專利名稱：核苷化合物及其應用的制作方法
本申請要求于2000年3月15日申請的美國臨時申請第60/189672號、于2000年6月16日申請的美國發明專利申請(utility application)第09/594,410號的權益，所述專利申請的全部內容均通過引用結合到本文中。
除了眾所周知的作為直接抗病毒藥的作用外，RibavirinTM也顯示出免疫調節特性[Hultgren，C.等；抗病毒化合物利巴韋林在乙型肝炎和丙型肝炎病毒特異性免疫應答中調節1型/2型T輔助細胞亞群的平衡。J.Gen.Virol.(1998)，79，2381-2391]，這已經在體外通過測量得自人類和小鼠的活化T細胞產生的1型細胞因子濃度而得到證實[Tam，R.等，利巴韋林將人類T細胞應答向1型細胞因子分布型極化。J.Hepatol.(1999)，30，376-382]。所述免疫調節特性可以有利地用于治療各種疾病。
然而，也已知RibavirinTM表現出顯著的毒性[參見例如Joksic，G.等，RibavirinTM對小核形成和人淋巴細胞體外增殖的影響。Neoplasma(2000)；47(5)283-7]，尤其是造血毒性[參見例如Jarvis，S.等，人紅細胞攝入利巴韋林和涉及硝基芐硫基肌苷敏感性核苷轉運蛋白。Br JPharmacol(1998)4月；123(8)1587-92]，因而大大降低了它在長期治療和/或相對高劑量治療方面的有用性。
為了降低RibavirinTM的至少某些細胞毒性效應，可以給予患者RibavirinTM的L-異構體(Levovirin)。例如，在大鼠中在4周內口服給予180mg/kg的RibavirinTM，產生顯著的溶血性貧血和白細胞減少，而Levovirin不產生任何可觀察到的臨床病理。給予RibavirinTM的L-異構體，至少降低了細胞毒性的某些方面，然而，將RibavirinTM轉化為相應的L-異構體一般不能改進對于靶細胞和/或靶器官的靶特異性。
雖然用于抗病毒和抗腫瘤治療的各種三唑型核苷類似物是本領域已知的，但所有或幾乎所有這些類似物都有一個或多個缺點。因此，仍需要為核苷提供改進耐受性和特異性的方法和組合物。
在本發明主題的一個方面，所述核苷類似物具有按照式1的結構，其中所述糖或者為L-構型或者為D-構型 式1其中A、C和D獨立地選自N或C-R9，并且其中R9是H、鹵素、低級烷基、鏈烯基、鏈炔基、氨基、CN、SH、CHO、COOH、CH2OH、乙烯基鹵或羥基；B是N或C；Z是O、CH2或S；R2’和R3’獨立地為H、羥基、被護羥基或鹵素；R1、R2、R3、R4、R5是H、鹵素、CN、CH2OH、低級烷基、乙烯基或雙亞乙基，條件是當R2是羥基時，則R2’不是鹵素，其它條件是當R3是羥基時，則R3’不是鹵素；R6是H、羥基、被護羥基、-CH2OH、-CH2PO(OH)2-、O-氨基酸、O-視黃酸、O-膽固醇、O-膽酸、O-香豆酸、O-水楊酸、O-琥珀酸、O-膽汁酸、O-脂質、O-P(O)-(O-CH2-CH2-S-CO-CH3)2、O-類固醇、O-一磷酸酯衍生物、O-二磷酸酯衍生物或O-三磷酸酯衍生物；R7是H、烷基、CH3COO-、CH3COO-苯基-CH2-O-CO-、苯基、-(CH2)n-COOH、香豆酸、水楊酸、二硫代琥珀酰基衍生物、還原酶可切割基團、膦酰甲酸或氨基磷酸酯基；且R8是H、低級烷基、苯基、CH3COO-、CH3COO-苯基-CH2-O-CO-、苯基或-(CH2)n-COOH；或結合在一起的R7和R8選自環狀結構或氨基酸，其它條件是(i)當R1、R2、R3、R4、R5、R7和R8是H，并且R2’和R3’是羥基時，則R6不是羥基；和(ii)當R1、R2、R3、R4、R5和R8是H，并且R2’、R3’和R6是羥基時，則R7不是H。
在本發明主題的另一方面，所述核苷類似物具有按照式2的結構，其中所述糖或者為L-構型或者為D-構型 式2其中X是O或NH；R1是氨基的掩蔽基；R2是H、-CHO-、-C(O)R和-P(O)(OR’)2，其中R是C1-C17烷基、鏈烯基或鏈炔基，R’是磷酸酯基的掩蔽基；且R3和R3’獨立地為H或C1-C18酰基，條件是R1和R2不同時是氫。
在本發明主題的再一方面，所述核苷類似物具有按照式3的結構，其中所述糖或者為L-構型或者為D-構型 式3其中R是選自以下的掩蔽基 和 并且其中X是O或S，而R是C1-C18烷基、鏈烯基、鏈炔基、芳基或芳烷基。
在本發明主題的再一方面，所述核苷類似物具有按照式4的結構，其中所述糖或者為L-構型或者為D-構型 式4
其中R1是H或氨基的掩蔽基，而R2是選自以下的磷酸酯基的掩蔽基 和 和其中X是O或S，并且其中R是C1-C18烷基、鏈烯基、鏈炔基、芳基或芳烷基。
在本發明主題的又一方面，所述核苷類似物具有按照式5的結構，其中所述糖或者為L-構型或者為D-構型 式5其中R1是H或氨基的掩蔽基，并且其中R2是具有選自以下結構的磷酸酯基的掩蔽基 和 和其中R是C1-C18烷基、鏈烯基、鏈炔基、芳基或芳烷基，并且其中M是烷基、鏈烯基、鏈炔基、芳烷基、芳基或疏水性基團。
在本發明主題的另一方面，所述核苷類似物具有按照式6的結構，其中所述糖或者為L-構型或者為D-構型 式6其中R是H、羥基、鹵素、烷基、苯基、乙烯基、雙亞乙基、酰胺或脒。
在本發明主題的另一方面，所述核苷類似物具有按照式7的結構，其中所述糖或者為L-構型或者為D-構型 式7其中X是氧、硫、Se或NR，并且其中R是H、乙酰基或烷基。
在本發明主題的其它方面，一種藥用組合物包含與至少一種藥學上可接受的載體混合的治療有效量的式1-7中任一種或其組合或其藥學上可接受的鹽。所考慮的組合物可用于治療各種疾病，尤其考慮的疾病包括病毒感染和癌癥。詳細描述當以下術語用于本說明書時，它們如以下定義使用。術語“核苷”和“核苷類似物”可互換使用，是指包含與雜環共價偶聯的糖部分的化合物。特別優選的雜環包括芳族雜環，甚至更優選的雜環包括嘌呤、嘧啶或嘌呤/嘧啶類似物。最優選的雜環包括三唑。術語“核苷酸”是指與至少一個磷酸酯基偶聯的核苷。
術語“雜環”是指環中具有至少一個雜原子(例如N、O或S)的碳環原子團，其中雜環中的每個位置可以獨立地被官能團或無官能基團取代。官能團包括親核基團、親電子基團、極性基團(例如羥基、氧代、氨基、亞氨基)，而無官能基團包括烷基和鹵素。
術語“保護基”或“掩蔽基”是指與所考慮的化合物的氧原子或氮原子共價連接、防止所述氧原子或氮原子在所考慮化合物中其它官能團的衍生化過程中進一步反應的化學基團。種類繁多的氧、磷酸酯和氮的保護基是有機合成領域的技術人員已知的(參見例如ProtectingGroups in Organic Synthesis，James R.Hanson編著，Blackwell ScienceInc；ISBN063204506X，或Activating Agents and Protecting Groups，Handbook of Reagents for Organic Synthesis，William R.Roush和Anthony J.Pearson編著；John Wiley & Son Ltd；ISBN0471979279，這兩個參考文獻都通過引用結合到本文中)。
氨基的特別優選的掩蔽基包括具有以下結構的基團 和 進一步考慮的氨基的掩蔽基包括脂族酯型掩蔽基(例如乙酰氧基戊酸、乙酰氧基己酸或乙酰氧基丙酸)、對乙酰氧基芐氧羰基型掩蔽基(例如對羥基芐氧羰基或對乙酰氧基芐氧羰基)或對乙酰基二硫羰基(para-acetyldisulfidecarbonyl)型掩蔽基。
同樣，雖然磷酸酯基的各種掩蔽基是合適的，但特別考慮的掩蔽基具有以下結構 R-S-S-(CH2)2-， 和 然而，在其它可供選擇的方面，合適的掩蔽基也可以包括脂族酯型掩蔽基(例如乙酰氧基戊酸、乙酰氧基己酸或乙酰氧基丙酸)、對乙酰氧基芐氧羰基型掩蔽基(例如對羥基芐氧羰基或對乙酰氧基芐氧羰基)或對乙酰基二硫羰基型掩蔽基。
術語“低級烷基”是指甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、仲丁基或正己基，還包括具有1-6個碳原子的環狀、支鏈或直鏈烷基。術語“芳基”是指具有一個單環(例如苯基)或兩個稠環(例如萘基)的不飽和芳族碳環原子團，所述芳基可以被官能團或無官能基團取代。
術語“L-核苷”是指具有L-構型糖部分的核苷化合物。同樣，術語“D-核苷”是指具有D-構型糖部分的核苷化合物。式1-7的化合物具有多個不對稱中心。因此，它們可以以任一旋光形式或外消旋混合物制備。本文描述和要求保護的本發明的范圍包括式1-7化合物的各種旋光異構體及其非外消旋混合物以及外消旋形式。同樣，術語“α”和“β”是指所示化學結構中不對稱碳原子上取代基的具體立體化學構型。
術語“藥學上可接受的鹽”是指由無機和/或有機酸或堿衍生的任何鹽。
術語“免疫調節的”和“調節劑”在本文中可互換使用，是指能夠通過刺激或抑制改變正常或異常免疫系統的天然或合成的產物。特別考慮的調節包括對細胞因子表達的刺激和/或抑制，甚至更特別考慮的是，所述調節包括1型細胞因子和2型細胞因子之間平衡的改變(例如1型細胞因子相對于2型細胞因子的相對或絕對增加、2型細胞因子相對于1型細胞因子的相對或絕對增加、或者對1型和2型細胞因子兩者的抑制)。所考慮的化合物本發明涉及核苷類似物及其相應的前體藥物。一般而言，以下結構可以廣義地代表所考慮的化合物R-Nu其中Nu是核苷或核苷類似物(優選Levovirin或Viramidine)，其中所述糖部分為D-構型或L-構型，并且其中R(它可以存在或不存在)包含一個配體或者稱為取代基，它用來修飾所述核苷的糖、所述堿基，或在某些情況下用來修飾所述糖和堿基兩者。
更具體地講，所考慮的核苷類似物具有按照式1的結構，其中所述糖或者為L-構型或者為D-構型 式1其中A、C和D獨立地選自N或C-R9，并且其中R9是H、鹵素、低級烷基、鏈烯基、鏈炔基、氨基、CN、SH、CHO、COOH、CH2OH、乙烯基鹵或羥基；B是C或N；Z是O、CH2或S；R2’和R3’獨立地為H、羥基、被護羥基或鹵素；R1、R2、R3、R4、R5是H、鹵素、CN、CH2OH、低級烷基、乙烯基或雙亞乙基，條件是當R2是羥基時，則R2’不是鹵素，其它條件是當R3是羥基時，則R3’不是鹵素；R6是H、羥基、被護羥基、-CH2OH、-CH2PO(OH)2-、O-氨基酸、O-視黃酸、O-膽固醇、O-膽酸、O-香豆酸、O-水楊酸、O-琥珀酸、O-膽汁酸、O-脂質、O-P(O)-(O-CH2-CH2-S-CO-CH3)2、O-類固醇、O-一磷酸酯衍生物、O-二磷酸酯衍生物或O-三磷酸酯衍生物；R7是H、烷基、CH3COO-、CH3COO-苯基-CH2-O-CO-、苯基、-(CH2)n-COOH、香豆酸、水楊酸、二硫代琥珀酰基衍生物、還原酶可切割基團、膦酰甲酸或氨基磷酸酯基；而R8是H、低級烷基、苯基、CH3COO-、CH3COO-苯基-CH2-O-CO-、苯基或-(CH2)n-COOH；或結合在一起的R7和R8選自環狀結構或氨基酸，其它條件是(i)當R1、R2、R3、R4、R5、R7和R8是H，并且R2’和R3’是羥基時，則R6不是羥基；和(ii)當R1、R2、R3、R4、R5和R8是H，并且R2’、R3’和R6是羥基時，則R7不是H。
另一方面，以及尤其是在需要所考慮的化合物包括一個三唑堿基部分(例如利巴韋林的堿基)時，則所考慮的核苷類似物具有按照式2的結構，其中所述糖或者為L-構型或者為D-構型 式2其中X是O或NH；R1是氨基的掩蔽基；R2是H、-CHO-、-C(O)R和-P(O)(OR’)2，其中R是C1-C17烷基、鏈烯基或鏈炔基，R’是磷酸酯基的掩蔽基；而R3和R3’獨立地為H或C1-C18酰基，條件是R1和R2不同時是氫。
此外，當式2的核苷類似物在三唑堿基部分上具有一個甲脒部分時，所考慮的核苷類似物具有按照式3的結構，其中所述糖或者為L-構型或者為D-構型 式3其中R是選自以下的掩蔽基 和 和并且其中X是O或S，而R是C1-C18烷基、鏈烯基、鏈炔基、芳基或芳烷基。
在本發明主題的再一方面，以及尤其是當所述核苷類似物具有一個磷酸酯基時，所考慮的核苷類似物具有按照式4的結構，其中所述糖或者為L-構型或者為D-構型 式4
其中R1是H或氨基的掩蔽基，而R2是選自以下的磷酸酯基的掩蔽基 R-S-S-(CH2)2-， 和 和其中X是O或S，并且其中R是C1-C18烷基、鏈烯基、鏈炔基、芳基或芳烷基。
關于C5’取代基，尤其是含磷的C5’取代基，所考慮的核苷類似物具有按照式5的結構，其中所述糖或者為L-構型或者為D-構型 式5其中R1是H或氨基的掩蔽基，并且其中R2是具有選自以下結構的磷酸酯基的掩蔽基 和 和其中R是C1-C18烷基、鏈烯基、鏈炔基、芳基或芳烷基，并且其中M是烷基、鏈烯基、鏈炔基、芳烷基、芳基或疏水性基團(例如膽固醇或膽固醇衍生物、膽汁酸或膽汁酸衍生物、維生素E、D、A或K、類固醇等)。
另一方面，尤其是當所述三唑部分被一個二唑部分取代時，所考慮的核苷類似物具有按照式6的結構，其中所述糖或者為L-構型或者為D-構型 式6其中R是氫、羥基、鹵素、烷基、苯基、乙烯基、雙亞乙基、酰胺或脒。
此外，所考慮的核苷類似物也可以包括一個經修飾的二唑部分，一般將具有按照式7的結構，其中所述糖或者為L-構型或者為D-構型 式7其中X是氧、硫、Se或NR，并且其中R是H、乙酰基或烷基。所考慮化合物的應用考慮了按照式1-7的化合物可以用來治療各種各樣的病癥，事實上可以用來治療對給予一種或多種這類化合物有陽性反應的任何病癥。其中尤其考慮了按照本發明主題的化合物可以用來治療感染、侵染、癌癥或腫瘤或自身免疫病。還考慮了所考慮的化合物可以用來靶向患者(通常為哺乳動物，優選人類)特定器官(例如肝或心臟)的病癥或疾病。
考慮用本發明化合物治療的感染包括呼吸道合胞病毒(RSV)、乙型肝炎病毒(HBV)、丙型肝炎病毒(HCV)、1型和2型單純皰疹、生殖器皰疹、皰疹性角膜炎、皰疹性腦炎、帶狀皰疹、人免疫缺陷病毒(HIV)、甲型流感病毒、漢坦病毒(出血熱)、人乳頭瘤病毒(HPV)、麻疹和真菌。考慮用本發明化合物治療的侵染包括原生動物侵染以及蠕蟲和其它寄生物侵染。
考慮治療的癌癥或腫瘤包括由病毒引起的癌癥或腫瘤，并且所述效應可以包括抑制受病毒感染的細胞轉化為腫瘤狀態、抑制病毒從轉化細胞傳播至其它正常細胞和/或阻止病毒轉化細胞的生長。考慮治療的自身免疫病和其它疾病包括關節炎、銀屑病、腸病、青少年糖尿病、狼瘡、多發性硬化、痛風和痛風性關節炎、類風濕性關節炎、移植排斥、巨細胞性動脈炎、變態反應和哮喘。
因此，治療患有癌癥、病毒感染、侵染、癌癥或自身免疫病的哺乳動物(優選人類)的方法包括給予治療和/或預防有效量的含有按照本發明主題的化合物的藥物。
另一方面，治療哺乳動物(優選人類)的方法包括給予治療和/或預防有效量的含本發明化合物的藥物。在該方面，所述效應可以涉及調節所述哺乳動物免疫系統的某一部分，尤其是調節1型和2型相互之間的細胞因子分布型。在發生1型和2型細胞因子的調節的情況下，考慮到所述調節可以包括抑制1型和2型兩者，或者減少1型細胞因子的表達而刺激2型細胞因子的表達。
一般而言，按照本發明的最優選的應用是其中所述活性化合物對非靶宿主細胞的細胞毒性相對低、而對所述靶的活性相對更高。在該方面，尤其有利的是，與D-核苷相比，所考慮的L-核苷的穩定性增強，這可能引起藥代動力學更好。這一結果能夠達到，因為L-核苷可能不為酶所識別，因此可能其半壽期更長。
還考慮了，按照本發明的化合物將在任何合適的藥用制劑中、以任何合適的方案給予。因此，可以口服、胃腸外(包括皮下注射、靜脈內、肌內、通過胸骨內注射或輸注技術)、通過吸入噴霧或經直腸、局部等等、在含有常規無毒的藥學上可接受的載體、輔助劑和溶媒的劑量單位制劑中進行給藥。
作為實例，考慮了按照本發明的化合物可以與藥學上可接受的載體混合配制。例如，本發明的化合物可以作為藥學上可接受的鹽口服給予。因為本發明的化合物通常是水溶性的，因而它們可以在生理鹽溶液(例如緩沖至pH約7.2-7.5)中靜脈內給予。常規的緩沖劑例如磷酸鹽、碳酸氫鹽或檸檬酸鹽可以用于此目的。當然，本領域技術人員可以在本說明書內容的范圍內修改所述制劑，以便在不使得本發明的組合物不穩定或損害其治療活性的情況下提供用于特定給藥途徑的多種制劑。具體地說，對本發明化合物進行修飾，以使其更溶于水或其它溶媒，例如可以通過本領域技術人員眾所周知的微小的修飾(鹽制劑、酯化等)容易地達到。本領域技術人員也熟知，為了控制本發明化合物的藥代動力學以在患者體內獲得最大有益效應，可改變特定化合物的給藥途徑和給藥方案。
因此，可以將濃度范圍在約10nM和約1mM之間、優選在100nM和500μM之間、最優選在5μM和500μM之間的所考慮的化合物體內或體外給予細胞(或靶細胞)。當體外給予所考慮的化合物時，考慮以任何合適的形式進行混合。例如，當按照本發明主題的化合物是固體時，可以通過將所述固體(例如粉末或片劑)加入所述介質中進行混合。或者，當將所考慮的化合物溶解或所考慮的化合物是液體時，可以以連續或不連續形式(例如通過吸移)進行混合。同樣，當體內給予所考慮的化合物時，考慮以任何合適的形式和/或制劑(見上文)給予所考慮的化合物。例如，當按照本發明主題的化合物是固體時，可以給予所述患者片劑。或者，可以將固體溶解，然后讓患者攝入，或當所述化合物是液體時，可以注射、攝入或者局部給予和/或系統給予所考慮的化合物或包含這種化合物的制劑。
應該特別認識到，無需過度試驗，通過監測所需的生物效應，即可以建立所考慮化合物的適當的體外和體內給藥方案(包括劑量、頻率和途徑)。例如，當所述生物效應是抗病毒效應時，可以通過本領域眾所周知的多種方法(例如RT-PCR)，簡單地監測病毒負荷和/或繁殖。在另一實施例中，當所需效應是免疫調節效應時，可以通過ELISA或本領域技術人員熟知的其它技術，監測1型和/或2型細胞因子表達的改變。
此外，也考慮了給予至少一種所考慮化合物和至少一種其它藥用有效成分的聯合療法。所述所考慮的化合物和所述藥用有效成分可以分開給予或一起給予，當分開給予時，這可以同時進行或以任何順序分別進行。
考慮與選自式1或式2的調節劑聯合有效的其它藥物或有效成分的實例是抗病毒藥，例如干擾素包括但不限于干擾素α和干擾素γ、利巴韋林、阿昔洛韋和AZTTM；抗真菌藥，例如托萘酯、FungizoneTM、LotriminTM、MycelexTM、制霉菌素和兩性霉素(Amphoteracin)；抗寄生蟲藥，例如MintezolTM、NiclocideTM、VermoxTM和FlagylTM；腸用藥物(bowel agents)，例如ImmodiumTM、LomotilTM和PhazymeTM；抗腫瘤藥，例如干擾素α和γ、AdriamycinTM、CytoxanTM、ImuranTM、氨甲蝶呤、MithracinTM、TiazofurinTM、TaxolTM；皮膚科用藥，例如AclovateTM、CyclocortTM、DenorexTM、FloroneTM、OxsoralenTM、煤焦油和水楊酸；偏頭痛制劑，例如麥角胺化合物；類固醇和以上未列出的免疫抑制藥，包括環孢菌素、DiprosoneTM、氫化可的松；FloronTM、LidexTM、TopicortTM和ValisoneTM；和代謝藥物(metabolic agents)，例如胰島素；以及可能不能很好地符合以上類別的其它藥物，包括細胞因子如IL2、IL4、IL6、IL8、IL10和IL12。尤其優選的主要藥物是AZT、3TC、8-取代的鳥苷類似物、2，3-二脫氧核苷、白介素II、干擾素例如IαB-干擾素、托卡雷瑣、左旋咪唑、異丙肌苷和環木脂體。
特別考慮的治療藥的實例包括有效調節免疫系統或相關病癥的藥物，例如AZT、3TC、8-取代的鳥苷類似物、2’，3’-二脫氧核苷、白介素II、干擾素例如α-干擾素、托卡雷瑣、左旋咪唑、異丙肌苷和環木脂體。按照本發明的某些化合物可以通過降低其它化合物的代謝或使其失活而有效增強某些按照本發明的藥物的生物活性，因此可以共同給予以獲得這一目的效應。
所述化合物的其它考慮的應用包括用作其它又可用作治療藥或用于其它目的核苷或核苷酸類似物的化學合成中間體。所考慮化合物的合成以下合成方案提供了用于生成所考慮化合物的示例性的合成途徑，其中Levovirin和Viramidine(D-構型和L-構型)可互換使用，并且其中Levovirin和/或Viramidine可以還包含額外的取代基和/或配體。
以下描繪了酰化的所考慮化合物(在這里為三-O-乙酰化的，它可以用氨基的掩蔽基修飾或不修飾)的示例性合成方案。 或者，按照以下方案制備所考慮化合物的5’-視黃酰基衍生物(它可以用氨基的掩蔽基修飾)。 以下的所考慮化合物的其它5’-衍生物可以按照C.Sergheraert，C.Pierlot，A.Tartar，Y.Henin，M.Lemaitre，J.Med.Chem.，36，826-830，1993中描述的方案的類似方案進行制備。 R的其它基團包括膽汁酸、脂質、膽酸和維生素。
所考慮化合物的基于水楊酸酯的前體藥物可以如下獲得 同樣，5’-氨基酸酯衍生物(其中2’-羥基和3’-羥基中的至少一個或者甲脒基團可以被進一步修飾)可以如下所示制備 當需要將所考慮的化合物特異性地傳遞至肝和膽汁系統時，靶向內源膽汁酸轉運系統是一個吸引人的候選方案。因此，尤其考慮所考慮化合物(其中2’-羥基和3’-羥基中的至少一個或者甲脒基團可以被進一步修飾)的膽汁酸(或膽酸)綴合物，其合成可以如下所示來完成 被護5’-一磷酸酯衍生物的制備如下所示。尤其考慮了用中性取代基保護一個或多個磷酸酯基的負電荷，可以形成親脂性更強的衍生物，預期所述衍生物一旦在細胞內將還原為相應的磷酸酯。 其中R1包括烷基，例如CH3C(O)S-CH2CH2-、(CH3)2CHC(O)S-CH2CH2-、(CH3)3CC(O)S-CH2CH2-、(CH3)3CC(O)OCH2-、C6H5C(O)S-CH2CH2-或HOCH2CH2SS-CH2CH2-。
氨基酸氨基磷酸酯是另一類考慮的前體藥物，可以如下所示合成 其中R包括烷基、鏈烯基、芳基或烷芳基，所有這些都可以還包括一個或多個官能團或取代基。其它考慮的所考慮化合物的一磷酸酯前體藥物形式如下所示 所考慮化合物的基于水楊酸酯的核苷酸前體藥物可以如下獲得 其中R1可以是CH3、苯基、H或糖部分(例如吡喃葡萄糖)。應該還認識到，所考慮的前體藥物形式也包括二磷酸酯和三磷酸酯形式，它們在細胞內可以繞過一個或多個代謝步驟。
以下實施例描述了親脂性核苷酸前體藥物，它們可以如下所示制備(其中2’-羥基和3’-羥基中的至少一個或者甲脒基團可以被進一步保護/修飾) 其中X是O或CH2，而M是NBu4+。
所考慮化合物的膦酸酯前體藥物可以按照以下概述的步驟制備(其中2’-羥基和3’-羥基中的至少一個或者甲脒基團可以被進一步保護/修飾) 所考慮化合物的其它可能的前體藥物包括PCT專利申請WO98/39342、WO 98/39343、WO 98/39344和WO 99/45016中所示基團的組合。
還優選的是，當口服給予所考慮化合物時，這類化合物在通過腸道時將基本上保持不變(即超過75％、優選超過85％、最優選超過95％保持不變)，甚至更優選這類化合物將被轉運(主動或被動)通過腸壁，最后一旦進入系統循環中，則將還原為母體核苷或核苷酸。因此，尤其考慮了酶活化的前體藥物，特別優選的酶包括胞內和胞外酯酶、具有二硫化物還原酶活性的酶和ras-法呢基蛋白轉移酶活化的前體藥物。
例如，所考慮的前體藥物包括基于香豆素的前體藥物、基于水楊酸酯的前體藥物、基于二硫代琥珀酰基(Dts)的前體藥物、還原酶介導的前體藥物、基于4-酰氧基芐氧羰基的前體藥物、ras-法呢基蛋白轉移酶前體藥物、基于琥珀酸的前體藥物和基于高絲氨酸的前體藥物 這類基于香豆素的前體藥物容易被酯酶切割，然后內酯化，從而釋放所考慮的化合物。R1可以是CH3、脂肪酸、膽固醇、膽酸或膽汁酸。或者，可以用香豆酸掩蔽所考慮化合物的甲脒官能，產生以下前體藥物 同樣，考慮了基于水楊酸酯的前體藥物可以包括一個包括鄰基催化機制的活化步驟。以下顯示了用羥基和酰胺兩者掩蔽的Levovirin的水楊酸酯，考慮了其合成將基本上按照以上所示關于香豆酸的合成方案進行，用水楊酸取代香豆酸。R1可以是CH3、脂肪酸、膽固醇、膽酸和膽汁酸。 當優選二硫化物還原酶活化的前體藥物時，可以合成基于二硫代琥珀酰基(Dts)的前體藥物形式，所述前體藥物形式將通過酶激活的還原(可以還包括酯酶作用)產生相應的核苷。 還考慮的還原酶介導的前體藥物被酯酶和還原酶的組合切割，設想產生相應的核苷，以下描繪了示例性的前體藥物，其中R1可以是CH3、脂肪酸、膽固醇、膽酸和膽汁酸。
基于4-酰氧基芐氧羰基的前體藥物可以使用用來封閉任何氨基酸的氨基的保護基策略來制備，這示于以下方案中。這些前體藥物被酯酶切割，恢復游離核苷。R1可以是CH3、脂肪酸、膽固醇、膽酸和膽汁酸。 當靶向腫瘤細胞或腫瘤塊時，ras-法呢基蛋白轉移酶活化的前體藥物可能尤其有利，以下顯示了示例性的該類型前體藥物。 基于琥珀酸的前體藥物由以下結構表示，其中R1是CH3、脂肪酸、膽固醇、膽酸或膽汁酸。 同樣，基于高絲氨酸的前體藥物可以從Levovirin制備，以下描繪了這類前體藥物，其中R1是CH3、脂肪酸、膽固醇、膽酸或膽汁酸。 在本發明主題的其它考慮的方面，考慮了基于氨基磷酸酯的核苷和核苷酸、基于膦酰甲酸的核苷和核苷酸、核苷和核苷酸的二聚體以及其它ras-法呢基蛋白轉移酶活化的前體藥物，以下描繪了示例性的結構(其中R1可以是CH3、脂肪酸、膽固醇、膽酸或膽汁酸) 還應該認識到，所有所考慮的前體藥物都可以以其相應的一磷酸酯、二磷酸酯和三磷酸酯形式以及其相應的膦酸酯形式合成。
在本發明主題的其它考慮的方面，所考慮化合物可以通過將甲酰胺或甲脒基團的酰胺或脒官能衍生化來獲得。以下實施例描述了示例性的Viramidine的氨基修飾的前體藥物形式 以下描繪了生成所考慮化合物的其它考慮的實施例，其中所述接頭可以包括配體例如脂質、烷基、膽汁酸和維生素，并且其中所述掩蔽部分與所述接頭共價偶聯 例如，尤其考慮的接頭包括烷基、膽固醇、膽汁酸、各種脂質和脂溶性維生素(例如A、D、E、K)，以下概述了Levovirin的示例性前體藥物形式 R＝烷基、膽固醇、膽汁酸、脂溶性維生素或其它脂質L＝-C(O)-或-OOCCH2CH2CO R1＝R2＝R3＝H或Ac膽酸的衍生物 膽固醇衍生物 維生素D衍生物或者，Levovirin的膦酸酯前體藥物可以具有以下概述的結構 X＝O，SR2＝H，AcR1＝烷基、脂質、膽汁酸、脂溶性維生素等 R1＝R2＝R3＝H或AcL＝HOOCCH2CH2COO膽汁酸或衍生物 膽固醇衍生物 維生素D衍生物在其它可供選擇的方面，Levovirin的一磷酸酯前體藥物可以具有如下的結構 R＝烷基、膽固醇、膽汁酸、脂溶性維生素或其它脂質 R1＝R2＝R3＝H或Ac膽酸的衍生物 膽固醇衍生物維生素D衍生物在其它考慮的方面，Levovirin前體藥物可以通過磷酸酯基聚合，所述磷酸酯基將核糖相應的2’或3’羥基與下一個核糖的5’OH偶聯。以下給出示例性結構(其中所述核苷為L-構型)
在特別考慮的方面，所述核苷類似物通過一個二硫鍵與親脂性部分偶聯，這類示例性前體藥物具有以下描繪的結構(其中Levovirin為L-構型) 其它考慮的Levovirin前體藥物包括具有以下概述的親脂性化合物的磷酸酯(其中Levovirin為L-構型) X＝O，SR2＝H，AcR1＝烷基、脂質、膽汁酸、脂溶性維生素等 R1＝R2＝R3＝H或Ac L＝HOOCCH2CH2COO膽汁酸或衍生物膽固醇衍生物 維生素D衍生物當特別理想的是所述親脂性部分通過二硫鍵與Levovirin偶聯時，所考慮的Levovirin前體藥物可以具有以下描繪的結構(其中Levovirin為L-構型) R＝烷基、膽固醇、膽汁酸、脂溶性維生素或其它脂質 R1＝R2＝R3＝H或Ac膽汁酸的衍生物 膽固醇衍生物 維生素D衍生物一般考慮到，可以將以上合成方案的生物轉化法應用于所有所考慮的核苷前體藥物，如下所示(其中Levovirin為L-構型) 或者，所考慮的生物轉化法可以采用以下概述的通用方案(其中Levovirin為L-構型)
在其它可供選擇的方面，可以如下進行生物轉化 在其它可供選擇的方面，可以如下所示進行所述生物轉化 或
關于包含一個二唑或經修飾的二唑環的所考慮化合物的合成，考慮所述合成方案基本上采用與利巴韋林的所述合成的方案(例如Witkowski等的美國專利第3,798,209號和Witkowski等的美國專利第3,976,545號)，其中所述三唑部分用經修飾或未經修飾的二唑部分取代。
因此，已經公開了核苷類似物前體藥物的具體實施方案和應用。然而，對于本領域技術人員應該顯而易見的是，在不偏離此中的本發明概念的情況下，可能有在已經描述的實施方案和應用以外的許多更多的修改方案和應用。因此，本發明的主題除所附權利要求書的精神外不受限制。此外，在解釋本說明書和權利要求書時，所有術語都應該以與本說明書正文一致的可能的最廣義的方式解釋。具體地說，術語“包含(comprises)”和“包含(comprising)”應該解釋為是以非竭盡方式指元素、組分或步驟，表明所提及的元素、組分或步驟可以與未表述性地提及的其它元素、組分或步驟一起存在或利用或組合。
權利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種式1的核苷類似物，其中所述糖或者為L-構型或者為D-構型 式1其中A、C和D獨立地選自N或C-R9，并且其中R9是H、鹵素、低級烷基、鏈烯基、鏈炔基、氨基、CN、SH、CHO、COOH、CH2OH、乙烯基鹵或羥基；B是N或C；Z是O、CH2或S；R2’和R3’獨立地為H、羥基或鹵素；R1、R2、R3、R4、R5獨立地為H、鹵素、CN、CH2OH、低級烷基、乙烯基或雙亞乙基，條件是當R2是羥基時，則R2’不是鹵素，其它條件是當R3是羥基時，則R3’不是鹵素；R6是H、羥基、-CH2OH、-CH2PO(OH)2-、O-氨基酸、O-視黃酸、O-膽固醇、O-膽酸、O-香豆酸、O-水楊酸、O-琥珀酸、O-膽汁酸、O-脂質、O-P(O)-(O-CH2-CH2-S-CO-CH3)2、O-類固醇、O-一磷酸酯衍生物、O-二磷酸酯衍生物或O-三磷酸酯衍生物；R7是H、烷基、CH3COO-、CH3COO-苯基-CH2-O-CO-、苯基、-(CH2)n-COOH、香豆酸、水楊酸、二硫代琥珀酰基衍生物、還原酶可切割基團、膦酰甲酸或氨基磷酸酯基；且R8是H、低級烷基、苯基、CH3COO-、CH3COO-苯基-CH2-O-CO-權利要求
1.一種式1的核苷類似物，其中所述糖或者為L-構型或者為D-構型 式1其中A、C和D獨立地選自N或C-R9，并且其中R9是H、鹵素、低級烷基、鏈烯基、鏈炔基、氨基、CN、SH、CHO、COOH、CH2OH、乙烯基鹵或羥基；B是N或C；Z是O、CH2或S；R2’和R3’獨立地為H、羥基、被護羥基或鹵素；R1、R2、R3、R4、R5獨立地為H、鹵素、CN、CH2OH、低級烷基、乙烯基或雙亞乙基，條件是當R2是羥基時，則R2’不是鹵素，其它條件是當R3是羥基時，則R3’不是鹵素；R6是H、羥基、被護羥基、-CH2OH、-CH2PO(OH)2-、O-氨基酸、O-視黃酸、O-膽固醇、O-膽酸、O-香豆酸、O-水楊酸、O-琥珀酸、O-膽汁酸、O-脂質、O-P(O)-(O-CH2-CH2-S-CO-CH3)2、O-類固醇、O-一磷酸酯衍生物、O-二磷酸酯衍生物或O-三磷酸酯衍生物；R7是H、烷基、CH3COO-、CH3COO-苯基-CH2-O-CO-、苯基、-(CH2)n-COOH、香豆酸、水楊酸、二硫代琥珀酰基衍生物、還原酶可切割基團、膦酰甲酸或氨基磷酸酯基；且R8是H、低級烷基、苯基、CH3COO-、CH3COO-苯基-CH2-O-CO-、苯基或-(CH2)n-COOH；或結合在一起的R7和R8選自環狀結構或氨基酸，其它條件是(i)當R1、R2、R3、R4、R5、R7和R8是H，并且R2’和R3’是羥基時，則R6不是羥基；和(ii)當R1、R2、R3、R4、R5和R8是H，并且R2’、R3’和R6是羥基時，則R7不是H。
2.一種式2的核苷類似物，其中所述糖或者為L-構型或者為D-構型 式2其中X是O或NH；R1是氨基的掩蔽基；R2是H、-CHO-、-C(O)R和-P(O)(OR’)2，其中R是C1-C17烷基、鏈烯基或鏈炔基，而R’是磷酸酯基的掩蔽基；且R3和R3’獨立地為H或C1-C18酰基，條件是R1和R2不同時是氫。
3.一種式3的核苷類似物，其中所述糖或者為L-構型或者為D-構型 式3其中R1是選自以下的掩蔽基 和 和其中X是O或S，而R是C1-C18烷基、鏈烯基、鏈炔基、芳基或芳烷基。
4.一種式4的核苷類似物，其中所述糖或者為L-構型或者為D-構型 式4其中R1是H或氨基的掩蔽基，并且其中R2是選自以下的磷酸酯基的掩蔽基 和 和其中X是O或S，并且其中R是C1-C18烷基、鏈烯基、鏈炔基、芳基或芳烷基。
5.一種式5的核苷類似物，其中所述糖或者為L-構型或者為D-構型 式5其中R1是H或氨基的掩蔽基，并且R2是具有選自以下一種結構的基團 和 和其中R是C1-C18烷基、鏈烯基、鏈炔基、芳基或芳烷基，并且其中M是烷基、鏈烯基、鏈炔基、芳烷基、芳基或疏水性基團。
6.一種式6的核苷類似物，其中所述糖或者為L-構型或者為D-構型 式6其中R是氫、羥基、鹵素、烷基、苯基、乙烯基、雙亞乙基、酰胺或脒。
7.一種式7的核苷類似物，其中所述糖或者為L-構型或者為D-構型 式7其中X是氧、硫、Se或NR，并且其中R是H、乙酰基或烷基。
8.一種治療患有病毒感染的哺乳動物的方法，所述方法包括提供一種藥用組合物，所述藥用組合物包含選自以下的一種化合物權利要求1的化合物、權利要求2的化合物、權利要求3的化合物、權利要求4的化合物、權利要求5的化合物、權利要求6的化合物和權利要求7的化合物；并且給予所述哺乳動物所述藥用組合物。
9.權利要求8的方法，其中所述藥用組合物包含選自以下的一種化合物權利要求1的化合物、權利要求2的化合物和權利要求3的化合物。
10.權利要求8的方法，其中所述藥用組合物包含選自以下的一種化合物權利要求4的化合物、權利要求5的化合物、權利要求6的化合物和權利要求7的化合物。
11.權利要求8的方法，其中所述病毒感染包括HCV病毒感染或HBV病毒感染，并且其中所述哺乳動物是人類。
12.一種調節哺乳動物體內細胞因子分布型的方法，所述方法包括提供一種藥用組合物，所述藥用組合物包含選自以下的一種化合物權利要求1的化合物、權利要求2的化合物、權利要求3的化合物、權利要求4的化合物、權利要求5的化合物、權利要求6的化合物和權利要求7的化合物；并且將有效降低1型細胞因子表達而刺激2型細胞因子表達的劑量的所述藥用組合物給予所述哺乳動物。
13.權利要求12的方法，其中所述藥用組合物包含選自以下的一種化合物權利要求1的化合物、權利要求2的化合物和權利要求3的化合物。
14.權利要求12的方法，其中所述藥用組合物包含選自以下的一種化合物權利要求4的化合物、權利要求5的化合物、權利要求6的化合物和權利要求7的化合物。
15.權利要求12的方法，其中所述哺乳動物是人類。
全文摘要
核苷類似物及其前體藥物形式包括一個糖部分和一個雜環堿基部分，其中尤其優選的糖部分包括呋喃核糖，特別優選的堿基部分包括二唑和三唑。所考慮的化合物可以在藥用組合物中使用，可以用來治療感染、侵染、腫瘤或自身免疫病。其它考慮的應用包括免疫調節，特別是對1型和2型細胞因子表達的調節。
文檔編號C07H19/14GK1416431SQ01806351
公開日2003年5月7日 申請日期2001年3月15日 優先權日2000年3月15日
發明者G·王, K·拉馬薩米, J·勞 申請人:Icn藥品公司