PL227294B1 - Spiro-lub dispiro-1,2,4-trioksolan, kompozycja farmaceutyczna zawierajaca ten zwiazek i zastosowanie zwiazku - Google Patents

Spiro-lub dispiro-1,2,4-trioksolan, kompozycja farmaceutyczna zawierajaca ten zwiazek i zastosowanie zwiazku

Info

Publication number
PL227294B1
PL227294B1 PL369644A PL36964404A PL227294B1 PL 227294 B1 PL227294 B1 PL 227294B1 PL 369644 A PL369644 A PL 369644A PL 36964404 A PL36964404 A PL 36964404A PL 227294 B1 PL227294 B1 PL 227294B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
trioxolane
spiro
amino
trioxolanes
compounds
Prior art date
Application number
PL369644A
Other languages
English (en)
Other versions
PL369644A1 (pl
Inventor
Jonathan L. Vennerstrom
Yuanqing Tang
Jacques Chollet
Yuxiang Dong
Hugues Matile
Maniyan Padmanilayam
William N. Charman
Kumar Yatendra
Chand Yadav Gyan
Original Assignee
Medicines Malaria Venture Mmv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Medicines Malaria Venture Mmv filed Critical Medicines Malaria Venture Mmv
Publication of PL369644A1 publication Critical patent/PL369644A1/pl
Publication of PL227294B1 publication Critical patent/PL227294B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/02Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings
    • C07D405/06Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings linked by a carbon chain containing only aliphatic carbon atoms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/335Heterocyclic compounds having oxygen as the only ring hetero atom, e.g. fungichromin
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/435Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom
    • A61K31/47Quinolines; Isoquinolines
    • A61K31/4747Quinolines; Isoquinolines spiro-condensed
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P33/00Antiparasitic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P33/00Antiparasitic agents
    • A61P33/02Antiprotozoals, e.g. for leishmaniasis, trichomoniasis, toxoplasmosis
    • A61P33/06Antimalarials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P33/00Antiparasitic agents
    • A61P33/10Anthelmintics
    • A61P33/12Schistosomicides
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D323/00Heterocyclic compounds containing more than two oxygen atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D323/02Five-membered rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D405/00Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
    • C07D405/02Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings
    • C07D405/12Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings linked by a chain containing hetero atoms as chain links
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D417/00Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00
    • C07D417/02Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing two hetero rings
    • C07D417/06Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, at least one ring having nitrogen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms, not provided for by group C07D415/00 containing two hetero rings linked by a carbon chain containing only aliphatic carbon atoms
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)

Abstract

Opisano środki i sposoby leczenia malarii, schistosomatozy i raka przy użyciu spiro- lub dispiro-1,2,4-trioksolanu. Preferowane 1,2,4-trioksołany posiadają grupę spiroadamantanową z jednej strony grupy trioksolanowej oraz grupę spirocykloheksylową z drugiej strony grupy trioksolanowej, przy czym pierścień spirocykloheksylowy jest korzystnie podstawiony w pozycji 4. W porównaniu do półsyntetycznych pochodnych artemizyniny, związki według wynalazku są strukturalnie proste, łatwe do otrzymania, nietoksyczne i wykazują silne działanie przeciwko pasożytom malarii.

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest spiro- lub dispiro-1,2,4-trioksolan o działaniu przeciwmalarycznym, kompozycja farmaceutyczna zawierająca ten związek i zastosowanie związku.
Malaria jest ostrą i często chroniczną chorobą zakaźną wywoływaną przez obecność pierwotniakowych pasożytów w krwinkach czerwonych. Malaria powodowana przez pasożyty jednokomórkowe z rodzaju Plasmodium jest przenoszona z jednej osoby na drugą w wyniku ukąszenia przez samicę komara.
Chociaż dawniej malaria przeważała w Ameryce Północnej i w innych rejonach świata o umiarkowanym klimacie, obecnie występuje ona głównie w krajach o klimacie tropikalnym i podzwrotnikowym. W każdym roku od 400 milionów do 600 milionów osób zostaje zarażonych tą chorobą, a od 1,5 miliona do 2,7 miliona osób umiera z jej powodu.
Cztery rodzaje pasożytów pierwotniakowych Plasmodium są ogólnie odpowiedzialne za malarię, a mianowicie pasożyty Plasmodium vivax, Plasmodium falciparum, Plasmodium malariae i Plasmodium ovale. Z tych 4 rodzajów pasożytów najbardziej niebezpieczny jest Plasmodium falciparum powodujący połowę wszystkich klinicznych przypadków malarii i 90% przypadków śmierci wywoływanej przez tę chorobę.
Przenoszenie malarii rozpoczyna się od ukąszenia przez samicę komara osoby zarażonej uprzednio pasożytem malarii. Gdy zarażony komar ukąsił inną osobę, to sporozoity w ślinie komara są przenoszone do krwi, które następnie przechodzą do wątroby. W wątrobie sporozoity bardzo szybko dzielą się, a następnie wchodzą do krwiobiegu, gdzie atakują czerwone krwinki. Wewnątrz czerwonych krwinek merozoity szybko mnożą się, aż do wywołania rozrywania czerwonych krwinek z uwolnieniem do krwiobiegu nowej generacji merozoitów, która następnie zaraża inne czerwone krwinki.
Objawy malarii są ogólnie związane z rozrywaniem czerwonych krwinek. Destrukcja czerwonych krwinek powoduje rozproszenie do krwi odpadów, toksyn i innych szczątków. To z kolei wywołuje silną gorączkę, która wyczerpuje chorego i czyni go obłożnie chorym. Ostrzejsze objawy związane z powtórnymi zarażeniami i/lub zarażeniem przez Plasmodium falciparum obejmują anemię, silne bóle głowy, drgawki, majaczenie, a w pewnych przypadkach nawet śmierć.
Leczenie malarii jest szczególnie trudne z powodu rozwijania przez pasożyty malarii oporności na leki. Chinina, czyli środek przeciwmalaryczny ekstrahowany z kory południowoamerykańskiego chinowca, jest jednym z najstarszych i najskuteczniejszych środków farmaceutycznych. Wadą chininy jest jej krótkotrwałe działanie i nie zapobieganie nawrotom choroby. Ponadto stosowaniu chininy towarzyszą efekty uboczne, począwszy od zawrotów głowy do głuchoty.
Chlorochina jest syntetycznym lekiem chemicznym zbliżonym do chininy. Dzięki skuteczności działania, łatwości wytwarzania i brakowi efektów ubocznych była bezpośrednio po opracowaniu jej w latach 1940 preferowanym lekiem przeciwmalarycznym. Jednakże w czasie kilku ostatnich dziesięcioleci w wielu rejonach świata pasożyty malarii uodporniły się na działanie chlorochiny.
Meflochina jest innym syntetycznym analogiem chininy stosowanym w leczeniu malarii. Jednak pasożyty malarii także uodporniły się na działanie meflochiny. U niektórych chorych stosowaniu meflochiny towarzyszą także niepożądane efekty uboczne w ośrodkowym układzie nerwowym, włącznie z halucynacjami i żywymi koszmarami sennymi.
Leki antyfolianowe są skutecznymi lekami przeciwko pasożytom malarii w wyniku hamowania ich rozmnażania. Jakkolwiek pasożyty malarii uodporniły się także na działanie leków antyfolianowych, to leki te można nadal korzystnie stosować w połączeniu z innymi rodzajami leków przedwmaIarycznych. Jednak wadą tych leków w połączeniu z innymi typami leków przeciwmalarycznych jest niewygoda stosowania i wysokie koszty.
Nowe opracowania sposobów leczenia malarii obejmują użycie nadtlenkowej grupy funkcyjnej, na przykład leku o nazwie artemizyna, która, jako unikalny farmakofor heterocykliczny zawiera 1,2,4-trioksan. Przeciwmalaryczne działanie artemizyny wynika z reakcji z żelazem w wolnych cząsteczkach hemu znajdujących się w pasożytach malarii, z jednoczesnym generowaniem wolnych rodników niszczących komórki.
Odkrycie artemizyny (qinghaosu), czyli występującego w naturze endonadtlenku Iaktonu seskwiterpenowego (Meshnick i wsp.., 1996; Vroman i wsp.., 1196; Dhingra i wsp.., 2000) zainicjowało istotne badania nad wyjaśnieniem mechanizmu cząsteczkowego jego działania (Jefford, 1997; Cumming i wsp.., 1997) i w celu określenia nowych nadtlenków przeciwmalarycznych (Dong i Vennerstrom, 2001). Otrzymano wiele syntetycznych 1,2,4-trioksanów, 1,2,4,5-tetraoksanów i innych endonadtlenków.
PL 227 294 B1
Jakkolwiek stosowane klinicznie półsyntetyczne pochodne artemizyny są szybko działającymi i skutecznymi lekami przeciwmalarycznymi, to mają one jednak kilka wad, włącznie z rekrudescencją (czyli zaostrzeniem drzemiącego procesu chorobowego), z neurotoksycznością (Wesche i wsp., 1994) i z metaboliczną nietrwałością (White, 1994). Znaczna liczba tych związków ma dość dużą aktywność in vitro, lecz większość z nich ma małą aktywność doustną (White, 1994; van Agtmael i wsp., 1999). Jakkolwiek otrzymano wiele syntetycznych przeciwmalarycznych 1,2,4-trioksanów (Cumming i wsp., 1996, Jefford, 1997), to nadal istnieje w technice potrzeba określenia nowych nadtlenkowych środków przeciwmalarycznych, zwłaszcza łatwo syntezowanych, niewykazujących neurotoksyczności i mających lepsze właściwości farmakokinetyczne, na przykład lepszą trwałość, lepszą absorpq'ę doustną i tym podobne.
Odpowiednio, głównym celem niniejszego wynalazku jest opracowanie kompozycji do profilaktyki i leczenia malarii przy użyciu spiro- i dispiro-1,2,4-trioksolanów.
Jeszcze innym celem niniejszego wynalazku jest opracowanie kompozycji do profilaktyki i leczenia malarii przy użyciu nietoksycznych spiro- i dispiro-1,2,4-trioksolanów.
Jeszcze innym celem niniejszego wynalazku jest opracowanie kompozycji do profilaktyki i leczenia malarii przy użyciu spiro- i dispiro-1,2,4-trioksolanów, które są trwałe metabolicznie i aktywne doustnie.
Innym celem niniejszego wynalazku jest opracowanie kompozycji do profilaktyki lub opłacalnego leczenia malarii przy użyciu spiro- lub dispiro-1,2,4-trioksolanów, które nie wymagają trybu leczenia dłuższego niż 3 dni.
Jeszcze innym celem niniejszego wynalazku jest opracowanie kompozycji do profilaktyki i leczenia malarii przy użyciu spiro- i dispiro-1,2,4-trioksolanów, które można stosować jako jedyne lekarstwa lub w połączeniu w innymi środkami.
Innym celem niniejszego wynalazku jest także opracowanie nowych związków pośrednich do syntezy kompozycji do profilaktyki i leczenia malarii.
Sposób i środki do wykonania każdego z powyższych celów niniejszego wynalazku ujawniono w szczegółowym opisie podanym poniżej.
Przedmiotem wynalazku jest spiro- lub dispiro-1,2,4-trioksolan, wybrany z następującej grupy:
cis-adamantano-2-spiro-3'-8'-[[[(2'-amino-2'-metylopropylo)amino]karbonylo]metylo]-1,2,,4'-trioksaspiro[4.5]dekanu; chlorowodorek cis-adamantano-2-spiro-3'-8'-[[[(2'-amino-2'-metylopropylo)amino]karbonylo]-metylo]-1,2',4'-trioksaspiro[4.5]dekanu; i ich sole.
Korzystnie spiro- lub dispiro-1,2,4-trioksolan według wynalazku stanowi
PL 227 294 B1
Przedmiotem wynalazku jest także kompozycja farmaceutyczna do profilaktyki i leczenia malarii charakteryzująca się tym, że zawiera skuteczną przy profilaktyce lub leczeniu malarii ilość spiro- lub dispiro-1,2,4-trioksolanu, ich izomerów optycznych i ich soli, oraz farmaceutycznie akceptowalny nośnik, przy czym spiro- lub dispiro-1,2,4-trioksolan jest wybrany z grupy:
cis-adamantano-2-spiro-3'-8'-[[[(2'-amino-2'-metylopropylo)amino]karbonylo]metylo]-1,2',4'-trioksaspiro[4.5]dekanu; chlorowodorek cis-adamantano-2-spiro-3'-8'-[[[(2'-amino-2'-metylopropylo)amino]karbonylo]metylo]-1,2',4'-trioksaspiro[4.5]-dekanu.
W kompozycji według wynalazku trioksolan korzystnie jest wybrany spośród p-toluenosulfonianiu cis-adamantano-2-dspiro-3'-8'-[[[(2'-amino-2'-metylopropylo)amino]-karbonylo]metylo]-1,2',4'-trioksaspiro[4.5]dekanu; oraz chlorowodorku cis-adamantano-2-spiro-3'-8'-[[[(2'-amino-2'-metylopropylo)-amino]karbonylo]metylo]-1',2',4'-trioksaspiro[4.5]dekanu.
Przedmiotem wynalazku jest także zastosowanie spiro- lub dispiro-1,2,4-trioksolanu według wynalazku do wytwarzania leku do profilaktyki lub leczenia malarii.
Kolejnym przedmiotem wynalazku jest zastosowanie spiro- lub dispiro-1,2,4-trioksolanu według wynalazku do wytwarzania leku do leczenia raka.
Wreszcie, przedmiotem wynalazku jest zastosowanie spiro- lub dispiro-1,2,4-trioksolanu według wynalazku do wytwarzania leku do profilaktyki lub leczenia schistosomatozy.
Trioksolany według niniejszego wynalazku zawierają na jednej stronie heterocyklu trioksolanowego zawadę przestrzenną dla nadania trwałości chemicznej i metabolicznej pierścieniowi trioksolanowemu i uzyskania lepszej aktywności in vivo. Spiro- i despirotrioksolany zawierają zawadę przestrzenną w postaci niepodstawionej, mono-, di- lub polipodstawionej grupy C5-C12-spirocykloalkilowej, którą stanowi spiroadamantan. Spiro- i disdpirotrioksolany zawierają grupę spirocykloheksylową, która ma grupy funkcyjne lub jest podstawiona w pozycji 4 lub zawiera pierścień spiropiperydylowy, który ma grupy funkcyjne lub jest podstawiony na atomie azotu. Trioksolany zawierają w pozycji 4 pierścienia pirocykloheksdylowego mostekalkilowy łączący z podstawnikiem, którym najkorzystniej jest słaba zasada. Wynalazek obejmuje związki achiralne, diastereoizomery achiralne, mieszaniny racemiczne oraz enancjomeryczne postacie takich związków.
PL 227 294 B1
Trioksolany według niniejszego wynalazku zawierają na jednej stronie heterocyklu trioksolanowego zawadę przestrzenną dla nadania trwałości chemicznej i metabolicznej pierścieniowi trioksolanowemu i uzyskania lepszej aktywności in vivo. Spiro- i dispirotrioksolany zawierają zawadę przestrzenną w postaci niepodstawionej, mono-, di- lub polipodstawionej grupy C5-C12-spiro-cykloalkilowej, którą stanowi spiroadamantan. Spiro- i dispirotrioksolany zawierają grupę spirocykloheksylową, która ma grupy funkcyjne lub jest podstawiona w pozycji 4 lub zawiera pierścień spiropiperydylowy, który ma grupy funkcyjne lub jest podstawiony na atomie azotu. Trioksolany zawierają w pozycji 4 pierścienia spirocykloheksylowego mostek alkilowy łączący z podstawnikiem, którym najkorzystniej jest słaba zasada. Wynalazek obejmuje związki achiralne, diastereoizomery achiralne, mieszaniny racemiczne oraz enancjomeryczne postacie takich związków.
Trioksolany według niniejszego wynalazku są bardzo silnymi i skutecznymi związkami o małej neurotoksyczności przeciwko pasożytom Plasmodium. Ponadto niektóre trioksolany są odpowiednie do podawania doustnego, jak również do podawania innego niż podawanie doustne. W porównaniu do pochodnych półsyntetycznych artemizyny związki według niniejszego wynalazku mają prostą strukturę, są łatwo wytwarzane i można je skutecznie stosować same lub razem z innymi środkami przeciwmalarycznymi.
Przedmiotem niniejszego wynalazku jest opracowanie spiro- i dispiro-1,2,4-trioksolanów do zastosowania w profilaktyce i leczeniu malarii. Wynalazek wykorzystuje nieoczekiwane odkrycie, że trioksolany zawierające zawadę przestrzenną po co najmniej jednej stronie heterocyklu trioksola nowego nadają pierścieniowi trioksolanowemu trwałość metaboliczną i chemiczną, co zapewnia lepszą aktywność in vivo, zwłaszcza w wypadku podawania doustnego.
Stosowany w niniejszym opisie termin „ilość skuteczna profilaktycznie” dotyczy takiego stężenia związku według niniejszego wynalazku, które skutecznie hamuje lub zapobiega infekcji i następującej, wskutek tego zakażenia, chorobie wywoływanej przez pasożyty malarii. Podobnie termin „ilość skuteczna w leczeniu” dotyczy takiego stężenia związku według niniejszego wynalazku, które skutecznie leczy malarię przez zapobieganie zwiększeniu stężenia pasożytów malarii, zmniejszając przy tym stężenie pasożytów malarii i/lub „lecząc” zakażenie malarią, to jest dając 30 dniowe przeżycie od chwili zarażenia.
Trioksolany zawierające cztery podstawniki, jak wiadomo na podstawie danych literaturowych (Griesbaum i wsp.., 1997a; 1997b), są stosunkowo trwałymi związkami nadtlenkowymi. Może to częściowo wynikać z braku atomów wodoru w pozycji a. Wynalazcy otrzymali nowe związki z klasy trioksolanów, które są silnymi związkami przeciwmalarycznymi i cechują się skutecznością przy podawaniu doustnym. Ponadto związki według niniejszego wynalazku wykazują małą toksyczność i mają okresy połowicznego rozpadu korzystne w leczeniu malarii, co umożliwia zastosowanie korzystnego krótkotrwałego leczenia w porównaniu z innymi lekami typu artemizyny. Związki te można stosować także w profilaktyce malarii.
W poprzednim zgłoszeniu, wynalazcy ujawnili nowe trioksolany zawierające cztery podstawniki o następującym ogólnym wzorze strukturalnym:
w którym grupy R1, R2, R3 i R4 oznaczają połączenie układów pierścieniowych, układów acyklicznych i takich grup funkcyjnych, które dokoła pierścienia trioksolanowego tworzą zawadę przestrzenną dostateczną dla nadania pierścieniowi trwałości chemicznej i metabolicznej. Grupy R1, R2, R3 i R4 mogą być takie same lub różne i może nimi być liniowa lub rozgałęziona grupa alkilowa, arylowa lub alkiloarylowa, która jest opcjonalnie podstawiona. Alternatywnie, wzięte razem grupy R1 i R2 i/lub wzięte razem grupy R3 i R4 mogą oznaczać grupę alicykliczną, w której opcjonalnie może występować dodatkowo jeden lub kilka atomów tlenu, siarki lub azotu, i która to grupa może być opcjonalnie podstawiona. W żadnym wypadku żadna z grup R1, R2, R3 lub R4 nie może oznaczać wodoru.
Trioksolany według wynalazku mają wartości IC50 w zakresie od 1 do 5 ng/ml względem P. falciparum in vitro i przypuszczalnie mają dobre wskaźniki terapeutyczne, ponieważ nie stwierdzono toksyczności obu tych związków w linii niedojrzałych komórek macierzystych lub dla pojedynczych
PL 227 294 B1 dawek 640 mg/kg na myszach w próbie Rane'a. Wyniki te różnią się od opublikowanych wyników (de Almeida Barbosa i wsp.., 1992; 1996) ujawniających słabe właściwości przeciwmalaryczne kilku tricyklicznych trioksolanów, przy czym najlepszy z nich ma wartość IC50 2000 ng/ml względem P. falciparum in vitro.
Cenną właściwością tych trioksolanów w porównaniu do półsyntetycznych pochodnych artemizyny jest ich prostota strukturalna. Możliwą zaletą trioksolanów w porównaniu zarówno do trioksanów (Jefford, 1997; Cumming i wsp.., 1997) jak i cetraoksanów (Vennerstrom i wsp., 2000) jest wygodniejszy dostęp do różnych strukturalnie, niesymetrycznych związków i w wielu wypadkach do związków achiralnych.
Poniżej podano kilka dispiro-1,2,4-trioksolanów otrzymanych według niniejszego wynalazku. „OZ” jest przyjętym wewnętrznym określeniem tych związków, zastosowanym dla wygody w całej reszcie zgłoszenia. Struktury OZ01-OZ270 ujawniono poprzednio we wcześniejszych zgłoszeniach US Serial No. 09/886,666 (patent US 6,486,199) oraz PCT/US02/19767, w związku z tym nie powtarzano ich tutaj.
Najkorzystniejszymi związkami według wynalazku są OZ277, OZ305, OZ315, OZ338, OZ339, przy czym ze związków dotychczas określonych najlepszym związkiem jest OZ277. Najlepszą aktywność in vitro przeciw pasożytom malarii otrzymano dla takich trioksolanów, które zawierają grupy funkcyjne lub są podstawione w pozycji 4 pierścienia spirocykloheksylowego. Jako ogólna zasada, korzystne są także niesymetryczne, achiralne trioksolany.
Cennymi właściwościami tych spiro- i dispirotrioksolanów w porównaniu do półsyntetycznych pochodnych artemizyny jest ich prostota strukturalna i łatwość syntezy. Dispirotrioksolany można na przykład otrzymać z łatwością przez koozonolizę O-metylooksymów cykloalkanonów w obecności odpowiednich pochodnych cykloalkanonowych według metody Griesbauma i wsp.. (1997a; 1997b), jak przedstawiono poniżej dla symetrycznego dispirocykloheksylotrioksolanu:
Jeśli wydajności tej reakcji koozonolizy są niskie, to można je bardzo znacznie poprawić przez „odwrócenie” reakcji O-metylooksymu i ketonu. Ten nowy sposób postępowania stanowi unikalnie korzystny sposób otrzymywania spiro- i dispirotrioksolanów. Sposób postępowania poprzez eter oksymu w porównaniu do sposobu postępowania poprzez alken ma następujące zalety: korzystna synteza związków wyjściowych (eterów oksymu w porównaniu do tetra podstawionych alkenów), lepsza wydajność i selektywność otrzymywania korzystnych trioksolanów przez odpowiedni wybór par substratów reakcji. Trioksolany można oczyszczać przez krystalizację lub metodą chromatografii kolumnowej typu „flash”. Ich strukturę i czystość można potwierdzić takimi metodami jak: analityczna HPLC, 1H- i 13C-NMR, IR, wyznaczenie temperatury topnienia i analiza elementarna.
Przyjmuje się, że tworzenie się trioksolanu z eteru oksymu i z ketonu jest procesem trójstopniowym. Sekwencję tę rozpoczyna elektrofilowa addycja ozonu do podwójnego wiązania oksymu z utworzeniem pierwszorzędowego ozonku. Następnie bardzo nietrwały addukt pierwszorzędowy rozpada się na reaktywny tlenek karbonylowy z częściowym przyspieszaniem rozpadu przez współbiegnące wyparcie stosunkowo trwałego azotynu metylu. Wreszcie, tlenek karbonylu ulega cykloaddycji [3 + 2] z ketonem, przy czym powstaje drugorzędowy ozonek lub 1,2,4-trioksolan. Należy jedynie określić, czy to jest reakcja stopniowa czy też proces zgodnej rekombinacji.
Jak przedstawiono powyżej, w wyniku syntezy związku OZ03 większość nowych dispirotrioksolanów zawiera spiroadamantan i można je otrzymać przez koozonolizę O-metylooksymu adamantonu w obecności odpowiedniej pochodnej cykloalkanonowej. Korzystnymi rozpuszczalnikami dla reakcji koozonolizy są rozpuszczalniki węglowodorowe, takie jak pentan lub cykloheksan; bardziej polarne
PL 227 294 B1 rozpuszczalniki mogą zmniejszać wydajność reakcji. Gdy ketony nie są dobrze rozpuszczalne w pentanie lub cykloheksanie, to można wtedy zastosować mieszany rozpuszczalnik (pentan/chlorek metylenu) lub sam chlorek metylenu. Kilka czynników wpływa na stosunek eteru oksymu do ketonu. W pewnych reakcjach, aby uniknąć tworzenia się dinadtlenku 1,2,4,5-tetraoksanu, wykluczyć tworzenie się z diketonów diozonku i wzmocnić reakcję z łatwo rozpuszczalnymi w pentanie ketonami, stosuje się nadmiar ketonu 2 : 1. Najczęściej na etapie syntezy według wynalazku, zwłaszcza w przypadkach, gdy ketony nie są łatwo rozpuszczalne w pentanie, gdy są drogie lub trudne do usunięcia podczas przerobu produktów reakcji, to można zastosować stosunek 1 : 1 ketonu do oksymu. Podczas wytwarzania trioksolanu w dużej skali można zastosować 1,5-krotny nadmiar eteru oksymu w celu uzyskania wyższych konwersji ketonów na pożądany produkt trioksolanowy bez utrudniania oczyszczania.
Istnieje kilka przykładów, gdy dla otrzymania przewidywanych związków trioksolanowych jest trudne, a czasem niemożliwe użycie bezpośredniej transformacji sposobem koozonolizy w reakcji postozonolizy (Kashima i wsp., 1987). Trzeciorzędowe alkohole trioksolanowe OZ90 i
OZ108 można otrzymać przez działanie metylolitem - odpowiednio - na keton trioksolanowy OZ05 i na ester trioksolanowy OZ70. W innych reakcjach otrzymano Iakton trioksolanowy OZ17 i alkohol trioksolanowy OZ32 przez działanie na OZ05 za pomocą - odpowiednio - m-CPBA lub borowodorku sodu. Ponadto, z ketonu trioksola nowego OZ05 otrzymano różne etery, hydrazony, ketale i aminy oksymu (przez redukujące aminowanie za pomocą triacetoksyborowodorku sodu) z wydajnościami od dobrych do doskonałych. Z podanych powyżej przykładów wynika, że kluczowym związkiem pośrednim jest keton trioksolanowy OZ05, ponieważ jego ketonowa grupa funkcyjna jest grupą odpowiednią do transformacji grup funkcyjnych.
Inny dowód odporności tych trioksolanów na działanie środków redukujących uzyskano przez redukcję estrów trioksolanowych OZ70 i 0Z61 do odpowiadających im alkoholi OZ119 i OZ89 za
PL 227 294 B1 pomocą mieszaniny borowodorku litu z trietyloborowodorkiem litu i hydrazynolizę ftalimidów trioksolanowych OZ136 i
0Z146 do ich odpowiednich amin trioksolanowych OZ137 i OZ209.
Jak pokazują poniższe przykłady, estry trioksolanowe można korzystnie zamienić w odpowiednie kwasy trioksolanowe.
Oprócz ketonu trioksolanowego OZ05 także mezylan aminy trioksolanowej OZ209, ester trioksolanowy 0Z61 oraz kwas trioksolanowy OZ78, alkohole trioksolanowe OZ119 i OZ89 są i nadal będą kluczowymi związkami pośrednimi transformacji syntetycznych metodą postozonolizy.
Nowym przykładem jest otrzymywanie triazolu trioksolanowego OZ177 w reakcji pochodnej mezylanowej OZ119 z solą sodową 1,2,4-triazolu.
Stwierdzono, że sposób koozonolizy z zastosowaniem metylowych eterów oksymu daje szybki, łatwy i przewidywalny dostęp do strukturalnie różnych trioksolanów. Rzeczywiście otrzymano w dużej skali kilka kluczowych trioksolanów, które zastosowano jako ważne elementy budujące, obejmujących
PL 227 294 B1
OZ05 (100 mmoli), 0Z61 (100 mmoli) i OZ146 (60 mmoli), bez obniżenia wydajności reakcji w typowej skali 5-10 mmoli. Ponadto, zarówno 0Z61 jak i 0Z146 mogą być dogodnie wyodrębnione jako białe ciała stałe przez dodanie etanolu do surowych mieszanin reakcyjnych.
Doświadczenia z różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) (Cammenga i Epple, 1995) ujawniają, że te związki mają dobrą termiczną stabilność, porównywalną do artemizyniny. Średnia Tm, dec wynosiła 160 ± 15°C w porównaniu do Tm, dec równej 18°C dla artemizyniny. Przypuszcza się, że rozkład termiczny tych trioksolanów został zainicjowany przez utworzenie 1,5 dwurodnika wytworzonego przez homolityczne rozcięcie wiązania nadtlenkowego pierścienia trioksolanowego.
Ponieważ większość docelowych trioksolanów zawiera symetryczny spiro-adamantanowy strukturalny szkielet, ich stereochemia jest w dużej mierze funkcją ketonowej struktury wyjściowego materiału lub reagentów zastosowanych w reakcjach po ozonolizie. Dla OZ27 i innych podobnie 1,4-podstawionych trioksolanów, dwa achiralne diastereomery są możliwe. Jednakże, jak przedstawiono na przykładzie OZ27, większość tych trioksolanów wyodrębniono raczej jako pojedyncze achiralne diastereomery, niż jako mieszaniny dwóch achiralnych diastereomerów. Na przykład, w przypadku OZ27, chiralność nie jest obecna, gdyż pierścień trioksolanowy i fenylowy podstawnik są w zależności 1,4 w sześcioczłonowym pierścieniu. Takie związki mają płaszczyznę symetrii.
Jak określono metodą krystalografii rentgenowskiej, określenie stereochemii dla OZ78, OZ209 i ich pochodnych wyznaczono jako konfigurację cis, gdzie nadtlenkowe atomy tlenu są w pozycji aksjalnej.
Poniższy materiał wyjściowy 2-adamantanon może być otrzymany z Aldrich Chemicals Co. Iub z TCI American Organie Chemicals, lub może być również zsyntetyzowany. Osoby biegłe w dziedzinie mogą z łatwością określić inne odpowiednie środki syntezy wyjściowych materiałów i związków według obecnego wynalazku.
Spiro- i dispirotrioksolan zawierające kompozycje według niniejszego wynalazku mogą być ogólnie zastosowane do profilaktyki i leczenia malarii. Trioksolanowe kompozycje według niniejszego wynalazku są podawane wraz z farmaceutycznie dopuszczalnym nośnikiem. Dowolny farmaceutycznie dopuszczalny nośnik może być ogólnie zastosowany w tym celu, pod warunkiem, że nośnik nie wpływa w znaczący sposób na stabilność lub dostępność biologiczną związków trioksolanowych według wynalazku.
Trioksolany według wynalazku mogą być podawane w dowolnej skutecznej farmaceutycznie dopuszczalnej postaci organizmom stałocieplnym, obejmującym ludzi i inne zwierzęta, np. w postaci do podawania miejscowego, płukania, podawania doustnego, czopków, w postaci do podawania pozajelitowego lub wlewu, do stosowania miejscowo, dopoliczkowo, podjęzykowo, lub w postaci spray'u donosowego lub w dowolny inny sposób skutecznego dostarczenia środków. Droga podawania będzie korzystnie zaprojektowana w celu optymalnego dostarczania i/lub lokalizacji środków dla docelowych komórek.
Oprócz aktywnych związków, to jest trioksolanów, farmaceutyczne kompozycje według wynalazku mogą zawierać odpowiednie zarobki i środki pomocnicze, ułatwiające wprowadzenie aktywnych związków do preparatów, które mogą być zastosowane farmaceutycznie. Doustne postacie dawkowania obejmują tabletki, kapsułki i granulki. Preparaty, które mogą być podawane doodbytniczo obejmują czopki. Inne postacie dawkowania obejmują odpowiednie roztwory do podawania pozajelitowego lub doustnego i kompozycje, które mogą być podawane dopoliczkowo lub podjęzykowo.
Preparaty farmaceutyczne według niniejszego wynalazku otrzymywano w sposób, który jako taki jest dobrze znany w stanie techniki. Na przykład preparaty farmaceutyczne mogą być uzyskane za pomocą tradycyjnego mieszania, granulowania, wytwarzania tabletek powlekanych, rozpuszczania, procesów liofilizacji. Procesy, jakie zostaną zastosowane będą zależały ostatecznie od fizycznej właściwości zastosowanego aktywnego składnika.
Odpowiednimi zarobkami są, w szczególności, substancje wypełniające takie, jak cukry, na przykład, laktoza lub sacharoza, mannitol lub sorbitol, preparaty celulozowe i/lub fosforany wapnia, na przykład fosforan wapnia lub wodorofosforan wapnia, jak i środki wiążące takie, jak skrobia, pasta
PL 227 294 B1 otrzymana np. przy użyciu, skrobi kukurydzianej, skrobi pszennej, skrobi ryżowej, skrobi ziemniaczanej, żelatyny, żywicy tragakantowej, metylocelulozy, hydroksypropylometylocelulozy, soli sodowej karboksymetylocelulozy i/lub poliwinylopirolidonu. Jeśli jest to pożądane, można dodać środki rozpraszające, takie jak powyżej wymienione skrobie, jak również karboksymetyloskrobię, usieciowany poliwinylopirolidon, agar lub kwas alginowy lub ich sole takie, jak alginian sodu. Środkami pomocniczymi są środki regulujące przepływ i środki smarujące, na przykład, takie, jak krzemionka, talk, kwas stearynowy lub jego sole takie, jak stearynian magnezu lub stearynian wapnia i/lub poli(glikol etylenowy). Formy do dawkowania doustnego mogą być dostarczone z odpowiednimi warstwami powlekającymi, które, jeśli to jest pożądane, mogą być odporne na soki żołądkowe.
W tym celu można zastosować stężone roztwory cukru, które mogą ewentualnie zawierać gumę arabską, talk, poliwinylopirolidon, poli(glikol etylenowy) i/lub dwutlenek tytanu, roztwory lakierowe i odpowiednie organiczne rozpuszczalniki lub mieszaniny rozpuszczalników. W celu wytworzenia powłok odpornych na soki żołądkowe, roztwory odpowiednich celulozowych preparatów, takich jak ftalan acetylocelulozy lub ftalan hydroksypropylmetylocelulozy, barwniki i pigmenty mogą być dodane do powłoki tabletkowej na przykład, w celu identyfikacji lub w celu scharakteryzowania różnych połączeń dawek związku.
Inne preparaty farmaceutyczne, które mogą być zastosowane doustnie, obejmują pasowane przylegające kapsułki wytworzone z żelatyny, jak i miękkie, szczelnie zamknięte kapsułki wytworzone z żelatyny i plastyfikatora takiego, jak glicerol lub sorbitol. Pasowane przylegające kapsułki mogą zawierać aktywne związki w postaci granulek, które mogą być zmieszane ze środkami wypełniającymi takimi, jak laktoza, środkami wiążącymi takimi, jak skrobie, i/lub środkami smarującymi takimi, jak talk lub stearynian magnezu i ewentualnie, środkami stabilizującymi. W miękkich kapsułkach, aktywne związki korzystnie są rozpuszczone lub zawieszone w odpowiednich płynach, takich, jak oleje tłuszczowe, ciekła parafina lub płynne poli(glikole etylenowe). Ponadto można dodać środki stabilizujące. Możliwe farmaceutyczne preparaty, które mogą być zastosowane doodbytniczo obejmują, na przykład, czopki, które składają się z połączenia aktywnych związków z podłożem czopków. Odpowiednie podłoża czopków obejmują, na przykład, naturalne lub syntetyczne triglicerydy, węglowodory parafinowe, poli(glikole etylenowe) lub wyższe alkanole. Dodatkowo, jest również możliwe zastosowanie żelatynowych doodbytniczych kapsułek, które składają się z połączenia aktywnych związków z podłożem. Możliwe materiały podłoża obejmują na przykład płynne triglicerydy, poli(glikole etylenowe), lub węglowodory parafinowe.
Odpowiednie preparaty do pozajelitowego podawania obejmują wodne roztwory aktywnych związków w postaciach rozpuszczalnych w wodzie lub zawieszonych w wodzie. Dodatkowo, można podawać zawiesiny aktywnych związków jako odpowiednie olejowe zawiesiny do iniekcji.
Odpowiednie rozpuszczalniki Iipofilowe lub nośniki obejmują oleje tłuszczowe na przykład, olej sezamowy, lub syntetyczne estry kwasów tłuszczowych, na przykład, oleinian etylu lub triglicerydy. Wodne zawiesiny do iniekcji mogą zawierać substancje, które zwiększają lepkość zawiesiny, obejmujące na przykład, sól sodową karboksymetylocelulozy, sorbitol i/lub dekstran. Takie kompozycje mogą również zawierać adjuwanty takie, jak środki konserwujące, zwilżające, emulgujące i środki dyspergujące. Mogą one również być sterylizowane, na przykład, przez sączenie przez filtry zatrzymujące bakterie, lub przez wprowadzenie środków sterylizujących w kompozycjach. Mogą one również być otrzymane w postaci sterylnych stałych kompozycji, które mogą być rozpuszczone lub zawieszone w wodzie sterylnej, roztworze soli w wodzie, lub innym ośrodku do iniekcji przed podaniem.
Oprócz podawania z typowymi nośnikami, składniki aktywne mogą być podawane wieloma wyspecjalizowanymi technikami dostarczania leku, które są znane specjalistom w dziedzinie, takimi, jak przenośne infuzyjne pompy.
Kompozycje trioksolanu według niniejszego wynalazku są podawane wraz z farmaceutycznie dopuszczalnym nośnikiem w ilości wystarczającej do zapobiegania zakażeniu malarią i/lub leczenia aktywnej infekcji. Trioksolanowe związki według wynalazku mają wyjątkowo niską toksyczność i niski poziom skutków ubocznych nawet przy wysokich dawkach. Zakres dawkowania trioksolanowych kompozycji będzie różny w zależności od wielu czynników, takich, jak to, czy jest ona zastosowana do profilaktyki czy do leczenia aktywnej infekcji, od trybu podawania, programu dawkowania, itp. Ogólnie, terapeutyczna dawka trioksolanu może być w zakresie od około 0,1 do 1000 mg/kg/dzień, przy czym preferowane jest około 1-100 mg/kg/dzień. Powyższe dawki mogą być podawane jako pojedyncza dawka lub mogą być podzielone na wiele dawek do podawania. Kompozycje trioksolanu mogą być podawane raz do kilku razy dziennie. W celu zapobiegania malarii, typowym trybem podawania może
PL 227 294 B1 być na przykład, 2,0-1000 mg/kg na tydzień, rozpoczynając 1-2 tygodnie przed narażeniem na malarię i kontynuując do 1-2 tygodni po wystawieniu na zakażenie.
Spiro- i dispirotrioksolany według tego wynalazku można podawać w postaci każdej farmaceutycznie skutecznej soli. Takie sole są dobrze znane w dziedzinie i obejmują, ale bez ograniczania się jedynie do nich, octany, adypiniany, alginiany, cytryniany, aspartaniany, benzoesany, benzenosulfoniany, dwusiarczki, maślany, sole kwasu kamforowego, sole kwasu suIfonokamforowego, diglukoniany, glicerofosforany, półsiarczany, heptaniany, heksaniany, fumarany, chlorowodorki, bromowodorki, jodowodorki, 2-hydroksyetanosulfoniany (izotioniany), mleczany, maleiniany, metanosulfoniany, nikotyniany, 2-naftalenosulfoniany, szczawiany, palmityniany, pektyniany, nadsiarczany, 3-fenylopropioniany, pikryniany, piwaliniany, propioniany, bursztyniany, winiany, tiocyjaniany, fosforany, glutaminiany, wodorowęglany, p-toluenosulfoniany i undekaniany.
Stwierdzono, że spiro- i dispirotrioksolany według wynalazku są skuteczne w leczeniu schistosomatozy. Schistosomatoza plasuje się w rankingu jako druga po malarii w odniesieniu do socjoekonomicznego znaczenia i znaczenia dla zdrowia publicznego na obszarach podzwrotnikowych. Choroba jest endemiczna w 74 rozwijających się krajach, zakażając ponad 200 milionów ludzi w wiejskich rolniczych i podmiejskich obszarach. Jak oznaczono w przybliżeniu 500-600 milionów ludzi na całym świecie jest narażonych na ryzyko zachorowania na tę chorobę.
Główne postacie ludzkiej schistosomatozy są powodowane przez pięć gatunków pochodzącego z wody płazińca, lub przywr krwi, zwanych schistosomami. Jednym z tych gatunków jest Schistosoma mansoni, która została opisana w 53 krajach w Afryce, wschodnich krajach śródziemnomorskich, Karaibach i w Południowej Ameryce. Pasożyty dostają się do ciała przez kontakt z zakażoną pasożytami powierzchnią wody, przede wszystkim u ludzi zatrudnionych przy pracach rolnych i łowieniu ryb. Pasożyty normalnie zakażają gospodarza w trakcie etapu cerkarii lub larwalnego. Gdy pasożyty znajdą się wewnątrz gospodarza cerkaria rozwija się osiągając postać dorosłą lub schistosomy.
Obecne sposoby leczenia schistosomatozy koncentrowały się głównie na profilaktyce, to jest zapobieganiu zakażeniu gospodarza cerkarią. Obecnie, prazykwantel jest najszerzej stosowanym lekiem do leczenia schistosomatozy. Podczas gdy artemeter wykazywał aktywność w profilaktyce schistosomatozy, nie przedstawiono żadnej aktywności przeciwko dorosłym S. mansoni.
Obecnie niespodziewanie odkryto, że spiro- i dispirotrioksolany według wynalazku są aktywne zarówno przeciwko cercariom, jak i dorosłym S. mansoni, S. japonicum, gdy są podawane w dawkowaniu i według sposobu zarysowanego powyżej w odniesieniu do leczenia malarii roznoszonej przez pasożyty. Uważa się również, że trioksolany według wynalazku będą aktywne przeciwko S. haematobium. Preferowane poziomy dawkowania spiro- i dispirotrioksolanów są około 100-200 mg/kg/dzień doustnie.
Spiro- i dispirotrioksolany według wynalazku mogą również wykazywać skuteczność w leczeniu raka. Wykazano, że związki mające resztę endoperoksydową, która jest reaktywna z hemem i żelazem, mają zdolność zabijania komórek rakowych, (patrz np. patent US nr 5,578,637, którego ujawnienie jest włączone niniejszym jako odnośnik). Jak obserwowano w odniesieniu do artemizyniny, mechanizm działania trioksolanów przeciwko pasożytom przenoszącym malarię jest oparty na zdolności związków trioksolanowych do reagowania z żelazem w cząsteczce wolnego hemu u pasożytów przenoszących malarię, z tworzeniem wolnych rodników prowadzącym do zniszczenia komórki. Podobnie, trioksolany działają selektywnie przeciwko komórkom rakowym ze względu na wyższe stężenie receptorów transferyny w błonach komórek rakowych, które pobierają żelazo w wyższym stopniu niż normalne komórki. W obecności trioksolanów według wynalazku, komórki rakowe będą akumulować wysokie stężenia wolnych rodników, prowadzące do śmierci komórki. Do leczenia raka, trioksolany według wynalazku mogą być podawane w dawkach i w sposób podany w zarysie powyżej.
Inne leki poza trioksolanami, które są kompatybilne ze składnikami nośnika mogą również być włączone do nośnika. Takie leki mogą być z łatwością określone przez osoby biegłe w dziedzinie i mogą obejmować, na przykład, antybiotyki, inne środki przeciw malarii, środki przeciwzapalne, itp.
Zrozumiałe, że niniejszy wynalazek rozważa zastosowanie nie tylko powyżej określonych samych związków trioksolanowych, lecz ich proleków, które podlegają metabolizmowi do związku i analogów oraz biologicznie aktywnych soli tych związków, jak i optycznych izomerów, które przynoszą te same wyniki farmaceutyczne.
Poniższe przykłady przedstawiono w celu zilustrowania, lecz nie ograniczenia wynalazku. Zatem, przedstawiono wynalazek rozumiejąc, że różne modyfikacje preparatów, jak i modyfikacje sposobów dostarczania mogą być przeprowadzone i nadal pozostaną objęte ideą wynalazku.
PL 227 294 B1
Poniższe przykłady obejmują również wykonania, które nie są objęte zakresem zastrzeżeń patentowych. Zakres ochrony został zdefiniowany w załączonych zastrzeżeniach patentowych.
P r z y k ł a d 1
Aktywność przeciwmalaryczna związków OZ271-OZ369
Badania przeciwmalaryczne
Różne związki OZ badano w półautomatycznym teście rozcieńczeniowym przeciwko wewnątrzerytrocytowym formom Plasmodium falciparium otrzymanym z asynchronicznych hodowli macierzystych. Stosowaną pożywką był RPMI 1640 z dodatkiem 10% ludzkiego osocza typu A+, 25 mM HEPES, 25 mM NaHCO3 (pH = 7,3). Ludzkie erytrocyty typu A+ służyły jako komórki gospodarza. Hodowlę utrzymywano w 37°C w atmosferze 3% O2, 4% CO2 i 93% N2 w nawilżanych komorach modularnych.
Związki rozpuszczono w DMSO (10 mg/ml), rozcieńczono wstępnie w pełnej pożywce i miareczkowano w duplikacie w dwukrotnej serii rozcieńczeń w zakresie 64-krotnym na płytkach 96-studzienkowych. Po dodaniu hodowli pasożytów z początkową zawartością pasożytów we krwi (wyrażonej jako procent zakażonych erytrocytów) wynoszącą 0,75% w 2,5%-owej zawiesinie erytrocytów, płytki testowe inkubowano w warunkach opisanych powyżej przez 72 godziny. Wzrost hodowli pasożytów mierzono wprowadzenie znakowanej promieniotwórczo [3H]-hipoksantyny dodanej 16 godzin przed zakończeniem testu. Stężenie hamujące w pięćdziesięciu procentach (IC50) wyznaczono przez analizę regresji Logit. Związki testowano względem odnośnikowego szczepu P. falciparum, szczepu K1 (tajlandzkiego, opornego na chlorochinę) i szczepu NF54 (szczep lotniskowy nieznanego pochodzenia, który jest wrażliwy na standardowe leki przeciwmalaryczne).
W badaniu przesiewowym STI in vivo z użyciem pojedynczej dawki, używano myszy Moro SPF lub NMRI zakażonych szczepem ANKA P. berghei (grupy po 3-5 myszy). Trioksolany podawano w pojedynczych dawkach do pyska wynoszących 3 mg/kg i 10 mg/kg w standardowym nośniku do zawiesin (SSV). SSV składa się z 0,5% wag./obj. CMC, 0,5% obj./obj. alkoholu benzylowego, 0,4% obj./obj. Tween 80 oraz 0,9% wag./obj. chlorku sodu w wodzie. Aktywność przeciwmalaryczną mierzono przez procentową redukcję zawartości pasożytów we krwi w trzecim dniu po zakażeniu, zaś czas przeżycia porównywano z grupą kontrolną. Przeżycie do 30 dnia po zakażeniu uznawano za wyleczenie. W zgłoszeniu PCT/02/19767, w tabeli 1 przedstawiono dane dla trioksolanów OZ01-OZ270 oraz związków kontrolnych: fenozanu, artemizyniny, arteeter, artemeter i artesunat. Dane wykazały, że działanie przeciwmalaryczne maleje, gdy wiązanie nadtlenkowe trioksolanów jest zbytnio odsłonięte lub jest sterycznie niedostępne dla jonów żelaza (II). Inne czynniki wpływające na działanie przeciwmalaryczne obejmują trwałość rodników węglowych utworzonych w wyniku rozpadu (B następującego po początkowym przeniesieniu elektronu do wiązania nadtlenkowego i wpływ efektów sferycznych odległych od wiązania nadtlenkowego na wzajemne relacje pomiędzy rodnikami węglowymi i potencjalnymi obiektami docelowymi działania leków. Dane wykazały również, że cykliczne kwasy trioksolanowe są zwykle mniej aktywne, niż ich odpowiedniki węglowodorowe, estrowe i kwasy kwasy hydroksamowe.
Poniżej przedstawiono dane dla związków OZ271-OZ369.
T a b e l a 1
Związek ICso (ng/ml) K1/NF54 Aktywność (%) 10/3 mg/kg Przeżycie (dni) 10/3 mg/kg
brak 0 5,6 ± 0,3
OZ277 0,57/0,58 99,98/99,28 9,3/9,6
OZ278 23/39 56/ND 7,3/ND
OZ279 0,21/0,24 99,98/99,42 9,3/8,4
OZ280 1,2/1,4 0/ND 5,7ND
OZ281 0,50/0,30 99,87/96 8,7/10,2
OZ282 2,0/2,4 98,5/53 8,3/7,2
OZ283 1,7/2,0 99,81/56 8,3/8,2
OZ284 1,0/1,4 97/61 9,0/7,8
OZ285 1,3/1,8 99,81/72 8,7/7,6
PL 227 294 B1
OZ286 0,94/1,6 99,73/60 8,7/7,0
OZ287 0,49/0,83 95/68 8,3/7,2
OZ288 1,7/2,7 99,96/82 11,0/8,0
OZ289 0,40/0,56 99,94/92 13,4/7,4
OZ290 0,42/0,45 99,64/95 9,0/7,0
OZ291 0,52/0,72 98/34 8,0/6,8
OZ292 0,19/0,26 74/46 7,0/6,6
OZ293 0,25/0,34 99,58/77 8,8/7,4
OZ294 0,39/0,63 99,79/70 8,6/7,4
OZ295 0,44/0,75 47/35 7,0/6,4
OZ296 0,60/0,89 99,22/90 10,0/9,2
OZ297 0,49/0,76 99,69/83 9,8/7,6
OZ298 2,0/3,0 99,95/98 9,4/9,0
OZ299 6,8/6,3 36/0 6,6/6,4
OZ300 71/97 6/0 6,8/7,0
C>Z301 2,1/2,8 100/97 11,8/8,4
OZ302 1,9/2,9 99,60/88 9,0/9,0
OZ303 1,6/2,4 99,01/69 8,6/7,6
OZ304 1,6/2,3 98/61 8,2/8,8
OZ305 1,8/1,9 99,93/96 9,2/9,6
CIZ306 3,9/3,6 99,58/87 9,2/8,2
OZ307 0,62/0,88 98/74 9,4/7,8
OZ308 1,2/1,7 86/30 7,8/6,6
OZ309 11/17 99,80/86 8,8/7,8
CIZ310 0,82/1,1 81/38 7,8/8,2
0Z311 1,2/1,8 80/40 8,6/7,0
OZ312 19/27 43/13 7,2/6,2
OZ313 0,55/0,76 98,9/58 10,4/7,4
OZ314 11/17 13/11 6,6/6,6
OZ315 2,8/3,0 99,97/92 11,2/9,6
OZ316 1,0/1,7 69/7 10,0/8,0
OZ317 0,33/0,36 99,92/99,20 9,8/10,0
OZ318 0,56/0,82 88/29 12,4/7,6
OZ319 0,41/0,91 99,92/99,14 10,6/10,8
OZ320 0,68/1,30 99,76/92 10,4/11,8
OZ321 0,58/0,97 99,77/64 14,0/9,8
OZ322 0,90/1,5 98/61 10,0/9,4
OZ323 0,85/1,1 99,98/99,92 15,6/9,2
OZ324 2,4/3,4 60/26 9,4/7,4
OZ325 0,62/1,4 99,43/30 8,8/6,2
OZ326 0,65/1,2 80/7 7,4/6,0
PL 227 294 B1
OZ327 0,85/1,1 97/72 9,8/7,0
OZ328 1,4/3,0 99,77/75 8,6/7,6
OZ329 0,43/0,68 99,97/99,50 11,2/9,2
OZ330 0,55/1,2 99,96/82 12,2/7,2
OZ331 0,50/1,2 99,47/66 9,0/7,0
OZ332 1,7/2,5 8/0 6,0/6,0
OZ333 0,24/0,44 99,86/96 9,2/8,0
OZ334 28/20 47/13 6,8/6,6
OZ335 0,29/0,28 99,95/97 9,2/10,0
OZ336 1,4/0,91 99,93/98 9,2/9,6
OZ337 0,29/0,25 99,92/97 8,6/11,6
OZ338 0,38/0,45 99,93/99,80 9,8/8,0
OZ339 0,35/0,39 99,95/99,65 10,2/9,2
OZ340 4,9/2,9 93/36 9,2/6,4
OZ341 2,4/2,0 97/32 8,0/7,0
OZ343 0,46/0,49 99,94/99,21 9,4/10,0
OZ344 1,2/2,1 17/0 7,8/7,4
OZ345 1,9/2,4 75/0 9,2/6,6
OZ346 3,8/4,7 85/51 8,8/7,6
OZ347 11/11 2/0 6,6/7,6
OZ348 3,2/3,5 97/24 9,2/6,6
OZ349 0,70/1,3 99,92/99,88 11,2/9,6
OZ350 1,1/2,2 99,17/69 10,4/9,6
OZ351 0,40/0,54 99,90/99,69 9,4/9,0
OZ352 19/20 99,66/77 8,2/7,2
OZ353 0,35/0,56 99,96/99,91 9,2/9,6
OZ354 0,55/0,82 99,97/99,63 9,6/10,0
OZ355 0,29/0,42 71/0 7,0/6,2
OZ356 1,4/1,1 99,64/87 8,6/8,0
OZ357 0,56/0,79 99,99/99,81 10,2/8,8
OZ358 0,22/0,36 99,96/99,02 10,4/9,6
OZ359 0,40/0,52 99,94/96 9,4/8,8
OZ360 58/59 38/0 6,8/6,2
OZ361 3,5/2,3 99,90/85 8,4/7,8
OZ362 0,81/0,31 98/58 9,8/7,0
OZ363 46/55 40/10 6,8/6,0
OZ364 8,4/6,2 63/80 7,0/7,3
OZ365 0,79/0,25 99,57/92 8,0/8,0
OZ366 1,4/0,74 84/62 8,2/7,0
OZ367 0,66/0,25 96/59 8,6/6,8
OZ368 0,63/0,43 99,94/99 9,0/9,2
PL 227 294 B1
OZ369 0,69/0,54 99,90/0 8,4/5,8
AM 0,45/0,36 99,75/79 9,4/8,7
AS 1,4/1,5 87/66 7,0/8,0
CQ 76/4,4 99,92/82 9,0/8,0
MFQ 2,2/5,0 99,11/9 17/6,3
Do analizy porównawczej przedstawiono również dane dla próbek kontrolnych leków przeciwmalarycznych: artemeter (AM), artesunat (AS), chlorochina (CQ) i meflochina MFQ).
Nowe dane dotyczące aktywności pokazują, że kwasy trioksolanowe są zwykle mniej aktywne niż odpowiedniki węglowodorowe, estrowe, amidowe i kwasy hydroksamowe.
Pozycja zdolnych do jonizacji grup funkcyjnych takich, jak kwasy karboksylowe i aminy jest również krytyczna dla aktywności.
Najlepsza kombinacja dużej siły działania i dobrej aktywności przy podawaniu doustnym ma miejsce wtedy, gdy obecna jest słabo-zasadowa grupa funkcyjna.
P r z y k ł a d 2
Zapoczątkowanie działania i zaostrzenie drzemiącego procesu chorobowego w przypadku 0Z11, OZ27, OZ78, OZ156, OZ175, OZ177, OZ207, OZ209, OZ277 i OZ279
Doświadczenia zapoczątkowanie działania i zaostrzenia drzemiącego procesu chorobowego
Zapoczątkowanie działania leku wyznaczono po podaniu pojedynczej określonej dawki 100 mg/kg (nośnik SSV) grupom 5 zwierząt w 3 dniu (+3) po zakażeniu (dzień 0). Obecność pasożytów we krwi wynosi wówczas zazwyczaj pomiędzy 25-40%. Zakażone osobniki kontrolne nie przeżywają poza 6 dzień (+6) po zakażeniu. Redukcja poziomu zawartości pasożytów we krwi jest monitorowana 12, 24 i 48 godzin po podaniu leku, zaś czas zaostrzenia drzemiącego procesu chorobowego (poziom zawartości pasożytów we krwi > 5%) ocenia się przez codzienne wymazy z krwi przez 14 dni, po których następuje ocena okresowa do 60 dni.
Część tego doświadczenia dotycząca zapoczątkowania działania leku ujawnia, jak szybko związek redukuje ilość pasożytów; część doświadczenia dotycząca zaostrzenia drzemiącego procesu chorobowego dostarcza informacji o skuteczności związku przeciwko pasożytowi. Długie opóźnienie zaostrzenia drzemiącego procesu chorobowego może wynikać z bardzo dobrego działania przeciwpasożytniczego związku lub z długiego czasu rozpadu połowicznego związku.
Zarówno trioksolany, jak i artemizyny powodowały szybki spadek poziomu zawartości pasożytów we krwi, potwierdzając, że stanowią one szybkodziałające środki przeciwmalaryczne. W przeciwieństwie zarówno do chlorochiny, jak i do tych nadtlenkowych leków przeciwmalarycznych meflochina ma powolne zapoczątkowanie działania. Zaostrzenia drzemiącego procesu chorobowego (poziom zawartości pasożytów we krwi > 5%) występuje całkiem szybko dla artemizyniny i artesunatu. Czas zaostrzenia drzemiącego procesu chorobowego wzrastał dla bardziej Iipofilowych pochodnych artemizyniny: artemeteru i arteeteru.
W przeciwieństwie do artmeteru nawrót choroby pojawił się znacznie wolniej dla Iipofilowych trioksolanów OZ11 i OZ27; Czas zaostrzenia drzemiącego procesu chorobowego dla OZ27 był szczególnie znaczący, wyższy niż meflochiny. Jednakże, czasy zaostrzenia drzemiącego procesu chorobowego dla stosunkowo polarnych trioksolanów OZ78, OZ175 i OZ277 były bardzo podobne to tych dla artemeteru. Bardziej Iipofilowy trioksolan (OZ156) z pary OZ156/OZ177 powodował dłuższe opóźnienie czasu zaostrzenia drzemiącego procesu chorobowego, dłuższe niż chlorochina, lecz mniejsze niż meflochina. Czas zaostrzenia drzemiącego procesu chorobowego dla OZ177 i OZ279 był z grubsza równoważny czasowi dla chlorochiny.
Niespodziewanie, nie obserwowano zaostrzenia drzemiącego procesu chorobowego przy OZ207 i OZ209, dwóch różnych postaciach soli(OZ207-tosylan, OZ209-mezylan) aminometylotrioksolanu OZ163 (chlorowodorek). Dane dotyczące zaostrzenia drzemiącego procesu chorobowego dla tych dwóch trioksolanów sugerują, że albo są one bądź bardziej skutecznymi przeciwmalarycznymi środkami albo mają dłuższe półokresy trwania niż każda z pozostałych półsyntetycznych artemizynin.
PL 227 294 B1
T a b e l a 2
Związek Czas zaostrzenia drzemiącego procesu chorobowego (dni)
OZ11 22,2
OZ27 22,0 (3/5), > 60 (2/5)
OZ78 11,2
OZ156 19,0 (4/5), > 60 (1/5)
OZ175 13,0
OZ177 18,5
OZ207 > 60
OZ209 > 60
OZ277 13,0
OZ279 15,0
Artemizynina 8,4
Artesunat 8,6
Artemeter 12,0
Arteeter 11,4
Chlorochina 17,8
Meflochina 28,0
P r z y k ł a d 3
Wpływ trioksolanów na gatunki Schistosoma Wpływ trioksolanu OZ207 na Schistosoma japonicum
T a b e l a 3
Porównanie wpływu OZ207 i artemeteru na myszy infekowane Schistosoma japonicum
Lek Wiek robaka Dawka (mg/kg x1) Mysz bez robaków MTWB/ x± SD WRR/ % MFWB/ x± SD FWRR / %
Próbka kontrolna - - 0/8 26,6 ± 4,2 - 11,6 ±2,4 -
OZ207 35 dni 200 4/7 9,1 ±3,9 66 0,6 ± 0,7 95
OZ207 35 dni 400 4/6 4,3 ± 1,2 84 0,7 ± 1,2 94
Artemeter 35 dni 400 0/7 10,1 ±4,4 62 3,4 ± 1,6 71
OZ207 7ni 200 0/8 5,4 ± 2,4 81 2,1 ± 1,0 82
MTWB - średnie całkowite obciążenie robakami; WRR - wartość redukcji robaków; MFWB średnie obciążenie robakami samic; FWRR - wartość redukcji robaków u samic.
Tabela 3 ilustruje, że średnie całkowite obciążenie robakami i średnie całkowite obciążenie robakami samic w przypadku grupy otrzymującej OZ207 w dawce 400 mg/kg były znacząco niższe, niż te dla grupy otrzymującej artemeter w dawce 400 mg/kg (P < 0,01). Średnie całkowite obciążenie robakami samic w grupie otrzymującej OZ207 w dawce 200 mg/kg było również znacząco niższe, niż dla grupy otrzymującej artemeter (P < 0,01).
Wpływ trioksolanów na 21-dniowe schistosomule
Myszy infekowano 100 cerkariami Schistosoma mansoni w 21 dniu po leczeniu. Każdej grupie podano per os trioksolany w pojedynczej dawce 200 mg/kg. Nieleczone myszy traktowano jako grupę kontrolną. Wszystkie grupy uśmiercano 4 tygodnie po leczeniu, po czym usuwano i rozdzielono wątroby i jelita. Wątroby i jelita sprasowywano, można było obserwować i policzyć żywe samice i samce
PL 227 294 B1 robaków. Wpływ związków określono jako średnie całkowite obciążenie robakami i obciążenie robakami samic. Wyniki przedstawiono w tabeli 4.
Wpływ trioksolanów na dorosłe schistosomy (w wieku 49 dni)
Myszy infekowano 100 cerkariami Schistosoma mansoni w 49 dniu po leczeniu. Każdej grupie podano per os związki OZ przy pojedynczej dawce 400 mg/kg. Nieleczone myszy służyły jako grupa kontrolna. Wszystkie grupy uśmiercano 4 tygodnie po leczeniu, po czym usuwano i rozdzielono wątroby i jelita. Wątroby i jelita sprasowywano, można było obserwować i policzyć żywe samice i samce robaków. Wpływ związków określono jako średnie całkowite obciążenie robakami i obciążenie robakami samic. Wyniki przedstawiono w tabeli 4.
T a b e l a 4
Aktywność in vivo przeciwko Schistosoma mansonii (u zakażonych samic myszy)
Badany związek OZ % redukcji wzrostu schistosomul w 21 dniu po podaniu per os 200 mg/kg % redukcji wzrostu dorosłych robaków w dniu 49 po podaniu per os mg/kg
200 400 600
TWR (%) FWR (% ) TWR (%)/DEAD WORM (%)
OZ 271 88 86 0/6
OZ 277 91 92 0/0 17/14
OZ 279 86 88 0/ 12 33/20
OZ 281 91 90 12/15
OZ 285 ciecz 86 85 17/22
OZ 288 95 96 52/45
OZ 296 85 85 1 / 13
OZ 309 97 100 19/17
OZ 312 94 93 16/9
OZ 323 95 97 20/23
OZ 329 90 90 15/6
OZ 349 ND ND 36/ 16
OZ 352 89 91 16/26
OZ 360 17 13 0/0
Artemeter ( n4)85 ( n4 ) 85 (n2) 53/29
Prazikwantel 0 0 (n2) 96/96 100/ 100
x 600 sc. 39/17 x 600 sc. 21/27
P r z y k ł a d 4
Aktywność trioksolanów przeciwko P. berghei
W oznaczeniach przy pojedynczej dawce ED50/ED90/ED99, myszy Moro SPF lub NMRI (grupy po trzy) infekowane szczepem ANKA Plasmodium berghei badano w 1 dniu po infekcji. Trioksolany rozpuszczano lub sporządzono ich zawiesiny w standardowym nośniku do zawiesin (SSV) i podawano jako dawki pojedyncze po 10, 6, 3, 1, 0,3 i 0,1 mg/kg per os i przezskórnie. SSV składa się z 0,5% wag/obj. CMC, 0,5% obj./obj. alkoholu benzylowego, 0,4% obj./obj. Tween 80 i 0,9% wag./obj. chlorku sodu w wodzie. Aktywność przeciwmalaryczna została zmierzona jako procent redukcji zakażenia pasożytami w trzecim dniu po infekcji. Wartości ED50/ED90 obliczono poprzez dopasowanie nieliniowe.
PL 227 294 B1
T a b e l a 5
Związek ED50 (mg/kg) ED90 (mg/kg) ED99 (mg/kg)
OZ277 0,78 2,0 4,4
OZ279 0,63 1,8 3,9
Artesunat 4,7 19 60
Artelinat 4,8 10 18
Artemeter 2,2 4,2 7,1
Chlorochina 1,8 3,5 5,9
Meflochina 4,0 5,4 6,8
W tabeli 5 przedstawiono dane ED50/ED90/ED99 otrzymane w wyniku podawania trioksolanów per os w preparatach SSV. Stosunkowo Iipofilowy artemeter jest zasadniczo bardziej aktywny niż bardziej polarne artesunat i artelinat. W przeciwieństwie do tego najbardziej aktywne trioksolany (0Z181, OZ207, OZ209) - różne sole tego samego amino-trioksolanuoraz amino- i amido-trioksolany OZ277 i OZ279 są związkami względnie polarnymi.
P r z y k ł a d 5
Dawkowanie OZ279, OZ277, OZ256 i OZ209
W oparciu o wyniki dawkowania OZ279, OZ277, OZ256 i OZ209 u szczurów i psów, twórcy wyznaczyli projektowane optymalne dawkowanie tych samych związków dla ludzi.
Artesunat jest załączony jako związek odnośnikowy.
T a b e l a 6
Parametr Idealny Dopuszczalny Artes OZ 279 OZ 277 OZ 256 OZ 209
Dane dotyczące szczurów
IV tl/2 (10 mg/kg) 180 min 60 min 40 (DHA) 100,5 77,2 94,0 150,0
Biodostepność per os 10 mg/kg 25 mg/kg >30% >30% >20% >20% nie wykonano 21 (DHA) 37,2 71,1 36,9 44,1 18,6 51,9 12.4 22.4
Per os t1/2 (25 mg/kg) 180 min 60 min nie wykonano 166,8 90,5 73,3 101,5
Dane dotyczące psów
IV tl/2 (10 mg/kg) 180 min 60 min Nie wykonano 177,5 95,0 85,4 182,8
Biodostepność per os 10 mg/kg 25 mg/kg >30% >30% >20% >20% nie wykonano nie wykonano 32,8 (V) 55,7 (V) 87,9 96,1 42,0 (V) 38,3 (V) 24,5 (V) 15,9 (V)
Per os t1/2 (10 mg/kg) 180 min 60 min Nie wykonano 195,3 148,1 82,8 127,3
Dane dotyczące ludzi
Projektowana dawka dzienna mg/dzień (%BA) 150 mg 300 mg 150-300 (realne) 105-154 (30%) 28-56 (30%) 91-133 (20%) 35-70 (20%)
P r z y k ł a d 6
Skuteczność wybranych związków OZ w leczeniu i profilaktyce zakażeniom malarią
Samce myszy Moro NMRI (wolne od specyficznego patogenu Fli Albino) ważące 18 ± 2 g zakażono dożylnie (i.v.) 2 x 107 erytrocytami zakażonymi szczepem P. berghei ANKA od myszy-dawcy
PL 227 294 B1 w 0 dniu doświadczenia. Od myszy-donora z około 30% zawartości pasożytów we krwi, pobrano heparynizowaną krew i rozcieńczono w soli fizjologicznej do stężenia 108 zarażonych pasożytem erytrocytów na ml. Porcję (0,2 ml) tej zawiesiny wstrzyknięto dożylnie myszom z grupy kontrolnej i doświadczalnej. U nieleczonych myszy z grupy kontrolnej poziom zawartości pasożytów we krwi wzrastał regularnie do 40-50% do 3 dnia po zakażeniu do 70 do 80% do 4 dnia po zakażeniu. Myszy zdychały pomiędzy 5 i 7 dniem po zakażeniu. Podczas doświadczeń myszy trzymano w grupach po trzy lub pięć zwierząt w klatkach Makrolon typu II w klimatyzowanym pomieszczeniu dla zwierząt w temperaturze 22 do 23°C. Dieta zawierająca kwas p-aminobenzoesowy (PABA) w ilości 45 mg (NAFAG FUTTER® food N° 9009 PAB-45) na kg masy ciała oraz woda dostępne były bez ograniczeń.
Związki OZ przygotowywano w odpowiednich stężeniach, jako roztwór albo jako zawiesina zawierająca SSV (0,5% wag./obj. CMC, 0,5% obj./obj. alkoholu benzylowego, 0,4% obj./obj. Tween 80 oraz 0,9% wag./obj. chlorku sodu w wodzie). Podawano je per os (p.o.) w całkowitej objętości wynoszącej 0,01 ml na gram myszy. Aktywność związków wyznaczano różnorodnymi metodami określonymi poniżej. Rejestrowano również czas przeżycia, zaś przeżycie do dnia 30 po zakażeniu uznawano za wyzdrowienie.
Pierwsze przeprowadzone doświadczenie obejmowało podawanie podzielonej dawki 3 x 10 mg/kg per os w dniu 1, 2 i 3 po zakażeniu w porównaniu do pojedynczej dawki 1 x 30 mg/kg per os podawanej w 1 dniu po zakażeniu. W 4 dniu po zakażeniu przygotowano wymazy z krwi wszystkich zwierząt i barwiono przy użyciu Giemsa. Zawartość pasożytów we krwi oznaczano mikroskopowo, zaś różnicę pomiędzy wartością średnią dla grupy kontrolnej (przyjętą jako 100%) i wartościami dla grup doświadczalnych wyliczono i wyrażono jako procent redukcji. Związki podawano do pyska w nośniku SSV. Wyniki przedstawiono w tabeli 7 poniżej:
T a b e l a 7
1 x 30 mg/kg 3 x 10 mg/kg
Aktywność % Przeżycie (dni) Wyleczenia Aktywność (%) Przeżycie (dni) Wyleczenia
OZ per os SSV per os SSV
209 100 >30 0/5 100 >30 3\3
271 99,97 14 0/5 100 27,8 4\5
277 99,92 10,4 0/5 100 27,6 4\5
279 99,95 14,8 0/5 100 25,4 3\5
301 NA NA NA 100 >30 5\5
315 NA NA NA 100 >30 5\5
CQ 99,94 9,5 0/5 99,99 14,3 0/5
M FQ 99,94 20,3 0/5 99,92 23,3 0/5
AS 83,83 9 0/5 98,62 11 0/5
Jak pokazano w tabeli 7, dawka 3 x 10 mg/kg tych trioksolanów pozwoliła na wyleczenie od 3/5 do 5/5 zakażonych myszy. W tej samej dawce żaden ze standardowych leków przeciwmalarycznych nie doprowadził do wyleczenia żadnej z zakażonych myszy. W dawce 1 x 30 mg/kg wszystkie testowane trioksolany wykazywały aktywność > 99,9% w 3 dniu po zakażeniu.
Drugie doświadczenie obejmowało podawanie podzielonych dawek 3 x 3 mg/kg i 3 x 1 mg/kg per os podawanych w 1, 2 i 3 dniu po zakażeniu. W 4 dniu po zakażeniu, przygotowano wymazy z krwi wszystkich zwierząt i barwiono przy użyciu Giemsa. Zawartość pasożytów we krwi oznaczano mikroskopowo, zaś różnicę pomiędzy wartością średnią dla grupy kontrolnej (przyjętą jako 100%) i wartościami dla grup doświadczalnych wyliczono i wyrażono jako procent redukcji. Związki podawano do pyska w nośniku SSV. Wyniki przedstawiono w tabeli 8.
PL 227 294 B1
T a b e l a 8
3 x 3 mg/kg 3 x 1 mg/kg
Aktywność (%) Przeżycie (dni) Wyleczenia Aktywność (%) Przeżycie (dni)
OZ per os SSV per os SSV
209 100 16,4 0\5 99,51 9,4
271 99,99 16,2 0\5 87 8,8
277 100 14 0\5 83 9,4
279 100 14,8 0\5 83 8,8
281 100 12,4 0\5 92 13
288 99 10,2 0\5 49 8,4
289 100 17,2 0\5 41 7,4
290 93 10,6 0\5 14 6,8
296 94 9,4 0\5 49 7,8
297 89 9,4 0\5 22 6,4
298 99,99 16,4 0\5 93 11
301 100 23 1\5 58 8,8
302 99,51 13,4 0\5 87 13,4
305 99,91 12,2 0\5 87 9,6
306 99,75 7,6 0\5 85 11
309 99 9,2 0\5 66 9,4
315 99,99 22 0\5 81 12,2
317 100 16,8 0\5 73 11,4
319 99,97 11,2 0\5 92 13
320 96 9,6 0\5 50 8,6
323 99,95 14,4 0\5 66 14,4
329 100 27 2\5 99,86 11
330 99 12,6 0\5 45 9,2
333 99 10,2 0\5 64 9,4
335 99,99 15,4 0\5 98 10
336 100 20,8 0\5 99,14 10,4
337 99,98 14,4 0\5 96 9,4
338 100 25,6 0\5 98 9,4
339 100 27 3\5 97 9,2
343 100 22,2 87 9,4
349 99,98 25,2 2\5 98 9,4
351 100 22,8 99 9,6
343 100 22,2 87 9,4
PL 227 294 B1
349 99,98 25,2 2\5 98 9,4
351 100 22,8 99 9,6
353 99,99 16,4 91 10
354 99,99 24,4 95 8
357 100 22,4 1\5 98 9,2
358 99,98 9,8 79 9,8
359 99,65 8,6 79 8
365 99,96 12 79 8,4
368 99,99 22,2 91 8,6
CQ 99,54 10 25 7,2
MFQ 98 12 2 6,2
AM 86 9,4 51 7,2
AS 78 9,4 39 6,8
Jak pokazano w tabeli 8, w dawce 3 x 3 mg/kg, czternaście triksolanów wykazywało aktywność 100%, co skutkowało dużą liczbą przeżyć. Spośród tych związków OZ301, OZ329, OZ339, OZ349 i OZ357 spowodowały wyleczenie - odpowiednio - 1/5, 2/5, 3/5, 2/5 i 1/5 zakażonych myszy. W dawce 3 x 1 mg/kg, większość trioksolanów wykazywała silniejsze działanie niż leki przeciwmalaryczne stosowane jako odnośniki; szesnaście z nich wykazywało aktywność > 90%. OZ209, OZ329 i OZ336 były jedynymi trioksolanami o aktywności większej niż 99% w przypadku dawki 3 x 1 mg/kg. Wszystkie z przebadanych związków OZ343-OZ368 były bardziej aktywne niż leki przeciwmalaryczne stosowane jako odnośniki.
Działanie profilaktyczne tych związków porównywano po podaniu per os pojedynczej dawki 100 mg/kg różnym grupom liczącym po pięć zwierząt w różnym czasie przed zakażeniem. Wszystkie grupy włącznie z grupą kontrolną zakażono w tym samym czasie. Poziom zawartości pasożytów we krwi wyznaczano dla każdego zwierzęcia w 3 dniu po zakażeniu, i wyznaczano procent redukcji poziomu zawartości pasożytów we krwi względem poziomów u zwierząt, którym nie podano leku. Wyniki przedstawiono w tabeli 9.
T a b e l a 9
Działanie profilaktyczne (%)
AM AS CQ MFQ 209 256 271 277 279 281
72 h - 99,97 99,92 13 99,89 9 14 8
48 h - 57,49 99,92 99,9 29 99,98 7 27 45
24 h - 0 6,28 99,92 100 100 82 100 25 97 99,23
0 h 100 92,44 100 100 100 100 100 100 100 100
Unikalne własności profilaktyczne OZ209 (zabezpieczenie trzydniowe, takie samo, jak MFQ) stwierdzono również dla OZ271.
P r z y k ł a d 7
Własności chemiczne soli OZ277
Otrzymano następujące sole zasadowej postaci OZ277 - tosylan, maleinian, chlorowodorek, winian i bursztynian:
p-tosylan cis-adarnantano-2-spiro-3'-8'-[[[(2'-arnino-2'-metylopropylo)amino]karbonylo]metylo]-1,2',4'-trioksaspiro[4.5]dekanu wodoromaleinian cis-adamantano-2-spiro-3'-8'-[[[(2'-amino-2'-metylopropylo)amino]karbonylo]metylo]-1,2',4'-trioksaspiro[4.5]dekanu
PL 227 294 B1 chlorowodorek cis-adamantano-2-spiro-3'-8'-[[[(2'-amino-2'-metylopropylo)amino] karbonylo]metylo]-1',2',4'-trioksaspiro[4.5]dekanu wodorowinian cis-adamantano-2-spiro-3'-8'-[[[(2'-amino-2'-rrietylopropylo)anriino] karbonylo]metylo]-1',2',4'-trioksaspiro[4.5]dekanu wodorobursztynian cis-adamantano-2-spiro-3'-8'-[[[(2'-amino-2'-metylopropylo)amino] karbonylo]metylo]-1',2',4'-trioksaspiro[4.5]dekanu Własności tych soli podano w tabeli 10:
T a b e l a 10
Kryteria wyboru Maleinian Tosylan HCI Winian Bursztynian
Rozpuszczalność w wodzie 5 mg/ml 04 mg/ml 2,5 mg/ml 2 mg/ml 1,4 mg/ml
Krystaliczność Krystaliczny Krystaliczny Krystaliczny Bardziej amorficzny Krystaliczny
Higroskopijność Niehigroskopijny Niehigroskopijny Niehigroskopijny Higroskopijny Niehigroskopijny
Trwałość chemiczna Trwały Trwały Trwały Porównywalnie mniej trwały Trwały
Trwałość fizyczna Trwały Trwały Trwały Trwały Trwały
Wielkość cząstek (90% cząstek o mniejszej wielkości) ~100 μιτι ~50 μm ~230 μm ~200 μm ~150 μm
T rwałość w roztworze analitycznym (do 24 h) Trwały Trwały Trwały Trwały Trwały
Smak Nie gorzki Nie gorzki Nie gorzki Nie gorzki Nie gorzki
P r z y k ł a d 8
Otrzymywanie maleinianu OZ277 Surowce:
Opis Ilość Równoważnik molowy
OZ277 (postać zasadowa) 60,00 g 1,00
Kwas maleinowy 17,40 g 0,98
Etanol 240 ml
Heptan 780 ml
Proces:
- Przygotuj etanol (150 ml) w 20-25°C;
- Mieszając wprowadź OZ277 (60 gm) w 20-25°C;
- Mieszaj w 20-25°C przez 10 minut do otrzymania klarownego roztworu;
- Mieszając w 20-25°C w ciągu jednej godziny dodaj po kropli roztwór kwasu maleinowego (17,4 g w 90 ml etanolu);
- Mieszając w 20-25°C dodaj heptan (720 ml);
- Mieszaj przez 4 godziny w 20-25°C;
- Odsącz ciało stałe i przemyj heptanem (60 ml);
- Wysusz produkt na pompce wodnej;
- Wysusz produkt pod próżnią w 20-25°C.
Otrzymany produkt ma masę 65-70 gramów.
Należy mieć świadomość, że kompozycje spiro- and dispiro-1,2,4-trioksolanowe według przedmiotowego wynalazku mogą zawierać troksolany z zakresu określonego przez wzory podane powyżej, lub mieszaninę racemiczną postaci D lub L. Wynalazek obejmuje również wszystkie biologicznie czynne sole tych związków. Ponadto, można dokonywać pomniejszych modyfikacji dawek i składu
PL 227 294 B1 preparatów oraz zakresów wyrażonych w niniejszym opisie nie wychodząc poza zakres przedmiotowego wynalazku.

Claims (8)

1. Spiro- lub dispiro-l,2,4-trioksolan, wybrany z następującej grupy:
cis-adamantano-2-spiro-3'-8'-[[[(2'-amino-2'-metylopropylo)amino]karbonylo]metylo]-1',2',4'-trioksaspiro[4.5]dekanu; chlorowodorek cis-adamantano-2-spiro-3'-8'-[[[(2'-amino-2'-metylopropylo)amino]karbonylo]metylo]-1',2',4'-trioksaspiro[4.5]dekanu; i ich sole.
2. Spiro- lub dispiro-1,2,4-trioksolan według zastrz. 1, znamienny tym, że stanowi
3. Kompozycja farmaceutyczna do profilaktyki i leczenia malarii, znamienna tym, że zawiera skuteczną przy profilaktyce lub leczeniu malarii ilość spiro- lub dispiro-1,2,4-trioksolanu, ich izomerów optycznych i ich soli, oraz farmaceutycznie akceptowalny nośnik, przy czym spirolub dispiro-l,2,4-trioksolan jest wybrany z grupy:
PL 227 294 B1
4. cis-adamantano-2-spiro-3'-8'-[[[(2'-amino-2'-metylopropylo)amino]karbonylo]metylo]-1',2',4'-trioksaspiro[4.5]dekanu; chlorowodorek cis-adamantano-2-spiro-3'-8'-[[[(2-amino-2'-metylopropylo)-amino]karbonylo]metylo]-1',2',4,-trioksaspiro[4.5]-dekanu.
5. Kompozycja według zastrz. 3, znamienna tym, że trioksolan jest wybrany spośród p-toluenosulfonianiu cis-adamantano-2-spiro-3'-8'-[[[(2'-amino-2'-metylopropylo)amino]-karbonylo]metylo]-1',2',4'-trioksaspiro[4.5]dekanu; oraz chlorowodorku cis-adamantano-2-spiro-3,-8,-[[[(2'-amino-2'-metylopropylo)amino]karbonylo]metylo]-1',2',4'- trioksaspiro[4.5]dekanu.
6. Zastosowanie spiro- lub dispiro-1,2,4-trioksolanu, określonego w dowolnym z zastrz. od 1 do 2, do wytwarzania leku do profilaktyki lub leczenia malarii.
7. Zastosowanie spiro- lub dispiro-1,2,4-trioksolanu, określonego w dowolnym z zastrz. od 1 do 2, do wytwarzania leku do leczenia raka.
8. Zastosowanie spiro- lub dispiro- 1,2,4-trioksolanu, określonego w dowolnym z zastrz. od 1 do 2, do wytwarzania leku do profilaktyki lub leczenia schistosomatozy.
PL369644A 2003-08-18 2004-08-18 Spiro-lub dispiro-1,2,4-trioksolan, kompozycja farmaceutyczna zawierajaca ten zwiazek i zastosowanie zwiazku PL227294B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/642,721 2003-08-18
US10/642,721 US6825230B2 (en) 2002-06-21 2003-08-18 Spiro and dispiro 1,2,4-trixolane antimalarials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL369644A1 PL369644A1 (pl) 2005-02-21
PL227294B1 true PL227294B1 (pl) 2017-11-30

Family

ID=31888549

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL04254821T PL1514871T3 (pl) 2003-08-18 2004-08-11 Dispiro 1,2,4 – trioksolanowe środki przeciwmalaryczne
PL369644A PL227294B1 (pl) 2003-08-18 2004-08-18 Spiro-lub dispiro-1,2,4-trioksolan, kompozycja farmaceutyczna zawierajaca ten zwiazek i zastosowanie zwiazku

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL04254821T PL1514871T3 (pl) 2003-08-18 2004-08-11 Dispiro 1,2,4 – trioksolanowe środki przeciwmalaryczne

Country Status (16)

Country Link
US (1) US6825230B2 (pl)
EP (2) EP2599779A1 (pl)
JP (1) JP2005060396A (pl)
KR (1) KR20050020946A (pl)
CN (1) CN1626530A (pl)
AU (1) AU2004203864B2 (pl)
CA (1) CA2478146C (pl)
CY (1) CY1117133T1 (pl)
DK (1) DK1514871T3 (pl)
ES (1) ES2560080T3 (pl)
HU (1) HUE028313T2 (pl)
MX (1) MXPA04008022A (pl)
PL (2) PL1514871T3 (pl)
PT (1) PT1514871E (pl)
SG (2) SG109559A1 (pl)
SI (1) SI1514871T1 (pl)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7371778B2 (en) * 2002-06-21 2008-05-13 Medicines For Malaria Venture Mmv Spiro and dispiro 1,2,4-trioxolane antimalarials
US20080125441A1 (en) * 2002-06-21 2008-05-29 Medicines For Malaria Venture Mmv Spiro and dispiro 1,2,4-trioxolane antimalarials
US6825230B2 (en) * 2002-06-21 2004-11-30 Medicines For Malaria Venture Mmv Spiro and dispiro 1,2,4-trixolane antimalarials
WO2006010362A1 (de) * 2004-07-23 2006-02-02 Justus-Liebig-Universität Giessen Aminoadamantan-derivate, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
GB0421911D0 (en) * 2004-10-01 2004-11-03 Univ Cambridge Tech Methods and means
US8067620B2 (en) * 2005-05-04 2011-11-29 Medicines For Malaria Venture Mmv Dispiro 1,2,4-trioxolane antimalarials
WO2006123314A2 (en) * 2005-05-18 2006-11-23 Ranbaxy Laboratories Limited Stable dosage forms of spiro and dispiro 1,2,4-trioxolane antimalarials
CN101472582A (zh) * 2006-05-17 2009-07-01 兰贝克赛实验室有限公司 联用合成青蒿素衍生物和双喹啉衍生物的抗疟疗法
DK2029569T3 (da) * 2006-05-24 2013-02-11 Ranbaxy Lab Ltd Fremgangsmåde til fremstillingen af dispiro-1,2,4-trioxolan-antimalariamidler (oz277 salte)
FR2924343A1 (fr) * 2007-12-04 2009-06-05 Palumed Sa Nouvelles utilisations therapeutiques de molecules duales contenant un derive peroxydique.
WO2010001824A1 (ja) 2008-07-01 2010-01-07 国立大学法人 岡山大学 新規抗住血吸虫剤
AP2946A (en) * 2009-04-17 2014-07-31 Ranbaxy Lab Ltd A process for the preparation of 1, 2, 4-trioxolane antimalarials
AP2014007413A0 (en) 2011-07-14 2014-02-28 Ranbaxy Lab Ltd Stable dosage forms of arterolane and piperaquine
US10287312B2 (en) 2014-02-14 2019-05-14 The Regents Of The University Of California Cyclic peroxides as prodrugs for selective delivery of agents
WO2019005977A1 (en) 2017-06-27 2019-01-03 The Regents Of The University Of California Trioxolane agents
EP4574143A1 (en) 2023-12-21 2025-06-25 Universität Regensburg Inhibitors of plasmodia remodeling enzymes

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6486199B1 (en) * 2001-06-21 2002-11-26 Medicines For Malaria Venture Mmv International Centre Cointrin Spiro and dispiro 1,2,4-trioxolane antimalarials
US6825230B2 (en) * 2002-06-21 2004-11-30 Medicines For Malaria Venture Mmv Spiro and dispiro 1,2,4-trixolane antimalarials

Also Published As

Publication number Publication date
DK1514871T3 (en) 2016-01-25
CA2478146C (en) 2009-02-03
AU2004203864A1 (en) 2005-03-10
PT1514871E (pt) 2016-02-08
SG139752A1 (en) 2008-02-29
SI1514871T1 (sl) 2016-02-29
PL1514871T3 (pl) 2016-05-31
AU2004203864B2 (en) 2007-06-07
US6825230B2 (en) 2004-11-30
KR20050020946A (ko) 2005-03-04
PL369644A1 (pl) 2005-02-21
SG109559A1 (en) 2005-03-30
US20040039008A1 (en) 2004-02-26
JP2005060396A (ja) 2005-03-10
HUE028313T2 (en) 2016-12-28
ES2560080T3 (es) 2016-02-17
MXPA04008022A (es) 2005-06-08
CN1626530A (zh) 2005-06-15
EP1514871A1 (en) 2005-03-16
AU2004203864B9 (en) 2005-03-10
CY1117133T1 (el) 2017-04-05
EP2599779A1 (en) 2013-06-05
CA2478146A1 (en) 2006-02-17
EP1514871B1 (en) 2015-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1414813B1 (en) 1,2,4-trioxolane antimalarials
PL227294B1 (pl) Spiro-lub dispiro-1,2,4-trioksolan, kompozycja farmaceutyczna zawierajaca ten zwiazek i zastosowanie zwiazku
US6906205B2 (en) Spiro and dispiro 1,2,4-trioxolane antimalarials
US8067620B2 (en) Dispiro 1,2,4-trioxolane antimalarials
WO2009091433A2 (en) Spiro and dispiro 1,2,4-trioxolane antimalarials
Singh et al. N-sulfonylpiperidinedispiro-1, 2, 4, 5-tetraoxanes exhibit potent in vitro antiplasmodial activity and in vivo efficacy in mice infected with P. berghei ANKA
EP1687312B1 (fr) Molecules duales contenant un derive peroxydique, leur synthese et leurs applications therapeutiques
AU2013273836A1 (en) Dispiro 1,2,4-trioxolane antimalarials
Jansongsaeng Synthesis of 5-phenoxyprimaquine derivatives and their tetraoxane conjugates as anti-malarial agents
Hencken Studies in organic synthesis: Modern organoselenium applications and trioxane-based medicinal chemistry
HK1147092B (en) Dispiro 1,2,4-trioxolane antimalarials
HK1075895A (en) Spiro and dispiro 1,2,4,-trioxolane antimalarials