NO904150L - Antivirale midler og fremgangsmaate for aa oeke den antivirale aktivitet av azt. - Google Patents

Description

Bakgrunn for oppfinnelsen.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører antivirale purinnukleosider, purinnukleosidanaloger og forløpere for begge. Oppfinnelsen er også rettet på fremgangsmåter for å øke den antivirale aktivitet av forbindelsen 3'azido-3'deoksytymidin ("AZT") ved tilførsel av AZT i kombinasjon med slike purinforbindelser.

AZT har vist seg lovende som et antiviralt middel, nyttig ved behandling av visse infeksjoner som antas å være bevirket av retrovirus. Spesielt har AZT vist seg lovende mot humant immunodefisiensvirus.

AZT er anvendt for behandling av AIDS i pasienter med AIDS-relatert kompleks og for bruk i AIDS-pasienter som har hatt nylige episoder med pneumocytis carinii-relatert lungebeten-nelse. Det synes å være effektivt i synkende nivåer av human immunodefisiensvirus ("HIV") antigen i humanblodperifere monocytter. Chaisson et al., N. Engl. J. Med., bind 315, side 1610-1611 (1986).

AZT er en tymidinanalog hvori 3<1->hydroksygruppen er erstattet med en azidogruppe. Når den går inn i cellen blir AZT fosforylert til AZT-monofosfat ved den samme cellulære kinase som fosforylerer tymidin. AZT-monofosfat blir så fosforylert til difosfatformer og trifosfatformer ved andre cellulære kinaser. AZT-trifosfat sies å innvirke med retroviral RNA-avhengig DNA-polymerase (eller "revers transkriptase"), slik at viral replikasjon inhiberes. In vitro tester er også sagt å understøtte en mekanisme hvorved AZT-trifosfat innlemmes ved hjelp av virus revers transkriptase inn i DNA-kopier av HIV etter at virus er gått inn i cellen og begynner å replikere.

De voksende DNA-kjeder som innlemmer AZT-trifosfat blir derved tidligere avsluttet på grunn av at AZT ikke kan motta et ytterligere nukleotid ved 3<1->stillingen. AZT har en noe større affinitet for viral revers transkriptase enn for human DNA-polymeraser. Således kan HIV-replikasjon forsinkes uten å blokkere cellereplikasjonen.

Fosforyleringen av AZT til AZT-monofosfat ved hjelp av tymidinkinase er foreslått som et hastighetsbegrensende trinn ved denne prosess. Richman og Carson, Journal of Experimental Medicine, bind 166, side 1144-1149 (oktober 1987). Richman og Carson anga at AZT ikke kunne fosforyleres til trifosfatformen i de perifere blodmakrofager i friske personer i høye nok konsentrasjoner til å inhibere AIDS-virus revers transkriptase. De foreslo at et lavt nivå for innlemmelse av AZT var relatert til et fire ganger lavere nivå av enzymtymidinkinase sammenlignet med lymfoblastlinjen CEM. Det ble rapportert at denne lavere aktivitet av tymidinkinase var assosiert med en ni ganger lavere akkumulering av AZT-nukleotider og at det ni ganger lavere nivå av AZT-nukleotider var assosiert med en 100 til 1000 gangers reduksjon i antiviral aktivitet i makrofager sammenlignet med CEN-celler.

Det foreslås her at minst to viktige parametre påvirker hvor mye AZT-trifosfat blir innlemmet i de nylig dannede virale nukleinsyrer og/eller hvorledes effektiv revers transkriptase inhiberes: 1) mengden av AZT-trifosfat som er tilstede og 2) mengden av tymidintrifosfat ("TTP") som er tilstede. Det antas at AZT-trifosfat konkurrerer med TTP for innlemmelse i de nylig syntetiserte nukleinsyrer. En del av reduksjonen i effektivitet av AZT rapportert av Richman og Carson kan således ha vært forbundet med andre faktorer enn fosforylering. F.eks. kan makrofager ha iboende høyere TTP-innhold enn CEM-celler. TTP-innholdene ble imidlertid ikke målt. Viktigheten av mengden av TTP tilstede som en parameter for AZT-innlemmelse er understøttet av virkningen av middelet ribavirin på HIV-replikasjon i nærvær av AZT. Boght et al., Science, bind 235, side 1376-1379 (mars 1987), rapporterte at ribavirin reduserte effektiviteten av AZT mot AIDS-virus i både perifere blodlym-focytter og H9-celler, og at ribavirin nedsetter fosforylering av AZT til mono-, di- og trifosfatformene med en faktor på omtrent 10 i både AIDS-infiserte og uinfiserte celler. Forfatterne foreslo at ribavirin kunne virke ved å nedsette AZT-trifosfatdannelsen ved en økning i TTP-mengden som resulterer i en tilbakekoblingsinhibering av enzymet tymidin kinase slik at fosforyleringen av AZT til AZT-trifosfat med dette enzym ble redusert, eller ved å redusere innvirkningen av AZT-trifosfat med HIV revers transkriptaseenzym.

Bruken av AZT har jo visse ulemper. Det er f.eks. ukjent om AZT kan tolereres over en lengre tid. Nærmere klinisk erfaring er fremdeles i en viss grad begrenset og langtidsvirkningene av kronisk AZT-behandling må fremdeles vurderes. Det er på den annen side kjent at AZT har tallrike bivirkninger, inkluderende benma.rggiftighet. Den mest vanlige bivirkning er således makrocytisk anemi, som kan være alvorlig nok til å kreve blodoverføringer, og som er rapportert å vise seg i 11P til 45 % av pasientene med et CD4 (T4) lymfocyttall på£200/mm<5>. Granulocytopeni er blitt rapportert å forekomme i opp til 55 % av pasientene med et CD4-tall på£200/mm<5>og i opp til 40 % av pasientene med CD4-tall på > 200/mm<5>(henholdsvis 19 % og 13 % av disse pasienter viste granulocytopeni med placebo), Physician's Desk Reference, side 820 (42. utgave 1988). Det er mulig at pasienter med folatdefisiens eller vitamin B12-mangel kan være mer sensitive overfor benmargdepresjonen bevirket av AZT. I mange tilfeller kan pasienter tåle en redusert dose av AZT med resulterende forbedring i tallet av hvite blodlegemer og anemi. Alvorlig hodepine, svimmelhet, søvnløshet og myalgi er også rapportert i en betraktelig større grad i AZT-resipienter.

AZT har også vist å ha antibakteriell aktivitet. Det har vært rapporter om en forbedret virkning fra behandling av bakterier med både AZT og antifolatantibiotika, nemlig sulfonamidene. Elwell et al., Antimicrobial Agents and Chemotherapy, bind 31, side 274 (1987). Forfatterne spekulerte ikke på mekanismen med den iakttatte økte følsomhet overfor AZT i nærvær av sulfonamider. De rapporterte imidlertid deres kliniske iakt-tagelser at behandling av pasienter med pneumocystis carini lungebetennelsesinfeksjon med både AZT og sulfonamider syntes nyttig.

Enzymet S-adenosylhomocystein ("SAH") hydrolase katalyserer den reversible hydrolyse av S-adeonylhomocystein til adenosin og L-homocystein. Når konsentrasjonen av disse substrater er høyere enn i det mikromolare område begunstiger reaksjonen syntese. Ueland, Pharmacological Reviews, bind 34, side 223-253 (1982). Der er et antall acykliske og karbocykliske analoger av adenosin som er rapportert å skyldes deres antivirale aktivitet til inhibering av SAH-hydrolase. De Clercq, Biochemical Pharmacology, bind 36, side 2567-2575 (1987). Ingen SAH-hydrolaseinhibitorer er blitt rapportert å ha antihuman retroviral eller anti-HIV-aktivitet.

Farmakologiske egenskaper av AICA-ribosid (5-amino-l-A-D-ribofuranosyl-imidazol-4-karboksamid), inkluderende metabolisme og metaboliske virkninger, ble beskrevet av Thomas et al., Journal of Cellular Physiology, bind 103, side 335-344 (1981). AICA-ribosid ble oppdaget i 19 5 0-årene i dyrkningsmedia av bakterier som dyrkes i nærvær av sulfonamidantibiotika. Antifolategenskapene av sulfonamidene bevirker en blokkering i purinmetabolismen som bevirker en oppbygning av AICA-ribosid-monofosfat i cellene som så kataboliseres og utskilles som AICA-ribosid. Etter studier under bruk av kinesiske hamster-lungefibroblaster skrev Thomas et al. at AICA-ribosid, med en konsentrasjon på 200 uM, stanset cellevekst assosiert med pyrimidinmangel som ble reversert ved tilsetning av pyrimidin-uridin. Artikkelen refererer også til en omfattende litteratur om de toksiske virkninger av purinnukleosider som adenosin og deoksyadenosin på celleveksten. Andre forbindelser, som EHNA og deoksykoformycin, som inhiberer adenosindeaminase og bevirker en oppbygning av adenosin og deoksyadenosin, er også cytotoksiske ved pyrimidinmangel. Disse andre molekyler har ytterligere cytotoksiske virkninger i tillegg til enkel pyrimidinmangel. Undersøkelser er foretatt med adenosin og deoksyadenosin som cytotoksiske immunosuppresive forbindelser.

Gruber et al., Annals of the New York Academy of Science, bind 51, side 315-318 (1985) .

Arbeidet om AICA-ribosid av Thomas et al., supra, førte til deres konklusjon om en ekspansjon av ATP- og GTP-mengdene kombinert med et depression av fosforibosylpyrofosfat (PRPP) mengden ved 200 uM AICA-ribosid. Purinmengden (ATP og GTP) ble sagt å være utvidet med omtrent 40 % ved 50 uM og 200 uM AICA-ribosid. Ved 50 uM og 200 uM AICA-ribosid falt PRPP-tilgjengeligheten som målt ved adenininnlemmelsen, med henholdsvis 18 og 82 %. Det ble antatt at den fortsatte virkning av en økning i purinmengdene og en nedsettelse i PRPP-tilgjengeligheten resulterte i en inhibering av enzymorotatfosforibosyl-trans-feraseorotatdekarboksylase (OPRT-ODC). Dette enzym omdanner orotat til uridinmonofosfat. Celler dyrket med konsentrasjon på 50 uM og 200 uM AICA-ribosid fremviste en redusert veksttakt som var reversibel ved tilsetning av uridin til dyrkningsmedia og som viste en medfølgende økning i orotatmengdene i dyrkningsmedia som omgir disse celler. Thomas et al. konkluderte at AICA-ribosid bevirket pyrimidinmangel ved sine virkninger på ATP-, GTP- og PRPP-mengdene. De inhiberende virkninger som var rapportert synes å være resultatet av pyrimidinmangelen alene, mens andre forbindelser som bevirket pyrimidinmangel hadde tallrike andre cytotoksiske virkninger.

Thomas et al. rapporterte også at UTP- og CTP-mengdene ble nedsatt med en faktor på omtrent 10. TTP-mengdene ble ikke målt. Det ble rapportert at ved en mye høyere dose, 700 uM AICA-ribosid ble ATP- og GTP-mengdene ikke forhøyet, men det var fremdeles en reduksjon i PRPP-mengdene. Ved denne AICA-ribosidkonsentrasjon og med denne kombinasjon av iakttatte virkninger var der ingen cytotoksisitet, ingen oratatutskil-ling, men fremdeles en nedsettelse av UTP og CTP. På grunn av at det fremdeles var normal vekst kan mangel på oratat ha indikert en kompensert pyrimidinnedsettelse.

Mens AZT er det første antivirale middel som er markedsført med en indikasjon for behandlingen av AIDS, er det kjent å være meget dyrt og giftig, det krever hyppig tilførsel, og det er tilgjengelig bare i begrenset mengde. Det skal således forstås at mer lettere tilgjengelige antivirale midler med mindre giftighet, eller midler som vil nedsette bivirkningene av AZT, eller begge deler, er ønsket og vil være av stor nytte. Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer slike midler.

Oppsummering av oppfinnelsen.

Den foreliggende oppfinnelse er rettet på anvendelse av visse purinnukleosider og nukleotider og analoger eller forløpere derav som antivirale midler, og videre til en fremgangsmåte for å øke den antivirale, antibakterielle og antiparasittiske aktivitet av AZT som går ut på tilførsel av AZT i kombinasjon med en terapeutisk effektiv mengde av en slik purinforbindelse. Foretrukne antiretrovirale purinforbindelser er dem som virker til å nedsette TTP-nivåene eller som virker til å inhibere enzym 5-adenosylhomocysteinhydrolasen eller begge deler. De antivirale og antiretrovirale purinnukleosider inkluderer Al CA, AICA-ribosid og karbocyklisk AICA-ribosid, idet AICA-ribosid foretrekkes. Foretrukne antivirale og antiretrovirale purinnukleosidforløpere inkluderer 5-amino-31 -(2-metyl-l-propoksykarbonyl)-l-p-D-ribofuranosyl-imidazol-4-karboksamid, 5-amino-3'-(1-propoksykarbonyl)-l-p-D-ribofuranosyl-imidazol-4-karboksamid, og 2',3'-cyklokarbonat AICA-ribosid. Den første forløper synes også å ha noen analog aktivitet.

Blant andre faktorer vedrører den foreliggende oppfinnelse den erkjennelse at purinnukleosid AICA-ribosidet, AlCA-ribosidfor-løperne, og visse AICA-ribosidanaloger har antiviral aktivitet og at kombinasjonen av AZT med disse forbindelser øker den antivirale aktivitet av AZT. Iakttatte økninger i den antivirale virkning av AZT inkluderer virkninger med en faktor med størrelsesorden 10 eller mer. Følgelig, ved å anvende AZT i forbindelse med slike purinnukleosider eller analoger, eller forløpere derfor, kan den nødvendige konsentrasjon av AZT nedsettes, slik at AZT-relaterte bivirkninger og giftighet nedsettes, sammen med doseringssekvensen, og utgiftene til AZT-behandling nedsettes også.

Ved et relatert aspekt er den foreliggende oppfinnelse rettet på en fremgangsmåte for å nedsette eller forhindre replikasjon av et virus, særlig et retrovirus, som omfatter tilførsel av en terapeutisk effektiv mengde av AZT i forbindelse med en terapeutisk effektiv mengde av et purinnukleosid eller analog, eller forløper derav, som øker innlemmelsen av AZT-trifosfat i DNA ved revers transkriptase.

Med et ytterligere aspekt er oppfinnelsen rettet på en fremgangsmåte for å nedsette eller forhindre replikasjon av et retrovirus, særig et humant retrovirus, omfattende tilførsel av en terapeutisk effektiv mengde av en SAH-hydrolaseinhibitor. Det er blitt bestemt at AICA og AICA-ribosid er kraftige inhibitorer av SAH-hydrolase, selv ved en konsentrasjon så lav som 10 uM. De ovenfor anførte purinnukleosidanaloger og forløpere virker også til å inhibere SAH-hydrolase. Disse purinnukleosider kan tilføres uten AZT for å nedsette eller forhindre viral replikasjon og kan anvendes alene for behandling av pasienter med AIDS eller HIV-infeksjoner.

Visse anticancermedisiner synes å konkurrere med TTP for innlemmelse i nukleidsyrene. Deres aktiviteter antas å være begrenset ved deres fosforyleringstakt. Følgelig, ved et ytterligere aspekt er den foreliggende oppfinnelse rettet på å øke aktivitetene av disse midler, f.eks. 5-fluorouracil og 2'-deoksy-5-fluorouridin, ved å tilføre dem i forbindelse med et purinnukleosid eller analog derav som AICA-ribosid som nedsetter TTP-nivåene.

Dosen av forbindelsene i samsvar med oppfinnelsen for de beskrevne anvendelser vil normalt være i området fra omtrent 1 til omtrent 1000 mg/kg/døgn, foretrukket fra omtrent 10 til omtrent 300 mg/kg/døgn, spesielt omtrent 10 til omtrent 100 mg/kg/døgn.

Kort beskrivelse av tegningene.

Fig. l(a) De antivirale virkninger av AICA-ribosid og AZT under anvendelse av en murin vektor ("BAG") fylt med et murint virus ("MA") i den humane makrofage cellelinje U937, ført til en rottefibroblastlinje og selektert i neomycin. p-verdiene sammenligner behandlede med

ubehandlede celler.

Fig. l(b) De antivirale virkninger av AICA-ribosid og AZT under anvendelse av en neomycinresistens genholdig vektor ("N2") sammen med en murin hjelpercelle og infeksjon av rottefibroblaster. p-verdiene sammenligner behandlede med ubehandlede celler. Fig. 2 Reduksjon i virustiter (antall syncitia) etterfulgt av 24 timers preinkubasjon av CEN-human T-cellelinje med a) AICA-ribosid og b) AZT før infeksjon med HIV. Fig. 3 Reduksjon i virustiter (antall syncitia) ved tilsetning av AICA-ribosid til CEN-human T-cellelinje ved tidspunktet for infeksjon med HIV. Fig. 4 Reduksjon i virustiter som prosent av kontroll gjen-nomsnittlig fra tre forsøk på HIV-infiserte CEN-humane T-celler, hver foretatt i triplikat, under anvendelse av a) AICA-ribosid, og b) AZT. p-verdiene sammenligner behandlede med ubehandlede celler. Fig. 5 Reduksjon i virustiter som prosent av kontroll etter 24 timers preinkubasjon av HIV-infisert human T-cellelinje SupT-1 med a) AICA-ribosid og b) AZT. p-verdiene sammenligner behandlede med ubehandlede celler. Fig. 6 Reduksjon i virustiter som prosent av kontroll gjen-nomsnittlig fra tre forsøk under anvendelse av AZT i kombinasjon med AICA-ribosid i HIV-infiserte humane T-cellelinjer a) CEM og b) SupT-1. Fig. 7 Reduksjon i virustiter som prosent av kontroll under anvendelse av 1) AICA-ribosid, 2) 5-amino-3'-(2-metyl-1-propoksykarbonyl)-1-p-D-ribofuranosyl-imidazol-4-karboksamid (eller "3'-isobutoksykarbonyl AICA-ribosid") (preparater A og B), og 3) 5-amino-3'-(1-propoksykarbonyl) -l-(3-D-ribofuranosyl-imidazol-4-karboksamid i HIV-infiserte SupT-l-celler. Fig. 8 Vekstkurver som viser virkningen av AICA-ribosid i nærvær av AZT, på T-cellevekst under anvendelse av a) CEM og b) SupT-l-cellelinjer og c) på B-cellevekst under anvendelse av WI-L2-cellelinje.

Fig. 9 Vekstkurver som viser virkningen av AICA-ribosid på

T-cellevekst og B-cellevekst.

Fig. 10 Virkning av inkubasjonstid og AICA-ribosidkonsentrasjon på SAH-hydrolaseaktivitet.

Definisj oner.

Som anvendt heri har følgende betegnelser de følgende betyd-ninger, med mindre det motsatte uttrykkelig er angitt.

Betegnelsen "alkyl" refererer til mettede alifatiske grupper, inkluderende rette, forgrenede og karbocykliske grupper.

Betegnelsen "alkenyl" refererer til umettede alkylgrupper med minst en dobbeltbinding (f.eks. CH3CH=CH(CH<2>)<2->) og inkluderer både rettkjedede og forgrenede alkenylgrupper.

Betegnelsen "alkynyl" refererer til umettede grupper med minst en trippelbinding (f.eks. CH3OC(CH<2>)<2->) og inkluderer både rettkjedede og forgrenede grupper.

Betegnelsen "aryl" refererer til aromatiske hydrokarbyl- og heteroaromatiske grupper som har minst en aromatisk ring.

Betegnelsen "alkylen" refererer til rettkjedede og forgrenede alkylengrupper som er biradikaler, og inkluderer f.eks. grupper som etylen, propylen,

Betegnelsen "hydrokarbyl" angir et organisk radikal sammensatt av karbon og hydrogen som kan være alifatisk (inkluderende alkyl-, alkenyl- og alkynylgrupper og grupper som har en blanding av mettede og umettede bindinger), alicycliske (karbocykliske), aryl (aromatisk) og kombinasjoner derav, og kan referere til rettkjedede, forgrenede eller cykliske strukturer eller radikaler med en kombinasjon derav, såvel som radikaler substituert med ett eller flere halogenatomer eller heteroatomer som nitrogen, oksygen og svovel, og deres funksjonelle grupper (som amino-, alkoksy-, aryloksy-, lakton-grupper o.l.) som vanligvis forefinnes i organiske forbindelser og radikaler.

Betegnelsen "hydrokarbyloksykarbonyl" refererer til gruppen

hvori R<1>er en hydrokarbylgruppe. Betegnelsen "hydrokarbylkarbonyl" refererer til gruppen hvori R' er en hydrokarbylgruppe. Betegnelsen "ester" refererer til en gruppe med en

binding, og inkluderer både acylestergrupper og karbonat-

estergrupper.

Betegnelsen "halo" eller "halogen" refererer til fluor, klor, brom og jod.

Betegnelsen "karbonatester" refererer til gruppen

hvori R' er hydrokarbyl, og forbindelser med minst en

slik gruppe.

Betegnelsen "acylester" refererer til gruppen

hvori R' er hydrokarbyl, og forbindelser med minst en

slik gruppe.

Betegnelsen "blandet ester" refererer til forbindelser med minst en karbonatestergruppe og minst en acylestergruppe.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen.

Den foreliggende oppfinnelse er rettet på anvendelse av purinnukleosidantivirale midler og fremgangsmåter for å øke den antivirale, antibakterielle og antiparasittiske aktivitet av AZT, og vedrører særlig fremgangsmåter for å øke effektiviteten av AZT mot retrovirus som AIDS (HIV) virus. Oppfinnelsen tilveiebringer bruk av AICA-ribosid, AICA-ribosidforløpere og visse AICA-ribosidanaloger og analoge forløpere som antivirale, særlig antiretrovirale midler. Oppfinnelsen tilveiebringer også fremgangsmåter for å forhindre eller redusere retroviral aktivitet ved inhibering av SAH-hydrolase og ved å nedsette tymidintrifosfatmengdene.

Virkningene av bruken av disse purinnukleosidforbindelser, inkluderende AICA-ribosid, som antivirale midler og for å øke den antivirale aktivitet av AZT er blitt påvist in vitro. Disse purinnukleosidforbindelser vil bli anvendt for å øke aktiviteten av AZT ved behandling av virale, bakterielle og parasittiske infeksjoner i pasienter. For å tilføre disse molekyler til pasienter antas det at de oftest vil bli tilført oralt. Disse forbindelser kan også tilføres intravenøst, ved direkte intramuskulær injeksjon, subkutant, topisk på huden eller slimhinnene, rektalt eller ved inhalasjon. Preparater egnet for farmasøytisk bruk er velkjent. Nyttige forløpere er dem som når de innføres i kroppen metaboliseres til deres aktive AICA-ribosidform. Andre forløpere er dem som metaboliseres til karbocyklisk AICA-ribosid ("(+/-)-5-amino-l- [|3-2 ' a, 3 ' a-dihydroksy-4113- (hydroksymetyl) cyklopentyl] imidazol-4-karboksamid").

Ettersom purinnukleosid AICA-ribosidet kan metaboliseres til urinsyre kan denne forbindelse anvendes med allopurinol eller andre midler som forhindrer urinsyresyntese, eller med et urikosurisk middel som probenecid. Visse midler, som meto-treksat, hvis metabolitter inhiberer AICA-ribotidtransformy-lase, kan også anvendes i forbindelse med forbindelsen i samsvar med oppfinnelsen. De kan bevirke en forhøyelse av endogent syntetisert AICA-ribotid. Videre kan karbocyklisk AICA-ribosid, som ikke nedbrytes til urinsyre, anvendes for å bekjempe viral ineffektivitet eller å øke aktiviteten av AZT. Ved et antall forsøk er AICA-ribosid påvist å være et effektivt antiviralt middel. AICA-ribosid antas å bevirke en reduksjon i TTP-mengdene og således en økning i tymidinkinaseaktiviteten. Dette øker i sin tur evnen av AZT-trifosfat til å konkurrere med TTP for det reverse transkriptaseenzym og for innlemmelse i virale nukleinsyrer. AILA og AICA-ribosid er også blitt oppdaget å være meget kraftige inhibitorer av S-adenosylhomocystein ("SAN") hydrolase, et enzym som omdanner SAN til adenosin og homocystein. Inhibering av dette enzym bevirker en oppbygning av SAN, som i sin tur inhiberer den enzymatiske omdannelse av S-adenosylmetionin ("SAN") til SAN. Den sistnevnte inhibering kan bevirke destabilisering av viralt mRNA som normalt blir stabilisert ved 5'-metylering generert ved omdannelsen av SAN til SAN.

Tilførsel av AZT og f.eks. AICA-ribosid, i forbindelse med hverandre, enten sammen i en blanding eller separat, bør ha i det minste additive virkninger. I tillegg vil hvilket som helst av de nye purinnukleosid-syntesemellomprodukter (etter det første gjennomførte trinn for purinsyntesen) eller deres nukleosider eller baser antas å bli hurtig omdannet til AICA-ribotid og vil være nyttig. Et eksempel er SA1 CA (succinyl-aminoimidazolkarboksamid) ribotid eller dets nukleosid eller base. Andre eksempler inkluderer aminoimidazolkarboksylsyre-ribosid.

Som angitt i de etterfølgende eksempler 3 og 4, hvis resultater delvis er vist i fig. 6, er tilførsel av AICA-ribosid med bare 50 uM i forbindelse med AZT funnet dramatisk å øke den antivirale aktivitet for en gitt dose av AZT. AICA, AICA-ribosid og derivatforbindelsene som er beskrevet og angitt heri kan anvendes for å øke den antivirale aktivitet av AZT mot virus og særlig mot retrovirus og humane retrovirus, inkluderende HIV.

Det er trifosfatformen av AZT som anses å være antiviral. AZT går inn i cellene og fosforyleres til trifosfatet. I retrovirus, i tillegg til å inhibere revers transkriptase, antas AZT-trifosfat å bli innlemmet i DNA ved revers transkriptase og virke som en kjedeterminator. Selv om man ikke ønsker å bindes til de etterfølgende foreslåtte virkningsmåter, antas det at disse forbindelser hjelper AZT-trifosfatet til å konkurrere med TTP for innlemmelse i det virale DNA ved hjelp av den virale reverse transkriptase og videre ved å destabilisere syntetiserte virale nukleinsyrer ved forhindring eller nedsettelse av metylering fulgt av inhibering av SAN-hydrolase. Hypomety-lering av andre cellebestanddeler som membranfosfolipider og proteiner kan også bidra til denne antivirale aktivitet.

Behandling med slike purinnukleosider som AICA-ribosid, i tillegg til SAN-hydrolaseinhibering, skulle bevirke en reduksjon i TTP-mengdene og derfor en forhøyelse i tymidin-kinaseaktivitet og en økning i evnen til AZT-trifosfat til å konkurrere med TTP for innlemmelse i nydannede nukleinsyrer ved retroviral revers transkriptase. Med hensyn til den sistnevnte virkningsmåte antas det at purinnukleosider eller analoger som AICA-ribosid bevirker en pyrimidinmangelvirkning som nedsetter TTP-mengden (såvel som CTP- og UTP-mengdene) og at nedsettelsen av TTP-mengden er koblet med en økning i aktiviteten av tymidinkinasen, som er blitt postulert å være det hastighetsbegrensende trinn i fosforylering av AZT til AZT-trifosfat. Behandling med purinnukleosider eller analoger som AICA-ribosid antas å resultere i nedsatte nivåer av TTP og økte nivåer av AZT-trifosfat, med det resultat at mer AZT-trifosfat innlemmes i det virale DNA ved den retrovirale reverse transkriptase eller inhibering av denne og således en mer effektiv antiviral aktivitet pr. AZT-behandling.

Den foreslåtte virkning av purinnukleosider som AICA-ribosid som antivirale midler og som midler som øker sensitiviteten av retrovirus overfor AZT, ble testet under anvendelse av flere retrovirale assay. Assayene ble gjennomført under anvendelse av celler under kultur. I eksempel 1 ble virkningene av AICA-ribosid og AZT på celleveksten bedømt. Som vist i fig. 8 ble det påvist at kombinasjonen av AZT og AICA-ribosid ikke bevirket en nedsettelse i B-celleveksten og først ved 500 uM AICA-ribosid ble T-celleveksten selektivt endret. Fig. 9 viser lignende resultater med AICA-ribosid tilsatt alene til to T-cellelinjer (CEN og SupTl) og en B-cellelinje (WI-L2).

Som beskrevet i eksempel 2 ble flere retrovirale assaysystemer anvendt for å teste den antivirale aktivitet av forskjellige purinnukleosidforbindelser. Et assaysystem anvendte en replikasjonsdefektiv murin leukemiviruskonstruksjon ("N2") inneholdende en selekterbar markør (neomycin resistensgenet). N2-viruskonstruksjonen er tilstede i produsentcellelinjen eller "hjelper"-cellelinjen også benevnt N2 som inneholder en annen retroviral konstruksjon som koder for produksjon av retrovirus-proteinene nødvendige for innlemmelsen og som derfor kan pseudotype N2-vektoren inn i et infektivt amfotropt murint retrovirus. Dette infektive retrovirus, som nå inneholder et neomycinresistensgen, oppnås fra produsentcellelinjen og anvendes for å infisere celler, i dette tilfelle 208F rotte-fibroblastceller, som ikke har noen neomycinresistens.

208F-cellene ble behandlet eller ikke behandlet med et selektivt antiviralt middel. Neomycin ble så innført til de dyrkede celler. Bare de celler som inneholder neomycin-resistensgenet som bæres av et retrovirus som ikke drepes av det antivirale middel vil vokse og derfor jo mindre antallet av kolonier er desto mer effektiv er det antivirale middel. Med andre ord, ved dette assay, representerte hver koloni en viruspartikkel som hadde gått inn i en celle men ikke ble drept av det antivirale middel slik at cellen fikk vokse til en koloni i nærvær av neomycin. God korrelasjon mellom antimurin retroviral aktivitet og antihuman retroviral aktivitet er blitt iakttatt. 208F-rottefibroblastlinjen er den som er beskrevet av Miller et al., PNAS, bind 80, side 4709-4713 (1983). Triplikate petriskåler ble anvendt for hvert forsøk. Fig. lb og lc viser resultatene av disse assay. I N2-koloniassayet ble

0,01 uM AZT vist å ha noe bedre antiviral aktivitet enn 500 uM AICA-ribosid.

Et annet, lignende assaysystem ble anvendt hvori en human makrofaglinje (U837) som bærer den BAG-retrovirale vektorkonstruksjon (med neomycinresistens og Ø-galaktosidase markør-gener), Cepko, PNAS, bind 84, side 156-160 (1987), ble infisert med MA (amfotropt MLV (murint leukemivirus)). HA ble anvendt for pseudotyping av den replikasjonsdefektive BAG-vektor, som så ble tilført 208F-celler. Ved dette assay, hvor resultatene er vist i fig. lc, var 0,01 uM AZT og 500 uM AICA-ribosid begge effektive mot murine retrovirus. Data som finnes i fig. 1 er lignende data fra ytterligere forsøk som viser virkningen av AZT og AICA-ribosid på humane CEN-cellelinjer infisert med det humane retorvirus HIV.

Resultatene av eksempel 3, hvori AICA-ribosid eller AZT ble preinkubert før HIV-infeksjonen i det CEN-syncytiale assay, vist i fig. 2. AICA-ribosid viste antiviral virkning ved 5 uM og 5 0 uM doseringer, lignende de antivirale virkninger av 0,01 uM og 0,1 uM AZT doseringer. Resultatene av lignende forsøk hvori cellene ikke var preinkubert med AICA-ribosid før infeksjonen er angitt i fig. 3. Disse resultater indikerer at AICA-ribosid var mer effektivt som et antiviralt middel med preinkubasjon.

Virustiterresultatene av tre assay gjennomført som i eksempel 3 ble tatt som gjennomsnitt og avsatt som prosentvis andel av kontrollen og er vist i fig. 4. AZT var 100 % effektiv mot AIDS-virus ved eller over 10 uM i eksempel 4 SupT-1 syncytialt assay, som vist i fig. 5b. Bruken av AZT ved lavere konsentrasjoner (0,01 uM til 1 uM), så vel som AICA-ribosid ved konsentrasjoner på 5 p til 500 uM, var mindre enn 100 % effektive, men hadde godt doseresponsforhold med forhindring av syncytialdannelse, som vist i fig. 5a og 5b.

Andre assay gjennomført som beskrevet i eksemplene 3 og 4 viste signifikant at bruken av 50 uM AICA-ribosid i kombinasjon med AZT ved 0,01 uM på HIV i to forskjellige humane T-cellelinjer ga det samme nivå av antiviral virkning som fra ti til hundre ganger denne mengde av AZT alene. Ved det GEM-syncytiale assay, var en dose på 1,0 uM AZT likeså effektiv som 0,01 uM AZT når det sistnevnte ble tilført i kombinasjon med 5 0 uM AICA-ribosid (fig. 6a). I dette eksempel kan dosen av AZT således reduseres hundre ganger for den samme virkning når det anvendes AZT uten AICA-ribosid. Lignende, ved SupT-1 assayet, var 0,1 uM AZT like så effektivt som 0,01 uM AZT-koadministrert med 50 uM AZT (fig. 6b). Fig. 10, som avsetter resultatene i eksempel 5, viser inhiberingen av SAN-hydrolase med AICA-ribosid.

AICA-ribosid kan kjemisk modifiseres til å gi en AICA-ribosid-forløper hvori en eller flere av (2'-, 3'- eller 5'-) hydrok-syloksygenene i ribosyldelen er substituert med en hydrokarbyloksykarbonyl- eller hydrokarbylkarbonyldel. Disse forbindelser virker som forløpere for AICA-ribosid og blir bedre absorbert fra mage-tarmsystemet. Det antas at den modifiserende estersidegruppe tillater bedre absorpsjonsegenskaper fra mage-tarmsystemet og i påskyndet første passeringsmetabolisme, så vel som at mer middel gjøres tilgjengelig for å krysse blod-hjernebarrieren. Når forløpermolekylet nærmer seg eller når det aktive sete, kan intakte modifiserende grupper endogent spaltes til å regenerere AICA-ribosidet. Det er beskrevet en rekke forløpere av AICA-ribosid med fordelaktige terapeutiske egenskaper, nyttige som antivirale midler og egnet for å øke aktiviteten av AZT. Strukturen av disse forløperforbindelser er avbildet i tabell I og fremstillingen av representative forbindelser er angitt der. Lignende modifikasjoner kan gjøres ved hjelp av de metoder som er beskrevet for å generere forløpere av karbocyklisk AICA-ribosid. Karbocyklisk AICA-ribosid kan fremstilles ved hjelp av metoden beskrevet i Arita et al., Nucleic Acids Research Symposium Series, bind 12, side 25-28 (1983), som rapporterer fremstillingen av denne forbindelse for bruk som en utgangsforbindelse.

Resultatene i eksempel 4 under anvendelse av forskjellige AICA-ribosidforløpere som antivirale midler er avsatt i fig. 7. Disse forsøk viste at forløperne var så effektive som AICA-ribosid ved konsentrasjoner på 5 0 uM. Hver forløper hadde betydelig antiviral aktivitet ved dette SupTl-syncytiale forsøk for antiviral aktivitet mot HIV.

Foretrukne forløperforbindelser som anvendes ved oppfinnelsen inkluderer dem med følgende formel:

(I)

hvori

xl'x2ol3 x3uavhengig er hydrogen eller

eller

hvori R]_ og R2uavhengig er hydrokarbyl, foretrukket med fra 1 til omtrent 24 karbonatomer, eller to av X]_, X 2 og X3tatt sammen danner en cyklisk karbonatgruppe, med den betingelse at ikke samtlige av X^, X2og X3er hydrogen. Foretrukne R^og R2grupper inkluderer lavere alkylgrupper, og særlig foretrukne er dem med minst ett sekundært karbonatom. Hydrokarbylgrupper med mer enn 24 karbonatomer kan anvendes og ansees å være innenfor

rammen for den foreliggende oppfinnelse.

Foretrukne forbindelser inkluderer dem med en eller to estergrupper. Mest foretrukket er dem med en estergruppe. Særlig foretrukket er forbindelser med en estergruppe ved enten 3'- eller 5<1->stillingen av ribosylringen.

En foretrukket klasse av forbindelser er karbonatesterne.

Særlig foretrukket er forbindelser hvori X]_ eller X3er

I en særlig foretrukket forbindelse er X^og X2hydrogen og X3er isobutoksykarbonyl.

De foretrukne karbonatesterforbindelser og acylesterforbin-delser i samsvar med forbindelsen kan passende fremstilles ved hjelp av det følgende reaksjonsskjema: eller

hvori X]_, X2, X3, R]_ og R2er som definert i forbindelse med formel (I) .

Reaksjonen (1) gjennomføres ved å kombinere II, AICA-ribosidet, og III, det passende syreklorid eller klorformiat, i løsnings-middelet. Syrekloridet kan passende fremstilles ved konvensjonelle metoder som f.eks. reaksjon av den tilsvarende syre med tionylklorid. Noen syreklorider er kommersielt tilgjengelige. Mange klorformiater er kommersielt tilgjengelige. Også klorformiatene kan fordelaktig fremstilles ved konvensjonelle metoder som er kjent for den fagkyndige på området ved reaksjon av fosgen med den passende alkohol. Reaksjon (1) gjennomføres ved en temperatur på fra omtrent -10°C til omtrent 5°C, foretrukket fra omtrent -5°C til omtrent 0°C, og er generelt fullstendig i løpet av omtrent to til omtrent fire timer. For lett håndtering gjennomføres reaksjonen i løsningsmidler. Passende løsningsmidler inkluderer dimetylformamid (DNF), pyridin, metylenklorid og lignende. Passende gjennomføres reaksjonen ved vanlig trykk. Reaksjonsproduktet eller produktene isoleres ved konvensjonelle prosedyrer som kolonnekromatografering, krystallisasjon o.l. Det innsees at reaksjonen kan resultere i en blanding av produkter, d.v.s. mono-, di- og triestere ved 2'-, 3'- og/eller 5'-stillingene av ribosyldelen. Produktesterne kan separeres ved hjelp av konvensjonelle metoder som tynnsjiktkromatografering (TLC), høytrykksvæskekromatografering (HPLC), kolonnekromatografering, krystallisasjon o.l. som vil være vel kjent for den fagkyndige på området.

5'-monoesterne kan passende fremstilles ved hjelp av følgende reaksjonsskjerna til å gi et mellomprodukt som er blokkert ved 2'- og 3'-posisjonene.

hvori X^a er eller

og DbAg er et avblokkerende

middel.

Reaksjon (2) gjennomføres ved å kombinere II, IV, V og VI. Selv om reaksjonskomponentene kan kombineres i en hvilken som helst rekkefølge kan det være foretrukket å addere II til en blanding av IV, V og VI. Reaksjonen gjennomføres ved en temperatur fra omtrent 10°C til omtrent 25°C, foretrukket fra omtrent 15°C til omtrent 25°C og generelt fullstendig i løpet av omtrent fem timer. Mellomproduktet VI isoleres ved hjelp av konvensjonelle prosedyrer.

Reaksjon (3) er reaksjonen mellom mellomproduktet VII med det passende syreklorid eller klorformiat og gjennomføres som beskrevet i forbindelse med reaksjon (1).

Reaksjon (4) er et eventuelt trinn for om ønsket å fjerne den cykliske blokkerende gruppe fra 2'- og 3'-stillingene. Den gjennomføres ved å omsette det passende avblokkerende middel med IX. Passende avblokkerende midler inkluderer H+<->harpiks i vann/aceton, tetraetylammoniumfluorid/THF, eddiksyre/vann o.l. Slike avblokkerende reaksjoner er konvensjonelle og vel kjente for de fagkyndige på området.

Blandede esterforbindelser kan passende fremstilles ved først å omsette AlCA-ribosidet med det passende syreklorid i henhold til reaksjon (1) og addere acylestergruppen og deretter omsette den acylestersubstituerte forbindelse med det passende klorformiat ved hjelp av reaksjon (1) for å oppnå den blandede ester.

For å lette forståelsen av oppfinnelsen følger resultatene av en rekke forsøk. De etterfølgende eksempler vedrørende den foreliggende forbindelse skal selvfølgelig ikke forstås spesifikt å begrense rammen for oppfinnelsen, og slike ekvi-valenter av oppfinnelsen som nå er kjent eller utviklet senere skal ansees å falle innenfor rammen for oppfinnelsen som angitt i det etterfølgende.

EKSEMPEL 1

Lymfoblastassay for bedømmelse av antivirale kandidateffekter på cellevekst.

Flere lymfoblastlinjer ble anvendt i forbindelse med varierende doser av antivirale midler for å bestemme deres virkninger på celleveksten. Ved denne metode kan en daglig celletall-bestemmelse over en tidsperiode, ettertilsetning av antivirale midler, sammenlignes med den normale cellevekstkurve.

To representative T-cellelinjer, SupT-1 og GEM, og en B-cellelinje, WI-L2, ble dyrket til mid-logfase 5 x IO<5>celler/ml i 50 ml RPMI 1640 (Irvine Scientific) supplert med 10 % varmeinaktivert føtalt kalveserum (Gemini-Bioproducts) og 1 % glutamin (Gibco) for å standardisere inokuleringsbetingelsene og sikre en populasjon av logaritmisk voksende celler.

Et passende antall T-25 flasker (Corning) ble inokulert med jevnt suspenderte celler med 0,5 x 10^ celler/ml i 20 ml friske vekstmedia. Inkluderende en kontrollbetingelse ble hvert sett av flasker behandlet med et doseområde av antiviral forbindelse for hver cellelinje. Hver dosebetingelse ble gjentatt i

triplikat. Alle flasker ble inkubert i fem døgn ved 37°C i en 5 % CO2inkubator.

Hver 24 timer i fem døgn ble tre 0,2 ml prøver av hver flaske fortynnet i 9,8 ml isoton (Fisher Scientific) og telt på en celleteller (Coulter Co.)- Gjennomsnitt for hver flaske ble opptegnet og gjennomsnitt av hver triplikate antivirale dose ble så gjennomsnittsberegnet og opptegnet. Fig. 8a viser at konsentrasjonen av AICA-ribosid fra 0 til 50 pM i kombinasjon med konsentrasjoner av AZT fra 0 til 10 pM hadde liten eller ingen virkning på GEM-cellevekst. Bare ved 500 pM AICA-ribosid var der en tydelig nedsettelse i celleveksten. Nedsettelsen i cellevekst varierte ikke tydelig ved denne 500 pM AICA-ribosidkonsentrasjon når AZT-konsentrasjonen ble variert fra 0,01 til 10,0 pM AZT. Resultatene i fig. 8b med SupT-1 cellelinjen var ganske tilsvarende. Fig. 8c viser ingen tydelig virkning på veksten av WI-L2-celler ved alle AICA-ribosidkonsentrasjoner og AZT-konsentrasjoner. Fig. 9 viser virkningene av AICA-ribosid på B-cellevekst versus T-cellevekst. AICA-ribosid hadde ingen virkning på WI-L2 (B-celle) vekst ved konsentrasjoner opp til 500 uM. AICA-ribosid viste fra omtrent 30 til omtrent 50 % reduksjon i T-cellevekst (CEN og SupT-1) celler ved en konsentrasjon på 500 uM.

EKSEMPEL 2

Koloniresistensassay for deteksjon av antivirale forbindelser. Ved dette kolonidannende bioassay for karakterisering av antivirale forbindelser mot retrovirus, ble en replikasjonsdefektiv retroviral vektorkonstruksjon med evne til å meddele neomycinresistens (U937/BAG eller N2) pseudotype-bestemt, en enkelt celle ble infisert og under neomycinseleksjon tillates resipientcellen å danne en koloni. Ettersom hver infeksjon gjør en neomycinresistent celle i stand til å frembringe en separat gruppe av celler, kan kolonier telles, og resulterer i et lineært forhold mellom antallet av kolonier og den første rekke av viruskonsentrasjoner. Ved denne metode kan mulige antivirale kandidater screenes. Tre separate murine retrovirusassay ble anvendt for å påvise den antivirale effektivitet av purinnukleosidene beskrevet heri. Resultatene er vist i fig. 1.

U937/BAG + MA:

U9 37-celler som bar en retroviral vektorkonstruksjon benevnt BAG (Cepko, supra) ble dyrket til 5,0 x IO<5>celler pr. ml i RPNI 1640 (Irvine Scientific) supplert med 10 % varmeinaktivert føtalt bovint serum (Gemini-Bioproducts), 1 % 200 mM glutamin (Gibco) og 500 ug/ml neomycin (Sigma). 10 ml 5 x IO<5>celler/ml ble høstet og resuspendert i 2 ml media inneholdende murint amfotropt virus (IO<4>titer) og inkubert i et løst korket sentrifugerør i en time ved 37°C og 5 % CO2. Cellene ble sentrifugert og resuspendert i 20 ml RPMI 1640 inneholdende 10 % varmeinaktivert føtalt bovint serum og 1 % 200 mM glutamin og inkubert over natten i tolv til seksten timer ved 37°C og 5 % C02. 1 ml log-fase 208F rottefibroblaster ble platet ut i a-MEN (Irvine Scientific) med 10 % varmeinaktivert føtalt bovint serum og 1 % 200 mM ved 1 x IO<5>celler/ml, i en passende antall på 60 mm dyrkingsskåler (Corning) og fikk feste seg i inkubator i 30 minutter. 208F-cellene ble forbehandlet før infeksjon med 4 ug/ml polybrene (Sigma) over natten (12 til 16 timer) for å sikre en ensartet og kinetisk viral infeksjon. Antiviralt middel eller midler ble tilsatt i passende mengder og celler ble preinkubert i 24 timer før infeksjon med retrovirus.

U937/BAG + MA-celler ble pelletisert ved 1200 o.p.m. i fem minutter og supernatanten inneholdende neomycinresistent virus ble høstet. 2 ml ble anbragt på forbehandlet 208F rottefibroblaster (cellene var grovt 50 % sammenflytende). Platene ble så inkubert i ytterligere 24 timer.

Neomycinseleksjon ble igangsatt på passende plater under anvendelse av 500 ug/ml neomycin i dyrkingsmedia. Seleksjon ble fortsatt, idet media ble endret tre ganger pr. uke, i åtte døgn. På den åttende dag etter infeksjon ble samtlige plater renset to ganger med fosfatbufret saltløsning og fiksert med 1 ml 95 % metanol (Sigma) i 30 minutter. Metanolen ble fjernet og platene fikk tørke i luften over natten.

Etter tørking ble platene farget med 2 ml 1:20 Glemsa (Sigma) i en time. Fargingen ble aspirert og platene renset med destillert vann. Alle kolonier inneholdende 5 0 eller flere celler ble opptelt.

N2:

20 8F rottefibroblaster ble dyrket i a-MEN supplert med 10 % varmeinaktivert føtalt kalveserum og 1 % mM glutamin. Log-faseceller ble platet ut på 60 mm plater med 1 x IO<5>celler i 5 ml pr. plate, fikk feste seg og ble forbehandlet over natten med 4 ug/ml polybrene. 24 timer før infeksjon ble passende mengder antiviral forbindelse tilsatt for hver betingelse. Ved infeksjonsdagen ble 50 ul av IO<5>titer N2-virus tilsatt de passende plater og fikk inkubere i 24 timer.

Neomycinseleksjon (500 ug/ml) ble igangsatt den neste dag og fortsatt i åtte døgn etter infeksjon, idet media ble endret tre ganger pr. uke. På den åttende dag i seleksjonen ble platene renset med to vaskinger av PBS, fiksert med 9 5 % metanol, og farget med 1:20 Glemsa cellefarge. Alle kolonier med 50 eller flere aggregatceller ble opptalt. Resultatene under anvendelse av AICA-ribosid og AZT som antivirale midler er vist i fig. la-lb.

EKSEMPEL 3

HIV-syncytialdannende assay for antiviral aktivitet under anvendelse av CEM-SS celler.

Det følgende cytomorfologiske infektivitetsbioassay ble anvendt for karakterisering av antiviral aktivitet mot HIV-1. I det følgende assay infiserer en enkelt infeksiøs enhet av virus en enkelt celle og initierer et synlig uttrykk for denne infeksjon, d.v.s. et syncytium. Ettersom en enkelt infeksiøs enhet fører til en separat respons, foreligger et lineært forhold mellom antallet av viralt induserte cytopatiske virkninger og den første rekke av viruskonsentrasjon. Anvendelse av denne prosedyre i assay for virusinaktivering tillater bedømmelse av det antivirale kandidatmiddel.

CEM-SS (syncytiumsensitiv Leu 3a-positiv GEM-cellelinje) celler ble dyrket i RPNI 1640 cellekulturmedia (Irvine Scientific) supplert med 10 % varmeinaktivert føtalt bovint serum (Gemini Bioproducts) og 1 % 200 uM glutamin (Gibco). Log-faseceller ble oppdelt 1:2 med vekstmedium dagen før etablering av assayet for å standardisere utplatingsbetingelsene og å sikre en populasjon av logaritmisk voksende celler. 96 brønnplater (Costar) ble forbehandlet med 50 ul 50 ug/ml poly-l-lysin (NW = 295.000-Sigma) ("PLL") og ble etterlatt ved romtemperatur i 60 minutter. Resterende PLL ble fjernet med to vaskinger av PBS. Platene ble lagret i inkubatoren inntil de ble anvendt.

På assaydagen ble cellene telt og nok celler ble høstet til å plate hver brønn med 5,0 x 10<4>celler pr. brønn i et volum på 200 ul (eller 20 ml av 5,0 x 10^ celler/ml var passende for hver 96-brønners mikrotiterplate).

Cellene ble platet ut på de PLL forbehandlede mikrotiterplater med 5,0 x 10<4>celler/brønn i et volum på 200 ul. Etter å ha tillatt fastsetting i 30 minutter ved 37°C og 5 % CO2ble det eller de antivirale midler tilsatt i de angitte mengder og de behandlede plater ble forhåndsinkubert i 24 timer.

HIV-1 virusstammen (isolert fra infiserte H-9 celler) ble fortynnet i dyrkingsmedium og ga 100 SFU (syncytitialdannende enheter) pr. brønn. Fortynnet HIV-1 virus, 20 ul, ble tilsatt til de passende brønner. Samtlige plater ble så inkubert i fem døgn ved 37°C og 5 % CO2. Ved døgn 5 etter infeksjonen ble cellene gitt en 10 0 ul mediaendring. Ved døgn 7 etter infeksjonen ble en syncytiatelling foretatt ved 40X. Resultatene er avsatt i fig. 2 - 4 og 6a.

EKSEMPEL 4

HIV-syncytialdannende assay for antiviral aktivitet under anvendelse av SupT-l-celler.

Assayet ble gjennomført ved å følge prosedyren beskrevet i eksempel 3 med unntagelse av at SupT-l-cellene ble anvendt. Under anvendelse av SupT-l-cellene ble mediet ikke endret ved døgn 5 etter infeksjon og syncytia ble telt ved døgn 5 etter infeksjon ved 40X. Resultatene er avsatt i fig. 5, 6b og 7.

EKSEMPEL 5

SAN-hydrolaseinhibering.

Virkningen av inkubasjonstid og AICA-ribosidkonsentrasjon på SAN-hydrolaseaktivitet ble bestemt som følger. Fem prøver av SAN-hydrolase ble inkubert ved de følgende AICA-ribosidkonsentrasjoner: 0, 10, 25, 50 og 100 uM. Inkubasjonsbufferen besto av 25 mM kaliumfosfat, pH 7,0, 1 mM EDTA, ImM DTT og 0,04 % BSA. Totalt enzym tilsatt til inkubasjonsblandingen var 10 ug. Ved de angitte tidspunkt ble 10 ul prøve trukket ut og underkastet assay i det etterfølgende assaysystem: 25 mM kaliumfosfat, pH 7,9, 40 mM DL-homocystein, 1 mM EDTA, 1 mM DTT, 10 uM EHNA, 0,1 % BSA og 10 UM U-<14>C adenosin (590 m Ci/mmol). Reaksjonen ble stanset ved å tilsette 15 ul 30 % TCA. Prøvene ble så sentrifugert og 15 ul ble fjernet og tilført Kodak cellulose 13254 TCL-plater sammen med SAN og adenosinmarkører. Platene ble så fremkalt i et løsningsmiddel-system av 1-butanol:metanol:H2O:ammoniumhydroksyd (60:20:20:2). Adenosinet og S-adenosylhomocystein ble gjort synlig under UV-lys og punktene ble skåret ut fra platen. Radioaktiviteten av punktene ble bestemt ved hjelp av væskescintillasjonsspektro-metri. Kinaktiverings_verd"i"er ble Destemt fra hellingen av log % (V/V x 100) versus tid (minutter) vist i fig. 10a. Fra en grafisk fremstilling av den resiproke verdi av Kj_nakt-j_ver-j_ng versus 1/AICA-ribosidkonsentrasj on ble verdiene for K]_ (X-intersept) og Kmaks(Y-intersept) bestemt (fig. 10b).

EKSEMPEL 6

Fremstilling av karbonatestere av AICA-ribosid.

Karbonatestere av AICA-ribosid ble fremstilt ved hjelp av den følgende prosedyre. Karbonatestere av karbocyklisk AICA-ribosid ble tilsvarende fremstilt. En 7 0 mmol porsjon av AICA-ribosid suspenderes i en blanding av 5 0 ml N,N-dimetylformamid og 50 ml pyridin og deretter avkjølt i et issaltbad. Til den resulterende blanding ble passende klorformiat (94 mmol, et 20 % overskudd) tilsatt under vannfri betingelser i løpet av en periode på omtrent 15 til 30 minutter under konstant omrøring. Saltbadet fjernes. Reaksjonsblandingen fikk oppvarme seg til romtemperatur i løpet av en til to timer. Reaksjonsforløpet overvåkes ved hjelp av TLC på silikagel, under eluering med 6:1 metylenklorid:metanol. Forsvinning av AICA-ribosid indikerer fullført reaksjon. Løsningsmidlene fjernes ved avdamping under høyt vakuum (badtemperatur under 40°C). Resten kromatograferes på en silikagelkolonne fylt med metylenklorid og elueres initialt med metylenklorid og deretter med metylenklorid:metanol 95:5. Fraksjoner som viste identiske (TLC) mønstre ble slått sammen og deretter ble eluatet inndampet til å gi et skum som tørkes over natten under høyt vakuum ved romtemperatur.

Utbyttet av produkt-karbonatester er omtrent 45 til 65 %. Selv om det primære produkt er 5'-karbonatester fremstilles også andre produktestere.

EKSEMPEL 7

Fremstilling av 3'-isobutoksykarbonyl AICA-ribosid.

En oppløsning av AICA-ribosid (18,06 g, 70 mmol) i en blanding av pyridin (50 ml) og N,N-dimetylformamid (50 ml) ble avkjølt i en issaltblanding. Det ble tilsatt isobutylklorformiat

(11,47 g, 94 mmol) sakte i løpet av en periode på 30 minutter under konstant omrøring. Den initiale rødfarge av reaksjonsblandingen ble blekgul i løpet av omtrent 40 minutter. Omrøring ble fortsatt i to timer etterfulgt av TLC på silikagel, eluering med metylenklorid:metanol 9:1 (Rf = 0,3) som indikerte fullført reaksjon. Metanol (2 ml) ble tilsatt for å nøytralisere ureagerte reagenser. Løsningsmidlene fra reaksjonsblandingen ble fjernet ved avdamping under høyvakuum (badetemperatur omtrent 40°C). Den klebrige masse som var tilbake var kromatografert over en silikagelkolonne fylt med en 9:1 metylenklorid:metanolblanding. Kolonnen ble eluert med den samme blanding og flere reaksjoner ble samlet. Fraksjoner som viste like TLC-punkter ble samlet og inndampet og ga et hvitaktig skum. Produktet isolert fra skummet hadde den tilhørende struktur basert på NMR-spektrum: 3'-isobutyloksy-karbonyl-AICA-ribosid. Utbytte 8,5 g, smp. 71 til 73°C (ikke

noe skarp smp.), IR (nujol) 1725 cm-<1>(-OC02CH2CH(CH3)2),NMR(DMSO-dg), 5 ppm, 0,9 [d, 6H (CH3)2], 1,9 (m, 1H, CH av isobutylsidekjede), 3,6 (m, 2H, 5'-CH2), 3,9 (d, 2H, CH2av isobutylsidekjede), 4,1 (m, 1H, 4'-CH), 4,6 (1, 1H, 2'-CH), 5,01 (dd, 1H, 3'-CH), 5,45-5,55 (m, 2H, 1'-CH og 5'-OH), 5,92 (d, 1H, 2-OH), 6,02 (br.s, 2H, 5-NH2), 6,6-6,9 (br.d, 2H, 4-CONH2), 7,35 (S, 1H, 2-CH).

Spektra av denne forbindelse ble sammenlignet med spektra for dens utgangsforbindelse, AICA-ribosidet og viste at 3'-CH (som vises ved 4,05 ppm i AICA-ribosidet), hadde skiftet nedover med 1 ppm som skyldtes en substitusjon på oksygenet knyttet til det samme karbonatom, mens posisjonene for alle de andre protoner forble uendret for det meste, og bekreftet på denne måte at substitusjonen var på 3'-C.

Selv om NMR av produktet i eksempel 7 indikerte at det var minst 80 % av 3'-isobutoksykarbonatesteren, viste HPLC-analyse flere topper. Fraksjonene tilsvarende hver topp ble samlet og analysert ved HPLC. Hver topp viste også nærvær av to hovedprodukter, betegnet A og B. Ett av dem (produkt A) ble bestemt å være AICA-ribosid og det annet (produkt B) ble isolert i små mengder ogkarakterisertsom AICA-ribosid-2',3'-cyklisk karbonat basert på dets NMR og massespektraldata. NMR(DMSO-dg) 5 ppm, 3,6-3,7 (m, 2H, 5'-CH2), 4,3 (q, 1H, 4'-CH), 5,35 (m, 1H, 3'-CH), 5,6 (m, 1H, 2'-CH), 5,2-6,7 (br, IN, 5'-OH), 5,8-6,0 (br, 2H, 5-NH2), 6,1 (d, 1H, l'-CH), 6,7-6,95 (br, d, 2H, 4-CONH2), 7,45 (S, 1H, 2-CH). Massespektrum (FAB)M<+>, 284, M<+1>285,M<+2>286. Disse data bekreftet strukturen av forbindelsen (produkt B) som 2',3'-cyklisk karbonat av AICA-ribosid. En foretrukket syntesemetode av denne forbindelse er angitt i det følgende eksempel 8.

EKSEMPEL 8

Fremstilling av AICA 2',3<1->cyklisk karbonat.

Til en suspensjon av AICA-ribosid (5,16 g, 20 mmol) i pyridin (50 ml), ble p-nitrofenylklorformiat (92,5 g, 25 mmol) tilsatt på en gang og omrørt ved romtemperatur i fem døgn og ved slutten av denne tid indikerte TLC på silikagel, eluering med metylenklorid:metanol (6:1 Rf = 0,4), fullført reaksjon. Pyridin fra reaksjonsblandingen ble fjernet ved avdamping. Resten ble kromatografert over en silikagelkolonne, eluert med metylenklorid:metanol (9:1). Fraksjonene som viste identisk TLC ble slått sammen og inndampet og ga et skum (utbytte

4,0 g). Dette produkt var identisk med AICA-ribosid 2',3'-cyklisk karbonat, isolert som ett av biproduktene fra syntesen beskrevet i eksempel 7 ogkarakterisert vedNMR og massespek-tralanalyse.

EKSEMPEL 9

Fremstilling av 5'-acetyl AICA-ribosid.

Til en blanding av tørr HCl-gass (9,0 g) oppløst i tørt aceton (115 ml) og absolutt etanol (138 ml), ble det tilsatt AICA-ribosid (12,9 g). Blandingen ble omrørt ved romtemperatur i to timer. Fullført reaksjon ble overvåket ved hjelp av TLC. Reaksjonsblandingen ble omrørt i ytterligere to timer ved romtemperatur og ved dette tidspunkt indikerte TLC at reaksjonen var fullstendig. Reaksjonsblandingen ble helt sakte ut i en iskald blanding av ammoniumhydroksyd (18 ml) og vann

(168 ml). pH i oppløsningen ble innstilt til omtrent 8 ved tilsetning av noen ml ammoniumhydroksyd. Reaksjonsblandingen ble konsentrert til 100 ml. Ammoniumkloridbunnfallet ble fjernet ved filtrering. Filtratet ble konsentrert på nytt for utfelling av ytterligere ammoniumklorid. Etter filtrering ble filtratet inndampet til tørrhet. Resten ble ekstrahert tre ganger med 200 ml porsjoner av metylenklorid. Avdamping av metylenklorid ga et skum som blekarakterisert vedhjelp av NMR-spektroskopi til å være produktene 2',3'-isopropyliden AICA-ribosid som ble anvendt i den etterfølgende reaksjon uten ytterligere rensing.

Til en oppløsning av 2', 3<1->isopropyliden AICA-ribosid i 25 ml tørt pyridin avkjølt i en issaltblanding ble 10 ml eddiksyrean-hydrid tilsatt dråpevis under omrøring. Blandingen ble oppvarmet til romtemperatur i løpet av en periode på to timer. Reaksjonen ble vist å være fullstendig ved hjelp av TLC (9:1 metylenklorid:metanol). Løsningsmidlene ble fjernet fra reaksjonsblandingen ved avdamping. Resten ble koevaporert to ganger med to 25 ml mengder av N,N-dimetylformamid. Produktet ble behandlet med 100 ml 80 % eddiksyre i 24 timer. Fullført reaksjon ble indikert ved hjelp av TLC på silikagel under eluering med 6:1 metylenklorid:metanol. Vann og eddiksyre ble fjernet ved avdamping under redusert trykk. Resten ble koevaporert fire ganger med 100 ml mengder vann for å fjerne eddiksyren. Resten ble krystallisert fra 25 ml 1:1 etanol:vann. Det krystallinske produkt ble samlet ved filtrering, vasket med vann og tørket under vakuum og ga 3,0 g av det ovenfor identifiserte produkt med smp. 165 - 166°C.

IR (nujol), 1745 cm-<1>(OCOCH3), NMR (DMSO-d6), 5 ppm 2,0 (S, 3H, COCH3), 4,0-4,1 (m, 2H, 5'-CH2), 4,1-4,4 (m, 3H, 2'-CH, 3'-CH, 4'-CH), 5,3 (d, 1H, l'-CH), 5,4-5,6 (m, 2H, 3'-OH, 4'-OH), 5,7-5,9 (br, 2H, 5-NH2), 6,6-7,0 (br, d, 2H, CONH2), 7,3 (5, 1H, 2-CH).

Ved å anvende de følgende prosedyrer beskrevet i eksemplene 6 til 9 og i den detaljerte beskrivelse av oppfinnelsen ble forbindelsene anført i tabell I fremstilt. Forbindelsene anført i tabellene II og III fremstilles også ved hjelp av disse prosedyrer.

Claims (47)

1. Fremgangsmåte for å øke den antivirale virkning av AZT, karakterisert ved å tilføre AZT sammen med AICA-ribosid.

2. Fremgangsmåte for å øke den antivirale virkning av AZT, karakterisert ved å tilføre AZT i forbindelse med en AICA-ribosidforløper.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at AICA-forløperen velges fra gruppen bestående av 5-amino-3'(2-metyl-1-propoksykar-bonyl) -l-|3-D-ribofuranosyl-imidazol-4-karboksamid og 5-amino-3'(1-propoksykarbonyl)-l-p-D-ribofuranosyl-imidazol-4-karboksamid.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at AICA-ribosidforløperen omfatter et modifisert AICA-ribosid med en AICA-ribosyldel og minst en hydrokarbyloksykarbonyl eller hydrokarbylkarbonyldel pr. ekvivalentvekt AICA-ribosyldel.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at minst en av hydroksyl-oksygenene i ribosyldelen av forløperen er substituert med en hydrokarbyloksykarbonyl- eller hydrokarbylkarbonyldel.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at minst en av hydroksyl-oksygenene av ribosyldelen i forløperen er substituert med en hydrokarboksykarbonyldel.

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at forløperen har fra ett til to hydrokarbyloksykarbonyldeler eller hydrokarbylkarbonyl-deler pr. ekvivalentvekt av AICA-ribosyldel.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at forløperen har formelen hvori X^ , X2 og X3 uavhengig er hydrogen,

eller hvori Ri og R2 uavhengig er hydrokarbyl, eller to av X] _, X2 og X3 tatt sammen danner en cyklisk karbonatgruppe, med den betingelse at ikke samtlige av X^ , X2 og X3 er hydrogen.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, karakterisert ved at R^ og R2 i forløperen er hydrokarbylgrupper med et sekundært karbonatom.

10. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, karakterisert ved at eller X3 i forløperen 0 H er -COR2 .

11. Fremgangsmåte som angitt i krav 10, karakterisert ved atR2 i forløperen har et sekundært karbonatom.

12. Fremgangsmåte for å øke den antivirale virkning av AZT, karakterisert ved å tilføre AZT sammen med en terapeutisk effektiv mengde av et middel for å inhibere SAN-hydrolase.

13. Fremgangsmåte som angitt i krav 12, karakterisert ved at middelet for å inhibere SAN-hydrolase er et purinnukleosid.

14. Fremgangsmåte som angitt i krav 13, karakterisert ved at purinnukleosidet er AICA-ribosid.

15. Fremgangsmåte som angitt i krav 13, karakterisert ved at purinnukleosidet er en AICA-ribosidforløper.

16. Fremgangsmåte som angitt i krav 14, karakterisert ved at AICA-ribosidet tilføres i en mengde på fra 1 mg/kg/døgn til omtrent 1000 mg/kg/døgn.

17. Fremgangsmåte som angitt i krav 14, karakterisert ved at AICA-ribosidforløperen tilføres i en mengde på fra 1 mg/kg/døgn til omtrent 1000 mg/kg/døgn.

18. Fremgangsmåte for å øke den antivirale aktivitet av AZT, karakterisert ved å tilføre AZT sammen med en terapeutisk effektiv mengde av et purinnukleosid eller en purinnukleosidanalog som øker innlemmelsen av AZT-trifosfat i DNA ved hjelp av revers transkriptase.

19. Fremgangsmåte som angitt i krav 18, karakterisert ved at purinnukleosidet er AICA-ribosid.

20. Fremgangsmåte som angitt i krav 18, karakterisert ved at purinnukleosidet øker AZT-trifosfatinnlemmelsen ved å redusere tymidintrifosfat-innlemmelsen i DNA.

21. Fremgangsmåte som angitt i krav 18, karakterisert ved at purinnukleosidanalogen er karbocyklisk AICA-ribosid.

22. Fremgangsmåte som angitt i krav 20, karakterisert ved at purinnukleosidet reduserer innlemmelse av tymidintrifosfat ved å redusere det intracellulære tymidintrifosfat.

23. Fremgangsmåte som angitt i krav 20, karakterisert ved at purinnukleosidet reduserer innlemmelse av tymidintrifosfat ved å øke tymidinkinaseaktiviteten.

24. Fremgangsmåte som angitt i krav 22 eller 23, karakterisert ved at purinnukleosidet er AICA-ribosid.

25. Fremgangsmåte for å nedsette eller hindre viral infektivitet, karakterisert ved tilførsel av en terapeutisk effektiv mengde av AICA-ribosid.

26. Fremgangsmåte som angitt i krav 25, karakterisert ved at den virale infektivitet bevirkes av et retrovirus.

27. Fremgangsmåte som angitt i krav 26, karakterisert ved at retroviruset er et humant retrovirus.

28. Fremgangsmåte som angitt i krav 27, karakterisert ved at det humane retrovirus er humanimmunodefisiensvirus (HIV).

29. Fremgangsmåte som angitt i ett eller flere av kravene 25, 26, 27 og 28, karakterisert ved at AICA-ribosidet tilføres i mengder på fra 1 mg/kg/døgn til omtrent 10 00 mg/kg/døgn.

30. Fremgangsmåte for å nedsette eller forhindre viral infektivitet, karakterisert ved tilførsel av en terapeutisk effektiv mengde av en AICA-ribosidforløper.

31. Fremgangsmåte som angitt i krav 30, karakterisert ved at den virale infektivitet bevirkes av et retrovirus.

32. Fremgangsmåte som angitt i krav 31, karakterisert ved at retroviruset er et humant retrovirus.

33. Fremgangsmåte som angitt i krav 32, karakterisert ved at det humane retrovirus er humanimmunodefisiensvirus (HIV).

34. Fremgangsmåte som angitt i ett eller flere av kravene 30, 31, 32 og 33, karakterisert ved at AICA-ribosidforløperen tilføres i mengder på fra 1 mg/kg/døgn til omtrent 1000 mg/kg/døgn.

35. Fremgangsmåte som angitt i krav 30, karakterisert ved at AICA-ribosidforløperen velges fra gruppen bestående av 5-amino-3'-(2-metyl-1-propoksy-karbonyl) -l-p-D-ribofuranosyl-imidazol-4-karboksamid, 5-ammino-3'-(1-propoksykarbonyl)-l-p-D-ribofuranosyl-imidazol-4-karboksamid, og 2',3'-cyklokarbonat AICA-ribosid.

36. Fremgangsmåte for å øke den antivirale virkning av AZT, karakterisert ved å tilføre AZT sammen med AI CA.

37. Fremgangsmåte for å øke den antivirale virkning av AZT, karakterisert ved å tilføre AZT sammen med en AICA-ribosidanalog.

38. Fremgangsmåte som angitt i krav 37, karakterisert ved at AICA-ribosidanalogen er 5-amino-3'-(2-metyl-1-propoksykarbonyl)-1-p-D-ribofuranosyl-imidazol-4-karboksamid.

39. Fremgangsmåte som angitt i krav 37, karakterisert ved at AICA-ribosidanalogen er karbocyklisk AICA-ribosid.

40. Fremgangsmåte som angitt i krav 37, karakterisert ved at AICA-ribosidanalogen er en karbocyklisk AICA-ribosidforløper.

41. Fremgangsmåte som angitt i ett eller flere av kravene 1, 2, 8, 14, 15, 16, 17, 19, 21, 24, 25, 29, 30, 34, 35 og 38, karakterisert ved at den omfatter tilførsel av et middel for å forhindre urinsyresyntese.

42. Fremgangsmåte for å øke den antibakterielle virkning av AZT, karakterisert ved å tilføre AZT sammen med AICA-ribosid eller en AICA-forløper eller begge deler.

43. Fremgangsmåte for å øke anticancervirkningen av midler med aktiviteter relatert til deres fosforyleringstakt, karakterisert ved tilførsel av anticancer-midlene sammen med AICA-ribosid eller en AICA-ribosidforløper eller begge deler.

44. Fremgangsmåte for anticancerkjemoterapi, karakterisert ved tilførsel av AICA-ribosid.

45. Fremgangsmåte som angitt i krav 44, karakterisert ved at canceren er en T-cellemalignans.

46. Fremgangsmåte som angitt i krav 13, karakterisert ved at middelet for å inhibere SAN-hydrolase er karbocyklisk AICA-ribosid.

47. Fremgangsmåte som angitt i krav 13, karakterisert ved at middelet for inhibering av SAN-hydrolase er en karbocyklisk AICA-ribosidforløper.