DK149026B - Analogifremgangsmaade til fremstilling af adeninnucleosidderivater - Google Patents

Description

149026

Opfindelsen angår en analogifremgangsmåde til fremstilling af hidtil ukendte estere af vidarabin og dens carboxyliske analog cyclaradin med den i krav 1 angivne formel 1/ idet det har vist sig, at disse estere 5 har nyttig terapeutisk aktivitet, især anvendelig antiviral aktivitet.

Ifendt er adeninnucleosidet 9-(β-D-arabinofurano-syl)-adenin, også betegnet vidarabin eller ara-A. Vidarabin vides at have antiviral aktivitet, ifendt er også 10 vidarabins carboxyliske analog, idet denne analog og fremstillingen af den fremgår af US-patent nr. 4.138.562 og J. Med. Chem., 20, 612 (1977). Denne carboxyliske analog 9-[2a,38-dihydroxy-4a-(hydroxymethyl)cyclopent-la-yl]-adenin kendes også som cyclaradin eller C-ara-A.

15 Det er blevet vist, at cyclaradin har in vitro antiviral aktivitet.

Der kendes endvidere visse simple alkanoatestere af vidarabin, som også angives at have in vitro antiviral virkning. Således beskriver fransk patentskrift nr.

20 2.351.994 visse 5'-monoalkanoater af vidarabin, USA - patentskrift nr. 4.055.717 beskriver visse 3'-monoalka-noater og 2',31-dialkanoater af vidarabin og USA-patent-skrift nr. 4.055.718 beskriver visse 2'-monoalkanoater af vidarabin.

25 Det har nu vist sig, at en speciel gruppe deriva ter af de ovennævnte adeninnucleosider, nemlig de anførte alkoxyalkanoater, uventet udviser inter alia en særlig nyttig in vivo antiviral aktivitet.

Følgelig tilvejebringer den foreliggende opfin-

30 delse en analogifremgangsmåde til fremstilling af hidtil ukendte nueleosidderivater med den almene formel I

35 NH2 149026 2 u.> , 10

OR

y eller de farmaceutisk acceptable salte deraf, hvori Q betegner oxygen eller methylen og R , R og R uafhængigt x y 4 betegner hydrogen eller en alkoxyalkanoylgruppe R.j-0-Rj-15 CO-, under den forudsætning, at mindst én af 1^, By og Rz er alkoxyalkanoylgruppen R^~0-R2_C0-, hvori alkyldelen R^ og alkylendelen . R^ hver uafhængigt indeholder 1 til 6 carbonatomer.

Gruppen R^ kan være methyl, ethyl, propyl, butyl, 20 pentyl eller hexyl, indbefattende de tilsvarende forgrenede isomerer deraf, medens gruppen R2 kan være de tilsvarende alkylenanaloge til de førnævnte alkylgrup-per.

R betegner fortrinsvis R,-0-R0-CO-,og R og R x x 6 y z 25 er fortrinsvis hydrogen. Por R^ og R2 er foretrukne betydninger henholdsvis methyl og methylen.

De farmaceutisk acceptable salte er de salte med den almene formel I, der er afledt af en passende organisk eller uorganisk syre, såsom en mineralsyre. Som ty-30 piske salte kan hydrochlorid- og sulfatsaltene nævnes.

Forbindelserne med den almene formel I kan forefindes i form af optiske isomerer, og disse isomerer, såvel som de racemiske blandinger, kan fremstilles efter fremgangsmåden ifølge opfindelsen.

35 Foretrukne forbindelser med den almene formel I

er monoesterderivaterne, dvs. derivater, hvori R beteg-ner R-j-0-R2-C0-,og Ry og Rz betegner hydrogen.

U9026 3 Særligt foretrukne forbindelser er vidarabins 5'-methoxyacetylester og 5'-methoxyacetylesteren af dens carboxyliske analog cyclaradin, her alternativt betegnet 4'-methoxyacetoxymethylcyclaradin.

5 Meninnucleosidderivateme med den almene formel I frens til les ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, der er ejendommelig ved det i krav l's kendetegnende del angivne.

Vidarabin eller cyclaradin eller et reaktivt salt deraf kan således omsættes med en passende alkoxyalkan- 10 syre eller et reaktivt derivat deraf, en således opnået diester, eller triester hvis ønsket, hydrolyseres selektivt, og derpå isoleres den ønskede ester i fri form eller i form af et farmaceutisk acceptabelt salt.

Fremstilling af det ønskede esterderivat med den 15 almene formel I kan således medføre selektiv esterifice-ring af den ønskede hydroxygruppe (eller et reaktivt derivat deraf) på vidarabin- eller cyclaradinudgangsmate-rialet eller, alternativt, esterificering af to eller flere af hydroxygrupperne fulgt af selektiv hydrolyse af 20 en eller, i påkommende tilfælde, to af de således este-rificerede hydroxygrupper.

Den nøjagtige esterificeringsmåde vil i hvert enkelt tilfælde afhænge af velkendte faktorer, såsom den pågældende hydroxygruppes reaktivitet, esterificerings-25 midlets beskaffenhed, esterificeringsbetingelser, samt af om et selektivt hydrolysetrin skal medtages.

Som nævnt anvendes vidarabin eller cyclaradin eller et reaktivt derivat deraf som udgangsmateriale for fremgangsmåden til fremstilling af forbindelserne med 30 den almene formel 1. Det reaktive derivat kan være et monoester- eller diesterderivat af vidarabin eller cyclaradin omfattet af den almene formel I, idet den frie hydroxygruppe eller -grupper udgør vidarabin- eller cyc-leradinderivatets reaktive del. Det reaktive derivat kan 35 også være et vidarabin- eller cyclaradinderivat, der indeholder en eller flere esterificerede hydroxygrupper, der kan skiftes ud med den ønskede estergruppe i en transesterificering eller lignende reaktion. Som en yder- 149026 4 ligere mulighed kan tilfældet nævnes, hvori det reaktive derivat er et halogenderivat af basisalkoholen, idet den ønskede reaktion i dette tilfælde sker ved omsætning af dette halogenderivat med et alkalimetalsalt af en pas-5 sende alkoxyalkansyre.

Esterificering af de· nævnte udgangsmaterialer kan som nævnt ske med en passende alkoxyalkansyre eller et reaktivt derivat deraf. I denne forbindelse kan ethvert passende derivat anvendes, idet beskaffenheden af et så- 10 dant derivat vil være kendt af fagmanden. Som eksempel på et almindelig anvendt derivat kan halogenidderivatet af den pågældende syre nævnes, idet esterificering sker ved omsætning af dette halogenidderivat med hydroxygrup- pen på vidarabin- eller cyclaradinudgangsmaterialet.

15 Som eksempel kan forbindelserne med den almene formel I, hvori E er en alkoxyalkanoylgruppe, og R og x y Ηχ er hydrogen, typisk fremstilles ved tilsætning af den passende molære mængde af det krævede alkoxyalkanoylha-logenid til en opløsning af vidarabinen eller cyclara-20 dinen i et indifferent, ikke-vandigt opløsningsmiddel (fortrinsvis vandblandbart), såsom dimethylformamid, dime thylace tamid, tetrahydrofuran eller pyridin. Den omrørte reaktionsblanding holdes derpå ved sænket temperatur, f.eks. 4°C, i 18-24 timer. Reaktionen stoppes derpå ved 25 tilsætning af vand eller vandig natriumhydrogencarbonat til reaktionsblandingen, hvorpå den dannede ønskede ester isoleres på sædvanlig vis og renses. Ved at anvende passende mængder af alkoxyalkansyrehalogenidet kan der indføres et, to eller tre molækvivalenter af den ønskede 30 alkoxyalkanoatdel i vidarabin- eller cyclaradinmolekylet, resulterende i monoesteren, diesteren eller triesteren.

I de tilfælde, hvor det umiddelbare produkt er en blanding af estere, såsom en blanding af en monoester og diester, kan adskillelse af den ønskede ester fra produkt-35 blandingen ske på sædvanlig vis, f.eks. ved anvendelse af chromatografiske teknikker.

Fremstillingen af forbindelserne med den almene formel I belyses af de følgende eksempler.

5 143026

Eksempel 1 . 9-p-D-&rabinofuranosyladenin-51-methoxyacetat.

4,8 g arabinofuranosyladenin (18 mmol) opløstes i 5 150 ml tør dimethylformamid ved opvarmning, og derpå afkøledes opløsningen til 0°C. 2,38 g methoxyacetylchlorid (22 mmol) i 20 ml dimethylformamid tilsattes dråbevis under omrøring, og reaktionsblandingen omrørtes natten over ved 4°C.

10 Hvis tyndtlagschromatografi påviser en signifi kant mængde tilbageværende vidarabin, tilsættes 1 g methoxyacetylchlorid i dimethylformamid, og blandingen omrøres i yderligere 18 timer ved 4°C.

20 ml isvand indeholdende 2,38 g natriumhydrogen- 15 carbonat tilsattes for at neutralisere opløsningen. Opløsningsmidlerne fjernedes under reduceret tryk, og remanensen omrørtes i 15% methanol i chloroform. Det uorganiske faststof fjernedes ved filtrering, og filtratet sattes på en silicagelsøjle og elueredes med 15% methanolisk 20 chloroform. Produkthovedfraktionen inddampedes, og remanensen opløstes i vand og afkøledes natten over. Det hvide faste produkt fjernedes ved filtrering og gav 3,9 g (udbytte 59%) af den i overskriften nævnte forbindelse: smp. 74°C.

25 Grundstofanalyse: Beregnet for C^H^^NcjOg · 1/2 H20: C 44,82, H 20,10, N 5,21. Fundet: C 44,66, H 19,96, N 5,18.

Eksempel 2 30 9- [2a, 3|3-dihydroxy-4a (methoxyacetoxymethyl) cyclopent-la-yl]adenin. (Racemat).

Til en opløsning af 0,106 mol cyclaradin i 750 ml dimethylformamid tilsattes 0,109 mol methoxyacetylchlorid i 140 ml dimethylformamid. Reaktionsblandingen omrørtes 35 natten over ved 4°C, og derpå tilsattes 50 ml vand og 0,27 mol natriumhydrogencarbonat. De flygtige stoffer fjernedes i vakuum, og remanensen sattes på en silicagel-søjle. Eluering af den største fraktion med methanol/ 6 U9026 chloroform (1/5:10) gav den i overskriften nævnte rene forbindelse i 60% udbytte.

Krystallisation fra en blanding af methanol/chlo-roform/hexan/opløs ningsmidde1 fulgt af tørring i vakuum 5 ved 80°C gav produktet: smp.: 172-174°C.

Grundstof analyse: Beregnet for ci4Hi^5°5: C 49,84, H 5,68, N 20,76. Fundet: C 49,76, H 5,70, N 20,83. Krystallisation fra vand fulgt af tørring i vakuum ved stuetemperatur gav dihydratet: smp. 78-80°C.

10 Grunds tof analyse: Beregnet for C 45,03, H 6,20, N 18,75. Fundet: C 45,15, H 6,12, N 19,00.

Eksempel 3 9- [2a-hydroxy-3(3-methoxyacetoxy-4a (methoxyacetoxymethyl)-15 cyclopent-la-yl]-adenin.

Til en opløsning af 0,106 mol cyclaradin i 750 ml dimethylformamid sattes 0,212 mol methoxyacetylchlorid i 140 ml dimethylformamid. Reaktionsblandingen omrørtes natten over ved 4°C og derpå tilsattes 50 ml vand og 20 0,330 mol natriumhydrogencarbonat. De flygtige stoffer fjernedes i vakuum, og remanensen sattes på en silicagel-søjle. Søjlen elueredes med methanol/chloroform (1:10), og den første større fraktion opsamledes og inddampedes. Krystallisation af produktet fra ethylacetat gav den i 25 overskriften nævnte forbindelse som et hvidt fast stof, smp.: 182-184°C. Grundstofanalyse:. Beregnet for C17H23^5°7: C 49'87' H 5'66' N 17,11. Fundet: C 50,01, H 5,70, N 17,26.

Som nævnt tidligere er det fundet, at forbindel-30 serne med den almene formel I bl.a. har særlig anvendelig in vivo antiviral aktivitet. Følgelig er forbindelserne med den almene formel I indicerede som værende anvendelige i behandlingen af infektioner, især hos pattedyr, forårsaget af ENA-holdige vira, såsom herpes vira, 35 indbefattende type 1 og 2 og herpes zoster, såvel som i behandlingen af infektioner forårsaget af adenovira, pa-povavira (vortedannende), picodnavira og poxvira. Den antivirale aktivitet in vivo af forbindelserne med den 149026 7 almene formel I kan belyses ved hjælp af data opnået med de følgende to forbindelsers

Forbindelse As vidarabin-5'-methoxyacetat (fremstillet i eksempel 1).

5 Forbindelse:B: cyclaradin-5'-methoxyacetat (fremstillet i eksempel 2).

Den antivirale effektivitet af disse forbindelser i behandlingen af genitiale infektioner hos hunmarsvin bestemtes/ idet den inficerende virus var herpes simplex 10 virus type 2. Uh vivo effektiviteten måltes med hensyn til disse forbindelsers evne til at modvirke standsning af sårudvikling forårsaget af den inficerede virus. Sår-hyppigheden for virusinficerede dyr behandlet med forsøgsforbindelsen blev målt og sammenlignet med resultater 15 opnået for virusinficerede kontroldyr behandlet med placebo, eller med de opnåede resultater for ubehandlede, virusinficerede dyr. I kontrolgrupperne af dyr dannedes små sår sædvanligvis 3 til 4 dage efter infektion, idet de virusforårsagede sår opnåede et maksimalt omfang om-20 kring 7 dage efter infektion, og dette maksimum fulgtes af skorpedannelse og derpå heling.

I hvert tilfælde inficeredes forsøgsdyrene ved intravaginal inoculation med herpes simples-virus type 2 i 0,1 ml cellekulturmedium.

25 0,1 ml af en 0,8% agarosegel indeholdende forsøgs forbindelsen i den nævnte koncentration administreredes derpå intravaginalt, idet behandling begyndte (medmindre andet er nævnt) 3 timer efter infektion, og forsøgsstoffet administreredes 3 gange daglig i 7 dage. Sårhyppig-.30 heden observeredes med jævne mellemrum og noteredes.

De for forbindelse A opnåede resultater fremgår af tabel 1 og for forbindelse B af tabel 2.

35 8 U9026

Tabel 1 3ii vivo antiviral effektivitet _(forbindelse A)_

Forsøgsgruppe dyr Procentdel dyr med sår på dag 7_ (i) Kontrolgruppe - ubehandlet 83 5 (ii) Kontrolgruppe - placebobehandlet 95 (iii) Forsøgsgruppe behandlet med forbindelse A i en koncentration på: 5% 20 10 10% 30 15% 0

Tabel 1 viser, at forbindelse A i en koncentration på 15% fuldstændig standsede sårdannelse.

I et særskilt sammenlignende forsøg anvendtes vi-15 darabin selv i den ovennævnte forsøgsprocedure og sammenlignedes med ubehandlede og placebobehandlede kontrolgrupper dyr. Vidarabinsammensætningen var i form af en 5% vidarabinformulering i 0,8% agarosegel. På fjerdedagen efter infektion havde 50% af de vidarabinbehandle-20 de dyr sår, og på syvendedagen efter infektion havde 80% sår. På syvendedagen havde 85% af dyrene i den ubehandlede kontrolgruppe sår, og 90% havde sår i den placebobehandlede kontrolgruppe.

Tabel 2 25 Ih vivo antiviral effektivitet _(forbindelse B)_

Forsøgsgruppe dyr Procentdel dyr med sår på dag 5_ (i) Kontrolgruppe - ubehandlet 60 (ii) Kontrolgruppe - placebobehandlet 90 30 (iii) Forsøgsgruppe behandlet med forbindelse B i en koncentration på: 5% 33 10% 33 149026 9

For de i tabel 2 givne resultater begyndte medikamentadministration 6 timer efter infektion, og forsøgsforbindelsen administreredes tre gange dagligt i 5 dage.

Som det kan ses af tabel 2, dannedes der virus-5 forårsagede sår hos 60-90% af de med herpes simplex type 2 inficerede kontroldyr sammenlignet med 33% af de med forbindelse B behandlede dyr.

I et særskilt sammenlignende forsøg anvendtes cy-claradin i den ovennævnte forsøgsfremgangsmåde. Ved kon-10 centrationer på 3% og 10% havde 100% af forsøgsdyrene i gruppen behandlet med cyclaradin sår på syvendedagen efter infektion, hvilket også en ubehandlet kontrolgruppe og en placebobehandlet kontrolgruppe havde.

Af de ovennævnte in vivo resultater vil det ses, 15 at esterne med den almene formel I var overraskende mere aktive end basisalkoholerne vidarabin og cyclaradin.

Til sammenligningsformål blev in vivo-virkningen af en simpel alkanoatester, cyclaradin-5'-valerat, sammenlignet med stamalkoholen, cyclaradin, ved ovennævnte 20 forsøgsmetode. I hvert tilfælde var testforbindelsen oparbejdet som et 20%'spræparat i 0,8% agarosegel. Behandlingen blev indledt seks timer efter infektion, idet testforbindelserne blev administreret to gange dagligt i syv dage. Ved denne høje koncentration på 20% havde 25 intet af dyrene i den forsøgsgruppe, som blev behandlet med cyclaradin, læsioner den syvende dag efter infektion. Cyclaradin-5'-valerat var imidlertid mindre aktivt end cyclaradin, idet 17% af dyrene i den forsøgsgruppe, som blev behandlet hermed, udviste læsioner på 30 syvendedagen efter infektion.

Da ovenstående in vivo resultater angiver, at de simple alkanoatestere er mindre aktive end stamalkoholen, er det overraskende, at alkoxyalkanoatesterne, som fremstilles ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, ved 35 ovenstående forsøg var væsentligt mere aktive end stam-alkoholerne.

Tillige med den ovennævnte særligt anvendelige in vivo antivirale aktivitet har forbindelserne med den al- 149026 10 mene formel 1/ hvori Q er -C^-» den yderligere fordel at være resistent over for nedbrydning af enzymet ade-nosindeaminase (en normal bestanddel af humant serum).

Endvidere synes forbindelserne med den almene for-5 mel I at være mere vandopløselige end basisvidarabin-og cyclaradinforbindelserne, og denne forøgede opløselighed har den yderligere fordel at lette formulering af de aktive stoffer i cremer og andre vandige præparater. Således har cyclaradin ved 37°C i vand en opløselighed på 1 10 mg/ml, medens cyclaradin-51-methoxyacetat har en opløselighed på 75 mg/ml.

Tilsvarende har vidarabin en opløselighed på 0,5 mg/ml, medens vidarabin-5'-methoxyacetat har en opløselighed op 5 mg/ml.

15 Med hensyn til toksixitet synes de omhandlede for bindelser ikke at være mere toksiske end basisforbindelserne vidarabin (litteratur LD^qJ 4700 mg/kg i.p.) og cyclaradin. Således var cyclaradin ikke dødelig i en dosis på 900 mg/kg i en sammenlignende prøvning med til-20 fældigt-avlede Swiss mus behandlet i.p., medens der for cyclaradin-5'-methoxyacetat ikke noteredes tegn på toksicitet overhovedet ved den største prøvede dosis på 750 mg/kg.

Alkoxyalkanoatesterne med formlen I kan formule-25 res på sædvanlig vis med konventionelle farmaceutiske hjælpestoffer.

30

Som eksempel på sådanne sammensætninger er formuleringer til lokal anvendelse, hvori en mængde på omkring 1 til 20 vægt% af esteren kan anvendes. Til påføring på huden er koncentrationen fortrinsvis i området 35 fra omkring 5 til 20 vægt% for så vidt angår vidarabin-esterne med den almene formel 1, mere foretrukket 10 til 15%. I tilfældet for cy.claradinesterne med den almene

Claims (2)

149026 formel I kan en mængde på 1-5 vægt% af esteren anvendes, med en foretrukken værdi på omkring 2,5%. I hvert enkelt tilfælde må den passende mængde aktivt stof fastlægges. Som formuleringsbaser kan sædvanlig dermatologisk creme 5 og salvebaser anvendes på gængse vis. Til behandling af påvirkelige virale infektioner i øjet eller genitialerne kan henholdsvis sædvanlige ophthalmiske og vaginale baser anvendes, såsom cremer eller opløsninger. I en typisk kur anvendes formuleringer acceptable 10 til lokal anvendelse fire gange dagligt på det angrebne sted i en periode på 5 til 14 dage, indtil infektionen ophører. Disse sammensætninger kan anvendes på det inficerede sted på sædvanlig vis. Halvfaste doseringsformer kan fordeles manuelt eller med en applikator, og flyden-15 de former kan fordeles med pipette eller spray. Forbindelserne med den almene formel I kan også administreres parenteralt, i parenteralt acceptable vehikler, i behandlingen af herpes virus, encephalitis, helvedesild, dissemineret varicella, cytomegalvirusin-20 fektion og lignende. . PATENTKRAV

1. Analogifremgangsmåde til fremstilling af adeninnucleosidderivater med den almene formel X 25 NH2 cY> 30 •I νηί? 0B,