KR102002886B1

KR102002886B1 - 2’-플루오로-6’-메틸렌 탄소환 뉴클레오시드 및 바이러스 감염을 치료하는 방법

Info

Publication number: KR102002886B1
Application number: KR1020137033144A
Authority: KR
Inventors: 청 케이. 추; 지아닝 왕
Original assignee: 유니버시티 오브 조지아 리서치 파운데이션, 인코포레이티드
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2019-07-23
Also published as: CN103827130B; WO2012158552A2; AR086372A1; TW201311691A; WO2012158552A3; US8816074B2; US20110244027A1; CN103827130A; KR20140033124A; TWI567074B

Abstract

본 발명은 2’-플루오로-6’-메틸렌 탄소환 뉴클레오시드, 이 뉴클레오시드를 포함하는 약학 조성물, 그리고 특히 B형 간염 바이러스(HBV) 및 이의 2차 병상 및 병태(간경변 및 간암), C형 간염 바이러스(HCV), I형 및 II형 단순 포진 바이러스(HSV-1 및 HSV-2), 거대 세포 바이러스(CMV), 수두 대상 포진 바이러스(VZV) 및 엡스타인 바 바이러스(EBV) 및 이로 인해 발생하는 2차 암(림프종 및 인후두암)(약물 내성(특히, 라미부딘 및/또는 아데포버 내성을 포함함) 및 이러한 바이러스의 기타 다른 돌연 변이형을 포함함), 특히 HBV를 포함하여 다수의 바이러스 감염과 이의 2차 병상 및 병태의 치료 또는 예방함에 있어서 상기 뉴클레오시드의 용도에 관한 것이다.

Description

2’-플루오로-6’-메틸렌 탄소환 뉴클레오시드 및 바이러스 감염을 치료하는 방법 {2’-FLUORO-6’-METHYLENE CARBOCYCLIC NUCLEOSIDES AND METHODS OF TREATING VIRAL INFECTIONS}

본 발명은 2’-플루오로-6’-메틸렌 탄소환 뉴클레오시드, 이 뉴클레오시드를 포함하는 약학 조성물, 그리고 B형 간염 바이러스(HBV) 및 이의 2차 병상 및 병태(간경변 및 간암), 예를 들어 간암, C형 간염 바이러스(HCV), I형 및 II형 단순 포진 바이러스(HSV-1 및 HSV-2), 거대 세포 바이러스(CMV), 수두 대상 포진 바이러스(VZV) 및 엡스타인 바 바이러스(EBV)(약물 내성(특히, 라미부딘 및/또는 아데포버 내성을 포함함)를 포함하여 다수의 바이러스 감염과 이의 2차 병상 및 병태의 치료 또는 예방함에 있어서 상기 뉴클레오시드의 용도에 관한 것이다. 2’-플루오로-6’-메틸렌-탄소환 아데노신(FMCA, 화합물 15/18) 및 이의 일인산염 전구 약물(포스포라미데이트)(화합물 15P)이 사용되면, HBV, 특히 HBV의 약물 내성형, 특히 라미부딘 및/또는 아데포버 항 HBV 제제에 내성인 HBV에 대한 활성이 우수해진다. 예상 외로, 특히 전구 약물형은 HBV의 약물 내성형에 대하여 의외의 활성을 보이는 것으로 파악되었다.

우선권의 주장 및 정부의 권리

본 출원은, 전체 내용이 본원에 참조로 포함되어 있는 미국 특허 출원 일련 번호 제13/107,713호(2011년 5월 13일 출원)(발명의 명칭: 2'-Fluoro-6'-Methylene Carbocyclic Nucleosides and Methods of Treating Viral Infections)의 우선권을 주장한다.

본 특허 출원에서 행하여진 연구는 국립 알레르기 연구소로부터 허가된 미국 공중 보건 연구(U.S. Public Health Search)(승인 번호 AI25899)에 의해 지원받았다. 따라서, 정부는 본 발명에 대해 일정한 권리를 보유한다.

B형 간염 바이러스(HBV) 감염은 전세계 인류에게 건강상 심각한 문제를 일으키는 원인들 중 하나이다1. 비록 대부분의 성인에 있어서 1차 HBV 감염은 그 자체에 한계가 있어서, 환자들 중 3% 내지 5%는 치유가 되지 않은 채 만성 감염으로 진행되고, HBV에 감염된 어린이 환자들의 경우에는 그 진행 속도가 매우 빠르다². 만성 B형 간염(CHB) 보균자의 수는 전세계적으로 대략 3억 5천만명 내지 4억명에 이르는 것으로 추정되며, 매년 100만명이 넘게 간경변, 간부전 및 원발성 간암으로 사망하고 있다².

현재 시판중인 HBV 감염 치료제는 2개의 주요 카테고리(면역 조절제 및 뉴클레오시드/뉴클레오티드 유사체)로 분류될 수 있다. 대표적인 면역 조절제인 IFNα의 효능은 다수의 연구에 의해 확립된 바 있지만, IFNα는 객관적 반응률(overall response rate), 부작용 및 고비용으로 인해 임상학적으로 사용이 기피되고 있는 실정이다³. 한편, 뉴클레오시드/뉴클레오티드 유사체는 항 HBV 요법에서 계속 선호되고 있다. 임상학적 용도로 사용되는 뉴클레오시드/뉴클레오티드는 6개 이상 존재하는데, 그 예로서는 라미부딘(에피버(Epivir)-HBV®, 글락소 스미스 클라인(GlaxoSmithKline)), 아데포버 디피복실(헵세라(Hepsera)®, 길리드(Gilead)), 엔테카버(바라클루드(Baraclude)®, 브리스톨-메이어스 스큅(Bristol-Myers Squibb)), 텔비부딘(타이제카(Tyzeka)®, 이데닉스(Idenix)/노바티스(Novartis)), 클레부딘(레보버(Levovir)®, 대한 민국, 미국에서는 3기 임상 실험 중, 부광(Bukwang)/파마셋(Pharmasset)), 그리고 가장 최근에 출시된 테노포버(비리드(Viread)®, 길리드)를 들 수 있다(도 1). 이와 같은 제제들은 유의적으로 HBV DNA의 복제를 가능한한 가장 낮은 수준까지 억제하여 임상 결과를 양호하게 만들고, 간에 후유증이 발생하는 것을 막는다. 실제로, 이와 같은 경구 투여용 뉴클레오시드/뉴클레오티드를 투여하는 것은 항 HBV 요법에 있어서 돌파구가 된다. 뉴클레오시드 항 HBV 제제가 널리 사용된 결과, 미국내 간 이식 환자로 등록된 환자 수는 30% 감소되었다고 보고되었다⁵.

현재 사용되고 있는 뉴클레오시드/뉴클레오티드 치료 방법이, HBV와 공유 결합된 폐쇄 환형 DNA(cccDNA)(반감기가 길고 치료가 종료될 때까지 전사 주형으로서 사용되어⁶ 바이러스 DNA와 재결합되는 것으로 생각됨)에 직접적인 영향을 미친다는 구체적인 증거는 없다. 결과적으로 장기 고효율 항 바이러스 요법은 치료 방법을 중단하였을 때 바이러스가 재출현하는 것을 막는데 필요할 수 있다⁷. 불행하게도, 장기 뉴클레오시드/뉴클레오티드 치료 방법은 항상 그 효능이 유의적으로 저하된 약물 내성 돌연 변이체 출현과 연관되어 있다. 고 복제율과 관련된 HBV 중합 효소의 성질은 HBV 돌연 변이체(임의의 항 바이러스 제제의 존재 하에도 살아남음)를 출현시킨다⁸. 최초로 승인된 항 HBV 뉴클레오시드인 라미부딘이 현재 사용되고 있는데, 이 라미부딘은, 라미부딘 내성 돌연 변이체(가장 일반적으로는 rtL180M±rtM204V/I)가 자주 출현한다는 이유에서 사용에 제한이 따른다. 시험관 내 연구에 따르면, rtL180M±rtM204V/I 돌연 변이체는 자체의 중합 효소 기능을 거의 잃지 않고 라미부딘에 대한 바이러스 감수성이 1000배 초과로 감소되었다고 한다⁹ ^,10. 임상 실무에 있어서 라미부딘 내성률(rate of resistance)의 근사치는 약 20%(1년간의 치료가 끝나는 시점) 및 70%(5년간 치료가 이루어진 후)이다¹¹ ^-14. 또 다른 L-뉴클레오시드인 텔비부딘은 YMDD 모티프에서의 주요 라미부딘 돌연 변이체(rtM204I로 표시)에 대하여 교차 내성을 갖는다. 이는, 1년간의 치료가 행하여진 후 라미부딘 내성률에 비해 내성률이 낮은 것과 연관되어 있는데(HBeAg 양성 환자의 경우 약 5%), 그 비율은 2년간의 치료가 행하여진 후에는 22%로 증가한다¹⁵. 이와 같은 데이터는 텔비부딘 요법이 오랜 지속 기간 동안 행하여질 때 약물 내성률이 높을 수 있음을 암시할 수 있다. 아데포버는 비환형 포스포네이트에 속한다. 이와 같은 뉴클레오시드는 별개의 비환형 당부를 보유하므로, 이 뉴클레오시드는 L-뉴클레오시드에 대하여 교차 내성을 가지지 않는다. 그러나, 181번 코돈에서 일어난 1차 아데포버 내성 돌연 변이(rtA181T) 및 236번 코돈에서 일어난 1차 아데포버 내성 돌연 변이(rtN236T)와 같이 1차 아데포버 내성 돌연 변이는 2개 존재하는데, 이 돌연 변이들은 중앙 유효 농도가 2배에서 9배로 증가된 경우들이다. 비록 증가 배수는 그다지 크지 않지만, 보고에 따르면 아데포버 치료 방법에 대한 무반응성은 돌연 변이가 발생한 환자 3명과 연관되어 있다고 하였다¹⁹ ^,20. 아데포버 치료 방법에 있어서 내성이 나타나는 비율은 또한 매우 높은데, 2년 경과시에는 약 3%이고, 5년 경과시에는 약 29%이다²¹. 또 기타 다른 강력 항 HBV 뉴클레오시드인 엔테카버는 내성에 대한 유전적 장벽이 높다. 그러나, 라미부딘 내성 돌연 변이가 이미 발생한 환자에 있어서, 엔테카버 내성이 생길 확률은 1년 경과시 1%에서 5년 경과시 51%로 증가한다²² ^,23. 그러므로, 엔테카버는 YMDD 돌연 변이가 발생한 환자의 경우 단독 요법으로서는 권장되지 않고 있다. 임상학적으로 테노포버 또는 클레부딘을 사용하는 연속 치료 후 현재까지 내성이 확인되었다는 구체적인 증거는 없으며, 오랜 기간 동안 치료가 행해진 후의 결과도 확인된 바 없다.

항바이러스 내성이 생긴다는 것은 일반적으로 임상 결과가 좋지 못하다는 것과 연관되어 있다⁸. 예를 들어 라미부딘 치료 방법의 효능은 약물 내성이 생김으로써 무기력화되었다²⁴. 약물 내성이 생긴 것으로 입증되지 않은 피험체와는 대조적으로, 약물 내성이 생긴 환자들에서는 조직학적으로 차도가 있음이 입증된 것 같지는 않았으며(44% 대 77%), 오히려 간이 나빠졌음이 확인된 것으로 보였다(15% 대 5%). 특히, 항바이러스 내성이 생긴 환자에서는 간염의 급성 악화 및 간 변질 현상(liver decomposition)이 일어났음이 보고된 바 있다²⁵. 그러므로, 항 HBV 치료에 있어서 항 바이러스 내성을 잘 관리하는 것이 무엇보다 중요하다. 추가 요법(상이한 뉴클레오시드 또는 인터페론과의 병용 요법) 및 대체 뉴클레오시드 단일 요법으로의 전환은 초기 단일 뉴클레오시드 치료에 대해 차선의 반응을 보이는 환자들이 주로 선택할 수 있는 수단 2가지이다. 비록 내성을 관리함에 있어서 어떤 방법이 가장 효과적인 방법인지는 명확하지 않지만, 추가/대체 제제에 높은 유전적 장벽과 초기 약물에 대한 상이한 내성 프로필을 제공하는 것은 중요한 의미를 갖는다. 현재 HBV 치료 수단에는 한계가 있다. 그러므로, 야생형(WT)뿐만 아니라 현존하는 HBV 약물 내성 돌연 변이체에 대해 활성인 신규 뉴클레오시드 유사체를 개발하는 것이 중요하다. 본 발명의 발명자들에 의해 행하여진 개발 프로그램 중 플루오르 원자를 당부에 도입하였을 때, 다수의 신규 뉴클레오시드가, 생물학적으로 흥미로운 뉴클레오시드와 함께 생성되었다²⁶ ^-35. 그러므로, 탄소환 뉴클레오시드 상 플루오르 원자를 6’-환외 알켄(6’-메틸렌)으로 치환하는 것에 대해 연구하는 것은 매우 흥미로운 일이다. 본원에서 본 발명의 발명자들은, HBV-WT뿐만 아니라 라미부딘- 및 아데포버-내성 돌연 변이체에 활성인, 흥미로운 플루오르화 탄소환 뉴클레오시드의 발명을 개시하고자 한다.

B형 간염 바이러스, C형 간염 바이러스, I형 및 II형 단순 포진 바이러스(HSV-I 및 HSV-II), 거대 세포 바이러스(CMV), 수두 대상 포진 바이러스(VZV) 및 엡스타인 바 바이러스의 항 바이러스 제제를 사용하는 치료 방법을 찾는 연구가 현재 진행 중에 있으며, 본 발명은 상기와 같은 바이러스의 병상과 관련되어 있다.

본 발명의 목적은 2’-플루오로-6’-메틸렌 탄소환 뉴클레오시드, 이 뉴클레오시드를 포함하는 약학 조성물, 그리고 특히 B형 간염 바이러스(HBV) 및 이의 2차 병상 및 병태(간경변 및 간암), C형 간염 바이러스(HCV), I형 및 II형 단순 포진 바이러스(HSV-1 및 HSV-2), 거대 세포 바이러스(CMV), 수두 대상 포진 바이러스(VZV) 및 엡스타인 바 바이러스(EBV) 및 이로 인해 발생하는 2차 암(림프종 및 인후두암)(약물 내성(특히, 라미부딘 및/또는 아데포버 내성을 포함함) 및 이러한 바이러스의 기타 다른 돌연 변이형을 포함함), 특히 HBV를 포함하여 다수의 바이러스 감염과 이의 2차 병상 및 병태의 치료 또는 예방함에 있어서 상기 뉴클레오시드의 용도를 적용하고자 하는 것이다.

본 발명은 이하 구조에 따른 탄소환 뉴클레오시드 화합물, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 거울상 이성체, 수화물 또는 용매화물에 관한 것이다.

상기 식 중,

B는

이고;

R은 H, F, Cl, Br, I, C₁-C₄알킬(바람직하게는 CH₃), -C=N, -C=C-R_a ,

이며;

X는 H, C₁-C₄알킬(바람직하게는 CH₃), F, Cl, Br 또는 I이고;

R_a는 H 또는 -C₁-C₄알킬기이며;

R¹ 및 R^1a는 각각 독립적으로 H, 아실기, C₁-C₂₀알킬 또는 에테르 기, 아미노산 잔기(D 또는 L), 인산염, 이인산염, 삼인산염, 포스포디에스테르 또는 포스포라미데이트 기이거나, 또는 R¹ 및 R^1a는 모두 이것들과 결합된 산소 원자들과 함께 카보디에스테르, 포스포디에스테르 또는 포스포라미데이트 기를 형성하고;

R²는 H, 아실기, C₁-C₂₀알킬 또는 에테르 기이거나, 아미노산 잔기(D 또는 L)이다.

바람직하게 R^1a는 H이다. 또한 바람직하게 R¹ 및 R²는 각각 독립적으로 H 또는 C₂-C₂₀아실기이고, 더욱 바람직하게 상기 R¹ 및 R²는 둘다 H이다. 임의의 양태에서, R¹은 포스포라미데이트기이다.

B는 바람직하게

이다.

바람직한 대안적 구체예에서, 화합물은 다음과 같은 화학 구조식으로 표시된다.

상기 식 중,

B는 전술된 바와 같고, 바람직하게는

이며, R¹, R^1a 및 R²는 상기 달리 기술된 바와 같다. 2' 위치의 플루오로기(본 발명에 의한 화합물 내 알파 또는 베타(위쪽 또는 아래쪽) 배열로 배치될 수 있음)는 바람직하게 도시된 바와 같이 베타(위쪽) 배열로 배치되는 것이 바람직하다는 것에 주의한다. 본 발명에 따른 바람직한 화합물은 전구 약물 형태의 것(다만, R^1a는 본원에 달리 기술된 바와 같은 포스포라미데이트기, 바람직하게는 본원에 달리 기술된 바와 같은 아미노산 유래 포스포라미데이트기임)이다. 임의의 양태에서 특히 바람직한 R¹기는 포스포라미데이트기이다.

(상기 식 중,

R_p1은 (즉, 예를 들어 OH 또는 할로로) 선택적으로 치환된 C₁-C₂₀알킬기, 바람직하게는 C₁-C₄알킬기, 더욱 바람직하게는 메틸, 에틸, 이소프로필 기 또는 이소부틸 기이고;

R^P는 H, 니트로, 시아노, 메톡시이거나, 1개 내지 3개의 할로겐 치환기(바람직하게는 F)로 선택적으로 치환되는 C₁-C₃알킬기임).

본 발명은 또한 본원에 달리 기술된 바와 같은 포스포라미데이트기를 기반으로 하는 개별 부분 입체 이성체(키랄 중심이 인인 것)들에 관한 것이기도 하다.

R¹에 대해 바람직한 포스포라미데이트기로서는 다음과 같은 화학 구조식에 따른 것들을 포함한다.

상기 식 중,

R^P는 H 또는 C₁-C₃알킬기이고, R_p1은 메틸, 에틸, 이소프로필 또는 이소부틸, 더욱 바람직하게는 메틸 또는 이소프로필 기이다.

바람직하게, R¹은

기이다.

특히 바람직한 본 발명의 양태에서, 본 발명에 사용될 항 HBV 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염은

또는

이다.

본 발명은 또한 선택적으로 약학적으로 허용 가능한 담체, 첨가제 또는 부형제와 조합하여, 전술된 바와 같은 화합물의 유효량을 포함하는 약학 조성물에 관한 것이기도 하다. 약학 조성물의 대안적 구체예들은 추가적인 항 바이러스 제제와 조합하여, 본원에 달리 기술된 바와 같은 탄소환 뉴클레오시드 화합물의 유효량을 포함한다. 바람직한 항 바이러스 제제로서는, 예를 들어 아시클로버, 팜시클로버, 간시클로버, 발라시클로버, 비다리빈, 리바비린, 조스터-면역 글로불린(ZIG), 라미부딘, 아데포버 디피복실, 엔테카버, 텔비부딘, 클레부딘, 테노포버 및 이것들의 혼합물을 포함한다. 특히 바람직한 화합물로서 본 발명의 약학적 양태에 사용될 화합물 또는 이것들의 약학적으로 허용 가능한 염으로서는

또는

를 포함한다.

치료 방법은 본 발명에 따른 추가의 구체예들을 대표한다. 이와 같은 양태에서, 바이러스 감염을 치료하거나 감염 가능성을 줄이는 방법(이 경우, 바이러스 감염은 B형 간염 바이러스(HBV), C형 간염 바이러스(HCV), I형 단순 포진 바이러스(HSV I), II형 단순 포진 바이러스(HSV II), 거대 세포 바이러스(CMV), 수두 대상 포진 바이러스(VZV) 또는 엡스타인 바 바이러스(EBV)에 의해 유발된 것임)은, 바이러스 감염의 치료를 필요로 하거나 바이러스 감염의 위험이 있는 환자에게 상기 달리 기술된 바와 같은 화합물의 유효량을 투여하는 단계를 포함한다.

본 발명의 양태에 따른 방법에 있어서, HBV를 치료하는데 본 발명에서 사용되기 바람직한 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염으로서는 다음과 같은 것들을 포함한다.

또는

바람직한 방법에서, 본 발명은 HBV 감염, 예를 들어 약물 내성 HBV 감염(추가로 다중 약물 내성 HBV 감염 포함)을 치료하는 방법에 관한 것으로서, 여기서, 상기 약물 내성으로서는 현재 사용되고 있는 항 HBV 제제들 중 임의의 것 1개 이상, 예를 들어 아데포버, 엔테카버 및/또는 라미부딘에 대한 약물 내성, 특히 그 중에서도 라미부딘 및 엔테카버, 라미부딘 및 아데포버, 엔테카버 및 리무비딘 및 라미부딘, 엔테케어 및 아데포버 등에 대한 내성이 있다. 이와 같은 본 발명의 양태에 있어서, 본 발명의 방법에서 HBV 감염, 구체적으로 예를 들어 약물 내성 HBV 감염(예를 들어 전술된 바와 같은 다중 약물 내성 HBV 감염)을 치료하는데 사용될 바람직한 화합물 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염으로서는 다음과 같은 것들을 포함한다.

또는

추가적인 항 바이러스 제제와 조합하여 본 발명의 화합물을 사용하는 병행 요법은 본 발명의 추가적인 양태를 대표한다. 바람직한 항 바이러스 제제로서는, 예를 들어 아시클로버, 팜시클로버, 간시클로버, 발라시클로버, 비다리빈, 리바비린, 조스터-면역 글로불린(ZIG), 라미부딘, 아데포버 디피복실, 엔테카버, 텔비부딘, 클레부딘, 테노포버 및 이것들의 혼합물, 예를 들어 본원에 달리 기술된 바와 같은 기타 다른 제제들을 포함한다. 바이러스 감염(약물 내성 바이러스 감염(특히 HBV 및/또는 HCV 감염 포함) 포함)에 2차적으로 수반되는 섬유증, 간암 또는 간경변을 치료하거나 이것들로의 진행 가능성을 줄여주는 방법은 본 발명의 추가적인 양태를 대표한다. 본원에 달리 기술된 임의의 추가적인 항 HBV 제제 1개 이상과 조합하여, 다음과 같은 화합물들(이 화합물들의, 부분 입체 이성질적으로 증량되었고/증량되었거나 부분 입체 이성질적으로 순수한 화합물 포함) 또는 이의 약학적으로 허용 가능한 염의, HBV 감염(특히 약물 내성(본원에 달리 기술된 바와 같은 다중 약물 내성 포함) HBV 균주 감염 포함)의 치료를 위한 병행 요법에 관한 임의의 양태에서의 용도가 특히 바람직하다.

또는

본 발명에 따른 2’-플루오로-6’-메틸렌 탄소환 뉴클레오시드 및 바이러스 감염을 치료하는 방법은 2’-플루오로-6’-메틸렌 탄소환 뉴클레오시드, 이 뉴클레오시드를 포함하는 약학 조성물, 그리고 특히 B형 간염 바이러스(HBV) 및 이의 2차 병상 및 병태(간경변 및 간암), C형 간염 바이러스(HCV), I형 및 II형 단순 포진 바이러스(HSV-1 및 HSV-2), 거대 세포 바이러스(CMV), 수두 대상 포진 바이러스(VZV) 및 엡스타인 바 바이러스(EBV) 및 이로 인해 발생하는 2차 암(림프종 및 인후두암)(약물 내성(특히, 라미부딘 및/또는 아데포버 내성을 포함함) 및 이러한 바이러스의 기타 다른 돌연 변이형을 포함함), 특히 HBV를 포함하여 다수의 바이러스 감염과 이의 2차 병상 및 병태를 치료 또는 예방하는 방법을 제공한다.

도 1은, 현재 사용되고 있는 항 HBV 뉴클레오시드/뉴클레오티드 다수개를 나타낸다.
도 2의 (a)는 예시된 뉴클레오시드 16(청색으로 도시됨)의 저 에너지 동형체(2’-엔도 서던 형태(2’-endo Southern conformation)를 취함)를 나타낸다. 상기 동형체는 전체적으로 크기가 작지는 않지만, 이 동형체들 간 에너지 장벽은 0.5kJ/mol로 낮다. 도 2의 (b)는, 겹쳐진 구조체 2개(16 및 15)의 분자들의 형태 간 유사성을 나타낸다. 도 2의 (c)는, 플루오르화된 탄소환 뉴클레오시드 15(C:회색, N:청색, O:적색, F:녹색, H:백색)도 바람직한 2’-엔도 서던 형태를 가지고 있다는 것을 나타낸다.
도 3은, 당 신톤 중간체 10에 대한 일련의 합성 단계들을 제공하는 합성 반응식 1을 나타낸다. 다음과 같은 시약들과 조건들이 사용되었다: (a) Ref. 33, 34, 40, [J. Org. Chem. 2003, 68, 9012-9018]; (b) i) LDA, 에쉰모서 염(Echenmoser’s salt), THF, -78℃, ii) MeI, rt, iii) 포화 NaHCO₃ 용액, rt; (c) NaBH₄/CeCl₃·7H₂O, THF, -78℃; (d) NaH, BnBr, TBAI, THF, rt; (e) 3N HCl, MeOH, 90℃; (f) TIPDSCl, Py, -30℃ 내지 rt; (g) DAST, CH₂Cl₂, rt; (h) i) Tf₂O, Py, -30℃ 내지 rt, ii) CeOAc, 18-크라운(Crown)-6, 벤젠, 50℃; iii) NaOMe, MeOH, rt; (i) i) TBAF/HOAc, THF, rt, ii) BZCl, Py, rt; (j) BCl₃, CH₂Cl₂, -78℃.
도 4는, 뉴클레오시드 화합물 15/18에 대한 일련의 합성 단계들을 제공하는 합성 반응식 2를 나타낸다. 다음과 같은 시약들과 조건들이 사용되었다: (a) DIAD, Ph₃P, 6-클로로퓨린, THF, rt; (b) NH₃, MeOH, 100℃ 또는 NaN₃, DMF→H₂O; (c) i) OsO₄/NMO, 아세톤/H₂O, rt, ii) NaN₃, DMF, 140℃, iii) H₂/Pd/C, EtOH, rt; (d) i) 1-브로모카보닐-1-메틸에틸 아세테이트, 아세토니트릴, -30℃ 내지 rt, ii) Zn/HOAc, DMF, rt; (e) DIBAL-H, CH₂Cl₂, -78℃.
도 5는, 화합물 15/18에 대한 일련의 합성 단계들을 제공하는 대안적 반응식 2(실시예 섹션에 기술된 바와 같이 야생형과 돌연 변이 HBV에 대해 테스트하는데 사용됨)를 나타낸다. 다음과 같은 시약들과 조건들이 사용되었다: (a) 문헌[Jin, et al., J. Org. Chem., 2003, 68, 9012-9018] 참조 (b) i) LDA, 에쉰모서 염, THF, -78℃; ii) MeI, rt; iii) 포화 NaHCO₃ 용액, rt; (c) NaBH₄/CeCl₃.7H₂O, MeOH, -78℃; (d) NaH, BnBr, DMF, 0℃; (e) TFA/H₂O(2:1), 50℃; (f) TIDPSCl₂/이미다졸, DMF, 0℃; (g) DAST, CH₂Cl₂, rt; (h) TBAF/AcOH, THF, rt; (i) BzCl, 피리딘, rt; (j) BCl₃, CH₂Cl₂, -78℃.
대안적으로는 다음과 같은 시약들과 조건들이 사용되었다: (a) DIAD, Ph₃P, 6-클로로퓨린, THF, rt; (b) NH₃, MeOH, 100℃; (c) OsO₄/NMO, 아세톤/H₂O, rt; (d) i) NaN₃, DMF, 140℃; (ii) H₂/Pd/C, EtOH, rt; (e) i) 1-브로모카보닐-1-메틸렌 아세테이트, 아세토니트릴, rt; (ii) Zn/HOAc, DMF; (f) DIAD, Ph₃P, THF, 0℃; (g) TFA, CH₂Cl₂, rt; (h) DIABAL-H, CH₂Cl₂, -78℃.
도 6은, 화합물 15/18에 대한 일련의 합성 단계들을 제공하는 또 다른 대안적 화학 반응식을 나타낸다. 이 반응식은 본원에 달리 제공된 합성 방법을 간략히 제공한 것이다.
도 7은, 화합물 15/18에 대한 일련의 합성 단계들을 제공하는 대안적 반응식 3을 나타낸다. 다음과 같은 시약들과 조건들이 사용되었다: (a) i) OsO₄/NMO, 아세톤/물 (ii) 디메톡시 프로판, PTSA, 아세톤 (b) NaBH₄, 메탄올 (c) 염화 tert-부틸, NaH, DMF (d), TFA, DCM 또는 NaO^tBu, H₂O/ THF (e) NBS, NaOMe, 에탄올, H⁺ (f) (i) LDA, 에쉰모서 염, THF, -78℃; ii) MeI, rt; iii) 포화 NaHCO₃ 용액, rt; (g) NaBH₄/CeCl₃.7H₂O, MeOH (h) NaH, BnBr, DMF, (i) TFA/H₂O(2:1), 50℃; (j) TIDPSCl₂/이미다졸, DMF; (k) DAST, CH₂Cl₂, (l) BCl₃, CH₂Cl₂; (m) DIAD, Ph3P,THF; (m) TFA, CH₂Cl₂.
도 8은, 화합물(15P/18P 및 15PI/18PI)의 전구 약물 합성법을 나타낸다. 이 합성 과정은 디클로로포스프 1P를 출발 물질로 하여, 염화메틸렌 용매 중 트리에틸아민의 존재 하에 L-알라닌 치환된 에스테르 하이드로클로라이드를 반응시켜, 2P 또는 3P, 즉 클로로페닐포스포릴-L-알라니네이트의 이소프로필 에스테르 또는 메틸 에스테르를 생성한다. 포스포릴 중간체(2P 또는 3P)에 무수 테트라하이드로푸란 중 N-메틸이미다졸 중 화합물 15/18을 밤새도록 첨가한 결과, 표시된 바와 같이 전구 약물 유사체 15P/18P 및 15PI/18PI가 생성되었다. 메틸 및 이소프로필 에스테르 15P/18P 및 15PI/18PI가 표시되긴 하였지만, 동일한 방법을 통하여 이것들에 상응하는 에틸 및 이소부틸 에스테르도 생성되었음이 주목되어야 할 것이다. 도 8의 합성 과정은, 화합물의 부분 입체 이성체 혼합물을 보여주는 것이다(알라닌기에 입체 특이적 메틸을 제시하는 탄소와 인기는 둘다 키랄 중심이지만, 여기에 보인 인기는 라세미체이므로, 화합물들의 부분 입체 이성체 혼합물이 생성되는 것임). 이와 같은 부분 입체 이성체들은 당업계에서 사용되고 있는 표준적인 방법, 예를 들어 선택적 결정화 기술 및/또는 키랄 컬럼 사용법을 사용하여 용이하게 분리된다.
도 9는, 본원에 개시된 또 다른 화학 반응식을 개략적으로 나타낸다. 본 합성법은 본 발명에 따라서 표시된 바와 같은 D-리보스로부터 화합물들을 합성하는 접근법을 제공한다.
도 10은, 세포내 HBV DNA 복제 분석법에 있어서, 라미부딘 및 아데포버 약물 내성 돌연 변이체에 대한 화합물 15/18의 시험관 내 항 HBV 활성을 나타낸다. 표 1에 제시된 숫자에 대한 설명은 다음과 같다: ^artLM/rtMV = rt180M/rtM204V 이중 돌연 변이체. ^bHBV-DNA를 50% 억제하는데 필요한 유효 농도. ^c감염성 바이러스 역가를 90%까지 감소시키는데 필요한 농도. ^d > 표시는, 테스트된 최고 농도에서 억제율이 50%에 이르지 않았음을 나타내는 것이다. ^eMTT 분석법에 의해 측정된 3일 경과후 세포 생존능이 미처리 대조군 생존능의 50%까지 감소하는데 필요한 약물의 농도.
도 11은, Huh7 세포 내 야생형 HBV와 엔테카버 약물 내성 돌연 변이체에 대한 화합물 15/18, 이의 일인산염 전구 약물(15P/18P), 라미부딘 및 엔테카버의 시험관 내 항 HBV 활성을 제시하는 표 2를 나타낸다. a: 참고 문헌 목록(제2편) 중 참고 문헌(22) 참조; b: 참고 문헌 목록(제2편) 중 참고 문헌(23) 참조.
도 12의 A와 도 12의 B는, Huh7 세포 내 HBV 유전자형 C 엔타카버 내성 클론(L180M+S202G+M204V)에 대한 화합물 15P/18P의 항 HBV 활성을 나타낸다. 도 12의 B는 화합물 15/18의 IC₅₀이 0.054μM임을 나타낸다.
도 13은, 화합물 15/18, AZT 및 3TC의 미토콘드리아 독성을 락타제 탈수소 효소 방출(LDH) 분석법을 통하여 나타낸다.
도 14는, A) 야생형 HBV 및 B) N236T 아데포버 돌연 변이 HBV 내 화합물 15/18의 결합 방식과 반 데르 발스 상호 작용을 나타낸다. 흐린 점선들은 수소 결합 상호 작용이다(< 2.5Å).
도 15는, FMCA 일인산염 전구 약물(도 8에 따르면 화합물 15P/18P)이 바이러스 농축량이 2 로그로 감소된 야생형 HBV에 대해 활성임을 나타낸다.
도 16a는, ETV(엔테카버)는 엔테카버 내성 HBV 돌연 변이체(L180M+M204V+S202G)에 대해 활성이 아님을 나타낸다.
도 16b는, FMCA 일인산염 전구 약물(도 8에 따르면 화합물 15P/18P)이 바이러스 농축량이 1 로그로 감소된 엔테로카버 내성 HBV 돌연 변이체(L180M+M204V+S202G)에 대해 활성임을 나타낸다.

본 발명은 이하 구조식에 따른 탄소환 뉴클레오시드 화합물, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 거울상 이성체, 수화물 또는 용매화물에 관한 것이다.

상기 식 중,

B는

이고;

R은 H, F, Cl, Br, I, C₁-C₄알킬(바람직하게는 CH₃), -C=N, -C=C-R_a,

이며;

X는 H, C₁-C₄알킬(바람직하게는 CH₃), F, Cl, Br 또는 I이고;

R_a는 H 또는 -C₁-C₄알킬기이며;

B는 바람직하게

이다.

상기 식 중,

B는 전술된 바와 같고, 바람직하게는

이며, R¹, R^1a 및 R²는 상기 달리 기술된 바와 같다. 2’위치의 플루오로기(본 발명에 의한 화합물 내 알파 또는 베타(위쪽 또는 아래쪽) 배열로 배치될 수 있음)는 바람직하게 도시된 바와 같이 베타(위쪽) 배열로 배치되는 것이 바람직하다는 것에 주의한다. 본 발명에 따른 바람직한 화합물은 전구 약물 형태의 것(다만, R^1a는 본원에 달리 기술된 바와 같은 포스포라미데이트기, 바람직하게는 본원에 달리 기술된 바와 같은 아미노산 유래 포스포라미데이트기임)이다. 임의의 양태에서 특히 바람직한 R¹기는 포스포라미데이트기이다.

(상기 식 중,

상기 식 중,

바람직하게, R¹은

기이다.

또는

이다.

또는

를 포함한다.

또는

또는

또는

발명의 상세한 설명

다음과 같은 정의들은 본 발명을 기술하기 위해 사용된다. 만일 어떤 용어가 본원에 구체적으로 정의되어 있지 않다면, 그 용어에 주어진 의미는 당업자가 상기 용어를 사용함에 있어서 해당 용어에 적용될 것이다.

본원에 사용된 “화합물”이란 용어는, 달리 지정되지 않은 한, 본원에 개시된 임의의 특정 화학 화합물을 의미하며, 일반적으로는 β-D 뉴클레오시드 유사체를 말하되, 본원의 내용 중 상기 화합물들 및 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 용매화물 및/또는 다형체의 호변 이성체, 구조 이성체, 기하 이성체, 어노머 및 광학 이성체(사용 가능한 경우)(거울상 이성체) 또는 부분 입체 이성체(키랄 중심이 2개인 이성체)를 포함할 수 있다. 본원의 내용중 상기 용어가 사용됨에 있어서, 화합물이란 용어는 일반적으로 단일 화합물을 말하지만, 기타 다른 화합물, 예를 들어 본원에 개시된 화합물의 입체 이성체, 구조 이성체 및/또는 광학 이성체(본원에 기술된 바와 같은 라세미체 혼합물 및/또는 부분 입체 이성체 포함)뿐만 아니라, 특정 거울상 이성체, 거울상 이성질적으로 증량되었거나 개별적으로 존재하는 부분 입체 이성체 또는 이와 같은 화합물들의 혼합물을 포함할 수도 있다. 어떤 화합물에 대해 탄소 범위가 제공되는 경우, 이와 같은 탄소 범위는 각각의 탄소 및 모든 탄소들이 개별적으로 상기 범위에 속하는 것으로서 간주된다는 것을 상징하는 것임이 주목되어야 할 것이다. 예를 들어 C₁-C₂₀기는 1개의 탄소 원자, 2개의 탄소 원자, 3개의 탄소 원자, 4개의 탄소 원자 등으로부터 20개 이하의 탄소 원자에 이르기까지의 탄소 원자를 가지는 기를 나타내는 것이다.

“환자” 또는 “피험체”란 용어는 본 발명의 명세서 전체에 걸쳐 동물, 바람직하게는 가축(특히 포유 동물 또는 사람 포함), 더욱 바람직하게는 본 발명에 따른 조성물을 사용하는 치료 방법, 예를 들어 예방적 치료 방법이 행하여진 사람을 기술하는데 사용된다. 특정 동물, 예를 들어 사람 환자에 특이적인 감염, 병태 또는 병상을 치료함에 있어서, 상기 환자란 용어는 상기와 같은 특정 동물을 말한다. 일반적으로 본 발명에 있어서, 상기 환자란 용어는 달리 기술되지 않는 한 사람인 환자를 말한다. 본 발명에 있어서, 사람 이외에 가축(예를 들어 말, 소, 돼지, 양, 염소, 개, 고양이 등)도 일반적으로 치료될 수 있다.

“B형 간염 바이러스” 또는 “HBV”라는 용어는, 인류, 예를 들어 사람의 간에 감염되어 간염이라고 불리는 염증을 일으키는 바이러스를 기술하는데 사용된다. 원래 “혈청 간염”이라고 알려져 있는 이 질병은 아시아 및 아프리카 일부에서 유행병을 일으키며, 중국에서는 풍토병으로 간주된다. 세계 인구의 약 3분의 1(2억명 초과)은 B형 간염 바이러스에 감염된 바 있다. 여기에는 바이러스 만성 보균자 3억 5천만명이 포함된다. B형 간염 바이러스는 감염성 혈액이나 혈액을 함유하는 체액에 노출됨으로 인하여 옮겨진다. 급성 병증은 간염, 오심 및 황달을 일으키고, 드물게는 사망에 이르게까지 한다. 만성 B형 간염은 종국적으로 간경변 및 간암(현재 행하여지고 있는 화학 요법에 대해 거의 반응하지 않는 중증 질병)을 일으킬 수 있다.

B형 간염 바이러스는 헤파드나 바이러스(hepadnavirus = hepa(“간 세포 특이성인(hepatotrophic)”) + dna(DNA 바이러스))로서, 부분적으로 이중 가닥인 DNA로 이루어진 환형 게놈을 가진다. 바이러스는 역전사에 의해 RNA 중간체를 통해 복제하는데, 이와 같은 관점에서 상기 바이러스는 레트로바이러스와 유사하다. 비록 상기 바이러스의 복제는 간에서 일어나지만, 바이러스 특이 단백질 및 이 단백질에 상응하는 항체가 상기 바이러스에 감염된 사람들에서 발견되는 경우, 이 바이러스는 혈액으로 퍼져 나간다. 이와 같은 단백질 및 항체에 대한 혈액 검사는 감염 여부를 진단하는데 사용된다.

간경변 및 간암은 B형 간염 바이러스 감염으로 인해 발생될 수 있다. B형 간염 바이러스는 주로 간의 세포(간세포라 알려짐) 내에서 복제에 의해 간 기능을 손상시킨다. 주된 감염 경로는 특정 지역에서의 만성 HBV 감염 유병율을 반영한다. 유병율이 낮은 지역, 예를 들어 미국 대륙과 서유럽 대륙(인구의 2% 미만이 만성적으로 감염된 지역)에 있어서는 기타 다른 요인들도 중요한 의미를 가지지만, 주사에 의한 약물 남용과 무분별한 성생활이 주된 감염 경로가 된다. 유병율이 보통인 지역(동유럽, 러시아 및 일본 포함; 인구의 2% 내지 7%가 만성적으로 감염된 지역)에 있어서, 상기 질병은 주로 어린이들 간에서 전파된다. 유병율이 높은 지역, 예를 들어 중국 및 동남 아시아에 있어서는 출산시 감염이 가장 일반적이지만, 기타 다른 지역, 예를 들어 아프리카에 있어서는 유아기 때 감염이 유의적 요인이 된다. 임의의 지역에서의 만성 HBV 감염의 유병율은 8% 이상일 수 있다.

B형 간염 바이러스의 감염은 감염성 혈액 또는 이 혈액을 함유하는 체액에의 노출에 기인한다. 있을 수 있는 감염의 유형으로서는 무분별한 성적 접촉, 수혈, 오염된 바늘 및 시린지의 재사용, 그리고 출산시 엄마로부터 아이로의 수직 감염을 포함한다(이에 한정되는 것은 아님).

HBV 감염의 치료 및/또는 억제에 유용한 것으로 확인된 것으로서, 본 발명에 따라서 HBV 감염을 치료하기 위하여 2’-플루오로뉴클레오시드 화합물과 혼합될 수 있는 화합물들로서는, 예를 들어 헵세라(아데포버 디피복실), 라미부딘, 엔테카버, 텔비부딘, 테노포버, 엠트리시타빈, 클레부딘, 발토리시타빈, 암독소버, 프라데포버, 라시버, BAM 205, 니타족사니드, UT 231-B, 베이 41-4109, EHT899, 자닥신(티모신 알파-1) 및 이것들의 혼합물을 포함한다. HBV의 “약물 내성체” 또는“약물 내성 돌연 변이체”라는 용어는, 상기 언급된 항 HBV 제제들 1개 이상(특히 예를 들어 라미부딘, 아데포버 및 엔테카버 중 1개 이상)에 내성인 모든 HBV 균주(예를 들어 다중 약물 내성 균주)를 포함한다. 이와 같은 균주들로서는, 그 중에서도 예를 들어 HBV 균주인 rtM204V, rtM204I, rtL180M, rtLM/rtMV(rt180M/rtM204V의 이중 돌연 변이체), rtN236T, L180M+S02I+M202V(엔테카버 돌연 변이체) 등을 포함한다. 본 발명의 화합물은 모든 유형의 약물 내성 HBV 균주, 예를 들어 다중 약물 내성 균주에 유용하다.

“C형 간염 바이러스” 또는 “HCV”라는 용어는, C형 간염 감염증(간의 감염성 질병)을 일으키는 바이러스를 기술하는데 사용된다. 감염은 종종 무증상이지만, 일단 확립되면 만성 감염은 간에 흉터를 형성할 수 있고(섬유증), 일반적으로 여러해 지난 후에 뚜렷이 확인되는 오랜 흉터를 남길 수 있다(간경변). 몇몇 경우에 있어서, 간경변을 수반하는 감염은 계속해서 간부전 또는 기타 다른 간경변 합병증(간암 포함)으로 진행될 것이다.

C형 간염 바이러스(HCV)는 혈액 대 혈액의 접촉에 의해 전염된다. 대부분의 사람들은 상기 바이러스를 가지고 있지 않지만, 만일 초기 감염후 임의의 증상이 나타난다면, 이 바이러스는 감염된 사람들 중 약 85%의 간 내에 남아있게 된다. 상기 감염이 간경변이나 간암으로 진행된 사람들은 간 이식이 필요할 수 있으며, 바이러스는 보편적으로 이식 후 재출현한다.

전세계적으로 약 2억 7천만명 내지 3억명이 C형 간염 바이러스에 감염되어 있다. C형 간염은 엄밀히 말해서 사람의 질병이다. 상기 C형 간염은 임의의 동물로부터 기인할 수 없거나 임의의 동물에 전파될 수 없는 질병이다(그러나, 침팬지를 대상으로 한 실험은 가능함). 급성 C형 간염은 HCV로 감염된 후 바로 6개월 경과하였을 때를 말한다. 감염된 사람들의 60% 내지 70%는 급성기에 어떠한 증상도 보이지 않는다. 급성기 증상들을 겪은 소수의 환자들에 있어서, 이 증상들은 일반적으로 약하고 비특이적이지만, 드물게는 C형 간염이라는 구체적 진단을 받게 되기도 한다. 급성 C형 간염 감염의 증상으로서는 식욕 감퇴, 피로감, 복부 통증, 황달, 소양증 및 감기 유사 증상을 포함한다. C형 간염 바이러스는 일반적으로 감염된 후 1주 내지 3주 이내에 PCR에 의해 혈액중에서 검출될 수 있으며, 이 바이러스에 대한 항체는 일반적으로 3주 내지 15주 이내에 검출된다. 자발적 바이러스 소멸률은 매우 가변적인데, HCV로 감염된 사람들 중 10% 내지 60%에서는 급성기 동안에 자신들의 몸으로부터 바이러스가 소멸된다(간 효소(알라닌 아미노기 전이 효소(ALT) 및 아스파르테이트 아미노기 전이 효소(AST)의 정상화 및 혈장중 HCV-RNA의 소멸(이는 자발적 바이러스 소멸이라 알려짐)에 의해 확인됨). 그러나, 이와 같은 감염은 보통 영구적이고 대부분의 환자들은 만성 C형 간염(즉 6개월 이상 지속되는 감염)으로 진행된다. 종래의 업계에서는 어떠한 개체에서 상기 바이러스가 자발적으로 소멸되는지 여부를 확인하기 위해 급성 감염은 치료하지 않는 것이 관례였지만; 최근의 연구에 따르면, 제I 유전자형 감염의 급성기가 진행되는 중에 치료가 시행되면 만성 감염 치료에 필요한 치료 시간을 반으로 줄이는데 있어서의 성공율은 90% 이상이라고 하였다.

만성 C형 간염은 6개월 이상의 기간 동안 지속되는, C형 간염 바이러스에 의한 감염으로서 정의된다. 임상학적으로 만성 C형 간염은 종종 무증상성(증상을 나타내지 않음)이며, 대부분의 경우에는 우연히 발견된다. 만성 C형 간염의 통상적 진행 경로는 개인별로 상당한 차이를 보인다. HCV로 감염된 사람들은 대부분 염증의 증거(간 생검으로 확인)를 가지지만, 간의 흉터 형성(섬유증)의 진행 속도는 개인간 유의적인 차이를 보인다. 상기 바이러스를 테스트하는 시간은 제한될 수 있기 때문에, 경시적 위험성을 정확하게 예측하는 것은 쉬운 일이 아니다. 최근의 데이터는, 치료받지 않은 환자들 가운데 약 3분의 1정도가 20년 미만 내에 간경변으로 진행됨을 암시하고 있다. 환자들 중 또 다른 3분의 1은 30년 이내에 간경변으로 진행된다. 나머지 환자들은 질병의 진행이 매우 느려서 평생 동안 간경변으로 진행되는 일은 없을 것으로 보인다. NIH의 입장과는 대조적으로, 합의 가이드라인(consensus guideline)에는 20년의 기간에 걸쳐 간경변으로 진행될 위험율이 3% 내지 20%에 해당한다고 기술되어 있다.

HCV 질병의 진행 속도에 영향을 미치는 것으로 보고된 바 있는 요인으로서는 나이(나이가 많을수록 진행은 더욱 급속하게 이루어짐), 성별(남성은 여성보다 질병의 진행이 더욱 급속하게 이루어짐), 알코올 섭취(질병 진행 속도의 증가와 연관됨), HIV 공동 감염 여부(질병 진행 속도의 엄청난 증가와 연관됨), 그리고 지방간(간 세포 내 지방의 존재는 질병 진행 속도의 증가와 연관됨)을 포함한다.

간 질환이 발생하였음을 구체적으로 암시하는 증상들은 통상 간에 실질적으로 흉터가 형성될 때까지는 나타나지 않는다. 그러나, C형 간염은 전신 질환으로서, 환자들은 중증 간 질환으로 진행되기 전에 광범위한 임상학적 징후(증상이 나타나지 않는 경우로부터 증상이 더욱 심한 경우)들을 경험할 수 있다. 만성 C형 간염과 관련된 전신 징후 및 증상으로서는 피로감, 감기 유사 증상, 관절통, 소양증, 수면 장애, 식욕 변화, 오심 및 우울증을 포함한다.

일단 만성 C형 간염이 간경변으로 진행되면, 일반적으로 간 기능 저하 또는 간 순환내 압력 증가(간문맥 항진증으로 알려진 병태)에 의해 유발되는 징후 및 증상이 발생할 수 있다. 간경변에서 볼 수 있는 징후와 증상으로서는 복수(복강 내 체액이 축적되는 현상), 소모성 및 출혈성, 정맥류(특히 위와 식도의 정맥이 확장되는 현상), 황달 및 인지 장애 증상(간성 뇌증이라고 알려짐)을 포함한다. 간성 뇌증은 정상적으로는 건강한 간에 의해 제거되는 암모니아 및 기타 다른 물질이 축적됨으로 인해 발생한다.

C형 간염 감염이 발생한 간은 간 테스트에서 ALT 및 AST가 가변적으로 상승하는 것으로 확인된다. 정기적 간 테스트는 정상적인 결과들을 보일 수 있다. 일반적으로 프로트롬빈과 알부민 수치는 정상이지만, 일단 간경변으로 진행되면 비정상적으로 변할 수 있다. 간 테스트에 있어서 상기 수치가 상승하는 수준은 생검에 있어서 간 손상의 정도와 상관되어 있지는 않다. 바이러스 유전자형과 바이러스 농도 역시 간 손상 정도와 상관되어 있지 않다. 간 생검은 흉터 형성 및 염증의 정도를 확인하는 최선의 테스트 방법이다. 방사선 투과 연구, 예를 들어 초음파 또는 CT 스캔은 간 손상이 상당히 진행될 때까지도 이와 같은 간 손상을 항상 찾아내지는 못한다. 그러나, 비 침습성 테스트(혈액 샘플 채취)는 피브로 테스트(FibroTest) 및 액티 테스트(ActiTest)(각각 간 섬유증 및 괴저성 염증 발생 여부를 평가하는 테스트임)와 함께 행하여진다. 이와 같은 테스트는 유럽에서 입증되고 권장되는 방법이다(FDA 절차는 미국에서 시작됨).

만성 C형 간염(기타 다른 형태의 간염 제외)은 HCV가 존재할 때 보이는 간장 밖(extrahepatic) 징후, 예를 들어 만발성 피부 포르피린증, 한냉 글로불린 혈증(소혈관 혈관염의 한 형태) 및 사구체 신염(신장 염), 특히 막성 증식성 신염(MPGN)과 연관되어 있을 수 있다. C형 간염은 또한 드물게는 건조 증후군(자가 면역성 질환), 혈소판 감소증, 편평태선, 진성 당뇨병과 연관되어 있으며, B 세포 림프 증식성 질환과도 연관되어 있다.

HCV 감염의 치료 및/또는 억제에 유용한 것으로 보이고, HCV 감염을 치료함에 있어서 본 발명에 따른 2’-플루오로뉴클레오시드 화합물과 병용될 수 있는 화합물의 예로서는 NM 283, 리바비린, VX-950(텔라프레버), SCH 50304, TMC435, VX-500, BX-813, SCH503034, R1626, ITMN-191(R7227), R7128, PF-868554, TT033, CGH-759, GI 5005, MK-7009, SIRNA-034, MK-0608, A-837093, GS 9190, ACH-1095, GSK625433, TG4040(MVA-HCV), A-831, F351, NS5A, NS4B, ANA598, A-689, GNI-104, IDX102, ADX184, GL59728, GL60667, PSI-7851, TLR9 작용제, PHX1766, SP-30 및 이것들의 혼합물과, 본원에서 확인된 기타 다른 항 바이러스 화합물을 포함한다.

“단순 포진 바이러스”, “1형 단순 포진 바이러스(HSV-1)” 및 “2형 단순 포진 바이러스(HSV-2)”라는 용어는, 사람에서 감염을 일으키는 단순 포진 바이러스 과(헤르페스바이러스 과)에 속하는 종 2개를 의미한다. 단순 포진 바이러스는 기타 다른 헤르페스바이러스과와 함께 장기 감염을 일으킬 수 있다. 상기 HSV-1 및 HSV-2는 또한 1형 및 2형 사람 헤르페스 바이러스(HHV-1 및 HHV-2)라고도 칭하여지는 것으로서, 항신경성(neurotropic) 및 신경 침습성(neuroinvasive) 바이러스이며; 이 바이러스들은 사람의 신경계에 침투하여 잠복하는 습성을 가진다(이와 같은 습성은 상기 바이러스가 사람의 체내에 지속적으로 잔류하는 습성을 설명해 줌). HSV-1은 일반적으로 얼굴에서 일어나는 헤르페스(구순 포진 또는 단순 포진으로 알려짐)와 연관되어 있는 반면에, HSV-2는 종종 생식기 헤르페스와 연관되어 있지만, 상기 2개의 HSV 균주는 각각 일반적으로 기타 다른 균주와 연관된 부위에서 발견될 수 있다.

단순 포진 바이러스에 의한 감염은 피부 또는 구강 점막, 입술 또는 생식기에 수포가 발생하는 것을 특징으로 한다. 병변들은 헤르페스성 질병의 특징인 딱지(scab)가 생김으로 인해 치유가 된다. 그러나, 감염은 영속적이고 증상들은 원래의 감염 부위 근처에 상처가 생기게 될 때마다 주기적으로 재발될 수 있다. 초기 감염 또는 1차 감염이 일어난 후 HSV는 감염 부위의 신경 세포체에 잠복하게 된다. 일부 감염된 사람들은 이따금 바이러스의 재활성화에 따른 증상들과, 재활성화 이후 바이러스의 신경 액손을 통한 피부로의 전이에 따른 증상들을 겪는다. 만일 보균자가 바이러스를 생산 및 배출(shedding)시키면 헤르페스는 접촉성인 것이다. 이는 특히 바이러스가 돌연 발생할 때 그러할 수 있지만, 그렇지 않을 때에도 있을 수 있는 일이다. 아직 치료 수단은 없지만, 바이러스 배출 가능성을 줄이는 치료 방법은 존재한다.

“거대 세포 바이러스”,“CMV” 사람 거대 세포 바이러스, “HCMV”라는 용어는 헤르페스 바이러스 군의 헤르페스 바이러스 속을 기술할 때 사용되는 것으로서: 사람에서 기생하는 거대 세포 바이러스는 일반적으로 HCMV 또는 사람 헤르페스바이러스 5(HHV-5)라고도 알려져 있다. CMV는 로세올로바이러스(Roseolovirus)를 포함하기도 하는 헤르페스바이러스과의 아과인 베타헤르페스비리내에 속한다. 기타 다른 헤르페스바이러스는 알파헤르페스비리내(HSV 1 및 2와, 바리셀라 포함) 또는 감마헤르페스비리내(엡스타인-바 바이러스 포함)의 아과에 속한다^[1]. 모든 헤르페스 바이러스들은 오랜 기간에 걸쳐 체내에 잠복하여 남아있을 수 있는 특유의 능력을 공유한다.

HCMV 감염은 몸 전체에서 발견될 수 있지만 이 감염은 종종 침샘과 연관되어 있다. HCMV 감염은 또한 면역력이 약화된 환자(예를 들어 HIV 환자, 장기 이식 수용자 또는 신생아)의 생명을 위협할 수도 있다^[1]. 기타 다른 CMV 바이러스는 몇몇 포유동물 종에서도 발견되지만, 동물로부터 분리된 종은 게놈 구조의 측면에서 HCMV와는 상이하며, 사람에서 질병을 일으키는 것으로 보고된 바는 없다.

HCMV는 모든 지리학적 지역들과 사회 경제적 군 전반에 걸쳐 발견되며, 미국 성인의 50% 내지 80%(전세계적으로는 성인의 40%)를 감염시킨다(전체 인구 중 다수에 항체가 존재하는지 여부에 따라서 확인됨). 혈청학적 유병율은 나이에 의존적이다: 6세 이상의 개체들 중 58.9%는 CMV에 감염되고, 80세 이상의 개체들 중 90.8%는 HCMV에 대해 양성이다. HCMV는 또한 발생중인 태아에 종종 감염되는 바이러스이다. HCMV 감염은 사회 경제적 지위가 낮은 지역 사회와 개발 도상국에서 더 널리 전파되며, 선진국에서는 선천성 결함을 일으키는 바이러스성 원인들 중 가장 유의적인 것이다.

출생후 HCMV에 의해 감염된, 건강한 사람들은 대부분 증상이 없다. 이들 중 일부에서 상기 감염은 전염성 단핵구증/선열 유사 증후군(장기간의 발열 및 약한 간염)으로 진행된다. 인후염이 일반적 증상이다. 감염후, 바이러스는 감염된 사람의 남은 생애 동안 그 사람의 체내에 잠복한 상태로 남아있게 된다. 면역성이 약물, 감염 또는 고령에 의해 억제되지 않는 한 눈으로 확인할 수 있는 질병은 드물게 발생한다. 초기 HCMV 감염(종종 무증상성이기도 함)이 일어난 후에는, 확인 가능한 손상이나 임상학적 병증을 일으키지 않고 바이러스가 세포 내에 서식하고 있는 동안 눈으로 확인되지 않는 장기 감염 상태가 지속된다.

감염성 CMV는 임의의 감염된 사람의 체액 중에서 배출될 수 있으며, 또한 소변, 타액, 혈액, 눈물, 정액 및 모유 중에서 발견될 수 있다. 바이러스 배출은 확인 가능한 징후나 증상들을 전혀 나타내지 않는 채 간헐적으로 진행될 수 있다.

“수두 대상 포진 바이러스” 또는 “VZV”라는 용어는 사람(및 기타 다른 척추 동물)을 감염시키는 것으로 알려진 헤르페스 바이러스들 8개 중 하나를 기술하는데 사용된다. VZV는 일반적으로 어린이에서 수두를 일으키고, 성인에 있어서는 대상 포진과 대상 포진 후 신경통 둘다를 일으킨다. 수두 대상 포진 바이러스는 다수의 명칭(예를 들어 수두 바이러스, 대상 포진 바이러스(varicella virus), 대상 포진 바이러스(zoster virus) 및 3형 사람 헤르페스 바이러스(HHV-3))으로서 알려져 있다. 1차 VZV 감염은 수두(대상 포진)를 일으키는데, 이는 드물게 합병증, 예를 들어 뇌염이나 폐렴을 일으킬 수도 있다. 심지어 수두의 임상학적 증상들이 치유되었을 때조차도, VZV는 감염된 사람의 신경계, 3차 신경 및 배근 신경절에 잠복하게 된다(바이러스 잠재(viral latency)). 전체 경우의 약 10% 내지 20% 중 VZV는 추후 대상 포진(herpes zoster) 또는 대상 포진(shingles)이라고 알려진 질병이 발생된 개체 내에서 재활성화된다. 대상 포진의 심각한 합병증으로서는 대상 포진후 신경통, 다발성 대상 포진, 척수염, 안성 헤르페스 또는 무발진 대상 포진을 포함한다.

VZV는 게놈 상동성을 많이 공유하는 단순 대상 포진 바이러스(HSV)와 밀접하게 관련되어 있다. 알려진 VZV의 외피 당 단백질 다수는 HSV의 당 단백질과 일치한다. HSV와는 달리 VZV는 HSV(단순 대상 포진 바이러스) 잠재를 확립함에 있어서 중요한 역할을 하는 LAT(잠재 연관 전사체)를 생성하지 못한다. 상기 바이러스는 살균제, 특히 하이포아염소산 나트륨에 매우 취약하다. 사람의 체내에서 상기 바이러스 감염은 본 발명의 화합물과 함께 다수의 약물 및 치료제, 예를 들어 아시클로버, 조스터-면역 글로불린(ZIG) 및 비다라빈에 의해 치료될 수 있다.

“엡스타인-바 바이러스” 또는“EBV”(4형 사람 헤르페스 바이러스(HHV-4)라고도 칭하여짐)는 헤르페스과에 속하는 바이러스이며, 가장 흔히 사람을 감염시키는 바이러스들 중 하나이다. 대부분의 사람들은 EBV에 감염되는데, 이 바이러스의 감염은 종종 무증상성이지만 일반적으로는 전염성 단핵구증(선열이라고도 알려짐)을 일으킨다. 엡스타인-바 바이러스는 전세계에서 출현한다. 대부분의 사람들은 생애동안 종종 EBV에 감염됨으로 인해 적응 면역성을 얻게 되고, 이로부터 생성된 EBV 항체를 통해 EBV 재감염으로 인해 질병이 반복적으로 발생하는 것이 방지된다. 미국의 경우 성인(35세 내지 40세)의 95%가 감염된 바 있다. 유아는, 모체의 항체로 인한 보호 작용(출생시부터 작동)이 사라지게 되면, EBV에 취약하게 된다. 청소년기나 어린이기에 EBV에 의한 감염이 발생하면, 이 EBV는 상기 시기의 개체들 중 35% 내지 69%에서 전염성 단핵구증을 발병시킨다.

본원의 명세서 전반에 걸쳐 사용된“신생 세포” 또는 “암”이란 용어는, 암성 또는 악성 신생 세포(즉 세포 증식에 의해 생장하는 비정상적인 조직으로서, 종종 정상 조직보다 더 빨리 생장하고 신 생장을 유발하는 자극이 더 이상 존재하지 않게 된 이후라도 계속해서 생장하는 조직)를 생성 및 생장시키는 병리학적 과정의 한 형태를 말한다. 악성 신생 세포는 정상 조직과의 기능상 연합 관계 및 구조적 조직화를 일부 또는 전체적으로 무너뜨리고, 대부분 주변 조직으로 침투하여 몇몇 부위로 전이되며, 자기 자신이 제거될 상황에 처하여질 경우에는 재발되고, 적절히 치료되지 않으면 환자를 사망에 이르게 하는 것으로 생각된다. 본원에 사용된 신생 세포란 용어는 모든 암성 병상을 기술하는데 사용되고, 악성 혈행 종양, 복수 종양 및 고형 종양과 연관된 병리학적 과정을 내포하거나 포함한다. 본 발명에 따른 화합물들 1개 이상으로 치료될 수 있는 대표적 암으로서는, 그 중에서도 예를 들어 위암, 결장암, 직장암, 간암, 췌장암, 폐암, 유방암, 자궁 경부암, 자궁 체부암, 난소암, 전립선암, 고환암, 방광암, 신장암, 뇌/CNS암, 두경부암, 인후암, 호지킨병, 비호지킨 림프종, 다발성 골수종, 백혈병, 흑색종, 급성 림프구성 백혈병, 급성 골수성 백혈병, 유잉 육종, 소세포 폐암, 융모암, 횡문 근육종, 빌름스 종양, 신경 모세포종, 모양 세포성 백혈병, 구강/인두 암, 비인두암, 식도암, 후두암, 신장암 및 림프종 등을 포함한다. 본 발명의 임의의 양태에서, 종양 또는 암이란 용어는, 종종 B형 간염 바이러스(HBV), C형 간염 바이러스(HCV) 및/또는 엡스타인-바 바이러스(EBV) 감염에 2차적으로 발생하는 암인 간세포 암, 림프종, 버킷 림프종, 호지킨 림프종 및 비인두암을 말한다.

“종양”이란 용어는, 악성 또는 양성 생장 또는 종창을 기술하는데 사용된다.

“항암 화합물” 또는 “항암 제제”라는 용어는, 암을 치료하는데 사용될 수 있는 임의의 화합물을 기술하는데 사용된다. 본 발명에 사용될 항암 화합물은 바이러스 감염이 일어났을 때 발생하거나 바이러스 감염에 2차적으로 발생하는 암을 치료하기 위한 본 발명에 따른 화합물들 중 1개 이상과 함께 동시 투여될 수 있다. 예시적인 항암 화합물로서 본 발명에 사용될 화합물(본 발명에 따른 화합물들과 동시 투여될 화합물)로서는 넓게는 항 대사 물질, 토포이소머라제 I 및 II의 억제제, 알킬화제 및 미세소관 억제제(예를 들어 탁솔)인 것으로 규명된 화합물 다수개를 포함한다. 본 발명에 사용될 항암 화합물로서는, 그 중에서도 예를 들어 알데스루킨; 알렘투즈맵; 알리트레티노인; 알로푸리놀; 알트레타민; 아미포스틴; 아나스트로졸; 삼산화비소; 아스파라기나제; BCG 라이브; 벡사로텐 캡슐; 벡사로텐 겔; 블레오마이신; 정맥 투여용 부설판; 경구 투여용 부설판; 칼루스테론; 카페시타빈; 카보플라틴; 카머스틴; 폴리페프로산 20 이식이 있는 카머스틴; 셀레콕시브; 클로람부실; 시스플라틴; 클라드리빈; 사이클로포스파미드; 시타라빈; 리포좀 시타라빈; 다카바진; 닥티노마이신; 악티노마이신 D; 다베포에틴 알파; 리포좀 다우노루비신; 다우노루비신, 다우노마이신; 데니루킨 디프티톡스, 덱스라족산; 도세탁셀; 독소루비신; 리포좀 독소루비신; 프로피온산 드로모스타놀론; 엘리엇 B 용액; 에피루비신; 에포에틴 알파 에스트라머스틴; 인산 에토포시드; 에토포시드(VP-16); 엑세메스탄; 필그라스팀; 플록수리딘(동맥내 투여); 플루다라빈; 플루오로우라실(5-FU); 풀베스트란트; 글리벡, 겜투즈맵 오조가미신; 아세트산 고세렐린; 하이드록시우레아; 이브리투모맵 티욱세탄; 이다루비신; 이포스파미드; 이마티닙 메실레이트; 인터페론 알파-2a; 인터페론 알파-2b; 이리노테칸; 레트로졸; 루코보린; 레바미졸; 로머스틴(CCNU); 메클로레타민(질소 머스타드); 아세트산 메게스트롤; 멜파란(L-PAM); 머캡토퓨린(6-MP); 메스나; 메토트렉세이트; 메톡살렌; 미토마이신 C; 미토탄; 미토잔트론; 펜프로피온산 난드롤론; 노페투모맵; LOddC; 오프렐베킨; 옥살리플라틴; 파클리탁셀; 파미드로네이트; 페가데마제; 페가스파가제; 페그필그라스팀; 펜토스타틴; 피포브로만; 플리카마이신; 미트라마이신; 포르피머 소듐; 프로카바진; 퀴나크린; 라스버리카제; 리툭시맵; 사그라모스팀; 스트렙토조신; 탈부비딘(LDT); 활석; 타목시펜; 테모졸로미드; 테니포시드(VM-26); 테스토락톤; 티오구아닌(6-TG); 티오테파; 토포테칸; 토레미펜; 토시투모맵; 트라스투즈맵; 트레티노인(ATRA); 우라실 머스타드; 발루비신; 발토르시타빈(모노발 LDC); 빈블라스틴; 비노렐빈; 졸레드로네이트; 및 이것들의 혼합물 등을 포함한다.

“약학적으로 허용 가능한 염”이란 용어는, 화합물의 붕해 및 생체내 이용 가능성을 높이기 위하여 환자의 위장관 소화액 중 화합물의 용해도를 증가시키도록 제공되는, 본원에 개시된 화합물들 중 1개 이상의 염 형태(사용 가능한 것)를 기술하기 위해 본원의 명세서 전반에 걸쳐 사용된다. 약학적으로 허용 가능한 염으로서는 약학적으로 허용 가능한 무기 또는 유기 염기 및 산으로부터 유래되는 것들(사용 가능한 것)을 포함한다. 적당한 염으로서는 알칼리 금속, 예를 들어 칼륨 및 나트륨, 알칼리토 금속, 예를 들어 칼슘, 마그네슘 및 암모늄 염, 그리고 제약업계에 널리 알려진 기타 다른 산 다수 개로부터 유래되는 것들을 포함한다. 나트륨 및 칼륨 염은 본 발명에 따른 인산염의 중화염으로서 특히 바람직하다.

“약학적으로 허용 가능한 유도체”라는 용어는 본원의 명세서 전반에 걸쳐서, 임의의 약학적으로 허용 가능한 전구 약물 형태(예를 들어 에스테르, 에테르 또는 아미드 또는 기타 다른 전구 약물군)(환자에게 투여되었을 때 본 발명의 화합물 또는 본 발명의 화합물의 활성 대사 물질을 직접적으로나 간접적으로 제공)를 기술하는데 사용된다.

“알킬”이란 용어는 본원 명세서의 내용 중 C₁-C₂₀, 바람직하게는 C₁-C₁₀ 선형, 분지 사슬형 또는 환형으로서 전체적으로 포화된 탄화수소 라디칼(선택적으로 치환될 수 있음)을 의미한 것이다. 탄소 수의 범위가 주어지는 경우, 그 범위는, 각각의 탄소와 모든 탄소가 상기 범위에 속하는 것으로 간주됨을 상징한다는 것이 주목되어야 할 것이다. 예를 들어 C₁-C₂₀기는, 1개의 탄소 원자, 2개의 탄소 원자, 3개의 탄소 원자, 4개의 탄소 원자 등을 가지는 기를 말한다. “에테르”란 용어는, 선택적으로 치환된 C₁-C₂₀ 에테르기로서 산소와 알킬기로 형성되었거나, 아니면 대안적으로 알킬 또는 알킬렌 사슬 내 산소 1개 이상을 포함할 수도 있는 기를 의미할 것이다.

“방향족” 또는 “아릴”이라는 용어는 본원 명세서의 내용 중 치환되었거나 치환되지 않은 1가 탄소환 방향족 라디칼로서 1개의 고리를 가지거나(예를 들어 페닐) 다수 개의 축합 고리들을 가지는(예를 들어 나프틸, 안트라센, 페난트렌) 라디칼을 의미할 것이다. 기타 다른 예로서는, 선택적으로 치환된 복소환 방향족 고리기(“이종 방향족” 또는 “헤테로아릴”)로서, 고리 내에 1개 이상의 질소, 산소 또는 황 원자를 가지는 기를 포함하고, 바람직하게는 5원 내지 6원 헤테로아릴기, 그 중에서도 예를 들어 이미다졸, 푸릴, 피롤, 푸라닐, 티엔, 티아졸, 피리딘, 피라진, 트리아졸, 옥사졸 등을 포함하며, 융합된 고리형 헤테로아릴기, 그 중에서도 예를 들어 인돌기 등도 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 화합물 중 바람직한 아릴기로서는 페닐기 또는 치환된 페닐기가 있다.

“복소환”이란 용어는, 환형으로서 탄소 원자 이외의 원자, 예를 들어 질소, 황, 산소 또는 기타 다른 원자 1개 이상을 포함하며, 포화될 수 있으며/있거나 포화되지 않을 수 있는 고리를 포함하는 선택적으로 치환된 부를 의미할 것이다.

“치환되지 않은”이란 용어는, 오로지 수소 원자들로만 치환되는 경우를 의미할 것이다. 본원에 정의된 화합물에 관한 화학적 설명 중“치환된”이란 용어는, 치환기(각각의 치환기 자체는 치환될 수 있음)가, 하이드로카빌(이 자체는 바람직하게 그 중에서도 선택적으로 치환된 알킬 또는 플루오로 기 등으로 치환될 수 있음), 바람직하게는 알킬(일반적으로 길이가 탄소 단위 약 3개 이하인 기), 예를 들어 CF₃, 선택적으로 치환된 아릴, 할로겐(F, Cl, Br, I), 티올, 하이드록실, 카복실, C₁-C₃알콕시, 알콕시카보닐, CN, 니트로 또는 선택적으로 치환된 아민(예를 들어 알킬렌아민 또는 C₁-C₃모노알킬 또는 디알킬 아민)으로부터 선택되는 경우를 의미할 것이다. 선택적으로 치환된 다양한 부들은 3개 이상의 치환기, 바람직하게는 3개 이하의 치환기, 바람직하게는 1개 또는 2개의 치환기로 치환될 수 있다.

“아실”이란 용어는, 본원의 명세서 전반에 걸쳐 뉴클레오시드 유사체의 5’ 또는 3’위치(즉 탄소환 부 내 유리 하이드록실 위치)에 존재하는 기 또는 C₁-C₂₀ 선형, 분지형 또는 환형 알킬 사슬을 포함하는 뉴클레오시드 염기의 환외 아민상의 기를 기술하는데 사용된다. 아실기가 하이드록실기와 함께 존재하면 에스테르가 형성되고, 아실기가 환외 아민기와 함께 존재하면 아미드가 형성되는데, 이것들이 피험체에 투여되면 절단되어 본 발명의 유리 뉴클레오시드 형태로 생성된다. 본 발명에 따른 아실기는 다음과 같은 구조식으로 표시되며,

상기 식 중,

R⁴는 C₁-C₂₀ 선형, 분지형 또는 환형 알킬기로서, 바람직하게는, 예를 들어 1개 내지 3개의 하이드록실기, 1개 내지 3개의 할로기(F, Cl, Br, I) 또는 아민기(이 자체는 1개 내지 3개의 하이드록실기를 선택적으로 보유하는 C₁-C₆알킬기 1개 또는 2개로 선택적으로 치환될 수 있음), 알콕시알킬(말단이 유리 하이드록실기 또는 C₁-C₁₀알킬기일 수 있으며, 분자량 범위는 약 50 내지 약 40,000이거나, 약 200 내지 약 5,000인 산화에틸렌 사슬 포함), 그 중에서도 예를 들어 페녹시메틸, 아릴, 알콕시, 알콕시카보닐옥시 기(예를 들어 [(이소프로폭시카보닐)옥시]-메톡시), 아릴옥시알킬 등(상기 기들은 모두 전술된 바와 같이 선택적으로 치환될 수 있음)으로 선택적으로 치환되는 기이다. 바람직한 아실기로서는 R⁴가 C₁-C₁₂알킬기인 것들이 있다. 본 발명에 따른 아실기는 또한, 예를 들어 벤조산 및 관련 산, 3-클로로벤조산, 숙신산, 카프르산 및 카프로산, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산 및 올레산 기 등으로부터 유래되는 아실기를 포함하며, 관련기, 예를 들어 설폰기, 예를 들어 메실레이트기를 포함할 수 있다. 모든 기는 본원에 달리 기술된 한도 내에서 적당히 치환될 수 있다. 당업자는 본 발명에서 표적 약학 화합물 또는 본 발명에 따른 뉴클레오시드의 전구 약물을 합성하는데 사용될 아실기를 알고 있을 것이다.

본원의 내용에 있어서“아미노산” 또는 “아미노산 잔기”란 용어는, 아미노산의 카복실산 부를 통해 당 신톤의 5’- 또는 3’-OH 위치(R², R¹ 또는 R^1a) 또는 시토신 염기의 4’환외 아민 위치에서 뉴클레오시드 유사체에 공유 결합되어, 각각 아미드 또는 에스테르 기(뉴클레오시드를 아미노산에 결합시킴)를 형성하는, D- 또는 L-아미노산의 라디칼을 의미할 것이다. 아미노산은 또한 본원에 달리 기술된 본 발명에 따른 뉴클레오시드 화합물 내에 포스포라미데이트기를 제공하는데 사용될 수도 있다. 대표적인 아미노산으로서는 천연 및 비천연 아미노산, 바람직하게는 그 중에서도 예를 들어 알라닌, β-알라닌, 아르기닌, 아스파라긴, 아스파르트산, 시스테인, 시스틴, 글루탐산, 글루타민, 글리신, 페닐알라닌, 히스티딘, 이소루신, 리신, 루신, 메티오닌, 프롤린, 세린, 트레오닌, 발린, 트립토판 또는 티로신 등을 포함한다.

“인산염 에스테르” 또는 “포스포디에스테르”란 용어(본원의 내용중 이 용어들은 포스포트리에스테르기 및 포스포라미데이트기를 포함함)는, 탄소환 당 신톤의 5’위치에 형성된 일인산염 기로서, 1 에스테르화 또는 2 에스테르화되어(또는 포스포라미데이트의 경우 아미드화, 선택적으로 에스테르화되어), 상기 인산염기가 음으로 하전되었거나 중성으로 된(즉 중성 하전을 가지게 된) 기를 기술하는데 사용된다. 본 발명에 사용될 인산염 에스테르, 포스포디에스테르 및/또는 포스포라미데이트 기로서는 다음과 같은 구조식들로 표시되는 것들을 포함하며,

상기 식 중, R⁵ 및 R⁶은 각각 독립적으로 H, C₁-C₂₀ 선형, 분지형 또는 환형 알킬기, 알콕시알킬, 아릴옥시알킬, 그 중에서도 예를 들어 페녹시메틸, 선택적으로 치환된 아릴(특히 선택적으로 치환된 페닐기) 및 알콕시 등, 예를 들어 알콕시카보닐옥시기(예를 들어 [(이소프로폭시카보닐)옥시]-메톡시)(이 기들은 각각 선택적으로 치환될 수 있음(예를 들어 페닐 또는 기타 다른 기는 본원에 달리 기술된 바와 같이 선택적으로 치환될 수 있거나, 또는 바람직하게 1개 내지 3개의 C₁-C₆알칼기, 할로겐, 바람직하게 F, Cl 또는 Br, 니트로, 시아노 또는 C₂-C₆카복시에스테르기로 선택적으로 치환될 수 있음))로부터 선택되되, 다만 R⁵기 1개 이상은 H 이외의 것이고, 2개의 R⁵기들은 함께 5원 또는 6원 복소환 기를 형성하며;

B’는

기 또는 아미노산(천연 또는 비천연 아미노산, 그 중에서도 예를 들어 알라닌, β-알라닌, 아르기닌, 아스파라긴, 아스파르트산, 시스테인, 시스틴, 글루탐산, 글루타민, 글리신, 페닐알라닌, 히스티딘, 이소루신, 리신, 루신, 메티오닌, 프롤린, 세린, 트레오닌, 발린, 트립토판 또는 티로신 등)으로부터 얻어진 기로서, 바람직하게는 구조식

에 따른 기를 제공하며,

(상기 식 중,

i는 0, 1, 2 또는 3(바람직하게는 0)이고;

R⁷은 C₁-C₂₀ 선형, 분지형 또는 환형 알킬 또는 아실 기, 알콕시알킬, 아릴옥시알킬, 그 중에서도 예를 들어 페녹시메틸, 선택적으로 치환된 아릴 기(전술된 바와 같음) 및 알콕시 등이고, 상기 기들은 각각 선택적으로 치환될 수 있으며;

R⁸은 아미노산의 측쇄, 바람직하게는 알라닌, β-알라닌, 아르기닌, 아스파라긴, 아스파르트산, 시스테인, 시스틴, 글루탐산, 글루타민, 글리신, 페닐알라닌, 히스티딘, 이소루신, 리신, 루신, 메티오닌, 프롤린, 세린, 트레오닌, 발린, 트립토판 또는 티로신으로 이루어진 군으로부터 선택되는 아미노산의 측쇄이고(바람직하게, R⁸은 알라닌, 루신, 이소루신 또는 트레오닌으로부터 유래되고, 더욱 바람직하게 알라닌-R⁸은 메틸임);

R”는 C₁-C₂₀ 선형, 분지형 또는 환형 알킬 또는 페닐 또는 헤테로아릴 기로서, 이 기들은 각각 선택적으로 치환됨).

본 발명에 다른 전구 약물 형태에 사용될 일인산염 에스테르로서 바람직한 것으로서는, R⁵가 C₁-C₂₀ 선형 또는 분지형 사슬 알킬기, 더욱 바람직하게는 C₁-C₃알킬기(이 기들은 모두 선택적으로 치환될 수 있음)인 것들이 있다. 본원에 달리 제시된 바와 같이 바람직한 기타 다른 화합물로서는, 특히 R¹이 본원에 달리 기술된 바와 같은 포스포라미데이트기인 것이 있다. 바람직한 포스포라미데이트는

이다.

상기 식 중,

R_p1은 선택적으로 치환된 (OH, 할로) C₁-C₂₀알킬기, 바람직하게는 C₁-C₄알킬기, 더욱 바람직하게는 메틸, 에틸, 이소프로필 기 또는 이소부틸 기이고;

R^P는 H, 니트로, 시아노, 메톡시이거나, 1개 내지 3개의 할로겐 치환기(바람직하게는 F)로 선택적으로 치환되는 C₁-C₃알킬기이다.

R¹로서 바람직한 포스포라미데이트기로서는 다음과 같은 화학 구조식에 따른 것들을 포함한다.

상기 식 중,

R^P는 H 또는 C₁-C₃알킬기(바람직하게는 H)이고, R_p1은 메틸, 에틸, 이소프로필 또는 이소부틸 기, 더욱 바람직하게는 메틸 또는 이소프로필 기이다.

다른 구체예에서, R¹은

기이다.

“유효량”이란 용어는, 억제, 예방 및/또는 치료를 위한 투여 및 사용시 유효할 수 있는 본 발명에 따른 화합물의 양 또는 농도를 의미할 것이다. 본원의 내용중 본 발명에 사용되는 모든 활성 화합물들은 유효량으로 사용된다. 본 발명의 화합물은 또한 본 발명에서 사용된 화합물들 각각의 유효량을 함유하는, 화합물들의 혼합물(이 혼합물이 효과면에서 추가적이건 아니면 상승적이건 간에)과 관련되어 있기도 한데, 다만, 상기 화합물들의 혼합물의 전체 효능은, 본원에 달리 기술된 바와 같이, 신생 세포의 생장을 억제하거나, 환자가 바이러스에 감염될 가능성을 줄이거나 또는 환자에 있어서 바이러스 감염을 치료하는 것이다.

본 발명의 내용중에 사용된 “D-배열”이라는 용어는, 본 발명에 따른 뉴클레오시드 화합물의 배열(비천연 생성 뉴클레오시드(즉 “L 배열”)와 대조적으로 당 부의 천연 배열을 모의하는 배열)을 말한다. “β” 또는 “β 어노머”라는 용어는, 본 발명에 따른 뉴클레오시드 유사체를 기술하는데 사용되며, 여기서, 상기 뉴클레오시드의 염기는 화합물의 탄소환 부가 존재하는 평면의 위에 배열(배치)된다.

본원의 명세서 전반에 걸쳐서“거울상 이성질적으로 증량된”이란 용어는, 뉴클레오시드가, 이 뉴클레오시드의 단일 거울상 이성체를 약 95% 이상, 바람직하게는 약 96% 이상, 더욱 바람직하게는 약 97% 이상, 더더욱 바람직하게는 약 98% 이상, 그리고 가장 바람직하게는 약 100% 포함하는 경우를 기술하는데 사용된다. 본 발명에 따른 탄소환 뉴클레오시드 화합물은 일반적으로 β-D-뉴클레오시드 화합물이다. 본원의 명세서에서 본 발명에 따른 화합물에 대해 말할 때, 달리 언급되지 않는 한, 뉴클레오시드는 D-뉴클레오시드 배열을 가지고, 거울상 이성질적으로 (바람직하게는 D-뉴클레오시드의 약 100%로) 증량된 것이라고 가정된다. “부분 입체 이성질적으로 순수한”이란 용어는, 본 발명에 따른 화합물의 부분 입체 이성체가 한가지임(형성 가능한 기타 다른 부분 입체 이성체들을 포함하는 부분 입체 이성체들의 중량을 기준으로 어떠한 부분 입체 이성체 한가지는 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, 99.5% 이상 또는 100% 함유)을 기술하는데 사용된다.

“동시 투여하다” 및 “동시 투여”란 용어는, 기타 다른 제제 1개 이상, 바람직하게는 추가적인 항 바이러스 제제 1개 이상, 예를 들어 기타 다른 뉴클레오시드 항 바이러스 제제(본원에 구체적으로 개시됨) 1개 이상과 조합하여, 본 발명에 따른 뉴클레오시드 화합물들 중 1개 이상이, 유효량이라고 간주될 양이나 농도로 동시에 또는 거의 동시에 투여되는 것을 기술함에 있어서 같은 뜻으로 사용된다. 동시 투여되는 제제들은 동시에 투여되는 것이 바람직하지만, 이와 같은 제제들은 유효 농도만큼의 제제들 2개(또는 그 이상)가 단기간 동안일지라도 환자의 체내에 동시에 잔류하는 시간에 투여될 수도 있다. 대안적으로, 본 발명의 임의의 양태에서, 동시 투여된 제제들은 각각 환자의 체내에서 상이한 시간에 자체의 억제 효능을 나타내어, 궁극적으로는 상기 바이러스를 억제하고 전술된 감염들을 치료할 수 있을 것이다. 물론 1개 이상의 바이러스 감염 또는 기타 다른 감염 또는 기타 다른 병태가 발생할 때, 본 발명의 화합물은 필요에 따라서 상기 기타 다른 감염 또는 병태를 치료하는 제제와 혼합될 수 있다. 임의의 바람직한 조성물 및 방법에 있어서, 본 발명의 탄소환 뉴클레오시드 화합물은 1개 이상의 추가적인 항 바이러스 제제(이와 같은 바이러스 제제는 아시클로버, 팜시클로버, 간시클로버, 발라시클로버, 비다리빈, 리바비린, 조스터-면역 글로불린(ZIG), 라미부딘, 아데포버 디피복실, 엔테카버, 텔비부딘, 클레부딘, 테노포버 또는 이것들의 혼합물인 것이 바람직함)와 동시 제형 및/또는 동시 투여된다. HBV 감염의 경우, 본 발명의 2’-플루오로 탄소환 뉴클레오시드 화합물은 바람직하게 기타 항 HBV 제제, 예를 들어 헵세라(아데포버 디피복실), 라미부딘, 엔테카버, 텔비부딘, 테노포버, 엠트리시타빈, 클레부딘, 발토리시타빈, 암독소버, 프라데포버, 라시버, BAM 205, 니타족사니드, UT 231-B, 베이 41-4109, EHT899, 자닥신(티모신 알파-1) 및 이것들의 혼합물과 동시에 투여될 수 있다. HCV 감염의 경우, 본 발명의 2’-플루오로 탄소환 뉴클레오시드 화합물은 바람직하게 기타 항 HBV 제제, 예를 들어 NM 283, 리바비린, VX-950(텔라프레버), SCH 50304, TMC435, VX-500, BX-813, SCH503034, R1626, ITMN-191(R7227), R7128, PF-868554, TT033, CGH-759, GI 5005, MK-7009, SIRNA-034, MK-0608, A-837093, GS 9190, ACH-1095, GSK625433, TG4040(MVA-HCV), A-831, F351, NS5A, NS4B, ANA598, A-689, GNI-104, IDX102, ADX184, GL59728, GL60667, PSI-7851, TLR9 작용제, PHX1766, SP-30 및 이것들의 혼합물과 동시에 투여될 수 있다.

대안적 구체예에서, 특히 HBV, HCV 또는 엡스타인-바 치료의 경우, 본 발명에 따른 화합물은 또한 항암 제제와 동시에 투여될 수도 있다.

본원에 있어서 “독립적으로”란 용어는, 독립적으로 사용되는 변인들이 경우에 따라서 독립적으로 변한다는 것을 설명해주는데 사용된다.

본 발명은 또한 다음과 같은 구조식에 따른 탄소환 뉴클레오시드 화합물, 이것들의 약학적으로 허용 가능한 염, 거울상 이성체, 수화물 또는 용매화물에 관한 것이다.

상기 식 중,

B는

이고;

X는 H, C₁-C₄알킬(바람직하게는, CH₃), F, Cl, Br 또는 I이며;

R_a는 H 또는 -C₁-C₄알킬기이고;

R¹ 및 R^1a는 각각 독립적으로 H, 아실기, C₁-C₂₀ 알킬 또는 에테르 기, 아미노산 잔기(D 또는 L), 인산염, 이인산염, 삼인산염, 포스포디에스테르 또는 포스포라미데이트 기이거나, R¹ 및 R^1a는 이것들과 결합된 산소 원자들과 함께 카보디에스테르, 포스포디에스테르 또는 포스포라미데이트 기를 형성하며;

R²는 H, 아실기, C₁-C₂₀ 알킬 또는 에테르 기 또는 아미노산 잔기(D 또는 L)이다.

바람직하게 R^1a는 H이다. 또한 바람직하게, R¹ 및 R²는 각각 독립적으로 H 또는 C₂-C₂₀아실기, 더욱 바람직하게는 H이다. 다른 구체예에서, R¹은 본원에 달리 기술된 바와 같은 포스포라미데이트기이거나 다음과 같은 구조식에 따른 포스포라미데이트기이다.

상기 식 중,

R_p1은 선택적으로 치환된 (OH, 할로) C₁-C₂₀알킬기, 바람직하게 C₁-C₄알킬기, 더욱 바람직하게 메틸, 에틸, 이소프로필 기 또는 이소부틸 기이고;

R^P는 H, 니트로, 시아노, 메톡시이거나, 1개 내지 3개의 할로겐 치환기(바람직하게는 F)로 선택적으로 치환된 C₁-C₃알킬기이다.

R¹으로서 바람직한 포스포라미데이트기로서는 다음과 같은 화학 구조식에 따른 것들을 포함한다.

상기 식 중,

R_p1은 메틸, 에틸, 이소프로필 또는 이소부틸이고;

R^P는 H, 니트로, 시아노, 메톡시 또는 C₁-C₃알킬, 바람직하게는 H이다.

본 발명의 임의의 양태에서, R¹, 즉 포스포라미데이트기는 바람직하게

이다.

R¹이 전술된 바와 같은 포스포라미데이트기일 때, R^1a는 바람직하게 H이고, R²는 바람직하게 H 또는 C₂-C₂₀아실기이다.

B는 바람직하게

이다.

바람직한 대안적 양태에서, 본 발명의 화합물은 다음과 같은 화학 구조식으로 표시된다.

상기 식 중,

B는 전술된 바와 같으며, 바람직하게는

이고, R¹, R^1a 및 R²는 상기 달리 기술된 바와 같으며, 가장 바람직하게 R^1a 및 R²는 H이고, R¹은 바람직하게 포스포라미데이트기, 특히 다음과 같은 구조식에 따른 포스포라미데이트기를 포함한다.

상기 식 중,

R_p1은 메틸, 에틸, 이소프로필 또는 이소부틸이고,

R^p는 H이다

본 발명은 또한 선택적으로 약학적으로 허용 가능한 담체, 첨가제 또는 부형제와 조합하여, 전술된 화합물의 유효량을 포함하는 약학 조성물에 관한 것이기도 하다. 대안적 구체예에서, 약학 조성물은 또한 첨가제, 담체 또는 부형제와 조합하여, 본원에 달리 기술된 바와 같은 추가적인 항 바이러스 제제 1개 이상을 함유할 수도 있다.

치료 방법은 본 발명에 따른 추가의 구체예를 대표한다. 이와 같은 양태에서, 바이러스 감염 또는 이로 인한 2차적 병상 또는 병태를 치료할 필요가 있거나 발생할 위험이 있는 피험체에서 상기 바이러스 감염 또는 이로 인한 2차적 병상 또는 병태, 구체적으로 HBV, HCV, HSV-1, HSV-2, CMV(HCMV 포함), VZV 또는 EBV 감염 또는 이로 인한 2차적 병상 또는 병태를 치료하거나 이의 발생 가능성을 줄이는 방법은, 상기 달리 기술된 바와 같은 화합물의 전술된 바와 같은 유효량을 투여하는 단계를 포함한다. 대안적 구체예는, 상기 피험체에 본 발명에 따른 화합물을 추가적인 항 바이러스 제제와 조합하여 동시 투여하는 것에 달려있다. 바람직한 양태에서, HBV, 예를 들어 이 HBV의 약물 내성 균주의 감염 가능성 또는 이로 인한 2차적 질병 또는 병태[HBV로 인하여 발생하는 질병 또는 병태]를 치료하거나 이의 발생 가능성을 감소시키는 방법은, 본원에 기술된 바와 같은 본 발명의 화합물, 바람직하게는 다음과 같은 화학 구조식을 가지는 화합물, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 용매화물 또는 다형체를, 이의 투여를 필요로 하는 환자에게 유효량으로 투여하는 단계를 포함한다.

또는

.

본 발명에 따른 뉴클레오시드 화합물을 기반으로 하는 약학 조성물은, 선택적으로 약학적으로 허용 가능한 첨가제, 담체 또는 부형제와 조합하여, 전술된 화합물 1개 이상을, 바이러스 감염, 특히, HBV, HCV, HSV-1, HSV-2, CMV(HMCV), VZV 또는 EBV 감염이 치료되어야 할 필요가 있는 환자에서 상기 감염을 치료하거나 이와 같은 감염의 발생 가능성을 줄이는데 유효한 양으로 포함한다. 당업자는, 치료학적 유효량은 치료될 감염 또는 병태, 이의 심각성, 적용될 치료 계획, 사용된 제제의 약동학적 성질, 그리고 치료될 환자 또는 피험체(동물 또는 사람)에 따라서 달라질 것임을 알 것이다.

본 발명에 따른 약학적 양태에서, 본 발명에 의한 화합물은 약학적으로 허용 가능한 담체와 혼합되어 제형된다. 일반적으로, 상기 약학 조성물은 경구 투여형으로서 투여되는 것이 바람직하지만, 임의의 제형도 비경구, 정맥내, 근육내, 경피, 협측, 피하, 좌제 또는 기타 다른 경로를 통해 투여될 수도 있다. 정맥내 및 근육내 투여용 제형은 멸균 염수 중에 희석되어 투여되는 것이 바람직하다. 임의의 경우, 경피 투여가 바람직할 수 있다. 물론 당업자는, 본 발명의 조성물을 불안정하게 만들거나 자체의 치료 활성을 저하시키지 않고서도 특정의 투여 경로로 투여될 다수의 제형들을 제공하도록, 본원의 명세서에 교시된 범위 내에서 제형을 변형시킬 수 있다. 특히 본 발명의 화합물을 물이나 기타 다른 비히클 중에서 더욱 가용성으로 만들도록 변형시키는 것은, 예를 들어 당업자들에게 널리 알려진 최소한의 변형(염 형성 및 에스테르화 등)에 의해 용이하게 이루어질 수 있다. 뿐만 아니라, 환자에 있어서 최대의 유효 효과를 내도록 본 발명의 화합물의 약동학적 성질을 관리하기 위해 구체적인 화합물의 투여 경로와 투여 계획을 수정하는 것도 당업자의 기술 범위 안에 있다.

임의의 약학적 투여형에 있어서, 본 발명의 화합물의 전구 약물 형태, 특히 본 발명의 화합물의 아실화(아세틸화 등) 유도체 및 에테르(알킬 및 관련) 유도체, 인산염 에스테르 및 다양한 염 형태가 바람직하다. 당업자는 숙주 유기체 또는 환자에 있어서 활성 화합물의 표적화된 부위로의 운반을 가속화하기 위해 본 발명의 화합물을 전구 약물 형태로 용이하게 변형시키는 방법을 알 것이다. 당업자들은 또한 실행 가능하다면 본 발명의 화합물을 숙주 유기체 또는 환자의 목표 부위에 전달함에 있어서 전구 약물 형태의 유리한 약동학적 매개 변수를 이용하여, 본 발명의 화합물의 목표 효능을 최대화할 것이다.

본 발명에 따른 활성 제형 중에 포함된 화합물의 양은 감염이나 병태, 특히 본원에 달리 언급된 바와 같은 바이러스 감염을 치료하는데 유효한 양이다. 일반적으로 본 발명의 화합물의 약학적 투여형 중 치료학적 유효량은 일반적으로 사용된 화합물, 치료될 병태나 감염, 그리고 투여 경로에 따라서, 환자 1인당 하루에 약 0.05㎎/㎏ 내지 약 100㎎/㎏ 이상이고, 더욱 바람직하게는 환자 1인당 하루에 약 1㎎/㎏에 약간 못미치는 양으로부터 약 25㎎/㎏ 또는 이보다 훨씬 많은 양에 이른다. 본 발명에 따른 활성 뉴클레오시드 화합물은 환자 체내에서 제제의 약동학적 성질에 따라서 환자 1인당 하루에 약 0.5㎎/㎏ 내지 약 25㎎/㎏의 양으로 투여되는 것이 바람직하다. 이와 같은 투여량 범위는 일반적으로 활성 화합물의 농도를 혈중 유효 수준(환자의 혈액 1cc당 약 0.05마이크로그램 내지 약 100마이크로그램)으로 만든다. 본 발명의 목적을 위하여, 본 발명에 따른 조성물의 예방학적 또는 예방을 위한 유효량(즉 바이러스 감염에 노출될 위험이 있는 환자에 있어서 바이러스 감염의 발생 가능성을 줄이는데 유효한 양)은, 상기 치료학적 유효량에 대하여 제시된 바와 같은 농도 범위와 동일한 범위에 속하고, 일반적으로는 치료학적 유효량과 동일한 양이다.

본 발명의 활성 화합물을 투여하는 방식은, 연속 투여 방식(정맥내 점적 주입(intraveneous drip))으로부터 매일 수회 경구 투여하는 방식(예를 들어 Q.I.D) 또는 경피 투여에 이르기까지 여러 가지가 있을 수 있으며, 또한 투여 경로 중에서도 경구, 국소, 비경구, 근육내, 정맥내, 피하, 경피(경피 흡수 촉진제를 포함할 수 있음), 협측 투여 및 좌제 투여 등의 투여 경로를 포함할 수 있다. 장용 외피 경구 투여용 정제는 또한 경구 투여 경로에 있어서 본 발명의 화합물의 생체 이용 가능성을 증강시키는데 사용될 수도 있다. 가장 유효한 투여형은 선택된 특정 제제의 생체 이용 가능성/약동학적 성질뿐만 아니라 환자 질병의 심각성에 따라서 달라질 것이다. 경구 투여형이 특히 바람직한데, 그 이유는 투여가 용이하고, 장래 환자의 수용 상태가 좋기 때문이다.

본 발명에 따른 약학 조성물을 제조하기 위해서, 치료학적 유효량의 본 발명에 의한 화합물들 중 1개 이상은 투여형을 생산하는 종래의 약학적 화합 기술에 따라서 약학적으로 허용 가능한 담체와 긴밀하게 혼합되는 것이 바람직하다. 담체는 투여가 요망되는 제제의 형태(예를 들어 경구 투여인지 비경구 투여인지)에 따라서 매우 다양한 형태를 취할 수 있다. 경구 투여형의 약학 조성물을 제조함에 있어서, 통상의 약학적 매질들 중 임의의 것이 사용될 수 있다. 그러므로, 액체 경구 투여용 제제, 예를 들어 현탁액, 엘릭서 및 용액에 있어서는, 적당한 담체 및 첨가제, 예를 들어 물, 글리콜, 오일, 알코올, 풍미제, 보존제 및 착색제 등이 사용될 수 있다. 고체 경구 투여용 제제, 예를 들어 분말, 정제 및 캡슐과 고체 제제, 예를 들어 좌제에 있어서는, 적당한 담체 및 첨가제, 예를 들어 전분, 당 담체, 예를 들어 덱스트로스, 만니톨, 락토스 및 관련 담체, 희석제, 과립화제, 윤활제, 결합제 및 붕해제 등이 사용될 수 있다. 원한다면 정제나 캡슐은 표준적 기술에 의하여 생산되는 장용 외피 제형 또는 서방형 제형일 수 있다. 이와 같은 투여형이 사용되면 환자의 체내에서 본 발명의 화합물의 생체 이용 가능성을 유의적으로 증강시킬 수 있다.

비경구 제형에 있어서, 담체는 일반적으로 멸균수 또는 염화 나트륨 수용액을 포함할 것이지만, 기타 다른 성분들, 예를 들어 분산을 돕는 성분들도 포함될 수 있다. 물론 멸균수가 사용되고 그 멸균성이 유지되어야 하는 경우, 본 발명의 조성물 및 담체도 멸균되어야 한다. 주사용 현탁액도 제조될 수 있는데, 이 경우, 적당한 액체 담체 및 현탁제 등이 사용될 수 있다.

리포좀 현탁액(바이러스 항원에 대해 표적화된 리포좀 포함)도 약학적으로 허용 가능한 담체를 생산하는 종래의 방법에 의해 제조될 수 있다. 이와 같은 리포좀 현탁액은 유리 뉴클레오시드, 아실/알킬 뉴클레오시드 또는 본 발명에 따른 뉴클레오시드 화합물의 인산염 에스테르 전구 약물 형태를 전달하는데 적당할 수 있다.

본 발명에 따른 특히 바람직한 구체예에서, 본 발명의 화합물 및 조성물은 본원에 달리 개시되어 있는 바이러스 감염(HBV, HCV, HSV-1, HSV-2, CMV, VZV 및/또는 EBV 감염)의 개시를 지연시키거나, 상기 바이러스의 감염을 예방 또는 치료하는데 사용된다. 바람직하게, 상기와 같은 감염이나, 이러한 바이러스 감염에 대해 2차적으로 발생하는 병상 및/또는 병태(특히 HBV 및/또는 HCV 감염에 대해 2차적인 간경변, 섬유증 및/또는 간암)를 치료 또는 예방하거나, 이와 같은 감염, 병상 및/또는 병태의 개시를 지연시키기 위해서, 본 발명의 조성물은 경구 투여형으로서 매일 1회 이상, 바람직하게는 4회 이하로 약 250㎍ 내지 약 500㎎ 이상의 양으로 투여될 것이다. 본 발명의 화합물은 경구 투여되는 것이 바람직하지만, 비경구 또는 국소 투여될 수 있으며, 또는 좌제의 형태로서 투여될 수도 있다.

바이러스 감염, 특히, 예를 들어 HBV, HCV, HSV-1, HSV-2, CMV, VZV 및/또는 EBV 감염과 같은 바이러스 감염을 치료하는데 사용되는 다른 화합물이 본 발명의 화합물과 조합하여 동시에 투여되는 경우, 본 발명에 따라서 투여될 탄소환 뉴클레오시드 화합물의 투여량은, 동시 투여될 제2 제제와 억제될 바이러스 감염 각각에 대한 상기 제2 제제의 효능, 치료될 병태 또는 감염, 그리고 투여 경로에 따라서, 환자 1인당 약 1㎎/㎏ 내지 약 500㎎/㎏ 또는 그 이상이다. 동시 투여의 경우, 기타 다른 항 바이러스 제제는 약 100㎍/㎏(1킬로그램 당 마이크로그램) 내지 약 500㎎/㎏의 양으로 투여되는 것이 바람직할 수 있다. 임의의 바람직한 구체예에서, 이와 같은 화합물들은, 일반적으로 환자 체내 2개의 제제들의 약동학적 성질에 따라서, 약 1㎎/㎏ 내지 약 50㎎/㎏ 또는 그 이상(일반적으로는 약 100㎎/㎏ 이하)의 양으로 투여되는 것이 바람직할 수 있다. 이와 같은 투여량 범위는 일반적으로 환자의 체내에서 활성 화합물의 농도를 혈중 유효 수준으로 만든다. 본 발명에 따른 화합물과 동시 투여될 수 있는 통상의 항 바이러스 제제로서는 아시클로버, 팜시클로버, 간시클로버, 발라시클로버, 비다리빈, 리바비린, 조스터-면역 글로불린(ZIG), 라미부딘, 아데포버 디피복실, 엔테카버, 텔비부딘, 클레부딘, 테노포버 및 이것들의 혼합물을 포함한다. HBV 감염을 치료하는 경우, 본 발명의 2’-플루오로 탄소환 뉴클레오시드 화합물과 혼합되어 투여되기 바람직한 화합물로서는, 예를 들어 헵세라(아데포버 디피복실), 라미부딘, 엔테카버, 텔비부딘, 테노포버, 엠트리시타빈, 클레부딘, 발토리시타빈, 암독소버, 프라데포버, 라시버, BAM 205, 니타족사니드, UT 231-B, 베이 41-4109, EHT899, 자닥신(티모신 알파-1) 및 이것들의 혼합물을 포함한다. HCV 감염의 경우, 본 발명의 2’-플루오로 탄소환 뉴클레오시드 화합물은 바람직하게 다른 항 HCV 제제, 예를 들어 NM 283, VX-950(텔라프레버), SCH 50304, TMC435, VX-500, BX-813, SCH503034, R1626, ITMN-191(R7227), R7128, PF-868554, TT033, CGH-759, GI 5005, MK-7009, SIRNA-034, MK-0608, A-837093, GS 9190, ACH-1095, GSK625433, TG4040(MVA-HCV), A-831, F351, NS5A, NS4B, ANA598, A-689, GNI-104, IDX102, ADX184, GL59728, GL60667, PSI-7851, TLR9 작용제, PHX1766, SP-30 및 이것들의 혼합물과 동시 투여될 수 있다.

본 발명에 따른 화합물은, 바이러스 감염을 예방하거나 바이러스 감염 가능성을 줄이기 위해서, 또는 이와 같은 바이러스 감염과 연관된 임상학적 증상들이 발생하는 것을 예방하거나 이의 발생 가능성을 줄이기 위해서, 또는 바이러스 감염이 다른 사람으로 전염되는 것을 예방하거나 전염될 가능성을 줄이기 위해서, 유리하게는 예방 차원에서 사용될 수 있다. 그러므로, 본 발명은 또한 HBV, HCV, HSV-1, HSV-2, CMV, VZV 및/또는 EBV 감염을 예방학적으로 치료하는 방법도 포함한다. 본 발명에 따른 이와 같은 양태에 있어서, 본 발명의 조성물은 바이러스 감염, 바이러스 감염과 관련된 병상이나 병태(예를 들어, 간경변, 섬유증 및/또는 간암) 또는 바이러스 감염이 다른 사람에게 전염되는 것을 예방하거나, 이의 가능성을 줄이거나, 이의 개시를 지연시키는데 사용될 수 있다. 이와 같은 예방 방법은, HBV, HCV, HSV-1, HSV-2, CMV, VZV 및/또는 EBV 감염(바이러스 관련 병상 또는 병태 포함)의 치료를 필요로 하거나 이와 같은 감염이 진행될 위험이 있는 환자, 또는 바이러스 감염이 다른 사람에게 전염되는 것을 예방하거나 이의 가능성을 줄이고 싶어하는 감염 환자에게, 본 발명에 따른 화합물(특정량)을 단독으로 또는 기타 항 바이러스 제제(바이러스 감염을 경감 또는 예방하거나 감염의 개시를 지연시키는데 유효한 제제)와 조합하여 투여하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따른 예방학적 치료 방법에 있어서, 사용되는 항 바이러스 화합물은 환자에 대한 독성이 낮아야 하며, 바람직하게는 환자에 대해 무독성인 것이 바람직하다. 본 발명의 양태에 있어서, 본 발명에 사용되는 화합물은 바이러스에 대해 최대의 효과를 나타내어야 하고, 환자에 대한 독성은 최소로 나타내어야 하는 것이 특히 바람직하다. 바이러스 감염을 예방학적으로 치료하기 위한 본 발명의 화합물의 경우, 이와 같은 화합물들은 바이러스 감염이 진행되는 것을 예방하거나, 대안적으로는 환자가 바이러스 감염에 노출되었을 때 임상학적 증상들이 나타나기 시작하는 시기를 늦추거나 이와 같은 증상이 나타날 가능성을 줄이기 위한 예방 제제로서, 치료학적 처치에 적당한 투여량 범위와 동일한 범위(즉 경구 투여형의 경우, 하루에 1회 내지 4회씩 약 250㎍ 내지 약 500㎎ 또는 그 이상)의 양으로 투여될 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명에 따른 화합물은 단독으로 투여될 수 있거나, 기타 다른 제제, 예를 들어 본 발명의 기타 다른 화합물과 조합하여 투여될 수 있다. 본 발명에 따른 임의의 화합물은, 기타 다른 화합물의 대사, 이화 또는 불활성화를 줄여주어 본 발명에 따른 임의의 제제의 생물학적 활성을 증강시키는데 유효할 수 있으므로, 이것의 의도된 효능을 위해서는 동시 투여된다.

화학 합성

일반적으로 본 발명에 따른 조성물은 첨부된 도 3, 도 4, 도 5 및 도 8에 도시된 반응식 I, 반응식 II 및 대안적 반응식 II에 따라서 D-리보스로부터 용이하게 합성된다. 이와 같은 반응식에서, D-리보스는 처음에 일련의 화학 단계들을 거쳐 보호 탄소환 5원 고리(도 3의 반응식 1에 도시됨)(화합물 10)로 전환된다. 이후, 화합물 10은 반응식 I에 따라서 뉴클레오시드 염기의 축합을 통하여 본 발명에 의한 화합물(화합물 15/18)로 전환된다(도면에 의하면, 6-클로로아데닌의 축합에 따라서 화합물 11이 생성되며, 이 화합물 11은 추후 제시된 바와 같은 아민기로 전환되어 화합물 15/18을 생성함). 대안적 반응식 II(도 5)에 있어서, 화합물 15/18은 대안적 반응식 II(도 5)에 개략적으로 도시된 바와 같은 대안적 접근법을 통해 화합물 10으로부터 합성된다. 대안적 반응식 III(도 8)은, 화합물 15/18과 이의 전구 약물인 15P(당 신톤의 5’위치에 포스포라미드기를 포함함)를 보인다. 본 발명에 따른 각각의 화합물은 도 3, 4, 5, 6 및 7에 제시된 일반적인 화학 반응식과 유사한 반응식에 의해 제조될 수 있다.

전술된 바와 같이 제조된 탄소환 뉴클레오시드 화합물 각각은, 탄소환 부의 2’, 3’및/또는 5’ 위치에 존재하는 하이드록실 위치 또는 시토신 염기의 4’ 위치에 존재하는 환외 아민 위치에 다양한 기들을 도입하는 표준적 화학 합성법을 이용하여 본 발명의 전구 약물 또는 대안적 형태(예를 들어 본원에 달리 기술된 바와 같이 아실화된 인산염 또는 포스포디에스테르 유도체 등)로 용이하게 전환될 수 있다. 아실화는 널리 알려진 합성 방법을 통해 진행되며(아실 무수물, 아실 할로겐화물 등), 인산화는 당업계에 널리 알려져 있는 표준적 화학 기술을 이용하여 수행될 수 있다. 당업자는 본원에 제시된 특정 화학 단계들 또는 유사 단계들을 이용하거나, 문헌에 개시된 화학 단계들 또는 유사 단계들을 수행함으로써 본 발명에 따른 화합물을 용이하게 합성할 수 있다.

탄소환 뉴클레오시드를 합성함에 있어서, 원하는 탄소환들을 적당한 수율과 규모로 구성하는 것은 종종 난제가 되고 있다. 탄소환 코어를 6’-환외 알켄으로 제조하는 것을 목적으로 하는 보고서는 소수만이 존재한다(브리스톨-마이어-스?(Bristol-Meyer-Squibb) 반응 또는 라디칼 고리화 반응으로부터 엔테카버를 합성하는 프로토콜 포함)^36-39. 그러나, 이와 같은 방법들은 카보 고리의 2’위치를 변형하는데 그다지 적당하지는 않다. 최근 들어, 중요 중간체 1을 효율적이면서 실용적으로 합성하는 방법도 본 발명자들에 의해 실현된 바 있다³³ ^,34,40. 이로써, 2’-F-6’-메틸렌 탄소환 뉴클레오시드를 제조하기 위한 대안적 경로(반응식 1 및 2)가 개발되었다.

더욱 구체적으로, 공지된 방법에 따라서 시클로펜타논 1이 제조되었다³³ ^,34,40. 상기 1의 에놀레이트와 에쉰모서 염의 반응은 N,N-디메틸아미노메틸기를 케톤의 α-위치에 옮겨놓았다. 호프만 제거 반응 이후, 6’-메틸렌은 적당한 수율로 생성되었다. α-면에서의 입체 방해로 인해서 α,β-불포화 케톤 2는 통상의 루체(Luche) 환원 조건에 의해 환원되었고, 그 결과, α-하이드록실 화합물 3만이 생성되었다. 벤질기로 알릴 알코올을 보호하였을 경우, 화합물 4가 시클로펜타논 1로부터 43%의 수율로 서서히 생성되었다. 산성 조건 하에서 아세토니드와 tert-부틸기를 동시에 탈보호하였을 경우, 트리올 5가 85%의 수율로 생성되었다. 트리올 5가 피리딘 중 디클로로테트라이소프로필디실록산(TIPDSCl)으로 처리되었을 경우, 3’,5’-이중 보호 화합물 6이 고수율로 생성되었다. 상기 화합물 6 중 유리 2’- α-OH는 플루오르화 반응에 바로 도입될 수 있다. 뿐만 아니라, 화합물 6을 대상으로 3단계 프로토콜(트리플레이트화(triflation), S_N2 치환 및 탈아세틸화 포함)이 수행되었을 때, 2’- β-OH 화합물 7은 81%의 수율로 생성되었는데, 이 화합물은 2’-α-F 이성체를 제조할 때 사용될 수 있다. 화합물 6과 트리플루오르화 (디에틸아미노)황(DAST)의 반응을 통하여 주요 생성물(2’-β-F 화합물 7)이 생성되었다. 그러나, 추후의 탈벤질화는 버치(Birch) 환원 조건이나 루이스(Lewis) 산성 조건 하에서 실릴기 존재시 성공적이지 못하였다. 그러므로, 실릴기는 화합물 10을 생성하는 표준적인 방법을 통하여 벤조일기에 의해 환원되었다. 이후, 화합물 10은 -78℃에서 삼염화붕소(BCl₃) 처리되었으며, 그 결과, 완전히 변형된 중간체 11이 89%의 수율로 성공적으로 생성되었다(반응식 1).

뉴클레오시드 12는 통상의 미츠노부 조건하에서³³ ^,34 트리페닐포스핀 및 디이소프로필 아조디카복실레이트가 존재할 때 화합물 11을 6-클로로퓨린으로 처리함으로써 생성되었다(THF 중, 0℃ → 실온, 1시간). 불행하게도, 염소 원자의 아미노기로의 직접 아민화와 메탄올 암모니아에 의한 벤조일기의 동시 가수 분해는 성공적이지 못하였다. HF 한 분자는 이와 같은 조건 하에서 제거되었다(¹H-NMR 및 ¹⁹F-NMR에 의해 확인). 흥미로운 점은, 아주 온화한 조건, 예를 들어 슈타우딩거 반응 조건에서는 물질 전환이 이루어지지 못하였다는 점이다. 이는 아마도 6’-메틸렌기가 1’-양성자를 활성화하여 trans-제거 반응을 진행시키고, 그 결과, 안정한 디엔을 형성하기 때문일 것으로 추정되었다. 6’-메틸렌기의 영향을 받지 않도록 하기 위해서 일시적으로 보호가 이루어지는 것이 바람직하다. 환외 알켄의 디하이드록실화는 4산화오스뮴/NMO를 사용하여 수행되었으며, 그 결과, 부분 입체 이성체 12의 혼합물이 생성되었다. 예상되는 바와 같이, 화합물 12의 아데닌 유도체 13로의 전환은 아지드화나트륨과의 반응후 H₂환원을 진행함으로써 서서히 이루어졌다(수율 = 62%). 이후, 디올로부터 올레핀을 재생시키기 위한 몇몇 조건들이 연구되었다. 1,3-디옥솔란-2-티온을 1,3-디메틸-2-페닐-1,3,2-디아자포스포리딘으로 탈황시키는 코리(Corey)의 올레핀 합성법은 절차가 까다롭지 않고 효율이 좋다는 이유로 당업계에 널리 알려져 있다⁴¹. 그러나 본 발명의 발명자들이 이러한 조건을 화합물 13에 적용하였을 때에는 복합적인 반응 혼합물만이 생성되었다. 일반적인 방법으로서 또 다른 방법(2-메톡시-1,3-디옥솔란 유도체를 아세트산 무수물 중에서 가열하는 방법)도 본 발명의 경우에 대해서는 성공적이지 못하였는데, 이는 아마도 반응 온도가 높기 때문일 수 있다⁴². 마지막으로, 본 발명의 발명자들은, 2’,3’-디데옥시-2’,3’-디하이드로 뉴클레오시드 또는 2’,3’-디데옥시 뉴클레오시드의 합성에 널리 사용되었던 환원적 제거 프로토콜을 채택하였다⁴³ ^-45. 디올 13은 -30℃ 내지 실온에서 아세트산 1-브로모카보닐-1-메틸에틸과 반응하였으며, 이후에는 촉매량만큼의 HOAc의 존재 하에 DMF 중 활성화된 Zn 금속과 반응하였다(실온, 8시간). 원하는 뉴클레오시드 14(6’-메틸렌기를 가짐)는 2 단계를 거쳐 68%의 수율로 생성되었다. 본 발명의 발명자들이 이전에 겪었던 경험을 바탕으로 판단하였을 때, 6’-메틸렌기와 2’-F는 분자 내에 동시에 존재함에 따라 염기성 조건은 화합물 14와 양립되지 않으므로 벤조일기를 탈블록시킬 것이다. 그러므로 환원적 분해 방법이 적용되었다. 화합물 14가 CH₂Cl₂ 중 디이소부틸 알루미나 수소화물(DIBAL-H)로 처리된 후(-78℃, 30분), 표적 아데노신 유사체 15는 결과적으로 76%의 수율로 생성되었다(반응식 2). 새로이 합성된 뉴클레오시드 구조의 지정은 NMR, 원소 분석, 고 해상도 질량 분광 분석 및 UV 분광 분석에 의해 이루어졌다.

화합물 15(대안적 반응식 II, 즉 도 5에서는 화합물 18로 표시)을 합성하기 위한 대안적 접근법도 수행될 수 있으며, 대안적 화학 합성법(도 5)을 이루는 합성 단계들도 실시되었다. 화합물 18(도 4의 화합물 15와 동일)을 합성하기 위한 몇몇 접근법이 수행되었다. 화합물 10은 표준적인 미츠노부 조건 하에서 6-클로로퓨린과 축합되었으며, 그 결과, 화합물 11이 76%의 수율로 생성되었다. 그러나, 메탄올 암모니아에 의해 화합물 11에 상응하는 아데닌 유도체 13을 얻어내기 위하여 상기 화합물 11을 대상으로 시도된 아민화는 성공적이지 못하였다. 이 경우, 부산물 12만이 분리되었는데, 이는 아마도 염기성 조건 하에서 HF가 소실됨에 따라서 생성된 것으로 추정된다. 제거 생성물 12, 즉 접합 디엔의 안정성은 부반응을 가속화하는 원동력인 것으로 추측되었다. 그러므로, 환외 이중 결합은 일시적으로 보호되어야 했다. 따라서, 화합물 11이 4산화오스뮴/NMO로 처리되었을 때, 화합물 14가 41%의 수율로 생성되었다. 이 화합물 14는 NaN₃로 처리된 후 H₂ 환원을 거쳤는데, 그 결과, 아데닌 유도체(15a)가 62%의 수율로 생성되었다. 촉매량만큼의 AcOH가 존재하는 조건에서 아세트산 1-브로모카보닐-1-메틸에틸로 처리된 후 다시 활성화된 Zn으로 처리되어 화합물(15a)이 환원 제거되었을 때, 원하는 뉴클레오시드 13이 68%의 수율로 생성되었다.

다단계 합성이라는 점뿐만 아니라 경로-1에서 화합물 13이 낮은 수율로 생성된다는 점으로 인하여, 본 발명의 발명자들은 최근 경로-2를 통한 합성법에 대해 재고하게 되었다. N-Boc 보호 아데닌 16은 문헌¹⁵에 개시된 프로토콜에 따라서 합성 된 후 화합물 10과 축합되었으며, 그 결과, 화합물 17이 76%의 수율로 생성되었다. Boc기의 탈보호는 TFA에 의해 수행되었으며, 그 결과 화합물 13이 82%의 수율로 생성되었다. 결과적으로 화합물 13을 DIBAL-H로 처리하였을 때 표적 화합물 18(화합물 15)이 76%의 수율로 생성되었다. 화합물 15/18에 대한 분석 데이터는 이하 실시예 섹션에 제시되어 있다.

도 6은 화합물 15/18의 합성을 다른 관점에서 도시한 것이다. 도 6에 제시된 반응식에서, 표적 화합물 15/18의 합성 과정은 케톤 1(중요 중간체로서 도 6의 반응식에 간략하게 표시되어 있음)으로부터 시작되었다. D-리보스로부터 시작해서 케톤 1은 문헌[Jin, et al., J. Org. Chem., 68: 9012-9018 (2003)]에 개시된 방법에 따라서 9 단계를 거쳐 합성되었다. 환외 메틸렌기는 만니히 염기(에쉰모서 염)와 함께 도입된 후, 호프만 분해를 통해 에논으로 분해되었는데, 이때, 상기 에논은 수소화붕소나트륨을 사용하였을 때 선택적으로 환원되어, 오로지 고수율의 α-하이드록실 화합물 3으로만 생성되었다. 화합물 3은 7 단계를 거쳐 2-플루오르 유도체 4로 전환되었는데, 여기서, 상기 유도체 4는 문헌[Dey and Garner, J. Org. Chem., 65:7697 (2000)]에 개시된 프로토콜에 따라서 N-Boc 보호 아데닌과 축합되었으며, 이로부터 생성된 최종 뉴클레오시드(15/18)는 3 단계를 거쳐 생성되었다. 일인산염 전구 약물(15p/18p)도 문헌[McGuigan, et al, J. Med. Chem., 53:4949-4957 (2010)]에 개시된 방법에 따라서 제조되었다.

기타 합성법에 있어서, 도 7의 화학 반응식에 제시된 화학 반응식에 따라서 화합물 15/18은 보호된 락탐(-) 빈스 락텀으로부터 합성된다. 수행된 단계들과 사용된 시약들은 각각 도 7의 도면에 제시되어 있다.

포스포라미데이트 전구 약물 화합물(15P/18P)은 도 8의 반응식에 제시된 바와 같이 제조되었다. 상기 반응식에서, 이염화페닐포스포릴(도 8의 화합물(1P))은, 염화메틸렌 중 트리에틸아민의 존재 하에 L-알라닌 치환 에스테르 하이드로클로라이드와 반응하여, 적당히 치환된 클로로페닐포스포릴-L-알라니네이트(도 8의 2P 또는 3P)로 생성되었다. 이후, 도 8의 화합물(2P 또는 3P)은 용매(테트라하이드로푸란) 중 N-메틸이소이미다졸 중에서 밤새도록 화합물 15/18과 반응하였으며, 그 결과, 전구 약물 화합물(15P/18P) 또는 화합물(15PI/18PI)이 생성되었다. 도 8의 합성법을 예시하는 실험 방법은 실험 섹션에 제공되어 있다. 메틸 에스테르(15P/18P) 및 이소프로필 에스테르(15PI/18PI)의 상응하는 에틸 및 이소부틸 에스테르 유사체는 유사한 반응물을 사용하여 동일한 방식으로 제조된다는 것이 주목되어야 할 것이다. 뿐만 아니라, 키랄 중심은 인기이며, 도 8에 제시된 합성 과정은 화합물(15P/18P) 및 화합물(15PI/18PI)의 부분 입체 이성체 혼합물을 제공한다는 것도 주목되어야 할 것이다. 부분 입체 이성체 혼합물은 당업계에 널리 공지된 방법, 예를 들어 선택적 결정화(용액으로부터 여러 가지 입체 이성체들 중 하나의 부분 입체 이성체만을 결정화하는 방법), 키랄 컬럼 크로마토그래피(HPLC 등)를 통하여, 정제된 부분 입체 이성체로 분리될 수 있다.

HBV - WT 및 돌연 변이 균주에 대한 항 바이러스 활성

라미부딘은 처음으로 허가를 받은 항 HBV 뉴클레오시드로서, HBV 치료 분야에 한 획을 그은 화합물이다. 환자를 라미부딘으로 치료하면 종종 라미부딘 처리군의 혈청 중 HBV DNA 수준 및 혈청 전환율은 위약군 투여 군의 경우에 비하여 유의적으로 감소하고, 조직학적으로도 차도를 보이게 된다¹¹ ^,46. 그러나, 라미부딘 내성 돌연 변이율은 비교적 높으며(5년간 치료 후 70%), 이와 같은 점은 라미부딘의 임상학적 영향력을 제한한다¹¹ ^-14. 1차 돌연 변이체로서는 rtM204V/I이 있고, 보상 돌연 변이체(compensatory mutant)로서는 rtV173L, rtL180M 및 rtL80I를 포함한다⁹ ^,10. 구조적 원근법으로부터, 상기 rtM204V/I는 Val/Ile204의 측쇄와 라미부딘의 L-당 고리 간 입체 장해에 의해 내성이 유도되었음이 확인되었다⁴⁷ ^,48. 동일한 L-배열을 고려하였을 때, 텔비부딘은 라미부딘 내성에 대하여 불가피하게 교차 내성을 가진다(예를 들어 rtM204I)¹⁵. 또 다른 중요 임상 HBV 돌연 변이체로서는 rtN236T이 있는데, 이의 5년간 치료 후의 돌연 변이율은 29%로서 아데포버 치료법과 연관되어 있다¹ ⁶ ^-18. 분자 모델링 연구에 따르면, 236번 코돈의 Asp가 Thr로 바뀌는 돌연 변이를 통해 아데포버-이인산염의 γ-인산염과 원래의 Asp236 간 수소 결합이 상실되고, 이로써 결합 친화성이 감소하므로, rtN236T 돌연 변이체에 대한 아데포버의 항 바이러스 활성이 약화된다고 한다.

항 HBV 치료법에 관한 임상 분야에서 라미부딘 내성 돌연 변이 및 아데포버 내성 돌연 변이의 유의성을 고려하여, 합성된 뉴클레오시드(15/18)는 HBV WT과 라미부딘 내성 돌연 변이체 및 아데포버 내성 돌연 변이체에 대해 테스트되었다. 스크리닝 데이터는 표 1 및 도 10에 요약하여 제시되어 있다. 뉴클레오시드(15/10)는 HBV-WT에 대하여 강한 항바이러스 활성을 보였으며, 이 경우, 50% 유효 농도(EC₅₀)는 1.5μM이었고, 90% 유효 농도(EC₉₀)는 4.5μM이었다. 흥미로운 점은, 뉴클레오시드(15/18)는 또한 라미부딘 내성 돌연 변이체, 예를 들어 rtM204V/I ± rtL180M에 대해서도 활성을 가진다는 점이다. 활성의 증가 배수는 약 1.0배 내지 1.2배였는데, 이는 아데포버 내성 돌연 변이체에 대한 경우와 거의 동일한 수준이다. 뿐만 아니라, 화합물 15/18은 아데포버 돌연 변이체(rtN236T)에 대한 활성을 전혀 잃지 않았는데, 이 경우 EC₉₀값은 4.6μM이었다.

화합물 15/18의 구조는, 2’위치에 여분의 β-F 원자가 있다는 점을 제외하고는 승인된 항 HBV 뉴클레오시드, 엔테카버의 구조와 유사하다. 2개의 뉴클레오시드의 저 에너지 동형체의 구조도 본 발명의 모델링 연구에서 규명된 구조와 유사하다(이하 참조). 그러나, 플루오르화된 뉴클레오시드 15는 테스트된 라미부딘 내성 돌연 변이체 모두에 대해 교차 내성을 가지지 않지만, 엔테카버 자체의 활성은 8배 감소하였다. 자세한 기작은 여전히 밝혀진 바 없지만, 2’-플루오르 치환 과정이 매우 중요할 수 있다.

합성된 뉴클레오시드(15/18)는 야생형 HBV와 약물 내성 돌연 변이체에 대한 자체의 항 바이러스 활성에 대해 시험관 내 평가되었으며, 그 결과는 이하 표 1에 요약되어 있다. 화합물 15/18은 아데닌 유사체의 유도체이므로, 본 발명의 발명자들은 엔테카버, 즉 구아닌 유사체의 항 바이러스 활성 대신 아데포버의 항 바이러스 활성과 상기 화합물의 항 바이러스 활성을 비교하였다(여기서, 상기 화합물 자체의 탄소환 부는 엔테카버의 탄소환 부와 유사함). 항 HBV 활성 평가로부터, 화합물 15/18은 야생형 HBV에 대한 항 HBV 활성이 유의적임(EC₅₀값 = 1.5μM)이 입증되었다. 상기 화합물 15/18의 항 바이러스 효능은, 아데포버의 항 바이러스 효능과 유사하였으나 라미부딘의 항 바이러스 효능보다는 7배 미만 작았다. 야생형에서 HBV DNA의 90%가 억제되는데 필요한 화합물의 농도(EC₉₀)는 4.5μM이었는데, 이는 상기 화합물의 HBV DNA 억제 효능이 아데포버의 HBV DNA 억제 효능보다 1.5배 이상 크다(7.1μM)는 의미를 갖는다.

화합물 15/18은 또한 라미부딘 연관 HBV 돌연 변이체와 아데포버 연관 HBV 돌연 변이체 둘다에 대해 우수한 활성을 보였다. 화합물 15/18의 아데포버 돌연 변이체 rtN236T에 대한 EC₅₀값은 4.5배 증가하였으며(1.7μM), EC₉₀값은 7.8배 증가하였음(4.6μM)이 확인되었다. rtM204V 및 rtM204I에 있어서, 화합물 18의 상기 돌연 변이체들에 대한 EC₅₀값은 각각 1.8 및 1.0μM이었다. rtM204V 돌연 변이체에 있어서 아데포버 및 화합물 15/18의 효능은 유사하였으나, rtM204I 돌연 변이체에 있어서는 화합물 15/18의 효능이 아데포버의 효능보다 더욱 우수하였다(EC₅₀값 및 EC₉₀값으로 판단). 돌연 변이체 rtL180M에 있어서 EC₅₀값으로 표현되는 화합물 15/18의 항 바이러스 활성은 라미부딘의 항 바이러스 활성과 유사하였던 반면에(2.1 대 1.5), EC₉₀값으로 표현되는 상기 화합물의 항 바이러스 활성은 라미부딘의 항 바이러스 활성보다 4.3배 증가하였다(5.1 대 22.0). 동일한 돌연 변이체에 대한 화합물 15/18의 효능은 이 돌연 변이체에 대한 아데포버의 효능보다 더욱 우수하였다(EC₅₀값 및 EC₉₀값 둘다의 관점에서 판단).

화합물 15/18은 또한 이중 돌연 변이체인 rtL180M/rtM204V에 대해서도 테스트되었는데, 상기 화합물 15/18의 EC₅₀값은 2.2μM이었으며(아데포버의 EC₅₀값과 동일), 상기 화합물 15/18의 효능(EC₉₀값 = 5.5μM)은 아데포버의 효능(EC₉₀값 = 8.5μM)보다 우수하였다.

화합물 15/18은 또한 엔테카버 내성 클론(L180M+S202I+M202V)에 대해서도 평가되었는데, 여기서, 화합물 5의 항 HBV 활성은 야생형 바이러스에 대한 항 바이러스 효능과 유사하였으며(EC₅₀ = 0.67μM), 엔테카버의 항 바이러스 효능은 유의적으로 감소하였음(EC₅₀ = 1.2μM)이 입증되었다(도 11, 표 2).

분자 모델링

화합물 15/18이 아데포버의 항 HBV 활성과 비교하였을 때 어떠한 방식으로 유리한 항 HBV 활성을 보이는지를 확인하는 것은 매우 흥미로웠다. 그러므로, 분자 모델링 연구는 슈뢰딩거 모듈을 이용함으로써 화합물 15/18의 분자 기작을 이해하기 위해 수행되었다(참고 문헌 목록 제1편). HBV RT의 상동성 모델은, 몇몇 항 HBV 뉴클레오시드 17의 분자 기작 연구를 위해 이전에 사용되었던 HIV 역전사 효소의 공개된 X선 결정 구조를 기반으로 구성되었다(PDB 코드: 1RTD). HBV 중합 효소의 상동성 모델에 있어서, 촉매 3원체(catalytic triad)를 기준으로 하는 화합물 15/18의 α-, β- 및 γ-인산염의 상대적 위치는 HIV-1 RT-DNA-dNTP 복합체의 결정 구조 내 dNTP 위치와 유사한 것으로 가정되었다. 화합물 15/18의 분자 도킹(molecular docking)은, 삼인산염이 활성 위치 잔기들, 즉 S85, A86, A87, R41, K32와의 모든 수소 결합 네트워크를 형성한다는 것을 보인다(도 14a). 화합물 15/18의 γ-인산염은 S85 및 N236 사이의 수소 결합과 연계하여 S85의 OH와 결정적 H 결합(critical H bonding)을 유지한다. 일반적으로 N236T 돌연 변이체는 S85에 대한 수소 결합을 상실하여 S85가 γ-인산염 상호 작용에 대해 불안정해지고, 이로써 내성이 생기게 된 것이다. 그러나, 화합물 15/18은 (삼인산염으로서) S85와 결정적 H 결합을 유지한다(도 14b)(이와 같은 성질은 WT에서 관찰되는 성질과 유사함(도 14a)).

화합물 15/18의 환외 알켄을 가지는 탄소환 고리는 소수성 포켓(hydrophobic pocket)(잔기 F88, L180 및 M204)을 점유하며, F88과는 유리한 반 데르 발스 상호 작용을 유지한다(도 14a 및 14b). 화합물 5의 탄소환 고리 내 2’-플루오르 치환기는 R41과의 추가 결합을 촉진하는 것으로 보이는데(도 14a 및 14b에 보임), 이는 화합물 15/18의 항 바이러스 활성을 확증한다(도 10 및 표 1 참조). 전체적으로, 모델링 연구는 새로이 발견된 화합물 15/18의 WT에 대한 항 HBV 활성이 유리하다는 것(도 14a)뿐만 아니라 아데포버 내성 돌연 변이체인 N236T에 대한 항 HBV 활성도 유리하다는 것(도 14b)도 분석적으로 설명할 수 있다. 이와 같은 모델링 연구는 정보를 제공하는 수단으로서, 앞으로는 더욱 정확한 정량 평가 수단이 확립될 것이다.

요약하면, 신규의 탄소환 아데노신 유도체(15/18)(FMCA)와 이의 일인산염 전구 약물(15P/18P)(FMCAP)이 합성되었으며, 이것들의 항 HBV 활성이 평가되었다. 이와 같은 연구로부터 뉴클레오시드와 전구 약물은 야생형 HBV 및 모든 주요 뉴클레오시드 내성 HBV 돌연 변이체 둘다에 대하여 유의적인 항 HBV 활성을 가진다는 것이 입증되었다. 이와 같이 기대되는 항 HBV 활성, 낮은 미토콘드리아 독성과 세포 독성, 그리고 아데노신 탈아미노 효소에 대한 안정성을 고려하였을 때, 뉴클레오시드(15/18)와 이의 전구 약물(15P/18P)에 관한 추가의 생물학적 및 생화학적 연구는 시험관 내 활성을 생체 내에서 확증하고 이와 같은 제제들(항 HBV 제제)의 완전한 잠재능을 평가하도록 계획된다.

지금부터 본 발명은 이하 실시예에서 오로지 예시를 위한 목적으로 기술될 것이다. 당업자는, 이와 같은 실시예들이 본 발명을 제한하는 것은 절대 아니며, 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 세세한 부분에 변형이 가하여질 수 있음을 이해할 것이다.

실시예

실험(화학 합성)

일반적인 방법

용융점은 Mel-temp II 장치를 사용하여 측정되었다(보정하지 않음). 핵 자기 공명 스펙트럼은 바리언 머큐리 400(Varian Mercury 400) 분광 분석계(¹H NMR에 대해서는 400MHz, ¹³C NMR에 대해서는 100MHz) 또는 바리언 이노바 500(Varian Inova 500) 분광 분석계(¹H NMR에 대해서는 500MHz, ¹³C NMR에 대해서는 125MHz)에 기록되었다(내부 표준 = 테트라메틸실란). 화학 이동(□)은 s(단일항), d(이중항), t(삼중항), q(사중항), m(다중항) 또는 bs(광 단일항)으로 기록된다. UV 스펙트럼은 벡맨 DU-650(Beckman DU-650) 분광 분석계에 기록되었다. 선광성은 제이콥 DIP-370(Jacob DIP-370) 디지털 편광계로 측정되었다. 고 해상도 질량 스펙트럼은 마이크로매스 오토스펙(Micromass Autospec) 고 해상도 질량 분광 분석계에 기록되었다. TLC는 아날테크 코포레이션(Analtech Co.)으로부터 구입한 유니플레이츠(Uniplates)(실리카 겔)로 수행되었다. 컬럼 크로마토그래피는 실리카 겔-60(220메쉬 내지 440메쉬)(플래쉬 크로마토그래피용) 또는 실리카 겔 G(TLC 등급, > 440 메쉬)(진공 플래쉬 컬럼 크로마토그래피용)을 사용하여 수행되었다. 원소 분석은 애클란틱 마이크로랩 인코포레이션(Atlantic Microlab Inc.)(조지아주 노르크로스 소재)에 의해 수행되었다.

(-)-(3 aR ,4S,6R,6 aR )-4-( 벤질옥시 )-6-( tert - 부톡시메틸 )-2,2-디메틸-5- 메틸렌테트라하이드로 -3 aH -시클로펜타[d][1,3] 디옥솔 (4)

THF 용액 중 화합물 1(8.4g, 34.6mmol)의 혼합물³³ ^,34,40에 리튬 디이소프로필아민(2.0M 용액, 19.1㎖, 38.1mmol)을 서서히 첨가하였다(-78℃). 이 혼합물을 상기와 동일한 온도에서 3시간 동안 교반한 후, 에쉰모서 염(25.9g, 138.4mmol)을 1부 첨가하였다. 이 혼합물을 상기와 동일한 온도에서 3시간 더 교반한 다음, 실온에서 밤새도록 교반하였다. 그 다음, 여기에 요도메탄(108.8㎖, 1.73mmol)을 첨가하고 나서, 실온에서 4시간 동안 교반한 다음, 10% NaHCO₃ 수용액(100㎖)으로 상기 혼합물을 급랭시켰다. 상기 혼합물을 1시간 동안 교반하고 나서, 디에틸 에테르로 추출하였다(2×400㎖). 합하여진 에테르 추출물을 10% 수성 NaHCO₃로 세정하고 나서, 다시 염수로 세정한 다음, 무수 Na₂SO₄로 건조한 후, 여과 및 농축하였다(진공 하). 잔류물을 진공 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(EtOAc:헥산 = 1:30→1:10)로 정제한 결과, 오일(4.6g)이 생성되었는데, 이 오일을 MeOH에 용해시키고 나서 CeCl₃·7H₂O(7.5g, 19.6mmol)로 처리하였다(10분, 실온). 상기 용액을 -78℃로 냉각시킨 다음, 여기에 NaBH₄(0.75g, 20.0mmol)를 서서히 첨가하였다. 반응 온도를 20분 동안 상기와 동일하게 유지시킨 다음, 여기에 HOAc를 첨가하여 급랭시켰다. 진공 하에서 용매를 제거한 다음, 잔류물을 EtOAc에 용해시키고 나서, 이를H₂O 및 염수로 세정한 후, Na₂SO₄로 건조하였다. 감압 하에서 용매를 제거한 다음, 잔류물을 진공 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(EtOAc:헥산 = 1:30→1:10)로 정제한 결과, 백색의 고체(4.0g)가 생성되었는데, 이 고체는 다음 단계에 바로 사용하였다. 마지막 단계에서 생성된 백색 고체(8.0g, 31.2mmol)를 THF 중에 용해하고 나서, 이를 NaH(60%, 1.62g, 40.5mmol)로 처리하였다(15분, 실온). 그 다음, 브롬화벤질(4.81㎖, 40.5mmol) 및 요드화테트라부틸암모늄(TBAI)을 첨가하고 나서, 혼합물을 40℃에서 3.5시간 동안 교반하였다. 이 혼합물을 얼음/물로 급랭시킨 다음, Et₂O에 녹이고 나서, H₂O 및 염수로 세정한 후, Na₂SO₄로 건조하였다. 용매를 감압 하에서 제거한 다음, 잔류물을 진공 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(EtOAc:헥산 = 1:30→1:20)로 정제한 결과, 원하는 화합물 4(9.7g, 43%, 화합물 1 유래)이 생성되었다. [α]²⁴ _D-121.09° (c 0.83, CHCl₃); ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 7.43-7.26 (m, 5H), 5.28 (d, J = 1.0 Hz, 1 H), 5.07 (t, J = 1.0 Hz, 1 H), 4.83 (d, J = 12.0 Hz, 1H), 4.68 (d, J = 13.0 Hz, 1H), 4.56 (t, J = 5.5 Hz, 1H), 4.44 (t, J = 1.0 Hz , 1H), 4.32-4.30 (m, 1 H), 3.42 (dd, J = 4.0 및 8.5 Hz, 1 H), 3.21 (dd, J = 5.0 및 8.5 Hz, 1 H), 2.59-2.57 (m, 1H), 1.46 (s, 3H), 1.34 (s, 3H), 1.02 (s, 9H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ 150.6, 138.6, 128.3, 127.8, 127.6, 110.8, 108.9, 81.3, 79.7, 78.5, 72.6, 71.8, 64.5, 49.9, 27.3, 26.9, 25.3; (C₂₁H₃₀O₄+H)⁺에 대한 HR-MS 산정치 347.2222, 실측치 347.2225.

(-)-(1S,2S,3S,5R)-3-( 벤질옥시 )-5-( 하이드록시메틸 )-4- 메틸렌시클로펜탄 -1,2- 디올 (5)

화합물 4(450㎎, 1.3mmol)을 MeOH 중에 용해시키고 나서, 3N HCl로 처리하였다(환류 온도, 3.5시간). 이 혼합물을 고체 NaHCO₃로 중화시킨 다음, 용매를 제거하고, 잔류물을 진공 실리카 겔 컬럼 크로마토그래피(MeOH:CH₂Cl₂ = 1:30→1:10)로 정제한 결과, 백색 고체인 트리올 5(280㎎, 85%)가 생성되었다. mp 122℃~124℃; [α]²⁴ _D -123.05° (c 0.37, MeOH); ¹H NMR (500 MHz, CD3OD) δ 7.46-7.30 (m, 5 H), 5.34 (dd, J = 1.0 및 3.0 Hz, 1H), 5.21 (s, 1H), 4.77 (d, J = 12.0 Hz , 1H), 4.62 (d, J = 12.5 Hz , 1H), 4.17-4.14 (m, 2 H), 3.95-3.93 (m, 1H), 3.82-3.73 (m, 2H), 2.69-2.66 (m, 1H); ¹³C NMR (125 MHz, CD₃OD) δ 148.9, 138.3, 128.0, 127.6, 127.3, 109.1, 80.8, 71.7, 71.0, 70.8, 61.8, 49.6; (C₁₄H₁₈O₄+H)⁺에 대한 HR-MS 산정치 251.1283, 실측치 251.1281.

(-)-(6 aR ,8S,9R,9 aR )-8-( 벤질옥시 )-2,2,4,4- 테트라이소프로필 -7-메틸렌퍼하이드로시클로펜타[ f][1,3,5,2,4]트리옥사디실로신 -9-올(6)

-30℃에서 1,3-디클로로-1,1,3,3-테트라이소프로필디실록산(5.5㎖, 16.8mmol)을 무수 피리딘 중 트리올 5 용액(4.0g, 16.0mmol)에 적가하였다. 이 반응 혼합물의 온도를 서서히 실온으로 상승시킨 후, 2시간 동안 동일한 온도로 유지시켰다. 진공 하에서 피리딘을 제거한 후, 잔류물을 EtOAc 중에 용해하고 나서, H₂O 및 염수로 세정한 다음, 황산 마그네슘으로 건조하고, 여과 및 농축하였다(진공 하). 잔류물을 실리카 겔 상 컬럼 크로마토그래피(EtOAc:헥산 = 1:30→1:5)로 정제한 결과, 시럽 형태의 알코올 6(6.5g, 82%)이 생성되었다. [α]²⁴ _D -105.94° (c 0.58, CHCl₃); ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 7.41-7.26 (m, 5H), 5.36 (t, J = 2.5 Hz, 1H), 5.11 (t, J = 2.5 Hz, 1H), 4.77 (d, J = 12.0 Hz, 1H), 4.62 (d, J = 12.5 Hz, 1H), 4.18-4.14 (m, 2H), 4.05 (dd, J = 4.5 및 12.0 Hz, 1H), 3.78 (dd, J = 8.0 및 12.0 Hz, 1H), 2.90-2.88 (m, 1H), 1.08-0.97 (m, 27H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ 147.3, 138.1, 128.4, 127.6, 127.5, 111.1, 80.2, 74.2, 71.2, 71.1, 64.9, 50.1, 17.6, 17.5, 17.4, 17.3, 17.2, 17.1, 17.0. C₂₆H₄₄O₅Si₂에 대한 분석 산정치: C, 63.37; H, 9.00. 실측치: C, 63.64; H, 9.05.

(-)-(6 aR ,8S,9R,9 aR )-8-( 벤질옥시 )-2,2,4,4- 테트라이소프로필 -7-메틸렌퍼하이드로시클로펜타[ f][1,3,5,2,4]트리옥사디실로신 -9-올(7)

-78℃에서 무수 CH₂Cl₂(20㎖) 중 무수 피리딘(1.05㎖, 12.6mmol) 및 화합물 6(2.1g, 4.3mmol) 용액을, 트리플루오로메탄설폰산 무수물(0.94㎖, 5.6mmol)로 처리하였다. 반응 혼합물의 온도를 서서히 실온으로 상승시킨 다음, 이 온도를 20분 동안 유지시켰다. 진공 하에서 용매를 제거한 다음, 잔류물을 EtOAc에 용해시키고 나서, H₂O 및 염수로 세정한 후, 황산마그네슘으로 건조하고, 여과 및 농축하였다(진공 하). 잔류물을 무수 벤젠(40㎖)에 용해시키고 나서, 18-크라운-6(2.25g, 8.6mmol) 및 아세트산 세슘(2.47g, 12.6mmol)을 첨가하였다. 현탁액을 50℃에서 30분 동안 가열한 다음, 이를 실온으로 냉각시켰다. 용매를 제거한 다음, 잔류물을 MeOH 중에 용해하고 나서, 이를 메톡시화나트륨으로 처리하고(실온, 3시간), 진공 하에서 농축하였다. 실리카 겔 상 컬럼 크로마토그래피(EtOAc:헥산 = 1:10→1:3)로 잔류물을 정제한 결과, 화합물 7(1.7g, 81%, 6으로부터 유래)이 생성되었다. [α]²⁴ _D -76.47° (c 0.82, CHCl₃); ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 7.41-7.26 (m, 5H), 5.34 (t, J = 2.5 Hz, 1H), 5.16 (t, J = 2.0 Hz, 1H), 4.80 (q, J = 12.0 Hz, 2H), 4.12-3.89 (m, 5H), 2.60 (m, 1H), 1.09-0.94 (m, 27H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ 144.4, 138.6, 128.5, 127.7, 127.6, 111.5, 82.4, 82.3, 77.3, 77.0, 76.8, 76.2, 71.8, 62.7, 49.4, 17.6, 17.5, 17.4, 17.3, 17.2, 17.1, 17.0, 13.6, 13.4, 12.8, 12.6. (C₂₆H₄₄O₅Si₂+H)⁺에 대한 HR-MS 산정치 493.2806, 실측치 493.2736.

(-)-(6 aR ,8S,9R,9 aR )-8-( 벤질옥시 )-9- 플루오로 -2,2,4,4- 테트라이소프로필 -7-메틸렌헥사하이드로시클로펜타[f][1,3,5,2,4] 트리옥사디실로신 (8)

무수 CH₂Cl₂ 중 알코올 6(6.5g, 13.2mmol) 용액에, 삼플루오르화 (디에틸아미노)황(DAST, 1.84㎖, 13.9mmol)을 서서히 첨가하였다(실온). 20분 후, 여기에 얼음 냉각 H₂O를 첨가하여 반응 혼합물을 급랭시켰다. 유기 층을 수집하고, 수성 상을 디클로로메탄으로 추출하였다. 이후, 유기 층을 합하고 나서, 황산 마그네슘으로 건조한 다음, 여과 및 농축하였다(진공 하). 미정제 잔류물은 그대로 추후 탈보호 단계에서 사용하였다. 실리카 겔 상 컬럼 크로마토그래피(EtOAc:헥산 = 1:100→1:20)를 사용하는 정제를 통해 8의 분석용 샘플을 얻어냈다. [α]²⁴ _D -104.08° (c 0.51, CHCl₃); ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 7.39-7.26 (m, 5H), 5.36 (t, J = 2.5 Hz, 1H), 5.20 (dd, J = 2.5 및 5.0 Hz, 1H), 4.92 (ddd, J = 6.0, 7.5 및 55.0 Hz, 1H), 4.78 (d, J = 11.5 Hz, 1H), 4.65 (d, J = 11.5 Hz, 1H), 4.31-4.26 (m, 1H), 4.23-4.16 (m, 1H), 4.01-3.92(m, 1H), 1.08-0.94 (m, 27H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) 142.6 (d, J = 9.2 Hz), 137.9, 128.4, 127.8, 127.7, 112.7, 103.4 (d, J = 189.0 Hz), 80.4 (d, J = 21.3 Hz), 73.8 (d, J = 19.8 Hz), 71.3, 61.6, 48.8 (d, J = 5.3 Hz), 17.5, 17.4, 17.1, 17.0, 16.9, 16.8, 13.4, 13.3, 12.7, 12.5. (C₂₆H₄₃FO₄Si₂+H)⁺에 대한 HR-MS 산정치 495.2762, 실측치 495.2769.

벤조산 (-)-[(1R,2 Ri3R ,4R)-2-( 벤조일옥시 )-4-( 벤질옥시 )-3- 플루오로 -5- 메틸렌시클로펜틸 ] 메틸 (9)

미정제 플루오르화 화합물 8(마지막 단계로부터 직접 얻어진 것)을 THF 중에 용해한 다음, 이를 아세트산(3.2㎖, 53.0mmol)으로 처리하고 나서, 다시 플루오르화 테트라부틸암모늄(TBAF)(40㎖, 40.0mmol)으로 처리하였다(실온, 1시간). 진공 하에서 용매를 제거한 다음, 잔류물을 이소프로필 알코올/클로로포름(4:1) 보조 용매 중에 용해한 다음 H₂O로 세정하였다. 유기 층을 수집하고 나서, 이를 황산 마그네슘으로 건조한 후, 여과 및 농축하였다(진공 하). 잔류물을 실리카 겔 상 컬럼 크로마토그래피(EtOAc:헥산 = 1:4→1:1)로 정제한 결과, 디올이 생성되었다. 이 디올(1.0g, 4.0mmol)을 무수 피리딘 중에 용해한 후, 염화 벤조일(1.88㎖, 16.0mmol)로 처리하였다(실온). 4시간 후 피리딘을 진공 하에서 제거한 다음, 잔류물을 EtOAc 중에 용해하였다. 이 용액을 H₂O와 염수로 세정하고 나서, 황산 마그네슘으로 건조한 다음, 여과 및 농축하였다(진공 하). 잔류물을 실리카 겔 상 컬럼 크로마토그래피(EtOAc:헥산 = 1:20→1:3)로 정제한 결과, 9(1.8g, 61%)가 생성되었다. [α]²⁴ _D -52.71° (c 0.55, CHCl₃); ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) 8.03-7.26 (m, 15H), 5.68 -5.61 (m, 1H), 5.49 (t, J = 2.5 Hz, 1H), 5.34 (dd, J = 2.5 및 4.5 Hz, 1H ), 5.20 (td, J = 6.0 및 53.0 Hz, 1H), 4.82 (d, J = 11.5 Hz, 1H), 4.73 (d, J = 11.5 Hz, 1H), 4.62 (dd, J = 5.0 및 10.5 Hz, 1H), 4.55-4.50 (m, 2H), 3.24-3.23 (m, 1H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) 166.3, 165.7, 142.8 (d, J = 7.6 Hz), 137.5, 133.4, 133.0, 129.8, 129.6, 129.5, 129.3, 128.5, 128.4, 128.3, 128.0, 127.9, 114.3, 99.9 (d, J = 189.9 Hz), 81.2 (d, J= 22.0 Hz), 76.2 (d, J= 23.8 Hz), 71.7, 64.9, 45.0 (d, J = 4.5 Hz). (C₂₈H₂₅FO₅+H)⁺ 에 대한 HR-MS 산정치 461.1764, 실측치 461.1756.

벤조산 (-)-[(1R,2R,3R,4R)-2-( 벤조일옥시 )-3- 플루오로 -4- 하이드록시 -5- 메틸렌시클로펜틸 ] 메틸 (10)

-78℃에서 무수 CH₂Cl₂ 중 화합물 9(1.4g, 3.0mmol)의 용액을 삼염화붕소(CH₂Cl₂ 중 1M 용액 9.1㎖, 9.1mmol)로 처리하였다. 이를 동일한 온도에서 30분 동안 교반한 다음, 삼염화붕소 일부(CH₂Cl₂ 중 1M 용액 6.1㎖, 6.1mmol)를 추가로 첨가하였다. 15분 후 -78℃에서 반응물에 MeOH를 첨가하여 급랭시키고, 진공 하에 농축하였다. 잔류물을 실리카 겔 상 컬럼 크로마토그래피(EtOAc:헥산 = 1:10→1:3)로 정제한 결과, 10(1.0g, 89%, 시럽)이 생성되었다. [α]²⁶ _D-53.55° (c 0.25, CHCl₃); ¹H NMR (500 MHz, CDCl₃) δ 8.03-7.32 (m, 10H), 5.66 (td, J = 6.8 및 16.4 Hz, 1H), 5.49 (t, J= 2.0 Hz, 1H), 5.32 (dd, J = 2.0 및 4.4 Hz, 1H), 4.96 (td, J = 6.8 및 54.4 Hz, 1H), 4.80 (m, 1H), 4.64-4.52 (m, 2H), 3.21 (m, 1H), 2.66 (d, J = 7.0 Hz, D₂O 대체 가능, 1H); ¹³C NMR (125 MHz, CDCl₃) δ 166.3, 165.8, 144.4 (d, J = 8.4 Hz), 133.4, 133.1, 129.8, 129.6, 129.2, 128.4, 128.3, 113.1, 99.9 (d, J = 191.3 Hz), 75.3, 75.2, 75.1, 75.0, 65.4, 44.8 (d, J = 3.8 Hz). C₂₁H₁₉FO₅에 대한 분석 산정치: C, 68.10; H, 5.17. 실측치: C, 67.78; H, 5.27.

벤조산 (1R,3R,4R,5R)-5-( 벤조일옥시 )-3-(6- 클로로 -9H-9- 퓨리닐 )-4-플루오로-2- 하이드록시 -2-( 하이드록시메틸 ) 시클로펜틸 ] 메틸 (12)

무수 THF(20㎖) 중 화합물 10(1.07g, 2.89mmol), 트리페닐포스핀(TPP, 1.13g, 4.33mmol) 및 6-클로로퓨린(0.67g, 4.33mmol) 용액에, 아조디카복실산 디이소프로필(DIAD, 0.89㎖, 4.33mmol)을 첨가하였다(0℃, 5분). 반응물의 온도를 실온으로 상승시키고 1시간 동안 이 온도를 유지시켰다. 여기에 MeOH(1㎖)를 첨가하여 반응물을 급랭시킨 후, 진공 하에서 증발시켰다. 잔류물을 실리카 겔 상 컬럼 크로마토그래피(EtOAc:헥산 = 1:4→1:2)로 정제한 결과, 커플링 뉴클레오시드 11(환원된 DIAD 종이 혼입된 혼합물)이 생성되었다. 미정제 화합물 11(660㎎)을 아세톤/H₂O(15㎖/2.5㎖)에 용해시키고 나서, 이를 사산화오스뮴(5% H₂O 용액, 1.3㎖)/NMO(480㎎)로 24시간 동안 처리하였다. 포화 삼황산나트륨 수용액으로 반응 혼합물을 급랭시켰다. 유기 용액을 진공 하에서 제거하고 나서, 이소프로필 알코올/클로로포름(4:1) 보조 용매로 수성 상을 추출하였다. 유기 층을 수집한 다음, 이를 Na₂SO₄ 건조한 후, 여과하였다. 여과물을 진공 하에서 농축한 다음, 잔류물을 실리카 겔 상 컬럼 크로마토그래피(MeOH:CH₂Cl₂ = 1:60→1:40)로 정제한 결과, 화합물 12가 부분 입체 이성체들의 혼합물로서 생성되었다(640㎎, 화합물 10으로부터 유래, 41%). 주요 이성체: ¹H NMR (500 MHz, CD₃OD) δ 8.80 (d, J = 5.0 Hz, 1H), 8.78 (s, 1H), 7.95-7.11 (m, 10 H), 6.10 (ddd, J = 3.0, 12.5 및 17.5 Hz, 1H), 5.80 (dd, J = 10.0 및 35.0 Hz, 1H), 5.38 (ddd, J = 3.0, 10.5 및 67.5 Hz, 1H), 4.80 (m, 2H), 3.73 (d, J = 14.5 Hz, 1H), 3.40 (d, J = 14.5 Hz, 1H), 3.00 (m, 1H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃)166.4, 165.6, 153.1, 151.8, 151.7, 149.9, 148.2, 148.1, 129.4, 129.1, 128.2, 127.9, 93.1 (d, J = 193.1 Hz), 80.8, 79.3 (d, J = 26.2 Hz), 62.8, 61.9 (d, J = 5.0 Hz), 60.2 (d, J = 13.4 Hz), 48.6 (d, J = 5.6 Hz). (C₂₆H₂₂ClFN₄O₆+H)⁺에 대한 HR-MS 산정치 541.1290, 실측치 541.1290.

벤조산 [(1R,3R,4R,5R)-3-(6-아미노-9H-9- 퓨리닐 )-5-( 벤조일옥시 )-4- 플루오로 -2- 하이드록시 -2-( 하이드록시메틸 ) 시클로펜틸 ] 메틸 (13)

무수 DMF 중 뉴클레오시드 12(620㎎, 1.15mmol)를 아지드화 나트륨(750㎎, 11.5mmol)으로 처리하였다(70℃ 내지 80℃, 1.5시간). 휘발성 물질을 진공 하에서 제거하고, 잔류물을 이소프로필 알코올/클로로포름(4:1) 보조 용매 중에 용해한 다음, 이를 H₂O로 세정한 후, Na₂SO₄로 건조하고 나서, 증발 건조하였다. 생성된 미정제 아지드화물 화합물을 EtOH 중에 용해한 다음, H₂ 대기 하에서 Pd/C(200㎎)로 처리하였다(40℃, 3시간). 고체를 제거한 후, 여과물을 증발시켰으며, 잔류물을 실리카 겔 상 컬럼 크로마토그래피(MeOH:CH₂Cl₂ = 1:40→1:20)로 정제한 결과, 원하는 아데노신 유사체 13(370㎎, 62%; 부분 입체 이성체의 혼합물)이 생성되었다. 주요 이성체: UV (MeOH) λmax 259.0 nm; ¹H NMR (500 MHz, CD₃OD) δ 8.43 (d, J = 4.0 Hz, 1H), 8.29 (s, 1H), 7.99-7.16 (m, 10 H), 6.11 (ddd, J = 2.5, 9.5 및 14.5 Hz, 1H), 5.59 (dd, J = 8.0 및 29.0 Hz, 1H), 5.35 (ddd, J = 2.5, 8.5 및 43.5 Hz, 1H), 4.89 (m, 2H), 3.72 (d, J = 11.0 Hz, 1H), 3.50 (d, J= 11.0 Hz, 1H), 3.00 (m, 1H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃)δ166.4, 165.6, 156.0, 152.4, 150.5, 142.8, 142.7, 133.1, 132.7, 129.4, 129.1, 128.2, 127.8, 117.7, 93.3 (d, J = 193.1 Hz), 80.8, 79.4 (d, J = 26.2 Hz), 63.0, 61.9 (d, J = 17.6 Hz), 60.3, 48.9 (d, J = 5.2 Hz). (C₂₆H₂₅FN₅O₆+H)⁺에 대한 HR-MS 산정치 522.1789, 실측치 522.1774.

벤조산 (+)-[(1R,3R,4R,5R)-3-(6-아미노-9H-9- 퓨리닐 )-5-( 벤조일옥시 )-4- 플루오로 -2- 메틸렌시클로펜틸 ] 메틸 (14)

화합물 13(260㎎, 0.50mmol)을 함수 아세토니트릴(H₂O 9㎕를 무수 아세토니트릴 10㎖에 첨가하여 제조) 중에 용해하고 나서 이를 -30℃로 냉각시켰다. 과량의 아세트산 1-브로모카보닐-메틸에틸(0.54㎖, 3.68mmol)을 상기 혼합물에 적가하고 나서, 이 혼합물의 온도를 실온으로 상승시켰다. 이를 실온에서 1시간 동안 교반한 다음, 반응 혼합물을 다시 -30℃로 냉각하고 나서, 다시 아세트산 1-브로모카보닐-메틸에틸(0.2㎖, 1.47mmol)을 첨가하였다. 여기에 분쇄한 얼음을 첨가하여 반응물을 급랭시킨 다음, 포화 NaHCO₃(20㎖) 용액으로 중화한 후, EtOAc로 추출하였다(2×100㎖). 합한 유기 층을 염수로 세정하고, Na₂SO₄로 건조한 다음, 여과하였다. 여과물을 진공 하에서 농축한 다음, 잔류물을 무수 DMF 중에 용해한 후, 이를 활성 아연(약 2.0g) 및 HOAc(0.2㎖)로 처리하고 나서, 실온에서 8시간 동안 교반하였다. 휘발성 물질을 진공 하에서 제거한 후, 잔류물을 이소프로필 알코올/클로로포름(4:1) 보조 용매 중에 용해한 다음, 포화 NaHCO₃(15㎖) 용액, H₂O 및 염수로 세정하였다. 유기 층을 수집한 후, Na₂SO₄로 건조하고 나서 여과하였다. 여과물을 진공 하에서 농축하고, 잔류물을 실리카 겔 상 컬럼 크로마토그래피(EtOAc:헥산 = 2:1→4:1)로 정제한 결과, 환외 알켄 뉴클레오시드 14(165.0㎎, 68%, 백색 고체)가 생성되었다. mp: 195℃~198℃(dec.) [□]²⁵ _D +77.66° (c 0.27, CHCl3); UV (MeOH) λmax 231.0, 259.0 nm; ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 8.40 (s, 1H), 8.12-8.06 (m ,2H), 7.94 (d, J = 3.6 Hz, 1H), 7.65-7.44 (m, 3H), 6.0 (dd, J = 2.4 및 33.2 Hz, 1H), 5.86 (br, 2H, D₂O 대체 가능), 5.75 (d, (d, J = 14.8 Hz, 1H), 5.50 (s, 1H), 5.21 (dd, J = 4.0 and 50.8 Hz, 1H), 4.98 (d, J = 1.2 Hz, 1H), 4.82-4.64 (m, 1H), 4.66-4.61 (m, 1H), 3.42 (m, 1H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃)δ 166.4, 165.0, 155.5, 153.2, 150.5, 144.4, 140.9, 140.8, 133.8, 133.3, 130.0, 129.7, 129.6, 128.7, 128.6, 128.5, 118.8, 113.2, 93.6 (d, J = 184.4 Hz), 75.8 (d, J = 29.0 Hz), 64.4 (d, J = 3.1 Hz), 58.3 (d, J = 17.5 Hz), 46.5. (C₂₆H₂₂FN₅O₄+H)⁺에 대한 HR-MS 산정치 488.1734, 실측치 488.1731.

(+)-(1R,2R,3R,5R)-3-(6-아미노-9H-9- 퓨리닐 )-2- 플루오로 -5-( 하이드록시메틸 )-4- 메틸렌시클로펜탄 -1-올(15)

-78℃에서 수소화 디이소부틸알루미늄(DIBAL-H, 1.6㎖, 톨루엔 중 1.0M)을 무수 CH₂Cl₂ 중 화합물 14(160.0㎎, 0.33mmol) 용액에 서서히 첨가하였다. 동일한 온도에서 30분이 경과한 후, 반응물을 이소프로필 알코올/클로로포름(4:1) 보조 용매(30㎖)로 희석하고, 여기에 포화 포타슘 소듐 타르트레이트 용액(10㎖)을 첨가하였다. 상기 혼합물을 실온에서 2시간 동안 교반한 다음, 유기 층을 수집하였다. 수성 층을 이소프로필 알코올/클로로포름(4:1) 보조 용매로 추출하고 나서(3×10㎖), 유기층을 합한 다음, Na₂SO₄로 건조한 후 여과하였다. 여과물을 진공 하에서 농축하였으며, 잔류물을 실리카 겔 상 컬럼 크로마토그래피(MeOH:CH₂Cl₂ = 1:20→1:10)로 정제한 결과, 백색 고체인 아데노신 유사체 15(70.0㎎, 76%)가 생성되었다. mp: 215℃~218℃(dec.) [α]²⁵ _D +151.80° (c 0.23, CHCl₃) UV (H₂O) λmax 259.0 nm (e 13998, pH 2), 260.0 nm (e 15590, pH 7), 260.0 nm (e 15579, pH 11); ¹H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.22 (s, 1H), 8.06 (d, J = 2.4 Hz, 1H), 5.86 (dd, J= 2.4 및 25.6 Hz, 1H), 5.42 (t, J = 2.4 Hz, 1H), 4.93 (td, J = 3.2 및 52.4 Hz, 1H), 4.92 (s, 1H, H₂O 피크 내부에 부분적으로 삽입됨), 4.40 (td, J = 3.2 및 10.8 Hz, 1H), 3.88-3.76 (m, 2H), 2.78 (m, 1H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ 156.0, 152.5, 149.9, 146.1 (d, J = 1.0 Hz), 141.1 (d, J = 5.2 Hz), 117.9, 111.8, 95.9 (d, J = 186.0 Hz), 72.9 (d, J = 22.9 Hz), 61.8 (d, J = 3.4 Hz), 57.6 (d, J = 17.2 Hz), 51.1. C₁₂H₁₄FN₅O₂에 대한 분석 산정치: C, 51.61; H, 5.05; N, 25.08. 실측치: C, 51.74; H, 5.09; N, 24.92.

화합물 18(도 5)

화합물 18(반응식 2의 화합물 15와 동일하되, 도 5에 제시된 대안적 경로(들)에 의해 합성)을, 첨부된 도 5에 제시된 접근법들 중 1개 이상에 따라서 합성하였다. 화합물 18에 대하여 선택된 분석 데이터는 상기 화합물 15에 대한 분석 데이터와 동일하였다.

화합물 15P/18P 및 15 PI /18 PI 에 대한 실험 프로토콜

아르곤 대기 하에 N-메틸이미다졸(NMI, 5.0mmol)을 무수 THF 중 FMCA(1mmol)의 교반중인 현탁액에 첨가하였다(-78℃). 적당히 치환된 클로로페닐포스포릴-L-알라니네이트(2P 또는 3P, 3.0mmol)(THF중에 용해됨)를 적가한 다음, 이를 실온으로 서서히 가열하였으며, 밤새도록 실온에서 계속 교반하였다. 휘발성 물질들을 증발시키고 나서, 잔류물을 디클로로메탄(DCM) 중에 용해한 후, 0.5M HCl로 세정하였다. 유기 층을 Na2SO4로 건조하고 나서, 여과한 다음, 환원하여 건조한 후, 플래쉬 크로마토그래피로 정제한 결과, FMCA 전구 약물(15/18 및 15P/18P)이 생성되었다.

화합물 15P/18P의 분석 데이터: ¹H NMR (500 Mz, CD₃OD) d 8.35 (s, 1H), 7.86 (d, J = 3.0 Hz, 1H), 7.34-7.15 (m, 5H), 5.95 (m, 3H), 5.26 d, J = 8.0 Hz, 1H), 5.01-4.90 (m, 1H), 4.83 (s, 1H), 4.50-4.41 (m, 2H), 4.25-4.04 (m, 3H), 3.71 (s, 3H), 3.07 (s, 1H), 1.40 (d, J = 6.5 Hz, 3 H); ¹⁹F NMR (500 MHz, CDCl₃) δ -192.86 (m, 1F); ¹³C NMR (125 MHz, CD₃OD) d171, 159.0, 156.5, 152.5, 150.4, 142.9, 130.1, 121.2, 120.3, 106.7, 102.4, 72.2, 71.1, 62.3, 51.9, 46.3, 43.9, 19.1; ³¹P NMR (CDCl₃, 202 MHz): δ 2.67, 2.99. C₂₂H₂₆FN₆O₆P.0.5H₂O에 대한 분석 산정치: C, 49.91; H, 5.14; N, 15.87; 실측치 C, 49.84; H, 5.06; N, 15.22.

화합물 15 PI /18 PI의 분석 데이터: ¹H NMR (500 Mz, CD₃OD) d 8.36 (s, 1H), 7.84 (d, J = 30.0 Hz, 1H), 7.34-7.07 (m, 5H), 5.94 (d, J = 23 Hz, 1H), 5.76 (bs, 2H NH₂), 5.30 (m, 1H), 5.04-4.86 (m, 3H), 4.50-4.44 (m, 2H), 4.21 (m, 1H), 4.11-3.80 (m, 3H), 3.09 (s, 1H), 1.40 (d, J = 14.5 Hz, 3 H), 1.28 (d, J = 14.0 Hz, 6H); ¹⁹F NMR (500 MHz, CDCl₃) δ -192.96 (m, 1F); ³¹P NMR (CDCl₃, 202 MHz): δ 2.84, 2.32.

항 바이러스 분석

전술된 바와 같이 약물 감수성 분석을 수행하였다. 전술된 바와 같이 PBM, CEM 및 베로(Vero) 세포에서 세포 독성 분석을 수행하였다. 테스트에서는 2개의 화합물, 즉 분자의 당 부분에 존재하는 R¹ 및 R^1a에 하이드록실기를 포함하는 아데닌 뉴클레오시드 유사체(화합물 15/18)(첫번째 화합물)와, 화합물 15/18을 기반으로 하는 것으로서, R⁶으로서 페닐기를 함유하는 R¹(R^1a는 H)에 포스포라미데이트기를 포함하고, B’는 알라닌으로부터 유래하는 아미노산기이며, R⁸은 메틸이고, R”는 메틸기이로서 메틸 에스테르를 형성하는 전구 약물 뉴클레오시드 화합물 15P/18P(두번째 화합물)를 사용하였다. 이와 같은 화합물들을 표준 HBV 분석법(브렌트 코바(Brent Korba) 박사 실험실)으로 테스트하였다. 다음과 같은 결과들이 얻어졌다. 본 분석에 있어서 테스트된 본 발명에 의한 화합물의 효능은 3TC의 효능보다 1000배 우수하였음에 주목해야 할 것이다. 전구 약물 화합물(테스트된 두번째 화합물로서, R¹은 포스포라미데이트기이고, R⁶은 페닐이며, B’는 알라닌으로부터 유래하고, 메틸 에스테르(R⁸은 메틸이고, R”는 메틸임)를 함유하는 화합물)의 활성은, R¹ 및 R^1a 둘다 H인 화합물 활성의 10배 이상이었다.

HBV 분석 결과

테스트 번호	CC50	EC50	EC90	SI	대조군:3TC(μM) EC50
1	>300	0.548	6	>50	2421
2	>300	0.062	0.462	>649	2421

전술된 바와 같이, 화합물 15/18을 대상으로도 야생형 HBV와 약물 내성 HBV 균주에 대한 효능을 테스트하였다. 테스트 방법은 전술되어 있으며, 그 결과는 본원에 첨부된 도 10에 제시된 표 1에 제시되어 있다.

일인산염 전구 약물은, 뉴클레오시드에 의한 속도 제한 초기 인산화 단계를 우회하여 항 바이러스 효능을 증가시킬뿐만 아니라, 잠재적으로는 간을 표적화하는데 유용할 수 있다. 그러므로, 포스포라미디트, 즉 화합물 15P/18P도 합성되었다. 별도의 항 바이러스 효능 평가 실험에 있어서, 화합물 15P/18P의 시험관 내 항 HBV 효능은 각각 시험관 내 항 WT HBV 효능에 비하여 7배 내지 13배 증가하는 것이 관찰되었는데(EC₅₀ 및 EC₉₀으로 나타냄), 이는 세포 독성이 거의 증가되지 않은 모 화합물 15/18의 경우와 대조적인 결과였다(표 2, 도 11). 일인산염 전구 약물 15P/18P(IC₅₀ = 0.05μM)도 HBV의 유전자형 C 엔테카버 내성 클론(L180M+ M204V+S202G)에 대해 평가되었는데(Huh7 세포(16) 내)(도 11, 표 2에 보임), 흥미로운 점은, 화합물 15/18 FMCA 및 15P/18P FMCA 일인산염 전구 약물이 여전히 엔테카버 돌연 변이체에 대해 항 바이러스 효능을 유지하고 있다는 점이다. 도 12는 Huh7 세포 내 전구 약물 15P/18P의, HBV의 유전자형 C 엔테카버 내성 클론(L180M+S202G+M204V)에 대한 항 HBV 활성을 보여주는 것이다.

FMCA 일인산염 전구 약물 화합물(15P/18P)의 활성도 키메라 마우스 내에서 테스트되었다. 이와 같은 생체 내 연구에 있어서, FMCA 일인산염 전구 약물 15P/18P는 바이러스 농축량이 2 로그로 감소된 야생형 HBV에 대해 활성임이 확인되었다(도 15). 추가의 생체 내 연구에 있어서(마우스), ETV(엔테카버)는 엔테카버 내성 HBV 돌연 변이체(L180M+M204V+S202G)(도 16a)에 대해 불활성인 것으로 확인된 반면에, FMCA 일인산염 전구 약물(15P/18P)은 바이러스 농축량이 1 로그로 감소된 엔테카버 내성 HBV 돌연 변이체(L180M+M204V+S202G)에 대해 활성인 것으로 확인되었다(도 16b). 이와 같은 연구 결과는, FMCA(화합물 15/18), 특히 FMCA 일인산염 전구 약물 화합물(15P/18P)로 표시되는, 본 발명에 의한 화합물의 생체 내 효능을 증명해준다.

미토콘드리아 연구

젖산 탈수소 효소 방출량을 측정하는 HepG2 세포 내 미토콘드리아 독성 연구(13)는, FMCA 15/18이 라미부딘(3TC)의 경우와 같이 어떠한 유의적 독성도 나타내지 않았던 반면에, 아지도티미딘(AZT)은 유의적 독성을 보임을 암시한다(도 13). 뿐만 아니라, 소 흉선으로부터 유래하는 아데노신 탈아민 효소를 사용하는 탈아민화 연구를 통해서는, 화합물 15/18이 완전히 안정하였음이 규명되었다(20).

분자 모델링 연구

형태학적 검토: 화합물 15/18 및 엔테카버 유사체 16의 초기 형태는 마크로모델(MACROMODEL)®(버전 8.5)(슈뢰딩거 인코포레이션)의 빌더 모듈을 통해 구성되었다. 몬테 카를로 형태 연구는 GB/SA 워터 모델(마크로모델®의 MMFF 역장 이용) 5,000 단계를 거쳐 수행되었다.

준회전 분석: 산정 준회전 매개 변수 모두에 대해서는 온라인 준회전 분석 도구 프로시트(PROSIT)(http://cactus.nci.nih.gov/prosit/)가 사용되었다⁵¹.

수많은 결론들 중에서도 이하 본 발명에 관한 결론들이 유추될 수 있다:

1. 본 발명의 화합물들과 이것들의 일인산염 전구 약물은 라미부딘, 아데포버 및 엔테카버 내성 돌연 변이체에 대해 시험관 내 활성을 가진다.

2. 2’-F 부는 수소 결합을 통해 FMCA-TP와 HBV 중합 효소의 결합을 강화하고, 이러한 화합물들은 특히 본원에 개시된 일련의 HBV들에 대해 활성을 가지는 것으로 보인다.

3. FMCA를 포함하는 본 발명의 화합물들은 세포 독성과 미토콘드리아 독성이 낮으며, 예방 및 치료에 유용하다.

4. 라미부딘-아데포버-엔테카버 3중 돌연 변이체로 감염된 키메라 마우스 내에서 행해진 예비 생체 내 효능 연구에 있어서, FMCA-MP 전구 약물은 항 바이러스 활성을 보였던 반면에, 엔테카버는 그렇지 않았으며, 본 발명의 화합물들은 치료법[약물 내성 HBV 및 이로 인한 감염에 대해서 치료제 혼합물(therapeutic cocktail)을 사용하는 방법 포함]에 특히 유용하다는 것을 보여주는 의외의 결과가 얻어졌다.

참고 문헌(제1 세트)

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Claims

다음과 같은 구조식에 따른 뉴클레오시드 화합물, 이의 약학적으로 허용 가능한 염, 거울상 이성체, 수화물 또는 용매화물.

상기 식 중,
B는
또는
이고;
R^1a 및 R²는 각각 H, 또는 C₂-C₂₀ 아실 기이며;
R¹은
기이고,
이 구조식 중, R^P는 H 또는 C₁-C₃알킬기이다.
삭제
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삭제
제1항에 있어서, R^P는 H인 화합물.
삭제
삭제
제1항에 의한 화합물의 유효량을, 약학적으로 허용 가능한 담체, 첨가제 또는 부형제와 조합하여 포함하는 항 바이러스 약학 조성물.
제11항에 있어서, 유효량의 추가적인 항 바이러스 제제를 포함하는 약학 조성물.
제12항에 있어서, 상기 추가적인 항 바이러스 제제는 아시클로버, 팜시클로버, 간시클로버, 발라시클로버, 비다리빈, 리바비린, 조스터-면역 글로불린(ZIG), 라미부딘, 아데포버 디피복실, 엔테카버, 텔비부딘, 클레부딘, 테노포버 또는 이것들의 혼합물인 조성물.
제12항에 있어서, 상기 추가적인 항 바이러스 제제는 헵세라(아데포버 디피복실), 라미부딘, 엔테카버, 텔비부딘, 테노포버, 엠트리시타빈, 클레부딘, 발토리시타빈, 암독소버, 프라데포버, 라시버, BAM 205, 니타족사니드, UT 231-B, 베이 41-4109, EHT899, 자닥신(티모신 알파-1), NM 283, VX-950(텔라프레버), SCH 50304, TMC435, VX-500, BX-813, SCH503034, R1626, ITMN-191(R7227), R7128, PF-868554, TT033, CGH-759, GI 5005, MK-7009, SIRNA-034, MK-0608, A-837093, GS 9190, ACH-1095, GSK625433, TG4040(MVA-HCV), A-831, F351, NS5A, NS4B, ANA598, A-689, GNI-104, IDX102, ADX184, GL59728, GL60667, PSI-7851, TLR9 작용제, PHX1766, SP-30 및 이것들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 조성물.
제12항에 있어서, 상기 추가적인 항 바이러스 제제는 헵세라(아데포버 디피복실), 라미부딘, 엔테카버, 텔비부딘, 테노포버, 엠트리시타빈, 클레부딘, 발토리시타빈, 암독소버, 프라데포버, 라시버, BAM 205, 니타족사니드, UT 231-B, 베이 41-4109, EHT899, 자닥신(티모신 알파-1) 및 이것들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 조성물.
제11항에 있어서, 1개 이상의 항암 제제와 추가로 조합되는 조성물.
제11항 내지 제16항 중의 어느 하나의 항에 의한 조성물을 포함하는, B형 간염 바이러스(HBV), C형 간염 바이러스(HCV), 1형 단순 포진 바이러스(HSV-1), 2형 단순 포진 바이러스(HSV-2), 거대 세포 바이러스(CMV), 수두 대상 포진 바이러스(VZV) 및 엡스타인 바 바이러스(EBV) 중 임의의 바이러스 1개 이상에 의해 유발되는 바이러스 감염을 치료하기 위한 의약품.
제17항에 있어서, 바이러스 감염은 B형 간염 바이러스(HBV) 감염 또는 C형 간염 바이러스(HCV) 감염인 것을 특징으로 하는 의약품.
제18항에 있어서, 바이러스 감염은 B형 간염 바이러스(HBV) 감염인 것을 특징으로 하는 의약품.
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제11항 내지 제16항 중 어느 하나의 항에 의한 조성물을 포함하는, HBV 감염에 2차적인 간 섬유증, 간경변 또는 간암을 치료하기 위한 의약품.
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제19항에 있어서, HBV는 라미부딘, 엔테카버, 및 아데포버에 내성인 것을 특징으로 하는 의약품.
제19항에 있어서, HBV는 L180M+M204V+S202G 균주인 것을 특징으로 하는 의약품.
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