JP2007509939A - ウイルス感染を治療するためのヌクレオシド化合物 - Google Patents

Abstract

C型肝炎ウイルス感染症などのフラビリダエ科によって生じるウイルス感染症を治療するための、化合物、組成物および方法を開示する。

Description

発明の分野
本発明は、フラビビリダエ(flaviviridae)科のウイルスのうちの1つのウイルスにより、少なくとも部分的に媒介された哺乳類におけるウイルス感染を治療するための特別な化合物を調製するための方法に関する。本発明はまたはこれらの方法において使用される新規中間体に関する。

関連出願の相互参照
本願は、米国特許法§119(e)の下、2003年10月27日に出願された米国特許仮出願第60/515,153号の恩典を主張する、2004年6月4日に出願された米国特許出願第10/861,090号の一部継続出願である。本出願はまた、米国特許法§119(e)の下、2004年8月18日に出願された米国特許仮出願第60/602,815号の恩典を主張する。これらの出願は参照により全体として本明細書に組み入れられる。

参照文献
下記出版物は、本出願において上付数字として引用する。

上記出版物および出願は全て、個々の出版物または出願が特別におよび個別に参照により全体として本明細書に組み込まれることが示される場合と同程度まで、参照により全体として本明細書に組み込まれる。

技術の状況
フラビビリダエ科のウイルスは3つの属から構成される:ペスチウイルス、フラビウイルスおよびヘパシウイルス(C型肝炎ウイルス)。これらの属のうち、フラビウイルスおよびヘパシウイルスは人間の重要な病原菌であり、世界中に蔓延している。38のフラビウイルスがヒトの疾患に関連し、テング熱ウイルス、黄熱病ウイルスおよび日本脳炎ウイルスが含まれる。フラビウイルスはある範囲の急性熱性疾患ならびに脳炎および出血性疾患を引き起こす。ヘパシウイルスは現在、世界人口の約2〜3%に感染し、慢性肝疾患、肝硬変、肝細胞癌および肝不全に至る持続感染を引き起こす。ヒトペスチウイルスは動物ペスチウイルスほど十分に特徴づけられていない。しかしながら、血清学的調査から、ヒトにおいてかなりのペスチウイルス曝露が示される。ヒトにおけるペスチウイルス感染は、いくつかの疾患に関与する。そのような疾患としては、先天的な脳損傷、幼児胃腸炎およびヒト免疫不全ウイルス(HIV)陽性患者における慢性下痢が挙げられるが、それらに限定されない可能性がある^1〜6。

現在、ペスチウイルスまたはフラビウイルス感染を予防または治療するための抗ウイルス薬は存在しない。ヘパシウイルス、すなわち、C型肝炎ウイルス(HCV)感染では、インターフェロンα(IFN)が現在のところ、合衆国で唯一認可された薬剤である。HCVは輸血後肝炎および散発性非A型、非B型肝炎に対する主な病原因子である。HCVの感染は、高い割合の慢性的に感染した(および感染性)の保菌者において潜行性であり、何年も臨床的な症状を経験しない可能性がある。

現在では、慢性HCVに対して唯一許容される治療は、インターフェロン(IFN-α)であり、これには少なくとも6ヶ月の治療および/またはリババリンが必要である。これにより、感染した細胞中でのウイルス複製が阻害でき、人によっては肝機能も改善される。

IFN-αは、抗ウイルス、免疫調節および抗腫瘍活性などの特徴的な生物学的効果を有する天然低分子蛋白質ファミリーに属し、いくつかの疾患、特にウイルス感染に応じてほとんどの動物有核細胞から産生、および分泌される。IFN-αは、細胞伝達および免疫制御に影響する増殖および分化の重要な制御因子である。しかしながら、インターフェロンによるHCV治療では、長期有効性が、約25%の反応率により制限される。さらに、インターフェロンによるHCV治療ではしばしば、疲労、発熱、悪寒、頭痛、筋肉痛、関節痛、軽度の脱毛、精神的影響および関連疾患、自己免疫現象および関連疾患ならびに甲状腺機能異常などの副作用が関係する。

イノシン5'-モノリン酸デヒドロゲナーゼ(IMPDH)の阻害剤であるリバビリン(1-β-D-リボフラノシル-1H-1,2,4-トリアゾール-3-カルボキサミド)は、HCV治療におけるIFN-αの効能を増強させる。リバビリンの導入にも関わらず、50%を超える患者において、インターフェロン-α(IFN)およびリバビリンの現在の標準治療では、ウイルスが除去されない。今ではもう、慢性C型肝炎の標準治療は、PEG-IFN＋リバビリンの併用に変わっている。しかしながら、多くの患者が依然として、主にリバビリンに関連する深刻な副作用にかかっている。リバビリンは、現在推奨されている用量で治療している患者の10〜20%で深刻な溶血を引き起こし、薬剤は催奇性かつ胎児毒性である。

ウイルスと闘うために他のアプローチがとられている。そのようなアプローチとしては、例えば、HCV複製を阻害するためのアンチセンスオリゴヌクレオチドまたはリボザイムの適用が挙げられる。さらに、直接HCV蛋白質を阻害し、ウイルスの複製を妨害する低分子量化合物がHCV感染を制御する魅力的な戦略である考えられる。NS3/4Aセリンプロテアーゼ、リボ核酸(RNA)ヘリカーゼ、RNA依存性RNAポリメラーゼが新規薬剤の有力な標的であると考えられる^7,8。

Devosら⁹は、プリンおよびピリミジンヌクレオシド誘導体、およびそれらのHCV RNA複製の阻害薬としての使用について記述している。Sommadossiら¹⁰は、1'、2'または3'-修飾ヌクレオシドおよびHCVに感染した宿主を治療するためのそれらの使用について記述している。Carrollら^11,12は、RNA依存性RNAウイルスポリメラーゼの阻害薬としてのヌクレオシドについて記述している。

最近、Robertsら^13,14は、一定の7-(2'-置換-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(置換されてもよいエチン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジン化合物が、HCVに対し強力な活性を有することを開示している。これらの参照文献は参照により本明細書に全体として組み入れられる。

発明の概要
本発明は、フラビビリダエ科のウイルスのうちの1つのウイルスにより、少なくとも部分的に媒介された哺乳類におけるウイルス感染で有益な新規化合物に関する。具体的には、本発明は式Iの化合物およびそれらの薬学的に許容される塩または部分塩に関し:

式において、
Yは結合、-CH₂-、または-O-からなる群より選択され、
W、W¹およびW²はそれぞれ、水素、および薬学的に許容されるプロドラッグからなる群より独立して選択される。

1つの好ましい態様では、Yは酸素である。

別の好ましい態様では、W、W¹およびW²はそれぞれ、水素または、アシル、オキシアシル、ホスホネート、ホスフェート、リン酸エステル、ホスホンアミデート、ホスホロジアミデート、ホスホラミデートモノエステル、環状ホスホラミデート、環状ホスホロジアミデート、ホスホラミデートジエステル、および-C(O)CHR²NH₂からなる群より選択される薬学的に許容されるプロドラッグであり、ここで、R²は水素、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環および置換複素環からなる群より選択される。好ましくは、R²はアミノ酸側鎖である。好ましくは、Wは水素であり、またはW¹は水素であり、またはW²は水素である。より好ましくは、WおよびW¹は水素であり、またはWおよびW²は水素であり、またはW¹およびW²は水素である。さらにより好ましくは、W、W¹およびW²は水素である。

さらに別の好ましい態様では、W¹およびW²は水素であり、Wは水素または、アシル、オキシアシル、ホスホネート、リン酸エステル、ホスフェート、ホスホンアミデート、ホスホロジアミデート、ホスホラミデートモノエステル、環状ホスホラミデート、環状ホスホロジアミデート、ホスホラミデートジエステル、および-C(O)CHR²NH₂からなる群より選択される薬学的に許容されるプロドラッグである。

1つの特に好ましい態様では、W¹およびW²は水素であり、Wは下記式により表され:

ここで、
R²は上記で規定された通りであり、R³は水素またはアルキルであり、R¹はアルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環および置換複素環からなる群より選択される。好ましい態様では、R²はL-アミノ酸に由来する。

別の特別に好ましい態様では、WおよびW²は水素であり、W¹は下記式で表され:

ここで、R²は上記で規定した通りである。

本発明の特に好ましい局面は、式IIの化合物またはその薬学的に許容される塩もしくは部分塩に関し;

ここで、
Wは水素および薬学的に許容されるプロドラッグからなる群より選択される。

本発明の好ましい化合物は下記表1で記述したものを含む。

本発明の化合物は、本明細書で記述されるように、抗ウイルス薬として活性であり、または抗ウイルス薬の調製における中間体として有益である。

本発明はまた、薬学的に許容される希釈剤および治療的有効量の、本明細書で記述される化合物または1つまたは複数のそのような化合物の混合物を含む薬学的組成物に関する。

本発明はさらに、哺乳類において、少なくとも部分的に、フラビビリダエ科のウイルスのうちの1つのウイルス、例えばHCVにより媒介されるウイルス感染を治療するための方法であって、そのようなウイルス感染と診断され、またはそのようなウイルス感染を発症する危険がある哺乳類に、薬学的に許容される希釈剤および治療的有効量の、本明細書で記述される化合物または1つまたは複数のそのような化合物の混合物を含む薬学的組成物を投与する段階を含む方法に関する。

本発明のさらに別の態様では、本発明の化合物を、治療的有効量のHCVに対し活性な1つまたは複数の薬剤と組み合わせて投与する、哺乳類においてウイルス感染を治療または予防する方法が提供される。HCVに対する活性剤は、リバビリン、レボビリン、ビラミジン、チモシンα-1、NS3セリンプロテアーゼの阻害薬、およびイノシンモノホスフェートデヒドロゲナーゼの阻害薬、インターフェロンαまたはペグ化インターフェロン-αを単独で、またはリバビリンもしくはレボビリンと組み合わせて含む。好ましくは、HCVに対し活性な追加の薬剤は、単独の、またはリバビリンまたはレボビリンと組み合わせた、インターフェロン-αまたはペグ化インターフェロン-αである。

本発明の詳細な説明
本発明は、C型肝炎ウイルス感染症などのフラビビリダエウイルスを治療するための化合物、組成物および方法に関する。しかしながら、この発明について詳細に説明する前に、下記用語についてまず規定する。

定義
本明細書で使用されるように、「アルキル」という用語は1〜6の炭素原子、より好ましくは1〜2の炭素原子を有するアルキル基を示す。この用語の例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、t-ブチル、およびn-ペンチルなどの官能基が挙げられる。

「置換アルキル」は、アルコキシ、置換アルコキシ、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、オキシアシル、アミノ、置換アミノ、アミノアシル、アリール、置換アリール、アリールオキシ、置換アリールオキシ、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシル、ニトロ、カルボキシル、カルボキシルエステル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環、および置換複素環からなる群より選択される1〜3、好ましくは1〜2の置換基を有するアルキル基を示す。

「アルコキシ」は、「アルキル-O-」基を示し、例えば、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、n-ブトキシ、t-ブトキシ、sec-ブトキシ、およびn-ペントキシなどが挙げられる。

「置換アルコキシ」は、「置換アルキル-O-」基を示す。

「アシル」は、アルキル-C(O)-、置換アルキル-C(O)-、アルケニル-C(O)-、置換アルケニル-C(O)-、アルキニル-C(O)-、置換アルキニル-C(O)-、シクロアルキル-C(O)-、置換シクロアルキル-C(O)-、アリール-C(O)-、置換アリール-C(O)-、ヘテロアリール-C(O)-、置換ヘテロアリール-C(O)-、複素環-C(O)-、および置換複素環-C(O)-基を示す。

「アシルアミノ」は-C(O)NR⁴R⁴基を示し、ここで、各R⁴はそれぞれ、水素、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環、置換複素環からなる群より選択され、および、各R⁴は一緒になり、窒素原子と共に、複素環または置換複素環を形成する。

「アシルオキシ」はアルキル-C(O)O-、置換アルキル-C(O)O-、アルケニル-C(O)O-、置換アルケニル-C(O)O-、アルキニル-C(O)O-、置換アルキニル-C(O)O-、アリール-C(O)O-、置換アリール-C(O)O-、シクロアルキル-C(O)O-、置換シクロアルキル-C(O)O-、ヘテロアリール-C(O)O-、置換ヘテロアリール-C(O)O-、複素環-C(O)O-、および置換複素環-C(O)O-基を示す。

「オキシアシル」はアルキル-OC(O)-、置換アルキル-OC(O)-、アルケニル-OC(O)-、置換アルケニル-OC(O)-、アルキニル-OC(O)-、置換アルキニル-OC(O)-、アリール-OC(O)-、置換アリール-OC(O)-、シクロアルキル-OC(O)-、置換シクロアルキル-OC(O)-、ヘテロアリール-OC(O)-、置換ヘテロアリール-OC(O)-、複素環-OC(O)-、および置換複素環-OC(O)-基を示す。

「アルケニル」は、2〜6の炭素原子、好ましくは2〜4の炭素原子を有し、少なくとも1、好ましくは1〜2のアルケニル不飽和部位を有するアルケニル基を示す。そのような官能基はビニル(エテン-1-イル)、アリル、およびブト-3-エン-1-イルなどにより例示される。

「置換アルケニル」は、いずれのヒドロキシル置換基もビニル(不飽和)炭素原子に付着しないことを条件に、アルコキシ、置換アルコキシ、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アミノ、置換アミノ、アミノアシル、アリール、置換アリール、アリールオキシ、置換アリールオキシ、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシル、ニトロ、カルボキシル、カルボキシルエステル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環、および置換複素環からなる群より選択される1〜3の置換基、好ましくは1〜2の置換基を有するアルケニル基を示す。好ましい置換アルケニル基は、2,2-ジフルオロエテン-1-イル、および2-メトキシエテン-1-イルなどから選択されるが、これらに限定されない。

「置換アルケニル」という用語は、必要に応じてE(シス)およびZ(トランス)異性体の両方を含むことを理解すべきである。異性体は純粋異性体化合物またはEおよびZ成分の混合物とすることができる。

「アルキニル」は、少なくとも1のアルキニル不飽和部位を有し、2〜6の炭素原子、好ましくは2〜4の炭素原子を有する不飽和炭化水素を示す。好ましいアルキニル基は、エチン-1-イル、プロピン-1-イル、プロピン-2-イル、1-メチルプロプ-2-イン-1-イル、ブチン-1-イル、ブチン-2-イル、およびブチン-3-イルなどから選択されるが、これらに限定されない。

「置換アルキニル」は、アルコキシ、置換アルコキシ、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アミノ、置換アミノ、アミノアシル、アリール、置換アリール、アリールオキシ、置換アリールオキシ、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシル、ニトロ、カルボキシル、カルボキシルエステル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環、および置換複素環からなる群より選択される1〜3の置換基、好ましくは1〜2の置換基を有するアルキニル基を示す。好ましい置換アルキニル基は、2-フルオロエチン-1-イル、3,3,3-トリフルオロプロピン-1-イル、3-アミノプロピン-1-イル、および3-ヒドロキシプロピン-1-イルなどから選択されるが、これらに限定されない。

「アミノ」は-NH₂基を示す。

「置換アミノ」は-NR'R''基を示し、ここで、R'およびR''はそれぞれ、水素、アルキル、置換アルキル、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環、置換複素環からなる群より選択され、ならびに、R'およびR''は一緒になり、それらに結合した窒素原子と共に、複素環または置換複素環を形成し、ただし、R'およびR''はどちらも水素ではないことを条件とする。R'が水素、R''がアルキルである場合、置換アミノ基は時として、本明細書ではアルキルアミノと呼ばれる。R'およびR''がアルキルである場合、置換アミノ基は時として、本明細書ではジアルキルアミノと呼ばれる。

「アミノアシル」は、-NR⁵C(O)アルキル、-NR⁵C(O)置換アルキル、-NR⁵C(O)シクロアルキル、-NR⁵C(O)置換シクロアルキル、-NR⁵C(O)アルケニル、-NR⁵C(O)置換アルケニル、-NR⁵C(O)アルキニル、-NR⁵C(O)置換アルキニル、-NR⁵C(O)アリール、-NR⁵C(O)置換アリール、-NR⁵C(O)ヘテロアリール、-NR⁵C(O)置換ヘテロアリール、-NR⁵C(O)複素環、および-NR⁵C(O)置換複素環基を示し、ここで、R⁵は水素またはルキルである。

「アリール」または「Ar」は6〜14の炭素原子を有し、単環(例えばフェニル)または複数の縮合環(例えば、ナフチルまたはアントリル)を有する一価芳香族炭素環基を示し、その縮合環は芳香族であってもそうでなくてもよく(例えば、2-ベンゾキサゾリノン、および2H-1,4-ベンゾキサジン-3(4H)-オン-7-イルなど)、ただし、付着点は、芳香族炭素原子であることを条件とする。好ましいアリールとしてはフェニルおよびナフチルが挙げられる。

「置換フェニル」を含む「置換アリール」は、ヒドロキシ、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アルケニル、置換アルケニル、アルキニル、置換アルキニル、アミノ、置換アミノ、アミノアシル、アリール、置換アリール、アリールオキシ、置換アリールオキシ、シクロアルコキシ、置換シクロアルコキシ、カルボキシル、カルボキシルエステル、シアノ、チオール、チオアルキル、置換チオアルキル、チオアリール、置換チオアリール、チオヘテロアリール、置換チオヘテロアリール、チオシクロアルキル、置換チオシクロアルキル、チオ複素環、置換チオ複素環、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ハロ、ニトロ、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環、置換複素環、ヘテロアリールオキシ、置換ヘテロアリールオキシ、ヘテロシクリルオキシ(heterocyclyloxy)、およびヘテロシクリルオキシからなる群より選択される1〜3、好ましくは1〜2の置換基により置換されたアリール基またはフェニル基を示す。

「アリールオキシ」はアリール-O-基を示し、例えば、フェノキシ、およびナフトキシなどが挙げられる。

「置換アリールオキシ」は置換アリール-O-基を示す。

「カルボキシル」は-COOHまたはその塩を示す。

「カルボキシルエステル」は、-C(O)O-アルキル、-C(O)O-置換アルキル、-C(O)O-アリール、および-C(O)O-置換アリール基を示し、ここで、アルキル、置換アルキル、アリール、および置換アリールは本明細書で規定した通りである。

「シクロアルキル」は3〜10の炭素原子を有し、1つまたは複数の環を有する環状アルキル基を示し、1つまたは複数の環は芳香族または複素環式芳香族であってよく、ただし、付着点はシクロアルキル環原子を介することを条件とする。そのような官能基としては、例えば、アダマンチル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、およびシクロオクチルなどが挙げられる。

「置換シクロアルキル」は、オキソ(=O)、チオキソ(=S)、アルキル、置換アルキル、アルコキシ、置換アルコキシ、アシル、アシルアミノ、アシルオキシ、アミノ、置換アミノ、アミノアシル、アリール、置換アリール、アリールオキシ、置換アリールオキシ、シアノ、ハロゲン、ヒドロキシル、ニトロ、カルボキシル、カルボキシルエステル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環、および置換複素環からなる群より選択される1〜5の置換基を有する、飽和または不飽和の、芳香族ではない、シクロアルキルを示す。

「シクロアルコキシ」は-O-シクロアルキル基を示す。

「置換シクロアルコキシ」は-O-置換シクロアルキル基を示す。

「ホルミル」はHC(O)-を示す。

「ハロ」または「ハロゲン」はフルオロ、クロロ、ブロモおよびヨードを示し、好ましくはフルオロまたはクロロである。

「ヘテロアリール」は1〜10の炭素原子ならびに環内の酸素、窒素および硫黄からなる群より選択される1〜4のヘテロ原子を有する芳香族基を示す。硫黄および窒素ヘテロ原子はまた、酸化形態、例えば>N(O)、>S(O)および>S(O)₂で存在してもよい。そのようなヘテロアリール基は単環(例えば、ピリジルまたはフリル)または複数の縮合環(例えば、インドリジニルまたはベンゾチエニル)を有することができ、ここで、縮合環は芳香族であってもよく、そうでなくてもよく、ヘテロ原子を含み、ただし、付着点は芳香族ヘテロアリール基の原子を介することを条件とする。好ましいヘテロアリールとしては、ピリジル、ピロリル、チエニル、インドリル、チオフェニル、およびフリルが挙げられる。

「置換ヘテロアリール」は、置換アリールについて規定した置換基の同じ群より選択される1〜3の置換基で置換されたヘテロアリール基を示す。

「ヘテロアリールオキシ」は-O-ヘテロアリール基を示し、「置換ヘテロアリールオキシ」は-O-置換ヘテロアリール基を示す。

「複素環」または「複素環式」は単環または複数の縮合環、1〜10の炭素原子、ならびに環内の窒素、酸素、硫黄、>S(O)および>S(O)₂からなる群より選択される1〜4のヘテロ原子を有する飽和または不飽和基(ヘテロアリールではない)を示し、ここで、縮合環系では、1つまたは複数の環はシクロアルキル、アリールまたはヘテロアリールとすることができ、ただし、付着点は複素環を介することを条件とする。

「置換複素環」または「置換ヘテロシクロアルキル」は、置換シクロアルキルについて規定したのと同じ1〜3の置換基で置換した複素環基を示す。

複素環およびヘテロアリールの例としては、アゼチジン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、インドリジン、イソインドール、インドール、ジヒドロインドール、インダゾール、プリン、キノリジン、イソキノリン、キノリン、フタラジン、ナフチルピリジン、キノキサリン、キナゾリン、シノリン、プテリジン、カルバゾール、カルボリン、フェナントリジン、アクリジン、フェナントロリン、イソチアゾール、フェナジン、イソキサゾール、フェノキサジン、フェノチアジン、イミダゾリジン、イミダゾリン、ピペリジン、ピペラジン、インドリン、フタルイミド、1,2,3,4-テトラヒドロイソキノリン、4,5,6,7-テトラヒドロベンゾ[b]チオフェン、チアゾール、チアゾリジン、チオフェン、ベンゾ[b]チオフェン、モルホリニル、チオモルホリニル(チアモルホリニルとも呼ばれる)、ピペリジニル、ピロリジン、およびテトラヒドロフラニルなどが挙げられるが、これらに限定されない。

「ヘテロシクリルオキシ」は-O-複素環基を示し、「置換ヘテロシクリルオキシ」は-O-置換複素環基を示す。

「ホスフェート」は、-OP(O)(OH)₂(モノホスフェートまたはホスホノ)、-OP(O)(OH)OP(O)(OH)₂(ジホスフェートまたはジホスホ)および-OP(O)(OH)OP(O)(OH)OP(O)(OH)₂(トリホスフェートまたはトリホスホ)基またはそれらの部分塩を含むそれらの塩を示す。当然、モノホスフェート、ジホスフェートおよびトリホスフェート(ホスホ、ジホスホおよびトリホスホ)の最初の酸素は、例えば、リボース糖の5位の酸素原子を含むことは理解される。

「リン酸エステル」は、1つまたは複数のヒドロキシル基がアルコキシ基により置換されている、上記一リン酸基、二リン酸基および三リン酸基を示す。

「ホスホネート」は、-OP(O)(R⁶)(OH)または-OP(O)(R⁶)(OR⁶)基またはそれらの部分塩を含むそれらの塩を示し、ここで、R⁶はそれぞれ、水素、アルキル、置換アルキル、カルボン酸、およびカルボキシルエステルから独立して選択される。当然、ホスホネートの最初の酸素は、例えば、リボース糖の5位の酸素原子を含むことは理解される。

「ホスホロジアミデート」は下記官能基を示し:

ここで、各R⁷は同じであっても異なってもよく、それぞれ、水素、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、または置換シクロアルキルである。特に好ましいホスホロジアミデートは下記官能基である。

「ホスホラミデートモノエステル」は下記官能基を示し:

ここで、R²およびR³は上記で規定した通りである。好ましい態様では、R²はL-アミノ酸に由来する。

「ホスホラミデートジエステル」は下記官能基を示し:

ここで、R¹、R²およびR³は上記で規定した通りである。好ましい態様では、R²はL-アミノ酸に由来する。

「環状ホスホラミデート」は下記官能基を示し:

ここで、nは1〜3、より好ましくはnは1〜2である。

「環状ホスホロジアミデート」は下記官能基を示し:

ここで、nは1〜3、より好ましくはnは1〜2である。

「ホスホンアミデート」は下記官能基を示し:

ここで、R¹¹は水素、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、または置換シクロアルキルである。

「チオール」は、-SH基を示す。

「チオアルキル」または「アルキルチオエーテル」または「チオアルコキシ」は、-S-アルキル基を示す。

「置換チオアルキル」または「置換アルキルチオエーテル」または「置換チオアルコキシ」は、-S-置換アルキル基を示す。

「チオシクロアルキル」は-S-シクロアルキル基を示し、「置換チオシクロアルキル」は-S-置換シクロアルキル基を示す。

「チオアリール」は-S-アリール基を示し、「置換チオアリール」は、-S-置換アリール基を示す。

「チオヘテロアリール」は-S-ヘテロアリール基を示し、「置換チオヘテロアリール」は-S-置換ヘテロアリール基を示す。

「チオ複素環」は-S-複素環を示し、「置換チオ複素環」は-S-置換複素環基を示す。

「アミノ酸側鎖」という用語は式R¹³NHCH(R¹²)COOHのα-アミノ酸のR¹²置換基を示し、ここで、R¹²は水素、アルキル、置換アルキルおよびアリールからなる群より選択され、R¹³は水素であり、またはR¹²ならびに、それぞれそれに結合している窒素および炭素原子と共に複素環を形成する。好ましくは、α-アミノ側鎖は20の天然Lアミノ酸の側鎖の1つである。

「薬学的に許容されるプロドラッグ」という用語は、官能基がインビボで代謝されると、本発明の化合物またはその活性代謝産物が提供される、1つまたは複数の官能基に対する当技術により認識される修飾を示す。そのような官能基は、当技術分野では周知であり、ヒドロキシルおよび/またはアミノ置換に対するアシル基、モノホスフェート、ジホスフェートおよびトリホスフェートのエステルが含まれ、この場合、1つまたは複数の突出ヒドロキシル基はアルコキシ、置換アルコキシ、およびアリールオキシもしくは置換アリールオキシ基などに変換されている。

「薬学的許容される塩」は、化合物の薬学的に許容される塩を示し、その塩は、当技術分野において周知の様々な有機および無機対イオンから誘導され、例えば、例示にすぎないが、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、およびテトラアルキルアンモニウムなど;ならびに、分子が塩基官能性を有する場合、有機または無機酸の塩、例えば、塩酸塩、臭化水素酸塩、酒石酸塩、メシル酸塩、酢酸塩、マレイン酸塩、およびシュウ酸塩などが含まれる。

「薬学的に許容される部分塩」は、複数の官能基に塩を形成させることができる置換基を有するが、実際に塩を形成しているそのような官能基は最大量より少ない化合物を示す。例えば、ジホスホ基は、複数の塩を形成することができるが、部分的にのみイオン化されると、得られた官能基は、時として、本明細書において部分塩と呼ばれる。

上記で規定した全ての置換基において、それ自体に対しさらに置換基を有する置換基を規定することにより得られるポリマー(例えば、置換基として、それ自体置換アリール基により置換された置換アリール基を有する置換アリール、など)は本明細書に含まれる対象ではないことは理解される。そのような場合、そのような置換基の最大数は3である。すなわち、上記規定の各々が、例えば、置換アリール基は、-置換アリール-(置換アリール)-置換アリールに限定されるという制限により制約される。

同様に、上記規定は許されない置換パターン(例えば、5フルオロ基で置換されたメチルまたはエテニルもしくはアセチレン不飽和に対しαのヒドロキシル基)を含むものではないことは理解される。そのような許されない置換パターンは当業者には周知である。

一般合成法
本発明の方法は、容易に入手可能な開始材料を使用し、下記一般法および手順を用いる。典型的な、または好ましい過程条件(すなわち、反応温度、時間、反応物のモル分率、溶媒、圧力、など)を提供した場合、特に記載がなければ、他の過程条件も使用することができることは認識されるであろう。最適反応条件は、使用した特別な反応物または溶媒によって変動する場合があるが、そのような条件は、当業者であれば、ルーチン最適化手順により決定することができる。

さらに、本発明の方法は、一定の官能基が望ましくない反応を受けないようにすることが必要である、官能基を保護する工程を含む。様々な官能基のための適した保護基、ならびに特別な官能基を保護および脱保護するための適した条件は当技術分野において周知である。例えば、多くの保護基が、T.W.GreenおよびG.M. Wuts、Protecting Groups in Organic Synthesis、Third Edition、Wiley、New York、1999および本明細書で引用した参照文献において記述されている。

さらに、本発明の化合物は1つまたは複数の不斉中心を含み、そのような化合物は純粋な立体異性体として、すなわち、個々のエナンチオマーまたはジアステレオマーとして、または立体異性体エンリッチ混合物として調製または単離することができる。そのような立体異性体(およびエンリッチ混合物)は全て、特に記載がなければ、本発明の範囲内に含まれる。純粋立体異性体(またはエンリッチ混合物)は、例えば、当技術分野で周知の光学活性な開始材料または立体選択的な試薬を用いて調製してもよい。また、そのような化合物のラセミ混合物は、例えば、キラルカラムクロマトグラフィー、およびキラル分割剤などを使用して分離することができる。

下記反応のための開始材料は一般に公知の化合物であり、または公知の手順またはそれらの明かな改良法により調製することができる。例えば、開始材料の多くは商業的な供給者、例えばAldrich Chemical Co.(Milwaukee、Wisconsin、USA)、Bachem(Torrance、California、USA)、Emka-Chemce or Sigma(St. Louis、Missouri、USA)から入手可能である。標準的参照テキスト、例えば、FieserおよびFieserの Reagents for Organic Synthesis、Volume 1-15(John Wiley and Sons、1991)、RoddのChemistry of Carbon Compounds、Volume 1-5およびSupplementals(Elsevier Science Publishers、1989)、Organic Reactions、Volumes 1-40(John Wiley and Sons、1991)、MarchのAdvanced Organic Chemistry、(John Wiley and Sons、4^th Edition)、およびLarockのComprehensive Organic Transformations (VCH Publishers Inc.、1989)に記述されている手順、またはそれらの明かな改良法により調製される場合もある。具体的には、本発明の化合物は、一般的には有機化学、特にヌクレオシドおよびヌクレオチド類似体合成の分野で公知の様々な方法により調製してもよい。ヌクレオシドおよびヌクレオチド類似体の調製の一般的レビューとしては下記が挙げられる：1)Michelson A.M. 「The Chemistry of Nucleosides and Nucleotides」、Academic Press、 New York、 1963;2)Goodman L. 「Basic Principles in Nucleic Acid Chemisry」、Academic Press、New York、1974、vol.1、Ch.2;および3)「Synthetic Procedures in Nucleic Acid Chemistry」、Eds. Zorbach W. & Tipson R.、Wiley、 New York、1973、vol.1&2。

本発明の化合物の合成は一般に、下記で記述されるようなコンバージェント合成経路または線形合成経路のいずれかに従う。下記スキーム1は、7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(エチン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジンを調製するための2つの異なる方法を図示したものである。

具体的には、スキーム1では、市販の4-クロロ-ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物2が、わずかに過剰の、好ましくは約1.05〜2当量のN-ヨード-スクシンイミドと、適した不活性希釈剤、例えばDMF、およびアセトニトリルなど中で、接触させられることにより、4-クロロ-5-ヨード-ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物3に変換される。反応は典型的には約0℃〜約40℃、好ましくは雰囲気条件で、反応が実質的に完了するまで、実施される。好ましくは、反応は暗闇で(例えば、箔で被覆された反応チャンバ内)で実施され、典型的には約6〜24時間以内で完了する。4-クロロ-5-ヨード-ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物3は、濾過、および蒸発などの従来の方法により単離することができる。精製は好ましくは、結晶化により実施され、化合物3の収率は90%を超える。

4-クロロ-5-ヨード-ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物3を、雰囲気条件で適した不活性溶媒、例えばアセトニトリル、およびDMFなどと混合する。化合物3に対しわずかに過剰の、典型的には約1.01〜1.1および好ましくは約1.04当量の水素化ナトリウムを、溶液に徐々に添加する。得られた系を撹拌しながら雰囲気条件で約0.5〜約4時間、好ましくは約2時間維持する。反応が実質的に完了すると、全ての不溶性粒子を反応混合物から濾過により除去する。この濾液中の化合物3のナトリウム塩(図示せず)を次の段階で、さらに精製せずに使用する。

別に、1-メトキシ-2-メチル-3,5-ジ-O-(2,4-ジクロロベンジル)-D-リボフラノース、化合物8(下記)を適した不活性希釈剤、例えばクロロホルム、塩化メチレン、およびテトラヒドロフランなどに溶解し、得られた系を約0〜10℃まで冷却する。対応する1-ブロモ-2-メチル-3,5-ジ-O-(2,4-ジクロロベンジル)-D-リボフラノース(図示せず)をインサイチューで、気体臭化水素との反応により調製する。気体臭化水素は反応が実質的に完了するまで反応系を通してバブリングさせる。反応は典型的には0.1〜1時間以内に完了する。得られた生成物を、好ましくは20℃を超えない温度の蒸発により取得し、残った僅かな臭化水素を真空で除去する(好ましくは約15torr未満の圧力)。

過剰の、典型的には約1.01〜約2当量の、(より好ましくは1.5〜2当量)の化合物3のナトリウム塩を、適した溶媒、例えばアセトニトリル、およびDMFなどに溶解した1-ブロモ-2-メチル-3,5-ジ-O-(2,4-ジクロロベンジル)-D-リボフラノースと混合する。典型的には、反応は雰囲気条件で、実質的に完了するまで維持する。反応は典型的には約6〜約24時間以内に完了する。得られた生成物、7-(2'-メチル-3',5'-ジ-O-(2,4-ジクロロベンジル)-β-D-リボフラノシル)-4-クロロ-5-ヨード-ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物4を従来の手順により単離する。好ましくは、反応溶液を中和し、溶媒を蒸発させる。その後、化合物4を適した溶媒、例えば、トルエン、およびキシレンなどで倍散させる。生成物はフラッシュクロマトグラフィー、続いて結晶化により精製することができる。

その後、ジクロロベンジル保護基を、従来の手順により、例えば、7-(2'-メチル-3',5'-ジ-O-(2,4-ジクロロベンジル)-β-D-リボフラノシル)-4-クロロ-5-ヨード-ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物4をBCl₃と接触させることにより、除去すると、7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-クロロ-5-ヨード-ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物5が得られる。好ましくは、反応は不活性希釈剤、例えばクロロホルム、および塩化メチレンなど中で実施する。反応混合物は、最初、約-60℃〜約-80℃で約1〜4時間にわたり維持し、その後、-40℃〜0℃まで、反応が実質的に完了するまで温める。反応は典型的には、さらに1〜24時間後に完了する。その後、反応をメタノールでクエンチし、その後、pHレベルを約7まで、塩基、好ましくは水酸化ナトリウムを用いて上昇させることにより中和する。得られた7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-クロロ-5-ヨード-ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物5を従来の方法、例えば、濾過、蒸発、クロマトグラフィー、および沈澱などにより単離する。

化合物5の4-クロロ基をその後、過剰の液体アンモニアと接触させることによりアミノ化する。反応は好ましくは、典型的には約100〜約500psiで維持した圧力反応器内で、約75℃〜約90℃の温度で適切に実施する。実質的に完了するまで反応を続ける。反応は典型的には約12〜48時間で完了する。得られた7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-ヨード-ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物6を従来の方法、例えば、濾過、蒸発、クロマトグラフィー、および沈澱などにより単離する。

スキーム1に示されるように、7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-クロロ-5-ヨード-ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物5、または7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-ヨード-ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物6のいずれかのヨード基は対応する(トリメチル)シリルアセチレニル基に変換される。変換は、最初に、化合物5または6を適した不活性希釈剤、例えばDMF、THF、または3:7比などのDMF/THFの混合物に溶解することにより達成される。その後、触媒量の、ヨウ化第一銅(CuI)およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)の両方を、反応混合物に、過剰の、典型的には1.1〜2当量の(トリメチルシリル)アセチレンと共に添加する。反応は好ましくはトリエチルアミンなどの塩基の存在下で実施し、好ましくは不活性雰囲気下で実施する。反応は典型的には約10℃〜約30℃で実施し、実質的に完了するまで続ける。反応は典型的には約12〜48時間で完了する。

化合物5から誘導した生成物、すなわち、7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-クロロ-5-(トリメチルシリルエチニル)ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物10を従来の方法、例えば、濾過、蒸発、クロマトグラフィー、および沈澱などにより単離する。

化合物6から誘導した生成物、すなわち、7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(トリメチルシリル-エチニル)ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物7を従来の方法、例えば、濾過、蒸発、クロマトグラフィー、および沈澱などにより単離する。

化合物7はその後、水酸化アンモニウム、炭酸カリウムまたはフッ化物アニオンを用いる従来の方法により起きる脱シリル化によりアセチレン誘導体(-C≡CH)に変換できる。例えば、7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(トリメチルシリル-エチニル)ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物7を水酸化アンモニウムとメタノール中で反応させると、化合物1が得られる。

または、脱シリル化およびアミノ化を、化合物10と共に、濃アンモニアと反応させることにより使用すると、化合物1が得られる。

別の態様では、化合物3を、上記のように、最初にトリメチルシリルアセチレンと共に反応させると、化合物5aが形成する。化合物5aは上記2'-メチル-3,5-ジ-O-(2,4-ジクロロベンジル)-D-リボフラノースにカップリングさせてもよく、化合物7aが形成する。最後に、糖から2,4-ジクロロベンジル保護基を除去すると、化合物10が得られる。

下記スキーム2は、7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(エチン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物1の調製における合成バリエーションを示す。

スキーム2では、7-(2'-メチル-3',5'-ジ-O-(2,4-ジクロロベンジル)-β-D-リボフラノシル)-4-クロロ-5-ヨード-ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物4が上記方法でアミノ化され、7-(2'-メチル-3',5'-ジ-O-(2,4-ジクロロベンジル)-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-ヨード-ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物12が得られる。この化合物は、7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(エチン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物1を調製するために使用することができる様々な反応スキームに対する焦点となる。

第1の態様では、化合物12のヒドロキシ保護基を、上記スキーム1で記述した様式で三塩化ホウ素を用いて除去すると、7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-ヨード-ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物6が得られる。触媒量の、ヨウ化第一銅(CuI)およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)の両方を、過剰の、典型的には1.1〜2当量の(トリメチルシリル)アセチレンと共に、上記のような塩基の存在下で使用し、化合物6を、同様に対応する7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(トリメチルシリルエチニル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物7に変換させる。

1つの態様では、7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(トリメチルシリルエチニル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物7を、上記のように脱シリル化させると、化合物1が得られる。

別の態様では、触媒量の、ヨウ化第一銅(CuI)およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)の両方を、過剰の、典型的には1.1〜2当量の(トリメチルシリル)アセチレンと共に、上記のような塩基の存在下で使用し、化合物12を対応する7-(2'-メチル-3',5'-ジ-O-(2,4-ジクロロベンジル)-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(トリメチルシリルエチニル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物13に変換させる。

化合物13は脱シリル化およびヒドロキシ保護基の除去の両方を受けると、化合物1が得られる。スキーム2に示されるように、これらの2つの段階の順序は重要ではなく、1つの態様では、最初に、脱シリル化が上記のように進行し、7-(2'-メチル-3',5'-ジ-O-(2,4-ジクロロベンジル)-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-エチニル-ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物14が得られ、その後、上記のようにヒドロキシ保護基が除去され、化合物1が得られる。別の態様では、最初にヒドロキシ保護基の除去が進み、7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(トリメチルシリルエチニル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジン、化合物7が得られ、その後、脱シリル化を受け、化合物1が得られる。

または、化合物7aは、化合物4を上記のようにトリメチルシリルアセチレンと反応させることにより調製することができる。化合物7aのトリメチルシリル基は上記のように除去することができ、化合物15が得られる。化合物16は化合物15からベンジル保護基を除去することにより調製される。上記技術を用いて化合物15をアミノ化すると化合物1が得られる。

別の過程では、化合物7aは、液体アンモニアによりアミノ化することにより化合物14に直接変換させることができる。

当技術分野で周知の方法からの上記スキーム1および2において用いられる2-置換リブロース糖を調製することができる。例えばこれらの化合物の開始材料の1つは、2'-OHおよび2'-Hを有する適当に置換した糖である。糖は購入することができ、または標準エピマー化、置換、酸化および/または還元技術を含む任意の周知の手段により調製することができる。例えば、市販の1,3,5-トリ-O-ベンゾイル-α-D-リボフラノース(Pfanstiel Laboratories,Inc.)を使用することができる。その後、置換糖は相溶性溶媒に溶解した適当な酸化剤により、適した温度で酸化することができ、2'-修飾糖が得られる。可能な酸化剤は、例えば、デス・マーティン（Dess-Martin）パーヨード(periodine)試薬、DMSOに溶解したAc₂O+DCC、スウェーン（Swern）酸化剤(DMSO、塩化オキサリル、トリエチルアミン)、ジョーンズ（Jones）試薬(クロム酸および硫酸の混合物)、コリンズ（Collins）試薬(ジピリジンCr(VI)オキシド、コーリー（Corey）試薬(クロロクロム酸ピリジニウム)、重クロム酸ピリジニウム、重クロム酸、過マンガン酸カリウム、MnO₂、四酸化ルテニウム、相転移触媒、例えばポリマー上に担持したクロム酸または過マンガン酸塩、Cl₂-ピリジン、H₂O₂-モリブデン酸アンモニウム、NaBrO₂-CAN、HOAcに溶解したNaOCl、亜クロム酸銅、酸化銅、ラネーニッケル、酢酸パラジウム、メアウィン・ポンドルフ・バーレイ（Meerwin-Pondorf-Verley）試薬(他のケトンを有するアルミニウムt-ブトキシド)およびN-ブロモスクシンイミドである。

有機金属炭素求核試薬、例えば、グリニャール試薬、有機リチウム、リチウムジアルキル銅またはCH₃-SiMe₃のTBAF中、適した温度での、適当な非プロトン性溶媒を用いたケトンとのカップリングにより、2'-メチル糖が得られる。例えば、CH₃MgBr/TiCl₄またはCH₃MgBr/CeCl₃を、Wolfeら、1997、J.Org.Chem.62：1754-1759において記述されているように使用することができる。メチル化糖は、Greeneら、Protective Groups in Organic Synthesis、 John WileyおよびSons、第2版、1991により開示されているように、適した保護基、好ましくはアシル基、置換アルキル基またはシリル基で、当業者にとって周知の方法により、任意で保護することができる。

上記の他に、本明細書で記述した合成法において使用される2'-C-置換糖は当技術分野において周知であり、例えば、Sommadossiら¹⁰により、およびCarrolら^11,12により記述されている。これらはすべて、参照により本明細書に全体として組み入れられる。

下記スキーム3は、本明細書で記述した塩基へのカップリングで有益な保護糖の別の合成を記述したものである。

ここで、Phはフェニルであり、X'はハロなどの適した脱離基である。

上記スキーム1の糖aの形成は、市販のD-リボースから開始して、Mandal, S.B. et al.、Synth. Commun.、1993、9 1239ページにより記述されるように達成される。ヒドロキシ基の保護による糖bの形成は、Witty, D.R.et al.、Tet. Lett.、1990、31、4787ページに記述されている。糖cおよびdは、Ning, J. et al.、Carbohydr. Res.、2001、330、165ページの方法および本明細書で記述されている方法を用いて調製される。糖eは、本明細書で記述されるようにCH₃MgBrまたは他の適当な有機金属を用いるグリニャール反応の改良を用いて調製される(チタン/セリウムは必要ない)。最後に、その後のカップリング反応において使用されるハロゲン化糖(X'=ハロ)は上記糖bを製造するのに使用されるものと同じ保護法を用いて調製される。ハロゲン化はSeela、米国特許第6,211,158号において記述されている。

その後、任意の上記ヌクレオシドは、Green et al. Protective Groups in Organic Synthesis、Jon Wiley and Sons、Second Edition、1991により教示されているように、当業者に周知の方法により脱保護することができる。

複素環塩基へのカップリングに対し有益な保護糖を製造するための別のアプローチを、下記スキーム4において詳述する。

スキーム4において、化合物gのヒドロキシ基のメチル化は従来の方法を介して進み、化合物hが提供される。化合物hの2、3および5ヒドロキシ基は、それぞれ、2,4-ジクロロベンジル基により保護され、化合物iが提供される。化合物i上の2-(2',4'-ジクロロベンジル)基の選択的脱保護は、塩化メチレン、およびクロロホルムなどの適した溶媒中、低い温度、例えば〜0〜5℃で、反応が完了するまで、例えば24〜72時間、塩化第一スズと接触させることにより進み、化合物jが得られる。2-ヒドロキシ基の酸化は本明細書で記述されるように進み、化合物kが得られる。メチル化はまた、本明細書で記述されるように進み、化合物1が提供される。

開始材料として上記のように調製した化合物を用いる、W、W¹またはW²が水素以外である化合物の調製は、プロドラッグ調製の下記レビューにおいて記述されている方法を用いて達成することができる。

例えば、1-[5-(アルキニル)-4-アミノ-ピロロ[2,3-d]ピリミジン]-2'-C-メチル-β-D-リボフラノシドの5'-ヒドロキシル基のホスホ、ジホスホまたはトリホスホ-類似体への変換は、D.W.Hutchinson、（Ed. Leroy b. Townsend）「The Synthesis, reaction and Properties of Nucleoside Mono-, Di-, Tri-, and tetraphosphate and Nucleosides with Changes in the Phosphoryl Residue」Chemistry of Nucleosides and Nucleotides、Plenum Press、(1991)2において記述されている方法を用いて調製することができる。

リボフラノシド上のアミノ酸エステルの調製は、下記スキーム5において示されるように達成することができる。

望ましいboc-保護アミノ酸(好ましくはL-アミノ酸)、およびN,N'-カルボニルジイミダゾールをTHFなどの不活性溶媒に溶解する。反応混合物を約20〜約40℃の間の温度で約0.5〜24時間保持する。DMFなどの不活性溶媒に溶解したわずかに過剰の所望のヌクレオシドを含む溶液を、Boc-保護アミノ酸混合物に添加し、約40〜約80℃で、約2〜約24時間加熱する。構造異性体混合物を、従来技術、例えば蒸発、沈澱、濾過、結晶化、およびクロマトグラフィーなどを用いて単離および分離する。

その後、所望のエステルを、例えば、1:1 v/v TFA/DCM溶液を用いて約0.1〜約1時間、約20および約40℃で酸性化し、蒸発させる。残渣を水に溶解し、約0〜約30℃で約2〜約24時間保持する。混合物を分離することができ、所望の生成物をRP-HPLCにより標準技術および条件を用いて単離することができる。

上記スキームはデアザプリンプロドラッグの製造を明らかにしているが、この過程は任意の望ましいヌクレオシド化合物に使用することができる。同様に、アミノ酸は、反応条件に適した任意の保護基により保護してもよい。これらの保護基は当技術分野において周知である。

リボフラノシド上の他のアルキルエステルの調製は、下記スキーム6で示すように達成することができる。

化合物1をピリジンなどの乾燥溶媒に溶解し、tert-ブチルクロロジフェニルシランなどのハロゲン化シリルを添加し、糖の5'位で保護基を形成させる。5'位に誘導することができ、直角に除去し、所望の最終3'-エステルとすることができる任意の保護基を使用することができる。この反応を、約4〜約24時間、約10〜40℃で実施する。所望の塩化アシルを保護ヌクレオシド、化合物30に添加し、約4〜約24時間撹拌すると化合物31が形成する。これは、標準技術、例えば、単離、結晶化、抽出、濾過、およびクロマトグラフィーなどを用い、単離、精製可能である。5'位の保護基を除去することにより化合物32を調製する。これは、化合物30を、1Mのテトラブチルアンモニウムフルオリドを含むTHF溶液と反応させることにより達成できる。最終生成物を、標準技術、例えば、単離、結晶化、抽出、濾過、およびクロマトグラフィーなどを用い、単離、精製する。

上記スキームは、デアザプリンプロドラッグの製造を明示しているが、この過程は任意の所望のヌクレオシド化合物に対し使用することができる。

効用、試験および投与
効用
本発明は、C型肝炎ウイルスに対するものを含む抗ウイルス活性を有する新規化合物を提供する。本発明の化合物は、RNA依存性RNAポリメラーゼを含む、複製に関連する酵素を阻害することによりウイルスの複製を阻害する。本発明の化合物はまた、HCVなどのフラビビリダエ科のウイルスの活性化または増殖に使用される他の酵素を阻害してもよい。

本発明の化合物はまたプロドラッグヌクレオシドとして使用することができる。そのようなものとして細胞に取り込まれると、キナーゼにより細胞内でリン酸化されトリホスフェートとなり、その後、ポリメラーゼ(NS5b)の阻害剤となる、および/または連鎖停止剤として作用することができる。

本発明の化合物は、ウイルス疾患を治療するために、それだけで、または他の化合物と組み合わせて使用してもよい。

投与および薬学的組成物
一般に、本発明の化合物は、同様の効用を有する作用物質のための許容される任意の投与方法により治療上有効な量で、投与される。本発明の化合物、すなわち活性成分の実際の量は、治療すべき疾患の重篤度、被験者の年齢および相対的な健康、使用する化合物の効能、投与経路および形態、ならびに他の因子などの多くの因子に依存する。薬物は、1日につき1回以上、好ましくは1日につき1または2回、投与することができる。

式Iの化合物の治療上有効な量は、1日につきレシピエントの体重1kgあたり約0.05〜50mg；好ましくは約0.01〜25mg/kg/日、より好ましくは約0.5〜10mg/kg/日としてもよい。このように、70kgの個人に投与するためには、用量の範囲は、最も好ましくは約35〜70mg/日である。

一般に、本発明の化合物は、下記経路のうちのいずれか1つにより薬学的組成物として投与される：経口、全身(例えば、経皮、鼻内または坐薬による)、または非経口(例えば、筋内、静脈内または皮下)投与。好ましい投与様式は、苦痛の程度により調節することができる従来の1日投与量計画を用いた経口投与である。組成物は、錠剤、ピル、カプセル、半固体、粉末、徐放性製剤、溶液、懸濁液、エリキシル剤、エアロゾル、または任意の他の適当な組成物の形態をとることができる。本発明の化合物を投与するための他の好ましい様式は吸入である。

製剤の選択は、薬物投与様式および薬剤物質の生物学的利用能などの様々な因子に依存する。吸入による送達のために、化合物は液体溶液、懸濁液、エアロゾル噴射剤または乾燥粉末として製剤化することができ、投与用の適したディスペンサーに装填することができる。いくつかの型の薬学的吸入装置-ネブライザ吸入器、定量吸入器(MDI)および乾燥粉末吸入器(DPI)が存在する。ネブライザ装置は、高速空気流を生成し、この空気流により、治療薬(液体形態で製剤化される)がミストとして噴霧され、このミストは患者の気道内に運搬される。MDI製剤は典型的に、圧縮空気と共にパッケージされる。作動すると、装置は、圧縮空気により一定量の治療薬を放出し、これにより、一定量の薬剤を投与する信頼できる方法が得られる。DPIは自由に流れる粉末形態の治療薬を分配する。粉末は、装置により、呼吸中に患者の吸気流に分配される。自由に流れる粉末を達成するために、治療薬はラクトースなどの賦形剤と共に製剤化される。一定量の治療薬はカプセル形態で貯蔵され、動作毎に分配される。

近年、製剤については、生物学的利用能は、表面積を増加させる、すなわち粒子サイズを減少させることにより増大させることができるという原理に基づき、生物学的利用能が低い薬剤に対し、特に開発が行われている。例えば、米国特許第4,107,288号では、活性材料が高分子の架橋マトリクス上に担持された10〜1,000nmのサイズの粒子を有する製剤について説明されている。米国特許第5,145,684号では、薬剤物質が、表面修飾剤の存在下でナノ粒子(平均粒子サイズ400nm)まで粉砕され、その後、液体媒質に分散され、著しく高い生物学的利用能を示す製剤が得られる、製剤の製造法が記述されている。

組成物は、一般に、少なくとも1つの薬学的に許容される賦形剤と組み合わせた式Iの化合物を含む。許容される賦形剤は、毒性が無く、投与を支援し、かつ式Ia、Ib、Ic、II、IIA、IIIまたはIVの化合物の治療上の利点に悪影響を及ぼさない。そのような賦形剤は、任意の固体、液体、半固体、またはエアロゾル組成物の場合は、当業者が一般に使用できるガス状賦形剤としてもよい。

固体薬学的賦形剤としては、デンプン、セルロース、タルク、グルコース、ラクトース、スクロース、ゼラチン、麦芽、米、小麦、チョーク、シリカゲル、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ナトリウム、モノステアリン酸グリセロール、塩化ナトリウム、および乾燥スキムミルクなどが挙げられる。液体および半固体賦形剤は、グリセロール、プロピレン、グリコール、水、エタノールおよび石油、動物、植物または合成起源のものを含む様々な油、例えば、ピーナッツ油、大豆油、鉱物油、ゴマ油などから選択してもよい。特に注入液用に、好ましい液体担体としては水、生理食塩水、デキストロース水溶液、およびグリコールが挙げられる。

圧縮空気を使用して、エアロゾル形態で本発明の化合物を分散させてもよい。この目的のために適した不活性ガスとしては、窒素、二酸化炭素などが挙げられる。他の適した薬学賦形剤およびその製剤は、E.W.Martinにより出版されたRemington's Pharmaceutical Scienesにおいて記述されている(Mack Publishing Company、18版、1990)。

製剤中の化合物の量は、当業者が採用する全範囲内で変動させることができる。典型的には、製剤は、重量パーセント(wt%)を基本とし、製剤総量に対し、約0.01〜99.99wt%の式Iの化合物を含み、残りは1つまたは複数の適した薬学的賦形剤である。好ましくは、化合物は約1〜80wt%のレベルで存在する。式Iの化合物を含む代表的な製剤について下記に記述する。

さらに、本発明は、治療的有効量の本発明の化合物を、治療的有効量の、RNA依存性RNAウイルス、特にHCVに対する別の活性剤と共に含む薬学的組成物に関する。HCVに対し活性な薬剤としては、リバビリン、レボビリン、ビラミジン、チモシン、α-1、HCV NS3セリンプロテアーゼの阻害薬、またはイノシンモノホスフェートデヒドロゲナーゼの阻害薬、インターフェロンα、ペグ化インターフェロン-α(ペグインターフェロン-α)、インターフェロン-αとリバビリンの組み合わせ、ペグインターフェロンαとリバビリンの組み合わせ、インターフェロン-αとレボビリンの組み合わせ、およびペグインターフェロンαとレボビリンの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。インターフェロンαとしては、組換えインターフェロン-α2a(例えば、Hoffman-LaRoche、Nutley、NJから入手可能なROFERON)、インターフェロン-α2b(例えば、Schering Corp.、Kenilworth、New Jersey、USAから入手可能なIntron-Aインターフェロン)、コンセンサスインターフェロン、および精製インターフェロン-α産物が挙げられるが、これらに限定されない。リバビリンおよびそのHCVに対する活性について考察するために、J.O. SaundersおよびS.A. Raybuck、「Inosine Monophosphate Dehydrogenase: Consideration of Structure, Kinetics and Therapeutic Potential」Ann. Rep. Med. Chem.、35:201-210(2000)を参照すること。

実施例
下記実施例および出願全体を通して、下記略語は下記の意味を有する。規定がなければ、用語は一般的に許容される意味を有する。
AcOHまたはHOAc=酢酸
Ac₂O=無水酢酸
Ar=アリール水素
atm=大気
CAN=硝酸セリウムアンモニウム
bs=ブロード一重項
cm=センチメートル
d=二重項
dd=二重項の二重項
dt=二重項の三重項
DBU=1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデク-7-エン
DCB=2,4-ジクロロベンジル
DCM=ジクロロメタン
DCC=ジシクロヘキシルカルボジイミド
DMEM=Delbecco最小イーグル培地
DMF=ジメチルホルムアミド
DMSO=ジメチルスルホキシド
DTT=ジチオトレイトール
EDTA=エチレンジアミン四酢酸
Fmoc=9-フルオレニルメチルクロロホルマート
eq.またはeq=当量
g=グラム
hまたはhr=時間
HCV=C型肝炎ウイルス
HPLC=高速液体クロマトグラフィー
IC50=50%阻害の阻害濃度
IPTG=イソプロピルβ-D-1-チオガラクトピラノシド
IU=国際単位
kg=キログラム
L=リットル
m=多重項
M=モル
Me=メチル
mg=ミリグラム
min=分
mL=ミリリットル
mm=ミリメートル
mM=ミリモル濃度
mmol=ミリモル
MS=質量スペクトル
mp=融点
ng=ナノグラム
nm=ナノメートル
nM=ナノモル
NMR=核磁気共鳴
NTA=ニトリロトリ酢酸
NTP=ヌクレオチド三リン酸
RP HPLC=逆相高速液体クロマトグラフィー
s=一重項
t=三重項
TBAF=テトラブチルアンモニウムフルオリド
TC50=50%細胞毒性の毒性濃度
TEA=
TFA=トリフルオロ酢酸
THF=テトラヒドロフラン
TLcまたはTLC=薄層クロマトグラフィー
UTP=ウリジン三リン酸
UV=紫外線
μL=マイクロリットル
μg=マイクログラム
μM=マイクロモル濃度
v/v=体積対体積
wt%=重量%

さらに、反応温度および融解温度は全て、特に記載がなければ、摂氏温度で表し、パーセンテージは全て、特に記載がなければモルパーセントである。

下記実施例、ならびにこの出願全体の他の場所において、主張した化合物は下記数体系を採用する。

実施例1
糖中間体1-メトキシ-2-メチル-3,5-ジ-O-(2,4-ジクロロベンジル)-D-リボフラノース(化合物8)の合成
Martin, P.; Helv. Chim. Acta、1995、78、486およびCarroll, et al. 国際特許出願WO02/057287 A2に記述されている方法を用いて、標題化合物を調製した。

実施例2
7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(エチン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジン(化合物1)の調製

段階1. 4-クロロ-5-ヨード-7H-ピロロ[2,3-d]ピリミジン(化合物3)
4-クロロ-7H-ピロロ[2,3-d]ピリミジン10.75g(70mmol)(Toronto Research Chemicals, Inc)およびN-ヨードスクシンイミド(16.8g、75mmol)を乾燥DMF 400mLに溶解し、雰囲気温度、暗闇で一晩中放置した。溶媒を蒸発させた。黄色残渣を10% Na₂SO₃熱溶液に懸濁させ、濾過し、熱水で2回洗浄し、エタノールから結晶化させると、14.6g(74.6%)の標題化合物がオフホワイトの結晶として得られた。母液を蒸発させ1/3の体積とし、再びエタノールから結晶化させると、2.47g(12.3%)の標題生成物が得られた。

段階2. 7-(2'-メチル-3',5'-ジ-O-(2,4-ジクロロベンジル)-β-D-リボフラノシル)-4-クロロ-5-ヨード-ピロロ[2,3-d]ピリミジン(化合物4)
上記で得られた塩基(化合物3)(33.5g、120mmol)をCH₃CN 1000mLに懸濁させた。NaHを徐々に添加し(5g、125mmol 油中60%)、反応混合物を室温で、NaHが溶解するまで撹拌した(約2時間)。1-メトキシ-2-メチル-3',5'-ジ-O-(2,4-ジクロロベンジル)-D-リボフラノース(化合物8、上記実施例1を参照のこと)(33g、60mmol)をDCM 1000mLに溶解し、氷/水浴中で4℃まで冷却した。HBr-ガスをDCM溶液を通して約30分間、バブリングさせた。反応をTLCにより、開始糖の消失によりモニタした(エーテル/ヘキサン 9:1 v/v)。反応が完了すると、溶媒を、20℃以下の浴温度で蒸発させ、30分間、高真空で維持し、HBrを全て除去した。塩基3の予め形成したNa塩の溶液を直ちに濾過し、濾液を糖成分に添加した。反応を一晩中雰囲気温度で維持し、その後、HCl/ジオキサンで中和し、蒸発させた。トルエン(300mL)を添加し、未反応の複素環塩基の淡褐色の沈澱を形成させ、これを濾過して除去した。濾液を濃縮し、約150mLの体積とし、シリカゲルを有する2Lガラスフィルタ上にロードした。フィルタをトルエン1Lで洗浄し、生成物を10%の酢酸エチルを含むトルエン(溶媒約9L)で溶離させた。溶媒を蒸発させ、残渣をエタノールから結晶化させると、27.5g(55.6%)の標題ヌクレオシドが得られた。

段階3. 7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-クロロ-5-ヨード-ピロロ[2,3-d]ピリミジン(化合物5)
-70℃の、前の段階から得た化合物4(27.5g)を含むDCM(800mL)溶液に、三塩化ホウ素(1M DCM溶液、400mL)を滴下した。混合物を-70℃で2.5時間、さらに一晩中-20℃で撹拌した。メタノール/DCM(500mL、1:1)を添加することにより反応をクエンチし、得られた混合物を-20℃で30分間撹拌し、同じ温度でアンモニア水溶液により中和した。固体を濾過し、3回、メタノール/DCM(1:1 v/v)で洗浄した。濾液をシリカゲル200mLと合わせ、蒸発、乾燥させた。乾燥残渣をアセトニトリル1500mLとヘキサン300mLとの間で分配させた。アセトニトリルを収集し、3回ヘキサンで抽出し、蒸発させた。残渣を酢酸エチル(600mL)に溶解し、水、塩類溶液で5回洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥させ、蒸発させた。残渣を少量の未反応塩基から、シリカゲルフラッシュクロマトグラフィーにより、メタノール/アセトン 1:2v/v(約3リットル)中で精製した。溶媒を蒸発させ、残渣をアセトン/ヘキサンから結晶化すると、12.9g(82%)の標題ヌクレオシド5が得られた。

段階4. 7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-ヨード-ピロロ[2,3-d]ピリミジン(化合物6)
上記で調製したヌクレオシド5(1.5g、3.5mmol)を、液体アンモニアを用い、85℃で24時間、金属圧力反応器内で処理した。アンモニアを蒸発させた後、粗残渣をメタノールに溶解し、シリカゲルを添加し(約20mL)、濃縮し、乾燥させた。生成物を有するシリカゲルを、その後、アセトン中のシリカゲルカラム(5×10cm)にロードし、溶離させ、50mLの画分を収集した。画分2〜8は標題化合物を含んだ。アセトンを蒸発させ、残渣をメタノール/アセトニトリルから結晶化すると、1.2g(84%)の標題ヌクレオシドが得られた。

段階5. 7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(トリメチルシラニルエチン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジン(化合物7)
前の段階で合成したアミノヌクレオシド6(1.7g、4.2mmol)を乾燥DMF 12mLおよび乾燥THF 28mLの混合物に溶解した。トリエチルアミン(3.6mmol、0.5mL)およびCuI(1mmol、80mg)を添加し、フラスコをアルゴンで満たした。テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.04mmol、46mg)、続いて、最後に(トリメチルシリル)アセチレン(1.5当量)を添加し、混合物をアルゴン下20時間撹拌した。その後、溶媒を蒸発させ、残渣をアセトンに溶解し、その後、ガラス濾過漏斗上のシリカゲル(5×10cm)を通して濾過した。アセトンを蒸発させ、残渣をアセトニトリルに溶解し、再び、同じサイズのシリカゲルカラムを通して濾過し、アセトニトリルを用いて溶離した。アセトニトリルを濃縮し少量の体積とし、その後、約10体積のエーテルを添加し、溶液を5分間超音波処理した。標題化合物の白色結晶が形成し、0.8gの化合物7(71%)が得られた。

段階6. 標題化合物の調製:7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(エチン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジン(化合物1)
シリル化ヌクレオシド7(1g、2.6mmol)をメタノール10mLに溶解し、NH₄OH 10mLを添加し、混合物を雰囲気温度で1時間放置した。溶媒を蒸発させ、残渣をメタノールに溶解し、シリカゲル(30mL)を用いて共蒸発させた。乾燥シリカを、シリカゲルを有するガラスフィルタ(4×6cm)にロードし、化合物をアセトンで溶離した。溶媒を蒸発させ、残渣をメタノール/アセトニトリルから結晶化させると、0.5gが得られた(62%)。

実施例3
7-(2'-メチル-3'-O-L-バリンエステル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(エチン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジン(22a)の調製
この化合物の合成をスキーム5に一般的に示す。

Boc-保護L-バリン(271mg、1.25mmol)およびN,N'-カルボニルジイミダゾール(203mg、1.25mmol)をTHF 5mlに溶解し、雰囲気温度で2時間維持した。DMF 5mlに溶解した化合物1(300mg、1mmol)の溶液を添加し、混合物を65℃で一晩中加熱した。反応混合物のHPLC分析により、開始ヌクレオシドおよび5'-モノアシル化生成物(化合物21a)の存在が明らかになった。標的Bocバリン誘導体(化合物21a)を、分取RP HPLC 0〜100%B、A-0.1% TFAを含む水、B-0.1% TFAを含むCH₃CN、により単離した。収率は40%であった(2つの異性体の混合物 1:5)。

主要異性体

微量異性体

前の段階から得られたエステルを、TFA/DCM 1:1 v/vを用い、20分間、室温で処理し、蒸発させた。残渣を水に溶解し、10℃で一晩中放置した。混合物をRP HPLC 0〜100%Bにより分離した。緩衝液は上記で記述した通りである。保持時間が最も長い化合物を収集し、蒸発させ、ヌクレオシド22aの3'異性体と同定した。

乾燥状態で3日間、または溶液中で数時間保存した後、化合物は2つの異性体の混合物に変換された。

実施例4
7-(2'-メチル-3'-O-L-アラニンエステル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(エチン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジン(22b)の合成
化合物22bを、Boc-保護L-アラニンを用い、22aに対し上述したように、合成した。

乾燥状態で3時間、または溶液中で30分間保存した後、化合物22bは2つの異性体の混合物に変換された。

実施例5
7-(2'-メチル-3'-O-トリメチルアセチルエステル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(エチン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジン(32、この場合アルキルはt-ブチルである)の合成
化合物1(150mg、0.5mmol)を乾燥ピリジン10mLに溶解した。その後、tert-ブチルクロロジフェニルシラン(274mL、1mmol)を添加し、反応を16時間、室温で維持した。トリメチルアセチルクロリドを反応混合物に添加し(90μL、0.75mmol)、混合物を16時間撹拌した。混合物をクロロホルム70mLに溶解し、水(30mL)、10% NaHCO₃(30mL)で抽出し、Na₂SO₄上で乾燥させ、蒸発させ、トルエンと共蒸発させ、わずかなピリジンを除去した。得られた油をTHF 20mLに溶解し、1MのテトラブチルアンモニウムフルオリドのTHF溶液2mLを添加した。16時間で、溶媒を蒸発させ、得られた油をDMF 10mLに溶解し、分取RP HPLC 0〜100%B、20分、F=10ml/min、Column Phenominex 250×20mm、Synergi 4u、Hydro PP 80A. 緩衝液A-水、緩衝液B-CH₃CNにより、分離した。標的化合物の保持時間は15分であった。対応する画分を収集し、蒸発させると、淡褐色泡沫が得られた。

実施例6
7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(エチン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジン5'-トリホスフェートの合成
7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(エチン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジン5'(0.1mmol)を、乾燥DMFと共に、3回共蒸発させ、PO(OME)₃ 2mLに溶解し、5℃まで冷却し、POCl₃(35μl)およびプロトンスポンジ(64mg)を添加した。混合物を5℃で3時間撹拌した後、テトラブチルアンモニウムピロホスフェート(2mmol、0.5M DMF溶液4mL)を添加し、混合物をさらに2時間、同じ温度で維持した。反応を(Et₃N)HCO₃緩衝液(pH7.5)、続いて水でクエンチした。溶媒を蒸発させ、残渣をメタノール(3mL)に溶解し、エーテル(30mL)により沈澱させた。固体残渣を、イオン交換(IE)HPLC、Vydacカラム(250×10mm)、0〜100%Bにより精製した。緩衝液Aは25mM NaH₂PO₄/Na₂HPO₄、pH3、緩衝液Bは310mM NaH₂PO₄/Na₂HPO₄、pH3とした。最後のピークを収集し、濃縮し5mLの体積として、RP HPLC、Phenominexカラム(250×20nm)、0〜100%の緩衝液Bを含む緩衝液Aの勾配で再精製した。緩衝液Aは0.5M酢酸トリエチルアンモニウム水溶液、緩衝液Bは0.5Mの酢酸トリエチルアンモニウムのアセトニトリル溶液とした。標題化合物を含む画分を合わせ、蒸発させ、水と共に3回共蒸発させ、水から凍結乾燥させた。

実施例7
7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(エチン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジン5'-ホスフェートの合成
7-(2'-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(エチン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジン5'(0.1mmol)を、乾燥DMFと共に、3回共蒸発させ、PO(OME)₃ 2mLに溶解し、5℃まで冷却し、POCl₃(35μl)およびプロトンスポンジ(64mg)を添加した。混合物を5℃で3時間撹拌した。反応を(Et₃N)HCO₃緩衝液(pH7.5)、続いて水でクエンチした。溶媒を蒸発させ、残渣をメタノール(3mL)に溶解し、エーテル(30mL)により沈澱させた。固体残渣を、イオン交換HPLC、Vydacカラム(250×10mm)、0〜100%Bにより精製した。緩衝液Aは25mM NaH₂PO₄/Na₂HPO₄、pH3、緩衝液Bは310mM NaH₂PO₄/Na₂HPO₄、pH3とした。最後のピークを収集し、濃縮し5mLの体積として、RP HPLC、Phenominexカラム(250×20nm)、0〜100%の緩衝液Bを含む緩衝液Aの勾配で再精製した。緩衝液Aは0.5M酢酸トリエチルアンモニウム水溶液、緩衝液Bは0.5Mの酢酸トリエチルアンモニウムのアセトニトリル溶液とした。標題化合物を含む画分を合わせ、蒸発させ、水と共に3回共蒸発させ、水から凍結乾燥させた。

比較例A
7-(2'-C-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(プロピン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジンの調製

段階4から得られた生成物、実施例2(50.0mg、0.123mmol)を含むTHF-DMF(2:1 v/v)3.2mLの溶液に、CuI(9.2mg、0.048mmol)、TEA(16μl、0.113mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(14.0mg、0.012mmol)を添加し、溶液をアルゴンにより脱ガスした。溶液を0℃まで冷却し、プロピンガスを、溶液を通して1分間バブリングさせた。その後、反応物を徐々に、4時間にわたり室温まで温めた。プロピンチャージ反応の手順をさらに2回、TLCにより開始材料が全く観察されなくなるまで繰り返した。反応混合物を真空で濃縮し、DMFに添加し、RP HPLC、Phenominexカラム(250×20nm)により水に溶解したアセトニトリルの0〜50%の勾配を使用して、30分にわたり、10mL/minで精製すると、26mg(66%)の標題化合物が得られた。

比較例B
7-(2'-C-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(ブチン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジンの調製

段階4から得られた生成物、実施例2(50.0mg、0.123mmol)を含むTHF-DMF(2:1 v/v)3.2mLの溶液に、CuI(9.2mg、0.048mmol)、TEA(16μl、0.113mmol)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(14.0mg、0.012mmol)を添加し、溶液をアルゴンにより脱ガスした。溶液を0℃まで冷却し、ブチンガスを、溶液を通して1分間バブリングさせた。その後、反応物を徐々に、4時間にわたり室温まで温めた。反応混合物を真空で濃縮し、DMFに添加し、RP HPLC、Phenominexカラム(250×20nm)により水に溶解したアセトニトリルの0〜50%の勾配を使用して、30分にわたり、10mL/minで精製すると、13mg(32%)の標題化合物が得られた。

比較例C
7-(2'-C-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(3-ヒドロキシプロピン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジンの調製

段階4から得られた生成物、実施例2(50.0mg、0.123mmol)をジメチルホルムアミド5mLに溶解し溶液を生成させた。5分間超音波処理をしながら、アルゴンでバブリングさせることにより溶液を脱ガスした。この溶液に、トリエチルアミン(16.0μL、0.1145mmol)、ヨウ化銅(9.4mg、0.0492mmol)、およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(14.2mg、0.0123mmol)を添加した。次に、プロパルギルオキシトリメチルシラン(113.7μL、0.7386mmol)を添加した。混合物をアルゴン下、4時間撹拌した。完了すると、混合物を真空で濃縮した。反応粗生成物をジメチルホルムアミド1mLに溶解し、脱イオン水で希釈して50mLとし、その後、セライトパッドを通して洗浄した。溶液を再び濃縮して乾燥させ、その後、ジメチルホルムアミド1.0mLおよび水3.5mLに再溶解した。標題化合物をHPLCにより精製した。

比較例D
7-(2'-C-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(3-アミノプロピン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジンの調製

段階1. プロプ-2-イニルカルバミン酸9H-フルオレン-9-イルメチルエステル
プロパギルアミン(250μL、3.645mmol)を含むジイソプロピルエチルアミン(1.273mL、7.290mmol)の溶液に、9-フルオレニルメチルクロロホルマート(Fmoc)を添加し、ジメチルホルムアミド7mLに溶解した。混合物をアルゴン下で一晩中、室温で撹拌した。完了後、溶液を真空で減少させた。酢酸エチル/水抽出手順を実施し、生成物を単離した;MS:278.10(m/z)。

段階2. 7-(2'-C-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(3-アミノプロピン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジン
段階4から得られた生成物、実施例2(124.5mg、0.3065mmol)をジメチルホルムアミド10mLに溶解し溶液を生成させ、5分間超音波処理をしながら、アルゴンでバブリングさせることにより脱ガスした。この溶液に、トリエチルアミン(39.7μL、0.2850mmol)、ヨウ化銅(23.5mg、0.1226mmol)、およびテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(35.4mg、0.0307mmol)を添加した。段階IからのFmoc-プロパルギルアミン(465.9mg、0.1.680mmol)を添加し、混合物をアルゴン下、4時間撹拌した。完了すると、混合物を真空で濃縮した。反応粗生成物をDMF 1mLに溶解し、脱イオン水で希釈して50mLとし、その後、セライトパッドを通して洗浄した。溶液を蒸発、乾燥させ、DMF 1.0mLおよび水3.5mLに再溶解した。標題化合物をHPLCにより精製した。

生物学的実施例
実施例1. 抗C型肝炎活性
化合物は、HCVポリメラーゼを阻害することにより、複製サイクルに必要な他の酵素を阻害することにより、または他の経路により、抗C型肝炎活性を示すことができる。これらの活性を評価するために多くのアッセイ法が発表されている。培養中のHCVウイルスの全体の増加を評価する一般的な方法がMilesらの米国特許第5,738,985号において開示されている。インビトロアッセイ法がFerrariら、Jnl. of Vir.、73:1649-1654、1999；Ishiiら、Hepatology、29:1227-1235、1999；Lohmannら、Jnl. of Bio.Chem.、274:10807-10815、1999；およびYamashitaら、Jnl. of Bio.Chem.、273:15479-15486、1998で報告されている。

1995年9月に出願された米国特許仮出願第60/004.383号に対し優先権を主張する、発明者としてC.HagedornおよびA.Reinoldusが記載されている、Emory大学により、1996年9月27日に出願されたWO97/12033では、本明細書で記述した化合物の活性を評価するのに使用することができるHCVポリメラーゼアッセイ法が記述されている。他のHCVポリメラーゼアッセイ法が、Bartholomeuszら、Hepatitis C Virus(HCV)RNA polymerase assay using cloned HCV non-structual proteins; Antiviral Therapy 1996:1 (Supp 4)18-24により報告されている。

HCV薬物によるキナーゼ活性の減少を測定するスクリーンがKatzeらの米国特許第6,030,785号、Delvecchioの米国特許第6,228,576号、およびJubinらの米国特許第5,759,795号において開示されている。提案したHCV薬物のプロテアーゼ阻害活性を測定するスクリーンがSuらの米国特許第5,861,267号、De Francescoらの米国特許第5,739,002号、およびHoughtonらの米国特許第5,597,591号に開示されている。

実施例2. レプリコンアッセイ法
細胞系、ET(Huh-lucubineo-ET)を、HCV RNA依存性RNAポリメラーゼに対する本発明の化合物のスクリーニングに対し使用する。ET細胞系は、I₃₈₉luc-ubi-neo/NS3-3'/ETを有するRNA転写物で安定してトランスフェクトされる；ホタルルシフェラーゼ-ユビキチン-ネオマイシンホスホトランスフェラーゼ融合蛋白質およびEMCV-IRES誘導NS3-5Bポリプロテインを有するレプリコンは細胞培養適合性変異体を含む(E1202G;T1280I;K1846T)(Kriegerら、2001および未発表)。10%のウシ胎児血清、2mMのグルタミン、ペニシリン(100IU/ml)/ストレプトマイシン(100μg/mL)、1xの非必須アミノ酸、および250ug/mL G418(「ゲネチシン」)を添加したDMEM中でET細胞を増殖させる。これらはすべてLife Technologies(Bethesda、MD)から入手可能である。細胞を96ウエルプレートにおいて0.5〜1.0×10⁴細胞で蒔き、24時間インキュベートした後、ヌクレオシド類似体を添加する。その後、化合物を最終濃度が5μmおよび50μmになるように細胞に添加する。ルシフェラーゼ活性を、溶菌緩衝液および基質(カタログ番号、Glo-lysis buffer E2661およびBright-Glo leuciferase system E2620 Promega、Madison、WI)を添加し48〜72時間後に、測定する。細胞はアッセイ時に集密すぎてはならない。複製の阻害パーセントを、化合物を含まない対照に対してプロットする。同じ条件下で、化合物の細胞毒性を、細胞増殖剤、WST-1(Roche、ドイツ)を用いて決定する。抗ウイルス活性を示すが、有意の細胞毒性を示さない化合物を選択してIC₅₀およびTC₅₀を決定する。これらの決定のために、各化合物の6つの希釈物を使用した。化合物は典型的には3倍に希釈し、濃度範囲が250倍に及んだ。IC₅₀およびTC₅₀値は、各濃度での%阻害を下記の式にフィットさせることにより計算した。

ここで、bはHill係数である。

本発明の化合物ならびに本発明の化合物のいくつかの同族体および類似体に対するデータを下記表IIおよびIIIに示す。

下記IIIで示す5-エチルヌクレオシドを形成させるために、5-アセチレンヌクレオシド、化合物1を、Pd/Cを用いて水素の存在下、高圧で、好ましくはメタノールなどの溶媒中で水素化させる。

実施例3. 組換えHCV-NS5bのクローニングおよび発現
NS5b蛋白質のコード配列を、Lohmann,V.et al.(1999) Science 285,110-113に記述されているように、下記プライマーを使用して、pFKI₃₈₉luc/NS3-3'/ETからPCRによりクローニングする。

クローニングしたフラグメントは、C末端21アミノ酸残基がない。クローニングしたフラグメントは、蛋白質のカルボキシ末端でエピトープタグ(His)6を提供するIPTG-誘導発現プラスミドに挿入する。

組換え酵素が、XL-1細胞で発現され、発現誘導後、蛋白質を、ニッケル-NTAカラムのアフィニティクロマトグラフィーを用いて精製する。貯蔵条件は10mM Tris-HCl pH7.5、50mM NaCl、0.1mM EDTA、1mM DTT、20%グリセロール、-20℃とする。

実施例4. HCV-NS5b酵素アッセイ法
ポリメラーゼ活性は、HCVゲノムの一部を含む、ビオチニル化ヘテロポリマーテンプレートを用い、RNA産物への放射性標識したUTPの取り込みを測定することによりアッセイする。典型的には、アッセイ混合物(50μL)は10mM Tris-HCl(pH7.5)、5mM MgCl₂、0.2mM EDTA、10mM KCl、1単位/μL RNAsin、1mM DTT、10μMの[³H]-UTPを含む各NTP、および10ng/μLヘテロポリマーテンプレートを含む。試験化合物を最初に、100% DMSOに溶解し、さらに、5% DMSOを含む緩衝水溶液で希釈する。典型的には、1nMと100μMとの間の濃度で化合物を試験する。酵素を添加して反応を開始させ、37℃で2時間続けさせる。反応を、100mM EDTA 8μLでクエンチし、反応混合物(30μL)をストレプタビジンコートシンチレーション近接マイクロタイタプレート(FlashPlates)に移し、4℃で一晩中インキュベートする。放射活性の取り込みをシンチレーションカウンティングにより決定する。

製剤例
下記は本発明の化合物を含む代表的な製剤である。

実施例1:錠剤
下記成分をよく混合し、押し固め単一の分割錠とする。

実施例2：カプセル製剤
下記成分をよく混合し、ハードシェルゼラチンカプセル内に装填する。

実施例3：懸濁製剤
下記成分を混合し、経口投与用の懸濁液を形成させる。

実施例4:注射用製剤
下記成分を混合し、注射用製剤を形成させる。

実施例5:坐薬
総量2.5gの坐薬を、本発明の化合物とWitepsol(登録商標)H-15(飽和植物脂肪酸のトリグリセリド;Riches-Nelson, Inc.、New York)を混合することにより調製する。坐薬は下記組成を有する。

Claims (28)

1. 式Iの化合物およびそれらの薬学的に許容される塩または部分塩:
   

   

   式において、
   Yが結合、-CH₂-、または-O-からなる群より選択され;
   W、W¹およびW²がそれぞれ、水素および薬学的に許容されるプロドラッグからなる群より独立して選択される。
2. Yが酸素である、請求項1記載の化合物。
3. W、W¹およびW²がそれぞれ独立して、水素または、アシル、オキシアシル、ホスホネート、ホスフェート、リン酸エステル、ホスホンアミデート、ホスホロジアミデート、ホスホラミデートモノエステル、環状ホスホラミデート、環状ホスホロジアミデート、ホスホラミデートジエステル、および-C(O)CHR²NH₂からなる群より選択される薬学的に許容されるプロドラッグであり、ここで、R²が水素、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環、置換複素環、およびアミノ酸側鎖からなる群より選択される、請求項1記載の化合物。
4. Wが水素であり、またはW¹が水素であり、またはW²が水素である、請求項3記載の化合物。
5. WおよびW¹が水素であり、またはWおよびW²が水素であり、またはW¹およびW²が水素である、請求項3記載の化合物。
6. W、W¹およびW²が水素である、請求項3記載の化合物。
7. W₁およびW₂が水素であり、およびWが水素または、アシル、オキシアシル、ホスホネート、リン酸エステル、ホスフェート、ホスホンアミデート、ホスホロジアミデート、ホスホラミデートモノエステル、環状ホスホラミデート、環状ホスホロジアミデート、ホスホラミデートジエステル、および-C(O)CHR²NH₂からなる群より選択される薬学的に許容されるプロドラッグであり、ここで、R²が水素、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環、置換複素環、およびアミノ酸側鎖からなる群より選択される、請求項5記載の化合物。
8. W¹およびW²が水素であり、およびWが下記式により表される、請求項7記載の化合物:
   

   

   式において、
   R²が水素、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環、置換複素環、およびアミノ酸側鎖からなる群より選択され;
   R³が水素またはアルキルであり;および
   R¹がアルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環および置換複素環からなる群より選択される。
9. WおよびW²が水素であり、およびW¹が下記式で表される、請求項5記載の化合物:
   

   

   式において、
   R²が水素、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環、置換複素環、およびアミノ酸側鎖からなる群より選択される。
10. 式IIの化合物またはその薬学的に許容される塩もしくは部分塩:
    

    

    式において、
    Wが水素および薬学的に許容されるプロドラッグからなる群より選択される。
11. Wが独立して、水素または、アシル、オキシアシル、ホスホネート、ホスフェート、リン酸エステル、ホスホンアミデート、ホスホロジアミデート、ホスホラミデートモノエステル、環状ホスホラミデート、環状ホスホロジアミデート、ホスホラミデートジエステル、および-C(O)CHR²NH₂からなる群より選択される薬学的に許容されるプロドラッグであり、ここで、R²が水素、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環、置換複素環、およびアミノ酸側鎖からなる群より選択される、請求項10記載の化合物。
12. Wが下記式により表される、請求項11記載の化合物:
    

    

    式において、
    R²が水素、アルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環、置換複素環、およびアミノ酸側鎖からなる群より選択され;
    R³が水素またはアルキルであり;および
    R¹がアルキル、置換アルキル、アリール、置換アリール、シクロアルキル、置換シクロアルキル、ヘテロアリール、置換ヘテロアリール、複素環および置換複素環からなる群より選択される。
13. 7-(2'-C-メチル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(エチン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジンまたはその薬学的に許容される塩もしくは部分塩。
14. 7-(2'-C-メチル-5'-ホスホ-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(エチン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジンまたはその薬学的に許容される塩もしくは部分塩。
15. 7-(2'-C-メチル-5'-ジホスホ-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-[エチン-1-イル]-ピロロ[2,3-d]ピリミジンまたはその薬学的に許容される塩もしくは部分塩。
16. 7-(2'-C-メチル-5'-トリホスホ-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(エチン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジンまたはその薬学的に許容される塩もしくは部分塩。
17. 7-(2'-メチル-5'-(フェノキシ-L-アラニニル)ホスフェート-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(エチン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジンまたはその薬学的に許容される塩もしくは部分塩。
18. 7-(2'-メチル-3'-O-L-バリンエステル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(エチン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジンまたはその薬学的に許容される塩もしくは部分塩。
19. 7-(2'-メチル-3'-O-L-アラニンエステル-β-D-リボフラノシル)-4-アミノ-5-(エチン-1-イル)-ピロロ[2,3-d]ピリミジンまたはその薬学的に許容される塩もしくは部分塩。
20. 薬学的に許容される希釈剤および治療的有効量の、請求項1〜19のいずれか一項記載の化合物または1つもしくは複数のそのような化合物の混合物を含む、薬学的組成物。
21. 治療的有効量の1つまたは複数の、HCVに対して活性な薬剤をさらに含む、請求項20記載の薬学的組成物。
22. 1つまたは複数の薬剤が、リバビリン、レボビリン、チモシンα-1、NS3セリンプロテアーゼの阻害薬、およびイノシンモノホスフェートデヒドロゲナーゼの阻害薬、インターフェロンαまたはペグ化インターフェロン-α単独、またはリバビリンもしくはレボビリンと組み合わせたものからなる群より選択される、請求項21記載の薬学的組成物。
23. 1つまたは複数の薬剤が、インターフェロンαまたはペグ化インターフェロン-α単独、またはリバビリンもしくはレボビリンと組み合わせたものである、請求項22記載の薬学的組成物。
24. ウイルス感染がフラビビリダエ(flaviviridae)科のウイルスのうちの1つのウイルスにより、少なくとも部分的に媒介される哺乳類において、前記ウイルス感染と診断された、または前記ウイルス感染を発症する危険がある哺乳類に、請求項20記載の薬学的組成物を投与する段階を含む、ウイルス感染を治療および/または阻止するための方法。
25. ウイルスがC型肝炎ウイルスである、請求項24記載の方法。
26. 薬学的組成物が、治療的有効量の1つまたは複数の、HCVに対し活性な薬剤をさらに含む、請求項25記載の方法。
27. 1つまたは複数の薬剤が、リバビリン、レボビリン、ビラミジン、チモシンα-1、NS3セリンプロテアーゼの阻害薬、およびイノシンモノホスフェートデヒドロゲナーゼの阻害薬、インターフェロンα、ペグ化インターフェロン-α単独、またはリバビリンもしくはレボビリンと組み合わせたものからなる群より選択される、請求項26記載の方法。
28. 1つまたは複数の薬剤が、インターフェロンαまたはペグ化インターフェロン-α単独、またはリバビリンもしくはレボビリンと組み合わせたものである、請求項27記載の方法。