KR20070086308A

KR20070086308A - 젬시타빈의 아미드 전구약, 그의 조성물 및 그의 용도

Info

Publication number: KR20070086308A
Application number: KR1020077013628A
Authority: KR
Inventors: 다비드 마이클 벤더; 다비드 마이클 레믹
Original assignee: 일라이 릴리 앤드 캄파니
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2005-11-30
Publication date: 2007-08-27
Also published as: JP5022911B2; EA011868B1; DE602005009255D1; MY143677A; TW200634023A; US20090156547A1; ATE405573T1; SI1831237T1; PE20060771A1; KR100874052B1; EP1831237B1; EP1831237A1; BRPI0519117A2; CY1108447T1; RS50629B; MX2007007228A; AU2005316922A1; US7691827B2; CA2589850A1; ZA200705019B

Abstract

본발명은 젬시타빈의 신규한 아미드 전구약, 그의 조성물 및 그의 사용 방법에 관한 것이다.

젬시타빈, 전구약, 아미드

Description

젬시타빈의 아미드 전구약, 그의 조성물 및 그의 용도{AMIDE PRODRUG OF GEMCITABINE, COMPOSITION AND USE THEREOF}

본 발명은 경구로 제공될 수 있고, 모 약물보다 더 낮은 위장관 독성 및 더 양호한 생체이용률을 가지면서 실질적으로 손상되지 않은 상태로 장관(intestinal tract)으로부터 문맥 혈류로 이동할 수 있으며, 더 적은 투여량에서도 모 약물의 효능을 유지할 수 있는, 젬시타빈의 신규한 전구약에 관한 것이다.

젬시타빈 하이드로클로라이드(2',2'-디플루오로-2'-데옥시시티딘 하이드로클로라이드)는 항종양제로서 그의 항바이러스성 작용이 공지되어 있으며, 현재 다양한 암 치료를 위해 젬자(Gemzar)

(동결건조된 분말 제형)로서 생산 및 시판되고 있다. 젬자

, 그의 제조 방법 및 그의 사용 방법은 미국 특허 제5,464,826호 및 미국 특허 제4,808,614호에 기재되어 있다. 젬자

는 현재 췌장암, 유방암 및 비-소세포 폐암(NSCLC)의 치료에 대해 허가받았으며, 난소암에 대한 평가가 진행되고 있다. 또한, 젬자

는 HCV의 치료 뿐만 아니라 면역 기능의 조절자로서도 사용될 수 있다(미국 특허 제6,555,518호 참조). 젬자

는 현재 30분에 걸쳐 대략 1000 내지 1250 mg/㎡의 투여량으로 정맥내 주입에 의해 투여되는데, 7주 이하 동안 매주 1회 투여한 후 1주간 치료 휴지기를 갖는다.

젬시타빈의 경구 이용은 일차 통과 대사작용의 결과로서 경구 생체이용률이 낮기 때문에 제한될 수 있다. 문헌[Shipley LA. Et. al., "Metabolism and disposition of gemcitabine, and oncolytic deoxycytidine analog, in mice, rats, and dogs". Drug Metabolism & Disposition. 20(6):849-55, 1992]. 또한, 경구로 투여될 때, 젬시타빈은 167, 333 또는 500 mg/kg의 단일 경구(섭식법) 젬시타빈 투여량이 투여된 마우스에서 전체 길이의 장관 전체에서 점막 상피의 약한 소실 내지 현저한 소실(위축성 장병증)을 특징으로 하는 좋지 않은 투여량-제한성 장 병변을 유발하는 것으로 고려되고 있다. 문헌[Horton ND et.al., "Toxicity of single-dose oral gemcitabine in mice", American Association for Cancer Research, Poster Presentation, Orlando, FL, March 27-31, 2004]. 이전의 마우스 연구에서 정맥내 투여를 통해 필적하게 노출시킨 경우에는 치사나 위장관 독성이 나타나지 않았다.

젬시타빈의 전구약 및 서방성 제형을 제조하는 방법은 당분야에 잘 알려져 있다. 이러한 전구약 및 서방성 제형의 예는 하기 문헌들에서 찾아볼 수 있다: WO 04/0412303 "Gemcitabine Prodrugs, Pharmaceutical Compositions and Uses Thereof, Gallop et. al.; WO 98/32762 "Gemcitabine derivatives," Myhren, Finn, et al.; WO 02/09768 "Therapeutic polyesters and polyamids," Uhrich, Kathryn E.; WO 02/76476 "Prodrugs of anticancer agents based on substituted aromatic acids," Greenwald, Richard B., et al.; WO 02/65988, "Terminally- branched polymeric linkers and polymeric conjugates as prodrug," Choe, Yun Hwang, et al.

젬시타빈 아미드 유도체는 젬시타빈의 합성에서 유용한 중간체로서 당분야에 기재되어 있으며(예를 들어, 브리톤(Britton) 등의 미국 특허 제5,420,266호 및 그린데이(Grindey) 등의 미국 특허 제5,464,826호 참조), 또한 젬시타빈의 투여를 위한 전구약 잔기로서 유용하다(예를 들어, 갤롭(Gallop) 등의 제WO 04/041203호 참조).

경구적으로 전달될 수 있고, 상당한 분해 없이 그대로 장관을 통과하며, 젬시타빈을 허용가능한 안전성 및 효능으로 병소 영역으로 전달하는 젬시타빈의 전구약이 지속적으로 요구되어 왔다.

놀랍게도, 본 발명자들은 실질적으로 손상없이 장세포를 횡단하고, 간에서 우세한 젬시타빈 대사산물인 데옥시디플루오로우리딘(dFdU)의 상당한 축적이 없으면서 젬시타빈으로 가수분해되며, 경구 젬시타빈보다 독성이 적고, 경구로 투여시 적절한 효능 및 안정성 프로파일(profile)을 유지하는, 젬시타빈의 우수하고 신규한 아미드 유도체를 개발하였다.

발명의 개요

본 발명은 하기 화학식 I의 화합물을 제공한다.

본 발명의 또다른 양태는 화학식 I의 화합물 및 하나 이상의 제약학상 허용되는 부형제를 포함하는 신규한 제약 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명은 또한 감수성(susceptible) 신생물의 치료가 필요한 포유동물에서 감수성 신생물을 치료하기 위한, 화학식 I의 화합물의 용도를 제공한다.

본 발명은 감수성 바이러스성 감염의 치료가 필요한 포유동물에서 감수성 바이러스성 감염을 치료하기 위한, 화학식 I의 화합물의 용도를 제공한다.

본 발명은 또한 감수성 신생물 또는 바이러스성 감염의 치료용 약제를 제조하기 위한, 화학식 I의 화합물의 용도를 제공한다.

또한, 본 발명은 화학식 I의 화합물의 제조 방법도 제공한다.

발명의 상세한 설명

본원에서 사용된 용어는 하기 의미를 갖는다.

용어 "포유동물"은 피부상에 모발로 덮여있고 암컷에서는 젖먹이에게 영양을 주기 위한 모유-생산 유선이 있음을 특징으로 하는, 포유동물 강의 임의의 다양한 온혈 척추동물을 의미하며, 가장 바람직하게는 인간이다.

용어 "제약학상 허용되는 부형제"란 제형 특성을 증대시키기 위한 제약학상 허용되는 제형 담체, 용액 또는 첨가제를 지칭한다. 이러한 부형제는 당업자에게 잘 알려져 있는데, 제형의 다른 성분과 양립성이어야 하고 수용자에게 유해하지 않아야 한다. 예를 들어, 문헌[Remingtons Pharmaceutical Sciences, 19th Edition, Mack Publishing Company, 1995]을 참조한다.

용어 "공-결정"은 비공유 상호작용을 통해 안정성을 보유하는 둘 이상의 분자들의 물리적 결합체를 의미한다. 이러한 분자 복합물의 하나 이상의 성분들은 결정질 격자에서 안정한 골격을 제공한다. 특정 예에서, 게스트(guest) 분자는 무수물 또는 용매화물로서 결정질 격자에 혼입된다. 예를 들어, 문헌["Crystal Engineering of the Composition of Pharmaceutical Phases. Do Pharmaceutical Co-Crystals Represent a New Path to Improved Medicines?" Almarasson, O., et. al., The Royal Society of Chemistry, 1889-1896, 2004]을 참조한다. 바람직한 공-결정은 p-톨루엔설폰산 및 벤젠설폰산을 포함한다.

용어 "제약학상 허용되는 공-결정"은 제형의 다른 성분들과 양립성이고 수용자에게 유해하지 않는 것을 의미한다.

용어 "감수성 신생물"은 화학식 I의 화합물의 경구 투여에 의해 치료될 수 있는 포유동물 조직의 비정상적인 성장을 지칭한다. 이러한 전구약은 젬시타빈으로 가수분해될 것이므로, 상기 전구약을 투여하면 고형 및 비고형을 비롯하여 다양한 종양 유형들에 대해 광범위한 활성을 가질 것으로 예상된다. 바람직하게는, 감수성 신생물은 T-세포 림프종, 연조직 육종, 췌장암, 유방암, 호지킨(Hodgkin) 림프종, 비호지킨 림프종, 비-소세포 폐암, 난소암 및 방광암을 포함한다.

본 발명의 화합물은 바이러스 감염, 특히 HCV의 치료에 유용하다.

용어 "치료적 유효량"은 조직, 계 또는 포유동물에서 원하는 생물학적 또는 의학적 반응을 야기하는 화합물/조성물의 양을 의미하며, 이는 연구자, 진찰의 또는 임상학자에 의해 결정될 것이다.

젬시타빈은 3개의 유도체화가능한 작용기, 즉 3' 및 5' 하이드록실 기 및 N4-아미노 기를 함유한다. 화학식 I의 화합물은 적합한 보호기를 사용하여 3' 및 5' 하이드록실 작용기를 차단한 후, N4-아미노 기를 아실화시킴으로써 제조될 수 있다. 전형적인 보호기는 널리 공지되어 있으며 당분야에서 문헌[Protecting Groups in Organic Synthesis. 3rd edition Theodora Greene, Peter Wuts (Wiley-Interscience) 1999]에 기재되어 있다. N4-아미노 기의 아실화는 산 클로라이드 또는 무수물과 반응시키거나 커플링제, 예를 들어 N,N-디사이클로헥실카르보디이미드(DCC), N-에틸-N'-(3-디메틸아미노프로필)-카르보디이미드(EDC), 1,1-카르보닐디이미다졸(CDI) 또는 유기 화학 분야의 당업자에게 잘 알려져 있는 다른 유사한 시약들의 존재하에 카르복산과 반응시킴으로써 수행될 수 있다. 또 다르게는, 화학식 I의 화합물은 보호기를 사용하지 않고 제조될 수 있다. 이 경우, 모노-, 디- 또는 트리-부가물의 혼합물이 형성될 것이며 원하는 생성물을 혼합물로부터 분리할 수 있다.

하기 실시예는 본 발명의 화합물의 합성을 더욱 자세히 설명한다. 모든 출발물질과 시약들은 당업계에 잘 알려져 있고 인정되어 있으며 용이하게 구입할 수 있거나 본원에 기재된 방법에 의해 제조될 수 있다. 젬시타빈(2',2'-디플루오로-2'-데옥시시티딘)의 제조 방법은, 예를 들어 미국 특허 제4,808,614호에 개시되어 있다.

실시예 1

1-(2,2-디플루오로-2-데옥시-β-D-리보푸라노실)-4-(2-프로필-1-옥소펜틸)아미노피리미딘-2-온

2',2'-디플루오로-2'-데옥시시티딘 (10.0 g, 38.0 mmol)을 무수 피리딘 (100 mL)에 용해시키고 질소하에 교반하면서 0℃로 냉각시켰다. 클로로트리메틸실란 (24.0 mL, 190.0 mmol)을 적가하고, 내부 온도를 5℃ 미만으로 유지하였다. 2시간 동안 0℃에서 계속 교반하였다. 별도의 플라스크에서, 2-프로필펜탄산 (6.0 g, 41.8 mmol)을 무수 아세토니트릴 (100 mL)에 용해시켰다. 1,1-카르보닐디이미다졸 (6.8 g, 41.8 mmol)을 30분에 걸쳐 소량씩 첨가하고 2시간 동안 교반하였다. 상기 아세토니트릴 용액을 상기 피리딘 용액에 0℃에서 적가하고 반응물을 주위 온도로 되게 하였다. 상기 반응물을 하룻밤 동안 45℃로 가열한 후, 30 내지 35℃로 냉각시키고 100 mL 무수 에탄올을 첨가하고 30분간 45℃에서 가열하였다. 50 mL 물을 첨가하고 5시간 동안 45℃에서 가열한 후, 주위 온도로 냉각시키고 진공하에 농축시켰다. 조질 잔류물을 에틸 아세테이트와 물 사이에 분배시켰다. 인산으로 약 2의 pH로 산성화하고 유기층을 분리하였다. 추가의 에틸 아세테이트로 수층을 역추 출하였다. 유기 용액을 합치고 포화 중탄산나트륨 용액 및 포화 염화나트륨 용액으로 세척하고, 황산마그네슘상에서 건조시키고 진공하에 농축시켰다. 메틸렌 클로라이드 중의 30% 내지 60% 에틸 아세테이트의 구배로 용리하면서 실리카겔 크로마토그래피에 의해 정제하였다(120g). 원하는 생성물을 백색 분쇄가능한 발포체로서 단리하였다(11.2 g, 77% 수율).

실시예 2

1-(2,2-디플루오로-2-데옥시-β-D-리보푸라노실)-4-(2-프로필-1-옥소펜틸)아미노피리미딘-2-온 p-톨루엔설폰산 수화물 공-결정 (2:1:1)

0.709 g (1.82 mmol)의 실시예 1의 화합물을 9 mL의 메탄올에 용해시켰다. 별도의 플라스크에서, 0.25 M의 p-톨루엔설폰산 저장 수용액을 제조하였다. 상기 수용액 3.6 mL (0.9 mmol)를 적가하였다. 약 5 mL의 물을 첨가하고 혼합물을 침전물이 발생할 때까지 실온에서 (약 30분) 교반하였다. 침전된 고체를 진공 여과에 의해 모으고 공기 건조시켰다.

공-결정의 분석

공지된 농도의 p-톨루엔설폰산, 젬시타빈 및 실시예 1의 화합물의 용액들을 제조하였다. 실시예 1의 p-톨루엔설폰산 공-결정 시료를 분석하여 성분 조성을 결 정하였다.

2:1:1 비의 N-(2-프로필-펜타노일)-2',2'-디플루오로-2'-데옥시-시티딘/p-톨루엔설폰산/물의 경우, % 톨루엔설폰산은 다음과 같이 측정되었다:

이론치 17.8% p-톨루엔설폰산

실측치 19.1% p-톨루엔설폰산.

HPLC:

칼럼: 워터스 아틀란티스(Waters Atlantis) dC18, 3.0 μm, 4.6 내경 x 150 mm

칼럼 온도: 50℃

UV 파장: 248 nm.

1. 이동상

A. 5/95 아세토니트릴/물 + 0.1% TFA

B. 50/50 아세토니트릴/물 + 0.1% TFA

2. 구배

시간(분)	용매
시간(분)	%A	%B
0	100	0
5	0	100
8	0	100
8.01	100	0
11	실행 종료

실시예 3

1-(2,2-디플루오로-2-데옥시-β-D-리보푸라노실)-4-(2-프로필-1-옥소펜틸)아 미노피리미딘-2-온 벤젠설폰산 공-결정 (1:1)

5 mL의 에틸 아세테이트에, 550 mg의 실시예 1의 화합물을 첨가하였다. 이 혼합물을 대략 55℃로 가열하였다. 저장 용액으로서 전달된 1몰 당량의 벤젠설폰산을 첨가하였다. 추가로 약 1O mL의 에틸 아세테이트를 첨가하고 필요에 따라 음파처리하여 침전물을 분해시켰다. 현탁액을 실온으로 냉각시키고 진공 여과하여 단리하였다. 단리된 고체를 공기 건조시켰다. 융점: 171℃.

화학식 I의 화합물 및 그의 용매화물은 경구 이용가능하였고, 통상 경구로 투여되었으며, 따라서 경구 투여가 바람직하다.

제약 조성물은 제약 분야에 널리 공지된 방식으로 제조된다. 담체 또는 부형제는 활성 성분에 대한 비히클 또는 매질로서 기능할 수 있는 고체, 반고체 또는 액체 물질일 수 있다. 적합한 담체 또는 부형제가 당분야에 알려져 있다. 제약 조성물은 경구, 흡입, 비경구 또는 국소 용도에 대해 적합하게 개질될 수 있으며 환자에게 정제, 캡슐, 에어로졸, 흡입제, 좌제, 용액, 현탁액 등의 형태로 투여될 수 있다. 본 발명의 화합물은, 예를 들어 불활성 희석제 또는 캡슐과 함께 경구로 투여되거나 정제로 압착될 수 있다. 경구적 치료 투여를 위해, 상기 화합물은 부형제와 함께 혼입되어 정제, 트로치, 캡슐, 엘릭시르, 현탁액, 시럽, 웨이퍼, 츄잉검 등의 형태로 사용될 수 있다. 이들 제조물은 활성 성분으로서 바람직하게는 1% 이상의 본 발명의 화합물을 함유하지만, 특정 형태에 따라 다양할 수 있으며, 편의상 단위 중량의 1 중량% 내지 약 90 중량%일 수 있다. 상기 조성물에 존재하는 화합물의 양은 적합한 투여량이 수득되도록 하는 양이다. 본 발명의 바람직한 조성 물 및 제조물은 당업자에게 널리 알려진 방법에 의해 결정될 수 있다.

정제, 환약, 캡슐, 트로치 등은 또한 하나 이상의 하기 보조제들을 함유할 수 있다: 결합제, 예를 들어 포비돈, 하이드록시프로필 셀룰로스, 미세결정질 셀룰로스 또는 젤라틴; 부형제 또는 희석제, 예를 들어 전분, 락토스, 미세결정질 셀룰로스 또는 인산이칼슘, 붕해제, 예르 들어 크로스카르멜로스, 크로스포비돈, 나트륨 전분 글리콜레이트, 옥수수 전분 등; 윤활제, 예를 들어 스테아르산마그네슘, 스테아르산, 활석 또는 수소화 식물성 오일; 활주제, 예를 들어 콜로이드성 이산화규소; 습윤제, 예를 들어 나트륨 라우릴 설페이트 및 폴리소르베이트 80; 및 감미제(예를 들어, 수크로스, 아스파탐 또는 사카린이 첨가될 수 있음) 또는 착향제, 예를 들어 페퍼민트, 메틸 살리실레이트 또는 오렌지 착향제. 투여 단위형이 캡슐인 경우, 이는 상기 유형의 물질에 추가하여 액체 담체, 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜 또는 지방 오일을 함유할 수 있다. 다른 투여 단위 형태는 투여 단위의 물리적 형태를 개질시키는 기타 다양한 물질을, 예를 들어 피복물로서 함유할 수 있다. 바람직하게는 투여형은 장용 피복된다. 따라서, 정제 또는 환약을 당, 하이드록시프로필 메틸셀룰로스, 폴리메타크릴레이트 또는 다른 피복제로 피복시킬 수 있다. 시럽은 본 발명의 화합물 이외에 감미제로서의 수크로스와 소정의 보존제, 염료, 착색제 및 착향제를 함유할 수 있다. 이들 다양한 조성물을 제조하는데 사용되는 물질들은 제약학상 순수하고 사용된 양에서 비독성이어야 한다.

화학식 I의 화합물은 일반적으로 광범위한 투여량 범위에 걸쳐 효과적이다. 예를 들어, 단일 또는 분할 투여량에서 1일 투여량은 통상적으로 약 15 mg/일 내지 약 200 mg/일의 범위, 더욱 바람직하게는 약 85 mg/일의 범위내에 속한다. 일부 경우에서는 상기 범위의 하한치보다 더 적은 투여량 수준이 적합한 수준보다 더 많을 수 있는 한편, 다른 경우에서는 임의의 해로운 부작용을 유발하지 않으면서 더 많은 투여량을 사용할 수 있다. 따라서, 상기 투여량 범위는 어떠한 방식으로든지 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 실제로 투여되는 화합물의 양은, 치료할 증상, 선택된 투여 경로, 투여된 실제 화합물 또는 화합물들, 개개 환자의 연령, 체중 및 반응, 및 환자 증상의 중등도를 비롯하여 당해 환경에 따라 진찰의에 의해 결정될 것이다.

pH 화학 안정성 분석

pH 화학 안정성을 반-자동화 HPLC 기술을 사용하여 평가하였다. 화학식 I의 화합물 시료를 위장관 전체의 pH 범위(pH 1 내지 pH 8)를 나타내는 5개의 완충액 중에서 100 mcg/mL로 제조하였다. 시료를 40℃로 항온처리된 HPLC 오토샘플러(autosampler)상에 충전하였다. 시료를 화학식 I의 화합물을 젬시타빈으로부터 분리하는 HPLC 칼럼을 사용하여 24시간 이하 동안 1시간 간격으로 HPLC상에 반복적으로 주입하였다. 화학식 I의 화합물의 피크 면적을 시간에 따라 UV 측정기에 의해 모니터링하고 초기 피크 면적과 비교하여 안정성을 측정하였다.

화학식 I의 화합물은 4시간 후에 1 내지 8의 pH 범위에서 25% 미만으로 젬시타빈으로 분해되었다.

약물동력학적 분석

마우스 약물동력학

젬시타빈 및 화학식 I의 화합물의 약물동력학적 프로파일을 대략 10 mg/kg의 젬시타빈을 함유하도록 선택된 투여량으로 수컷 CD-1 마우스에 경구 투여한 후에 평가하였다. 지정된 동물(n = 3/시간 포인트/화합물)을 투여 후에 0.08, 0.25, 0.5, 1, 2 및 6시간에 희생시키고, 전혈 시료를 젬시타빈의 추가 대사를 억제하기 위해 테트라하이드로우리딘(혈중 0.5 mM 최종 농도)을 함유하는 EDTA-처리 시험관에서 수거하였다. 추가로 3마리의 동물을 간문맥 혈액을 수거하기 위해 0.08 시간에 희생시켰다. 혈장을 원심분리하여 단리하고 분석하기 전에 동결시켰다. 젬시타빈 및 전구약의 혈장 농도를 LC/MS/MS 분석법에 의해 측정하였다. 약물동력학적 파라미터들을 윈논린(WinNonlin) 소프트웨어(미국 캘리포니아주 마운틴 뷰 소재의 파르사이트 코포레이션(Pharsight Corp.))를 사용하여 계산하였다. 각 전구약의 약물동력학적 파라미터들을 유사한 연구 디자인에서 경구 젬시타빈 하이드로클로라이드의 투여로부터 결정된 파라미터들과 비교하였다.

화학식 I의 화합물은 CD-1 마우스에 경구적으로 투여되었을 때 생체내에서 광범위하게 가수분해되어 젬시타빈을 방출하였다. 실시예 1의 화합물을 투여하였을 때, CD-1 마우스에서 젬시타빈에의 혈장 노출이 젬시타빈 하이드로클로라이드를 직접 경구 투여한 경우에 비해 증가하였다. 손상되지 않은 전구약의 흡수는 경구 투여 후 0.08시간에서 간문맥 혈장 중에서의 비교적 고농도의 실시예 1의 화합물이 존재하는 것에 의해 확인하였다.

원숭이 약물동력학적 분석

젬시타빈 및 화학식 I의 화합물의 약물동력학적 프로파일을 교차 디자인으 로 경구 및 정맥내 투여 후 시노몰구스(cynomolgus) 원숭이에서 평가하였다. 화합물을 대략 10 mg/kg의 젬시타빈을 함유하도록 선택된 투여량으로 투여하였다. 혈액 시료를 48시간 이하의 기간 동안 소정 간격에서 테트라하이드로우리딘(혈중 0.5 mM 최종 농도)을 함유하는 EDTA-처리 시험관에서 수거하였다. 동물들을 경구 투여 기간에 라니티딘(정맥내, 5 mg/kg)으로 전처리하였다. 혈장을 원심분리하여 단리하고 분석하기 전에 동결시켰다. 젬시타빈 및 화학식 I의 화합물의 혈장 농도를 LC/MS/MS 분석법에 의해 측정하였다. 약물동력학적 파라미터들을 윈논린 소프트웨어(미국 캘리포니아주 마운틴 뷰 소재의 파르사이트 코포레이션)를 사용하여 계산하였다.

실시예 1의 화합물은 시노몰구스 원숭이에 정맥내 투여되었을 때 생체내에서 광범위하게 가수분해되어 젬시타빈을 방출하였다. 실시예 1의 화합물을 투여하였을 때, 시노몰구스 원숭이에서 젬시타빈에의 경구 노출이 젬시타빈 하이드로클로라이드를 직접 경구 투여한 경우에 비해 대략 5배 증가하였다.

가수분해 분석

소장 균질화물 분석

소장에서 화학식 I의 화합물의 효소적 가수분해에 대한 안정성을 측정하기 위해, 소장 상피세포의 조질 균질화물을 CD-1 마우스, 비글(beagle) 개, 시노몰구스 원숭이 및 인간의 상부 소장의 단편으로부터 제조하였다. 마우스 및 개의 균질화물은 새로 수거한 조직으로부터 제조한 반면, 원숭이와 인간의 균질화물은 미리 동결되어 있던 조직으로부터 제조하였다. 세포를 소장 구역들로부터 부드럽게 긁 어내어, 모으고, 폴리트론(Polytron)(PT-10-85)을 사용하여 50 mM 아세테이트 완충액 중에서 균질화시켰다. 단백질 농도를 표준 분광광도학적 기술에 의해 측정하였다. 제조된 균질화물을 사용하기 전에 -70℃에서 저장하였다.

소장 균질화물(SIH) 중의 화학식 I의 화합물의 가수분해 속도는 pH 7.5에서 아세테이트 중의 SIH(2.5 내지 5 mg/mL의 총 단백질)를 화학식 I의 화합물(100 μM)과 함께 6시간 이하 동안 항온처리함으로써 측정하였다. 반응을 아세토니트릴에 의해 켄칭(quenching)한 후에, 가수분해를 통해 방출된 젬시타빈의 농도를 LC/MS 분석법에 의해 측정하였다. 가수분해 속도를 30분 간격의 스크리닝 실험에서 화학식 I의 화합물의 특징분석 연구들에서의 가수분해 대 시간 곡선의 직선 부분의 기울기로부터 계산하였다.

실시예 1의 화합물은 소장 균질화물 분석법에서 저속 가수분해를 나타내었다. 가수분해는 원숭이 및 인간에서 가장 느렸는데, 총 화합물의 3% 미만이 6시간 항온처리시에 젬시타빈으로 전환되었다.

간 S9 가수분해 분석

간 효소에 의한 화학식 I의 화합물의 가수분해를 간 가수분해 분석법에 의해 측정하였다. 간 균질화물을 CD-1 마우스, 비글 개, 시노몰구스 원숭이 및 인간의 간으로부터 제조하였다. 간 조직을 가위를 사용하여 작은 조각들로 자른 후, 1분간 폴리트론(PT-10-85)을 사용하여 50 mM 아세테이트 완충액 중에서 균질화시켰다. 포스트(post)-미토콘드리아(S9) 분획물을 각각 10분간 9,000 x g에서 4℃에서 초원심분리하여 제조하였다. 마우스, 개 및 원숭이의 간 S9 분획물은 새로 수거한 조 직으로부터 제조한 반면, 인간의 간 S9는 미리 동결되어 있던 조직으로부터 제조하였다. 원심분리 후에, 상청액을 수거하고, 단백질 농도를 표준 분광광도학적 기술에 의해 측정하였다. 제조된 S9 분획물을 사용하기 전에 -70℃에서 저장하였다.

간 S9에서의 화학식 I의 화합물의 가수분해 속도는 pH 8.0에서 포스페이트 완충된 식염수 중의 S9(2 mg/mL의 총 단백질)를 화합물(10 μM)과 함께 6시간 이하 동안 항온처리함으로써 측정하였다. 반응을 아세토니트릴에 의해 켄칭한 후에, 가수분해를 통해 방출된 젬시타빈의 농도를 LC/MS 분석법에 의해 측정하였다. 가수분해 속도를 30분 간격의 스크리닝 실험에서 화학식 I의 화합물의 특징분석 연구들에서의 가수분해 대 시간 곡선의 직선 부분의 기울기로부터 계산하였다.

실시예 1의 화합물은 상기 모든 종의 간 S9에서 가수분해되었다. 가수분해는 원숭이 및 인간 균질화물에서 가장 빨랐는데, 총 화합물의 대략 35%가 6시간 항온처리시에 젬시타빈으로 전환되었다.

독성학 분석

4일 마우스 스크린

화학식 I의 화합물을 4일간 암컷 CD-a 마우스에 매일 투여하였을 때 경구 투여된 화학식 I의 화합물에 의해 생성된 독성을 평가하기 위해, 화학식 I의 화합물의 위장관 독성 프로파일을 젬시타빈을 4일 마우스 연구로서 8 mg/kg으로 경구 투여하였을 때의 위장관 독성에 대한 기존 결과와 비교하였다.

5 내지 8주령의 암컷 CD-1 마우스에게 경구 섭식법에 의해 화학식 I의 화합물을 투여하였다. 투여량 수준은 8 mg/kg 젬시타빈의 몰 당량에 근접하도록 선택 하였다. 10 mL/kg의 투여량 부피를 사용하였고 투여량을 4일 연속해서 1일 1회 투여하였다. 4회째 투여 후에 대략 5 내지 8시간에서 해부하였다.

임상 징후, 임상 화학, 전체 병리학적 증상 및 제한된 조직병리학적 증상(회장, 공장 및 간)을 평가하였다. 젬시타빈 HCl에 대해 동등한 투여량으로 화학식 I의 화합물을 마우스에 투여한 후에 관찰된 위축성 소장 변화 또는 장병증의 중증도는 젬시타빈 HCl의 경우에 비해 상당히 감소하였다.

14일 마우스 연구

화학식 I의 화합물이 경구 섭식법에 의해 14일간 투여된 마우스에서 부작용을 나타내는지를 평가하고 1회 또는 14회 투여 후에 화학식 I의 화합물 및 그의 대사산물인 젬시타빈 HCl 및 데옥시디플루오로우리딘의 혈장 농도를 측정하기 위해 14일 마우스 연구를 수행하였다.

9 내지 12주령의 수컷 및 암컷 CD-1 마우스에게 화학식 I의 화합물을 경구 섭식법으로 러그(rug)로 투여하였다. 최대 내성 투여량 및 투여량 제한 독성을 측정하기 위한 노력으로 소정 범위의 투여량을 선택하였다. 10 mL/kg의 투여량 부피를 사용하였고 1일 1회 투여하였다.

임상 징후, 체중, 식품 소비, 혈액학, 임상 화학, 화학식 I의 화합물과 대사산물인 젬시타빈 HCl 및 데옥시디플루오로우리딘의 혈장 농도 및 병리학적 증상(전체 병리학적 증상, 기관 중량 및 조직 병리학적 증상을 포함함)을 평가하였다.

몰 당량에 기초하여, 실시예 1의 화합물은 젬시타빈 HCl에의 전신 노출의 2배에 해당하였지만, 젬시타빈 HCl에 비해 더 낮은 장병증을 나타내었다.

7일 개 연구

화학식 I의 화합물을 7일간 비글 개에게 투여하였을 때 화합물의 독성 프로파일을 평가하고, 1회 또는 7회 투여 후에 화학식 I의 화합물 및 대사산물인 젬시타빈 HCl 및 데옥시디플루오로우리딘의 혈장 농도를 측정하기 위해, 7일 개 연구를 수행하였다.

6개월 내지 48개월령의 수컷 및 암컷 비글 개에게 화학식 I의 화합물을 캡슐로 경구 투여하였다. 최대 내성 투여량 및 투여량 제한 독성을 측정하기 위한 노력으로 소정 범위의 투여량을 선택하였다. 1 mL/kg의 투여량 부피를 사용하였고 1일 1회 투여하였다.

임상 징후, 체중, 식품 소비, 체온, 혈액학(응고 포함), 임상 화학, 소변검사, 화학식 I의 화합물과 그의 대사산물인 젬시타빈 HCl 및 데옥시디플루오로우리딘의 혈장 농도 및 병리학적 증상(전체 병리학적 증상, 기관 중량 및 조직 병리학적 증상을 포함함)을 평가하였다. 조직 병리학적 증상 및 GI 독성을 비롯한 다른 독성들은 모체인 젬시타빈에 대해서 이전에 기재되었던 것과 일치하였다. 따라서, 이들 독성들 중 어느 것도 경구 투여 경로에 고유한 것은 아니었다.

생체내 분석법

HCT-116 결장 종양 세포를 시험관내에서 표준 조직 배양 조건하에서 성장시키고, 수확하고, 세척하였으며, 5 x 10⁶ 세포(마트리겔(Matrigel) 중의 1:1 현탁액, 콜라보레이티브 바이오메디칼 프로덕츠, 인코포레이티드(Collaborative Biomedical Products, Inc))를 암컷 누드 마우스(찰스 리버(Charles River), CD1 nu/nu, 24-27 g, 이식 24시간 이내에 450 라드로 조사함)의 후방 옆구리에 피하로 주입하였다. 종양을 치료 개시전에 약 100 ㎣으로 성장시켰다. 다양한 투여량 수준의 비히클 대조군, 화학식 I의 화합물 또는 젬시타빈 HCl을 개개 실험에서 기재한 시간에 경구 섭식법(10 ml/kg 부피)으로 마우스에게 투여하였다. 화합물을 14일간 매일, 총 7회 투여동안 2일 1회, 또는 총 4회 투여동안 3일 1회 투여하였다. 매일의 투여 스케쥴의 경우에는 화학식 I의 화합물을 100 mM 인산나트륨 완충액(pH 6.0)에서 제형화하였고, 2일 1회 및 3일 1회 투여 스케쥴의 경우에는 1% 나트륨 카르복시메틸셀룰로스, 0.5% 나트륨 라우릴 설페이트, 0.05% 안티포움(Antifoam) 150 및 0.085% 포비돈중에서 제형화하였다. 젬시타빈-HCl을 경구 투여를 위해 생리식염수에서 제조하였다. 종양 크기를 칼리퍼 측정법에 의해 측정하고, 종양 부피(㎣)를 수학식 l x w ² x 0.536으로부터 추정하였다(이때, l은 수직 직경의 가장 긴 거리이고, w는 가장 짧은 거리이다). 모든 데이타(종양 측정치 및 동물 체중)는 치료 개시로부터 매주 2회 수집하였으며 컴퓨터 기재 조양 측정 시스템을 사용하여 분석하였다.

실시예 1의 화합물을 사용하여 관찰된 항종양 효능은 젬시타빈-HCl의 동등 투여량에서 수득된 효능에 필적하였다. 그러나, 실시예 1의 화합물로 치료한 경우 동등량의 젬시타빈-HCl을 투여받은 동물에 비해 전체 독성이 더 낮았다.

Claims

하기 화학식의 화합물.

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1-(2,2-디플루오로-2-데옥시-β-D-리보푸라노실)-4-(2-프로필-1-옥소펜틸)아미노피리미딘-2-온 p-톨루엔설폰산 공-결정인 화합물.
제2항에 있어서, 1-(2,2-디플루오로-2-데옥시-β-D-리보푸라노실)-4-(2-프로필-1-옥소펜틸)아미노피리미딘-2-온 p-톨루엔설폰산 수화물 공-결정 (2:1:1)인 화합물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 화합물 및 제약학상 허용되는 부형제를 포함하는 제약 조성물.
제4항에 있어서, 장용 피복된 제약 조성물.
치료적 유효량의 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 화합물을 감수 성(susceptible) 신생물의 치료가 필요한 포유동물에게 투여하는 것을 포함하는, 포유동물에서 감수성 신생물을 치료하는 방법.
제6항에 있어서, 감수성 신생물이 T-세포 림프종, 연조직 육종, 췌장암, 유방암, 호지킨(Hodgkin) 림프종, 비호지킨 림프종, 비-소세포 폐암, 난소암 및 방광암으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 방법.
감수성 신생물 치료용 약제를 제조하기 위한, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 화합물의 용도.
약제로서 사용되는 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 화합물.
T-세포 림프종, 연조직 육종, 췌장암, 유방암, 호지킨 림프종, 비호지킨 림프종, 비-소세포 폐암, 난소암 또는 방광암 치료용 약제를 제조하는데 있어서의, 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 화합물의 용도.