NO167576B

NO167576B - Analogifremgangsmaate for fremstilling av terapeutisk aktive 5-substituerte pyrimidinnukleosider.

Info

Publication number: NO167576B
Application number: NO875209A
Authority: NO
Inventors: Saad George Rahim; Dorothy Jane Martin Purifoy
Original assignee: Wellcome Found
Priority date: 1986-12-15
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1991-08-12
Also published as: JPS63165397A; DK169991D0; NO875209L; IL95141A0; PH24104A; CS275398B2; PT86356A; ATE88713T1; IL84810A; NO875209D0; AU626041B2; HU200932B; RU2036199C1; JPH0378370B2; PL277926A1; PL269462A1; CN1080292A; JPH03141292A; NO167576C; HU207735B

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremstilling av nye 5-substituerte pyrimidinnukleosider som har anvendelse i medisinsk terapi spesielt for behandling eller profylakse av herpesvirus-infeksjoner.

Av DNA-virusene er herpesgruppen kilden for de mest vanlige virale sykdommene hos mennesker. Gruppen består av herpes simpleks-virus (HSV), varicella zoster (VZV), cytomegalovirus (CMV) og Epstein-Barr-virus (EBV).

Varicella zoster-virus (VZV) er en herpesvirus som forårsaker brennkopper og helvetesild. Brennkopper er den primære sykdom som fremkalles i en vert uten immunitet og er hos små barn vanligvis en lett sykdom som er kjennetegnet ved et vesikulaert utslett og feber. Helvetesild eller zoster er den tilbakevendende form for den sykdom som forekommer hos mennesker som tidligere har vært infisert med varicella-zoster-virus. De kliniske tegn på helvetesild er kjennetegnet ved neuralgi og et vesikulært hudutslett som er unilateralt og dermatomalt i utbredelse. Spredning av inflammasjon kan lede til lammelse eller kramper. Koma kan forekomme dersom meninges blir påvirket. Hos pasienter med immunsvikt kan VZV spre seg og forårsake alvorlig eller endog fatal sykdom. VZV er et alvorlig problem hos pasienter som mottar immun-undertrykkende legemidler for transplantasjonsformål eller for behandling av ondartet neoplasia og er en alvorlig komplikasjon hos aids-pasienter på grunn av deres svekkede immunsystem.

Til felles med andre herpesviruser leder infeksjon med CMV til en livslang forbindelse mellom virus og vert og etter en primær infeksjon kan virus utspredes i en rekke år. Kliniske effekter varierer fra død og åpenbar sykdom (mikrocefali, hepatosplenomegali, gulsott, mental retardasjon) gjennom sviktende trivsel, mottagelighet for bryst- og øreinfeksjoner til en mangel på enhver åpenbar sykdomseffekt. CMV-infeksjon hos aids-pasienter er en dominerende årsak for morbiditet, siden den i 80% av den voksne befolkning er tilstede i en latent form og kan bli reaktivert hos immuno-kompromitterte pasienter.

Epstein-Barr-virus (EBV) forårsaker infektiøs mononukleose og er også foreslått som den kausative årsak for nese-svelg-kreft, immunoblastisk lymfom, Burkitts lymfom og håret leukoplaki.

Oppmerksomheten har blitt rettet mot nukleosldanaloger for behandling av herpesvirale infeksjoner. En forbindelse som opprinnelig var av interesse som et nyttig mellomprodukt, er 2'-deoksy-5-etynyluridin, hvis syntese er beskrevet av Barr et al. (J. Chem. Soc. Perkin Trans. I (1978), 1263). Denne forbindelse ble testet med henblikk på antiviral aktivitet in vitro mot vaccinia og herpes simpleks f.eks. som beskrevet av Valker et al. (Nucleic Acid Res., Special Pub. nr. 4, 1978) og i GB patent 1 601 020, men demonstrerte ikke noen effekt for bruk i human medisinsk kjemoterapi.

Europeisk patentsøknad 86305297 beskriver bruken av 2'-deoksy-5-etynyluridin og dens farmasøytisk akseptable derivater i behandling eller profylakse av virusinfeksjoner hos mennesker forårsaket av cytomegalovirus (CMV) eller varicella zoster-virus (VZV).

Man har nå overraskende oppdaget at visse andre pyrimidinnukleosider som er kjennetegnet ved tilstedeværelsen av en umettet gruppe i 5-stillingen har spesiell verdi i medisinsk terapi spesielt for behandling av visse virale infeksjoner som beskrevet nedenfor. Disse forbindelsene har også den fordel at de har blitt funnet å være i besittelse av et relativt lavt toksisitetsnivå som bestemt ved cellekultur-tokslsitetsforsøk in vitro.

Visse 5-substituerte nukleosider, spesielt 2<*->deoksy-5-etynylcytidin, 2'-deoksy-5-(1-propynyl)uridln, l-(p-D-arabinofuranosyl)-5-etynyluracil, l-(p<->D-arabinofuranosyl)-5-propyluracil, l-(3-D-arabinofuranosyl)-5-etynylcytosin som i det nedenstående er beskrevet for deres bruk i behandlingen av VZV-, CMV- og EBV-infeksjoner, har tidligere blitt beskrevet i J. Med Chem. (1983), 26(5), 661-666, J. Med. Chem. (1983), 16(9), 1252-1257, Antimicrobial Agents Chemother. (1980), 17(6), 1030-1031, Nucleic Acids Symp. Ser.

(1981) 9, 103-106 og Biochem. Pharmacol. (1983) 32(4), 726-729.

De ovennevnte nye 5-substituerte pyrimidinnukleosidene har følgende generelle formel:

hvor X representerer en etynylengruppe; R<1> representerer en okso- eller iminogruppe; R<2> representerer hydrogen eller en ^1-2 alkylgruppe; R3 representerer et hydrogenatom eller en benzoylgruppe eventuelt substituert med laverealkyl; R<4 >representerer et hydrogenatom, en hydroksygruppe eller en laverealkanoyloksygruppe; og R<5> representerer hydrogen eller en laverealkanoylgruppe;

forutsatt at (a) når R<1> er imino, R<3> er hydrogen og R<4> er hydrogen eller hydroksy, så representerer —X-R<2> ikke en etynylgruppe; (b) når R<1> er okso, R<3> er hydrogen og R<4> er hydrogen, så representerer -X-R<2> ikke en etynyl-, 1-propynyl-, 1-butynyl- eller 3,3,3-trimetyl-l-propynylgruppe; (c)

når R<1> er okso, R<3> er hydrogen og R<4> er hydroksy, så representerer -X-R<2> ikke etynyl eller 1-propynyl;

eller et farmasøytisk akseptabelt derivat derav.

Det vil forstås at når R<3> ikke er en benzoylgruppe, så kan forbindelsen med formel I eksistere i sin tautomere form.

De ovennevnte pyrimidinnukleosidene innbefatter også de farmasøytisk akseptable derivatene av slike forbindelser, dvs. et hvilket som helst farmasøytisk akseptabelt salt, ester eller salt, av slik ester, eller en hvilken som helst annen forbindelse som ved administrasjon til et menneske er i stand til å gi (direkte eller indirekte) den antiviralt aktive metabolitt eller rest derav.

Slike pyrimidlnnukleosider og deres derivater vil i det følgende bli referert til som forbindelsene med formel (I).

Foretrukne forbindelser med formel I innbefatter de hvor

a) R<2> representerer et hydrogenatom eller en metylgruppe,

b) R<3> representerer et hydrogenatom eller en benzoylgruppe; og/eller c) R<4> representerer et hydrogenatom, spesielt når R<2 >representerer en metylgruppe.

Følgende nye forbindelser er foretrukne forbindelser med formel I spesielt i kraft av deres spesielt sterktvirkende antivirale aktivitet, spesielt mot VZV og i noen tilfeller

CMV:

a) 3-N-benzoyl-2'-deoksy-5-etynyluridin

b) 3-N-benzoyl-2'-deoksy-5-propynyluridin

c) 2'-deoksy-5-(1-propynyl)cytidin

d) l-(e-D-arabinofuranosyl)-5-propynylcytosin

Spesielt foretrukne forbindelser er b) og c) som har vist

sterk anti-VZV-aktivitet.

I tillegg er følgende forbindelser foretrukne forbindelser med formel I i kraft av deres spesielt sterke antivirale aktivitet, spesielt mot VZV og i noen tilfeller CMV og EBV:

e) 2'-deoksy-5-etynylcytldin

f) 2*-deoksy-5-(1-propynyl)uridin

g) l-(p<->D-arabinofuranosyl)-5-etynyluracil

h) l-(3-D-arabinofuranosyl)-5-propynyluracil

i) l-(p<->D-arabinofuranosyl)-5-etynylcytosin

Spesielt foretrukne er forbindelser f) og g) på grunn av deres sterke anti-VZV-aktivitet.

Ytterligere nye forbindelser med formel I innbefatter:

j) l-(e-D-arabinofuranosyl)-3-N-benzoyl-5-propynyluracil k) l-(p-D-arabinofuranosyl)-3-N-benzoyl-5-etynyluracil 1) 3-N-benzoyl-2'-deoksy-5-vinyluridin

m) l-(p<->D-arabinofuranosyl)-3-N-benzoyl-5-vinyluracil

Også farmasøytisk akseptable salter og estere av slike forbindelser, spesielt diacetatforbindelsen e), nemlig 2'-doksy-3',5'-di-0-acetyl-5-etynylcytidin. De ovenfor angitte forbindelser har alle spesiell høy aktivitet mot VZV, mens forbindelsene a) og e) også har høy aktivitet mot CMV, mens forbindelse g) har spesielt høy aktivitet mot EBV.

Forbindelsene med formel I kan anvendes i behandlingen eller profylaksen av virale infeksjoner, spesielt herpes-virusinfeksjoner valgt fra VZV-, CMV- og EBV-infeksjoner; Eksempler på de kliniske tilstander som forårsakes av slike herpesviruser som CMV-, VZV- og EBV-infeksjoner som kan behandles, innbefatter de som det er vist til ovenfor.

Foretrukne mono- og di-estere med formel I innbefatter karboksylsyreestere hvor ikke-karbonyldelen i estergruppen er valgt fra rett eller forgrenet alkyl, alkoksyalkyl (f.eks. metokymetyl), karboksyalkyl (f.eks. karboksyetyl), aralkyl (f.eks. benzyl), aryloksyalkyl (f.eks. fenoksymetyl), aryl (f.eks. fenyl eventuelt substituert med halogen, C^_4-alkyl eller Ci_4~alkoksy); sulfonatestere slik som alkyl- eller aralkylsulfonyl (f.eks. metansulfonyl); og mono-, di- eller trifosfatestere som eventuelt kan være blokkert med amino-syreestere og nitratestere. Med hensyn til de ovenfor omtalte estere, så inneholder, med mindre annet er spesifisert, hvilke som helst alkyldeler som er tilstede i slike estere fordelaktig 1-18 karbonatomer, spesielt 1-4 karbonatomer. Enhver aryldel som er tilstede i slike estere omfatter fordelaktig en fenylgruppe. Enhver henvisning til noen av forbindelsene ovenfor innbefatter også en henvisning til et farmasøytisk akseptabelt salt derav.

Salter av forbindelser med formel I som hensiktsmessig kan benyttes i terapi innbefatter fysiologisk akseptable basesalter, f.eks. avledet fra en passende base, slik som alkalimetall (f.eks. natrium)-, jordalkalimetall (f.eks. magnesium)-salter, ammonium- og NX£- (hvor X er C1-4-alkyl)salter.

Forbindelsene med formel I kan administreres ved hvilken som helst vei som er hensiktsmessig for den tilstand som skal behandles, idet egnede administrasjonsveier innbefatter oral, rektal, nasal, topisk (inkludert bukal og sublingual, vaginal og parenteral (inkludert subkutan, intramuskulær, intravenøs, intradermal, intratekal og epidural). Det vil forstås at den foretrukne administråsjonsvei kan variere med f.eks. mottagerens tilstand.

For hver av de ovenfor angitte nyttevirkninger og indikasjoner vil mengden som skal til av de individuelle aktive bestanddeler avhenge av en rekke faktorer inkludert alvorlig-heten av den tilstand som skal behandles og mottagerens identitet og vil til slutt bli avgjort av legen. For hver av disse nyttevirkninger og indikasjoner vil imidlertid generelt en egnet effektiv dose være i området 0,1-250 mg pr. kg legemsvekt til mottageren pr. dag, fortrinnsvis i området 1—100 kg legemsvekt pr. dag og mest foretrukket i området 5—30 mg pr, kg legemsvekt pr. dag; en optimal dose er ca. 15 mg pr. kg legemsvekt pr. dag (med mindre annet er indikert, er alle vektangivelser av den aktive bestanddel beregnet som stamforbindelsen; for salter og estere derav vil tallene økes proporsjonalt). Den ønskede dose kan om ønsket presenteres som to, tre, fire eller flere sub-doser administrert ved passende intervaller i løpet av dagen. Disse sub-dosene kan administreres i enhetsdoseringsformer, f.eks. inneholdende 10—1000 mg, fortrinnsvis 20—500 mg og mest foretrukket 100—400 mg aktiv bestanddel pr. enhetsdoseform.

Mens det er mulig for forbindelsene å bli administrert alene, er det foretrukket å presentere dem som farmasøytiske preparater. Preparatene av de aktuelle forbindelser omfatter minst en aktiv bestanddel, som definert ovenfor, sammen med en eller flere akseptable bærere og eventuelt andre terapeu-tiske bestanddeler. Bæreren(e) må være "akseptabel" i den forstand at den er forenelig med de andre bestanddelen i preparatet og ikke skadelige overfor mottageren.

Preparatene innbefatter de som er egnet for oral, rektal, nasal, topisk (inkludert bukal og sublingual), vaginal eller parenteral (inkludert subkutan, intramuskulær, intravenøs, intradérmal, intratekal og epidural) administrasjon. Preparatene kan hensiktsmessig presenteres i enhetsdoseform og kan tilberedes ved enhver av de metoder som er velkjent innen den farmasøytiske teknikk. Slike metoder innbefatter at den aktive bestanddel bringes i forbindelse med bæreren som utgjør en eller flere tilbehørbestanddeler. Generelt fremstilles preparatene ved at den aktive bestanddel bringes i jevn og intim forbindelse med væskeformige bærere eller findelte faste bærere eller begge deler, og deretter, om nødvendig, formes produktet.

Preparater som er egnet for oral administrasjon kan presenteres som adskilte enheter slik som kapsler, oblatkapsler eller

tabletter, hver inneholdende en bestemt av den aktive bestanddel; som et pulver eller granuler; som en oppløsning eller suspensjon i en vandig væske eller en ikke-vandig væske; eller som en olje-i-vann-væskeemulsjon eller en vann-i-olje-væskeemulsjon. Den aktive bestanddelen kan også presenteres som en bolus, latverge eller pasta.

En tablett kan fremstilles ved sammenpressing eller støping, eventuelt med en eller flere hjelpebestanddeler. Pressede

tabletter kan fremstilles ved sammenpressing i et egnet apparat av den aktive bestanddel i en frittstrømmende form slik som et pulver eller granuler, eventuelt blandet med et bindemiddel (f.eks. povidone, gelatin, hydroksypropylmetyl-cellulose), smøremiddel, inert fortynningsmiddel, preser-vativ, desintegreringsmiddel (f.eks. natriumstivelseglykolat, tverrbundet povidone, tverrbundet natriumkarboksymetyl-cellulose), overflateaktivt middel eller dispergeringsmiddel. Støpte tabletter kan fremstilles ved støping i et egnet apparat av en blanding av den pulverformige forbindelsen fuktet med et inert væskeformig fortynningsmiddel. Tablettene kan eventuelt belegges eller merkes og kan formuleres slik at det oppnås langsom eller regulert frigjøring av den aktive bestanddel deri, under anvendelse f.eks. av hydroksypropyl-metylcellulose i varierende mengder for å tilveiebringe den ønskede frigjøringsprofil.

For infeksjoner i øyet eller andre utvendige vev, f.eks. munn og hud, blir preparatene fortrinnsvis påført som en topisk salve eller krem inneholdende den aktive bestanddel i en mengde på f.eks. 0,075-20# vekt/vekt, fortrinnsvis 0,2-15# vekt/vekt og mest foretrukket 0,5-10# vekt/vekt. Når de er formulert i en salve, kan de aktive bestanddelene benyttes med enten en paraffinisk eller en vannblandbar salvebasis. Alternativt kan de aktive bestanddelene formuleres i en krem med en olje-i-vann-krembasis.

Om ønsket kan den vandige fasen i krembasis-materialet innbefatte f.eks. minst 30# vekt/vekt av en flerverdig alkohol, dvs. en alkohol som har to eller flere hydroksyl-grupper slik som propylenglykol, butan-1,3-diol, mannitol, sorbitol, glyserol og polyetylenglykol og blandinger derav. De topiske preparatene kan ønskelig innbefatte en forbindelse som fremmer absorpsjon eller inntrengning av den aktive bestanddel i huden eller andre påvirkede områder. Eksempler på slike dermale inntrengningsfremmende midler innbefatter dimetylsulfoksyd og beslektede analoger.

Den oljeaktige fasen til emulsjonene i foreliggende oppfinnelse kan utgjøres av kjente bestanddeler på kjent måte. Mens denne fasen kan omfatte kun et emulgeringsmlddel, så omfatter den ønskelig en blanding av minst et emulgeringsmlddel med et fett eller en olje eller med både et fett og en olje. Fortrinnsvis inkluderes et hydrofilt emulgeringsmlddel sammen med et lipofilt emulgeringsmlddel som virker som en stabilisator. Det er også foretrukket å inkludere både en olje og et fett. Sammen utgjør emulgeringsmidlet (-midlene) med eller uten stabilisator(er) den såkalte emulgerende voks, og voksen sammen med oljen og/eller fettet utgjør den såkalte emulgerende salvebasis som danner den oljeholdige dispergerte fasen til krempreparatene.

Emulgeringsmidler og emulsjonsstabilisatorer som er egnet for bruk i foreliggende preparat innbefatter Tween 60, Span 80, cetostearylalkohol, myristylalkohol, glyserylmonostearat og natriumlaurylsulfat.

Valget av egnede oljer eller fetter for preparatet er basert på oppnåelse av de ønskede kosmetiske egenskaper fordi oppløseligheten av den aktive forbindelsen i de flester oljer som sannsynligvis vil bli benyttet i farmasøytiske emulsjons-preparater er meget lav. Således bør kremen fortrinnsvis være et ikke-fettaktig, ikke-flekkgivende og vaskbart produkt med egnet konsistens til å unngå lekkasje fra tuber eller andre beholdere. Rette eller forgrenede, mono- eller to-basiske alkylestere slik som di-isoadipat, isocetylstearat, propylen-glykoldiester av kokosnøttfettsyrer, isopropylmyristat, decyloleat, isopropylpalmitat, butylstearat, 2-etylheksyl-palmitat eller en blanding av forgrenede estere kjent som Crodamol CAP, kan benyttes, idet de siste tre er de foretrukne estere. Disse kan benyttes alene eller i kombinasjon avhengig av de egenskaper som er nødvendig. Alternativt kan lipider med høyt smeltepunkt slik som hvit myk paraffin og/eller flytende paraffin eller andre mineraloljer benyttes.

Preparater som er egnet for topisk administrasjon til øyet innbefatter også øyedråper hvor den aktive bestanddel er oppløst eller suspendert i en egnet bærer, spesielt et vandig oppløsningsmiddel for den aktive bestanddel. Den aktive bestanddel er fortrinnsvis tilstede i slike preparater i en konsentrasjon på 0,5-20$, fortrinnsvis 0,5-10$, spesielt ca. 1,5$ vekt/vekt.

Preparater egnet for topisk administrasjon i munnen innbefatter pastiller omfattende den aktive bestanddel i en smakstilsatt basis, vanligvis sukrose og akasie eller tragant; pastiller omfattende den aktive bestanddel i en inert basis slik som gelatin og glyserin, eller sukrose og akasie; og munnvaskemidler omfattende den aktive bestanddel i en egnet flytende bærer. Preparater for rektal administrasjon kan tilveiebringes som et suppositorium med et egnet basis-materiale omfattende f.eks. kakaosmør eller et salicylat.

Preparater som er egnet for nasal administrasjon hvor bæreren er et fast stoff innbefatter et grovt pulver som har en partikkelstørrelse f.eks. i området 20-500 pm som administreres slik som snus inntas, dvs. ved hurtig inhalering gjennom nesegangen fra en beholder med pulvere holdt nær opptil nesen. Egnede preparater hvor bæreren er en væske, for administrasjon som f.eks. en nesespray eller som nesedråper, innbefatter vandige eller oljeholdige oppløsninger av den aktive bestanddel.

Preparater egnet for vaginal administrasjon kan tilveiebringes som pessarer, tamponger, kremer, geler, pastaer, skum eller spraypreparater inneholdende i tillegg til den aktive bestanddel slike bærere som er kjent for å være hensikts-messige innen teknikken.

Preparater egnet for parenteral administrasjon innbefatter vandige og ikke-vandige sterile injeksjonsoppløsninger som kan inneholde antioksydasjonsmidler, buffere, bakteriostater og oppløste produkter som gjør preparatet isotonisk med blodet til den tilsiktede mottager; og vandige og ikke-vandige sterile suspensjoner som kan innbefatte suspensjons-midler og fortykningsmidler. Preparatene kan tilveiebringes i enhetsdose- eller multidosebeholdere, f.eks. forseglede ampuller og små flasker, og kan lagres i en frysetørket (lyofilisert) tilstand som bare krever tilsetning av den sterile væskeformige bærerer, f.eks. vann for injeksjoner, umiddelbart før bruk. Injeksjonsoppløsninger og -suspensjoner for bestilling kan fremstilles fra sterile pulvere, granuler og tabletter av den tidligere beskrevne type.

Foretrukne enhetsdoseringspreparater er de som inneholder en daglig dose eller enhet, daglig sub-dose, som angitt ovenfor, eller en passende fraksjon derav, av en aktiv bestanddel. Det skal forstås at i tillegg til bestanddelene som spesielt er nevnt ovenfor kan preparatene innbefatte andre midler som er konvensjonelle innen teknikken under hensyntagen til den type preparat som er aktuell, f.eks. kan de som er egnet for oral administrasjon inneholde smaksstoffer.

Forbindelsene med formel I kan fremstilles ved hjelp av hvilke som helst av de metoder som er kjent innen teknikken for fremstilling av de samme eller lignende forbindelser, se f.eks. GB patent 1 601 020, eller Robins M.J. og Barr, P.J., J. Org. Chem. (1983) 48, 1854-1862, og spesielt de fremgangsmåter som er beskrevet i de nedenfor angitte eksempler.

Ifølge foreliggende oppfinnelse fremstilles således forbindelsene med formel I ved at man:

A) omsetter en forbindelse med formelen:

hvor R<1> har den ovenfor angitte betydning, M<2> og M<3> hver representerer en hydroksybeskyttende gruppe, og Ra<4> representerer hydrogen eller en beskyttet hydroksygruppe, og Z er en avspaltningsgruppe, med en beskyttet alkynforbindelse, for dannelse av en forbindelse med formel (I) hvor R<3> er hydrogen eller B) omsetter en forbindelse med formelen:

hvor Q er en passende avspaltningsgruppe, og X, R<2>, M<2> og Ra<4 >har de ovenfor angitte betydninger, og M<1> representerer en hydroksybeskyttende gruppe, med ammoniakk for dannelse av en forbindelse hvor R<3> er hydrogen, eller

C) i tilfelle for forbindelser med formel (I) hvor X, R<1>,

R<2> og R<4> har de ovenfor angitte betydninger, og R<3> representerer en benzoylgruppe som eventuelt er substituert med laverealkyl, omsetter en tilsvarende forbindelse hvor R<3 >representerer et hydrogenatom, med et passende (eventuelt substituert med laverealkyl) benzoylklorid eller —anhydrid;

og eventuelt deretter eller samtidig dermed utfører en av eller begge følgende reaksjoner, i en hvilken som helst ønsket rekkefølge:

i) fjerner eventuelle resterende beskyttelsesgrupper,

ii) når den resulterende forbindelse er en forbindelse med formel (I), omdanner denne til et farmasøytisk akseptabelt derivat derav, eller når den resulterende forbindelse er et farmasøytisk akseptabelt derivat, om-

danner dette til et forskjellig farmasøytisk akseptabelt derivat eller en forbindelse med formel (I).

Med hensyn til metode A), så er denne eksemplifisert av Robins, M.J. og Barr, P.J. i J. Org. Chem. (1983), 48, 1854 et seq. Et 5-halogenert nukleosid slik som 2<*->deoksy-5-joduridin i en hensiktsmessig beskyttet form, f.eks. med de beskyttende grupper som er nevnt nedenfor, kan underkastes en katalysert koblingsreaksjon, f.eks. med en palladiumkatalysator, med en passende beskyttet acetylen, slik som trimetylsilylacetylen, i nærvær av en organisk base slik som trietylamln, og en annen metallkatalysator, f.eks. et kobber(I)salt, ved en forhøyet temperatur slik som 50° C til dannelse av det beskyttede acetyleniske nukleosid. En foretrukken palladiumkatalysator er bis(trifenylfosfin)-palladiumdiklorid og en foretrukket kobberkatalysator er kuprojodid. Stamforbindelsen kan lett oppnås ved fjerning av eventuelle beskyttelsesgrupper f.eks. ved behandling med alkoholisk base, slik som natriummetoksyd i metanol.

Det kan benyttes konvesjonelle beskyttende grupper slik som acylgrupper, f.eks. alkanoyl- eller aroylgrupper slik som p-toluoyl, eller trialkylsilylgrupper slik som trimetylsilyl-gruppen. De beskyttende gruppene kan senere fjernes ved syre- eller basehydrolyse, idet acylgrupper fordelaktig fjernes ved basehydrolyse og silylgrupper ved syrehydrolyse.

I metode B) er avspaltningsgruppen 0 en egnet heterocyklisk gruppe, fordelaktig en 1,2,4-triazol-l-yl-gruppe eller en halogengruppe, f.eks. klorgruppe, idet fjerningen av gruppen Q hensiktsmessig bevirkes ved behandling av forbindelsen med formel V med ammoniakk.

Forbindelsen med formel V kan fremstilles f.eks. ved behandling av den tilsvarende 4-okso-forbindelsen med et passende funksjonaliserende middel som tjener til å innføre avspaltningsgruppen Q f.eks. ved behandling med 1,2,4-triazol, hensiktsmessig i nærvær av et kondensasjons-middel slik som 4-klorfenylfosfodikloridat, f.eks. i et baseoppløsningsmiddel, fordelaktig pyrldin, eller ved behandling av 4-oksoforbindelsen med tionylklorid i dimetyl-formamid.

De ovennevnte utgangsmaterialer kan fremstilles på konvensjonell måte fra kjente forbindelser ved bruk av teknikker som er kjent innen teknikken, f.eks. som beskrevet i Nucleic Acid Chemistry: Improved New Synthetic Procedures, Methods and Techniques, Ed. L.B. Townsend og R.S. Tipson, Wiley Interscience (1978) og Nucleoside Analogues: Chemistry, Biology and Medical Applications, Ed. R.T. Walker, E de Clercq og F. Eckstein, NATO Advanced Study Institute, Plenum Press (1979). Eksempler på metoder for fremstilling av utgangsmaterialene er beskrevet nedenfor.

I metode A) kan forbindelsen med formel IV, spesielt hvor Z representerer et halogenatom slik som jod og r| representerer en beskyttet hydroksygruppe, fremstilles f.eks. ved metoder som er analoge med de beskrevet av Schinazi et al., J. Med. Chem., 1979, 22(20) 1273.

Forbindelsene med formel I hvor R<3> representerer en benzoylgruppe kan fremstilles fra tilsvarende forbindelser hvor R<3 >representerer et hydrogenatom, f.eks. ved selektiv beskyt-telse av hydroksygruppene i sukkerresten, f.eks. ved bruk av trialkylsilylgrupper, og deretter benzoylering av de beskyttede forbindelsene ved bruk f.eks. av det passende syreklorid eller -anhydrid, fordelaktig i nærvær av en base slik som pyridin eller trietylamin som også kan tjene som et oppløsningsmiddelmedium for reaksjonen. Den resulterende benzoylforbindelsen med formel I kan deretter oppnås ved fjerning av beskyttelsen, f.eks. ved fjerning av trialkyl-silylgruppene ved f.eks. behandling med en syre slik som eddiksyre.

Estere av de fremstilte forbindelsene kan oppnås på konvensjonell måte f.eks. ved behandling av stamforbindelsen med formel I eller en ester derav (eventuelt beskyttet) med et hensiktsmessig forestrings- eller transforestringsmiddel respektivt, f.eks. ved behandling av 2'-deoksy-5-etynyluridin med et passende syrehalogenid (f.eks. klorid) eller -anhydrid i nærvær av en base, hensiktsmessig pyridin, som også kan benyttes som oppløsningsmiddel, idet eventuelle gjenværende beskyttelsesgrupper deretter fjernes.

Salter av forbindelser med formel I kan også fremstilles på konvensjonell f.eks. ved omsetning av stamforbindelsen med en passende base til dannelse av det tilsvarende basesalt. Andre derivater kan også fremstilles på konvensjonell måte.

Følgende eksempler illustrerer foreliggende oppfinnelse.

Eksempel 1

3- N- benzovl- 2'- deoksv- 5- etvnvluridln

Til en omrørt suspensjon av 2'-deoksy-5-etynyluridin (J. Med. Chem., 16(5) ,661-666, (1983)) (0,3 g, 1,19 mmol) i tørr acetonitril (8 ml) og klortrimetylsilan (0,5 ml), ble det under isavkjøling tilsatt trietylamin (0,85 ml, 6,1 mmol) og det hele ble omrørt ved romtemperatur 12 timer. Benzoylklorid (0,18 ml, 1,54 mmol) ble deretter tilsatt og blandingen omrørt i ytterligere 1,5 timer og filtrert. Filtratet ble konsentrert, resten oppløst i etanol (10 ml) og iseddik (0,4 g) ble tilsatt. Etter omrøring i 0,5 timer ble oppløsnings-midlene inndampet og resten renset ved kolonnekromatografi på silisivundioksydgel ved eluering med metylenklorid/metanol (19:1) til dannelse av tittelforbindelsen, 0,2 g (47$ utbytte) som smeltet ved 156-157°C.

CHN Beregnet: C 60,70; H 4,49; N 7,86$

Funnet: C 60,44; H 4,336; N 7,69$

Eksempel 2 2'- deoksv- 5- propvnvlcvtldin

a) 2'- deoksv- 3'. 5'- di- 0- acetvl- 5- propynvluridin 0,8 ml eddiksyreanhydrid ble tilsatt til en oppløsning av

2'-deoksy-5-propynyluridin (1 g, 3,76 mmol) i 10 ml tørr pyridin. Blandingen ble omrørt ved romtemperatur i 16 timer, og deretter inndampet til tørrhet til dannelse av et skumformig fast stoff. Omkrystallisering fra etanol ga 0,98 g (75$) av tittelforbindelsen som smeltet ved 148-149°C.

CHN Beregnet: C 54,86; H 5,143; N 8,00$

Funent: C 54,82; H 5,114; N 7,805$ b) l-( 2- deoksy- 3. 5- dl- 0- acetyl- p- D- rlbofuranosyl)- 5- propynvl-4-( 1. 2. 4- triazol- l- vl) pvrlmldin- 2( lH)- on p-klorfenylfosfodikloridat (0,76 g, 3,10 mmol) ble tilsatt til en oppløsning av produktet fra trinn a) (0,7 g, 2 mmol) og 0,45 g 1,2,4-triazol (6,5 mmol) i 20 ml tørr pyridin. Oppløsningen ble omrørt under tørr N2 ved romtemperatur i 2 dager og deretter inndampet til tørrhet. Den resulterende oljen ble eluert på en silisiumdioksyd-gelkolonne med etylacetat til dannelse av 0,33 g av utgangsmaterialet og 0,2 g (44$ basert på 0,4 g av utgangsmaterialet) av tittelforbindelsen, som dekomponerer ytterligere unde henstand ved romtemperatur. Denne ble ikke ytterligere renset, men ført til neste trinn.

c ) 2'- deoksv- 5- propynvlcvtidin

Råproduktet fra trinn b) (0,2 g, 0,5 mmol) ble oppløst i 5 ml dioksan/880 NH3/H20 (3:2:1) og blandingen hensatt ved romtemperatur i 16 timer. Den ble deretter inndampet til tørrhet og resten ko-fordampet med etanol. Det resulterende hvite faste stoff ble omkrystallisert fra etanol til dannelse av 0,04 g (30$) rent produkt som dekomponerte ved 195-200°C.

CHN Beregnet: C 54,34; H 5,60; N 15,85$

Funnet: C 54,19; H 5,550; N 15,33$

Eksempel 3 l-( g- D- arablnofuranosyl)- 5- propvnvlcvtosln

a) 5-. 1od- l-( 2 , 3. 5- tri- O- acetyl- p- D- arablnofuranosyl ) uracil Eddiksyreanhydrid (1,04 ml, 11 mmol) ble tilsatt til en

oppløsning av 1 g l-(p<->D-arabinofuranosyl)-5-joduracll (2,7 mmol) i 10 ml tørr pyridin. Etter omrøring i 3 timer ved romtemperatur ble oppløsningsmidlet inndampet og resten ble ko-fordampet med CH2CI2 flere ganger. Resten ble triturert med etanol, det faste stoffet filtrert og tørket til dannelse av 1,25 g (93$) av tittelforbindelsen som smeltet ved 175-179°C.

b ) 5- propynvl- l-( 2. 3. 5- tr 1- 0- acetyl - p- D- arablnofuranosvl )-uracil

En suspensjon av produktet fra trinn a) (1,16 g, 2,3 mmol), 35 mg kuprojodid og 35 mg bis(trifenylfosfin)-palladium(II)klorid i 95 ml tørr trietylamin, ble omrørt under tørr N2 i 15 minutter. Propyngass ble deretter boblet gjennom blandingen i 15 minutter og blandingen ble omrørt under en atmosfære av N2 ved 50°C i en time. Oppløsningen ble filtrert og filtratet inndampet til tørrhet. Resten ble opptatt i CH2CI2 (30 ml), vasket med 2 x 25 ml porsjoner av 2$ vandig dinatriumetylendiamin-tetraeddiksyreoppløsning og 50 ml vann. Den organiske oppløsning ble tørket (Na2S04) og inndampet og omkrystallisering av resten fra etanol ga 0,38 g (40$) av tittelforbindelsen som smeltet ved 150-157"C.

CHN Beregnet: C 52,94; H 4,902; N 6,863$

Funnet: C 52,86; H 4,827; N 6,784$ c) 5- propynyl- l-( 2. 3. 5- tri- 0- acetvl- P- D- arablnofuranosyl)- 4-( 1. 2. 4- trlazol- l- vl) pyrimldln- 2( lH)- on p-klorfenylfosfodikloridat (10,5 ml) ble tilsatt til en oppløsning av produktet fra trinn b) (0,5 g, 1,2 mmol) og 0,4 g 1,2,4-triazol i 10 ml tørr pyridin. Oppløsningen ble omrørt ved romtemperatur under en atmosfære av tørr nitrogen i 6 dager og deretter inndampet til tørrhet. Resten ble skilt mellom diklormetan (30 ml) og vann (30 ml). Det organiske laget ble vasket med 25 ml vann, tørket (Na2S04) og inndampet, til dannelse av 0,65 g råprodukt som ble benyttet i det neste trinnet av syntesen.

d) l-( p- D- arablnofuranosyl)- 5- propynylcytosin

Råproduktet fra trinn c) (0,65 g, 1,39 mmol) ble oppløst i

30 ml dioksan/880 NH3/H20 (3:2:1) og oppløsningen ble

hensatt ved romtemperatur natten over. Oppløsningen ble inndampet til tørrhet til dannelse av en gul olje som ble triturert med etanol for oppnåelse av det rene produktet (0,22 g) som smeltet ved 241-243°C (dekomponering).

CNH Beregnet for C12<H>15<N>3°5<*>0»7H20:

C 49,05; H 5,586; N 14,30$

Funnet: C 49,28; H 5,32; N 13,95$

Eksempel 4

3- N- benzoyl- 2'- deoksy- 5- propynyluridln

Tørr trietylamin (1,1 ml) ble tilsatt ved 0°C til en omrørt suspensjon av 2'-deoksy-5-propynyluridin (0,4 g, 1,5 mmol) og 0,54 g trimetylsilylklorid (4,97 mmol) i 10 ml tørr acetonitril. Blandingen ble omrørt ved romtemperatur i 2,5 timer og deretter ble 0,3 ml benzoylklorid tilsatt og omrøring fortsatt i ytterligere 5 timer. Et fast stoff ble fra-fUtrert, filtratet ble inndampet til tørrhet, resten ble opptatt i etanol og 0,4 g eddiksyre ble tilsatt og blandingen ble omrørt ved romtemperatur i 0,5 timer. Blandingen ble inndampet til tørrhet og resten ble eluert på en silisium-dioksydgelkolonne med CltøC^/MeOH (9:1). Flere omkrystalli-seringer fra vandig etanol ga 0,14 g (25$) av produktet som smeltet ved 137-140°C.

CHN Beregnet for CigH^^C^:

C 60,96; H 4,920; N 7,489$

Funnet: C 60,69; H 4,681; N 7,478$

Eksempel 5

2'- deoksy- 5- etynyl- 3- N-( p- toluovl) urldin

Til en omrørt suspensjon av 2'-deoksy-5-etynyluridin (J. Med. Chem., 16(5), 661-666, (1983)) (0,4 g, 1,6 mmol) i tørr acetonitril (15 ml) og klortrimetylsilan (0,7 ml, 5,6 ml) ble det under isavkjøllng tilsatt trietylamln (1,13 ml, 8,1 mmol) og omrøring ble opprettholdt ved romtemperatur i 2,5 timer. Toluoylklorid (0,3 ml, 2,1 mmol) ble deretter tilsatt og etter omrøring I ytterligere 7 timer ble blandet filtrert, og filtratet inndampet til tørrhet og resten oppløst i etanol (20 ml). Iseddik ble deretter tilsatt og etter omrøring i 0,5 timer ved romtemperatur ble oppløsningsmidlet inndampet og resterende eddiksyre ko-fordampet med etanol. Rensing av produktet ved tynnsj* Ikt-silisiumdioksydkromatograf i ved eluering med metanol/metylenklorid (1:24) fulgt av omkrystallisering fra metanol ga tittelforbindelsen (0,03 g) som smeltet ved 176-179'C.

CHN Beregnet for C19<H>18<N>206•0,2EtOH:

C 61,37; H 5,08; N 7,36$

Funnet: C 60,92; H4.87; N 7,40$

Antiviral og toksisitetstestlng

Human cytomegalovirus (HCMV) analyseres i monolag av enten MRC5-celler (human embryonisk lunge) eller Detroit 532-celler (human forhudfibroblaster) i multibrønn-brett. Aktivitet for forbindelser bestemmes I plakk-reduksjonsanalysen, hvorved et cellemonolag infiseres med en suspensjon av HCMV og deretter overlegges med næringsmiddelagarose i form av en gel for å sikre at det ikke foregår noen spredning av virus gjennom kulturen. Et område av konsentrasjoner av aktuell forbindelse av kjent molaritet ble innbefattet i næringsmiddelagarose-dekklaget. Plakkverdier for hver konsentrasjon uttrykkes som prosent av kontrollen og en dose-responskurve settes opp. Fra denne kurven bestemmes 50$ inhiberende konsentrasjon (IC50).

Varicelle zoster-virus (VZV) analyseres i MRC5-celler ved en lignende metode som den for HCMV med sløyf ing av agarose-dekklaget.

En analyse foretas hvorved virus-produserende celler (P3HR-1) eksponeres for legemiddel i 14 dager, hvoretter EBV genom-kopiene pr. celle bestemmes ved EBV spesifikk c-RNA-DNA-hybridisering. Epstein Barr-virus analyseres ifølge metodene til Nonoyama & Pagano beskrevet i Nature: New Biology Vol. 233, s. 103-104 1971. ICsQ-verdien som er gitt i resultatene er konsentrasjonen som skal til for å inhibere EBV genom No/celle med 50$.

Celletoksisitet bestemmes i en cellevekstinhiberingsanalyse. Sammenløpende subkulturer av Vero-celler dyrket med mikro-titerskåler med 96 brønner eksponeres for forskjellige fortynninger av legemiddel, og cellelevedyktighet bestemmes daglig på replikatkulturer ved bruk av opptak av et tetra-zolium-fargestoff (MTT). Konsentrasjonen som skal til for en 50$ inhlbering av cellelevedyktighet ved 96 timer betegnes CCID50.

Resultatene er vist 1 følgende tabell.

Claims

Analogifremgangsmåte for fremstilling av antiviralt aktive 5-substituerte pyrimidinnukleosider med formelen:

hvor X representerer en etynylengruppe; R<1> representerer en okso- eller iminogruppe; R<2> representerer hydrogen eller en cl-2 alkylgruppe; R3 representerer et hydrogenatom eller en benzoylgruppe eventuelt substituert med laverealkyl; R<4 >representerer et hydrogenatom, en hydroksygruppe eller en laverealkanoyloksygruppe; og R<5> representerer hydrogen eller en laverealkanoylgruppe;

forutsatt at (a) når R<1> er imino, R<3> er hydrogen og R<4> er hydrogen eller hydroksy, så representerer —X-R<2> ikke en etynylgruppe; (b) når R<1> er okso, R<3> er hydrogen og R<4> er hydrogen, så representerer —X-R<2> ikke en etynyl-, 1-pro-pynyl—, 1-butynyl- eller 3,3,3-trimetyl-l-propynylgruppe; (c) når R<1> er okso, R<3> er hydrogen og R<4> er hydroksy, så representerer -X-R<2> ikke etynyl eller 1-propynyl;

eller et farmasøytisk akseptabelt derivat derav, karakterisert ved at man: A) omsetter en forbindelse med formelen:

hvor R<1> har den ovenfor angitte betydning, M<2> og M<3> hver representerer en hydroksybeskyttende gruppe, og Ra<4> representerer hydrogen eller en beskyttet hydroksygruppe, og Z er en avspaltningsgruppe, med en beskyttet alkynforbindelse, for dannelse av en forbindelse med formel (I) hvor R<3> er hydrogen eller B) omsetter en forbindelse med formelen:

hvor Q er en passende avspaltningsgruppe, og X, R<2>, M<2> og Ra<4 >har de ovenfor angitte betydninger, og M<1> representerer en hydroksybeskyttende gruppe, med ammoniakk for dannelse av en forbindelse hvor R<3> er hydrogen, eller C) i tilfelle for forbindelser med formel (I) hvor X, R<1>, R<2> og R<4> har de ovenfor angitte betydninger, og R<3> representerer en benzoylgruppe som eventuelt er substituert med laverealkyl, omsetter en tilsvarende forbindelse hvor R<3 >representerer et hydrogenatom, med et passende (eventuelt substituert med laverealkyl) benzoylklorid eller —anhydrid;

og eventuelt deretter eller samtidig dermed utfører en av eller begge følgende reaksjoner, i en hvilken som helst ønsket rekkefølge: i) fjerner eventuelle resterende beskyttelsesgrupper, ii) når den resulterende forbindelse er en forbindelse med formel (I), omdanner denne til ét farmasøytisk akseptabelt derivat derav, eller når den resulterende forbindelse er et farmasøytisk akseptabelt derivat, omdanner dette til et forskjellig farmasøytisk akseptabelt derivat eller en forbindelse med formel (I).