KR101198571B1 - 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 - Google Patents

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Abstract

포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 단독으로 또는 하나 이상의 항종양제와 조합하여 투여되어 암을 치료하는데 사용될 수 있다.
Figure 112008007555206-pct00299
포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물, 암, 과다증식, 항암 화학요법

Description

포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물{PHOSPHORAMIDATE ALKYLATOR PRODRUG}
본 출원은 여기서 참조로 통합된, 2005년 6월 29일에 출원된 미국 가출원 제60/695,755호의 이익을 주장한다.
본 발명은 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물(phosphoramidate alkylator prodrugs)을 사용하여 암 및 다른 과다증식(hyperproliferative) 질병 상태를 치료하기 위한 조성물 및 방법을 제공한다. 본 발명은 일반적으로 화학, 생물, 분자생물, 약학, 및 의학분야와 관련된다.
항암 화학요법에 사용되는 알킬화제("알킬화기" 또는 "머스터드")는 생리학적 상태하에서 DNA와 같은 생물학적 활성 거대분자를 알킬화할 수 있는 화학물질의 다양한 군을 포함한다(문헌 [Hardman et al., The Pharmacological Basis of Therapeutics, 2001, 1389-1399, McGraw-Hill, New York, USA]을 참조). DNA 알킬화는 알킬화기의 항암 활성에서 중요한 메커니즘인 것으로 가정된다. 화학요법적 알킬화기는 아지리딘 또는 아지리디늄 양이온과 같이 이웃한-헤테로원자를-안정화하는 오늄(onium) 중간체의 형성을 통해, 강한 친전자체로서 작용한다.
암 요법에 사용되는 사이클로포스파미드 및 이포스파미드와 같은 포스포라미데이트 기반 알킬화기는 화학요법적 알킬화기의 중요한 하위군이다. 사이클로포스 파미드 및 이포스파미드는 화학요법제로서 작용하기 위해 각각 간 및 종양 세포 내에서 DNA와 같은 알킬화물 친핵체 부분을 방출하는 활성화된 알킬화기에서 활성화된다. 만약 상기 활성화된 알킬화기가 종양으로부터 방출되면, 건강한 비암성(non-cancerous) 세포의 생체 분자의 DNA 및 포스페이트, 아미노, 설프히드릴, 하이드록실, 카복실 및 이미다조기와 같은 다른 친핵체 부분이 알킬화될 수 있다. 이러한 건강한 세포의 알킬화는 환자에게서 원치않는 독성이라는 결과로 나타난다(상기 Hardman et al. 문헌 참조).
Figure 112008007555206-pct00001
여전히 암 또는 다른 과다증식 질병 상태를 치료하는데 사용될 수 있고, 바람직하게는 정상 세포에 독성이 덜한 새로운 포스포라미데이트 기반 알킬화기에 대한 요구가 남아있다. 본 발명은 아래에서 요약한 바와 같이, 이러한 요구에 부합하며 신규의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물뿐만 아니라 그들을 사용한 치료 방법을 제공한다.
발명의 요약
본 발명의 한 측면에서 저산소성 활성화된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물인 화합물 및 그것의 합성 방법이 제공된다. 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 화학식 Alk-T를 가질 수 있으며, 여기서, Alk는 포스포라미데이트 알킬화기이고, T는 L-Z3이고, 여기서 L은 링커이고 Z3은 생체환원 기이다.
한 측면에서, 본 발명은 하기 화학식(I)의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 또는 그들의 개개의 이성질체 또는 이성질체의 라세믹 또는 비라세믹 혼합물, 동족체(bioisosteres), 약물작용 발생단(pharmacophores), 약학적으로 수용가능한 염, 용매화물, 수화물, 또는 전구 약물을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00002
여기서
Y1은 O, S, NR6, 또는 NSO2R6이고 여기서 각각의 R6는 독립적으로 C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, 아릴, 또는 헤테로아릴이며;
Y2는 O, S, NR6, NCOR6, 또는 NSO2R6이고;
각각의 R1-R5는 독립적으로 수소, 하이드록실, 아미노, C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, C3-C8 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, C1-C6 알콕시, C1-C6 알킬아미노, C1-C6 디알킬아미노, 아릴, 헤테로아릴, C1-C6 아실, C1-C6 헤테로아실, 아로일, 또는 헤테로아로일이거나; 두 개의 R1-R5가 함께 C3-C10 헤테로사이클을 형성하거나; 각각의 R1-R5는 독립적으로 Trigger T이며 여기서 T는 L-Z3이고, L은 -[C(Z1)2-Y3]v-[C(=O)-O]q-[C(Z1)2-Z2-Y4]u-[C(Z1)2]z-[-C(Z1)=C(Z1)]g-Z3 및 -[C(Z1)2-Y3]v-(S(=O)2)q-[C(Z1)2-Z2-Y4]u-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]g-Z3로부터 선택되며; 여기서 각각의 z, v, q, u, 및 g는 독립적으로 0 또는 1이고;
Y3는 S, O, 또는 NR7이며 여기서 각각의 R7은 독립적으로 수소, 하이드록실, C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, C3-C8 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, C1-C6 알콕시, C1-C6 알킬아미노, C1-C6 디알킬아미노, 아릴, 헤테로아릴, C1-C6 아실, C1-C6 헤테로아실, 아로일, 또는 헤테로아로일이며;
Y4는 O, S, 또는 -NR7-C(=O)-O-이고;
각각의 Z1은 독립적으로 수소, 할로겐, C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, 아릴, 헤테로아릴, C3-C8 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, C1-C6 아실, C1-C6 헤테로아실, 아로일, 또는 헤테로아로일이며;
Z2는 C1-C6 알킬렌, C1-C6 헤테로알킬렌,
Figure 112008007555206-pct00003
여기서 각각의 X1은 독립적으로 N 또는 CR8이며, 각각의 R8은 독립적으로 수소, 할로겐, 나이트로, 시아노, CO2H, C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, C1-C6 사이클로알킬, C1-C6 알콕시, C1-C6 알킬아미노, C1-C6 디알킬아미노, 아릴, CON(R7)2, C1-C6 아실, C1-C6 헤테로아실, 아로일, 또는 헤테로아로일이고;
X2는 NR7, S, 또는 O이며;
Z3는 아래의 화학식으로 구성되는 군으로부터 선택된다:
Figure 112008007555206-pct00004
단, 화학식(I)에서는 다음을 조건으로 한다:
(i) 둘 이상의 R1-R5는 2-할로알킬, 2-알킬설포닐록시알킬, 2-헤테로알킬설포닐록시알킬, 2-아릴설포닐록시알킬, 및 2-헤테로알킬설포닐록시알킬로 구성되는 군으로부터 선택되며;
(ii) 하나 이상의 R1-R5는 2-할로알킬, 2-C1-C6 알킬설포닐록시알킬, 2-헤테로알킬설포닐록시알킬, 2-아릴설포닐록시알킬, 및 2-헤테로알킬설포닐록시알킬로 구성되는 군으로부터 선택되며; 하나 이상의 NR2R3 및 NR4R5는
Figure 112008007555206-pct00005
이거나;
(iii) NR2R3 및 NR4R5는 모두 함께
Figure 112008007555206-pct00006
이다.
한 구체예에서, Z3은 산화-환원 반응에서 하나 이상의 전자를 받을 수 있는 생체환원 기이다.
관련된 구체예에서, 본 발명은 저산소하의 세포에서 50 μM 내지 0.01 nm의 IC5O 또는 GI50를 가진 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다. 관련된 구체예에서, 본 발명은 상응하는 정상산소(normoxic) 세포보다 백만 배에 달하고, 10,000배에 달하며, 1000배에 달하는 낮은 저산소성 세포독성을 가진 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다. 관련된 구체예에서, 세포의 세포독성은 항증식(antiproliferation) 에세이 및 저산소 및 정상산소 세포에서 화합물의 상대적인 IC5O값을 사용하여 측정된다. 관련된 구체예에서, 세포의 세포독성은 클론원성(clonogenic) 에세이 및 저산소 및 정상산소 세포에서 화합물의 상대적인 C10, C50, 또는 C90값을 사용하여 측정된다.
다른 관련된 구체예에서, 본 발명은 저산소하의 세포에서 50 μM 내지 0.01 nM의 IC5O값을 가진 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다. 다른 관련된 구체예에서, 본 발명은 저산소 및 정상산소 세포에서 상대적인 IC5O값을 측정하여 상응하는 정상산소 세포에서 5000배에 달하는 낮은 독성인 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다. 다른 관련된 구체예에서, 본 발명은 저산소의 세포에서 50 μM 내지 0.01 nM의 IC5O를 가지며 저산소 및 정상산소 세포에서 상대적인 IC5O값을 측정하여 1000배에 달하는 낮은 독성인 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다.
관련된 구체예에서, 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 0.1 nM 내지 50 μM의 저산소성 세포독성 및 정상산소 및 저산소 세포독성의 비율에 의해 측정되고, 본 출원에서 더욱 자세히 정의되는, 10 내지 100,000의 저산소 세포독성 비율, HCR을 가진다. 관련된 구체예에서, 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 0.1 nM 내지 50 μM의 저산소성 세포독성 및 25 내지 100,000의 HCR을 가진다. 다른 관련된 구체예에서, 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 0.1 nM 내지 5 μM의 저산소성 세포독성 및 50 내지 100,000의 HCR을 가진다.
본 발명의 한 측면에서 암 및 다른 과다증식 질병을 치료하기 위한 신규의 포스포라미데이트 알킬화기를 제공한다.
한 측면에서, 본 발명은 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 및 약학적으로 수용가능한 첨가제, 담체, 또는 희석제를 포함하는 약학적 제형을 제공한다.
한 측면에서, 본 발명은 치료적 유효량의 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 또는 알려진 것을 이러한 요법을 필요로 하는 환자에게 투여하는 것을 포함하는 암 및 다른 과다증식 질병을 치료하기 위한 방법을 제공한다. 한 구체예에서, 치료되는 암은 제 1 라인, 제 2 라인 또는 제 3 라인 요법에 저항하거나 재발하는 암이다. 다른 구체예에서, 치료되는 암은 전이암이다. 다른 구체예에서, 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물, 또는 알려진 것은, 적어도 다른 항암제와 조합하여 투여된다.
도면의 상세한 설명
도 1은 H460 이종이식 마우스 모델에서 종양 성장에 대한 화합물 25(50 mg/kg)의 효과를 도시한 것이다.
도 2는 H460 이종이식 마우스 모델에서 종양 성장에 대한 화합물 25(100 mg/kg)의 효과를 도시한 것이다.
도 3은 H460 이종이식 마우스 모델에서 종양 성장에 대해 CDDP와 조합하여 투여된 화합물 25(150 mg/kg)의 효과를 도시한 것이다.
도 4는 H460 이종이식 마우스 모델에서 종양 성장에 대해 CDDP와 조합하여 투여된 화합물 25의 효과를 도시한 것이다.
도 5, 6 및 7은 이종이식 마우스 모델에서 종양 성장에 대해 젬시타빈(Gemcitabine)과 조합된 화합물 25의 효과를 도시한 것이다.
발명의 상세한 설명
본 발명의 다른 측면 및 구체예의 상세한 설명은 아래에 편성된 바와 같다: 섹션 I은 유용한 정의를 제공하며; 섹션 II는 본 발명의 화합물들 및 그들의 제조 방법을 기재하고; 섹션 III은 본 발명의 화합물을 단독 또는 조합하여 사용하는 치료, 요법, 투여 및 제형의 방법을 기재하며; 섹션 IV는 본 발명의 화합물에 대한 합성 방법의 예들과 생물학적 에세이를 제공한다. 이 상세한 설명은 단지 독자의 편의를 위해 편성된 것이며, 어떠한 섹션에서 공지된 것은 본 발명의 어떠한 측면에 대해서도 적용될 수 있다.
I. 정의
아래의 정의는 독자를 도와주기 위해 제공된다. 다른 정의가 없으면, 여기서 사용된 모든 기술 용어, 표기 및 다른 과학 또는 의학 용어 또는 술어는 화학 및 의학 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 가지는 것으로 의도된다. 일부 예에서, 일반적으로 이해되는 의미를 가진 용어는 명쾌함 및/또는 신속한 참조를 위해 여기서 정의되며, 여기서 이러한 정의의 포함은 반드시 기술분야에서 일반적으로 이해되는 바와 같은 용어의 정의의 대해 실질적으로 다름을 나타내는 것은 아니다.
여기서 사용된 바와 같이, "a" 또는 "an"은 "적어도 하나" 또는 "하나 이상의"를 의미한다.
"알킬"은 접두사에 나타낸 탄소 원자의 수를 가진 선형의 포화된 1가의 탄화수소 라디칼 또는 분지형의 포화된 1가의 탄화수소 라디칼을 의미한다. 이 명세서에서 사용된 바와 같이, 접두사 (C1-Cqq), C1 - qq , 또는 C1-Cqq는 같은 의미이며 여기서 qq는 2-20의 정수이다. 예를 들어, (C1-C8) 알킬, C1 -8 알킬, 또는 C1-C8 알킬은 메틸, 에틸, n-프로필, 2-프로필, n-부틸, 2-부틸, tert-부틸, 펜틸 등을 포함한다. 여기서 각각의 정의(예를 들어, 알킬, 알케닐, 알콕시, 아라알킬옥시)에 대해, 접두사가 알킬 부분에서 주쇄 탄소 원자의 수를 나타내도록 포함되지 않을 경우, 그들의 라디칼 또는 부분은 여섯 이하의 주쇄 탄소 원자를 가질 것이다. (C1-C8) 알킬은 예를 들어, 중수소("D"), 하이드록실, 아미노, 모노 또는 디(C1-C6) 알킬 아미노, 할로, C2-C6 알케닐 에테르, 시아노, 나이트로, 에테닐, 에티닐, C1-C6 알콕시, C1-C6 알킬티오, -COOH, -CONH2, 모노- 또는 디(C1-C6) 알킬카복사미도, -SO2NH2, -OSO2-(C1-C6) 알킬, 모노 또는 디(C1-C6) 알킬설폰아미도, 아릴, 헤테로아릴, 알킬설포닐록시, 헤테로알킬설포닐록시, 아릴설포닐록시 또는 헤테로아릴설포닐록시를 포함하는 치환체들로 더 치환되거나 치환되지 않을 수 있다.
"알케닐"은 접두사에 나타낸 탄소 원자의 수 및 하나 이상의 이중결합이지만 셋을 넘지 않는 이중 결합을 포함하는 선형의 1가의 탄화수소 라디칼 또는 분지형의 1가의 탄화수소 라디칼을 의미한다. 예를 들어, (C2-C6) 알케닐은 에테닐, 프로페닐, 1,3-부타디에닐 등을 포함한다. 알케닐은 예를 들어, 중수소("D"), 하이드록실, 아미노, 모노 또는 디(C1-C6) 알킬 아미노, 할로, C2-C6 알케닐 에테르, 시아노, 나이트로, 에테닐, 에티닐, C1-C6 알콕시, C1-C6 알킬티오, -COOH, -CONH2, 모노- 또는 디(C1-C6) 알킬카복사미도, -SO2NH2, -OSO2-(C1-C6) 알킬, 모노 또는 디(C1-C6) 알킬설폰아미도, 아릴, 헤테로아릴, 알킬 또는 헤테로알킬설포닐록시, 및 아릴 또는 헤테로아릴설포닐록시를 포함하는 치환체들로 더 치환되거나 치환되지 않을 수 있다.
"알킬화기"는 거대 분자상에 친핵체와 함께 친전자성 반응을 통해 거대 분자에 공유 알킬 결합을 형성할 수 있는 반응성 부분을 의미한다. "포스포라미데이트 알킬화기"는 아지리딘 또는 아지리디늄 친전자체가 존재하거나 분자내 고리화 반응에 의해 생성되는 알킬화기를 의미한다.
"알킬렌"은 예를 들어, 중수소("D"), 하이드록실, 아미노, 모노 또는 디(C1-C6) 알킬 아미노, 할로, C2-C6 알케닐 에테르, 시아노, 나이트로, 에테닐, 에티닐, C1-C6 알콕시, C1-C6 알킬티오, -COOH, -CONH2, 모노- 또는 디(C1-C6) 알킬카복사미도, -SO2NH2, -OSO2-(C1-C6) 알킬, 모노 또는 디(C1-C6) 알킬설폰아미도, 아릴, 헤테로아릴, 알킬 또는 헤테로알킬설포닐록시, 및 아릴 또는 헤테로아릴설포닐록시를 포함하는 치환체들로 더 치환되거나 치환되지 않을 수 있는, 1 내지 12개의 탄소 원자를 가진 선형의 포화된 2가의 탄화수소 라디칼 또는 1 내지 12개의 탄소 원자를 가진 분지형의 포화된 2가의 탄화수소 라디칼을 의미한다. 예를 들어 알킬렌은 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 2-메틸-프로필렌, 펜틸렌, 헥실렌 등을 포함한다.
"헤테로알킬렌"은 하나 이상의 헤테로원자(즉, 산소, 황, 질소 및/또는 인)가 알킬렌 이가 라디칼에 존재할 수 있는 경우를 제외하고는 실질적으로 위에서 주어진 알킬렌의 의미를 가진다. 예를 들어, 헤테로알킬렌은 -CH2OCH2O-,- CH2CH2OCH2CH2-, -CH2CH2N(CH3)CH2CH2-, -CH2CH2SCH2CH2- 등을 포함한다.
"아릴"은 중수소("D"), 알킬, 사이클로알킬, 사이클로알킬-알킬, 할로, 나이트로, 시아노, 하이드록실, 알콕시, 아미노, 아실아미노, 모노알킬아미노, 디알킬아미노, 할로알킬, 할로알콕시, 헤테로알킬, COR(여기서 R은 수소, 알킬, 사이클로알킬, 사이클로알킬-알킬, 페닐 또는 페닐알킬), -(CR'R")n-COOR(여기서 n은 0 내지 5의 정수이고, R' 및 R"은 독립적으로 수소 또는 알킬이며, R은 수소, 알킬, 사이클로알킬, 사이클로알킬-알킬, 페닐 또는 페닐알킬이다) 또는 -(CR'R")n-CONRxRy(여기서 n은 0 내지 5의 정수이고, R' 및 R"은 독립적으로 수소 또는 알킬이며, Rx 및 Ry는 독립적으로 수소, 알킬, 사이클로알킬, 사이클로알킬-알킬, 페닐 또는 페닐알킬로부터 선택된다)로부터 선택되는 1 내지 8개의 치환체들, 바람직하게는 1, 2, 3, 4 또는 5개의 치환체들로 독립적으로 치환되는 6 내지 10개의 고리 원자의 1가의 단일 고리 또는 이중 고리 방향족 탄화수소 라디칼을 나타낸다. 한 구체예에서, Rx 및 Ry는 함께 사이클로알킬 또는 헤테로사이클릴이다. 보다 구체적으로 용어 아릴은, 제한되는 것은 아니지만, 페닐, 비페닐, 1-나프틸, 및 2-나프틸 및 그들의 치환된 형태를 포함한다.
"사이클로알킬"은 3 내지 7개의 고리 탄소의 1가의 사이클릭 탄화수소 라디칼을 나타낸다. 사이클로알킬기는 하나 이상의 이중 결합을 가질 수 있으며 알킬, 치환되거나 치환되지 않은 페닐, 또는 -C(O)RZ(여기서 Rz는 수소, 알킬, 할로알킬, 아미노, 모노알킬아미노, 디알킬아미노, 하이드록실, 알콕시, 또는 치환되거나 치환되지 않은 페닐이다)로부터 선택되는 1, 2, 3 또는 4개의 치환체들로 독립적으로 치환되거나 치환되지 않을 수 있다. 보다 구체적으로, 용어 사이클로알킬은, 예를 들어, 사이클로프로필, 사이클로헥실, 사이클로헥세닐, 페닐사이클로헥실, 4-카복시사이클로헥실, 2-카복사미도사이클로헥세닐, 2-디메틸아미노카보닐사이클로헥실 등을 포함한다.
"헤테로알킬"은 시아노, -ORW, -NRxRy, 및 -S(O)PRZ(여기서 p는 0 내지 2의 정수이다)로부터 독립적으로 선택되는 1, 2 또는 3개의 치환체들과 함께 여기서 정의되는 바와 같은 알킬 라디칼을 의미하며, 헤테로알킬 라디칼의 결합 포인트가 헤테로알킬 라디칼의 탄소 원자를 경유하는 것으로 이해된다. Rw는 수소, 알킬, 사이클로알킬, 사이클로알킬-알킬, 아릴, 아랄킬, 알콕시카보닐, 아릴옥시카보닐, 카복사미도, 또는 모노- 또는 디알킬카바모일이다. Rx는 수소, 알킬, 사이클로알킬, 사이클로알킬-알킬, 아릴 또는 아랄킬이다. Ry는 수소, 알킬, 사이클로알킬, 사이클로알킬-알킬, 아릴, 아랄킬, 알콕시카보닐, 아릴옥시카보닐, 카복사미도, 모노- 또는 디알킬카바모일 또는 알킬설포닐이다. Rz는 수소(n은 0으로 규정된다), 알킬, 사이클로알킬, 사이클로알킬-알킬, 아릴, 아랄킬, 아미노, 모노알킬아미노, 디알킬아미노, 또는 하이드록시알킬이다. 대표적인 예들은, 예를 들어, 2-하이드록시에틸, 2,3-디하이드록시프로필, 2-메톡시에틸, 벤질록시메틸, 2-시아노에틸, 및 2-메틸설포닐-에틸을 포함한다. 각각의 상기 Rw, Rx, Ry 및 Rz는 아미노, 할로, 플루오로, 알킬아미노, 디알킬아미노, OH 또는 알콕시에 의해 더 치환될 수 있다. 더구나, 탄소 원자의 수를 나타내는 접두사(예를 들어, C1-C1O)는 시아노, -ORW, -NRxRy 또는 -S(O)PRZ 부분을 제외한 헤테로알킬기의 부분에서 전체 탄소 원자의 수를 나타낸다.
한 구체예에서, Rx 및 Ry는 함께 사이클로알킬 또는 헤테로사이클릴이다.
"헤테로아릴"은 N, O, 또는 S로부터 선택되는 1, 2 또는 3개의 고리 헤테로원자를 포함하고 남은 고리 원자는 C인 하나 이상의 방향족 고리를 가진 5 내지 12개의 고리 원자의 1가의 단일 고리, 이중 고리 또는 삼중 고리 라디칼을 의미하며, 헤테로아릴 라디칼의 결합 포인트가 방향족 고리상이 되는 것으로 이해된다. 헤테로아릴 고리는 알킬, 사이클로알킬, 사이클로알킬-알킬, 할로, 나이트로, 시아노, 하이드록실, 알콕시, 아미노, 아실아미노, 모노알킬아미노, 디알킬아미노, 할로알킬, 할로알콕시, 헤테로알킬, -COR(여기서 R은 수소, 알킬, 페닐 또는 페닐알킬, -(CR'R")n-COOR(여기서 n은 0 내지 5의 정수이고, R' 및 R"은 독립적으로 수소 또는 알킬이며, R은 수소, 알킬, 사이클로알킬, 사이클로알킬-알킬, 페닐 또는 페닐알킬이다), 또는 -(CR'R")n-CONRxRy(여기서 n은 0 내지 5의 정수이고, R' 및 R"은 독립적으로 수소 또는 알킬이며, Rx 및 Ry는 독립적으로 각각의 다른, 수소, 알킬, 사이클로알킬, 사이클로알킬-알킬, 페닐 또는 페닐알킬이다)로부터 선택되는 1 내지 8개의 치환체들, 바람직하게는 1, 2, 3 또는 4개의 치환체들로 독립적으로 치환되거나 치환되지 않는다. 한 구체예에서, Rx 및 Ry는 함께 사이클로알킬 또는 헤테로사이클릴이다. 보다 구체적으로 용어 헤테로아릴은, 제한되는 것은 아니지만, 피리딜, 푸라닐, 티에닐, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 트리아졸릴, 이미다졸릴, 이속사졸릴, 피롤릴, 피라졸릴, 피리다지닐, 피리미디닐, 벤조산푸라닐, 테트라히드로벤조산푸라닐, 이소벤조산푸라닐, 벤조산티아졸릴, 벤조산이소티아졸릴, 벤조산트리아졸릴, 인돌릴, 이소인돌릴, 벤즈옥사졸릴, 퀴놀릴, 테트라히드로퀴놀리닐, 이소퀴놀릴, 벤즈이미다졸릴, 벤즈이속사졸릴 또는 벤조산티에닐, 인다졸릴, 피롤로피리미디닐, 인돌리지닐, 피라졸로피리디닐, 트리아졸로피리디닐, 피라졸로피리미디닐, 트리아졸로피리미디닐, 피롤로트리아지닐, 피라졸로트리아지닐, 트리아졸로트리아지닐, 피라졸로테트라지닐, 헥사아자-인데닐, 및 헵타아자-인데닐 및 그들의 유도체를 포함한다. 다른 지시가 없으면, 고리 내에서 헤테로 원자의 배열은 구성하는 고리 원자의 결합 특징에 의해 허용되는 배열이 될 수 있다.
"헤테로사이클릴" 또는 "사이클로헤테로알킬"은 1 내지 4개의 고리 원자가 O, NR(여기서 R은 수소, 알킬, 사이클로알킬, 사이클로알킬-알킬, 페닐 또는 페닐알킬이다), P(=O)ORW, 또는 S(O)P(여기서 p는 0 내지 2의 정수이다)로부터 선택되는 헤테로원자이고, 남은 고리 원자는 C인, 3 내지 8개 고리 원자의 포화된 또는 불포화된 비방향족 사이클릭 라디칼을 의미하며, 여기서 1 또는 2개의 C 원자는 카보닐기에 의해 치환되거나 치환되지 않을 수 있다. 헤테로사이클릴 고리는 알킬, 아릴, 아릴알킬, 헤테로아릴, 헤테로아릴알킬, 사이클로알킬, 사이클로알킬-알킬, 할로, 나이트로, 시아노, 하이드록실, 알콕시, 아미노, 모노알킬아미노, 디알킬아미노, 할로알킬, 할로알콕시, -COR(여기서 R은 수소, 알킬, 사이클로알킬, 사이클로알킬-알킬, 페닐 또는 페닐알킬이다), -(CR'R")n-COOR(여기서 n은 0 내지 5의 정수이고, R' 및 R"은 독립적으로 수소 또는 알킬이며, R은 수소, 알킬, 사이클로알킬, 사이클로알킬-알킬, 페닐 또는 페닐알킬이다), 또는 -(CR'R")n-CONRxRy(여기서 n은 0 내지 5의 정수이고, R' 및 R"은 독립적으로 수소 또는 알킬이며, Rx 및 Ry는 독립적으로 각각의 다른, 수소, 알킬, 사이클로알킬, 사이클로알킬-알킬, 페닐 또는 페닐알킬이다)로부터 선택되는 1, 2, 3 또는 4개의 치환체들로 독립적으로 치환되거나 치환되지 않을 수 있다. 보다 구체적으로 용어 헤테로사이클릴은, 제한되는 것은 아니지만, 피리딜, 테트라히드로피라닐, N-메틸피페리딘-3-일, N-메틸피롤리딘-3-일, 2-피롤리돈-1-일, 푸릴, 퀴놀릴, 티에닐, 벤조산티에닐, 피롤리디닐, 피페리디닐, 모폴리닐, 피롤리디닐, 테트라히드로 푸라닐, 테트라히드로티오푸라닐, 1,1-디옥소-헥사히드로-lΔ6-티오피란-4-일, 테트라히드로이미다조[4,5-c]피리디닐, 이미다졸리닐, 피페라지닐 및 피페리디-2-온리 및 그들의 유도체를 포함한다. 탄소 원자의 수를 나타내는 접두사(예를 들어, C3-C1O)는 헤테로원자의 수를 제외한 사이클로헤테로알킬 또는 헤테로사이클릴기의 부분에서 전체 탄소 원자의 수를 나타낸다.
"C1-C6 아실"은 -CO-(C1-C6 알킬)을 의미하며, 여기서 용어 알킬은 이전에 정의한 바와 같다.
"C1-C6 헤테로아실" -CO-(C1-C6 헤테로알킬)을 의미하며, 여기서 용어 헤테로알킬은 이전에 정의한 바와 같다.
"아로일"은 -CO-아릴을 의미하며, 여기서 용어 아릴은 이전에 정의한 바와 같다.
"헤테로아로일"은 -CO-헤테로아릴을 의미하며, 여기서 용어 헤테로아릴은 이전에 정의한 바와 같다.
"Rsul설포닐록시"는 알킬설포닐록시, 헤테로알킬설포닐록시, 사이클로알킬설포닐록시, 헤테로사이클릴설포닐록시, 아릴설포닐록시 및 헤테로아릴설포닐록시를 포함하는 Rsul-S(=O)2-O-를 의미하며, 여기서 Rsul은 각각 알킬, 헤테로알킬, 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, 아릴 및 헤테로아릴이고, 여기서 알킬, 헤테로알킬, 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, 아릴 및 헤테로아릴은 이전에 정의한 바와 같다. 알킬설포닐록시의 예들은 Me-S(=O)2-O-, Et-S(=O)2-O-, CF3-S(=O)2-O- 등을 포함하고, 아릴설포닐록시의 예들은
Figure 112008007555206-pct00007
등을 포함한다.
알킬설포닐록시, 헤테로알킬설포닐록시, 사이클로알킬설포닐록시, 헤테로사이클릴설포닐록시, 아릴설포닐록시, 및 헤테로아릴설포닐록시기들은 포스포라미데이트 알킬화기에서 이탈기가 될 수 있고 DNA 또는 RNA와 같은 핵산, 및 단백질의 이미다졸, 카복실레이트, 또는 티올에 의해 세포 내에서 대신될 수 있으며, 이는 알킬화 및 세포 사멸을 일으킨다. 핵산, 단백질 또는 물과 함께 다양한 Rsul설포닐록시기의 반응 속도는 예를 들어 Rsul부분의 전자를 끄는 성질 및 입체적 크기에 의존하여 조절될 수 있고 특히 정상세포에 대해 일반적인 종양 및 저산소 영역의 종양에 대해 더 독성이 있는 포스포라미데이트 알킬화기 및 그것의 전구 약물을 제공할 수 있다.
"치환체"는 상술한 각각의 기의 정의에서 특별히 기술한 치환체와 함께,아래로부터 선택되는 것들을 의미한다: 중수소, -할로겐, -OR', -NR'R", -SR', -SiR'R"R'", -OC(O)R', -C(O)R', -CO2R', -CONR'R", -OC(O)NR'R", -NR"C(O)R', -NR'-C(O)NR"R'", -NR"C(O)2R', -NH-C(NH2)=NH, -NR'C(NH2)=NH, -NH-C(NH2)=NR', -S(O)R', -S(O)2R', -S(O)2NR'R", -NR'S(O)2R", -CN 및 -NO2, -R', -N3, 퍼플루오로(C1-C4) 알콕시, 및 퍼플루오로(C1-C4) 알킬, 수의 범위는 0 내지 라디칼상에서 전체의 열린 원자가수이고; 여기서 R', R" 및 R'"은 독립적으로 수소, C1 -8 알킬, C3 -6 사이클로알킬, C2 -8 알케닐, C2 -8 알키닐, 치환되지 않은 아릴 및 헤테로아릴, (치환되지 않은 아릴)-C1 -4 알킬, 및 치환되지 않은 아릴옥시-C1-4 알킬, 1-3 할로겐으로 치환된 아릴, 치환되지 않은 C1 -8 알킬, C1 -8 알콕시 또는 C1 -8 티오알콕시기, 또는 치환되지 않은 아릴-C1 -4 알킬기로부터 선택된다. R' 및 R"이 같은 질소 원자에 결합될 때, 그들은 질소 원자와 화합하여 3-, 4-, 5-, 6-, 또는 7-원 고리를 형성할 수 있다. 예를 들어, -NR'R"은 1-피롤리디닐 및 4-모폴리닐을 포함하는 것을 의미한다. 다른 적당한 치환체는 1-4 탄소 원자로 구속되는 알킬렌에 의해 고리 원자로 결합되는 각각의 상기 아릴 치환체를 포함한다. 아릴 또는 헤테로아릴 고리의 인접한 원자 상의 두 개의 치환체들은 선택적으로 화학식 -T2-C(O)-(CH2)q-U3-의 치환체로 대체될 수 있고, 여기서 T2 및 U3은 독립적으로 -NH-, -O-, -CH2- 또는 단일결합이며, q는 0 내지 2의 정수이다. 대안적으로, 아릴 또는 헤테로아릴 고리의 인접한 원자 상의 두 개의 치환체들은 선택적으로 화학식 -A-(CH2)rB-의 치환체로 대체될 수 있고, 여기서 A 및 B는 독립적으로 -CH2-, -O-, -NH-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, -S(O)2NR'- 또는 단일결합이며 r은 1 내지 3의 정수이다. 형성되는 새로운 고리의 한 단일결합은 선택적으로 이중결합으로 대체될 수 있다. 대안적으로, 아릴 또는 헤테로아릴 고리의 인접한 원자 상의 두 개의 치환체들은 선택적으로 화학식 -(CH2)s-X5-(CH2)t-의 치환체로 대체될 수 있고, 여기서 s 및 t는 독립적으로 0 내지 3의 정수이며, X5는 -O-, -NR'-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, 또는 -S(O)2NR'-이다. -NR'- 및 -S(O)2NR'-에서 치환체 R'은 수소 또는 치환되지 않은 C1 -6 알킬로부터 선택된다.
본 발명의 어떤 화합물은 비대칭 탄소 원자(광학 중심) 또는 이중 결합을 가진다; 라세메이트, 부분입체이성질체, 기하이성질체, 위치이성질체(regioisomer) 및 개개의 이성질체(예를 들어, 분리된 광학이성질체)는 모두 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다. 본 발명의 화합물은 또한 이러한 화합물을 구성하는 하나 이상의 원자에서 원자 동위체의 인위적인 비율을 포함할 수 있다. 예를 들어, 화합물은 예를 들어 삼중수소(3H), 요오드-125(125I) 또는 탄소-14(14C)와 같은 방사성 동위원소로 방사성 표지될 수 있다. 본 발명의 화합물의 모든 동위원소의 변화는, 방사성이든 아니든, 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.
용어 "약학적으로 수용가능한 염"은 여기서 기재된 화합물에서 발견되는 특별한 치환체에 의존하여 상대적으로 비독성 산 또는 염기로 제조되는 활성 화합물의 염을 포함하는 것으로 의미된다. 본 발명의 화합물이 상대적으로 산성인 기능기를 포함하는 경우, 순수하거나 비활성 용매에서 충분한 양의 바람직한 염기와 중성 형태의 상기 화합물의 접촉에 의해 염기 첨가 염이 얻어질 수 있다. 약학적으로 수용가능한 무기 염기로부터 유도되는 염의 예들은 알루미늄, 암모늄, 칼슘, 구리, 철(II), 철(I), 리튬, 마그네슘, 망간, 망간(II), 포타슘, 소듐, 아연 등을 포함한다. 약학적으로 수용가능한 유기 염기로부터 유도되는 염들은 아르기닌, 베타인, 카페인, 콜린, N,N'-디벤질에틸렌디아민, 디에틸아민, 2-디에틸아미노에탄올, 2-디메틸아미노에탄올, 에탄올아민, 에틸렌디아민, N-에틸모포린, N-에틸피페리딘, 글루카민, 글루코사민, 히스티딘, 하이드라바민, 이소프로필아민, 라이신, 메틸글루카민, 모포린, 피페라진, 피페라딘, 폴리아민 수지, 프로케인, 푸린, 테오브로민, 트리에틸아민, 트리메틸아민, 트리프로필아민, 트로메타민 등과 같은 치환된 아민, 사이클릭 아민, 자연적으로 생성된 아민 등을 포함하는 1차, 2차 및 3차 아민의 염들을 포함한다. 본 발명의 화합물들이 상대적으로 염기 기능기들을 포함할 때, 순수하거나 비활성 용매에서 충분한 양의 바람직한 산과 중성 형태의 상기 화합물의 접촉에 의해 산 첨가 염들이 얻어질 수 있다. 약학적으로 수용가능한 산 첨가 염의 예들은 염산, 브롬산, 질산, 탄산, 일수소탄산, 인산, 일수소인산, 이수소인산, 황산, 일수소황산, 요오드산, 또는 인산 등과 같은 무기산으로부터 유도되는 것들뿐만 아니라, 아세트산, 프로피온산, 이소부틸산, 말론산, 벤조산산, 숙신산, 수베린(suberic)산, 푸말산, 만델린산, 프탈산, 벤젠설폰산, p-톨릴설폰산, 시트르산, 타타르산, 메탄설폰산 등과 같은 상대적으로 비독성 유기산으로부터 유도되는 염들을 포함한다. 또한 아르기네이트 등과 같은 아미노산 염 및 글루쿠로닉 또는 갈락투노릭 산 등(예를 들어, 문헌 [Berge, S.M., et al, "Pharmaceutical Salts", Journal of Pharmaceutical Science, 1977, 66, 1-19] 참조)과 같은 유기산 염을 포함한다. 어떤 특별한 본 발명의 화합물은 상기 화합물을 염기 또는 산 첨가 염들로 변환하도록 하는 염기성 및 산성 기능기들을 모두 포함한다.
화합물의 중성 형태는 염기 또는 산과 염을 접촉하고 전형적인 방법으로 모 화합물을 분리하는 것에 의해 재생될 수 있다. 화합물의 본래 형태는 극성 용매에서의 용해도와 같이 어떤 물리적 성질에서 다양한 염 형태와 다르지만, 다른 점에서 염들은 본 발명의 목적을 위한 화합물의 본래 형태와 동일하다.
어떤 본 발명의 화합물은 비용매화물 형태뿐만 아니라 수화물 형태를 포함하는 용매화물로 존재할 수 있다. 일반적으로, 용매화물 형태는 비용매화물 형태와 동일하며, 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 의도된다. 어떤 본 발명의 화합물은 다중의 결정형 또는 무정형으로 존재할 수 있다. 일반적으로, 모든 물리적 형태는 본 발명에 의해 계획된 용도에 대해 동일하고 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 의도된다.
여기서 사용된 바와 같이, "글루코오스 유사체"는 모노-, 디- 및 트리-당류를 포함한다. 글루코오스 유사체는 글루코사민, N-아세틸-글루코사민; 프락토오스; 만노오스 및 만노오스 유도체; 2-데옥시글루코오스(2-DG), N-아세틸-2-아미노-2-데옥시글루코오스, 3-아미노-3-데옥시-글루코오스, 2-아미노-2-데옥시-글루코오스를 포함하지만 이에 제한되는 것은 아닌 글루코오스 및 글루코오스 유도체; 및 D-2-데옥시-D-갈락토오스, D-4-아미노-4-데옥시-갈락토오스 및 D-2-아미노-2-데옥시-갈락토오스를 포함하지만 이에 제한되는 것은 아닌 갈락토오스 및 갈락토오스 유도체를 포함하는 당류를 포함한다. 따라서, 글루코오스 유사체는 글루코오스 또는 유도체, 예를 들어, 그들의 에피머(epimer)인 DG 및 글루코사민과 다를 수 있다. 또한, 글루코오스 유사체는 이전의 어떤 화합물의 플루오르화된 유도체가 될 수 있다. 더구나, 이전의 어떤 화합물의 고리 내부의 산소는 S, 설폰 등으로 구성되는 군으로부터 선택되는 동족체(isostere)로 치환될 수 있다. 예를 들어, 글루코오스 유사체는 5-티오-D-글루코오스 또는 그것의 유도체가 될 수 있다.
물결선 "
Figure 112008007555206-pct00008
" 은 다른 것에 대한 기(group) 또는 부분(moiety)의 결합 자리를 의미한다. 예를 들어,
Figure 112008007555206-pct00009
는 모두 티오기가 다른 기 또는 부분에 결합하는 자리를 나타낸다.
용어 CO, C(O), C(=O), -CO-는 여기서 교환하여 사용된다. 용어 CO2 및 COO는 여기서 교환하여 사용된다. 용어 SO2, S(O)2는 여기서 교환하여 사용된다. 용어 SO 및 S(=O)는 여기서 교환하여 사용된다. 용어 PO 및 P(=O)는 여기서 교환하여 사용된다.
여기서 사용된 바와 같이, 분자, 기, 또는 원자와 같은 화학적 부분의 "생물학적 동족체"는 유사한 크기 및 전자쌍 또는 쌍들의 공간 배치를 가진 다른 화학적 부분을 의미한다. 동족체 및 생물학적 동족체론은 유사한 크기, 모양 및 전자밀도를 가진 화합물은 유사한 생물학적 활성을 가진다는 전제에 근거하여 화합물의 생물학적 활성을 예측하는 도구로 잘 알려져 있다. 공지된 생물학적 동족체 대체물들은, 예를 들어, 교환할 수 있는 -F, -OH, -NH2, -Cl, 및 -CH3; 교환할 수 있는 -Br 및 -i-C3H7; 교환할 수 있는 -I 및 -t-C4H9; 교환할 수 있는 -O-, -S-, -NH-, -CH2, 및 -Se-; 교환할 수 있는 -N=, -CH=, 및 -P=(사이클릭 또는 비사이클릭 부분에서); 교환할 수 있는 페닐 및 피리딜기; 교환할 수 있는 -C=C- 및 -S-(예를 들어, 벤젠 및 티오펜); 불포화된 탄소(Rar-C(=Rar)-Rar)에 대해 교환할 수 있는 방향족 질소(Rar-N(Rar)-Rar); 및 교환할 수 있는 -CO-, -SO-, 및 -SO2-를 포함한다. 이러한 예들은 생물학적 동족체 동등물의 범위를 제한하지 않으며, 당해 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 당업계에 공지된 다른 생물학적 동족체 대체물을 동일시할 수 있다. 예를 들어, 문헌[Patani et al., 1996, Chem . Rev. 96:3147-76]; 및 문헌[Burger, 1991, A Prog . Drug Res. 37:287-371]을 참조하라.
결합 능력 또는 공지의 분자의 기능의 논리적인 양적 예측은 분자에서 적은 수의 원자 또는 기능기의 공간 배열에 근거하여 될 수 있다. 여기서 사용된 바와 같이, 이러한 배열은 "약물작용 발생단"으로 호칭되며, 분자 내에서 한 때 약물작용 발생단 또는 약물작용 발생단들로 확인되었던 정보는 동일하거나 유사한 약물작용 발생단을 포함하는 다른 분자를 확인하는데 사용될 수 있다. 본 출원에 기재된 구조적 정보가 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 및 포스포라미데이트 알킬화기의 약물작용 발생단을 확인하는 것과 같은 이러한 방법은 의약 화학 업계에서 통상적인 지식을 가진자에게 공지되어 있다. 약물작용 발생단 관련 조사를 수행하는데 유용한 프로그램의 예는 케미컬 컴퓨팅 그룹(Chemical Computing Group; http://www.chemcomp.com/fdept/prodinfo.htm 참조)으로부터의 프로그램 3D 약물작용 발생단 조사이다.
"선택적" 또는 "선택적으로"는 필수적인 아니지만 그 후에 기재된 사건 또는 사정이 일어날 수 있으며, 상기 기재가 사건 또는 사정이 일어나는 사례와 일어나지 않는 사례를 포함하는 것을 의미한다. 예를 들어, "선택적으로 알킬기로 모노- 또는 디-치환된 헤테로사이클로기"는 알킬이 필수적인 것은 아니지만 존재할 수 있으며, 상기 기재는 헤테로사이클로기가 알킬기로 모노- 또는 디-치환된 경우 및 헤테로사이클로기가 알킬기로 치환되지 않은 경우를 포함하는 것을 의미한다.
치환체 또는 변수의 조합은 이러한 조합이 안정하거나 화학적으로 실행가능한 화합물의 결과가 되는 경우에만 허용된다. 안정하거나 화학적으로 실행가능한 화합물이란 4℃ 이하의 온도에서, 수분 또는 다른 화학적으로 반응성인 조건 없이, 적어도 일주일 간 보관시 실질적으로 변화하지 않는 것이다.
여기서 사용된 바와 같이, "전구 약물"은 투여 후 대사되거나 그렇지 않으면 적어도 하나의 생물학적 성질에 대해 스스로보다 상대적으로 활성이거나 더욱 활성으로 변하는 화합물을 의미한다. 전구 약물을 제조하기 위해, 약학적으로 활성인 화합물(또는 적당한 그것의 전구체)은 변경된 형태가 덜 활성이거나 비활성으로 화학적으로 변경되지만, 화합물의 약학적 활성 형태가 대사 또는 다른 생물학적 공정에 의해 생성되는 어떤 생물학적 조건하에서 화학적 변경은 효과적으로 되돌아갈 수 있다. 전구 약물은 상대적으로 약물에 비해 예를 들어, 변경된 대사 안정성 또는 특성의 운송, 낮은 부작용 또는 낮은 독성, 또는 개선된 맛을 가질 수 있다(문헌 Nogrady, 1985, Medicinal Chemistry A Biochemical Approach, Oxford University Press, New York, pages 388-392] 참조). 전구 약물은 또한 약물은 아니지만 어떤 생물학적 조건하에서 활성화되어 약학적 활성 화합물을 생성하는 화합물을 사용하여 제조될 수 있다. 여기서 사용된 바와 같이 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 활성화되어 활성 포스포라미데이트 알킬화기를 배출하는 전구 약물이다.
여기서 사용된 바와 같이, "세포독성제"는 세포상에서 독성 효과를 생성하는 약제 또는 화합물이다. 여기서 사용된 바와 같이, "세포증식 억제제"는 세포성 성장 및 분화를 방해하거나 억제하는 약제이다.
여기서 사용된 바와 같이 "저산소 세포"는 예를 들어, 저산소 종양 영역에서와 같은 생체 조건 또는 시험관 내의 저산소 환경에서 존재하는 세포이다. 여기서 사용된 바와 같이 "정상산소 세포"는 생체 조건 또는 시험관 내의 정상산소 환경에서 존재하는 세포이다. 여기서 사용된 바와 같이 화합물 또는 약제의 "저산소성 세포독성"은 저산소 세포 상에서 그것의 세포독성이다. 여기서 사용된 바와 같이 화합물 또는 약제의 "정상산소 세포독성" 정상산소 세포 상에서 그것의 세포독성이다.
여기서 사용된 바와 같이, "생체환원 기"는 산화-환원 반응에서 전자를 받는 기를 나타낸다. 생체환원 기는 (1) 환원될 수 있는, 즉, 전자, 수소, 및/또는 하이드라이드 이온을 받을 수 있는 기이고; (2) 생체 조건 및/또는 시험관 내에서 환원될 수 있으며; (3) 저산소하의 생체 조건 및/또는 시험관 내에서 환원될 수 있고; (4) 생체 조건 및/또는 시험관 내에서 DT-디아포라제(diaphorase), 티올, 또는 광화학 또는 전기화학적 수단에 의해 환원될 수 있거나; (5) 효소 가수분해, 대사 등과 같은 생물학적 공정에 의해 제거되고/되거나 분열될 수 있는 기이다.
예를 들어, 아래에서 자세히 기술한 바와 같이, 한 생체환원 기는 다양한 기로 치환될 수 있는 나이트로이미다졸이다. 다른 생체환원 기의 예들은, 제한되는 것은 아니지만, 전자가 부족한 나이트로벤젠, 전자가 부족한 나이트로벤조산 아미드, 나이트로아졸, 나이트로이미다졸, 나이트로티오펜, 나이트로티아졸, 나이트로옥사졸, 나이트로푸란, 및 나이트로피롤에 기반한 기를 포함하며, 여기서 각각의 계열의 부분들은 치환되거나 치환되지 않을 수 있고, 생체환원 기에 대한 산화 환원 반응 전위는 상기 기가 종양의 저산소 조건에서, DT-디아포라제, 및/또는 티올에 의해 환원을 수행할 수 있는 범위 내에 있다. 당해 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 범위 내에 있는 산화 환원 반응 전위를 가지는 생체환원 기를 생성하기 위해 이것들 및 다른 생체환원 기를 어떻게 치환하는지에 대해 여기서 기재된 명세서를 고려하여 이해할 것이다.
일반적으로, 당해 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 전자 끄는 기, 전자 주는 기, 또는 상기 기들의 조합을 포함하도록 기를 변경하는 것에 의해 생체환원 기의 산화 환원 반응 전위를 "조정"할 수 있다. 예를 들어, 나이트로티오펜, 나이트로푸란, 및 나이트로티아졸기는 바람직한 산화 환원 반응 전위를 달성하기 위해 메틸, 메톡시, 또는 아민기를 포함하지만 제한되는 것은 아닌 하나 이상의 전자 주는 기로 치환될 수 있다. 다른 예에서, 나이트로피롤 부분은 바람직한 산화 환원 반응 전위를 달성하기 위해 시아노, 카복사미드, -CF3, 및 설폰아미드기를 포함하지만 제한되는 것은 아닌 전자 끄는 기로 치환될 수 있다. 이 목적을 위해, 강한 전자 끄는 기, 예를 들어 시아노, 설폰, 설폰아미드, 카복사미드, 또는 -CF3 및 약한 전자 끄는 기, 예를 들어 -CH2-할로겐(여기서 할로겐은 -F, -Cl, 또는 -Br)이 사용될 수 있다.
여기서 사용된 바와 같이, "항종양성 약제", "항종양제", 또는 "항암제"는 암의 치료에 사용되는 모든 약제를 나타낸다. 이러한 약제는 단독으로 또는 다른 화합물과 조합하여 사용될 수 있으며, 신생물(neoplasm), 종양 또는 암과 관련된 임상 증상 또는 진단 표지자의 경감의 상태를 완화, 감소, 개선, 금지, 또는 그대로 두거나 유지할 수 있다. 항종양성 약제는, 제한되는 것은 아니지만, 항혈관형성제, 알킬화제 또는 알킬화기, 항대사물, 어떤 천연물, 백금 착물, 안트라센디온(anthracenediones), 치환된 우레아, 메틸히드라진 유도체, 부신피질 억제제, 어떤 호르몬 및 길항제, 항암 다당류, 화학적보호제(chemoprotectants), 및 어떤 허브 또는 다른 식물 추출물을 포함한다.
여기서 사용된 바와 같이, "암"은 고체 종양, 림프종, 및 백혈병과 같은 비고체 암의 형태를 얻을 수 있는 비정상 세포의 조절 불가능한 성장 및 확산에 의해 발생하는 100개 이상의 질병 중 하나를 나타낸다.
여기서 사용된 바와 같이, "악성 암"은 성장 및 위치의 조절 모두를 상실한, 전이 능력을 가진 암세포 또는 암을 나타낸다.
여기서 사용된 바와 같이, "신생물"(종양) 또는 "종양"은 비정상의 새로운 세포 또는 조직 성장을 나타내며, 양성 또는 악성일 수 있다.
여기서 사용된 바와 같이, 조건 또는 환자의 "치료"는 임상 결과를 포함하여, 유리한 또는 바람직한 결과를 얻기 위한 과정을 수행하는 것을 나타낸다. 본 발명의 목적을 위해, 유리한 또는 바람직한 결과는, 제한되는 것은 아니지만, 암 또는 다른 과다증식 질병 조건의 하나 이상의 증상의 완화 또는 개선, 질병의 크기의 감소, 질병 진행의 유예 또는 지연, 질병 상태의 개선, 경감 또는 안정화, 및 아래에 기재한 다른 유리한 결과이다
여기서 사용된 바와 같이, 증상 또는 증상들의 "환원"(및 이 문장의 문법적 동등물)은 증상(들)의 격렬함 또는 횟수의 감소, 또는 증상(들)의 제거를 의미한다.
여기서 사용된 바와 같이, 개체에 대한 약물의 "투여함" 또는 "투여"(및 이 문장의 문법적 동등물)는 자가 투여를 포함하는 직접 투여, 및 약물의 처방 행위를 포함하는 간접 투여를 포함한다. 예를 들어, 여기서 사용된 바와 같이, 약물의 자가 투여를 환자에게 지시하고/하거나 환자에게 약물에 관한 처방전을 제공하는 의사는 환자에게 약물을 투여하는 것이다.
여기서 사용된 바와 같이, 약물의 "치료적 유효량"은 암을 가진 개체에 투여할 때, 예를 들어, 개체에서 암의 하나 이상의 징후의 완화, 개선, 경감 또는 제거와 같은 의도된 치료 효과를 가지는 약물의 양이다. 최대 치료 효과는 반드시 1회 복용량의 투여에 의해 일어나지 않으며, 일련의 복용량들의 투여 이후에만 일어날 수 있다. 따라서, 치료적 유효량은 하나 이상의 투여에 있어서 투여될 수 있다.
여기서 사용된 바와 같이, 약물의 "예방적 유효량"은 개체에 투여할 때, 예를 들어, 질병 또는 증상의 발병(또는 재발)의 방지 또는 유예, 또는 질병 또는 증상의 발병(또는 재발)의 가능성 감소와 같은 의도된 치료 효과를 가지는 약물의 양이다. 최대 예방 효과는 반드시 1회 복용량의 투여에 의해 일어나지 않으며, 일련의 복용량들의 투여 이후에만 일어날 수 있다. 따라서, 예방적 유효량은 하나 이상의 투여에 있어서 투여될 수 있다.
여기서 사용된 바와 같이, "제 2 라인" 요법은 1차 화학요법 처방 계획 또는 "제 1 라인" 화학요법에 반응하지 않는 암의 치료를 위해 제공되는 요법을 나타낸다. "제 3 라인" 요법은 최초 치료인 제 1 라인 요법, 및 이후의 치료인 제 2 라인 요법 모두가 작용하지 않거나, 작용이 중단되었다고 칭해질 때, 암의 치료를 위해 제공되는 요법을 나타낸다.
여기서 사용된 바와 같이 "LogP"는 옥탄올 및 물 사이에서의 물질의 분배를 기반으로 결정되는 물질의 지용성의 척도를 의미한다.
IIa . 화합물
포스포라미데이트 알킬화기-기반 요법을 포함하는 대부분의 약물-매개 암 요법은, 분열되는 세포 약물 표적화, 예를 들어, 그들의 복제된 DNA, 미소관, 및 다양한 성장 인자 및 성장 인자 수용체에 대해 선택적인 세포독성제라 불리는 독극물에 의존한다. 이러한 약물들은, 암세포가 일반적으로 정상세포보다 자주 분열하기 때문에 효과적이다. 그러나, 이러한 약물들은 대부분 환자로부터 모든 암세포를 확실히 죽이지 못한다. 한 이유는 암세포가 변이하고 약물 저항성이 진화할 수 있다는 점이다. 다른 이유는 모든 암세포가 정상세포보다 자주 분열하지 않으며, 심지어 정상세포처럼 세포독성제에 반응하지 않는 천천히 분열하는 암세포가 존재할 수 있다는 점이다.
혈관이 별로 분포되지 않은 고체 종양에 존재하는 일부 암세포는, 세포 분열을 위한 에너지가 생성될 수 없으며, 천천히 분열한다. 종양이 성장하면서, 혈액 공급, 그 결과로서, 새로운 혈관계의 성장이 필수적이다. 종양 혈관 내부 및 심지어 간헐성 차단 대상인 혈관 영역의 중요한 영역을 놔두고 종양 성장을 지속시키는 새로운 혈관계는 자주 혼란에 빠진다. 이러한 종양의 혈관 내부 및 차단되는 영역은 저산소(상응하는 정상세포보다 낮은 산소 농도 또는 낮은 산소 분압을 가짐)가 되며, 그들 내의 세포는 느린 분열 속도를 나타낸다. 따라서, 단지 10 퍼센트의 고체 종양의 중간 산소(median oxygen) 농도는 정상 범위의 40 내지 60 mm Hg에서 떨어지고, 50 퍼센트의 고체 종양은 10 mm Hg 미만의 중간 산소 농도를 나타낸다.
종양의 저산소 영역은 전이 및 요법에 대한 암세포 저항의 중요한 원인을 나타낸다(예를 들어, 문헌 [De Jaeger et al, Br J Cancer. 2001, 84(9):1280-5] 및 문헌 [Rofstad et al, Br J Cancer. 1999, 80(11):1697-707]참조). 그래서, 낮은 종양 산소 레벨은 요법에 대한 낮은 반응성, 증가되는 전이, 및 낮은 생존율과 연관되는 사실은 놀랍지 않다. 사이클로포스파미드 및 이포스파미드의 활성화 메커니즘 및 작용은 어떻게 이러한 약제들이 저산소 영역의 종양을 특별히 표적화하여 죽이는 것이 어렵지 않을 수 있는지를 예시할 수 있다.
사이클로포스파미드 및 이포스파미드는 모두 전구 약물이며 포스포라미데이트 알킬화기, 각각 알킬화물 1(사이클로포스파미드 머스터드) 및 2(이포스파미드 머스터드)인 활성 포스포라미데이트 알킬화기(아래 참조)를 얻기 위해 간에서 중간체를 통해 산성화되어 활성화될 수 있다. 활성 천연 헤미아세탈 1 및 2는, 많은 분의 반감기를 가질 수 있으며 세포의 내부 및 외부에서 투과될 수 있다. 대조적으로, 음이온 알킬화기 1 및 2는 세포막 투과성이 훨씬 낮으며 한 때 세포 외부에 형성되어 세포성 DNA 알킬화에 의해 세포를 비효율적으로 죽인다.
포스포라미데이트 알킬화기가 종양에 도달하면, 그들은 일반적으로 빨리 성장하는, 혈관 분포가 잘된, 정상산소인, 종양의 외부 영역에서 세포를 죽인다. 그러나, 이러한 포스포라미데이트 알킬화기는 효율적으로 혈관 분포가 덜된, 느린 성장인, 점진적 저산소 내부 종양 영역으로 침투하고 그곳의 종양 세포를 죽이지 않는다. 이러한 활성 알킬화기는 종양에 이르기 전에, 건강한 세포와 반응하며 독성 및/또는 세포 사멸이란 결과를 낳는다.
Figure 112008007555206-pct00010
저산소 종양이 치료하기 어렵다 할지라도, 저산소 종양 영역은 다양한 화학적 기의 환원된 유도체를 생성할 수 있으며(문헌 [Workman et al., 1993, Cancer and Metast . Rev. 12: 73-82]참조), 세포독성의 전구 약물은 이러한 생체환원 환경(PCT 출원 Nos. US 04/009667 및 US 05/08161; PCT/US2005/041959 및 PCT/US2005/042095, 모두 Matteucci et al)을 이용하기 위해 개발될 수 있다. 이러한 저산소 환원성(또는 저산소 활성화된) 전구 약물은 알킬화기와 함께 생체환원 기(Z3)의 사용하여 구성될 수 있다. 생체환원 기는 포스포라미데이트 알킬화기에 공유 결합되거나 결합된 Trigger 부분의 일부분으로서 사용된다.
본 발명의 화합물은 일반적으로 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물로서 기재될 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 아래의 구조를 가진다.
Alk-Trigger
여기서 alk는 포스포라미데이트 알킬화기이고 Trigger T는 구조 L-Z3을 가지며, 여기서 링커 L은 생체환원 기 Z3에 결합된다. 한 구체예에서, Trigger T는 저산소 활성화된 Trigger이다.
포스포라미데이트 알킬화기 유도체는 참고문헌인, Borch et al, J. Med. Chem. 2000, 43: 2258-65; 2001, 44: 69-73; 2001, 44: 74-7; Hernick et al J. Med. Chem . 2002, 45: 3540-8; Hernick et al, J. Med . Chem. 2003, 46: 148-54; 미국 특허 Nos. 4,908,356; 5,306,727; 5,403,932; 5,190,929; 5,472,956; 및 6,656,926; 미국 특허 출원 공보 No. US 2003/0008850; 및 Papot et al, Curr. Med . Chem ., 2002, 2, 155-85에 보고되어 있으며, 여기서 분리된 화합물이 공지되지만, 본 발명의 목적은 아니다. 일부 구체예에서, 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 하나 이상의 아래의 특징을 가진다: (i) 저산소 조직에서 높은 저산소 독성 또는 낮은 값의 IC50 또는 IC90, (ii) 낮은 정상산소 세포독성, 및 (iii) 낮은 독성 부작용 프로파일 또는 이러한 특성들의 일부 조합. 일부 구체예에서, 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은, (i) 방출되는 포스포라미데이트 알킬화기의 특징, (ii) 링커 (L) 및/또는 생체환원 기 Z3의 특징, (iii) 하나 이상의 생체환원 기 부분의 존재, 또는 이러한 특성들의 일부 조합, (iv) 더욱 큰 HCR 값에 의해 측정되는 증가된 저산소 선택성 세포독성, (v) 증가된 수용성 용해도, (vi) 간 미소체 분해에 대한 증가된 안정성, 및/또는 (vii) 특히 생체 조건 대사에서 비광학성이며 광학 이성질체를 피한 효과적인 포스포라미드 알킬화기 전구 약물의 제공이라는 점에서 공지된 포스포라미데이트 알킬화기 유도체와 다르다.
본 발명의 전구 약물 화합물이 공지된 항암 포스포라미데이트 알킬화기 유도체를 능가하는 현저한 향상을 나타내는 이유를 이해하기 위해서는, 특히 저산소하에서의 종양 생태학과 특히 여기서 제공된 전구 약물의 약동학, 및 약역학의 이해가 도움이 된다.
효과적인 종양 요법을 위해, 저산소 활성화된 전구 약물은 저산소 종양 세포와 비교하여 건강한 정상산소 세포에 더욱 낮은 독성을 나타내어야 한다. 일부 구체예에서, 본 발명의 저산소 활성화된 전구 약물은 저산소 세포보다 정상산소 세포에서 활성이 낮고 독성이 적다. 이러한 본 발명의 전구 약물이 고체 종양 조직 내에서 감소된 환경인 저산소와 마주칠 때, 생체환원 기의 환원은 포스포라미데이트 알킬화기 또는 활성 세포독성의 분리를 일으킨다. 포스포라미데이트 알킬화기는 종양 영역 내로 방출되고 더욱 쉽게 고체 종양의 저산소 범위를 투과할 수 있다. 환자에게서 비암성 건강한 세포의 죽임 및 부작용을 최소화하는 동안, 이러한 포스포라미데이트 알킬화기는 고체 종양의 저산소 범위에 도달하기 어려운 세포를 죽일 수 있다.
어떤 구체예에서, 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 Trigger T에서 생체환원 기로서 방향족 또는 인돌 퀴논 부분을 포함하는 나이트로를 사용한다. 저산소 종양에서, 상기 나이트로기는 하이드록실아미노 또는 아미노기로 환원되며 아미노 또는 하이드록실아미노기로부터 Trigger T의 컨쥬게이트된 π 전자 시스템을 통한 전자쌍의 흐름은 포스포라미데이트 알킬화기를 방출한다. 다른 구체예에서, 저산소 종양에서, 인돌 퀴논은 인돌 하이드로퀴논으로 환원되며 하이드로퀴논으로부터 Trigger T를 통한 전자쌍의 흐름은 포스포라미데이트 알킬화기를 방출한다. 방출된 포스포라미데이트 알킬화기는 저산소 종양 내 및/또는 근처 세포를 죽인다.
수많은 효소는 Trigger에서 생체환원 기 Z3의 환원을 책임질 수 있다. 예를 들어, 시토크롬 P450 환원 효소는 생체환원 기에서 나이트로 또는 퀴논 부분을 첫 번째 단계에서 각각 NO2(˙-) 또는 세미퀴논 라디칼 음이온으로 환원할 수 있다. 저산소 종양 영역은 정상산소 조직과 비교하여 저 높은 환원 효소를 가질 수 있다. 정상산소하에서, 혈관이 잘 분포된 건강한 조직에서처럼, 산소에서 형성된 NO2(˙-) 또는 세미퀴논 라디칼 음이온은 산소와 반응하여 생체환원 기로 전환될 수 있으며 포스포라미데이트 알킬화기를 궁극적으로 생성하거나 방출하지 않는다. NO2(˙-) 또는 세미퀴논 라디칼 음이온으로 공유 결합된 아릴 또는 헤테로아릴 부분은 라디칼 음이온의 산소 민감도를 조절한다.
생체환원 기의 산소 민감도는 생체환원 기의 환원 전위에 부분적으로 의존하여 변화한다. 따라서, 예를 들어, 한 생체환원 기는 1% 산소를 가진 저산소 종양 영역, 다른 것은 0.1% 산소를 가진 영역 및 또 다른 것은 0.01% 산소를 가진 영역에서 환원될 수 있다.
생체환원 기는 산소의 존재하에서 환원할 수 있는 건강한 정상산소 조직에서 시토크롬 P450 환원 효소 또는 다른 환원제("환원제")를 쉽게 환원할 때, 그것의 저산소 특성을 일부 또는 모두 잃는다. 만약 생체환원 기에서 NO2(˙-) 또는 세미퀴논 라디칼 음이온이 산소와 반응하지 않거나 천천히 반응하면, 라디칼 음이온은 스스로 포스포라미데이트 알킬화기를 방출할 수 있거나, 포스포라미데이트 알킬화기를 더 환원하고 방출할 수 있으며, 이로 인해 건강한 정상산소 세포 및 조직에 독성을 나타낸다. 본 발명의 신규한 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 건강한 정상산소 세포 및 조직과 비교하여 저산소 암세포 및 조직에 더욱 독성 물질이다.
생체환원 기 Z3 환원의 용이함 또는 어려움은 생체환원 기의 환원 전위에 의해 측정될 수 있으며 링커(L), 및 포스포라미데이트 알킬화기(Alk-H)에 의해 영향을 받는다. 예를 들어, 전자 끄는 링커 또는 전자 끄는 포스포라미데이트 알킬화기에 대한 생체환원 기의 결합은 전자가 풍부한 링커 또는 전자가 풍부한 포스포라미데이트 알킬화기에 공유 결합할 때와 비교하여 생체환원 기를 쉽게 환원할 수 있다.
Trigger T는 산성화, 수화, 티올화될 수 있으며, 저산소 비민감성 방식에서 포스포라미데이트 알킬화기를 방출할 수 있다. Telcyta™, 임상에 있는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 글루타티온 전이 효소의 작용(예를 들어, "치료 방법" 섹션에서 포스포라미데이트 알킬화기 1f)에 의해 저산소의 부존재하에서 활성화된 독성 물질을 방출할 수 있다. 링커 및/또는 포스포라미데이트 알킬화기의 화학적 특징은 포스포라미데이트 알킬화기 방출에 관한 전구 약물의 산화, 수화 또는 티올화 안정성에 영향을 줄 수 있다. 본 발명의 한 구체예에서 저산소 활성화된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 저산소 비특이성, 산화, 수화 또는 티올화에서 포스포라미데이트 알킬화기를 방출하지 않는다.
본 발명에 따르면, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물에서 적당히 사용된 Trigger는 그것의 세포독성 특성의 변경없이 전구 약물의 약동학적 특성을 "조절"하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 항암제의 높은 분포 용적은 전구 약물이 조직 내에 빨리 흡수되는 것을 보장한다. 본 발명에 따르면, 한 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 분포 용적은 생리학적 조건하에서 암모늄 양이온을 형성할 수 있는 아미노기를 포함하는 Trigger T를 사용함에 의해 조절될 수 있다. 한 구체예에서, 가능한 엔도조멀 트래핑(endosomal trapping)을 피하는 동안, 4차 암모늄기를 포함한 Trigger T로 높은 분포 용적을 가진 본 발명의 전구 약물 화합물을 얻을 수 있다. 다른 구체예에서, 카복실 기능기를 포함하는 Trigger T는 통상의 건강한 조직의 세포 외부 공간에서 음이온성 카복실레이트 음이온 형태 CO2(-)로서 존재하며, 통상의 세포막을 쉽게 통과하지 못할 것이다. 종양 세포 외부 공간에서의 낮은 pH는 CO2(-)를 종양 세포막을 통한 전구 약물의 통과가 가능한 전하가 없는 "CO2H" 형태로 전환할 수 있다.
하이드록실, 아미노, 머캅토, 및/또는 카복실기를 포함하는 포스포라미데이트 알킬화기는 하나 이상의 이들 기능기로 Trigger T를 공유 결합하는 것에 의해 전구 약물로 변형될 수 있다. 포스포라미데이트 알킬화기로부터 전구 약물로 변형하는 동안, 아래의 합성 방법 및 실험 섹션에서 자세히 언급한 바와 같이, 포스포라미데이트 알킬화기에서 하이드록실기는 예를 들어, 에테르 또는 아세탈로; 아미노는 알킬아미노, 카바메이트, 또는 아미드로; 카복실기는 에스터로; 머캅토기는 티오에테르 또는 티오아실로 변형될 수 있다. 이들 변형은 상응하는 포스포라미데이트 알킬화기보다 덜 극성이거나 더욱 지방 친화성인 전구 약물을 얻을 수 있다. 비극성 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 수용성 약학적 담체 또는 희석제에서 쉽게 용해되지 않을 수 있다. CO2H, 아미노, 알킬아미노, 디알킬아미노, 및 하이드록실과 같은 용해도 강화제 기들은 전구 약물의 용해도를 조절하고 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 수용성 제형을 제조할 때, 부닥칠 수 있는 무제를 극복하기 위해 Trigger T에서 사용될 수 있다.
본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기는 아래에서 보여주는 바와 같이 하나 이상의 N-(2-할로알킬) 또는 N-(2-할로에틸) 및/또는 P=O 부분에 공유 결합된 하나 이상의 아지리딘(
Figure 112008007555206-pct00011
)부분을 가질 수 있다. 아지리딘 또는 아지리디움(aziridium) 종 형태인 음이온성 포스포라미데이트 알킬화기 부분의 방출은 DNA를 알킬화할 수 있다(실시예 섹션, 실시예 36). R2 및 R3 치환체의 전자 끄는 특성에 의존하여, 아지리디늄 형성 동역학은 변할 수 있다. 예를 들어, 아래의 반응 순서에서 볼 수 있는 바와 같이, 알킬화의 속도는 NR2R3 부분이 NH2 에서
Figure 112008007555206-pct00012
로 변화될 때, 증가될 수 있다(문헌 [Engle et al, J. Med . Chem ., 1987, 25: 1347-57] 참조). 질소 원자 상의 치환체는 포스포라미데이트 알킬화기의 구조, P=O 부분에서 이 질소 원자 상의 독립된 전자쌍의 현실감 상실(derealization), 아지리디늄 또는 수반하는 아지리딘 형성을 위한 질소 독립된 전자쌍의 용도 및 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 및 포스포라미데이트 알킬화기의 수용성 용해도를 변경할 수 있다.
Figure 112008007555206-pct00013
본 발명은 예측하지 못한 높은 저산소성 세포독성, 낮은 정상산소 독성 및 높은 HCR 및 개선된 용해도를 보여주는 2-나이트로이미다졸-생체환원 기를 사용한 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 개발 중 일부에 기인한 것이다. 예를 들어, 화합물 24 및 25는 저산소하의 세포 내에서 0.05 μM의 IC50로 실시한 항증식 세포독성 에세이에서 정상산소 세포보다 저산소 세포에서 각각 400 내지 1000배 더 독성을 가진다(실시예 섹션 참조). 이포스파미드 머스터드 또는 이포스파미드 머스터드 유사체를 포함하는 아래의 화학식을 가진 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 항증식 세포독성 에세이에서, 정상산소 세포와 비교하여 저산소 세포에서 예측하지 못하게 더욱 독성이고/이거나 2-나이트로티오펜-5-일, 2-나이트로푸란-5-일, 또는 5-나이트로 이미다졸릴, 생체환원 기(Z3), 및 N,N'(테트라키스-2-클로로에틸) 포스포라미데이트 머스터드 또는 사이클로포스파미드 머스터드; 또는 Z3 및 이포스파미드 머스터드와 같은 인돌 퀴노닐기(예를 들어, [화합물 P4, P14-17, P19, 및 P21-22, in Borch et al, J. Med . Chem., 및 US Patent No. 6,656,926 both supra] 참조)를 가진 공지된 포스포라 미데이트 알킬화기 유도체의 HCR 값과 비교하여 예측하지 못한 높은 HCR 값을 가진다:
Z3-CH2-O-P(=O)(NHCH2CH2X4)2, Z3-CH2-O-P(=O)(NHCH(R9)CH2X4)2, 및 Z3-CH(Z2)-O-P(=O)(NHCH(R9)CH2X4)2;
여기서 Z2는 메틸; R9는 수소, 메틸, 또는 이소프로필; Z3는 1-N-메틸-2- 나이트로이미다졸-5-일), 2-나이트로티오펜-5-일, 또는 2-나이트로푸란-5-일; 및 각각의 X4는 Cl 또는 Br이다.
한 측면에서, 본 발명은 하기 화학식(I)의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 또는 그들의 개개의 이성질체 또는 이성질체의 라세믹 또는 비라세믹 혼합물, 동족체, 약물작용 발생단, 약학적으로 수용가능한 염, 용매화물, 수화물, 또는 전구 약물을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00014
여기서
Y1은 O, S, NR6 또는 NSO2R6이고 여기서 각각의 R6는 독립적으로 C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, 아릴, 또는 헤테로아릴이며;
Y2는 O, S, NR6, NCOR6, 또는 NSO2R6이고;
각각의 R1-R5는 독립적으로 수소, 하이드록실, 아미노, C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, C3-C8 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, C1-C6 알콕시, C1-C6 알킬아미노, C1-C6 디알킬아미노, 아릴, 헤테로아릴, C1-C6 아실, C1-C6 헤테로아실, 아로일, 또는 헤테로아로일이거나; 두 개의 R1-R5가 함께 C3-C10 헤테로사이클을 형성하거나; 각각의 R1-R5는 독립적으로 Trigger T이며 여기서 T는 L-Z3이고;
L은 -[C(Z1)2-Y3]v-[C(=O)-O]q-[C(Z1)2-Z2-Y4]u-[C(Z1)2]z-[-C(Z1)=C(Z1)]g-; 및
-[C(Z1)2-Y3]v-(S(=O)2)q-[C(Z1)2-Z2-Y4]u-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]g-로부터 선택되며;
여기서 각각의 z, v, q, u, 및 g는 독립적으로 0 또는 1이고;
Y3는 S, O, 또는 NR7이며 여기서 각각의 R7은 독립적으로 수소, 하이드록실, C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, C3-C8 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, C1-C6 알콕시, C1-C6 알킬아미노, C1-C6 디알킬아미노, 아릴, 헤테로아릴, C1-C6 아실, C1-C6 헤테로아실, 아로일, 또는 헤테로아로일이며;
Y4는 O, S, 또는 -NR7-C(=O)-O-이고;
각각의 Z1은 독립적으로 수소, 할로겐, C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, 아릴, 헤테로아릴, C3-C8 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, C1-C6 아실, C1-C6 헤테로아실, 아로일, 또는 헤테로아로일이며;
Z2는 C1-C6 알킬렌, C1-C6 헤테로알킬렌,
Figure 112008007555206-pct00015
여기서 각각의 X1은 독립적으로 N 또는 CR8이며, 각각의 R8은 독립적으로 수소, 할로겐, OH, OP(=O)(OH)2, 나이트로, 시아노, CO2H, C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, C1-C6 사이클로알킬, C1-C6 알콕시, C1-C6 알킬아미노, C1-C6 디알킬아미노, 아릴, CON(R7)2, C1-C6 아실, C1-C6 헤테로아실, 아로일, 또는 헤테로아로일이고;
X2는 NR7, S, 또는 O이며;
Z3는 아래의 화학식으로 구성되는 군으로부터 선택되는 생체환원 기이고:
Figure 112008007555206-pct00016
단, 화학식(I)에서는 다음을 조건으로 한다:
(i) 둘 이상의 R1-R5는 2-할로알킬, 2-알킬설포닐록시알킬, 2-헤테로알킬설포닐록시알킬, 2-아릴설포닐록시알킬, 및 2-헤테로알킬설포닐록시알킬로 구성되는 군으로부터 선택되며;
(ii) 하나 이상의 R1-R5는 2-할로알킬, 2-알킬설포닐록시알킬, 2-헤테로알킬설포닐록시알킬, 2-아릴설포닐록시알킬, 및 2-헤테로알킬설포닐록시알킬로 구성되는 군으로부터 선택되며; 하나 이상의 NR2R3 및 NR4R5는
Figure 112008007555206-pct00017
이거나;
(iii) 각각의 NR2R3 및 NR4R5는
Figure 112008007555206-pct00018
이다.
한 구체예에서, z는 1이다.
한 구체예에서, R2-R5는 같지 않다.
한 구체예에서, R2-R5 중 하나는
Figure 112008007555206-pct00019
한 구체예에서, 본 발명은 두 개의 포스포라미데이트 알킬화기를 각각 사용하는 저산소 활성화된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다. 한 구체예에서, 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 생체환원 기 또는 Z3로써 1-N-알킬-2-나이트로이미다졸-5-일 부분 또는 1-N-메틸-2-나이트로이미다졸-5-일 부분을 사용한다. 한 구체예에서, 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 생체환원 기 또는 Z3로써 2-나이트로푸란 부분을 사용한다.
한 구체예에서, 본 발명은 아래의 화합물들을 제외한다:
Figure 112008007555206-pct00020
Figure 112008007555206-pct00021
Figure 112008007555206-pct00022
Figure 112008007555206-pct00023
Figure 112008007555206-pct00024
Figure 112008007555206-pct00025
Figure 112008007555206-pct00026
여기서 Ra는 H, Br(P14), NMe2(Pl5), CN(P16), 또는 CONH2(P17)이고,
Figure 112008007555206-pct00027
Figure 112008007555206-pct00028
Figure 112008007555206-pct00029
Figure 112008007555206-pct00030
Figure 112008007555206-pct00031
여기서 R은 H, Me 또는 알릴이며;
3-(5-메톡시-1-메틸-4,7-인돌퀴노닐)-메틸 비스[N-메틸-N-(2-브로모에틸)]포스포로디아미데이트(P27),
3-(5-메톡시-1-메틸-4,7-인돌퀴노닐)메틸 N,N-비스(2-브로모에틸)-포스포로디아미데이트(P28),
2-(5-메톡시-1-메틸-4,7-인돌퀴노닐)메틸 비스[N-메틸-N-(2-브로모에틸)]포스포로디아미데이트(P29),
2-(5-메톡시-1-메틸-4,7-인돌퀴노닐)메틸 N,N-비스(2-클로로에틸)포스포로디아미데이트(P30),
2-(5-메톡시-1-메틸-4,7-인돌퀴노닐)메틸 N,N-비스(2-브로모에틸)-포스포로디아미데이트(P31),
3-(5-메톡시-1-메틸-4,7-인돌퀴노닐)메틸 N,N-비스(2-브로모에틸)-포스포로디아미데이트(P32),
2-(5-메톡시-1-메틸-4,7-인돌퀴노닐)메틸 비스[N-메틸-N-(2-브로모에틸)]포스포로디아미데이트(P33),
2-(5-메톡시-1-메틸-4,7-인돌퀴노닐)메틸 N,N-비스(2-클로로에틸)-포스포로디아미데이트(P34), 및
2-(5-메톡시-1-메틸-4,7-인돌퀴노닐)메틸 N,N-비스(2-브로모에틸)-포스포로디아미데이트(P35).
관련된 구체예에서, 본 발명은 다음을 조건으로 하는 화학식(I)의 화합물을 제공한다:
(i) 하나 이상의 R1-R5는 2-알킬설포닐록시알킬, 2-헤테로알킬설포닐록시알킬, 2-아릴설포닐록시알킬, 및 2-헤테로알킬설포닐록시알킬로 구성되는 군으로부터 선택되며;
하나 이상의 R1-R5는 2-할로알킬, 2-알킬설포닐록시알킬, 2-헤테로알킬설포닐록시알킬, 2-아릴설포닐록시알킬, 및 2-헤테로알킬설포닐록시알킬로 구성되는 군으로부터 선택되거나;
(ii) 하나 이상의 R1-R5는 2-할로알킬, 2-C1-C6 알킬설포닐록시알킬, 2-헤테로알킬설포닐록시알킬, 2-아릴설포닐록시알킬, 및 2-헤테로알킬설포닐록시알킬로 구성되는 군으로부터 선택되며; 하나 이상의 NR2R3 및 NR4R5는
Figure 112008007555206-pct00032
이거나;
(iii) 각각의 NR2R3 및 NR4R5는
Figure 112008007555206-pct00033
이다.
다른 관련된 구체예에서, 본 발명은 화학식(I)에서 R2 및 R3이 함께 모포린 고리를 형성하거나 R4 및 R5가 함께 모포린 고리를 형성하는 것을 제외하는 것을 조건으로 하는 화학식(I)의 화합물을 제공한다.
한 구체예에서, 본 발명은 아래의 구조를 가진 화합물을 제외한다:
Figure 112008007555206-pct00034
여기서 Z1은 수소 또는 C1-C6 알킬이다.
한 구체예에서, 본 발명은 Trigger T가 다음과 같은 화합물을 제공한다:
[C(Z1)2-Y3]-(C(=O)-O)-[C(Z1)2-Z2-Y4]-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]-Z3;
[C(Z1)2-Y3]-[C(Z1)2-Z2-Y4]-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]-Z3;
[C(Z1)2-Y3]-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]-Z3;
[C(Z1)2-Y3]-[C(Z1)2]z-Z3;
[C(Z1)2-Y3]-(C(=O)-O)-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]-Z3;
[C(Z1)2-Y3]-(C(=O)-O)-[C(Z1)2]z-Z3;
[C(Z1)2-Y3]-(C(=O)-O)-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]-Z3;
[C(Z1)2-Z2-Y4]-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]-Z3;
-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]-Z3;
Figure 112008007555206-pct00035
추가적인 구체예에서 Z3는 다음과 같다:
Figure 112008007555206-pct00036
한 구체예에서, 각각의 -C(Z1)2-는 다음과 같다: -CH2-, -CHMe-, -CH(CN)-, -CH(CO2H)-, -CH(CONH2)-, -CH(CF3)-, -CH(CHF2)-, -C(Me)2-, -C(Et)2-, -CH(CH2NMe2)-, -CH(CH2NMe2)-, -C(CH2NMe2)2-, 또는 -C(CH2CO2H)2-.
한 구체예에서,-C(Z1)2-Y3-는 다음과 같다: -CH2-O-, -CH2-S-, -CH2-NMe, -CH2-NH-, CH(Me)-O-, CH(Me)-S-; -CH(Me)-NMe-, -CH(Me)-NH-; -CMe2-NMe-, -CMe2-NMe-, 또는 -CMe2-NMe-.
한 구체예에서, -Z2-Y4-는 함께 다음과 같다:
Figure 112008007555206-pct00037
한 구체예에서, -[C(Z1)=C(Z1)]-는 다음과 같다: -CH=CH-, -C(CN)=CH-, -CH=C(CN)-, -C(Ar)=CH-, -CH=CAr-, -C(COAr)=CH-, -CH=C(COAr)-, -C(COR12)=CH- 또는 -CH=C(COR12)-, 여기서 Ar은 OH, OMe, CF3, 0-CHF2, OCF3, NO2, CN, 할로, 할로메틸, 디할로메틸, 트리할로메틸, 하이드록시메틸, CO2H, CONH2, CONMe2, 및 CONHMe로 구성되는 군으로부터 선택되는 5개까지의 치환체들로 치환되거나 치환되지 않은 아릴이고; R12는 독립적으로 수소, C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, C3-C8 사이클로알킬, 또는 헤테로사이클릴이다.
다른 구체예에서, Trigger는 다음과 같다:
Figure 112008007555206-pct00038
다른 구체예에서, Trigger는 다음과 같다:
Figure 112008007555206-pct00039
여기서 각각의 Z1은 독립적으로 H 또는 C1-C6 알킬이다.
다른 구체예에서, Trigger는 다음과 같다:
Figure 112008007555206-pct00040
여기서 각각의 Z1은 수소 또는 C1-C6 알킬이고 R8은 H, OH, 또는 -OP(=O)(OH)2이다.
한 구체예에서, 본 발명은 하기 화학식(II) 및 (III)의 화합물 또는 그들의 개개의 이성질체 또는 이성질체의 라세믹 또는 비라세믹 혼합물, 동족체, 약물작용 발생단, 약학적으로 수용가능한 염, 용매화물, 수화물, 또는 전구 약물을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00041
여기서 각각의 R2-R5는 독립적으로 수소, 하이드록실, C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, C3-C8 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, C1-C6 알콕시, C1-C6 알킬아미노, C1-C6 디알킬아미노, 아릴 및 헤테로아릴로 구성되는 군으로부터 선택되거나; 두 개의 R2-R5가 함께 C3-C10 헤테로사이클을 형성하고; 각각의 Y1은 독립적으로 S 또는 O이며; 각각의 Trigger T는 화학식(I)에 정의한 바와 같고;
단, 화학식(II) 또는 (III)은 다음을 조건으로 한다:
(i) 둘 이상의 R1-R5는 2-할로알킬, 2-알킬설포닐록시알킬, 2-헤테로알킬설포닐록시알킬, 2-아릴설포닐록시알킬, 및 2-헤테로알킬설포닐록시알킬로 구성되는 군으로부터 선택되거나;
(ii) 하나 이상의 R1-R5는 2-할로알킬, 2-C1-C6-알킬설포닐록시알킬, 2-헤테로알킬설포닐록시알킬, 2-아릴설포닐록시알킬, 및 2-헤테로알킬설포닐록시알킬로 구성되는 군으로부터 선택되며; 하나 이상의 NR2R3 및 NR4R5는
Figure 112008007555206-pct00042
이거나;
(iii) 각각의 NR2R3 및 NR4R5는
Figure 112008007555206-pct00043
이다.
한 구체예에서, 본 발명은 화학식(II)의 화합물을 제공하며, 여기서 Trigger T는 -CH2-Z3, -CH(Z1)-Z3, 또는 -C(Z1)2-Z3이고, 여기서 Z1은 C1-알킬이고 Z3는 다음과 같다:
Figure 112008007555206-pct00044
단, 화학식(II)는 다음을 조건으로 한다:
(i) R2 및 R3 중 하나는 H이고 R4 및 R5 중 하나는 H이며;
(ii) R2 및 R3 중 하나는 C1-알킬이고 R4 및 R5 중 하나는 C1-알킬이거나;
(iii) 하나 이상의 R2-R5는 하이드록실, 아미노, C3-C8 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, C1-C6 알콕시, C1-C6 알킬아미노, C1-C6 디알킬아미노, 아릴, 헤테로아릴, C1-C6 아실, C1-C6 헤테로아실, 또는 아로일 또는 헤테로아로일이다.
한 구체예에서, 본 발명은 화학식(II)의 화합물을 제공하며, 여기서 Z3는 다음과 같은 화학식으로부터 선택되는 생체환원 기이다:
Figure 112008007555206-pct00045
단, 화학식(I)은 다음을 조건으로 한다:
(i) 하나 이상의 R1-R5는 2-알킬설포닐록시알킬, 2-헤테로알킬설포닐록시알킬, 2-아릴설포닐록시알킬, 및 2-헤테로알킬설포닐록시알킬로 구성되는 군으로부터 선택되며;
하나 이상의 R1-R5는 2-할로알킬, 2-알킬설포닐록시알킬, 2-헤테로알킬설포닐록시알킬, 2-아릴설포닐록시알킬, 및 2-헤테로알킬설포닐록시알킬로 구성되는 군으로부터 선택되거나;
(ii) 하나 이상의 R1-R5는 2-할로알킬, 2-C1-C6-알킬설포닐록시알킬, 2-헤테로알킬설포닐록시알킬, 2-아릴설포닐록시알킬, 및 2-헤테로알킬설포닐록시알킬로 구성되는 군으로부터 선택되며; 하나 이상의 NR2R3 및 NR4R5는
Figure 112008007555206-pct00046
이거나;
(iii) 각각의 NR2R3 및 NR4R5는
Figure 112008007555206-pct00047
이다.
한 측면에서, 본 발명은 화학식(I)의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 또는 그들의 개개의 이성질체 또는 이성질체의 라세믹 또는 비라세믹 혼합물, 동족체, 약물작용 발생단, 약학적으로 수용가능한 염, 용매화물, 수화물, 또는 전구 약물을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00048
여기서
R1은 -[C(Z1)2-Y3]v-[C(=O)-O]q-[C(Z1)2-Z2-Y4]u-Z3 또는 -[C(Z1)2-Y3]v-(S(=O)2)q-[C(Z1)2-Z2-Y4]u-Z3이며, 여기서 각각의 v, q, 및 u는 독립적으로 0 또는 1이고; Z3는 글루코오스 또는 그것의 유사체이며, 단, 참고문헌 [Wiessler et al., 미국 특허 No. 5,622,936]에 기재된 포스포라미데이트 알킬화기의 글루코오스 컨쥬게이트를 제외하는 것을 조건으로 하고;
각각의 R2-R5는 독립적으로 수소, 하이드록실, 아미노, C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, C3-C8 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, C1-C6 알콕시, C1-C6 알킬아미노, C1-C6 디알킬아미노, 아릴 및 헤테로아릴, C1-C6 아실, C1-C6 헤테로아실, 아로일, 또는 헤테로아로일이거나; 어느 두 개의 R1-R5가 함께 C3-C10 헤테로사이클을 형성하며;
단, 화학식(I)은 다음을 조건으로 한다:
(i) 둘 이상의 R2-R5는 2-할로알킬, 2-알킬설포닐록시알킬, 2-헤테로알킬설포닐록시알킬, 2-아릴설포닐록시알킬, 및 2-헤테로알킬설포닐록시알킬로 구성되는 군으로부터 선택되고;
(ii) 하나 이상의 R2-R5는 2-할로알킬, 2-C1-C6-알킬설포닐록시알킬, 2-헤테로알킬설포닐록시알킬, 2-아릴설포닐록시알킬, 및 2-헤테로알킬설포닐록시알킬로 구성되는 군으로부터 선택되며; 하나 이상의 NR2R3 및 NR4R5는
Figure 112008007555206-pct00049
이거나;
(iii) 각각의 NR2R3 및 NR4R5는
Figure 112008007555206-pct00050
이다.
다른 구체예에서, 본 발명은 다음의 화합물들을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00051
다른 구체예에서, 본 발명은 다음의 화합물들을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00052
여기서 X4 및 Z3는 이전에 정의된 바와 같다.
다른 구체예에서, 본 발명은 다음의 화합물들을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00053
한 구체예에서, R6는 -(N-CH2CH2X4)2이다.
다른 구체예에서, 본 발명은 다음의 화합물들을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00054
여기서 R2-R5는 화학식(II)에 정의된 바와 같다.
아래의 도식은 상응하는 포스포라미데이트 알킬화기를 얻기 위한 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 저산소 환원을 예시한 것이다.
Figure 112008007555206-pct00055
다른 구체예에서, 본 발명은 다음의 화합물들을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00056
여기서 R2-R5는 화학식(II)에 정의된 바와 같다.
아래의 도식은 상응하는 포스포라미데이트 알킬화기를 얻기 위한 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 저산소 환원을 예시한 것이다.
Figure 112008007555206-pct00057
한 구체예에서, 본 발명은 화학식(IV)-(VII)의 화합물들을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00058
Figure 112008007555206-pct00059
여기서 각각의 R9는 독립적으로 수소, 중수소, 아릴, 헤테로아릴, C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, C3-C8 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, C1-C6 아실, C1-C6 헤테로아실, 아로일, 헤테로아로일, C1-C6 알콕시카보닐, C1-C6 알킬아미노카보닐, 디 C1-C6 알킬아미노카보닐, 또는 C1-C6 알콕시이거나; 두 개의 R9기가 함께 헤테로사이클을 형성하며; 각각의 R10은 수소, C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, C3-C8 사이클로알킬, 헤테로사이클릴 아로일 또는 헤테로아로일이거나, 두 개의 R10기가 함께 헤테로사이클을 형성하고;
R11은 독립적으로 수소, 중수소, 아릴, 헤테로아릴, C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, C3-C8 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, C1-C6 아실, C1-C6 헤테로아실, 아로일, 헤테로아로일, C1-C6 알콕시카보닐, C1-C6 알킬아미노카보닐, 디 C1-C6 알킬아미노카보닐, 또는 C1-C6 알콕시이거나; R11이 C1-C6 알킬 또는 C1-C6 헤테로알킬이고 R11이
Figure 112008007555206-pct00060
를 제외하는 것을 조건으로, 두 개의 R9기가 함께 헤테로사이클을 형성하거나; 두 개의 R11기가 함께 헤테로사이클을 형성하며;
X4는 Cl, Br, 알킬설포닐록시, 헤테로알킬설포닐록시, 아릴설포닐록시, 또는 헤테로알킬설포닐록시이고;
Trigger T는 [C(Z1)2-Y3]v-[C(=O)-O]q-[C(Z1)2-Z2-Y4]u-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]g-Z3이다.
관련된 구체예에서, 화학식(IV)-(VII)에서, 각각의 R9는 독립적으로 수소, 중수소, C1-C3 알킬, C1-C6 헤테로알킬, C3-C6 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, 아릴 또는 헤테로아릴이다. 다른 구체예에서, 각각의 R9는 독립적으로 수소, 중수소, 또는 C1-C6 알킬이다. 다른 관련된 구체예에서, 각각의 R9는 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 이소부틸, 3차 부틸, 또는 사이클로프로필이다.
한 구체예에서, 본 발명은 화학식(IV)의 화합물들을 제공하며, 여기서 R10 중 하나는 -(CH2)e-Intercalator이고, 여기서 Intercalator는 핵산 염기쌍 사이에 삽입될 수 있는 방향족 또는 헤테로방향족 부분이다.
다른 구체예에서, 본 발명은 다음의 화합물들을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00061
여기서 X4 및 R10은 화학식(IV)에 정의한 바와 같다.
다른 구체예에서, 본 발명은 다음의 화합물들을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00062
한 구체예에서, 본 발명은 화학식(VIII)의 화합물들을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00063
여기서 각각의 R9는 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 또는 사이클로프로필이고; N(R10)2는 NH2, NHMe, NMe2, NEt2,
Figure 112008007555206-pct00064
Figure 112008007555206-pct00065
NHOMe, 및 NHOH로부터 선택된다.
한 구체예에서, 본 발명은 화학식(IX)의 화합물들을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00066
여기서 각각의 R9는 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 또는 사이클로프로필이다.
한 구체예에서, 본 발명은 화학식(X)의 화합물들을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00067
여기서 각각의 R9는 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 또는 사이클로프로필이고; 각각의 R11은 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 벤질, 치환된 메틸, 사이클로프로필, 메톡시, 및 하이드록실이거나; 두 개의 R11이 함께 헤테로사이클을 형성한다.
한 구체예에서, 본 발명은 화학식(X-A), (X-B) 및 (X-C)의 화합물들을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00068
여기서 X2 및 X4는 화학식(I)에 정의한 바와 같고, R10 및 R11은 화학식 (IV), (VI) 및 (VII)에 정의한 바와 같다.
한 구체예에서, 본 발명은 화학식(XI)-(XV)의 화합물들을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00069
여기서 각각의 R11은 독립적으로 수소, 메틸 또는 치환된 메틸, 벤질, 이소프로필, 프로필, 사이클로프로필, 메톡시, 및 하이드록실이고; X1, X2, 및 Z3는 이전에 정의된 바와 같으며; X4는 Cl, Br, 알킬설포닐록시, 헤테로알킬설포닐록시, 사이클로알킬설포닐록시, 헤테로사이클로알킬설포닐록시, 아릴설포닐록시, 또는 헤테로아릴설포닐록시이다. 한 구체예에서, 화학식(XII), (XIV), 및 (XV)의 화합물에서, X4가 Cl 또는 Br이면 R11은 이소프로필을 제외한다. 한 구체예에서, 화학식(X)의 화합물은 Z3가 다음과 같은 화합물을 제외한다:
Figure 112008007555206-pct00070
한 구체예에서, 본 발명은 화학식(XII), (XIV), 또는 (XV)의 화합물을 제공하며, 여기서 각각의 R11은 수소이다. 화학식 XII, XIV, 또는 XV의 화합물의 예들은 화합물 5, 7, 8, 9, 10, 13, 14, 15, 19, 23, 24, 25, 26, 32, 34, 및 36을 포함한다. 한 구체예에서, 본 발명은 화학식 XII, XIV, 또는 XV의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공하며, 여기서 R11은 프로필 또는 이소프로필을 제외한다. 다른 구체예에서, 본 발명은 다음의 화합물을 제외한다:
Figure 112008007555206-pct00071
한 구체예에서, 본 발명은 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공하며, 여기서 R11은 C3-C8 사이클로알킬이다. 다른 구체예에서, 사이클로알킬은 사이클로프로필이다. 일반적으로, 사이클로프로필기는 세포 내에서 산화적으로 대사되는 단백질에 대해 알킬기보다 더 안정화될 수 있으며, 특히 간에서 본 발명의 전구 약물 화합물은 공지된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물과 비교하여 약동력학적으로 개선된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다.
한 구체예에서, 본 발명은 화학식(XVI)의 화합물들을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00072
여기서 K는 C1-C6 알킬렌 또는 C1-C6 헤테로알킬렌이다. 한 구체예에서, K는 (C(R12)2)e, CH2CH2(-X6-CH2CH2)f, 또는 CH2(-X6-CH2)f이고, 여기서 e는 1-10, f는 0-3, 및 X6는 O, S, 또는 NR12 이며, 여기서 각각의 R12는 독립적으로 이전에 정의된 바와 같다.
한 구체예에서, 본 발명은 화학식(XVII)-(XVIII)의 화합물을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00073
여기서 e는 0-4이며, X4는 Cl 또는 Br, 알킬설포닐록시, 헤테로알킬설포닐록시, 아릴설포닐록시, 또는 헤테로아릴설포닐록시이고; X6은 O, S, 또는 NR12이며, 여기서 R12는 이전에 정의된 바와 같다.
한 구체예에서, 본 발명은 화학식(XIX)의 화합물을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00074
여기서 e는 0-4이며, X4는 Cl, Br, 알킬설포닐록시, 헤테로알킬설포닐록시, 아릴설포닐록시, 또는 헤테로아릴설포닐록시이다. 관련된 구체예에서, 본 발명은 화학식(XIX)의 화합물을 제공하며, 여기서 e는 1이다. 여기서 기재된 화학식들의 화합물의 예들은 실시예 섹션을 참고하라.
한 구체예에서, 본 발명은 화학식(XX)의 화합물을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00075
여기서 Rg는 글루코오스 또는 글루코오스 유사체이고; e는 0-4이며, X4는 Cl, Br, 알킬설포닐록시, 헤테로알킬설포닐록시, 아릴설포닐록시, 또는 헤테로아릴설포닐록시이다. 여기서 사용된 바와 같이, 글루코오스 유사체는 모노, 디 및 트리 당류를 포함한다. 관련된 구체예에서, 본 발명은 화학식 XX의 화합물을 제공하며, 여기서 e는 1이다.
한 구체예에서, 본 발명은 다음과 같은 화합물을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00076
여기서 X4는 Cl, Br, 또는 알킬설포닐록시이다.
한 구체예에서, 본 발명은 다음과 같은 화합물을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00077
여기서 R9 및 X4는 화학식 VI에 정의된 바와 같다.
한 구체예에서, 본 발명은 화학식(XXI)의 화합물을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00078
여기서 Y1은 S 또는 O이고; Trigger T는 화학식(I)에 정의된 바와 같다.
다른 구체예에서, 본 발명은 옥심-포스포라미데이트 알킬화기 컨쥬게이트를 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00079
한 구체예에서, 이러한 옥심-포스포라미데이트 알킬화기 컨쥬게이트는 효소적으로 가수분해되어 다음과 같은 화합물을 제조할 수 있다:
Figure 112008007555206-pct00080
다른 측면에서, 본 발명은 화학식(XXII)의 화합물 또는 그들의 개개의 이성질체 또는 이성질체의 라세믹 또는 비라세믹 혼합물, 동족체, 약물작용 발생단, 약학적으로 수용가능한 염, 용매화물, 수화물, 또는 전구 약물을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00081
여기서
R1-R5, Y1, 및 Y2는 화학식(I)에 정의된 바와 같고;
각각의 R1-R5 및 R1 *-R5 *는 독립적으로 수소, 하이드록실, C1-C6 알킬, C1-C6 알콕시, C1-C6 알킬아미노, C1-C6 디알킬아미노, 아릴 및 헤테로아릴로 구성되는 군으로부터 선택되거나; R2 및 R2 *는 함께 헤테로사이클을 형성하거나; 각각의 R1-R5 및 R1 *-R5 *는 독립적으로 -[C(Z1)2-Y3]v-[C(=O)-O]q-[C(Z1)2-Z2-Y4]u-[C(Z1)2]z-[-C(Z1)=C(Z1)]g-Z3 및 -[C(Z1)2-Y3]v-(S(=O)2)q-[C(Z1)2-Z2-Y4]u-[C(Z1)2]z-[-C(Z1)=C(Z1)]g-Z3로부터 선택되는 Trigger T이며;
단, 화학식(XXII)은 다음을 조건으로 한다:
(i) 둘 이상의 R1-R5 및 R1 *-R5 *는 2-할로알킬, 2-알킬설포닐록시알킬, 2-헤테로알킬설포닐록시알킬, 2-아릴설포닐록시알킬, 및 2-헤테로알킬설포닐록시알킬이거나;
(ii) 하나 이상의 R1-R5 및 R1 *-R5 *는 2-할로알킬, 2-C1-C6-알킬설포닐록시알킬, 2-헤테로알킬설포닐록시알킬, 2-아릴설포닐록시알킬, 및 2-헤테로알킬설포닐록시알킬이며; 하나 이상의 NR2R3 및 NR2 *R3 *는
Figure 112008007555206-pct00082
이거나;
(iii) 각각의 NR2R3 및 NR2 *R3 *는 모두
Figure 112008007555206-pct00083
이며;
각각의 Z는 독립적으로 C, S, 또는 P이고;
각각의 t는 독립적으로 1 또는 2이며;
각각의 r은 독립적으로 0 또는 1이고;
K는 C1-C6 알킬렌, C1-C6 헤테로알킬렌, 아릴렌, 또는 헤테로아릴렌, (C(R9)2)n으로 구성되는 군으로부터 선택되며; (Y5-(C(R9)2)m-Y4-(C(R9)2)m-Y6)n이고, 여기서 n은 1-8이며;
각각의 m은 독립적으로 1-4이고;
각각의 R9는 독립적으로 C1-C6 알킬 또는 헤테로알킬이거나, 함께 동일한 탄소 원자 또는 인접한 탄소 원자에 공유 결합된 사이클로알킬 또는 헤테로사이클릴이며;
각각의 Y4, Y5, 및 Y6는 독립적으로 O, S, NR7이거나, 또는 결합이고; 단, Y4, Y5, 및 Y6 중 하나는 O, S, NR7이어야 한다.
다른 측면에서, 본 발명은 화학식(XXIII)의 화합물 또는 그들의 개개의 이성질체 또는 이성질체의 라세믹 또는 비라세믹 혼합물, 동족체, 약물작용 발생단, 약학적으로 수용가능한 염, 용매화물, 수화물, 또는 전구 약물을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00084
여기서
R1-R5, Y1, 및 Y2는 화학식(I)에 정의된 바와 같고;
각각의 R1-R5 및 R1 *-R5 *는 독립적으로 수소, 하이드록실, C1-C6 알킬, C1-C6 알콕시, C1-C6 알킬아미노, C1-C6 디알킬아미노, 아릴 및 헤테로아릴로 구성되는 군으로부터 선택되거나; R2 및 R2 *는 함께 헤테로사이클을 형성하거나; 각각의 R1-R5 *는 독립적으로 -[C(Z1)2-Y3]v-[C(=O)-O]q-[C(Z1)2-Z2-Y4]u-[C(Z1)2]z-[-C(Z1)=C(Z1)]g-Z3 및 -[C(Z1)2-Y3]v-(S(=O)2)q-[C(Z1)2-Z2-Y4]u-[C(Z1)2]z-[-C(Z1)=C(Z1)]g-Z3로부터 선택되는 Trigger T이며;
단, 화학식(XXIII)은 다음을 조건으로 한다:
(i) 둘 이상의 R2-R5 및 R2 *-R5 *는 2-할로알킬, 2-알킬설포닐록시알킬, 2-헤테로알킬설포닐록시알킬, 2-아릴설포닐록시알킬, 또는 2-헤테로알킬설포닐록시알킬이며;
(ii) 하나 이상의 R2-R5 및 R2 *-R5 *는 2-할로알킬, 2-C1-C6-알킬설포닐록시알킬, 2-헤테로알킬설포닐록시알킬, 2-아릴설포닐록시알킬, 또는 2-헤테로알킬설포닐록시알킬이며; NR2R3 및 NR2 *R3 * 중 하나는
Figure 112008007555206-pct00085
이거나;
(iii) NR2R3 및 NR2 *R3 *는 함께 모두
Figure 112008007555206-pct00086
이거나; NR4R5 및 NR4 *R5 *는 함께 모두
Figure 112008007555206-pct00087
이고;
L2는
Figure 112008007555206-pct00088
여기서 X는 이전에 정의된 바와 같다.
다른 구체예에서, 본 발명은 화학식(XXIV)의 화합물들을 제공한다.
Figure 112008007555206-pct00089
여기서 R2, R3, R4, R2 *, R3 *, R4 *, Z, K 및 Trigger는 화학식(XXII)에 정의된 바와 같다.
다른 구체예에서, 본 발명은 화학식(XXV) 또는 (XXVI)의 구조를 가진 화학식(XXIV)의 화합물을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00090
다른 구체예에서, 본 발명은 화학식(XXVI)의 화합물을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00091
여기서 X1, X2, X4, 및 e는 화학식(XXV)에 정의된 바와 같다.
다른 측면에서, 본 발명은 화학식(XXVII)의 화합물을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00092
여기서 R2-R5, r, k, Y1, 및 Trigger T는 화학식(XXIV)에 정의된 바와 같다.
한 구체예에서, 본 발명은 다음의 화학식의 화합물을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00093
여기서 T는 L-Z3이고;
L1은 CH2, CHMe, C(Me)2, CH2OCH2, (CH2)3, CH2S(CH2)2, CH2S(CH2)3,
Figure 112008007555206-pct00094
다른 구체예에서, 본 발명은 다음으로 구성되는 군으로부터 선택되는 Z3를 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00095
Figure 112008007555206-pct00096
다른 구체예에서, 본 발명은 다음의 화학식을 가지며,
Figure 112008007555206-pct00097
다음으로 구성되는 군으로부터 선택된다:
Figure 112008007555206-pct00098
Figure 112008007555206-pct00099
다른 구체예에서, 본 발명은 다음으로 구성되는 군으로부터 선택되는 T를 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00100
여기서 각각의 Z1, R7, 및 R8은 이전에 정의된 바와 같다. 이 구체예에서, Z1은 수소, 메틸, 또는 에틸이고; R7은 메틸, 트리플루오로에틸, 에틸, 프로필, 및 사이클로헥실이며; R8은 OH 또는 OP(=O)(OH)2이다. 이 구체예에서,
Figure 112008007555206-pct00101
여기서 각각의 R9는 수소 또는 C1-C6 알킬이며 각각의 X4는 할로 또는 RsulS(=O)2O-이다. 다른 구체예에서, R9는 수소, 메틸, 에틸, 이소프로필, 또는 이소부틸이며; X4는 클로로, 브로모, 또는 메탄설포닐록시이다.
다른 구체예에서, 본 발명은 다음 화학식의 화합물을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00102
여기서 T는 이전에 정의된 바와 같거나 더욱 구체적으로 T는 L-Z3이고, 여기서 L은 CH2, CHMe, CMe2,
Figure 112008007555206-pct00103
이고 Z3는
Figure 112008007555206-pct00104
Figure 112008007555206-pct00105
본 발명의 한 측면에서 다음 화학식의 중수소화된 포스포라미데이트 알킬화기 및 중수소화된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물이 제공된다:
Figure 112008007555206-pct00106
여기서 X4는 할로 또는 RsulS(=O)2O이다. 다른 구체예에서, X4는 Cl 또는 Br이다. 이러한 중수소화된 포스포라미데이트 알킬화기 및 그들의 전구 약물은 화합물 25, 36 등과 같은 그들의 비-중수소화된 또는 수소화된 유사체로서 저산소 종양 조직에 대해 세포독성이 동일하다. 그러나, 생체 조건, 예를 들어, 혈액 플라즈마에서, 이러한 중수소화된 유사체의 존재는, 핵자기 공명 방법에 의한 그들의 상응하는 포스포라미데이트 알킬화기 및/또는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물과 비교하여 더욱 효율적으로 결정될 수 있으며, 이러한 중수소화된 유사체는 포스포라미데이트 알킬화기 및/또는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 약동학적 또는 약역학적 특징을 결정하는데 유용하다. 포스포라미데이트 알킬화기 및/또는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 약동학적 또는 약역학적 정보는 투약량, 투약의 빈도, 및 유사한 투여 관련된 파라미터를 결정하는데 사용된다. 옥타중수소화된-화합물 25 및 옥타중수소화된 이소포스파미드 알킬화기의 제조 방법은 실시예 섹션에 기재되어 있다.
다른 실시예의 군에서, 본 발명은 실시예의 화합물들의 개개이고 선택적인 분류를 제공한다. 본 발명의 실시예의 화합물은 다음의 화합물들을 포함한다:
Figure 112008007555206-pct00107
Figure 112008007555206-pct00108
Figure 112008007555206-pct00109
Figure 112008007555206-pct00110
Figure 112008007555206-pct00111
Figure 112008007555206-pct00112
Figure 112008007555206-pct00113
한 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 Z3로써,
Figure 112008007555206-pct00114
을 포함하며 건강한, 정상산소 조직에 매우 낮은 독성을 나타내는 저산소 종양 특이성 독성을 보여준다.
한 구체예에서, 본 발명은 상응하는 신규한 또는 공지된 포스포라미데이트 알킬화기를 방출하는 생체 환원에서 신규의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 및 그들의 이온화 형태를 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00115
여기서 X4는 화학식(I)에 정의된 바와 같고, R9, R10; 및 R11은 화학식 (IV)-(VII)에서 정의된 바와 같다. 관련된 구체예에서, X4는 Cl, Br, 메탄설포닐록시, 벤젠설포닐록시, 또는 파라-톨루엔설포닐록시이다.
한 구체예에서, 본 발명은 상응하는 신규한 또는 공지된 포스포라미데이트 알킬화기를 방출하는 생체 환원에서 신규의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 및 그들의 이온화 형태를 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00116
여기서 N(R10)2은 NH2, NHMe, NMe2, NEt2,
Figure 112008007555206-pct00117
NHOMe 및 NHOH로 구성되는 군으로부터 선택되며; 각각의 R11은 독립적으로 수소, Me, 에틸, 사이클로프로필, 이소프로필, 프로필, 벤질, 치환된 메틸, 사이클로프로필, 메톡시, 및 하이드록실이거나; 두 개의 R11이 함께 헤테로사이클을 형성한다.
암 치료에 사용하는 경우, 항암제 사이클로포스파미드는 1d(R10은 수소)로 대사되고 이포스파미드는 1e(각각의 R11은 수소)로 대사된다. 암 치료를 위한 임상에서 평가받고 있는 글루포스파미드는 화학식 1e의 알킬화기(각각의 R11은 수소, 문헌 [Wiessler et ai, 미국 특허 No. 5,622,936; "Anti Cancer Therapies"를 표제로 하는 PCT 출원 No. US05/03370, "Glufosfamide combination Therapy"를 표제로 하는 미국 특허 출원 No. 60/638995 및 "Glufosfamide Combination Therapy"를 표제로 하여 미국에 2005년 5월 11일 제출된 변호사 도켓 No. 021305-005900] 참조)를 방출한다. 암 치료를 위한 임상에서 평가받고 있는 Telcyta™는 1f(문헌 [Rosen et al, Clin Cancer Res. 2004, 10(11):3689-98] 참조)를 방출한다.
이포스파미드 및 사이클로포스파미드와 같은 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 대사되어 아크롤레인 및 클로로아세트알데히드과 같은 출혈 방광염, 혼수 또는 사망과 같은 원하지 않는 환자 부작용을 일으키는 세포독성 부반응물을 생성한다. 한 구체예에서, 본 발명은 이포스파미드 및/또는 사이클로포스파미드의 대사에 의해 생성되는 물질들과 비교하여 대사에서 치료를 위한 적은 독성의 부반응물을 생성하는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다. 한 구체예에서, 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 생체 조건 내의 대사에 의해 아크롤레인을 생성하지 않는다. 본 발명의 전구 약물의 대사로부터 생성되는 독성 부반응물의 예들은 클로로, 브로모, 알킬설포닐록시, 헤테로알킬설포닐록시, 아릴설포닐록시, 또는 헤테로아릴설포닐록시-아세트알데히드(이포스파미드로부터 클로로아세트알데히드의 대사적 제조를 위한)(문헌 [Hardman et al , supra, page 1396] 참조)를 포함한다. 다른 구체예에서, 본 발명은 이포스파미드 대사에 의해 제조되는, 치료를 위해, 이전에 정의된 바와 같은 클로로아세트알데히드 또는 동등물 만큼 5-95%를 생성하는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다.
Z3의 환원을 형성하는 포스포라미데이트 알킬화기 유도체는 보호된 포스포라미데이트 알킬화기 및 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물과 다를 수 있으며 변형된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물로 칭해진다. 예를 들어, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 생체환원 기(Z3)의 환원에서 변형된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 Alk-Triggermod를 얻을 수 있다. 생체환원 기의 환원이 변형된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 형성할 때, 포스포라미데이트 알킬화기에 결합된 링커(L)는 포스포라미데이트 알킬화기 또는 일부 다른 변형된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 얻기 위해 분해를 수행할 수 있다.
한 구체예에서, 본 발명은 이전에 기재된 바와 같은 링커(L) 통합에 의해 저산소 조직에서 활성화되는 방관자 효과(bystander effect)를 나타내는 화합물을 제공한다. 한 구체예에서, 방관자 효과는 본 발명의 변형된 포스포라미데이트 알킬화기가 본 발명의 전구 약물 화합물을 활성화하는데 충분한 저산소가 아니고, 이러한 전구 약물을 활성화할 수 있는 저산소 종양 영역 근처에 존재하는 종양 영역으로 확산되거나 침투하는 것을 허용한다.
Trigger T 내에서 생체환원 기(Z3)의 환원은 Z3 -mod,로 변형되어, 포스포라미데이트 알킬화기-TM 또는 alk-TM 컨쥬게이트와 같은 변형된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 얻는다. 한 구체예에서 TM은 다음으로부터 선택된다:
[C(Z1)2-Y3]-(C(=O)-O)-[C(Z1)2-Z2-Y4]-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]-Z3 -mod;
[C(Z1)2-Y3]-[C(Z1)2-Z2-Y4]-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]-Z3 -mod;
[C(Z1)2-Y3]-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]-Z3 -mod;
[C(Z1)2-Y3]-[C(Z1)2]z-Z3 -mod;
[C(Z1)2-Y3]-(C(=O)-O)-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]-Z3 -mod;
[C(Z1)2-Y3]-(C(=O)-O)-[C(Z1)2]z-Z3 -mod;
[C(Z1)2-Y3]-(C(=O)-O)-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]-Z3 -mod;
[C(Z1)2-Z2-Y4]-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]-Z3 -mod; 및
-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]-Z3 -mod, 여기서 Z3 -mod는 생체 환원되거나 그렇지 않으면 환원되거나 Z3를 변형한다.
다른 구체예에서, TM은 다음으로부터 선택된다:
[C(Z1)2-Y3]-(C(=O)-O)-[C(Z1)2-Z2-Y4]-H; [C(Z1)2-Y3]-[C(Z1)2-Z2-Y4]-H; 및 [C(Z1)2-Y3]-H.
한 구체예에서, Trigger T는 아래의 화학식을 가지는 링커(L)를 포함한다:
-[C(Z1)2-Y3]-(C(=O)-O)-[C(Z1)2-Z2-Y4]-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]-;
-[C(Z1)2-Y3]-[C(Z1)2-Z2-Y4]-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]-;
-[C(Z1)2-Y3]-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]-;-[C(Z1)2-Y3]-[C(Z1)2]z-;
-[C(Z1)2-Y3]-(C(=O)-O)-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]-;-[C(Z1)2-Y3]-(C(=O)-O)-C(Z1)2-;
-[C(Z1)2-Y3]-(C(=O)-O)-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]-; 및
-[C(Z1)2-Z2-Y4]-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]-;-[C(Z1)2]z-[C(Z1)=C(Z1)]- 및 -[C(Z1)2]z-.
한 구체예에서, 본 발명은 생체 환원되어 TriggerMod 또는 TM으로 변형되는 Trigger T를 제공하며 포스포라미데이트 알킬화기는 TM으로부터 0.1 초 미만에 분리된다. 다른 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기는 TM으로부터 0.01 내지 0.10 초 사이에 분리되며, 다른 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기는 TM으로부터 0.1 내지 1.0 초 사이에 분리된다. 다른 구체예에서, 활성화된 포스포라미데이트는 TM으로부터 1.0 내지 10.0 초 사이에 분리된다. 다른 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기는 TM으로부터 10.0 내지 100.0 초 사이에 분리된다.
관련된 구체예에서, 활성화 또는 환원된, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 후에 활성화 또는 환원의 사이트로부터 포스포라미데이트 알킬화기 20 내지 500 μm; 또는 활성화 또는 환원의 사이트로부터 20 내지 100 μm를 방출하는 변형된 Trigger T(TM)과 전구 약물을 얻을 수 있다. 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 방관자 효과는 세포의 구상체(cellular spheroids) 및 다중층 세포의 에세이(예를 들어 문헌 [Kyle et al, Cancer Res. 2004, 64(17):6304-9] 및 [West et al, Cancer Chemother. Pharmacol., 1987, 20(2): 109-14]의 에세이를 참조)를 사용하여 측정될 수 있으며; 이는 실시예 35 및 37에 매우 자세하게 기재되어 있는 바와 같다. 종양 세포들은 배양 내에서 다층세포의 구상체로 성장하여 저산소 범위 및 제한된 영양분 및 증가된 폐기물 생성물의 환경적 스트레스에 반응하는 정지세포 수를 포함하는 고체 종양에서 종양 미세환경(microenvironment)의 시험관 내 모델을 만들 수 있다. 이러한 구상체들은 세포의 집합체가 계속적으로 분할하고 및 외부로 성장하는 대로 산소 및 영양분의 변화도가 발전하는 독특한 특성을 가진다. 생육 가능한 가장자리가 약 150 μm 크기에 이른 후, 저산소 범위는 발전하고, 그것은 이러한 범위 내의 세포를 정지기로 들어가 결국 세포사에 이르도록 운전한다. 괴사성 핵은 죽은 세포의 결과로서 발전한다. 구상체는 저산소 활성화된 전구 약물의 유효성을 모형화하기 위해 4개의 별개의 구획으로 분할할 수 있다: 1) 외부의 호기성 및 활성 분할 범위; 2) 중간 저산소의 범위; 3) 세포가 순화하지 않는 저산소의 범위; 및 4) 죽은 세포 및 세포의 잔해를 포함하는 괴사성 핵. 약물의 반응은 인자의 수; 구상체의 가장 깊은 범위에 침투하는 화합물의 능력; 나이트로 환원효소에 의해 저산소 활성화된 전구 약물(HAP)의 활성화; 활성화된 세포 내에서 활성화된 약물의 반응성; 및 활성화되어 근처 세포를 죽이는(방관자 효과) 곳으로부터 사이트를 떠나는 활성화된 약물의 능력에 의존할 것이다. 화합물의 유효성의 평가는 따라서 다수의 다른 수준에서 평가될 수 있다. 단독 화합물의 효과는 손상되지 않은 구상체에 대한 단일층 배양 내의 세포로 비교될 수 있다. HAP는 단일 요법으로서 사용될 수 있다. 구상체의 저산소 일부는 평형 가스의 O2의 농도의 변화에 의해 조절될 수 있으며, 따라서 호기성 및 저산소 분획의 비율을 변화할 수 있다. HAP들은 단지 외부 호기성 세포를 표적으로 하거나 전체 구상체를 표적으로 할 수 있는 다른 화학요법제와 조합될 수 있다. 예정 세포 킬(kill)은 공지된 저산소 일부 및 각각의 단일 요법의 예정 세포 킬에 의해 예측될 수 있다.
한 구체예에서, 본 발명은 생체 환원과 같은 활성화된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 0.1 초 미만; 0.01 내지 0.10 초 사이, 0.1 내지 1.0 초 사이, 1.0 내지 10.0 초 사이, 10.0 내지 100.0 초 사이의 반감기를 가진 포스포라미데이트 알킬화기를 방출한다.
항암 약물들은 혈관계 주변의 조직에 결합될 수 있으며/있고 확산을 방해하는 높은 분자량을 가지며 혈관계로부터 벗어나 150-200 μM에 달할 수 있는 치료적 유효량 농도의 저산소 종양 영역에 이르지 못한다. 한 구체예에서, 본 발명은 혈관계로부터 벗어나 저산소 암세포에 이를 수 있는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다. 방관자 효과를 결정하기 위한 몇 가지 방법은 실시예 35 및 37에 매우 자세히 기재된다. 저산소 활성화된 전구 약물에서 사용된 포스포라미데이트 알킬화기는 효과적으로 종양 세포를 죽이는 주요한 역할을 수행한다. 예를 들어, 저산소 활성화된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물에 대한, 포스포라미데이트 알킬화기의 세포독성 및 그것의 세포의 알킬화 속도, 및 전구 약물 및 포스포라미데이트 알킬화기의 세포막 투과성은 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 저산소 선택성 및 저산소성 세포독성에 강한 영향을 준다.
한 구체예에서, 본 발명은 생체 조건 내에서 형성된 상응하는 포스포라미데이트 알킬화기보다 더욱 안전한 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물(적어도 10배 및 백만 배에 달하는 더욱 안전한)을 제공한다. 한 구체예에서, 증가된 안전성은 Trigger T(포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 활성화는 알킬화기/세포독성제를 방출한다)의 결합 위치에서 변형된 양이온이 원인이다. 여하간에, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 생체환원 기(Z3)의 활성화 또는 환원의 결과로 인한 그것의 제거 및 포스포라미데이트 알킬화기의 동반 또는 이후의 방출 또는 생성 덕분에 저산소 조직 내에서 상응하는 알킬화기로 전환된다.
한 구체예에서, Trigger T는 포스포라미데이트 알킬화기의 세포독성 활성을 가리거나 감소시키는 방법으로, 포스포라미데이트 알킬화기에 공유 결합된다. 이러한 가리움 효과는 변할 수 있으며 포스포라미데이트 알킬화기의 세포독성 활성에 의존할 수 있다. 일반적으로, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 상응하는 포스포라미데이트 알킬화기보다 적어도 약 10 배 낮은 세포독성 활성을 보여줄 것이며 약 백만 배 이하의 세포독성 활성을 보여줄 수 있다. 한 변형에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 세포독성 활성은 상응하는 포스포라미데이트 알킬화기의 세포독성 활성보다 약 100 배 내지 약 10,000 배 이하이다. 한 예에서, 1 nM의 IC50, IC90, 또는 LC50를 가진 포스포라미데이트 알킬화기에 대한 상응하는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 IC50, IC90, 또는 LC50는 1 μM 또는 그 이상이 될 수 있다.
한 변형에서, 여기서 제공되는 화합물들은 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물로서, 저산소 조건하의 화합물들로부터 방출되는 상응하는 포스포라미데이트 알킬화기 또는 변형된 포스포라미데이트 알킬화기보다 세포독성 약제로서, 적어도 약 10 배 내지 약 1,000,000 배, 일반적으로 약 100 내지 약 10,000 배, 낮은 활성인 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 얻는 방법으로 Trigger T에 연계될 수 있는 포스포라미데이트 알킬화기를 포함한다.
포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물이 무산소 또는 저산소 조건하에서 선택적인 활성인지 여부를 결정하기 위해, 세포는 공기와 함께(정상산소) 또는공기 없이(무산소) 또는 매우 적은 산소(저산소)와 함께 약물에 노출되었다. 당해 분야에서 통상의 지식을 가진자는 항증식 에세이에서 측정된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 세포독성이 IC50에 의해 표현되고; 클론원성 생존 실험에서 측정된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 세포독성이 IC10 또는 LC10, IC90 또는 LC90, 또는 IC99 또는 LC99로 표현되는 것을 인지할 것이다. 정상산소 및 저산소에서 결정된 예를 들어 IC5O, IC9O, LC5O, LC90, 또는 LC99에 의해 측정된 세포독성의 비율은 저산소 세포독성 비율(HCR)로 칭해지며 본 발명의 전구 약물의 저산소 선택적 세포독성의 측정이 될 수 있다. 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 HCR이 더 커질수록 그것의 저산소 세포 선택적 독성이 더 높아지며 건강한 정상산소 세포에 비해 전구 약물의 저산소 종양 살상력이 더 커진다. IC99 또는 LC99에 기반하여 결정된 HCR은 IC90 또는 LC90에 기반하여 결정된 것보다 더 크다.
관련된 구체예에서, 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 0.1 nM 내지 50 μM의 저산소성 세포독성 및 10 내지 100,000의 HCR을 가진다. 관련된 구체예에서, 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 0.1 nM 내지 50 μM의 저산소성 세포독성 및 25 내지 100,000의 HCR을 가진다(실시예 섹션 참조). 다른 관련된 구체예에서, 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물, 예를 들어, 실시예 29, 30 및 31에 기재된 화합물들은 0.1 nM 내지 5 μM의 저산소성 세포독성 및 50 내지 100,000의 HCR을 가진다.
한 구체예에서, 본 발명은 상응하는 정상산소 독성보다 5 내지 1,000,000 배인 저산소 독성을 가진 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다. 다른 구체예에서, 본 발명은 상응하는 정상산소 독성보다 10 내지 10,000 배인 저산소 독성을 가진 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다. 다른 구체예에서, 본 발명 상응하는 정상산소 독성보다 25 내지 10,000 배인 저산소 독성을 가진 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다.
종양은 혈관계에 인접한 조직에서, 10%부터, 약 150 μM 떨어진 조직에서 0.5%까지, 그리고 혈관계로부터 더 멀어지고 괴사성 핵에 가까운 조직에서 더욱 낮게 변할 수 있는 산소 농도의 기울기를 가진다. 한 구체예에서, 본 발명은 다양한 산소 농도하에서, 상응하는 전구 약물보다 5-1,000,00; 10-10,00; 및 25-5,000 배 더욱 독성인 포스포라미데이트 알킬화기를 생성할 수 있는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다. 한 구체예에서, 본 발명은 약 0.5-0.6%의 산소 농도하에서, 5-1,000,00; 10-10,00; 및 25-5,000 배 더욱 독성인 포스포라미데이트 알킬화기를 생성할 수 있는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다.
본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 logP는 전구 약물의 지방 친화성 또는 친수성을 측정할 수 있다. 한 구체예에서, 본 발명은 0 미만의 logP를 가진 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다. 이러한 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 화학식 XV를 가진 전구 약물(여기서 각각의 R11은 H 이고 i.v. 또는 i.p. 주사를 위한 수용성 제형으로 쉽게 제형화될 수 있다)과 같이 친수성이 될 수 있다. 이러한 전구 약물의 다른 예들은 화합물 24, 25 및 36이다.
한 구체예에서, 본 발명은 0 초과의 logP를 가진 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다. 한 구체예에서, 본 발명은 화학식 XIV; XX 및 XV(여기서 각각의 R11은 메틸 또는, 사이클로프로필)에 의해 예시된 것들처럼 0 내지 4 사이의 logP를 가진 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공하며, 세포막을 통과하여 암세포 내부로 침투될 수 있도록 환자에 투여된다. 전구 약물의 다른 예는 0 내지 5, 6, 7, 또는 16 사이의 logP를 가진다(본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 logP를 측정하는 것은 실시예 섹션을 참고하라).
IIb . 합성 방법
본 발명은 화합물 36을 적당한 용매하에서, 다음의 화합물을, 1-N-메틸-2-나이트로이미다졸-5-메탄올, 및 n-부틸 리튬을 반응시켜 분리할 수 없다는 발견으로부터 비롯된 것이다:
Figure 112008007555206-pct00118
화합물 36은 미츠노부-타입(Mitsunobu-type) 반응을 사용하여 쉽게 합성할 수 있는데, 여기서 1-N-메틸-2-나이트로이미다졸-5-메탄올은 트리페닐포스핀 및 디이소프로필 아조디카복실레이트의 첨가에 의해 활성화되며,
Figure 112008007555206-pct00119
와 반응되어 화합물 36이 얻어진다.
따라서, 본 발명은 한 측면에서 포스포라미딕 또는 포스포디아미딕 산 및 알코올을 반응시켜 포스포라미데이트를 수득하는 단계를 포함하는 포스포라미데이트 화합물을 합성하는 방법을 제공한다. 다른 측면에서, 본 발명은 신규한 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 화합물 또는 공지된 것들을 합성하는 방법을 제공한다. 한 구체예에서, 본 발명은 신규하거나 공지된 포스포라미데이트 알킬화기, Trigger-OH, 트리치환된 포스핀, 및 디알킬 아조디카복실레이트를 반응시켜 신규하거나 공지된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 수득하는 단계를 포함하는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 합성하는 방법을 제공한다. 방법의 한 구체예에서, 제 1 단계에서 Trigger-OH는 트리치환된 포스핀 및 디알킬 아조디카복실레이트와 반응하여 중간체를 얻으며, 제 2 단계에서 포스포라미데이트 알킬화기를 제 1 단계로부터 얻어진 중간체에 첨가하여 생성물을 얻는다. 이러한 미츠노부-타입 반응은 특히 신규하거나 공지된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 또는 유도체, Alk-Trigger의 합성에 적당하며, 여기서 Trigger는 L-Z3이고, 여기서 Z3는:
Figure 112008007555206-pct00120
이며; Alk는
Figure 112008007555206-pct00121
이고, 여기서 R9는 이전에 정의한 바와 같다.
한 구체예에서, 본 발명은 다음과 같은 각각의 신규하거나 공지된 포스포라미데이트 알킬화기를,
Figure 112008007555206-pct00122
Trigger-OH, 트리치환된 포스핀, 및 디알킬 아조디카복실레이트와 반응시켜 다음의 화합물들을 각각 수득하는 단계를 포함하는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 합성하는 방법을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00123
여기서 X4, R5, R7, 및 R8은 화학식(I)에 정의된 바와 같다.
한 구체예에서, 본 발명은 아래의 단계를 포함하는 다음과 같은 화학식의 화합물을 합성하는 방법을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00124
상기 방법은, (a) 다음과 같은 화학식의 신규하거나 공지된 포스포라미데이트 알킬화기:
Figure 112008007555206-pct00125
여기서 R2-R5는 화학식(I)에서 정의된 바와 같으며, 다음을 조건으로 한다:
(i) 둘 이상의 R1-R5는 2-할로알킬, 2-알킬설포닐록시알킬, 2-헤테로알킬설포닐록시알킬, 2-아릴설포닐록시알킬, 및 2-헤테로알킬설포닐록시알킬로 구성되는 군으로부터 선택되며;
(ii) 하나 이상의 R1-R5는 2-할로알킬, 2-C1-C6-알킬설포닐록시알킬, 2-헤테로알킬설포닐록시알킬, 2-아릴설포닐록시알킬, 및 2-헤테로알킬설포닐록시알킬로 구성되는 군으로부터 선택되며; 하나 이상의 NR2R3 및 NR4R5는
Figure 112008007555206-pct00126
이거나;
(iii) 각각의 NR2R3 및 NR4R5는 모두 함께
Figure 112008007555206-pct00127
이고;
(b) Trigger-OH(여기서 Trigger는 화학식(I)에 정의된 바와 같다), 트리치환된 포스핀; 및
(c) 디알킬 아조디카복실레이트를 반응시켜 다음과 같은 화학식의 화합물을 수득하는 단계:
Figure 112008007555206-pct00128
한 구체예에서, 다음과 같은 화학식의 화합물:
Figure 112008007555206-pct00129
은 다음과 같은 화합물로 구성되는 군으로부터 선택된다:
Figure 112008007555206-pct00130
다른 구체예에서, 다음과 같은 화학식의 군:
Figure 112008007555206-pct00131
은 다음과 같은 화합물로 구성되는 군으로부터 선택된다:
Figure 112008007555206-pct00132
Figure 112008007555206-pct00133
다른 구체예에서, 반응은 THF, 디옥산, C1-C6 알킬 아세테이트, 클로로포름, 디클로로메탄, 아세토니트릴 등과 같은 용매를 포함한다. 다른 구체예에서, 트리치환된 포스핀에서 각각의 치환체는 독립적으로 C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, C3-C8 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, 아릴, 헤테로아릴, 및 C1-C6 알콕시 치환체로부터 선택된다. 다른 구체예에서, Trigger T는
Figure 112008007555206-pct00134
여기서 X1, X2, Z1, 및 Z2 는 화학식(I)에서 정의된 바와 같다.
다른 구체예에서, 본 발명은 다음과 같은 단계를 포함하는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 합성하는 방법을 제공한다:
(i) THF, 디옥산, 디클로로메탄, 클로로포름, 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트, 부틸 아세테이트, 또는 아세토니트릴로부터 선택되는 용매에서 다음과 같은 화학식의 화합물:
Figure 112008007555206-pct00135
여기서 각각의 R11은 독립적으로 수소, 사이클로프로필, 메틸, 에틸, 벤질, 또는 메톡시이고; 각각의 R9는 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 또는 사이클로프로필이며; X4는 할로, 메틸설포닐록시, 페닐설포닐록시, 4-메틸페닐설포닐록시, 및 4-할로페닐설포닐록시이다;
(ii) 트리페닐포스핀, 트리부틸포스핀, 트리부틸포스파이트로부터 선택되는 트리치환된 포스핀; 및
(iii) 디에틸 또는 디이소프로필 아조디카복실레이트;
를 반응시켜 다음과 같은 화학식의 생성물을 수득하는 단계:
Figure 112008007555206-pct00136
다른 구체예에서, 본 발명은 아래의 단계를 포함하는 다음과 같은 화학식의 화합물을 합성하는 방법을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00137
(i) 비양자성 용매에서 Trigger-OH(여기서 Trigger는 화학식(I)에서 정의한 바와 같다); 트리치환된 포스핀; 및 디알킬 아조디카복실레이트를 반응시켜 중간체(i)를 수득하는 단계; 및
(ii) 상기 단계(i)로부터 얻어진 중간체(i)와 다음과 같은 화학식의 화합물,
Figure 112008007555206-pct00138
(여기서, 각각의 R9, R11, 및 X4는 화학식(I)에서 정의된 바와 같다)
을 반응시켜 다음과 같은 화학식의 화합물을 수득하는 단계:
Figure 112008007555206-pct00139
다른 구체예에서, 트리치환된 포스핀은 P(R12)3이고, 여기서 각각의 R12는 H, C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, C3-C8 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, 아릴, 또는 헤테로아릴이다. 다른 구체예에서, 트리치환된 포스핀은 고분자로 지지된 트리치환된 포스핀이다. 다른 구체예에서, 트리치환된 포스핀은 트리페닐포스핀, 트리부틸포스핀, 트리프로필포스핀, 트리에틸포스핀, 또는 트리메틸포스핀이다. 다른 구체예에서, 트리치환된 포스핀 고분자로 지지된 트리페닐 포스핀이다. 고분자로 지지된 트리치환된 포스핀은 예를 들어, 팔로 알토 캘리포니아의 베리언 사(Varian Inc. of Palo Alto, California)로부터 상업적으로 구매가능하다. 다른 구체예에서, 본 발명은 각각의 R11이 수소인 화합물을 합성하는 방법을 제공한다. 다른 구체예에서, 본 발명은 다음과 같은 화합물을 합성하는 방법을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00140
다른 구체예에서, 본 발명은 Trigger가 아래의 화합물로 구성된 군으로부터 선택되는 화합물을 제조하는 방법을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00141
이고, Z3는
Figure 112008007555206-pct00142
한 구체예에서, 본 발명은 아래의 단계들을 포함하는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제조하는 방법을 제공한다:
(a) POCl3와 N-2-할로에틸-N-(R13)암모늄염(여기서 R13은 수소, C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, C3-C8 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, 아릴, 헤테로아릴)을 환류시켜 디클로로포스포라미데이트 중간체를 수득하는 단계;
(b) 용매하에서 단계(a)의 디클로로포스포라미데이트 중간체와 N-2-할로에틸-N-(R13)암모늄염(여기서 R13은 수소, C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, C3-C8 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, 아릴, 헤테로아릴) 및 염기를 반응시켜 모노클로로포스포라미데이트 중간체를 수득하는 단계; 및
(c) 용매하에서 단계(b)에서 얻은 모노클로로포스포라미데이트 중간체와 Trigger-OH 및 염기를 반응시켜 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 수득하는 단계.
한 구체예에서, 단계(a)의 디클로로포스포라미데이트 중간체는 단계(b)에서 반응에 투입되기 이전에 나머지 반응 혼합물로부터 분리된다. 다른 구체예에서, 분리는 우선 진공하에서 과량의 POCl3를 제거한 다음 감압하에서 디클로로포스포라미데이트를 증류하여 수행된다.
한 구체예에서, 단계(c)의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 나머지 반응 혼합물로부터 실리카겔 상의 플래쉬 컬럼 크로마토그래피에 의해 분리된다. 한 구체예에서, 단계(b)의 염기는 3차 아민이다. 단계(b)에 사용되는 적당한 3차 아민은 트리에틸 아민 또는 디이소프로필에틸아민과 같은 트리알킬 아민을 포함한다. 한 구체예에서, 단계(b)에 사용되는 용매는 테트라히드로푸란 (THF) 또는 디옥산이다.
한 구체예에서, 단계(b)의 모노클로로포스포라미데이트 중간체는 단계(c)에서 반응에 투입되기 이전에 나머지 반응 혼합물로부터 실리카겔 상의 플래쉬 컬럼 크로마토그래피에 의해 분리된다. 한 구체예에서, 단계(c)에서 유용한 염기는 리튬, 소듐, 또는 포타슘 헥사알킬디실라자이드; 소듐 또는 포타슘 하이드라이드; 또는 리튬 디이소프로필아미드이다. 한 구체예에서, 단계(c)에서 사용되는 용매는 디메톡시에탄, 다이글라임, 디에틸에테르, 또는 THF이다.
한 구체예에서, 본 발명은 아래의 단계들을 포함하는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 합성하는 방법을 제공한다:
(a) 용매하에서 약 1 당량의 각각의 POCl3, Trigger-OH, 및 염기를 반응시켜 디클로로포스페이트 중간체를 수득하는 단계; 및
(b) 용매하에서 단계(a)의 디클로로포스페이트 중간체와 N-2-할로에틸-N-(R13)암모늄염(여기서 R13은 수소, C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, C3-C8 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, 아릴, 헤테로아릴) 및 염기를 반응시켜 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 수득하는 단계.
한 구체예에서, 단계(a) 및 (b)는 O℃ 미만의 온도에서 수행된다. 다른 구체예에서, 단계(b)는 단계(a)의 온도보다 높은 20-100℃ 사이의 온도에서 수행된다.
다른 구체예에서, 본 발명은 아래에 도시한 바와 같이 본 발명의 헤테로사이클릭 포스포라미데이트 알킬화제 전구 약물을 합성하는 방법을 제공한다:
Figure 112008007555206-pct00143
여기서 X4 = Br 또는 Cl; e = 1-3이다.
한 구체예에서, 본 발명은 아래의 단계들을 포함하는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 합성하는 방법을 제공한다:
(a) 용매하에서 PCl3와 N,N-디(2-할로에틸)암모늄염 및 염기를 반응시켜 모노클로로포스파미드 유도체를 수득하는 단계;
(b) 모노클로로포스파미드 유도체와 Trigger-OH를 반응시켜 중간체를 수득하는 단계; 및
(c) 단계(b)의 중간체를 산화시켜 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 수득하는 단계.
한 구체예에서, 단계(b)에서 사용된 염기는 트리에틸아민이다. 다른 구체예에서, 단계(c)에서 사용된 용매는 디메톡시에탄, 다이글라임, 또는 C1-C6 알킬 아세테이트이다. 다른 구체예에서, 단계(c)의 Trigger-OH는
Figure 112008007555206-pct00144
다양한 1-N-알킬-2-아미노이미다졸-5-카복실레이트 아래에 도시적으로 기재된 바와 같이 합성될 수 있다:
Figure 112008007555206-pct00145
1-N-알킬-2-아미노이미다졸-5-카복실레이트는 환원되어 본 발명에서 생체환원 기 Z3로 사용되는 다양한 1-N-알킬-2-아미노-5-하이드록시메틸이미다졸 유도체를 얻을 수 있다.
합성 방법은 아래의 실시예 섹션에서 더 자세하게 기재된다.
생체환원 기 및 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 합성, 및 본 발명의 방법은 참조문헌 [Matteucci et al., PCT 출원 공보 No. WO 04/009667, 및 Hypoxia activated prodrugs 미국 특허 출원 표제 "Hypoxia activated anti-Cancer agents"; deGroot et al, 2001, Current Med . Chem. 8: 1093-1122; Denny et al, 미국 특허 Nos. 5,750,782; 5,780,585; 5,872,129; 및 6,251,933; Davis et al, PCT 출원 공보 Nos. WO 04/85421 및 WO 04/85361; 및 Lin et al, 미국 특허 출원 공보 Nos. 2004/254103 및 2005/043244, 및 Borch et al., (supra)]로부터 개조될 수 있다.
본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 합성하기 위한 방법의 실시예는 아래의 "실시예"에서 더 자세하게 기재된다.
IIIa . 치료의 방법
한 구체예에서, 본 발명은 환자에게 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 또는 공지된 그것의 투여에 의해 암에 대한 요법을 필요로 하는 환자에게서 암을 치료하는 방법을 제공한다. 공지된 포스포라미데이트 알킬화기는 참조문헌 [Borch et al, supra]에 의해 제공된다. 한 구체예에서, 본 발명에 의해 제공되는 방법에 따라 암을 치료하는데 사용되는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 (I)-(XXVII)로부터 선택된 화학식을 가진다. 한 구체예에서, 본 발명에 의해 제공되는 방법에 따라 암을 치료하는데 사용되는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 실시예 섹션에서 예시화된 화합물들로부터 선택된다.
알칼화제로의 암 요법은 이러한 알킬화제에 저항하는 암의 진화를 유도할 수 있다. 알킬화제는 더욱 느리게 성장하는 저산소 암 범위의 암세포와 비교하여 더 빨리 분열되거나 더 높은 산소에서 암 영역을 포함하는 암세포를 죽일 수 있다. 후자의 세포는 알킬화기에 의한 치료에서 살아남으며, 이러한 알킬화기에 저항성을 가진 세포를 생성할 수 있다. 증가된 활성의 구아닌-O6-알킬전이 효소, 글루타티온, 글루타티온 전이 효소, 뉴클레오타이드 삭제 회복 경로(the nucleotide excision repair pathway) 및/또는 불일치 회복 단백질(the mismatch repair proteins), 및 감소된 침투의 메클로레타민(mechlorethamine) 및 멜팔란(melphalan)과 같은 활발히 이송되는 약물은 알킬화기에 저항하는 암에 원인이 될 것으로 가정된다(예를 들어, 문헌 [Hardman et al, pages 1393 and 1433, supra] 참조).
본 발명의 전구 약물은 다른 요법에 저항성을 가진 암을 치료하는데 효과적이다. 저산소 암 영역에서 천천히 분열하는 암세포는 저항성 암세포 및 세포주의 원인으로서 작용하며 본 발명의 전구 약물에 의해 죽는다. 한 구체예에서, 본 발명은 본 발명의 화합물 단독 또는 다른 항암제와의 조합의 투여에 의해 하나 이상의 알킬화기에 의한 치료에 저항하는 암을 치료하는 방법을 제공한다. 한 구체예에서, 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 실질적으로 신독성을 가지지 않은 약물과 조합하여 투여된다. 한 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 카보플라틴과 조합된다.
한 구체예에서, 본 발명은 공지된 알킬화기와 교차-저항하지 않는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다. 다른 구체예에서, 본 발명은 알킬화기인 사이클로포스파미드, 이포스파미드, 글루포스파미드, 메클로레타민, 멜팔란, 클로람부실, 다카바진, 테모졸로마이드, 카무스틴, 스트렙토조신, 벤다머스틴, 부설판, 티오테파, 시스플라틴, 카보플라틴, 및 옥살리플라틴과 교차-저항하지 않는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다.
한 구체예에서, 본 발명은 제 1 라인 요법으로써 본 발명의 화합물 단독 또는 다른 항암제와의 조합의 투여에 의해 암을 치료하는 방법을 제공한다. 다른 구체예에서, 본 발명은 제 1 라인 요법으로써 본 발명의 화합물 단독 또는 다른 항암제와의 조합의 투여에 의해 전이암을 치료하는 방법을 제공한다. 한 구체예에서, 본 발명은 제 2 라인 요법으로써 본 발명의 화합물 단독 또는 다른 항암제와의 조합의 투여에 의해 암을 치료하는 방법을 제공한다. 한 구체예에서, 본 발명은 제 3 라인 요법으로써 본 발명의 화합물 단독 또는 다른 항암제와의 조합의 투여에 의해 암을 치료하는 방법을 제공한다. 한 구체예에서, 본 발명은 외과적 처치 및/또는 방사성 요법으로의 전 치료 후에 본 발명의 화합물 단독 또는 다른 항암제와의 조합의 투여에 의해 암을 치료하는 방법을 제공한다. 한 구체예에서, 본 발명은 화학 요법, 외과적 처치, 방사선 또는 이들의 조합 후에 본 발명의 화합물 단독 또는 다른 항암제와의 조합의 투여에 의해 재발된 암을 치료하는 방법을 제공한다.
본 발명에 의해 제공되는 암을 치료하기 위한 방법에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 유효적 양이 개체에 투여된다. 일반적으로, 개체는 인간 또는 인간이 아닌 포유동물이 될 수 있다. 바람직한 개체는 인간 개체이다. 다른 특정 개체는 인간이 아닌 영장류, 개, 고양이, 농장 동물 및 말을 포함하지만, 이것으로 제한되는 것은 아니다. 한 측면에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 단독으로 투여된다. 한 측면에서 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 하나 이상의 추가적인 항암제와 조합하여 투여된다. 한 측면에서 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 외과적 처치 및 방사선을 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아닌 암 치료 요법과 함께 투여된다. 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 일반적으로 약제학적 조성물에서 투여될 것이다. 사용될 수 있는 다양한 약제학적 조성물은 아래의 제형 섹션에 기재된다.
포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 및 그것의 약제학적 조성물은 개체, 특히 인간 개체에서 모든 타입의 암을 치료하는데 사용될 수 있다. 치료될 수 있는 암은 백혈병, 유방암, 피부암, 뼈암, 간암, 뇌암, 후두, 쓸개, 췌장, 직장, 부갑상선, 갑상선, 부신, 신경 조직, 머리 및 목, 위, 기관지, 신장의 암, 기저세포암종, 궤양성 및 유두상 타입의 편평세포암종, 전이성피부암종(metastatic skin sarcoma), 뼈육종, 유잉 육종(Ewing's sarcoma), 베티쿨럼(veticulum) 세포 육종, 다발골수종, 거대 세포 종양, 소세포폐암, 담석, 도세포종양, 일차뇌포 종양, 급성 및 만성 림프성 및 과립세포 종양, 털세포 종양, 샘종, 과다증식, 수질암종, 크롬친화세포종, 점막신경종(mucosal neuronms), 창자 신경절신경종, 증식성 각막 신경 종양, 마파노이드 체형(marfanoid habitus) 종양, 윌름(윌름스) 종양, 고환종, 평활근종 종양, 자궁목형성이상 및 제자리 육종, 신경모세포종, 망막모세포종, 부드러운 조직 육종, 악성카르시노이드, 국소 피부 병변, 균상식육종, 횡문근육종, 카포시육종, 뼈형성 및 다른 육종, 악성 고칼슘혈증, 신장세포종양, 진성적혈구증가증, 샘암종, 다형성 교모세포증, 백혈병, 림프종, 악성흑색종, 및 표피모양암종을 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다.
포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 저산소 조직의 중요한 영역을 포함하는 암을 치료하는데 특히 유용할 수 있다. 이러한 암은 폐암, 특히 소세포 폐암, 유방암, 결장암, 머리 및 목암, 난소암, 췌장암, 및 전립선암을 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물로 치료될 수 있는 암의 타입의 실시예들은 아래의 참조문헌에서 제공되며, 각각은 여기서 완전하게 참조로 통합된다(문헌 [Tidmarsh et al, PCT 특허 출원 No. PCT/US2005/047314(2005년 12월 22일 제출), 및 PCT 특허 출원 "Glufosfamide Combination therapy"를 표제로 하는, 변호사 도켓 No. 021305-005900PC; 및 미국 특허 출원 No. 60/760,599 및 60/719,787 및 PCT 특허 출원 공보 No. WO 2005/076888]. 몇몇의 이러한 암들은 아래의 예증을 목적으로 논의된다. 당해 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 항암 화학 요법이 종종 다양한 항암제의 동시적 또는 연속적인 투여를 포함하며, 아래에서 더 논의되는 것처럼, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물이 여기서 기재된 방법에 의해 제공된 것과 같은 조합 요법에 사용될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 저산소 범위를 포함하는 예시되는 암의 기재에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물로의 치료에 따른 조합 요법의 예들 역시 기재된다.
폐암은 미국에서 100,000명을 넘는 남성 및 50,000명을 넘는 여성에게 영향을 주며, 대부분 진단의 1년 이내에 사망하여, 암 사망의 가장 큰 원인이 된다. 폐암의 치료를 위한 현재의 프로토콜은 방사선 요법 또는 외과적 처치와 함께 또는 없이 화학 요법의 통합을 포함한다. 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 단일 약제 또는 존재하는 조합 요법에서 조합되어 사용될 수 있다. 사이클로포스파미드, 독소루비신 및 빈크리스틴(CAV); 에토포사이드 및 시스플라틴(VP-16); 및 사이클로포스파미드, 독소루비신 및 VP-16(CAVP-16)으로 구성되는 조합을 포함하는 소세포 폐암에 대한 조합 화학 요법 투약 계획의 종류가 보고되어 왔다. 소세포 폐암에 대해 조합 화학 요법(에토포사이드 더하기 시스플라틴)치료로부터의 적당한 생존 이익이 보고되어 왔다.
게다가, 적어도 일시적으로 난소암을 퇴화시키는 여러 가지 다른 세포독성 약물이 제조되어 왔다. 난소암의 치료에 있어서 가장 활성인 약물은 사이클로포스파미드, 이포스파미드, 멜팔란, 클로람부실, 티오테파, 시스플라틴, 및 카보플라틴을 포함하는 알킬화제였다. 난소암 치료를 위한 현재의 조합은 3- 내지 4-주 간격에서 6 내지 8 사이클에 대한 사이클로포스파미드와 조합된 시스플라틴 또는 카보플라틴을 포함한다. 여기서 기재된 화합물 및 방법은 난소암 치료를 위한 전구 약물 형태 및 방법을 제공하며, 여기서 기재된 것과 같은 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 단일 약제 또는 존재하는 이러한 조합 요법에 있어서, 약제를 대체하거나 약제를 첨가하여 사용되고 있다.
전립샘의 암은 미국에서 남성에 가장 일반적인 악성종양이며, 55세를 넘는 남성의 두 번째로 가장 일반적인 암 사망의 원인이고, 이 암은 본래 저산소 조직으로 구성된다고 보고되어 왔다. 다양한 화학 요법 프로토콜이 호르몬 치료 후에 재발한 병의 말기에 사용되기 위해 보고되어 왔다. 전립선암의 치료를 위한 약제는 알킬화기인 에스트라머스틴 포스페이트, 프레드니머스틴, 및 시스플라틴을 포함한다. 에스트라머스틴 포스페이트 더하기 프레드니머스틴 및 시스플라틴, 및 5-플루오로우라실, 멜팔란, 및 하이드록시우레아로 치료하는 것을 포함하는 조합 화학 요법 역시 전립선암을 치료하기 위해 사용된다. 본 발명은 전립선암 치료를 위한 방법을 제공하며, 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 약제를 대체하거나 약제를 첨가하여 사용되고 있는 조합에 사용된다.
대장의 암은 미국에서 두 번째로 가장 일반적인 암 사망의 원인이며 게다가 저산소 범위를 특징으로 하는 암이다. 비록 고도의 직장결장 암을 가진 환자에게 화학 요법은 이익이 되는데 한계가 있다는 것이 증명되었지만, 5-플루오로우라실이 이 질병에 대해 가장 효과적인 치료이다. 5-플루오로우라실은 단독으로 또는 다른 약물과 조합되어 사용할 수 있으나, 측정할 수 있는 종양 질량을 50% 이상까지 감소시키는 가능성은 단지 15 내지 20 퍼센트만이 관련된다. 여기서 언급된 5-FU를 사용하여 조합된 화합물과 방법, 및 전구 약물을 사용하여 결장암을 치료하기 위한 방법은 현저한 치료적 이익 및 이 병에 대한 보다 나은 치료법을 위해 미충족 치료를 충족하기 위한 가능성을 제공할 수 있다.
치료방법의 한 측면에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 "항체 유도 효소 전구 약물 요법"(ADEPT), "바이러스 유도 효소 전구 약물 요법"(VDEPT), "유전자 유도 효소 전구 약물 요법"(GDEPT), 및 "박테리아 유도 효소 전구 약물 요법"(BDEPT)을 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아닌 암 요법에 대해 다양하게 알려진 접근법에서 사용될 수 있다. 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 일반적인 용도는 앞의 치료 방법에 제한되는 것은 아니다.
다른 측면에서, 본 발명은 세포성 과다증식을 특징으로 하는 암이 아닌 과다증식 질병(예를 들어, 비정상적 증가속도 또는 세포 증식의 양)의 치료방법을 제공한다. 한 구체예에서, 본 방법에 따라 치료되는 과다증식 질병은 알레르기혈관염 및 육아종증(처크-스트라우스 질병), 석면증, 천식, 만성위축위염, 전립샘비대, 수포성 유천포창, 복강질환, 만성기관지염 및 만성 폐쇄성 기도 질환, 만성 동염, 크론병, 말이집 탈락 신경병, 피부 근육염, 아토피피부염을 포함하는 습진, 귀 인두관 질병, 거대 세포 동맥염, 이식편거부, 과민성 폐렴, 과민성 혈관염(헤노호쉔라인자색반), 자극성 피부염, 염증성 용혈빈혈, 염증성 호중성백혈구감소증, 염증성창자병, 가와사키병, 다발경화증, 심근염, 근육염, 비강 용종(nasal polyps), 코눈물관 질병, 종양 혈관염, 췌장염, 심상성천포창, 원발(성) 사구체신염(primary glomerulonephritis), 건선, 치주병, 다낭성 신병, 결절성 다발성동맥염, 다발성혈관염 중첩증후군, 원발(성) 경화성 담관염, 류마티스 관절염, 혈청병, 외과적 유착, 협착(증) 또는 재협착, 공막염, 공피증, 쓸개관(담관)의 협착, 협착(십이지장, 소장, 및 결장의), 규폐증 및 다른 형태의 진폐증, 타입 I 당뇨병, 궤양대장염, 궤양성 직장염, 혈관염과 관련된 결합조직 질환, 혈관염과 관련된 선천성 보체계 결함, 중추신경계의 혈관염, 및 베게너육아종증을 포함하는 군으로부터 선택된다.
본 발명의 일부 구체예에서, 본 발명의 화합물은 건선, 다발경화증, 류마티스 관절염, 재협착, 및 전립샘비대로 구성되는 군으로부터 선택되는 과다증식 질환을 치료하기 위해 투여된다. 한 구체예에서, 치료되는 과다증식 질환은 건선이며, 이 질환은 피부가 상승된 형태, 비늘 병변으로 변해가는 케라티노사이트(keratinocytes)의 세포성 과다증식을 특징으로 한다. 다른 구체예에서, 치료되는 과다증식 질환은 다발경화증이며, 이 질환은 뇌에서의 진행성 말이집탈락을 특징으로 한다. 다른 구체예에서, 치료되는 과다증식 질환은 영향받는 관절의 파괴 및 관절굳음증을 유도할 수 있는 류마티스 관절염, 다발적 만성, 재발성, 염증 질환이다. 다른 구체예에서, 본 발명의 화합물은 개체 내에서 이식되는 보철물 상의 세포성 증식을 일으키는 과다증식 질환을 치료하기 위해 본 발명의 화합물을 포함하는 조성물을 가진 보철물의 코팅에 의해 투여된다. 다른 구체예에서, 치료되는 과다증식 질환은 전립샘비대이며, 이 질환은 전립샘 상피 세포가 비정상적으로 자라고 그것으로 인해 오줌의 흐름을 차단한다.
IIIb . 제형, 투여의 방식, 투약량
포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 일반적으로 개체에 투여하기 위한 약학적 제형으로서 제형화된다. 이 섹션에서 기재하는 것은 여기서 기재된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 사용하여 암을 치료할 때 사용될 수 있는 투여의 방식, 제형, 및 투약량이다.
암을 치료하기 위한 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 투여는 작용 장소인, 종양의 저산소 범위로 전구 약물을 인도할 수 있는 방법에 의해 영향을 받을 수 있다. 많은 암 약물은 정맥 내 주사에 의해 투여되며, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 주사를 위해 준비된(ready-for-injection) 제형뿐 아니라 각각 투여 이전에 다시 수화되거나 희석되어야 하는 동결건조하거나 농축한 제형을 포함하는 투여를 위해 제형화될 수 있다. 이러한 제형에 더하여, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 구강 경로, 십이지장 내 경로, 비경구적 주사(정맥 내, 피하, 근육 내, 혈관 내 또는 주입을 포함하는), 국소, 및 직장 경로에 의한 투여를 위해 제형화될 수 있다. 당해 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물이 창자 내의 박테리아에 의해 활성화될 수 있음을 인지할 것이다. 만약 이러한 활성화를 원하지 않으면, 의료인은 대장 또는 결장 내로 주입하기 이전에 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물이 흡수되는 투여의 경로 또는 제형을 사용할 수 있다. 투여의 실제 경로 및 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 상응하는 제형은 치료되는 암의 타입에 의존할 것이며, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 다른 인자들 가운데 투여, 암의 경중도, 환자의 나이, 무게, 및 상태를 고려하여 선택된다.
투여되는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 양, 및 따라서 투여되는 복용량에 포함되는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 및 상기 복용량을 포함하는 제품의 양은 치료되는 개체, 암의 경중도, 암의 부위, 투여의 속도, 전구 약물의 소인(예를 들어, 분자량, 용해도 및 저산소 및 정상산소 세포독성), 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물에 의해 방출되는 세포독성제, 및 처방하는 의사의 판단에 의존할 것이다.
한 구체예에서, 본 발명은 환자에게서 암을 치료하는 방법을 제공하며, 여기서 효과적인 투약량은 일반적으로 단일 또는 분산된 복용량에서 몸무게 kg당 약 0.001 내지 약 O.l g의 범위, 또는 약 0.1 내지 약 35 mg/kg/day이다. 70 kg 사람에서, 이것은 약 0.05 내지 약 7 g/day, 약 0.2 내지 약 2.5 g/day의 양이다. 몇몇 예에서는, 상기 범위의 낮은 한계 미만의 복용량 수준이 더욱 적당할 수 있으며, 동시에 다른 경우에서는 여전히 더욱 많은 복용량이 어떤 해로운 부작용을 일으키지 않고도 사용될 수 있고, 많은 복용량은 또한 주변에 삽입된 중심 카테터(PICC 라인) 및 이동식 정맥 내 백 및 펌프를 사용하여 한 시간 또는 계속적인 주입에 의해 하루 동안 투여되기 위해 여러 작은 복용량으로 나누어질 수 있다.
한 구체예에서, 암 및 다른 과다증식 질병의 치료를 위한 본 발명의 화합물의 효과적인 복용량은 단일 또는 분산된 복용량에서 약 0.1 내지 약 35 mg/kg/day; 약 0.5 내지 약 20 mg/kg/day; 약 0.5 내지 약 15 mg/kg/day; 약 0.5 내지 약 10 mg/kg/day; 약 0.5 내지 약 8 mg/kg/day; 및 약 1 내지 약 5 mg/kg/day의 범위이다. 한 구체예에서, 암 및 다른 과다증식 질병의 치료를 위한 본 발명의 화합물의 효과적인 복용량은 단일 또는 분산된 복용량에서 약 2 내지 약 8 mg/kg/day; 약 2 내지 약 4 mg/kg/day; 및 약 2 mg/kg/day의 범위이다. 한 구체예에서, 암 및 다른 과다증식 질병의 치료를 위한 본 발명의 화합물의 효과적인 복용량은 단일 또는 분산된 복용량에서 약 0.25 내지 약 2.5 mg/kg/day; 약 0.25 내지 약 1 mg/kg/day; 및 약 0.25 내지 약 0.5 mg/kg/day의 범위이다. 한 구체예에서, 상기 복용량은 단일 요법(본 발명의 화합물 단독)으로서 또는 표준 치료 요법과 함께 매일 정맥 내 투여된다. 한 구체예에서, 암 및 다른 과다증식 질병의 치료를 위한 효과적인 복용량은 이전에 기재한 것처럼 일주일에 한 번 투여하는 범위이다.
한 구체예에서, 더욱 큰 복용량은 간헐적으로(자주보다 적게) 투여되고; 약 3 내지 약 20 mg/kg; 약 6 내지 약 10 mg/kg; 또는 8 mg/kg의 범위 내 복용량은 2주간 매 3일마다 한 번씩 투여된다. 다른 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 약 5 내지 약 30 mg/kg; 약 10 내지 약 15 mg/kg; 또는 12.5 mg/kg의 범위 내 복용량은 4주간 일주일에 한 번씩 투여된다. 한 구체예에서, 약 0.5 내지 약 8 mg/kg/day의 범위 내 복용량은 2주 사이클에 걸쳐 5일간 투여된다.
다른 구체예에서, 인간 환자를 치료하기 위한, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 일일 최대 복용량은 환자 몸무게로부터 500 mg/kg을 초과하지 않으며, 따라서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 환자 몸무게로부터 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 1 mg/kg 내지 환자 몸무게로부터 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 약 500 mg/kg의 범위의 일일 복용량에서 투여된다. 한 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 치료되는 환자의 몸무게로부터 약 5 mg/kg 내지 약 500 mg/kg의 범위의 일일 복용량에서 투여된다. 다른 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 일일 복용량에서 치료적 유효 복용량은 치료되는 환자의 몸무게로부터 약 10 mg/kg 내지 약 250 mg/kg이다. 다른 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 치료적 유효 복용량은 치료되는 환자의 몸무게로부터 약 25 mg/kg 내지 약 150 mg/kg이다. 다른 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 치료적 유효 복용량은 치료되는 환자의 몸무게로부터 약 25 mg/kg 내지 약 50 mg/kg이다. 다른 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 치료적 유효 복용량은 치료되는 환자의 몸무게로부터 약 1.25 mg/kg 내지 약 12.5 mg/kg이다.
투여에 관한 지침이 또한, 인간 및 다른 포유 동물에서의 연구로부터 및 연구에 의해 제공될 수 있다. 아래의 표에서 기재된 바와 같이 동물에 대해 결정된 치료적 유효 복용량은 상응하는 인간 당량 복용량(HED)으로 변환될 수 있다:
Figure 112008007555206-pct00146
a동물 복용량(mg/kg)을 HED(60 kg 인간으로 가정)(mg/kg)으로 변환하기 위해서는, 동물 복용량을 HED 변환 인자로 나눈다. 리스트에 없는 종 또는 표준 범위를 벗어난 무게를 위해, 인간 당량 복용량(HED)은 다음의 화학식으로부터 계산될 수 있다: HED = 동물 복용량(mg/kg) x (동물 무게(kg)/인간 무게(kg)0 .33.
b예를 들어, 시노몰거스(cynomolgus), 붉은 털(rhesus), 또는 스텀테일(stumptail).
치료적 효과를 달성하기 위해, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 치료적 유효 일일 복용량은 주로 환자에게 다수에 걸쳐 투여된다. 한 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 하루에 시간의 주기에 대해 투여된다. 일반적으로, 적어도 3 연속일에 대한 일일 투여가 사용된다. 관련된 구체예에서, 투여는 적어도 5 연속일, 적어도 7 연속일, 또는 적어도 10 연속일에 대한 것이다. 복용량, 제형, 및 의료인 및 환자의 편의에 의해 선택된 투여의 경로에 의존하여, 전체의 일일 복용량은 하루에 한 번 투여될 수 있거나, 일일 복용량은 하루의 진행을 통해(펌프 또는 정맥 내 투여로 주입하는 것을 포함하여) 다수의 더 작은 복용량에서 투여될 수 있다. 예를 들어, 복용량은 2개의 더 작은 복용량으로 나누어지고 하루에 2회 투여될 수 있거나, 3개의 더 작은 복용량으로 나누어지고 하루에 2회 투여될 수 있다. 암 치료의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게, 여기서 사용된 바와 같이, "일일" 투여는 하루에 한 번의 투여에 제한되는 것이 아니며, 다수의 투여를 포함할 수 있다는 것은 명백하다.
연속일 투여 외의 투여 스케줄이 또한 사용될 수 있다. 매 다른 날(qod)에 한 번 투여하는 것이 특히 편리하며, 매 3일째 한 번 투여, 또는 일주일에 한 번 투여하는 것이 어떤 예에서 적당할 수 있지만, 어쨌든, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 시간의 주기에 걸쳐 반복하여 투여된다. 예를 들어, 투여가 일일이던지(기재한 바와 같이, 나누어진 일일 복용량을 포함하는), 매 다른 날이던지, 또는 덜 빈번하든지 간에, 한 구체예에서 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 적어도 2, 3, 4, 5 또는 적어도 6 연속주에 대해, 또는, 그 대신에, 6개월간 적어도 2, 3, 4, 5 또는 적어도 6주에 대해, 또는, 그 대신에, 12개월 동안 적어도 2, 3, 4, 5 또는 적어도 6주에 대해 적어도 매 주당 2일 투여된다. 한 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 적어도 2, 3, 4, 5 또는 적어도 6 연속주에 대해, 또는, 그 대신에, 6 개월간 적어도 2, 3, 4, 5 또는 적어도 6주에 대해, 또는, 그 대신에, 12 개월 동안 적어도 2, 3, 4, 5 또는 적어도 6주에 대해 적어도 매 주당 3일 투여된다. 한 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 적어도 한 달 또는 적어도 2, 3, 4, 5 또는 적어도 6 연속달, 또는, 그 대신에, 6개월 주기에서 적어도 1, 2, 3, 4, 5 또는 적어도 6달에 대해 적어도 한 달에 10일, 선택적으로 적어도 한 달에 20일 투여된다.
한 구체예에서, 치료적 유효 복용량의 투여는 다수의 날들, 일반적으로 적어도 3 연속일, 및 자주 적어도 5 내지 10 연속일, 또는 일주일, 또는 여러 주 또는 그 이상에 대해 이어진다. 따라서, 환자에게는 여러 날, 한 주, 한 달, 2달, 3달, 6달, 또는 일년 또는 그 이상에 대한 현재의 방법에 따라서 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물이 투여될 수 있다.
다른 항암제의 투여 처방과 동일하게, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 다수의 투여 "일순(rounds)"에서 투여될 수 있다. 예를 들어, 일부 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 적어도 3 내지 10, 또는 적어도 5 내지 10 연속일에 대해 하루에 한 번 투여될 수 있고, 이러한 3 내지 10 또는 5 내지 10일 치료는 한 번, 두 번, 또는 세 번 이상 반복될 수 있으며, 한 주 내지 여러 주의 범위의 각각의 다수-일 치료(multiple-day treatment) 사이에는 때때로 치료하지 않는(포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물로) 기간이 있다. 유사하게, 일부 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 2 내지 10 투여, 대개 3 내지 10 투여, 또는 5 내지 10 투여에 대해 매 다른 날에 투여되고, 이러한 2, 3 또는 5 내지 10 투여 qod는 한 번, 두 번, 또는 세 번 이상 반복될 수 있으며, 한 주 내지 여러 주의 범위의 각각의 다수-일 치료 사이에는 때때로 치료하지 않는(포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물로) 기간이 있다. 투여를 위한 다른 다수-일순(multiple-round) 스케줄은 이러한 공지에 의해 통상의 지식을 가진 의료인에게 명백하게 될 것이다.
한 측면에서, "치료적 유효 복용량 투여 또는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 처방"은 (i) 특정화된 시간 주기 사이의 특정화된 최소한의 일수에 대해 기재된 범위(예를 들어, 환자 몸무게의 kg 당 1 mg 내지 1 g의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물, 일반적으로 환자 몸무게의 kg 당 25 내지 150 mg의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물)에서 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 투여하는 단계를 나타내며, 여기서 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 투여는 환자에게서 암에 대해 치료적 효과를 가진다. 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물에 대해 예증이 되는 치료적 유효 복용량 처방은 3 연속일, 5 연속일, 7 연속일, 10 연속일, 적어도 주당 3일, 한 달에 대해 적어도 주당 3일, 한 달에 대해 적어도 주당 10일, 및 한 달에 대해 적어도 주당 20일에 대한 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 투여와 같이 여기에 기재된 것들을 포함한다.
본 발명에 따른 최적화된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 치료 처방에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 투여의 복용량 및 빈도는 치료의 진행에 걸쳐 플라즈마 농도 커브(AUC)하에서 최대 지속 영역을 달성하기 위해 선택될 수 있다. 이론적인 최적 복용량 처방은, AUC에 의해 측정된 것처럼, 어떤 단일 투여에 대해 최대 플라즈마 농도(Cmax)를 최소화하는 동안, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물에 대한 종양 세포의 최대 노출이라는 결과를 낳는다. 비록 AUC는 효능을 측정할 것이지만 더 높은 Cmax는 독성에 기여한다. 다른 암 치료제에 대한 당해 업계에서의 이해하고 있는 것처럼, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물로의 치료는, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고, 독성이 관찰되거나 환자의 편의를 위해 일시적으로 중단될 수 있으며, 후에 다시 시작할 수 있다.
한 구체예에서, 암의 치료를 위해 사용된 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 약동력학은 복용량, 투여의 방법, 및 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물로 치료되는 암의 종류를 결정할 수 있다. 한 구체예에서, 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 생체 조건 내에서 1 내지 300분의 반감기를 가질 수 있다. 한 구체예에서, 본 발명의 화합물은 생체 조건 내에서 3 내지 10분의 반감기를 가질 수 있다. 한 구체예에서, 본 발명의 화합물은 생체 조건 내에서 10 내지 30분의 반감기를 가질 수 있다. 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 짧은 반감기는 더 긴 반감기를 가진 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물이 요구하는 것보다 치료에 있어 더 긴 주입 시간을 필요로 할 수 있다. 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 짧은 반감기는 그 전구 약물에 대한 최대 내성 복용량(maximum tolerated dose)(MTD)을 증가시킬 수 있다.
다른 구체예에서, 본 발명은 마우스 간 미소체(사용할 수 있는 경우 인간 예 및 데이터로 갱신됨) 단백질과 30분간 배양될 때 변화하지 않고 20%까지 남은 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다. 다른 구체예에서, 본 발명은 마우스 간 미소체 단백질과 30분간 배양될 때 변화하지 않고 20-80% 남은 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다. 다른 구체예에서, 본 발명은 마우스 간 미소체 단백질과 30분간 배양될 때 변화하지 않고 80% 초과로 남은 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다. 다른 구체예에서, 마우스 간 미소체 단백질과 30분간 배양될 때 변화하지 않고 80% 초과로 남은 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 예들은 1, 25, 및 36을 포함한다. 본 발명의 전구 약물의 더 높은 MLM 안정성은, 그것의 치료적 유효 복용량 및 원치 않는 환자 부작용을 낮출 것이다.
관련된 구체예에서, 환원/활성화된 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 생체환원 기는 저산소 종양 영역에서 포스포라미데이트 알킬화기-TM 컨쥬게이트를 형성한다. 포스포라미데이트 알킬화기-TM 컨쥬게이트는 전이 질환의 예에 있어서, 확산 및 종양의 다른 부분 또는 다른 종양에 도달할 수 있다. 항정 상태하의 분포 용적(Vss), 제거율(CL), 커브하의 영역(AUC), 마우스 간 미소체 안정성(MLM stability), 플라즈마 안정성, 및 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 Cmax와 같은 다양한 약동력학적 파라미터들이 측정되며 실시예 섹션에 기재되었다(또한 문헌 [Hardman et al., supra] 참조).
재치료 처방에서, 복용량은 이전의 치료의 환자의 내성을 반영하여 조절될 수 있다. 어쨌든, 독성이 반복 투여 동안에 관찰되는 것처럼, 복용량은 심한 증상이 관찰되는 것으로서 일시적으로 중단될 수 있다. 투여의 일시적 정지의 기간(약물 휴일)은 제 1 기관의 독성이 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 또는 그들로부터 방출되는 포스포라미데이트 알킬화기(증상의 정지에 의해 간접적으로 측정되거나 결정되는)의 중요한 농도를 더 이상 포함하지 않는 시점에 종료될 수 있다. 따라서, 간헐적인 복용 기간은 특정한 날들에 의해 정의될 수 있을 뿐 아니라 증상 및 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 또는 그들로부터 방출되는 포스포라미데이트 알킬화기의 정상 기관 제거율에 근거한 약물 휴일에 의해 개별적으로 취급될 수 있다.
포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 제형은, 예를 들어, 정제, 캡슐, 알약 가루(pill powder), 지속 방출 제형, 용액, 및 서스펜션처럼 경구 투여에; 무균 용액, 서스펜션 또는 에멀젼처럼 비경구적 투여에; 연고 또는 크림처럼 국소 투여에; 그리고 좌약처럼 직장 투여에 적당한 형태가 될 수 있다. 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 제형은 정확한 복용량의 단일 투여에 적당한 단일 복용 형태로 될 수 있으며 일반적으로 전형적인 약학적 담체 또는 첨가제를 포함할 것이다.
적당한 약학적 담체는 비활성의 희석제 또는 충전재, 물 및 다양한 유기 용매를 포함한다. 약학적 조성물은, 만약 원한다면, 향료, 결합제, 첨가제, 등과 같은 추가적인 성분을 포함할 수 있다. 따라서 경구 투여를 위해, 시트르산과 같은 다양한 첨가제를 포함하는 정제는 전분, 알긴산, 및 실리케이트의 어떤 복합물과 같은 다양한 붕괴제, 및 슈크로오스, 젤라틴 및 아카시아와 같은 결합제와 함께 사용될 수 있다. 추가적으로, 마그네슘 스테아르산염, 소듐 라우릴 설페이트, 및 탈크와 같은 윤활제가 여기서 기재된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 제형의 정제 형태를 제조하기 위해 사용될 수 있다. 유사한 타입의 고체 조성물이 소프트 및 하드 충전된 젤라틴 캡슐에서 사용될 수 있다. 바람직한 물질은, 따라서, 락토오스 또는 밀크 슈거 및 고 분자량 폴리에틸렌 글리콜을 포함한다. 경구 투여를 위해 수용성 서스펜션 또는 엘릭시르가 바람직할 때, 상기의 전구 약물은 다양한 감미료 또는 향미료, 색소 또는 염료 및, 원한다면, 물, 에탄올, 프로필렌 글리콜, 글리세린, 또는 이들의 조합과 같은 희석제와 함께 유화제 또는 현탁화제와 조합될 수 있다.
예시적인 비경구적 투여 형태는 예를 들어, 수용성 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 또는 덱스트로스 용액과 같은 살균 수용액에서 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 용액 또는 서스펜션을 포함한다. 이러한 투약 형태는 원하는 경우 적당히 완충될 수 있다.
특정한 양의 활성 약물과 다양한 약제학적 조성물을 제조하는 방법은 본 공지의 관점에서 당해 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지되었거나, 명백해질 수 있다. 예를 들어, 문헌 [Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company, Philadelphia, Pa., 17th Edition (1984)]을 참조하라.
본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 사용하여 암을 치료하는 방법은 죽이기 가장 어려운 종양의 저산소 범위에서 자라는 암세포를 죽이는데 효과적이다. 저산소 범위에서 일단 방출된 포스포라미데이트 전구 약물은 저산소 세포로부터 발산될 수 있으며 빠르게 분화되는 세포의 증가된 개체수를 포함하는 이웃한 범위에서 암세포를 죽일 수 있다. 저산소 범위는 약물-공장처럼 작용하여 정상조직과 비교할 때 종양 내 더 높은 농도의 포스포라미데이트 알킬화기를 유도하는 이웃한 정상산소 암세포를 죽이기 위한 알킬화기를 종양 내에서 생성한다. 종양 내에서 포스포라미데이트 알킬화기를 생성하기 위한 전구 약물의 용도는 정상 세포 독성을 일으키는 독성 부작용을 감소시킬 수 있다. 종양의 정상산소 범위에서 암세포가 파괴된 후, 저산소 범위는 정상산소가 될 수 있고 분화를 시작할 수 있다. 이 시점에서, 아래의 섹션에 기재한 바와 같이, 이러한 세포는 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 또는 공지된 그것들로부터 생성된 포스포라미데이트 알킬화기, 또는 다른 항암제 또는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물과 조합되어 투여되는 세포독소에 의해 죽임을 당할 수 있다.
IIIc . 조합 요법
본 발명의 방법에 따라서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 다른 항암제("anticancer agent")와 조합하여 병용투여될 수 있다. 어떤 특별한 메커니즘 또는 효과를 따르도록 의도함이 없이, 이러한 병용투여는 몇몇 예에서, 예를 들어 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 및 항암제의 병용투여는 암세포 죽음의 유도에 시너지 효과를 가지는 것처럼 공지된 암 요법들에 걸쳐 하나 이상의 여러 가지 이익을 제공할 수 있다. 병용투여는, 예를 들어, 암의 하나 이상의 증상의 더 나은 완화 또는 경감, 질병 정도의 감소, 질병 진행의 연기 또는 지체, 질병 상태의 개선, 경감 또는 안정화, 부분적이거나 완전한 완화, 연장된 수명 또는 다른 이익이 되는 치료적 결과와 같은 항암제 단독의 투여보다 더 나은 치료적 효과를 제공한다.
포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 병용투여는 항암제에 대한 암세포의 민감도를 증가시켜, 환자에게 투여되는 항암제의 더 낮은 복용량을 허용하거나 항암제가 다른 점에서 항암제에 대해 내성이거나 다른 점에서 치료에 고질인 세포의 치료를 위해 사용되는 것을 허용한다. 공지된 항암제는 일반적으로 정상산소 범위에서 빨리 분화되는 세포를 표적으로 하지만, 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 항암제 단독에 의해 효과적으로 죽지 않은 종양의 범위에서 저산소 세포를 표적으로 한다.
여기서 사용된 바와 같이, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 및 약제가 동일한 경로의 요법의 일부로서 투여될 때, 다른 항암제(또한 여기서 "약제"로서 나타낸)와 함께 "병용투여"된다. 한 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 약제의 투여 이전에 1차로 투여(즉, 다른 암 요법의 개시)되고, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물로의 치료는 약제의 투여의 경로(즉, 다른 요법의 경로)를 통해 계속된다. 다른 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 다른 암 요법의 개시 또는 완결 이후에 투여된다. 다른 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 다른 암 요법의 개시와 동시에 1차 투여된다. 실시예 섹션에 기재된 것과 같은 조합 요법들의 예들을 참조하라.
한 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 약제의 투여 이전에 1차로 투여되고, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물로의 치료는 약제의 투여의 중지 후에 계속된다. 한 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 약제의 투여 이전에 1차로 투여되고, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물로의 치료는 약제의 투여 기간의 일부 동안에 계속된다. 어떤 토포아이소머라아제 저해제와 같은 어떤 약물에 대해, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 투여가 개시될 수 있고 2차 약물의 투여 이전에 완결될 수 있다.
산소의 존재하에, Z3의 환원으로 형성된 라디칼 음이온은 산소와 반응하여 과산화물(superoxide) 및 Z3를 얻는다. 과산화물은 세포독소이며 정상산소 조직에서 과산화물의 생성은 원하지 않는 부작용을 유도할 수 있다. 한 구체예에서, 본 발명은 화학적 보호제 또는 화학보호제와 조합하여 투여되는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 제공한다. 화학적 보호제는 항암제의 독성 효과로부터 건강한 조직을 보호한다. 한 구체예에서, 화학적 보호제는 티올 또는 디설파이드이다. 한 구체예에서, 화학적 보호제는 과산화물을 환원할 수 있다. 다른 구체예에서, 화학적 보호제는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물로부터 생성된 "마이클-수용체"와 반응할 수 있으며 단백질 및 핵산(아래 참조)과 반응한 것으로부터 "마이클-수용체"를 차단할 수 있다.
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오늘날 항암제 요법은 일반적으로 항암제의 투여의 다수의 일순, 또는 "사이클"을 포함한다. 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 투여의 전후에서, 각각의 사이클의 투여(완전한 세트의 사이클뿐만 아니라)는 2차 약물의 투여로 보여질 수 있다. 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 어떤 또는 모든 다수의 사이클의 치료에서 다른 약제와 함께 투여될 수 있으며; 일반적으로, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 각각의 사이클 동안 적어도 이틀 이상의 날들 동안 하루도 거르지 않고 투여된다. 본 발명의 한 측면에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 각각의 일순에서 반복되는 스케줄에 따라 약제와 병용투여된다.
포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 사용하는 암 치료의 방법의 한 예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 효과적인 양의 하나 이상의 화학 요법제, 효과적인 양의 방사선, 적당한 외과적 처치 공정, 또는 이러한 추가적인 요법의 어떤 조합과 조합하여 투여될 수 있다.
포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물이 하나 이상의 추가적인 요법들과 조합하여 사용될 때, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 및 추가적인 요법은 동시에 투여될 수 있거나 분리되어 투여될 수 있다. 예를 들어, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물이 추가적인 화학 요법제와 투여된다면, 두 약제는 동시에 투여될 수 있거나 투여 사이에 약간의 시간을 가지고 순차적으로 투여될 수 있다. 당해 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 동시 및 순차적으로 약제를 투여하는 방법 및 투여 사이의 가능한 시간 주기를 이해할 것이다. 실시예 섹션에 기재된 것과 같은 조합 요법들의 예들을 참조하라.
약제는 동일한 또는 다른 제형으로서 투여될 수 있으며 동일한 또는 다른 경로를 경유하여 투여될 수 있다.
본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물과 조합하여 사용될 수 있는 화학 요법제들은, 부설판, 임프로설판, 파이포설판, 벤조데파, 카보퀀(carboquone), 2-데옥시-D-글루코오스, 로니다민 및 그것의 유사체(참조문헌 apps), 글루포스파미드, 젬시티빈(gemcitibine), 엘로티닙, 메터레데파(meturedepa), 유레데파(uredepa), 엘터타민, 이마티닙(imatinib), 트리에틸렌멜라민, 트리에틸렌포스포라미드, 트리에틸렌티오포스포라미드, 트리메틸로로멜라민, 클로람부실, 클로나파진, 에스트라머스틴, 이포스파미드, 제피티닙(gefitinib), 메클로레타민, 메클로레타민 옥사이드 하이드로클로라이드, 멜팔란, 노벰비친, 페네스터린, 프레드니머스틴, 트로포스파미드, 우라실 머스터드, 카머스틴, 클로로조토신, 포테머스틴, 니머스틴, 라니머스틴, 다카바진, 만노머스틴, 미토브로니톨, 미토락톨, 파이포브로만, 아클라시노마이신, 액티노마이신 F(1), 안트라마이신, 아자세린, 블레오마이신, 칵티노마이신, 카루비신, 카지노필린, 크로모마이신, 닥티노마이신, 다우노루비신, 다우노마이신, 6-디아조-5-옥소-1-노루신, 미코페놀산(mycophenolic acid), 노갈라마이신, 올리보마이신, 페플로마이신(peplomycin), 플리카마이신, 포피로마이신, 퓨로마이신, 스트렙토니그린, 스트렙토조신, 튜버시딘, 유베니멕스(ubenimex), 지노스타틴, 조루비신, 데놉테린(denopterin), 테롭테린(pteropterin), 트리메트렉세이트, 플루다라빈, 6-머캅토퓨린, 티아미프린, 티오구아닌, 안시타빈, 아자시티딘, 6-아자유리딘, 카모푸(carmofur), 사이타라빈, 디데옥시유리딘, 독시플루리딘, 에노시타빈(enocitabine), 플록수리딘(floxuridine), 5-플루오로우라실, 테가퍼(tegafur), L-아스파라기나아제, 풀모자임(pulmozyme), 아세글라톤(aceglatone), 알도포스파미드 글리코사이드, 아미노레불린산, 암사크린(amsacrine), 베스트라부실, 비스안트렌, 카보플라틴, 데포파미드, 데메콜신(demecolcine), 디아지퀀(diaziquone), 에포니틴(elfornithine), 엘립티늄 아세테이트, 에토글루시드, 플루타미드, 갈륨 나이트레이트, 하이드록시우레아, 인터페론-알파, 인터페론-베타, 인터페론-감마, 인터루킨-2, 렌티난, 미토구아존, 미토잔트론(mitoxantrone), 모피다몰, 나이트라크린, 펜토스타틴, 페나멧, 파이라루비신, 포도필린산(podophyllinic acid), 2-에틸하이드라자이드, 프로카바진, 라족새인(razoxane), 시조피란(sizofiran), 스파이로게르마늄(spirogermanium), 파클리택셀, 타목시펜, 엘로토닙, 테니포시드, 테누아존산(tenuazonic acid), 트리아지퀀(triaziquone), 2,2',2"-트리클로로트리에틸아민, 우레탄, 빈블라스틴, 사이클로포스파미드, 및 빈크리스틴을 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 사용될 수 있는 다른 화학 요법제는 시스 플래티늄, 카보플라틴, 및 옥소플라틴을 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아닌 백금 유도체를 포함한다.
한 예에서, 여기서 기재된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 아바스틴(Avastin) 및 유사한 치료제를 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아닌 항혈관형성 저해제와 조합하여 사용될 수 있다. 조합 치료 방법의 한 예에서, 피검자는 항혈관형성 저해제로 치료되고 및 그 후에 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물로 치료된다. 조합 치료 방법의 한 예에서, 피검자는 항혈관형성 저해제로 치료되고 및 그 후에 시스플라틴, 및 카보플라틴을 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아닌 또 다른 화학 요법제와 함께 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물로 치료된다. 항혈관형성 저해제를 사용하는 이러한 조합 방법의 한 예에서, 상기 방법은 유방암을 치료하는데 사용된다.
다른 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 직접적 또는 간접적으로, 표피 성장 인자 또는 EGFR 수용체를 저해하도록 작용하는 항암제와 함께 투여된다. 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물과 병용투여하기에 적당한 EGFR 저해제는 제피티닙(gefitinib) 및 엘로토닙(erlotonib)을 포함한다.
다른 예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 직접적 또는 간접적으로, 저산소-유발가능 인자 1 알파(HIF1a)를 저해하도록 또는 발현 또는 활성이 증가되면 HIF1a 수준이 증가하는 글루코오스 전달체 또는 VEGF와 같은, 단백질 또는 효소를 저해하도록 작용하는 항암제와 함께 투여된다. 여기서 기재된 방법 및 조성물의 이 예에서 사용되기에 적당한 HIF1a 저해제는 Pl3 키나아제 저해제; LY294002; 라파마이신; [(E)-(lS,4S,10S,21R)-7-[(Z)-에틸리덴]-4,21-디이소프로필-2-옥사-12,13-디티아-5,8,20,23-테트라아자바이사이클로-[8,7,6]-트리코스-16-엔-3,6,9,19,22-펜타논(FR901228, 뎁시펩타이드)와 같은 히스톤 디아세틸라아제 저해제; 겔다나마이신(geldanamycin), 17-알릴아미노-겔다나마이신(17-AAG), 및 다른 겔다나마이신 유사체와 같은 열 충격 단백 90(Hsp90) 저해제, 및 KF58333과 같은 라디시콜 및 라디시콜 유도체; 제니스테인(genistein); 인다논; 스타우로스포린; PD98059(2'-아미노-3'-메톡시플라본)과 같은 프로틴 키나아제-1(MEK-I) 저해제; PX-12(1-메틸프로필 2-이미다졸릴 디설파이드); 플레우로틴(pleurotin) PX-478; 퀴녹살린 1,4-디옥사이드; 소듐 부티레이트(NaB); 소듐 나이트로퍼루사이드(SNP) 및 다른 도너가 없고; 노보바이오신, 판젬(2-메톡시에스트라디올 또는 2-ME2), 빈크리스틴, 택새인(taxanes), 이포틸론, 디스코더몰리드, 및 이전의 어느 것의 유도체와 같은 미세관 저해제; 쿠마린; 바비투릭(barbituric) 및 티오바비투르산 유사체; 캄토테신(camtothecins); 및 여기서 참조로 통합된 문헌[Biochem . Pharmacol., 15 Apr 2001, 61(8):947-954]에 기재된 화합물인 YC-1, 및 그것의 유도체를 포함한다.
다른 예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 안지오스타틴(angiostatin), VEGF의 작용을 저해하거나 그렇지 않은 경우 반작용하는 약제, 바티마스탯(batimastat), 캡토프릴, 카틸리지(cartilage) 유도 저해제, 제니스테인, 엔도스타틴, 인터루킨, 라벤더스틴 A, 메드록시프로게스테론 아세테이트, 재조합 인간 혈소판 인자 4, 탁솔, 테코갈란, 탈리도미드, 트롬보스폰딘, TNP-470, 및 아바스틴으로 구성된 군으로부터 선택되는 항혈관형성제를 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아닌 항혈관형성제(anti-angiogenic agent)와 함께 투여된다. 여기서 기재된 본 방법 및 조성물에 의해 공급되는 조합 요법의 목적을 위한 다른 유용한 혈관형성 저해제는 셀레콕십(celecoxib)(셀레브렉스), 디클로페넥(볼타렌), 에토돌락(로딘), 페노프로펜(날폰), 인도메타신(인도신), 케토프로펜(오루디스, 오루바일), 케토랄락(토라돌), 옥사프로진(데이프로), 나부메톤(렐라펜), 설린닥(클리노릴), 톨메틴(톨렉틴), 로페콕십(rofecoxib)(Vioxx), 이부프로펜(어드빌, advil), 나프록센(알리브, 나프로신), 아스피린, 및 아세트아미노펜(타이레놀)과 같은 Cox-2 저해제를 포함한다.
또한, 피루브산이 혈관형성에 있어 중요한 역할을 수행하기 때문에, 브로모피루브산염을 포함하는 할로피루브산염과 같은 피루브산염 유사체(mimic) 및 글리콜리틱 저해제가 암을 치료하기 위해 항혈관형성 화합물 및 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물과 조합되어 사용될 수 있다. 다른 예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 암을 치료하기 위해 알킬화기, 시스플라틴, 카보플라틴, 및 미세관 어셈블리 저해제로 구성되는 군으로부터 선택되는 세포독성제를 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아닌 항혈관형성제 및 다른 항암제와 함께 투여된다.
위에서 기재된 약제와 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 조합에 더하여, 여기서 기재된 본 방법 및 조성물은 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 및 다른 항암제의 다양한 상승 작용 조합을 제공한다. 당해 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 여기서 기재된 바와 같은 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물과 함께 "상승작용적"으로 작용하는 항암제를 쉽게 결정할 수 있다. 예를 들어, 각각 여기서 참조로 통합된 참고문헌들[Vendetti, "Relevance of Transplantable Animal-Tumor Systems to the Selection of New Agents for Clinical trial," Pharmacological Basis of Cancer Chemotherapy, Williams 및 Wilkins, Baltimore, 1975, 및 Simpson Herren et al., 1985, "Evaluation of In Vivo Tumor Models for Predicting Clinical Activity for Anticancer Drugs," Proc . Am. Assoc . Cancer Res. 26: 330]은 두 가지 약물이 상승작용적 작용을 하는 지에 대한 결정에서 도움이 되는 방법을 기재하고 있다.
상승작용이 여기서 기재된 방법에 따른 치료적 이익에 요구되는 것은 아니지만, 한 구체예에서, 본 발명은 암을 치료하는 방법을 제공하며, 여기서 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 및 다른 항암제 사이에는 상승작용이 있다. 만약 두 가지 약물의 조합 복용량 처방이 최적 또는 최대 내성 복용량에서 단일 약제의 합보다 상당히 나은 종양 세포 소멸을 야기한다면 두 가지 약물은 치료적 상승효과가 있다고 말하여질 수 있다. "상승효과의 정도"는 최적의 조합 처방에 의한 종양 세포 소멸의 네트 로그(net log) 빼기 가장 활성인 당일 약제의 최적의 복용량에 의한 종양 세포 소멸의 네트 로그로서 정의될 수 있다. 10배(원 로그)보다 더 큰 세포 소멸에서의 차이가 치료적 상승효과를 최종적으로 나타내는 것으로 간주된다.
포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물이 다른 항암제와 사용될 때, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은, 적어도 일부 구체예에서, 다른 약물을 사용하는 요법의 개시 이전에 투여될 것이며, 투여는 일반적으로 다른 약물 또는 약물들을 사용하는 치료의 경로를 통해 계속될 것이다. 일부 구체예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물과 함께 약물의 병용투여는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 투여가 없을 때의 예에서보다 더 낮은 복용량 및 선택적인 더 긴 주기에서 인도될 것이다. 이러한 "낮은 복용량" 요법은, 예를 들어, 허용된 복용량보다 더 낮은 곳에서, 파클리택셀, 도세택셀, 독소루비신, 시스플라틴, 또는 카보플라틴을 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아닌 항암제를 여기서 기재된 방법에 따른 투여된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물과 함께 더 긴 시간의 주기에 대해 투여하는 것을 포함할 수 있다.
이러한 방법들은 다른 요법의 원치않는 부작용을 감소시킬 뿐 아니라 좀더 효과적으로 암세포를 죽이거나 암세포의 성장을 멈추는 것에 의해 현재 실행되는 요법에 걸쳐 환자의 결과를 개선하는데 사용될 수 있다. 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물과 조합되어 사용될 때, 추가적인 항암제(들)은 이러한 약제에 대한 표준 복용량(즉, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 없이 사용될 때) 또는 이러한 표준 복용량보다 적은 양을 사용하여 투약된다.
여기서 기재된 방법에 따르면 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 투여는 따라서 의사가 암을 치료하기 위해 더 낮은 복용량에서(현재 사용되는 것보다) 존재하는(또는 후에 인가된) 약물을 사용하도록 허용함으로써, 이러한 약물의 독성 부작용의 일부 또는 전부를 개선한다. 주어진 환자에 대한 정확한 복용량은 환자에게서 환자로, 사용된 약물 조합을 포함하는 인자의 수, 치료되는 특별한 질병, 및 환자의 이전 병력 및 상태에 의존하여 변화하지만, 여기에서의 교시에 비추어 당해 업계에서 통상의 지식을 가진 자의 기술만을 사용하여 결정될 수 있다.
공지되고 인가된 화학 요법제 또는 항종양제에 대한 특정의 복용량 처방(즉, 추천되는 효과적 복용량)은 의사에게 공지되어 있으며, 예를 들어, 문헌[Physician's Desk Reference 2003, (Physicians' Desk Reference, 57th Ed) Medical Economics Company, Inc., Oradell, NJ]에서 발견된 제품 기술에서 주어지고/지거나 연방 의약품국으로부터 유효하게 된다. 예증이 되는 어떤 항암제에 대한 복용량 처방은 또한 아래에 공급된다.
암 약물은 일반적으로 알킬화기, 안트라사이클린, 항생제, 아로마타아제 저해제, 비스포스포네이트, 사이클로-옥시기나아제 저해제, 에스트로겐 수용체 조정자, 엽산 길항제, 무기 아스네이트(aresenates), 미세관 저해제, 조절제, 나이트로소우레아, 뉴클레오시드 유사체, 오스테오클라스트 저해제, 백금 포함 화합물, 레티노이드, 토포이소머라아제 1 저해제, 토포이소머라아제 2 저해제, 및 타이로신 키나아제 저해제로 분류될 수 있다. 여기서 기재된 방법에 따르는, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 이러한 분류로부터의 어떠한 항암제와 함께 병용투여될 수 있거나 이러한 약물 또는 이러한 약물의 조합과 함께 치료의 이전 또는 이후에 투여될 수 있다. 또한, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 생물학적 요법(예를 들어, 인터페론, 인터루킨, 결장 자극인자 및 단클론항체와 함께 치료)과 함께 조합에서 투여될 수 있다. 암의 치료에 사용되는 생물제제는 당해 업계에 공지되어 있으며, 예를 들어, 트라스투주맙(trastuzumab)(허셉틴), 토시투모맙(tositumomab) 및 131I 토시투모맙(벡서, Bexxar), 리툭시맙(rituximab)(리툭산)을 포함한다.
여기서 기재된 방법의 진료에서 유용한 알킬화기는 부설판(밀레란, 부설펙스), 클로람부실(루케란), 이포스파미드(MESNA와 함께 또는 없이), 사이클로포스파미드(사이톡산, 네오서), 글루포스파미드, 멜팔란, L-PAM(알케란), 다카바진(DTIC-돔), 및 테모졸라미드(테모다)를 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 여기서 기재된 방법에 따르면 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 암을 치료하기 위해 알킬화기와 함께 병용투여된다. 한 예에서, 암은 만성 골수성 백혈병, 다발골수종, 또는 역형성별세포종이다.
한 구체예에서, 본 발명은 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 또는 이러한 것들의 단독 또는 적어도 다른 알킬화기 또는 이들의 전구 약물과 함께 조합으로 투여되는 것에 의한 알킬화기 투여에 의해 치료할 수 있는 암을 치료하는 방법을 제공한다. 알킬화기, 예를 들어, 사이클로포스파미드, 이포스파미드, 글루포스파미드, 메클로레타민, 멜팔란, 클로람부실, 다카바진, 테모졸로미드, 카무스티리(carmustirie), 스트렙토조신, 벤다머스틴, 부설판, 티오테파, 시스플라틴, 카보플라틴, 및 옥살리플라틴, 및 알킬화기 중 어느 하나 단독 또는 다른 항암 또는 화학적 보호제와 함께 조합하여 사용된 치료되는 암의 타입이 참조문헌 [Hardman et al., (supra)]에 예시되어 기재되어 있다.
한 구체예에서, 본 발명은 악성 림프종, 다발골수종, 백혈병, 균상식육종, 신경모세포종, 난소 샘암종, 망막모세포종, 및 유방의 암종의 III상 및 IV상의 치료에서 적어도 알킬화기 사이클로포스파미드와 함께 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 투여에 의해 암을 치료하는 방법을 제공한다. 사이클로포스파미드는 3 내지 5일의 주기에 걸쳐서 복용량을 나누어 정맥 내로 투여되는 1500-1800 mg/m2의 복용량에서 유도 요법을 위해 투여되고; 지속 요법을 위해, 350-550 mg/m2이 매 7-10일 마다 투여되거나, 110-185 mg/m2이 정맥 내로 일주일에 두 번 투여된다. 여기서 기재된 방법에 따르면, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 사이클로포스파미드 단독의 투여에 대한 정상상태보다 더 긴 지속기간을 위해 이러한 복용량 또는 더 낮은 복용량에서 투여되는 사이클로포스파미드와 함께 병용투여된다.
한 구체예에서, 본 발명은 적어도 알킬화기 메클로레타민을 사용한 암 치료 처방과 함께 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 투여에 의해 암을 치료하는 방법을 제공한다. 예를 들어, 메클로레타민은 호지킨 질병을 가진 환자에의 조합 화학 요법 처방 MOPP(메클로레타민, 온코빈(빈크리스틴), 프로카바진, 및 프레드니손)에서 사용되며 각각의 치료 경로의 28일 사이클의 1일 및 8일에 6 mg/m2의 복용량으로 정맥 내 일시 투여에 의해 투여된다.
한 구체예에서, 본 발명은 적어도 알킬화기 이포스파미드를 사용한 암 치료 처방과 함께 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 투여에 의해 암을 치료하는 방법을 제공한다. 이포스파미드는 소아 및 성인 육종, 자궁경부 및 폐의 암을 치료하기 위해 사용되며, 종자세포 고환암을 위해 다른 약물과 조합하여 사용된다. 이포스파미드는 림프종(문헌 [Hardman et al., supra] 참조)을 치료하기 위한 ICE(이포스파미드, 카보플라틴, 및 에토포사이드) 및 RICE(리툭산 및 ICE) 처방의 일부로서 사용된다.
한 구체예에서, 본 발명은 적어도 알킬화기 글루포스파미드를 사용한 암 치료 처방과 함께 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 투여에 의해 암을 치료하는 방법을 제공한다. 글루포스파미드는 췌장암 또는 겜자(Gemzar) 저항 췌장암의 치료를 위한 임상에 사용된다. 글루포스파미드는 유방암, 호지킨 병, 위장관 암을 치료하기 위해 사용될 수 있으며, 또는 림프종의 치료를 위해 GCE(글루포스파미드, 카보플라틴, 및 에토포사이드) 또는 RGCE(리툭산 및 GCE) 처방의 일부로서 사용될 수 있다(여기서 전부 참조로 통합된 문헌 [Tidmarsh et al., PCT 특허 출원 No. PCT/US2005/047314(2005년 12월 22일 제출), 및 PCT 특허 출원 "Glufosfamide combination therapy"를 표제로 하는, 변호사 도켓 No. 021305-005900PC; 및 미국 특허 출원 No. 60/760,599 및 60/719,787 및 PCT 특허 공보 No. WO 2005/076888]).
한 구체예에서, 본 발명은 에틸렌이민 및 메틸멜라민으로 구성되는 군으로부터 선택되는 적어도 알킬화기를 사용한 암 치료 처방과 함께 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 투여에 의해 암을 치료하는 방법을 제공한다. 다른 구체예에서, 에틸렌이민은 트리에틸렌멜라민 또는 티오테파이다.
티오테파는 유방, 난소, 및 방광의 샘암종 악성 림프종, 기관지원성 암종, 및 윌름즈종양을 치료하는데 사용될 수 있다. 티오테파는 높은 복용량에서 자가 골 이식으로 치료되는 난치성 악성종양을 가진 환자에의 화학 요법 조합에서 방광, 난소, 유방, 폐, 뇌, 및 림프종을 포함하는 다양한 암을 치료하기 위해 사용되었다(문헌 [International Agency for Research on Cancer Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risk of Chemicals to Humans, 1975, 9 : 286, Lyon, France; International Agency for Research on Cancer Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risk of Chemicals to Humans, 1990, 50 : 415, Lyon, France; 및 MEDLINEplus, 2003, Drug Information: Thiotepa, National Library of Medicine] 참조). 메틸멜라민 얼터터민(Altretamine)은 제 1 순환 요법의 실패 후에 진행된 난소암을 치료하는데 사용된다.
한 구체예에서, 본 발명은 적어도 알킬화기 멜팔란, 클로람부실, 또는 벤다머스틴을 사용한 암 치료 처방과 함께 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 투여에 의해 암을 치료하는 방법을 제공한다. 멜팔란은 다수의 다발골수종을 치료하기 위해 사용되며 경구로 투여될 수 있다. 클로람부실은 만성 림프구성 백혈병 및 프라이머리 매크로블로불리니미아(primary macroblobulinemia)를 치료하기 위해 사용된다. 살메딕스사에서 개발된 벤다머스틴은 예를 들어, 비 호지킨 림프종, 만성 림프구성 백혈병, 및 다발골수종과 같은 혈액작용 악성종양을 치료하기 위해 사용될 수 있다.
한 구체예에서, 본 발명은 적어도 알킬화기 부설판을 사용한 암 치료 처방과 함께 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 투여에 의해 암을 치료하는 방법을 제공한다. 부설판은 만성 과립성 백혈병 및 만성 골수 백혈병을 치료하기 위해 사용된다. 높은 복용량의 부설판은 골수 이식 이전에 급성 골수 백혈병을 가진 환자를 치료하기 위해 사이클로포스파미드와 조합되어 사용될 수 있다.
한 구체예에서, 본 발명은 적어도 나이트로소우레아 알킬화기를 사용한 암 치료 처방과 함께 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 투여에 의해 암을 치료하는 방법을 제공한다. 다른 구체예에서, 나이트로소우레아 알킬화기는 카머스틴이다. 카머스틴은 호지킨 질병, 림프종, 다발골수종, 악성 별아교세포종, 뇌의 전이 종양, 흑색종, 및 위장관 종양을 치료하기 위해 사용될 수 있다. 다른 구체예에서, 나이트로소우레아는 이자섬 세포 암종을 치료하기 위해 사용되는 스트렙토조신이다.
한 구체예에서, 본 발명은 적어도 트리아젠(triazene) 알킬화기를 사용한 암 치료 처방과 함께 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 투여에 의해 암을 치료하는 방법을 제공한다. 한 구체예에서, 트리아젠 알킬화기는 다카바진이다. 다카바진은 악성 흑색종, 호지킨 질병, 및 성인 육종을 치료하기 위해 사용된다. 다른 구체예에서, 트리아젠 알킬화기는 테모졸로미드이다. 테모졸로미드는 악성 신경아교종을 치료하기 위해 사용될 수 있다.
한 구체예에서, 본 발명은 적어도 백금 배위 착물 알킬화기를 사용한 암 치료 처방과 함께 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 투여에 의해 암을 치료하는 방법을 제공한다. 한 구체예에서, 백금 배위 착물 알킬화기는 시스플라틴이다. 시스플라틴은 방광, 머리 및 목, 자궁내막의 암, 폐의 소세포암종, 및 몇몇 소아의 종양을 치료하기 위해 사용될 수 있다. 시스플라틴은 단독 또는 사이클로포스파미드와 함께 진행된 난소암을 치료하기 위해 사용된다. 블레오마이신, 에토포사이드, 및 빈블라스틴과 시스플라틴의 조합 화학 요법은 진행된 고환암을 치료하기 위해 사용되며; 파클리탁셀, 사이클로포스파미드, 또는 독소루비신 중 하나와의 조합 화학 요법은 난소 암종을 치료하기 위해 사용된다.
여기서 기재된 방법의 진료에서 유용한 안트라사이클린은 독소루비신(아드리아마이신, 독실, 루벡스), 미토잔트론(노반트론), 이다루비신(이다마이신), 발루비신(발스타), 및 에피루비신(엘렌스)을 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 여기서 기재된 방법에 따르면 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 암을 치료하기 위해 안트라사이클린과 병용투여된다. 한 예에서, 암은 급성 비림프구성 백혈병, 카포시육종, 전립선암, 방광암, 난소의 전이 암종, 및 유방암이다.
한 예로서, 독소루비신으로서 더 잘 알려져 있는, 화합물 (8S,10S)-10-[(3-아미노-2,3,6-트리데옥시-알파-L-릭소-헥소피라노실)옥시]-8-글리코로일-7,8,9,10-테트라히드로-6,8,11-트리하이드록시-1-메톡시-5,12-나프타센디온은 Streptomyces peucetius var. caesius의 배양으로부터 분리된 세포독성 안트라사이클린 항생제이다. 독소루비신은 급성 림프모세포성 백혈병, 급성 골수모세포성 백혈병, 윌름스 종양, 신경모세포종, 소프트 조직 및 뼈 육종, 유방 암종, 난소 암종, 이행 세포 방광암종, 갑상샘 암종, 호지킨 및 비호지킨 타입의 림프종, 기관지원성 암종, 및 위 암종과 같은 산재성의 종양성 조건에서 퇴화가 일어나도록 성공적으로 사용되어 왔다. 독소루비신은 일반적으로 30-75 mg/m2의 21일 간격에서 투여되는 단일 정맥내 주사로서 30-75 mg/m2의 범위의 복용량에서; 20 mg/m2의 복용량에서 주 1회씩 정맥 내 주사; 또는 매 4주마다 반복적으로 각각의 3 연속일에 30 mg/m2 복용량으로 투여된다. 여기서 기재된 방법에 따르면, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 이러한 복용량(또는 더 낮은 복용량에서)에서 독소루비신의 투여가 시작되기 이전 및 계속된 후에 병용투여된다. 여기서 기재된 방법의 치료에서 유용한 사이클릭 안트라사이클린 세포독성 전구 약물은 참고문헌 [Matteuci et al., PCT 특허 출원 No. US05/008161]에 의해 제공된다.
여기서 기재된 방법의 치료에서 유용한 항생제는 닥티노마이신, 액티노마이신 D(코스메겐), 블레오마이신(블레녹산), 다우노루비신, 및 다우노마이신(세루비딘, 다누옥솜)을 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 여기서 기재된 방법에 따르면 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 암을 치료하기 위해 항생제와 함께 병용투여된다. 한 예에서, 암은 급성 림프구성 백혈병, 다른 백혈병, 및 카포시육종으로 구성된 군으로부터 선택되는 암이다.
여기서 기재된 방법의 치료에서 유용한 아로마타아제 저해제는 아나스트로졸(아리미덱스) 및 레트로아졸(페마라)를 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 여기서 기재된 방법에 따르면 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 암을 치료하기 위해 아로마타아제 저해제와 함께 병용투여된다. 한 예에서, 암은 유방암이다.
여기서 기재된 방법의 치료에서 유용한 비스포스포네이트 저해제는 졸레드로네이트(조메타)를 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 여기서 기재된 방법에 따르면 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 암을 치료하기 위해 비스포스포네이트 저해제와 함께 병용투여된다. 한 예에서, 암은 다발골수종, 고체 종양으로부터 뼈 전이, 또는 전립선암으로 구성되는 군으로부터 선택되는 암이다.
여기서 기재된 방법의 치료에서 유용한 사이클로-옥시기나아제 저해제는 셀레콕십(셀레브렉스)를 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 여기서 기재된 방법에 따르면 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 암을 치료하기 위해 사이클로-옥시기나아제 저해제와 함께 병용투여된다. 한 예에서, 암은 결장암 또는 가족 선종성 결장폴립증으로 공지된 전-암성 조건이다.
여기서 기재된 방법의 치료에서 유용한 에스트로겐 수용체 조정자는 타목시핀(놀바덱스) 및 풀베스트런트(파슬로덱스)를 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 여기서 기재된 방법에 따르면 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 암을 치료하기 위해 에스트로겐 수용체 조정자와 함께 병용투여된다. 한 예에서, 암은 유방암이거나 상기 치료는 유방암의 발생 또는 재발생을 방지하기 위해 투여된다.
여기서 기재된 방법의 치료에서 유용한 엽산 길항제는 메토트렉세이트 및 트레메트렉세이트를 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 여기서 기재된 방법에 따르면 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 암을 치료하기 위해 엽산 길항제와 함께 병용투여된다. 한 예에서, 암은 뼈 육종이다.
한 예로서, 일반적으로 메토트렉세이트로 공지된, 화합물 N-[4-[[(2,4-디아미노-6-터리디닐)메틸메틸아미노]벤조일]-L-글루탐산은 임신융모막암종의 치료에서 및 파괴성융모막샘종 및 포상기태를 가진 환자의 치료에서 사용되어온 항엽산 약물이다. 그것은 또한 악성 림프종의 진행 상태의 치료에서 및 균상식육종의 진행된 예들의 치료에서 유용하다. 메토트렉세이트는 아래와 같이 투여된다. 융모막샘종에 대한, 15 내지 30 mg의 복용량의 근육 내 주입은 5일 경로에 대해 매일 투여되며, 이러한 경로들은 요법의 경로들 사이에 삽입된 한 주 이상의 휴식 기간을 가지고 상황에 따라 반복된다. 백혈병에 대해, 두 번의 주당 근육 내 주사는 30 mg/m2의 복용량에서 투여된다. 균상식육종에 대한, 50 mg 또는, 달리하여 25 mg의 복용량의 주당 근육 내 주사는 매 주당 2번 투여된다. 여기서 기재된 방법에 따르면 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 이러한 복용량(또는 더 낮은 복용량에서)에서 투여되는 메토트렉세이트와 함께 병용투여된다. 5-메틸-6-[[(3,4,5-트리메톡시페닐)-아미노]메틸]-2,4-퀴나졸린디아민(일반적으로 트리메트렉세이트로 알려져 있는)은 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물과 병용투여될 수 있는 다른 항엽산 약물이다.
여기서 기재된 방법의 치료에서 유용한 무기 비산염은 메토트렉세이트 및 비소 삼산화물(트리세녹스)을 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 여기서 기재된 방법에 따르면 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 암을 치료하기 위해 무기 비산염과 함께 병용투여된다. 한 예에서, 암은 난치성 급성 전골수구성 백혈병(APL)이다.
여기서 기재된 방법의 치료에서 유용한 미세관 저해제(여기서 사용된 바와 같이, "미세관 저해제"는 미세관의 회합 또는 분해를 방해하는 어떤 약제이다)는 빈크리스틴(온코빈), 빈블라스틴(벨반), 파클리탁셀(탁솔, 팍센), 비노렐빈(나벨빈), 도세탁셀(탁소테르), 에포틸론 B 또는 D 또는 이들의 유도체, 및 디스코더몰리드 또는 그것의 유도체를 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 방법의 치료에서 사용될 수 있는 튜불린 결합 항암제 및 전구 약물은 참고문헌 [Matteucci et al,, PCT Patent Application No. PCT/US2005/042095; US 특허 출원, 표제 "Tubulin Binding Anti Cancer Agents and Prodrugs Thereof (Attorney Ref Nos. 021305-008500US, 021305-008400US 및 021305-004520US)]에서 제공된다. 여기서 기재된 방법에 따르면 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 암을 치료하기 위해 미세관 저해제와 함께 병용투여된다. 한 예에서, 암은 유방 또는 난소 기원의 난소암, 유방암, 소세포 폐암, 카포시육종, 및 전이암이다. 한 예로서, 또한 일반적으로 빈크리스틴으로 알려져 있는, 화합물 22-옥소-빈칼레우코블라스틴은 일반적인 빙카 식물(Vinca rosea, Linn.)로부터 얻어지는 알카로이드이며 급성 백혈병의 치료에 유용하다. 그것은 또한 호지킨 질병, 림프육종, 그물세포 육종, 횡문근육종, 신경모세포종, 및 윌름스 종양의 치료에서 다른 종양제와 유용하게 조합되는 것을 보여준다. 빈크리스틴은 어린이에 대해 2 mg/m2 및 성인에 대해 1.4 mg/m2의 주당 정맥 내 복용량에서 투여된다. 여기서 기재된 방법에 따르면, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 이러한 복용량에서 투여되는 빈크리스틴과 병용투여된다. 한 예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 탁새인과 같은 미세관 저해제로의 치료 이전에 투여되지 않으며, 그보다, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 투여는 동시에 또는 미세관 저해제로 치료 개시 이후 며칠 내지 일주일 이내에 투여된다.
여기서 기재된 방법의 치료에서 유용한 조절제는 결장직장암을 치료하기 위해 5-플루오로우라실과 같은 다른 약물과 함께 사용되는 레우코보린(웰코보린)을 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 여기서 기재된 방법에 따르면 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 암을 치료하기 위해 조절제 및 다른 항암제와 함께 병용투여된다. 한 예에서, 암은 결장암이다. 한 예에서, 조절제는 글루코오스를 흡수하여 세포의 능력을 증가시키는 화합물이며, 화합물 N-하이드록시우레아를 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. N-하이드록시우레아는 2-데옥시글루코오스(여기에서 참조로 통합된 참고문헌 [Smith et al., 1999, Cancer Letters 141: 85]를 참조)를 흡수하여 세포의 능력을 강화시킨다고 보고되어왔으며, 2-데옥시글루코오스 흡수를 증가시키거나 백혈병을 치료한다고 보고된 수준에서의 N-하이드록시우레아의 투여와 함께 2-데옥시글루코오스 및 여기서 기대된 바와 같은 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 투여는 여기서 공급된 치료적 방법의 한 예이다. 다른 이러한 예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 암을 치료하기 위해 글루코오스의 흡수를 자극하는 후자 화합물로서, 일산화질소 또는 유기 아질산염 또는 스퍼민노노에이트(spermineNONOate)와 같은 일산화질소 전구체와 병용투여된다.
여기서 기재된 방법의 치료에서 유용한 나이트로소우레아는 프로카바진(마투레인), 로머스틴, CCNU(CeeBU), 카머스틴(BCNU, BiCNU, 글리아델 웨이퍼), 및 에스트라머스틴(Emcyt)을 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 여기서 기재된 방법에 따르면 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 암을 치료하기 위해 나이트로소우레아와 병용투여된다. 한 예에서, 암은 전립선암 또는 재발 다형성 아교모세포종을 포함하는 아교모세포종이다.
여기서 기재된 방법의 치료에서 유용한 뉴클레오시드 유사체는 머캅토퓨린, 6-MP(퓨린톨), 플루오로우라실, 5-FU(어드루실), 티오구아닌, 6-TG(티오구아닌), 하이드록시우레아(하이드레아), 사이타라빈(Cytosar-U, DepoCyt), 플록수리딘(FUDR), 플루다라빈(플루다라), 아자시티딘(비다자), 펜토스타틴(니펜트), 클라드리빈(루스타틴, 2-CdA), 겜시타빈(겜자), 및 카페시타빈(젤로다)을 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 여기서 기재된 방법에 따르면 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 암을 치료하기 위해 뉴클레오시드 유사체와 함께 병용투여된다. 한 예에서, 암은 B-세포 림프구성 백혈병(CLL), 털세포 백혈병, 이자의 샘암종, 전이 유방암, 소세포 폐암, 또는 전이 결장직장 암종이다. 한 예로서, 또한 일반적으로 5-플루오로우라실로서 알려져 있는 화합물 5-플루오로-2,4(lH,3H)-피리미딘디온은 외과수술 또는 다른 수단에 의해 불치로 여겨지는 환자 내의 결장, 직장, 유방, 위, 및 이자의 암종의 완화 처리능력에서 효과적인 항대사물 뉴클레오시드 유사체이다. 5-플루오로우라실은 하루 복용량이 800 mg이 넘지 않도록 4 연속일에 대해 매일 한 번에 12 mg/m2의 복용량을 정맥 내로 주는 초기 요법에서 투여된다. 만약 상기 요법의 경로 도중 어느 시간에도 독성이 관찰되지 않으면, 6 mg/kg이 6일째, 8일째, 10일째, 및 12일째 날에 정맥 내로 주어진다. 5일째, 7일째, 9일째, 또는 1l일째 날에 주어지는 요법은 없다. 약한 위험 환자 또는 충분한 영양 상태에 있지 못한 자들은 하루 복용량이 400 mg이 넘지 않도록 6 mg/kg의 하루 복용량이 3일에 대해 투여된다. 만약 치료 도중 어느 시간에도 독성이 관찰되지 않으면, 3 mg/kg이 5일째, 7일째, 및 9일째 날에 주어질 수 있다. 4일째, 6일째, 또는 8일째 날에 주어지는 요법은 없다. 어느 스케쥴이나 일련의 주사는 요법의 경로를 구성한다. 여기서 기재된 방법에 따르면, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 이러한 복용량으로 투여되는 5-FU 또는 상응하는 조절된 복용량을 가진 전구 약물 형태 젤루다와 병용투여된다. 다른 예로서, 또한 일반적으로 6-티오구아닌으로 알려진, 화합물 2-아미노-l,7-디하이드로-6H-퓨린-6-티온은 급성 비림프구성 백혈병의 요법에서 효과적인 뉴클레오시드 유사체이다. 6-티오구아닌은 일당 몸무게의 약 2 mg/kg의 복용량으로 경구 투여된다. 전체 일일 복용량은 한 번에 주어질 수 있다. 만약 이러한 수준의 복용량에서 4주 후에 아무런 개선이 없다면, 복용량을 3 mg/kg/day로 조심스럽게 늘릴 수 있다. 여기서 기재된 방법에 따르면, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 이러한 복용량(또는 더 낮은 복용량에서)에서 투여되는 6-TG와 함께 병용투여된다.
여기서 기재된 방법의 치료에서 유용한 파골세포 저해제는 파미드로네이트(아레디아)를 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 여기서 기재된 방법에 따르면 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 암을 치료하기 위해 파골세포 저해제와 함께 병용투여된다. 한 예에서, 암은 유방암의 골분해성 전이이며 하나 이상의 추가적인 항암제가 또한 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물과 함께 병용투여된다.
여기서 기재된 방법의 치료에서 유용한 백금 화합물은 시스플라틴(플라티놀) 및 카보플라틴(파라플라틴)을 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 여기서 기재된 방법에 따르면 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 암을 치료하기 위해 백금 화합물과 함께 병용투여된다. 한 예에서, 암은 전이 고환암, 전이 난소암, 난소 암종, 및 이행 세포 방광암이다. 한 예로서, 일반적으로 시스플라틴으로 알려져 있는, 화합물 시스-디아민디클로로백금(II)은 전이 고환 및 난소 종양의 완화 치료 및 외과적 처치 또는 방사선 치료를 받을 수 없는 이행 세포 방광암의 치료에 유용하다. 진행된 방광암에 대해 사용될 때, 시스플라틴은 4주에 매 3번씩 한 번에 50-70 mg/m2의 복용량의 정맥 내 주사로 투여된다. 여기서 기재된 방법에 따르면, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 이러한 복용량(또는 더 낮은 복용량에서)에서 투여되는 시스플라틴과 함께 병용투여된다. 하나 이상의 추가적인 항암제가 백금 화합물 및 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물과 함께 병용투여될 수 있다. 한 예로서, 플라티놀, 블레녹산, 및 벨밤이 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물과 함께 병용투여될 수 있다. 다른 예로서, 플라티놀 및 아드리아마이신이 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물과 함께 병용투여될 수 있다.
여기서 기재된 방법의 치료에서 유용한 레티노이드는 트레티노인, ATRA(베사노이드), 알리트레티노인(판레틴), 및 벡사로텐(타그레틴)을 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 여기서 기재된 방법에 따르면 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 암을 치료하기 위해 레티노이드와 함께 병용투여된다. 한 예에서, 암은 APL, 카포시 육종, 및 T-세포 림프종으로 구성된 군으로부터 선택되는 암이다.
여기서 기재된 방법의 치료에서 유용한 토포이소머라아제 1 저해제는 토포테칸(히캄틴) 및 이리노테칸(캄토스타)을 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 여기서 기재된 방법에 따르면 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 암을 치료하기 위해 토포이소머라아제 1 저해제와 함께 병용투여된다. 본 발명의 방법의 치료에서 유용한 토포이소머라아제 저해제 및 그것의 전구 약물은 참고문헌 [Matteucci et al., PCT 특허 출원 No. PCT/US2005/041959]에 제공된다. 한 예에서, 암은 난소, 결장, 또는 직장의 전이 암종, 또는 소세포 폐암이다. 위에서 기록한 바와 같이, 그러나, 여기서 기재된 방법의 한 예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 투여는 토포이소머라아제 1 저해제의 투여 이전 또는 이후, 또는 둘 모두이지만 그것과 함께 동시에 투여되지는 않는다.
여기서 기재된 방법의 치료에서 유용한 토포이소머라아제 2 저해제는 에토포사이드, VP-16(베페시드), 테니포시드, VM-26(부몬), 및 에토포사이드 포스페이트(에토포포스)를 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 여기서 기재된 방법에 따르면 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 암을 치료하기 위해 토포이소머라아제 2 저해제와 함께 병용투여된다. 한 예에서, 암은 난치성 고환 종양, 난치성 급성 림프모세포성 백혈병(ALL), 및 소세포 폐암으로 구성되는 군으로부터 선택되는 암이다. 위에서 기록한 바와 같이, 그러나, 여기서 기재된 방법의 한 예에서, 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 투여는 토포이소머라아제 2 저해제의 투여 이전 또는 이후, 또는 둘 모두이지만 그것과 함께 동시에 투여되지는 않는다.
여기서 기재된 방법의 치료에서 유용한 타이로신 키나아제 저해제는 이마티닙(글리벡)을 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다. 여기서 기재된 방법에 따르면 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 암을 치료하기 위해 타이로신 키나아제 저해제와 함께 병용투여된다. 한 예에서, 암은 CML 또는 전이성 또는 절제가능하지 않은 악성 위장관 기질 종양이다.
본 발명의 치료에서 유용한 로니다민 유사체는 문헌 [Matteucci et al., U.S. 특허 출원 Nos. 11/346632; 60/764,427; 60/764,438; 및 "Heterocyclic Lonidamine Analogs"를 표제로 하는 출원(Attorney Docket No. 021305-007220US; 021305-007900US) 및 PCT 공보 Nos. WO 2006/015191, WO 2006/015263 및 WO 2006/01007 A2]에서 제공된다.
따라서, 여기서 기재된 것은 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 또는 그것의 약학적으로 수용가능한 염 및 하나 이상의 추가적인 항암제가 환자에 투여되는 암을 치료하는 방법이다. 이러한 다른 항암제의 특정한 예들은 5-메틸-6-[[(3,4,5-트리메톡시페닐)아미노]-메틸]-2,4-퀴나졸린디아민 또는 그것의 약학적으로 수용가능한 염, (8S,10S)-10-(3-아미노- 2,3,6-트리데옥시-알파-L-릭소-헥소피라노실)옥시]-8-글리콜로일-7,8,9,10-테트라히드로-6,8,11-트리하이드록시-1-메톡시-5,12-나프타센디온 또는 그것의 약학적으로 수용가능한 염; 5-플루오로-2,4(lH,3H)-피리미딘디온 또는 그것의 약학적으로 수용가능한 염; 2-아미노-l,7-디하이드로-6H-퓨린-6-티온 또는 그것의 약학적으로 수용가능한 염; 22-옥소-빈칼레우코블라스틴 또는 그것의 약학적으로 수용가능한 염; 2-비스[(2-클로로에틸)아미노]테트라히드로-2H-1,3,2-옥사자포스포린, 2-옥사이드, 또는 그것의 약학적으로 수용가능한 염; N-[4-[[(2,4-디아미노-6-테리디닐(pteridinyl)메틸]-메틸아미노]벤조일]-L-글루탐산, 또는 그것의 약학적으로 수용가능한 염; 또는 시스디아민디클로로-백금(II)을 포함하지만 이것으로 제한되는 것은 아니다.
IV. 실시예
아래의 실시예들에서, 문자에 의해 지정된 화합물에 대한 참조는 상응하는 반응 도식에서 구조의 다음 또는 위에 보이는 문자에 대한 참조이다.
합성
본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 합성하는 방법은 섹션 IIb에 제공된다. 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 합성에서 사용된 출발물질은 입수할 수 있는 경우, 예를 들어, 시그마-알드리치사와 같은 상업적 제조사로부터 구입하였다. 1-N-메틸-2-나이트로이미다졸-5-메탄올은 신젠, 인디아로부터 구매하였다. 비상업적으로 입수 가능한 출발물질은 표준 문헌 공정을 통해 합성할 수 있다. 이러한 공정은 더 어메리컨 케미컬 소사이어티로부터 입수 가능한 SciFinder와 같은 문헌 서치 도구 또는 MDL 소프트웨어로부터 입수 가능한 벨스타인(Beilstein)을 통해 확인할 수 있다.
예를 들어, POCl3 및 PCl3, 및 그들의 모노 및 디클로로 유도체와 같은 수분 민감성 화합물과의 반응은 무수 용매를 사용하고 질소 또는 아르곤하에서 수행하였다. 반응 혼합물로부터 생성물의 분리는 필요한 곳에서 워크업을 사용하고, 다음에 진공 증류, 결정화, 컬럼 크로마토그래피, 또는 예비 굵은 층 크로마토그래피를 수행하였다. 화합물의 컬럼 크로마토그래피를 위한 적당한 용리액은 여기서 공지된 문헌 및/또는 얇은 막 크로마토그래피에 의한 화합물의 Rf 결정 및 원치않는 화 합물로부터 원하는 화합물의 분리를 가능하게 하는 용매의 선택에 의해 결정될 수 있다. 특정한 용리액의 선택은 다른 인자중에서도, 화합물의 극성 성질, 다른 근접한 용리하는 화합물의 존재, 사용된 실리카겔 또는 알루미나와 같은 고정상의 타입 및 고정상을 통해 용매를 용출하는 압력의 양에 의존한다. 실험에서, 서로 다른 조성물의 용매는 같은 화합물을 분리하는데 사용할 수 있다.
분리한 화합물은 TLC, NMR 분광기, 및 LC-MS와 같은 표준 분석 기술에 의해 그들의 순도를 분석하고 수분, 빛, 또는 공기를 피해 냉동 장치 또는 냉장고에 보관한다. 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물 화합물의 저장 용액은 DMSO에서 제조되며 냉동고에 저장되었다.
실시예 1
화합물 23의 합성
Figure 112008007555206-pct00148
THF(10 ml) 내의 5-나이트로퍼푸릴 알코올(200 mg, 1.4 mmol) 용액에 -78℃에서 POCl3를 한 번에 첨가한 다음 트리에틸아민(TEA, 0.22 ml, 1.54 mmol)을 방울로 적가하였다. 온도를 한 시간 내에 -3O℃로 올린 다음, 2-클로로에틸아민 하이드로클로라이드를 첨가하고 다음에 TEA(1 ml, 7 mmol)를 가하였다. 온도를 실온(rt)으로 올린 후, 상기 반응을 1 시간 동안 계속하고, 반응 혼합물을 물로 멈추 고 유기층을 분리하였다. 수용성 층을 DCM으로 추출하고 모은 유기 용액을 건조하고 농축하였다. 화합물 23을 플래쉬 컬럼 크로마토그래피로 분리하고 순수함을 LC/MS 및 NMR 분광기로 분석하였다.
실시예 2
화합물 5의 합성
Figure 112008007555206-pct00149
POCl3(40 ml) 내의 N-메틸-2-클로로에틸암모늄 클로라이드(10 gm) 서스펜션을 밤새도록 환류하였다(135℃). 진공하에서 과량의 POCl3를 제거한 후, 생성물 5i를 진공하에서 밝은 노란 오일로서 증류하고 순수함을 1H 및 31P NMR 분광기로 분석하였다.
THF 내의 5i(1 gm, 4.75 mmol) 및 N-메틸-2-클로로에틸암모늄 클로라이드(0.62 gm, 4.75 mmol) 용액에 -78℃에서 디이소프로필에틸아민(DIEA, 1.65 ml, 9.5 mmol)을 천천히 적가하고 반응 혼합물을 실온으로 가열하였다. 1 시간 동안 실온에서 교반한 후, 상기 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석하고 브라인(brine)으로 세척하였다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 플래쉬 크로마토그래피로 분리된 잔여물을 농축하여 오일로서 화합물 5ii를 얻었다.
디메톡시에탄(DME) 내의 N-메틸 2-나이트로이미다졸-5-메탄올(0.5 g, 3.2 mmol) 용액에 -78℃에서 리튬 비스(트리메틸실릴)아미드(3.2 mmol, 3.2 ml, 1 M in THF)를 첨가하였다. 5분 후, 5ii(2.9 mmol, 770 mg)을 첨가하고 반응 혼합물을 -2O℃에 이르도록 가열하고, 에틸 아세테이트로 희석하여 브라인으로 세척하였다. 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축하였다. 플래쉬 크로마토그래피 DCM 내의 6-12% 메탄올과 함께 플래쉬 크로마토그래피로 정제하여 5를 얻었다.
화합물 8 및 16은 화합물 5의 제조에 사용된 공정을 사용하여 합성하였다.
Figure 112008007555206-pct00150
실시예 3
화합물 35의 합성
Figure 112008007555206-pct00151
DMF(38 mL) 내의 에탄올아민(6.03 mL, 100 mmol) 및 K2CO3(13.8 g, 100 mmol) 용액에 p-톨루엔설포닐 클로라이드(19 g, 100 mmol)의 용액을 실온에서 방울로 적가하고, 반응 혼합물을 12O℃(용액기 온도)에 달하도록 가열하였다. K2CO3(27.6 g, 200 mmol)를 상기 반응 혼합물에 첨가한 다음, 1,3-디브로모프로판(10 g, 50 mmol)을 방울로 적가하였다. 두 시간 더 가열한 후, 반응을 실온으로 냉각하고, 물(250 mL)에 붓고, 에틸 아세테이트로 추출하였다. 유기층을 Na2SO4로 건조하고 농축하여 노란색 오일로 다음 반응에 사용되는 화합물 35a를 얻었다.
수용액 HBr(48%, 50 ml) 내의 화합물 35a(5 g)의 용액을 수용성 부분(약 20 ml)이 제거되도록 증류하고 반응 혼합물을 40 시간 동안 환류하였다. 추가적인 수 용성 부분(5 ml)을 증류로 제거하고 반응 혼합물을 환류하였다(4 h). 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고, 물(20 mL)로 희석하고, 셀라이트 패드를 통해 여과하였다. 여과액을 건조되도록 농축하고 세 배의 에탄올과 동시에 증류하여 잔류물을 얻은 다음, 더 큰 부피의 아세톤을 첨가하여 흰색 고체(35a)를 여과하고 두 배의 아세톤으로 세척하여 아래에 제공된 포스포릴화 반응에 사용하였다.
POCl3(14 mL) 내의 화합물 35b(1 g) 서스펜션을 13O℃에서 약 14 시간 동안 가열하고 과량의 POCl3를 13O℃(용액기 온도)에서 진공하에서 제거하였다. 잔여물을 10-80% ETOAc/헥산을 사용하여 실리카겔 상의 컬럼 크로마토그래피로 정제하여, 실시예 2에서 제공된 것과 같은 공정을 사용하고 컬럼 크로마토그래피 분리를 위한 실리카겔 및 용리액으로서 lO-80% 아세톤/톨루엔을 사용하여 본 발명의 화합물 35로 변환되는 생성물 35c를 얻었다.
실시예 4
화합물 7의 합성
화합물 7은 아래에 제공된 것과 같은 N-사이클로프로필-2-클로로에틸암모늄 클로라이드를 사용하여 제조된다.
Figure 112008007555206-pct00152
건조된 THF(30 ml) 내의 사이클로프로필아민(25 g) 용액에 30 ml THF 내의 2-브로모에탄올(17.6 g, 0.141 mol) 용액을 35분에 걸쳐 방울로 적가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반하고 5O℃에서 75분간 가열하였다. 냉각 후, 반응 혼합물을 농축하여 오렌지 오일을 얻어 물(50 ml) 내의 소듐 하이드록사이드(7 g) 용액에 첨가하였다. 반응 혼합물을 10분간 교반하고 에틸 아세테이트(75 ml)로 네 번 추출하였다. 모은 유기층을 건조하고(MgSO4) 증발시켜 오렌지 오일성의 잔여물을 얻었다. 잔여물을 53-56℃(1 mm Hg)에서 진공하에서 증류하여 깨끗한 무색 액체로서 중간체 알코올(5.94 g, 42% 수율)을 얻었으며, 순수함을 LC/MS 및 1H NMR로 분석하였다.
건조된 THF(30 ml) 내의 중간체 알코올(3.7 g, 36.6 mmol) 용액에 디옥산(4.0M, 18.3 ml, 73.2 mmol) 내의 HCl 용액을 첨가하였다. 반응 혼합물을 O℃로 냉각하고 SOCl2(6.5O g, 54.9 mmol)를 실린지로 첨가하였다. 반응 혼합물을 환류하고(6 시간), 냉각하고, 농축하여 잔여물을 얻었다. 잔여물을 건조된 에테르(100 ml)와 함께 빻고, 여과하고, 잔여 휘발 물질을 진공하에서 제거하여 7i(5.42g, 95% 수율)를 얻었으며, 순수함을 1H NMR로 분석하였다.
7i(3.0O g, 19.2 mmol)를 POCl3(15 ml)에 첨가하고 질소하에서 7.5시간 동안 환류하였다. 반응 혼합물을 농축하고 얻어진 오일을 짧은 경로 증류 기기를 통해 진공하에서 증류하여 깨끗하고 엷은 노란색 오일로서 7ii(3.6g, 79% 수율)를 얻었으며, 순수함을 1H NMR로 분석하였다.
7ii(0.50 g, 2.11 mmol) 및 N-사이클로프로필-2-클로로에틸아민 하이드로클로라이드(0.33 g, 2.11 mmol)를 아르곤하에서 건조 THF에서 화합하였다. 반응 혼합물을 -78℃로 냉각하고 DIEA(0.545 g, 4.22 mmol)를 실린지로 천천히 첨가하고, 천천히 실온으로 가열하고, 1.5 시간 동안 교반하고 농축하여 오렌지 오일성 잔여물을 얻었다. 잔여물을 에틸 아세테이트에서 0-50%의 헥산을 사용하는 실리카의 플래쉬 크로마토그래피로 분리하여 315 mg(이론적으로 47%)의 엷은 노란색 오일을 얻었으며, MS에 의해 7iii임을 분석하였다.
N-메틸-2-나이트로이미다졸-5-메탄올(76.8 mg, 0.489 mmol)을 아르곤하에서 건조된 THF(2 ml)에 부분적으로 용해하였다. 반응 혼합물을 -78℃로 냉각하고 THF 내의 리튬 비스(트리메틸실릴)아미드 용액(1.6M, 0.306 ml, 0.489 mmol)을 첨가하였다. 15분 후에, 2 ml THF 내의 7iii(172 mg, 0.538 mmol) 용액을 첨가하였다. 15분 후에, 반응 혼합물을 천천히 실온으로 가열하고, 2 시간 동안 교반하고, 25 ml 물에 부어 에틸 아세테이트(30 ml)로 3번 추출하였다. 모은 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축하여 노란색 오일성 잔여물을 얻었다. 잔여물을 DCM 내의 0-10% 메탄올에서 플래쉬 크로마토그래피로 분리하여 화합물 7(110 mg, 51% 수율)을 노란색 오일로 얻었으며, 순수함을 LC-MS 및 1H NMR로 분석하였다.
실시예 5
화합물 6 및 15의 합성
Figure 112008007555206-pct00153
디클로로메탄(DCM) 내의 비스(2-클로로에틸)암모늄 클로라이드(1.43 g, 8.01 mmol) 서스펜션에 포스포러스 트리클로라이드(0.32 ml, 3.64 mmol)를 실온에서 첨가한 다음 TEA(3.05 ml, 21.84 mmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 30분간 교반하고 다음에 DME 내의 N-메틸 2-나이트로이미다졸릴 메탄올(0.474 g, 3.31 mmol)을 첨가하였다. 0.5 시간 동안 교반 후, 반응 혼합물을 -2O℃로 냉각하고 tert-부틸 하이드로퍼옥시드(0.7 ml, 3.82 mmol, 데칸 내 5.5 M)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 한 시간의 주기에 걸쳐 실온으로 가열하고 10% 수용성 HCl에 부었다. 유기층을 분리하고 수용성 층을 DCM으로 추출하였다. 모은 유기 용액을 MgSO4로 건조하고 농축하여 잔여물을 얻었고, DCM 내의 6-12% 메탄올과 함께 플래쉬 크로마토그래피로 정제하여 6을 얻었다.
화합물 15는 위의 화합물 6의 합성에 대해 기재한 방법을 사용하여 합성하였다.
Figure 112008007555206-pct00154
실시예 6
화합물 23, 26 및 36의 합성
Figure 112008007555206-pct00155
THF(10 ml) 내의 N-메틸-2-나이트로이미다졸-5-메탄올(180 mg, 1.14 mmol), 트리페닐포스핀(300 mg, 1.14 mmol), 및 이소포스포라미드 머스터드(1c, 127 mg, 0.57 mmol) 용액에 디이소프로필 아조디카복실레이트(DIAD, 0.22 ml, 1.14 mmol)를 실온에서 방울로 적가하였다. 두 시간 후에 반응 혼합물을 농축하고 잔여물을 톨 루엔 내의 30-100% 아세톤과 함께 플래쉬 크로마토그래피로 분리하여 화합물 36을 얻었다.
화합물 23 및 26은 실시예 6의 공정을 사용하여 합성하였다.
실시예 7
화합물 1의 합성
Figure 112008007555206-pct00156
N-메틸-2-나이트로이미다졸-5-메탄올(50 mg, 0.318 mmol)을 질소하에서 건조된 THF(2 ml)에 용해하였다. 용액을 -78℃로 냉각하고 리튬 비스(트리메틸실릴) 아미드(톨루엔에서 1M, 0.35 ml, 0.35 mmol)의 용액을 실린지로 첨가하였다. 5분 후 THF(2 ml) 내의 비스(클로로에틸) 포스포라미딕 디클로라이드(91 mg, 0.35 mmol) 용액을 첨가하였다. 78℃에서 30분간 교반한 후, NaCl/얼음 용액기를 사용하여 온도를 -20℃로 감소시키고, 무수 암모니아를 반응 혼합물을 통해 5분간 거품이 일게 하였다. 반응 혼합물을 질소로 퍼지하고, 실온으로 가열하고, 25 ml 물에 부어 에틸 아세테이트(4 x 25 ml)로 추출하였다. 모은 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축하여 엷은 노란색 오일을 얻었으며, 디클로로메탄 내의 0-10% 메탄올을 사용한 실리카겔의 플래쉬 크로마토그래피로 분리하여 화합물 1(32 mg, 28 % 수율)의 오일을 얻었고, 방치하면 고체화되며 순수함을 LC/MS 및 1H NMR로 분석하였다.
실시예 8
화합물 25 및 26의 합성
DCM(90 mL) 내의 2-브로모에틸암모늄 브로마이드(19.4 g) 용액에 -1O℃에서 DCM(4 mL) 내의 POCl3(2.3 mL) 용액을 첨가하고, 다음에 DCM(25 mL) 내의 TEA(14.1 mL) 용액을 첨가하였다. 반응 혼합물을 여과하고, 여과액을 원래 부피의 ca. 30%로 농축하고 여과하였다. 잔여물을 DCM(3 x 25 mL)으로 세척하고 모은 DCM 부분을 농축하여 고체를 얻었으며, THF(6 mL) 및 물(8 mL)의 혼합물에 첨가하였다. THF는 회전 증발기에서 제거하고, 얻어진 용액을 밤새도록 냉장고에서 냉각하였다. 얻어진 침전물을 여과하고, 물(10 mL) 및 에테르(30 mL)로 세척하고, 진공하에서 건조하여 2.1 g의 아래 화학식의 화합물을 얻었다:
Figure 112008007555206-pct00157
이소포스포라미드 머스터드
Figure 112008007555206-pct00158
는 2-브로모에틸암모늄 브로마이드와 함께 2-클로로에틸암모늄 클로라이드가 치환된 실시예 8에 공급된 방법을 사용하여 합성할 수 있다. 이소포스포라미드 머 스터드의 합성은 기재되었다(예를 들어 문헌 [Wiessler et al., supra] 참조).
포스포라미데이트 알킬화기 독소:
Figure 112008007555206-pct00159
는 실시예 6에서 공급된 방법 및 적당한 Trigger-OH를 사용하여 화합물 24 및 25로 전환된다.
실시예 9
화합물 37-105의 합성
아래의 화합물 37-105는 상술한 25 또는 36의 합성에서 기재된 미츠노부 타입 커플링 반응을 사용하여 합성하였고, 적당한 치환체의 Trigger-OH 및 이포스파미드 머스터드 유사체가 사용되었다. 예를 들어, 화합물 40, 81, 83, 87, 89, 95, 96, 100, 및 104의 합성을 위해, 사용된 이포스파미드 머스터드 유사체는 HOP(=O)(NHCH2CH2C1)2이고; 화합물 50, 53, 55, 56, 58-65, 68-71, 73-75, 77-80, 82, 84-86, 88, 90-92, 94, 97-99, 101-103, 및 105에서, 사용된 이포스파미드 머스터드 유사체는 HOP(=O)(NHCH2CH2Br)2이며; 화합물 37, 39, 52, 54, 및 93에서, 사용된 이포스파미드 머스터드 유사체는 HOP(=O)(NHCHMeCH2Cl)2의 R 광학이성질체이고; 화합물 38, 41, 51, 및 57에서 사용된 이포스파미드 머스터드 유사체는 HOP(=O)(NHCHMeCH2Cl)2의 S 광학이성질체이며; 화합물 43-45 및 49에서 사용된 이포스파미드 머스터드 유사체는 HOP(=O)(NHCH(CHMe2)CH2Cl)2의 R 광학이성질체이고; 화합물 46-48에서, 사용된 이포스파미드 머스터드 유사체는 HOP(=O)(NHCH(CHMe2)CH2Cl)2의 S 광학이성질체이다.
화합물 37-105의 합성에 사용된 다양한 Trigger-OH 화합물은 아래의 Trigger-OH 화합물을 포함한다: 1-N-메틸-2-나이트로이미다졸-5-메탄올, 1-N-메틸-5-나이트로이미다졸-2-메탄올, 5-나이트로푸란-2-메탄올, 5-나이트로티오펜-2-메탄올;
Figure 112008007555206-pct00160
Figure 112008007555206-pct00161
아래의 화합물은 실시예 6에 기재된 방법에 따른 것이다.
Figure 112008007555206-pct00162
Figure 112008007555206-pct00163
Figure 112008007555206-pct00164
Figure 112008007555206-pct00165
실시예 10-26은 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 합성에서 사용되는 다양한 Trigger-OH 화합물의 합성을 기재한다.
실시예 10
화합물 52i의 합성
Figure 112008007555206-pct00166
DMF(5 ml) 내의 화합물 52ii(100 mg, 0.48 mmol), 52iii(73 mg, 0.48 mmol), 및 KOAc(190 mg, 1.92 mmol) 용액을 세 번 가스를 제거하고 아르곤 분위기하의 실온에서 PdCl2(dppf)(36 mg, 0.048 mmol)를 상기 용액에 첨가하였다. 반응 혼합물을 6O℃에서 2시간 동안 가열하고, 에틸 아세테이트(EA)로 희석하고 브라인으로 세척하였다. 유기층을 건조하고, 농축하고 잔여물을 용리액으로서 EA/Hex(0-80%)를 사용한 실리카겔 상의 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 52i를 얻었다.
화합물 55i, 63i, 59i, 65i, 및 68i는 아래에서 도시한 바와 같이 유사한 방법으로 제조하였다:
Figure 112008007555206-pct00167
실시예 11
Figure 112008007555206-pct00168
THF(2.5 ml) 내의 화합물 68ii(100 mg, 0.31 mmol) 및 3-아미노-1-프로판올(0.047 ml, 0.62 mmol) 용액에 DIEA(0.162 ml, 0.93 mmol)를 실온에서 첨가하였다. 반응 혼합물을 밤새도록 교반하고 농축하여 잔여물을 얻었으며, 이것을 용리액으로서 EA/Hex(0-80%)를 사용한 실리카겔 상의 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 화합물 68i를 얻었다.
화합물 69i는 아래에서 도시한 바와 같이 유사하게 제조하였다.
Figure 112008007555206-pct00169
실시예 12
Figure 112008007555206-pct00170
아세톤(8 ml) 내의 화합물 70ii(100 mg, 0.87 mmol) 및 화합물 70iii(112 mg, 0.87 mmol) 용액에 실온에서 K2CO3(78.6 mg, 0.87 mmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 교반하면서 6O℃에서 1 시간 동안 가열하고, 여과하고, 농축하여 잔여물을 얻었으며, 이것을 (EA/Hex)0-60%를 사용한 실리카겔 상의 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 화합물 7Oi를 얻었다.
화합물 51i는 아래에서 도시한 바와 같이 유사하게 제조하였다.
Figure 112008007555206-pct00171
실시예 13
( HAP Trigger - 체크 번호)
Figure 112008007555206-pct00172
DMF(3 ml) 내의 화합물 59ii(200 mg, 0.96 mmol) 및 59iii(127 mg, 0.96 mmol) 용액을 세 번 가스를 제거하고 아르곤 분위기하의 실온에서 PdCl2(dppf)(50 mg, 0.07 mmol)를 상기 용액에 첨가한 다음, CuI(8.5 mg, 0.043 mmol) 및 TEA(0.27 ml, 1.92 mmol)를 첨가하고, 반응 혼합물을 6O℃에서 2 시간 동안 가열하였다. 반응 혼합물을 EA로 희석하고, 브라인으로 세척하고, 유기층을 분리하고, 건조하고, 농축하여 잔여물을 얻었으며, 이것을 용리액으로서 EA/Hex(0-70%)를 사용한 실리카겔 상의 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 화합물 58i를 얻었다.
실시예 14
Figure 112008007555206-pct00173
DCM(20 ml) 내의 67i(472 mg, 2.69 mmol) 서스펜션에 -2O℃에서 페닐디클로로포스페이트(0.2 ml, 1.34 mmol)를 첨가한 다음, 교반하면서 TEA(0.75 ml, 5.38 mmol)를 방울로 적가하였다. 반응 혼합물을 실온에 이르도록 가열하고, 실온에서 1 시간 동안 교반하고, 브라인에 붓고, 유기층을 분리하고, 수용성 ㅊ층을 DCM으로 추출하였다. 모은 유기층을 MgSO4로 건조하고 농축하였다. 잔여물을 용리액 EA/Hex(10-100%)를 사용한 실리카겔 상의 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 화합물 67ii를 얻었다. EtOH(5 ml) 내의 화합물 67ii(42 mg) 용액에 백금(IV)산화물(20 mg)을 첨가하고, 반응 혼합물에서 가스를 제거하고 수소하에서 격렬하게 30분 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 MeOH로 희석하고, 실린지 필터를 통해 여과하고, 여과액을 진공하에서 농축하고, 톨루엔과 증류하여 화합물 67iii을 얻었다. 화합물 67iii을 화합물 36의 합성을 위해 기재한 바와 같이 미츠노부 타입 반응을 사용하여 1-N-메틸-2-나이트로이미다졸-5-메탄올과 반응시켰다.
실시예 15
화합물 106 및 107의 합성
Figure 112008007555206-pct00174
THF(10 ml) 내의 5-나이트로퍼푸릴 알코올(200 mg, 1.4 mmol) 용액에 -78℃ 에서 POCl3(0.13 ml, 1.4 mmol)를 첨가한 다음, TEA(0.216 ml, 1.54 mmol)를 방울로 적가하였다. 반응 온도를 1 시간 안에 -1O℃에 이르도록 가열하고, 2-(페닐설포닐)에틸아민 하이드로클로라이드(832 mg, 3.5 mmol)를 상기 혼합물에 첨가한 다음, TEA(1 ml, 7 mmol)를 첨가하였다. 반응을 실온으로 가열하고, 1 시간 동안 교반하고, 물로 정지시키고 유기층을 분리하였다. 수용성 층을 DCM으로 두 번 추출하고, 모은 유기층을 건조하고, 농축하여 잔여물을 얻었으며, 이것을 용리액으로서 아세톤/톨루엔(30 내지 100%) 사용한 실리카겔 상의 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 생성물 106을 얻었다. 화합물 107을 유사한 방법을 사용하여 합성하였다:
Figure 112008007555206-pct00175
아래에서 보여지는 화합물 108-112는 실시예 3의 화합물 35의 합성에 대해 기재된 공정에서,
Figure 112008007555206-pct00176
를
Figure 112008007555206-pct00177
로 치환하여 합성하였다:
Figure 112008007555206-pct00178
Figure 112008007555206-pct00179
실시예 16
화합물 113-117의 합성
Figure 112008007555206-pct00180
화합물 113을 여기서 기재된 바와 같은 실시예 7에 기재된 공정 다음에 합성하였다. THF(8 mL) 내의 113ii(181 mg, 1.16 mmol) 용액에 -78℃에서 LiN(TMS)2(1.2 mL, 1 M THF 용액, 1.2 mmol)를 방울로 적가한 다음, 1i를 첨가하였 다. 반응 혼합물을 -2O℃에 이르도록 가열하고 반응 혼합물을 통해 5분간 NH3를 거품이 일도록 하였다. 물(20 mL)을 반응 혼합물에 첨가하고 상기 반응 혼합물을 EA(3O mL)로 세 번 추출하였다. 모은 유기층을 건조하고 농축하여 잔여물을 얻었으며, 이것을 아세톤/톨루엔(30-100%) 사용한 실리카겔 상의 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 화합물 113을 얻었다.
화합물 114-117은 화합물 13에 대해 기재된 방법에 따라 출발물질로서
Figure 112008007555206-pct00181
를 적당한 Trigger-OH로 치환하여 합성하였다.
Figure 112008007555206-pct00182
Figure 112008007555206-pct00183
실시예 17
옥타중수소화된 이포스파미드 및 화합물 64( 옥타중수소화된 -화합물 25)의 합성
Figure 112008007555206-pct00184
O℃에서 48% HBr(60 mL)을 d 4-에탄올아민에 방울로 적가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 1 시간 동안 교반한 다음 서서히 환류하고 천천히 증류하여, 155℃(오일 용액기)까지 2 시간 동안 16 mL 액체가 얻어졌다. 이것을 두 번째로 60 mL의 48% HBr와 함께 다시 제자리에 놓고 추가로 5 시간 동안 계속적으로 환류하였다. 90 mL 액체가 얻어졌다. 얻어진 용액을 165℃로 2 시간 동안 가열하고 진공하에서 증발시켰다. 잔여물을 순수한 에탄올(10 mL)-에틸 아세테이트(30 mL)로부터 재결정하여 11.3 g의 d 4-2-브로모에타민 하이드로브로마이드(화합물 64i)를 얻었다. 아르곤하의 -2O℃에서 화합물 64i(19.5 mmol, 1.0 eq.)를 건조한 DCM(100 mL) 내의 d 4-2-브로모에타민 하이드로브로마이드(40.0 mmol, 2.05 eq.) 서스펜션에 방울로 적가한 다음, -2O℃에서 TEA(81.9 mmol, 4.2 eq.)를 방울로 적가하였다. 반응 혼합물을 -2O℃에서 0.5 시간 동안 교반하고, 실온에서 2 시간 동안 교반하고, 물 에 붓고, DCM(30 mL)으로 두 번 추출하였다. 모은 유기층을 브라인으로 세척하고, Na2SO4로 건조하고, 감압하에서 농축하여 잔여물을 얻었으며, 이것을 용리액으로서 헥산/EA(100:70(v/v))를 사용한 실리카겔 상에서 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 7.0 g의 화합물 64ii를 얻었다. PtO2(0.7 g)를 MeOH(160 mL) 내의 화합물 64ii(7.0 g) 용액에 첨가하고, 반응 혼합물은 가스를 제거하고 H2 세 배로 교환하고, 실온에서 3 시간 동안 H2하에서 교반하고 흰색 고체가 반응 혼합물에 용해될 때까지 MeOH로 희석하였다. 희석된 반응 혼합물을 여과하고, 여과액을 감압하에서 농축하여 잔여물을 얻었으며, 이것을 무수 에테르로 두 번 세척하여 2.9 g의 화합물 64iii를 얻었다. THF(20 mL) 내의 화합물 64iii(1.92 g 1.0 eq.), 1-N-메틸-2-나이트로이미다졸메탄올(1.01 g, 1.1 eq.), 및 PPh3(2.39 g, 1.5 eq.) 용액에 아르곤하의 O℃에서 DIAD(1.76 ml, 1.5 eq.)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 O℃에서 실온으로 되도록 가열하는 동안 2 시간 동안 교반한 다음, 휘발성 물질을 진공하에서 제거하여 잔여물을 얻었다. 잔여물을 용리액으로서 아세톤/톨루엔(100:70(v/v))을 사용한 실리카겔 상의 플래쉬 크로마토그래피로 분리하여 1.35 g의 화합물 64를 얻었다.
실시예 18
화합물 2i의 합성
Figure 112008019575212-pct00307
비닐 유도체, 2iii는 참고문헌 [Cavalleri et al., J. Het . Chem., 1972, 9: 979]에 따라 합성한 다음 아래와 같이 옥시머큐리화하였다. Hg(OAc)2(208 mg, 0.653 mmol)를 물(0.7 mL) 및 THF(0.7 mL)에 용해한 다음, 화합물 2iii(100 mg, 0.653 mmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 1.5 시간 동안 교반하고, NaBH4(25 mg)를 상기 혼합물에 부분적으로 첨가하고, 15분간 교반한 후 물에붓고, EA로 추출하고, 상기 EA 층을 건조하고 농축하여 잔여물을 얻었으며, 이것을 용리액으로서 EA/헥산(0-100%)을 사용한 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 화합물 2i(16 mg)을 얻었다.
실시예 19
화합물 94i의 합성
Figure 112008019575212-pct00308
0℃에서 Ac2O(9.7 mL) 내의 94iii(7.1 g) 용액을 발연 질산(1.5 mL)을 AcOH(12 mL)에 첨가한 용액에 방울로 적가하였다. 반응 혼합물을 실온으로 가열하고, 1 시간 동안 교반하고, 발연 질산(1 mL)을 상기 혼합물에 적가하고, 1.5 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 물에 붓고, EA로 추출하고, 상기 EA 층을 건조하여 잔여물을 얻었으며, 이것을 용리액으로서 EA/헥산(0-100%)을 사용한 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 화합물 94ii를 얻었다. O℃에서 메탄올(10 mL)에 화합물 94ii(600 mg, 1.77 mmol)를 서스펜션시킨 다음 상기 반응 혼합물로 5분에 걸쳐 NaBH4(141 mg)를 부분적으로 첨가하였다. NaBH4(1OO mg)를 세 번에 걸쳐 매 시간마다 한 번씩 첨가하고, 상기 반응 혼합물을 3.5 시간 동안 교반하고, 물에 붓고, EA로 추출하고, 상기 EA 층을 건조하여 잔여물을 얻었으며, 이것을 용리액으로서 EA/헥산(0-100%)을 사용한 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 노란색 고체로서 화합물 94i(289 mg)를 얻었다.
실시예 20
화합물 96i의 합성
Figure 112008019575212-pct00309
A(1.4 g), CuCN(0.56g) 및 DMF(25 mL)의 혼합물을 14O℃에서 35분간 교반하고 300 mL의 분쇄된 얼음 상에서 10분간 교반하였다. 다음에 반응 혼합물을 여과하고 잔여물을 용리액으로서 헥산:EA(1:0 내지 2:3)를 사용한 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 노란색 오일로서 화합물 96iii(617 mg)를 얻었다. 화합물 96iii를 알코올 96i로 변환하고 컬럼 크로마토그래피로 분리하고 반응에서 용매로 MeOH 대신에 THF를 사용하여 화합물 94iii에 대해 사용된 것과 유사한 방법을 따랐다.
실시예 21
화합물 99i의 합성
Figure 112008019575212-pct00310
99ii(500 mg), PdCl2(PPh3)2(208 mg), 및 CuI(56.4 mg)의 혼합물을 TEA(15 mL)에 서스펜션시키고, 상기 반응 혼합물은 가스를 제거하고 각 6번 Ar로 플러싱하였다. 프로핀(Propyne)이 반응 혼합물을 통해 15분간 거품이 일도록 하고, 상기 반응을 프로핀 분위기하에서 5O℃ 용액기에서 2 시간 동안 계속하였다. 반응 혼합 물을 EA에 붓고, 여과하고, 여과액을 농축하여 잔여물을 얻었으며, 이것을 용리액으로서 EA/헥산(0-100%)을 사용한 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 화합물 99i(286 mg)를 얻었다.
실시예 22
1-N- 메틸 -2-아미노 이미다졸 -5- 카복실산 에틸 에스터의 합성
Figure 112008007555206-pct00185
에틸 포메이트(500 mL)를 1-L 둥근-바닥 플라스크에 포함된 사코신(sarcosin) 메틸 에스터 하이드로클로라이드(82 g, 585.7 mmol, 반응 이전에 파우더로 빻은)에 첨가하였다. 반응 혼합물을 얼음-물 용액기에서 냉각하고, 교반하고, 가스 유출구는 플라스크와 연결되고, NaH(60% 오일 서스펜션, 54 g, 1.35 mol)를 2 시간의 기간 동안 천천히 첨가하고, 실온에서 약 14 시간 동안 교반하였다. 휘발물질을 회전식 증발기를 사용하여 제거하여 잔여물을 얻었으며, 이것을 헥산(500 mL)과 함께 두 번 빻아 끈적거리는 밝은 갈색 반죽을 얻었으며, 이것을 에탄올(400 mL) 및 농축된 HCl(50 mL)에 용해하고 110℃에서 1.5 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 냉각한 후, 흰색 침전물을 여과해 내고, 잔여물을 2 x 25 mL의 에탄올로 세척하였다. 여과액을 증발시켜 진한 갈색 오일을 얻었으며, 이것을 10% 수용성 HOAc, H2NCN(45 g, 1.07 mol), 및 소듐 아세테이트(88 g, 1.07 mol)에 첨가 하였다. 반응 혼합물을 90-100℃에서 1.5 시간 동안 교반하여 맑은 용액을 얻었으며, 이것을 냉각하고, 농축된 HCl을 사용하여 그것의 pH를 1로 조절하고, 얻어진 용액을 45℃를 넘지 않는 온도에서 회전식 증발기를 사용하여 원래 부피의 1/5로 농축하였다. 농축된 반응 혼합물을 K2CO3의 첨가에 의해 8-9의 pH로 조심스럽게 중성화하고 EA(5 x 200 mL 다음에 3 x 50 mL)로 추출하였다. 모은 에틸 아세테이트 층을 MgSO4로 건조하고, 여과하고, 휘발물질을 제거하여 48 g의 1-N-메틸-2-아미노 이미다졸-5-카복실산 에틸 에스터를 얻었다.
실시예 23
1-N- 메틸 -2-아미노 이미다졸 -5- 카복실산 에틸 에스터의 합성
Figure 112008007555206-pct00186
에틸 포메이트(850 mL)를 사코신 메틸 에스터 HCl염(205 g, 1.46 mol, 사용하기 이전에 파우더로 빻은), 포타슘 카보네이트(205 g, 1.48 mol), 및 EtOH(800 mL)에 첨가하고, 실온에서 밤새도록 교반하고 여과하였다. 잔여물이 두 개의 층으로 분리되는 동안 여과액을 회전식 증발기에서 농축하였다. 상부층을 분리하고 하부층을 EA로 추출하였다. 모은 EA 층 및 상부층을 MgSO4로 건조하고, 여과하고, 농 축하여 185 g(81%)의 N-포밀 사코신 메틸 에스터를 얻었으며, 이것을 다음 반응에 사용하였다. NaH(60% 오일 서스펜션, 16.0 g, 0.4 mol)를 얼음-물 용액기에서 냉각된 N-포밀 사코신 메틸 에스터(50 g, 0.34 mol) 및 에틸 포메이트(160 mL)의 혼합물에 1 시간 동안 여러 부분에 걸쳐 조심스럽게 첨가하였다. 반응 혼합물을 교반하고, 온도를 실온으로 올리고, 밤새도록 교반하였다. 반응 혼합물을 헥산(100 mL 각 횟수당)과 함께 두 번 빻고 잔여물을 EtOH(100 mL) 및 농축된 HCl(60 mL)에 용해하고, 반응 혼합물을 110℃에서 교반하였다. 1 시간 후, 반응 혼합물을 냉각하고, 여과하고, 잔여물을 EtOH로 세척하고, 여과액을 농축하여 진한 갈색의 오일을 얻었다. 상기 오일을 물(200 mL) 내의 10% HOAc, NH2CN(35 g) 및 소듐 아세테이트(90 g)에 첨가하고, 95℃에서 교반하였다. 1 시간 후, 반응 혼합물을 회전식 증발기에서 원래 부피의 1/3으로 농축하고 소듐 카보네이트의 첨가에 의해 그것의 pH를 약 9로 조절하였다. 반응 혼합물을 다음에 EA(8 x 100 mL)로 추출하고, 모은 EA 층을 건조하고, 여과하고, 농축하여 잔여물을 얻었으며, 이것을 재결정에 의해 정제하여 1-N-메틸-2-아미노 이미다졸-5-카복실산 에틸 에스터("아미노 에스터")를 얻었다.
실시예 24
1-N- 메틸 -2- 나이트로이미다졸 -5- 카복실산 에틸 에스터의 합성
Figure 112008007555206-pct00187
200 ml의 아세트산 내의 아미노 에스터(36.94 g, 0.218 mol) 용액을 얼음-물 용액기에서 냉각된 소듐 나이트라이트(100 g, 1.449 mol) 및 물(300 ml) 용액에 방울로 적가하고 교반하였다. 약 -5-10℃로 측정되는 반응 혼합물의 온도를 실온으로 올리고 반응 혼합물을 밤새도록 교반하였다. 반응 혼합물을 DCM(3 x 150 mL)으로 추출하였다. 모은 DCM 층을 건조하고 증발시켜 불그스름한 잔여물을 얻었으며, 이것을 용리액으로서 EA/헥산(30%)을 사용한 실리카겔 상의 컬럼 크로마토그래피로 분리하여 밝은 갈색 고체로서 1-N-메틸-2-나이트로이미다졸-5-카복실산 에틸 에스터("나이트로 에스터")(27 g, 수율 62%)를 얻었다.
이 방법은 실시예 24에서 기재된 것이며, 사용된 수용성 아세트산은 아미노 에스터로부터 형성되는 디아조늄 이온에 대해 약 7% 황산(v/v)을 사용하는 방법을 개선한 것이다. 수용성 황산의 사용은, 반응 부피를 더 크게 하며, 이는 반응 혼합물이 효과적으로 교반되기 어렵게 한다. 예를 들어, 150 g의 아미노 에스터를 포함하는 반응은 약 12 L의 반응 혼합물 부피를 필요로 한다. 수용성 황산에서 생성물로서 끈적끈적한 나이트로 에스터가 형성되며 반응 혼합물의 교반을 중단시킨다.
실시예 25
1-N- 메틸 -2- 나이트로이미다졸 -5- 카복실산의 합성
Figure 112008007555206-pct00188
1N NaOH(600 mL) 및 물(200 mL) 내의 나이트로 에스터(39.2 g, 196.9 mnmol)의 서스펜션을 실온에서 약 20 시간 동안 교반하여 맑은 밝은 갈색 용액을 얻었다. HCl의 첨가에 의해 반응 혼합물의 pH를 약 1로 조절하고 반응 혼합물을 EA(5 x 150 mL)로 추출하였다. 모은 에틸 아세테이트 층을 MgSO4로 건조하고 농축하여 밝은 갈색 고체로서 1-N-메틸-2-나이트로이미다졸-5-카복실산("나이트로 산")을 얻었다(32.2 g, 95%).
실시예 26
1-N- 메틸 -2- 나이트로이미다졸 -5-메탄올의 합성
Figure 112008007555206-pct00189
무수 THF(360 mL) 내의 나이트로 산(30.82 g, 180.23 mmol) 및 트리에틸아민(140 mL, 285 mmol)의 혼합물을 드라이 아이스-아세토니트릴 용액기(온도 < -20℃)에서 냉각하는 동안 교반하였다. 이소부틸 클로로포메이트(37.8 mL, 288 mmol)를 10분의 주기 동안에 이 냉각된 반응 혼합물에 방울로 적가하고 1 시간 동안 교반한 다음 소듐 보로하이드라이드(36 g, 947 mmol)을 첨가하고 온도를 약 또는 O℃ 미만으로 유지하는 동안, 1 시간의 주기 동안에 물을 방울로 적가한다. 반응 혼합물을 O℃에 이르도록 가열하였다. 고체를 여과해 내고 THF로 세척하였다. 모은 THF 부분을 증발시켜 오렌지색 고체(25 g)로서 1-N-메틸-2-나이트로이미다졸-5-메탄올을 얻었으며, 이것을 에틸 아세테이트로부터 재결정하였다.
실시예 26
화합물 119의 합성
DME 내의 1-N-메틸-2-나이트로이미다졸-5-메탄올(50 mg, 0.32 mmol)의 서스펜션에 -78℃에서 격렬하게 교반하면서 LiN(TMS)2를 첨가하였다. 10분 후, 화합물 119i(67 mg, 0.32 mmol)를 첨가하고 반응 혼합물을 실온으로 가열하였다. 1 시간 후, 반응 혼합물을 농축하고 잔여물을 실리카겔 상의 크로마토그래피(0-100% 아세톤/톨루엔)로 분리하여 화합물 119를 얻었다.
Figure 112008007555206-pct00190
실시예 28A-28V
상기 실시예 1-27에 기술된 방법에 따라 상응하는 치환된 포스포라미데이트 및 히드록시 치환된 Trigger(Trigger-OH)를 이용하여 화합물 134 내지 155를 합성하였다.
실시예 29A
하기 화합물의 용해도는 하기에 나열된 바와 같다:
Figure 112008007555206-pct00191
실시예 29B
항증식 분석
세포 증식에 대한 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 효과를 결정하기 위해, 본 화합물의 항증식 활성을 다중웰의 알라마르 블루(Alamar Blue) 기재 분석으로 시험하였다. 550nm의 여기 및 590nm의 방출에서의 형광 플레이트 판독기로 측정하여, 시험 화합물의 존재 및 부재하에서 세포 성장을 비교하였다 (참조: Biosource International Inc., Tech Application Notes, Use of Alamar Blue in the measurement of Cell Viability and Toxicity, Determining IC50). 20,000 세포/웰/500 μL 배지를 이용하여 하기 세포주를 시험하였다: NCI-H460 세포(ATCC HTB-177, RPMI 배지(Gibco Products, Invitrogen Corporation, Carlsbad, CA)), HT29 세포(ATCC HTB-38, RPMI 배지(Gibco)), MES-SA 세포(ATCC CRL-1976, 맥코이 5a 배지(McCoy's 5a medium)(ATCC)), MES-SA/Dx5 세포((ATCC CRL-1977), 맥코이 5a 배지(ATCC)), ACHN 세포(ATCC CRL-1611, 최소 필수 배지, 이글(Eagle)(ATCC)), PC3 세포(ATCC CRL-1435, 햄 F12K 배지(Ham's F12K medium)(ATCC)). 화합물 시험 하루 전에 상기 상술된 바와 같은 밀도 및 배지로 24-웰 플레이트의 각각의 웰에 배치된 유리 삽입물에 세포를 시딩하였다. 24시간 후, 이들 플레이트를 무산소 그룹 및 대기 그룹의 두개의 그룹으로 나누었다. 처리 그룹에서 각각의 웰(200 μL 부피)에 시험 화합물을 100, 30, 10, 3, 1, 0.3, 0.1, 0.03 내지 0.01 μM의 다양한 농도로 첨가하였다. 각각의 웰에서 모든 시험 화합물을 1%와 동등하거나 1% 미만의 최종 DMSO 농도를 이용하여 완전 배지에서 연속 희석시켰다. 무산소 처리 그룹의 세포를 백트론(Bactron) Ⅱ 혐기 챔버에서 2시간 동안 인큐베이팅시켰다. 대기 처리 그룹의 세포를 표준 조직 배양 인큐베이터에서 2시간 동안 인큐베이팅시켰다. 시험 화합물로 처리한지 2시간 후에, 시험 화합물을 각각의 웰로부터 제거하고, 500 μL의 배지로 세포를 세척하고, 500 μL의 새로운 배지에서 3일 동안 인큐베이팅시켰다. 3일 후, 세포가 증식하기 위한 공간이 측정(상기 기재된 바와 같음)된 후 2시간 동안 10% 알라마르 블루를 이용하여 세포를 염색시키고, 시험 화합물의 50% 성장 억제 농도(GI50(본원에서 IC50으로도 언급됨))를 계산하고, 하기에 표 X로 작성하였다.
표 X: IC 50 값(μM)
Figure 112008007555206-pct00192
Figure 112008007555206-pct00193
Figure 112008007555206-pct00194
Figure 112008007555206-pct00195
실시예 30
항증식 분석 - 산소 의존성
포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 산소 의존성을 결정하기 위해, 본 화합물의 항증식 활성을 상기 기술(실시예 29 참조)된 바와 같이 다중웰의 알라마르 블루 기재 분석으로 시험하였다. NCI-H460 세포(ATCC HTB-177, RPMI 배지(Gibco)) 또는 HT29(ATCC HTB-38, RPMI 배지(Gibco))를 시험 전날에 24-웰 플레이트 내의 유리 삽입물에 20,000 세포/웰/500 μL 배지로 시딩하였다. 세포를 무산소로부터 0.1%, 0.3%, 0.6%, 1%, 10%의 산소, 및 대기와 같이 다양한 요망 산소 농도의 기체로 플러싱(flushing)된 백트론 Ⅱ 혐기 챔버에서 2시간 동안 인큐베이팅시켰다. 계산된 IC50 값(μM)을 하기에 표 Y1(H460 세포) 또는 표 Y2(HT29 세포)로 작성하였다.
표 Y1 : H460 세포에서의 IC 50 값(μM)
Figure 112008007555206-pct00196
Figure 112008007555206-pct00197
Figure 112008007555206-pct00198
표 Y2: HT29 세포에서의 IC50 값(μM)
Figure 112008007555206-pct00199
실시예 31
클론원성 분석 - 산소 의존성
포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 산소 의존성을 결정하기 위해, 클론원성 잔존 분석을 수행하였다. 화합물을 시험하기 2일 전에 60 mm 유리 접시(5 mL의 배지중 접시당 5x105 세포)에 세포를 플레이팅시켰다. 하기의 세포주를 시험하였다: NCI-H460 세포(ATCC HTB-177, RPMI 배지(Gibco)), HT29 세포(ATCC HTB-38, RPMI 배지(Gibco)), PC3 세포(ATCC CRL-1435, 햄 F12K 배지(ATCC)). 시험 화합물의 용액을 시험 직전에 완전 배지 중에서 제조하였고, 세포에 직접 첨가하였다(2mL 부피). 유리 접시를 백트론 Ⅱ 혐기 챔버 또는 알루미늄 용기(실시예 33 참조)에 2시간 동안 노출시킴으로써 무산소 또는 저산소(200 ppm 미만의 O2)를 달성하였다. 혐기 챔버에 대해서는, 실험 전에 미리 계산된 가스로 혐기 챔버를 플러싱시킴으로써 200 ppm 내지 대기의 요망되는 산소공급 수준을 달성하였다. 알루미늄 용기에 대해서는, 미리 가온된 기밀 알루미늄 지그(jig) 내의 유리 접시를 일련의 5회의 신속한 배기에 노출시키고, 진동 플랫폼 상의 37℃의 수조 내의 95% 질소 및 5% 이산화탄소로 플러싱(대조군도 플러싱시킴)시킴으로써 무산소 또는 저산소를 달성하였다. 5회의 배기 및 플러싱 후, 플랫폼(수조 및 지그를 지님)을 5분 동안 진동시킨 후, 1회 이상의 배기 및 플러싱을 수행하고, 1 내지 2시간의 약물 노출의 잔류물에 대해서는 37℃ 인큐베이터 내의 교반기로 지그를 이동시켰다. 배기의 정도 및 수를 다양화함으로써 200 ppm 내지 대기의 산소공급 수준을 달성하였다. 배지 및 가스 상 내의 산소 농도를 가스 및 액체 상 둘 모두의 모니터링을 가능케 하는 특별히 변형된 알루미늄 지그 내의 산소 전극(Anima, Phoenixville, PA)을 이용하여 확이하였다. 약물에 노출 후, 유리 접시를 챔버 또는 알루미늄 용기로부터 분리시키고, 배지로 세포를 헹굼으로써 약물을 세척하였다. 이후, 세포를 트립신 처리하고, 플라스틱 페트리 접시에서 클론원성 잔존을 위해 플레이팅시켰다. 10 내지 14일 후, 접시를 크리스탈 바이올렛(95% 에탄올 중의 0.25%)으로 염색하고, 50개 이상의 세포를 함유하는 콜로니를 계수하였다(실시예 33 참조). 시험 화합물의 90% 성장 억제 농도(IC90, 90% 사멸, 10% 생존)를 계산하고, 하기 표 Y3으로 작성하였다.
표 Y3: IC90 값(μM)
Figure 112008007555206-pct00200
실시예 32
전기화학
포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 전기화학 특성 및 환원 전위를 결정하기 위해, 본 화합물의 주기 전압-전류도(cyclic voltammograms)를 바이오애널리티컬 시스템스, 인크사(Bioanalytical Systems, Inc)에 의해 생성하였다. 유리상 탄소(3.0mm 직경) 작용 전극, Ag/AgCl 참조 전극, 및 백금선 보조 전극을 이용하여 모든 실험을 수행하였다. 9 mL 인산염 완충 염수(PBS)를 첨가한 후, 화합물을 1 mL 메탄올에 용해시켜 최종 약물 농도를 0.5 내지 1.5 mL로 만들었다. 전기화학 셀 바이얼에 용액을 첨가하고, 아르곤을 5분 동안 살포하여 대부분의 산소를 제거하였다. 주기 전압-전류법을 유리상 탄소 작용 전극에서 100 mV/초 및 10,000 mV/초의 스캔 속도에서 수행하였다. CGME 수은 전극(SMDE 방식의 CGME, 150 μm의 세관형 세공, 크기 8 드롭(drop))에서 하나의 수험을 수행하였으나, 수은과 유리상 탄소 사이 전압-전류도 사이에 거의 차이거 관찰되지 않았으므로, 수은 전극은 더이상 사용하지 않았다. 각각의 스캔 속도에서 화합물의 단일 전자 또는 다중 전자 환원 전위를 발생시키고, 하기에 표로 작성하였다.
표: 환원 전위(mV)
Figure 112008007555206-pct00201
실시예 33
클론원성 잔존 분석
본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 하기와 같은 분석으로 시험하였다. 지수적으로 성장하는 인간 H460 세포(ATCC로부터 수득함)를 플레이트당 2.5 내지 5 x 1O5 세포의 밀도로 60mm의 새김눈 유리 플레이트에 시딩하고, 약물 처리를 개시하기 2일 전에 10% 우태아 혈청이 보충된 RPMI 배지에서 성장시켰다. 시 험일에, 공지된 농도의 약물 스톡을 완전 배지에서 제조하고, 요망 스톡의 2 ml를 각각의 플레이트에 첨가하였다. 주위 가스 상과 액체 상 사이의 완전한 평형을 달성하기 위해, 유리 플레이트의 뚜껑을 제거하고, 회전(orbital) 진탕기 상에서 5분 동안 플레이트를 진탕시켰다. 플레이트를 회수하고, 글러브-박스 내부에 보관하였다. 글러브-박스를 배기시키고, 확인된 무산소 가스 혼합물(95% 질소 및 5% 이산화탄소) 또는 호기(정상 산소) 가스 혼합물(95% 대기 및 5% 이산화탄소)로 가스 공급하였다. 이후, 세포를 37℃에서 2시간 동안 약물과 함께 인큐베이팅시켰다.
전구 약물 처리 종점에서, 각각의 용기로부터 플레이트를 분리시키고, 전구 약물을 세포로부터 신속하게 제거하였다. 플레이트를 인산염 완충 염수 및 트립신-EDTA의 용액으로 세척한 후, 37℃에서 5분 동안 트립신 처리하였다. 분리된 세포를 배지 + 혈청으로 중성화시키고, 100xg에서 5분 동안 원심분리시켜 회수하였다. 약 1x106 세포/ml로 세포를 재현탁시키고, 10배 희석시켜, 플레이팅을 위한 스톡 농도를 생성시켰다. 쿨터(Coulter) Z2 입자 계수기를 이용하여 계수함으로써 각각의 스톡의 농도를 결정하였다. 공지된 수의 세포를 플레이팅시키고, 플레이트를 7 내지 10일 동안 인큐베이터에 두었다. 콜로니를 고정시키고, 95% 에탄올 및 0.25% 크리스탈 바이올렛의 용액으로 염색시켰다. 50개 이상의 세포의 콜로니를 계수하고, 생존 분획을 결정하였다.
HT 29 및 세포 기재 클론원성 분석을 상기 및 실시예 31에 기재된 것과 동일한 방식으로 수행하였다.
실시예 31 및 33에서 제공된 H460 및 HT29 세포주를 이용하는 클론원성 분석에 의해 저산소 및 정상 산소에서 화합물(표 1A 및 1B)의 세포독성을 결정하고, μM의 IC90으로 나타내고, H460, HT29, HCT116 및 DX-5 세포주를 이용하는 문헌[Hay et al., J. Med. Chem., 2003, 46:169-82]에 기술된 다중웰 분석을 변형시킴으로써 항증식 분석을 수행하고, μM의 IC50으로 나타내었다(실시예 29 참조). 정상 산소 및 저산소에서 결정된 IC50 또는 IC90의 비를 저산소증 세포독성 비(HCR)로 명명하였고, 이는 본 발명의 전구 약물의 저산소증 선택적 세포독성의 척도가 될 수 있다.
표 1A
Figure 112008007555206-pct00202
Figure 112008007555206-pct00203
Figure 112008007555206-pct00204
표 1B
Figure 112008007555206-pct00205
P = 증식; C = 클론원성; H = 저산소증; N = 정상산소증
실시예 34
세포 주기 분포에 대한 화합물 25의 효과
세포(H60, PC3 및 HT29)를 60mm 접시당 1.0 x 106 세포/3ml 배지의 밀도로 시딩하였다. 24시간의 부착후, 세포를 정상 산소(대기) 또는 무산소(질소)하에서 2시간 동안 지정된 농도의 화합물 25에 노출시켰다. 세포를 2회 세척하고, 새로운 배지에서 추가의 22시간 동안 인큐베이팅시켰다. 세포를 트립신 처리하고, 원심분리시키고, -20℃에서 최소한 24시간 동안 75% 에탄올 중에서 고정시켰다. 유세포 분석기(Guava, Hayward, CA)에 의해 구아바(Guava) 세포 주기 시약을 이용하여 세포 주기 분포를 결정하였다. 데이터는 화합물 25가 다양한 인간 암 세포주에서 산소 및 농도 의존적인 방식으로 세포 주기 억류를 유도하는 것을 나타내었다.
H460 세포
Figure 112008007555206-pct00206
PC3 세포
Figure 112008007555206-pct00207
HT29 세포
Figure 112008007555206-pct00208
Figure 112008007555206-pct00209
실시예 35
구상체 모델
저산소 활성화된 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 효능을 결정하기 위해 본 구상체 연구에 두개의 인간 암세포주를 사용하였다. HT29 직장결장 선암종(직장 암종) 세포를 10,000 세포/mL로 125 ml 스피너 플라스크에 직접 시딩하고, 10% FBS 및 항생제가 보충된 RPMI 배지에서 성장시켰다. 이 세포가 분열함에 따라, 이들은 서로 부착하여 구상체를 형성하였다. H460 폐암종 세포를 비부착성 표면으로 코팅된 플라스크에 시딩하여, 스피너 플라스크로 시딩될 수 있는 작은 구의 세포를 형성시켰다. H460 세포 시딩을 개시하기 위해, 150 cm2의 조직 배양 플라스크를 1% 아가로오스로 코팅시키고, 플라스크당 10,000개의 세포를 첨가하고, 3 내지 5일 동안 10% FBS 및 항생제가 보충된 RPMI 배지에서 성장하도록 두고, 스피너 배양물로 시딩하였다. 두개 모두의 세포주에 대해, 구상체가 육안으로 관찰가능하게 된 후에 성장 배지를 매일 교환하였다.
온전한 구상체 내의 저산소 영역의 형태 및 위치를 결정하기 위해, 조직학을 위해 완전한 구상체를 제조하였다. 동결 절단을 위해, 온전한 구상체를 인산염 완충 염수(PBS)에서 세척하고, OCT에 엠베딩시키고, 드라이아이스/2-메틸부탄 용액 중에서 신속하게 동결시키고, -80℃에 보관하였다. 파라핀 엠베딩 절단을 위해, 온전한 구상체를 새로이 제조된 PBS중 4% 파라포름알데히드 용액에 고정시킨 후, 엠베딩시키고, 절단하였다.
활성화되어 포스포라미데이트 알킬화기를 방출하여 내부 암세포를 사멸시키 는 내부 저산소 암세포를 통과하는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 능력을 평가하기 위해, 2시간 동안 약물에 노출된 구상체의 클론원성 잔존을 측정하였다.
구상체를 새로운 성장 배지에 두고, 최소한 1시간 동안 인큐베이팅시키고, 실험을 시작하였다. 규정된 크기의 일련의 멸균 메시(mesh) 필터를 통해 구상체 배양물을 여과시켜 500 내지 600 μm의 구상체를 분리시켰다. 요망되는 농도의 시험 화합물을 지닌 3 mL의 배지 중의 실리코나이즈드(siliconized) 새김눈 60 mm 파이렉스 접시 상에 10 내지 20개의 구상체를 두었다. 접시를 밀봉된 알루미늄 용기에 두고, 일련의 배기 및 5% CO2 및 규정된 양의 O2(0% O2, 3% O2, 10% O2 또는 대기)를 함유하는 확인된 가스를 이용한 가스주입에 노출시켰다. 구상체를 진탕 수조에서 인큐베이팅하여, 2시간 동안 용액 중에 용해된 O2의 평형화 및 용액 중의 구상체의 온전성을 보장하였다. 시험 화합물을 제거하고, 구상체를 세척하고, 트립신으로 완전히 분해시켰다. 괴사 코어는 세포 데브리스를 함유하므로, 균일한 단일 세포 현탁액을 생성시키기 위해 DNase I 처리가 필요하였다. 세포를 106/mL로 재현탁시키고, 클론원성 잔존을 위해 플레이팅시켰다.
포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물로부터의 포스포라미데이트 알킬화기 방출의 적절한 용량 범위 및 산소 의존성을 확립시키기 위해 질소, 0.6% O2 또는 대기하에서 최초 용량 반응 실험을 수행하였다. 클론원성 잔존이 종료점이었고, 데이터를 IC90 또는 C90 값(세포의 90%를 사멸시키고 10%를 생존시키는데 필요한 억제 농도)으로 요약하였다. 각각 상이한 범위로 구상체를 통과하는 다우노루비신 및 시스플라틴을 구상체의 외부 호기 암세포를 사멸시키기 위해 사용하였다. 세포에 대한 높은 친화성으로 인해 다세포 구상체의 외부층을 통과시키기 위해 다우노루비신을 사용하였고, 외부 호기 암세포만을 적절하게 사멸시키는 용량으로 시스플라틴을 사용하였다. 저산소에서 단층 배양물 중의 세포를 사멸시키나, 이의 높은 반응성 및 낮은 투과성으로 인해 다세포 세포 배양물에서는 세포를 사멸시키지 않는 생체환원성 약물에 대한 대조군으로서, 티라파자민을 2시간 동안 노출된 H460 세포에 대해 하기 표로 작성된 단층 기재 실험 및 구상체에서의 실험 둘 모두에 사용하였다.
단층 또는 구상체로서 노출된 H460 세포에 대한 IC90 값
Figure 112008007555206-pct00210
내부에 놓여있는 저산소 암세포를 통과하여, 활성화되어, 저산소 세포를 사멸시키는 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 능력을 결정하기 위해, 구상체에서 일련의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 시험하였다. 결과를 하기에 표로 작성하였다.
2시간 동안 단층 또는 구상체로서 포스포라미데이트 전구 약물에 노출된 H460 세포에 대한 IC90.
Figure 112008007555206-pct00211
하기에 표로 작성된 바와 같이 화합물 25의 효능에 대한 유사한 결과가 HT29 구상체에서 입증되었다:
Figure 112008007555206-pct00212
포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물을 시스플라틴 또는 다우노루비신과 동시에 조합시키고, 구상체를 상기 조합물에 2시간 동안 노출시킨 후, 클론원성 잔존을 측정하였다. 결과를 하기에 표로 작성하였다:
Figure 112008007555206-pct00213
Figure 112008007555206-pct00214
포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물은 단독 또는 호기 암세포를 표적으로 하는 또 다른 작용제와 조합하여 구상체 내부에 놓여있는 세포로 통과하여 저산소 암세포를 사멸시키는 능력을 입증한다.
실시예 36
항증식 분석 - DNA 돌연변이 수복 세포
특정 DNA 수복 경로에 대한 차이니즈 햄스터 난소 세포 돌연변이를 ATCC로부터 수득하였다. 하기 세포주를 2,500 또는 3,000 세포/웰/10% 우태아 혈청 및 항생제가 보충된 500 μL 둘베코 변형 이글 배지(Gibco)를 이용하여 시험하였다: AA8 세포(ATCC CRL-1859), EM9 세포(ATCC CRL-1861), UV41 세포(ATCC CRL-1860), UV135 세포(ATCC CRL-1867), IRS1SF 세포. 모든 세포주를 먼저 항증식 분석을 이용하여 스크리닝하였고, 상기 입증되는 민감성을 클론원성 분석으로 다시 시험(상기 기술된 바와 같음)하여 증식 결과를 확인하였다. 세포를 저산소 또는 호기 조건하에서 2시간 동안 선택된 양의 본 발명의 포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물에 노출시키고, 시험 화합물을 제거하고, 세포를 분석하였다. 하기의 표에 세포주, 돌연변이된 경로, 및 특정 유전자 결손을 나열하였다:
Figure 112008007555206-pct00215
하기의 표에 무산소 또는 호기 조건하에서의 화합물 25 및 36에 대한 다양한 세포주의 노출의 영향을 나열하고, IC50으로 측정되는 증식을 분석하였다.
Figure 112008007555206-pct00216
하기의 표에 무산소 또는 호기 조건하에서 화합물 25에 노출된 선택된 세포에 대한 클론원성 잔존에 대한 IC90 값을 나열하였다.
Figure 112008007555206-pct00217
상동 재조합에서 결손이 있는 세포주만이 저산소 하에서 화합물 25에 대해 민감하였다. UV41는 둘 모두의 누클레오티드 절제 수선 경로에 관여할 뿐만 아니라 상동 재조합 수선 경로로 지니므로, 화합물 25는 또한 상당한 양의 단일부가생성물(monoadduct)을 생성시킬 수 있다. 그러나, 누클레오티드 절제 수선과도 관련되는 UV135는 화합물 25에 민감하지 않았다. 화합물 25에 의해 생성된 현저한 병변은 DNA 사슬간 교차결합이었다. 이러한 결과는 클론원성 분석을 이용한 UV41 및 irs1SF 세포에서 확인되었다. 호기 조건하에서의 노출은 저산소 하에서 관찰된 것과 동일한 스펙트럼의 민감성을 생성시켰으며, 이는 호기 독성이 또한 DNA 사슬간 교차결합에 의해 야기되는 것을 나타낸다. 화합물 36은 돌연변이 세포주에서 유사한 패턴의 민감성을 나타내었고, 이는 화합물 36이 또한 DNA 사슬간 교차결합을 생 성시켰음을 나타낸다.
실시예 37
다층화된 세포 배양물 분석
본 실시예에서 다층화된 세포 배양물(MCC)을 이용한 조직 투과에 대한 화합물 25의 효과를 입증하고, 임의의 방관자 효과를 평가하였다. MCC를 산소화 배지(20% O2 & 5% O2) 또는 저산소 배지(약 0% O2)와 함께 인큐베이팅시키고, 시험 화합물을, 다른 측면을 일시적으로 폐쇄(먼 측면, 저산소 측면)된 채로 두면서 한쪽 측면(노출된 표면, 정상산소 측면)으로부터 노출시켰다. MCC가 20% O2 또는 5% O2 배지에서 인큐베이팅되는 경우, 산소의 구배는 배지에 노출된 표면으로부터 배양물의 먼 표면으로 발달한다. 가장 먼 50 μm의 조직은 산소가 고갈된다. O2 고갈의 범위는 20% O2 가스주입된 배지보다 5%를 이용하여 더 크고; 5% O2를 이용한 인큐베이션은 가장 밀접하게 생체내 환경을 반영한다. 0% O2에서의 MCC와 배지의 인큐베이션은 종양 혈관이 완전히 산소가 고갈되고, 시험 화합물이 모든 세포에 도달하기 위해 광범위한 거리를 통과해야 하는 관류 제한 저산소증의 모델이 된다. 따라서, 이러한 상황은 활성화된 약물의 결합이 이의 투과를 제한하는 것으로 작용하는 경우, 약물 투과에 대한 보다 큰 장애물로 작용한다.
시험 화합물과의 인큐베이션 전 및 인큐베이션중 45분 동안 0, 5 또는 20% O2로 가스공급된 배지를 이용하여 MCC 기재 실험을 수행하였다. 고형 지지대 상에 150 μm의 두께로 HCT116 세포를 성장시키고, 배양물의 한쪽면을 클램핑시켜 확산 제한 저산소 상태를 발달시켰다. 배양물을 0% O2, 5% O2 또는 20% O2 하에서 1시간 동안 시험 화합물에 노출시키고, BrdU 혼입의 억제를 측정함으로써 효능을 평가하였다. 배양물을 20% 02의 새로운 배지에서 2시간 동안 인큐베이팅시키고, 기구로부터 제거하고, 배지가 MCC의 양 측면상을 흐르는 일반적인 성장 챔버로 복귀시켰다. 배양물을 24시간 동안 인큐베이팅시키고, BrdUrd 라벨링을 수행한 후, 동결절단을 수행하였다. MCC의 노출된 측면 및 먼 측면 상의 BrdUrd 라벨링을 면역조직화학 염색, 현미경 영상화 및 컴퓨터 영상화 분석을 이용하여 분석하여 세포 증식에 대한 화합물 25의 효과를 평가하였다.
배양물을 20% O2 하에서 화합물 25의 등급화된 용량에 노출시키는 경우, 비교가능한 결과를 생성시키기 위해 노출되는(정상산소) 측면에 비해 먼(저산소) 측면에는 5배 적은 화합물이 필요하였고, 이는 화합물 25의 통과 및 저산소 활성화를 입증한다. MCC가 5% O2의 보다 생리학적으로 적절한 조건하에서 시험 화합물에 노출되는 경우, 화합물 25는 정상수준 측면과 비교하여 저산소 측면 상에서 BrdU 혼입을 억제하는데 10배 더 효과적이었다. 5% & 20% O2에서의 배양물의 정상 측면은 화합물 25에 대한 노출에 의해 동등하게 영향을 받았다.
화합물 25는 0% O2 보다 5% O2 하에서 배양물의 저산소 측면에서 보다 효과적이다. 5% O2 하에서의 배양물의 정상 측면 대 저산소 측면의 비교는 화합물 25가 비교적 잘 산소화된 조직을 통해 효과적으로 통과하는 것을 입증한다. 화합물 25는 기능적 혈관으로부터 약 150 μm에 위치한 저산소 세포를 사멸시킬 수 있다. 저산소 측면에 대한 화합물 25에 대한 노출에서의 약 3배의 감소가 5% O2 조건하에서의 노출에 비해 0% O2 하에서 관찰되었다. 가장 높은 농도에서만 방관자 효과가 관찰되었다.
하기의 표는 IC50(BrdU 혼입을 50% 억제하는 농도)에 의해 측정시 등급화된 농도의 화합물 25에 대한 노출의 효과를 나열한다.
Figure 112008007555206-pct00218
실시예 38
인간 및 마우스 미소체 단백질에 의한 화합물 25의 물질대사
포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물(화합물 25)의 대사 안정성의 시험관내 평가를 시토크롬 P450 효소를 함유하는 인간(HLM), 래트(RLM) 및 마우스(MLM) 간 미소체 단백질을 이용하여 수행하였다. DMSO 스톡 용액을 물:메탄올 브릿지 용액에 100배 희석시키고, PBS/MgCl2 중의 미소체 단백질(1 mg/mL)을 첨가함으로써 화합물 25의 용액(500 μL, 5 μM)을 제조하고, NADPH 용액을 첨가함으로써 효소 반응을 개시하였다. NADPH 용액을 첨가하고 0, 10, 20 및 30분 후, 50 μl의 반응 혼합물을 회수하고, 아세토니트릴을 이용하여 단백질을 침전시키고, 투명한 상층액에 서 역상 LC-MS/MS에 의해 화합물 25의 양을 분석하였다. 양성 대조군으로 니페디핀 및 테스토스테론을 사용하였다. 첫번째 연구는 RLM 대 MLM을 비교하였고(표 1), 두번째 연구는 HLM 대 RLM을 비교하였다(표 2A 및 2B).
표 1
Figure 112008007555206-pct00219
표 2A
Figure 112008007555206-pct00220
표 2B
Figure 112008007555206-pct00221
Figure 112008007555206-pct00222
실시예 39
포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 생체내 약동학
포스포라미데이트 알킬화기 전구 약물의 다양한 혈장 약동학을 하기 표 3에 기술된 사항을 제외하고는 CD-1 마우스에서 결정하였다.
표 3
Figure 112008007555206-pct00223
aBalb/c 마우스
실시예 40
화합물 25의 생체내 약동학
화합물 25의 다양한 혈장 또는 종양 약동학 파라미터를 하기 표 4에 기술된 사항을 제외하고는 CD-1 마우스에서 결정하였다.
표 4
Figure 112008007555206-pct00224
Figure 112008007555206-pct00225
a H460 종양을 지니는 누드 마우스
b 종양 PK
c 생체이용율
실시예 41
화합물 25의 물질대사의 시토크롬 P450 억제
50 mM 인산 칼륨, pH 7.4, 2.6 mM NADP+, 6.6 mM 글루코오스-6-포스페이트, 0.8 U/mL의 글루코오스-6-포스페이트 데히드로게나아제, 및 시험 화합물(예를 들어, 화합물 25)의 1:3 연속 희석액을 함유하는 100 μL의 용액을 지닌 8개의 반응 웰을 적절한 양성 대조군 억제제(예를 들어, CYP1A2에 대해서는 푸라필린, CYP2C9에 대해서는 술파페나졸, CYPC219에 대해서는 N-벤질니르바놀, CYP2D6에 대해서는 퀴니딘 및 CYP3A4에 대해서는 케토코나졸)의 1:3 연속 희석액의 8개의 웰과 함께 제조하였다. 시험 화합물의 농도는 0.0229 μM 내지 200 μM이었다. 100 μL의 미리 가온된 효소/기질 용액을 첨가하여 반응을 개시하였다. 효소를 불활성화시키기 위해 100 mL의 보조인자 용액에 50 mL의 물중 10% 포름산(2C19에 대해서는 400 mL의 아세토니트릴)을 첨가한 후, 100 mL의 효소/기질 용액을 첨가함으로써 0 시점 대조 반응물을 제조하였다. 억제제를 지니지 않는 대조 반응물을 또한 제조하였다. 37℃에서의 적절한 인큐베이션 후, 50 mL의 물중 10% 포름산(2C19에 대해서는 400 mL의 아세토니트릴)을 첨가하여 반응을 종료시켰다. 반응물을 제조하고, HPLC/MS/MS를 이용하여 대사산물 형태의 프로브 기질(CYP1A2에 대해서는 페나세틴, CYP2C9에 대해서는 디클로페낙, CYPC219에 대해서는 (S)-메페니토인, CYP2D6에 대해서는 덱스트로메토르판, 및 CYP3A4에 대해서는 미다졸람, 테스토스테론 및 니페디핀)을 분석하였다. 각각의 분석을 이중으로 수행하였다. IC50 값의 요약을 하기에 나열하였다.
표 5
Figure 112008007555206-pct00226
NI = 유의한 억제가 검출되지 않았음.
실시예 42
마우스, 래트 , 개 및 인간 간세포에서 형성된
화합물 25의 잠재적 대사산물의 결정
화합물 25를 10 μM의 농도로 마우스, 래트, 개, 원숭이 및 인간의 냉동보존 된 간세포에서 인큐베이팅시켰다. 원심분리 전에 아세토니트릴로 켄칭시켜 0 (인큐베이션전), 30, 60 및 120분에서 반응을 중지시키고, 직열 질량 분석법(LC/MS/MS)과 함께 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)로 분석하였다. 100 내지 520 amu로 전체 스캔을 수행하여 잠재적 대사산물을 확인하였다. 이후, 잠재적 대사산물의 생성 이온 스펙트럼을 수득하고, 명백한 화합물의 생성 이온 스펙트럼과 비교하여, 각각의 잠재적 대사산물이 화합물 25와 관련되는지의 여부를 결정하였다. 시간에 따른 명백한 화합물(화합물 25)의 소실 및 잠재적 대사산물의 출현을 수득된 각각의 시점에서의 피크 높이를 비교함으로써 모니터하였다.
실시예 43
래트 , 개 및 원숭이에서의 화합물 25 및 이의 대사산물(들)의
생체내 약동학의 결정
스프라그 돌리(Sprague Dawley) 래트에서의 화합물 25 및 이의 대사산물(들)의 약동학 파라미터를 5, 20, 50 및 100 mg/kg의 화합물 25의 단일 정맥내 투여 후에 결정하였다. 20 mg/kg의 화합물 25의 단일 정맥내 투여 후에 비글견 및 시노몰구스(cynomologus) 원숭이에서 화합물 25 및 이의 대사산물(들)의 약동학이 결정될 것이다. 혈장에서의 화합물 25 및 이의 대사산물(들)의 농도를 LC/MS/MS 방법으로 결정하고, 평균 약동학 파라미터를 계산하였다.
실시예 44
래트에서의 질량 균형 연구
정상 및 담즙-삽관된 스프라그-돌리 래트에 단일 정맥내 투여로 14C-화합물 25를 투여하였다. 혈장, 소변 및 배설물을 특정 시간에 수거하고, 액체 신틸레이션 계수(LSC)로 전체 방사능의 농도를 결정하였다.
실시예 45
정량적 전신 자가방사선술
스프라그-돌리 래트에 단일 정맥내 투여로 14C-화합물 25를 투여하였다. 특정 시간에서, 시점당 1마리의 래트를 안락사시켰다. 혈액을 원심분리시켜 혈장을 수거하고, 방사능의 농도에 대해 혈액 및 혈장을 분석하였다. 동결된 래트 사체를 2% CMC에 엠베딩시키고, 블록으로 동결시키고, 레이카(Leica) CM 3600 냉동절편기에서 40 μm로 절단하였다. 수거된 절편을 동결건조시키고, 마운팅시키고, 이후의 영상 분석 소프트웨어의 보정을 위한 14C 자가방사선 표준과 함께 포스포르영상화(phosphorimaging) 플레이트 상에서 노출시켰다. 노출된 스크린을 몰레큘러 다이나믹스 스톰(Molecular Dynamics Storm) 820 또는 860을 이용하여 스캐닝하였다. 지방조직(갈색 및 백색), 부신, 혈액, 뇌(대뇌, 소뇌, 연수), 골, 골수, 맹장 및 내용물, 부고환, 식도, 안구(포도막, 안구방수, 수정체), 눈물샘, 심장, 신장(피질, 수질, 유두 및 전체 절단물), 대장 및 내용물, 간, 폐, 림프절 상악하선, 췌장, 뇌하수체, 전립선, 타액선, 정낭, 골격근, 피부, 위(및 내용물), 소장(및 내용물), 비장, 척수, 기관, 갑상선 및 방광(및 내용물)을 포함하는 선택 조직에서의 방사능의 농도를 영상 분석으로 측정하였다. 오토래디오루미노그래 프(Autoradioluminograph) 및 디지털 영상을 각각의 동물에 대해 생성시켰다.
실시예 46
화합물 25의 혈장 단백질 결합
화합물 25의 마우스, 래트, 개, 원숭이 및 인간 혈장에서의 단백질 결합을 초여과를 이용하여 결정하였다. 화합물 25를 이용하여 3개의 농도에서 스파이킹(spiking)된 혈장을 삼중으로 센트리프리(Centrifree®) 장치에 분취시켜 초여과를 수행하였다. 이후, 모든 혈장 샘플을 37℃로 평형화시켰다. 센트리프리® 장치를 2500 x g에서 30분 동안 37℃에서 원심분리시켰다. 초여과물의 75 μL의 분취량을 I.S. (중수소화된 화합물 25)로 스파이킹시키고, LC/MS/MS를 이용하여 분석하였다. 보정 곡선에 대한 인간 초여과물 표준을 이용하여 초여과물을 분석하고 정량하였다.
실시예 47
실시예 47은 HT-29 인간 결장 암종 이종이식 마우스 모델을 사용하여 암을 치료하는데 있어서 본 발명의 화합물의 유용성을 입증한다.
7-8주령의 암컷 CB17/SCID 마우스(Charles River, Cambridge, MA에서 구입)가 최소 3일 동안 순응하도록 두고, 병원체가 없는 환경하에서 취급하였다. 인간 결장암종 세포주 HT-29를 미국 미생물 보존센터(ATCC)로부터 수득하였다. 세포주를 10% 우태아 혈청이 보충된 RPMI 1640 배지에서 배양하였다. 세포를 5% CO2를 지닌 37℃ 인큐베이터에서 유지시켰다. HT-29 세포를 배양물로부터 수거하고, 복막 내 피하 공간에서 동물당 3 x 106개의 세포로 접종시켰다. 종양이 100 mm3의 평균 부피로 성장(8일)하는 경우, 10마리의 마우스의 각각의 그룹에 3주 동안 비히클 단독(염수 및 PEG(1OmL/kg 각각), 그룹 1), 매일 20, 60 또는 200 mg/kg(각각 그룹 2, 3 및 4)으로 투여되는 화합물 36 단독(PBS중 30% 시클로덱스트린에 용해됨), 및 10 mg/kg의 5FU(염수중)의 투여 2-3시간 후에 제공되는 매일 20, 60 및 200 mg/kg(각각 그룹 5, 6 및 7)으로 투여되는 화합물 36을 투여하고, 하기에 표로 작성되는 바와 같이 10 mg/kg(그룹 8)으로 5FU만 투여된 그룹과 비교하였다.
각각의 마우스의 체중을 주당 2회 기록하였다. 각각의 이종이식물의 성장을 주당 2회 디지털 측경기를 이용하여 2차원으로 종양을 외부에서 측정함으로써 모니터하였다. 종양 부피(V)를 하기 식에 의해 결정하였다: V = (L x W2)/2, 여기서 L은 길이이고, W는 이종이식물의 폭이다. 종양 부피를 주당 2회 측정하였다.
20, 60 및 200 mg/kg/일의 화합물 36의 투여는 각각 비히클 단독 투여와 비교하여 종양 성장을 감소시켰다. 화합물 36과 5FU의 조합물의 투여는 비히클에 비해 종양 성장의 보다 크고 용량 관련적인 억제를 발생시켰다. 또한, 60 및 200 mg/kg의 화합물 36의 조합물은 5FU 단독보다 크게 종양 성장을 감소시켰다.
Figure 112008007555206-pct00227
이러한 항종양 효과와 관련하여, 높은 용량의 화합물 36이 처리된 그룹에서 다소의 체중 감소 및 이따금식의 사망이 존재하였으나, 이는 기타 그룹에서도 마찬가지였다. 종합적으로, 화합물 36은 다양한 비율의 종양 성장 억제를 나타내었다.
실시예 48
실시예 48은 인간 결장 암종 이종이식 마우스 모델인 NCI H460을 이용하는 암의 치료에 있어서 본 발명의 화합물의 유용성을 입증한다.
7-8주령의 암컷 CB17/SCID 마우스(Charles River, Cambridge, MA에서 구입)가 최소한 3일 동안 순응하도록 두고, 병원체가 없는 환경하에서 취급하였다. 인간 결장암종 세포주 NCI H460을 ATCC로부터 수득하였다. 세포주를 배양하고, 실시예 47에 기술된 방법에 따라 수거하고, 복막내 피하 공간에 동물당 1 x 106개의 세포로 접종하였다. 종양이 100 mm3의 평균 부피로 성장(8일)하는 경우, 각각의 그룹의 마우스에 3주 동안 하기 표에 표로 작성된 바와 같이 투여하였다: 화합물 25(10% PEG중 2.5 mg/ml; 투여 경로 - i.p.) 및 탁솔(5% EtOH, 5% 크레모포어 및 90% 염수중 1 mg/ml; 투여 - 화합물 25의 투여 2시간 후 i.v. 투여). 체중 및 종 양 부피를 상기 실시예 47에 기술된 바와 같이 측정하였다.
처리 프로토콜
Figure 112008007555206-pct00228
그룹 Ia 및 Ib, n = 5;
q1d/qd = 매일; q2d = 격일; q7d = 7일 간격.
비히클 처리된 마우스가 946 mm3의 부피에 도달하는 29일째에서의 종양 부피 측정에 기초하여 표 X2에 결과를 나타내었다. 임의의 비히클 효과를 나타내기 위해 염수 처리 또는 미처리 5마리의 마우스 그룹을 추가하였으나, 본 분석에서 비교에 사용하지 않았다.
Figure 112008007555206-pct00229
결과는 화합물 25를 투여하는 3개의 모든 요법이 유사한 정도의 종양 성장 억제를 제공하고, 조합 요법, 특히 매일 투여되는 조합 요법이 추가 이점을 제공하는 것을 입증한다. 각각의 조합 요법은 다소의 체중 손실과 관련되지만, 어떠한 사망을 야기시킬 만큼 충분하진 않았다. 종합적으로, 상기 결과는 화합물 25이 이러한 폐암의 모델에 효과적이며, 표준 화학치료제인 탁솔에 의해 제공되는 것에 추가의 이점을 제공한다는 것을 나타낸다.
HED 전환을 위한 마우스를 이용하여, 화합물 25는 암, 특히 폐암의 치료를 위해 단독 또는 탁솔TM과의 조합으로 약 2 내지 약 8 mg/kg/일의 치료적 유효량으로 투여될 수 있고, 여기서 일일 용량은 보다 적은 용량에 비해 보다 높은 용량으로 투여 빈도를 감소시켜 투여될 수 있다.
실시예 49
실시예 49는 비소세포 폐암종 이종이식 마우스 모델인 H460을 이용하여 입증되는 바와 같이 암 치료에 있어서 본 발명의 화합물의 유용성을 기술한다. 7-8주령의 암컷 CB17/SCID 마우스(Charles River, Cambridge, MA에서 구입)가 최소한 3 일 동안 순응하도록 두고, 병원체가 없는 환경하에서 취급하였다. 인간 비소세포 폐암종 세포주 NCI H460을 ATCC로부터 수득하였다. 세포주를 배양하고, 상기 실시예 47에 기술된 바와 같이 수거하고, 복막내 피하 공간에 동물당 3 x 106개의 세포로 접종하였다. 종양이 100 mm3의 평균 부피로 성장(8일)하는 경우, 각각의 그룹의 마우스(그룹당 10마리)에 3주 동안 하기 표에 작성된 바와 같이 투여하였다: 화합물 25(10% PEG중 2.5mg/ml; 투여 경로 - i.p.); 화합물 24(10% PEG중 0.3, 0.1mg/ml, 투여 경로 - i.p.) 및 탁솔(5% EtOH, 5% 크레모포어 및 90% 염수중 1 mg/ml; 투여 - 시험 화합물의 투여 2시간 후 i.p.).
처리 프로토콜
Figure 112008007555206-pct00230
* - 50% PEG
상기 실시예 47에 기술된 바와 같이 체중 및 종양 부피를 결정하였다. 27일째에 측정된 종양 성장 억제 결과를 하기에 표로 작성하였다. 비히클 그룹에 대한 측정의 마지막 일인 27일째에 비교를 수행하고, 동물을 희생시켰다.
Figure 112008007555206-pct00231
상기 결과는 3 mg/kg의 화합물 24 및 25 mg/kg의 화합물 25의 매일의 투여가 종양 성장을 억제하고, 화합물 25가 단일요법 및 탁솔과의 조합 둘 모두에서 약간 더 큰 이점을 지닌다는 것을 입증한다. 이러한 효과는 특히 화합물 25 + 탁솔 그룹에서 약간의 체중 감소가 동반된다.
HED 전환을 위한 마우스를 이용하여, 화합물 25는 암, 특히 폐암의 치료를 위해 단독 또는 탁솔TM과의 조합으로 2 mg/kg/일의 치료적 유효량으로 투여될 수 있고, 화합물 24는 암, 특히 폐암의 치료를 위해 단독 또는 탁솔TM과의 조합으로 0.25 mg/kg/일의 치료적 유효량으로 투여될 수 있다.
실시예 50
실시예 50에는 인간 결장암종 이종이식 마우스 모델인 HT-29를 이용하여 입증되는 바와 같이 암의 치료에 있어서의 본 발명의 화합물의 유용성을 기술한다. 7-8주령의 암컷 CB17/SCID 마우스(Charles River, Cambridge, MA에서 구입)가 최소한 3일 동안 순응하도록 두고, 병원체가 없는 환경하에서 취급하였다. 인간 결장암 세포주 HT29를 ATCC로부터 수득하였다. 세포주를 배양하고, 상기 실시예 47에 기술된 바와 같이 수거하고, 복막내 피하 공간에 동물당 3 x 106개의 세포로 접종시 켰다. 종양이 100 mm3의 평균 부피로 성장(8일)하는 경우, 각각의 그룹의 마우스(그룹당 10마리)를 3주 동안 하기 표에 작성된 바와 같이 투여하였다: 화합물 24(10% PEG 중), 투여 경로 - i.p., 조합 요법이 예정된 날짜에 5-FU 또는 시스플라틴(CDDP; 염수중) 2시간 전에 투여; 5FU 단독(염수중), 또는 CDDP 단독.
처리 프로토콜
Figure 112008007555206-pct00232
*- 종양 위치 플랭크(flank); ** - 종양 위치 복막; Q3d = 3일 간격
대조군에서, 종양을 대조군 종양 성장에 대한 위치의 효과의 별개의 연구의 일부로서 두개의 위치에 이식하였다. 이러한 결과는 본 연구의 해석에 있어서 영향이 없었고, 모든 처리를 신체의 동일한 부분에 종양을 지니는 비히클 그룹과 비교하였다. 실시예 47에 기술된 바와 같이 체중 및 종양 부피를 측정하였다. 비히클 종양이 최대 크기에 도달하고, 이러한 그룹의 동물이 희생된 25일째에서 측정된 종양 성장 억제를 하기에 표로 작성하였다.
Figure 112008007555206-pct00233
상기 결과는 단독요법으로서의 화합물 24가 40%를 약간 초과하는 종양 성장 억제를 발생시킨데 반해, CDDP 또는 5FU와 조합하여 투여된 조합 화합물 24는 약 50-70%의 성장 억제를 발생시키는 것을 입증한다. 본 실시예에 따라, 가장 치료적으로 유효한 조합물은 화합물 24와 5FU의 조합물이었다. 종양 성장에 대한 효과는 치료 동안의 마우스의 약간의 체중 감소와 관련되지만, 치료 종료 후에 마우스는 손실된 체중을 회복하였다.
HED 전환을 위한 마우스를 이용하여, 화합물 24는 암, 특히 결장암의 치료를 위해 단독 또는 5FU 또는 CDDP와의 조합으로 약 0.25 내지 약 0.50 mg/kg/일의 치료적 유효량으로 투여될 수 있다.
실시예 51
실시예 51은 비소 폐암종 이종이식 마우스 모델인 H460을 이용하여 입증되는 바와 같이 암의 치료에 있어서 본 발명의 화합물의 유용성을 기술한다. 7-8주령의 암컷 CB17/SCID 마우스(Charles River, Cambridge, MA에서 구입)가 최소한 3일 동안 순응하도록 두고, 병원체가 없는 환경하에서 취급하였다. 인간 비소세포 폐암 종 세포주 NCI H460을 ATCC로부터 수득하였다. 세포주를 배양하고, 상기 실시예 47에 기술된 바와 같이 수거하고, 복막내 피하 공간에 동물당 3 x 106개의 세포로 접종시켰다. 종양이 100 mm3의 평균 부피로 성장하는 경우, 10마리의 마우스의 그룹에 비히클(그룹 1), 3 또는 6 mg/kg의 CDDP(각각 그룹 2 및 3, 1회 IV), 2주 동안 주당 5회로 염수중 50 mg/kg의 화합물 25(그룹 4), 3일 간격으로 5회의 100 mg/kg의 화합물 25(그룹 5), 또는 3 또는 6 mg/kg의 CDDP와 각각의 용량의 화합물 25의 조합물(각각 그룹 6 및 7)을 투여하여 처리를 개시하였다. 50 mg/kg의 화합물 25를 투여한 그룹의 결과를 도 1에 나타내었다. 도 2는 100 mg/kg의 화합물 25에 대한 유사한 결과를 나타낸다.
화합물 25의 염수 포뮬레이팅된 형태로 수행된 이러한 결과는 매일의 50 mg/kg의 투여와 비교하여 보다 적은 빈도의 매일의 50 mg/kg, 및 100 mg/kg의 투여에서, 종양 부피에서 현저한 용량 관련 감소 및 종양 성장 지연의 증가를 입증한다. 이러한 데이터는 둘 모두의 투여 요법이 본 모델에서의 CDDP의 효과를 더한다는 것을 입증한다.
ED 전환을 위한 마우스를 이용하여, 화합물 25는 암, 특히 폐암의 치료를 위해 단독 또는 5FU 또는 CDDP와의 조합으로 약 4 내지 약 8 mg/kg/일의 치료적 유효량으로 투여될 수 있고, 여기서 일일 용량은 보다 적은 용량에 비해 보다 높은 용량으로 투여 빈도를 감소시켜 투여될 수 있다.
실시예 52
실시예 52는 인간 결장암종 이종이식 마우스 모델인 HT-29를 이용하여 입증되는 바와 같이 암의 치료에 있어서 본 발명의 화합물의 유용성을 기술한다. 7-8주령의 암컷 CB17/SCID 마우스(Charles River, Cambridge, MA에서 구입)가 최소한 3일 동안 순응하도록 두고, 병원체가 없는 환경하에서 취급하였다. 인간 결장암종 세포주 HT29를 ATCC로부터 수득하였다. 세포주를 배양하고, 상기 실시예 47에 기술된 바와 같이 수거하고, 복막내 피하 공간에 동물당 3 x 106개의 세포로 접종시켰다. 종양이 100 mm3의 평균 부피로 성장(8일)하는 경우, 각각의 그룹의 마우스(그룹당 10마리)에 2주 동안 하기 표에 작성된 바와 같이 투여하였다: 염수중 화합물 25, 투여 경로 - i.p., 조합 요법이 예정된 날짜에 CDDP 2시간 전에 투여 및 CDDP(염수중, IV).
처리 프로토콜
Figure 112008007555206-pct00234
실시예 47에 기술된 바와 같이 체중 및 종양 부피를 결정하였다. 데이터는 비히클 그룹 내의 종양이 마우스가 희생되기에 충분한 크기에 도달하는 25일째의 종양 부피를 기초로 하였다. 종양 성장의 억제 결과를 하기에 표로 작성하였다.
Figure 112008007555206-pct00235
상기 결과는 다양한 투여 요법으로 50mg/kg/일 및 100 mg/kg/일로 염수 중에 포뮬레이팅된 화합물 25를 투여하는 단일요법이 상기 결장암의 모델에서 종양 성장을 억제시키고, 화합물 25와 CDDP의 치료 조합이 상기 모델에서 결장암의 치료에 대한 화합물 25의 유효성을 향상시키는 것을 입증한다. 이러한 효과는 특히 조합 그룹에서 약간의 체중 감소를 수반하지만, 치료가 종료된 후 손실된 체중이 회복되었다.
HED 전환을 위한 마우스를 이용하여, 화합물 25는 암, 특히 비소세포폐암의 치료를 위해 단독 또는 CDDP와의 조합으로 약 4 내지 약 8 mg/kg/일의 치료적 유효량으로 투여될 수 있고, 여기서 일일 용량은 보다 적은 용량에 비해 보다 높은 용량으로 투여 빈도를 감소시켜 투여될 수 있다.
실시예 53
실시예 53은 비소세포 폐암종 이종이식 마우스 모델인 H460을 이용하여 입증되는 바와 같이 암의 치료에 있어서 본 발명의 화합물의 유용성을 기술한다. 7-8주령의 암컷 CB17/SCID 마우스(Charles River, Cambridge, MA에서 구입)가 최소한 3일 동안 순응하도록 두고, 병원체가 없는 환경하에서 취급하였다. 인간 결장암종 세포주 NCI H460을 ATCC로부터 수득하였다. 세포주를 배양하고, 상기 실시예 47에 기술된 바와 같이 수거하고, 복막내 피하 공간에 동물당 3 x 106개의 세포로 접종시켰다. 종양이 100 mm3의 평균 부피로 성장하는 경우, 10마리의 마우스의 그룹에 비히클(그룹 1), 6 mg/kg의 CDDP(IV 1회, 그룹 2), 2주 동안 1주일에 1회 투여되는 염수 중의 150 mg/kg의 화합물 25(i.p., 그룹 3), 또는 두개의 작용제의 조합물(그룹 4)을 투여하여 처리를 개시하였다.
도 3에 나타낸 결과는 주당 150 mg/kg의 화합물 25가 CDDP 단독 보다 종양 성장을 크게 감소시키고, 두개의 작용제의 조합물이 부가적인 이점을 발생시키는 것을 입증한다. 이러한 결과는 또한 2주 동안의 투여 평균 종양 부피가 변화하지 않는 것을 나타내고, 이는 종양 성장의 완전한 억제를 의미한다. 이러한 데이터는 1주에 1회 단일요법으로 150 mg/kg/일로 투여된 화합물 25가 상기 실시예(실시예 47-52)에 기술된 모든 투여 요법에서 가장 효과적임을 나타낸다. 체중에서 거의 변화가 없었으며, 이는 이러한 투여 요법이 감소된 독성을 지님을 암시한다.
HED 전환을 위한 마우스를 이용하여, 화합물 25는 암, 특히 비소세포폐암의 치료를 위해 단독 또는 CDDP와의 조합으로 임의로 1주일에 1회의 빈도로 투여되는 약 12 mg/kg/일의 치료적 유효량으로 투여될 수 있다.
실시예 54
실시예 54는 H460 이종이식 마우스 모델에서 ip 볼루스 주사 또는 ip 주입을 통해 단독 또는 시스플라틴과의 조합된 화합물 25의 효능을 기술한다. 6주령의 암컷 Nu-Foxn1nu 동형접합 nu/nu 마우스(Charles River, Cambridge, MA에서 구입)가 최소한 3일 동안 순응하도록 두고, 병원체가 없는 환경하에서 취급하였다. 인간 결장암종 세포주 HT29를 ATCC로부터 수득하였다. 세포주를 배양하고, 상기 실시예 47에 기술된 바와 같이 수거하고, 복막내 피하 공간에 동물당 3 x 106개의 세포로 접종시켰다. 종양이 100 mm3의 평균 부피로 성장(8일)하는 경우, 각각의 마우스 그룹(그룹당 10마리)에 3주 동안 하기 표에 작성된 바와 같이 투여하였다: 화합물 25(15 mg/ml 염수 용액으로 포뮬레이팅됨, 투여 경로 - i.p., 조합 요법이 예정된 날짜에 CDDP 2시간 전에 투여 및 염수중 CDDP, IV.
처리 프로토콜
Figure 112008007555206-pct00236
* - 알젯(Alzet) 펌프, 1주 동안 200 μL x 2(1주의 종료시에 새로운 펌프 재주입).
실시예 47에 기술된 바와 같이 체중 및 종양 부피를 결정하였다. 결과를 도 4에 나타내었다. 데이터는 화합물 25 단독 또는 CDDP와의 조합의 지속적인 적용이 효과적인 반면, 1주 1회 투여와 같은 간헐적인 적용은 비소세포폐암과 같은 특정 암의 치료에서 보다 큰 치료 이점을 제공할 수 있음을 나타낸다.
실시예 55
화합물 25 및 젬시타빈 조합 요법
화합물 25 및 젬시타빈의 조합물을 타입 MiPaca2 인간 췌장 암세포로부터 유래된 종양을 지니는 누드 마우스에 투여하였다. MiaPaca-2 종양은 매우 침습성으로, 미치료 동물에서 20-30일 내에 사망하는 급속하게 성장하는 종양이다. 종양 세포를 적색 형광 단백질에 대한 유전자로 트랜스펙션시켰다. 하기 표로 작성된 바와 같이 (8마리 마우스/그룹), 마우스에 비히클 대조군, 젬시타빈, 화합물 25, 화합물 24의 용량을 투여하거나, 젬시타빈/화합물 25 조합물 또는 젬시타빈/화합물 24를 i.p. 투여하였다. 화합물 24 및 25는 건조 분말로서 쓰레스홀드 파르바슈티컬즈, 인크사(Threshold Pharmaceuticals, Inc.)에 의해 제공되며, 염수에 포뮬레이팅시켰다. 젬시타빈을 구입하고, 제조업체의 설명서에 따라 새로이 제조하였다.
처리 프로토콜
Figure 112008007555206-pct00237
* qd = 매일; qw = 매주.
오픈 바디(open body) 영상이 수득되는 연구 종료까지 1주일에 1회 종양을 영상화하여 효과를 확인하였다. 그룹 1에서, 종양은 신속하게 성장하였고 (도 5), 30일까지 100% 사망하였다(도 6).
그룹 3 및 4는 종양 부피에 적게 영향을 주었고, 생존에는 거의 영향이 없었다. 그룹 2는 종양 부피를 현저하게 감소시켰고, 생존을 연장시켰다. 그룹 6은 종양 크기를 약간 감소시켰으나, 생존에는 추가의 영향이 없었다. 대조적으로, 그룹 5는 그룹 2에 비해 현저하게 감소된 종양 성장 및 현저하게 연장된 생존을 입증하였다. 그룹 5에서 8개의 종양중 5개가 처리후에 신속하게 퇴행하였고, 짧은 기간 내에 형광을 방출하는데 실패하였다(도 7).
이들 종양중 4개는 실험의 종료까지 형광이 0인 채로 존재하였고, 종양은 치료된 것으로 간주되었다. 그룹 2에서 어떠한 종양도 치료된 것으로 간주되었다. 이러한 결과는 화합물 25 및 젬시타빈을 이용한 조합 치료가 젬시타빈에 의한 단일요법에 비해 상기 모델의 암에서 보다 이로움을 입증한다. 이러한 결과는 30 mg/mg/일의 화합물 25 및 젬시타빈의 조합물이 투여된 동물에서의 종양 감소가 단일 작용제로서 젬시타빈으로 치료된 동물에서보다 현저하게 큰 것을 입증한다.
HED 전환을 위한 마우스를 이용하여, 화합물 25는 암, 특히 췌장암의 치료를 위해 젬시타빈과의 조합으로 약 2.5 mg/kg/일의 치료적 유효량으로 투여될 수 있다.
실시예 56
암을 포함하는 인간 질병을 치료하기에 효과적인 분자는 이로운 효과를 달성하기 위해 필요한 용량 근처 또는 때때로 이보다 훨씬 큰 용량에서 독성일 수 있다는 것이 인지되어 있다. 이러한 화합물의 적절한 투여량 및 투여 경로를 결정하기 위해, 이의 독성을 이해할 필요가 있다. 통상적으로, 독성량을 결정하기 위한 최초의 방법은 보다 많은 동물 및 인간에서의 유사한 연구의 계획을 입증할 수 있는 예비 데이터를 제공하기 위해 마우스와 같은 설치류의 사용을 포함한다. 시험 화합물(화합물 24, 25 및 36)을 보다 큰 동물에서 사용되는 용량을 결정하기 위해 예비 실험으로서 마우스에서 시험하였다. 화합물 25을 단일 용량으로 300 mg/kg만큼 높은 용량에서 시험하고, 소변으로의 요세관괴사 및 단백질 유출과 같은 신장 독성을 야기시키는 것으로 밝혀졌다. 백혈구의 일시적 감소가 또한 관찰되었다. 그러나, 적은 용량(100 및 200 mg/kg)에서 적은 독성이 인지되었다. 이러한 선택 용량은 상기 독성이 존재하는 것을 확인하고, 신장 기능이 인간에서 측정되어야 하는 경우의 예상을 위해 래트 및 개와 같은 보다 큰 동물에서 사용될 수 있는 용량의 근사치이다.
본 발명은 특정 구체예를 참조로 하여 상세하게 기술되었으나, 당업자는 하기에 청구의 범위에 기술된 바와 같은 본 발명의 범위 및 사상 내에서 변형 및 개선이 있을 수 있음을 인지할 것이다. 본원에 인용된 모든 간행물 및 특허 문헌(특허, 공개 특허 출원, 및 공개되지 않은 특허 출원)은 각각의 상기 간행물 또는 문헌이 본원에 참조로서 포함되는 것으로 특정하고 개별적으로 지시되는 경우와 같이 참조로서 본원에 포함된다. 간행물 및 특허 문헌의 인용은 임의의 상기 문헌이 타당한 종래 분야에 속하는 것을 인정하는 것이 아니고, 또한 이의 내용 또는 날짜에 대해 어떠한 인정이 성립되는 것이 아니다. 본 발명은 서면상의 기재 및 실시예의 방법으로 기술되었고, 당업자는 본 발명이 다양한 구체예로 실시될 수 있고, 상술된 기재 및 실시예는 예시를 위한 것으로 하기의 청구의 범위를 제한하는 것이 아님을 인지할 것이다.

Claims (46)

  1. 하기 화학식의 화합물 또는 이들의 약제학적으로 허용가능한 염:
    Figure 112012045442196-pct00314
    여기서
    Y2는 O, S, NR6, NCOR6, 또는 NSO2R6이고, 여기서 각각의 R6는 C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, 아릴, 또는 헤테로아릴이며;
    R3 및 R4는 독립적으로 2-할로알킬, 2-알킬설포닐록시알킬, 2-헤테로알킬설포닐록시알킬, 2-아릴설포닐록시알킬, 및 2-헤테로아릴설포닐록시알킬로 구성되는 군으로부터 선택되고;
    R1은 화학식 L-Z3를 가지며;
    L은 C(Z1)2이고;
    각각의 Z1이 독립적으로 수소, 할로겐, C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, 아릴, 헤테로아릴, C3-C8 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, C1-C6 아실, C1-C6 헤테로아실, 아로일, 또는 헤테로아로일이거나;
    L이,
    Figure 112012045442196-pct00315
    Figure 112012045442196-pct00316
    이고;
    Z3는,
    Figure 112012045442196-pct00317
    으로 구성되는 군으로부터 선택된 화학식을 가지는 생체환원기(bioreductive group)이며;
    여기서 각각의 X1은 독립적으로 N 또는 CR8이고;
    X2는 NR7, S, 또는 O이며;
    R7은 독립적으로 C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, C3-C8 사이클로알킬, 헤테로사이클릴, 아릴, 및 헤테로아릴로 구성된 군으로부터 선택되고;
    R8은 독립적으로 수소, 할로겐, 시아노, CHF2, CF3, CO2H, 아미노, C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, C3-C8 사이클로알킬, C1-C6 알콕시, C1-C6 알킬아미노, C1-C6 디알킬아미노, 아릴, CON(R7)2, C1-C6 아실, C1-C6 헤테로아실, 아로일, 또는 헤테로아로일이다.
  2. 제 1 항에 있어서, Y2가 O인 화합물 또는 이들의 약제학적으로 허용가능한 염.
  3. 제 1 항에 있어서, 아래의 화학식 중 하나로부터 선택되는 화합물 또는 이들의 약제학적으로 허용가능한 염:
    Figure 112012045442196-pct00318
  4. 제 1 항에 있어서, Z3가 아래의 화학식으로 구성되는 군으로부터 선택되는 화합물 또는 이들의 약제학적으로 허용가능한 염:
    Figure 112012045442196-pct00319
  5. 제 3 항에 있어서, 아래의 화학식 중 하나로부터 선택되는 화합물 또는 이들의 약제학적으로 허용가능한 염:
    Figure 112012045442196-pct00320
    여기서 각각의 R9는 독립적으로 수소, C1-C4 알킬 또는 C3-C8 사이클로알킬이고;
    X4는 할로, 알킬설포닐록시, 헤테로알킬설포닐록시, 아릴설포닐록시 또는 헤테로아릴설포닐록시이다.
  6. 제 5 항에 있어서, 아래의 화학식의 화합물 또는 이들의 약제학적으로 허용가능한 염:
    Figure 112012045442196-pct00321
    여기서 각각의 R9는 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 또는 시클로프로필이다.
  7. 제 5 항에 있어서, 아래의 화학식의 화합물 또는 이들의 약제학적으로 허용가능한 염:
    Figure 112012045442196-pct00322
    여기서 각각의 R9는 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 또는 시클로프로필이다.
  8. 제 1 항에 있어서, L-Z3가 아래의 화학식을 갖는 화합물 또는 이들의 약제학적으로 허용가능한 염:
    Figure 112012045442196-pct00323
    여기서 각각의 Z1은 독립적으로 H 또는 C1-C6 알킬이다.
  9. 제 5 항에 있어서, 아래의 화학식의 화합물 또는 이들의 약제학적으로 허용가능한 염:
    Figure 112012045442196-pct00324
    여기서 각각의 X4는 Cl, Br, 알킬설포닐록시, 헤테로알킬설포닐록시, 아릴설포닐록시 및 헤테로아릴설포닐록시로 구성된 군으로부터 선택된다.
  10. 제 1 항에 있어서, 아래의 화학식의 화합물 또는 이들의 약제학적으로 허용가능한 염:
    Figure 112012045442196-pct00325
    여기서 L은 -CH2 또는 CH(Z1)이고, 여기서 Z1은 C1-C6 알킬이다.
  11. 제 5 항에 있어서, L-Z3가 아래의 화학식으로 구성되는 군으로부터 선택되는 화합물 또는 이들의 약제학적으로 허용가능한 염:
    Figure 112012045442196-pct00326
    여기서 R7은 독립적으로 C1-C6 알킬, C1-C6 헤테로알킬, C3-C8 시클로알킬, 헤테로시클릴, 아릴, 또는 헤테로아릴이다.
  12. 제 11 항에 있어서, Z1은 수소, 메틸 또는 에틸이고; R7은 메틸, 트리플루오로에틸, 에틸, 프로필, 및 시클로헥실로 구성된 군으로부터 선택되며; R9는 독립적으로 수소 또는 C1-C6 알킬이고; 각각의 X4가 할로, 알킬설포닐록시, 헤테로알킬설포닐록시, 아릴설포닐록시 또는 헤테로아릴설포닐록시인 화합물 또는 이들의 약제학적으로 허용가능한 염.
  13. 제 12 항에 있어서, R9가 수소, 메틸, 에틸, 이소프로필, 또는 이소부틸이고; X4가 클로로, 브로모, 또는 메탄설포닐록시인 화합물 또는 이들의 약제학적으로 허용가능한 염.
  14. 제 1 항에 있어서, 아래의 화학식의 화합물 또는 이들의 약제학적으로 허용가능한 염:
    Figure 112012045442196-pct00327
    여기서 L은 CH2, CHMe, CMe2,
    Figure 112012045442196-pct00328
    Figure 112012045442196-pct00329
    이고;
    Z3는,
    Figure 112012045442196-pct00330
    으로 구성된 군으로부터 선택되고;
    각각의 R9는 독립적으로 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 이소부틸 및 시클로프로필로 구성된 군으로부터 선택되며; 각각의 X4는 독립적으로 Cl, Br, 알킬설포닐록시, 헤테로알킬설포닐록시, 아릴설포닐록시 및 헤테로아릴설포닐록시로 구성된 군으로부터 선택된다.
  15. 아래의 화학식의 화합물:
    Figure 112012045442196-pct00311
    여기서, 각각의 X4는 모두 Cl 또는 Br이다.
  16. 제 15 항에 있어서, 아래의 화학식을 갖는 화합물:
    Figure 112012045442196-pct00331
  17. 아래의 화학식을 갖는 화합물:
    Figure 112012045442196-pct00332
  18. 제 15 항의 화합물 및 약학적으로 수용가능한 첨가제, 담체, 또는 희석제를 포함하는, 암 치료용 약제학적 조성물.
  19. 제 16 항의 화합물 및 약학적으로 수용가능한 첨가제, 담체, 또는 희석제를 포함하는, 암 치료용 약제학적 조성물.
  20. 제 17 항의 화합물 및 약학적으로 수용가능한 첨가제, 담체, 또는 희석제를 포함하는, 암 치료용 약제학적 조성물.
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