TWI750051B - 用於預防或治療嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒２感染疾病的組合物 - Google Patents

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Abstract

本發明提供用於預防或治療嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病的藥學組合物，其包含由化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽作為有效成分。

Description

用於預防或治療嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病的組 合物
本發明涉及用於預防或治療嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染或由嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染引發的疾病的組合物。
嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2(COVID-19，SARS-CoV-2，2019-nCoV)在2019年12月在中國武漢首次爆發以後擴散到中國和世界各地。因此世界衛生組織(WHO)針對COVID-19宣佈了國際公共衛生緊急事件(PHEIC)，並於2020年3月11日將COVID-19宣佈為繼香港流感(1968)、甲型H1N1流感(2009)之後的全球性流行病(pendemic)。當感染者的飛沫(唾液)滲透到呼吸道或眼睛、鼻子和嘴巴的粘膜時，會傳染COVID-19。並且當感染時，在經過2~14天(估計)的潛伏期後會出現發熱、咳嗽或呼吸困難等呼吸道症狀以及肺炎等主要症狀，但偶爾也出現無症狀感染病例。
根據RNA複製和轉錄酶(RdRp)核酸序列的差異，冠狀病毒分為α、β、γ及δ組。COVID-19病毒是一種與SARS-CoV及MERS-CoV病毒一同感染到β組人群的病毒(Subunit Vaccines Against Emerging Pathogenic Human Coronaviruses.Wang N,Shang J,Jiang S,Du L.Frontmicrobiol.2020 Feb 28；11：298.)，COVID-19的核酸序列與SARS-CoV、MERS-CoV的一致度分別為80%和50%(Wu C.et al.Analysis of therapeutic targets for SARS-CoV-2 and discovery of potential drugs by computationalmethods.2020 Feb Acta Pharmaceutica Sinica B)。
冠狀病毒是一種長度為26-32kb的陽性單鏈RNA病毒，當通過宿主細胞的受體進入宿主時，在製備兩種大的多聚蛋白：pp1a(486kDa)、pp1ab(790kDa)之後，由此使用病毒本身的蛋白酶：3CL蛋白酶(也稱為3CLpro或Mpro)來生成16種非結構蛋白，上述16種非結構蛋白包括病毒的轉錄(transcription)和複製(replication)所需的聚合酶(RdRp)、解旋酶(Helicase)、核糖核酸酶(ribonucleoclease)及3CLpro等(Autoprocessingmechanism of severe acute respiratory syndrome coronavirus 3C-like protease(SARS-CoV 3CLpro)from its polyproteins.muramatsu T,Kim YT,Nishii W,Terada T,Shirouzum,Yokoyama S.FEBS J.2013may；280(9)：2002-13.doi：10.1111)。
3CLpro是一種分子量為34kDa的蛋白質(306個氨基酸)，據報導，其初始豐度是從pp1a、pp1ab自動切出的(自動加工(autoprocessing))(Autoprocessingmechanism of severe acute respiratory syndrome coronavirus 3C-like protease(SARS-CoV 3CLpro)from its polyproteins.muramatsu T,Kim YT,Nishii W,Terada T,Shirouzum,Yokoyama S.FEBS J.2013may；280(9)：2002-13.doi：10.1111)。3CLpro是由結構域I、II、III組成的二聚體(dimer)結構，活性位點(底物結合部位)位於結構域I、II之間的裂縫(cleft)中。活性位點在冠狀病毒之間良好地保存氨基酸序列及三維結構(96%的結構與SARS-CoV一致)。最近，中國的Jin Z.，組報導了COVID-19 3CLpro的結構(Protein Data Bank ID 6LU7)，其中，表現出12個冠狀病毒3CLpro之間的結構差異的位點為結構域III和表面環(surface loops)，並且保存的活性位點高(Structure ofmpro from COVID-19 virus and discovery of its inhibitcrs.Jin Z,Du X,Xu Y,Deng Y,Lium,Zhao Y,Zhang B,Li X,Zhang L,Peng C,Duan Y,Yu J,Wang L,Yang K,Liu F,Jiang R,Yang X,You T,Liu X,Yang X,Bai F,Liu H,Liu X,Guddat LW,Xu W,Xiao G,Qin C,Shi Z,Jiang H,Rao Z,Yang H.Nature.2020 Apr 9.doi：10.1038/s41586-020-2223-y)。
如上所述，由於3CLpro的氨基酸序列及結構在冠狀病毒之間的變化小，尤其3CLpro的功能對病毒增殖是必備的，因而3CLpro是冠狀病毒治療劑的重要靶標之一。當前作為COVID-19治療劑來開發中的洛匹那韋(Lopinavir，phase 3：NCT04252274、NCT04251871、NCT04255017、ChiCTR2000029539)、利托那韋(Ritonavir，phase 3：NCT04251871、NCT04255017、NCT04261270)、地瑞那韋(Darunavir，phase 3：NCT04252274)等均靶向3CLpro，這些藥物最初被FDA批准為人類免疫缺陷病毒(HIV：Human Immunodeficiency Virus)的蛋白酶抑制劑(Therapeutic options for the 2019 novel coronavirus(2019-nCoV).Li G，De Clercq E.Nat Rev Drug Discov.2020mar；19(3)：149-150.doi：10.1038)。
作為與用於改善或治療冠狀病毒感染症的藥學組合物有關的技術，韓國授權專利第1913789號公開了用於治療由冠狀病毒感染引發的疾病的化合物，美國公開專利第2006-0257852號公開了與嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒有關的技術，但沒有公開本發明的用於預防或治療冠狀病毒感染症的組合物，其包含冠狀病毒3CL蛋白酶的活性抑制劑作為有效成分。
本發明的一目的在於，提供用於預防或治療嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病的藥學組合物，其包含由化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽作為有效成分。
本發明的再一目的在於，提供用於預防或治療嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病的藥學組合物，其包含由化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽作為有效成分。
本發明的另一目的在於，提供用於預防或治療嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病的藥學組合物，其包含由化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽以及由化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽作為有效成分。
本發明的還有一目的在於，提供用於預防或改善嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病的食品組合物，其包含由化學式1表示的化合物或其食品學上可接受的鹽。
本發明的又一目的在於，提供用於預防或改善嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病的食品組合物，其包含由化學式2表示的化合物或其食品學上可接受的鹽。
本發明的又一目的在於，提供用於預防或改善嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病的食品組合物，其包含：由化學式1表示的化合物或其食品學上可接受的鹽；以及由化學式2表示的化合物或其食品學上可接受的鹽。
本發明的又一目的在於，提供嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病的治療方法，其包括將治療有效量的由化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽給予需要其的受試者的步驟。
本發明的再一目的在於，提供嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病的治療方法，其包括將治療有效量的由化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽給予需要其的受試者的步驟。
本發明的又一目的在於，提供嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病的治療方法，其包括將治療有效量的由化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽以及由化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽給予需要其的受試者的步驟。
本發明的再一目的在於，提供抗嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2組合物，其包含由化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽作為有效成分。
本發明的又一目的在於，提供抗嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2組合物，其包含由化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽作為有效成分。
本發明的又一目的在於，提供抗嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2組合物，其包含由化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽以及由化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽作為有效成分。
本發明的又一目的在於，提供3CL蛋白酶的活性抑制劑，其包含由化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽。
本發明的又一目的在於，提供3CL蛋白酶的活性抑制劑，其包含由化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽。
本發明的又一目的在於，提供3CL蛋白酶的活性抑制劑，其包含：由化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽；以及由化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽。
本發明人發現對嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病具有預防或治療效果的化合物並確認其對嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2的抑制效果，由此完成了本發明。
本發明的一方面，本發明提供用於預防或治療嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病的藥學組合物，其包含由下述化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽作為有效成分。
Figure 110107340-A0202-12-0006-2
由上述化學式1表示的化合物為紮魯司特(Zafirlukast)，國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)名稱為環戊基3-{2-甲氧基-4-[(鄰甲苯基磺醯基)氨基甲醯基]苄基}-1-甲基-1H-吲哚-5-基氨基甲酸酯(Cyclopentyl 3-{2-methoxy-4-[(o-tolylsulfonyl)carbamoyl]benzyl}-1-methyl-1H-indol-5-ylcarbamate)。
在本發明中，由上述化學式1表示的化合物可以抑制3CL蛋白酶活性。由此，上述化學式1的化合物可以應用於抑制已經感染嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2的宿主細胞(個體)中的病毒增殖。
本發明的再一方面，本發明提供用於預防或治療嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病的藥學組合物，其包含由下述化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽作為有效成分。
Figure 110107340-A0202-12-0007-3
由上述化學式2表示的化合物為磺吡酮(Sulfinpyrazone)，國際純粹與應用化學聯合會名稱為1,2-二苯基-4-[2-(苯基亞磺醯基)乙基]吡唑烷-3,5-二酮(1,2-diphenyl-4-[2-(phenylsulfinyl)ethyl]pyrazolidine-3,5-dione)。通常已知上述磺吡酮用作血小板聚集抑制劑，並且尚未公開其抑制3CL蛋白酶活性效果或抗COVID-19效果。
在本發明中，由上述化學式2表示的化合物可以抑制3CL蛋白酶活性，因而上述化學式2的化合物可以應用於抑制已經感染嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2的宿主細胞(個體)中的病毒增殖。
本發明的另一方面，本發明提供用於預防或治療嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病的藥學組合物，其包含由下述化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽以及由下述化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽作為有效成分。
Figure 110107340-A0202-12-0008-4
 以及
Figure 110107340-A0202-12-0008-5
在本發明中，包含由上述化學式1及2表示的化合物的聯合用藥學組合物可以抑制3CL蛋白酶活性。上述化學式1及2的化合物根據它們的組合具有協同效果，可以應用於抑制已感染嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2的宿主細胞(個體)中的病毒增殖。
在本發明中，由上述化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽以及由上述化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽能夠以1：99的重量比至99：1的重量比混合，但不限於此。
並且，在本發明中，由上述化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽以及由上述化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽可以被同時、分別或依次聯合給藥，並且可以單次或多次給予。考慮到所有上述因素， 重要的是以能夠以最小量獲得最大效果而沒有副作用的量給藥，這可以由本發明所屬技術領域的普通技術人員容易確定。
具體地，本發明的包含上述化學式1的化合物的組合物、包含化學式2的化合物的組合物或包含化學式1及2的化合物的組合物可以抑制在個體感染嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2後，病毒處理相關蛋白質以在個體中增殖的蛋白質分段步驟。這不同於抑制病毒感染第一階段的活性，尤其不同於抑制病毒宿主細胞(個體)感染的結合(病毒進入(entry))的機制。
以下，將詳細描述本發明。
本發明中所使用的術語僅用於描述特定實施例，而並非旨在限定本發明。除非在文脈上明確表示不同的含義，單數的表達包括複數的表達。在本發明中，「包括」或「具有」等術語所要指定說明書中所記載的特徵、步驟、結構或這些組合的存在，而不得理解為預先排除一個或一個以上的其他特徵或步驟、結構或這些組合的存在或附加可能性。
除非另有定義，否則包括技術性或科學性的術語在內的所有術語具有與本發明所屬領域的普通技術人員通常所理解的相同含義。諸如詞典中所定義的術語之類的通常使用的術語應被解釋為具有與相關技術的文脈中所具有的含義一致的含義，除非在本發明中明確定義，否則不應以理想性或過於形式化的含義來解釋。
在本發明中，抗嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2可以表示對嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病，即，嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染或由此引發的疾病的預防性治療或改善。並且，抗嚴重急性呼吸綜合症冠狀病 毒2可以被解釋為降低病毒活性的所有行為，包括抑制嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2在受試者中的增殖、死亡等。
在本說明書中，上述「預防」是指通過給予上述藥學組合物來抑制或延遲由嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2的感染或由嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2的感染引發的疾病的所有行為。並且，上述「治療」是指通過給予上述藥學組合物來改善或有益地改變由嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染或由嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染引發的疾病症狀的所有行為。
由嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染引發的疾病可以是呼吸道疾病。例如，上述嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病可以在病毒感染後經過2天至14天的潛伏期後出現症狀。這些症狀包括例如高燒、咳嗽、呼吸短促、肺炎、腹瀉等胃腸道症狀、器官功能不全(腎衰竭、腎功能不全等)、敗血性休克、嚴重時甚至是死亡，並且包括由上述病毒感染引發的任何症狀。
本發明的由上述化學式1表示的化合物或由上述化學式2表示的化合物不僅包括其藥學上可接受的鹽，而且包括可通過常規方法製備的異構體、水合物及溶劑化物。
在本發明中，藥學上可接受的鹽是指通常用於醫藥行業的鹽，例如包括：由鈣、鉀、鈉、鎂等製成的無機鹽；由鹽酸、硝酸、磷酸、溴酸、碘酸、高氯酸和硫酸等製成的無機酸鹽；由乙酸、三氟乙酸、檸檬酸、馬來酸、琥珀酸、草酸、苯甲酸、酒石酸、富馬酸、扁桃酸、丙酸、乳酸、乙醇酸、葡萄糖酸、半乳糖醛酸、谷氨酸、戊二酸、葡萄糖醛酸、天冬氨酸由酸、抗壞血酸、碳酸、香草酸、氫碘酸等製成的有機酸鹽；由甲磺酸、乙磺酸、苯磺酸、對甲苯磺酸和萘磺酸製成的磺酸鹽；由甘氨酸、精氨酸、賴氨酸等製成的氨基 酸鹽；以及由三甲胺、三乙胺、氨、吡啶、甲基吡啶等製成的胺鹽等，但本發明中表示的鹽的種類不受所列出的這些鹽的限制。
上述藥學上可接受的鹽還可以相應地適用於食品學上可接受的鹽。
本發明的藥學組合物可以進一步包含不增加藥效但通常用於藥學組合物來可提高氣味、味道、視覺等的成分。並且，本發明的藥學組合物可以進一步包含藥學上可接受的添加劑。藥學上可接受的添加劑包括，例如澱粉、糊化澱粉、微晶纖維素、乳糖、聚維酮、膠體二氧化矽、磷酸氫鈣、乳糖、甘露醇、糖漿、阿拉伯膠、預膠化澱粉、玉米澱粉、粉狀纖維素、羥丙基纖維素、歐巴代、羥乙酸澱粉鈉、巴西棕櫚鉛、合成矽酸鋁、硬脂酸、硬脂酸鎂、硬脂酸鋁、硬脂酸鈣、白糖、右旋糖、山梨糖醇和滑石粉等，但不限於此。另外，上述藥學組合物可以包含具有單獨使用或以往使用的抗嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2活性的物質。
本發明的上述藥學組合物包含藥學上可接受的載體，並且可以配製成用於口服或非口服的人體或獸醫用。當配製本發明的藥學組合物時，可以使用填充劑、增量劑、粘合劑、潤濕劑、崩解劑和表面活性劑等稀釋劑或賦形劑。用於口服給藥的固體製劑包括片劑、丸劑、散劑、顆粒劑及膠囊劑等，這些固體製劑可以通過在含有本發明的化合物的藥學組合物中混合至少一種賦形劑例如澱粉、碳酸鈣(Calcium carbonate)、蔗糖(Sucrose)或乳糖(Lactose)及明膠等來製備。並且，除了簡單的賦形劑之外，還可以使用鎂、硬脂酸酯及滑石粉等潤滑劑。用於口服的液體製劑包括懸浮劑、口服液劑、乳劑及糖漿劑等，除了作為通常使用的簡單稀釋劑的水及石蠟之外，還可以包括各種賦形劑， 例如保濕劑、甜味劑、芳香劑及防腐劑等。用於非口服給藥的製劑包括無菌水溶液、非水溶液、懸浮液、乳劑、凍乾製劑及栓劑。作為非水溶劑及懸浮溶劑，可以使用諸如丙二醇(Propylene glycol)、聚乙二醇及橄欖油之類的植物油，以及諸如油酸乙酯之類的可注射酯等。作為栓劑的基質，可以使用維比索爾(witepsol)、聚乙二醇、吐溫61、可可脂、月桂酸酯、甘油明膠等。
本發明的「水合物」是指由上述化學式1表示的化合物或由上述化學式2表示的化合物中，水通過分子間力非共價鍵合，並且可以包括化學計量或非化學計量的水。具體地，基於1摩爾的活性成分，上述水合物能夠以約0.25摩爾至約10摩爾的比例包含水，更加具體地，能夠以約0.5摩爾、約1.5摩爾、約2摩爾、約2.5摩爾、約3摩爾等的比例包含水，但不限於此。
本發明的「溶劑化物」是指由上述化學式1表示的化合物或由上述化學式2表示的化合物中，溶劑而並非為水通過分子間力鍵合，並且可以包括化學計量或非化學計量的水。具體地，基於1摩爾的活性成分，上述水合物能夠以約0.25摩爾至約10摩爾的比例包含水，更加具體地，能夠以約0.5摩爾、約1.5摩爾、約2摩爾、約2.5摩爾、約3摩爾等的比例包含水，但不限於此。
本發明的藥學組合物可以根據期望的方法口服給藥或非口服給藥，當非口服給藥時，優選地，選擇皮膚外用或腹腔內注射、直腸內注射、皮下注射、靜脈注射、肌肉內注射、胸部內注射的注入方式。
並且，本發明的藥學組合物可通過吸入給藥。其可將藥物直接輸送到肺部，並且無毒且能夠以少量的劑量表現出更長的作用持續時間。吸入給藥可以使用可通過氣道、鼻腔等吸入的藥學製劑進行給藥，上述藥學製劑可包括含有藥物的可吸入粒子或液滴。這些吸入給藥不限於此，例如，可以使用乾 粉吸入裝置(DPI)或壓縮計量吸入器(pressurized metered dose inhaler，pMDI)之一。藥物粒子被輕輕地(lightly)壓縮到例如包含在輸送裝置(乾粉吸入器)內部的易碎(frangible)基質內。當操作時，輸送裝置從基質磨蝕(abrades)一些藥物粒子，並將它們分散到將藥物粒子輸送到氣道的吸氣口中。代替性地，藥物粒子可以是包含在輸送裝置(乾粉吸入器)的儲存室內部的自由流動性(free flowing)粉末。儲存室可以是裝置內部的一體型腔室，或者是小皿、泡罩或操作前插入於裝置內部的性能相似的儲存室。當操作時，裝置將一些藥物粒子從儲存室分散出來後，將它們分散到將藥物粒子輸送到氣道的吸氣口中。
可以將本發明的上述藥學組合物給予個體來預防或治療由嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染或嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2引發的疾病。本發明中所使用的術語「個體」或「受試者」是指患有由嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染或嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2引發的疾病，以及患有通過給予本發明的上述藥學組合物可使症狀好轉的疾病的包括人類在內的馬、綿羊、豬、山羊、狗等哺乳動物，但優選指人類。
本發明中所使用的術語「給藥」是指通過任何合適的方法將本發明的藥學組合物引入個體。給藥途徑可以通過可到達靶標組織的任何普通途徑口服或非口服給藥。並且，本發明的藥學組合物可通過可將其移動到靶標細胞的任何裝置來給藥。
本發明的藥學組合物以藥學有效量給藥。本發明中所使用的術語「藥學有效量」是指足以以適用於醫學治療的合理的受益/風險比來治療疾病的量，有效量水平可根據患者的體重、性別、年齡、健康狀況、嚴重程度、藥物活性、對藥物的敏感性、給藥時間、給藥途徑和排泄率、治療期間、包括同時 使用的藥物在內的因素以及其他醫學領域眾所周知的因素來確定。本發明的藥學組合物可以作為單獨的治療劑給藥或與其他治療劑聯合給藥，並且可以與以往的治療劑依次或同時給藥，可以單次或多次給藥。考慮到所有上述因素，重要的是以能夠以最小量獲得最大效果而沒有副作用的量給藥，這可以由本發明所屬技術領域的普通技術人員容易確定。
例如，在本發明的藥學組合物中，可將由上述化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽以0.0001mg/kg至500mg/kg的劑量，優選以0.001mg/kg至100mg/kg的劑量給藥，上述給藥能夠一天一次或分次給藥。
並且例如，在本發明的藥學組合物中，可將由上述化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽以0.0001mg/kg至500mg/kg的劑量，優選以0.001mg/kg至100mg/kg的劑量給藥，上述給藥能夠一天一次或分次給藥。
並且例如，在本發明的藥學組合物中，可將由上述化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽以及由上述化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽以上述提及的適當給藥範圍的組合來給藥。
除了由上述化學式1表示的化合物和/或由上述化學式2表示的化合物之外，本發明的上述藥學組合物還可包含表現出相同或相似藥效的一種以上的有效成分。
本發明提供嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染或由嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染引發的疾病的預防或治療方法，其包括以治療有效量給予組合物的步驟，上述組合物包含由上述化學式1表示的化合物；由上述化學式2表示的化合物或由上述化學式1表示的化合物及由上述化學式2表示的化合物的組合。
本發明中所使用的術語「治療有效量」是指有效預防嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染或由嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染引發的疾病的由上述化學式1表示的化合物；由上述化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽或由上述化學式1表示的化合物及由上述化學式2表示的化合物的組合量。
本發明提供嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病的治療方法，其包括將治療有效量的由上述化學式2表示的化合物或由上述化學式1表示的化合物及由上述化學式2表示的化合物的組合給予需要其的受試者的步驟。
通過給予包含由上述化學式1表示的化合物或由化學式2表示的化合物組合物，不僅在徵兆發作之前治療疾病本身，而且抑制或避免其徵兆。在疾病的管理中，特定活性成分的預防或治療劑量可根據疾病或狀態的本質(nature)和嚴重程度以及活性成分的給藥途徑而變化。劑量及劑量頻率可根據個別患者的年齡、體重及反應而變化。本發明所屬技術領域的普通技術人員可考慮這些因素來容易選擇合適的劑量用法。
上述受試者可以是包括人類在內的哺乳類等。
上述治療方法還可包括與由上述化學式1表示的化合物；由上述化學式2表示的化合物；或組合物一同給予治療有效量的有助於治療疾病的附加活性製劑的步驟，上述組合物包含由上述化學式1表示的化合物及由上述化學式2表示的化合物的組合，附加活性製劑可以與包含由上述化學式1表示的化合物或由化學式2表示的化合物的組合物一同表現出協同效果或輔助效果。
本發明還提供用於製備嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染或由嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染引發的疾病的治療用藥劑的由上述化學式1表示的化合物；由上述化學式2表示的化合物；或包含由上述化學式1表示的化 合物及由上述化學式2表示的化合物的組合的組合物的用途。可在用於製備藥劑的由上述化學式1或2表示的化合物中混合可接受的助劑、稀釋劑、載體等，並通過與其他活性製劑一同製成複合製劑來具有活性成分的相乘作用。
本發明提供用於治療嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病的由化學式1表示的化合物；由上述化學式2表示的化合物；或由上述化學式1表示的化合物及由上述化學式2表示的化合物的組合。
本發明提供用於預防或治療嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病的由上述化學式1表示的化合物；由上述化學式2表示的化合物；或由上述化學式l表示的化合物及由上述化學式2表示的化合物作為有效成分的藥學組合物。
本發明的還有一方面，提供抗嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2組合物，其包含由上述化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽作為有效成分。
本發明的又一方面，提供抗嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2組合物，其包含由上述化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽作為有效成分。
本發明的又一方面，提供抗嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2組合物，其包含由上述化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽以及由上述化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽作為有效成分。
本發明的又一方面，提供3CL蛋白酶的活性抑制劑，其包含由化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽。
本發明的又一方面，提供3CL蛋白酶的活性抑制劑，其包含由化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽。
本發明的又一方面，提供3CL蛋白酶的活性抑制劑，其包含由化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽以及由化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽。
由於3CLpro的氨基酸序列及結構在冠狀病毒之間的變化小，尤其3CLpro的功能對病毒增殖是必備的，因而可將3CLpro用作冠狀病毒治療劑的重要靶標之一。
在本發明中，由上述化學式1表示的化合物；由上述化學式2表示的化合物；或由上述化學式1表示的化合物及由上述化學式2表示的化合物的組合對3CL蛋白酶的活性具有優異的抑制效果。
可從上述中確認，本發明的紮魯司特、磺吡酮以及紮魯司特和磺吡酮可在肺部病變率方面表現出非常優異的改善效果，因而可以表現出對感染的快速治療及改善效果。
除非相互矛盾，否則在本發明的用途、組合物、治療方法中提及的事項同樣適用。
本發明的又一方面，本發明提供用於預防或改善嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病的食品組合物，其包含由下述化學式1表示的化合物或其食品學上可接受的鹽。
Figure 110107340-A0202-12-0017-51
本發明的又一方面，本發明提供用於預防或改善嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病的食品組合物，其包含由下述化學式2表示的化合物或其食品學上可接受的鹽。
Figure 110107340-A0202-12-0018-7
本發明的又一方面，提供用於預防或改善嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病的食品組合物，其包含由下述化學式1表示的化合物或其食品學上可接受的鹽以及由下述化學式2表示的化合物或其食品學上可接受的鹽。
Figure 110107340-A0202-12-0018-8
 以及
Figure 110107340-A0202-12-0018-9
在上述藥學組合物中的描述內容均可適用於由上述化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽以及由上述化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽。
在本發明中，上述食品組合物可以原樣添加或與其他食品或食品成分一同使用，並且可以根據常規方法適當地使用。
在本說明書中，上述「食品組合物」是指使用具有對人體有用的功能性的原料或成分來製備及加工的食品。
上述食品的種類沒有特別的限制。可以添加到包含由上述化學式1表示的化合物或其食品學上可接受的鹽的組合物中的食品的例子包括各種湯、飲料、茶、口服液、酒精飲料及維生素複合劑等，可以包括常規含義上的所有保健食品。除上述之外，本發明的包含由上述化學式1表示的化合物或其食品學上可接受的鹽的組合物可含有各種營養劑、維生素、電解質、調味劑、著色劑、果膠及其鹽、藻酸及其鹽、有機酸、保護性膠體增稠劑、pH調節劑、穩定劑、防腐劑、甘油、乙醇、碳酸飲料中使用的碳酸化劑等。另外，本發明的食品組合物可以含有用於製備天然果汁、果汁飲料和蔬菜飲料的果肉。這些成分可以單獨使用或混合使用。
本發明的藥學組合物具有預防或治療由嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染或嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2引發的疾病的效果。
本發明的食品組合物具有預防或改善由嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染或嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2引發的疾病的效果。
圖1顯示基於AI新藥平臺(DeepMatcherTM)的AI深度學習算法。
圖2通過圖表示出本發明的化學式1及化學式2的化合物的細胞毒性評價及細胞病變抑制功效評價結果。
圖3顯示在使用本發明的化學式1及化學式2的化合物處理之前和之後的細胞形態的觀察結果。
圖4顯示本發明的化學式1及化學式2的化合物的3CL蛋白酶活性的結果。
圖5顯示本發明的化學式1及2的化合物的ACE2和SARS-CoV-2 Spike S1蛋白質結合活性的藥物功效評價結果。
圖6顯示用於根據肺葉(Lung lobe)分為①至⑤，並根據重量評價肺部病變率的基準的肺部圖。
圖7顯示肉眼治療率的確認結果的圖，其中，NC(陰性對照組(Negative control))、VC(病毒對照組(Virus control))、PC(陽性對照(Positive control)、瑞德西韋(Remdesivir))、Za(紮魯司特(Zafirlukast))、Za+Sulf(紮魯司特和磺吡酮)。
圖8顯示通過進行實驗確認的肉眼肺部病變率。
為了便於理解本發明而提出實施例。提供下述實施例僅僅是為了更加便於理解本發明，而本發明內容不限於實施例。
製備例1. 紮魯司特(Zafirlukast)
使用了商購的紮魯司特(CAS Number：107753-78-6)。
製備例2. 磺吡酮(Sulfinpyrazone)
使用了商購的磺吡酮(CAS Number：57-96-5)。
製備例3. 紮魯司特和磺吡酮的聯合使用
將上述紮魯司特及磺吡酮聯合使用。
實施例1. 抑制COVID-19 3CL蛋白酶的候選化合物的篩選
在本發明中，基於COVID-19 3CL蛋白酶的蛋白質-配體複合體結構信息(Protein Data Bank ID 6LU7：The crystal structure of COVID-19main protease in complex with an inhibitor N3，DOI：10.2210/pdb6LU7/pdb)，通過基於AI新藥平臺(DeepMatcherTM)的AI深度學習算法從2700多種FDA批准藥物(來源：https：//www.drugbank.ca/)中搜索3CL蛋白酶抑制化合物並導出了候選藥物。本發明中所使用的基於AI新藥平臺(DeepMatcherTM)的3D-虛擬圖形模擬方法是一種可以根據實際物理環境的變化(分子的結構、狀態、物性的變化)模擬蛋白質-配體複合體的相互作用的技術，針對與蛋白質的配體結合部位有關的各種化合物的結合力，可通過分析和測量結合的藥物分子的移動快照數量來以結合頻率(高結合質量指數(HBQI：high binding quality index))和結合結構相似度(均方根偏差(RMSD：Rootmean Square Deviation))等進行預測(圖1)。
實施例2. SARS CoV-2抗病毒(細胞病變抑制作用)藥物評價
-材料(藥物)：紮魯司特、磺吡酮
-試驗病毒及細胞株：一種SARS CoV-2(NCCP-43326)，VERO細胞(cell)
-試驗濃度及重複次數：2劑量(Dose)(10-20μM)/重複2次
實施例2-1：細胞毒性測定(Cell cytotoxicity assay)(細胞毒性評價)
-將DMEM(5%FBS，1%Antibiotic-Antimycotic)用作細胞培養液，並通過MTT測定法(mTT assay)對試驗試樣(藥物)進行了細胞毒性評價。並 且，當製備不同試驗濃度的試樣時所使用的溶劑(DMSO)的最終濃度為0.5%以下。
按以下順序進行了細胞毒性評價。
1)以每孔5×104細胞/孔(cells/well)分株到96孔板(well plate)中後，在37℃、5%CO2培養器中培養48小時後，獲得細胞單層，然後用PBS洗滌2次。
2)在將以不同試驗濃度製備的試樣(藥物)以100μL/well分株(包括培養液)後，在37℃、5%CO2培養器中培養了72小時。
3)在確認細胞狀態後，以10μL/well添加MTT溶液，然後在37℃、5%CO2培養器中靜置4小時。
4)在反應4小時後，以100μL/well添加MTT溶液(solution)，然後使用沉澱物充分溶解甲臘(formazan)晶體，並用酶標儀(plate reader)在570nm測量了吸光度。
5)根據正常細胞和用試驗試樣(藥物)處理的組的比例，按下述式1計算細胞毒性比。
數學式1
細胞存活率(Cell Viability)(%)=Test OD/Control OD×100%
實施例2-2：CPE減少測試(細胞病變抑制率(CPE Reduction)Test)(細胞病變抑制功效評價)
以如下方法進行了細胞病變抑制功效評價。
1)以每孔5×104細胞/孔分株到96孔板後，在37℃、5%CO2培養器中培養48小時後，獲得細胞單層，然後用PBS洗滌2次並進行了細胞計數。
2)使用DMEM(不含FBS(FBS free)，1%抗生素-抗真菌劑(antibiotic-antimycotic))培養基以100μL/well分株後，在37℃、5%CO2培養器中靜置1小時，使得0.001MOI感染病毒。
3)感染1小時後，去除病毒，然後將以不同試驗濃度製備的試樣(藥物)以100μL/well分株(包括培養液)後，在37℃、5%CO2培養器中培養72小時。
4)在確認細胞狀態後，以10μL/well添加MTT溶液，然後在37℃、5%CO2培養器中靜置4小時。
5)在反應4小時後，以100μL/well添加MTT溶液(solution)，然後使用沉澱物充分溶解甲臘(formazan)晶體，並用酶標儀(plate reader)在570nm測量了吸光度。
6)根據正常細胞和用試驗試樣(藥物)處理的組的比例，按下述式2計算細胞毒性比。
數學式2
Virus inhibition rate(%)=(Test OD-Virus OD)/(Control OD-Virus OD)×100%
根據上述實施例2-1及實施例2-2確認的基於細胞毒性的抗COVID-19功效評價結果如下表1及圖2。
表1
Figure 110107340-A0202-12-0023-10
進行抗COVID-19功效評價的結果，參照表1及圖2，確認到紮魯司特和/或磺吡酮藥物均具有優異的細胞存活率，以20μM為准，紮魯司特具有75.6±3.9%的細胞病變抑制功效，磺吡酮具有40.7±8.0%的細胞病變抑制功效。
實施例3. 根據藥物處理的細胞形態的觀察
-材料(藥物)：紮魯司特、磺吡酮
-試驗病毒及細胞株：一種SARS CoV-2(NCCP-43326)，VERO細胞(cell)
-試驗濃度及重複次數：2劑量(10-20μM)/重複2次
針對用病毒處理之前和之後的每個細胞，觀察了當用藥物處理時發生的細胞形態變化，其結果示於圖3。
如圖3中所確認，在對照組中，可以確認到被病毒感染的細胞(Virus)的形態變化大於未被病毒感染的細胞(Nomal)。
相反，可以確認到，在被病毒感染的細胞上用紮魯司特和磺吡酮處理的每個實驗組的形態變化小。
實施例4. 3CL蛋白酶(3-chymotrypsin-like protease)抑制功效分析(assay)
-材料(藥物)：紮魯司特、磺吡酮
-試驗3CL Protease：
GC376 is purchased from Aobious(catalog number AOB36447)
3CL蛋白酶測定(3CL Protease assay)Buffer(BPS catalog number 79956)
3CL Protease Substrate(BPS catalog number 79952)
-試驗濃度及重複次數：10劑量(0.001-30μM)/重複2次
以如下方法進行了使用時差螢光共振能量轉移測定法的3CL Protease抑制功效分析。
1)將每種藥物以10mM的濃度溶解在100%DMSO中來使用，並在保持100%DMSO濃度的同時進行了中間稀釋過程。
2)用3CL蛋白酶測定(3CL Protease assay)緩衝液將該化合物稀釋67.5倍後，用10ul的稀釋試樣和40ul的緩衝液製備了DMSO濃度為0.3%的50ul反應液。
3)使每種藥物在室溫下靜置30分鐘後，混合以使3CL蛋白酶的底物的最終濃度達到50uM。
4)使該反應物在常溫下反應12小時以上。
5)然後，從Infinitem1000酶標儀(Tecan)中讀取TR-FRET信號。
由此確認的SARS-CoV-2 3CL蛋白酶蛋白活性的藥物功效評價結果如下表2、表3及圖4。
表2
Figure 110107340-A0202-12-0025-11
Figure 110107340-A0202-12-0026-12
表3
Figure 110107340-A0202-12-0026-13
參照表2、3及圖4，確認到濃度為30μM的紮魯司特抑制3CL蛋白酶的活性約為45%以上，濃度為30μM的磺吡酮抑制3CL蛋白酶的活性約為20%。因此，確認到紮魯司特和/或磺吡酮對3CL蛋白酶(3-chymotrypsin-like protease)的活性具有抑制效果。
實施例5. 通過CE2：Spike S1時差螢光共振能量轉移分析評價藥物對ACE2和SARS-CoV-2 Spike S1蛋白質結合活性的功效
-材料(藥物)：紮魯司特、磺吡酮
-試驗ACE2及Spike S1蛋白：
ACE2，His-Tag，Eu-labeled(BPS Bioscience，100705)
Spike S1，Fc fusion，Avi-tag，Biotin Labeled(SARS-CoV-2)(BPS Bioscience，100679)
Anti-Spike，Neutralizing Antibody(Activemotif，91361)
-試驗濃度及重複次數：10劑量(0.002-30μM)/重複2次
以如下方法進行了ACE2：Spike S1時差螢光共振能量轉移分析。
1)使用1x ACE2-Spike TR-FRET緩衝液將ACE2-Eu稀釋至1ng/uL(12nm)後，以5uL的量分株到每個孔中。
2)使用1x ACE2-Spike TR-FRET緩衝液將染料標記(Dye-labeled)的受體稀釋100倍後，將稀釋的染料標記的受體以5uL的量添加到每個孔中。
3)將以不同濃度製備的試樣(藥物)以5uL的量添加到孔中。
4)使用1x ACE2-Spike TR-FRET緩衝液將Spike S1-Biotin稀釋至20ng/uL(200nm)後，將稀釋的Spike S1-Biotin以5uL的量添加到被指定為試驗組和對照組的孔中。
5)將1x ACE2-Spike TR-FRET緩衝液以5uL的量添加到未添加的剩餘孔中，並在室溫下將孔板培養1小時。
6)然後，從Infinite M1000酶標儀(Tecan)中讀取TR-FRET信號。
由此確認的ACE2和SARS-CoV-2 Spike S1蛋白結合活性的藥物功效評價結果如下表4、表5及圖5。
表4
Figure 110107340-A0202-12-0027-14
Figure 110107340-A0202-12-0028-15
表5
Figure 110107340-A0202-12-0028-16
參照上表4、表5及圖5，確認到紮魯司特及磺吡酮對ACE2和Spike S1蛋白的結合沒有抑制功效。即，確認到紮魯司特及磺吡酮並不是通過結合到 ACE2和Spike S1來發揮作用效果的藥物，而是可通過抑制3CL蛋白酶來表現出疾病治療效果的藥物。
實施例6．使用敘利亞倉鼠(Syrian Hamster)評價感染嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2的動物模型中的藥物功效
使用敘利亞倉鼠動物模型確認了對嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染的治療效果。
實驗根據下表6的條件進行。
表6
Figure 110107340-A0202-12-0029-17
根據上述條件，通過給予嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2來進行實驗。對試驗組的條件如下表7。
表7
Figure 110107340-A0202-12-0029-18
Figure 110107340-A0202-12-0030-19
根據上述條件配置了實驗裝置。
使用異氟烷(Isoflurane)進行了10分鐘的呼吸麻醉，將100μL經準備的SARS-Cov-2病毒滴入倉鼠鼻腔來使倉鼠感染後，使用探頭將準備的藥物口服給予倉鼠500μL。在感染後第4天(PID4)，對通過屍檢收集的肺組織進行了肉眼肺部病變率的評價。肉眼肺部病變率根據病毒組與試驗組的比例通過下述式計算。
具體地，如圖6所示，根據肺葉(Lung lobe)將肺部分為①至⑤，並根據每個部分的重量評價肺部病變率。該標準示於下表8。
表8
Figure 110107340-A0202-12-0030-20
根據上述表8的標準，進行了肉眼治療率評價，並通過下述式確認結果值，其結果示於圖7。
數學式3
肉眼治療率=試驗組肺炎發病率/病毒組肺炎發病率X100
圖7示出肉眼治療率。可從圖7中確認，與嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2單獨感染組(嚴重感染模型、肺病變率62%)相比，連續給藥約5天的治療功效如下：確認到紮魯司特(60mg/kg/day)+磺吡酮(120mg/kg/day)的治療率為94.3%，紮魯司特(60mg/kg/day)的治療率為58.7%。另一方面，作為對照藥物的瑞德西韋(Remdesivir)(5mg/kg/day)表現出44.3%的治療率。從上述中可以確認，與作為對照藥物的瑞德西韋相比，本發明的紮魯司特、紮魯司特和磺吡酮表現出顯著優異的治療效果。並且，紮魯司特、紮魯司特和磺吡酮在雙側肺炎、肺水腫和肺出血方面均表現出優異的改善效果，尤其是紮魯司特和磺吡酮在臨床上表現出最優異的治療功效，並且沒有異常發現或異常臨床症狀。
並且，圖8中具體示出通過進行上述實驗來確認的肉眼肺部病變率。圖8中的縮寫如下：NC(陰性對照組(Negative control))、VC(病毒對照組(Virus control))、PC(陽性對照(Positive control)、Za(紮魯司特)、Z+S(紮魯司特和磺吡酮)。
可從上述中確認，本發明的Za(紮魯司特)、Z+S(紮魯司特和磺吡酮)在肉眼肺部病變率方面表現出非常優異的改善效果。尤其，確認到紮魯司特和磺吡酮表現出直至接近正常對照組水平的非常優異的改善效果。
實施例7．使用敘利亞倉鼠評價感染嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2的動物模型中的磺吡酮的藥物功效
使用敘利亞倉鼠動物模型確認了磺吡酮對嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染的治療效果。
實驗根據下表9的條件進行。
表9
Figure 110107340-A0202-12-0032-21
根據上述條件，通過給予嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2來進行實驗。對試驗組的條件如下表10。
表10
Figure 110107340-A0202-12-0032-22
根據上述條件配置實驗裝置，並評價了肺部病變率，以與實施例中進行的方法相同的方法進行肉眼治療率評價方法，其結果示於下表11。
表11
Figure 110107340-A0202-12-0032-23
Figure 110107340-A0202-12-0033-24
從圖11中的肉眼治療率分析結果可知，與嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2單獨感染組相比，連續給藥約4天的治療功效的結果，確認到磺吡酮(50mg/kg/day)的治療率為15.6%。
可從上述中確認，本發明的磺吡酮在肉眼治療率方面表現出改善效果。
本說明書中省略了針對本發明所屬技術領域的普通技術人員可充分認識和類推的內容的詳細描述，除了本說明書中描述的具體示例之外，可以在不改變本發明的技術思想或必要結構的範圍內進行更多種變形。因此，能夠以與本說明書中具體描述和例示的方式不同的方式實施本發明，這是本發明所屬技術領域的普通技術人員可以理解的。

Claims (7)

  1. 一種用於預防或治療嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病的藥學組合物，包含：由下述化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽；以及由下述化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽，作為有效成分：
    Figure 110107340-A0305-02-0035-1
    Figure 110107340-A0305-02-0035-2
  2. 如請求項1所述的藥學組合物，其中由上述化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽以及由上述化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽被同時、分別或依次聯合給藥。
  3. 如請求項1或2所述的藥學組合物，其中嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病為呼吸道疾病。
  4. 如請求項1或2所述的藥學組合物，其中嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病在感染上述冠狀病毒後經過2天至14天的潛伏期後出現症狀。
  5. 如請求項1或2所述的藥學組合物，其中上述嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病表現出選自由高燒、咳嗽、呼吸短促、肺炎、腹瀉、腎衰竭、腎功能不全及敗血性休克組成的組中的一種以上的症狀。
  6. 一種用於預防或改善嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2感染疾病的食品組合物，包含：由下述化學式1表示的化合物或其食品學上可接受的鹽；以及由下述化學式2表示的化合物或其食品學上可接受的鹽：
    Figure 110107340-A0305-02-0036-3
    Figure 110107340-A0305-02-0036-4
  7. 一種抗嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒2的組合物，包含：由下述化學式1表示的化合物或其藥學上可接受的鹽；以及由下述化學式2表示的化合物或其藥學上可接受的鹽，作為有效成分：
    Figure 110107340-A0305-02-0037-5
    Figure 110107340-A0305-02-0037-6
TW110107340A 2020-05-20 2021-03-02 用於預防或治療嚴重急性呼吸綜合症冠狀病毒２感染疾病的組合物 TWI750051B (zh)

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