
haben oder geschützte
Derivate davon bedeuten. Alternativ kann die aktivierte Säure eine
Verbindung der Formel R
1(R
2)-Glycerin-D-X,
worin R
1, R
2 und
D die für
die Formel IIc definierten Bedeutungen haben, oder ein aktiviertes
Rz-O-Alk-C(=O)X-Derivat im Fall von Verbindungen der Formel Ia umfassen.
In den letztgenannten Fällen
lassen sich die verknüpfenden
Gruppen nacheinander aufbauen, indem man zunächst eine in geeigneter Weise
geschützte
Gruppe D oder ω-Hydroxycarbonsäure mit
dem Nucleosid verestert, die terminale Carboxyl- oder Hydroxylfunktion
einer Schutzgruppenentfernung unterzieht und den daran befindlichen,
in geeigneter Weise geschützten
Glycerin- oder Rz-Rest verestert.
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Das
bei der Acylierung verwendete aktivierte Derivat kann beispielsweise
das Säurehalogenid,
das Säureanhydrid,
den aktivierten Säureester
oder die Säure
in Gegenwart eines Kupplungsreagenz, z. B. Dicyclohexylcarbodiimid,
umfassen. Zu repräsentativen
aktivierten Säurederivaten
gehören
das Säurechlorid,
von Alkoxycarbonylhalogeniden, wie Isobutyloxycarbonylchlorid und
dergl. abgeleitete Anhydride, von N-Hydroxysuccinamid abgeleitete
Ester, von N-Hydroxyphthalimid abgeleitete Ester, von N-Hydroxy-5-norbornen-2,3-dicarboxamid
abgeleitete Ester, von 2,4,5-Trichlorphenol abgeleitete Ester und
dergl. Zu weiteren aktivierten Säuren
gehören
solche, bei denen X in der Formel RX einen OR'-Rest bedeutet, in dem R die Bedeutung
R2 gemäß der hier
gegebenen Definition hat und R' beispielsweise
COCH3, COCH2CH3 oder COCF3 bedeutet, oder
worin X die Bedeutung Benzotriazol hat.
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Die
bei den vorstehenden Verfahren verwendeten Zwischenprodukte sind
selbst neue Verbindungen, insbesondere solche der Formel IIc'
in der A, A' und Alk die vorstehend
definierten Bedeutungen haben (A und A' sind gegebenenfalls mit herkömmlichen
Schutzgruppen geschützt)
und X die freie Säure
oder eine aktivierte Säure
gemäß den vorstehenden
Ausführungen
bedeutet.
-
Zu
repräsentativen
Verbindungen der Formel IIc' gehören:
Malonsäure-2,3-bis-(L-valyloxy)-propylester,
Malonsäure-2,3-bis-(N-CBZ-L-valyloxy)-propylester,
Malonsäure-2,3-bis-(N-Fmoc-L-valyloxy)-propylester,
Malonsäure-2,3-bis-(N-Boc-L-valyloxy)-propylester,
Malonsäure-2,3-bis-(L-isoleucyloxy)-propylester,
Malonsäure-2,3-bis-(N-CBZ-L-isoleucyloxy)-propylester,
Malonsäure-2,3-bis-(N-Fmoc-L-isoleucyloxy)-propylester,
Malonsäure-2,3-bis-(N-Boc-L-isoleucyloxy)-propylester,
Bernsteinsäure-2,3-bis-(L-valyloxy)-propylester,
Bernsteinsäure-2,3-bis-(N-CBZ-L-valyloxy)-propylester,
Bernsteinsäure-2,3-bis-(N-Fmoc-L-valyloxy)-propylester,
Bernsteinsäure-2,3-bis-(N-Boc-L-valyloxy)-propylester,
Bernsteinsäure-2,3-bis-(L-isoleucyloxy)-propylester,
Bernsteinsäure-2,3-bis-(N-CBZ-L-isoleucyloxy)-propylester,
Bernsteinsäure-2,3-bis-(N-Fmoc-L-isoleucyloxy)-propylester,
Bernsteinsäure-2,3-bis-(N-Boc-L-isoleucyloxy)-propylester,
Glutarsäure-2,3-bis-(L-valyloxy)-propylester,
Glutarsäure-2,3-bis-(N-CBZ-L-valyloxy)-propylester,
Glutarsäure-2,3-bis-(N-Fmoc-L-valyloxy)-propylester,
Glutarsäure-2,3-bis-(N-Boc-L-valyloxy)-propylester,
Glutarsäure-2,3-bis-(L-isoleucyloxy)-propylester,
Glutarsäure-2,3-bis-(N-CBZ-L-isoleucyloxy)-propylester,
Glutarsäure-2,3-bis-(N-Fmoc-L-isoleucyloxy)-propylester,
Glutarsäure-2,3-bis-(N-Boc-L-isoleucyloxy)-propylester,
und
die entsprechenden Säurehalogenide,
insbesondere die Chloride, Säureanhydride
und Diester der vorstehenden Verbindungen, z. B.
Bernsteinsäure-2,3-bis-(N-CBZ-L-valyloxy)-propylester-4-methoxybenzylester,
Bernsteinsäure-2,3-bis-(N-CBZ-L-valyloxy)-propylester-1,1-dimethylethylester
und dergl.
-
Eine
weitere bevorzugte Gruppe von Zwischenprodukten umfasst Verbindungen
der Formel IIa':
in der R
x,
Alk, m, n und T die vorstehend definierten Bedeutungen haben, A
and A' Acylreste
von L'-aliphatischen
Aminosäuren
(gegebenenfalls N-geschützt),
die mit Hydroxylfunktionen an der verknüpfenden Gruppe verestert sind,
bedeuten oder einer der Reste A und A' den Acylrest und der andere eine freie
Hydroxylgruppe bedeuten und X die freie Säure oder eine aktivierte Säure gemäß den vorstehenden
Ausführungen
bedeutet. Vorzugsweise bedeuten A und A' den gleichen Aminosäurerest.
-
Zu
weiteren neuen Zwischenprodukten gehören Vorläufer der Verbindungen der vorstehenden
Formeln IIe und IIf insbesondere solche, die sich von "natürlichen" Konfigurationen,
wie L-Äpfelsäure und
L-Weinsäure,
ableiten, z. B.:
3-Ethoxycarbonyl-2-valyloxy-propionsäure,
3-Ethoxycarbonyl-2-isoleucyloxy-propionsäure,
4-Ethoxycarbonyl-2,3-bis-valyloxy-buttersäure,
4-Ethoxycarbonyl-2,3-bis-isoleucyloxy-buttersäure,
3-Benzyloxycarbonyl-2-valyloxy-propionsäure,
3-Benzyloxycarbonyl-2-isoleucyloxy-propionsäure,
4-Benzyloxycarbonyl-2,3-bis-valyloxy-buttersäure,
4-Benzyloxycarbonyl-2,3-bis-isoleucyloxy-buttersäure und
dergl.;
und die entsprechenden aktivierten Derivate, z. B.
die Säurehalogenide.
-
Ein
ausführlicher Übersichtsartikel über die
Herstellung von 3'-Fluornucleosiden,
z. B. solchen der Formel V, findet sich bei Herdiwijn et al., Nucleosides
and Nucleotides, Bd. 8 (1) (1989), S. 65–96.
-
Die
reaktiven Derivate der R1(R2)L1L2X-Gruppe lassen
sich vorher bilden oder können
in situ erzeugt werden unter Verwendung von Reagenzien, wie Dicyclohexylcarbodiimid
(DCC) oder O-(1H-Benzotriazol-1-yl)-N,N,N',N'-tetramethyluroniumtetrafluorborat
(TBTU). Bei Verwendung eines Säurehalogenids,
z. B. des Säurechlorids,
kann ein tertiäres
Amin, wie Triethylamin, N,N'-Dimethylanilin,
Pyridin oder Dimethylaminopyridin, als Katalysator zum Reaktionsgemisch
gegeben werden, um die freigesetzte Halogenwasserstoffsäure zu binden.
-
Die
Umsetzungen werden vorzugsweise in einem nicht-reaktiven Lösungsmittel,
wie N,N-Dimethylformamid,
Tetrahydrofuran, Dioxan, Acetonitril oder einem halogenierten Kohlenwasserstoff,
z. B. Dichlormethan, durchgeführt.
Gegebenenfalls kann eines der vorstehend als Katalysatoren erwähnten tertiären Amine als
Lösungsmittel
verwendet werden, wobei dafür
gesorgt wird, dass ein geeigneter Überschuß vorhanden ist. Die Reaktionstemperatur
kann typischerweise zwischen 0 und 60°C variieren, wird aber vorzugsweise
im Bereich von 5 bis 50°C
gehalten. Nach einer Zeitspanne von 1 bis 60 Stunden ist im Allgemeinen
die Umsetzung im wesentlichen vollständig. Der Reaktionsfortschritt
kann unter Anwendung von Dünnschichtchromatographie
(TLC) und geeigneten Lösungsmittelsystemen
verfolgt werden. Im Allgemeinen wird dann, wenn die Beendigung der
Umsetzung durch TLC festgestellt worden ist, das Produkt mit einem
organischen Lösungsmittel extrahiert
und durch Chromatographie und/oder Umkristallisation aus einem geeigneten
Lösungsmittelsystem gereinigt.
-
Sofern
die Acylierung an der Nucleosidbase stattgefunden hat, können Nebenprodukte
durch Chromatographie abgetrennt werden, wobei aber eine derartige
fehlerhafte Acylierung durch kontrollierte Reaktionsbedingungen
auf ein Minimum beschränkt
werden kann. Diese kontrollierten Bedingungen lassen sich erreichen,
indem man beispielsweise die Reagenzkonzentrationen oder die Zugabegeschwindigkeit,
insbesondere des Acylierungsmittels, durch Senken der Temperatur
oder durch die Wahl des Lösungsmittels
manipuliert. Die Umsetzung kann durch TLC verfolgt werden, um die
kontrollierten Bedingungen zu überwachen.
Es kann zweckmäßig sein,
die 6-Oxogruppe an der Base und insbesondere die 2- Aminogruppe mit herkömmlichen
Schutzgruppen zu schützen,
um einer fehlerhaften Acylierung vorzubeugen.
-
Zwischenprodukte
der Formel IId werden zweckmäßigerweise
durch Acylierung einer carboxylgeschützten Hydroxyalkansäure, typischerweise
einer 2-Hydroxy-1-alkansäure,
mit dem entsprechenden aktivierten und N-geschützten R2-Derivat,
wie N-CBZ-Valyl oder Isoleucyl, in Verbindung mit einem herkömmlichen
Kupplungsreagenz, wie DMAP/DCC, oder mit dem Aminosäurehalogenid
hergestellt. Anschließend
wird die Carboxylschutzgruppe entfernt, beispielsweise durch Säurehydrolyse.
Das erhaltene Zwischenprodukt wird auf die vorstehend angegebene
Weise aktiviert oder die freie Säure
wird in Verbindung mit einem Kupplungsreagenz verwendet, um das
Nucleosid unter herkömmlichen
Veresterungsbedingungen zu verestern.
-
Verbindungen
der Formel Ia werden ebenfalls zweckmäßigerweise gemäß der im
vorherigen Absatz beschriebenen Methodik hergestellt, nämlich durch
Veresterung einer carboxylgeschützten α-Hydroxy-ω-carbonsäure, wie
Glykolsäure,
Milchsäure,
Hydroxybuttersäure
und dergl., mit dem entsprechenden N-geschützten R2-Derivat,
entweder in Form der freien Säure
in Verbindung mit einem Kupplungsmittel oder in aktivierter Form,
beispielsweise als entsprechendes Säurehalogenid, hergestellt.
Die Carboxylschutzgruppe wird entfernt und das erhaltene Zwischenprodukt
wird gemäß der vorstehend
beschriebenen Methodik mit dem Nucleosid verestert.
-
Verbindungen,
die eine Struktur der Formel IIe oder IIf umfassen, werden durch
Schützen
der terminalen Carboxylgruppen der jeweiligen Dicarbonsäuren, wie
L-Weinsäure
oder L-Äpfelsäure, mit
herkömmlichen
Carboxylschutzgruppen, wie Benzoyl, hergestellt. Die freie(n) Hydroxylgruppe(n)
werden dann nach herkömmlichen
Veresterungstechniken, z. B. DMAP & DCC in DMF, mit der entsprechenden,
N-geschützten R2-Aminosäure,
wie N-Boc-L-Valyl oder N-Boc-L-Isoleucyl, verestert. Die Benzoyl-Carboxylschutzgruppen werden
entfernt. Das erhaltene Produkt wird an der 5'-Hydroxylfunktion eines einwertigen
Nucleosids unter Heranziehung herkömmlicher Bedingungen, wie sie
beispielsweise in den beigefügten
Beispielen beschrieben sind, verestert. Schließlich wird die freie Carboxylfunktion
mit einer R1-Gruppe oder vorzugsweise mit einer herkömmlichen,
pharmazeutisch verträglichen
Estergruppe, z. B. der Ethylestergruppe, verestert.
-
Verbindungen
mit einer fakultativen verknüpfenden
Gruppe L2 lassen sich auch durch ein zweistufiges Verfahren
herstellen. Insbesondere lässt
sich eine Verbindung der Formel ClC(=O)OC(R4)(R4')Cl
mit der 5'-Hydroxylgruppe
von FLG (gegebenenfalls an der Base mit herkömmlichen Schutzgruppen geschützt) nach
auf dem Cephalosporingebiet bekannten Verfahren umsetzen. Das erhaltene
FLG-5'-O-C(=O)OC(R4)(R4')-Chlorid wird sodann
mit einer eine R1- und eine R2-Gruppe
tragenden trifunktionellen verknüpfenden
Gruppe, bei der die dritte Funktion eine Carboxylfunktion umfasst,
umgesetzt, beispielsweise in Form des Kaliumsalzes.
-
Es
ist darauf hinzuweisen, dass trifunktionelle L1-Gruppen
der Formel IIa, in der n und m den Wert 1 haben und Alk fehlt, aus
Glycerin durch regioselektive Veresterung gemäß der Darstellung im Schema
I unter Bezugnahme auf eine Stearoyl/L-Valyl-Kombination hergestellt
werden können.
Kurz zusammengefasst, R1 und R2 werden
regioselektiv in den Positionen 1 und 3 von Glycerin verestert und
die Position 2 wird sodann in die entsprechende -T-C(=O)-Gruppe umgewandelt,
die dann mit der 5'-Position
des Fluornucleosids oder einer kooperierenden Funktion an L2 (nicht dargestellt) verestert wird. Alternativ
kann die Hydroxylgruppe in der 2-Stellung des Glycerinderivats mit
einer L2-Gruppe, die eine kooperierende
Carbonylfunktion am linken Ende enthält, verestert werden.
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Ll-Gruppen der Formel IIa, in der m den Wert
1 und n den Wert 0 hat und Alk Methylen bedeutet, lassen sich auch
aus Glycerin durch regioselektive Veresterung von R1 und
R2 mit den Positionen 1 und 2 von Glycerin (ebenfalls
im nachstehenden Schema I dargestellt) verestern, wonach die Umwandlung
der Hydroxylgruppe in der 3-Stellung in die entsprechende -T-C(=O)-Gruppe folgt. Die
in Schema I auf der äußeren linken
Seite dargestellte Reihe von Umsetzungen zeigt die Situation, bei
der R1 mit der 1-Stellung von Glycerin und
R2 mit der 2-Stellung von Glycerin verestert
ist. Die entsprechende Anordnung, bei der R1 mit
der 2-Stellung und R2 mit der 1-Stellung
verestert ist, kann erreicht werden, indem man zunächst das
Glycerin mit CBz-L-Valin/DCC/DMAP/DMF
behandelt und sodann die 3-Stellung mit Pixylchlorid vor der Veresterung
der Fettsäure von
R1 mit der 2-Stellung des Glycerins schützt, sodann
die Schutzgruppe entfernt und gegebenenfalls die 3-Stellung umwandelt.
-
Obgleich
das Schema I die Situation unter Bezugnahme auf eine Kombination
erläutert,
in der R1 Stearoyl und R2 L-Valyl
bedeutet, ist ersichtlich, dass dieses Grundschema auch für andere
Aminosäuren
oder unter Verwendung herkömmlicher
Schutzgruppen auf Kombinationen von R2 als
Aminosäurederivat
und von R1 als Hydroxylgruppe gilt. Verknüpfende Gruppen,
bei denen T eine -NH-Gruppe umfasst, lassen sich durch analoge regioselektive
Veresterung unter anschließender
Umwandlung der freien Hydroxylgruppe in die Amingruppe, Reduktion
zum Azid und Umsetzung mit Phosgen unter Bildung des entsprechenden
Chlorcarbamats herstellen.
-
Eine
Varitation von Schema I erlaubt die Herstellung von verknüpfenden
Gruppen der Formel IIc. Bei dieser Variation wird die vorstehend
dargestellte Phosgenstufe durch eine Umsetzung mit einer aktivierten
Dicarbonsäure,
wie Bernsteinsäureanhydrid,
ersetzt. Dies führt
zu einem Glycerintriester (umfassend den (gegebenenfalls geschützten) R1-Ester, den geschützten R2-Ester
und den Ester der Dicarbonsäure).
Die freie Carboxylgruppe an der Dicarbonsäure wird sodann auf herkömmliche
Weise aktiviert und mit dem Nucleosid verestert. Alternativ können verknüpfende Gruppen
der Formel IIc in situ am Nucleosid aufgebaut werden. Bei dieser
Variante wird die Dicarbonsäure
mit einem in geeigneter Weise geschützten Glycerinderivat verestert. Dieser
Succinylmonoester wird sodann mit der 5'-Hydroxylfunktion des Nucleosids auf
herkömmliche
Weise verestert. Schließlich
werden eine oder beide Schutzgruppen am Glycerinrest durch den L-Aminosäureester ersetzt,
und gegebenenfalls wird die verbleibende Schutzgruppe durch einen
Fettsäureester
ersetzt oder unter Zurücklassen
einer freien Hydroxylgruppe entfernt. Dies wird in Schema IA dargestellt,
in dem ein Beispiel erläutert
ist, bei dem es sich beim Nucleosid um Acyclovir (gestrichelt dargestelltes
FLG), bei der Dicarbonsäure um
Succinyl und bei R1 und R2 jeweils
im CBZ-geschütztes
Valyl handelt, wobei das Schema selbstverständlich auch auf andere Variationen
der Formel Ic anwendbar ist. In jedem Fall sind unter den Kupplungsbedingungen
standardmäßige Veresterungsbedingungen
zu verstehen, z. B. DMAP, DCC und dergl. als Kupplungsreagenzien
oder alternativ die Umwandlung der entsprechenden Carboxylfunktion
in ein aktiviertes Derivat, z. B. das Säurechlorid, oder der aktivierte
Succinrest kann auch das Anhydrid umfassen.
-
-
-
In
einer Abänderung
von Schema IA wird das Bernsteinsäureanhydrid direkt mit dem
Nucleosid umgesetzt, wodurch man die ersten Stufen unter Schutzgruppeneinführung und
Schutzgruppenentfernung vermeidet. Eine weitere Alternative ist
die regioselektive Veresterung des Glycerinrestes mit dem oder den
N-geschützten
Aminosäureresten,
im Allgemeinen in Verbindung mit dem Schutz der Hydroxylfunktion,
die für
die Kupplung mit dem Nucleosid vorgesehen ist, wonach sich die Schutzgruppenentfernung
an der Hydroxylgruppe und die Kupplung mit dem Nucleosid anschließt.
-
-
Verknüpfende Gruppen,
bei denen m und n den Wert 1 haben, Alk Alkylen oder Alkenylen bedeutet und
T eine Bindung bedeutet, lassen sich gemäß den Angaben im vorstehenden
Schema II herstellen. Weitere Abänderungen
von m, n, Alk und den verschiedenen Funktionen in der trifunktionellen
verknüpfenden
Gruppe L1 der Formel IIa lassen sich in analoger
Weise mit den entsprechenden Ausgangsmaterialien herstellen, z.
B. 1,2,4-Trihydroxybutan
(CA-Registriernummer 3968-00-6), 3,4-Dihydroxybutansäure (1518-61-2 & 22329-74-4),
(S)-3,4-Dihydroxybutansäure
(51267-44-8), (R)-3,4-Dihydroxybutansäure (158800-76-1), 1,2,5-Pentantriol
(51064-73-4 & 14697-46-2),
(S)-1,2,5-Pentantriol (13942-73-9),
(R)-1,2,5-Pentantriol (171335-70-9), 4,5-Dihydroxypentansäure (66679-29-6 & 129725-14-0), 1,3,5-Pentantriol
(4328-94-3) und 3-(2-Hydroxyethyl)-1,5-pentandiol (53378-75-9).
Die Herstellung jedes dieser Ausgangsmaterialien ist in den Literaturstellen,
die zu dem jeweiligen Registriernummern gehören, beschrieben. Ohsawa et
al. beschreiben in Chem. Pharm. Bull., Bd. 41 (11) (1993), S. 1906–1909, sowie
Terao et al. in Chem. Pharm. Bull., Bd. 39 (3) (1991), S. 823–825 die
Steuerung der Stereochemie von trifunktionellen verknüpfenden
Gruppen mit Lipase P.
-
Das
Aminosäurederivat
von R2 und gegebenenfalls von R1 kann
in alternativer Weise mit der verknüpfenden Gruppe nach der 2-Oxa-4-azacycloalkan-1l,3-dion-Methode,
die in der internationalen Patentanmeldung WO 94/29311 beschrieben
ist, verestert werden.
-
Verschiedene
Aspekte der Erfindung werden nachstehend beispielhaft unter Bezugnahme
auf die folgenden Beispiele und die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:
-
1 die
Virus-DNA-Serumspiegel von behandelten und unbehandelten, mit DHBV-infizierten
Enten als Funktion der Zeit gemäß den Angaben
im biologischen Beispiel 3; und
-
2 die
Gewichtszunahme bei behandelten, mit DHBV-infizierten Enten als
Funktion der Zeit gemäß den Angaben
im biologischen Beispiel 3.
-
Beispiel 1
-
2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-[3,3-bis-(L-valyloxymethyl)-propionsäure]-guanosin
-
a) Herstellung von 4,4-Bis-(N-CBZ-L-valyloxymethyl)-but-1-en
-
Eine
Lösung
von 2-Allyl-1,3-propandiol (2,32 g, 20 mMol), N-CBZ-L-Valin (10,06
g, 40 mMol) und DMAP (0,488 g, 4 mMol) in 120 ml Dichlormethan wurde
portionsweise mit DCC (9,08 g, 44 mMol) versetzt. Das Gemisch wurde über Nacht
bei Raumtemperatur gerührt
und sodann auf 5°C
gekühlt.
Das Urethan wurde abfiltriert. Das Filtrat wurde eingedampft. Das
Produkt wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie
isoliert. Ausbeute: 9,0 g.
1H-NMR (CDCl3): 0,89 (m, 12H), 5,11 (s, 2H), 5,73 (m,
1H).
-
b) Herstellung von 3,3-Bis-(N-CBZ-L-valyloxymethyl)-propionsäure
-
Eine
gekühlte
Lösung
von 4,4-Bis-(N-CBZ-L-valyloxymethyl)-but-1-en (14,6 g, 25 mMol)
und Tetrabutylammoniumbromid (1,3 g, 4 mMol) in 120 ml Benzol wurde
mit 100 ml Wasser versetzt. Unter heftigem Rühren wurde portionsweise Kaliumpermanganat
(15,8 g, 100 mMol) zugegeben. Das Gemisch wurde 2 Stunden bei 15
bis 20°C
gerührt.
Sodann wurde eine wässrige
Natriumbisulfitlösung
zu der Aufschlämmung
gegeben, bis das Gemisch entfärbt
war. Anschließend
wurde das Gemisch mit 2 N Salzsäure
angesäuert
und 4-mal mit Essigsäureethylester
extrahiert. Die organische Phase wurde 2-mal mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat
getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Das Produkt
wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie
isoliert. Ausbeute: 7,5 g.
1H-NMR (CDCl3): 0,89 (m, 12H), 2,05 (m, 2H), 2,46 (m,
2H), 2,62 (m, 1H), 4,20 (m, 6H), 5,11 (s, 4H), 5,30 (m, 2H), 7,35
(m, 10H).
-
c) Herstellung von 2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-[3,3-bis-(N-CBZ-L-valyloxymethyl)-propionyl]-guanosin
-
Eine
Lösung
von 2',3'-Didesoxy-3'-fluorguanosin (1,35
g, 5 mMol), 3,3-Bis-(N-CBZ-L-valyloxymethyl)-propionsäure (3,6
g, 6 mMol), DMAP (0,061 g, 0,5 mMol) und HOBT (0,81 g, 6 mMol) wurde
2-mal gemeinsam mit DMF eingedampft und auf ein Volumen von etwa
120 ml verringert. DCC (1,24 g, 6 mMol) wurde zugegeben. Sodann
wurde das Gemisch über
Nacht bei Raumtemperatur gerührt.
Nach Abfiltrieren des Gemisches wurde die Lösung unter vermindertem Druck
eingedampft. Essigsäureethylester
(200 ml) wurde zugegeben. Die organische Phase wurde 2-mal mit 5%iger
Essigsäure,
5%iger Natriumhydrogencarbonatlösung und
Wasser gewaschen. Die organische Phase wurde über Natriumsulfat getrocknet
und unter vermindertem Druck eingedampft. Das Produkt wurde durch
Kieselgel-Säulenchromatographie
isoliert. Ausbeute: 2,7 g.
1H-NMR (DMSO
d-6): 0,88 (m, 12H), 2,00 (m, 2H), 2,50–3,00 (m, 2H), 3,90–4,43 (m,
10H), 5,08 (s, 4H), 5,32–5,59
(m, 1H), 6,17 (m, 1H), 6,50 (s, 2H), 7,28 (m, 10H), 7,72 (m, 2H),
7,90 (s, 1H).
-
d) Herstellung von 2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-[3,3-bis-(L-valyloxymethyl)-propionsäure]-guanosin
-
Eine
Lösung
von 2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-[3,3-bis-(N-CBZ-L-valyloxymethyl)-propionyl]-guanosin (2,6
g, 3,1 mMol) in 80 ml Essigsäureethylester,
20 ml Methanol und 20 ml Essigsäure
wurde mit Palladiumschwarz (0,3 g) 2 Stunden unter Normaldruck hydriert.
Der Katalysator wurde abfiltriert und mit Essigsäureethylester und Methanol
gewaschen. Die Lösung
wurde unter vermindertem Druck eingedampft. Das Produkt wurde durch
Kieselgel-Säulenchromatographie
als Bisacetatsalz isoliert. Ausbeute: 1,2 g.
1H-NMR
(DMSO d-6): 0,90 (m, 12H), 1,78 (m, 2H), 2,50–3,00 (m, 2H), 3,09 (m, 2H),
4,02–4,45
(m, 8H), 5,34–5,59
(m, 1H), 6,17 (m, 1H), 6,62 (s, 2H), 7,88 (s, 1H).
-
Beispiel 2
-
2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-3-[1,3-bis-(L-valyloxy)-2-propyloxycarbonylpropanoyl]-guanosin
-
a) Herstellung von 1,3-Dibenzyloxy-2-propylsuccinat-monoester
-
Eine
Lösung
von 1,3-Dibenzyloxypropan-2-ol (6,8 g, 25 mMol), Bernsteinsäureanhydrid
(7,5 g, 75 mMol) und DMAP (12,2 g, 100 mMol) wurde 1 Stunde bei
60°C gerührt. Sodann
wurde das Gemisch unter vermindertem Druck eingedampft, mit 2 N
HCl angesäuert
und 2-mal mit Essigsäureethylester
extrahiert. Die vereinigte organische Phase wurde 3-mal mit Wasser
gewaschen, über
Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft.
Das Produkt wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie isoliert.
Ausbeute: 7,8 g.
-
b) Herstellung von 2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-[3-(1,3-dibenzyloxy-2-propyloxycarbonyl)-propanoyl]-guanosin
-
Ein
Gemisch aus 2',3'-Didesoxy-3'-fluorguanosin (1,61
g, 6 mMol), HOBT (0,972 g, 7,2 mMol), DMAP (73,3 mg, 0,6 mMol) und
1,3-Dibenzyloxy-2-propylsuccinat-monoester (2,68 g, 7,2 mMol) wurde
2-mal gemeinsam mit DMF eingedampft und auf ein Volumen von etwa
150 ml verringert. Nach Zugabe von DCC (1,55 g, 7,5 mMol) wurde
das Gemisch 72 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Sodann wurde das Gemisch
abfiltriert. Die Lösung
wurde unter vermindertem Druck eingedampft. Essigsäureethylester
(200 ml) wurde zugegeben. Die organische Phase wurde 2-mal mit 5%iger
Essigsäure,
5%iger Natriumhydrogencarbonatlösung
und Wasser gewaschen. Sodann wurde die organische Phase über Natriumsulfat
getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Das Produkt
wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie
isoliert. Ausbeute: 3,3 g.
-
c) Herstellung von 2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-[3-(1,3-dihydoxy-2-propyloxycarbonyl)-propanoyl]-guanosin
-
Eine
Lösung
von 2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-[3-(1,3-dibenzyloxy-2-propyloxycarbonyl)-propanoyl]-guanosin
(3,2 g, 5,13 mMol) in 50 ml Essigsäureethylester, 50 ml Methanol
und 10 ml Essigsäure
wurde mit Palladiumschwarz (0,6 g) über Nacht bei 40 psi hydriert.
Der Katalysator wurde abfiltriert und mit Methanol gewaschen. Die
Lösung
wurde unter vermindertem Druck eingedampft. Das Produkt wurde durch
Kieselgel-Säulenchromatographie
isoliert. Ausbeute: 1,64 g.
-
d) Herstellung von 2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-{3-[1,3-Bis-(N-CBZ-L-valyloxy)-2-propyloxycarbonyl]-propanoyl}-guanosin
-
Ein
Gemisch aus 2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-[3-(1,3-dihydroxy-2-propyloxycarbonyl)-propanoyl]-guanosin
(1,93 g, 2,93 mMol), N-CBZ-L-Valin (1,76 g, 7 mMol), HOBT (0,95
g, 7 mMol) und DMAP (85,5 mg, 0,7 mMol) wurde 2-mal zusammen mit
DMF eingedampft und auf ein Volumen von etwa 60 ml verringert. Nach Zugabe
von DCC (1,55 g, 7,5 mMol) wurde das Gemisch über Nacht bei Raumtemperatur
gerührt.
Sodann wurde das Gemisch 4 Stunden auf 60°C erwärmt und anschließend auf
etwa 10°C
abgekühlt.
Nach Filtrieren des Gemisches wurde die Lösung unter vermindertem Druck
eingeengt. Essigsäureethylester
(150 ml) wurde zugegeben. Die organische Phase wurde 2-mal mit 5%iger
Essigsäure,
5%iger Natriumhydrogencarbonatlösung
und Wasser gewaschen. Die organische Phase wurde über Natriumsulfat
getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Das Produkt
wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie
isoliert. Ausbeute: 1,6 g.
-
e) Herstellung von 2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-{3-[1,3-bis-(L-valyloxy)-2-propyloxycarbonyl]-propanoyl}-guanosin
-
Eine
Lösung
von 2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-{3-[1,3-bis-(N-CBZ-L-valyloxy)-2-propyloxycarbonyl)-propanoyl}-guanosin
(1,6 g, 1,75 mMol) in 80 ml Essigsäureethylester, 20 ml Methanol
und 20 ml Essigsäure
wurde mit Palladiumschwarz (0,3 g) 2 Stunden bei Raumtemperatur
und Normaldruck hydriert. Der Katalysator wurde abfiltriert und
mit Methanol gewaschen. Die Lösung
wurde unter vermindertem Druck eingedampft. Das Produkt wurde durch
Kieselgel-Säulenchromatographie
als Diacetatsalz isoliert. Ausbeute: 1,02 g.
1H-NMR
(DMSO d-6): 0,84 (m, 12H), 1,85 (m, 2H), 2,58 (m, 4H), 2,60–3,10 (m,
2H), 3,11 (m, 2H), 3,61–4,39 (m,
7H), 5,19 (m, 1H), 5,35–5,56
(m, 1H), 6,16 (m, 1H), 6,62 (s, 2H), 7,89 (s, 1H).
-
Beispiel 3
-
2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-{3-[1-(L-valyloxy)-3-hydroxy-2-propyloxycarbonyl]-propanoyl}-guanosin
-
a) Herstellung von 2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-{3-[1-(N-CBZ-L-valyloxy)-3-hydroxy-2-propyloxycarbonyl]-propanoyl}-guanosin
-
Ein
Gemisch aus 2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-[3-(1,3-dihydroxy-2-propyloxycarbonyl)-propanoyl]-guanosin
(1,3 g, 2,93 mMol), N-CBZ-L-Valin (1,00 g, 4 mMol), HOBT (0,54 g,
4 mMol) und DMAP (48,8 mg, 0,4 mMol) wurde 2-mal zusammen mit DMF
eingedampft und auf ein Volumen von etwa 60 ml verringert. Nach Zugabe
von DCC (0,91 g, 4,4 mMol) wurde das Gemisch 72 Stunden bei Raumtemperatur
gerührt.
Sodann wurde das Gemisch filtriert und die Lösung wurde unter vermindertem
Druck eingedampft. Essigsäureethylester
(150 ml) wurde zugegeben. Die organische Phase wurde 2-mal mit 5%iger
Essigsäure,
5%iger Natriumhydrogencarbonatlösung
und Wasser gewaschen. Die organische Phase wurde über Natriumsulfat
getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Das Produkt
wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie
isoliert. Ausbeute: 0,99 g.
-
b) Herstellung von 2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-{3-[1-(L-valyloxy)-3-hydroxy-2-propyloxycarbonyl]-propanoyl}-guanosin
-
Eine
Lösung
von 2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-{3-[1-(N-CBZ-L-valyloxy)-3-hydroxy-2-propyloxycarbonyl)-propanoyl}-guanosin
(0,82 g, 1,21 mMol) in 30 ml Essigsäureethylester, 15 ml Methanol
und 15 ml Essigsäure
wurde mit Palladiumschwarz (0,15 g) 2 Stunden bei Raumtemperatur
und Normaldruck hydriert. Der Katalysator wurde abfiltriert und
mit Methanol gewaschen. Die Lösung
wurde unter vermindertem Druck eingedampft. Das Produkt wurde durch
Kieselgel-Säulenchromatographie
als Acetatsalz isoliert. Ausbeute: 0,5 g.
1H-NMR
(DMSO d-6): 0,84 (m, 6H), 1,86 (m, 1H), 2,58 (m, 4H), 2,63–3,02 (m,
2H), 3,10–4,38
(m, 9H), 5,34–5,55
(m, 1H), 6,16 (m, 1H), 6,56 (s, 2H), 7,90 (s, 1H).
-
Beispiel 4
-
2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-3-[2,3-bis-(L-valyloxy)-1-propyloxycarbonyl]-propanoyl-guanosin
-
a) Herstellung von 4-Methoxybenzylsuccinat-monoester
-
Ein
Gemisch aus Bernsteinsäureanhydrid
(75 g, 750 mMol) und 4-Methoxybenylalkohol (69,1 g, 500 mMol) in
1,4-Dioxan (300 ml) wurde mit Pyridin (79,1 g, 1000 mMol) versetzt.
Das Gemisch wurde 5 Stunden bei 80°C gerührt. Sodann wurde das Gemisch
unter vermindertem Druck eingedampft und mit 600 ml Essigsäureethylester
und 60 ml Essigsäure
versetzt. Die organische Phase wurde 3-mal mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat
getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Das Produkt
wurde aus Toluol umkristallisiert. Ausbeute: 104 g.
1H-NMR (DMSO d-6): 2,48 (m, 4H), 3,72 (s,
3H), 5,00 (s, 2H), 6,90 (d, 2H), 7,28 (d, 2H).
-
b) Herstellung von Bernsteinsäure-2,3-dihydroxypropylester-4-methoxybenzylester
-
Eine
Lösung
von Glycerin (23,0 g, 250 mMol), 4-Methoxybenzylsuccinat-monoester
(5,96 g, 25 mMol) und DMAP (0,36 g, 3 mMol) in DMF (200 ml) wurde
mit DCC (6,2 g, 30 mMol) versetzt. Das Gemisch wurde über Nacht
bei Raumtemperatur gerührt.
Sodann wurde das Gemisch unter vermindertem Druck eingedampft und
mit 150 ml Dichlormethan versetzt. Nach Filtrieren des Gemisches
wurde die Lösung
2-mal mit Wasser gewaschen. Die wässrige Phase wurde 2-mal mit
Dichlormethan extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über Natriumsulfat
getrocknet. Sodann wurde die Lösung
unter vermindertem Druck eingedampft. Das Produkt wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie
isoliert. Ausbeute: 3,0 g.
1H-NMR (CDCl3): 2,65 (m, 4H), 3,61 (m, 2H), 3,80 (s,
3H), 3,90 (m, 1H), 4,18 (m, 2H), 5,05 (s, 2H), 6,89 (d, 2H), 7,26
(d, 2H).
-
c) Herstellung von Bernsteinsäure-2,3-bis-(N-CBZ-L-valyloxy)-propylester,
4-methoxybenzylester
-
Eine
gerührte
Lösung
von Bernsteinsäure-2,3-dihydroxypropylester,
4-methoxybenzylester
(2,9 g, 9,28 mMol), N-CBZ-L-Valin (5,03 g, 20 mMol) und DMAP (0,244
g, 2 mMol) in Dichlormethan (60 ml) wurde mit DCC (4,5 g, 22 mMol)
versetzt. Das Gemisch wurde über
Nacht bei Raumtemperatur gerührt.
Die nach Filtrieren des Gemisches erhaltene Lösung wurde unter vermindertem
Druck eingedampft. Das Produkt wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie
isoliert. Ausbeute: 2,5 g.
1H-NMR (CDCl3): 0,90 (m, 12H), 2,16 (m, 2H), 2,62 (m,
4H), 3,80 (s, 3H), 4,32 (m, 4H), 5,05–5,52 (m, 9H), 6,89 (d, 2H),
7,30 (m, 12H).
-
d) Herstellung von Bernsteinsäure-2,3-bis-(N-CBZ-L-valyloxy)-propylester
-
Eine
Lösung
des vorstehenden Zwischenprodukts (2,3 g, 2,95 mMol) in Dichlormethan
(25 ml) wurde mit Trifluoressigsäure
(2,5 ml) versetzt. Die Lösung
wurde 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Sodann wurde die Lösung unter
vermindertem Druck eingedampft. Das Produkt wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie
isoliert. Ausbeute: 1,8 g.
1H-NMR (CDCl3): 0,92 (m, 12H), 2,12 (m, 2H), 2,64 (m,
4H), 4,32 (m, 4H), 5,10 (s, 4H), 5,22–5,50 (m, 3H), 7,34 (m, 10H).
-
e) Herstellung von 2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-{3-[2,3-bis-(N-CBZ-L-valyloxy)-1-propyloxycarbonyl]-propanoyl}-guanosin
-
Ein
Gemisch aus 2',3'-Didesoxy-3'-fluorguanosin (0,538
g, 2 mMol), HOBT (0,327 g, 2,42 mMol), DMAP (29,3 mg, 0,24 mMol)
und Bernsteinsäure-2,3-Bis-(N-CBZ-L-valyloxy)-1-propylester (1,6
g, 2,42 mMol) wurde 2-mal zusammen mit DMF eingedampft und auf ein
Volumen von etwa 50 ml verringert. Nach Zugabe von DCC (0,536 g,
2,6 mMol) wurde das Gemisch 72 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die
nach Abfiltrieren des Gemisches erhaltene Lösung wurde unter vermindertem
Druck eingedampft. Nach Zugabe von 100 ml Essigsäureethylester wurde die organische
Phase 2-mal mit 5%iger Essigsäure,
5%iger Natriumhydrogencarbonatlösung
und Wasser gewaschen. Die organische Phase wurde über Natriumsulfat
getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Das Produkt
wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie
isoliert. Ausbeute: 0,65 g.
1H-NMR
(DMSO d-6): 0,88 (m, 12H), 2,08 (m, 2H), 2,58–3,04 (m, 6H), 3,92 (m, 2H),
4,10–4,46
(m, 7H), 5,00 (s, 4H), 5,22 (m, 1H), 5,32–5,56 (m, 1H), 6,17 (m, 1H),
6,50 (s, 2H), 7,32 (m, 10H), 7,70 (d, 2H), 7,92 (s, 1H).
-
f) Herstellung von 2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-{3-[2,3-bis-(L-valyloxy)-1-propyloxycarbonyl]-propanoyl}-guanosin
-
Eine
Lösung
des Zwischenprodukts gemäß dem vorhergehenden
Abschnitt (0,57 g, 0,626 mMol) in 20 ml Essigsäureethylester, 10 ml Methanol
und 10 ml Essigsäure
wurde mit Palladiumschwarz (0,1 g) 2 Stunden bei Raumtemperatur
und Normaldruck hydriert. Der Katalysator wurde abfiltriert und
mit Methanol gewaschen. Die Lösung
wurde unter vermindertem Druck eingedampft. Das Produkt wurde durch
Kieselgel-Säulenchromatographie
isoliert. Sodann wurde das Produkt in Dichlormethan gelöst und mit
1 M Chlorwasserstoff in Ether (1,1 ml) versetzt. Nach Eindampfen
des Gemisches unter vermindertem Druck und Trocknen unter vermindertem
Druck erhielt man die Titelverbindung als Dihydrochloridsalz. Ausbeute:
0,37 g.
1H-NMR (DMSO d-6): 0,92 (m,
12H), 2,12 (m, 2H), 2,58–3,04
(m, 6H), 3,75 (m, 2H), 4,16–4,50
(m, 7H), 5,19–5,60
(m, 2H), 6,18 (m, 1 H), 6,76 (s, 2H), 7,92 (s, 1H).
-
Beispiel 5
-
2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-3-[1,3-bis-(L-valyloxy)-2-propyloxycarbonyl]-propanoyl-guanosin,
Dihydrochloridsalz
-
a) Herstellung von Bernsteinsäure-1,3-dibrom-2-propylester-4-methoxybenzylester
-
Eine
Lösung
von 1,3-Dibrompropan-2-ol (21,8 g, 100 mMol), Bernsteinsäure-4-methoxybenzylester (28,6
g, 120 mMol) und DMAP (1,22 g, 10 nMol) in Dichlormethan (400 ml)
wurde portionsweise bei etwa 10°C mit
DCC (24,8 g, 120 mMol) versetzt. Das Gemisch wurde über Nacht
bei Raumtemperatur gerührt
und auf etwa 5°C
abgekühlt.
Nach Abfiltrieren des Gemisches wurde die Lösung unter vermindertem Druck
eingedampft. Nach Zugabe von 600 ml Essigsäureethylester wurde die organische
Phase 2-mal mit 5%iger Essigsäure,
5%iger Natriumhydrogencarbonatlösung
und Wasser gewaschen. Die Lösung
wurde über
Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft.
Das Produkt wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie isoliert.
Ausbeute: 34,8 g.
1H-NMR (CDCl3): 2,69 (m, 4H), 3,57 (m, 4H), 3,81 (s,
3H), 5,07 (s, 2H), 5,14 (m, 1H), 6,88 (d, 2H), 7,26 (d, 2H).
-
b) Herstellung von Bernsteinsäure-1,3-bis-(N-CBZ-L-valyloxy)-2-propylester-4-methoxybenzylester
-
Eine
Lösung
von N-CBZ-L-Valin (58,5 g, 232,8 mMol) in trockenem DMF (300 ml)
wurde mit Kalium-tert.-butoxid (24,68 g, 220 mMol) versetzt. Das
Gemisch wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Eine Lösung von Bernsteinsäure-1,3-dibrom-2-propylester-4-methoxybenzylester
(34 g, 77,6 mMol) in trockenem DMF (50 ml) wurde zugegeben. Das
Gemisch wurde 18 Stunden bei 60°C
gerührt.
Nach Abfiltrieren des Kaliumbromids wurde die Lösung unter vermindertem Druck
eingedampft. Nach Zugabe von 600 ml Essigsäureethylester wurde die organische
Phase 2-mal mit 5%iger Natriumhydrogencarbonatlösung und mit Wasser gewaschen.
Die organische Phase wurde über
Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft.
Das Produkt wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie isoliert.
Ausbeute: 45 g.
1H-NMR (CDCl3): 0,90 (m, 12H), 2,16 (m, 2H), 2,61 (m,
4H), 3,80 (s, 3H), 4,12–4,42
(m, 6H), 5,02 (s, 2H), 5,10 (s, 4H), 5,43 (m, 3H), 6,88 (d, 2H),
7,32 (m, 12H).
-
c) Herstellung von Bernsteinsäure-1,3-bis-(N-CBZ-L-valyloxy)-2-propylester
-
Eine
gekühlte
Lösung
des im vorstehenden Abschnitt erhaltenen Zwischenprodukts (44,5
g, 57,1 mMol) in Dichlormethan (500 ml) wurde bei 5 bis 10°C mit Trifluoressigsäure (50
ml) versetzt. Die erhaltene Lösung
wurde 2 Stunden bei 10°C
gerührt.
Sodann wurde die Lösung
unter vermindertem Druck 2-mal zusammen mit Toluol eingedampft.
Nach Zugabe von 400 ml Ethanol wurde das Gemisch 30 Minuten bei
40°C gerührt. Sodann
wurde das Gemisch abgekühlt.
Die nach Abfiltrieren der Nebenprodukte erhaltene Lösung wurde
unter vermindertem Druck eingedampft. Das Produkt wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie
isoliert. Ausbeute: 33 g.
1H-NMR (DMSO
d-6): 0,88 (m, 12H), 2,04 (m, 2H), 2,46 (m, 4H), 3,94–4,40 (m,
6H), 5,02 (s, 4H), 5,18 (m, 1H), 7,32 (m, 10H), 7,74 (d, 2H).
-
d) Herstellung von 2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-{3-[1,3-bis-(N-CBZ-L-valyloxy)-2-propyloxycarbonyl]-propanoyl}-guanosin
-
Ein
Gemisch aus 2',3'-Didesoxy-3'-fluorguanosin (17,8
g, 66 mMol), HOBT (10,64 g, 78,8 mMol), Bernsteinsäure-1,3-bis-(N-CBZ-L-valyloxy)-2-propylester
(52 g, 78,8 mMol) und DMAP (0,96 g, 7,88 mMol) wurde 2-mal zusammen
mit DMF eingedampft und auf ein Volumen von etwa 500 ml verringert.
Nach Zugabe von DCC (17,3 g, 84 mMol) wurde das Gemisch über Nacht
bei Raumtemperatur gerührt.
Sodann wurde das Gemisch 6 Stunden auf 60°C erwärmt und hierauf auf etwa 10°C abgekühlt. Die
nach Filtration des Gemisches erhaltene Lösung wurde unter vermindertem
Druck eingedampft und mit 1200 ml Essigsäureethylester versetzt. Die
organische Phase wurde 2-mal mit 5%iger Essigsäure, 5%iger Natriumhydrogencarbonatlösung und Wasser
gewaschen. Die organische Phase wurde über Natriumsulfat getrocknet
und unter vermindertem Druck eingedampft. Das Produkt wurde durch
Kieselgel-Säulenchromatographie
isoliert. Ausbeute: 42 g.
1H-NMR (DMSO
d-6): 0,90 (m, 12H), 2,02 (m, 2H), 2,5–3,02 (m, 6H), 3,94 (m, 2H),
4,22 (m, 7H), 5,02 (s, 4H), 5,18 (m, 1H), 5,22–5,50 (m, 1H), 6,16 (m, 1H),
6,50 (s, 2H), 7,32 (m, 10H), 7,72 (d, 2H), 7,92 (s, 1H).
-
e) Herstellung von 2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-{3-[1,3-bis-(L-valyloxy)-2-propyloxycarbonyl]-propanoyl}-guanosin-dihydrochloridsalz
-
Eine
Lösung
von 2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-{3-[1,3-bis-(N-CBZ-L-valyloxy)-2-propyloxycarbonyl]-propanoyl}-guanosin
(5,0 g, 5,9 mMol) in 75 ml Essigsäureethylester und 75 ml Methanol
wurde mit Palladium-auf-Aktivkohle (10% Pd) (1 g) 1 Stunde bei Raumtemperatur
und Normaldruck hydriert. Der Katalysator wurde abfiltriert und
mit Methanol gewaschen. Das nach Eindampfen der Lösung unter
vermindertem Druck erhaltene Produkt wurde in Dichlormethan gelöst und unter
Kühlung
mit einer Lösung
von 1 M Chlorwasserstoff in Ether (6 ml) versetzt. Das Gemisch wurde
unter vermindertem Druck eingedampft. Ausbeute: 3,5 g.
1H-NMR (DMSO d-6): 0,94 (m, 12H), 2,18 (m,
2H), 2,5–3,04
(m, 6H), 4,20–4,54
(m, 7H), 5,24 (m, 1H), 5,34–5,64
(m, 1H), 6,22 (m, 1H), 6,92 (s, 2H), 8,30 (s, 1H), 8,62 (s, 6H).
-
Beispiel 6
-
Alternative Herstellung
von 2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-3-[1,3-bis-(L-valyloxy)-2-propyloxycarbonyl]-propanoylguanosin
-
a) Herstellung von Bernsteinsäure-1,3-dibrom-2-propylester,
1,1-dimethylethylester
-
Eine
Lösung
von 1,3-Dibrompropan-2-ol (10,9 g, 50 mMol), Bernsteinsäure-1,1-dimethylethylester
(J. Org. Chem., Bd. 59 (1994), S. 4864) (10,45 g, 60 mMol) und DMAP
(0,61 g, 5 mMol) in Dichlormethan (180 ml) wurde portionsweise bei
etwa 10°C
mit DCC (12,4 g, 60 mMol) versetzt. Das Gemisch wurde über Nacht bei
Raumtemperatur gerührt
und sodann auf etwa 5°C
gekühlt.
Die nach Filtration des Gemisches erhaltene Lösung wurde unter vermindertem
Druck eingedampft und mit 250 ml Essigsäureethylester versetzt. Die
organische Phase wurde 2-mal mit 5%iger Citronensäure, 5%iger
Natriumhydrogencarbonatlösung
und Wasser gewaschen. Die Lösung
wurde über
Natriumsulfat getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft.
Das Produkt wurde im Vakuum destilliert (Kp. (0,5 Torr) 135–140°C). Ausbeute:
16,8 g.
1H-NMR (CDCl3):
1,45 (s, 9H), 2,58 (m, 4H), 3,61 (m, 4H), 5,12 (m, 1H).
-
b) Herstellung von Bernsteinsäure-1,3-bis-(N-CBZ-L-valyloxy)-2-propylester-1,1-dimethylethylester
-
Eine
Lösung
von N-CBZ-L-Valin (18,85 g, 75 mMol) in trockenem DMF (100 ml) wurde
mit Kalium-tert.-butoxid (7,85 g, 70 mMol) versetzt. Das Gemisch
wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Sodann wurde eine Lösung von
Bernsteinsäure-1,3-dibrom-2-propylester-1,1-dimethylethylester
(9,35 g, 25 mMol) in trockenem DMF (20 ml) zugegeben. Das Gemisch
wurde 18 Stunden bei 60°C
gerührt.
Die nach Abfiltrieren des Kaliumbromids erhaltene Lösung wurde
unter vermindertem Druck eingedampft. Die nach Zugabe von 300 ml Essigsäureethylester
erhaltene organische Phase wurde 2-mal mit 5%iger Natriumhydrogencarbonatlösung und
mit Wasser gewaschen. Die organische Phase wurde über Natriumsulfat
getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Das Produkt
wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie
isoliert. Ausbeute: 14 g.
1H-NMR (CDCl3): 0,90 (m, 12H), 1,42 (s, 9H), 2,14 (m,
2H), 2,52 (m, 4H), 4,32 (m, 6H), 5,10 (s, 4H), 5,32 (m, 3H), 7,26
(m, 10H).
-
c) Herstellung von 1,3-Bis-(N-CBZ-L-valyloxy)-2-propylsuccinat-monoester
-
Eine
gekühlte
Lösung
von Bernsteinsäure-1,3-bis-(N-CBZ-L-valyloxy)-2-propylester,
1,1-Dimethylethylester
(13 g, 18,18 mMol) in Dichlormethan (100 ml) wurde mit Trifluoressigsäure (20
ml) versetzt. Die Lösung
wurde 6 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und sodann unter vermindertem
Druck eingedampft. Die nach Zugabe von 200 ml Essigsäureethylester
erhaltene organische Phase wurde mit 5%iger Natriumhydrogencarbonatlösung und
Wasser gewaschen. Die Lösung
wurde unter vermindertem Druck eingedampft. Ausbeute: 11,7 g.
1H-NMR (DMSO d-6): 0,88 (m, 12H), 2,04 (m,
2H), 2,46 (m, 4H), 3,94–4,40
(m, 6H), 5,02 (s, 4H), 5,18 (m, 1H), 7,32 (m, 10H), 7,74 (d, 2H).
-
d) Herstellung von 2',3'-Didesoxy-3'-fluor-5'-O-3-[1,3-bis-(L-valyloxy)-2-propyloxycarbonyl]-propanoylguanosin
-
Das
Zwischenprodukt von Stufe c) wurde gemäß Beispiel 5, Stufe d) aus
EP-A 1 23 935 mit FLG verestert. Die N-Schutzgruppen an den Valylresten
wurden nach herkömmlichen
Techniken, z. B. gemäß Beispiel 6,
Stufe e) oder Beispiel 2, Stufe e), entfernt.
-
Biologisches Beispiel
1
-
Pharmakokinetik
-
Eine
Bestätigung,
dass die Arzneistoffvorstufen der vorliegenden Erfindung bei oraler
Verabreichung in vivo FLG freisetzen, wird in einem Rattenmodell
erhalten, das als geeignetes Modell für die Ermittlung pharmakokinetischer
Parameter von Nucleosidanalogen anerkannt ist. Die oralen Zusammensetzungen
werden in einem pharmazeutischen Träger, der Propylenglykol umfasst,
oder im Fall der löslicheren
Verbindungen, wie der von Beispiel 1 oder von Beispiel 5, in Wasser
an zwei ohne Nahrung gehaltene Tiere in einer Dosierung entsprechend
0,1 mMol/kg verabreicht. Zum Vergleich erhält eine Gruppe von Ratten eine
intravenöse
Verabreichung von 0,01 mMol/kg des Metaboliten 2',3'-Didesoxy-3'-fluorguanosin. Die
Serumspiegel des Metaboliten werden sodann im Serum, das einzelnen
Tieren in Abständen
von 0,5 bis zu 12 Stunden nach der Verabreichung (5 Minuten bis
6 Stunden für
FLG) abgenommen worden ist, überwacht.
-
Der
Metabolit wird durch HPLC unter UV-Nachweis bei 254 nm analog zum
Verfahren von Stähle
et al., J. Pharm. Biomed. Anal., Bd. 13 (1995), S. 369–376, analysiert.
Das HPLC-System
kann auf 0,05 M Ammoniumdihydrogenphosphat-Puffer mit 1,2% 2-Propanol
als Lösungsmittel
unter Pufferung auf den pH-Wert 4,5 oder mit 30 mM Natriumdihydrogenphosphat-Puffer
mit 2% Acetonitril als Lösungsmittel
unter Pufferung auf den pH-Wert 7,0 basieren. Bei der Säule kann
es sich um eine 100 × 2,1
mm-BAS C18-5 μm
Teilchengröße – 7 μm C18-Schutzsäule oder
Zorbax SB-CN-C18-150 × 4,6
mm-5 μm-Säule handeln.
Die Proteinbindung der erfindungsgemäßen Verbindungen ist vernachlässigbar
und entspricht der des Metaboliten. Eine Ultrafiltration durch Amicon-
oder Microcon-30-Filter eignet sich für die Serumproben. Vorteilhafterweise
wird der Hauptpeak einer weiteren Säulenchromatogaphie unterzogen,
um die Auflösung
von FLG gegenüber
leichten Serumkomponenten besser zu unterstützen. Die intravenösen Spiegel
werden mit dem Faktor 10 multipliziert, um die AUC-Werte zum Vergleich
mit den oralen Werten zu erhalten. Die absolute orale biologische
Verfügbarkeit
wird als Verhältnis
von 0–∞AUCiv zu 0–∞AUCoral ermittelt.
-
-
Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
ergeben somit eine signifikant erhöhte orale biologische Verfügbarkeit
im Vergleich zum Metaboliten 2',3'-Didesoxy-3'-fluorguanosin. Bemerkenswert
ist, dass die Verbindungen in das Blut in relativ verzögerter Weise
und nicht unter Ausbildung eines sofortigen Peaks freigesetzt werden.
Dies bedeutet, dass wirksame Mengen des aktiven Metaboliten im Blut über viele
Stunden hinweg verfügbar
sind, was eine einmalige tägliche
Dosierung ermöglicht.
Ferner werden durch eine verzögerte
Freisetzung die Schwierigkeiten mit der akuten Toxizität, die bei
Verbindungen mit einer rascheren Freisetzungsgeschwindigkeit auftreten,
vermieden.
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Obgleich
die Ratte ein anerkannt gutes Modell für die Vorhersage der biologischen
Verfügbarkeit
von Nucleosidanalogen beim Menschen ist, wurde eine speziesunabhängige biologische
Verfügbarkeit
einer erfindungsgemäßen Verbindung
(Beispiel 5) bei männlichen
und weiblichen Beagle-Hunden mit einem Gewicht von etwa 11,5 kg,
denen 0,05 mMol/kg (38 mg/kg) der Verbindung in Wasser auf oralem
Wege oder 0,005 mMol/kg (1,35 mg/kg) des Metaboliten in Wasser auf
intravenösem
Wege verabreicht worden war, bestätigt. Die Gewinnung von Plasma
und die Analyse erfolgten auf die vorstehend beschriebene Weise.
Männliche
Hunde, 12 Stunden absolute biologische Verfügbarkeit: 51%
Weibliche
Hunde, 12 Stunden absolute biologische Verfügbarkeit: 74%
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Antivirale Aktivität – Retroviren
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Wie
durch die Methode des biologischen Beispiels 1 gezeigt werden kann,
setzen die erfindungsgemäßen Verbindungen
in vivo den Metaboliten 2',3'-Didesoxy-3'-fluorguanosin frei.
Die in vitro-Messung der antiviralen Aktivität dieses Metaboliten spiegelt
somit die de facto-Aktivität der erfindungsgemäßen Verbindungen wieder.
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Beim
Test der XTT-Farbstoffaufnahme von Koshida et al., Antimicrob. Agents
Chemother., Bd. 33 (1989), S. 778–780, unter Verwendung von
MT4-Zellen zeigte der im vorstehenden biologischen Beispiel 1 gemessene
Metabolit die folgenden in vitro-Aktivitäten gegen Retroviren:
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Somit
ist ersichtlich, dass eine Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindungen
eine starke antivirale Aktivität
gegen die Retroviren HIV-1, HIV-2 und SIV herbeiführt. Aus
den Ergebnissen mit HIV-12441 AZTr und HIV-1111B TIBOr ist ferner ersichtlich, dass die antivirale
Aktivität
der erfindungsgemäßen Verbindungen
keine Kreuzresistenz gegen Stämme
von HIV zeigt, die gegen andere HIV-Mittel, wie das Nucleosidanaloge
AZT oder den Nichtnucleosid-Inhibitor gegen die reverse Transkriptase
TIBO, resistent geworden sind.
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Biologisches Beispiel
3
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Antivirale Aktivität – HBV
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Die
Aktivität
von antiviralen Mitteln gegen Enten-Hepatitis B-Virus (DHBV) bei
Enten stellt ein anerkanntes Tiermodell für die Bewertung der in vivo-Aktivität gegen
Hepatitis B beim Menschen dar. Die Aktivität des im vorstehenden biologischen
Beispiel 2 gemessenen in vivo-Metaboliten
wurde im DHBV-Modell von Sherker et al., Gastroenterology, Bd. 91
(1986), S. 818–824,
getestet. Die Ergebnisse sind in den 1 und 2 dargestellt.
Kurz zusammengefasst, es wurden 4 Kontrollenten mit phosphatgepufferter
Kochsalzlösung (PBS)
und 4 Enten mit 5 mg/kg/Tag des aktiven Metaboliten behandelt. Die
Enten hatten ein Alter von 2 Tagen bei Inokulation mit DHBV und
ein Alter von 18 Tagen bei Behandlungsbeginn. Der Metabolit und
PBS (Kontrolle) wurden 10 Tage lang bei 2-maliger täglicher
Injektion um 8.00 und 16.00 Uhr intraperitoneal verabreicht. Die
Behandlung dauerte 33 Tage. Die Tiere wurden nach Behandlungsende
5 Wochen lang beobachtet.
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Die
Wirksamkeit der Behandlung wurde durch eine Dot-Blot-Hybridisierung
von DHBV-DNA in
Serum unter Verwendung einer radioaktiven Sonde verfolgt. Die DHBV-Menge
wurde als Anteil der hybridisierten Radioaktivität gemessen. In 1 ist
die Menge an DHBV-DNA im Serum zu verschiedenen Zeitpunkten vor, während und
nach der Behandlung dargestellt.
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Wie
aus 1 ersichtlich ist, erfolgt während der Behandlung mit PBS
(Kontrolle, ausgezogene Linie) keine Verringerung der DHBV-Menge
im Serum. Die Tiere, die den im biologischen Beispiel 2 gemessenen Metaboliten
erhielten (gestrichelte Linie) zeigten während der ersten 10 Behandlungstage
ein drastisches Absinken der DHBV-Menge im Serum, wonach für die restliche
Behandlung der DHBV-DNA-Spiegel bei dieser Dosis von 5 mg/kg/Tag
unterhalb der Nachweisgrenze lag. Wiederholungsversuche mit Dosierungen
von 30 bzw. 3 mg/kg/Tag, die mit kongenital infizierten Enten durchgeführt wurden
(nicht abgebildet) führten
zu ähnlichen
Ergebnissen, d. h. zu einem drastischen Abfall des DHBV-DNA-Serumspiegels unter
die Nachweisgrenze. Auch bei der sehr geringen Dosis von 0,3 mg/kg/Tag
verursachte der Metabolit in vivo eine erhebliche DHBV-Hemmung.
Nach Behandlungsende trat das Virus im Serum erneut auf, wie in 1 gezeigt
ist. Das Wiederauftreten von HBV nach einer kurzzeitigen Behandlung
mit herkömmlichen
antiviralen Mitteln wurde bereits früher sowohl bei Menschen als
auch bei Tieren mit einer chronischen Hepatitis B-Infektion festgestellt.
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Wie
aus 2 ersichtlich ist, nahm das Gewicht der Enten
in gleicher Weise wie bei den Kontrolltieren (mit PBS behandelt)
zu. Die Gewichtszunahme von etwa 270 g auf etwa 800 g, die während der
Behandlungsdauer beobachtet wurde, ist so groß, dass eventuell aufgetretene
toxische Einflüsse
leicht in Form einer Veränderung
der Geschwindigkeit der Gewichtszunahme erkennbar gewesen wären. Ähnliche
Wachstumskurven wurden auch bei Enten festgestellt, die die höhere Dosierung
von 30 mg/kg/Tag erhalten hatten. Dieser Metabolit ist somit klar
nichttoxisch. Da die erfindungsgemäßen Verbindungen in vivo unter
Bildung dieses Metaboliten und einer naturidentischen und daher
leicht metabolisierten Fettsäure
hydrolysiert werden, kann geschlossen werden, dass eine Verabreichung
der erfindungsgemäßen Verbindungen
keine Langzeit-Toxizitätsprobleme
erwarten lässt.
Das Fehlen einer akuten (Kurzzeit)-Toxizität der erfindungsgemäßen Verbindungen bei
oraler Verabreichung wird im vorstehenden biologischen Beispiel
2 bestätigt.