NO176609B

NO176609B - Fremgangsmåte til fremstilling av et sterkt vannlöselig, stabilt, krystallinsk salt av 2',3'-dideoksyinosin, 2',3'-dideoksy-2',3'didehydrotymidin eller 2',3'dideoksy-2'-fluorinosin

Info

Publication number: NO176609B
Application number: NO933367A
Authority: NO
Inventors: Murray Arthur Kaplan; Robert Kevin Perrone; Joseph Ballard Bogardus
Original assignee: Bristol Myers Squibb Co
Priority date: 1989-05-15
Filing date: 1993-09-22
Publication date: 1995-01-23
Also published as: KR900017591A; AU5501190A; CN1027896C; IE81107B1; HU206628B; CN1057443C; BG92000A; CN1109755A; NO176609C; DE69031962T2; BG60517B1; FI902360A0; NO902148D0; IE901734L; GR3025984T3; EP0398230B1; ATE162528T1; NO174102C; DK0398230T3; NO174102B

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte ril fremstilling av et sterkt vannløselig, stabilt, krystallinsk salt av 2<1>,2'-dideoksy-2<1>,3<1->didehydrotymidin (D4T) med formelen

eller 2<1>,3<1->dideoksyisnosin (DDI) med formelen eller 2<1>,3'-dideoksy-2<1->fluorinosin (F-ddI) med formelen

hvor X er et organisk eller uorganisk kation.

Saltene fremstilt ifølge oppfinnelsen er revesibelt "immobilisert" i enolformen og kan derved betraktes som mellomprodukter til fremstilling av forskjellige potensielle bioaktive derivater, såsom enolestere (prolegemidler) og enoletere.

Infeksiøse virussykdommer erkjennes som et viktig medisinsk problem. Fremskritt mot infeksiøse virussykdommer krever utvikl-ing av legemidler med selektiv virusmotvirkende aktivitet mens de blir værende milde overfor normale cellelinjer. Et antall virusmotvirkende midler som for tiden studeres og som synes å ha noe selektivitet er nukleosidanaloger. Vanligvis er disse forbindelser strukturelle analoger til de naturlig forekommende nukleo-sider. Strukturell modifisering i enten purin- eller purimidin-basekjernen og/eller sakkariddelen resulterer i et syntetisk modifisert nukleosidderivat, som når det innføres i en virusnuk-leinsyredannende prosess funksjonerer slik at det avbryter videre dannelse av virusnukleinsyre.

Effektivitet hos disse virusmotvirkende midler avhenger av selektiv omdannelse ved hjelp av virusenzymer, men ikke ved hjelp av vertsenzymer, til den tilsvarende nukleotidanalog, som deretter omdannes til trifosfatet, etterfulgt av innføring i en virusnukleinsyre. Et problem med denne virusmotvirkende strategi har vært fremkomst av visse virusstammer hvis enzymer fremmer fosfor-ilering av nukleosidanalogene på dårlig måte. For å omgå dette problem synes intakte nukleotidanaloger å være potensielt nokså anvendelige som virusmotvirkende stoffer for innføring i virusnukleinsyre.

I PCT søknad WO87/01284 beskrives anvendelse av 2',3'-dideoksyinosin for anvendelse mot AIDS.

I EP 273 .277 beskrives anvendelse av 23'-dideoksy-23 * - didehydrotymidin til behandling av pasienter som er infisert med et retrovirus.

Erik De.Clercq, "Potensial Drugs for the Treatment of AIDS", "Journal of Antimicrobial Chemotheraphy", Vol. 23, suppl. A, 1989, p.35-46 beskrives anvendelse av dideoksynukleosidana-loger til inhibering av den infeksiøse og cytopatiske virkning av humant immunitetsnedbrytende virus (HIV).

I EP 287.313 beskrives 2',3'-dideoksy-2'-fluorinosin (F-ddl) og dets virkning mot HIV.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved at 2<1>,3'-dideoksy-2<1>,3'-didehydrotymidin, 2',3'-dideoksyinosin eller 2',3'-dideoksy-2<1->fluorinosin omsettes ved 10-25°C i et inert, vandig løsningsmiddelsystem med en passende base som inneholder det ønskede organiske eller uorganiske kation, at det ønskede salt tillates å krystallisere fra løsningen, og at de oppnådde krystaller tørkes i vakuum ved en temperatur på under 50°C, særlig ved en temperatur på 24-35°C.

Det henvises til tegningene, hvor:

Fig. 1 viser et IR for natrium-2',3'-dideoksyinosin.

Fig. 2 viser en termogravimetrisk analyse for natrium-2 1 , 31-dideoksyinosin.

Fig. 3 viser et DSC for natrium-2',3'-dideoksyinosin.

Fig. 4 viser et NMR for natrium-2',3'-dideoksyinosin.

Fig. 5 viser et IR for natrium-2<1>,3'-dideoksy-2<1>,3<1->didehydrotymidin. Fig. 6 viser en termogravimetrisk analyse for natrium-2' , 31-dideoksy-21,3'-didehydrotymidin. Fig. 7 viser DSC for natrium-2<1>,3'-dideoksy-2<1>,3'-didehydrotymidin . Fig. 8 viser røntgendata for natrium-2<1>,3'-dideoksy-2<1>,3<1->didehydrotymidin. Fig. 9 viser et NMR for natrium-2',3'-dideoksy-23'-didehydrotymidin . Fig. 10 viser et IR for natrium-2<1>,3'-dideoksy-2'-fluor-inosin . Fig. 11 viser et NMR for natrium-23 *-dideoksy-2'-fluor-inosin . Fig. 12 viser et DSC for natrium-23'-dideoksy-2'-fluor-inosin . Fig. 13 viser en termogravimetrisk analyse for natrium-2<1>,3<1->dideoksy-2<1->fluorinosin.

Som angitt ovenfor vedrører den foreliggende oppfinnelse fremstilling av salter av 2',3<1->dideoksyinosin,2',3'-dideoksy-2',3'-didehydrotymidin og 2<1>,3<1->dideoksy-2<1->fluorinosin, som f.eks. inneholder Na+, Li+, K<+>, Ca<++> og Mg<++>. Slike salter kan omfatte organiske kationer og også inneholde et passende uorganisk kation, såsom et alkali- eller jordalkalimetallion eller et ammoniumionion eller et kvaternært ammoniumion. Det foretrukne salt er natriumsalt. Metallsalter kan fremstilles ved omsetning av metallhydroksidet. Et mindre løselig metallsalt kan utfelles fra løsningen av et mer løslig salt ved tilsetning av et egnet metallion.

Saltene fremstilt ifølge oppfinnelsen er anvendelige til fremstilling av aktive bestanddeler i human- og veterinærmedisin for behandling og forebygging av sykdommer forårsaket av retroviruser. Eksempler på felter av humanmedisin når det gjelder retroviruser er følgende: (1) behandling eller forebygging av infeksjoner av humant retrovirus, (2) behandling eller forebygging av sykdommer forårsaket av HIV (virus av humant svekket immunforsvar, tidligere kalt HTLV-III/LAV eller AIDS) og stadiene som er forbundet med disse, såsom ARC (AIDS-beslektet kompleks) og LAS (lymfeadenopatisyndrom) og immunsvakhet og encefalopati forårsaket av dette retrovirus, (3) behandling eller forebygging av infeksjon med HTLV I eller HTLV II, (4) behandling eller forebygging av AIDS-bærertilstand (AIDS-overføringstilstand), samt (5) behandling eller forebygging av sykdommer forårsaket av hepatitt B virus.

Eksempler på indikasjoner i veterinærmedisin er følgende:

(1) Medivisna (i sau og geit),

(2) progressiv pneumonivirus (PPV)(i sau og geit),

(3) geiteartritt-hjernebetennelsesvirus (i sau og geit),

(4) Zwoegerziekte virus (i geit),

(5) infeksiøs anemivirus (hos hest), samt

(6) infeksjoner forårsaket av kattleukemivirus.

For anvendelse mot virusinfeksjoner kan fremstilte forbindelser formuleres til farmasøytiske preparater. Slike preparater er sammensatt av én eller flere forbindelser sammen med farmasøytisk akseptable bærere. I publikasjonen "Remington's Pharmaceutical Sciences", 17 utgave, utgiver A.R. Gennaro, (Mack Publishing Company, 1985) beskrives typiske bærere og frem-st illingsmetoder .

Forbindelsene administreres systemisk til varmblodige dyr, f.eks. mennesker. Med systemisk administrering menes oral, rektal og parenteral (dvs intramuskulær, intravenøs, subkutan og nasal) vei. Vanligvis vil det vise seg at når en forbindelse administreres oralt kan det være nødvendig med en større mengde av det reaktive middel for å oppnå samme virkning som en mindre mengde gitt parenteralt. I overenstemmelse med god klinisk praksis foretrekkes det å administrere forbindelsen i et konsentrasjonsnivå som vil bevirke en effektiv virusmotvirkende effekt uten å forår-sake skadelige eller uheldige bivirkninger.

Terapeutisk og profylaktisk gis forbindelser fremstilt ifølge oppfinnelsen vanligvis som farmasøytiske preparater som er sammensatt av effektiv virusmotvirkende mengde av forbindelsen og én eller flere farmasøytisk akseptable bærere, slik som angitt ovenfor. Farmasøytiske preparater for utførelse av slik behandling vil inneholde en stor eller liten mengde, f.eks. fra 100 til 0,5%, av minst én forbindelse i kombinasjon med en farma-søytisk bærer, hvorved bæreren omfatter ett eller flere faste, halvfaste eller væskeformede tynningsmidler, fyllstoffer og formuleringshjelpestoffer, som er ikke-toksiske, inerte og farma-søytisk akseptable.

Slike farmasøytiske preparater er fortrinnsvis i doserings-enhetsform, dvs som fysikalsk adskilte enheter som inneholder en forutbestemt mengde av legemidlet svarende til en fraksjon eller et multiplum av dosen som er beregnet til å gi den ønskede terapeutiske reaksjon. Andre terapeutiske midler kan også være til-stede .

Farmasøytiske preparater som frembringer fra 50 mg til 2 g av den aktive bestanddel per enhetsdose foretrekkes og fremstilles konvensjonelt som tabletter, pastiller, kapsler, pulver, granulater, vandige eller oljeaktige suspensjoner, siruper, eliksirer, og vandige løsninger. Foretrukkne orale preparater er i form av tabletter eller kapsler og kan inneholde konvensjonelle eksipienser, såsom bindemidler (f.eks. sirup, akasie, gelatin, sorbitol, tragant eller polyvinylpyrrolidon), fyllstoffer (f.eks. laktose, sukker, maisstivelse, kalsiumfosfat, sorbitol eller glykokoll), smøremidler (f.eks. magnesiumstearat, talkum, polyetylenglykol eller silika), oppløsningsmidler (f.eks. stivelse), buffere (uorganiske eller organiske) samt fuktemidler (f.eks. natriumlaurylsulfat). Løsninger eller suspensjoner av et salt fremstilt ifølge oppfinnelsen i konvensjonelle farmasøytiske vehikler anvendes for parenterale preparater, såsom en vandig løsning for intravenøs injeksjon eller en oljeaktig suspensjon for intramuskulær injeksjon. Slike preparater, som har den ønskede klarhet, stabilitet og tilpasningsevne for parenteral anvendelse oppnås ved å løse fra 0,1 til 35 vekt% av en aktiv forbindelse fremstilt ifølge oppfinnelsen i vann eller en vehikkel som omfatter en alifatisk polyol, såsom glycerol, propylenglykol og polyetylenglykol eller blandinger derav. Poly-etylenglykolen utgjør en blanding av ikke-flyktige, vanligvis væskeformede, polyetylenglykoler som er løslige både i vann og organiske væsker og har molekylvekter på fra 200 til 1500.

Saltene som fremstilles ifølge oppfinnelsen er tilbøyelig til sur hydrolyse. For optimal biotilgjengelighet bør tabletter, kapsler og granulater som kreves for oral dosering være entero-solubile, kraftig buffret mot magesyre, eller begge deler.

Saltene som fremstilles ifølge den foreliggende oppfinnelse er stabile, krystallinske og har meget høy vannløslighet (over 300 mg/ml), ideelt egnet for IV-IM innsprøytbare legemidler med høy konsentrasjon og med lavt volum. Mest viktig er det at saltenes høye alkalitet (pH 9,5-11) muliggjør selvbuffring mot magesyre. Derved vil mindre buffer kunne være nødvendig i orale doseringsformer.

Saltene som fremstilles ifølge oppfinnelsen er som nenvt ovenfor reversibelt "immobilisert" i enolformen og kan derved betraktes som mellomprodukter til fremstilling av forskjellige potensielle bioaktive derivater, såsom enolestere (prolegemidler) og enoletere. Esterne og eterne vil også kunne funksjonere som beskyttende (blokkerende) grupper, noe som muliggjør syntetisk arbeid på andre funksjoner eller deler av molekylene.

Når det gjelder de biologiske virkninger forbindelsene har, fremgår det at disse forbindelser har virushemmende egenskaper, særlig egnet for anvendelse av dem til bekjempelse av virusinfeksjoner. Med behandling av virus- (også retrovirus-) infeksjoner i pattedyr som har behov for slik behandling administreres det systemisk til pattedyret en effektiv dose av forbindelsen.

På basis av testing vil en effektiv dose kunne forventes å være fra 0,1 til 5 mg/kg kroppsvekt med fra 1 til 4 mg/kg kroppsvekt som et foretrukket doseringsområde. Det forutsees at for klinisk, virushemmende anvendelse vil forbindelsene bli administrert på samme måte som det kjente legemiddel zidorudine (AZT). For kliniske anvendelser må imidlertid doseringen og doserings-kuren justeres nøyaktig i hvert tilfelle under anvendelse av sunn profesjonell bedømmelse og betraktning av alder, vekt og tilstand hos mottakeren, administreringsmåten og naturen til og alvoret i sykdommen. Generelt vil en daglig oral dose utgjøre fra 150 mg til 5 g, fortrinnsvis 50-1500 mg, forbindelse administrert fra 1 til 3 ganger pr. dag. I noen tilfeller kan en tilstrekkelig terapeutisk effekt oppnås med lavere doser, mens det i andre tilfeller kan være behov for større doser.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vil fremgå bedre av de etterfølgende eksempler. Alle temperaturer er i °C når annet ikke er angitt. Alle forbindelser ga tilfredstillende elementær-analyser.

Eksempel 1.

Fremstilling av natrium- DDI- monohydrat.

Molekylvekt: DDI = 23 6,14

Molekylvekt: NaOH = 40

1. Tilsett 1 g DDI til 4,51 ml av en vandig lN-NaOH (1,05 molekvivalenter) med moderat omrøring ved 10-25°C i løpet av et 5 minutters intervall. Løsning (pH 9,5-11) eller nesten løsning oppnås. 2. Om nødvendig, led løsningen gjennom ekvivalenten av et 0,2-0,45 |am Gelman HT-Tuffryn-filter for klaring.

Trinnene 1 og 2 bør fullføres i løpet av lh time.

3. Tilsett Na-DDI løsningen i løpet av 10-15 minutter til 50-75 ml meget kraftig omrørt isopropanol (alternativt vil aceton kunne anvendes). Det dannes krystaller. Fortsett kraftig omrøring (lukket system) i 2 timer. 4. Saml opp krystallene ved en egnet vakuumfiltreringsmetode. Trekk ikke for mye luft gjennom filterkaken. Stamp den krystallinske filterkake (under vakuum) for å fjerne eventuelle sprekker eller spalter som kan dannes. Trekk ikke for mye luft gjennom filterkaken. 5. Vask filterkaken med tre separate 15 ml porsjoner isopropanol og deretter med 3 separate 20 ml porsjoner aceton. Trekk ikke for mye luft gjennom filterkaken mellom vaskingene. Fjern eventuelle sprekker eller spalter som kan være dannet mellom vaskingene ved stamping. 6. Tørk krystallene i høyvakuum ved 24-35°C i 24 timer. Antatt utbytte: 1-1,1 g. 7. Dersom det er ønskelig kan aceton anvendes fullstendig istedenfor det foretrukne isopropanol og tilsetningsrekkefølgen reverseres, dvs. at løsningsmidlet tilsettes til den omrørte og vandige DDI-løsning i løpet av en h time.

KOH og/eller andre sterke organiske eller uorganiske baser kan anvendes istedenfor NaOH for å fremstille de tilsvarende salter.

Oppnådde kjemiske og fysikalske egenskaper for Na- DDI' H,, 0.

1. Vannløselighet: 300 mg/ml (pH 9,5-11)

2. Stabilitet av vandig løsning: 5% tap etter 1 uke ved 50°C; 10% tap etter 1 uke ved 70°C 3. Stabilitet i fast form: Intet tap etter 5 uker ved 70°C. 4. Elementæranalyse: C10<H1>1N4<O>3<N>a'H2O (C1QH13N404Na) Molekylvekt: 276,26

5. IR: Se fig. 1.

6. TGA: Se fig. 2.

7. Differential scanningkalorimetri ( DSC) : Se fig. 3.

8. Røndtgen ( film) :

Røndtgenlinjer 9. NMR: Se fig. 4. (uten løsningsmiddel)

Eksempel 2.

Fremstilling av natrium- D^ T- hydrat.

Molekylvekt: D^T = 224,2 Molekylvekt: NaOH = 40 1. Tilsett 1 g D4T til 4,7 ml av en vandig lN-NaOH (1,05 molekvivalenter) med moderat omrøring ved 10-25°C i løpet av et 5 minutters intervall. Løsning (pH 9,5-11) eller nesten løsning oppnås. 2. Gjenta og følg trinn 2-7 som beskrevet i eksempel 1 for fremstillingen av Na-DDI H20.

3. Forventet utbytte av D4T"H20 = 1 - l,lg.

Oppnådde kjemiske og fysikalske egenskaper for Na- D^ T' H^O

1. Vannløselighet: 300 mg/ml (pH 9,5-11)

2. Stabilitet av vandig løsning: 1 uke ved 50°C - 20% tilbake

3. Stabilitet i fast form: Intet tap etter 1 uke ved 70°C.

4. Elementæranalyse<:><C>10<H>11N2O4Na<*>H2O (C10H13N2O5<N>a) Molekylvekt: 264,22

5. IR: Se fig. 5.

6. TGA: Se fig. 6.

7. Differential scanningkalorimetri: Se fig. 7.

8. Røndtgen: Se fig. 8.

Eksempel 3

Fremstilling av natrium- F- ddl- hemihydrat.

Molekylvekt: F-ddI = 254,24 Molekylvekt: NaOH = 40 1. 426 mg F-ddI ble oppslemmet i 1,8 ml IN NaOH (256 mg/ml NaF-ddI). I løpet av to minutter ble det oppnådd en løsning med pH på 9,9. 2. 2 ml isopropanol ble tilsatt. Løsningen ble værende klar. 3. Isopropanol ble langsomt tilsatt med dannelse av opp-slemming. Krystallisasjon med dannelse av tunge, nål-lignende krystaller startet etter at 15 ml isopropanol var tilsatt. Blandingen ble oppslemmet i 10 minutter. 4. 15 ml aceton ble tilsatt, og blandingen ble oppslemmet i ytterligere 15 minutter. 5. Krystallene ble fjernet ved vakuumfiltrering, vasket med 15 ml aceton og 20 ml eter og vakuum-tørket (^ 2®5 ve(^ 50°C i 2 timer og deretter ved 24°C i 24 timer). Utbytte: 430 mg.

En prøve på 21 mg løste seg lett i 0,05 ml vann (ca. 400 mg/ml, pH 10,0).

Elementæranalyse: C^gH-^QN^FO^Na

Røndtgen ( film) :

Røndtgen- d- linjer

NMR: Se fig. 11. Data i overenstemmelse med foreslått struktur.

Aceton eller eter ikke til stede. Ingen -isomer til stede IR: Se fig. 10.

TGA: Se fig. 13.

Differential scanningkalorimetri: Se fig. 12.

Claims

1. Fremgangsmåte til fremstilling av et sterkt vannløselig, stabilt, krystallinsk salt av 2', 3'-dideoksy-2', 3'-didehydrotymidin med formelen eller 2', 3' -dideoksyinosin med formelen eller 2',3'-dideoksy-2'-fluorinosin med formelen hvor X er et organisk eller uorganisk kation, karakterisert ved at 2',3'-dideoksy-2',3'-didehydrotymidin, 2', 3'-dideoksyinosin eller 2', V -dideoksy-2'-fluor-inosin omsettes ved 10-25°C i et inert, vandig løsningsmiddel-system med en passende base som inneholder det ønskede organiske eller uorganiske kation, at det ønskede salt tillates å krystallisere fra løsningen, og at de oppnådde krystaller tørkes i vakuum ved en temperatur på under 50°C, særlig ved en temperatur på 24-35°C.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det fremstilles et salt hvor X er et alkali- eller jordalkalimetallion, og at hydroksidet av det anvendte metall anvendes som base.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 2, karakterisert ved at 2',3'-dideoksy-2',3'-didehydrotymidin, 2',3'-dideoksyinosin eller 2', 3'-dideoksy-2'-fluorisin omsettes med metallhydroksidet i omtrent ekvimolare mengder.

4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 2 eller 3, karakterisert ved at det anvendes et lite molart overskudd av metallhydroksidet.

5. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-4, karakterisert ved at isopropanol og/eller aceton tilsettes for å krystallisere det ønskede salt.

6. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-5, karakterisert ved at det ønskede salt oppsamles ved vakuumfiltrering.

7. Fremgangsmåte i samsvar med krav 6, karakterisert ved at filterkaken vaskes med isopropanol, aceton og/eller eter.

8. Fremgangsmåte i samsvar med krav 6 eller 7, karakterisert ved at det sørges for at for mye luft ikke trekkes gjennom filterkaken under vakuumfiltreringen.