KR20220066302A

KR20220066302A - 항바이러스 전구약물 및 이의 제형

Info

Publication number: KR20220066302A
Application number: KR1020227011981A
Authority: KR
Inventors: 아르나브 쿠마르 채터지; 아닐 쿠마르 굽타; 안데르스 미칼 엘리아센; 숀 배리 조셉
Original assignee: 더 스크립스 리서치 인스티튜트
Priority date: 2019-09-11
Filing date: 2020-09-11
Publication date: 2022-05-24
Also published as: PH12022550528A1; AU2020346908A2; MX2022002897A; AU2020346907A1; EP4028019A1; DOP2022000055A; CO2022004681A2; IL290919A; CR20220109A; AU2020346908A1; CA3150418A1; PH12022550527A1; CL2022000601A1; MX2022002899A; JP2022547978A; KR20220066303A; EP4028019A4; CN119462802A; DOP2022000056A; US20220323476A1

Abstract

본원에는 4'-에티닐-2-플루오로-2'-데옥시아데노신(EFdA)의 특정 에스테르 및 기타 유도체 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 투여함으로써 HIV 및 HBV와 같은 바이러스의 감염을 치료 및/또는 예방하기 위한 화합물, 조성물 및 이의 사용 방법이 제공된다.

Description

항바이러스 전구약물 및 이의 제형

관련 출원에 대한 상호참조

본 출원은 2019년 9월 11일자로 출원된 미국 가출원 제62/898,679호의 이익을 주장하며, 이것은 전문이 본원에 참고로 포함된다.

발명의 분야

본 발명은 후천성 면역결핍 증후군(AIDS)의 치료에 유용한 항바이러스 화합물 및 조성물에 관한 것이다.

화합물 EFdA(MK-8591)는 효소 역전사효소의 억제제로서 효과적인 것으로 알려진 뉴클레오시드 유사체이다(Current Opinion in HIV and AIDS 2018, 13, 294-299)

MK-8591 (이슬라트라비르, EFdA).

글리코실 공여체 고리의 치환 중 적어도 하나가 "D" 원자(D = 중수소 = 2H)를 함유하는, 포스페이트, 에스테르, 카보네이트, 카바메이트를 포함한 특정 EFdA 유사체는 제US2019/185508호로 공개된 미국 출원에 기술되어 있다.

역전사효소 억제제는 역전사효소 기능이 HIV(인간 면역결핍 바이러스) 및 HBV(B형 간염 바이러스)와 같은 바이러스 복제 및 바이러스 단백질 생산에 필수적인 바이러스로 인한 바이러스 감염의 치료에 효과적일 수 있다. HIV의 경우, 바이러스는 역전사효소를 사용하여 바이러스 단백질을 제공하기 위해 숙주에 의해 번역되는 필수 게놈의 DNA 역전사체를 합성하는 RNA 바이러스이다. DNA 바이러스인 HBV의 경우, DNA 바이러스 중합효소가 또한 역전사효소 기능을 가지고 있어 복제 동안 바이러스 RNA 중간체로부터 바이러스 DNA를 생성한다. HIV와 HBV를 모두 공격하는 화합물의 항바이러스 예는 라미부딘(lamivudine)이다.

본 발명은, 다양한 실시양태에서, (1) MK-8591의 생활성 전구약물 또는 이들 전구약물의 약제학적으로 허용되는 염을 포함하는 화학 물질의 신규 조성물, 및 (2) 역전사효소(RNA-지시된 DNA 중합효소)의 억제가 바이러스 감염을 늦추거나 차단하는 HIV 및 HBV와 같은 바이러스의 바이러스 감염에 대한 환자의 치료적 및 예방적 치료를 제공하는 이들 전구약물의 신규 제형을 제공한다. 이러한 치료를 위한 투여 경로는 경구, 비경구 및 이식(조성물 및 장치)을 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 제형은 수성 현탁액 제형으로 주사될 때 이들 전구약물로부터의 EFdA의 서방출 또는 제어 방출 또는 지속 방출을 제공한다.

도 1은 EFdA의 X선 분말 회절도(XPRD)를 보여준다.
도 2는 EFdA의 시차 주사 열량법(DSC) 및 열-중량 분석(TGA)에 의해 제공된 데이터를 보여준다.
도 3은 화합물 2에 대한 DSC 및 TGA 데이터를 보여준다.
도 4는 화합물 3에 대한 XPRD 데이터를 보여준다.
도 5는 화합물 3에 대한 DSC 데이터를 보여준다.
도 6은 화합물 3에 대한 TGA 데이터를 보여준다.
도 7은 화합물 5에 대한 XPRD 데이터를 보여준다.
도 8은 화합물 5에 대한 DSC 데이터를 보여준다.
도 9는 화합물 5에 대한 TGA 데이터를 보여준다.
도 10은 표 2에 제공된 데이터를 그래픽 형식으로 보여준다.
도 11은 표 3에 제공된 데이터를 그래픽 형식으로 보여준다.
도 12는 표 4에 제공된 데이터를 그래픽 형식으로 보여준다.

본 발명은, 다양한 실시양태에서, 화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염을 제공한다:

[화학식 I]

위의 화학식 I에서,

R¹은 H 또는 X-L_m이거나[여기서, m = 1 또는 2이고, X-L_m은 -C(=O)L, -C(=O)OL, -C(=O)NH(L), -C(=O)N(L)₂, -CH(R)OC(=O)L, -C(=O)CH(R)-NH(L)_, -C(=O)CH(R)-N(L)₂, -P(=O)(NHL)₂, -P(=O)(NHL)(NL₂), 또는 -P(=O)(NL₂)₂이고, 각각 독립적으로 선택된 L은 (C_1- ₂₂)알킬, (C_3-22)알케닐(여기서, 알케닐은 1-6개 불포화를 포함할 수 있다), (C_3- ₇)사이클로알킬, (CHR)_n-페닐(여기서, n=0 또는 1이다), 또는 -CHR-N(R)₂이다], R¹은 -OCH(R)OP(=O)(OH)₂이거나, R¹은 모노포스페이트, 디포스페이트, 트리포스페이트, 포스포네이트, 포스페이트 폴리에스테르, 포스페이트 아미데이트(모노 및 디), 포스포로티오에이트, 포스포로셀레노에이트 또는 포스포로보라노에이트를 포함하는 포스페이트 잔기 또는 이의 유도체 잔기이고;

R은 H, (C_1- ₂₂)알킬, 또는 (C_3-22)알케닐(여기서, 알케닐은 1-6개 불포화를 포함할 수 있다)이거나, (C_3-7)사이클로알킬이고;

R²는 H 또는 X-L_m이거나, R²는 -OCH(R)OP(=O)(OH)₂이거나, R²는 모노포스페이트, 디포스페이트, 트리포스페이트, 포스포네이트, 포스페이트 폴리에스테르, 포스페이트 아미데이트(모노 및 디), 포스포로티오에이트, 포스포로셀레노에이트 또는 포스포로보라노에이트를 포함하는 포스페이트 잔기 또는 이의 유도체 잔기이고;

다음의 조합은 배제한다: (a) R¹ = R² = 아세틸, (b) R¹ = R² = H, 및 (c) R¹이 모노포스페이트, 디포스페이트, 트리포스페이트, 포스포네이트, 포스페이트 폴리에스테르, 포스페이트 아미데이트(모노 및 디), 포스포로티오에이트, 포스포로셀레노에이트 또는 포스포로보라노에이트를 포함하는 포스페이트 잔기 또는 이의 유도체 잔기인 경우 R² = H.

다양한 실시양태에서, 화학식 I의 화합물은 표 1에 나타낸 특정 화합물 2 - 51 중의 어느 것일 수 있다.

본 발명은, 다양한 실시양태에서, 역전사효소 생활성을 갖는 효소를 발현하는 바이러스를 유효량 또는 유효 농도의 화학식 I의 화합물과 접촉시킴을 포함하여, 바이러스 역전사효소 생활성을 억제하는 방법을 추가로 제공한다.

본 발명은, 다양한 실시양태에서, 환자에게 유효량 또는 유효 농도의 화학식 I의 화합물을 투여함을 포함하는, 역전사효소의 억제가 의학적으로 지시된 환자에서 바이러스혈증(viremia)의 예방 또는 바이러스 감염의 치료 방법을 추가로 제공한다. 보다 구체적으로, 화학식 I의 화합물은 이들 전구약물로부터의 EFdA의 서방출 또는 제어 방출 또는 지속 방출을 제공하는 제형으로 투여될 수 있다. 보다 구체적으로, 화학식 I의 화합물은 수성 현탁액, 용액으로 제형화될 수 있고, PLGA 및 당업계에 공지된 것을 포함하는 서방출을 위한 입자로 캡슐화될 수 있다. 보다 구체적으로, 바이러스 감염은 HIV 또는 HBV에 의해 유발될 수 있다. 이들 전구약물에 대한 투여 경로는 경구, 비경구 및 이식(약물 전달 조성물 및 장치)를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는다. 바이러스 감염의 치료 또는 예방을 위한 방법에서, 상기 방법은 카보테그라비르, 돌루테그라비르, 도라비린, 엘비테그라비르, 레시베린, 테노포비르 디소프록실 푸마레이트, 테노포비르 알라페나미드 푸마레이트 또는 라미부딘을 포함하지만 이에 제한되지 않는 추가의 항-HIV 및/또는 항-HBV 제제를 추가로 포함할 수 있다.

표 1: 본 발명의 화합물

실시예

약어

다음 약어가 사용된다: 테트라하이드로푸란(THF), 디클로로메탄(DCM), 아세토니트릴(MeCN), N,N-디메틸포름아미드(DMF), 디메틸설폭사이드(DMSO), 트리플루오로아세트산(TFA), 트리에틸아민(TEA), 디이소프로필에틸아민(DIPEA), 메탄올(MeOH), 에틸 아세테이트(EtOAc), 4-디메틸아미노피리딘(DMAP), N-(3-디메틸아미노프로필)-N'-에틸카보디이미드 염산염 (EDC·HCl), N,N'-디사이클로헥실카보디이미드(DCC).

본 발명의 화합물의 제조를 위한 일반적인 실시예

본 발명의 화합물을 위한 출발 물질 및 중간체는 아래 기술된 방법, 이들의 명백한 화학적 등가물의 적용 또는 개조에 의해, 또는, 예를 들면, 문헌[The Science of Synthesis, Volumes 1-8. Editors E. M. Carreira et al. Thieme publishers (2001-2008)]과 같은 참고문헌에 기술된 바와 같이 제조될 수 있다. 시약 및 반응 옵션에 대한 자세한 내용은 또한 Scifinder(www.cas.org) 또는 Reaxys(www.reaxys.com)와 같은 상용 컴퓨터 검색 엔진을 사용하여 구조 및 반응 검색에 의해 이용 가능하다.

파트 I: 중간체 및 EFdA (MK- 8591)의 제조

실시예 1

중간체- A , - B 및 화합물 1 ( EFdA )의 합성:

( 2R,3S,5R )-5-(6-아미노-2- 플루오로 -9H-퓨린-9-일)-2-(((3급- 부틸디페닐실릴 )옥시)메틸)-2-에티닐테트라하이드로푸란-3-일 아세테이트, A: 중간체 A는 문헌(Org. Lett . 2011, 13, 5264-5266.)에 보고된 절차에 따라 제조한다. LC-MS (ESI+): m/z 574.19 [M+H]⁺.

( 2R,3S,5R )-5-(6-아미노-2- 플루오로 -9H-퓨린-9-일)-2-(((3급- 부틸디페닐실릴 )옥시)메틸)-2-에티닐테트라하이드로푸란-3-올, B: MeOH (10mL) 중의 중간체 A (500 mg, 0.87 mmol)의 용액에 실온에서 메탄올성 암모니아 (10mL)를 첨가하고 12시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 감압하에 농축시켜 조 물질을 수득하고 생성된 조 물질을 DCM 중의 2% MeOH를 사용한 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 중간체 B (400 mg, 86.33%)를 수득하였다. LC-MS (ESI+): m/z 532.4 [M+H]⁺.

( 2R,3S,5R )-5-(6-아미노-2- 플루오로 -9H-퓨린-9-일)-2- 에티닐 -2-( 하이드록시메틸 )테트라하이드로푸란-3-올, 1: 화합물 1 (EFdA)은 문헌(Org . Lett . 2011, 13, 5264-5266.)에 보고된 절차에 따라 제조한다. ¹H NMR (400 MHz, DMSO-d ₆) δ 8.30 (s, 1H), 7.86 (d, J = 27.7 Hz, 2H), 6.24 (dd, J = 7.4, 5.0 Hz, 1H), 5.63 - 5.54 (m, 1H), 5.35 - 5.25 (m, 1H), 4.56 (q, J = 6.4 Hz, 1H), 3.67 - 3.60 (m, 1H), 3.60 - 3.49 (m, 2H), 2.74 - 2.63 (m, 1H), 2.46 - 2.36 (m, 1H). LC-MS (ESI+): m/z 294.2 [M+H]⁺.

파트 II: 실시예 화합물의 제조

실시예 2

( 2R,3S,5R )-5-(6-아미노-2- 플루오로 -9H-퓨린-9-일)-2- 에티닐 -2-(( 이소부티릴옥시 )메틸)테트라하이드로푸란-3-일 이소부티레이트 , 2: 무수 DMF (100 mL) 중의 EFdA (3 g, 6.8 mmol, 1 equiv.), DMAP (499 mg, 2.73 mmol, 0.4 equiv.)의 혼합물에 주위 온도에서 이소부티르산 (8.4 g, 27.3 mmol, 6 equiv.)을 적가하였다. 반응물을 실온에서 5시간 동안 교반하였다. 연장된 반응 시간 동안 관찰된 NH₂ 그룹의 간헐적 알킬화로 인해 LCMS에 의해 반응을 모니터링한다. 그후 반응 혼합물을 여과하여 부산물인 우레아를 제거하였다. 아세토니트릴을 사용하여 반응 혼합물을 세정하였다. 그후, 반응물을 물로 2회, 염수로 1회 세척한 다음 용매를 건조시키고, 여과하고, 감압하에 증발시켰다. 생성된 조 물질을 헥산 중 60-70% EtOAc를 사용한 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 2를 유리질 고체로서 수득하였다. 수득된 고체를 최소량의 이소프로판올에 분산시킨 다음 회전 증발시켜 순수한 화합물을 백색 고체로서 수득하였다(2.5 g, 85% 수율). LC-MS (ESI+): m/z 434.49 [M+H]+.

실시예 3

( 2R,3S,5R )-5-(6-아미노-2- 플루오로 -9H-퓨린-9-일)-2-( ((2-에틸부타노일)옥 시))메틸)-2-에티닐테트라하이드로푸란-3-일 2- 에틸부타노에이트 , 3: 0℃로 냉각된 무수 MeCN (43 mL) 중의 EFdA (1 g, 3.4 mmol, 1 equiv.), 2-에틸부탄산 무수물(4.4 g, 20.4 mmol, 6 equiv.), TEA (3.8 ml, 27.2 mmol, 8 equiv.)의 혼합물에 0℃에서 DMAP (83 mg, 0.68 mmol, 0.2 equiv.)를 첨가하였다. 반응물을 0℃에서 0.5시간 동안 교반한 다음 실온에서 5시간 동안 교반하였다. 연장된 반응 시간 동안 관찰된 NH₂ 그룹의 간헐적 알킬화로 인해 LCMS에 의해 반응을 모니터링한다. 반응물을 메탄올로 추가로 켄칭시키고 용매를 감압하에 증발시켰다. 생성된 조 물질을 헥산 중 60-70% EtOAc를 사용한 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 3을 유리질 고체로서 수득하였다. 수득된 고체를 최소량의 이소프로판올에 분산시킨 다음 회전 증발시켜 순수한 화합물을 백색 고체로서 수득하였다(1.33 g, 80% 수율). LC-MS (ESI+): m/z 490.56 [M+H]+.

실시예 4

( 2R,3S,5R )-5-(6-아미노-2- 플루오로 -9H-퓨린-9-일)-2-((( 사이클로펜탄카보닐 )옥시)메틸)-2-에티닐테트라하이드로푸란-3-일 사이클로펜탄카복실레이트 , 4: 화합물 4는 화합물 2에 대해 뒤따르는 절차를 사용하여 제조하였다. LC-MS (ESI+): m/z 486.44 [M+H]⁺.

실시예 5

( 2R,3S,5R )-5-(6-아미노-2- 플루오로 -9H-퓨린-9-일)-2- 에티닐 -2-((2- 페닐아세톡시 )메틸) 테트라하이드로푸란 -3-일 2- 페닐아세테이트 , 5: 0℃로 냉각된 무수 MeCN (22 mL) 중의 EFdA(499 mg, 1.7 mmol, 1 equiv.), 2-페닐아세트산 무수물 (2.6 g, 10.2 mmol, 6 equiv.), TEA (1.9 ml, 13.6 mmol, 8 equiv.)의 혼합물에 0℃에서 DMAP (42 mg, 0.34 mmol, 0.2 equiv.)를 첨가하였다. 반응물을 0℃에서 0.5시간 동안 교반한 다음 실온에서 3시간 동안 교반하였다. 연장된 반응 시간 동안 관찰된 NH₂ 그룹의 간헐적 알킬화로 인해 LCMS에 의해 반응을 모니터링한다. 반응물을 메탄올로 추가로 켄칭시키고 용매를 감압하에 증발시켰다. 생성된 조 물질을 헥산 중 60-70% EtOAc를 사용한 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 5를 유리질 고체로서 수득하였다. 수득된 고체를 최소량의 이소프로판올에 분산시킨 다음 회전 증발시켜 순수한 화합물을 백색 고체로서 수득하였다(694 mg, 77% 수율). LC-MS (ESI+): m/z 530.52 [M+H]+.

실시예 6

( 2R,3S,5R )-5-(6-아미노-2- 플루오로 -9H-퓨린-9-일)-2- 에티닐 -2-((((S)-2- 페닐프로파노일 )옥시)메틸)테트라하이드로푸란-3-일 (S)-2- 페닐프로파노에이트 , 6: 화합물 6은 다음의 차이로 화합물 2에 대해 뒤따르는 절차를 사용하여 제조하였다: a) 6당량 대신 사용된 4당량의 상응하는 산; b) 여과를 통해 우레아를 제거한 후, 용매를 감압하에 증발시키고 생성된 백색 고체를 최소량의 이소프로판올에 현탁시키고 1시간 동안 교반하였다. 그후 현탁액을 여과하여 순수한 화합물을 백색 고체로서 75% 수율로 수득하였다. LC-MS (ESI+): m/z 558.65 [M+H]⁺.

실시예 7

( 2R,3S,5R )-5-(6-아미노-2- 플루오로 -9H-퓨린-9-일)-2-(( 벤조일옥시 ) 메틸 )-2-에티닐 테트라하이드로푸란 -3-일 벤조에이트 , 7: 화합물 7은 4.5당량의 상응하는 산을 사용하여 화합물 2에 대해 뒤따르는 절차를 사용하여 제조하였다. LC-MS (ESI+): m/z 502.41 [M+H]⁺.

실시예 8

( 2R,3S,5R )-5-(6-아미노-2- 플루오로 -9H-퓨린-9-일)-2-((((4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z)-도코사-4,7,10,13,16,19-헥사에노일)옥시)메틸)-2-에티닐테트라하이드로푸란-3-일 ( 4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z )- 도코사 -4,7,10,13,16,19- 헥사노에이트 , 8: 0℃로 냉각된 무수 DMF (4 mL) 중의 EFdA (117 mg, 0.4 mmol, 1 equiv.), 도코사헥센산 (0.39 g, 1.2 mmol, 3 equiv.), DMAP (4.9 mg, 0.04 mmol, 0.1 equiv.), EDC·HCl (307 mg, 1.6 mmol, 4 equiv.)의 혼합물에 0℃에서 DIPEA (0.3 mL, 1.6 mmol, 4 equiv.)를 첨가하였다. 반응물을 실온에서 8시간 동안 교반하였다. 연장된 반응 시간 동안 관찰된 NH₂ 그룹의 간헐적 알킬화로 인해 LCMS에 의해 반응을 모니터링한다. 그후, 반응물을 EtOAc로 희석하고 2.5% NaCl로 3회, 완충액 pH~7 용액으로 3회 및 염수로 1회 세척한 다음 용매를 건조시키고, 여과하고, 감압하에 증발시켰다. 생성된 조 물질을 MeOH 중 5% DCM을 사용한 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 8을 겔-유사 반고체로서 수득하였다(183 mg, 50% 수율). LC-MS (ESI+): m/z 457.23 [M/2+H]+.

실시예 9

( 2R,3S,5R )-5-(6-아미노-2- 플루오로 -9H-퓨린-9-일)-2- 에티닐 -2-(( 헵타데카노일옥시 )메틸) 테트라하이드로푸란 -3-일 헵타데카노에이트 , 9: 화합물 9는 8당량의 상응하는 산 및 6당량의 DCC를 사용하여 화합물 2에 대해 뒤따르는 절차를 사용하여 제조하였다. ¹H NMR (400 MHz, 클로로포름-d) δ 7.92 (s, 1H), 6.40 (t, J = 6.4 Hz, 1H), 5.76 (brs, 2H), 5.65 (dd, J = 7.1, 5.3 Hz, 1H), 4.49 (d, J = 12.0 Hz, 1H), 4.38 (d, J = 12.1 Hz, 1H), 2.99 (dt, J = 13.5, 6.7 Hz, 1H), 2.75 - 2.64 (m, 2H), 2.41 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 2.34 (q, J = 3.8 Hz, 1H), 1.71 - 1.57 (m, 9H), 1.41 - 1.17 (m, 48H), 0.88 (t, J = 6.8 Hz, 6H). LC-MS (ESI+): m/z 관찰된 신호 없음.

실시예 10

( 2R,3S,5R )-5-(6-아미노-2- 플루오로 -9H-퓨린-9-일)-2- 에티닐 -2-(( 팔미토일옥시 )메틸) 테트라하이드로푸란 -3-일 팔미테이트 , 10: EFdA (202 mg, 0.7 mmol, 1 equiv.)를 함유하는 플라스크에 무수 피리딘(7 mL)을 첨가하였다. 혼합물을 1-2분 동안 교반하고 0℃로 냉각시켰다. 이 혼합물에 팔미토일 클로라이드 (1.3 mL, 4.2 mmol, 6 equiv.)를 0℃에서 적가하였다. 반응물을 실온에서 밤새 교반하였다. 연장된 반응 시간 동안 관찰된 NH₂ 그룹의 간헐적 알킬화로 인해 LCMS에 의해 반응을 모니터링한다. 그후, 반응물을 EtOAc로 희석하고 물로 3회, NaHCO₃으로 1회 및 염수로 1회 세척한 다음 용매를 건조시키고, 여과하고, 감압하에 증발시켰다. 생성된 조 물질을 헥산 중 60-70% EtOAc를 사용한 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 10을 유리질 고체로서 수득하였다. 수득된 고체를 최소량의 이소프로판올에 분산시킨 다음 회전 증발시켜 순수한 화합물을 백색 고체로 수득하였다(372 mg, 70% 수율). ¹H NMR (400 MHz, DMSO-d ₆) δ 8.34 (s, 1H), 7.91 (d, J = 30.8 Hz, 2H), 6.34 (t, J = 6.9 Hz, 1H), 5.70 (t, J = 6.4 Hz, 1H), 4.39 (d, J = 11.6 Hz, 1H), 4.22 (d, J = 11.9 Hz, 1H), 3.81 - 3.73 (m, 1H), 3.14 (dt, J = 14.1, 6.9 Hz, 1H), 2.60 (dt, J = 12.9, 6.0 Hz, 1H), 2.39 (td, J = 7.3, 2.4 Hz, 2H), 2.32 - 2.17 (m, 2H), 1.64 - 1.52 (m, 2H), 1.51 - 1.39 (m, 2H), 1.38 - 1.11 (m, 48H), 0.92 - 0.78 (m, 6H). LC-MS (ESI+): m/z 관찰된 신호 없음.

실시예 11

( 2R,3S,5R )-5-(6-아미노-2- 플루오로 -9H-퓨린-9-일)-2- 에티닐 -2-(( 헵타노일옥시 )메틸) 테트라하이드로푸란 -3-일 헵타노에이트 , 11: 화합물 11은 8당량의 상응하는 산 및 6당량의 DCC를 사용하여 화합물 2에 대해 뒤따르는 절차를 사용하여 제조하였다. LC-MS (ESI+): m/z 518.25 [M+H]⁺.

실시예 12

(( 2R,3S,5R )-3-((D-발릴) 옥시 )-5-(6-아미노-2- 플루오로 -9H-퓨린-9-일)-2- 에티닐테트라하이드로푸란 -2-일)메틸 D- 발리네이트 , 12: 화합물 12는 7당량의 상응하는 boc 보호된 아미노산 및 7당량의 DCC를 사용한 화합물 2에 대해 뒤따르는 절차에 이은 디옥산 중 HCl을 사용한 Boc 그룹의 전형적인 탈보호를 사용하여 제조하였다. LC-MS (ESI+): m/z 492.64 [M+H]⁺.

실시예 13-15

화합물 13-15는 화합물 12에 대해 뒤따르는 절차를 사용하여 제조하였다.

실시예 16-23

화합물 16-23은 아래 실시예 24에 기술된 화합물 24에 대해 뒤따르는 절차를 사용하여 제조하였다.

실시예 24

( 2R,3S,5R )-5-(6-아미노-2- 플루오로 -9H-퓨린-9-일)-2- 에티닐 -2-( 하이드록시메틸 )테트라하이드로푸란-3-일 헵타노에이트 , 24:

단계-1: 무수 MeCN (12 mL) 중의 중간체 B (400 mg, 0.75 mmol, 1 equiv.)의 용액에 DIPEA (0.6 mL, 3.77 mmol, 5 equiv.) 및 DMAP (18.4 mg, 0.15 mmol, 0.2 equiv.)를 첨가하였다. 0℃에서 이러한 교반 용액에 MeCN (5 mL) 중의 헵탄산 무수물 (365 mg, 1.5 mmol, 2 equiv.)을 적가하였다. 그후, 생성된 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반하였다. 반응을 LCMS로 모니터링한다. 반응 완료 후, 반응 혼합물을 빙냉수 (20ml)로 켄칭하고 에틸 아세테이트 (3 x 20ml)로 추출하였다. 합한 유기 층을 건조시키고, 여과하고, 감압하에 증발시켰다. 생성된 조 물질을 MeOH 중 1.5% DCM을 사용한 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 중간체 C를 수득하였다(430 mg, 88.8% 수율). LC-MS (ESI+): m/z 645.00 [M+H]+.

단계-2: 무수 MeOH (5 mL) 중의 중간체 C (430 mg, 0.67 mmol, 1 equiv.)의 용액에 NH4F (495 mL, 13.35 mmol, 20 equiv.)를 첨가하였다. 그후, 생성된 혼합물을 실온에서 12시간 동안 교반하였다. 반응을 LCMS로 모니터링한다. 반응 완료 후, 반응 혼합물을 빙냉수 (20ml)에 켄칭하고 에틸 아세테이트 (3 x 20ml)로 추출하였다. 합한 유기 층을 건조시키고, 여과하고, 감압하에 증발시켰다. 생성된 조 물질을 MeOH 중 2.5% DCM을 사용한 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 24를 회백색 고체로서 수득하였다(187 mg, 69.1% 수율). LC-MS (ESI+): m/z 406.55 [M+H]+.

참고: 실온에서 12시간 교반한 후에도 반응이 완료되지 않으면 화합물 24를 포함한 다른 화합물에 대해 60℃에서 추가로 2시간 동안 교반하였다.

실시예 25-26

화합물 25-26은 상기 실시예 24에 기술된 화합물 24에 대해 뒤따르는 절차를 사용하여 제조하였다.

실시예 27-38

화합물 27-38은 아래 실시예 39에 기술된 화합물 39에 대해 뒤따르는 절차를 사용하여 제조하였다.

실시예 39

(( 2R,3S,5R )-5-(6-아미노-2- 플루오로 -9H-퓨린-9-일)-2- 에티닐 -3- 하이드록시테트라하이드로푸란 -2-일)메틸 도데카노에이트 , 39: EFdA (997 mg, 3.4 mmol, 1 equiv.)를 함유하는 플라스크에 무수 피리딘 (34 mL)을 첨가하였다. 혼합물을 1-2분 동안 교반하고 0℃로 냉각시켰다. 이 혼합물에 0℃에서 라우로일 클로라이드 (2.0 mL, 8.5 mmol, 2.5 equiv.)를 적가하였다. 반응물을 실온에서 밤새 교반하였다. 연장된 반응 시간 동안 관찰된 NH₂ 그룹의 간헐적 알킬화로 인해 LCMS에 의해 반응을 모니터링한다. 그후, 반응물을 EtOAc로 희석하고 물로 3회, NaHCO₃으로 1회 및 염수로 1회 세척한 다음 용매를 건조시키고, 여과하고, 감압하에 증발시켰다. 생성된 조 물질을 MeOH 중의 1.5% DCM을 사용한 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 화합물 39를 회백색 고체로서 수득하였다(1.0 g, 65% 수율). LC-MS (ESI+): m/z 476.66 [M+H]+.

실시예 40-42

화합물 40-42는 상기 실시예 39에 기술된 화합물 39에 대해 뒤따르는 절차를 사용하여 제조하였다.

실시예 43-50

화합물 43은 알려진 산 디헥사데실글리신의 산 클로라이드를 사용하여 화합물 39에 대해 뒤따르는 절차를 사용하여 제조할 수 있다.

화합물 44는 용매로서의 피리딘 중에서 EFdA와 상응하는 클로로포르메이트 간의 반응에 의해 제조할 수 있다.

화합물 45-50은 본원에 기술된 다른 실시예에 대한 것과 유사한 절차에 따라 제조할 수 있다.

안정한 결정 형태의 합성

실시예 51

화합물 2 (~200 mg)를 교반하면서 최소량의 아세톤에 완전히 용해시켰다. 그후 주위 온도에서 용매를 서서히 증발시켰다. 이것은 재결정화된 샘플을 백색 분말로서 생성하였다. EtOAc, MeOH 및 THF를 포함한 다른 용매가 또한 사용될 수 있다.

본 발명의 화합물의 제형화를 위한 일반적인 실시예

모든 제형화 프로토콜은 26-게이지 주사 가능성(syringeability)을 가진 안정한 수성 현탁액을 생성하였다.

실시예 52

화합물 1 (EFdA)을 분쇄하여 #80을 통해 체질하였다. 300 mg의 1을 적절한 용기에 취하고 예비형성된 0.25% 나트륨 카복시메틸 셀룰로스(나트륨 CMC) 및 0.1% 폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노올레에이트 (TWEEN-80)의 용액을 첨가하여 1그램(300 mg의 1 + ~700 mg의 중합체 용액)의 최종 제형 (~ 300 mg/g)을 수득하였다. 그후 현탁액을 빙욕에서 10분 동안 욕 초음파 처리하였다. 제형의 밀도는 1.064 g/mL이다. 이후로, 상기 제형 현탁액은 319.2 mg/mL 농도의 화합물 1(EFdA)이 될 것이다.

실시예 53

재결정화된 화합물 2를 분쇄하여 #80을 통해 체질하였다. 250 mg의 2를 적절한 용기에 취하고 예비형성된 0.25% 나트륨 CMC 및 0.1% TWEEN-80의 용액을 첨가하여 1그램(250 mg의 1 + ~750 mg의 중합체 용액)의 최종 제형 (~ 250 mg/g)을 수득하였다. 그후 현탁액을 빙욕에서 5분 동안 프로브 초음파 처리하였다(초음파 처리 시간: 5분; 펄스 진폭: 20; 펄스 온 시간: 30초; 펄스 오프 시간: 20초).

실시예 54

화합물 3을 분쇄하여 #80을 통해 체질하였다. 250 mg의 3을 적절한 용기에 취하고 예비형성된 0.25% 나트륨 CMC 및 0.5% TWEEN-80의 용액을 첨가하여 1그램(250 mg의 3 + ~750 mg의 중합체 용액)의 최종 제형 (~ 250 mg/g)을 수득하였다. 그후 현탁액을 빙욕에서 5분 동안 프로브 초음파 처리하였다(초음파 처리 시간: 5분; 펄스 진폭: 20; 펄스 온 시간: 30초; 펄스 오프 시간: 20초). 제형의 밀도는 1.004 g/mL이다. 이후로, 상기 제형 현탁액은 250.88 mg/mL 농도의 화합물 3(~ 150 mg/mL의 EFdA)이 될 것이다.

실시예 55

화합물 5를 분쇄하여 #80을 통해 체질하였다. 200 mg의 5를 적절한 용기에 취하고 예비형성된 0.25% 나트륨 CMC 및 0.5% TWEEN-80의 용액을 첨가하여 1그램(200 mg의 5 + ~800 mg의 중합체 용액)의 최종 제형 (~ 200 mg/g)을 수득하였다. 그후 현탁액을 빙욕에서 5분 동안 프로브 초음파 처리하였다(초음파 처리 시간: 5분; 펄스 진폭: 20; 펄스 온 시간: 30초; 펄스 오프 시간: 20초). 제형의 밀도는 1.047 g/mL이다. 이후로, 상기 제형 현탁액은 209.4 mg/mL 농도의 화합물 5(~ 115.97 mg/mL의 EFdA)가 될 것이다.

약동학 연구

1. 동물

동물(수컷 SD 래트 ~ 200-250g 및 수컷 붉은털 원숭이 ~ 2-3kg)은 승인된 공급업체(SLAC Laboratory Animal Co. Ltd., Shanghai, China 및/또는 Topgene Biotechnology, Wuhan city, Hubei Province, China)로부터 입수하였다.

순응/격리: 도착 후, 수의사 또는 기타 승인된 직원이 동물을 전반적인 건강에 대해 평가하였다. 동물을 연구에 배치하기 전에 적어도 3일 동안 순응시켰다.

축산: 동물을 순응 동안은 그룹별로 수용하고 연구 동안은 개별적으로 수용하였다. 동물실 환경을 제어할 것이다(목표 조건: 온도 18 내지 26℃, 상대 습도 30 내지 70%, 12시간 인공 조명 및 12시간 암흑). 온도 및 상대 습도를 매일 모니터링하였다.

동물 캐뉼러 삽입: 없음.

동물을 투여하기 적어도 12시간 전에 금식시켰다. 모든 동물은 투여 4시간 후에 인증된 설치류 및 비-설치류 식이(카탈로그 # M01-F, SLAC Laboratory Animal Cl. Ltd., Shanghai, China)에 임의로 자유롭게 접근할 수 있었다.

물은 동물에게 임의로 자유롭게 제공하기 전에 오토클레이빙하였다. 물의 주기적 분석을 수행하고 결과를 보관하였다. 검출 수준에서 연구의 목적, 수행 또는 결과를 방해할 것으로 예상되는 알려진 오염물질이 식이 또는 물에 없다.

2. 용량 제형

SC 제형: 제형은 실시예 52-55 및 표 2-4에 제공된 절차에 따라 제조하였다. 제형은 투여 당일에 제조하였다. 제형이 제조된 후 4시간 이내에 동물에게 투여하였다. 2개의 20μL 분취량의 각 제형을 각각의 제형 용액에서 제거하고, 1.5 mL의 폴리프로필렌 미세원심분리 튜브로 옮기고 LC/UV 또는 LC-MS/MS에 의한 용량 검증을 실행하였다.

3. 용량 투여

SC 투여를 위해, 용량 제형은 시설 SOP에 따라 피하 주사를 통해 투여하였다.

4. 샘플 수집

래트의 경우 각 시점에서 복재 정맥에서 대략 200μL의 혈액을, 붉은털 원숭이의 경우 0.5mL를 채혈하였다. 모든 혈액 샘플을 항응고제로 4μL의 K₂EDTA (0.5M)를 함유하는 미세원심분리 튜브로 옮기고 혈장을 위해 처리될 때까지 젖은 얼음 위에 두었다.

5. 혈액/혈장 처리

혈액: 혈액 샘플을 수집 30분 이내에 약 4℃, 3000g에서 15분간 원심분리에 의해 혈장을 위해 처리하였다. 혈장 샘플을 폴리프로필렌 튜브에 저장하고, 드라이 아이스로 급속 동결시키고 LC/MS/MS 분석시까지 -70±10℃에서 유지하였다.

6. 샘플 분석

용량 제형 농도 검증

ㆍ 제형의 분취량을 각 용량 제형의 중간 위치에 이중으로 수집하였다.

ㆍ 용량 제형 샘플에서 시험 화합물의 농도는 LC/UV 또는 LC/MS/MS 방법에 의해 결정하였다.

생물분석법 및 샘플 분석

ㆍ 상응하는 생물학적 매트릭스에서 시험 화합물의 정량적 측정을 위한 LC-MS/MS 방법은 비-GLP 준수 하에 개발되었다.

ㆍ LLOQ를 포함한 방법에는 8개의 0이 아닌 검량 표준이 있는 검량 곡선이 적용되었다.

ㆍ 저, 중, 고농도로 구성된 일련의 QC 샘플이 이 방법에 적용되었다.

ㆍ 연구 샘플 분석은 LC-MS/MS 방법을 사용하여 검량 표준 세트 및 QC 샘플 2세트와 동시에 수행될 것이다(샘플 수가 48개 이상인 경우, QC 샘플 2세트가 있는 2개의 검량 곡선이 적용되었다).

ㆍ 허용 기준:

선형성: 최소 6개의 검량 표준이 혈장에서 이들의 공칭 값의 ±20% 이내로 역 계산되었다.

정확도: QC 샘플 6개 중 최소 4개가 혈장에서 이들의 공칭 값의 ±20% 이내로 역 계산되었다.

특이성: 단일 블랭크 매트릭스에서 계산된 평균 농도는 LLOQ의 0.5배여야 한다.

감도: LLOQ는 1~3ng/mL를 목표로 하려고 할 것이다.

캐리오버(carryover): 최고 표준 주사 직후 단일 블랭크 매트릭스에서 계산된 평균 캐리오버 농도는

여야 한다. 캐리오버가 기준을 충족할 수 없는 경우, 사내 생물분석 SOP에 따라 캐리오버 퍼센트를 추정해야 한다.

7. 데이터 분석

혈장 농도 대 시간 데이터는 Phoenix WINNONLIN 6.3 소프트웨어 프로그램을 사용하여 비구획 접근법으로 분석하였다. C_max, T_max, T_½, AUC_(0-t), AUC_(0- _inf ₎, MRT_(0-t), MRT_(0- _inf ₎, %F 및 혈장 농도 대 시간 프로파일의 그래프가 보고되었다.

실시예 56

대조군으로서 EFdA(1)를 포함한 여러 전구약물을 피하 투여 경로를 통해 단일 용량 래트 PK 연구에 적용하였다. 모두 0.5% CMC-Na 및 0.5% TWEEN-80으로부터 유래된 수성 현탁액 제형으로서 4 mg/mL의 EFdA의 농도 및 10 mg/kg의 등가 용량으로 주사받았다. 유사한 노출이 관찰되었지만, 모든 전구약물 2, 3 및 5는 1주일 이상 동안 LLOQ보다 높은 EFdA의 혈장 수준을 나타내었고 Cmax는 EFdA 자체보다 훨씬 낮았다.

표 2는 10 mg/kg 등가 용량의 EFdA에서 SC 투여 후 화합물 1, 2, 3 및 5에 대한 래트 PK 데이터를 보여준다. 데이터는 도 10에 나타낸 바와 같이 그래픽 형태로 표시된다.

표 2

실시예 57

일련의 제형 최적화 후, SC 래트 PK 연구를 전구약물 3 및 EFdA에 대해 각각 120mg/mL 및 319mg/mL EFdA의 높은 등가 농도에서 100mg/kg의 높은 등가 용량으로 다시 수행하였다. 전구약물 3은 EFdA보다 지연되고 100배 더 낮은 C_max를 제공한다. 향상된 반감기 및 평균 체류 수명이 또한 전구약물 3의 경우에서 관찰되어 이것이 예방에 적합하도록 만들었다.

표 3은 고농도 제형에서 10 mg/kg 및 100 mg/kg 등가 용량의 EFdA의 SC 투여 후 화합물 1 및 3에 대한 래트 PK 데이터를 보여준다. 데이터는 도 11에 그래픽 형식으로 표시된다.

표 3

실시예 58

래트 PK 분석 후, 초점을 비설치류, 즉 붉은털 원숭이로 옮겼다. 전구약물 5 및 EFdA를 50 mg/kg의 EFdA의 등가 용량으로 피하 투여 경로를 통해 단일 용량 붉은털 원숭이 PK 연구에 적용하였다. 수성 현탁액 제형은 각각 전구약물 5 및 EFdA에 대해 116 mg/mL 및 319 mg/mL의 등가 농도의 EFdA와 0.25% CMC-Na 및 0.1%/0.5% TWEEN-80으로부터 유도되었다. 전구약물 5는 EFdA 자체보다 24배 더 낮은 C_max와 한 달 이상 동안 LLOQ보다 높은 EFdA의 혈장 수준을 나타내었다.

표 4는 고농도 제형에서 50 mg/kg 등가 용량의 EFdA의 SC 투여 후 화합물 1 및 5에 대한 붉은털 원숭이 PK 데이터를 보여준다. 데이터는 도 12에 그래픽 형식으로 표시된다.

표 4

Claims

화학식 I의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염:
화학식 I

위의 화학식 I에서,
R¹은 H 또는 X-L_m이거나[여기서, m = 1 또는 2이고, X-L_m은 -C(=O)L, -C(=O)OL, -C(=O)NH(L), -C(=O)N(L)₂, -CH(R)OC(=O)L, -C(=O)CH(R)-NH(L)_, -C(=O)CH(R)-N(L)₂, -P(=O)(NHL)₂, -P(=O)(NHL)(NL₂), 또는 -P(=O)(NL₂)₂이고, 각각 독립적으로 선택된 L은 (C_1- ₂₂)알킬, (C_3-22)알케닐(여기서, 알케닐은 1-6개 불포화를 포함할 수 있다), (C_3- ₇)사이클로알킬, (CHR)_n-페닐(여기서, n=0 또는 1이다), 또는 -CHR-N(R)₂이다], R¹은 -OCH(R)OP(=O)(OH)₂이거나, R¹은 모노포스페이트, 디포스페이트, 트리포스페이트, 포스포네이트, 포스페이트 폴리에스테르, 포스페이트 아미데이트(모노 및 디), 포스포로티오에이트, 포스포로셀레노에이트 또는 포스포로보라노에이트를 포함하는 포스페이트 잔기 또는 이의 유도체 잔기이고;
R은 H, (C_1- ₂₂)알킬, 또는 (C_3-22)알케닐(여기서, 알케닐은 1-6개 불포화를 포함할 수 있다)이거나, (C_3-7)사이클로알킬이고;
R²는 H 또는 X-L_m이거나, R²는 -OCH(R)OP(=O)(OH)₂이거나, R²는 모노포스페이트, 디포스페이트, 트리포스페이트, 포스포네이트, 포스페이트 폴리에스테르, 포스페이트 아미데이트(모노 및 디), 포스포로티오에이트, 포스포로셀레노에이트 또는 포스포로보라노에이트를 포함하는 포스페이트 잔기 또는 이의 유도체 잔기이고;
다음의 조합은 배제한다: (a) R¹ = R² = 아세틸, (b) R¹ = R² = H, 및 (c) R¹이 모노포스페이트, 디포스페이트, 트리포스페이트, 포스포네이트, 포스페이트 폴리에스테르, 포스페이트 아미데이트(모노 및 디), 포스포로티오에이트, 포스포로셀레노에이트 또는 포스포로보라노에이트를 포함하는 포스페이트 잔기 또는 이의 유도체 잔기인 경우 R² = H.
제1항에 있어서, R¹ 및 R² 둘 다가 -C(=O)L인 화합물.
제1항에 있어서, R¹ 및 R² 중 적어도 하나가 -C(=O)L인 화합물.
제1항에 있어서, R¹ 및 R² 중 하나가 H인 화합물.
제1항에 있어서, R¹ 및 R² 중 하나가 -C(=O)L이고 R¹ 및 R² 중 하나가 H인 화합물.
제2항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, L이 (C_1- ₂₂)알킬인 화합물.
제2항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, L이 (C_3- ₂₂)알케닐이고, 여기서 상기 알케닐이 1-6개 불포화를 포함할 수 있는 화합물.
제2항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, L이 (C_3- ₇)사이클로알킬인 화합물.
제2항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, L이 (CHR)_n-페닐이고, 여기서 n=0 또는 1인 화합물.
제9항에 있어서, n=0인 화합물.
제9항에 있어서, n=1인 화합물.
0.25% 나트륨 카복시메틸 셀룰로스 및 0.1% 폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노올레에이트를 포함하는 수성 현탁액에 현탁된 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항의 화합물을 포함하는 제형.
0.25% 나트륨 카복시메틸 셀룰로스 및 0.5% 폴리옥시에틸렌 (20) 소르비탄 모노올레에이트를 포함하는 수성 현탁액에 현탁된 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항의 화합물을 포함하는 제형.
유효량의 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용되는 염, 및 약제학적으로 허용되는 담체를 포함하는 약제학적 조성물.
역전사효소 생활성을 갖는 효소를 발현하는 바이러스를 유효량 또는 유효 농도의 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항의 화합물과 접촉시킴을 포함하여, 바이러스 역전사효소 생활성을 억제하는 방법.
환자에게 유효량 또는 유효 농도의 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항의 화합물을 투여함을 포함하여, 역전사효소의 억제가 의학적으로 지시된 환자에서 바이러스 감염을 치료하는 방법.
환자에게 유효량 또는 유효 농도의 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항의 화합물을 투여함을 포함하여, 바이러스 감염을 예방하는 방법.
제16항 또는 제17항에 있어서, 화합물의 투여가 화합물로부터의 EFdA의 서방출 또는 제어 방출 또는 지속 방출을 제공하는 방법.
제16항 또는 제17항에 있어서, 화합물에 대한 투여 경로가 경구, 비경구, 피하 주사, 정맥내, 근육내, 흉골내 주사, 주입 및 이식물로부터의 방출로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
제15항 내지 제17항 중의 어느 한 항에 있어서, 화합물이 수성 현탁액, 용액으로 제형화되거나 서방출을 위해 입자로 캡슐화되는 방법.
제15항 내지 제20항 중의 어느 한 항에 있어서, 바이러스 감염이 HIV에 의해 유발되는 방법.
제15항 내지 제20항 중의 어느 한 항에 있어서, 바이러스 감염이 HBV에 의해 유발되는 방법.
제15항 내지 제22항 중의 어느 한 항에 있어서, 추가의 항-HIV 및/또는 항-HBV 제제를 투여함을 추가로 포함하는 방법.
제23항에 있어서, 추가의 제제가 카보테그라비르, 돌루테그라비르, 도라비린, 엘비테그라비르, 레시베린, 테노포비르 디소프록실 푸마레이트, 테노포비르 알라페나미드 푸마레이트 및 라미부딘으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 방법.
HIV 또는 HBV의 바이러스 감염의 치료 및 예방을 위한 제1항 내지 제11항 중의 어느 한 항의 화합물의 용도.