ES2217287T3 - Profarmaco antiviral mejorado. - Google Patents
Profarmaco antiviral mejorado.Info
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Abstract
PROFARMACOS DE LIPIDO DE FOSFONOACIDOS Y SUS ANALOGOS QUE TIENEN ACTIVIDAD ANTIVIRAL INCREMENTADA SOBRE LOS FARMACOS PADRE EN LA INHIBICION DE CITOMEGALOVIRUS Y OTROS VIRUS SUSCEPTIBLES.
Description
Profármaco antiviral mejorado.
La presente invención se refiere generalmente a
derivados lipídicos de agentes antivirales. Se refiere
particularmente a profármacos lipídicos de fosfonoácidos y a su
utilización en el tratamiento de infecciones virales.
El fosfonoacetato y el fosfonoformato se
sintetizaron por primera vez en 1924 (Nylén, Chem. Berichte
57:1023); sin embargo, la capacidad de dichos compuestos de inhibir
enzimas víricos de manera selectiva no se demostró inmediatamente.
Helgstrand et al., Science 201:819-821
(1 de septiembre de 1978) dieron a conocer que tanto el ácido
fosfonoacético como el ácido fosfonofórmico inhibían varias ADN
polimerasas e inhibían preferentemente varias ADN polimerasas
virales. En la actualidad se conoce que el fosfonoformato y el
fosfonoacetato inhiben selectivamente la ADN polimerasa de muchos
virus, incluyendo el citomegalovirus humano (HCMV), el virus del
herpes simplex (HSV) y la transcriptasa inversa del virus de la
inmunodeficiencia humana (HIV). Chrisp y Clissold (1991),
Drugs 41:104, examinan la farmacología de estos agentes. El
fosfonoacetato es demasiado tóxico para su uso humano, pero está
aprobada la utilización en el hombre del fosfonoformato (Foscavir,
Astra) en pacientes de SIDA infectados por HCMV. Sin embargo, no es
muy potente, requiere una administración intravenosa prolongada y es
sustancialmente tóxico en los riñones y en otros órganos. Ericksson
et al., patentes U.S. nº 4.215.113, nº 4.339.445, nº
4.665.062, nº 4.771.041, dan a conocer la utilización de ácido
fosfonofórmico como agente selectivo en el tratamiento de
infecciones virales, incluyendo el virus del herpes tipo I y II y el
citomegalovirus, en el tratamiento del cáncer causado por virus, y
también dificultando la transformación de células por virus
oncogénicos.
Se conocen formas derivatizadas de los
fosfonoácidos y formulaciones farmacéuticas que comprenden dichos
compuestos. La patente U.S. nº 5.072.032 de McKenna da a conocer
tiofosfonoácidos, las patentes nº 4.386.081 y 4.591.583 de
Helgstrand et al. dan a conocer ésteres de ácido
fosfonofórmico de alquilo, alquileno, alcoxi y grupos cíclicos y
aromáticos relacionados, y algunos de dichos grupos se ha demostrado
que inhiben el virus del herpes y las funciones y multiplicación
intracelular del virus influenza. La patente U.S. nº 5.194.654 de
Hosteller et al. da a conocer derivados fosfolipídicos de
fosfonoácidos, su incorporación en liposomas y su utilización como
agentes selectivos antivirales y antiretrovirales.
Existe una necesidad continuada de profármacos
antivirales de los fosfonoácidos que sean menos tóxicos, más
selectivos y más efectivos.
Según la invención se proporcionan compuestos con
la estructura [I] y los sustituyentes R1, R2, R3, Y, Z, A^{-}, X,
m y n según se definen en el presente documento. Según una
realización preferida de la invención, m es 0. En todavía otra
realización preferida X es oxígeno.
Según otras realizaciones preferidas de la
invención, R1 es un grupo O-alquilo; son
particularmente preferidos los compuestos en los que R1 es un grupo
O-octadecilo. También preferidos son los compuestos
en los que R^{2} es un grupo O-bencilo o un grupo
OCH_{3}.
En todavía otra realización preferida, Z_{1} y
Z_{2} son independientemente R3, y R3 es un grupo metilo. Son
compuestos particularmente preferidos los
1-O-octadecil-1,3-propanodiol-3-fosfonoácidos;
1-O-octadecil-1,3-propanodiol-3-tio-fosfonoácidos;
1-O-octadecil-2-O-metil-sn-glicero-3-fosfonoácidos;
1-O-octadecil-2-O-metil-sn-glicero-3-tiofosfonoácidos;
1-O-octadecil-2-O-bencil-sn-glicero-3-fosfonoácidos;
1-O-octadecil-2-O-bencil-sn-glicero-3-tiofosfonoácidos;
los etil ésteres de
1-O-octadecil-sn-glicero-3-fosfonoácido,
de
1-O-octadecil-sn-glicero-3-tiofosfonoácido,
de
1,2-dimiristoil-sn-glicero-3-tiofosfonoácido,
de
1,2-dimiristoil-sn-glicero-3-fosfonoacido,
y de
1,2-dimiristoil-sn-glicero-3-tiofosfonoácido.
Según otro aspecto de la invención, se
proporcionan compuestos con la estructura general de fórmula [II],
en la que R1, R2, R3, Y, Z, A^{-}, m y n son según se define en el
presente documento. Los compuestos preferidos entre este grupo son
1-O-octadecil-sn-glicero-3-fosfonoacetatos;
y
1-O-octadecil-2-O-bencil-sn-glicero-3-fosfonoformatos.
Según todavía otro aspecto de la invención se
proporcionan análogos con 2 carbonos de los compuestos de la
invención con la estructura de fórmula III o de fórmula IV. Los
compuestos preferidos según esta realización son
1-O-octadecil-1,2-etanodiol-2-fosfonoacetato;
1-O-octadecil-1,2-etanodiol-2-fosfonoformato;
1-O-octadecil-1,2-etanodiol-(C)-fosfonoformato;
y
1-O-octadecil-1,2-etanodiol-(C)-fosfonoacetato.
Según todavía otro aspecto de la invención se
proporcionan liposomas u otras vesículas lipídicas formadas en parte
a partir de un compuesto según la invención. La invención también
proporciona métodos para tratar una infección viral o retroviral en
un mamífero, que comprenden la administración de una cantidad
efectiva de un compuesto según la invención a un mamífero. Dichos
métodos pueden comprender además la coadministración de un análogo
de nucleósido antiviral, un inhibidor de proteasa viral u otro
agente antiviral.
Es un objetivo de la invención proporcionar
profármacos lipídicos de los fosfonoácidos que conserven los efectos
farmacológicos de los compuestos originales. Inesperadamente, se ha
descubierto que los compuestos de la presente invención tienen
efectos farmacológicos ventajosos en comparación con los profármacos
previamente conocidos de este tipo. Según lo anterior, la invención
proporciona una serie de profármacos mejorados de fosfonoformato y
fosfonoacetato y de sus análogos que presentan incrementos
sustanciales en actividad antiviral en comparación con los
compuestos originales contra el citomegalovirus humano (HCMV), virus
del herpes simplex (HSV), y virus de la inmunodeficiencia humana
(HIV-1). Esta actividad antiviral mejorada puede
demostrarse en cultivo celular, por ejemplo, mediante los ensayos de
susceptibilidad in vitro descritos en los Ejemplos 17 a
20.
Los compuestos de la invención tienen la fórmula
general [I]:
en la
que
R1 es un grupo O-alquilo o
S-alquilo, en el que el grupo alquilo comprende un
grupo C_{1} a C_{24} lineal o ramificado, sustituido o no
sustituido con 0 a 6 enlaces dobles; o
R1 es una fracción O-acilo o
S-acilo en la que el grupo acilo comprende un grupo
C_{1} a C_{24} lineal o ramificado, sustituido o no sustituido,
con 0 a 6 enlaces dobles;
Y es HC-R2;
m= 0 o un número entero entre 1 y 6;
cada R2 se selecciona independientemente de entre
el grupo que consiste en R1; grupos N-acilo,
N-alquilo y N-dialquilo C_{1} a
C_{24}lineales o ramificados, sustituidos o no sustituidos,
teniendo cada grupo acilo o alquilo entre 0 y 6 enlaces dobles; OH;
H; OCH_{3}; O-bencilo; SH; SCH_{3}; y NH_{2};
o
R2 se selecciona de entre el grupo que consiste
en flúor, cloro, yodo y bromo;
Z_{1} y Z_{2}son independientemente R3; ó
O^{-}A^{+}; en los que
R3 se selecciona de entre el grupo de alcoholes
que consiste en grupos alquilo C_{1} a C_{6} lineales
sustituidos o no sustituidos, grupos alquilo C_{1} a C_{6}
ramificados, sustituidos o no sustituidos, CH_{2}Ph; y
CH_{1}(CH_{2})_{n}NH_{2}, en el que n es 0 a
8; o
R3 se selecciona de entre el grupo que consiste
en (CH_{3})_{3}N^{+}CH_{2}CH_{2}OH,
HOCH_{2}CH_{2}NH_{2},
HOCH_{2}CH(NH_{2})CO_{2}H,
C_{6}H_{12}O_{6}, CH_{2}OHCHOHCH_{2}OH; pentosas, hexosas
y sus alcoholes correspondientes;
A^{+} se selecciona de entre el grupo que
consiste en Na^{+}, K^{+}, H^{+}, NH_{4}^{+}, aminas
seleccionadas de entre el grupo que consiste en mono, di y
trialquilaminas, y otras cationes fisiológicamente aceptables; X es
O, S o Se; y
n es 0 ó 1;
con la condición de que cuando X es O, Z^{1} y
Z^{2} son O^{-}A^{+} y m=0, R2 no es OH ni un grupo alifático
C_{2}-C_{24} con enlace O-acilo,
O-alquilo, S-acilo o
S-alquilo.
Alternativamente, los compuestos de la invención
presentan la fórmula general [II]:
en la que R1, R2, R3, Y, Z_{1}, Z_{2} y
A^{+}, X, m y n son como se ha definido anteriormente. Los
compuestos de fórmula II difieren de los de fórmula I en que la
fracción fosfonoácida se encuentra acoplada a la fracción lipídica
mediante un enlace carboxi y no mediante un enlace fosfato. La
invención también incluye derivados lipídicos de fosfonoácidos que
son etanodioles sustituidos de fórmula general
[III]:
en la que R1, R2, R3, Y, Z_{1}, Z_{2}, X, m y
n son según se ha definido anteriormente. Estas especies basadas en
etanodiol pueden unirse a los fosfonoácidos a través de un enlace
con un carbono, y dichos compuestos presentan la fórmula general
[IV]:
en la que R1, R2, R3, Y, Z_{1}, Z_{2}, X, m y
n son como se ha definido
anteriormente.
Los compuestos que se sintetizan se indican en el
Esquema I con los diversos sustituyentes en C1, C2 y C3 del
glicerol, y de manera similar en los Esquemas II y III para los
compuestos en los que (Y)_{m} es
(CH-R2)_{m} y m\geq1.
Los fosfonoácidos a los que se acoplan diversas
fracciones lipídicas durante la preparación de los profármacos
lipídicos de la invención se designan mediante acrónimos, de la
manera siguiente:
n=0, X=O (PFA) ácido fosfonofórmico
n=0, X=S (PFSA) ácido tiofosfonofórmico
n=0, X=Se (PFSeA) ácido selenofosfonofórmico
n=1, X=O (PAA) ácido fosfonoacético
n=1, X=S (PASA) ácido tiofosfonoacético
n=1, X=Se (PASeA) ácido selenofosfonoacético
Los diversos derivados de profármaco lipídico se
designan en el presente documento mediante acrónimos derivados de
los indicados anteriormente, y que se definen en las leyendas de las
Tablas I a IV.
Los profármacos lipídicos de los fosfonoácidos
indicados anteriormente se preparan según los procedimientos
descritos en los Ejemplos 1 a 16. El Esquema 1 muestra un diagrama
de flujo particularmente relevante a la síntesis de compuestos en
los que m = 0 e Y está ausente; en los Esquemas II y III se muestran
diagramas de flujo particularmente relevantes a la síntesis química
de compuestos en los que m > 0 e Y está presente.
Se determinó la actividad antiviral de diversos
derivados lipídicos de fosfonoácidos según la invención en cultivos
de líneas celulares humanas infectadas por HCMV, HSV o
HIV-1 tal como se describe en el Ejemplo 17. Se
muestran los resultados en la Tablas I-IV. El valor
predictivo de los ensayos in vitro de susceptibilidad a la
infección se discute en Kern, E.R. (1990). La evaluación preclínica
de los agentes antivirales: ensayos in vitro y con modelos
animales. Galasso, G. et al. eds. Antiviral Agents and
Viral Disease of Man, 3ª edición, Raven Press, NY, páginas
87-123.
Los compuestos de mayor preferencia que muestran
una actividad antiviral muy incrementada (Tablas I a IV) tienen
grupos 1-O-alquil en R1, e hidroxil,
hidrógeno, O-metil u O-bencil en
R2.
En las Tablas I y II se muestra la actividad
antiviral de los profármacos mejorados de fosfonoácido contra las
células de fibroblasto pulmonar humano infectado por citomegalovirus
MRC5 humano. Los profármacos de mayor preferencia de fosfonoformato
(Tabla I) presentan incrementos notables de actividad antiviral. Los
intentos anteriores con células de fibroblasto se muestran en las
Tablas I y II. Los profármacos de fosfonoformato de mayor
preferencia (Tabla I) provocan incrementos notables de actividad
antiviral. Los intentos anteriores para producir profármacos de
fosfonoformato de mayor actividad han llevado a la identificación de
varios compuestos que presentan incrementos muy pequeños de
actividad, pero no se ha demostrado para ningún compuesto
incrementos de actividad en comparación con PFA mayores de 1,9 veces
(Norén, J.O. et al., J. Med. Chem.
26:264-270, 1983). Los profármacos PFA más activos,
B-PFA, BB-PFA, y
MB-PFA, muestran incrementos de actividad de 107, 72
y 38 veces. El estereoisómero 3B-PFA y
(rac)B-PFA, una mezcla de los
estereoisómeros, fueron esencialmente equivalentes a
B-PFA, indicando que ambos estereoisómeros de
glicerol tienen un grado muy elevado de actividad antiviral. Una
serie de análogos con hidrógeno en R2 y alquil (oxi)éteres de 16 a
22 carbonos en R1 también fueron muy activos, con incrementos de
actividad de 51 a 124 veces en comparación con PFA. El más activo de
éstos fue
1-O-oleilpropanodiol-3-PFA,
que inhibió la replicación de HCMV en un 50% a 0,37 \muM. Los
compuestos indicados anteriormente representan los compuestos con
PFA más activos dados a conocer hasta el momento. Dichos compuestos
tienen un grupo 1-O-alquilo en la
posición R1 del glicerol, y una fracción hidroxil,
-O-bencil u -O-metil o hidrógeno en
la posición R2. Los profármacos con H, halógeno o amino en R2
también serán altamente activos y la sustitución en X de S o Se por
O proporcionará resultados similares.
BB-PFA-OEt y
B-PFA-OMe conservan actividad
sustancial (un incremento de 16 veces respecto a PFA) con un éster
carboxietil o carboximetil en la posición R3. Otros sustituyentes
éster en R3 que proporcionarán actividad excelente incluyen bencilo,
colina, etanolamina, glicerol e inositol. Dichos compuestos pueden
convertirse en fármacos activos dentro de las células diana más
fácilmente que los ésteres carboxietil.
Se obtuvieron resultados similares en células
infectadas por citomegalovirus humano con la serie fosfonoacetato de
compuestos que se muestra en la Tabla II. En este caso, el orden de
actividad era ligeramente diferente, mostrando
B-PAA, MB-PAA y
BB-PAA incrementos de 100, 36 y 25 veces en
comparación con el PAA libre. Al unir ácido fosfonoacético con
glicerol en el sn-3-hidroxil mediante un
enlace carboxiéster, como por ejemplo en BB-(C)-PAA,
se conservaba casi toda la actividad antiviral (incremento de 16
veces en comparación con PAA). Los derivados de
glicerol-PAA con dos cadenas acilo
(DMG-PAA), o dos residuos fósforo y dos ésteres
acilo (DMP-PAA y DPP-PAA) no
mostraron una actividad sustancialmente mayor (1,2, 0,24 y 0,28
veces la actividad de PAA, respectivamente).
Los profármacos PFA mejorados también mostraron
una actividad muy incrementada en comparación con PFA en células de
fibroblasto pulmonar humano infectadas por el virus del herpes
simplex tipo 1 (Tabla III). MB-PFA,
B-PFA y BB-PFA eran 72, 43 y 34
veces más activos que PFA y representan los derivados de PFA más
activos dados a conocer hasta el momento. El orden de actividad era
ligeramente diferente del observado en el caso del citomegalovirus
humano; MB-PFA es el compuesto más activo, seguido
de B-PFA y BB-PFA. Se obtuvieron
resultados similares con células in vitro infectadas por el
virus de la inmunodeficiencia humana tipo 1 (Tabla IV). En el caso
de HIV-1, los compuestos más activos fueron
MB-PFA y 3B-PFA, seguidos de
(rac)B-PFA,
tio-ODG-PFA,
tio-HDG-PFA y B-PFA;
los compuestos fueron 222, 166, 102, 57, 48 y 37 veces más activos
que PFA en células HT4-6C infectadas por HIV y
representan los derivados de PFA con actividad
anti-HIV más activos que se han dado a conocer.
MB-PFA era más activo que B-PFA en
grado estadísticamente significativo (Tabla IV).
Los derivados lipídicos de los fosfonoácidos que
se dan a conocer en el presente documento son útiles para tratar
enfermedades provocadas por virus tales como el virus influenza,
virus del herpes simplex (HSV), virus del herpes humano tipo 6,
citomegalovirus (CMV), virus de la hepatitis B, virus
Epstein-Barr (EBV), y virus de la
varicela-zóster (VZV). Son útiles en el tratamiento
del SIDA y también de otras enfermedades retrovirales.
Los derivados lipídicos de los fosfonoácidos
antivirales podrían aplicarse tópicamente a la piel, ojos, o
membranas mucosas, o en el interior del cuerpo, con el fin de tratar
infecciones por virus susceptibles en el hombre y en animales.
Pueden introducirse internamente, por ejemplo oralmente,
intratraquealmente o de otro modo, por vía pulmonar, enteralmente,
rectamente, nasalmente, vaginalmente, lingualmente,
intravenosamente, intraarterialmente, intramuscularmente,
intraperitonealmente, intradermalmente, o subcutáneamente. Las
presentes preparaciones farmacéuticas pueden contener el agente
activo solo, o pueden contener sustancias farmacéuticamente valiosas
adicionales. Por ejemplo, las formulaciones que comprenden
profármacos lipídicos de fosfonoácido de la invención pueden
comprender además otro agente antiviral, tal como por ejemplo, un
inhibidor de proteasa viral, o un análogo de nucleósido antiviral.
Pueden comprender además un portador farmacéuticamente
aceptable.
Los derivados lipídicos de agentes antivirales
pueden tener un efecto antiviral prolongado en comparación con los
agentes libres de lípidos; por lo tanto, proporcionan ventajas
terapéuticas como medicamentos incluso cuando no se encuentran
incorporados en liposomas. Dichos agentes antivirales profármacos de
fosfonoácido pueden utilizarse solos o en combinación con
nucleósidos antivirales, tal como se administran convencionalmente.
La utilización de terapia de combinación puede reducir en gran
medida la tendencia a la aparición de cepas mutantes de HIV
resistentes a fármacos y, por lo tanto, podría incrementar la
probabilidad de que se detenga la progresión de la infección por
HIV. El mismo argumento se sostendría igualmente bien en el
tratamiento de las infecciones por citomegalovirus o por virus
herpes con respecto a la probabilidad de desarrollo de cepas
resistentes.
Las preparaciones farmacéuticas que contienen
derivados lipídicos de fosfonoácidos antivirales se producen
mediante procedimientos convencionales de disolución y liofilización
para que contengan entre aproximadamente 0,1% y 100%,
preferentemente entre aproximadamente 1% y 90% del ingrediente
activo. Pueden prepararse como ungüentos, pomadas balsámicas,
pastillas, cápsulas, polvos o sprays, junto con excipientes,
vehículos, diluyentes, fragancias o aromatizantes efectivos para
hacer que sean comibles o de utilización agradable.
Las formulaciones para su ingestión oral se
encuentran en forma de pastillas, cápsulas, píldoras, ampollas de
agente activo pulverizado, o como suspensiones o soluciones
aceitosas o acuosas. Las pastillas u otras composiciones orales no
líquidas pueden contener excipientes aceptables, conocidos en la
técnica de fabricación de composiciones farmacéuticas, comprendiendo
diluyentes, tal como lactosa o carbonato cálcico; agentes ligantes,
tal como gelatina o almidón; y uno o más agentes seleccionados de
entre el grupo que consiste en agentes edulcorantes, aromatizantes,
colorantes o conservantes para proporcionar una preparación comible.
Además, tales preparaciones orales pueden recubrirse mediante
técnicas conocidas para retardar adicionalmente la desintegración y
absorción en el tracto intestinal. Las preparaciones también pueden
comprender sales biliares y detergentes.
Las suspensiones acuosas pueden contener el
ingrediente activo en una mezcla con excipientes farmacológicamente
aceptables, que comprenden agentes de suspensión, tal como metil
celulosa; y agentes humectantes, tal como lecitina, lisolecitina o
alcoholes grasos de cadena larga. Dichas suspensiones acuosas
también pueden contener agentes conservantes, colorantes,
aromatizantes y edulcorantes de acuerdo con los estándares
industriales.
Las preparaciones de aplicación tópica y local
comprenden sprays aerosólicos, lociones, geles y ungüentos en
vehículos farmacéuticamente apropiados, que pueden comprender
alcoholes alifáticos inferiores, poliglicoles, tal como glicerol,
polietilenglicol, ésteres de ácidos grasos, aceites y grasas, y
siliconas. Las preparaciones pueden comprender además,
antioxidantes, tal como ácido ascórbico o tocoferol, y conservantes,
tal como ésteres de ácido p-hidroxibenzoico.
Las preparaciones parenterales comprenden
productos particularmente estériles o esterilizados. Pueden
proporcionarse composiciones inyectables que contienen el compuesto
activo y cualquiera de los portadores inyectables bien conocidos.
Éstos pueden contener sales para regular la presión osmótica.
Si se desea, los compuestos pueden incorporarse
en liposomas mediante cualquiera de los métodos que se dan a conocer
para preparar liposomas de uso en el tratamiento de enfermedades
virales, tal como, pero sin limitación, HCMV, HSV y
HIV-1. La presente invención puede utilizar los
derivados de fosfonoácido antivirales indicados anteriormente
incorporados en liposomas con el fin de dirigir estos compuestos
hacia macrófagos, monocitos, y otras células y tejidos que
incorporan la composición liposomal. Los derivados de fosfonoácido
de la invención incorporados en liposomas pueden utilizarse para
tratar pacientes con HCMV, HSV o SIDA mediante administración
parenteral, potenciando la llegada de los compuestos antivirales a
los macrófagos y monocitos, un reservorio importante de las
infecciones virales. Esto permitirá la utilización eficaz de dosis
menores de los fosfonoácidos modificados, reduciendo la toxicidad
del compuesto. También pueden incorporarse ligandos para incrementar
adicionalmente la especificidad de los liposomas.
Los derivados descritos presentan varias ventajas
únicas y nuevas sobre los fosfonoformatos liposomales solubles en
agua. En primer lugar, pueden formularse en liposomas en
proporciones mucho más elevadas de fármaco a lípido debido a que se
incorporan en la pared del liposoma en lugar de localizarse en el
compartimento acuoso del núcleo. En segundo lugar, los liposomas que
contienen los derivados lipofílicos de fosfonoformato indicados
anteriormente no tienen pérdidas durante el almacenamiento,
proporcionando mejor estabilidad al producto. Además, dichas
composiciones pueden liofilizarse, almacenarse secas a temperatura
ambiente, y reconstituirse para su utilización, proporcionando una
vida útil mejorada. También permiten la incorporación eficiente de
compuestos antivirales en formulaciones liposomales sin pérdidas
significativas de compuesto activo. Una ventaja adicional es que las
composiciones utilizadas en el tratamiento in vivo provocan
que un porcentaje mayor de los conjugados
lípido-fosfonoácido antivirales que se han
administrado alcancen la diana deseada. Al mismo tiempo, la
utilización de las composiciones reduce la cantidad incorporada por
el riñón y por los huesos, reduciendo de esta manera los efectos
secundarios de toxicidad del fármaco fosfonoácido. Los efectos
secundarios de toxicidad de los fosfonoformatos pueden reducirse
adicionalmente dirigiendo los liposomas en los que están contenidos
a sitios actuales o potenciales de infección mediante la
incorporación de ligandos en los liposomas. Se administra a los
pacientes el conjugado lípido-fosfonoácido
incorporado en liposomas a través de cualquiera de los
procedimientos conocidos de administración de liposomas. Los
liposomas pueden administrarse intravenosamente,
intraperitonealmente, intramuscularmente, intravitrealmente o
subcutáneamente como solución acuosa tamponada. Puede utilizarse
cualquier tampón acuoso u otro vehículo farmacéuticamente aceptables
con la condición de que no destruya la estructura de los liposomas o
la actividad del análogo lipídico de fosfonoácido. Un tampón acuoso
adecuado es el sorbitol isotónico que contiene fosfato sódico 5 mM
con un pH de aproximadamente 7,4, u otras soluciones salinas
fisiológicamente tamponadas.
La cantidad terapéuticamente efectiva de los
derivados lipídicos se determina por referencia a las dosis
recomendadas de fosfonoácido antiviral activo, teniendo en cuenta
que, al seleccionar la dosis apropiada en cualquier caso específico,
debe tenerse en consideración el peso, estado general de salud,
metabolismo, edad y otros factores del paciente que influyen sobre
la respuesta al fármaco. La dosis para un mamífero, incluyendo un
humano, puede variar dependiendo del grado y severidad de la
infección, y de la actividad del compuesto administrado. Los niveles
de dosis de análogos lipídicos liposomales de fosfonoácidos será
aproximadamente la misma que la del fosfonoácido mismo. Los niveles
de dosis para los fosfonoácidos a través de la administración
convencional mediante infusión intravenosa están bien establecidos
(Lambert, R. et al. (1989), J. Med. Chem.
32:367-374; Szoka, F. y Chu, C-J.,
Antimicrobial Agents and Chemotherapy
32(6):858-864 (1988); Ericksson et
al., patente U.S. nº 4.771.041). El foscarnet se administra
mediante infusión i.v. a 200 mg/kg/día para el tratamiento de HCMV
en el hombre.
Los profármacos fosfonoácidos de la invención se
administran al paciente diariamente en dosis oral comprendida entre
aproximadamente 0,1 mg/kilogramo y 1.000 mg/kilogramo, y con mayor
preferencia entre aproximadamente 1 mg/kilogramo y aproximadamente
400 mg/kilogramo. La dosis parenteral será apropiadamente 20 a 100%
de la dosis oral.
Después de la síntesis y purificación, el
derivado lipídico de fosfonoácido se incorpora en liposomas, u otro
portador adecuado. La incorporación puede llevarse a cabo de acuerdo
a procedimientos bien conocidos de preparación de liposomas, tal
como la sonicación y la extrusión. Los métodos convencionales
adecuados de preparación de liposomas incluyen, pero sin limitación,
aquéllos que se dan a conocer en Bangham et al. (Bangham,
A.D., Standish, M.M. y Watkins, J.C. (1965), J. Mol. Biol.
23:238-252), Olson et al. (Olson, F., Hunt,
C.A., Szoka, F.C., Vail, W.J. y Papahadjapoulos, D. (1979),
Biochim. Biophys. Acta 557:9-23), Szoka, F. y
Papahadjapoulos, D. (1978), Proc. Nat. Acad. Sci.
75:4194-4198, Mayhew, E. et al. (1984)
775:169-175), Kim, S. et al. (1983),
Biochim. Biophys. Act 728:339-348, y Mayer
et al. (1986), Biochim. Biophys. Acta
858:161-168.
Los liposomas pueden estar preparados a partir de
los derivados lipídicos de fosfonoácidos solos o en combinación con
cualquiera de los materiales fosfolipídicos convencionales,
naturales o sintéticos, de liposoma, incluyendo los fosfolípidos de
origen natural, tal como huevo, o de origen vegetal o animal, tal
como fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilglicerol,
esfingomielina, fosfatidilserina, o fosfatidilinositol. Los
fosfolípidos sintéticos que también pueden utilizarse incluyen, pero
sin limitación: dimiristoilfosfatidilcolina, dioleilfosfatidilcolina
dipalmitoilfosfatidilcolina y diestearoilfosfatidilcolina, y las
fosfatidiletanolaminas y fosfatidilgliceroles sintéticos
correspondientes. El colesterol u otros esteroles, hemisuccinato de
colesterol, glicolípidos, cerebrósidos, ácidos grasos, gangliósidos,
esfingolípidos,
1,2-bis(oleoiloxi)-3-(trimetilamonio)propano
(DOTAP), cloruro de
N-[1-(2,3-dioleoil)pripil]-N,N,N-trimetilamonio
(DOTMA), y otros lípidos catiónicos pueden incorporarse en los
liposomas, como es conocido por los expertos en la materia. Si se
desea, pueden variarse las cantidades relativas de fosfolípido y
aditivos utilizados en los liposomas. Los intervalos preferidos se
encuentra comprendidos entre 60 y 90 por ciento molar del
fosfolípido; puede utilizarse colesterol, hemisuccinato de
colesterol, ácidos grasos o lípidos catiónicos en cantidades
comprendidas entre 0 y 50 por ciento molar. Las cantidades de
fosfonoácidos antivirales incorporados en la capa lipídica de los
liposomas puede variar con la concentración de sus lípidos, estando
comprendida entre aproximadamente 0,01 y aproximadamente 50 por
ciento molar.
Utilizando métodos convencionales, puede
atraparse en los liposomas aproximadamente 20 a 30% del fosfonoácido
libre presente en la solución; de esta manera, aproximadamente 70 a
80% del compuesto activo se desaprovecha. En contraste, cuando se
incorpora el fosfonoácido lipídico en liposomas, virtualmente todo
el compuesto antiviral es incorporado en el liposoma, y no se
desaprovecha esencialmente nada del compuesto activo.
Los liposomas con las formulaciones anteriores
pueden hacerse todavía más específicos de sus dianas deseadas con la
incorporación de anticuerpos monoclonales u otros ligandos
específicos de una diana. Por ejemplo, los anticuerpos monoclonales
del receptor CD4 (T4) pueden incorporarse en el liposoma mediante
unión con fosfatidiletanolamina (PE) incorporada en el liposoma
mediante el método de Leserman, L. et al. (1980),
Nature 288:602-604.
Las reacciones químicas descritas posteriormente
en general se dan a conocer en términos de su aplicación general en
la preparación de los profármacos lipídicos de la invención.
Ocasionalmente, la reacción puede no ser aplicable según se describe
a cada profármaco dentro del alcance dado a conocer. Los compuestos
para los que esto ocurre serán fácilmente reconocidos por los
expertos en la materia. En todos estos casos, las reacciones pueden
llevarse a cabo con éxito mediante modificaciones convencionales
conocidos por los expertos en la materia, es decir, cambiando a
reactivos convencionales alternativos, o mediante modificación
rutinaria de las condiciones de reacción. Alternativamente, otras
reacciones que se dan a conocer en el presente documento u otras
convencionales serán aplicables a la preparación de los compuestos
de la invención. En todos los métodos de preparación, todos los
materiales de partida son conocidos o fáciles de preparar a partir
de materiales de partida conocidos.
Sin ir más lejos, se cree que un experto en la
materia puede, utilizando la descripción anterior, utilizar la
invención en la medida de lo posible. Las realizaciones preferidas a
continuación deben, por lo tanto, interpretarse como meramente
ilustrativas, y no como limitativas, en modo alguno del resto de la
descripción. Todas las temperaturas indicadas en los ejemplos están
en grados Celsius y no están corregidas.
Posteriormente se describe en detalle la presente
invención utilizando los ejemplos siguientes, pero los métodos que
se dan a conocer son aplicables a la preparación de todos los
fosfonoácidos cubiertos por el alcance de la invención y no se
limitan a los ejemplos.
En el Esquema 1 se resume la síntesis
estereocontrolada de análogos de
1-O-alquil-2-halo-1,3-propanodiol-3-fosfonoformato.
El 2,3-isopropilidin-sn-glicerol tratado con
el alquilmetano sulfonato apropiado produce el intermediario 2. La
eliminación del grupo isopropilidino mediante el tratamiento con
ácido acético seguido por tritilación con cloruro de tritilo y
piridina resulta en el compuesto 3, con un grupo
2-hidroxilo libre. El tratamiento de 3 con
n-halosuccinimida y trifenil fosfina según el
procedimiento de Bose y Lal [(1973, Tetrahedron. Lett.
40:3937)] producirá el intermediario 4. La sustitución del grupo
hidroxilo con halógeno tiene lugar con la inversión completa
(desplazamiento de SN_{2}) y rendimientos de 65 a 95%. La
eliminación del grupo tritilo con ácido trifluoroacético en
diclorometano produce el compuesto halo 5. La reacción de 5 con
carbetoxifosfodicloridato resulta en el análogo de ácido
fosfonofórmico 6.
Mientras que dicho procedimiento funciona cuando
X es Cl, Br e I, se requiere un enfoque ligeramente diferente para
el análogo cuando X=F. El tratamiento del intermediario 3 con
difeniltrifluorofosforano según un procedimiento dado a conocer por
Kobayashi y colaboradores (1968, Chem. Pharm. Bull.
16(9):1784) lleva a la conversión del alcohol 3 en el
compuesto fluorado 4 con un buen rendimiento. Las etapas
posteriores para producir los análogos fluoro de 6 son idénticas a
las descritas anteriormente.
El tratamiento con amonio líquido del
intermediario 4 con bromo descrito en el Esquema I en una bomba de
acero resultará en la aminación en posición 2. El tratamiento del
compuesto 2-amino resultante con bromuro de bencilo
protegerá el grupo 2-amino. Las etapas posteriores
serán las mismas que las descritas en el Esquema I hasta el
intermediario 6. El grupo protector bencilo puede eliminarse en este
punto mediante hidrogenolisis con Pd/C.
El tratamiento del intermediario amino con
cloruro de acilo resultará en el compuesto N-acilo.
Alternativamente, el tratamiento del intermediario bromo 4 con
mono o dialquilamina resultará en los derivados monoalquilamino y
dialquilamino.
Los procedimientos descritos anteriormente pueden
llevarse a cabo con materiales de partida fácilmente disponibles, la
metodología está bien documentada y los expertos en la materia
reconocerán las modificaciones necesarias en los materiales de
partida y métodos para sintetizar los análogos de
2-amino que se han indicado.
El ácido tiosfosfonofórmico se sintetiza de
acuerdo con el procedimiento de McKenna (patente U.S. nº 5.072.032)
mediante la reacción del ácido trimetil fosfonofórmico con reactivo
de Lawesson
[2,4-bis(4-metoxifenil)-1,3-ditio-2,4-difosfetan-2,4-disulfuro].
El ácido tiofosfonoacético también se sintetiza de una manera
similar.
El ácido selenofosfonofórmico puede sintetizarse
mediante tratamiento con ácido trimetilfosfonofórmico con selenio
elemental adaptando los procedimientos que dan a conocer Stec y
colaboradores (1976, Stec, W.J., Okruszek, A. y Michalski, J.J.
Org. Chem. 41, 233), y Buina et al. (1979, Buina,
N.A.; Sibgatullina, F.G.; Neureldinor, I.A., Izv. Akad.
Nauksssr., Ser. Khim. 10, 2362). El ácido
selenofosfonoacético también puede sintetizarse de una manera
similar. Los selenoácidos pueden convertirse después a los
profármacos lipídicos correspondientes mediante procedimientos
iguales a los utilizados para los análogos oxo y tio.
La síntesis de ácido
batil-tiofosfonofórmico (PFSA) se llevó a cabo de
una manera similar a la síntesis de ácido batilfosfonofórmico, con
algunas modificaciones. El
1-O-octadecil-2-O-bencil-sn-glicerol,
adquirido en Bachem (Basel, Suiza), se acopló a etil éster de ácido
tiofosfonofórmico utilizando diciclohexilcarbodiimida. Tras
purificar mediante cromatografía en gel de sílice, el etil éster de
PFSA se desbenciló con Pd/C y ciclohexeno. Este procedimiento, dado
a conocer en (1977, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1,
490) puede utilizarse para la hidrogenolisis de compuestos que
contienen azufre. El PFSA se obtuvo mediante hidrólisis básica del
éster desbencilado. Se sintetizó ácido
batil-tiofosfonoacético de una manera similar.
El
1-O-tritil-1,3-propanodiol,
sintetizado de acuerdo con el procedimiento de Sela et al.
(1987), Nucleic Acids Research 15:3124, se trató con
octadecilmetanosulfonato (NuChek Prep, Inc.) en presencia de hidruro
sódico en dimetilformamida. El producto,
1-O-octadecil-3-O-tritil
propanodiol, se aisló y purificó mediante cromatografía flash. El
grupo protector tritilo se eliminó mediante tratamiento con ácido
trifluoroacético en diclorometano, rindiendo
1-O-octadecil-1,3-propanodiol.
Se añadió a una solución de
carbetoxifosfodicloridato (1,6 mmoles) en cloroformo (25 ml)
enfriada a 0ºC en un baño salino helado, una solución de
1-O-octadecilpropanodiol (1 mmol) en
piridina (15 ml), gota a gota bajo agitación. Se dejó que la mezcla
se calentase hasta temperatura ambiente y se agitó a dicha
temperatura durante una noche. Se enfrió la mezcla, y se añadió 1 ml
de agua. Tras agitar a 0ºC durante 2h, la mezcla se concentró en el
vacío. El aceite residual se sometió a cromatografía flash con
cloroformo-metanol 95:5 como eluyente, rindiendo el
producto:
1-O-octadecilpropanodiol-3-etilfosfonoformato.
Se disolvió el etil éster en una mezcla 1:1 de
etanol y NaOH 0,1N (50 ml) y se sonicó durante 15 minutos. La mezcla
resultante se agitó a 60ºC en un baño de aceite durante 2h. La
mezcla se filtró y el filtrado se concentró hasta la sequedad en el
vacío. El sólido resultante se resuspendió en agua, se enfrió y
liofilizó, rindiendo el compuesto deseado.
El análogo 1,2-etanodiol
correspondiente puede prepararse como se ha descrito en el método
anterior, mediante la sustitución de
1-O-tritil-1,2-etanodiol
como el material de partida.
Se añadió a una mezcla de
1-O-octadecil-1,3-propanodiol
(1 mmol) y etil éster de ácido fosfonoacético (1,1 mmoles) en
piridina, (50 ml) enfriados a 0ºC en un baño de hielo, una solución
de diciclohexilcarbodiimida (DCC; 3 mmoles) en CH_{2}Cl_{2} (20
ml) gota a gota bajo agitación. La mezcla se agitó a 0ºC durante 2h
y a temperatura ambiente durante una noche. La mezcla se concentró
hasta la sequedad y el residuo se sometió a cromatografía flash con
cloroformo-metanol 95:5 como eluyente, rindiendo
etil éster de
1-O-octadecilpropanodiol-3-fosfonoacetato.
El etil éster se disolvió en una mezcla 1:1 de
NaOH 0,1N y etanol (50 ml). La mezcla se sonicó durante 15 minutos y
se calentó en un baño de aceite a 60ºC durante 2h. La mezcla se
filtró, y el filtrado se concentró en el vacío. El residuo
resultante se disolvió en agua, se enfrió y se liofilizó, rindiendo
el producto en forma de sólido blanco floculado.
El análogo 1,2-etanodiol
correspondiente puede prepararse como se ha descrito en el método
anterior mediante la sustitución de
1-O-tritil-1,2-etanodiol
como el material de partida.
Se añadió a una mezcla de
1-O-octadecil-1,3-propanodiol
(1 mmol) y etiltiofosfonoformato (1,1 mmoles) en piridina (50 ml)
enfriado a 0ºC en un baño salino helado, una solución de
diciclohexilcarbodiimida (DCC; 3 mmoles) en diclorometano, gota a
gota bajo agitación. La mezcla resultante se agitó a 0ºC durante 2h
y a temperatura ambiente durante una noche. La mezcla se filtró, y
se concentró hasta la sequedad en el vacío. El residuo se sometió a
cromatografía flash sobre gel de sílice con un gradiente creciente
de metanol en cloroformo como eluyente, rindiendo el producto en
forma pura.
El producto se disolvió en una mezcla de
etanol:NaOH 0,1N (1:1, 50 ml) y se sonicó durante 15 minutos. La
mezcla resultante se calentó a 60ºC durante 2h, se filtró y se
concentró hasta la sequedad. El residuo se disolvió en una cantidad
mínima de agua y se liofilizó, rindiendo el compuesto deseado en
forma de sólido floculado.
Se añadió a una mezcla de
1-O-octadecil-1,3-propanodiol
(1 mmol) y etil tiofosfonoacetato (1,1 mmoles) en CH_{2}Cl_{2}
(50 ml) enfriado a 0ºC en un baño salino helado, una solución de
diciclohexilcarbodiimida (3,3 moles), gota a gota, bajo agitación.
La mezcla resultante se agitó a temperatura ambiente. La mezcla se
concentró hasta la sequedad y se sometió a cromatografía flash sobre
gel de sílice con cloroformo-metanol (95:5) como
eluyente, rindiendo el producto en forma pura.
Se disolvió el etil éster en una mezcla 1:1 de
etanol y NaOH 0,1N (50 ml) y se sonicó durante 15 minutos. La mezcla
resultante se calentó a 60ºC durante 2h, se filtró y se concentró
hasta sequedad. El residuo se disolvió en una cantidad mínima de
agua y se liofilizó, rindiendo el compuesto puro en forma de sólido
floculado.
Se añadió a una solución de
carbetoxifosfodicloridato (1,6 mmoles) en cloroformo (20 ml),
enfriada a 0ºC en un baño salino helado, una solución de
1-O-octadecil-2-O-metil-sn-glicerol
(1,0 mmoles) en piridina (15 ml) gota a gota. La mezcla se agitó a
temperatura ambiente durante una noche. La mezcla se enfrió, se
añadieron 2 ml de agua y la mezcla resultante se agitó a temperatura
ambiente durante 2h. A continuación, la mezcla de reacción se
concentró en el vacío, y el residuo se sometió a cromatografía flash
sobre gel de sílice con cloroformo:metanol como eluyente.
El etil éster se disolvió en una mezcla 1:1 de
etanol y NaOH 0,1N y se sonicó durante 15 minutos. La mezcla se
calentó bajo agitación a 60ºC durante 2h, se filtró y el filtrado se
evaporó hasta la sequedad. El residuo se recristalizó con etanol
acuoso al 25%, rindiendo el producto en forma pura.
Se añadió a una mezcla de
1-O-octadecil-2-O-metil-sn-glicerol
(1 mmol) e hidrocloruro de etil éster de ácido fosfonoacético (1
mmol) en piridina (50 ml), enfriado a 0ºC en un baño salino helado,
una solución de diciclohexilcarbodiimida (3,0 mmoles) en
CH_{2}Cl_{2} (20 ml) gota a gota bajo agitación. La solución
resultante se agitó a temperatura ambiente durante una noche.
Después de concentrar en el vacío, el residuo se sometió a
cromatografía flash sobre gel de sílice con un gradiente de metanol
en cloroformo como eluyente, rindiendo etil éster de ácido
1-O-octadecil-2-O-metil-sn-glicero-3-fosfonoacético.
El etil éster se disolvió en una mezcla 1:1 de
etanol:NaOH 0,1N (50 ml), y la solución resultante se sonicó durante
15 minutos. A continuación, la solución se calentó en un baño de
aceite a 70ºC durante 3h. La solución se enfrió, el sólido
resultante se retiró por filtración y se lavó con etanol frío. El
sólido se secó en el vacío, rindiendo el producto en forma pura.
Se añadió a una mezcla de
1-O-octadecil-2-O-metil-sn-glicerol
(1 mmol) y etil tiofosfonoformato (1,1 mmoles) en diclorometano (50
ml) enfriada a 0ºC en un baño salino helado, una solución de
diclohexilcarbodiimida (3 mmoles) en CH_{2}Cl_{2} (20 ml), gota
a gota, bajo agitación. La mezcla resultante se agitó a temperatura
ambiente durante una noche. La mezcla de reacción se filtró y se
concentró hasta la sequedad en el vacío. El residuo se sometió a
cromatografía flash sobre gel de sílice con un gradiente creciente
de metanol en cloroformo como disolvente de elución, rindiendo etil
éster de ácido
1-O-octadecil-2-O-metil-sn-glicero-3-tiofosfonofórmico.
El etil éster se disolvió en una mezcla 1:1 de
etanol y NaOH 0,1N (50 ml) y se sonicó durante 15 minutos. La
solución se calentó durante 2h a 60ºC, se filtró, y el filtrado se
concentró hasta la sequedad. El residuo se disolvió en una cantidad
mínima de éster y se liofilizó, rindiendo el compuesto deseado en
forma de sólido floculado.
Se añadió a una mezcla de
1-O-octadecil-2-O-metil-sn-glicerol
(1 mmol) y etil tiofosfonoacetato (1 mmol) en piridina (50 ml), una
solución de diciclohexilcarbodiimida (DCC; 3,0 mmoles) gota a gota
bajo agitación. La mezcla se agitó a temperatura ambiente durante
una noche. El disolvente se retiró en el vacío, y el residuó se
sometió a cromatografía flash sobre gel de sílice con un gradiente
creciente de metanol en cloroformo como eluyente, rindiendo etil
éster de ácido
1-O-octadecil-2-O-metil-sn-glicero-3-tiofosfonoacético
puro.
El etil éster se disolvió en una mezcla 1:1 de
etanol y NaOH 0,1N (50 ml). La solución se sonicó durante 15 minutos
y se agitó a 65ºC durante 2h. La solución se filtró y el filtrado se
enfrió en el congelador. El sólido resultante se retiró por
filtración, se lavó con etanol frío y se secó en el vacío, rindiendo
el producto en forma pura.
Se añadió a una solución de
1-O-octadecil-2-O-bencil-sn-glicerol
(1 mmol) y etil tiofosfonoformato (1 mmol) en piridina (50 ml),
enfriada a 0ºC en un baño salino helado, una solución de
diciclohexilcarbodiimida (3 mmoles) en diclorometano (20 ml) gota a
gota bajo agitación. La mezcla se agitó a temperatura ambiente
durante una noche. Después de concentrar en el vacío, el residuo se
sometió a cromatografía flash sobre gel de sílice, rindiendo el
compuesto deseado en forma pura.
Se disolvió etil éster de ácido
1-O-octadecil-2-O-bencil-sn-glicero-3-tiofosfonofórmico
(1 mmol) en etanol (25 ml). Se añadieron Pd/C (100 mg) y ciclohexeno
(5 ml) a la solución y la mezcla se agitó a temperatura ambiente
durante una noche. La mezcla se filtró y el filtrado se concentró en
el vacío. La purificación del residuo resultante mediante
cromatografía flash con un gradiente de metanol en cloroformo
resultó en etil éster desbencilado. Este éster se disolvió en una
mezcla 1:1 de etanol y NaOH 0,1N (50 ml) y la solución se sonicó
durante 15 minutos. Después de calentar a 60ºC durante 2h, la
solución se filtró y el filtrado se concentró en el vacío. El
residuo se suspendió en agua, se enfrió y se liofilizó, rindiendo el
compuesto deseado.
Se añadió a una solución de
1-O-octadecil-2-O-bencil-sn-glicerol
(1 mmol) y etil tiofosfonoacetato (1 mmol) en piridina (50 ml),
enfriada a 0ºC en un baño salino helado, una solución de
diciclohexilcarbodiimida (3 mmoles) en diclorometano (20 ml) gota a
gota bajo agitación. La mezcla se agitó a temperatura ambiente
durante la noche, y se concentró hasta la sequedad en el vacío. El
residuo se sometió a cromatografía flash con un gradiente de metanol
en cloroformo como eluyente, rindiendo el compuesto deseado en forma
pura.
Se combinó una solución de etil éster de ácido
1-O-octadecil-2-O-bencil-sn-glicero-3-fosfonoacético
(1 mmol) en etanol (50 ml) con Pd/C (100 mg) y ciclohexeno (5 ml) y
la mezcla se hidrogenó a 60 psi de hidrógeno durante una noche.
La mezcla se filtró, y el filtrado se concentró
en el vacío. El residuo se sometió a cromatografía flash con un
gradiente de metanol en cloroformo como eluyente, rindiendo el etil
éster desbencilado. Éste se disolvió en una mezcla 1:1 de etanol y
NaOH 0,1N (50 ml), y se sonicó durante 15 minutos. La mezcla se
calentó a 60º durante 2h. La solución se filtró y se concentró en el
vacío. El producto se recristalizó a partir de etanol acuoso.
Los ejemplos siguientes se refieren a los
compuestos intermediarios y finales numerados según se muestran en
los Esquemas II y III de síntesis.
La D-eritrosa, 1, (adquirida de
Aldrich Chemical Company), tras su tratamiento con NaH y bromuro de
bencilo en DMF a -70ºC proporcionará la especie selectivamente
protegida
4-O-bencil-eritrosa,
2. El tratamiento de este intermediario con dimetoxipropano y
acetona con cantidades traza de ácido perclórico producirá
2,3-di-O-isopropilidin-4-O-bencil
eritrosa 3. La reducción del compuesto 3 con borohidruro sódico
produce el eritritol protegido, 4. El tratamiento de 4 con
octadecilmetanosulfonato rinde el
1-O-octadecil-2,3-di-O-isopropilidin-4-O-bencil
eritritol 5. La desbencilación con Pd/C e hidrógeno seguido del
acoplamiento con DCC con etil fosfonoformato rendirá el
intermediario 7. El desbloqueo de 1 con TFA al 10% en
CH_{2}Cl_{2} seguido de hidrólisis básica rinde el compuesto
deseado 8.
La D-ribosa comercialmente
disponible, 9, (Sigma Chemical Co.), tras su tratamiento con
trimetilsilil metilmercaptano mediante la adaptación de un
procedimiento de Evans y colaboradores (Evans, D.A., Truesdale,
L.K., Gimm, K.G., Nesbitt, S.L., J. Am. Chem. Soc. 99:5009,
1977) resultará en el dimetilditioacetal 10. Éste bloquea la ribosa
en la conformación de cadena abierta. El tratamiento de la ribosa
protegida con bromuro de bencilo en DMF a -70º resultará en el
bloqueo selectivo del grupo 5-hidroxilo primario de
la ribosa, produciendo el compuesto 11. Tal bloqueo selectivo se ha
dado a conocer en la literatura (1987, Fukuzawa, A., Sato, H.,
Masamune, T., Tetrahedron Lett. 28:4303). Los grupos
hidroxilo 2,3 y 4 en la ribosa 1,5-derivatizada
pueden protegerse mediante tratamiento con cloruro de metoximetilo
(1972, Stark, G., Takashi, T., J. Am. Chem. Soc. 94:7827),
rindiendo el intermediario ribosa completamente protegido 12.
El aldehído en la posición C_{1} se regenera
mediante tratamiento del intermediario 12 con AgNO_{3}/Ag_{2}O
(1977, Corey, E.J., Shibasaki, M., Knolle, J., Sugahara, T.,
Tetrahedron Lett. 785), rindiendo el compuesto 13. La
reducción con borohidruro sódico, seguida de alquilación con
octadecilmetanosulfonato rinde el
1-O-octadecil-2,3,4-tri-O-metoximetil-5-O-bencil
ribosa 15.
La eliminación del grupo bencilo mediante
hidrogenación con Pd/C seguido del acoplamiento con etil
fosfonoformato utilizando diciclohexil carbodiimida rinde el
intermediario 16. El tratamiento con ácido acético elimina los
grupos protectores metoximetilo, y el tratamiento con base produce
el compuesto deseado 17.
Esquema
I
R1= -(CH_{2})_{n}CH_{3}, n= 7, 9,
11, 13, 15, 17
Z=Cl, Br, I, -OCH_{3}, -NH_{2},
-NH-R2, -N-(R2)_{2}
R3= -CH_{3}, -CH_{2}CH_{3} y
-CH_{2}CH_{2}CH_{3}
a: NaH, DMF, R1-OSO_{2}Me; b:
Ácido acético; c: Cloruro de tritilo, piridina,
d: NaH, DMF, R_{2}-Br; e: TFA,
CH_{2}Cl_{2}; f: Cl_{2}POCOOR_{3}; H_{2}O
\newpage
Esquema
II
i. BnBr, NaH; ii. DMP, H^{+}; iii. NaBH_{4};
iv. ROSO_{2}Me (R=Octadecil),
NaH;
v. H_{2}, Pd/C; vi. DCC, etil fosfonoformato;
vii. TFA, CH_{2}Cl_{2};
\newpage
Esquema
III
i.MeSSiMe_{3}, ZnI_{2}; ii. BnBr, NaH; iii.
CH_{3}OH_{2}Cl (cloruro de MOM), NaH,
THF;
iv. AgNO_{3}, Ag_{2}O; v. NaBH_{4}; vi.
ROSO_{2}Me, NaH; vii. H_{2}, Pd/C; viii. DCC, etil
fosfonoformato; ix. Ácido acético; x. NaOH, etanol
Se ensayó la actividad antiviral de derivados
fosfonoácido con estructuras de acuerdo con la fórmula I en
fibroblastos pulmonares de embrión humano (MRC-5) o
en células de carcinoma cervical epiteloide humano (HeLa) que
expresaban el receptor CD4 (HT4-6C). Se utilizaron
HCMV (cepa AD-169) y HSV-1 (tipo
salvaje) para infectar las células MRC-5 y se midió
el ADN específico de HCMV o de HSV mediante métodos con sondas de
ADN (Hybriwix^{TM}, Diagnostic Hybrids, Inc., Athens, OH) de
acuerdo con las instrucciones del fabricante. Se tuvo acceso a la
replicación del HIV en células HT4-6C infectadas por
HIV-1 mediante un ensayo de reducción de placas
(Larder, B. et al. (1990), Antimicrobial Agents
Chemother. 34:436).
Se evaluó la citotoxicidad de
B-PFA y B-PAA en células
MRC-5 subconfluyentes mediante exclusión de azul
tripán. La dosis tóxica, TD_{50} era >1000 \muM, y para
B-PAA era de 32 a 100 \muM, indicando que los
compuestos tienen índices de selectividad de 300 o mayores.
Se pretrataron células MRC-5
subconfluyentes en placas de cultivo de 24 pocillos durante 24 horas
con diversas concentraciones de fármaco en medio MEM que contenía
FBS al 2% y antibióticos. Se retiró el medio y se añadió el virus a
una dilución que resultase en un efecto citopático (CPE) de 3 a 4+
en los pocillos sin fármaco en cinco días. Se absorbió el virus
durante 1 hora a 37ºC, se aspiró y se sustituyó con las diluciones
de fármaco. Tras cinco días de incubación, se cuantificó el ADN de
HCMV por triplicado mediante hibridación de ácidos nucleicos
utilizando un kit de ensayo de susceptibilidad antiviral del CMV de
Diagnostic Hybrids, Inc. (Athens, OH). Se eliminó el medio y las
células se lisaron de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
Tras la absorción del lisado, se hibridaron los filtros
Hybriwix^{TM} durante una noche a 60ºC. Se lavaron los
Hybriwix^{TM} durante 30 minutos a 73ºC y se contaron en un
contador Gamma. Los resultados se expresan como porcentaje de las
células de control no tratadas e infectadas por HCMV.
Se inocularon células MRC-5
subconfluyentes en placas de cultivo de 24 pocillos retirando el
medio y añadiendo virus HSV-1 a una dilución que
resultase en una CPE de 3 a 4+ en los pocillos sin fármaco en 20 a
24 horas. Se absorbió el virus durante 1 hora a 37ºC, y se sustituyó
con diferentes concentraciones de fármacos en medio MEM que contenía
FBS al 2% y antibióticos. Después de aproximadamente 24 horas de
incubación, se cuantificó el ADN de HSV por triplicado mediante
hibridación de ácidos nucleicos utilizando un kit de ensayo de
susceptibilidad antiviral del CMV de Diagnostic Hybrids, Inc.
(Athens, OH). Se retiró el medio y las células se lisaron de acuerdo
con las instrucciones del fabricante. Después de absorber el lisado,
se hibridaron los filtros Hybriwix^{TM} durante una noche a 60ºC.
Los Hybriwix^{TM} se lavaron durante 30 minutos a 73ºC y se
contaron en un contador gamma. Los resultados se expresan como
porcentaje de las células de control no tratadas infectadas por
HSV.
Se obtuvieron las células HT4-6C
y ensayo de reducción de placa, células HeLa que expresan CD4 y
células HT4-6C (Chesebro, B. y K. Wehrly (1988),
J. Virology 62:3779-3788), de Bruce Chesebro,
Hamilton, Mont. Se midió el efecto de los compuestos antivirales
sobre la replicación del HIV mediante un ensayo de reducción de
placa. Brevemente, se infectaron monocapas de células
HT4-6C con 100 a 300 PFU de virus por pocillo en
placas de microdilución de 24 pocillos. Se añadieron diferentes
concentraciones de fármaco al medio de cultivo, medio Eagle
modificado por Dulbecco que contenía suero de feto bovino al 5% y
antibióticos, tal como se ha indicado anteriormente. Después de 3
días a 37ºC, se fijaron las monocapas con solución de formaldehído
al 10% en solución salina tamponada con fosfato y se tiñeron con
cristal violeta al 0,25% para visualizar las placas de virus
(Larder, B. et al. (1989), Science
243:1731-1734). Se evaluó la actividad antiviral
como el porcentaje de placas de control medidas en muestras tratadas
con fármaco.
Claims (50)
1. Compuesto de fórmula
en la
que
R1 es un grupo O-alquilo o
S-alquilo, en el que el grupo alquilo comprende un
grupo C_{1} a C_{24} lineal o ramificado, sustituido o no
sustituido, con 0 a 6 enlaces dobles; o
R1 es una fracción O-acilo o
S-acilo en la que el grupo acilo comprende un grupo
C_{1} a C_{24} lineal o ramificado, sustituido o no sustituido,
con 0 a 6 enlaces dobles;
Y es HC-R2;
m= 0 o un número entero entre 1 y 6;
cada R2 se selecciona independientemente de entre
el grupo que consiste en R1; grupos N-acilo,
N-alquilo y N-dialquilo C_{1} a
C_{24} lineales o ramificados, sustituidos o no sustituidos,
presentando cada grupo acilo o alquilo 0 a 6 enlaces dobles; OH; H;
OCH_{3}; O-bencilo; SH; SCH_{3}; y NH_{2};
ó
R2 se selecciona de entre el grupo que consiste
en flúor, cloro, yodo y bromo;
Z_{1} y Z_{2} son independientemente R3; o
O^{-}A^{-}; en el que
R3 se selecciona de entre el grupo de alcoholes
que consiste en grupos alquilo C_{1} a C_{6} lineales
sustituidos o no sustituidos, grupos alquilo ramificados C_{3} a
C_{6} sustituidos o no sustituidos, CH_{2}Ph; y
CH_{3}(CH_{2})_{n}NH_{2}, en la que n es 0 a
8; o
R3 se selecciona de entre el grupo que consiste
en (CH_{3})_{3}N-CH_{2}CH_{2}OH,
HOCH_{2}CH_{2}NH_{2},
HOCH_{2}CH(NH_{2})CO_{2}H,
C_{4}H_{12}O_{6}, CH_{2}OHCHOHCH_{2}OH; pentosas, hexosas
y sus alcoholes correspondientes;
A^{+} se selecciona de entre el grupo que
consiste en Na^{+}, K^{+}, H^{+}, NH_{4}^{+}, aminas
seleccionadas de entre el grupo que consiste en mono, di y
trialquilaminas, y otros cationes fisiológicamente aceptables; X es
O, S o Se; y
n es 0 ó 1;
con la condición de que cuando X es 0, Z^{1} y
Z^{2} son O^{-}A^{+} y m=0, R2 no es OH o un grupo alifático
C_{2}-C_{24} con enlace O-acilo,
O-alquilo, S-acilo o
S-alquilo.
2. Compuesto según la reivindicación 1, en el que
m es 0.
3. Compuesto según la reivindicación 1, en el que
X es oxígeno.
4. Compuesto según la reivindicación 1, en el
que R1 es un grupo O-alquilo.
5. Compuesto según la reivindicación 4, en el
que R1 es un grupo O-octadecilo.
6. Compuesto según la reivindicación 4, en el
que R1 es un grupo O-oleilo.
7. Compuesto según la reivindicación 1, en el que
R2 es H.
8. Compuesto según la reivindicación 7, que es
una sal farmacéuticamente aceptable de
1-O-octadecil-1,3-propanodiol-3-fosfonoácido.
9. Compuesto según la reivindicación 7, que es
una sal farmacéuticamente aceptable de
1-O-oleil-1,3-propanodiol-3-fosfonoácido.
10. Compuesto según la reivindicación 7, que es
una sal farmacéuticamente aceptable de
1-O-octadecil-1,3-propanodil-3-tiofosfonoácido.
11. Compuesto según la reivindicación 7, que es
una sal farmacéuticamente aceptable de
1-O-octadecil-1,3-propanodil-3-selenofosfonoácido.
12. Compuesto según la reivindicación 1, en el
que R2 es un grupo OCH_{3}.
13. Compuesto según la reivindicación 12, que es
una sal farmacéuticamente aceptable de
1-O-oleil-2-O-metil-sn-glicero-3-fosfonoácido.
14. Compuesto según la reivindicación 12, que es
una sal farmacéuticamente aceptable de
1-O-octadecil-2-O-metil-sn-glicero-3-fosfonoácido.
15. Compuesto según la reivindicación 12, que es
una sal farmacéuticamente aceptable de
1-O-octadecil-2-O-metil-sn-glicero-3-tiofosfonoácido.
16. Compuesto según la reivindicación 12, que es
una sal farmacéuticamente aceptable de
1-O-octadecil-2-O-metil-sn-glicero-3-selenofosfonoácido.
17. Compuesto según la reivindicación 1, en el
que R2 es un grupo O-bencilo.
18. Compuesto según la reivindicación 17, que es
una sal farmacéuticamente aceptable de
1-O-octadecil-2-O-bencil-sn-glicero-3-fosfonoácido.
19. Compuesto según la reivindicación 17, que es
una sal farmacéuticamente aceptable de
1-O-octadecil-2-O-bencil-sn-glicero-3-tiofosfonoácido.
20. Compuesto según la reivindicación 17, que es
una sal farmacéuticamente aceptable de
1-O-octadecil-2-O-bencil-sn-glicero-3-selenofosfonoácido.
21. Compuesto según la reivindicación 1, en el
que Z_{1} es un grupo metoxi.
22. Compuesto según la reivindicación 21, que es
un metil éster de
1-O-octadecil-sn-glicero-3-fosfonoácido.
23. Compuesto según la reivindicación 21, que es
un metil éster de
1-O-octadecil-sn-glicero-3-tiofosfonoácido.
24. Compuesto según la reivindicación 21, que es
un metil éster de
1-O-octadecil-sn-glicero-3-selenofosfonoácido.
25. Compuesto según la reivindicación 1, en el
que Z_{1} es un grupo etoxi.
26. Compuesto según la reivindicación 25, que es
un etil éster de
1,2-dimiristoil-sn-glicero-3-fosfonoácido.
27. Compuesto según la reivindicación 25, que es
un etil éster de
1,2-dimiristoil-sn-glicero-3-tiofosfonoácido.
28. Compuesto según la reivindicación 25, que es
un etil éster de
1,2-dimiristoil-sn-glicero-3-selenofosfonoácido.
29. Compuesto de fórmula
en la
que
R1 es un grupo O-alquilo o
S-alquilo, en el que el grupo alquilo comprende un
grupo C_{1} a C_{24} lineal o ramificado, sustituido o no
sustituido, con 0 a 6 enlaces dobles; o
R1 es una fracción O-acilo o
S-acilo en la que el grupo acilo comprende un grupo
C_{1} a C_{24} lineal o ramificado, sustituido o no sustituido,
con 0 a 6 enlaces dboels;
Y es HC-R2;
m= 0 o un número entero entre 1 y 6;
cada R2 se selecciona independientemente de entre
el grupo que consiste en R1, grupos N-acilo o
N-alquilo o N-dialquilo C_{1} a
C_{24} lineales o ramificados, sustituidos o no sustituidos,
presentando cada grupo acilo o alquilo entre 0 y 6 enlaces dobles;
OH; H; OCH_{3}; O-bencilo; SH; SCH_{3}; y
NH_{2}; o de entre el grupo que consiste en flúor, cloro, yodo y
bromo;
Z_{1} y Z_{2} son independientemente R3 o
O^{-}A^{+}; en el que
R3 se selecciona de entre el grupo de alcoholes
que consiste en grupos alquilo C_{1} a C_{6} lineales,
sustituidos o no sustituidos, grupos alquilo C_{3} a C_{6}
ramificados, sustituidos o no sustituidos, -CH_{2}Ph y
-CH_{2}(CH_{2})_{n}NH_{2}, en el que n es 0 a
8; o
R3 se selecciona de entre el grupo que consiste
en (CH_{3})_{3}N^{+}CH_{2}CH_{2}OH,
HOCH_{2}CH_{2}NH_{2},
HOCH_{2}CH(NH_{2})CO_{2}H,
C_{6}H_{12}O_{6}, CH_{2}OHCHOHCH_{2}OH; CH_{2}Ph; y
pentosas y hexosas y sus alcoholes correspondientes;
A^{+} se selecciona de entre el grupo que
consiste en H^{+}, K^{+}, Na^{+}, NH_{4}^{+}, aminas
seleccionadas de entre el grupo que consiste en mono, di y
trialquilaminas; y otros cationes fisiológicamente aceptables;
X es O, S o Se; y
n= 0 ó 1;
con la condición de que cuando X es O, Z^{1} y
Z^{2} son O^{-}A^{2} y m=0, R2 no es OH o un grupo alifático
C^{2}-C^{24} con enlace O-acilo,
O-alquilo, S-acilo o
S-alquilo.
30. Compuesto según la reivindicación 29, que es
un
1-O-octadecil-1,3-propanodiol-(C)-fosfonoacetato.
31. Compuesto según la reivindicación 29, que es
un
1-O-octadecil-1,3-propanodiol-(C)-fosfonoformato.
32. Compuesto según la reivindicación 29, que es
un
1-O-octadecil-2-O-bencil-sn-glicero-3-(C)-fosfonoacetato.
33. Compuesto según la reivindicación 29, que es
un
1-O-octadecil-2-O-bencil-sn-glicero-3-(C)-fosfonoformato.
34. Compuesto de fórmula
en la
que
R1 es un grupo O-alquilo o
S-alquilo en el que el grupo alquilo comprende un
grupo C_{1} a C_{24} lineal o ramificado, sustituido o no
sustituido, con 0 a 6 enlaces dobles; o
R1 es una fracción O-acilo o
S-acilo en la que el grupo acilo comprende un grupo
C_{1} a C_{24} lineal o ramificado, sustituido o no sustituido,
con 0 a 6 enlaces dobles;
X es O, S o Se;
Z_{1} y Z_{2} son independientemente R3 o
O^{-}A^{+}; en el que
R3 se selecciona independientemente de entre el
grupo de alcoholes que consiste en grupos alquilo C_{1} a C_{6}
lineales sustituidos o no sustituidos, grupos alquilo C_{3} a
C_{6}ramificados sustituidos o no sustituidos, -CH_{2}Ph y
-CH_{3}(CH_{2})_{n}NH_{2}; en el que n es 0 a
8; o
R3 se selecciona de entre el grupo que consiste
en (CH_{3})_{3}N^{+}CH_{2}CH_{3}OH,
HOCH_{2}CH_{2}NH_{2},
HOCH_{2}CH(NH_{2})CO_{2}H,
C_{6}H_{12}O_{6}, CH_{2}OHCHOHCH_{2}OH; CH_{2}Ph; y
pentosas y hexosas y sus alcoholes correspondientes;
A^{+} se selecciona de entre el grupo que
consiste en H^{+}, K^{+}, Na^{+}, NH_{4}^{+}, aminas
seleccionadas de entre el grupo que consiste en mono, di y
trialquilaminas, y otros cationes fisiológicamente aceptables;
X es O, S o Se; y
n= 0 ó 1.
35. Compuesto según la reivindicación 34, que es
un
1-O-alquil-1,2-etanodiol-2-fosfonoácido.
36. Compuesto según la reivindicación 34, que es
un
1-O-alquil-1,2-etanodiol-2-fosfonoacetato.
37. Compuesto según la reivindicación 34, que es
un
1-O-alquil-1,2-etanodiol-2-fosfonoformato.
38. Compuesto de fórmula
en la
que
R1 es un grupo O-alquilo o
S-alquilo en el que el grupo alquilo comprende un
grupo C_{1} a C_{24} lineal o ramificado, sustituido o no
sustituido, con 0 a 6 enlaces dobles; o
R1 es una fracción O-acilo o
S-acilo en la que el grupo acilo comprende un grupo
C_{1} a C_{24} lineal o ramificado, sustituido o no sustituido,
con 0 a 6 enlaces dobles;
Z_{1} y Z_{2} son independientemente R3, OR3
o O^{-}A^{+}; en el que
R3 se selecciona independientemente de entre el
grupo de alcoholes que consiste en grupos alquilo C_{1} a C_{6}
lineales sustituidos o no sustituidos, grupos alquilo C_{3} a
C_{6} ramificados, sustituidos o no sustituidos, -CH_{2}Ph y
-CH_{3}(CH_{2})_{n}
NH_{2}; en el que n es 0 a 8; o
NH_{2}; en el que n es 0 a 8; o
R3 se selecciona de entre el grupo que consiste
en (CH_{3})_{3}N^{+}CH_{2}CH_{2}OH,
HOCH_{2}CH_{2}NH_{2},
HOCH_{2}CH(NH_{2})CO_{2}H,
C_{6}H_{12}O_{6}, CH_{2}OHCHOHCH_{2}OH; CH_{2}Ph; y
pentosas y hexosas y sus alcoholes correspondientes;
A^{+} se selecciona de entre el grupo que
consiste en H^{+}, K^{+}, Na^{+}, NH_{4}^{+}, aminas
seleccionadas de entre el grupo que consiste en mono, di y
trialquilaminas, y otros cationes fisiológicamente aceptables;
X es O, S o Se; y
n= 0 ó 1.
39. Compuesto según la reivindicación 38, que es
un
1-O-alquil-1,2-etanodiol-2-(C)-fosfonoácido.
40. Compuesto según la reivindicación 38, que es
un
1-O-alquil-1,2-etanodiol-2-(C)-fosfonoacetato.
41. Compuesto según la reivindicación 38, que es
un
1-O-alquil-1,2-etanodiol-2-(C)-fosfonoformato.
42. Sal farmacéuticamente aceptable de
1-O-hexadecil-propanodiol-3-fosfonoformato.
43. Sal farmacéuticamente aceptable de
1-O-octadecil-propanodiol-3-fosfonoformato.
44. Sal farmacéuticamente aceptable de
1-O-docosil-propanodiol-3-fosfonoformato.
45. Compuesto según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 44, en el que R1 es un grupo
O-alquilo, y Z_{1} y Z_{2} son
independientemente R3, en los que por lo menos un grupo R3 se
selecciona de entre el grupo que consiste en colina, etanolamina,
glicerol e inositol.
46. Liposoma formado en parte a partir de un
compuesto según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 44.
47. Formulación farmacéutica que comprende
cualquiera de los compuestos según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 44.
48. Formulación farmacéutica que comprende por lo
menos uno de los compuestos según las reivindicaciones 1 a 44 y un
segundo agente antiviral, proteasa viral o análogo de nucleósido
antiviral.
49. Utilización de cualquiera de los compuestos
según las reivindicaciones 1 a 44, para la preparación de un
medicamento destinado al tratamiento de una enfermedad viral o
retroviral.
50. Utilización de una formulación según la
reivindicación 47 ó 48, para la preparación de un medicamento
destinado al tratamiento de una enfermedad viral o retroviral.
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