RU2791523C1 - 5'-o-(3-phenylpropionyl)-n4-hydroxycytidine and its application - Google Patents
5'-o-(3-phenylpropionyl)-n4-hydroxycytidine and its application Download PDFInfo
- Publication number
- RU2791523C1 RU2791523C1 RU2022132163A RU2022132163A RU2791523C1 RU 2791523 C1 RU2791523 C1 RU 2791523C1 RU 2022132163 A RU2022132163 A RU 2022132163A RU 2022132163 A RU2022132163 A RU 2022132163A RU 2791523 C1 RU2791523 C1 RU 2791523C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydroxycytidine
- compound
- virus
- rna
- replication
- Prior art date
Links
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 40
- 241000700605 Viruses Species 0.000 claims abstract description 30
- XCUAIINAJCDIPM-XVFCMESISA-N N(4)-hydroxycytidine Chemical class O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1N1C(=O)NC(=NO)C=C1 XCUAIINAJCDIPM-XVFCMESISA-N 0.000 claims abstract description 16
- 230000010076 replication Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 241001678559 COVID-19 virus Species 0.000 claims description 22
- 241000700629 Orthopoxvirus Species 0.000 claims description 9
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 claims description 3
- 241001493065 dsRNA viruses Species 0.000 claims 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 241000711573 Coronaviridae Species 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000029812 viral genome replication Effects 0.000 abstract description 2
- 241000702244 Orthoreovirus Species 0.000 abstract 1
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 16
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 15
- 230000000840 anti-viral effect Effects 0.000 description 15
- -1 -isopropyl ester Chemical class 0.000 description 13
- 230000000120 cytopathologic effect Effects 0.000 description 11
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 10
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 8
- 208000005871 monkeypox Diseases 0.000 description 8
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 208000025721 COVID-19 Diseases 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 7
- VHYFNPMBLIVWCW-UHFFFAOYSA-N 4-Dimethylaminopyridine Chemical compound CN(C)C1=CC=NC=C1 VHYFNPMBLIVWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012091 fetal bovine serum Substances 0.000 description 6
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 6
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 6
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 6
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241000700647 Variola virus Species 0.000 description 5
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N methyl pentane Natural products CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 201000003176 Severe Acute Respiratory Syndrome Diseases 0.000 description 4
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 4
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 4
- 238000003818 flash chromatography Methods 0.000 description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229960005486 vaccine Drugs 0.000 description 4
- XMIIGOLPHOKFCH-UHFFFAOYSA-N 3-phenylpropionic acid Chemical compound OC(=O)CCC1=CC=CC=C1 XMIIGOLPHOKFCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HJCMDXDYPOUFDY-WHFBIAKZSA-N Ala-Gln Chemical compound C[C@H](N)C(=O)N[C@H](C(O)=O)CCC(N)=O HJCMDXDYPOUFDY-WHFBIAKZSA-N 0.000 description 3
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 3
- 241000255925 Diptera Species 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 208000036142 Viral infection Diseases 0.000 description 3
- 230000001857 anti-mycotic effect Effects 0.000 description 3
- 239000002543 antimycotic Substances 0.000 description 3
- 239000003443 antiviral agent Substances 0.000 description 3
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 3
- 229940125898 compound 5 Drugs 0.000 description 3
- 231100000673 dose–response relationship Toxicity 0.000 description 3
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 3
- BOLDJAUMGUJJKM-LSDHHAIUSA-N renifolin D Natural products CC(=C)[C@@H]1Cc2c(O)c(O)ccc2[C@H]1CC(=O)c3ccc(O)cc3O BOLDJAUMGUJJKM-LSDHHAIUSA-N 0.000 description 3
- JBWKIWSBJXDJDT-UHFFFAOYSA-N triphenylmethyl chloride Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C=1C=CC=CC=1)(Cl)C1=CC=CC=C1 JBWKIWSBJXDJDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009385 viral infection Effects 0.000 description 3
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 3
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000238421 Arthropoda Species 0.000 description 2
- 201000009182 Chikungunya Diseases 0.000 description 2
- 208000004293 Chikungunya Fever Diseases 0.000 description 2
- 208000001528 Coronaviridae Infections Diseases 0.000 description 2
- QOSSAOTZNIDXMA-UHFFFAOYSA-N Dicylcohexylcarbodiimide Chemical compound C1CCCCC1N=C=NC1CCCCC1 QOSSAOTZNIDXMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 2
- 241000725643 Respiratory syncytial virus Species 0.000 description 2
- 208000037847 SARS-CoV-2-infection Diseases 0.000 description 2
- 208000001203 Smallpox Diseases 0.000 description 2
- 241000870995 Variola Species 0.000 description 2
- 241000251539 Vertebrata <Metazoa> Species 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I dipotassium trisodium dihydrogen phosphate hydrogen phosphate dichloride Chemical compound P(=O)(O)(O)[O-].[K+].P(=O)(O)([O-])[O-].[Na+].[Na+].[Cl-].[K+].[Cl-].[Na+] LOKCTEFSRHRXRJ-UHFFFAOYSA-I 0.000 description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- HTNPEHXGEKVIHG-ZJTJHKMLSA-N molnupiravir Chemical compound CC(C)C(=O)OC[C@H]1O[C@H](C(O)C1O)N1C=C\C(NC1=O)=N\O HTNPEHXGEKVIHG-ZJTJHKMLSA-N 0.000 description 2
- 229940075124 molnupiravir Drugs 0.000 description 2
- VMGAPWLDMVPYIA-HIDZBRGKSA-N n'-amino-n-iminomethanimidamide Chemical compound N\N=C\N=N VMGAPWLDMVPYIA-HIDZBRGKSA-N 0.000 description 2
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 2
- 239000002953 phosphate buffered saline Substances 0.000 description 2
- 125000006239 protecting group Chemical group 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 2
- AZKSAVLVSZKNRD-UHFFFAOYSA-M 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide Chemical compound [Br-].S1C(C)=C(C)N=C1[N+]1=NC(C=2C=CC=CC=2)=NN1C1=CC=CC=C1 AZKSAVLVSZKNRD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000238876 Acari Species 0.000 description 1
- 208000009828 Arbovirus Infections Diseases 0.000 description 1
- QWOJMRHUQHTCJG-UHFFFAOYSA-N CC([CH2-])=O Chemical compound CC([CH2-])=O QWOJMRHUQHTCJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000494545 Cordyline virus 2 Species 0.000 description 1
- 241000699800 Cricetinae Species 0.000 description 1
- 101100186820 Drosophila melanogaster sicily gene Proteins 0.000 description 1
- 208000006825 Eastern Equine Encephalomyelitis Diseases 0.000 description 1
- 201000005804 Eastern equine encephalitis Diseases 0.000 description 1
- 201000011001 Ebola Hemorrhagic Fever Diseases 0.000 description 1
- 206010014587 Encephalitis eastern equine Diseases 0.000 description 1
- 206010014611 Encephalitis venezuelan equine Diseases 0.000 description 1
- 206010014614 Encephalitis western equine Diseases 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 244000246838 Falcataria moluccana Species 0.000 description 1
- 241000710781 Flaviviridae Species 0.000 description 1
- 206010061192 Haemorrhagic fever Diseases 0.000 description 1
- 238000012313 Kruskal-Wallis test Methods 0.000 description 1
- 201000009906 Meningitis Diseases 0.000 description 1
- 241000699673 Mesocricetus auratus Species 0.000 description 1
- 208000025370 Middle East respiratory syndrome Diseases 0.000 description 1
- 241000150350 Peribunyaviridae Species 0.000 description 1
- 208000005585 Poxviridae Infections Diseases 0.000 description 1
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 241000710924 Togaviridae Species 0.000 description 1
- 206010046865 Vaccinia virus infection Diseases 0.000 description 1
- 208000011312 Vector Borne disease Diseases 0.000 description 1
- 208000002687 Venezuelan Equine Encephalomyelitis Diseases 0.000 description 1
- 201000009145 Venezuelan equine encephalitis Diseases 0.000 description 1
- 208000005466 Western Equine Encephalomyelitis Diseases 0.000 description 1
- 201000005806 Western equine encephalitis Diseases 0.000 description 1
- 241000907316 Zika virus Species 0.000 description 1
- 208000035472 Zoonoses Diseases 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000005903 acid hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229940121357 antivirals Drugs 0.000 description 1
- 206010003246 arthritis Diseases 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000013553 cell monolayer Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 206010014599 encephalitis Diseases 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- 230000005182 global health Effects 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 230000002458 infectious effect Effects 0.000 description 1
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000000464 low-speed centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000012768 mass vaccination Methods 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002438 mitochondrial effect Effects 0.000 description 1
- HTNPEHXGEKVIHG-QCNRFFRDSA-N molnupiravir Chemical compound C(OC(=O)C(C)C)[C@H]1O[C@H]([C@@H]([C@@H]1O)O)N1C(=O)N=C(NO)C=C1 HTNPEHXGEKVIHG-QCNRFFRDSA-N 0.000 description 1
- 239000002547 new drug Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229940002612 prodrug Drugs 0.000 description 1
- 239000000651 prodrug Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000005180 public health Effects 0.000 description 1
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010839 reverse transcription Methods 0.000 description 1
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 125000002221 trityl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1C([*])(C1=C(C(=C(C(=C1[H])[H])[H])[H])[H])C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 238000002255 vaccination Methods 0.000 description 1
- 208000007089 vaccinia Diseases 0.000 description 1
- 206010048282 zoonosis Diseases 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Группа изобретений относится к химии, фармацевтике и медицине, а именно к новому химическому соединению, производному N4-гидроксицитидина, которое может применятся для ингибирования репликации РНК и ДНК-содержащих вирусов (коронавируса, Арбовируса и Ортопоксвируса).SUBSTANCE: group of inventions relates to chemistry, pharmaceuticals and medicine, namely to a new chemical compound, a derivative of N4-hydroxycytidine, which can be used to inhibit the replication of RNA and DNA-containing viruses (coronavirus, Arbovirus and Orthopoxvirus).
Уровень техникиState of the art
Вирусы, переносимые членистоногими (арбовирусы), такими как комары, клещи и мухи, в основном относятся к семействам Flaviviridae, Togaviridae и Bunyaviridae,и передаются ими человеку или другим позвоночным [10.1007/3-211-29981-5_4]. Эти вирусы передаются позвоночным через слюну, когда инфицированный членистоногий переносчик питается кровью. Существует более 250 видов арбовирусов, и не менее 80 из них вызывают заболевания человека, в том числе геморрагическую лихорадку, энцефалит, артрит и менингит [10.1099/0022-1317-82-8-1867]. Болезни, вызванные арбовирусами, составляют большую часть трансмиссивных болезней, и 80% населения мира проживает в районах, в которых один является эндемичным [https://www.who.int/publications/i/item/9789240013155]. Вспышки, переносимых комарами вирусных заболеваний, вызывают обеспокоенность международного сообщества и продолжают оказывать серьезное влияние на глобальное здравоохранение и социально-экономические системы.Viruses carried by arthropods (arboviruses) such as mosquitoes, ticks and flies mainly belong to the families Flaviviridae , Togaviridae and Bunyaviridae and are transmitted by them to humans or other vertebrates [10.1007/3-211-29981-5_4]. These viruses are transmitted to vertebrates via saliva when an infected arthropod vector feeds on blood. There are more than 250 types of arboviruses, and at least 80 of them cause human diseases, including hemorrhagic fever, encephalitis, arthritis, and meningitis [10.1099/0022-1317-82-8-1867]. Arbovirus diseases account for the majority of vector-borne diseases and 80% of the world's population lives in areas where one is endemic [https://www.who.int/publications/i/item/9789240013155]. Outbreaks of mosquito-borne viral diseases are of concern to the international community and continue to have a major impact on global health and socio-economic systems.
В настоящее время во всем мире происходят регулярные вспышки новой коронавирусной инфекции (COVID-19 или SARS-Cov-2). Несмотря на интенсивные контрмеры, принятые во всем мире, заболеваемость и смертность остаются высокими, и многие страны сталкиваются с новыми волнами инфекции. Вакцины являются важным инструментом в борьбе с COVID-19, но разработка противовирусных препаратов также является приоритетной задачей, особенно в связи с появлением вариантов, которые могут частично уклоняться от вакцин. Поэтому, в клинике остро необходим безопасный и эффективный препарат для профилактики и лечения новой коронавирусной инфекции. Исходя из того, что существующие противовирусные препараты имеют в большей или меньшей степени недостатки, создание противовирусных препаратов с лучшим лечебным эффектом является проблемой, требующей срочного решения в настоящее время.Currently, there are regular outbreaks of a new coronavirus infection (COVID-19 or SARS-Cov-2) all over the world. Despite intensive countermeasures around the world, morbidity and mortality remain high, and many countries are facing new waves of infection. Vaccines are an important tool in the fight against COVID-19, but the development of antivirals is also a priority, especially with the emergence of options that may partly evade vaccines. Therefore, the clinic urgently needs a safe and effective drug for the prevention and treatment of a new coronavirus infection. Based on the fact that existing antiviral drugs have more or less disadvantages, the creation of antiviral drugs with a better therapeutic effect is a problem that needs to be urgently addressed at the present time.
Поксвирусы широко распространены почти во всех странах мира. Род ортопоксвирусов, кроме вируса оспы, включает еще 12 представителей. Некоторые представители этого рода являются зоонозами, однако, нормально циркулируя среди животных, могут вызывать заболевания у человека. Наибольшую озабоченность в последнее десятилетие вызывает рост заболеваемости обезьяньей оспой (4). Широко распространенная вакцинация была прекращена после прекращения циркуляции вируса натуральной оспы. Имеющиеся данные уже проведенных исследований указывают на существование перекрестного иммунитета у вакцинированных людей (Gilchuk I. Et al., Cross-Neutralizing and Protective Human Antibody Specificities to Poxvirus Infections. Cell. 2016 Oct 20;167(3):684-694). .e9.doi: 10.1016/j.cell.2016.09.049, PMID: 27768891; PMCID: PMC5093772). Исследования свидетельствуют о том, что перекрестный иммунитет среди ортопоксвирусов (в том числе вирусов коровьей оспы, натуральной оспы, оспы обезьян и др.) настолько силен, что позволяет рассчитывать на успешную экстраполяцию полученных данных для защиты от вируса оспы обезьян. Прекращение массовой вакцинации для профилактики оспы увеличило количество людей, проживающих на территории природного очага оспы обезьян в Африке, не имеющих иммунитета. Наибольшее беспокойство вызвала текущая вспышка оспы обезьян, начавшаяся в апреле 2022 г. Менее чем за три месяца оспа обезьян была подтверждена более чем у 30 тысяч человек (8). В России также был выявлен один случай оспы обезьян (9). В результате ВОЗ объявила вспышку оспы обезьян в 2022 году чрезвычайной ситуацией в области общественного здравоохранения. Таким образом, разработка препаратов специфического действия является крайне актуальной задачей.Poxviruses are widespread in almost all countries of the world. The genus of orthopoxviruses, in addition to the smallpox virus, includes 12 more representatives. Some representatives of this genus are zoonoses, however, normally circulating among animals, they can cause diseases in humans. Of greatest concern in the last decade is the increase in the incidence of monkeypox (4). Widespread vaccination was discontinued after the cessation of circulation of the variola virus. Available data from studies already conducted indicate the existence of cross-immunity in vaccinated people (Gilchuk I. Et al., Cross-Neutralizing and Protective Human Antibody Specificities to Poxvirus Infections. Cell. 2016 Oct 20;167(3):684-694). .e9.doi: 10.1016/j.cell.2016.09.049, PMID: 27768891; PMCID: PMC5093772). Studies indicate that cross-immunity among orthopoxviruses (including vaccinia, variola, monkeypox, etc.) is so strong that it allows one to count on successful extrapolation of the obtained data for protection against monkeypox. The cessation of mass vaccination for the prevention of smallpox has increased the number of people living in the natural focus of monkeypox in Africa, who do not have immunity. Of greatest concern is the current outbreak of monkeypox, which began in April 2022. In less than three months, monkeypox has been confirmed in more than 30,000 people (8). One case of monkeypox has also been identified in Russia (9). As a result, the WHO declared the 2022 monkeypox outbreak a public health emergency. Thus, the development of drugs with a specific action is an extremely urgent task.
Известны производные N4-гидроксицитидина, применяемые для лечения или профилактики вирусных инфекций, в частности, восточного, западного и венесуэльского энцефалита лошадей (EEE, WEE и VEE соответственно), лихорадки Чикунгунья (CHIK), лихорадки Эбола, гриппа, сезонных и пандемических коронавирусов (MERS и SARS), респираторно-синцитиального вируса (RSV) и вируса Зика [WO2019113462, WO2016106050, US20190022116]. Однако для большинства производных N4-гидроксицитидина активность против новых вариантов SARS-CoV-2, как и для других вирусов, остается неизвестной. Изучена активность некоторых пролекарств N4-гидроксицитидина против рекомбинантного SARS-CoV-2 [CN111548384A]. Известно соединение 5'-изопропиловыйэфир β-D-N4-гидроксицитидина (Молнупиравир), которое ингибирует репликацию SARS-CoV-2. Препарат Lagevrio на основе данного соединения применяется для лечения COVID-19 [10.1038/s41564-020-00835-2, https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04405739, 10.3389/fimmu.2022.855496, 10.1056/NEJMoa2116044]. Данное решение было выбрано за прототип.Derivatives of N4-hydroxycytidine are known that are used to treat or prevent viral infections, in particular, Eastern, Western and Venezuelan equine encephalitis (EEE, WEE and VEE, respectively), Chikungunya fever (CHIK), Ebola fever, influenza, seasonal and pandemic coronaviruses (MERS and SARS), respiratory syncytial virus (RSV), and Zika virus [WO2019113462, WO2016106050, US20190022116]. However, for most N4-hydroxycytidine derivatives, activity against new variants of SARS-CoV-2, as well as for other viruses, remains unknown. The activity of some N4-hydroxycytidine prodrugs against recombinant SARS-CoV-2 has been studied [CN111548384A]. Known compound 5'-isopropyl ester of β-D-N4-hydroxycytidine (Molnupiravir), which inhibits the replication of SARS-CoV-2. The drug Lagevrio based on this compound is used for the treatment of COVID-19 [10.1038/s41564-020-00835-2, https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04405739, 10.3389/fimmu.2022.855496, 10.1056/NEJMoa2116044]. This solution was chosen as a prototype.
Основные недостатки Молнупиравира заключаются в невысокой антивирусной активности против SARS-CoV-2, неизвестной активности против других представителей Арбовирусных инфекций и неизученной активности против Ортопоксвирусов.The main disadvantages of Molnupiravir are low antiviral activity against SARS-CoV-2, unknown activity against other representatives of Arbovirus infections, and unstudied activity against Orthopoxviruses.
Таким образом, в области техники существует потребность в создании соединения, лишенного указанных недостатков.Thus, there is a need in the technical field to create a connection devoid of these disadvantages.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Техническим результатом заявленного изобретения является получение сложноэфирного производного N4-гидроксицитидина с карбоновой кислотой, обладающего высокой активностью против коронавируса SARS-CoV-2, арбовирусов и проявляющего противовирусный эффект против Ортопоксвирусов.The technical result of the claimed invention is to obtain an ester derivative of N4-hydroxycytidine with a carboxylic acid, which has high activity against SARS-CoV-2 coronavirus, arboviruses and exhibits an antiviral effect against Orthopoxviruses.
Указанный технический результат достигается тем, что создано соединение, представляющее собой производное N4-гидроксицитидина, и соответствующее формуле:The specified technical result is achieved by the fact that a compound has been created, which is a derivative of N4-hydroxycytidine, and corresponding to the formula:
5'-О-(3-фенилпропионил)-N4-гидроксицитидин, или его фармацевтически приемлемая соль.5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine, or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
Также технический результат достигается тем, что предложено применение разработанного соединения для ингибирования репликации РНК и ДНК-содержащих вирусов.Also, the technical result is achieved by the proposed use of the developed compound for inhibiting the replication of RNA and DNA-containing viruses.
В частном случае применения разработанного соединения происходит ингибирование репликации вируса SARS-CoV-2, ингибирование репликации Арбовируса, ингибирование репликации Ортопоксвируса.In a particular case of using the developed compound, SARS-CoV-2 virus replication is inhibited, Arbovirus replication is inhibited, and Orthopoxvirus replication is inhibited.
Также предложен частный случай применения, при котором ингибирование репликации РНК-содержащих вирусов происходит в организме млекопитающих.A special case of application is also proposed, in which the inhibition of the replication of RNA-containing viruses occurs in the body of mammals.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
На фиг. 1 представлено получение N4-тритилокси-2',3'-О-изопропилиденцитидина (3).In FIG. 1 shows the preparation of N4-trityloxy-2',3'-O-isopropylidenecytidine (3).
На фиг. 2 представлено получение 5'-О-(3-фенилпропионил)-N4-гидроксицитидина(5).In FIG. 2 shows the preparation of 5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine(5).
На фиг. 3 представлены дозозависимые кривые и значения IC50(μМ) ингибирования СРЕ различных вариантов SARS-CoV-2 с помощью исследуемого соединения.In FIG. 3 shows dose-response curves and IC 50 (μM) values of CPE inhibition of various SARS-CoV-2 variants by test compound.
На фиг. 4 представлены дозозависимые кривые и значения IC50(μМ) ингибирования СРЕ различных вариантов Арбовирусов с помощью исследуемого соединения.In FIG. 4 shows dose-response curves and IC 50 (μM) values of CPE inhibition of various Arbovirus variants by test compound.
На фиг. 5 представлены дозозависимые кривые и значения IC50(μМ) ингибирования СРЕ вакцинного штамма (Lister)вируса оспы с помощью исследуемого соединения.In FIG. 5 shows dose-response curves and IC 50 (μM) values of CPE inhibition of variola vaccine strain (Lister) by test compound.
На фиг. 6 представлены данные по эффективности полученного соединения SN_9 против SARS-CoV-2 инфекции invivo. Показана динамика изменения веса животных до и после заражения (А), изменения вирусной нагрузки (Б) и титра вируса (В) в тканях легких в контрольной группе животных и животных получавших изучаемые препараты. Kruskal-Wallis тест: *р< 0.05 - статистически достоверно.In FIG. 6 shows the efficacy of the resulting SN_9 compound against SARS-CoV-2 infection in vivo . The dynamics of changes in the weight of animals before and after infection (A), changes in viral load (B) and virus titer (C) in lung tissues in the control group of animals and animals treated with the studied drugs are shown. Kruskal-Wallis test: * p < 0.05 - statistically significant.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Получение 5'-О-(3-фенилпропионил)-N4-гидроксицитидинасостоит из нескольких этапов. Obtaining 5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine consists of several stages.
На первом этапе проводили блокирование вицинальных 2' и 3' гидроксильных групп β-D-N4-гидроксицитидина (NHC)при помощи ацетонидной защиты. При этом оптимальными условиями реакции являлись использование пара-толуолсульфокислоты (p-TSA) в качестве катализатора, проведение реакции в ацетоне при комнатной температуре в течение 2 ч. At the first stage, the vicinal 2' and 3' hydroxyl groups of β-D-N4-hydroxycytidine (NHC) were blocked using acetonide protection. In this case, the optimal reaction conditions were the use of p-toluenesulfonic acid (p-TSA) as a catalyst, carrying out the reaction in acetone at room temperature for 2 h.
На втором этапе проводили блокирование гидроксильной группы в 4 положении N4-гидроксицитидина. Для этих целей была выбрана тритильная (Tr) защитная группа, выбор обусловлен легкостью введения защиты, а также ее кислотолабильностью, что делает возможным деблокирование всех защитных групп в кислых условиях. Реакцию проводили в хлористом метилене действием тритилхлорида (Tr-Cl) в присутствии 4-диметиламинопиридина (DMAP) в качестве катализатора, а также триэтиламина.At the second stage, the hydroxyl group was blocked at the 4 position of N4-hydroxycytidine. For these purposes, a trityl (Tr) protecting group was chosen, the choice being due to the ease of introduction of the protection, as well as its acid lability, which makes it possible to deblock all the protecting groups under acidic conditions. The reaction was carried out in methylene chloride by the action of trityl chloride (Tr-Cl) in the presence of 4-dimethylaminopyridine (DMAP) as a catalyst, as well as triethylamine.
На следующем этапе проводили реакцию N4-диметокситритилокси-2',3'-О-изопропилиденцитидина с фенилпропионовой кислотой в присутствии 1,3-дициклогексилкарбодиимида в хлористом метилене, перемешивание осуществляли при комнатной температуре в течение 2 ч. Промежуточный продукт очищали на силикагеле и подвергали кислотному гидролизу действием 80%-ного водного раствора муравьиной кислоты, перемешивали при комнатной температуре 20 ч. Соединение выделяли флэш-хроматографией на силикагеле в системе хлороформ:метанол (5% метанола). В результате выполнения работы было получено новое соединение - 5'-О-(3-фенилпропионил)-N4-гидроксицитидин.At the next stage, N4-dimethoxytrityloxy-2',3'-O-isopropylidenecytidine was reacted with phenylpropionic acid in the presence of 1,3-dicyclohexylcarbodiimide in methylene chloride, stirring was carried out at room temperature for 2 h. The intermediate product was purified on silica gel and subjected to acid hydrolysis with 80% aqueous formic acid, stirred at room temperature for 20 hours. The compound was isolated by flash chromatography on silica gel in chloroform:methanol (5% methanol). As a result of the work, a new compound was obtained - 5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine.
Было показано, что полученное соединение способно ингибировать репликацию коронавируса SARS-CoV-2, а также вирусов из группы Арбовирус с эффективностью, значительно превышающей эффективность прототипа. Кроме того, данное соединение обладает принципиально новым свойством в сравнении с прототипом - противовирусной активностью против вирусов рода Orthopoxvirus. Данное свойство 5'-О-(3-фенилпропионил)- N4- гидроксицитидинане следует явным образом из уровня техники и не является очевидным для среднего специалиста в данной области.It was shown that the resulting compound is capable of inhibiting the replication of the SARS-CoV-2 coronavirus, as well as viruses from the Arbovirus group, with an efficiency significantly higher than that of the prototype. In addition, this compound has a fundamentally new property in comparison with the prototype - antiviral activity against viruses of the genus Orthopoxvirus. This property of 5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidinane is evident from the prior art and is not obvious to the average person skilled in the art.
Осуществление изобретения подтверждается следующими примерами.The implementation of the invention is confirmed by the following examples.
Пример 1. Синтез 5'-О-(3-фенилпропионил)- N4- гидроксицитидина.Example 1 Synthesis of 5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine.
Соединение получали в 4 стадии. Схема синтеза представлена на Фиг. 1 и Фиг. 2. На первом этапе проводили получение промежуточного продукта 2',3'-О-изопропилиден-N4-гидроксицитидина (2) (Фиг. 1). Для этого к 1.7 г (6.56 ммоль) N4-гидроксицитидина (1) в сухом ацетоне (240 мл) добавляли 3.7 г (19.69 ммоль) пара-толуолсульфокислоты, полученную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 2 ч. Реакцию нейтрализовывали добавлением триэтиламина, растворители отгоняли, остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле в системе хлороформ:метанол (5% метанола).The compound was obtained in 4 stages. The synthesis scheme is shown in Fig. 1 and FIG. 2. At the first stage, the intermediate product 2',3'-O-isopropylidene-N4-hydroxycytidine (2) was prepared (Fig. 1). To do this, 3.7 g (19.69 mmol) of p-toluenesulfonic acid was added to 1.7 g (6.56 mmol) of N4-hydroxycytidine (1) in dry acetone (240 ml), the resulting mixture was stirred at room temperature for 2 h. The reaction was neutralized by adding triethylamine, solvents distilled off, the residue was purified by flash chromatography on silica gel in the system chloroform:methanol (5% methanol).
Выход соединения (2) 1.6 г (85%), Rf 0.42, Т пл. = 195-196°С.Yield of compound (2) 1.6 g (85%), Rf 0.42, T mp. = 195-196°C.
1Н-ЯМР-спектр (CDCl3), δ, м.д.): 1.32 (2c, 6H, 2CH3), 2.00 (c, 1H, NHOH), 3.65-3.94 (м, 2Н, 5'-СН2), 4.14-4.27 (м, 1Н, 4'-СН), 4.87-5.08 (м, 2Н, 2' и 3'-СН), 5.38 (д, J=2.6 Гц, 1Н, 1'-СН), 5.62 (д, J=7.8 Гц, 1Н, Н-5 Cyt), 6.65 (д, J=8.1 Гц, 1Н, Н-6 Cyt), 8.13 (c, 1H, NHOH). 1 H-NMR spectrum (CDCl 3 ), δ, ppm: 1.32 (2s, 6H, 2CH 3 ), 2.00 (s, 1H, NHO H ), 3.65-3.94 (m, 2H, 5'- CH 2 ), 4.14-4.27 (m, 1H, 4'-CH), 4.87-5.08 (m, 2H, 2' and 3'-CH), 5.38 (d, J=2.6 Hz, 1H, 1'-CH ), 5.62 (d, J=7.8 Hz, 1H, H-5 Cyt), 6.65 (d, J=8.1 Hz, 1H, H-6 Cyt), 8.13 (s, 1H, N H OH).
На втором этапе проводили получение промежуточного продукта N4-тритилокси-2',3'-О-изопропилиденцитидина (3) (Фиг. 2). Для этого к суспензии 1.6 г (5.37 ммоль) 2',3'-О-изопропилиден-N4-гидроксицитидина (2) в дихлорметане (100 мл) при перемешивании при комнатной температуре добавляли 1.1 мл (8.06 ммоль) триэтиламина и 7 мг (0.054 ммоль) 4-диметиламинопиридина, смесь перемешивали в течение 15 мин. Затем в реакционную колбу по каплям добавляли раствор 1.5 г (5.37 ммоль) тритилхлорида в дихлорметане (50 мл), перемешивали при комнатной температуре в течение ночи. Растворитель отгоняли на роторном испарителе, остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле в градиенте систем - гексан:этилацетат:триэтиламин (7:3:0.25) с последующим элюированием системой хлороформ:триэтиламин (2.5% триэтиламина).At the second stage, the intermediate product N4-trityloxy-2',3'-O-isopropylidenecytidine (3) was obtained (Fig. 2). To do this, to a suspension of 1.6 g (5.37 mmol) of 2',3'-О-isopropylidene-N4-hydroxycytidine (2) in dichloromethane (100 ml) with stirring at room temperature was added 1.1 ml (8.06 mmol) of triethylamine and 7 mg (0.054 mmol) of 4-dimethylaminopyridine, the mixture was stirred for 15 min. Then a solution of 1.5 g (5.37 mmol) of trityl chloride in dichloromethane (50 ml) was added dropwise to the reaction flask, stirred at room temperature overnight. The solvent was distilled off on a rotary evaporator, the residue was purified by flash chromatography on silica gel in a gradient of systems - hexane:ethyl acetate:triethylamine (7:3:0.25) followed by elution with a chloroform:triethylamine system (2.5% triethylamine).
Выход соединения (3) 2.1 г (72 %), Rf 0.47, Т пл. = 132-133°С.Yield of compound (3) 2.1 g (72%), Rf 0.47, T mp. = 132-133°C.
1Н-ЯМР-спектр (CDCl3, δ, м.д.): 1.29 (c, 3H, CH3), 1.47 (c, 3H, CH3), 3.66-3.99 (м, 2Н, 5'-СН2), 4.12-4.25 (м, 1Н, 4'-СН), 4.89-5.11 (м, 2Н, 2' и 3'-СН), 5.34 (д, J=3.1 Гц, 1Н, 1'-СН), 5.51 (д, J=8.1 Гц, 1Н, Н-5 Cyt), 6.46 (д, J=8.2 Гц, 1Н, Н-6 Cyt), 6.79-6.86, 7.16-7.25 , 7.28-7.33 (3м, 15Н в Tr), 9.97 (c, 1H, NHOH). 1 H-NMR spectrum (CDCl 3 , δ, ppm): 1.29 (s, 3H, CH 3 ), 1.47 (s, 3H, CH 3 ), 3.66-3.99 (m, 2H, 5'-CH 2 ), 4.12-4.25 (m, 1H, 4'-CH), 4.89-5.11 (m, 2H, 2' and 3'-CH), 5.34 (d, J=3.1 Hz, 1H, 1'-CH) , 5.51 (d, J=8.1 Hz, 1H, H-5 Cyt), 6.46 (d, J=8.2 Hz, 1H, H-6 Cyt), 6.79-6.86, 7.16-7.25 , 7.28-7.33 (3m, 15H in Tr), 9.97 (s, 1H, N H OH).
На следующем этапе раствор 145.2 мг (0.268 ммоль) N4-тритилокси-2',3'-О-изопропилиденцитидина (3), 60.3 мг (0.402 ммоль) 3-фенилпропановой кислоты и 99.4 мг (0.482 ммоль) 1,3-дициклогексилкарбодиимида в хлористом метилене (15 мл) перемешивали при комнатной температуре в течение 2 ч. Реакционную массу предочищали на силикагеле в системе хлороформ:гексан:триэтиламин (7:3:0.25). At the next stage, a solution of 145.2 mg (0.268 mmol) of N4-trityloxy-2',3'-O-isopropylidenecytidine (3), 60.3 mg (0.402 mmol) of 3-phenylpropanoic acid and 99.4 mg (0.482 mmol) of 1,3-dicyclohexylcarbodiimide in methylene chloride (15 ml) was stirred at room temperature for 2 h. The reaction mass was prepurified on silica gel in the system chloroform:hexane:triethylamine (7:3:0.25).
На последнем этапе промежуточный продукт (4) подвергали действию 80%-ного водного раствора муравьиной кислоты (5 мл), перемешивали при комнатной температуре 20 ч, упаривали и очищали флэш-хроматографией на силикагеле в смеси растворителей хлороформ:метанол (5% метанола).In the last step, intermediate (4) was exposed to 80% aqueous formic acid (5 ml), stirred at room temperature for 20 h, evaporated and purified by flash chromatography on silica gel in chloroform:methanol (5% methanol).
Выход соединения (5) 58 мг (52 %), Rf 0.33, Т пл. = 144-146°С.Yield of compound (5) 58 mg (52%), R f 0.33, T pl. = 144-146°C.
1Н-ЯМР-спектр (DMSO-d6, δ, м.д.): 2.67 (т, J=7.4 Гц, 2Н, СН 2 -СО), 2.85 (т, J=7.5 Гц, 2Н, СН 2-Ph), 3.92-4.03 (м, 2Н, 5'-СН2), 4.08-4.22 (м, 1Н, 4'-СН), 5.21-5.35 (м, 2Н, 2' и 3'-СН), 5.56 (д, J=8.2 Гц, 1Н, 1'-СН), 5.70 (д, J=5.5 Гц, 1Н, Н-5 Cyt), 6.82 (д, J=8.2 Гц, 1Н, Н-6 Cyt), 7.16-7.28 (м, 5Н, Ph), 9.56 (c, 1H, NHOH), 10.01 (c, 1H, NHOH). 1 H-NMR spectrum (DMSO-d 6 , δ, ppm): 2.67 (t, J=7.4 Hz, 2H, C H 2 -CO), 2.85 (t, J=7.5 Hz, 2H, C H 2 -Ph), 3.92-4.03 (m, 2H, 5'-CH 2 ), 4.08-4.22 (m, 1H, 4'-CH), 5.21-5.35 (m, 2H, 2' and 3'-CH ), 5.56 (d, J=8.2 Hz, 1H, 1'-CH), 5.70 (d, J=5.5 Hz, 1H, H-5 Cyt), 6.82 (d, J=8.2 Hz, 1H, H-6 Cyt), 7.16-7.28 (m, 5Н, Ph), 9.56 (s, 1H, N H OH), 10.01 (s, 1H, NHO H ).
Таким образом, в результате проведенной работы было получено новое соединение 5'-О-(3-фенилпропионил)- N4- гидроксицитидин.Thus, as a result of the work performed, a new compound 5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine was obtained.
Пример 2. Исследование антивирусного эффекта против вариантов SARS-CoV-2.Example 2 Study of antiviral effect against SARS-CoV-2 variants.
Целью данного эксперимента является оценка способности полученного соединения (5'-О-(3-фенилпропионил)- N4- гидроксицитидина) ингибировать репликацию различных вариантов вируса SARS-CoV-2. The purpose of this experiment is to evaluate the ability of the obtained compound (5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine) to inhibit the replication of various variants of the SARS-CoV-2 virus.
Эксперимент проводили на клеточной линии Vero E6 (ATCC CRL-1586). Клетки культивировали в ростовой среде DMEM (Gibco, USA), дополненной 5% эмбриональной бычьей сывороткой (FBS; HyClone, USA), 1× антибиотик-антимикотик (CapricornScientificGmbH) и 1× GlutaMAX (Gibco, USA). Для исследования антивирусного эффекта, клетки Vero E6 (2×104 клеток/лунка) высевали в 96-луночные планшеты в полной ростовой среде DMEM за день до эксперимента. Затем, к монослою клеток добавляли различные разведения исследуемого соединения и инкубировали в течение 1 ч при 37°С и 5% CO2. После этого, производили заражение вирусом SARS-CoV-2при 100TCID50 (TCID50- тканевая цитопатогенная доза, вызывающая гибель 50% клеток монослоя). В данном эксперименте использовали следующие варианты вируса SARS-CoV-2: «Ухань» B.1.1 (PMVL-4), «Омикрон» ВА.4.6 (PMVL-55), «Омикрон» BA.5 (PMVL-52) и «Омикрон» BA.5.2 (PMVL-54). Ингибирование вирус-индуцированного цитопатического эффекта (СРЕ) под действием соединения определяли с помощью МТТ-теста [10.1007/s00018-021-03985-6]. Через 72 ч после добавления коронавируса в каждую лунку добавляли раствор 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенил-тетразолиум бромида (МТТ) в фосфатно-солевом буфере до конечной концентрации 0,5 мг/мл. Метод основан на способности МТТ восстанавливаться до окрашенного формазана в присутствии митохондриальных ферментов живых клеток. После 2-часовой инкубации из лунок удаляли среду и добавляли 150 мкл диметилсульфоксида. Далее измеряли оптическую плотность раствора формазана, при длине волны 590нм, с помощью планшетного спектрофотометра. Результаты эксперимента представлены на Фиг. 3.The experiment was carried out on the cell line Vero E6 (ATCC CRL-1586). Cells were cultured in DMEM growth medium (Gibco, USA) supplemented with 5% fetal bovine serum (FBS; HyClone, USA), 1x antimycotic antibiotic (CapricornScientificGmbH), and 1x GlutaMAX (Gibco, USA). To study the antiviral effect, Vero E6 cells (2×10 4 cells/well) were seeded in 96-well plates in complete DMEM growth medium the day before the experiment. Then, various dilutions of the test compound were added to the cell monolayer and incubated for 1 h at 37°C and 5% CO 2 . After that, infection with the SARS-CoV-2 virus was performed at 100TCID 50 (TCID 50 is a tissue cytopathogenic dose that causes the death of 50% of the monolayer cells). In this experiment, the following variants of the SARS-CoV-2 virus were used: "Wuhan" B.1.1 (PMVL-4), "Omicron" BA.4.6 (PMVL-55), "Omicron" BA.5 (PMVL-52) and " Omicron BA.5.2 (PMVL-54). Inhibition of the virus-induced cytopathic effect (CPE) under the action of the compound was determined using the MTT test [10.1007/s00018-021-03985-6]. 72 hours after the addition of coronavirus, a solution of 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide (MTT) in phosphate-buffered saline was added to each well to a final concentration of 0.5 mg/ml . The method is based on the ability of MTT to be reduced to colored formazan in the presence of mitochondrial enzymes of living cells. After a 2-hour incubation, the medium was removed from the wells and 150 μl of dimethyl sulfoxide was added. Next, the optical density of the formazan solution was measured at a wavelength of 590 nm using a tablet spectrophotometer. The results of the experiment are presented in Fig. 3.
Анализ антивирусного действия 5'-О-(3-фенилпропионил)-N4- гидроксицитидина против четырех вариантов вируса SARS-CoV-2 показал, что данное соединение обладает активностью в ~ 2 раза большей (Фиг. 3), чем прототип, который одобрен для лечения COVID-19.Analysis of the antiviral activity of 5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine against four variants of the SARS-CoV-2 virus showed that this compound has ~2 times more activity (Fig. 3) than the prototype, which is approved for treatment for COVID-19.
Пример 3. Исследование антивирусного эффекта против Арбовирусов.Example 3 Study of the antiviral effect against Arboviruses.
Целью данного эксперимента является оценка способности полученного соединения (5'-О-(3-фенилпропионил)- N4- гидроксицитидина) ингибировать репликацию различных вирусов из группы Арбовирусы. The purpose of this experiment is to evaluate the ability of the resulting compound (5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine) to inhibit the replication of various viruses from the Arboviruses group.
Эксперимент проводили на клеточной линии Vero E6 (ATCC CRL-1586). Клетки культивировали в ростовой среде DMEM (Gibco, USA), дополненной 5% эмбриональной бычьей сывороткой (FBS; HyClone, USA), 1× антибиотик-антимикотик (CapricornScientificGmbH) и 1× GlutaMAX (Gibco, USA). Для исследования антивирусного эффекта, клетки Vero E6 (2×104 клеток/лунка) высевали в 96-луночные планшеты в полной ростовой среде DMEM за день до эксперимента. К клеткам VeroE6 добавляли различные концентрации исследуемого соединения, после чего производили заражение арбовирусом в дозе 100 БОЕ (бляшкообразующие единицы) на лунку. В данном исследовании использовали следующие Арбовирусы: Синдбис (штамм Аз16), Москитная лихорадка Сицилия (SFS 1943), Баткен (штамм Аст. 247), Инко (штамм KN3641), Батаи (штамм ВЛГ 42) и Тягиня (штамм 92). Ингибирование вирус-индуцированного цитопатического эффекта (СРЕ) под действием соединения определяли с помощью МТТ-теста через 72 часа после инфекции. Результаты эксперимента представлены на Фиг. 4.The experiment was carried out on the cell line Vero E6 (ATCC CRL-1586). Cells were cultured in DMEM growth medium (Gibco, USA) supplemented with 5% fetal bovine serum (FBS; HyClone, USA), 1x antimycotic antibiotic (CapricornScientificGmbH), and 1x GlutaMAX (Gibco, USA). To study the antiviral effect, Vero E6 cells (2×10 4 cells/well) were seeded in 96-well plates in complete DMEM growth medium the day before the experiment. Various concentrations of test compound were added to VeroE6 cells, followed by infection with arbovirus at a dose of 100 pfu (plaque forming units) per well. In this study, the following Arboviruses were used: Sindbis (strain Az16), Mosquito fever of Sicily (SFS 1943), Batken (strain Ast. 247), Inko (strain KN3641), Batai (strain VLG 42) and Tyaginya (strain 92). Inhibition of the virus-induced cytopathic effect (CPE) by the compound was determined using the MTT test 72 hours after infection. The results of the experiment are presented in Fig. 4.
Таким образом, противовирусный эффект 5'-О-(3-фенилпропионил)-N4- гидроксицитидина был изучен с использованием шести представителей группы Арбовирусы. При этом было определено, что полученное соединение ингибировало репликацию всех вирусов из данной группы с более низкими значениями IC50 (концентрация полумакимального ингибирования), по сравнению с прототипом (Фиг. 4).Thus, the antiviral effect of 5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine was studied using six members of the Arboviruses group. It was determined that the resulting compound inhibited the replication of all viruses from this group with lower values of IC 50 (half-maximal inhibition concentration), compared with the prototype (Fig. 4).
Пример 4. Исследование антивирусного эффекта против вируса оспы.Example 4 Investigation of the antiviral effect against the pox virus.
Целью данного эксперимента является оценка способности полученного соединения (5'-О-(3-фенилпропионил)- N4- гидроксицитидина) ингибировать репликацию вируса оспы. The purpose of this experiment is to evaluate the ability of the resulting compound (5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine) to inhibit the replication of the pox virus.
Эксперимент проводили на клеточной линии Vero E6 (ATCC CRL-1586). Клетки культивировали в ростовой среде DMEM (Gibco, USA), дополненной 5% эмбриональной бычьей сывороткой (FBS; HyClone, USA), 1× антибиотик-антимикотик (CapricornScientificGmbH) и 1× GlutaMAX (Gibco, USA). Для исследования антивирусного эффекта, клетки Vero E6 (2×104 клеток/лунка) высевали в 96-луночные планшеты в полной ростовой среде DMEM за день до эксперимента.Двукратные разведения исследуемых соединений готовили в 96-луночных планшетах, после чего переносили их к монослою клеток VeroE6. Для экспериментов использовали вакцинный штамм вируса оспы (Lister; Микроген, Россия) и клетки VeroE6.Клетки заражали вирусом оспы при 100TCID50. Ингибирование вирус-индуцированного цитопатического эффекта под действием соединенияопределялис помощью МТТ-тестачерез 72 часа после инфекции. Результаты эксперимента представлены на Фиг. 5.The experiment was carried out on the cell line Vero E6 (ATCC CRL-1586). Cells were cultured in DMEM growth medium (Gibco, USA) supplemented with 5% fetal bovine serum (FBS; HyClone, USA), 1x antimycotic antibiotic (CapricornScientificGmbH), and 1x GlutaMAX (Gibco, USA). To study the antiviral effect, Vero E6 cells (2×104 cells/well) were seeded in 96-well plates in complete DMEM growth medium the day before the experiment. VeroE6. A vaccine strain of variola virus (Lister; Microgen, Russia) and VeroE6 cells were used for experiments. Cells were infected with variola virus at 100TCID50. Inhibition of the virus-induced cytopathic effect by the compound was determined using the MTT test 72 hours after infection. The results of the experiment are presented in Fig. 5.
При исследовании антивирусной активности против вируса оспы было установлено, что разработанное производное N4-гидроксицитидина SN_9, ингибирует вирус-индуцированный цитопатический эффект (СРЕ) со значением IC5049.3μM (Фиг. 5), тогда как прототип не проявлял выраженного ингибирующего эффекта. In the study of antiviral activity against the pox virus, it was found that the developed N4-hydroxycytidine derivative SN_9 inhibits the virus-induced cytopathic effect (CPE) with a value of IC5049.3μM (Fig. 5), while the prototype did not show a pronounced inhibitory effect.
Пример 5. Исследование эффективности полученного соединения против вируса SARS-CoV-2 на животных.Example 5 Animal study of the effectiveness of the obtained compound against the SARS-CoV-2 virus.
Полученное соединение может вводиться в организм млекопитающих любым путем. Предварительные исследования показали, что оптимальным путем введения является пероральный путь. Максимальная доза препарата была определена как 350 мг/кг. The resulting compound can be administered to mammals by any route. Preliminary studies have shown that the oral route is the optimal route of administration. The maximum dose of the drug was determined as 350 mg/kg.
В эксперименте использовали самок сирийских хомячков. Животные были разделены на две группы по 5 голов, которым вводили:The experiment used female Syrian hamsters. Animals were divided into two groups of 5 heads, which were injected with:
1) 5'-О-(3-фенилпропионил)-N4- гидроксицитидин, 200 мг/кг;1) 5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine, 200 mg/kg;
2) Фосфатно-солевой буфер (отрицательный контроль).2) Phosphate buffered saline (negative control).
Затем, производили интраназальное заражение животных при 105TCID50SARS-CoV-2PMVL-4. В течение 4 дней животным вводили исследуемые препараты два раза в день.После эвтаназии животных на пятый день эксперимента, производится их вскрытие и забор легких. Легкие хомяков подвергали гомогенизации с последующим отделением супернатанта низкоскоростным центрифугированием. Титр вирусаопределяли в монослое клеток Vero Е6, выращенных в 48-луночных планшетах. Титр вируса для каждого образца гомогената легких определялиспустя 72 часа, и выражалив виде БОЕ/мг легкого. Тотальная РНК из гомогенатов легких выделяласьс помощью реагента ExtractRNA (Евроген, Россия) согласно инструкции производителя. Реакцию обратной транскрипции выполняли с помощью набора реагентов для количественного определения РНК коронавируса SARS-CoV-2 «SARS-CoV-2 FRT» с использованием панели охарактеризованных по количеству копий амплифицируемого фрагмента SARS-CoV-2 (НИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи). Результаты выразилив виде чисел, преобразованных в log10 вирусной нагрузки SARS-CoV-2 на мг ткани легкого.Then, animals were intranasally challenged at 10 5 TCID 50 SARS-CoV-2PMVL-4. For 4 days, the animals were injected with the studied preparations twice a day. After the animals were euthanized on the fifth day of the experiment, they were opened and the lungs were taken. Hamster lungs were subjected to homogenization followed by separation of the supernatant by low speed centrifugation. The virus titer was determined in a monolayer of Vero E6 cells grown in 48-well plates. The virus titer for each lung homogenate sample was determined 72 hours later and expressed as PFU/mg lung. Total RNA was isolated from lung homogenates using the ExtractRNA reagent (Evrogen, Russia) according to the manufacturer's instructions. The reverse transcription reaction was performed using a SARS-CoV-2 FRT kit for quantitative determination of SARS-CoV-2 coronavirus RNA using a panel of SARS-CoV-2 amplified fragment characterized by the number of copies of the SARS-CoV-2 amplifiable fragment (N.F. Gamaleya National Research Center for Epidemiology and Microbiology) . The results were expressed as numbers converted to log10 SARS-CoV-2 viral load per mg of lung tissue.
В ходе исследования эффективности препаратов было установлено, что животные из группы отрицательного контроля в значительной степени потеряли вес. Животные, которые получали лечение полученным соединением набрали вес в ходе инфекции (Фиг. 6А), что указывает на наличие эффективности исследуемого препарата и отсутствие токсичности для животных.In the course of the study of the effectiveness of the drugs, it was found that the animals from the negative control group lost a significant amount of weight. Animals treated with the resulting compound gained weight during infection (FIG. 6A), indicating efficacy of the study drug and no animal toxicity.
Также было определено, что у животных, которым вводили полученное соединение,наблюдалось снижение количества РНК SARS-CoV-2 в тканях легких (Фиг. 6Б). It was also determined that in animals that were administered the resulting compound, there was a decrease in the amount of SARS-CoV-2 RNA in lung tissues (Fig. 6B).
При определении титра инфекционного вируса в легких у животных было обнаружено, что лечение животных с помощью полученного соединения снижает титр жизнеспособного вируса в легких на ~1.5 Lg (Фиг. 6В). When determining the titer of infectious virus in the lungs of animals, it was found that treatment of animals with the resulting compound reduces the titer of viable virus in the lungs by ~1.5 Lg (Fig. 6B).
Таким образом, технический результат изобретения подтверждается тем, что заявляемое соединение - 5'-О-(3-фенилпропионил)-N4-гидроксицитидин- отличается от известных прототипов производных N4-гидроксицитидина и проявляет более высокий антивирусный эффект против вируса оспы, различных вариантов SARS-CoV-2 и Арбовирусов. Кроме того, данное соединение проявляет терапевтическую активность против SARS-CoV-2 инфекции in vivo, и может быть использовано для лечения/профилактики COVID-19.Thus, the technical result of the invention is confirmed by the fact that the claimed compound - 5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine- differs from the known prototypes of N4-hydroxycytidine derivatives and exhibits a higher antiviral effect against the pox virus, various variants of SARS- CoV-2 and Arboviruses. In addition, this compound exhibits therapeutic activity against SARS-CoV-2 infection in vivo , and can be used for the treatment/prevention of COVID-19.
Промышленная применимостьIndustrial Applicability
Полученное соединение (5'-О-(3-фенилпропионил)-N4-гидроксицитидин) может быть использовано в здравоохранении как новый лекарственный препарат для лечения различных вирусных инфекций. Разработанное и исследованное соединение обладает специфическим противовирусным и политаргетным действием. Политаргетность заключается в антивирусном эффекте против различных вирусных инфекций, представленных коронавирусами SARS-CoV-2, Арбовирусами и Ортопоксвирусами. The resulting compound (5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine) can be used in healthcare as a new drug for the treatment of various viral infections. The developed and studied compound has a specific antiviral and polytarget activity. Polytargeting lies in the antiviral effect against various viral infections represented by SARS-CoV-2 coronaviruses, Arboviruses and Orthopoxviruses.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/RU2023/000255 WO2024123207A1 (en) | 2022-12-08 | 2023-08-22 | 5'-о-(3-phenylpropionyl)-n4-hydroxycytidine and use thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2791523C1 true RU2791523C1 (en) | 2023-03-09 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2817201C1 (en) * | 2023-10-18 | 2024-04-11 | федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи" Министерства здравоохранения Российской Федерации | 5'-o-(4-phenylbutanoyl)-n4-hydroxycytidine and use thereof |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016106050A1 (en) * | 2014-12-26 | 2016-06-30 | Emory University | N4-hydroxycytidine and derivatives and anti-viral uses related thereto |
RU2015119999A (en) * | 2012-10-29 | 2016-12-20 | Кокристал Фарма, Инк. | Pyrimidine Nucleosides and Their Monophosphate Drugs for the Treatment of Disease Infections and Cancer |
WO2021159044A1 (en) * | 2020-02-07 | 2021-08-12 | Emory University | N4-hydroxycytidine and derivatives and anti-viral uses related thereto |
CN113321694A (en) * | 2021-06-22 | 2021-08-31 | 药康众拓(江苏)医药科技有限公司 | N4-hydroxycytidine derivative and preparation method and application thereof |
WO2021137913A3 (en) * | 2019-10-08 | 2021-09-30 | Emory University | 4'-halogen containing nucleotide and nucleoside therapeutic compositions and uses related thereto |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2015119999A (en) * | 2012-10-29 | 2016-12-20 | Кокристал Фарма, Инк. | Pyrimidine Nucleosides and Their Monophosphate Drugs for the Treatment of Disease Infections and Cancer |
WO2016106050A1 (en) * | 2014-12-26 | 2016-06-30 | Emory University | N4-hydroxycytidine and derivatives and anti-viral uses related thereto |
WO2021137913A3 (en) * | 2019-10-08 | 2021-09-30 | Emory University | 4'-halogen containing nucleotide and nucleoside therapeutic compositions and uses related thereto |
WO2021159044A1 (en) * | 2020-02-07 | 2021-08-12 | Emory University | N4-hydroxycytidine and derivatives and anti-viral uses related thereto |
CN113321694A (en) * | 2021-06-22 | 2021-08-31 | 药康众拓(江苏)医药科技有限公司 | N4-hydroxycytidine derivative and preparation method and application thereof |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2817201C1 (en) * | 2023-10-18 | 2024-04-11 | федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи" Министерства здравоохранения Российской Федерации | 5'-o-(4-phenylbutanoyl)-n4-hydroxycytidine and use thereof |
RU2817609C1 (en) * | 2023-10-18 | 2024-04-16 | федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи" Министерства здравоохранения Российской Федерации | 5'-o-(4-chlorophenoxyacetyl)-n4-hydroxycytidine and use thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101284799A (en) | Nitrogen-contained derivates of caffeoylquinic acid, method for preparing same, pharmaceutical compositions thereof and uses | |
US5198552A (en) | Indole derivative having antiviral, interferon-inducing and immunomodulatory effects | |
RU2791523C1 (en) | 5'-o-(3-phenylpropionyl)-n4-hydroxycytidine and its application | |
RU2412160C1 (en) | 7-[n'-(4-trifluoromethylbenzolyl)-hydrazinocarbonyl]-tricyclo[3.2.2.02,4]non-8-ene-6-carboxylic acid, having antiviral activity | |
RU2791916C1 (en) | Method for obtaining 5'-o-(3-phenylpropionyl)-n4-hydroxycytidine | |
JP5345073B2 (en) | Antiviral compounds | |
CN101906122B (en) | Method for extracting rhoifolin and prepared medicament application thereof | |
WO2024123207A1 (en) | 5'-о-(3-phenylpropionyl)-n4-hydroxycytidine and use thereof | |
WO2024123206A1 (en) | Method for producing 5'-о-(3-phenylpropionyl)-n4-hydroxycytidine | |
US7341988B2 (en) | Method of treating influenza with geranyl-geranyl acetone | |
RU2791806C1 (en) | Use of 5'-o-(3-phenylpropionyl)-n4-hydroxycytidine to inhibit influenza virus replication in vitro and in vivo | |
US20090087451A1 (en) | Methods and Compositions for Vaccination | |
RU2071323C1 (en) | Antiviral preparation | |
Piraino | Emerging antiviral drugs from medicinal mushrooms | |
WO2024144420A1 (en) | Use of 5'-о-(3-phenylpropionyl)-n4-hydroxycytidine to inhibit influenza virus replication in vitro and in vivo | |
RU2412168C1 (en) | Hydrate of n-{3,5-dioxo-4-azatetracyclo[5.3.2.02,6.08,10]dodec-11-en-4-yl}-2-hydroxybenzamide, having antiviral activity towards orthopoxviruses | |
WO2021195185A1 (en) | Method of treating coronavirus infection by administration of ethyl mercury or thiol derivative thereof | |
Siniavin et al. | New conjugates based on N4-hydroxycytidine with more potent antiviral efficacy in vitro than EIDD-2801 against SARS-CoV-2 and other human coronaviruses | |
RU2800448C1 (en) | N-bornil- and n-phenchylcarboxamides used as orthopoxvirus replication inhibitors | |
RU2753609C1 (en) | Antiviral humic agent | |
CN107226810B (en) | Indole derivatives, process for producing the same and anti-influenza virus effect thereof | |
RU2129867C1 (en) | Agent for prophylaxis and treatment of infectious sicknesses and correction of pathological states of live organism | |
RU2118163C1 (en) | Drug for treatment of patients with viral disease | |
RU2424800C1 (en) | N-{3,5-dioxo-4-azatetracyclo[5.3.2.02,6.08,10]dodec-11-en-4-yl}-4-hydroxybenzamide, antiviral medication, inhibiting replication of various species of orthopoxviruses | |
RU2801043C1 (en) | Pharmaceutical compositions based on a new substance 4-[-2-(1h-imidazol-4-yl)-ethylcarbamoyl]-butanoic acid and a method of producing the substance |