JPWO2018199048A1 - ヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸ジベンジルエステル誘導体 - Google Patents

ヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸ジベンジルエステル誘導体 Download PDF

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Abstract

【課題】がんまたはウィルス感染症の治療薬として臨床使用されている注射剤（ヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤）に代わり、様々な加水分解的代謝酵素に対して高い安定性を有し、且つ、経口投与でも体内に吸収され、ＤＮＡ及びＲＮＡの生合成ルートに組み込まれてＤＮＡ及びＲＮＡの修飾・伸張阻害または逆転写酵素阻害やタンパク質合成阻害をして殺細胞作用を示す薬剤を提供すること。【解決手段】式（Ｉ）：（式中、Dはヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位部分であり、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ同一または異なって置換基を有していてもよいベンジル基である。）で表される新規化合物が上記課題を解決した。【選択図】なし

Description

本発明は、様々な加水分解的代謝酵素に対して高い安定性を有し、且つ、ヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸エステルのためのプロドラッグとして利用できる化合物の創製に関する。
現在、臨床で使用されている抗がん性ヌクレオシド類としては、シタラビン（Cytarabine, Cytosine arabinoside, Ara-C, 「Cytosar-U(登録商標）」, 「Depocyt(登録商標）」）、フロクスウリジン（Floxuridine, 「FUDR(登録商標）」）、ペントスタチン（Pentostatin, Deoxycoformycin, 「Nipent(登録商標）」）、フルダラビン（Fludarabine, 「Fludara(登録商標）」）、クラドリビン（Cladribine, 「Leustatin(登録商標）」）、ゲムシタビン（Gemcitabine, 「Gemzar(登録商標）」）、５−アザシチジン（5-Azacytidine, Azacitidine, 「Vidaza(登録商標）」）、２’−デオキシ−５−アザシチジン（2’-Deoxy-5-azacytidine, Decitabine, 「Dacogen(登録商標）」）、クロファラビン（Clofarabine, 「Clolar(登録商標）」, 「Evoltra(登録商標）」）、ネララビン（Nelarabine, 「Arranon(登録商標）」, 「Atriance(登録商標）」）、トリフルオロチミジン（Trifluorothymidine, TFT, Trifluridine, 「Viroptic(登録商標）」, 「Lonsurf(登録商標）」）等が挙げられる。これらのヌクレオシド類は、分裂が盛んながん細胞において、それぞれに対応するヌクレオシドキナーゼ（2’-deoxycytidine kinase, thymidine kinase 1 & 2, または 2’-deoxyguanosine kinase）により５’位水酸基がモノ燐酸エステル化された後、核酸生合成ルートを経てＤＮＡやＲＮＡに取り込まれ、ＤＮＡやＲＮＡの修飾・伸長阻害をしたり、対応するタンパク質の合成阻害をしたりして、殺細胞作用を示すことから、様々ながんの治療薬として利用されている（非特許文献１）。
また、現在、臨床で使用されている抗ウィルス性ヌクレオシド類としては、ジドブジン（Zidovudine, ZDV, Azidothymidine, AZT, 「Retrovir(登録商標）」）、ラミブジン（Lamivudine, 3TC, 「Epivir(登録商標）」）、スタブジン（Stavudine, Sanilvudine, d4T, 「Zerit(登録商標）」）、アバカビル（Abacavir, ABC, 「Ziagen(登録商標）」）、エムトリシタビン（Emtricitabine, FTC, 「Emtriva(登録商標）」, 「Coviracil(登録商標）」）、ジダノシン（Didanosine, ddI, 「Videx(登録商標）」）、ザルシタビン（Zalcitabine, ddC, 「Hivid(登録商標）」）等が挙げられるが、これらのヌクレオシド類はいずれも、ウィルス感染した細胞において、それぞれに対応するヌクレオシドキナーゼにより５’位水酸基がモノ燐酸エステル化されて核酸生合成ルートを経てＤＮＡやＲＮＡに取り込まれ、ＤＮＡやＲＮＡ合成に関与する逆転写酵素を阻害して殺細胞作用を示すことから、抗ウィルス剤として利用されている（非特許文献２〜３）。
しかし、これらヌクレオシド類の５’位水酸基のモノ燐酸エステル化は、核酸生合成ルートの中で最も律速となる工程であり、且つ、これらの抗がん剤や抗ウィルス剤を長期に使用した場合には、このモノ燐酸エステル化工程に関わるヌクレオシドキナーゼのダウンレギュレーションが惹起されて、これらヌクレオシド系抗がん剤や抗ウィルス剤に対する薬剤耐性の原因となる傾向がある（非特許文献４）。
それ故、臨床において使用する薬剤としては、これらヌクレオシド系抗がん剤や抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸エステル、即ち、モノヌクレオチドレベルの化合物を用いることがより望ましい。しかし、対応する５’位モノ燐酸エステル類はいずれも、非常に極性が高い遊離燐酸残基を含むために生体内では細胞膜を容易には通過できなく、いずれかの方法で投与しても目的とする臨床効果は期待できないと推測されている。
以上の背景の下に、ヌクレオシド系抗がん剤や抗ウィルス剤に関して、対応する５’位モノ燐酸エステルの様々なプロドラッグ化が検討されてきた。例えば、燐酸残基の保護基として、カルボキシルエステラーゼによって加水分解的に代謝されやすいエステルを含む官能基を側鎖に用いたり、ホスホアミダ―ゼによって加水分解的に代謝されやすいホスホアミダイト官能基を用いる検討がなされてきた（非特許文献５）。
しかし、これらの試みの多くは、血中もしくは肝臓中に存在する各種加水分解酵素に対する安定性が非常に低かったり、脱保護過程で生成する化合物の細胞毒性が高かったりして、望まれる臨床効果を示すことができなかった。なお、このような試みの結果、臨床使用できるようになった薬剤としては、Tenofovir DF（「Viread(登録商標）」）（特許文献１）, Pradefovir（PDV, 「Remofovir(登録商標）」, 「Hepavir(登録商標）」）（特許文献２）, Sofosbuvir（「Sovaldi(登録商標）」）（特許文献３）等の抗ウィルス剤が例示される。
それ故、ヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸エステルのためのプロドラッグとしては、それ自身は様々な加水分解的代謝酵素に対する高い安定性を有し、細胞内では非酵素的もしくは酵素的に脱保護されてヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸エステルを容易に遊離でき、且つ、脱保護過程で生成する化合物の細胞毒性が低い誘導体が望まれる。
米国特許５９７７０８９号. 国際特許０３０９５６６５号公報. 米国特許２０１００１６２５１号公報.
ケミカル レビューズ（Chemical Reviews），2016年, 第116巻，第23号, ｐ．14379-14455. クリニカル マイクロバイオロジー レビューズ（Clinical Microbiology Reviews）, 2016年, 第29巻，第3号, ｐ．695-747. メディカル リサーチ レビューズ（Medical Research Reviews）， 2016年, 第36巻，第6号, ｐ．1127-1173. バイオケミカル アンド バイオフィジカル リサーチ コミュニケーションズ（Biochemical and Biophysical Research Communications）, 2012年, 第421巻，第1号, ｐ．98-104. ケミカル レビューズ（Chemical Reviews）, 2014年, 第114巻, 第１８号，ｐ．9154-9218.
本発明の課題は、ヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸エステルの誘導体であって、それ自身は様々な加水分解的代謝酵素に対する高い安定性を有し、細胞内ではスムーズに非酵素的もしくは酵素的に脱保護されて核酸生合成ルートへ入り込むことができ、且つ、脱保護過程で生成する化合物の細胞毒性が低い誘導体を提供することにある。
本発明者は、がんまたはウィルス感染症の予防または治療剤として更に有用な医薬を提供するため、代謝酵素シチジンデアミナーゼ等の加水分解的代謝酵素に対する高い安定性を有し、且つ、生体内で核酸生合成経路へ入り込むことができる優れた薬理作用と優れた物理化学的性質を兼ね備えた新たな化合物を見出すべく鋭意研究を行った。そして、本発明者は、５−アザシチジン類をはじめとする種々のヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸ジアルキルエステル誘導体を合成し、それらの化学的反応性を調べた結果、特定構造を有するヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸ジアルキルエステル誘導体が、予想外にそれ自身は様々な加水分解的代謝酵素に対する高い安定性を有する一方、細胞内ではスムーズに非酵素的もしくは酵素的に脱保護されて核酸生合成ルートへ入り込むことができ、且つ、脱保護過程で生成する化合物の細胞毒性が低いという医薬として極めて優れた性質を有することを見出した。そして、更に検討を重ね、本発明を完成するに到った。
すなわち、本発明は、下記記載の発明を提供することにより、上記課題を解決したものである。
〔１〕
式（Ｉ）：


（式中、Dはヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位部分であり、Ｒ１とＲ２はそれぞれ同一または異なって、置換基を有していてもよいベンジル基である。）で表される化合物または其の塩。
〔２〕
Ｒ１及びＲ２は、それぞれ置換基としてアルキルまたはハロゲン原子を有していてもよいベンジル基である、〔１〕に記載の化合物または其の塩。
〔３〕
アルキルがC1〜C6アルキル基である、〔２〕に記載の化合物または其の塩。
〔４〕
アルキルがメチル基またはエチル基である、〔２〕に記載の化合物または其の塩。
〔５〕
ハロゲン原子がフッ素原子または塩素原子または臭素原子である、〔２〕に記載の化合物または其の塩。
〔６〕
Ｒ１及びＲ２がベンジル基である、〔２〕に記載の化合物または其の塩。
〔７〕
Dで示されているヌクレオシド系抗がん剤は、シタラビン、フロクスウリジン、ペントスタチン、フルダラビン、クラドリビン、ゲムシタビン、クロファラビン、ネララビン、トリフルオロチミジン、DFP-10917、コルジセピン、8-クロロアデノシン、RX-3117、トリシリビン、フォロデシン、5-フルオロデオキシシチジン、リバビリンまたはアカデシンである、〔１〕に記載の化合物または其の塩。
〔８〕
Dで示されている抗ウィルス剤は、ジドブジン、ラミブジン、スタブジン、アバカビル、エムトリシタビン、ジダノシンまたはスタブジンである、〔１〕に記載の化合物または其の塩。
〔９〕
化合物が、




である、〔１〕に記載の化合物または其の塩。
〔１０〕
ヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤をオキシ塩化リンと反応させた後に、置換基を有していてもよいベンジルアルコールと脱ハロゲン化水素剤存在下に反応させることを包含する、もしくは、ヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤を、置換基を有していてもよいハロゲノ燐酸ジベンジルエステル誘導体と脱ハロゲン化水素剤存在下に反応させることを包含する、〔１〕に記載の化合物または其の塩の製造方法。
〔１１〕
〔１〕ないし〔９〕のいずれかの化合物または其の塩を含有する医薬組成物。
〔１２〕
がん細胞またはウィルス感染細胞の増殖抑制剤である、〔１１〕に記載の医薬組成物。
〔１３〕
がんまたはウィルス感染症の予防または治療剤である、〔１１〕に記載の医薬組成物。
〔１４〕
〔１〕ないし〔９〕のいずれかの化合物または其の塩の有効量を哺乳動物に投与することを包含する、哺乳動物におけるがん細胞またはウィルス感染細胞の増殖抑制方法。
〔１５〕
〔１〕ないし〔９〕のいずれかの化合物または其の塩の有効量を哺乳動物に投与することを包含する、哺乳動物におけるがんまたはウィルス感染症の予防または治療方法。
本発明によれば、ヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸ジベンジルエステル誘導体は、対応するヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤よりも脂溶性が高くなるので、経口投与が可能となり、腸部で吸収された後、血中もしくは肝臓内で様々な加水分解的代謝酵素（カルボキシエステラーゼ、シチジンデアミナーゼ、ヌクレアーゼ、ホスファターゼ、ホスホジエステラーゼ等）の影響を受けることなく、細胞分裂の盛んながん細胞やウィルス感染細胞の細胞膜を通過し、細胞膜内または細胞内で非酵素的に徐々に加水分解され、次いで、ホスホジエステラーゼによる酵素的加水分解を受けて、対応するヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸エステルを遊離する。これらの５’位モノ燐酸エステル誘導体が核酸生合成ルートを経てＤＮＡやＲＮＡに取り込まれてＤＮＡやＲＮＡの修飾・伸長阻害をしたり、対応するタンパク質の合成阻害をしたり、逆転写酵素を阻害したりして、殺細胞作用を示すことが推測されることから、様々ながんやウィルス感染症の治療薬もしくは予防薬として機能することが期待できる。また、ヌクレオシドキナーゼのダウンレギュレーションに起因して耐性を獲得したがんやウィルス感染細胞にも有効性を示す治療薬として機能することが期待できる。
特に言及しない限り、本明細書及び特許請求の範囲で用いた用語は以下に述べる意味を有する。
本発明の化合物または其の塩
本発明の化合物は、下記の式（Ｉ）で表される化合物である。


ここで式（Ｉ）中、Dはヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位部分であり、Ｒ１とＲ２はそれぞれ置換基を有していてもよいベンジル基である。Ｒ１とＲ２は同一であってもよく、異なってもよい。
Dで示されているヌクレオシド系抗がん剤としては、シタラビン（Cytarabine）、フロクスウリジン（Floxuridine）、ペントスタチン（Pentostatin）、フルダラビン（Fludarabine）、クラドリビン（Cladribine）、ゲムシタビンGemcitabine）、クロファラビン（Clofarabine）、ネララビン（Nelarabine）、トリフルオロチミジン（Trifluorothymidine、TFT）、DFP-10917、コルジセピン（Cordycepin）、8-クロロアデノシン（8-Chloro-adenosine）、RX-3117、トリシリビン（Triciribine）、フォロデシン（Forodesine）、5-フルオロデオキシシチジン（5-Fluoro-2’-deoxycytidine）、リバビリン（Ribavirin）、アカデシン（Acadecine）等が挙げられ、これらのヌクレオシド系抗がん剤の化学構造を例として下記に示す。



また、Dで示されているヌクレオシド系抗ウィルス剤としては、ジドブジン（Zidovudine）、ラミブジン（Lamivudine）、スタブジン（Stavudine）、アバカビル（Abacavir）、エムトリシタビン（Emtricitabine）、ジダノシン（Didanosine）、スタブジン（Stavudine）等が挙げられ、これらのヌクレオシド系抗ウィルス剤の化学構造を下記に示す。

本発明の式（Ｉ）で表される化合物としては、例えば、下記の式（i）〜(xvi)で表される化合物等が挙げられる。



上記の式（i）〜 (xvi)において、Ｒ１とＲ２はそれぞれ置換基を有していてもよいベンジル基である。Ｒ１とＲ２は同一であってもよく、異なってもよい。
「置換基を有していてもよいベンジル基」とは、置換基を有していてもよく、また、有していなくてもよい。置換基はベンジル基の置換可能な位置に１ないし５個、好ましくは１〜３個有していてもよく、置換基数が２個以上の場合は各置換基が同一または異なっていてもよい。置換基としては、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基等が挙げられるが、好ましい置換基の例は、アルキル基及びハロゲン原子である。
「アルキル基」とは、特に限定しない限り、飽和脂肪族炭化水素基、例えば炭素数が１〜２０の直鎖または分岐鎖状のアルキル基あるいは環状のアルキル基を示す。直鎖または分岐鎖状のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のＣ１〜Ｃ６アルキル基、ヘプチル基、１−メチルヘキシル基、５−メチルヘキシル基、１，１−ジメチルペンチル基、２，２−ジメチルペンチル基、４，４−ジメチルペンチル基、１−エチルペンチル基、２−エチルペンチル基、１，１，３−トリメチルブチル基、１，２，２−トリメチルブチル基、１，３，３−トリメチルブチル基、２，２，３−トリメチルブチル基、２，３，３−トリメチルブチル基、１−プロピルブチル基、１，１，２，２−テトラメチルプロピル基、オクチル基、１−メチルヘプチル基、３−メチルヘプチル基、６−メチルヘプチル基、２−エチルヘキシル基、５，５−ジメチルヘキシル基、２，４，４−トリメチルペンチル基、１−エチル−１−メチルペンチル基、ノニル基、１−メチルオクチル基、２−メチルオクチル基、３−メチルオクチル基、７−メチルオクチル基、１−エチルヘプチル基、１，１−ジメチルヘプチル基、６，６−ジメチルヘプチル基、デシル基、１−メチルノニル基、２−メチルノニル基、６−メチルノニル基、１−エチルオクチル基、１−プロピルヘプチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル等の置換基を挙げることができるが、Ｃ１〜Ｃ６アルキルの基が好ましい。Ｃ１〜Ｃ６アルキルの基の好ましい例は、メチル基及びエチル基である。環状のアルキル基としては、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル等の基を挙げることができる。また、環状のアルキル基の好ましい例は、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基である。
「ハロゲン原子」とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等を示し、好ましい例は、フッ素原子及び塩素原子及び臭素原子である。
本発明の式（Ｉ）で表わす化合物の塩は、薬理学的に許容される塩であれば如何なる塩であってもよい。其の塩としては、例えば、無機酸塩（例えば、塩酸塩、硫酸塩、臭化水素酸塩、リン酸塩等）、有機酸塩（例えば、酢酸塩、トリフルオロ酢酸塩、コハク酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、プロピオン酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩、乳酸塩、蓚酸塩、メタンスルホン酸塩、ｐ−トルエンスルホン酸塩等）等の酸付加塩等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
本発明の式（Ｉ）で表わす化合物は、結晶であってもよく、結晶形が単一であっても、複数の結晶形の混合物であってもよい。結晶は、自体公知の結晶化法を適用して、結晶化することによって製造することができる。
また、本発明の式（Ｉ）で表わす化合物は、溶媒和物（例えば、水和物など）であってもよく、溶媒和物及び無溶媒和物（例えば、非水和物など）のいずれも化合物（I）に包含される。
本発明のヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸ジベンジルエステル誘導体は、ヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸エステルのプロドラッグとなり得る。
ヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸ジベンジルエステル誘導体について、それら自身はカルボキシルエステラーゼ、シチジンデアミナーゼ、ヌクレアーゼ、ホスファターゼ、ホスホジエステラーゼ等の加水分解的代謝酵素に対して非常に安定であること、および、消化管から吸収されたヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸ジベンジルエステル誘導体は、がん細胞やウィルス感染細胞の細胞内で非酵素的または酵素的に加水分解され、対応するヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸エステルを遊離する。これらの５’位モノ燐酸エステル誘導体が核酸生合成ルートを経てＤＮＡやＲＮＡに取り込まれてＤＮＡやＲＮＡの修飾・伸長阻害をしたり、対応するタンパク質の合成阻害をしたり、逆転写酵素を阻害したりして、殺細胞作用を示すことが期待される。
このように、本発明に係るヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸ジベンジルエステル誘導体は、加水分解的代謝酵素に対する高い安定性が期待され、各種ヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸エステルのプロドラッグとなり得る。
本発明の式（Ｉ）で表わす化合物の製造法
本発明の式（Ｉ）で表わす化合物は、例えば、以下に示す方法またはこれに準じた方法などによって製造することができる。
Ａ法
式（Ｉ）の化合物または其の塩は、自体公知の方法またはそれに準ずる方法によって製造することができる（Bulletin of the Chemical Society, 1969, 42(12), 3505-8、Nucleic Acids Research, 1984, 12, 5025-36、Chemical & Pharmaceutical Bulletin,1995, 43(2), 210-215、WO-2011113173を参照）。例えば、市販のヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤（ヌクレオシド類と呼ぶことがある）を適切な溶媒中、オキシ塩化リンにより活性化した後、置換基を有していてもよいベンジルアルコールと脱ハロゲン化水素剤存在下で反応させることにより、目的とするヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸ジベンジルエステル誘導体（式（I）を参照）を得ることができる。
Ｂ法
式（Ｉ）の化合物または其の塩は、例えば、市販のヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤を適切な溶媒中、クロロ燐酸ジベンジルエステル誘導体と脱ハロゲン化水素剤の存在下に反応させることにより、目的とするヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位ジベンジル燐酸エステル誘導体（式（I）を参照）を得ることができる。
（脱ハロゲン化水素剤） 使用する脱ハロゲン化水素剤としては、有機塩基及び無機塩基が挙げられ、有機塩基としては、これらに限られないが、トリエチルアミン、N,N-ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン（DMAP)、n-ブチルリチウム、カリウム-tert-ブトキシドが挙げられ、無機塩基としては、これらに限られないが、水素化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウムまたは炭酸セシウムが挙げられる。塩基の使用量としては、原料化合物の２当量以上が好ましい。更には、原料化合物１モルに対して通常２．０〜５０．０当量の範囲を例示できるが、好ましくは５．０〜２０．０当量の範囲が良く、より好ましくは５．０〜１０．０当量の範囲であることが良い。
（反応溶媒）
反応の円滑な進行等の観点から、本発明の反応は溶媒の存在下で実施することが好ましい。本発明の反応における溶媒は、反応が進行する限りは、いずれの溶媒でもよい。
反応溶媒としては、例えば、Ａ法の場合はリン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリブチル、リン酸トリフェニル、リン酸トリクレシル等の燐酸エステルが挙げられ、Ｂ法の場合は、ピリジンが挙げられる。なお、溶媒の使用量は、反応が進行する限りは、いずれの量でもよい。本発明の反応における溶媒の使用量は当業者により適切に調整されることができる。
（反応温度）
本発明の反応温度は、特に制限されない。一つの態様においては、収率の向上、副生成物の抑制、及び経済効率等の観点から、−２０℃〜５０℃（すなわち、マイナス２０℃〜プラス５０℃）、好ましくは−１０℃〜３０℃（すなわち、マイナス１０℃〜プラス３０℃）、より好ましくは−１０℃〜２０℃（すなわち、マイナス１０℃〜プラス２０℃）、さらに好ましくは−５℃〜１５℃（すなわち、マイナス５℃〜プラス１５℃）、
特に好ましくは−５℃〜１０℃（すなわち、マイナス５℃〜プラス１０℃）の範囲を例示できる。
（反応時間）
本発明の反応時間は、特に制限されない。一つの態様においては、収率の向上、副生成物の抑制、及び経済効率等の観点から、０．５時間〜１２０時間、好ましくは１時間〜７２時間、より好ましくは１時間〜４８時間、さらに好ましくは１時間〜２４時間の範囲を例示できる。しかしながら、本発明の反応時間は当業者により適切に調整されることができる。
本発明の医薬組成物
本発明の式（Ｉ）で表わす化合物は、そのまま、あるいは自体公知の方法により薬理学的に許容される担体と混合して医薬組成物とすることにより、哺乳動物（例、ヒト、サル、ネコ、ブタ、ウマ、ウシ、マウス、ラット、モルモット、イヌ、ウサギなど）に対して安全な医薬として用いることができる。
ここにおいて、薬理学的に許容される担体としては、製剤素材として慣用の各種有機あるいは無機担体物質が用いられ、例えば、固形製剤における賦形剤、滑沢剤、結合剤及び崩壊剤；液状製剤における溶剤、溶解補助剤、懸濁化剤、等張化剤及び緩衝剤；などが挙げられる。また必要に応じて、防腐剤、抗酸化剤、着色剤、甘味剤などの製剤添加物を用いることもできる。
医薬組成物の剤形としては、例えば、錠剤、カプセル剤（ソフトカプセル、マイクロカプセルを含む）、顆粒剤、散剤、シロップ剤、乳剤、懸濁剤、徐放剤などの経口剤などが挙げられ、これらは経口的に安全に投与できる。但し、液剤投与も可能であるので、この限りではない。
医薬組成物は、製剤技術分野において慣用の方法、例えば、日本薬局方に記載の方法などにより製造することができる。
本発明の式（Ｉ）で表わす化合物の用途
本発明の式（Ｉ）で表わす化合物は多くの治療的及び予防的用途を有する。好ましい実施態様では、それぞれのヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤に対応した適応症である。例えば、ゲムシタビンの５’位モノ燐酸ジベンジルエステル誘導体（上図中の構造式viを参照）の場合は、非小細胞肺癌、膵癌、胆道癌、尿路上皮癌、手術不能又は再発乳癌、がん化学療法後に増悪した卵巣癌、再発又は難治性の悪性リンパ腫などが好ましい適応症である。
本発明で使用される適切な医薬組成物には、活性成分が有効な量で、すなわち治療される症状（例えば血液異常（例えば鎌状赤血球貧血）、MDS及び/又は癌（例えばNSCL））で、治療的及び/又は予防的目的を達成するために有効な量で存在する組成物が含まれる。
本発明で使用される医薬組成物は、経口投与用剤形として提供される。本明細書において提供される医薬組成物は、経口投与のために 、固形、半固形、または液状投与剤形で提供され得る。本明細書で用いられる場合、経口投与には、頬、舌及び舌下投与も含まれる。適切な経口投与剤形には、錠剤、カプセル、丸剤、トローチ、薬用キャンディー、芳香製剤、カシェ剤、ペレット剤、薬物添加チューイ ンガム、顆粒剤、原末、発泡製剤、または非発泡粉末若しくは顆粒剤、溶液、エマルション、懸濁液、溶液、ウェハ、スプリンクル（sprinkles）、エリキシル剤、及びシロップ剤が含まれるが、これらに限定されない。活性成分に加え、医薬組成物は、結合剤、充填材、希釈剤、崩壊剤、湿潤剤、滑沢剤、流動促進剤、着色剤、色素遊走阻止剤、甘味剤及び 香味料を含むが、これらに限定されない１種以上の医薬として許容し得る担体または賦形剤を含んでもよい。
医薬組成物または剤形内の本発明の式（Ｉ）で表わす化合物の量は、例えば、約1mg〜約2,000mg、約10mg〜約2,000mg、約20mg〜約2,000mg、約50mg〜約1,000mg、約100mg〜約500mg、約150mg〜約500mg、または約150mg〜約250mgの範囲であってもよい。
本発明の化合物を抗がん剤として用いる場合、其の有効投与量は、がんの性質、がんの進行程度、治療方針、転移の程度、腫瘍の量、体重、年齢、性別及び患者の（遺伝的）人種的背景等に依存して適宜選択できるが、薬学的有効量は一般に、臨床上観察される症状、がんの進行度合い等の要因に基づいて決定される。一日あたりの投与量は、例えば、ヒトに投与する場合は、約0.01mg/kg〜約10mg/kg（体重60kgの成人では、約0.5mg〜約500mg）、好ましくは約0.05mg/kg〜約5mg/kg、より好ましくは約0.1mg/kg〜約2mg/kg、である。投与は、１回で投与しても複数回に分けて投与してもよい。
実施例 以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、これらは本発明を限定するものではない。
以下の実施例において、室温は、約１５〜３０℃を意味する。１Ｈ−ＮＭＲと１３Ｃ−ＮＭＲは、日本電子ＪＮＭ−ＥＣＺ ４００Ｒを用いて測定し、ＤＭＳＯ−ｄ６もしくはＣＤ３ＯＤを溶媒として用い、内部標準のテトラメチルシランからのケミカルシフトδ（ｐｐｍ）を示した。其の他の本明細書中の記号は、以下の意味を示す。ｓ ：シングレットｄ ：ダブレットｔ ：トリプレットｍ ：マルチプレットｂr ：ブロードｂr ｓ：ブロードシングレットＪ ：結合定数 また、各化合物のMassは、Yamazen Smart Flash MS system装置を用いて測定した値である。
ヌクレオシド類のオキシ塩化リンによる活性化及びそれに続くベンジルアルコール類との縮合
ヌクレオシド類（０．５ｍＭ）を室温にてトリエチル燐酸エステル約１mＬに懸濁させ、これにオキシ塩化リン９３μＬ（原料に対して約２倍モル）を０℃冷却下にて添加し、約２時間撹拌した。次いで、この溶液に対応するベンジルアルコール（約１０倍モル）とピリジン約０．４ｍＬ（約１０倍モル）を加えて、０℃冷却下にて更に１時間撹拌した。其の反応液を酢酸エチル−水混液に注ぎ、希炭酸水素ナトリウム溶液で中和した後、酢酸エチルで抽出した。抽出液を飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、不溶物を除いた抽出液を減圧乾固して得られた油状の残留物をシリカゲルパックカラム（Yamazen Smart Flash MS system装置）にて分離精製することにより、目的とするヌクレオシド類の５’位モノ燐酸ジベンジルエステル誘導体を得た。なお、以後は、これを合成法Ａと称する。
ヌクレオシド類とクロロ燐酸ジベンジルエステル誘導体との縮合
ヌクレオシド類（０．５ｍＭ）を室温にて無水ピリジン１．０ｍＬに懸濁させ、対応するクロロ燐酸ジベンジルエステル誘導体約０．２５ｍＬ（約１．２倍モル）を０℃冷却下にて添加し、約１時間撹拌した。其の反応液を酢酸エチル−水混液に注ぎ、希炭酸水素ナトリウム溶液で中和した後、酢酸エチルにて抽出した。抽出液を飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、不溶物を除いた抽出液を減圧乾固して得られた油状の残留物をシリカゲルパックカラム（Yamazen Smart Flash MS system装置）にて分離精製して、目的とするヌクレオシド類の５’位モノ燐酸ジベンジルエステル誘導体を得た。なお、以後は、これを合成法Ｂと称する。
以下に、上記合成法Ａ又は合成法Ｂにより、合成したヌクレオシド類の５’位モノ燐酸ジベンジルエステル化合物（1）〜化合物（4）に関するシリカゲルカラム分離系、単離収率、機器データ、分配係数を示す。


化合物（１）：ゲムシタビン−５’−モノ燐酸 Ｏ，Ｏ’−ジ（４−フルオロ）ベンジルエステル（O,O’-Di(4-fluoro)benzyl 2’-Deoxy-2’,2’-difluoro-5’-cytidylate： 式（I）中、D= 2’-Deoxy-2’,2’-difluorocytidin-5’-yl, R1= R2= 4-Fluorobenzyl）：（合成法Ａと合成法Ｂ）、シリカゲルカラム展開系：酢酸エチル−メタノール系、
Yield: 15%（合成法Ａ)、50%（合成法Ｂ）
Mass= m/e 560.2 (M++1) (calcd. for C23H22F4N3O7P MW= 559.11)
1H-NMR (CD3OD)δ: 4.02-4.07 (1H, m), 4.10-4.23 (1H, m), 4.25-4.42 (2H, m), 5.06 (2H, s), 5.08 (2H, s), 5.83 (1H, d, J=7.7Hz), 6.23 (1H, br t, J= 8.3Hz), 7.05-7.13 (4H, m), 7.35-7.42 (4H, m), and 7.52 (1H, d, J=7.8Hz) ppm.
1H-NMR (DMSO-d6)δ: 3.95-4.05 (1H, m), 4.10-4.25 (1H, m), 4.25 -4.32 (2H, m), 5.03 (2H, br s), 5.05 (2H, br s), 5.73 (1H, d, J= 7.3Hz), 6.17 (1H, br t), 6.45 (1H, d, J= 6.4Hz), 7.25-7.35 (4H, m), 7.37-7.42 (4H, m), 7.4 (2H, br), and 7.49 (1H, d, J= 7.7Hz) ppm.
13C-NMR (CD3OD)δ: 67.0 (4.8Hz), 70.3 (t, 4.8Hz), 71.0, 71.2, 71.5, 80.1, 96.6, 116.3, 116.5, 120.8, 123.4, 126.0, 131.4, 131.5, 132.9(6.8Hz), 133.0 (6.8Hz), 142.4, 157.4, 163.1, 165.5, and 167.4 ppm.
分配係数：log P(n-octanol/PBS)= 2.288
化合物（２）：ゲムシタビン−５’−モノ燐酸 Ｏ，Ｏ’−ジ（４−クロロ）ベンジルエステル（O,O’-Di(4-chloro)benzyl 2’-Deoxy-2’,2’-difluoro-5’-cytidylate: 式（I）中、D= 2’-Deoxy-2’,2’-difluorocytidin-5’-yl, R1= R2= 4-Chlorobenzyl）：（合成法Ａ）、シリカゲルカラム展開系：酢酸エチル−メタノール系、
Yield: 15.4%
Mass= m/e 592.2 (M++1) (calcd. for C23H22Cl2F2N3O7P MW= 591.05
1H-NMR (CD3OD)δ: 4.03-4.10 (1H, m), 4.14-4.25 (1H, m), 4.30-4.45 (2, m), 5.06 (2H, s), 5.09 (2H, s), 5.83 (1H, d, J=7.3Hz), 6.23 (1H, br t, J= 8.2Hz), 7.25-7.40 (8H, m), and 7.50 (1H, d, J=7.8Hz) ppm.
1H-NMR (DMSO-d6)δ: 3.95-4.05 (1H, m), 4.10-4.25 (1H, m), 4.25 -4.32 (2H, m), 5.04 (2H, br s), 5.06 (2H, br s), 5.74 (1H, d, J= 7.8Hz), 6.20 (1H, br t), 6.45 (1H, d, J= 6.4Hz), 7.34-7.40 (4H, m), 7.40-7.46 (6H, m), and 7.49 (1H, d, J= 7.8Hz) ppm.
13C-NMR (CD3OD)δ: 67.2 (5.8Hz), 70.3 (t, 4.8Hz), 71.1, 71.4, 71.6, 80.2, 96.7, 120.9, 123.5, 126.1, 129.9, 130.8, 135.8 (6.8Hz), 142.5, 157.5, and 167.5 ppm.
分配係数：log P(n-octanol/PBS)= 3.062
化合物（３）：ゲムシタビン−５’−モノ燐酸 Ｏ，Ｏ’−ジ（４−ブロモ）ベンジルエステル（O,O’-Di(4-bromo)benzyl 2’-Deoxy-2’,2’-difluoro-5’-cytidylate
: 式（I）中、D= 2’-Deoxy-2’,2’-difluorocytidin-5’-yl, R1= R2= 4-Bromo-benzyl）：（合成法Ａ）、シリカゲルカラム展開系：酢酸エチル−メタノール系、
Yield= 15.1% (1.0mM scale)
Mass= m/e 682.1 (M++1) (calcd. for C23H22Br2F2N3O7P calcd. 681.22
1H-NMR (CD3OD)δ: 4.05-4.10 (1H, m), 4.15-4.25 (1H, m), 4.30-4.45 (2, m), 5.04 (2H, s), 5.06 (2H, s), 5.84 (1H, d, J=7.3Hz), 6.24 (1H, br t, J= 8Hz), 7.23-7.30 (4H, m), and 7.45-7.53 (5H, m) ppm.
13C-NMR (CD3OD)δ: 67.2 (4.8Hz), 70.2 (t, 4.9Hz), 71.0, 71.3, 71.5, 80.1, 96.7, 120.8, 123.4, 123.7, 126.0, 130.9, 132.8, 136.1 (6.8Hz), 142.4, 157.6, and 167.5 ppm.
分配係数：log P(n-octanol/PBS)= 3.325
化合物（４）：５−フルオロ−２’−デオキシシチジン−５’−モノ燐酸 Ｏ，Ｏ’−ジ（４−フルオロ）ベンジルエステル（O,O’-Di(4-fluoro)benzyl 5-Fluoro-2’-deoxy-5’-cytidylate: 式（I）中、D= 5-Fluoro-2’-deoxycytidin-5’-yl, R1= R2= 4-Fluorobenzyl）：（合成法Ａ）、シリカゲルカラム展開系：酢酸エチル−メタノール系、Yield= 13.0%
Mass= m/e 542.2 (M++1) (calcd. for C23H23F3N3O7P MW=541.12)
1H-NMR (CD3OD)δ: 2.00-2.10 and 2.30-2.40 (each 1H, each m), 4.00-4.10 (1H, m), 4.18-4.32 (3H, m), 5.05 (2H, br s), 5.11 (2H, br s), 6.17 (br t, J= 6.0Hz), 7.00-7.15 (4H, m), 7.30-7.45 (4H, m), and 7.87 (1H, d, J= 6.4Hz) ppm.
分配係数：log P(n-octanol/PBS)= 2.196
［試験例１］ヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸ジベンジルエステル誘導体のシチジンデアミナーゼに対する安定性
得られたヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５位モノ燐酸ジベンジルエステル誘導体（式（Ｉ）を参照）約１ｍｇをアセトニトリル１ｍＬに溶解し、其の１０μＬをＰＢＳ１ｍＬに添加し、この溶液にシチジンデアミナーゼのＰＢＳ溶液１０μＬを加えて、３７℃にて約３０分間〜１時間撹拌した。得られた反応液にアセトニトリル１ｍＬを加えて遠心分離し、其の上澄液をＨＰＬＣ分析した。例えば、シチジン，ゲムシタビンとO,O’-Di(4-fluoro)benzyl 2’-Deoxy-2’,2’-difluoro-5’-cytidylate（化合物(１)）の分析結果を表１に示す。
シチジンデアミナーゼ：CDA(1-146aa), Human, His-tagged, Recombinant cytidine deaminase (ATGen社)
ＨＰＬＣ測定条件：
カラム：ＺＯＲＢＡＸ Ｂonus-RP
４．６ｍｍｘ２５０ｍｍ、粒子サイズ：５μｍ
溶出： 溶出液Ａ＝１０ｍＭ蟻酸アンモニウム含有精製水
溶出液Ｂ＝アセトニトリル
Ａ：Ｂ＝９９：１→２０：８０、３０分間のグラジエントモード
流出速度：１．０ｍＬ/分 オーブン温度：４０℃
検出器：ＵＶ２４０ｎｍ
このように、本発明に係るヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸ジベンジルエステル誘導体は、シチジンデアミナーゼに対して生理的条件下で非常に安定であることが確認できた。一方、シチジンやゲムシタビンはいずれも、上記した反応条件下で不安定であり、完全に消失した。
［試験例２］ヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸ジベンジルエステル誘導体の非酵素的・酵素的加水分解反応性
得られたヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸ジベンジルエステル誘導体（式（Ｉ）を参照）、例えば、O,O’-Di(4-fluoro)benzyl 2’-Deoxy-2’,2’-difluoro-5’-cytidylate（化合物 (１)）約１ｍｇをアセトニトリル１ｍＬに溶解し、その１０μＬをＰＢＳ１ｍＬに添加し、下記の各種加水分解酵素ＰＢＳ溶液１０μＬを加えて、３７℃にて約１時間撹拌した。それらの反応物にアセトニトリル１ｍＬを加えて遠心分離し、それぞれの上澄液をＨＰＬＣ分析した結果を表２に示した。なお、ＨＰＬＣ測定条件は、試験例１の場合と同じ分析条件である。
なお、本試験において用いた酵素はそれぞれ、Phosphodiesterase I（from Crotalus adamanteus Venom：WOR社)、Phosphodiesterase II（from Bovine spleen：WOR社)、Nuclease（from staphylococcus：SIGMA社）、Phospholipase CB１（Human recombinant：ABV社）、Phospholipase CD１（Human recombinant：ABV社）、Phospholipase CG１（Human recombinant：ABV社）、Alkaline Phosphatase I（OPCA00948：Recombinant human Intestinal-type：AVIVA Systems Biolog社）、Alkaline Phosphatase L（OPCA00950：Recombinant human, tissue-nonspecific isozyme：AVIVA Systems Biolog社）、Acid Phosphatase（1-158aa：Human, His-tagged, Recombinant, E. Coli：ATGen社）である。
このように、ヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸ジベンジルエステル誘導体（式（Ｉ）を参照）は、いずれの加水分解酵素存在下でも非常に安定であった。一方、これらのヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸ジベンジルエステル誘導体（例えば、O,O’-Di(4-fluoro)benzyl 2’-Deoxy-2’,2’-difluoro-5’-cytidylate：化合物 (１)）は、生理的条件下（例えば、ＰＢＳ溶液中、３７℃）で徐々に加水分解されて対応する５’位モノ燐酸モノベンジルエステル誘導体を与えるが、このモノベンジルエステル誘導体はPhosphodiesterase Iにより生理的条件下でスムーズに加水分解され、対応する５’位モノ燐酸エステル（例えば、2’-Deoxy-2’,2’-difluoro-5’-cytidylic Acid：Gemcitabine 5’-O-monophosphate）をほぼ定量的に生成した。
［試験例３］ヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸ジベンジルエステル誘導体の生物活性
人由来膵臓がん細胞（ＭＩＡ−Ｐaca−２）（細胞数：約５x103個）含有培養液１００μＬに、試験化合物（各種濃度のＤＭＳＯ溶液）を添加して３日間培養し、alamarBlue試薬を用いて蛍光発色による細胞増殖抑制効果を調べ、それぞれのＩＣ５０値を求めた。その結果を表３に示す。
このように、ヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位モノ燐酸ジベンジルエステル誘導体（式（Ｉ）を参照）は、用いた原料のヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の場合に類似した生物活性を示した。
本発明によれば、様々ながんやウィルス感染症の治療薬もしくは予防薬として臨床使用されているヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤に代わり得る薬剤を医療現場に提供することができる。

Claims (15)

  1. 式（Ｉ）：


    （式中、Dはヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤の５’位部分であり、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ同一または異なって置換基を有していてもよいベンジル基である。）で表される化合物または其の塩。
  2. Ｒ１及びＲ２がそれぞれ置換基としてアルキルまたはハロゲン原子を有していてもよいベンジル基である、請求項１に記載の化合物または其の塩。
  3. アルキルがC1〜C6アルキル基である、請求項２に記載の化合物または其の塩。
  4. アルキルがメチル基またはエチル基である、請求項２に記載の化合物または其の塩。
  5. ハロゲン原子がフッ素原子、塩素原子または臭素原子である、請求項２に記載の化合物または其の塩。
  6. 前記Ｒ１及びＲ２がベンジル基である、請求項１に記載の化合物または其の塩。
  7. Dで示されているヌクレオシド系抗がん剤は、シタラビン、フロクスウリジン、ペントスタチン、フルダラビン、クラドリビン、ゲムシタビン、クロファラビン、ネララビン、トリフルオロチミジン、DFP-10917、コルジセピン、8-クロロアデノシン、RX-3117、トリシリビン、フォロデシン、5-フルオロデオキシシチジン、リバビリンまたはアカデシンである、請求項１に記載の化合物または其の塩。
  8. Dで示されている抗ウィルス剤は、ジドブジン、ラミブジン、スタブジン、アバカビル、エムトリシタビン、ジダノシンまたはスタブジンである、請求項１に記載の化合物または其の塩。
  9. 化合物が、

    である、請求項１に記載の化合物または其の塩。
  10. ヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤をオキシ塩化リンと反応させた後に、置換基を有していてもよいベンジルアルコールと脱ハロゲン化水素剤存在下に反応させることを包含する、もしくは、ヌクレオシド系抗がん剤または抗ウィルス剤を、置換基を有していてもよいハロゲノ燐酸ジベンジルエステル誘導体と脱ハロゲン化水素剤存在下に反応させることを包含する、請求項１の化合物または其の塩の製造方法。
  11. 請求項１ないし請求項９のいずれかの化合物または其の塩を含有する医薬組成物。
  12. がん細胞またはウィルス感染細胞の増殖抑制剤である、請求項１１に記載の医薬組成物。
  13. がんまたはウィルス感染症の予防または治療剤である、請求項１１に記載の医薬組成物。
  14. 請求項１ないし請求項９のいずれかの化合物または其の塩の有効量を哺乳動物に投与することを包含する、哺乳動物におけるがん細胞またはウィルス感染細胞の増殖抑制方法。
  15. 請求項１ないし請求項９のいずれかの化合物または其の塩の有効量を哺乳動物に投与す
    ることを包含する、哺乳動物におけるがんまたはウィルス感染症の予防または治療方法。

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