專利名稱：作為逆轉錄病毒蛋白酶抑制劑的六氫呋喃并[2,3-b]呋喃-3-基-N-{3-[(1,3-苯并二氧雜 ...的制作方法
本申請要求1999年10月6日提交的、美國臨時申請號60/157,850優先權益，其內容通過引用結合到本文中。
本發明涉及新的雙-四氫呋喃苯并二氧雜環戊基磺酰胺化合物、含有它們的組合物及其制備方法。本發明還涉及所述化合物用作治療和預防哺乳動物的逆轉錄病毒感染，特別是HIV感染，更特別是對多種藥物有抗藥性的HIV感染的藥用活性化合物的用途。
HIV對抑制劑的抗藥性是治療失敗的主要原因。主要因為病毒對所用的一種或多種藥物的抗藥性，接受抗-HIV聯合治療的一半患者對治療完全沒有響應。而且，已表明抗藥病毒被新感染的個體攜帶，從而嚴重限制了對初次使用這些藥物的患者的治療選擇。因此，本領域內需要治療逆轉錄病毒，特別是治療AIDS的新化合物。本領域內特別緊迫地需要不僅對野生型病毒，而且對越來越普遍的抗藥性病毒有效的化合物。而且，蛋白酶抑制劑通常與其它抗-HIV化合物，如NRTIs和/或NNRTIs聯合給予AIDS患者。這給患者帶來了高藥物負擔。減少這種藥物負擔的一種方法是尋找象蛋白酶抑制劑那樣有良好生物利用率的抗-HIV化合物，即，良好的藥代動力學和代謝分布(profile)，以便使日劑量可減至最小。一般來說，對抗-HIV化合物而言，良好蛋白酶抑制劑的另一重要特征是結合蛋白酶抑制劑的血漿蛋白對它的效能最小或甚至沒有影響。
幾個公布的專利申請公開了HIV蛋白酶抑制劑。如，WO 95/06030公開了具有羥乙基氨基磺酰胺核心結構的HIV蛋白酶抑制劑。Ghosh等(Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters，8，1998，687-690)也公開了羥乙基氨基磺酰胺HIV蛋白酶抑制劑。
根據本發明化合物對多種HIV突變株的活性及其生物利用率，本發明的化合物是令人驚奇的有效的HIV蛋白酶抑制劑。其它的目的和優點將在以下描述中部分地得到闡明，本說明書中的部分其它的目的和優點將是顯而易見的，或可通過實施本發明來了解。本發明的目的和優點將通過權利要求書中所具體指出的要點和組合來實現和獲得。
圖的簡述
圖1說明在單次口服劑量給予后，作為時間函數的化合物13的血清濃度。
圖2比較了本發明化合物13和14與幾種可市售獲得的抗病毒化合物抑制一小組(panel)病毒株的活性。
本發明的為了可以更充分地理解在此所述的本發明，特作出下列詳細的描述。
本發明涉及具有下式的化合物 及其N-氧化物、鹽、酯、立體異構形式、外消旋混合物、前藥和代謝產物。上述分子結構命名為六氫呋喃并[2，3-b]呋喃-3-基-N-{3-[(1，3-苯并二氧雜環戊-5-基磺酰基)(異丁基)氨基]-1-芐基-2-羥丙基}氨基甲酸酯。
本發明也設計了本發明化合物的氮原子的季胺化反應。用本領域一般技術人員所知的任何試劑包括，如低級烷基鹵、二烴硫酸酯、長鏈鹵化物和芳烷基鹵可使堿性氮季胺化。通過這樣的季胺化反應可得到水或油溶性的或可分散的產物。
本文全文所用的術語前藥是指藥理學上可接受的衍生物，如酯、酰胺和磷酸鹽，因此，所生成的該衍生物的生物轉化制品為如在式(I)化合物中所定義的活性藥物。Goodman和Gilman(The PharmacologicalBasis of Therapeutics(治療學的藥理學基礎)，第8版，McGraw-Hill，Int.編輯1992，“Biotransformation of Drugs(藥物的生物轉化)”，p13-15)一般性描述的前藥通過引用結合到本文中。例如，在WO 99/33795、WO 99/33815、WO 99/33793和WO 99/33792中描述了典型的前藥實例，所有這些通過引用結合到本文中。
前藥的特征在于優良的水溶性、增加的生物利用率，并易于在體內代謝成活性抑制劑。
為了治療的用途，式(I)化合物的鹽是這樣的鹽，其中相反離子是藥學上或生理學上可接受的。然而，發現具有非藥學上可接受的相反離子的鹽也可用于如制備或純化藥學上可接受的式(I)化合物。所有的鹽，無論藥學上可接受的或不可接受的都包括在本發明的范圍內。
采用適當的酸，如，無機酸如氫鹵酸如氫氯酸或氫溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等此類酸；或有機酸，如乙酸、丙酸、羥基乙酸、乳酸、丙酮酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、馬來酸、富馬酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、甲磺酸、乙磺酸、苯磺酸、對-甲苯磺酸、環己烷氨基磺酸、水楊酸、對-氨基水楊酸、撲酸等此類酸，可方便地制備本發明化合物能夠形成的藥學上可接受的或生理學上允許的加成鹽形式。
相反地，所述鹽形式可通過用適當的堿處理轉化成游離堿形式。
術語鹽也包括本發明化合物能夠形成的水合物和溶劑加合物形式。這類形式的實例有，如水合物、醇化物等。
本發明化合物的N-氧化物形式意欲包括其中一個或幾個氮原子被氧化成所謂的N-氧化物的式(I)化合物。
本發明化合物也可以它們的互變異構形式存在。盡管在上式中未明確指明，也打算將此類形式包括在本發明的范圍內。
如在此前所用的，術語本發明化合物的立體化學異構形式定義了由通過相同順序的健連接的相同原子組成的，但具有本發明化合物可能具有的、不可互換的不同三維結構的所有可能的化合物。除非另外提及或指明，化合物的化學命名包括所述化合物可能具有的所有可能的立體化學異構形式的混合物。所述混合物可包括所述化合物的基本分子結構的所有非對映體和/或對映體。意欲將純形式的或彼此的混合物形式的本發明化合物的所有立體化學異構形式包括在本發明的范圍內。
本文中提及的所述化合物和中間體的純立體異構形式被定義為基本不含所述化合物或中間體的相同基本分子結構的其它對映體或非對映體形式的異構體。特別地，術語`立體化學純`指具有至少80％立體異構過量(即一種異構體為至少90％而其它可能的異構體最多為10％)到最多可達100％立體異構過量(即一種異構體為100％而無其它異構體)的化合物或中間體，更優選具有90％至最高可達100％立體異構過量的，甚至更優選具有94％至最高可達100％立體異構過量的，最優選具有97％至最高可達100％立體異構過量的化合物和中間體。應以類似方式理解術語`對映體純`和`非對映體純`，但要分別考慮混合物的對映體過量和非對映體過量。
可通過應用本領域已知的方法獲得本發明化合物和中間體的純立體異構形式。例如，對映體可通過其非對映體鹽與光學活性酸的選擇性結晶而相互分離。或者，用手性固定相通過層析技術可分離出對映體。所述純的立體化學異構形式也可以得自合適原料的相應的純立體化學異構體形式，前提是發生立體有擇反應。如需特定的立體異構體，將優選通過立體有擇制備方法合成所述化合物。這些方法將便利地采用對映體純的起始原料。
式(I)化合物含5個手性中心并因此作為立體異構形式存在，這對本領域的專業人員而言是明顯的。這5個手性中心在下圖中用編號的星號(*1、*2、*3、*4和*5)標明。 可用立體化學描述符R和S表示每個不對稱中心的絕對構型，這種R和S符號對應于Pure Appl.Chem.1976，45，11-30中所述的規則。雙-四氫呋喃環的優選構型為其中碳原子*1具有R構型、碳原子*2具有S構型和碳原子*3具有R構型，其中碳原子*1具有S構型、碳原子*2具有R構型和碳原子*3具有S構型的構型。碳原子*4優選為S構型而碳原子*5優選為R構型。
具有基本結構(I)的化合物以表1中的下列32種對映體形式存在。手性碳原子的命名如上圖所示。
表A
化合物l和w為優選的對映體純形式，尤其是化合物l。 每當下文使用時，術語“式(I)化合物”，或“本發明化合物”或類似術語意欲包括上述化合物、它們的N-氧化物、鹽、酯、立體異構形式、外消旋混合物、前藥和代謝產物及其季氮衍生物。
因此本發明化合物可以本身作為藥物，以相互的混合物形式或以藥物制劑的形式，用于動物，優選哺乳動物，尤其是人。
此外，本發明涉及作為活性組分的藥物制劑，它含有有效劑量的至少一種式(I)化合物和/或其生理學上可允許的鹽及常規的藥學上無害的賦形劑和輔助劑。該藥物制劑通常含0.1-90％重量的式(I)化合物和/或其生理學上可允許的鹽。用本領域的技術人員本身已知的方法可制備藥物制劑。為此目的，至少一種式(I)化合物和/或其生理學上可允許的鹽與一種或多種固體或液體藥物賦形劑和/或輔助劑一起，如果需要，與其它藥用活性化合物組合，制成適當的給藥形式或劑型，再將其用作人類醫學或獸醫學的藥物。
含本發明化合物和/或其生理學上可允許的鹽的藥物可經口服、胃腸外，如靜脈內、直腸、吸入或局部給藥，優選的給藥方式取決于個體情況，如要治療的疾病的具體病程。優選口服給藥。
本領域技術人員根據其專業知識熟悉適用于所需藥物制劑的輔助劑。除溶劑外，膠凝劑、栓劑基底、片劑輔劑和其它活性化合物載體、抗氧化劑、分散劑、乳化劑、消泡劑、矯味劑、防腐劑、加溶劑、實現儲存效果的試劑、緩沖物質或色素也是有用的。
由于本發明化合物的抗病毒性質，尤其是其抗-HIV性質，特別是其抗-HIV-1活性，它們可用于治療感染了HIV的個體并用于這些個體的預防。一般說來，本發明化合物可用于治療感染了病毒的溫血動物，這些病毒的存在受所述蛋白酶的介導或取決于所述蛋白酶。用本發明化合物可預防或治療疾病，尤其是與HIV和其它致病性逆轉錄病毒相關的疾病，包括AIDS、AIDS相關復征(ARC)、進行性全身性淋巴結病(PGL)和由逆轉錄病毒引起的慢性CNS病，如HIV介導的癡呆和多發性硬化。
因此，本發明化合物或其任何亞組可用作對抗上述疾病的藥物。作為藥物或治療方法的用途包括對HIV-感染患者全身給予有效量對抗與HIV和其它致病性逆轉錄病毒，尤其是HIV-1相關的疾病。因此，本發明化合物可用于制備用來治療與HIV和其它致病性逆轉錄病毒有關的疾病的藥物，尤其是具有逆轉錄病毒蛋白酶抑制作用的藥物。
而且，抗逆轉錄病毒化合物和本發明化合物的組合可用作藥物。因此，本發明也涉及含(a)本發明化合物，和(b)另一種抗逆轉錄病毒化合物的作為聯合制劑的產物，以同時、分開或順序用于逆轉錄病毒，特別是抗多重藥物的逆轉錄病毒的感染的治療。因此，為對抗或治療HIV感染或與HIV感染相關的感染和疾病，如獲得性免疫缺陷綜合征(AIDS)或AIDS相關復征(ARC)，本發明化合物可與下列藥物聯合共同給予例如，結合抑制劑，如硫酸葡聚糖、舒拉明、聚陰離子、可溶性CD4；融合抑制劑，如T20、T1249、SHC-C；共同受體結合抑制劑，如AMD 3100(Bicyclams)、TAK 779；RT抑制劑，如膦甲酸和前藥；核苷RTIs，如AZT、3TC、DDC、DDI、D4T、Abacavir、FTC、DAPD、dOTC；核苷酸RTIs，如PMEA、PMPA；NNRTIs，如奈韋拉平、delavirdine、efavirenz、8和9-Cl TIBO(tivirapine)、洛韋胺、TMC-125、TMC-120、MKC-442、UC 781、Capravirine、DPC 961、DPC963、DPC082、DPC083、calanolide A、SJ-3366、TSAO、4″-脫氨基TSAO；RNAse H抑制劑，如SP1093V、PD126338；TAT抑制劑，如RO-5-3335、K12、K37；整合酶抑制劑，如L708906、L731988；蛋白酶抑制劑，如amprenavir、ritonavir、nelfinavir、沙奎那韋、indinavir、lopinavir、BMS 232632、DPC 681、DPC684、tipranavir、AG1776、DMP 450、L 756425、PD178390；糖基化抑制劑，如澳栗精胺、脫氧野尻霉素。
聯合給藥可提供協同作用，從而預防、基本減輕或完全消除病毒的感染性及其相關癥狀。本發明化合物也可與免疫調節劑(如溴匹立明、抗人α干擾素抗體、IL-2、蛋氨酸腦啡肽、α干擾素和納曲酮)或與抗生素(如，噴他脒isothiorate)聯合給藥以改善、對抗或消除HIV感染及其癥狀。
對于口服給藥形式，使本發明化合物或其鹽與合適的添加劑，如賦形劑、穩定劑或惰性稀釋劑混合，并通過常用方法制成合適的給藥形式，如片劑、包衣片劑、硬膠囊、水溶液、醇溶液或油性溶液。合適的惰性載體的實例有阿拉伯膠、氧化鎂、碳酸鎂、磷酸鉀、乳糖、葡萄糖或淀粉，特別是，玉米淀粉。這種情況下既可制備成干顆粒也可制成濕顆粒。合適的油賦形劑或溶劑為植物或動物油，如向日葵油或鱈魚肝油。水溶液或醇溶液的合適的溶劑為水、乙醇、糖溶液或其混合物。聚乙二醇和聚丙二醇也用作其它給藥形式的另外的輔助劑。
對皮下或靜脈給藥，所述活性化合物，如果需要則伴有常用物質如加溶劑、乳化劑或其它輔助劑，被制成溶液、懸液或乳液。式(I)化合物及其生理學上可允許的鹽可被凍干，所得的凍干物例如用于注射或輸液制劑的制備。合適的溶劑有，例如水、生理鹽水溶液或醇如乙醇、丙醇、甘油，再加上糖溶液如葡萄糖或甘露糖醇溶液，或所提及的各種溶劑的混合物。
以氣溶膠形式或噴霧劑形式給藥的合適的藥物制劑有，例如溶于藥學上可接受的溶劑如乙醇或水或這樣的溶劑的混合物中的式(I)化合物或其生理學上可允許的鹽的溶液、懸液或乳液。如需要，該制劑也可另外含有其它藥物輔助劑如表面活性劑、乳化劑和穩定劑及拋射劑。這樣的制劑通常含有濃度為約0.1-50％，特別是約0.3-3％重量的活性化合物。
為提高藥用組合物中式(I)化合物的溶解度和/或穩定性，采用α-、β-或γ-環糊精或其衍生物是有利的。且共溶劑如醇可改進藥用組合物中式(I)化合物的溶解度和/或穩定性。在制備含水組合物時，本發明化合物的加成鹽由于其水溶性升高而明顯地更加適用。
適用的環糊精有α-、β-或γ-環糊精(CDs)或醚及其混合醚，其中環糊精的葡糖酐單元的一個或多個羥基被C1-6烷基，尤其是甲基、乙基或異丙基如無規甲基化的β-CD；羥基C1-6烷基，尤其是羥乙基、羥丙基或羥丁基；羧基C1-6烷基，尤其是羧甲基或羧乙基；C1-6烷基羰基，尤其是乙酰基；C1-6烷氧碳基C1-6烷基或羧基C1-6烷氧基C1-6烷基，尤其是羧基甲氧基丙基或羧基乙氧基丙基；C1-6烷基羰基氧基C1-6烷基，尤其是2-乙酰基丙氧基所取代。特別值得注意的配位劑和/或加溶劑是β-CD、無規甲基化β-CD、2，6-二甲基-β-CD、2-羥乙基-β-CD、2-羥乙基-γ-CD、2-羥丙基-γ-CD和(2-羥基甲氧基)丙基-β-CD，尤其是2-羥丙基-β-CD(2-HP-β-CD)。
術語混合醚指環糊精衍生物，其中至少兩個環糊精羥基被不同的基團如羥丙基和羥乙基所醚化。
配制與環糊精或其衍生物聯合給予的本發明化合物的一個重要方法已描述于EP-A-721,331中。盡管其中所述的制劑含有抗真菌活性成分，它們對配制本發明的抗逆轉錄病毒化合物還是同樣重要的。其中所述的制劑特別適用于口服給藥，并包括作為活性成分的抗真菌劑、足量的作為加溶劑的環糊精或其衍生物、作為主體(bulk)液體載體的含水酸性介質和使該組合物的制備大大簡化了的醇共溶劑。所述制劑也可通過加入藥學上可接受的甜味劑和/或香精而變得更可口。
增加藥用組合物中本發明化合物溶解度的其它方便的方法描述于WO-94/05263、PCT申請號PCT/EP98/01773、EP-A-499,299和WO97/44014中，全部通過引用結合到本文中。
更特別地，本發明化合物可被配制成藥用組合物，它包括治療有效量的由固體分散體組成的顆粒，所述顆粒包括(a)式(I)化合物，和(b)一種或多種藥學上可接受的水溶性聚合物。
術語“固體分散體”指包括至少兩種組分的固態(相對于液態或氣態)體系，其中一種組分被相對均勻地徹底分散于另一種組分或多種組分中。當所述的組分分散體令該體系呈化學上和物理上充分均一或均勻或組成一個如熱力學所定義的相時，這樣的固體分散體被稱作“固體溶液”。固體溶液優選物理系統，因為其中的組分對接受給藥的有機體來說，通常是易于可生物利用的。
術語“固體分散體”也包括比固體溶液的完全均一性較差的分散體。這類分散體不是化學上或物理上完全均一的或包括不止一相。
顆粒中的水溶性聚合物適合為當在20℃溶液中溶于2％水溶液中時具有1-100mPa.s表觀粘度的聚合物。
優選的水溶性聚合物為羥丙基甲基纖維素或HPMC。具有約0.8-2.5甲氧基取代度和約0.05-3.0羥丙基摩爾取代的HPMC通常是水溶性的。甲氧基取代度指纖維素分子的每葡糖酐單位的甲醚基團的平均數。羥基-丙基摩爾取代指與纖維素分子的每葡糖酐單位反應的氧化丙烯的平均摩爾數。
可通過首先制備所述組分的固體分散體，再任選研磨或碾磨此分散體來制備如上定義的顆粒。有各種制備固體分散體的技術，包括熔體擠出、噴霧干燥和溶液蒸發，優選熔體擠出。
可更方便地配制所述納米顆粒(nanopartides)形式的抗逆轉錄病毒劑，所述顆粒含足量的吸附于其表面的表面改性劑，以維持小于1000nm的有效平均粒徑。有用的表面改性劑被認為包括那些物理粘附于抗逆轉錄病毒劑表面但不與抗逆轉錄病毒劑化學結合的改性劑。
適用的表面改性劑可優選選自已知的有機和無機藥用賦形劑。這類賦形劑包括各種聚合物、低分子量低聚物、天然產物和表面活性劑。優選的表面改性劑包括非離子和陰離子表面活性劑。
配制本發明化合物的另一重要的方法涉及一種藥用組合物，因此所述抗逆轉錄病毒劑被摻入到親水聚合物中，并將此混合物用作包衣膜包在許多小珠上，從而得到具有良好生物利用率的的組合物，所述組合物可方便地制備并適用于制備口服藥物劑型。
所述小珠包括(a)中心的圓形或球形核芯，(b)親水聚合物的包衣膜和抗逆轉錄病毒劑和(c)密封包衣聚合物層。
適合用作小珠核芯的材料有多種，前提是所述的材料是藥學上可接受的且有適當的尺寸和硬度。這類材料的實例有聚合物、無機物、有機物和糖類及其衍生物。
本發明化合物或其生理學上可允許的鹽的給藥劑量取決于個體情況，一般情況下為達到最好的效果要針對個體情況的疾病作調整。因此這當然取決于在治療或預防的各種情況下，給藥的次數和所用化合物作用的效能和持續時間，而且取決于感染和癥狀的性質和嚴重程度，也取決于待治療的人或動物的性別、年齡、體重和個體反應，及取決于該治療是否是緊急的或預防性的。一般說來，在向約75kg體重的患者給藥的情況下，式(I)化合物的日劑量為1mg至1g，優選3mg至0.5g。該劑量可以以單一劑量的形式或分成幾個如兩個、三個或四個單劑量給藥。
六氫呋喃并[2，3-b]呋喃-3-基-N-{3-[(1，3-苯并二氧雜環戊-5-基磺酰基)(異丁基)氨基]-1-芐基-2-羥丙基}氨基甲酸酯的有機合成可通過如下概述的雙-四氫呋喃環和相應的苯并二氧雜環戊基胺之間的偶合步驟，實現六氫呋喃并[2，3-b]呋喃-3-基-N-{3-[(1，3-苯并二氧雜環戊-5-基磺酰基)(異丁基)氨基]-1-芐基-2-羥丙基}氨基甲酸酯的合成。
1)六氫呋喃并[2，3-b]呋喃-3-醇5的合成根據Ghosh.等，J.Med.Chem.393278-3290(1996)的方法，如流程1所示完成雙-六氫呋喃(雙-THF)5的外消旋合成。使市售的2，3二氫呋喃與N-碘代琥珀酰亞胺和炔丙醇二氯甲烷中于0-25℃反應2小時，生成碘代醚(得率88％)。于80℃，在催化量的2，2’-偶氮二異丁腈(AIBN)的存在下，使碘代醚2與氫化三丁基錫在甲苯中發生游離基環化反應，生成二環縮醛(bicyclic acetal)3。臭氧分解得到酮4。用溶于乙醇的氫硼化鈉于-15℃還原所生成的酮得到外消旋的內醇(endo alcohol)5(參見流程1)。
流程1 2)氨基醇8N-{3-[(1，3-苯并二氧雜環戊-5-基磺酰基)(異丁基)氨基]-1-芐基-2-羥丙基}胺的合成根據公開的方法(Getman等，J.Med.Chem.36288-291(1993)，Luly等，J.Org.Chem.52(8)1487-1492(1987))，在1∶1的甲醇∶四氫呋喃溶液中，用NaBH4還原酰氯9(下面流程2中的步驟a)，生成外消旋物10a和10b，將其分離，再使合適的對映體與KOH在乙醇中反應(步驟b，c)，生成環氧化物11。于回流的2-丙醇中用過量異戊胺處理該環氧化物(步驟d)生成氨基醇12。再使氨基醇12與1，3-苯并二氧雜環戊-5-基磺酰氯反應(步驟e)，生成用芐酯基(Cbz)保護的胺的氨基醇8。用10％Pd/C和H2在甲醇中氫化Cbz基團(步驟f)得到游離氨基醇8。根據一般公開的方法(Vazquez等.J.Med.Chem.38581-584(1995)，流程2)完成這些步驟。
流程2
3)六氫呋喃并[2，3-b]呋喃-3-基-N-{3-[(1，3-苯并二氧雜環戊-5-基磺酰基)(異丁基)氨基]-1-芐基-2-羥丙基}氨基甲酸酯的合成使雙-四氫呋喃配體5與二琥珀酰亞胺基(disuccinimidyl)碳酸酯6和三乙胺在二氯甲烷中反應，得到碳酸酯7，使7當場與胺8混合。該偶合反應生成最終化合物13(流程3)。化合物13為具有如在表A中對化合物l和w定義的立體異構形式的兩種非對映異構體的混合物。該混合物可用本領域已知的分離技術分離。
或者，對應于化合物l和w的、下文稱作化合物14和15的純對映體形式可如在Tetrahedron Letters，36，4，(1995)，505-508(通過引用結合到本文)中所述，通過酶的拆分步驟溶解外消旋雙-THF 5來制備。再用類似于上述的方法使對映體純的雙-THF中間體反應，從而得到對映體純化合物的14和15。
流程3
實驗部分25℃下，將二琥珀酰亞胺基碳酸酯6(1.08g，4.23mmol)和三乙胺(0.77g，7.68mmol)加入到(3R，3aS，6aR)-3-羥基六氫呋喃并[2，3-b]-呋喃5(500mg，3.84mmol)(流程1)的CH2Cl2(50ml)的攪拌溶液中。于25℃下，將生產的混合物攪拌6小時，加入胺8(流程2，2.42g，5.76mmol)。用水洗滌生成的溶液并用無水Na2SO4干燥。減壓蒸發溶劑得到殘余物，用層析法(CH2Cl2/MeOH98/2)提純該殘余物，制得1.36g(62％)呈白色固體的本發明的抑制劑13(流程3)。
化合物13在CDCl3中的1H-NMR光譜如下7.4-7.1(br m，7H)，6.9(d，J＝8.1 Hz，1H)，6.1(s，2H)，5.7(d，J＝5.1 Hz，1H)，5(d，J＝6.7 Hz，1H)，5.1-4.8(br m，1H)，4-3.4(br m，7H)，3.25-2.6(br m，6H)，2.35-1.2(brm，4H)，1.17-0.7(br m，6H)。同樣，在CDCl3中的13C-NMR光譜如下151(CO)，148-138(C-O)，132-129.4-129.34-128.55-126.67-126.59-123.1(Ar-c)，109.16-108.36-107.52-102.36(CH-O)，73.43-72.58-70.73-69.47-58.87-53.78-45.04-36-35-27，27-25.76-20.1-19.85。質譜法得到相當于M++H的所期望的離子(m/z)577。
在如下所述的幾種分析中，對生成的化合物13和化合物14進行了生物學和抗病毒活性的試驗。令人驚喜地發現這些化合物作為蛋白酶抑制劑比以往已知的化合物更加有效且更有活性。抗病毒分析用細胞分析來測定化合物13和化合物14的抗病毒活性。該分析表明這些化合物表現出有效的抑制野生型實驗室HIV株的抗-HIV活性。根據下列方法進行細胞分析。細胞分析實驗方法在各種濃度的抑制劑的存在下，培養HIV-感染的MT4細胞或模擬感染的MT4細胞五天。于培養期結束時，通過在無任何抑制劑的對照培養基中復制病毒殺死所有HIV-感染的細胞。通過測定MTT(一種只在活細胞的線粒體中被轉變為紫色的、水溶性甲的黃色水溶性四唑鎓染料)濃度測定細胞生存力。根據用異丙醇對所生成的甲晶體的增溶作用，在540nm處監測該溶液的吸光度。該值與五天培養期完成后保存于培養物中的活細胞數直接相關。監測所述化合物對病毒感染的細胞的抑制活性并表示為IC50和IC90。這些值分別表示保護50％和90％的細胞免受病毒的致細胞病變作用所需的化合物的量。測定該化合物對模擬感染細胞的毒性并表示為CC50，這表示抑制50％的細胞生長所需的化合物的濃度。選擇指數(SI)(CC50/IC50之比)是所述抑制劑的抗-HIV活性的選擇性的指標。細胞分析結果化合物13對HIV-1病毒株LAI顯示出1.1nM的IC50和2.4nM的IC90(為12個測定值的中位值)。化合物13的CC50為15.3μM，其SI為13,900。化合物14對HIV-1病毒株LAI顯示出0.8nM的IC50。化合物13的CC50大于100μM。結合蛋白分析已知人體血清蛋白如血蛋白(HSA)或α-1酸性糖蛋白(AAG)可結合許多藥物，可能引起這些化合物的效果下降。為確定化合物13是否會因這類結合而受到不利影響，在生理學濃度的HSA或AAG的存在下測定所述化合物的抗-HIV活性，從而評估所述抑制劑對這些蛋白的結合的影響。結果在典型實驗中，HAS在45mg/ml的濃度時對化合物13的效能無影響。濃度為2mg/ml的AAG使化合物13的效能降低二到四倍。抗病毒譜
由于抗藥性HIV株的出現日益增加，對化合物13和化合物14抑制帶有(harboring)幾種突變的HIV株的效能進行了試驗。這些突變與對蛋白酶抑制劑的抗性有關，并產生對五種目前市場上可獲得的藥品(沙奎那韋、Ritonavir、Nelfinavir、Indinavir和Amprenavir)顯示出不同程度的表型交叉抗性的病毒。結果表1顯示了該測試的結果。以μM表示IC50值。在遠低于可達到的血漿水平的低濃度下，化合物13和14甚至可有效地抑制這些有抗藥性的病毒。圖2表示各種病毒株對市售可獲得的蛋白酶抑制劑和化合物13的抗藥性的倍數的比較。與對Saquinavir(SAQ)、Ritonavir(RIT)、Indinavir(IND)、Nelfinavir(NEL)和Amprenavir(AMP)比較，這些病毒株令人吃驚地顯示出對化合物13的升高的敏感性。
表1-化合物13和14及五種市售蛋白酶抑制劑抑制蛋白酶抑制劑抗性的HIV株的活性
生物利用率在大鼠中測定化合物13的口服吸收以確定生物利用率。通過管飼法將所述化合物按在PEG400中的20mg/kg的單一劑量給予大鼠。在給藥后的不同時間點處死動物，收集全血并用標準方法制備血清。根據上述方法，通過滴定樣品中的抗-HIV活性，測定化合物在血清中的濃度。生物利用率結果結果示于表2并圖示于圖1中。口服給藥1小時后，化合物13的血清濃度升至1μM并在給藥后長達3小時內仍超過所述化合物抑制對多種蛋白抑制劑有抗性的病毒株的IC50。因此，就治療范圍而言化合物13有明顯的優點。這種出乎意料的高血漿生物利用率對抑制抗藥性的病毒是特別重要的。
表2-口服給藥后血清中的化合物濃度
可以以不背離其精神或必要的特征的其它具體形式實施本發明。在各方面都僅將所述實施方案視為舉例說明而不是限制。因此通過所附的權利要求書而不是先前所述來指定本發明的范圍。在本權利要求書的等價的意義和范圍內的所有變化都包括在其范圍內。
權利要求
1.一種具有下式的化合物 及其N-氧化物、鹽、酯、立體異構形式、外消旋混合物、前藥或代謝產物。
2.為對映體純形式的權利要求1的化合物。
3.權利要求1或2的化合物，其中化合物為下式的化合物 及其N-氧化物、鹽、酯、前藥或代謝產物。
4.為藥學上可容許的鹽形式的權利要求1-3中任一項的化合物。
5.為前藥形式的權利要求1-4中任一項的化合物。
6.一種藥用組合物，它包括有效量的至少一種權利要求1-5中任一項的化合物及藥學上可容許的賦形劑。
7.一種在感染了所述逆轉錄病毒的哺乳動物中抑制逆轉錄病毒蛋白酶的方法，它包括給予有此需要的所述哺乳動物蛋白酶抑制量的根據權利要求1-5中任一項的化合物。
8.一種在哺乳動物中治療或對抗與逆轉錄病毒感染相關的感染或疾病的方法，它包括給予所述哺乳動物有效量的至少一種根據權利要求1-5中任一項的化合物。
9.權利要求7或8的方法，其中所述哺乳動物是人。
10.一種抑制逆轉錄病毒復制的方法，它包括使逆轉錄病毒與有效量的至少一種根據權利要求1-5中任一項的化合物接觸。
11.權利要求7或8或10的方法，其中逆轉錄病毒為人免疫缺陷病毒(HIV)。
12.權利要求11的方法，其中HIV病毒為對多種藥物有抗性的病毒株。
13.用作藥物的權利要求1-5中任一項的化合物。
14.權利要求1-5中任一項的化合物在制備用于在哺乳動物中治療或對抗與逆轉錄病毒感染有關的感染或疾病的藥物中的用途。
15.權利要求1-5中任一項的化合物在制備用于在感染了所述逆轉錄病毒的哺乳動物中抑制逆轉錄病毒蛋白酶的藥物中的用途。
16.權利要求1-5中任一項的化合物在制備用于抑制逆轉錄病毒復制的藥物中的用途。
17.權利要求14-16中任一項的化合物的用途，其中逆轉錄病毒為人免疫缺陷病毒(HIV)。
18.權利要求14-16中任一項的化合物的用途，其中HIV病毒為對多種藥物有抗性的病毒株。
全文摘要
本發明涉及新的雙－四氫呋喃苯并二氧雜環戊磺酰胺化合物，它是令人驚奇的有效的蛋白酶抑制劑。本發明也涉及抑制逆轉錄病毒蛋白酶，尤其是對多種藥物有抗性的逆轉錄病毒蛋白酶的藥用組合物、方法，在哺乳動物中治療或對抗與逆轉錄病毒感染有關的感染或疾病的方法及抑制病毒復制的方法。
文檔編號A61P31/18GK1407987SQ00816587
公開日2003年4月2日 申請日期2000年10月6日 優先權日1999年10月6日
發明者P·T·B·P·維格林克, G·王, M·埃森斯塔特, J·W·埃里克森 申請人:泰博特克藥品有限公司, 美國政府衛生及公眾服務部, 國家衛生協會