PL237999B1 - Fosforanowe pochodne 3-karboksyacylobetuliny o działaniu anty-HIV-1, sposób ich otrzymywania oraz ich zastosowanie - Google Patents

Fosforanowe pochodne 3-karboksyacylobetuliny o działaniu anty-HIV-1, sposób ich otrzymywania oraz ich zastosowanie Download PDF

Info

Publication number
PL237999B1
PL237999B1 PL430836A PL43083619A PL237999B1 PL 237999 B1 PL237999 B1 PL 237999B1 PL 430836 A PL430836 A PL 430836A PL 43083619 A PL43083619 A PL 43083619A PL 237999 B1 PL237999 B1 PL 237999B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
product
betulin
hiv
formula
group
Prior art date
Application number
PL430836A
Other languages
English (en)
Other versions
PL430836A1 (pl
Inventor
Stanisław Boryczka
Elwira Chrobak
Ewa Bębenek
Monika Kadela-Tomanek
Monika Kadelatomanek
Aleksandra Dąbrowska
Zdzisław Chilmończyk
Katarzyna WIKTORSKA
Katarzyna Wiktorska
Małgorzata Milczarek
Artur Chrobak
Original Assignee
Narodowy Inst Lekow
Slaski Univ Medyczny W Katowicach
Univ Slaski
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 Narodowy Inst Lekow, Slaski Univ Medyczny W Katowicach, Univ Slaski filed Critical Narodowy Inst Lekow
Priority to PL430836A priority Critical patent/PL237999B1/pl
Publication of PL430836A1 publication Critical patent/PL430836A1/pl
Publication of PL237999B1 publication Critical patent/PL237999B1/pl

Links

Landscapes

  • Steroid Compounds (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia są fosforanowe pochodne 3-karboksyacylobetuliny o działaniu anty-HIV-1, w postaci związków o wzorze 1, w którym poszczególne podstawniki oznaczają: R - oznacza grupę karboksyacyloksylową, R1 - oznacza grupę alkilową (C1-C4). Przedmiot niniejszego zgłoszenia stanowi również sposób otrzymywania w/w związków charakteryzujący się tym, że przebiega według następujących etapów: (a) betulinę o wzorze 2 poddaje się reakcji z czynnikiem fosforylującym w stosunku molowym co najmniej 1:1, w atmosferze gazu obojętnego, w rozpuszczalniku organicznym, w proporcji co najmniej 3 ml rozpuszczalnika na 1 mmol betuliny, w obecności katalizatora w postaci aminy trzeciorzędowej, w stosunku molowym betuliny do katalizatora co najmniej 1:1, przy czym jako rozpuszczalnik organiczny stosuje się rozpuszczalnik wybrany z grupy obejmującej: tetrahydrofuran, dimetyloformamid, benzen, acetonitryl, aceton, chloroform lub chlorek metylenu, następnie z mieszaniny poreakcyjnej wyodrębnia się produkt i go oczyszcza, otrzymując 28-fosforan betuliny w postaci 28-dialkoksyfosforylobetuliny o wzorze 1, w którym R=OH, natomiast R1= alkil, (b) produkt etapu (a) poddaje się reakcji z bezwodnikiem kwasu dikarboksylowego albo kwasem dikarboksylowym, w stosunku molowym od 1:2,5 do 1:10, w czasie co najmniej 25 minut, przy czym reakcję prowadzi się w rozpuszczalniku organicznym w ilości co najmniej 2 ml rozpuszczalnika na 1 mmol produktu etapu (a), wobec katalizatora w postaci aminy trzeciorzędowej, w stosunku molowym od 1:1 do 1:2 w przeliczeniu na produkt etapu (a), przy czym jako rozpuszczalnik organiczny stosuje się rozpuszczalnik wybrany z grupy obejmującej: pirydynę, chlorek metylenu, chloroform, toluen, eter dietylowy, dimetylosulfotlenek, acetonitryl, tetrahydrofuran lub dioksan, następnie z mieszaniny poreakcyjnej wyodrębnia się produkt i poddaje oczyszczaniu. Przedmiotem zgłoszenia jest także zastosowanie fosforanowych pochodnych 3-karboksyacylobetuliny o wzorze 1, do wytwarzania środków farmaceutycznych przeznaczonych do hamowania replikacji HIV-1.

Description

Przedmiotem wynalazku są fosforanowe pochodne 3-karboksyacylobetuliny, sposób ich otrzymywania oraz ich zastosowanie do wytwarzania środków farmaceutycznych przeznaczonych do hamowania replikacji HIV-1.
AIDS jest chorobą niezwykle szybko szerzącą się wśród wielu społeczeństw, która ze względu na swój zasięg uzyskała miano globalnej epidemii. Wywołuje ją wirus HIV (Humań Immunodeficiency Virus) z rodziny retrowirusów, który atakuje komórki systemu immunologicznego, niszcząc je lub upośledzając ich funkcje, co stopniowo zmniejsza zdolność organizmu gospodarza do zwalczania zakażeń. Z danych Krajowego Centrum ds. AIDS wynika, że od 1985 r., czyli od początku wybuchu epidemii HIV w Polsce, zarejestrowano ponad 22 tysiące zakażeń, w wyniku których, u około 3 500 osób nastąpiło zachorowanie na AIDS. Według informacji WHO, na koniec 2016 roku na całym świecie żyło 36,7 min ludzi zakażonych wirusem HIV. Intensywne badania zmierzające do opracowania nowych metod terapii i wdrażane programy profilaktyczne spowodowały zmniejszenie przenoszenia wirusa i jak podaje UNAIDS (United Nations Programme on HIV/AIDS) od 2010 roku roczna liczba zakażeń spadła o 18% do 1,8 min.
W przypadku leków przeciwwirusowych stosowanych w monoterapii AIDS, takich jak np. AZT (azydotymidyna), zaobserwowano szybki rozwój oporności. Stwierdzono, że wirus bardzo szybko mutuje, co powoduje nieskuteczność leczenia pojedynczym preparatem, a sprzyja rozwojowi szczepów lekoopornych. Obecnie w walce z tym wirusem stosuje się terapię antyretrowirusową HAART (Highly Active Antiretroviral Therapy), która polega na zastosowaniu kombinacji co najmniej trzech leków antyretrowirusowych, na przykład połączenia nukleozydowych inhibitorów odwrotnej transkryptazy z inhibitorem proteazy lub nienukleozydowym inhibitorem odwrotnej transkryptazy. Wzrost liczby możliwych do stosowania leków spowodował pojawienie się interakcji między nimi, wykluczających łączenie ze sobą niektórych leków w jednym schemacie terapeutycznym. W dalszym ciągu ważnym zagadnieniem jest więc poszukiwanie nowych substancji wykazujących aktywność przeciwwirusową o innych mechanizmach działania niż obecnie stosowane terapeutyki, które będzie można stosować w dogodniejszym schemacie leczenia.
Ważną metodą pozyskiwania nowych środków leczniczych jest modyfikacja substancji już istniejących, o znanej aktywności biologicznej, pod kątem optymalizacji ich własności. Do substancji takich należą związki otrzymywane z surowców naturalnych, między innymi triterpen pentacykliczny typu lupanu - betulina (Ιυρ-20(29)-βη-3β, 28-diol), a także produkt jej utlenienia, kwas betulinowy (kwas 3βhydroksy-lup-20(29)en-28-owy).
Związki te, a także ich pochodne wykazują szerokie spektrum aktywności biologicznej, między innymi działanie przeciwnowotworowe, przeciwwirusowe, przeciwmalaryczne, przeciwbakteryjne, przeciwzapalne, a także hepatoprotekcyjne.
W roku 1994 po raz pierwszy opisano pochodne betuliny hamujące replikację wirusa HIV-1, którymi były kwas betulinowy (EC50 =1,6 μΜ, Tl = 9,3) i dihydrobetulinowy (EC5o= 0,9 μΜ, Tl = 14) (T. Fujioka, Y. Kashiwada, „Anti-AIDS agents, 11. Betulinic acid and platanie acid as anti-HIV principles from Syzigium claviflorum, and the anti-HIV activity of structurally related triterpenoids”, J. Nat. Prod., 1994, 57, 243-247). Betulina, kwas betulinowy i betulonowy wykazują słabą aktywność przeciwko wirusowi HIV-1 (H-J. Zhang i wsp., „Natural anti-HIV agents. Part IV. Anti-HIV constituents from Vatica cinerea”, J. Nat. Prod., 2003, 66, 263-268).
Obiecującą klasę związków aktywnych w stosunku do wirusa HIV reprezentują pochodne kwasu betulinowego. Również w roku 1994 Mayaux i wsp. z francuskiej firmy chemiczno-farmaceutycznej
PL 237 999 Β1
Rhóne-Poulenc Rorer Pharmaceuticals opisali pochodne amidowe kwasu betulinowego oznaczone symbolami RP 70034, RPR 103611 i 30-hydroksybetulinowego o symbolu RP 72046, blokujące wnikanie wirusa HIV do komórki (J. F. Mayaux i wsp., „Triterpene derivatives that błock entry of human immunodeficiency virus type 1 into cells”, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1994, 91, 3564-3568). Badania pierwszorzędowych amidów kwasu betulinowego z końcową grupą karboksylową o różnej długości łańcucha alkilowego, a także produktów ich kondensacji z α, β lub γ-aminokwasami (wprowadzenie dodatkowej grupy amidowej w łańcuchu bocznym) potwierdziły, że najbardziej aktywny jest związek o strukturze określonej symbolem RPR 103611 i jego diastereoizomer IC 9564 (Z. Dang i wsp., „Synthesis of betulinic acid derivatives as entry inhibitors against HIV-1 and bevirimat-resistance HIV-1 variants”, Bioorg. Med. Chem. Lett., 2012, 22, 5190-5194; F. Soler i wsp., „Betulinic acid derivatives: A new class of specific inhibitors of human immunodeficiency virus type 1 entry”, J. Med. Chem., 1996, 39,1069-1083, US Pat. 1995/005468888A, „Derivatives of 3-O-(3’,3’-dimethylsuccinyl)betulinic acid”).
Największe nadzieje na przełom w terapii HIV/AIDS, wzbudził kwas 3-O-(3’,3’-dimetylosukcynylo)betulinowy zsyntezowany przez zespół Kuo-Hsiung Lee, dla którego w stosunku do zakażonych wirusem HIV-1 limfocytów H9 oznaczono wartości EC50 = 0,0035 μΜ oraz Tl = 20000 (F. Hashimoto i wsp., „Anti-AIDS agents-XXVII. Synthesis and anti-HIV activity of betulinic acid and dihydrobetulinic acid derivatives”, Bioorg. Med. Chem., 1997, 5, 2133-2143, US Pat. 1997/005679828 A, „Betulinic acid and dihydrobetulinic acid derivatives and uses therefor”).
Wyniki dalszych badań wykazały, że jest to pierwszy związek antyretrowirusowy o nowym mechanizmie działania, tzw. inhibitor dojrzewania (T. Kanamoto i wsp., „Antihuman immunodeficiency virus activity of YK-FH312 (a betulinic acid derivative), a novel compound blocking viral maturation”, Antimicrob. Agents Chemother., 2001,45,1225-1230; F. Li i wsp., „PA-457: A potent HIVinhibitorthat disrupts core condensation by targeting a late step in Gag Processing”, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2003, 100, 13555-13560). Związek ten, określany nazwą „bevirimat” (znany też pod symbolami PA-457, DSB, MPC-4326, YK-FH312) został poddany badaniom klinicznym, które zawieszono w fazie llb w 2010 roku, w wyniku pojawienia się oporności wynikającej z mutacji białka CA-SP1 występującej u około 50% pacjentów zakażonych wirusem HIV.
Najnowsze badania nad inhibitorami dojrzewania II generacji, pozbawionymi wrażliwości na naturalnie występujący polimorfizm białka Gag, potwierdzają wysoką skuteczność związku o symbolu BMS-955176 opracowanego przez Bristol-Myers Squibb Company (A. Regueiro-Ren i wsp., „Discovery of BMS-955176, a second generation HIV-1 maturation inhibitor with broad spectrum antiviral activity”, ACS Med. Chem. Lett., 2016, 7, 568-572; US Pat. 2012/0142653 A1, „C-28 amides of modified C-3 betulinic acid derivatives as HIV maturation inhibitors”; US Pat. 2012/0142707 A1, “Modified C-3 betulinic acid derivatives as HIV maturation inhibitors”; US Pat. 2013/0029954 A1, “C-28 amines of C-3 modified betulinic acid derivatives as HIV maturation inhibitors”; US Pat. 2013/0035318 A1, „C-17 and C-3 modified triterpenoids with HIV maturation inhibitory activity”).
W ramach badań prowadzonych przez koncern GlaxoSmithKline Pharmaceuticals zsyntezowano i przebadano dużą grupę pochodnych betuliny, a wśród nich związek o symbolu GSK 2828232, zaliczony do II generacji inhibitorów dojrzewania wirusa HIV-1 (US Pat. 2013/0184263 A1, „Derivatives of betulin”; J.L Jeffrey i wsp., „GSK2838232, a second generation HIV-1 maturation inhibitor with an optimized virology profile”. Conference on retroviruses and opportunistic infections, Seattle, Washington 2015, Abstract number 538; S. Xiao i wsp., „Recent progress in the antiviral activity and mechanism study of pentacyclic triterpenoids and their derivatives”, Med. Res. Rev., 2018, 1-26).
PL 237 999 B1
W poszukiwaniu nowych substancji aktywnych przeciwko HIV, wykazujących większą aktywność i selektywność przy obniżonej toksyczności, przeprowadzono liczne modyfikacje struktury betuliny w pozycji C3, C28 a także C30. Aktywność przeciwwirusową w stosunku do HIV stwierdzono dla kilku grup pochodnych betuliny kwasu betulinowego.
W reakcjach betuliny i dihydrobetuliny z kwasami dikarboksylowymi lub ich bezwodnikami otrzymano liczne 3-O-karboksyacylowe, 28-O-karboksyacylowe a także dikarboksyacylowe pochodne (US Pat. 2001/6172110 B1, „Acylated betulin and dihydrobetulin derivatives, preparation thereof and use thereof”; US Pat. 2004/0131629 A1, „Monoacylated betulin and dihydrobetulin derivatives, preparation thereof and use thereof”). Najbardziej aktywnymi okazały się 3,28-dipodstawione pochodne takie jak 3,28 di-O-(3’,3’-dimetyloglutarylo)betulina (EC50 = 0,00066 μM, TI = 21515) (I-C Sun i wsp., „AntiAIDS agents. 32. Synthesis and anti-HIV activity of betulin derivatives”, Bioorg. Med. Chem. Lett., 1998, 8, 1267-1272) oraz 3-O-(3’,3’-dimetylosukcynylo)-28-O-(2”,2”-dimetylosukcynylo) betulina (EC50= 0,00087 μM , TI = 42400) (Y. Kashiwada i wsp., „3,28-Di-O-(dimethylsuccinyl)betulin isomers as anti-HIV agents”, Bioorg. Med. Chem. Lett., 2001,11, 183-185).
Koniugaty betuliny z AZT połączone poprzez układ triazolu nie wykazywały aktywności przeciwko HIV (I.D. Bori i wsp., „Anti-AIDS agents 88. Anti-HIV conjugates of betulin and betulinic acid with AZT prepared via click chemistry”, Tetrahedron Lett., 2012, 53, 1987-1989), podczas gdy połączenie 3-O-(3’,3’dimetylosukcynylo)betuliny z AZT poprzez linker z wiązaniami estrowymi w pozycji C28 pozwoliło na uzyskanie pochodnych o aktywności porównywalnej z bevirimatem (EC50 w zakresie 0,040-0,098 μM,) (J. Xiong i wsp., „Conjugates of betulin derivatives with AZT as potent anti-HIV agents”, Bioorg. Med. Chem., 2010, 18, 6451-6469).
W 2014 roku opisano syntezę nowych makrocyklicznych pochodnych betuliny, w których połączono pozycje C30-C28 łańcuchem zawierającym wiązanie amidowe. Związki te wykazywały jednak słabą aktywność wobec wirusa HIV. Znacznie lepsze wyniki uzyskano dla analogicznych pochodnych kwasu 3-O-(3’,3’-dimetylosukcynylo)betulinowego (J. Tang i wsp., „Synthesis and biological evaluation of macrocyclized betulin derivatives as a novel class of anti-HIV-1 maturation inhibitors”, Open Med. Chem. J., 2014, 8, 23-27). Zsyntezowane pochodne reprezentowały nową klasę inhibitorów dojrzewania wirusa HIV, podobnie jak aldehyd i nitryl 3-O-(3’,3’-dimetylosukcynylo)betuliny (C.R. Dorr i wsp., „Triterpene derivatives that inhibit human immunodeficiency virus type 1 replication”, Bioorg. Med. Chem. Lett., 2011,21,542-545).
Badania prowadzone dla różnych pochodnych kwasu betulinowego pozwoliły stwierdzić, że ugrupowanie dimetylosukcynylowe w pozycji C3 ma kluczowe znaczenie dla inhibicji dojrzewania wirusa HIV, natomiast obecność łańcucha bocznego połączonego z grupą karboksylową w pozycji C17 warunkuje działanie związku jako inhibitora wejścia wirusa do komórki i fuzji błon (X-T Liang, W-S Lang, „Triterpene betulinic acid derivatives as anti-HIV agents” w Medicinal Chemistry of Bioactive Natural Products, New Jersey: Wiley-Interscience, 2006, 382, 379-397; K.H. Lee, „Discovery and development of natural product-derived chemotherapeutic agents based on a medicinal chemistry approach”, J. Nat. Prod., 2010, 73, 500-516).
Pochodne kwasu betulinowego modyfikowane w pozycji C3 poprzez przekształcenie grupy hydroksylowej w karbonylową, metoksylową, aminową, oksym lub zmianę jej pozycji z β na a lub całkowite usunięcie prowadzi do zmniejszenia lub utraty aktywności przeciwko HIV-1 (I-C Sun i wsp., „Anti-AIDS agents. 32. Synthesis and anti-HIV activity of betulin derivatives”, Bioorg. Med. Chem. Lett., 1998, 8, 1267-1272; I-C Sun i wsp., „Anti-AIDS agents. 34. Synthesis and structure-activity relationships of betulin derivatives as anti-HIV agents”, J. Med. Chem., 1998, 41,4648-4657; M. Evers i wsp., „Betulinic acid derivatives: a new class of human immunodeficiency virus type 1 specific inhibitors with a new mode of action”, J. Med. Chem., 1996, 39, 1056-1068; V.V. Grishko i wsp., „Functionalization, cyclization and antiviral activity of A-secotriterpenoids”, Eur. J. Med. Chem., 2014, 83, 601-608; F. Soler i wsp., “Betulinic acid derivatives: a new class of specific inhibitors of human immunodeficiency virus type 1 entry”, J. Med. Chem. 1996, 39, 1069-1083).
Struktura kwasu 3-O-(3’,3’-dimetylosukcynylo)betulinowego, związku wykazującego wysoką aktywność w stosunku do wirusa HIV-1 stała się punktem wyjścia do syntezy nowych pochodnych. Opisano związki zawierające różne grupy acylowe w pozycji C3 (F. Hashimoto i wsp., „Anti-AIDS agentsXXVII. Synthesis and anti-HIV activity of betulinic acid and dihydrobetulinic acid derivatives”, Bioorg. Med. Chem., 1997, 5, 2133-2143; K. Qian i wsp., „Anti-AIDS agents 81. Design, synthesis, and structure-activity relationship study of betulinic acid and moronic acid derivatives as potent HIV maturation inhibitors”, J. Med. Chem., 2010, 53, 3133-3141), 28-amidowe pochodne bevirimatu z końcową grupą
PL 237 999 B1 karboksylową i/lub aminową (P. Coric i wsp., „Synthesis and biological evaluation of a new derivative of bevirimat that targets the Gag CA-SP1 cleavage site”, Eur. J. Med. Chem., 2013, 62, 453-465; D. Gerrish i wsp., „Triterpene based compounds with potent anti-maturation activity against HIV-1”, Bioorg. Med. Chem. Lett., 2008, 18, 6377-6380) a także koniugaty z AZT poprzez linker triazolowy (I. D. Bori i wsp. „Anti-AIDS agents 88. Anti-HIV conjugates of betulin and betulinic acid with AZT prepared via click chemistry” Tetrahedron Lett., 2012, 53, 1987-1989; A. T. Tuyet Dang i wsp., „New hybrids between triterpenoid acids and nucleoside HIV-RT inhibitors” Mendeleev Commun., 2015, 25, 96-98; T. A. Dang Thi i wsp., „Synthesis and cytotoxic evaluation of novel amide-triazole-linked triterpenoid-AZT conjugates” Tetrahedron Lett., 2015, 56, 218-224) czy też analogi bevirimatu zawierające w pozycji C28 podstawniki aminowe (E. Urano i wsp., „Alkyl amine bevirimat derivatives are potent and broadly active HIV-1 maturation inhibitors”, Antimicrob. Agents Chemother., 2016, 60, 190-197).
W zgłoszeniach patentowych US Pat. 2011/0313191 A1 („Preparation of pharmaceutical salts of 3-O-(3',3'-dimethylsuccinyl)betulinic acid”), US Pat. 2011/0224182 A1 („Salts of (3-O-(3',3'-dimethylsuccinyl)betulinic acid and solid state forms thereof”) i US Pat. 2011/0218204 A1 („Pharmaceutically acceptable salts of novel betulinic acid derivatives”) opisano sole pochodnych kwasu betulinowego, a także różne kompozycje farmaceutyczne zawierające te substancje aktywne.
Zwiększenie rozpuszczalności kwasu betulinowego i poprawę aktywności przeciwko HIV uzyskano w efekcie syntezy jonowych inhibitorów proteazy HIV (H. Zhao i wsp., „lonic derivatives of betulinic acid as novel HIV-1 protease inhibitors”, J. Enzyme Inhib. Med. Chem., 2012, 27, 715-721).
Kolejnym kierunkiem badań nad nowymi pochodnymi było połączenie dwóch różnych mechanizmów działania, co osiągnięto syntezując związki bifunkcyjne o symbolach LH 15 i LH 55, które w pozycji C3 zawierają grupę karboksyacylową (warunkującą działanie jako inhibitor dojrzewania), natomiast w pozycji C28 grupy karboksyamidowe (działające jako inhibitory wejścia) (C. Aiken and C. H. Chen, „Betulinic acid derivatives as HIV-1 antivirals”, Trends Mol. Med., 2005, 11, 31-36; L. Huang i wsp., „Synthesis and anti-HIV activity of bi-functional betulonic acid derivatives”, Bioorg. Med. Chem., 2006, 14, 2279-2289).
W poszukiwaniu nowych pochodnych aktywnych przeciwko HIV syntezowano także związki modyfikowane w pozycji C30 poprzez wprowadzenie grup estrowych (I-C Sun i wsp., „Anti-AIDS agents. 34. Synthesis and structure-activity relationships of betulin derivatives as anti-HIV agents”, J. Med. Chem., 1998, 41,4648-4657), aminowych i eterowych (K. Qian i wsp., „Anti-AIDS agents. 78. Design, synthesis, metabolic stability assessment, and antiviral evaluation of novel betulinic acid derivatives as potent anti-human immunodeficiency virus (HIV) agents”, J. Med. Chem., 2009, 52, 3248-3258) lub utlenienie do grupy formylowej lub epoksydu (F. Gutierrez-Nicolas i wsp., „Synthesis and anti-HIV activity of lupane and olean-18-ene derivatives. Absolute configuration of 19,20-epoxylupanes by VCD”, J. Nat. Prod., 2011,667-676).
Powyższy przegląd literatury wskazuje, że aby uzyskać nowe substancje działające przeciwko wirusowi HIV, do cząsteczki betuliny wprowadzano wiele różnych grup farmakoforowych, jednak dotychczas mało jest informacji o związkach, w których z układem triterpenu jest bezpośrednio połączona grupa fosforanowa.
Fosforany są związkami powszechnie występującymi w organizmach żywych pełniąc różnorakie funkcje. Jony i estry fosforanowe są nieodzowne do prawidłowego funkcjonowania organizmu ludzkiego, występują w każdej komórce, uczestnicząc w podstawowych procesach metabolicznych, pełniąc funkcje budulcowe oraz energetyczne.
W celu poprawy biodostępności związków biologicznie aktywnych w organizmie człowieka stosuje się substancje czynne w formie proleków. Znane są proleki fosforanowe, wśród których są zarówno leki do podania pozajelitowego, jak i doustnego. Przykładem proleku fosforanowego jest fosamprenavir, zaprojektowany w celu poprawy właściwości farmakokinetycznych doustnego leku przeciwwirusowego - amprenaviru (H. Yuan, N. Li, Y. Lai, Drug Metab. Dispos., 2009, 37, 1443-1447). Lepszą rozpuszczalność w wodzie, w stosunku do wyjściowych substancji aktywnych wykazują takie proleki jak: fosfenytoina, fosflukonazol, fosforan fludarabiny, estramustyny, prednizolonu, czy propofolu. (K. M. Huttunen, H. Raunio, J. Rautio, Pharmacol. Rev., 2011,62, 750-771, J. B. Zawilska, J. Wojcieszak, A. B. Olejniczak, Pharmacol. Rep., 2013, 65, 1-14). Fosforan kombretastatyny (działanie przeciwnowotworowe) znajduje się w III fazie badań klinicznych jako prolek o działaniu przeciwnowotworowym (S-D. Clas, R. I. Sanchez, R. Nofsinger, Drug Discov. Today, 2014, 19, 79-87).
W ostatnich latach zostały dopuszczone do stosowania takie proleki jak fosforan tedizolidu (Sivextro-FDA 2014, EMA 2015; terapia infekcji bakteryjnych skóry i tkanki podskórnej) czy fostamatinib
PL 237 999 B1 disodowy (Tavalisse-FDA 2018; inhibitor kinazytyrozynowej, dopuszczony 04/07/2018, terapia przewlekłej małopłytkowości immunologicznej).
Grupa fosforanowa oprócz poprawy biodostępności może również korzystnie wpłynąć na aktywność farmakologiczną związków. Potwierdzono to między innymi w badaniu działania antyproliferacyjnego pochodnych fosforanowych norkantarydyny w stosunku do linii komórkowych raka płuc, okrężnicy, jajnika, skóry oraz prostaty (M. J. Robertson, C. P. Gordon, J. Gilbert, A. McCluskey, J. A. Sakoff, Bioorg. Med. Chem., 2011, 19, 5734-5741).
Opisano również pochodne alkenylodifosforanowe o działaniu przeciwbakteryjnym wobec bakterii Gram-ujemnych (Escherichia coli, Pseudmonas aeruginosa) oraz Gram-dodatnich (Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis) (C. Grison, N. Barthes, C. Finance, R. E. Duval, Bioorg. Chem., 2010, 38, 218-223).
Kolejnym związkiem posiadającym w swojej strukturze grupę fosforanową, mającym zastosowanie w celach terapeutycznych jest alfosceran choliny (α-glicerofosforylocholina). Związek ten wpływa na poprawę funkcji poznawczych oraz zdolności uczenia się, dlatego też może być stosowany w leczeniu chorób naczyń mózgowych. Alfosceran choliny jest także stosowany w kosmetyce jako substancja wybielająca (J. M. Park, K. A. De Castro, H. Ahn, H. Rhee, Bull. Korean Chem. Soc. 2010, 31,2689-2691).
Jak dotąd w literaturze chemicznej opisano niewiele pochodnych betuliny zawierających w swojej strukturze ugrupowanie fosforanowe.
Rosyjscy badacze opisali syntezę 3,28-difosforanu betuliny (S. Bureeva, J. Andia-Pravdivy, A. Symon, A. Bichucher, V. Moskaleva, V. Popenko, A. Shpak, V. Shvets, L. Kozlov and A. Kaplun, Bioorg. Med. Chem., 2007, 15, 3489-3498), który razem z siarczanami triterpenoidów był badany pod kątem hamowania układu dopełniacza.
Mielnikowa i wsp. badali właściwości fizykochemiczne 3,28-difosforanu betuliny a także przeprowadzili ocenę jego aktywności w stosunku do nowotworu puchliny brzusznej Ehrlicha (N. B. Melnikova, D. S. Malygina, I. N. Klabukova, D. V. Belov, V. A Vasin, P. S. Petrov, AV. Knyazev, AV. Markin; Molecules 2018, 23, 1175; doi: 10.3390/molecules23051175). (N. B. Melnikova, D. S. Malygina, O. N. Solovyeva, O. E. Zhiltsova, V. A Vasin, P. S. Petrov, I. N. Klabukova; Int J Pharm Pharm Sci, Vol 10, Issue 2, 87-95; O. Vorobyova, O. Deryabina, D. Malygina, N. Plotnikova, A. Solovyeva, K. Belyaeva, N. Melnikova Sci. Pharm. 2018, 86, 17; doi: 10.3390/scipharm86020017).
Opisy patentowe (US6642217B2, US2002/0119935A1, US2002/6369109 B1) dotyczą badania aktywności przeciwbakteryjnej i przeciwgrzybiczej 3,28-difosforanu betuliny, a także możliwości zastosowania tego związku w leczeniu guzów neuroektodermalnych.
Aby rozwiązać trudności związane z podawaniem i niską biodostępnością triterpenoidów, można również zastosować proleki fosforanowe. Fosforanowe proleki betuliny zostały przedstawione w opisie patentowym US2003/6569842B2. Opis patentowy PL214914 dotyczy estru kwasu fosfatydocholinowego betuliny, który może stanowić nowy nośnik betuliny, a także jest donorem aktywnego biologicznie kwasu fosfatydowego.
Celem twórców niniejszego wynalazku było opracowanie nowych związków o działaniu przeciwko wirusowi HIV-1, których budowa oparta jest o strukturę cząsteczki kwasu 3-O-(3’,3’-dimetylosukcynylo)betulinowego zmodyfikowaną poprzez wprowadzenie grupy fosforanowej w pozycję 28 oraz sposobu ich otrzymywania. Celem, a zarazem zaletą metody według wynalazku jest wykorzystanie dostępnych w handlu odczynników, prowadzenie procesu w łagodnych warunkach, a przede wszystkim użycie jako głównego substratu betuliny, którą w prosty sposób można otrzymać, na przykład z kory brzozy, stanowiącej odpad przy produkcji papieru.
Istotę wynalazku stanowią fosforanowe pochodne 3-karboksyacylobetuliny o działaniu anty-HIV-1, w postaci związków o wzorze 1, w którym poszczególne podstawniki oznaczają: R - oznacza grupę karboksyacyloksylową, Ri - oznacza grupę alkilową (C1-C4).
W sposobie wytwarzania związków według wynalazku, jako substrat do syntezy fosforanowych pochodnych 3-karboksyacylobetuliny stosuje się betulinę o wzorze 2.
Istotę wynalazku stanowi również sposób otrzymywania fosforanowych pochodnych karboksyacylobetuliny o działaniu anty-HIV-1, w postaci związków o wzorze 1, w którym:
R - oznacza grupę karboksyacyloksylową,
Ri - oznacza grupę alkilową (C1-C4), charakteryzujący się tym, że przebiega według następujących etapów:
PL 237 999 B1 (a) betulinę o wzorze 2 poddaje się reakcji z czynnikiem fosforylującym w stosunku molowym co najmniej 1:1, w atmosferze gazu obojętnego, w rozpuszczalniku organicznym, w proporcji co najmniej 3 ml rozpuszczalnika na 1 mmol betuliny, w obecności katalizatora w postaci aminy trzeciorzędowej, w stosunku molowym betuliny do katalizatora co najmniej 1:1, korzystnie w temperaturze 0-25°C, korzystnie w czasie wystarczającym do całkowitego przereagowania betuliny, przy czym jako rozpuszczalnik organiczny stosuje się rozpuszczalnik wybrany z grupy obejmującej: tetrahydrofuran, dimetyloformamid, benzen, acetonitryl, aceton, chloroform lub chlorek metylenu, następnie z mieszaniny poreakcyjnej wyodrębnia się produkt i go oczyszcza, otrzymując 28-fosforan betuliny w postaci 28-dialkoksyfosforylobetuliny o wzorze 1, w którym R=OH, natomiast R1=alkil, (b) produkt etapu (a) poddaje się reakcji z bezwodnikiem kwasu dikarboksylowego albo kwasem dikarboksylowym, w stosunku molowym od 1:2,5 do 1:10, w czasie co najmniej 25 minut, przy czym reakcję prowadzi się w rozpuszczalniku organicznym w ilości co najmniej 2 ml rozpuszczalnika na 1 mmol produktu etapu (a), wobec katalizatora w postaci aminy trzeciorzędowej, w stosunku molowym od 1:1 do 1:2 w przeliczeniu na produkt etapu (a), korzystnie w reaktorze mikrofalowym, korzystnie w temperaturze od 120 do 160°C, przy czym jako rozpuszczalnik organiczny stosuje się rozpuszczalnik wybrany z grupy obejmującej: pirydynę, chlorek metylenu, chloroform, toluen, eter dietylowy, dimetylosulfotlenek, acetonitryl, tetrahydrofuran lub dioksan, następnie z mieszaniny poreakcyjnej wyodrębnia się produkt i poddaje oczyszczaniu.
Korzystnie, jako czynnik fosforylujący stosuje się chlorofosforan dialkilu lub fosforyn trialkilu z jodem. Korzystnie, jako gaz obojętny stosuje się azot lub argon.
Korzystnie, jako aminę trzeciorzędową stosuje się pirydynę lub trietyloaminę lub 4-dimetyloaminopirydynę.
Korzystnie, w etapie (a) z mieszaniny poreakcyjnej wyodrębnia się produkt w taki sposób, że zatęża się ją do sucha na wyparce próżniowej, a pozostałość rozpuszcza się w rozpuszczalniku organicznym, korzystnie w chlorku metylenu i przemywa nasyconym roztworem wodorowęglanu sodu i wodą, po czym suszy się, korzystnie bezwodnym siarczanem (VI) sodu i zatęża do sucha.
Korzystnie, w etapie (a) po wyodrębnieniu produktu oczyszcza się go metodą chromatograficzną, korzystnie metodą chromatografii kolumnowej (SiO2, heksan/octan etylu, 3:2, v/v).
Korzystnie, mieszaninę poreakcyjną otrzymaną w etapie (b) chłodzi się, korzystnie do temperatury pokojowej, a następnie wyodrębnia się produkt w taki sposób, że przeprowadza się ekstrakcję rozpuszczalnikiem organicznym, korzystnie octanem etylu, po czym ekstrakty przemywa się roztworem kwasu solnego oraz wodą, następnie suszy się, korzystnie bezwodnym siarczanem (VI) sodu i zatęża do sucha.
Korzystnie, w etapie (b) po wyodrębnieniu produktu oczyszcza się go metodą chromatograficzną, korzystnie metodą chromatografii kolumnowej (SiO2, chlorek metylenu/etanol, 10:1, v/v).
Istotę wynalazku stanowi również zastosowanie fosforanowych pochodnych 3-karboksyacylobetuliny o wzorze 1, w którym:
R - oznacza grupę karboksyacyloksylową,
Ri - oznacza grupę alkilową (C1-C4), do wytwarzania środków farmaceutycznych przeznaczonych do hamowania replikacji HIV-1. Przykładowo środki takie mogą być podawane doustnie.
Jako postać doustna, mogą być przygotowywane w postaci tabletek powlekanych standardowymi powłokami cukrowymi na bazie sacharozy lub alkoholu poliwinylowego oraz twardych kapsułek żelatynowych zawierających od 100 do 400 mg substancji czynnej o wzorze 1 oraz substancje pomocnicze takie jak: celuloza, skrobia kukurydziana, stearynian magnezu, dwutlenek krzemu, hydroksypropylometyloceluloza (HPMC), kroskarmeloza sodowa.
W sposobie wytwarzania fosforanowych pochodnych 3-karboksyacylobetuliny o wzorze 1, według wynalazku wykorzystuje się łatwo dostępny substrat, którym jest betulina, związek występujący w korze białych gatunków brzóz. Kora taka jest produktem odpadowym w przemyśle drzewnym i papierniczym. Metoda wytwarzania przedstawionych związków stanowi szybką ścieżkę syntetyczną, na którą składają się tylko dwa etapy, a to jest mniej niż w przypadku na przykład syntezy bevirimatu i innych jego analogów wykazujących aktywność przeciwko HIV-1.
Związki opisane wynalazkiem, zawierają w pozycji C28 3-karboksyacylobetuliny grupę dialkilofosforanową, a więc stanowią połączenie dotychczas nieopisane i nie zbadane wcześniej pod kątem aktywności przeciwko HIV-1.
PL 237 999 B1
Budowa związków została potwierdzona w oparciu o spektroskopię 1H NMR, 13C NMR, 31P NMR.
Związki opisane wynalazkiem wykazują aktywność przeciwko wirusowi HIV-1 (Human Immunodeficiency Virus), o wartościach CC50, IC50 i TI zbliżonych do znanego dotychczas kwasu 3-(3’,3’-dimetylosukcynylo)betulinowego (Tabela 1), a jednocześnie charakteryzują się wyższą selektywnością działania.
Sposób według wynalazku zostanie dokładniej przedstawiony na podstawie poniższego przykładu realizacji nie ograniczającego w żadnym stopniu zakresu jego ochrony.
P r z y k ł a d
Etap (a)
Wytwarzanie 28-fosforanu betuliny o wzorze 1 (R=OH, R1=Et).
Betulinę o wzorze 2 (0,44 g, 1 mmol) rozpuszczono w 3 ml THF (tetrahydrofuran), dodano 0,24 ml pirydyny (2,6 mmola) i 0,012 g (0,1 mmola) DMAP (4-dimetyloaminopirydyny), po czym mieszaninę schłodzono w łaźni lodowo-wodnej do temperatury 0°C. Następnie wkraplano 0,29 ml (2 mmole) chlorofosforanu dietylu i mieszano przez 9 godzin w atmosferze argonu. Po zakończeniu reakcji mieszaninę zatężono do sucha na wyparce próżniowej, a pozostałość rozpuszczono w 15 ml chlorku metylenu i przemywano nasyconym roztworem wodorowęglanu sodu i wodą. Warstwę organiczną suszono bezwodnym siarczanem (VI) sodu, zatężono do sucha, a następnie oczyszczano metodą chromatografii kolumnowej (SiO2, heksan/octan etylu, 3:2, v/v) i otrzymując produkt o wzorze 1 (R=R1=Et, R2=OH). 28-Dietoksyfosforylobetulina o wzorze 1 [R=OH, Ri= Et] Wydajność: 86%. T. top 181-184°C.
TLC (heksan/octan etylu, 3:2, v/v): Rf = 0,2.
Dane spektroskopowe otrzymanego produktu są następujące:
1H NMR (CDCI3) δ (ppm): 0,70 (m, 1H, H5); 0,78 (s, 3H, CH3); 0,84 (s, 3H, CH3); 0,99 (s, 3H, CH3); 0,99 (s, 3H, CH3); 1,04 (s, 3H, CH3); 1,37 (m, 6H, OCH2CH3); 1,70 (s, 3H, CH3); 0,70-2,39 (m, 24 H, CH, CH2); 2,40 (m, 1H, H19); 3,21 (m, 1H, H3); 3,78 (s, 1H, H28); 4,15 (m, 4H, OCH2CH3); 4,21 (s, 1H, H28); 4,61 (m, 1H, H29); 4,7 (m, 1H, H29) 13C NMR (CDCl3) δ (ppm); 14,8; 15,4; 16,0; 16,1; 16,2; 16,3; 18,3; 19,1 (C30); 20,8; 25,2; 26,9; 27,4; 28,0; 29,2; 29,5; 34,1; 34,2; 37,2; 37,6; 38,7; 38,9; 40,9; 42,7; 47,2; 47,7; 48,6; 50,4; 55,3; 63,7; 66,1 (C28); 79,0 (C-3); 109,9 (C-29); 150,1 (C-20).
31P NMR (CDCl3) δ (ppm): -0,18
IR (KBr, cm-1) v: 1739 (C=O), 1263 (P=O), 1034 (P-O-C).
Etap (b)
Wytwarzanie fosforanowych pochodnych 3-karboksyacylobetuliny o wzorze 1 [R1=Et, R=HO-OCC(CH3)2CH2C(O)O, HOOCCH2C(CH3)2CH2C(O)O, HOOCC(CH3)2CH2CH2C(O)O].
Do roztworu 1 mmola 28-dietoksyfosforylobetuliny o wzorze 1 [R=OH, Ri= Et] otrzymanej w etapie (a) w 2 ml pirydyny, dodano 1,5 mmola (190 mg) DMAP (4-dimetyloaminopirydyny) oraz 5 mmoli odpowiedniego bezwodnika kwasowego [(a) bezwodnik 2,2-dimetylosukcynylowy lub (b) bezwodnik 2,2-dimetyloglutarowy lub (c) bezwodnik 3,3-dimetyloglutarowy]. Naczynie reakcyjne umieszczono w reaktorze mikrofalowym a reakcję prowadzono przez 1,5 godziny, w temperaturze 120°C przy maksymalnej mocy fal (300 W). Po ochłodzeniu mieszaninę ekstrahowano 4 x 5 ml octanu etylu, następnie przemywano 20%-owym roztworem kwasu solnego oraz wodą. Warstwę organiczną suszono bezwodnym siarczanem (VI) sodu i zatężono do sucha na wyparce próżniowej. Surowy produkt oczyszczano metodą chromatografii kolumnowej (SiO2, chlorek metylenu/etanol, 10:1, v/v) otrzymując związek o wzorze 1 [R1=Et, R=HOOCC(CH3)2CH2C(O)O lub HOOCCH2C(CH3)2CH2C(O)O lub HOOCC(CH3)2CH2CH2C(O)O].
(a) 3-O-(3,3’-dimetylosukcynylo)-28-dietoksyfosforylobetulina o wzorze 1
[R1=Et, R=HOOCC(CH3)2CH2C(O)O]
Wydajność: 37%. T. top 126-128°C.
TLC (chlorek metylenu/etanol, 10:1, v/v): Rf = 0,65.
Dane spektroskopowe otrzymanego produktu są następujące:
1H NMR (CDCl3) δ (ppm): 0,80 (m, 1H, H5); 0,85 (s, 3H, CH3); 0,86 (s, 3H, CH3); 0,86 (s, 3H, CH3); 0,99 (s, 3H, CH3); 1,05 (s, 3H, CH3); 1,24 (s, 6H, 2 x CH3); 1,38 (m, 6H, OCH2CH3); 1,70 (s, 3H, CH3); 0,70-2,39 (m, 23 H, CH, CH2); 2,35 (m, 2H, CH2-2’ grupa dimetylosukcynylowa); 2,40 (m, 1H, H19); 3,78 (s, 1H, H28); 4,16 (m, 4H, OCH2CH3); 4,21 (s, 1H, H28); 4,49 (m, 1H, H3); 4,61 (m, 1H, H29); 4,7 (m, 1H, H29)
PL 237 999 B1 13C NMR (CDCI3) δ (ppm); 14,8; 16,0; 16,1; 16,2; 16,2; 16,5; 18,2; 19,1 (C-30); 20,8; 23,6; 25,0 (CH3, grupa dimetylosukcynylowa); 25,1; 25,6 (CH3 grupa dimetylosukcynylowa); 26,8; 28,0; 29,1; 29,4; 29,7; 34,1; 37,0; 37,6; 37,7; 38,4; 40,4 (C3’); 40,9; 42,7; 44,7 (C2’); 47,2; 47,7; 48,6; 50,2; 55,4; 63,8 (POCH2); 63,8 (POCH2); 66,1 (C28); 81,5 (C-3); 110,0 (C-29); 150,0 (C-20), 171,0 (COO); 182,5 (COOH) 31P NMR (CDCl3) δ (ppm): -0,21
IR (KBr, cm-1) v: 2947 (O-H), 1732 (C=O), 1257 (P=O), 1026 (P-O-C).
(b) 3-O-(3,3’-dimetyloglutarylo)-28-dietoksyfosforylobetulina o wzorze 1
[R1=Et, R=HOOCCH2C(CH3)2CH2C(O)O]
Wydajność: 32%. T. top 138-141°C.
TLC (chlorek metylenu/etanol, 10:1, v/v): Rf = 0,67.
Dane spektroskopowe otrzymanego produktu są następujące:
1H NMR (CDCl3) δ (ppm): 0,80 (m, 1H, H5); 0,86 (s, 3H, CH3); 0,86 (s, 3H, CH3); 0,88 (s, 3H, CH3); 0,99 (s, 3H, CH3); 1,04 (s, 3H, CH3); 1,16 (s, 6H, 2 x CH3); 1,37 (m, 6H, OCH2CH3); 1,70 (s, 3H, CH3); 0,70-2,39 (m, 22 H, CH, CH2); 2,35 (m, 2H, CH2); 2,40 (m, 1H, H19); 2,4-2,5 (m, 4H, CH2, 2 x grupa dimetyloglutarowa); 3,76 (s, 1H, H28); 4,16 (m, 4H, OCH2CH3); 4,21 (s, 1H, H28); 4,52 (m, 1H, H3); 4,61 (m, 1H, H29); 4,7 (m, 1H, H29) 13C NMR (CDCI3) δ (ppm); 14,8; 16,0; 16,1; 16,2; 16,3; 16,6; 18,2; 19,1 (C30); 20,8; 23,8; 25,1; 26,8; 28,0; 28,1 (CH3, grupa dimetyloglutarowa); 28,2 (CH3, grupa dimetyloglutarowa); 31,0; 32,9 (C3‘); 34,1; 37,0; 37,6; 37,7; 38,3; 40,9; 42,7; 45,1; 45,3 (C4’ grupa dimetyloglutarowa); 45,6 (C2’ grupa dimetyloglutarowa); 47,2; 47,8; 48,6; 50,2; 55,4; 63,8 (POCH2); 66,1 (C28); 81,0 (C-3); 110,0 (C-29); 150,1 (C-20), 173,0(COO); 174,4 (COOH) 31P NMR (CDCI3) δ (ppm): -0,20
IR (KBr, cm-1) v: 2951 (O-H), 1724 (C=O), 1244 (P=O), 1014 (P-O-C). 3-O-(4,4’-dimetyloglutarylo)-28-dietoksyfosforylobetulina o wzorze 1 [R1=Et, R=HOOCC(CH3)2CH2CH2C(O)O] Wydajność: 38%. T. top 136-137°C.
TLC (chlorek metylenu/etanol, 10:1, v/v): Rf = 0,63.
Dane spektroskopowe otrzymanego produktu są następujące:
1H NMR (CDCI3) δ (ppm): 0,80 (m, 1H, H5); 0,85 (s, 3H, CH3); 0,86 (s, 3H, CH3); 0,86 (s, 3H, CH3); 0,99 (s, 3H, CH3); 1,05 (s, 3H, CH3); 1,24 (s, 6H, 2 x CH3); 1,38 (m, 6H, OCH2CH3); 1,70 (s, 3H, CH3); 0,70-2,39 (m, 26 H, CH, CH2); 2,35 (m, 2H, CH2); 2,40 (m, 1H, H19); 3,78 (s, 1H, H28); 4,16 (m, 4H, OCH2CH3); 4,21 (s, 1H, H28); 4,49 (m, 1H, H3); 4,61 (m, 1H, H29); 4,7 (m, 1H, H29) 13C NMR (CDCI3) δ (ppm); 14,8; 16,0; 16,1; 16,2; 16,6; 18,2; 19,1 (C30); 20,8; 23,7; 24,9, 24,9; 25,1; 26,8; 28,0; 29,2; 29,5; 30,6; 34,1; 35,0; 37,1; 38,6; 37,9; 38,3; 40,9; 41,5; 42,7; 47,2; 47,8; 48,6; 50,2; 55,3; 63,8; 66,1 (C28); 81,0 (C-3); 110,0 (C-29); 150,1 (C-20), 173,2;
31P NMR (CDCI3) δ (ppm): -0,21.
IR (KBr, cm-1) v: 2947 (O-H), 1732 (C=O), 1257 (P=O), 1028 (P-O-C).
Ocena zdolności hamowania replikacji HIV-1 przez badane związki
Biologiczne badania związków opierają się na określeniu ich cytotoksyczności, w tym wyznaczeniu CC50 i CC90 (Cytotoxity Concentration) oraz ocenie zdolności zahamowania replikacji wirusa w hodowlach komórkowych i wyznaczeniu IC50 i IC90 (Inhibitory Concentration).
Ocenę cytotoksyczności badanych związków prowadzi się w hodowlach ustalonych limfoidalnych linii komórkowych CEMT4 z wykorzystaniem metody MTT. Wyniki oznaczeń żywotności odnosi się do hodowli kontrolnych (100% żywotności) prowadzonych w medium pozbawionym badanych substancji. Hodowle prowadzi się w trzech powtórzeniach dla każdego stężenia testowanych związków.
Ocenę zahamowania replikacji HIV przez badane związki prowadzi się w hodowlach ustalonych limfoidalnych linii komórkowych CEMT4. Komórki inkubuje się przez 24h w medium (RPMI 10% FBS) wzbogaconym w znane stężenia testowanych preparatów. Następnie komórki zakaża się laboratoryjnym izolatem HIV-1 (wild type, S1). Dla każdego stężenia badanego związku hodowle przygotowuje się w trzech powtórzeniach. Kontrolę pozytywną (100% replikacji wirusowej) stanowią hodowle zawierające identyczną ilość zakażonych komórek prowadzone w medium pozbawionym testowanych substancji. Zdolność hamowania HIV wyznacza się po 7 dniach hodowli, poprzez pomiar wirusowego białka p24 w medium z nad komórek. Ilość białka odpowiada ilości nowosyntetyzowanych wirusów. Zahamowanie replikacji mierzy się zredukowaniem ilości białka p24 w hodowlach wzbogaconych w badane związki w odniesieniu do ilości p24 w hodowli prowadzonej w medium standardowym. Ilość białka wirusowego
PL 237 999 Β1 p24 oznacza się przy użyciu testu immunoenzymatycznego Anty-p24. Wyniki przedstawiono w postaci CC50, IC50 oraz Tl (Therapeutic lndex).
Tabela 1. Wyniki aktywności anty-HIV-1 zsyntezowanych związków i związków referencyjnych (betulina, kwas 3-O-(3’,3’-dimetylosukcynylo)betulinowy i AZT).
L * p ♦ Badany związek Aktywność
R Ri CCjo [μΜ] IC 5ο[μΜ] TI
1 Związek wg wynalazku 0 wzorze! HOOCC(CH3)2CH,COO ch3ch2 25 0,02 1250
2 HOOCCH2C(CH3)2CH2COO ch3ch2 20 0,04 500
3 HOOCC(CH3)2CH2CH2COO ch3ch2 15 0,22 68
4 HO (Betulina) - 46 NO
5 HO (28-Dietoksyfosforylobetulina) ch3ch2 18 NO
6 HOOCC(CH3)2CH2COOH [kwas 3-0(3’,3’dimetylosukcynylo)betulinowy] -(bevirimat) - 29 0,03 966
7 AZT - >280 0,005 >56000
Uzyskane wyniki badań fosforanowych pochodnych 3-karboksyacylobetuliny o wzorze 1 wskazują, że najbardziej aktywnym związkiem jest pochodna, w której R= HOOCC(CH3)2CH2COO, Ri= CH3CH2, o działaniu porównywalnym ze znanym dotychczas kwasem 3-O-(3’,3’-dimetylosukcynylo)betulinowym. Związek ten wykazuje niższą cytotoksyczność w stosunku do komórek niezainfekowanych wirusem HIV-1, a więc charakteryzuje się wyższą selektywnością, co może dawać większe bezpieczeństwo stosowania preparatów, które go zawierają. Ponadto, zastosowanie go w mieszance z innymi, bardziej toksycznymi substancjami przeciwko HIV-1, może pozwolić na zmniejszenie ilości czynnika o wyższej toksyczności.

Claims (10)

1. Fosforanowe pochodne 3-karboksyacylobetuliny o działaniu anty-HIV-1, znamienne tym, że mają postać związków o wzorze 1, w którym poszczególne podstawniki oznaczają: R - oznacza grupę karboksyacyloksylową, R1 - oznacza grupę alkilową (C1-C4).
2. Sposób otrzymywania fosforanowych pochodnych 3-karboksyacylobetuliny o działaniu antyHIV-1, w postaci związków o wzorze 1, w którym:
R - oznacza grupę karboksyacyloksylową,
R1 - oznacza grupę alkilową (C1-C4), znamienny tym, że przebiega według następujących etapów:
(a) betulinę o wzorze 2 poddaje się reakcji z czynnikiem fosforylującym w stosunku molowym co najmniej 1:1, w atmosferze gazu obojętnego, w rozpuszczalniku organicznym, w proporcji co najmniej 3 ml rozpuszczalnika na 1 mmol betuliny, w obecności katalizatora w postaci aminy trzeciorzędowej, w stosunku molowym betuliny do katalizatora co najmniej 1:1, korzystnie w temperaturze 0-25°C, korzystnie w czasie wystarczającym do całkowitego przereagowania betuliny, przy czym jako rozpuszczalnik organiczny stosuje się rozpuszczalnik wybrany z grupy obejmującej: tetrahydrofuran, dimetyloformamid, benzen, acetonitryl, aceton, chloroform lub chlorek metylenu, następnie z mieszaniny poreakcyjnej wyodrębnia się produkt i go oczyszcza, otrzymując 28-fosforan betuliny w postaci 28-dialkoksyfosforylobetuliny o wzorze 1, w którym R=OH, natomiast Ri=alkil, (b) produkt etapu (a) poddaje się reakcji z bezwodnikiem kwasu dikarboksylowego albo kwasem dikarboksylowym, w stosunku molowym od 1:2,5 do 1:10, w czasie co najmniej 25 minut, przy czym reakcję prowadzi się w rozpuszczalniku organicznym w ilości co najmniej
PL 237 999 B1
2 ml rozpuszczalnika na 1 mmol produktu etapu (a), wobec katalizatora w postaci aminy trzeciorzędowej, w stosunku molowym od 1:1 do 1:2 w przeliczeniu na produkt etapu (a), korzystnie w reaktorze mikrofalowym, korzystnie w temperaturze od 120 do 160°C, przy czym jako rozpuszczalnik organiczny stosuje się rozpuszczalnik wybrany z grupy obejmującej: pirydynę, chlorek metylenu, chloroform, toluen, eter dietylowy, dimetylosulfo tlenek, acetonitryl, tetrahydrofuran lub dioksan, następnie z mieszaniny poreakcyjnej wyodrębnia się produkt i poddaje oczyszczaniu.
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako czynnik fosforylujący stosuje się chlorofosforan dialkilu lub fosforyn trialkilu z jodem.
4. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako gaz obojętny stosuje się azot lub argon.
5. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że jako aminę trzeciorzędową stosuje się pirydynę lub trietyloaminę lub 4-dimetyloaminopirydynę.
6. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w etapie (a) z mieszaniny poreakcyjnej wyodrębnia się produkt w taki sposób, że zatęża się ją do sucha na wyparce próżniowej, a pozostałość rozpuszcza się w rozpuszczalniku organicznym, korzystnie w chlorku metylenu i przemywa nasyconym roztworem wodorowęglanu sodu i wodą, po czym suszy się, korzystnie bezwodnym siarczanem (VI) sodu i zatęża do sucha.
7. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w etapie (a) po wyodrębnieniu produktu oczyszcza się go metodą chromatograficzną, korzystnie metodą chromatografii kolumnowej (SiO2, heksan/octan etylu, 3:2, v/v).
8. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że mieszaninę poreakcyjną otrzymaną w etapie (b) chłodzi się, korzystnie do temperatury pokojowej, a następnie wyodrębnia się produkt w taki sposób, że przeprowadza się ekstrakcję rozpuszczalnikiem organicznym, korzystnie octanem etylu, po czym ekstrakty przemywa się roztworem kwasu solnego oraz wodą, następnie suszy się, korzystnie bezwodnym siarczanem (VI) sodu i zatęża do sucha.
9. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w etapie (b) po wyodrębnieniu produktu oczyszcza się go metodą chromatograficzną, korzystnie metodą chromatografii kolumnowej (SiO2, chlorek metylenu/etanol, 10:1, v/v).
10. Zastosowanie fosforanowych pochodnych 3-karboksyacylobetuliny o wzorze 1, w którym:
R - oznacza grupę karboksyacyloksylową,
Ri - oznacza grupę alkilową (C1-C4), do wytwarzania środków farmaceutycznych przeznaczonych do hamowania replikacji HIV-1.
PL430836A 2019-08-07 2019-08-07 Fosforanowe pochodne 3-karboksyacylobetuliny o działaniu anty-HIV-1, sposób ich otrzymywania oraz ich zastosowanie PL237999B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL430836A PL237999B1 (pl) 2019-08-07 2019-08-07 Fosforanowe pochodne 3-karboksyacylobetuliny o działaniu anty-HIV-1, sposób ich otrzymywania oraz ich zastosowanie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL430836A PL237999B1 (pl) 2019-08-07 2019-08-07 Fosforanowe pochodne 3-karboksyacylobetuliny o działaniu anty-HIV-1, sposób ich otrzymywania oraz ich zastosowanie

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL430836A1 PL430836A1 (pl) 2021-02-08
PL237999B1 true PL237999B1 (pl) 2021-06-28

Family

ID=74492937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL430836A PL237999B1 (pl) 2019-08-07 2019-08-07 Fosforanowe pochodne 3-karboksyacylobetuliny o działaniu anty-HIV-1, sposób ich otrzymywania oraz ich zastosowanie

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL237999B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL430836A1 (pl) 2021-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Qian et al. Anti-AIDS agents. 78. Design, synthesis, metabolic stability assessment, and antiviral evaluation of novel betulinic acid derivatives as potent anti-human immunodeficiency virus (HIV) agents
CA2223513C (en) Betulinic acid derivatives and uses therefor
CA2322868C (en) Acylated betulin and dihydrobetulin derivatives, preparation thereof and use thereof
WO2006002248A1 (en) Monoacylated betulin and dihydrobetulin derivatives, preparation thereof and use thereof
US20090023698A1 (en) Methods of manufacturing bioactive 3-esters of betulinic aldehyde and betulinic acid
JP2009530405A (ja) 合成五環性トリテルペノイド、ならびにベツリン酸およびベツリンの誘導体
Xiong et al. Conjugates of betulin derivatives with AZT as potent anti-HIV agents
Borkova et al. Synthesis of cytotoxic 2, 2-difluoroderivatives of dihydrobetulinic acid and allobetulin and study of their impact on cancer cells
WO2011060634A1 (zh) 23-羟基白桦酸衍生物、其制备方法及应用
Wang et al. Synthesis and preliminary anti-HIV activities of andrographolide derivatives
Zang et al. Novel nitric oxide-releasing derivatives of triptolide as antitumor and anti-inflammatory agents: Design, synthesis, biological evaluation, and nitric oxide release studies
Ma et al. Synthesis and anti-cancer activity studies of dammarane-type triterpenoid derivatives
Li et al. Synthesis and discovery of mitochondria-targeting oleanolic acid derivatives for potential PI3K inhibition
AU2003278930A1 (en) Monoacylated betulin and dihydrobetulin derivatives, preparation thereof and use thereof
EP1868613A2 (en) Polymorphs of 3-o-(3',3'-dimethylsuccinyl) betulinic acid di-n-methyl-d-glucamine
Ni et al. Synthesis of nigranoic acid and manwuweizic acid derivatives as HDAC inhibitors and anti-inflammatory agents
WO2018029610A1 (en) C-3 novel triterpenone with c-17 n-amide derivatives as hiv inhibitors
PL237999B1 (pl) Fosforanowe pochodne 3-karboksyacylobetuliny o działaniu anty-HIV-1, sposób ich otrzymywania oraz ich zastosowanie
EP1675866A1 (en) Novel triterpene derivatives, preparation thereof and use thereof
EP3575310A1 (en) Phosphonate derivates of betulin compounds with antiviral activity, method for their preparation and their application
WO2018025247A1 (en) C-3 novel triterpenone with c-28 diamide derivatives as hiv inhibitors
WO2021161206A1 (en) Novel triterpene derivatives as hiv inhibitors
CN109705189B (zh) 具有式i所示结构的三萜衍生物及其制备方法和应用
PL244762B1 (pl) Nowa pochodna betulinowa oraz jej zastosowanie
Tolmacheva et al. Synthesis and evaluation of antiviral activities of triterpenic conjugates with 2-aminobutan-1-ol as potent microbicidal agents