Нуклеотиды, включающие n-[(s)-1-циклобутоксикарбонил]фосфорамидатный фрагмент, их аналоги и их применение

Нуклеотиды, включающие n-[(s)-1-циклобутоксикарбонил]фосфорамидатный фрагмент, их аналоги и их применение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к химиотерапевтическим средствам для лечения вирусных и раковых заболеваний. Эти соединения являются пролекарствами ингибиторов вируса иммунодефицита человека (ВИЧ), вируса гепатита C (ВГС, HCV) полимеразы, вируса гепатита B (ВГВ, HBV) ДНК-полимеразы и предназначены для лечения вируса иммунодефицита человека, гепатита C, гепатита B, а также ко-инфекций ВИЧ/ВГС, ВИЧ/ ВГВ, ВИЧ/ВГС/ВГВ и ВГС/ВГВ.

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), полученный из примата лентивирусов, является этиологическим агентом синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД). Болезнь была впервые описана в 1981 году, и ВИЧ-1 был выделен в конце 1983 г. С тех пор СПИД стал всемирной эпидемией, расширяясь по масштабам и величине, такие инфекции, как ВИЧ-инфекции повлияли на различные группы населения и географические регионы. Миллионы людей теперь заражены во всем мире; в случае заражения, люди остаются инфицированными на всю жизнь. В течение десяти лет, если его не лечить, подавляющее большинство ВИЧ-инфицированных индивидуумов заканчивают смертельным исходом в результате развития оппортунистических инфекций в результате ВИЧ-индуцированных недостатков в иммунной системе. СПИД является одной из самых важных проблем общественного здравоохранения во всем мире в начале 21-го века. Развитие высокоактивной антиретровирусной терапии (ВААРТ) при хроническом подавлении репликации и профилактики СПИДа ВИЧ является крупным достижением в области медицины ВИЧ [http://basicmedicalkey.com/aids-and-lentiviruses/].

ВИЧ продолжает оставаться одним из основных глобальных проблем общественного здравоохранения. В 2015 году было 36,7 миллиона человек, живущих с ВИЧ (в том числе 1,8 миллиона детей) - глобальная распространенность ВИЧ на уровне 0,8. Подавляющее большинство из этого числа живут в странах с низким и средним уровнем доходов. В том же году 1,1 миллиона человек умерли от связанных со СПИДом заболеваний. С начала эпидемии, по оценкам, 78 миллионов человек заразились ВИЧ, и 35 миллионов человек умерли от связанных со СПИДом заболеваний. По оценкам, 25,5 миллиона человек, живущих с ВИЧ, живут в странах Африки к югу от Сахары. Подавляющее большинство из них (по оценкам, 19 миллионов) живут на востоке и на юге Африки, это составило 46% новых случаев ВИЧ-инфекции во всем мире в 2015 году. Около 40% всех людей, живущих с ВИЧ, не знают, что у них есть вирус [http://www.avert.org/global-hiv-and-aids-statistics].

Развитие антиретровирусных препаратов существенно изменило восприятие ВИЧ / СПИДа от фатальной до хронической и потенциально управляемой болезни, также, наличие и введение антиретровирусной терапии (APT) привело к значительному снижению смертности и заболеваемости, связанной с ВИЧ и СПИДом. Существует взаимосвязь между APT и качеством жизни людей, живущих с ВИЧ и СПИДом, а также ряд исследований отметили положительную связь между APT и улучшением качества жизни среди людей, живущих с ВИЧ и СПИДом как в развитых, так и в развивающихся странах [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3418767/].

ВИЧ-инфицированные пациенты живут дольше со времени введения высокоактивной антиретровирусной терапии (ВААРТ). При проведении антиретровирусной терапии продолжительность жизни пациента может быть продлена до 70-80 лет. Однако сопутствующая инфекция с ВГВ или/и ВГС приводит к повышенной заболеваемости и смертности от болезней печени. Неконтролируемая ВИЧ-инфекция ускоряет прогрессирование ВГС-индуцированного склероза печени.

Сопутствующая инфекция ВИЧ/ВГВ является обычным явлением. Хроническая инфекция ВГВ встречается у 5-10% ВИЧ-инфицированных лиц, которые подвергаются ВГВ, со скоростью в 10 раз выше, чем население в целом [http://hivinsite.ucsf.edu/InSite?page=kb-05-03-04#SlX]. ВИЧ/ВГС-инфицированные больные имеют в три раза больший риск развития цирроза или декомпенсации заболевания печени, чем пациенты с ВГС - моноинфекцией [https://aidsinfo.nih.gov/guidelines/html/1/adult-and-adolescent-arv-guidelines/26/hcv-hiv]. В 2006 году в многонациональной когорте, включающей более 25000 ВИЧ-инфицированных людей в США и Европе, 14% смертей были связаны с заболеваниями печени и, из них 66% произошло у лиц с сопутствующей инфекцией ВИЧ/ВГС [http://hivinsite.ucsf.edu/InSite?page=kb-00&doc=kb-05-03-05].

Моноинфекция ВГС или ВГВ представляет собой одну из основных причин хронических заболеваний печени во всем мире. Тем не менее в эндемичных районах значительное число пациентов, инфицированных обоими вирусами в основном в результате общих путей передачи. Многочисленные исследования показали, что ВГС/ВГВ-инфицированные пациенты несут больший риск заболевания циррозом печени и гепатоцеллюлярной карциномы по сравнению с моноинфицированными пациентами. Поразительно, что примерно у 60% пациентов с неактивной инфекцией ВГВ до начала лечения гепатита C может происходить ВГВ реактивация, в то время как другие пациенты вырабатывают антиген гепатита B в сероконверсии после излечения ВГС [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4367211/].

Нуклеозиды (и нуклеотиды уже используются в клинической практике в течение почти 50 лет и стали краеугольными камнями при лечении пациентов с вирусными инфекциями или раком. Разработка нескольких новых препаратов за последнее десятилетие показывает, что эта семья все еще обладает большим потенциалом.

Нуклеозиды и их аналоги (Nuc), такие как 2'-деокси-L-уридин (Nuc1), 2'-деокси-D-уридин (Nuc2), телбивудин (Nuc3), зидовудин (Nuc4), трифлуридин (Nuc5), клевудин (Nuc6), PSI-6206 (Nuc7), 2'-(S)-2'-хлор-2'-деокси-2'-фторуридин (Nuc8), ND06954 (Nuc9), ставудин (Nuc10), фестинавир (Nuc11), торцитабин (Nuc12), (-)-β-D-(2R,4R)-диоксолантимин (Nuc13), 2-(6-амино-пурин-9-ил)-этанол (Nuc14), (11)-1-(6-амино-9Н-пурин-9-ил)пропан-2-ол (Nuc15), 2'-С-метилцитидин (Nuc16), PSI-6130 (Nuc17), гемцитабин (Nuc18), 2'-хлор-2'-деокси-2'-фторцитидин (Nuc19), 2',2'-дихлор-2'-деоксицитидин (Nuc20), ламивудин (lamivudine) (Nuc21), эмтрицитабин (emtricitabine) (Nuc22), 2'-деоксиаденозин (Nuc23), 2'-деокси-β-L-аденозин (Nuc24), 2'-деокси-4'-С-этинил-2-фтораденозид (Nuc25), [(2R,4R)-4-(6-циклопропиламино-пурин-9-ил)-[1,3]диоксолан-2-ил]-метанол (Nuc26), амдоксовир (Nuc27), энтекавир (Nuc28), FMCA (Nuc29), диоксолан-G (Nuc30), β-D-2'-деокси-2'-(R)-фтор-2'-β-С-метилгуанозин (Nuc31), абакавир (Nuc32), диданозин (Nuc33) и другие представляют большой интерес в качестве перспективных химиотерапевтических агентов [M.J. Sofia. Nucleosides and Nucleotides for the treatment of viral diseases. In Annual Reports in Medicinal Chemistry 2014, Volume 49, Editor-in-Chief M.C. Desai, p 221-247. L.P. Jordheim et al. Advances in the development of nucleoside and nucleotide analogues for cancer and viral diseases. Nat. Rev. Drug. Discov. 2013 Jun; 12 (6), 447-464].

Нуклеоз(т)иды сыграли важную роль в лечении вирусных заболеваний. Для пациентов с вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ) они оказались основой в ряде комбинированных схем лечения. В настоящее время нуклеоз(т)иды являются предпочтительным вариантом и стандартом лечения пациентов, инфицированных вирусом гепатита B (HBV). Они используются также в качестве ключевого компонента в терапии для лечения вируса гепатита C (HCV) инфекции. Они также играют центральную роль при лечении других вирусных инфекций, вызванных вирусами герпеса (HSV-1 и HSV-2), ветряной оспы, вируса Эпштейна-Барр и цитомегаловируса [Е. De Clercg. Ed. Antiviral Agents 2013, Vol. 67: Academic Press: New York. 2013. L.P. Jordheim et al. Advances in the development of nucleoside and nucleotide analogues for cancer and viral diseases. Nal. Rev. 2013, 12, 447-464]. Привлекательность нуклеоз(т)идной стратегии при разработке терапевтических средств для лечения заболеваний обусловлена тем, что все вирусы требуют полимеразу либо для ДНК либо для РНК репликации.

Другой фактор, который необходимо учитывать при разработке нуклеоз(т)идного ингибитора, относится к нуклеоз(т)идной метаболической активации. Это аналог трифосфата нуклеотида в качестве функционального субстрата для вирусной полимеразы, которая включается в растущую РНК или ДНК цепи, как правило, приводящая к обрыву цепи и в конечном счете прекращению вирусной репликации. Следовательно, эффективность, с помощью которой нуклеоз(т)ид преобразуется в активный трифосфат, а также концентрация и период полураспада трифосфата внутри клетки являются важными факторами, определяющими эффективность нуклеоз(т)ида в качестве ингибитора вирусной репликации. В общем, первый шаг фосфорилирования является определяющим, необходимым для создания активного трифосфата. В тех случаях, когда сам нуклеозид не является хорошим субстратом для киназ, участвующих в начальной стадии фосфорилирования, поставка монофосфата желательна, но это, как правило, требует использования пролекарственной технологии, чтобы замаскировать неблагоприятные характеристики фосфатной группы и облегчить проницаемость. Следовательно, нуклеотидная пролекарственная стратегия весьма полезна в развитии нуклеотидов для лечения вирусных и онкологических заболеваний.

Ряд нуклеоз(т)идных ингибиторов RT были одобрены для лечения ВИЧ-инфекции [R.F. Shinazi et al. Pharmacology of current and promising nucleosides for the treatment of human immunodeficiency viruses. J. Antiviral Res. 2006, 71, 322-334. E.De Clereq. he nucleoside reverse transcriptase inhibitors, nonnucleoside reverse transcriptase inhibitors, and protease inhibitors in the treatment of HIV infections (AIDS). Adva Pharmacol. 2013, 67, 317-358]. Некоторые из них используют в адъювантной терапии совместно с другими ингибиторами репликации ВИЧ, дающими удобные терапевтические режимы, которые стали стандартом в высокоактивной антиретровирусной терапии (ВААРТ). Эти комбинации включают Комбивир (Combivir®), Тризивир (Trizivir®), Эпзиком (Epzicom®),Трувадас (Truvadas), Атрипл (Atriple), Стрибил (Stribile), и Комплерас (Compleras). Трувадас, Атрипл, Комплерас и Стрибил включают нуклеозид эмтрицитабин и ациклический нуклеотид тенофовир дизопроксилфумарат (TDF), в то время как Комбивир (CombivirTM), Тризивир (Trizivir) и Эпзиком (Epzicom) включают в себя комбинацию из двух или трех лекарств, содержащих нуклеозиды Зидовудин (Zidovudine (AZT)), Ламивудин (Lamivudine, 3ТС, Nuc21), и/или Абакавир (Abacavir (ABC)) [R.F. Shinazi et al. Pharmacology of current and promising nucleosides for the treatment of human immunodeficiency viruses. J. Antiviral Res. 2006, 71, 322-334]. Успех антиретровирусной терапии ВИЧ привел к резкому увеличению продолжительности жизни людей, инфицированных этой когда-то неизлечимой болезнью. Тем не менее, даже с этим успехом продолжается поиск новых агентов, направленных на лечение хронически инфицированного населения, снижение резистенции и побочных эффектов, связанных с долгосрочным использованием лекарственных средств.

Достаточно новым пролекарством противовирусного ациклического нуклеозида тенофовир фосфоната (TFV) является тенофовир алафенамид (TAF, известный как Vemlidy и GS-7340). Он обладает улучшенными свойствами по сравнению с известным дизопроксилфумарат тенофовира (TDF). TAF является противовирусным препаратом для комбинированного лечения пациентов, нуждающихся в этом. TAF был разработан с целью повышения целенаправленного воздействия тенофовира (TFV) в мононуклеарных клетках периферической крови и, следовательно, уменьшения нефротоксичности, связанной с TDF. TAF в 400 раз более эффективен, чем TFV. Использование этого пролекарственного подхода привело к повышению коэффициента экспозиции исходного нуклеозида TFV в P13MCs по отношению к плазме, что приводит к более высокой эффективности [WO 2002008241. US 7390791. A.S. Ray, M.W. Fordyce, M.J.M. Hitchcock. Tenofovir alafenamide: A novel prodrug of tenofovir for the treatment of Human Immunodeficiency Virus. Antiviral Research Volume 125, January 2016, Pages 63-70. http://www.accessdata.fda.gov/drugsatfdadocs/nda/2015/ 207561Origls000PharmR.pdf]. В 2016 году TAF одобрен FDA в качестве препарата для лечения ВГВ [https://www.hepmag.com/article/fda-approves-vemlidy-tenofovir-alafenamide-taf-hepatitis-b]. TAF является мощным пролекарством против вируса гепатита B (HBV). По сравнению с TDF он имеет меньше побочных воздействий на кости и почки [http://www.aidsmap.com/Tenofovir-alafenamide-works-well-against-hepatitis-B-with-less-effect-on-bones-and-kidneys/page/3051008/].

Дальнейшее улучшение свойств пролекарств для лечения ВИЧ и ВГВ было достигнуто за счет тенофовир алафенамид фумарата [WO 2002008241. US 7390791] и тенофовир алафенамид полуфумарата [WO 2013025788, WO 2013116720, US 9296769. http://www.gilead.ca/pdf/ca/genvoya_pm_english.pdf].

Поиски нуклеотидных фосфонатов, которые при лечении ВИЧ будут обеспечивать улучшенный профиль резистентности по сравнению с существующими нуклеоз(т)идами и показывать лучший профиль безопасности по сравнению ДНК-полимеразами, привели к GS-9148. Этот нуклеозидфосфонат показал улучшенный профиль резистенции в широком диапазоне мутаций по сравнению с нуклеоз(т)идами, используется в клинической практике. Для того, чтобы улучшить свойства клеточной проницаемости и поглощение в лимфоидные клетках, был получен GS-9131 в качестве ведущего лекарственного кандидата. В пробирке и в естественных условиях было показано, что по сравнению с TDF GS-9131 слабо накапливается в почках и не проявляет заметной почечной токсичности [M.J. Sofia. Nucleosides and Nucleotides for the treatment of viral diseases. In Annual Reports in Medicinal Chemistry 2014, Volume 49, Editor-in-Chief M.C. Desai, p 224.]

В качестве пролекарств предназначенных для лечения ВИЧ были исследованы также фосфорамидаты 6-замещенных-2-Н-пуриновых диоксоланов, в частности пролекарства Диоксолан-А монофосфата, Диоксолан-А монофосрамидат. Последний оказался наиболее активным и наименее цитотоксическим с ЕС₅₀=0,086 мкМ [L. Bondada et al. Adenosine Dioxolane Nucleoside Phosphoramidates as Antiviral Agents for Human Immunodeficiency and Hepatitis В Viruses. ACS Med. Chem. Lett. 2013, 4, 747-751].

Во всем мире 400 миллионов человек инфицированы ВГВ [http://www.pkids.org/files/pdf/ phr/02-01hbv.pdf]. В настоящее время стандартом лечения ВГВ является долгосрочная нуклеозидная терапия. Нуклеозиды, одобренные для лечения ВГВ-инфекции, включают Ламивудин (3ТС, Nuc21) (Lamivudine), Адефовир (Adefovir), Дипивоксил (Dipivoxil), Энтекавир (Entecavir), Телбивудин (Telbivudine) и TDF. Энтекавир (Entecavir) и TDF являются наиболее широко используемыми лекарствами. Длительное использование Энтекавир приводит к резистентности у значительной популяции пациентов, a TDF связан с нефротоксичностью и потерей костной массы [D. Grimm et al. HBV life cycle and novel drug targets. Hepatol. Int. 2011. 5. 644-653. G. Borgia, I. Gentile. Treating chronic hepatitis B: today and tomorrow. Curr. Med. Chem. 2006. 13. 2839-2855]. Тем не менее, дальнейшее использование нуклеозидной терапии связано с уменьшением фиброза печени, демонстрирующего, что подавление вирусной репликации имеет положительное долгосрочное значение [Т.Т. Chang et al. Long-term entecavir therapy results in the reversal of fibrosis/cirrhosis and continued histological improvement in patients with chronic hepatitis B. Hepatology 2010. 52, 886-893. P. Marcellin et al. Regression of cirrhosis during treatment with tenofovir disoproxil fumarate for chronic hepatitis B: a 5-year open-label follow-up study. Lancet 2013, 381, 468-475].

Несмотря на успехи нуклеоз(т)идной HBV терапии работа по выявлению новых ингибиторов, которые могут обеспечить дополнительное преимущество по сравнению с существующими агентами, продолжается. Для этой цели были исследованы в качестве препаратов для лечения HBV некоторые из анти-ВИЧ агентов, как уже упоминалось выше [С.А. Geng et al. Small-molecule inhibitors for the treatment of hepatitis В virus documented in patents. Mini Rev. Med. Chem. 2013, 13, 749-776].

В последнее время получен 2'-фтор-6'-метилен-карбоциклический аденозин (FMCA) (ЕС₅₀=0,55 μM), который оказался сильным ингибитором репликации HBV, который был также активен в отношении ламивудин-энтекавир резистентного клона (L180M + M204V + S202G) [R.K. Rawal et al. 2'-Fluoro-6'-methylene-carbocyclic adenosine phosphoramidate (FMCAP) prodrug: In vitro anti-HBV activity against the lamivudine-entecavir resistant triple mutant and its mechanism of action. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2013. 23, 503-506]. Кроме того, получение соответствующей 5'-фосфорной кислоты из FMCA привело к соединению, которое было в 10 раз более мощным, чем FMCA, против обоих мутантов (дикого - ЕС₅₀=0,62 μМ и резистентного - ЕС₅₀=0,054 μM) [R.K. Rawal et al. 2'-Fluoro-6'-methylene-carbocyclic adenosine phosphoramidate (FMCAP) prodrug: In vitro anti-HBV activity against the lamivudine-entecavir resistant triple mutant and its mechanism of action. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2013, 23, 503-506].

Известно также, что пролекарство клевудин (EIDD-02173) сохранило высокую анти-HBV активность в моделях клеточных культур HBV инфекции. Фосфорамидатный фрагмент успешно доставляет клевудин-5'-монофосфат в печень, при этом воздействие на другие органы значительно уменьшается [G.R. Bluemling et al. Targeted Delivery of Clevudine-5'-Monophosphate to the Liver After Oral Administration of a Clevudine-5'- Phosphoramidate Conjugate to Rats for the Treatment of HBV Infections. Global Antiviral Journal 2015, 11, Suppl. 3: HEP DART 2015: Abstr. 104, Р.97].

Гемцитабин-5'-фосфорамидат (NUC-1031) [M. Slusarczyk et al. Application of ProTide Technology to Gemcitabine: A Successful Approach to Overcome the Key Cancer Resistance Mechanisms Leads to a New Agent (NUC-1031) in Clinical Development. J. Med. Chem. 2014, 57, 1531-1542] показал высокую противораковую активность. В частности, NUC-1031 значительно снижает объем опухоли in vivo в ксенографных моделях рака поджелудочной железы человека. Важно отметить, что активация NUC-1031 гораздо меньше зависит от нуклеозидных транспортеров и дезоксицитидина, чем гемцитабин. Кроме того, NUC-1031 в отличие от гемцитабина устойчив к цитидиндезаминазной деградации.

Гепатит C, вызываемый вирусом гепатита C (ВГС), является одним из наиболее распространенных заболеваний печени и широко распространен по всему миру. На основе ежегодных докладов Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) более 130-150 миллионов человек инфицированы ВГС, и более 700 тысяч лиц умирают от ВГС [WHO. Hepatitis С. WHO fact sheet №164. Updated July 2016, http://www.who.int/mediacentre /factsheets/fs164/en/]. ВГС демонстрирует высокое генетическое разнообразие и характеризуется региональными вариациями генотипов (gT) ВГС. Генотип 1 (gT1) является наиболее распространенным во всем мире (83,4 миллиона человек, что составляет 46,2% всех случаев инфицированных ВГС, приблизительно одна треть из которых находится в Восточной Азии). Следующим наиболее распространенным является генотип 3 (gT3). Этим генотипом инфицированы во всем мире 54,3 миллиона человек (30,1%). Генотипы 2, 4, 6 составляют 22,8% всех случаев инфицированных ВГС человек, а генотип 5 (gT5) составляет оставшиеся <1%. В то время как генотипы 1 и 3 доминируют в большинстве стран независимо от экономического статуса, наибольшие доли генотипов 4 и 5 находятся в странах с низким уровнем дохода [Messina, J. P. at al. Global Distribution and Prevalence of Hepatitis С Virus Genotypes. Hepatology 2015, 61 (1), 77-87].

PSI-7851 и его диастереоизомер PSI-7977.

Недавно был разработан ингибитор NS5B HCV полимеразы Софосбувир (Sofosbuvir, PSI-7851), представляющий собой изопропил (S)-2-{[(2R,3R,4R,5R)-5-(2,4-диоксо-3,4-дигидро-2Н-пиримидин-1-ил)-4-фтор-3-гидрокси-4-метил-тетрагидрофуран-2-илметокси]-фенокси-фосфориламино}-пропионат, и его 5р-диастереоизомер Совалди (Sovaldi^®, PSI-7977, GS-7977), а также Rp-диастереоизомер PSI-7976. [Sofia, М. J. et al. Discovery of a β-D-20-Deoxy-20-rfluoro-2 0-β-C-methyluridine Sovaldi Nucleotide Prodrug (PSI-7977) for the Treatment of Hepatitis С Virus. J. Med. Chem. 2010, 53, 7202-7218. Sofia, M. J. et al. Nucleoside phosphoramidate prodrugs. Патент US 7964580 (2011), Патент US 8334270 (2012). Патент RU 2478104 (2013)].

Sovaldi^® в настоящее время широко используется для комбинированного лечения гепатита C, в том числе совместно с ингибиторами NS5A HCV. Sovaldi^® стал первым нуклеотидом, одобренным обоими регулирующими органами FDA и ЕС для комбинированного лечения больных гепатитом С, инфицированных различными генотипами (gT) вируса гепатита C. В клинических испытаниях он показал высокую эффективность против шести генотипов HCV (gT1-gT6) [I.M. Jacobson et al. Sofosbuvir for hepatitis С genotype 2 or 3 in patients without treatment options. Engl. J. Med. 2013, 368, 1867-1877. E. Lewirz et al. Sofosbuvir for previously untreated chronic hepatitis С infection. Engl. J. Med. 2013,368, 1878-1887].

PSI-7851 и его диастереоизомеры PSI-7976 и PSI-7977 метаболизируют до трифосфата PSI-7409, который и является ингибитором NS5B HCV полимеразы [Е. Murakami et al. Mechanism of activation of PSI-7851 and its diastereoisomer PSI-7977. J. Biol. Chem. 2010, 285 (45), 34337-34347].

Известны и другие аналоги Sovaldi^® [Патент US 8334270 (2012). М.J. Sofia et al. Discovery of a β-D-20-Deoxy-20-r-fluoro-20-β-C-methyluridine Nucleotide Prodrug (PSI-7977) for the Treatment of Hepatitis С Virus. J. Med. Chem. 2010, 53, 7202-7218.], в том числе циклогексил (S)-2-{[(2R,3R,4R,5R)-5-(2,4-диоксо-3,4-дигидро-2Н-пиримидин-1-ил)-4-фтор-3-гидрокси-4-метил-тетрагидрофуран-2-илметокси]-фенокси-фосфориламино}-пропионат формулы 2.1, который, как и PSI-7851 и его фосфорные стереоизомеры PSI-7976 и PSI-7977 (Sovaldi^®), также метаболизируют до трифосфата PSI-7409.

Исследованы и другие пролекарства, включающие фосфорамидатный остаток, для эффективного транспорта в печень. В частности, PSI-353661 продемонстрировал высокую ингибирующую активность (ЕС₉₀=0,008 μМ ->1000-кратное увеличение активности по сравнению с аналогом гуанозина - β-D-2'-дезокси-2'-R-фтор-2'-β-С-метилгуанозин) и новый профиль резистентности, похожий на PSI-352938 [W. Clung et al. Discovery of PSI-353661, a Novel Purine Nucleotide. ACS Med. Chem. Lett. 2011. 2. 130-135].

Структурно-родственными пролекарствами являются IDX-184 (EC₅₀=0,4 μM) [X.-J. Zhou. Et al. Safety and Pharmacokinetics of IDX184, a Liver-Targeted Nucleotide Polymerase Inhibitor of Hepatitis С Virus, in Healthy Subjects Antimicrob. Agents Chemother. 2011, 55, 76-81. J. Lalezari, et al. Short-Term Monotherapy with IDX184, a Liver-Targeted Nucleotide Polymerase Inhibitor, in Patients with Chronic Hepatitis С Virus Infection. Antimicrob. Agents Chemother. 2012. 56, 6372-6378.] и INX-08189 (BMS-986094, EC₅₀=0.010 μM) [C. McGuigan et al. Phosphorodiamidates as a Promising New Phosphate Prodrug Motif for Antiviral Drug Discovery: Application to Anti-HCV Agents. J. Med. Chem. 2011, 54, 8632-8645. J.H. Vernachio et al. INX-08189, a phosphoramidate prodrug of 6-O-methyl-2'-C-methyl guanosine, is a potent inhibitor of hepatitis С virus replication with excellent pharmacokinetic and pharmacodynamic properties. Antimicrob. Agents Chemother. 2011. 55, 1843-1851]. Эти пролекарства производит идентичный трифосфат, но показали в клинике сердечно-сосудистую токсичность, связанную с INX-08189 [J.J. Arnold et al. Sensitivity of Mitochondrial Transcription and Resistance of RNA Polymerase II Dependent Nuclear Transcription to Antiviral Ribonucleosides. PLOS Pathog. 2012. 8, DOI: 10.1371/journal.ppat. 1003030]. Сильная сердечно-сосудистая токсичность, которая наблюдается у INX-08189, похоже, сократила интерес к разработке гуанозин нуклеозидов для лечения пациентов с HCV.

Следует отметить, что структура фосфорамидатного фрагмента оказывает существенное влияние на стабильность фосфорамидатных нуклеозидов в различных средах, на их фармакокинетику, биодоступность, распределение в органах тела и на избирательность их действия [М.J. Sofia et al. 2010. P. Wang et al. Phosphoramidate prodrugs of (-)-β-D-(2R,4R)-dioxolane-thymine (DOT) as potent anti-HIV agents. Antiviral Chem. Chemotherapy 2012, 22, 217-238. L. Bondada et al. Adenosine Dioxolane Nucleoside Phosphoramidates as Antiviral Agents for Human Immunodeficiency and Hepatitis В Viruses. ACS Med. Chem. Lett. 2013, 4, 747-751. M. Slusarczyk et al. Application of ProTide Technology to Gemcitabine: A Successful Approach to Overcome the Key Cancer Resistance Mechanisms Leads to a New Agent (NUC-1031) in Clinical Development. J. Med. Chem. 2014, 57, 1531-1542].

Подавляющее большинство наиболее эффективных и наименее цитотоксичных фосфорамидатных пролекарств, представляющих практический интерес, являются изопропиловыми эфирами (TDF, TAF, GS-9131, PSI-7851, PSI-7977, EIDD-02173), что объясняется, по-видимому, наиболее эффективной его адресной доставкой к очагам инфекции и эффективным метаболизмом в лекарство.

Несмотря на прогресс, достигнутый в последние годы в антивирусной терапии, создание новых пролекарств с улучшенными характеристиками и их использование в качестве химиотерапевтических средств для лечения вирусных заболеваний и рака являются весьма актуальными.

Авторы неожиданно обнаружили, что неизвестные ранее нуклеотиды, включающие N-[(S)-1-циклобутоксикарбонил]фосфорамидатный фрагмент, их аналоги общей формулы 1 и их стереоизомеры, изотопно-обогащенные аналоги, их фармацевтически приемлемые соли, гидраты, сольваты, кристаллические и поликристаллические формы являются эффективными пролекарствами для лечения вирусных и раковых заболеваний.

где:

n имеет значение 1 или 0;

Nuc представляет собой или

R¹ представляет собой водород или метил;

R², R³ представляют собой необязательно одинаковые заместители, выбранные из Н, F, Cl, CH₃, ОН при условии, когда сплошная линия и сопровождающая ее пунктирная линия () вместе представляют одинарную углерод-углеродную (С-С) связь, или R² и R³ представляют собой водород при условии, когда сплошная линия и сопровождающая ее пунктирная линия () вместе представляют собой двойную углерод-углеродную связь (С=C);

R⁴ представляет собой заместитель, выбранный из R^4.1- R^4.5:

R^3.6 представляет собой заместитель, выбранный из Н, F, Cl, CH₃ или CF₃;

R^3.7 представляет собой водород, C₁-C₄-алкил или C₃-C₆-Циклоалкил;

X представляет собой O, CH₂ или C=CH₂;

Y представляет собой O, S, CH₂ или НО-СН-группу при условии, когда непрерывная линия и сопровождающая ее пунктирная линия () вместе представляют собой одинарную углерод-углеродную (С-С) связь, или Y представляет собой СН-группу при условии, когда сплошная линия и сопровождающая ее пунктирная линия () вместе представляют собой двойную углерод-углеродную связь (С=С).

Ниже приведены определения различных терминов, используемых для описания данного изобретения. Эти определения применимы к терминам, как они использованы в данном описании и формуле изобретения, если иным не ограничены в конкретных случаях либо по отдельности, либо как часть большей группы.

Термин «пролекарство» относится к соединениям по изобретению, которые расщепляются химически или метаболически и становятся, путем сольволиза или в физиологических условиях, соединением по настоящему изобретению, которое фармацевтически активно в естественных условиях. Пролекарства часто имеют более высокую растворимость, тканевую совместимость, доставку или замедленное высвобождение у млекопитающих (Bungard, Н., Desing of products, pp. 7-9, 21-24, Elsevier, Amsterdam 1985). Пролекарства включают кислотные производные, хорошо известные специалистам в данной области техники, такие как, например, сложные эфиры, полученные реакцией исходного кислотного соединения с подходящим спиртом, или амиды, полученные реакцией соединения исходной кислоты с подходящим амином. Примеры пролекарств включают, но не ограничиваются ими, ацетат, формиат, бензоат или другие ацилированные производные спиртов или аминов функциональных групп в соединениях по настоящему изобретению.

Термин «циклоалкил» означает моновалентную насыщенную карбоциклическую группу, которая может быть моноциклической или мультициклической. Репрезентативные циклоалкильные группы включают в себя в качестве примеров, циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, циклогептил, циклооктил и пр.

Термин «активный компонент» (лекарственное вещество) относится к физиологически активному веществу синтетического или иного (биотехнологического, растительного, животного, бактерицидного и так далее) происхождения, обладающему фармакологической активностью, которое является активным ингредиентом фармацевтической композиции.

Термин «лекарственный препарат» означает вещество (или смесь веществ в виде фармацевтической композиции) в виде таблеток, капсул, инъекций, мазей и др. готовых форм, предназначенное для восстановления, исправления или изменения физиологических функций у человека и животных, а также для лечения и профилактики болезней, диагностики, анестезии, контрацепции, косметологии и прочего.

Термин «терапевтический коктейль» представляет одновременно администрируемую комбинацию двух и более лекарственных препаратов, обладающих различным механизмом фармакологического действия и направленных на различные биомишени, участвующие в патогенезе заболевания.

Термин «фармацевтическая композиция» обозначает композицию, включающую в себя соединение формулы 1 и, по крайней мере, один из компонентов, выбранных из группы, состоящей из фармацевтически приемлемых и фармакологически совместимых наполнителей, растворителей, разбавителей, носителей, вспомогательных, распределяющих и воспринимающих средств, средств доставки, таких как консерванты, стабилизаторы, наполнители, измельчители, увлажнители, эмульгаторы, суспендирующие агенты, загустители, подсластители, отдушки, ароматизаторы, антибактериальные агенты, фунгициды, лубриканты, регуляторы пролонгированной доставки, выбор и соотношение которых зависит от природы и способа назначения и дозировки. Примерами суспендирующих агентов являются этоксилированный изостеариловый спирт, полиоксиэтилен, сорбитол и сорбитовый эфир, микрокристаллическая целлюлоза, метагидроксид алюминия, бентонит, агар-агар и трагакант, а также смеси этих веществ. Защита от действия микроорганизмов может быть обеспечена с помощью разнообразных антибактериальных и противогрибковых агентов, например, таких как парабены, хлорбутанол, сорбиновая кислота и подобные им соединения. Композиция может включать также изотонические агенты, например, сахара, хлористый натрий и им подобные. Пролонгированное действие композиции может быть обеспечено с помощью агентов, замедляющих абсорбцию активного компонента, например, моностеарат алюминия и желатин. Примерами подходящих носителей, растворителей, разбавителей и средств доставки являются вода, этанол, полиспирты, а также их смеси, растительные масла (такие, как оливковое масло) и инъекционные органические сложные эфиры (такие, как этилолеат). Примерами наполнителей являются лактоза, молочный сахар, цитрат натрия, карбонат кальция, фосфат кальция и им подобные. Примерами измельчителей и распределяющих средств являются крахмал, альгиновая кислота и ее соли, силикаты. Примерами лубрикантов являются стеарат магния, лаурилсульфат натрия, тальк, а также полиэтиленгликоль с высоким молекулярным весом. Фармацевтическая композиция для перорального, сублингвального, трансдермального, внутримышечного, внутривенного, подкожного, местного или ректального введения активного компонента, одного или в комбинации с другим активным компонентом, может быть введена животным и людям в стандартной форме введения, в виде смеси с традиционными фармацевтическими носителями. Пригодные стандартные формы введения включают пероральные формы, такие как таблетки, желатиновые капсулы, пилюли, порошки, гранулы, жевательные резинки и пероральные растворы или суспензии, сублингвальные и трансбуккальные формы введения, аэрозоли, имплантаты, местные, трансдермальные, подкожные, внутримышечные, внутривенные, интраназальные или внутриглазные формы введения и ректальные формы введения.

Термин «инертный наполнитель», используемый в данном описании, относится к соединению, которое используют для получения фармацевтической композиции, и, как правило, безопасному, нетоксичному и ни биологически, ни иным образом нежелательному, и включает в себя вспомогательные вещества, которые являются приемлемыми для применения в ветеринарии, а также фармакологически приемлемыми для человеческого использования. Соединения по данному изобретению могут быть введены отдельно, но обычно их будут вводить в смеси с одним или более фармацевтически приемлемыми эксципиентами, разбавителями или носителями, выбранными с учетом предполагаемого пути введения и стандартно фармацевтической практики.

Термин «фармацевтически приемлемая соль» означает относительно нетоксичные органические и неорганические соли кислот и оснований, заявленных в настоящем изобретении. Эти соли могут быть получены in situ в процессе синтеза, выделения или очистки соединений или приготовлены специально. В частности, соли оснований могут быть получены специально, исходя из очищенного свободного основания заявленного соединения и подходящей органической или неорганической кислоты. Примерами полученных таким образом солей являются гидрохлориды, гидробромиды, сульфаты, бисульфаты, фосфаты, нитраты, ацетаты, оксалаты, валериаты, олеаты, пальмитаты, стеараты, лаураты, бораты, бензоаты, лактаты, тозилаты, цитраты, малеаты, фумараты, сукцинаты, тартраты, мезилаты, малонаты, салицилаты, пропионаты, этансульфонаты, бензолсульфонаты, сульфаматы и им подобные. (Подробное описание свойств таких солей дано в Berge S.M., et al., "Pharmaceutical Salts" J. Pharm. Sci. 1977, 66: 1-19.) Соли заявленных кислот также могут быть специально получены реакцией очищенной кислоты с подходящим основанием, при этом могут быть синтезированы соли металлов и аминов. К металлическим относятся соли натрия, калия, кальция, бария, цинка, магния, лития и алюминия, наиболее желательными из которых являются соли натрия и калия. Подходящими неорганическими основаниями, из которых могут быть получены соли металлов, являются гидроксид, карбонат, бикарбонат и гидрид натрия, гидроксид и бикарбонат калия, поташ, гидроксид лития, гидроксид кальция, гидроксид магния, гидроксид цинка. В качестве органических оснований, из которых могут быть получены соли заявленных кислот, выбраны амины и аминокислоты, обладающие достаточной основностью, чтобы образовать устойчивую соль, и пригодные для использования в медицинских целях (в частности, они должны обладать низкой токсичностью). К таким аминам относятся аммиак, метиламин, диметиламин, триметиламин, этиламин, диэтиламин, триэтиламин, бензиламин, дибензиламин, дициклогексиламин, пиперазин, этилпиперидин, трис(гидроксиметил)аминометан и подобные им. Кроме того, для солеобразования могут быть использованы гидроокиси тетраалкиламмония, например, такие как холин, тетраметиламмоний, тетраэтиламмоний и им подобные. В качестве аминокислот могут быть использованы основные аминокислоты - лизин, орнитин и аргинин.

Термин «кристаллическая форма» означает структуру вещества, характеризующуюся упаковкой образующих ее молекул в один из видов кристаллической решетки.

Термин «поликристаллическая форма» означает структуру вещества, имеющую поликристаллическое строение, т.е. состоящую из множества мелких монокристаллов, т.е. кристаллитов определенной кристаллической формы.

Термин «терапевтически эффективное количество», используемый здесь, означает количество субстанции, пролекарства или лекарства, необходимое для уменьшения симптомов заболевания у субъекта. Доза субстанции, пролекарства или лекарства будет соответствовать индивидуальным требованиям в каждом конкретном случае. Эта доза может варьироваться в широких пределах в зависимости от многочисленных факторов, таких как тяжесть заболевания, подлежащего лечению, возраста и общего состояния здоровья пациента, других лекарственных средств, с помощью которых пациент проходит лечение, способа и формы введения и опыта лечащего врача. Для перорального введения суточная доза составляет приблизительно от 0,01 до 10 г, включая все значения между ними, в день в монотерапии и/или в комбинированной терапии. Предпочтительная суточная доза составляет примерно от 0,1 до 7 г в день. Как правило, лечение начинают с большой начальной «нагрузочной дозы», чтобы быстро уменьшить или устранить вирус, сопровождающей убывающую дозу до уровня, достаточного для предотвращения всплеска инфекции.

Термин «субъект» означает млекопитающее, которое включает, но не ограничивается ими, крупный рогатый скот, свиней, овец, куриц, индеек, буйволов, лам, страусов, собак, кошек и человека, предпочтительно субъектом является человек. Предполагается, что в способе лечения субъекта может быть любое из пролекарств общей формулы 1, его стереоизомер, изотопно-обогащенный аналог, его фармацевтически приемлемая соль, гидрат, сольват, кристаллическая и полиморфная форма, либо в сочетании их с другим соединением, в том числе с ингибитором NS5A HCV.

Термин «сольват» означает комплекс или агрегат, образуемый одной или более молекулами растворенного вещества, т.е. соединением согласно изобретению или его фармацевтически приемлемой солью и одной или более молекулами растворителя. Такие сольваты являются типичными твердыми кристаллами, имеющими, по существу, фиксированное молярное отношение растворенного вещества и растворителя. Репрезентативные растворители включают в себя, не ограничиваясь перечисленными, воду, этанол, изопропанол, уксусную кислоту и пр. Когда растворителем является вода, образуемый сольват пр