DE69532642T2

DE69532642T2 - Antivirale prodrugs

Info

Publication number: DE69532642T2
Application number: DE69532642T
Authority: DE
Inventors: Y. Karl Hostetler; D. Ganesh KINI
Original assignee: Chimerix Corp
Current assignee: Chimerix Corp
Priority date: 1994-11-15
Filing date: 1995-11-15
Publication date: 2005-06-30
Anticipated expiration: 2015-11-16
Also published as: EP0792275A1; JPH10508858A; DK0792275T3; AU4163596A; ES2217287T3; US5696277A; AU700651B2; EP0792275A4; CA2205136C; ATE260926T1; CA2205136A1; DE69532642D1; EP0792275B1; WO1996015132A1; US6002029A; PT792275E

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Lipidderivate von antiviralen Agenzien. Spezifischer gesehen bezieht sie sich auf Lipidprodrugs (Prodrug = Arzneivorstufe) von Phosphonsäuren und auf deren Anwendung bei der Behandlung von viralen Infektionen.
Phosphonacetat und Phosphonformiat wurden 1924 zum ersten Mal synthetisiert (Nylén, Chem. Berichte 57: 1023); jedoch wurde die Fähigkeit dieser Verbindungen, virale Enzyme selektiv zu hemmen, nicht sofort nachgewiesen. Helgstrand et al. offenbarten in Science 201: 819–821 (September 1, 1978), dass sowohl die Phosphonessigsäure als auch die Phosphonameisensäure, mehrere DNA Polymerasen hemmen und dass sie vorzugsweise mehrere virale DNA Polymerasen hemmen. Das Phosphonformiat und das Phosphonacetat sind gegenwärtig dafür bekannt, dass sie die DNA Polymerasen von vielen Viren selektiv hemmen, mit inbegriffen sind der menschliche Cytomegalovirus (HCMV), der Herpes Simplex Virus (HSV) und die reverse Transkriptase von dem Virus der menschlichen Immunschwächekrankheit (HIV). Chrisp und Clissold überprüfen in (1991) Drugs 41: 104 die Pharmakologie dieser Agenzien. Phosphonacetat ist zu toxisch für die Verwendung bei den Menschen, aber Phosphonformiat (Foscavir, Astra) ist für den Einsatz beim Menschen zugelassen worden, und zwar bei HCMV-infizierten AIDS Patienten. Es ist jedoch nicht sehr wirksam, es erfordert eine länger dauernde, intravenöse Verabreichung und es besitzt eine wesentliche Toxizität gegenüber der Niere und gegenüber anderen Organen. In den U.S. Patenten No. 4,215,113; 4,339,445; 4,665,062; 4,771,041 lehren Ericksson et al. den Gebrauch der Phosphonameisensäure als das selektive Agens bei der Behandlung von viralen Infektionen, mit inbegriffen sind der Herpesvirus vom Typ I und vom II und der Cytomegalovirus, bei der Behandlung von dem durch einen Virus verursacht Krebs, und auch bei der Bekämpfung einer durch onkogene Viren verursachten Transformation von Zellen.
Abgeleitete Formen von Phosphonsäuren und pharmazeutischen Formulierungen, welche diese Verbindungen enthalten, sind bekannt. Das U.S. Patent No. 5,072,032 von McKenna offenbart Thiophosphonsäuren; die Patente No. 4,386,081 und 4,591,583 von Helgstrand et al. offenbaren Phosphonameisensäureester der Alkyl-, Alkylen-, Alkoxy- und anderer verwandter zyklischer und aromatischer Gruppen und bei einigen von diesen Verbindungen hat man gezeigt, dass sie den Herpesvirus und die Funktionen und die intrazellulare Vermehrung des Influenzavirus hemmen. Das U.S. Patent No. 5,194,654 von Hostetler offenbart Phospholipidderivate von Phosphonsäuren, ihre Einbindung in Liposome und ihren Gebrauch als selektive, antivirale und antiretrovirale Agenzien.
Es besteht ein fortdauernder Bedarf an weniger toxischen, stärker selektiven und besser wirksamen antiviralen Prodrugs der Phosphonsäuren.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der Erfindung werden Verbindungen geliefert, welche die Struktur [I] und die Substituenten R1, R2, R3, Y, Z, A⁺, X, m und n aufweisen, so wie dieselben hier definiert werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung hat m den Wert 0. In noch einer anderen bevorzugten Ausführung besteht X aus Sauerstoff.
Gemäß anderen bevorzugten Ausführungen der Erfindungen ist R1 eine O-Alkylgruppe; insbesondere bevorzugt sind Verbindungen, bei denen R1 eine O-Octadecylgruppe ist. Auch werden Verbindungen bevorzugt, bei denen R2 eine O-Benzylgruppe oder eine OCH₃ Gruppe ist.
In noch einer anderen bevorzugten Ausführung sind Z₁ und Z₂ unabhängig voneinander R3 wobei R3 eine Methylgruppe ist. Besonders bevorzugte Verbindungen sind 1-O-Octadecyl-1,3-propandiol-3-phosphonsäuren; 1-O-Octadecyl-1,3-propandiol-3-thiophosphonsäuren; 1-O-Octadecyl-2-O-methyl-sn-glycero-3-phosphonsäuren; 1-O-Octadecyl-2-O-methyl-sn-glycero-3-thiophosphonsäuren; 1-O-Octadecyl-2-O-benzyl-sn-glycero-3-phosphonsäuren; 1-O-Octadecyl-2-O-benzyl-sn-glycero-3-thiophosphonsäuren; 1-O-Octadecyl-sn-glycero-3-phosphonsäure-ethylester; 1-O-Octadecyl-sn-glycero-3-thiophosphonsäureethylester; 1,2-Dimyristoyl-sn-glycero-3-thiophosphonsäureethylester; 1,2-Dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphonsäureethylester; 1,2-Dimyristoyl-sn-glycero-3-thiophosphonsäureethylester;
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung werden Verbindungen geliefert mit der allgemeinen Struktur nach der Formel [II], in welcher R1, R2, R3, Y, Z, A⁺, m und n so ausgebildet sind wie dies hierin definiert wird. Bevorzugte Verbindungen unter dieser Gruppe sind 1-O-Octadecyl-sn-glycero-3-phosphonacetate; und 1-O-Octadecyl-2-O-benzyl-sn-glycero-3-phosphonformiate.
Gemäß einem noch anderen Aspekt der Erfindung werden 2-Kohlenstoffanaloge von den Verbindungen nach der Erfindung mit der Struktur gemäß der Formel [III] oder der Formel [IV] geliefert. Bevorzugte Verbindungen gemäß dieser Ausführungsform sind 1-O-Octadecyl-1,2-ethandiol-2-phosphonacetat; 1-O-Octadecyl-1,2-ethandiol-2-phosphonformiat; 1-O-Octadecyl-1,2-ethandiol-(C)-phosphonformiat; und; 1-O-Octadecyl-1,2-ethandiol-(C)-phosphonacetat.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung werden Liposome oder andere Lipidvesikel geliefert, welche zu einem Teil aus einer Verbindung gemäß der Erfindung gebildet worden sind. Die Erfindung liefert auch Verfahren zur Behandlung einer viralen oder retroviralen Infektion bei einem Säugetier, einschließlich der Verabreichung einer wirksamen Menge einer Verbindung gemäß der Erfindung an ein Säugetier. Diese Verfahren können weiterhin die Co-Verabreichung eines antiviralen Nukleosid-Analoges, eines Inhibitors einer viralen Protease oder eines anderen antiviralen Agens umfassen.
Es ist ein Ziel der Erfindung, Lipidprodrugs der Phosphonsäuren zu liefern, welche ihre pharmakologischen Wirkungen der Elternverbindungen beibehalten. Man hat in unerwarteter Weise herausgefunden, dass die Verbindungen der vorliegenden Erfindung vorteilhafte, pharmakologische Wirkungen im Vergleich zu bisher bekannten Prodrugs dieses Typs aufweisen. Die Erfindung liefert demgemäß eine Reihe von verbesserten Prodrugs des Phosphonformiats und des Phosphonacetats und ihrer Analogen, welche im Vergleich zu den Elternverbindungen wesentliche Erhöhungen ihrer antiviralen Aktivität gegenüber dem menschlichen Cytomegalovirus (HCMV), gegenüber dem Herpes Simplex Virus (HSV) und gegenüber dem Virus der menschlichen Immunschwächekrankheit (HIV-1) aufweisen. Diese erhöhte antivirale Aktivität kann in einer Zellkultur zum Beispiel mit Hilfe der in vitro Suszeptibilitätsversuche (Empfindlichkeitstests) demonstriert werden, so wie sie in den Beispielen 17 bis 20 beschrieben werden.
Die Verbindungen der Erfindung besitzen die allgemeine Formel [I]:
in welcher;
R1 eine O-Alkylgruppe oder eine S-Alkylgruppe darstellt, in welcher die Alkylgruppe eine lineare oder eine verzweigte, eine substituierte oder eine nicht substituierte C₁- bis C₂₄-Gruppe mit 0 bis 6 Doppelbindungen aufweist; oder
R1 eine O-Acylhälfte oder eine S-Acylhälfte darstellt, in welcher die Acylgruppe eine lineare oder eine verzweigte, eine substituierte oder eine nicht substituierte C₁- bis C₂₄-Gruppe mit 0 bis 6 Doppelbindungen aufweist;
Y aus HC-R2 besteht;
m gleich 0 oder einer ganzen Zahl zwischen 1 und 6 ist;
ein jedes R2 unabhängig ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus R1, linearen oder verzweigten, substituierten oder nicht substituierten N-Acyl, N-Alkyl und N-Dialkyl mit C₁- bis C₂₄-Gruppen, wobei eine jede Acyl- oder Alkylgruppe zwischen 0 und 6 Doppelbindungen besitzt; OH; H; OCH₃; O-Benzyl; SH; SCH₃; und NH₂; oder
R2 ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus Fluor, Chlor, Iod und Brom;
Z₁ und Z₁ unabhängig voneinander sind R3; oder O^– A^–, in welchen;
R3 ausgewählt wird aus der Gruppe von Alkoholen, bestehend aus substituierten oder nicht substituierten linearen C₁- bis C₆-Alkylgruppen; substituierten oder nicht substituierten verzweigten C₃- bis C₆-Alkylgruppen; -CH₂Ph; und CH₃(CH₂)_nNH₂, in welchen n gleich 0 bis 8 ist; oder
R3 ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus (CH₃)₃N*CH₂CH₂OH; HOCH₂CH₂NH₂; HOCH₂CH(NH₂)CO₂H; C₆H₁₂O₆; CH₂OHCHOHCH₂OH; Pentosen, Hexosen und den entsprechenden Alkoholen derselben;
A⁺ ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Na⁺, K⁺, H⁺, NH₄ ⁺, Aminen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Mono-, Di- und Trialkylaminen und anderen physiologisch annehmbaren Kationen;
X aus O, S oder Se besteht; und
n gleich 0 oder 1 ist;
vorausgesetzt, dass, wenn X gleich O ist, dann sind Z1 und Z2 gleich O^–A⁺ und m = 0, R2 ist nicht OH oder eine aliphatische C₂-C₂₄ Gruppe in einer O-Acyl-, O-Alkyl-, S-Acyl- oder S-Alkylbindung.
Alternativ weisen die Verbindungen der Erfindung die allgemeine Formel [II] auf:
in welcher R1, R2, R3, Y, Z₁, Z₂ und A⁺, X, m und n so sind wie dies oben definiert worden ist. Die Verbindungen der Formel II unterscheiden sich von denen der Formel I dadurch, dass sie einen Phosphonsäureanteil aufweisen, welcher an den Lipidanteil eher durch eine Carboxylbindung als durch eine Phosphatbindung gekoppelt ist. Die Erfindung enthält auch Lipidderivate der Phosphonsäuren, welche substituierte Ethandiole der allgemeinen Formel [III] sind:
in welcher R1, R2, R3, Y, Z₁, Z₂, X, m und n so sind wie dies oben definiert worden ist. Diese Arten auf der Basis von Ethandiol können an die Phosphonsäuren durch eine Kohlenstoffbindung gebunden werden, und diese Verbindungen entsprechen der allgemeinen Formel [IV]:
in welcher R1, R2, R3, Y, Z₁, Z₂, X, m und n so sind wie dies oben definiert worden ist.
Synthese von verbesserten Prodrugs der Phosphonsäuren
Die Verbindungen, welche synthetisiert werden, sind in dem Schema I aufgeführt mit den verschiedenen Substituenten an C1, C2 und C3 des Glycerols, und in ähnlicher Weise sind Verbindungen in den Schemata II und III aufgeführt für Verbindungen, bei denen (Y)_m durch (CH-R2)_m und m >= 1 dargestellt ist.
Identifizierung der Startmaterialien und Produkte
Die Phosphonsäuren, an die verschiedene Lipidanteile bei der Herstellung von Lipidprodrugs gemäß der Erfindung gekoppelt werden, werden durch Acronyme wie folgt bezeichnet:
n = 0, X = O (PFA) Phosphonameisensäure
n = 0, X = S (PFSA) Thiophosphonameisensäure
n = 0, X = Se (PFSeA) Selenphosphonameisensäure
n = 1, X = O (PAA) Phosphonessigsäure
n = 1, X = S (PASA) Thiophosphonessigsäure
n = 1, X = Se (PASeA) Selenphosphonessigsäure
Die verschiedenen Lipidprodrugderivate werden hier durch Acronyme bezeichnet, welche von den oben erwähnten abgeleitet sind und welche in den Legenden der Tabellen I–IV definiert werden.
Syntheseverfahren
Die oben aufgelisteten Lipidprodrugs der Phosphonsäuren werden gemäß den in den Beispielen 1–16 beschriebenen Verfahren hergestellt. Ein Syntheseflussdiagramm, welches besonders relevant für die Synthese von Verbindungen ist, bei denen m = 0 und Y nicht vorhanden ist, wird in dem Schema I bekannt gemacht; Flussdiagramme, welche besonders relevant für chemische Synthesen von Verbindungen sind, bei denen m > 0 und Y vorhanden ist, sind in den Schemata II und III bekannt gemacht worden.
Antivirale Aktivität
Die antivirale Aktivität von verschiedenen Lipidderivaten der Phosphonsäuren gemäß der Erfindung wurde bestimmt in Kulturen von menschlichen Zelllinien, die mit HCMV, HSV oder HIV-1 infiziert wurden, wie in Beispiel 17 beschrieben. Die Ergebnisse sind in den Tabellen I–IV gezeigt. Der vorhergesagte Wert des in vitro Empfindlichkeitstests für virale Infektionen wird diskutiert von Kern, ER (1990) Preclinical evaluation of antiviral agents: In vitro and animal testing. Galasso, G. et al. eds. Antiviral Agents and Viral Disease of Man, 3^rd Edition, Raven Press, NY pp. 87–123.
Die am meisten bevorzugten Verbindungen, welche eine stark erhöhte antivirale Aktivität aufweisen (Tabellen I–IV), haben 1-O-Alkylgruppen an R1, und Hydroxyl-, Wasserstoff-, O-Methyl- oder O-Benzylgruppen an R2.
Die antivirale Aktivität der verbesserten Prodrugs aus Phosphonsäure gegen die von dem menschlichen Cytomegalovirus MRC5 infizierten Fibroblastzellen der menschlichen Lunge wird in den Tabellen I und II gezeigt. Die am meisten bevorzugten Prodrugs des Phosphonformiats (Tabelle I) weisen bemerkenswerte Zunahmen ihrer antiviralen Aktivität auf. Ehemalige Versuche mit Fibroblastzellen werden in den Tabellen I und II gezeigt. Die am meisten bevorzugten Prodrugs des Phosphonformiats (Tabelle I) weisen bemerkenswerte Zunahmen ihrer antiviralen Aktivität auf. Ehemalige Versuche, Prodrugs des Phosphonformiats mit einer erhöhten Aktivität zu produzieren, haben einige Verbindungen identifiziert, welche sehr kleine Zunahme ihrer Aktivität aufweisen, aber keine Verbindung, bei der die Zunahme der Aktivität gegenüber PFA größer als das 1,9 fache ist, wurde bisher gezeigt (Norén, J. O., et al., J. Med. Chem., 26: 264–270, 1983). Die aktivsten PFA Prodrugs, B-PFA, BB-PFA und MB-PFA, weisen 107-, 72- und 38-fache Zunahmen der Aktivität auf. Das 3B-PFA Stereoisomer und (rac) B-PFA, eine Mischung der Stereoisomere, waren im wesentlichen äquivalent zu B-PFA, was einen Hinweis darauf liefert, dass beide Stereoisomere des Glycerols ein sehr hohes Ausmaß an antiviraler Aktivität aufweisen. Eine Reihe von Analogen mit einem Wasserstoff an R2 und mit 16 bis 22 Kohlenstoffalkyl(oxy)ethern an R1 waren auch in einem hohen Maße aktiv mit den 51- bis 124-fachen Zunahmen der Aktivität gegenüber PFA. Die aktivste von diesen Verbindungen war das 1-O-Oleylpropandiol-3-PFA, welches die HCMV Replikation um 50% bei 0,37 μM hemmte. Die oben erwähnten Verbindungen stellen die aktivsten, PFA enthaltenden Verbindungen dar, über die bis jetzt berichtet worden ist. Diese Verbindungen haben eine 1-O-Alkylgruppe an der R1 Position des Glycerols und entweder einen Hydroxyl-, -O-Benzyl- oder -O-Methyl- oder Wasserstoffteil an der R2 Position. Prodrugs mit einem H, einem Halogen. oder einer Aminoverbindung an R2 werden auch in einem hohen Maße aktiv sein und eine Substitution an X von S oder Se für O wird ähnliche Ergebnisse liefern.
BB-PFA-OEt und B-PFA-OMe bewahren eine wesentliche Aktivität (16-fache Zunahme gegenüber PFA) mit einem Carboxyethyl- oder Carboxymethylester an der R3 Position. Andere Estersubstituenten an R3, welche eine ausgezeichnete Aktivität liefern werden, schließen mit ein Benzyl, Cholin, Ethanolamin, Glycerol und Inositol. Diese Verbindungen können leichter als Carboxyethylester in aktive Arzneistoffe innerhalb der Zielzellen umgewandelt werden.
Ähnliche Ergebnisse wurden in menschlichen mit dem Cytomegalovirus infizierten Zellen mit der in der Tabelle II gezeigten Reihe von Verbindungen mit Phosphonacetat erzielt. Hier war die Größenordnung der Aktivität leicht verschieden bei B-PAA, MB-PAA und BB-PAA zeigen 100-, 36- und 24-fache Zunahmen der Aktivität, verglichen mit einem freien PAA. Wenn die Phosphonessigsäure mit Glycerol an dem sn-3 Hydroxyl in einer Carboxyesterverbindung verbunden wird, wie in BB-(C)-PAA, dann wird eine fast volle antivirale Aktivität bewahrt (16-fache Zunahme vs PAA). Glycerol-PAA Derivate mit zwei Acylketten (DMG-PAA) oder mit zwei Phosphorresten und zwei Acylestern (DMP-PAA und DPP-PAA) zeigten keine wesentlich angestiegene Aktivität (jeweils die 1,2-, 0,24- und 0,28-fache Aktivität von PAA).
Die verbesserten PFA Prodrugs zeigen auch eine stark angestiegene Aktivität gegenüber PFA bei den vom Herpes Simplex Virus-1 infizierten Fibroblasten der menschlichen Lunge (Tabellen III). MB-PFA, B-PFA und BB-PFA sind 72-, 43- und 34-mal aktiver als PFA und sie stellen die aktivsten PFA Derivate dar, von den bis jetzt berichtet worden ist. Die Größenordnung der Aktivität ist leicht verschieden von jener, welche bei dem menschlichen Cytomegalovirus beobachtet worden ist; MB-PFA ist die aktivste Verbindung, gefolgt von P-PFA und BB-PFA. Ähnliche Ergebnisse wurden mit den von dem menschlichen Immunschwächevirus-1 infizierten Zellen in vitro erzielt (Tabelle IV). Mit HIV-1, MB-PFA und 3B-PFA waren es die aktivsten Verbindungen, gefolgt von (rac) B-PFA, Thio-ODG-PFA, Thio-HDG-PFA und B-PFA; die Verbindungen waren 222-, 166-, 102-, 57-, 48- und 37-fach aktiver als PFA in HIV infizierten HT4-6C Zellen und sie stellen die aktivsten anti-HIV Derivate von den berichteten PFA dar. MB-PFA war in einem statistisch signifikanten Ausmaß aktiver als B-PFA (Tabelle IV).
Therapie von Viralen Krankheiten
Die hier offenbarten Lipidderivate der Phosphonsäuren sind nützlich bei der Behandlung von Krankheiten, welche kausal ausgelöst worden sind durch Viren, wie etwa der Influenzavirus, der Herpes Simplex Virus (HSV), der menschliche Herpes Virus 6, der Cytomegalovirus (CMV), der Hepatitis B Virus, der Epstein-Barr Virus (EBV) und der Varicella Zoster Virus (VZV). Sie sind ebenso nützlich bei der Behandlung von AIDS und von anderen retroviralen Krankheiten.
Lipidderivate von antiviralen Phosphonsäuren können zur Behandlung von empfindlichen Virusinfektionen beim Menschen und bei Säugetieren oben auf der Oberfläche der Haut, der Augen oder der Schleimhaut (Mukosa) angewandt werden oder im Innern des Körpers. Sie können intern eingeführt werden, zum Beispiel oral, intratracheal oder anderweitig auf dem Lungenweg, durch den Darm (enteral), rektal, nasal, vaginal, lingual, intravenös, intraarteriell, intramuskulär, intraperitoneal, intradermal (in die Haut) oder subkutan (unter der Haut). Die gegenwärtigen pharmazeutischen Zubereitungen können das aktive Agens alleine enthalten oder sie können weitere pharmazeutisch wertvolle Substanzen enthalten. Zum Beispiel können die Formulierungen, welche Lipidprodrugs von Phosphonsäure der Erfindung enthalten, zusätzlich ein anderes antivirales Agens umfassen, wie zum Beispiel einen viralen Proteinaseinhibitor oder ein antivirales Nukleosid-Analog. Sie können weiterhin einen pharmazeutisch akzeptablen Träger aufweisen.
Lipidderivate von antiviralen Agenzien können eine erweiterte antivirale Wirkung haben, verglichen mit den lipidfreien Agenzien; daher bieten sie therapeutische Vorteile als Arzneimittel, sogar dann, wenn sie nicht in Liposomen mit eingebunden sind. Diese antiviralen Agenzien von Phosphonsäureprodrugs können alleine oder in Verbindung mit antiviralen Nukleosiden verwendet werden, wie sie in herkömmlicher Weise verabreicht werden. Der Einsatz der Kombinationstherapie kann die dahingehende Neigung erheblich verringern, dass gegenüber Arzneimitteln resistente HIV Mutantenstämme auftreten, und derselbe würde daher die Wahrscheinlichkeit erhöhen, eine progressive Verlaufsform der HIV Infektion zu stoppen. Das gleiche Argument würde gleichwertig gut gelten hinsichtlich der Behandlung von Infektionen durch den Cytomegalovirus oder durch den Herpes Virus unter Berücksichtigung der Wahrscheinlichkeit, dass sich resistente Stämme entwickeln.
Formulierungen
Pharmazeutische Zubereitungen, welche Lipidderivate von antiviralem Phosphonsäuren enthalten, werden durch herkömmliche Verfahren des Auflösens und des Gefriertrocknens hergestellt, um von annähernd 0,1% bis zu 100%, vorzugsweise von annähernd 1% bis zu 90% des aktiven Ingrediens zu enthalten. Dieselben können hergestellt werden als Salben, als Unguentum, als Arzneimittel, als Kapseln, als Pulver oder als Sprays zusammen mit wirksamen Arzneistoffträgern, Vehikeln (Trägern), Verdünnern, Geruchs- oder Geschmacksverbesserern, um sie gaumengerecht oder angenehm zum Gebrauch zu gestalten.
Formulierungen für die orale Aufnahme liegen vor in der Form von Tabletten, Kapseln, Pillen, Ampullen mit dem pulverförmigen aktiven Agens, oder als ölige oder als wässrige Suspensionen oder als Lösungen. Tabletten oder andere nicht flüssige orale Zusammensetzungen können enthalten; annehmbare Arzneistoffträger, welche gemäß dem Stand der Technik bei der Herstellung von pharmazeutischen Zusammensetzungen bekannt sind und welche Verdünner wie Lactose oder Calciumcarbonat enthalten; Agenzien zum Abbinden, wie Gelatine oder Stärke; und eines oder mehrere Agenzien können ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Süßstoffagenzien, Geschmacksagenzien, Farb- oder Konservierungsagenzien, um eine gaumengerechte Zubereitung zu liefern. Darüber hinaus können solche oralen Zubereitungen über bekannte Techniken mit einer Beschichtung versehen werden, um eine Desintegration und Absorption in dem Intestinaltrakt weiter zu verzögern. Die Zubereitungen können auch Salze der Gallensäuren und Detergenzien umfassen.
Wässrige Suspensionen können das aktive Ingrediens in einer Zumischung mit pharmazeutisch annehmbaren Arzneistoffträgern enthalten, welche suspendierende Agenzien umfassen, wie etwa Methylzellulose; und Agenzien zum Benetzen, wie etwa Lecithin, Lysolethicin oder langkettige Fettalkohole. Jene wässrigen Suspensionen können auch Konservierungsmittel, Farbzusatzstoffe, Geschmacksstoffe und Süßstoffagenzien in Übereinstimmung mit industriellen Standards enthalten.
Zubereitungen für eine örtliche und eine lokale Anwendung umfassen Aerosolsprays, Lotionen, Gele und Salben in pharmazeutisch annehmbaren Arzneistoffträgern, welche niedere aliphatische Alkohole, Polyglykole wie etwa Glycerol, Polyethylenglykol, Ester der Fettsäuren, Öle und Fette und Silicone enthalten können. Die Zubereitungen können weiterhin Antioxidantien umfassen, wie etwa Ascorbinsäure oder Tocopherol, und Konservierungsmittel, wie etwa p-Hydroxybenzoesäureester.
Parenterale Zubereitungen umfassen insbesondere sterile oder sterilisierte Produkte. Einspritzbare Zusammensetzungen können geliefert werden, welche die aktive Verbindung enthalten und irgendeinen der gut bekannten einspritzbaren Träger. Diese können Salze enthalten zur Steuerung des osmotischen Druckes.
Liposomale Formulierungen
Wenn erwünscht, können die Verbindungen in die Liposomen mit eingebunden werden durch irgendeines der mitgeteilten Verfahren zur Herstellung von Liposomen für den Gebrauch bei der Behandlung viraler Krankheiten wie etwa von HCMV, HSV und HIV-1, ohne aber auf diese beschränkt zu sein. Die vorliegende Erfindung kann die antiviralen Phosphonsäurederivate, welche oben erwähnt worden sind und welche in Liposomen mit eingebunden worden sind, dazu verwenden, um diese Verbindungen auf Macrophagen, Monozyten, andere Zellen und Gewebe und Organe zu lenken, welche die liposomale Zusammensetzung aufnehmen. Die in ein Liposom mit eingebundenen Phosphonsäurederivate gemäß der Erfindung können dafür eingesetzt werden, um HCMV, HSV oder AIDS Patienten durch eine parenterale Verabreichung zu behandeln, wodurch die Lieferung und Verabreichung der antiviralen Verbindung an Macrophagen und Monozyten, ein wichtiges Reservoir von viralen Infektionen, erweitert wird. Dies wird den wirkungsvollen Gebrauch von niedrigeren Dosen der veränderten Phosphonsäuren ermöglichen, wodurch die Toxizität der Verbindung vermindert wird. Liganden können auch mit eingebunden werden, um die Spezifität der Liposomen weiter zu fokussieren.
Die beschriebenen Derivate besitzen einige einzigartige und neue Vorteile gegenüber den liposomalen, wasserlöslichen Phosphonformiaten. Erstens können sie in Liposomen in viel größeren Verhältnissen von Arzneimittel zu Lipid formuliert werden, weil sie in die Wand des Liposoms mit eingebunden sind anstatt dass sie in dem wässrigen Kernbereich angeordnet sind. Zweitens lecken die Liposomen, welche die oben erwähnten, lipophilen Phosphonformiatderivate enthalten, nicht während der Speicherung, vorausgesetzt, eine verbesserte Produktstabilität ist vorhanden. Weiterhin können diese Zusammensetzungen lyophilisiert, bei Raumtemperatur trocken gespeichert, und für den Gebrauch wiederhergestellt werden, vorausgesetzt es ist eine verbesserte Lagerfähigkeit vorhanden. Dieselben erlauben auch eine wirkungsvolle Einbindung antiviraler Verbindungen in liposomale Formulierungen ohne einen nennenswerten Abfall der aktiven Verbindung. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die bei der in vivo Behandlung verwendeten Zusammensetzungen einen größeren Prozentsatz des verabreichten, antiviralen Lipid-phosphonsäure Konjugats dazu veranlassen das beabsichtigte Ziel zu erreichen. Zur gleichen Zeit vermindert die Verwendung der Zusammensetzungen die Menge, welche von der Niere und von den Knochen aufgenommen wird, wodurch die toxischen Nebenwirkungen der Phosphonsäurearznei vermindert wird. Die toxischen Nebenwirkungen der Phosphonformiate können weiter vermindert werden, indem man die Liposomen, in denen die Phosphonformiate enthalten sind, gezielt auf die tatsächlichen oder potentiellen Stellen der Infektion lenkt, indem man Liganden in die Liposomen mit einbindet. Das in das Liposom eingebundene, Lipid-phosphonsäure Konjugat wird den Patienten durch irgendeines der bekannten Verfahren verabreicht, welche zur Verabreichung von Liposomen verwendet werden. Die Liposomen können intravenös verabreicht werden, intraperitoneal, intramuskulär, intravitreal oder subkutan als eine gepufferte, wässrige Lösung. Irgendein, pharmazeutisch annehmbarer, wässriger Puffer oder ein anderer Arzneistoffträger kann so lange verwendet werden, wie derselbe die Liposomenstruktur oder die Aktivität des Analogs der Lipidphosphonsäure nicht zerstört. Ein geeigneter wässriger Puffer ist isotonisches Sorbitol, welches 5 mM Natriumphosphat mit einem pH Wert von etwa 7,4 enthält oder andere physiologische gepufferte Salzlösungen.
Die therapeutisch wirkungsvolle Menge der Lipidderivate wird bestimmt durch eine Referenz auf die empfohlenen Dosierungen der aktiven, antiviralen Phosphonsäure, wobei man im Gedächtnis behalten soll, dass bei der Auswahl der geeigneten Dosis in irgendeinem spezifischen Fall dem Gewicht des Patienten, seiner allgemeinen Gesundheit, seinem Stoffwechsel, seinem Alter und anderen Faktoren Beachtung geschenkt werden muss, welche die Antwortreaktion auf das Arzneimittel beeinflussen. Die Dosis für ein Säugetier, einschließlich des Menschen, kann variieren, abhängig von dem Ausmaß und von der Stärke der Infektion und von der Aktivität der verabreichten Verbindung. Dosierungsgrade der liposomalen Lipidanalogen der Phosphonsäuren werden etwa dieselben sein wie diejenigen für die Phosphonsäuren selbst. Dosierungsgrade für die Phosphonsäuren durch eine herkömmliche Verabreichung mittels intravenöser Infusion sind gut eingeführt (Lambert, R., et al. (1989) J. Med. Chem. 32: 367–374; Szoka, F. und Chu, C-J., Antimicrobial Agents and Chemotherapy: 32 (6) 858–864 (1988); Ericksson et al. U.S. Patent No. 4,771,041). Foscarnet wird durch eine i. v. Infusion bei 200 mg/kg/Tag für die Behandlung von HCMV beim Menschen eingesetzt.
Die Prodrugs der Phosphonsäure gemäß dieser Erfindung werden dem Patienten auf einer täglichen Basis in einer oralen Dosis von etwa 0,1 mg/kilogramm bis 1000 mg/kilogramm und mehr verabreicht, vorzugsweise von etwa 1 mg/kilogramm bis etwa 400 mg/kilogramm. Die parenterale Dosis wird zweckmäßiger Weise 20 bis 100% der oralen Dosis sein.
Liposomherstellung
Nach der Synthese und Reinigung wird das Lipidderivat der Phosphonsäure in die Liposomen oder in einen anderen geeigneten Träger mit eingebunden. Die Einbindung kann gemäß den gut bekannten Verfahren zur Liposomherstellung ausgeführt werden, wie etwa durch die Sonikation und die Extrusion. Geeignete, herkömmliche Verfahren zur Liposomherstellung schließen solche Verfahren mit ein, ohne aber auf diese beschränkt zu sein, welche offenbart worden sind von Bangham et al. (Bangham, A. D., Standish, M. M. und Watkins, J. C. (1965) J. Mol. Biol., 23: 238–252.) Olson, et al. (Olson, F., Hunt, C. A. Szoka, F. C., Vail, W. J. und Papahadjapoulos, D. (1979) Biochim, Biophys. Acta, 557: 9–23.), Szoka, F. und Papahadjapoulos, D. (1978) Proc. Nat. Acad. Sci. 75: 4194–4198, Mayhew, E. et al. (1984) 775: 169–175), Kim, S. et al. (1983) Biochim. Biophys. Act, 728: 339: 348, und Mayer, et al. (1986) Biochim. Biophys. Acta, 858: 161–168.
Die Liposomen können hergestellt werden aus den Lipidderivaten der Phosphonsäuren alleine oder in Kombination mit irgendeinem der herkömmlichen, synthetischen oder natürlichen Phospholipidliposommaterialien, einschließlich der Phospholipide aus natürlichen Quellen, wie etwa aus dem Ei oder aus pflanzlichen oder tierischen Quellen, wie etwa Phosphatidylcholin, Phosphatidylethanolamin, Phosphatidylglyzerin, Sphingomyelin, Phosphatidylserin oder Phosphatidylinositol. Synthetische Phospholipide, welche auch verwendet werden können, schließen mit ein, sind aber nicht auf diese beschränkt: Dimyristoylphosphatidylcholin, Dioleoylphosphatidylcholin, Dipalmitoylphosphatidylcholin und Distearoylphosphatidylcholin und die entsprechenden synthetischen Phosphatidylethanolamine und Phosphatidylglyzerine. Cholesterin oder andere Sterine, Cholesterinhemisuccinat, Glycolipide, Cerebroside, Fettsäuren, Ganglioside, Shingolipide, 1,2-bis(Oleoyloxy)-3-(trimethylammoniumpropan (DOTAP), N-[1-(2,3-dioleoyl)propyl]-N,N,N-trimethylammoniumchlorid (DOTMA), und andere kationische Lipide können in die Liposomen mit eingebunden werden, wie es den Experten auf diesem Gebiet bekannt ist. Die relativen Mengen des in den Liposomen verwendeten Phospholipids und der Zusatzstoffe (Additive) können verändert werden, wenn dies erwünscht ist. Die bevorzugten Bereiche reichen von etwa 60 bis zu 90 Molprozent des Phospholipids; Cholesterin, Cholesterinhemisuccinat, Fettsäuren oder kationische Lipide können in Mengen verwendet werden, welche von 0 bis zu 50 Molprozent reichen. Die Mengen der antiviralen Phosphonsäuren, welche in die Lipidschicht der Liposomen mit eingebunden worden sind, können variiert werden, wobei die Konzentration ihrer Lipide von etwa 0,01 bis zu etwa 50 Molprozent reicht.
Unter Verwendung herkömmlicher Verfahren können annähernd 20 bis 30% der freien Phosphonsäure, welche in der Lösung vorhanden ist, in den Liposomen eingefangen und festgehalten werden; somit gehen annähernd 70 bis 80% der aktiven Verbindung als Abfall verloren. Im Gegensatz dazu wird dort, wo die Lipidphosphonsäure in die Liposomen mit eingebunden wird, praktisch im Grunde die gesamte antivirale Verbindung in die Liposomen mit eingebunden und es geht im wesentlichen nichts von der aktiven Verbindung als Abfall verloren.
Die Liposomen mit den obigen Formulierungen können für ihre bezweckten Ziele noch spezifischer hergestellt werden mit der Einbindung von monoklonalen Antikörpern oder von anderen Liganden, welche spezifisch für eine Zielstelle sind. Zum Beispiel können monoklonale Antikörper gegenüber dem CD4 (T4) Rezeptor in das Liposom mit eingebunden werden durch eine Verbindung zu dem Phosphatidylethanolamin (PE), welches in das Liposom durch das Verfahren von Leserman, L. et al. (1980) Nature 288: 602–604 mit eingebunden worden ist.
EXPERIMENTELLE VERFAHREN
Die unten beschriebenen chemischen Reaktionen werden im allgemeinen offenbart mit den Ausdrücken ihrer allgemeinen Anwendung bei der Herstellung von Lipidprodrugs gemäß der Erfindung. Gelegentlich kann die Reaktion nicht wie beschrieben auf ein jedes Prodrug innerhalb des offenbarten Umfangs anwendbar sein. Die Verbindungen, für welche dies eintritt, werden von den Experten auf diesem Gebiet leicht erkannt werden. In allen solchen Fällen können entweder die Reaktionen erfolgreich durchgeführt werden durch herkömmliche Veränderungen, welche den Experten auf diesem Gebiet bekannt sind, das heißt durch einen Wechsel zu alternativen herkömmlichen Reagenzien, oder durch eine Routineveränderung der Reaktionsbedingungen. Alternativ werden andere hier offenbarte oder andere herkömmliche Reaktionen anwendbar sein auf die Herstellung der Verbindungen gemäß der Erfindung. Bei allen Herstellungsverfahren sind alle Startmaterialien bekannt oder sie sind leicht aus bekannten Startmaterialien herstellbar.
Ohne weitere Ausarbeitung glaubt man, dass ein Experte auf diesem Gebiet unter Verwendung der vorher gegebenen Beschreibung die Erfindung in ihrem vollsten Umfang ausnutzen kann. Die folgenden bevorzugten Ausführungen sind daher bloß zu darstellerischen Zwecken konstruiert worden und sie dienen daher in keiner Weise der Begrenzung auf den Rest der Offenbarung, in welcher Weise auch immer. Alle in den Beispielen angezeigten Temperaturen sind in Grad Celsius angegeben und sie sind unberichtigt.
Die vorliegende Erfindung wird unten im Detail unter Verwendung der folgenden Beispiele beschrieben, aber die offenbarten Verfahren sind für die Herstellung aller Phosphonsäuren anwendbar, welche durch den Umfang der Erfindung abgedeckt werden, und sie sind nicht auf die Beispiele begrenzt.
BEISPIEL 1
Synthese der Analogen von 1-O-Alkyl-2-halo-1,3-propandiol-3-phosphonformiat und der Analogen von 1-O-Alkyl-2-amino-1,3-propandiol-3-phosphonformiat
Die stereogesteuerte Synthese von Analogen von 1-O-Alkyl-2-halo-1,3-propandiol-3-phosphonformiat ist in dem Schema 1 dargestellt. 2,3-Isopropylidin-sn-Glycerol führt über eine Behandlung mit dem geeigneten Alkylmethansulfonat zu der Zwischenverbindung 2. Die Entfernung der Isopropylidingruppe durch eine Behandlung mit Essigsäure mit einer anschließenden Tritylation mit Tritylchlorid und Pyridin führt zu der Verbindung 3 mit einer freien 2-Hydroxylgruppe. Die Behandlung von 3 mit n-Halosuccimid und Triphenylphosphin gemäß dem Verfahren von Bose und Lal [(1973), Tetrahedron Lett. 40: 3937] wird zu der Zwischenverbindung 4 führen. Die Ersetzung der Hydroxylgruppe mit einem Halogen vollzieht sich mit einer vollständigen Inversion (SN₂, Verschiebung) und mit einer Ausbeuten von 65–95%. Die Entfernung der Tritylgruppe mit Trifluoressigsäure in Dichlormethan führt zu der Haloverbindung 5. Die Reaktion von 5 mit Carbethoxyphosphodichloridat führt zu einem Analog 6 der Phosphonameisensäure.
Während dieses Verfahren funktioniert wenn X aus Cl, Br und I besteht, ist ein etwas verschiedener Ansatz für das Analog erforderlich wenn X gleich F ist. Eine Behandlung der Zwischenverbindung 3 mit Diphenyltrifluorphosphoran gemäß einem von Kobayashi und seinen Mitarbeitern offenbarten Verfahren (1968, Chem. Pharm. Bull. 16(9): 1784) führt zu der Umwandlung des Alkohols 3 zu der Fluorverbindung 4 mit guten Ausbeuten. Die auf die Fluoranalogen aus 6 folgenden Schritte sind identisch mit den früher beschriebenen Schritten.
Die Behandlung der in dem Schema I beschriebenen Bromzwischenverbindung 4 mit flüssigem Ammoniak in einer Stahlbombe wird zu einer Aminierung an der Position 2 führen. Die Behandlung der verbleibenden 2-Aminoverbindung mit Benzylbromid wird die 2-Aminogruppe schützen. Nachfolgende Schritte werden mit denen identisch sein, welche in dem Schema I bis zu der Zwischenverbindung 6 beschrieben worden sind. Die schützende Benzylgruppe kann an diesem Punkt durch eine Hydrogenolyse mit Pd/C entfernt werden.
Die Behandlung der Aminozwischenverbindung mit Acylchlorid wird zu der N-Acylverbindung führen. Alternativ wird die Behandlung der Bromzwischenverbindung 4 mit Mono- oder Dialkylamin zu den Monoalkylamino- und den Dialkylaminoderivaten führen.
Die oben beschriebenen Verfahren können ausgeführt werden mit leicht verfügbaren Startmaterialien, die Verfahrensweise ist gut dokumentiert und die Experten auf diesem Gebiet können die Veränderungen erkennen, welche bei den Startmaterialien und bei den Verfahren notwendig sind, um die 2-Aminoanalogen zu synthetisieren, die aufgelistet worden sind.
BEISPIEL 2
Synthese von Thiophosphonsäuren und ihrer Lipidprodrugs
Die Thiophosphonameisensäure wird gemäß dem Verfahren von McKenna (U.S. Patent 5,072,032) synthetisiert durch die Reaktion von Trimethylphosphonameisensäure mit Lawesson's Reagens [2,4-bis(4-Methoxyphenyl)-1,3-dithia-2,4-diphosphetan 2,4-disulfid]. Die Thiophosphonessigsäure wird auch in einer ähnlichen Art und Weise synthetisiert.
Selenphosphonameisensäure kann synthetisiert werden durch eine Behandlung von Trimethylphosphonameisensäure mit elementarem Selen durch eine Anpassung von Verfahren, über die berichtet worden ist von Stec und seinen Mitarbeitern (1976, Stec, W. J., Okruszek, A und Michalski, J. J. Org. Chem. 41, 233) und von Buina et al (1979, Buina, N. A.; Sibgatullina, F. G.; Neureldinor, I. A. Izv. Akad. Nauksssr., Ser. Khim. 10, 2362). Selenphosphonessigsäure kann auch in einer ähnlichen Art und Weise synthetisiert werden. Die Selensäuren können dann zu den enstprechenden Lipidprodrugs durch Verfahren umgewandelt werden, welche mit jenen für die Oxo- und Thioanalogen identisch sind.
Die Synthese von Batyl-Thiophosphonameisensäure (PFSA) wurde ausgeführt in einer ähnlichen Art und Weise wie die Synthese der Batyl-Phosphonameisensäure, mit einigen Veränderungen. 1-O-Octadecyl-2-O-benzyl-sn-Glycerol, gekauft von Bachem (Basel, Schweiz), wurde unter Verwendung eines Dicyclohexylcarbodiimids an den Thiophosphonameisensäureethylester gekoppelt. Nach der Reinigung durch eine Silikatgelchromatographie wurde der PFSA-Ethylester debenzyliert mit Pd/C und Cyclohexen. Dieses Verfahren, über das in (1977, J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 490) berichtet worden ist, kann für die Hydrogenolyse von Schwefel enthaltenden Verbindungen verwendet werden. Die PFSA wurde erzielt durch eine Basishydrolyse des debenzylierten Esters. Batyl-Thiophosphonessigsäure wurde in einer ähnlichen Art und Weise synthetisiert.
BEISPIEL 3
Synthese von 1-O-Octadecyl-1,3-propandiol-3-phosphonformiat und 1-O-Octadecyl-1,2-ethandiol-2-phosphonformiat
Herstellung von 1-O-Octadecyl-1,3-propandiol
1-O-Trityl-1,3-propandiol, welches gemäß dem Verfahren von Sela, et al. (1987) Nucleic Acids Research 15: 3124 synthetisiert worden ist, wurde mit Octadecylmethansulfonat (NuCheck Prep, Inc.) in Anwesenheit von Natriumhydrid in Dimethylformamid behandelt. Das Produkt, 1-O-Octadecyl-3-O-tritylpropandiol, wurde isoliert und durch eine Flashchromatographie gereinigt. Die schützende Tritylgruppe wurde durch eine Behandlung mit Trifluoressigsäure in Dichlormethan entfernt, um das 1-O-Octadecyl-1,3-propandiol zu ergeben.
Es wurde eine Lösung von 1-O-Octadecylpropandiol (1 mmol) in Pyridin (15 ml) tropfenweise unter Umrühren hinzu gegeben zu einer Lösung von Carbethoxyphosphodichloridat (1,6 mmol) in Chloroform (25 ml), welche in einem Eissalzbad auf 0°C abgekühlt war. Der Mischung wurde es ermöglicht, sich auf Raumtemperatur zu erwärmen und sie wurde dann über Nacht bei Raumtemperatur umgerührt. Die Mischung wurde abgekühlt und 1 ml Wasser wurde hinzugefügt. Nach dem Umrühren bei 0°C während einer Dauer von 2 Stunden wurde die Mischung im Vakuum konzentriert. Das restliche Öl wurde mittels einer Flashchromatographie mit Chloroformmethanol 95 : 5 als dem Elutionsmittel behandelt, um das Produkt zu ergeben, nämlich 1-O-Octadecylpropandiol-3-ethylphosphonformiat.
Der Ethylester wurde in einer 1 : 1 Mischung von Ethanol und 0,1 N NaOH (50 ml) aufgelöst und während einer Dauer von 15 Minuten mit Schallwellen behandelt. Die sich daraus ergebende Mischung wurde bei 60°C in einem Ölbad während einer Dauer von 2 Stunden umgerührt. Die Mischung wurde gefiltert und das Filtrat wurde im Vakuum auf den trockenen Zustand konzentriert. Der sich daraus ergebende Feststoff wurde wieder in Wasser suspendiert, abgekühlt und gefriergetrocknet (lyophilisiert), um als Ausbeute die Zielverbindung zu ergeben.
Das entsprechende Analog eines 1,2-Ethandiols kann hergestellt werden, wie es in dem obigen Verfahren beschrieben worden ist, indem das 1-O-Trityl-1,2-ethandiol an die Stelle des Startmaterials gesetzt wird.
BEISPIEL 4
Synthese von 1-O-Octadecyl-1,3-propandiol-3-phosphonacetat und 1-O-Octadecyl-1,2-ethandiol-2-phosphonacetat
Es wurde eine Lösung von Dicyclohexylcarbodiimid (DCC; 3 mmol) in CH₂Cl₂ (20 ml) tropfenweise unter Umrühren hinzu zu einer Mischung von 1-O-Octadecyl-1,3-propandiol (1 mmol) und Phosphonessigsäureethylester (1,1 mmol) in Pyridin (50 ml) gegeben, welche in einem Eisbad auf 0°C abgekühlt war. Der Mischung wurde bei 0°C während einer Dauer von 2 Stunden und dann über Nacht bei Raumtemperatur umgerührt. Die Mischung wurde auf den trockenen Zustand konzentriert und der verbleibende Rest wurde mittels einer Flashchromatographie mit Chloroformmethanol 95 : 5 als dem Elutionsmittel behandelt, um als Ausbeute das 1-O-Octadecylpropandiol-3-phosphonacetatethylester zu ergeben.
Der Ethylester wurde in einer 1 : 1 Mischung von 0,1 N NaOH und Ethanol (50 ml) aufgelöst. Die Mischung wurde während einer Dauer von 15 Minuten mit Schallwellen behandelt und in einem Ölbad bei 60°C während einer Dauer von 2 Stunden erwärmt. Die Mischung wurde gefiltert und das Filtrat wurde im Vakuum konzentriert. Der sich daraus ergebende Feststoff wurde in Wasser aufgelöst, abgekühlt und gefriergetrocknet (lyophilisiert), um das Produkt als einen flaumigen, weißen Feststoff zu ergeben.
Das entsprechende Analog eines 1,2-Ethandiols kann hergestellt werden, wie es in dem obigen Verfahren beschrieben worden ist, indem das 1-O-Trityl-1,2-ethandiol an die Stelle des Startmaterials gesetzt wird.
BEISPIEL 5
Synthese von 1-O-Octadecyl-1,3-propandiol-3-thiophosphonformiat
Es wurde eine Lösung von Dicyclohexylcarbodiimid (DCC; 3 mmol) in Dichlormethan tropfenweise unter Umrühren hinzu zu einer Mischung von 1-O-Octadecyl-1,3-propandiol (1 mmol) und Ethylthiophosphonformiat (1,1 mmol) in Pyridin (50 ml) gegeben, welche in einem Eissalzbad auf 0°C abgekühlt war. Die sich ergebende Mischung wurde bei 0°C während einer Dauer von 2 Stunden und dann über Nacht bei Raumtemperatur umgerührt. Die Mischung wurde gefiltert und auf den trockenen Zustand im Vakuum konzentriert. Der verbleibende Rest wurde über Silikatgel durch eine Flashchromatographie behandelt, und zwar mit einem ansteigenden Gradienten an Methanol in dem Chloroform als dem Elutionsmittel, um so ein reines Produkt zu erzielen.
Der Produkt wurde in einer Mischung von Ethanol : 0,1 N NaOH (1 : 1, 50 ml) aufgelöst und während einer Dauer von 15 Minuten mit Schallwellen behandelt Die sich ergebende Mischung wurde während einer Dauer von 2 Stunden bei 60°C erwärmt, gefiltert und auf den trockenen Zustand konzentriert. Der verbleibende Rest wurde in einer minimalen Menge an Wasser aufgelöst und gefriergetrocknet (lyophilisiert), um die Zielverbindung als einen flaumigen Feststoff zu erhalten.
BEISPIEL 6
Synthese von 1-O-Octadecyl-1,3-propandiol-3-thiophosphonacetat
Es wurde eine Lösung von Dicyclohexylcarbodiimid (3,3 mol) tropfenweise unter Umrühren hinzu zu einer Mischung von 1-O-Octadecyl-1,3-propandiol (1 mmol) und Ethylthiophosphonacetat (1,1 mmol) in CH₂Cl₂ (50 ml) gegeben, welche in einem Eissalzbad auf 0°C abgekühlt war. Die sich ergebende Mischung wurde über Nacht bei Raumtemperatur umgerührt. Die Mischung wurde auf den trockenen Zustand konzentriert und über Silikatgel durch Flashchromatographie behandelt, und zwar mit Chloroform-Methanol (95 : 5) als dem Elutionsmittel, um als Ausbeute ein reines Produkt zu erzielen.
Der Ethylester wurde in einer 1 : 1 Mischung von Ethanol und 0,1 N NaOH (50 ml) aufgelöst und während einer Dauer von 15 Minuten mit Schallwellen behandelt. Die sich ergebende Mischung wurde während einer Dauer von 2 Stunden bei 60°C erwärmt, gefiltert und auf den trockenen Zustand konzentriert. Der verbleibende Rest wurde in einer minimalen Menge an Wasser aufgelöst und gefriergetrocknet (lyophilisiert), um eine reine Verbindung als einen flaumigen Feststoff zu erzielen.
BEISPIEL 7
Synthese von 1-O-Octadecyl-2-O-methyl-sn-glycero-3-phosphonformiat
Es wurde eine Lösung von 1-O-Octadecyl-2-O-methyl-sn-Glycerol (1,0 mmol) in Pyridine (15 ml) tropfenweise hinzu zu einer Lösung von Carbethoxyphosphodichloridat (1,6 mmol) in Chloroform (20 ml) gegeben, welche in einem Eissalzbad auf 0°C abgekühlt war. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur über Nacht umgerührt. Die Mischung wurde abgekühlt, 2 ml Wasser wurde hinzugefügt und die resultierende Mischung wurde bei Raumtemperatur während einer Dauer von 2 Stunden umgerührt. Das Reaktionsgemisch wurde dann im Vakuum konzentriert und der verbleibende Rest wurde über Silikatgel durch eine Flashchromatographie behandelt, und zwar mit Chloroform Methanol als dem Elutionsmittel.
Der Ethylester wurde in einer 1 : 1 Mischung von Ethanol und 0,1 N NaOH aufgelöst und während einer Dauer von 15 Minuten mit Schallwellen behandelt. Die Mischung wurde während einer Dauer von 2 Stunden unter Umrühren bei 60°C erwärmt, gefiltert und das Filtrat verdunstete zum trockenen Zustand hin. Der verbleibende Rest wurde aus 25% wässrigem Ethanol rekristallisiert, um als Ausbeute ein reines Produkt zu erzielen.
BEISPIEL 8
Synthese von 1-O-Octadecyl-2-O-methyl-sn-glycero-3-phosphonacetat
Es wurde eine Lösung von Dicyclohexylcarbodiimid (3,0 mmol) in CH₂Cl₂ (20 ml) tropfenweise unter Umrühren hinzu zu einer Mischung von 1-O-Octadecyl-2-O-methyl-sn-Glycerol (1 mmol) und Phosphonessigsäureethylesterhydrochlorid (1 mmol) in Pyridin (50 ml) gegeben, welche in einem Eissalzbad auf 0°C abgekühlt war. Die resultierende Lösung wurde bei Raumtemperatur über Nacht umgerührt. Nach dem Konzentrieren im Vakuum wurde der verbleibende Rest über Silikatgel durch eine Flashchromatographie behandelt, und zwar mit einem Gradienten von Methanol in Chloroform als dem Elutionsmittel, um 1-O-Octadecyl-2-O-methyl-sn-glycero-3-phosphonessigsäureethylester als Ausbeute zu ergeben.
Der Ethylester wurde in einer 1 : 1 Mischung von Ethanol : 0,1 N NaOH (50 ml) aufgelöst und die resultierende Lösung wurde während einer Dauer von 15 Minuten mit Schallwellen behandelt. Die Lösung wurde dann während einer Dauer von 3 Stunden in einem Ölbad bei 70°C erwärmt. Die Lösung wurde abgekühlt, der resultierende Feststoff wurde abgefiltert und mit kaltem Ethanol gewaschen. Dieser Feststoff wurde im Vakuum getrocknet, um als Ausbeute ein reines Produkt zu ergeben.
BEISPIEL 9
Synthese von 1-O-Octadecyl-2-O-methyl-sn-glycero-3-thiophosphonformiat
Es wurde eine Lösung von Dicyclohexylcarbodiimid (3 mmol) in CH₂Cl₂ (20 ml) tropfenweise unter Umrühren hinzu zu einer Mischung von 1-O-Octadecyl-2-O-methyl-sn-Glycerol (1 mmol) und Ethylthiophosphonformiat (1,1 mmol) in Dichlormethan (50 ml) gegeben, welche in einem Eissalzbad auf 0°C abgekühlt war. Die resultierende Mischung wurde bei Raumtemperatur über Nacht umgerührt. Das Reaktionsgemisch wurde gefiltert und im Vakuum auf den trockenen Zustand konzentriert. Der verbleibende Rest wurde über Silikatgel durch eine Flashchromatographie behandelt, und zwar mit einem wachsenden Gradienten von Methanol in Chloroform als dem Elutionslösungsmittel, um einen reinen 1-O-Octadecyl-2-O-methyl-sn-glycero-3-thiophosphonameisensäureethylester als Ausbeute zu ergeben.
Der Ethylester wurde in einer 1 : 1 Mischung von Ethanol und 0,1 N NaOH (50 ml) aufgelöst und während einer Dauer von 15 Minuten mit Schallwellen behandelt. Die Lösung wurde während einer Dauer von 2 Stunden bei 60°C erwärmt, gefiltert und das Filtrat auf den trockenen Zustand konzentriert. Der verbleibende Rest wurde in einer minimalen Menge an Ester aufgelöst und gefriergetrocknet (lyophilisiert), um die Zielverbindung als einen flaumigen Feststoff zu erzielen.
BEISPIEL 10
Synthese von 1-O-Octadecyl-2-O-methyl-sn-glycero-3-thiophosphonacetat
Es wurde eine Lösung von Dicyclohexylcarbodiimid (DCC; 3 mmol) tropfenweise unter Umrühren hinzu zu einer Mischung von 1-O-Octadecyl-2-O-methyl-sn-Glycerol (1 mmol) und Ethylthiophosphonacetat (1 mmol) in Pyridin (50 ml) gegeben. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur über Nacht umgerührt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum entfernt und der verbleibende Rest wurde über Silikatgel durch eine Flashchromatographie behandelt, und zwar mit einem wachsenden Gradienten von Methanol in Chloroform als dem Elutionsmittel, um einen reinen 1-O-Octadecyl-2-O-methyl-sn-glycero-3-thiophosphonameisensäureethylester zu erzielen.
Der Ethylester wurde in einer 1 : 1 Mischung von Ethanol und 0,1 N NaOH (50 ml) aufgelöst. Die Lösung wurde während einer Dauer von 15 Minuten mit Schallwellen behandelt und während einer Dauer von 2 Stunden bei 65°C umgerührt. Die Lösung wurde gefiltert und das Filtrat in dem Gefrierschrank abgekühlt. Der resultierende Feststoff wurde abgefiltert, mit kaltem Ethanol gewaschen und im Vakuum getrocknet, um als Ausbeute ein reines Produkt zu ergeben.
BEISPIEL 11
Synthese von 1-O-Octadecyl-2-O-benzyl-sn-glycero-3-thiophosphonameisensäureethylester
Es wurde eine Lösung von Dicyclohexylcarbodiimid (3 mmol) in Dichlormethan (20 ml) tropfenweise unter Umrühren hinzu zu einer Lösung von 1-O-Octadecyl-2-O-benzyl-sn-Glycerol (1 mmol) und Ethylthiophosphonformiat (1 mmol) in Pyridin (50 ml) gegeben, welche in einem Eissalzbad auf 0°C abgekühlt war. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur über Nacht umgerührt. Nach dem Konzentrieren im Vakuum wurde der verbleibende Rest über Silikatgel durch eine Chromatographie behandelt, um als Ausbeute eine reine Zielverbindung zu ergeben.
BEISPIEL 12
Synthese von 1-O-Octadecyl-sn-glycero-3-thiophosphonformiat
1-O-Octadecyl-2-O-benzyl-sn-glycero-3-thiophosphonameisensäureethylester (1 mmol) wurde in Ethanol (25 ml) gelöst. Pd/C (100 mg) und Cyclohexen (5 ml) wurden zu der Lösung hinzugefügt und die Mischung wurde bei Raumtemperatur über Nacht umgerührt. Die Mischung wurde gefiltert und das Filtrat wurde im Vakuum konzentriert. Die Reinigung des verbleibenden Restes mittels einer Flashchromatographie mit einem Gradienten von Methanol in Chloroform führte zu dem debenzylierten Ethylester. Dieser Ester wurde in einer 1 : 1 Mischung von Ethanol und 0,1 NaOH (50 ml) aufgelöst und die Lösung wurde während einer Dauer von 15 Minuten mit Schallwellen behandelt. Nach dem Erwärmen während einer Dauer von 2 Stunden bei 60°C wurde die Lösung gefiltert und das Filtrat im Vakuum konzentriert. Der verbleibende Rest wurde in Wasser suspendiert, abgekühlt und gefriergetrocknet (lyophilisiert), um als Ausbeute die Zielverbindung zu erhalten.
BEISPIEL 13
Synthese von 1-O-Octadecyl-2-O-benzyl-sn-glycero-3-thiophosphonessigsäureethylester
Es wurde eine Lösung von Dicyclohexylcarbodiimid (3 mmol) in Dichlormethan (20 ml) tropfenweise unter Umrühren hinzu zu einer Lösung von 1-O-Octadecyl-2-O-benzyl-sn-Glycerol (1 mmol) und Ethylthiophosphonacetat (1 mmol) in Pyridin (50 ml) gegeben, welche in einem Eissalzbad auf 0°C abgekühlt war. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur über Nacht umgerührt und im Vakuum auf den trockenen Zustand konzentriert. Der verbleibende Rest wurde mittels einer Flashchromatographie behandelt mit einem Gradienten von Methanol in Chloroform als Elutionsmittel, um als Ausbeute eine reine Zielverbindung zu ergeben.
BEISPIEL 14
Synthese von 1-O-Octadecyl-sn-glycero-3-thiophosphonacetat
Eine Lösung von 1-O-Octadecyl-2-O-benzyl-sn-glycero-3-phosphonessigsäureethylester (1 mmol) in Ethanol (50 ml) wurde mit Pd/C (100 mg) und Cyclohexen (5 ml) verbunden und das Gemisch wurde bei 60 psi Wasserstoff über Nacht hydrogenisiert.
Die Mischung wurde gefiltert und das Filtrat wurde im Vakuum konzentriert. Der verbleibende Rest wurde mittels einer Flashchromatographie mit einem Gradienten von Methanol in Chloroform als Elutionsmittel behandelt, um den debenzylierten Ethylester zu ergeben. Dieser wurde in einer 1 : 1 Mischung von Ethanol und 0,1 N NaOH (50 ml) aufgelöst und während einer Dauer von 15 Minuten mit Schallwellen behandelt. Die Mischung wurde während einer Dauer von 2 Stunden bei 60°C erwärmt. Die Lösung wurde gefiltert und im Vakuum konzentriert. Das Produkt wurde aus wässrigem Ethanol rekristallisiert.
Die folgenden Beispiele beziehen sich auf die Zwischenverbindung und auf die Zielverbindungen, dabei sind sie so numeriert, wie es in den Schemata II und III der Synthese gezeigt ist.
BEISPIEL 15
Synthese von Phosphonsäurearten, bei welchen Y = CH-OH, m = 1, R1 = Octadecyl (Verbindung #8 im Schema II)
D-Erythrose, 1, (gekauft von Aldrich Chemical Company), wird über eine Behandlung mit NaH und Benzylbromid in DMF bei –70°C die selektiv geschützten Arten von 4-O-Benzylerythrose, 2, ergeben. Eine Behandlung dieser Zwischenverbindung mit Dimethoxypropan und Aceton mit Spurenelementen einer Perchlorsäure wird zu 2,3-di-O-Isopropylidin-4-O-benzylerythrose 3 führen. Eine Reduktion der Verbindung 3 mit Natriumborhydrid führt zu dem geschützten Erythritol, 4. Eine Behandlung von 4 mit Octadecylmethansulfonat ergibt das 1-O-Octadecyl-2,3,di-O-isopropylidin-4-O-benzylerythritol 5. Eine Debenzylierung mit Pd/C und Wasserstoff, anschließend gefolgt von einer DCC Kopplung mit Ethylphosphonformiat wird zu der Zwischenverbindung 7 führen. Eine Auflösung der Blockierung von 1 mit 10% TFA in CH₂Cl₂, anschließend gefolgt von einer Hydrolyse mit einer Base ergibt die Zielverbindung 8.
BEISPIEL 16
Synthese von einem Derivat eines Phosphonformiats, bei welchen R₂ = H, Y = CH-OH, R = Octadecyl, m = 2 (Verbindung 17 im Schema III)
Im Handel erhältliche D-Ribose, 9, (Sigma Chemical Co), wird über eine Behandlung mit Trimethylsilylmethylmercaptan durch eine Anpassung eines Verfahrens von Evans und dessen Mitarbeitern (Evans, D. A., Truesdale, L. K., Gimm, K. G., Nesbitt, S. L., J. Am. Chem. Soc., 99, 5009, 1977) in das Dimethyldithioacetal 10 führen. Dies schließt die Ribose in der offenen Kettenkonformation fest ein. Die Behandlung der geschützten Ribose mit Benzylbromid in DMF bei –70°C wird zu einer selektiven Blockierung der 5-Primärhydroxylgruppe der Ribose führen, was zu der Verbindung 11 führt. Über solch ein selektives Blockieren ist in der Literatur erwähnt worden (1987, Fukuzawa, A., Sato, H., Masamune, T. Tetrahedron Lett. 28, 4303). Die 2,3, und 4 Hydroxylgruppen an der an 1,5 derivatisierten Ribose kann durch eine Behandlung mit Methoxymethylchlorid (1972, Stark, G., Takashi, T. J. Am. Chem. Soc., 94, 7827) geschützt werden, um die vollständig geschützte Zwischenverbindung 12 der Ribose zu erhalten.
Das Aldehyd an der C₁ Stelle wird durch eine Behandlung der Zwischenverbindung 12 mit AgNO₃/Ag₂O erzeugt (1977, Corey, E. J., Shibasaki, M., Knolle, J., Sugahara, T. Tetrahedron Lett., 785), um die Verbindung 13 zu ergeben. Eine Reduktion mit Natriumborhydrid, anschließend gefolgt von einer Alkylierung mit Octadecylmethansulfonat, ergibt 1-O-Octadecyl-2,3,4-tri-O-methoxymethyl-5-O-benzylribose 15.
Ein Entfernen der Benzylgruppe durch eine Hydrierung mit Pd/C, anschließend gefolgt von einer Kopplung mit Ethylphosphonformiat unter Verwendung von Dicyclohexylcarbodiimid, ergibt als Ausbeute die Zwischenverbindung 16. Die Behandlung mit Essigsäure entfernt die schützenden Methoxymethylgruppen und die Behandlung mit der Basis führt zu der Zielverbindung 17. SCHEMA I

R1: -(CH₂)_nCH₃, n = 7, 9, 11, 13, 15, 17
Z: Cl, Br, I, -OCH₃, -NH₂, -NH-R2, -N-(R2)₂
R3: -CH₃, -CH₂CH₃ und -CH₂CH₂CH₃
a: NaH, DMF, R₁-OSO₂Me;
b: Essigsäure;
c: Tritylchlorid, Pyridin;
d: NaH, DMF, R₂-Br;
e: TFA, CH₂Cl₂;
f: Cl₂POCOOR₃; H₂O

i: BnBr, NaH;
ii: DMP, H⁺;
iii: NaBH₄;
iv: ROSO₂Me (R = Octadecyl), NaH;
v: H₂, Pd/C;
vi: DCC, Ethylphosphonformiat;
vii: TFA, CH₂Cl₂;

i: MeSSiMe₃, ZnI₂;
ii: BnBr, NaH;
iii: CH₃OCH₂Cl (Chlorid MOM), NaH, THF;
iv: AgNO₃, Ag₂O;
v: NaBH₄;
vi: ROSO₂Me, NaH;
vii: H₂, Pd/C;
viii: DCC, Ethylphosphonformiat;
ix: Essigsäure;
x: NaOH, Ethanol

BEISPIEL 17
Antivirale Aktivität von Prodrugs der Phosphonsäure in einer Zellkultur
Phosphonsäurederivate mit Strukturen gemäß der Formel I wurden auf ihre antivirale Aktivität in embryonalen Fibroblasten der menschlichen Lunge (MRC-5) getestet oder in menschlichen, epitheloiden, zervikalen Karzinomzellen (HeLa), welche den CD4 Rezeptor (HT4-6C) exprimieren. HCMV (Stamm AD-169) und HSV-1 (Wildtyp) wurden benutzt, um MRC-'5 Zellen zu infizieren und HCMV- oder HSV-spezifische DNA wurde durch Verfahren einer DNA Sonde (Hybriwix^TM, Diagnostic Hybrids, Inc. Athens, OH) gemäß den Anweisungen des Herstellers gemessen. Eine HIV Replikation wurde in den von HIV-1 infizierten HT4-6C Zellen unter Verwendung eines Plaque-Reduktionstests zugänglich gemacht (Larder, B. et al. (1990) Antimicrobial Agents Chemother. 34: 436).
Die Cytotoxizität von B-PFA und B-PAA in subkonfluenten MRC-5 Zellen wurde durch einen Trypanblau-Ausschluss bewertet. Die toxische Dosis TD₅₀ war > 1000 μM und für B-PAA betrug sie 32–100 μM, was darauf hinweist, dass die Verbindungen Selektivitätsindizes aufweisen, welche sich auf 300 belaufen oder größer sind.
BEISPIEL 18
CMV antiviraler Empfindlichkeitstest
Subkonfluente MRC-5 Zellen in 24-Loch Kulturschalen wurden während einer Dauer von 24 Stunden vorbehandelt mit verschiedenen Konzentrationen eines Arzneimittels in einem MEM Medium, welches 2% FBS und Antibiotika enthielt. Das Medium wurde entfernt und der Virus wurde in einer Verdünnung hinzu gegeben, welche zu einer 3–4+ cytopathischen Wirkung (CPE = CytoPathic Effect) in fünf Tagen bei den Vertiefungen der Kulturschalen ohne Arzneimittel führen wird. Diese wurde absorbiert während einer Dauer von 1 Stunde bei 37°C, aufgesogen und mit den verdünnten Arzneimittellösungen ersetzt. Nach einer fünftägigen Inkubationszeit wurde HCMV DNA im Triplikat quantifiziert durch eine Nukleinsäurehybridisierung unter Verwendung eines CMV Antiviralen Suszeptibilitäts Testkits von Diagnostic Hybrids, Inc. (Athens, OH). Das Medium wurde entfernt und die Zellen wurden gemäß den Anweisungen des Herstellers aufgelöst (lysiert). Nach der Absorption des Lysats wurden die Hybriwix^TM Filter über Nacht bei 60°C hybridisiert. Die Hybriwix^TM wurden während einer Dauer von 30 Minuten bei 73°C gewaschen und in einem Gammazähler gezählt. Die Ergebnisse werden als Prozentsatz der unbehandelten von HCMV infizierten Kontrollzellen ausgedrückt.
BEISPIEL 19
HSV antiviraler Empfindlichkeitstest
Subkonfluente MRC-5 Zellen in 24-Loch Kulturschalen wurden geimpft, indem man das Medium entfernte und indem man das HSV-1 Virus in einer Verdünnung hinzu gab, welche zu einer 3–4+ CPE in 20–24 Stunden bei den Vertiefungen der Kulturschalen ohne Arzneimittel führen wird. Diese wurde absorbiert während einer Dauer von 1 Stunde bei 37°C, aufgesogen und ersetzt mit verschiedenen Konzentrationen an Arzneimitteln in einem MEM Medium, welches 2% FBS und Antibiotika enthielt. Nach einer Inkubationszeit von annähernd 24 Stunden wurde HSV DNA im Triplikat quantifiziert durch eine Nukleinsäurehybridisierung unter Verwendung eines HSV Antiviralen Suszeptibilitäts Testkits von Diagnostic Hybrids, Inc. (Athens, OH). Das Medium wurde entfernt und die Zellen wurden gemäß den Anweisungen des Herstellers aufgelöst (lysiert). Nach der Absorption des Lysats wurden die Hybriwix^TM Filter über Nacht bei 60°C hybridisiert. Die Hybriwix^TM wurden während einer Dauer von 30 Minuten bei 73°C gewaschen und in einem Gammazähler gezählt. Die Ergebnisse werden als Prozentsatz der unbehandelten von HSV infizierten Kontrollzellen ausgedrückt.
BEISPIEL 20
HT4-6C Zellen
HT4-6C Zellen und ein Plaque-Reduktionstest, CD4-exprimierende HeLa Zellen, HT4-6C Zellen (Chesebro, B. und K. Wehrley (1988) J. Virology 62: 3779–3788) wurden von Bruce Chesebro, Hamilton, Mont., erhalten. Die Wirkung der antiviralen Verbindungen auf die HIV Replikation wurde durch einen Plaque-Reduktionstest gemessen. Kurzum, es wurden Einschichtzellkulturen (Monolayers) von HT4-6C Zellen mit 100 bis 300 PFU (Plaque Forming Unit = Plaque Bildende Einheit) eines Virus pro Vertiefung in 24-Loch Mikroverdünnungslochplatten infiziert. Verschiedene Konzentrationen eines Arzneimittels wurden zu dem Kulturmedium hinzu gegeben, wobei Dulbecco's Modified Eagle Medium 5% fötales Rinderserum und Antibiotika enthielt, wie oben angemerkt. Nach drei Tagen wurden die Einschichtzellkulturen mit 10% Formaldehydlösung in einer phosphatgepufferten Salzlösung fixiert und mit 0,25% Kristallviolett gefärbt, um die Virusplaques zu visualisieren. Die antivirale Aktivität wurde bewertet als der Prozentsatz von Kontrollplaques, gemessen in arzneimittelbehandelten Testproben.
TABELLE I. ACTIVITÄT DES MENSCHLICHEN ANTICYTOMEGALOVIRUS DER PHOSPHONFORMIATÄURE UND VERSCHIEDENER PRODRUGS
Die Werte sind Mittelwerte ± S. D. (Quadratische Abweichung). Die Zahl in Klammern (n) ist die Zahl der Replikate. Die p Werte als Funktion von PFA wurden bestimmt durch den Student-Test der ungepaarten Mittelwerte unter Verwendung der Statistischen Software Instat2 (Graph Pad Software, San Diego, CA). n. d. – nicht bestimmt.
ABKÜRZUNGEN: PFA, Phosphonformiat; B-PFA, 1-O-Octadecyl-sn-glycero-3-phosphonformiat; BB-PFA, 1-O-Octadecyl-2-O-benzyl-sn-glycero-3-phosphonformiat; B-PFA-OEt, Ethylester des 1-O-Octadecyl-sn-glycero-3-phosphonformiats; B-PFA-OMe, Methylester des 1-O-Octadecyl-sn-glycero-3-phosphonformiats; BB-PFA-OEt, Ethylester des 1-O-Octadecyl-2-O-benzyl-sn-glycero-3-phosphonformiats; MB-PFA, 1-O-Octadecyl-2-O-Methyl-sn-glycero-3-phosphonformiat; DMG-PFA, 1,2-Dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphonformiat; DMG-PFA-OEt, Ethylester des 1,2-Dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphonformiats; 3B-PFA, 3-O-Octadecyl-sn-glycero-1-PFA; (rac)B-PFA, 1-O-Octadecyl-rac-glycero-3-PFA; HDP-PFA, 1-O-Hexadecylpropandiol-3-PFA; ODP-PFA, 1-O-Octadecylpropandiol-3-PFA; OLP-PFA, 1-O-Oleylpropandiol-3-PFA; DDP-PFA, 1-O-Dodecylpropandiol-3-PFA. IC_50- – Konzentration in μM des Arzneimittels, welches die virale Replikation um 50% hemmt.
TABELLE II. AKTIVITÄT DES MENSCHLICHEN ANTICYTOMEGALOVIRUS DES PHOSPHONACETATS UND DER PRODRUGS DES PHOSPHONACETATS
ABKÜRZUNGEN: PAA, Phosphonacetat; B-PAA, 1-O-Octadecyl-sn-glycero-3-phosphonacetat; BB-PAA, 1-O-Octadecyl-2-O-benzyl-sn-glycero-3-phosphonacetat; B-PAA-OEt, Ethylester des 1-O-Octadecyl-sn-glycero-3-phosphonacetats; BB-PAA-OEt, Ethylester des 1-O-Octadecyl-2-O-benzyl-sn-glycero-3-phosphonacetats; BB-(C)-PAA, 1-O-Octadecyl-2-O-benzyl-sn-glycero-3-carboxymethylenphosphonat; MB-PAA, 1-O-Octadecyl-2-O-methyl-sn-glycero-3-phosphonacetat; DMG-PAA, 1,2-Dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphonacetat; DMG-PAA-OEt, Ethylester des 1,2-Dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphonacetats; DMP-PAA, 1,2-Dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphophosphonacetat; DMP-PAA-OEt, Ethylester des 1,2-Dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphophosphonacetats; DPP-PAA, 1,2-Dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphophosphonacetat.
TABELLE III. HEMMUNG DER REPLIKATION DES MENSCHLICHEN HERPES SIMPLEX VIRUS 1 DURCH EIN PHOSPHONFORMIAT UND DURCH DIE PRODRUGS DES PHOSPHONFORMIATS
Die Werte sind Mittelwerte ± S. D. (Quadratische Abweichung). Die Zahl in Klammern (n) ist die Zahl der Replikate. Die p Werte als Funktion von PFA wurden bestimmt durch den Student-Test unter Verwendung der Statistischen Software Instat2 (Graph Pad Software, San Diego, CA).
ABKÜRZUNGEN: PFA, Phosphonformiat; B-PFA, 1-O-Octadecyl-sn-glycero-3-phosphonformiat; BB-PFA, 1-O-Octadecyl-2-O-benzyl-sn-glycero-3-phosphonformiat; MB-PFA, 1-O-Octadecyl-2-O-Methyl-sn-glycero-3-phosphonformiat;
TABELLE IV. ANTIVIRALE WIRKUNG DES PHOSPHONFORMIATS UND DER PRODRUGS DES PHOSPHONFORMIATS AUF DIE REPLIKATION DES VIRUS-1 DER MENSCHLICHEN IMMUNSCHWÄCHE-KRANKHEIT IN DEN HT4-6C ZELLEN
Die Werte sind Mittelwerte ± S. D. (Quadratische Abweichung). Die Zahl in Klammern (n) ist die Zahl der Replikate. Die p Werte als Funktion von PFA wurden bestimmt durch den Student-Test der ungepaarten Mittelwerte unter Verwendung der Statistischen Software Instat2 (Graph Pad Software, San Diego, CA). n. d. – nicht bestimmt. +p = 0,0373 aufgetragen gegen B-PFA.
ABKÜRZUNGEN: PFA, Phosphonformiat; B-PFA, 1-O-Octadecyl-sn-glycero-3-phosphonformiat; BB-PFA, 1-O- Octadecyl-2-O-benzyl-sn-glycero-3-phosphonformiat; MB-PFA, 1-O-Octadecyl-2-O-Methyl-sn-glycero-3-phosphonformiat; 3B-PFA, 3-O-Octadecyl-sn-glycero-1-PFA; (rac)B-PFA, 1-O-Octadecyl-rac-glycero-3-PFA; HPD-PFA, 1-O-Hexadecylpropandiol-3-PFA; thio-ODG-PFA, 1-S-Octadecyl-sn-glycero-3-PFA; thio-HDG-PFA, 1-S-Hexadecyl-sn-glycero-3-PFA. IC₅₀ – Konzentration in μM des Arzneimittels, welches die virale Replikation um 50% hemmt.

Claims

Verbindung mit der Formel
wobei; R1 eine O-Alkylgruppe oder eine S-Alkylgruppe darstellt, wobei die Alkylgruppe eine lineare oder eine verzweigte, eine substituierte oder eine nicht substituierte C₁- bis C₂₄-Gruppe mit 0 bis 6 Doppelbindungen aufweist; oder R1 eine O-Acylhälfte oder eine S-Acylhälfte darstellt, wobei die Acylgruppe eine lineare oder eine verzweigte, eine substituierte oder eine nicht substituierte C₁- bis C₂₄-Gruppe mit 0 bis 6 Doppelbindungen aufweist; Y aus HC-R2 besteht; m gleich 0 oder einer ganzen Zahl zwischen 1 und 6 ist; ein jedes R2 unabhängig ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus; R1; linearen oder verzweigten, substituierten oder nicht substituierten N-Acyl, N-Alkyl und N-Dialkyl mit C₁- bis C₂₄-Gruppen, wobei eine jede Acyl- oder Alkylgruppe zwischen 0 und 6 Doppelbindungen besitzt; OH; H; OCH₃; O-Benzyl; SH; SCH₃; und NH₂; oder R2 ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus; Fluor, Chlor, Iod und Brom; Z₁ und Z₂ unabhängig voneinander R3 oder O^– A⁺ sind, wobei R3 ausgewählt wird aus der Gruppe von Alkoholen bestehend aus substituierten oder nicht substituierten linearen C₁- bis C₆-Alkylgruppen; substituierten oder nicht substituierten verzweigten C₃- bis C₆-Alkylgruppen; CH₂Ph; und CH₃(CH₂)_nNH₂, wobei n gleich 0 bis 8 ist; oder R3 ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus (CH₃)₃N⁺CH₂CH₂OH; HOCH₂CH₂NH₂; HOCH₂CH(NH₂)CO₂H; C₆H₁₂O₆; CH₂OHCHOHCH₂OH; Pentosen, Hexosen und den entsprechenden Alkoholen derselben; A⁺ ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Na⁺, K⁺, H⁺, NH₄ ⁺, Aminen, die aus der Gruppe bestehend aus den Mono-, Di- und Trialkylaminen ausgewählt werden, und anderen physiologisch annehmbaren Kationen; X O, S oder Se ist; und n gleich 0 oder 1 ist; vorausgesetzt dass, wenn X gleich O ist, dann sind Z¹ und Z² gleich O^–A⁺ und m = 0, R2 ist nicht OH oder eine aliphatische C₂-C₂₄ Gruppe in einer O-Acyl-, O-Alkyl-, S-Acyl- oder S-Alkylbindung.
Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei m gleich 0 ist.
Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei X Sauerstoff ist.
Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei R1 eine O-Alkylgruppe darstellt.
Verbindung gemäß Anspruch 4, wobei R1 eine O-Octadecylgruppe darstellt.
Verbindung gemäß Anspruch 4, wobei R1 eine O-Oleylgruppe darstellt.
Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei R2 H ist.
Verbindung gemäß Anspruch 7, welche aus einem pharmazeutisch annehmbaren Salz der 1-O-Octadecyl-1,3-propandiol-3-phosphonsäure besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 7, welche aus einem pharmazeutisch annehmbaren Salz der 1-O-Oleyl-1,3-propandiol-3-phosphonsäure besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 7, welche aus einem pharmazeutisch annehmbaren Salz der 1-O-Octadecyl-1,3-propandiol-3-thiophosphonsäure besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 7, welche aus einem pharmazeutisch annehmbaren Salz der 1-O-Octadecyl-1,3-propandiol-3-selenphosphonsäure besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei R2 aus einer OCH₃-gruppe besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 12, welche aus einem pharmazeutisch annehmbaren Salz der 1-O-Oleyl-2-O-methyl-sn-glycero-3-phosphonsäure besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 12, welche aus einem pharmazeutisch annehmbaren Salz der 1-O-Octadecyl-2-O-methyl-sn-glycero-3-phosphonsäure besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 12, welche aus einem pharmazeutisch annehmbaren Salz der 1-O-Octadecyl-2-O-methyl-sn-glycero-3-thiophosphonsäure besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 12, welche aus einem pharmazeutisch annehmbaren Salz der 1-O-Octadecyl-2-O-methyl-sn-glycero-3-selenphosphonsäure besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei R2 aus einer O-Benzylgruppe besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 17, welche aus einem pharmazeutisch annehmbaren Salz der 1-O-Octadecyl-2-O-benzyl-sn-glycero-3-phosphonsäure besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 17, welche aus einem pharmazeutisch annehmbaren Salz der 1-O-Octadecyl-2-O-benzyl-sn-glycero-3-thiophosphonsäure besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 17, welche aus einem pharmazeutisch annehmbaren Salz der 1-O-Octadecyl-2-O-benzyl-sn-glycero-3-selenphosphonsäure besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei Z1 eine Methoxygruppe ist.
Verbindung gemäß Anspruch 21, welche aus einem Methylester der 1-O-Octadecyl-sn-glycero-3-phosphonsäure besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 21, welche aus einem Methylester der 1-O-Octadecyl-sn-glycero-3-thiophosphonsäure besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 21, welche aus einem Methylester der 1-O-Octadecyl-sn-glycero-3-selenophosphonsäure besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei Z1 aus einer Ethoxygruppe besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 25, welche aus einem Ethylester der 1,2-Dimyristoyl-sn-glycero-3-phosphonsäure besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 25, welche aus einem Ethylester der 1,2-Dimyristoyl-sn-glycero-3-thiophosphonsäure besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 25, welche aus einem Ethylester der 1,2-Dimyristoyl-sn-glycero-3-selenophosphonsäure besteht.
Verbindung mit der Formel
wobei; R1 eine O-Alkylgruppe oder eine S-Alkylgruppe darstellt, wobei die Alkylgruppe eine lineare oder eine verzweigte, eine substituierte oder eine nicht substituierte C₁- bis C₂₄-Gruppe mit 0 bis 6 Doppelbindungen aufweist; oder R1 eine O-Acylhälfte oder eine S-Acylhälfte darstellt, wobei die Acylgruppe eine lineare oder eine verzweigte, eine substituierte oder eine nicht substituierte C₁- bis C₂₄-Gruppe mit 0 bis 6 Doppelbindungen aufweist; Y HC-R2 ist; m gleich 0 oder einer ganzen Zahl zwischen 1 und 6 ist; ein jedes R2 unabhängig ausgewählt wird aus der Gruppe, die besteht aus; R1; linearen oder verzweigten, substituierten oder nicht substituierten N-Acyl, N-Alkyl und N-Dialkyl C₁- bis C₂₄-Gruppen, wobei eine jede Acyl- oder Alkylgruppe zwischen 0 und 6 Doppelbindungen besitzt; OH; H; OCH₃; O-Benzyl; SH; SCH₃; und NH₂; oder aus der Gruppe bestehend aus: Fluor, Chlor, Iod, Brom; Z₁ und Z₂ unabhängig voneinander R3 oder O^– A⁺ sind, wobei R3 ausgewählt wird aus der Gruppe von Alkoholen bestehend aus substituierten oder nicht substituierten linearen C₁- bis C₆-Alkylgruppen, substituierten oder nicht substituierten verzweigten C3- bis C₆-Alkylgruppen, -CH₂Ph und -CH₂(CH₂)_nNH₂, wobei n gleich 0 bis 8 ist; oder R3 ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus (CH₃)₃N⁺CH₂CH₂OH; HOCH₂CH₂NH₂; HOCH₂CH(NH₂)CO₂H; C₆H₁₂O₆; CH₂OHCHOHCH₂OH; CH₂Ph; Pentosen, Hexosen und den entsprechenden Alkoholen derselben; A⁺ ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus H⁺, K⁺, Na⁺, NH₄ ⁺, Aminen, die aus der Gruppe bestehend aus den Mono-, Di- und Trialkylaminen ausgewählt werden, und anderen physiologisch annehmbaren Kationen; X O, S oder Se ist; und n gleich 0 oder 1 ist; vorausgesetzt dass, wenn X gleich O ist, dann werden Z¹ und Z² gleich O^– A⁺ und m = 0, R² ist nicht OH oder eine aliphatische C₂-C₂₄ Gruppe in einer O-Acyl-, O-Alkyl-, S-Acyl- oder S-Alkylbindung.
Verbindung gemäß Anspruch 29, welche aus einem 1-O-Octadecyl-1,3-propandiol-(C)-phosphonacetat besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 29, welche aus einem 1-O-Octadecyl-1,3-propandiol-(C)-phosphonformiat besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 29, welche aus einem 1-O-Octadecyl-2-O-benzyl-sn-glycero-3-(C)-phosphonacetat besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 29, welche aus einem 1-O-Octadecyl-2-O-benzyl-sn-glycero-3-(C)-phosphonformiat besteht.
Verbindung mit der Formel
wobei; R1 eine O-Alkylgruppe oder eine S-Alkylgruppe darstellt, wobei die Alkylgruppe eine lineare oder eine verzweigte, eine substituierte oder eine nicht substituierte C₁- bis C₂₄-Gruppe mit 0 bis 6 Doppelbindungen aufweist; oder R1 eine O-Acylhälfte oder eine S-Acylhälfte darstellt, wobei die Acylgruppe eine lineare oder eine verzweigte, eine substituierte oder eine nicht substituierte C₁- bis C₂₄-Gruppe mit 0 bis 6 Doppelbindungen aufweist; Z₁ und Z₂ unabhängig voneinander R3, OR3 oder O^– A⁺ sind, wobei R3 ausgewählt wird aus der Gruppe von Alkoholen bestehend aus substituierten oder nicht substituierten linearen C₁- bis C₆-Alkylgruppen; substituierten oder nicht substituierten verzweigten C₃- bis C₆-Alkylgruppen; -CH₂Ph und -CH₃(CH₂)_nNH₂, wobei n gleich 0 bis 8 ist; oder R3 ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus (CH₃)₃N⁺CH₂CH₂OH; HOCH₂CH₂NH₂; HOCH₂CH(NH₂)CO₂H; C₆H₁₂O₆; CH₂OHCHOHCH₂OH; CH₂Ph; Pentosen, Hexosen und den entsprechenden Alkoholen derselben; A⁺ ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus; Na⁺, K⁺, H⁺, NH₄ ⁺, Aminen, die aus der Gruppe bestehend aus den Mono-, Di- und Trialkylaminen ausgewählt werden, und anderen physiologisch annehmbaren Kationen; X O, S oder Se ist; und n gleich 0 oder 1 ist.
Verbindung gemäß Anspruch 34, welche aus einer 1-O-Alkyl-1,2-ethandiol-2-phosphonsäure besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 34, welche aus einem 1-O-Alkyl-1,2-ethandiol-2-phosphonacetat besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 34, welche aus einem 1-O-Alkyl-1,2-ethandiol-2-phosphonformiat besteht.
Verbindung mit der Formel
wobei; R1 eine O-Alkylgruppe oder eine S-Alkylgruppe darstellt, wobei die Alkylgruppe eine lineare oder eine verzweigte, eine substituierte oder eine nicht substituierte C₁- bis C₂₄-Gruppe mit 0 bis 6 Doppelbindungen aufweist; oder R1 eine O-Acylhälfte oder eine S-Acylhälfte darstellt, wobei die Acylgruppe eine lineare oder eine verzweigte, eine substituierte oder eine nicht substituierte C₁- bis C₂₄-Gruppe mit 0 bis 6 Doppelbindungen aufweist; Z₁ und Z₂ unabhängig voneinander sind; R3, OR3 oder O^–A⁺, in welchen; R3 unabhängig ausgewählt wird aus der Gruppe von Alkoholen bestehend aus substituierten oder nicht substituierten linearen C₁- bis C₆-Alkylgruppen; substituierten oder nicht substituierten verzweigten C₃- bis C₆-Alkylgruppen; -CH₂Ph; und -CH₂(CH₂)_nNH₂, in welchen n gleich 0 bis 8 ist; oder R3 ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus CH₃)₃N*CH₂CH₂OH; HOCH₂CH₂NH₂; HOCH₂CH(NH₂)CO₂H; C₆H₁₂O₆; CH₂OHCHOHCH₂OH; Pentosen, Hexosen und den entsprechenden Alkoholen derselben; A⁺ ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus H⁺, K⁺, Na⁺, NH₄ ⁺ Aminen, die aus der Gruppe bestehend aus den Mono-, Di- und Trialkylaminen ausgewählt werden, und anderen physiologisch annehmbaren Kationen; X O, S oder Se ist; und n gleich 0 oder 1 ist;
Verbindung gemäß Anspruch 38, welche aus einer 1-O-Alkyl-1,2-ethandiol-2-(C)-phosphonsäure besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 38, welche aus einem 1-O-Alkyl-1,2-ethandiol-2-(C)-phosphonacetat besteht.
Verbindung gemäß Anspruch 38, welche aus einem 1-O-Alkyl-1,2-ethandiol-2-(C)-phosphonformiat besteht.
Pharmazeutisch annehmbares Salz aus 1-O-Hexadecylpropandiol-3-phosphonformiat.
Pharmazeutisch annehmbares Salz aus 1-O-Octadecylpropandiol-3-phosphonformiat.
Pharmazeutisch annehmbares Salz aus 1-O-Docosylpropandiol-3-phosphonformiat.
Verbindung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1–44, wobei R1 eine O-Alkylgruppe ist und Z1 und Z2 unabhängig voneinander R3 sind, wobei mindestens eine R3 Gruppe ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Cholin, Ethanolamin, Glycerol und Inositol.
Liposom, das zum Teil ausgehend von einer Verbindung gemäß irgendeinem der Ansprüche 1–44 hergestellt wird.
Pharmazeutische Formulierung, welche irgendeine der Verbindungen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1–44 enthält.
Pharmazeutische Formulierung, welche mindestens eine der Verbindungen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1–44 enthält und ein zweites antivirales Mittel, eine virale Protease oder ein antivirales Nukleosid-Analog.
Verwendung von irgendeiner der Verbindungen gemäß irgendeinem der Ansprüche 1–44 bei der Zubereitung eines Arzneimittels für die Behandlung einer viralen oder einer retroviralen Krankheit.
Verwendung einer Formulierung gemäß dem Anspruch 47 oder 48 bei der Zubereitung eines Arzneimittels für die Behandlung einer viralen oder einer retroviralen Krankheit.