Title:
Di- und Triphosphat-Propharmaka
Kind Code:
A1
Abstract:

Die Erfindung betrifft als Propharmaka einsetzbare Verbindungen, insbesondere Nukleosiddi- und -triphosphat-Propharmaka, und ein Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, verbesserte Di- und/oder Triphosphat-Propharmaka, insbesondere Nukleotid- bzw. Nukleotidanalogon-Propharmaka, bereitzustellen. Zur Lösung der Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung in einem Aspekt eine Verbindung der allgemeinen Formel I oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon bereit, wobei
R1, R3, R5 und R7 unabhängig voneinander H, Halogen, NO2, CN, SO3H, ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter aliphatischer oder heteroaliphatischer Rest, oder ein substituierter oder unsubstituierter aromatischer oder heteroaromatischer Rest sind,
R2 und R4 unabhängig voneinander H oder Z-C(Y)-RA, jedoch nicht beide H sind,
R6 und R8 unabhängig voneinander H, Z-C(Y-RB, jedoch nicht beide H sind, Z, Y unabhängig voneinander O, S oder HN sind,
RA und RB verschieden und jeweils ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter aliphatischer oder heteroaliphatischer Rest, oder ein substituierter oder unsubstituierter, aromatischer oder heteroaromatischer Rest sind,
R9 Nukleosid, Nukleosidmonophosphat, Nukleosidanalogon, Nukleosidmonophosphatanalogon, O-R10, OP(O)(OH)-R10 oder OP(O)(OH)O-R10 ist, wobei R10 ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter aliphatischer oder heteroaliphatischer Rest, oder ein substituierter oder unsubstituierter aromatischer oder heteroaromatischer Rest ist, ...



Inventors:
Meier, Chris, Prof. Dr. (21635, Jork, DE)
Gollnest, Tristan, Dipl.-Chem. (22926, Ahrensburg, DE)
Nack, Tobias (22303, Hamburg, DE)
Weinschenk, Lina, Dipl.-Chem. (21107, Hamburg, DE)
Application Number:
DE102014112055A
Publication Date:
02/25/2016
Filing Date:
08/22/2014
Assignee:
Universität Hamburg, 20148 (DE)
Foreign References:
WO2009129798A22009-10-29
76086002009-10-27
Other References:
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MEIER, C.; JESSEN, H. J.; BALZARINI, J.: Nucleoside Diphosphate Prodrugs. In: Nucleic Acids Symposium Series No. 52, 2008, S. 83–84
NACK, T.; BALZARINI, J.; MEIER, C.: Sythesis and Investigation of Potential Anti-HIV active nucleoside triphosphate (NTP) Prodrugs. In: Program and Abstracts of the 27th International Conference on Antiviral Research (ICAR), May 12-16, 2014, S. 65, Abstract 63
SURESHAN K. M.; RILEY A. M.; POTTER B. V. L.: Rapid and efficient routes to phosphatidylinositol 3,4,5-trisphosphates via myo-inositol orthobenzoate. In: Tetrahedron Letters, 2007, 48, S. 1923–1926
Attorney, Agent or Firm:
POHL & PARTNER Patentanwälte, 21073, Hamburg, DE
Claims:
1. Verbindung der allgemeinen Formel I oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon, wobei
R1, R3, R5 und R7 unabhängig voneinander H, Halogen, NO2, CN, SO3H, ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter aliphatischer oder heteroaliphatischer Rest, oder ein substituierter oder unsubstituierter aromatischer oder heteroaromatischer Rest sind,
R2 und R4 unabhängig voneinander H oder Z-C(Y)-RA, jedoch nicht beide H sind,
R6 und R8 unabhängig voneinander H, Z-C(Y)-RB, jedoch nicht beide H sind,
Z, Y unabhängig voneinander O, S oder HN sind,
RA und RB verschieden und jeweils ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter aliphatischer oder heteroaliphatischer Rest, oder ein substituierter oder unsubstituierter, aromatischer oder heteroaromatischer Rest sind,
R9 Nukleosid, Nukleosidmonophosphat, Nukleosidanalogon, Nukleosidmonophosphatanalogon, O-R10, OP(O)(OH)-R10 oder OP(O)(OH)O-R10 ist, wobei R10 ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter aliphatischer oder heteroaliphatischer Rest, oder ein substituierter oder unsubstituierter aromatischer oder heteroaromatischer Rest ist,
R12, R13, R14 und R15 unabhängig voneinander H, ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter aliphatischer oder heteroaliphatischer Rest, ein substituierter oder unsubstituierter aromatischer oder heteroaromatischer Rest, und/oder ein Elektronenakzeptor sind.

2. Verbindung nach Anspruch 1, wobei
a) R1, R3, R5 und R7
i. jeweils unabhängig voneinander H, Halogen, NO2, CN, SO3H, ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-20-Aliphatrest oder C1-20-Heteroaliphatrest, oder ein substituierter oder unsubstituierter C5-20-Aromatenrest oder C3-20-Heteroaromatenrest sind, oder
ii. jeweils unabhängig voneinander H, Halogen, NO2, CN, SO3H, ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-10-Aliphatrest oder C1-10-Heteroaliphatrest, oder ein substituierter oder unsubstituierter C5-12-Aromatenrest oder C3-12-Heteroaromatenrest sind, oder
iii. jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Halogen, NO2, CN, SO3H, substituiertem oder unsubstituiertem C1-20-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Alkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Alkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-20-Alkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-20-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-20-Cycloalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-20-Cycloalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-20-Cycloalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-20-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Heteroalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Heteroalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-20-Heteroalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-24-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-24-Heteroaryl, oder
iv. jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Halogen, NO2, CN, SO3H, substituiertem oder unsubstituiertem C1-10-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Alkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Alkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-10-Alkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-10-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-10-Cycloalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-10-Cycloalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-10-Cycloalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-10-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Heteroalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Heteroalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-10-Heteroalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-12-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-12-Heteroaryl, oder
v. alle H, sind,
b) RA und RB verschieden und
i. jeweils unabhängig voneinander ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-20-Aliphatrest oder C1-20-Heteroaliphatrest, oder ein substituierter oder unsubstituierter C5-20-Aromatenrest oder C3-20-Heteroaromatenrest sind, oder
ii. jeweils unabhängig voneinander H, ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-10-Aliphatrest oder C1-10-Heteroaliphatrest, oder ein substituierter oder unsubstituierter C5-12-Aromatenrest oder C3-12-Heteroaromatenrest sind, oder
iii. jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus substituiertem oder unsubstituiertem C1-20-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Alkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Alkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-20-Alkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-20-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-20-Cycloalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-20-Cycloalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-20-Cycloalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-20-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Heteroalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Heteroalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-20-Heteroalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-24-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-24-Heteroaryl, vorzugsweise C1-20-Alkyl oder C1-20-Alkenyl,
c) R10
i. ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-20-Aliphatrest oder C1-20-Heteroaliphatrest, oder ein substituierter oder unsubstituierter C5-20-Aromatenrest oder C3-20-Heteroaromatenrest ist, oder
ii. ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-10-Aliphatrest oder C1-10-Heteroaliphatrest, oder ein substituierter oder unsubstituierter C5-12-Aromatenrest oder C3-12-Heteroaromatenrest ist, oder
iii. C1-20-Alkyl oder C1-20-Alkenyl oder ein Zuckerrest ist,
und
d) R12, R13, R14 und R15
i. jeweils unabhängig voneinander H, ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-20-Aliphatrest oder C1-20-Heteroaliphatrest, ein substituierter oder unsubstituierter C5-20-Aromatenrest oder C3-20-Heteroaromatenrest, und/oder ein Elektronenakzeptor sind, oder
ii. jeweils unabhängig voneinander H, ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-10-Aliphatrest oder C1-10-Heteroaliphatrest, oder ein substituierter oder unsubstituierter C5-12-Aromatenrest oder C3-12-Heteroaromatenrest sind, oder
iii. jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, substituiertem oder unsubstituiertem C1-20-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Alkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Alkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-20-Alkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-20-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-20-Cycloalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-20-Cycloalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-20-Cycloalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-20-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Heteroalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Heteroalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-20-Heteroalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-24-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-24-Heteroaryl, oder
iv. jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, substituiertem oder unsubstituiertem C1-10-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Alkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Alkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-10-Alkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-10-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-10-Cycloalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-10-Cycloalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-10-Cycloalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-10-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Heteroalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Heteroalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-10-Heteroalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-12-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-12-Heteroaryl, oder
v. alle H, sind, oder
vi. ein Elektronenakzeptor oder H sind, mit der Maßgabe, dass R12 und R14 jeweils H und R13 und R15 jeweils ein Elektronenakzeptor, oder R13 und R15 jeweils H und R12 und R14 jeweils ein Elektronenakzeptor sind.

3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Verbindung I eine Verbindung gemäß der folgenden Formel Idoder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon ist, und wobei Z = O, S oder HN, vorzugsweise O ist.

4. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Verwendung als Arzneimittel.

5. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Verwendung als antivirales Arzneimittel, vorzugsweise als antiretrovirales Arzneimittel, Arzneimittel zur Behandlung einer HIV-Infektion, Hepatitis-Infektion, von Influenza oder hämorrhagischem Fieber.

6. Pharmazeutische Zusammensetzung, umfassend eine Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger.

7. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der allgemeinen Formel I oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes davon, wobei
R1, R3, R5 und R7 unabhängig voneinander H, Halogen, NO2, CN, SO3H, oder ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter aliphatischer oder heteroaliphatischer Rest, oder ein substituierter oder unsubstituierter aromatischer oder heteroaromatischer Rest sind,
R2 und R4 unabhängig voneinander H oder Z-C(Y)-RA, jedoch nicht beide H sind,
R6 und R8 unabhängig voneinander H, Z-C(Y)-RB, jedoch nicht beide H sind,
Z, Y unabhängig voneinander O, S oder HN sind,
RA und RB verschieden und jeweils ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter aliphatischer oder heteroaliphatischer Rest, oder ein substituierter oder unsubstituierter aromatischer oder heteroaromatischer Rest sind,
R9 Nukleosid, Nukleosidmonophosphat, Nukleosidanalogon, Nukleosidmonophosphatanalogon, O-R10, OP(O)(OH)-R10 oder OP(O)(OH)O-R10 ist, wobei R10 ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter aliphatischer oder heteroaliphatischer Rest, oder ein substituierter oder unsubstituierter aromatischer oder heteroaromatischer Rest ist,
R12, R13, R14 und R15 unabhängig voneinander H, ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter aliphatischer oder heteroaliphatischer Rest, ein substituierter oder unsubstituierter aromatischer oder heteroaromatischer Rest, und/oder ein Elektronenakzeptor sind,
umfassend die folgenden Schritte:
a1) Inreaktionbringen einer Verbindung der allgemeinen Formel IIAwobei R1, R2, R3, R4, R12 und R13 wie oben definiert sind,
mit i) Phosphortrichlorid PCl3 und N,N-Diisopropylamin, oder ii) Bis(N,N-diisopropylamino)chlorphosphin
zur Synthese einer Verbindung der allgemeinen Formel III b1) Inreaktionbringen der in a) erhaltenen Verbindung der Formel III mit einer Verbindung der allgemeinen Formel IIBwobei R5, R6, R7 R8, R14 und R15 wie oben definiert sind,
zur Synthese einer Verbindung der allgemeinen Formel IV c1) Inreaktionbringen der in b) erhaltenen Verbindung der Formel IV mit einer Verbindung gemäß der allgemeinen Formel V wobei R9 wie oben definiert ist,
oder
a2) Inreaktionbringen einer Verbindung der allgemeinen Formel IIAwobei R1, R2, R3, R4, R12 und R13 wie oben definiert sind,
mit Diphenylphosphonat zur Synthese einer Verbindung der allgemeinen Formel VI b2) Inreaktionbringen der in a) erhaltenen Verbindung der Formel VI mit einer Verbindung der allgemeinen Formel IIBwobei R5, R6, R7 R8, R14 und R15 wie oben definiert sind,
zur Synthese einer Verbindung der allgemeinen Formel VII c2) Inreaktionbringen der in b) erhaltenen Verbindung der Formel VII mit i) einer Verbindung gemäß der allgemeinen Formel V oder ii) mit Phosphorsäure oder einem Phosphorsäuresalz und R9 oder einer R9 umfassenden Verbindung,
wobei R9 wie oben definiert ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei
a) R1, R2, R3 und R7
i. jeweils unabhängig voneinander H, Halogen, NO2, CN, SO3H, ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-20-Aliphatrest oder C1-20-Heteroaliphatrest, oder ein substituierter oder unsubstituierter C5-20-Aromatenrest oder C3-20-Heteroaromatenrest sind, oder
ii. jeweils unabhängig voneinander H, Halogen, NO2, CN, SO3H, ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-10-Aliphatrest oder C1-10-Heteroaliphatrest, oder ein substituierter oder unsubstituierter C5-12-Aromatenrest oder C3-12-Heteroaromatenrest sind, oder
iii. jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Halogen, NO2, CN, SO3H, substituiertem oder unsubstituiertem C1-20-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Alkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Alkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-20-Alkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-20-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-20-Cycloalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-20-Cycloalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-20-Cycloalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-20-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Heteroalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Heteroalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-20-Heteroalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-24-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-24-Heteroaryl, oder
iv. jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, Halogen, NO2, CN, SO3H, substituiertem oder unsubstituiertem C1-10-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Alkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Alkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-10-Alkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-10-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-10-Cycloalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-10-Cycloalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-10-Cycloalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-10-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Heteroalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Heteroalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-10-Heteroalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-12-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-12-Heteroaryl, oder
v. alle H, sind,
b) RA und RB verschieden und
i. jeweils unabhängig voneinander ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-20-Aliphatrest oder C1-20-Heteroaliphatrest, oder ein substituierter oder unsubstituierter C5-20-Aromatenrest oder C3-20-Heteroaromatenrest sind, oder
ii. jeweils unabhängig voneinander ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-10-Aliphatrest oder C1-10-Heteroaliphatrest, oder ein substituierter oder unsubstituierter C5-12-Aromatenrest oder C3-12-Heteroaromatenrest sind, oder
iii. jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus substituiertem oder unsubstituiertem C1-20-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Alkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Alkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-20-Alkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-20-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-20-Cycloalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-20-Cycloalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-20-Cycloalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-20-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Heteroalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Heteroalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-20-Heteroalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-24-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-24-Heteroaryl, vorzugsweise C1-20-Alkyl oder C1-20-Alkenyl, sind,
c) R10
i. ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-20-Aliphatrest oder C1-20-Heteroaliphatrest, oder ein substituierter oder unsubstituierter C5-20-Aromatenrest oder C3-20-Heteroaromatenrest ist, oder
ii. ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-10-Aliphatrest oder C1-10-Heteroaliphatrest, oder ein substituierter oder unsubstituierter C5-12-Aromatenrest oder C3-12-Heteroaromatenrest ist, oder
iii. C1-20-Alkyl oder C1-20-Alkenyl oder ein Zuckerrest ist,
und
d) R12, R13, R14 und R15
i. jeweils unabhängig voneinander H, ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-20-Aliphatrest oder C1-20-Heteroaliphatrest, ein substituierter oder unsubstituierter C5-20-Aromatenrest oder C3-20-Heteroaromatenrest, und/oder ein Elektronenakzeptor sind, oder
ii. jeweils unabhängig voneinander H, ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-10-Aliphatrest oder C1-10-Heteroaliphatrest, oder ein substituierter oder unsubstituierter C5-12-Aromatenrest oder C3-12-Heteroaromatenrest sind, oder
iii. jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, substituiertem oder unsubstituiertem C1-20-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Alkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Alkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-20-Alkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-20-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-20-Cycloalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-20-Cycloalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-20-Cycloalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-20-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Heteroalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Heteroalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-20-Heteroalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-24-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-24-Heteroaryl, oder
iv. jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus H, substituiertem oder unsubstituiertem C1-10-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Alkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Alkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-10-Alkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-10-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-10-Cycloalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-10-Cycloalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-10-Cycloalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-10-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Heteroalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Heteroalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-10-Heteroalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-12-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-12-Heteroaryl, oder
v. alle H, sind, oder
vi. ein Elektronenakzeptor oder H12 sind, mit der Maßgabe, dass R14 und R jeweils H und R13 und R15 jeweils ein Elektronenakzeptor, oder R13 und R15 jeweils H und R12 und R14 jeweils ein Elektronenakzeptor sind.

Description:

Die Erfindung betrifft als Propharmaka einsetzbare Verbindungen, insbesondere Nukleosiddi- und -triphosphat-Propharmaka, und ein Verfahren zur Herstellung dieser Verbindungen.

Bei der Behandlung von zum Beispiel viralen Infektionskrankheiten wie Herpes- oder Hepatitis-Infektionen oder der Immunschwächekrankheit AIDS (Acquired Immunodeficiency Syndrome), aber auch bei Krebsleiden, werden Nukleosidanaloga eingesetzt, welche in DNA eingebaut werden können. Nach dem Einbau wirken die Nukleosidanaloga häufig als Kettenterminatoren, d.h. es findet keine weitere Elongation in 3´-Richtung statt (J. Balzarini, P. Herdewijn, E. De Clercq; Differential Patterns of intracellular Metabolism of 2´,3´-Didehydro-2´,3´-dideoxythymidine and 3´-Azido-2´,3´-dideoxythymidine, two potent Anti-human Immunodeficiency Virus Compounds; J. Biol. Chem. 1989, 264, 6127–6133). Die Nukleosidanaloga müssen jedoch als Triphosphate (NTP) vorliegen, damit sie zur Kettenverlängerung in den DNA-Strang eingebaut werden können.

In Form ihrer Mono-, Di- oder Triphosphate (NMP, NDP, NTP) können Nukleosidanaloga die Zellmembran aufgrund ihrer Ladung unter physiologischen Bedingungen nicht durchdringen. Auch ein Passieren der Blut-Hirn-Schranke (BBB; blood brain barrier) zur Behandlung von Erkrankungen, die auch das Gehirn betreffen, ist nicht möglich. Nukleosidanaloga müssen daher entweder in der Zelle zunächst durch bestimmte, mehr oder minder spezifische Kinasen in mehreren Stufen in ihre Triphosphate überführt werden, oder die Nukleosidanaloga müssen so ausgestaltet oder modifiziert werden, dass sie in der Lage sind, die Zellmembran bzw. BBB zu passieren.

Hierzu muss in der Regel die Lipophilie der Medikamente erhöht werden (z.B. R. J. Sawchuk, Z. Yang; Investigation of distribution, transport and uptake of anti-HIV drugs to the central nervous system; Advanced Drug Delivery Reviews 1999, 39, 5–31). Eine Möglichkeit, die Lipophilie bekannter Medikamente zu erhöhen, liegt in der Verwendung von Propharmaka-Systemen. Propharmaka oder „Prodrugs“ sind Wirkstoffvorläufer, welche den eigentlichen Wirkstoff idealerweise erst am gewünschten Wirkort unter Abspaltung von Maskierungsgruppen freisetzen. Neben der erhöhten Lipophilie sind weitere Voraussetzungen für solche Propharmaka eine ausreichende Stabilität im extrazellulären Medium und die Freisetzung nicht toxischer Masken.

Enzymatisch aktivierbare Prodrug-Systeme für Nukleosidmonophosphate (NMP) sind bereits beschrieben worden (A. Pompon, I. Lefebvre, J.-L. Imbach, S. Khan, D. Farquhar; Decomposition Pathways of the Mono-(Pivaloyloxymethyl) and Bis-(Pivaloyloxymethyl) Esters of Azidothymidine-5'-Monophosphate in Cell Extract and in Tissue-Culture Medium – An Application of the Online Isrp-Cleaning HPLC Technique; Antiviral Chem. Chemother. 1994, 5, 91–98; I. Lefebvre, C. Perigaud, A. Pompon, A.-M. Aubertin, J.-L. Girardet, A. Kim, G. Gosselin, J.-L. Imbach; MonoNukleoside Phosphotriester Derivates with S Acyl-2-thioethyl Bioreversible Phosphate-Protecting Groups: Intracellular Delivery of 3'-Azido-2',3'-dideoxythymidine-5'-monophosphate; J. Med. Chem. 1995, 38, 3941–3950; W. Thomson, D. Nicholls, W. J. Irwin, J. S. Al-Mushadani, S. Freeman, A. Karpas, J.Petrik, N. Mahmood, A. J. Hay, Synthesis, Bioactivation and Anti-HIV Activity of the Bis(4-acyloxybenzyl) and Mono(4-acyloxybenzyl) Esters of the 5'-Monophosphate of AZT, J. Chem. Soc., Perkin Trans., 1993, 1, 1239–1245; Thomson, D. Nicholls, W. J. Irwin, J. S. Al-Mushadani, S. Freeman, A. Karpas, J.Petrik, N. Mahmood, A. J. Hay, Synthesis, Bioactivation and Anti-HIV Activity of the Bis(4-acyloxybenzyl) and Mono(4-acyloxybenzyl) Esters of the 5'-Monophosphate of AZT, J. Chem. Soc., Perkin Trans., 1993, 1, 1239–1245; A. Routledge, I. Walker, S. Freeman, A. Hay, N. Mahmood, Synthesis, Bioactivation and Anti-HIV Activity of 4-Acyloxybenzyl Bis(Nucleosid-5-yl) Phosphates; Nucl. Nucl., 1995, 14, 1545–1558; C. Meier, CycloSal Phosphates as Chemical trojan Horses for the intracellular Nucleotide and Glycosylmonophosphate Delivery – Chemistry meets Biology; European Journal of Organic Chemistry 2006, 1081-1102). Nachteilig am Einsatz von NMP-Prodrugs ist allerdings, dass die erforderliche weitere Phosphorylierung zu den Di- und Triphosphaten in der Zelle gehemmt oder vollständig unterbunden sein kann. So ist beispielsweise im Fall des Nukleosid-Analogons Azidothymidin (AZT), einem bekannten Anti-HIV-Medikament, die Phosphorylierung zum AZTDP (DP = Diphosphat) gehemmt. Darüber hinaus werden zahlreiche Nebenwirkungen dem entsprechenden Monophosphat AZTMP (MP = Monophosphat) zugeschrieben.

Für die Maskierung von Nukleosiddiphosphaten (NDP) und Nukleosidtriphosphaten (NTP) gibt es nach wie vor keine zufrieden stellende Lösung. Problematisch ist hierbei, dass im Gegensatz zu NMP nicht nur eine Phosphatgruppe vorliegt, sondern eine bzw. zwei energiereiche Phosphorsäureanhydridbindung(en), die in Form der Pyrophosphateinheit reversibel maskiert werden muss(müssen), ohne dass es zu einem Bruch der Anhydrid-Bindung(en) kommt. Bei der Demaskierung der Pyrophosphateinheit darf keine Reaktion am Phosphoratom stattfinden, da dies zu einem Bruch der Pyrophosphatbrücke führen kann. Dies unterscheidet NDP- und NTP-Prodrugs essentiell von ihren NMP-Verwandten. Hier können auch Hydrolysereaktionen am Phosphoratom stattfinden.

In der WO 2009/129798 A2 sind symmetrisch maskierte Nukleosiddi- und -triphosphate sowie ein Verfahren zu deren Herstellung beschrieben. „Symmetrisch“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die verwendeten Masken zur Maskierung der Ladungen des endständigen Phosphats dieselbe Struktur aufweisen. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass der bei der chemischen oder enzymatischen Hydrolyse freigesetzte prozentuale Anteil an der gewünschten Diphosphat- bzw. Triphosphatspezies des Wirkstoffes von der Geschwindigkeit der Abspaltung der ersten Maske unter der Freisetzung des monomaskierten Intermediats abhängt. Als Nebenprodukt wurden die entsprechenden Hydrolyseprodukte der Pyrophosphatgruppe detektiert, im Fall der Nukleosiddiphosphat-Prodrugs die entsprechenden Nukleosidmonophosphate, bei den Nukleosidtriphosphaten die entsprechenden Nukleosiddiphosphate und die Nukleosidmonophosphate. Daraus resultiert letztlich eine nur unselektive Freisetzung der gewünschten Zielverbindungen.

Jessen et al. 2008 und Schulz et al. 2014 (H.J. Jessen, T. Schulz, J. Balzarini, C. Meier, Bioreversible protection of nucleosidediphosphates; Angewandte Chemie International Edition English 2008, 47, 8719–8722; T. Schulz, J. Balzarini, C. Meier, The DiPPro Approach: Synthesis, Hydrolysis, and Antiviral Activity of Lipophilic d4T Diphosphate Prodrugs; ChemMedChem 2014, 9, 762–75; s. auch Schulz, T., 2012, Synthese und Untersuchung von Nucleosiddiphosphat Prodrugs, Dissertation, Universität Hamburg) beschreiben ebenfalls symmetrisch maskierte Nukleosiddiphosphate. Darüber hinaus ist in Schulz et al. 2014 auch die asymmetrische Maskierung eines Nukleosiddiphosphatanalogons (1-[(2R,5S)-5-(Hydroxymethyl)-2,5-dihydrofuran-2-yl]-5-methylpyrimidin-2,4-dion, Stavudin, d4T) mit einer Acyloxybenzylgruppe und einer β-Cyanoethylgruppe beschrieben. Die β-Cyanoethyl-Maske ist jedoch nur chemisch und nicht enzymatisch abspaltbar, was jedoch für einen Einsatz als Arzneimittel erforderlich wäre.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, weiter verbesserte Di- und/oder Triphosphat-Propharmaka, insbesondere Nukleotid- bzw. Nukleotidanalogon-Propharmaka, bereitzustellen, die die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile nicht aufweisen.

Überraschenderweise gelingt die Lösung dieses Problems durch eine geeignete bioreversible asymmetrische Maskierung von Di- und Triphosphatverbindungen, insbesondere von Nukleosiddiphosphaten und Nukleosidtriphosphaten bzw. deren Analoga, wobei die Maskierung nur am endständigen, d.h. am β- bzw. γ-Phosphat durchgeführt wird, während auf die Maskierung des innenständigen Phosphats verzichtet wird. Mit der Erfindung wird eine signifikant verbesserte bioreversible Maskierung von Nukleosiddiphosphaten (NDP) und Nukleosidtriphosphaten (NTP) sowie deren Analoga erreicht.

Zur Lösung der Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung in einem ersten Aspekt eine Verbindung der allgemeinen Formel I oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon bereit, wobei
R1, R3, R5 und R7 unabhängig voneinander H, Halogen, NO2, CN, SO3H, ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter aliphatischer oder heteroaliphatischer Rest, oder ein substituierter oder unsubstituierter aromatischer oder heteroaromatischer Rest sind,
R2 und R4 unabhängig voneinander H oder Z-C(Y)-RA, jedoch nicht beide H sind,
R6 und R8 unabhängig voneinander H, Z-C(Y)-RB, jedoch nicht beide H sind,
Z, Y unabhängig voneinander O, S oder HN ist,
RA und RB verschieden und jeweils ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter aliphatischer oder heteroaliphatischer Rest, oder ein substituierter oder unsubstituierter aromatischer oder heteroaromatischer Rest sind,
R9 Nukleosid, Nukleosidmonophosphat, Nukleosidanalogon, Nukleosidmonophosphatanalogon, O-R10, OP(O)(OH)-R10 oder OP(O)(OH)-O-R10 ist, wobei R10 ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter aliphatischer oder heteroaliphatischer Rest, oder ein substituierter oder unsubstituierter aromatischer oder heteroaromatischer Rest ist,
R12, R13, R14 und R15 unabhängig voneinander H, ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter aliphatischer oder heteroaliphatischer Rest, ein substituierter oder unsubstituierter aromatischer oder heteroaromatischer Rest, und/oder ein Elektronenakzeptor sind.

Bei den erfindungsgemäßen Verbindungen unterscheiden sich die Benzylderivat-Masken A und B an der endständigen (terminalen) Phosphatgruppe aufgrund unterschiedlicher Reste R am Phenylring so voneinander, dass sie in der Zelle in selektiver Weise enzymatisch, z.B. mittels Esterasen, abgespalten werden können, um die gewünschte Diphosphat- oder Triphosphatverbindung freizusetzen. Um die gewünschte Selektivität zu erreichen, sind die Masken derart ausgestaltet, dass eine von ihnen instabiler ist, d.h. mit größerer Geschwindigkeit abgespalten wird und damit die schnelle Bildung eines monomaskierten Intermediats mit hoher Resistenz gegenüber einem nukleophilen Angriff auf die Phosphorsäureanhydridbindung(en) ermöglicht. Die zweite Gruppe ist lipophiler und sorgt damit für die notwendige Lipophilie, um die Aufnahme in die Zelle zu gewährleisten. Eine größere Abspaltungsgeschwindigkeit kann beispielsweise durch eine größere Hydrophilie (Polarität) der Maske bewirkt werden. Die Einstellung der Hydrophilie oder Lipophilie einer Maske ist dem Fachmann bekannt und kann gegebenenfalls durch Routineversuche ermittelt werden. Beispielsweise kann die Lipophilie einer Maske durch die Größe bzw. Länge eines Kohlenwasserstoffrestes beeinflusst werden, die Hydrophilie durch Vorsehen polarer Reste. Auch durch den Einbau von Heteroatomen kann beispielsweise die Stabilität der Maske beeinflusst werden.

Die Erfinder haben festgestellt, dass die Geschwindigkeiten der Spaltungen der beiden Masken mit ihrer Lipophilie häufig eng verknüpft sind, und zwar dergestalt, dass die Hydrolysehalbwertszeit einer Maske mit zunehmender Lipophilie zunimmt. Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenommen, dass eine Erhöhung der Lipophilie hauptsächlich durch das Anknüpfen von längeren hydrophoben Seitenketten, beispielsweise Alkylketten, erreicht wird, die dann aber aufgrund sterischer Hinderung in der Regel entsprechend schlechter von einem Nucleophil oder Enzym angegriffen werden können. Es ist allerdings zu beachten, dass der beschriebene Zusammenhang zwischen Lipophilie und Stabilität (Hydrolysehalbwertszeit) einer Maske lediglich ein Anhaltspunkt für die Auswahl geeigneter Maskenkombinationen ist. Auch eine lipophilere Maske kann in einer bestimmten Kombination im Einzelfall die instabilere Maske bilden. Der Fachmann kann dies anhand von Routineversuchen feststellen.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen ermöglichen die Einschleusung von Nukleotiden und Nukleotidanaloga sowie anderer organischer Verbindungen mit einer Hydroxylgruppe, z.B. von Zuckern oder Alkoholen, auf dem Niveau von Di- und Triphosphaten in die Zelle. Nukleosidtriphosphate können somit direkt in die Zelle eingeführt werden, sodass ansonsten erforderliche weitere intrazelluläre Phosphorylierungsschritte nicht mehr benötigt werden. Dadurch kann nicht nur die tatsächliche Verwendung der eingeschleusten Nukleoside durch die Zelle besser ermöglicht, sondern es können auch Nebenwirkungen vermieden werden, die beispielsweise durch Monophosphate hervorgerufen werden. Die erfindungsgemäßen Verbindungen können beispielsweise sowohl als antivirale als auch als antitumorale Mittel vorteilhafte Verwendung als Arzneimittel finden. Sie eignen sich besonders als Arzneimittel zur Behandlung von Infektionen durch Viren, insbesondere Retroviren wie HI-Viren, Influenza-, hämorrhagische Fieber- und Hepatitis-Viren. Die Verbindungen eignen sich aber auch für analytische Zwecke bei biochemischen Untersuchungen, da die phosphorylierten Metaboliten intrazellulär freigesetzt werden. Dadurch werden Untersuchungen ermöglicht, die bislang noch nicht durchgeführt werden konnten. Auch nicht-nukleosidische Alkohole können beispielsweise in Form ihrer Di- (z.B. Isoprenyldiphosphat) oder Triphosphate in die Zelle transportiert und dort freigesetzt werden.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen liegen unter physiologischen Bedingungen regelmäßig als Salze vor. Im Folgenden sind daher beispielhaft eine Diphosphatverbindung Ia (links) und eine Triphosphatverbindung Ib (rechts) dargestellt, wobei Kat+ Kation, beispielsweise Ammonium, Triethylammonium oder Tetrabutylammonium, bedeutet und R1 bis R8 und R12 bis R15 wie oben definiert sind. Nucl steht hier für Nukleosid oder Nukleosidanalogon.

Unter einer „asymmetrisch maskierten Di- oder Triphosphatverbindung“ wird eine Verbindung gemäß der folgenden Formel verstanden, wobei A und B für unterschiedliche chemische Strukturen stehen, und R9 wie oben definiert ist. Die terminale Phosphatgruppe bildet so ein stereogenes Zentrum. Die chemischen Strukturen A, B neutralisieren (maskieren) die negativen elektrischen Ladungen an den einfach gebundenen Sauerstoffatomen des endständigen Phosphats unter physiologischen Bedingungen. Die Masken selbst sind unter physiologischen Bedingungen ebenfalls nicht geladen. Unter einem endständigen Phosphat wird bei einer Diphosphatverbindung die β-, bei einer Triphosphatverbindung die γ-Phosphatgruppe verstanden. Insbesondere wird hier unter einer „asymmetrisch maskierten Di- oder Triphosphatverbindung“ eine Verbindung verstanden, bei der die eine Maske, z.B. Maske A, instabiler ist und damit einer schnelleren enzymatischen Abspaltung unterliegt, während die andere Maske, z.B. Maske B, lipophiler ist.

Unter einer „enzymatisch abspaltbaren Maske“ wird hier eine Maske verstanden, die mit Hilfe von in der Zielzelle vorhandenen oder gegebenenfalls induzierbaren Enzymen abspaltbar ist. Der Begriff umfasst auch solche Fälle, bei denen eine Maske in mehreren Schritten, beispielsweise kaskadenartig, abgebaut wird, und wenigstens ein Abbauschritt enzymatisch erfolgt. Beispielsweise kann der initiale Angriff enzymatisch erfolgen, während die weiteren Abbauschritte spontan erfolgen. Eine „chemisch abspaltbare Maske“ ist demgegenüber eine Maske, die unter Bedingungen, wie sie in einer Zielzelle herrschen, beispielsweise hinsichtlich Temperatur, pH-Wert, Salzgehalt etc., nicht oder zumindest im Wesentlichen nicht oder mit zu geringer Geschwindigkeit abgespalten wird.

Unter einem „Nukleosid“ (ggfs. auch „Nucleosid“) werden hier organische Moleküle verstanden, die aus einem Zuckerrest (Zuckerkomponente) und einer organischen Base (Basenkomponente), z.B. einer heterocyclischen organischen Base, insbesondere einer stickstoffhaltigen heterocyclischen organischen Base (Nukleobase), bestehen, die über eine glykosidische Bindung verbunden sind. Der Zuckerrest ist häufig eine Pentose, z.B. Desoxyribose oder Ribose, kann aber auch ein anderer Zucker sein, z.B. ein C3-, C4- oder C6-Zucker. Häufig, aber nicht ausschließlich, sind Nukleobasen Purine (R) oder Pyrimidine (Y). Beispiele für natürlich vorkommende Purine sind Guanin (G) und Adenin (A), Beispiele für natürlich vorkommende Pyrimidine sind Cytosin (C), Thymin (T) und Uracil (U). Insbesondere wird unter einem Nukleosid daher eine Verbindung der allgemeinen Formel verstanden, wobei B eine stickstoffhaltige heterocyclische organische Base, z.B. eine Nukleobase, ist, und R2' und R3' unabhängig voneinander H oder OH sind. Phosphorylierte Nukleoside, beispielsweise Nukleosidmonophosphate (NMP), Nukleosiddiphosphate (NDP) und Nukleosidtriphosphate (NTP), werden auch als Nukleotide bezeichnet. Die Phosphat-, Diphosphat-(Pyrophosphat-) bzw. Triphosphatgruppe ist in der Regel mit dem 5'-C-Atom der Zuckerkomponente des Nukleosids verknüpft. In die Erfindung eingeschlossen sind aber auch Verbindung, bei denen die Phosphatgruppe(n) an eine 2'- oder 3'-OH-Gruppe gebunden sind.

Unter einem „Nukleosidanalogon“ (ggfs. auch „Nucleosidanalogon“) wird hier eine organische Verbindung verstanden, die im menschlichen Körper natürlicherweise nicht vorkommt, einem natürlicherweise im menschlichen Körper vorkommenden Nukleosid aber strukturell ähnlich ist, sodass es beispielsweise von der Zelle und/oder von viralen Enzymen im Wesentlichen entsprechend dem natürlichen Nukleosid verarbeitet, beispielsweise phosphoryliert und in einen RNA- oder DNA-Strang eingebaut werden kann. Ein Nukleosidanalogon kann selbst ein Nukleosid sein. Es kann aber beispielsweise auch eine andere Verbindung mit den obigen Eigenschaften sein, beispielsweise eine Verbindung aus einer heterocyclischen Base und einem acyclischen Rest und/oder einem Rest, der kein Zucker ist, oder eine Verbindung aus einer carbocyclischen Verbindung und einer heterocyclischen Base. Bei carbocyclischen Nucleosidanaloga ist beispielsweise der Ringsauerstoff in der Zuckerkomponente durch ein Kohlenstoff (eine Methylengruppe oder eine substituierte Methylengruppe) ersetzt. In der Zuckerkomponente kann beispielsweise auch ein C-Atom durch ein Heteroatom ersetzt sein, beispielsweise das 3'-C-Atom durch Schwefel. Nukleosidanaloga sind entweder selbst Nukleoside im obigen Sinne oder Nukleosiden strukturell und/oder funktionell analog. Da Nukleosidanaloga nicht notwendig eine Zucker- bzw. Basenkomponente im engeren Sinne enthalten müssen, wird hier ggfs. auch von einer zur Basenkomponente analogen Komponente (Basenanalogon) bzw. einer zur Zuckerkomponente analogen Komponente (Zuckeranalogon) gesprochen. Sofern hier von einer Zuckerkomponente oder Basenkomponente gesprochen wird, sollen die entsprechenden analogen Komponenten von Nukleosidanaloga mit erfasst sein, sofern sich aus dem Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes ergibt. Zahlreiche Nukleosidanaloga sind dem Fachmann bekannt. Bekannte Beispiele sind AZT (3'-Azido-2',3'-didesoxythimidin, Azidothymidin), 2',3'-Didesoxyinosin (Didanosin), 2',3'-Didesoxycytidin (Zalticabin), β-L-2’,3’-Didesoxythiacytidine (Lamivudin, 3TC), L-Thymidine, 2‘-Methyl-(„up“)-2‘-hydroxyl-(„down“)-uridin/-cytidin, 2‘-Methyl-(„up“)-2‘-fluor-(„down“)-uridin/-cytidin (s. z.B. US 7608600 B1), 2-Amino-9-((2-hydroxyethoxy)methyl)-1H-purin-6(9H)-on (Acyclovir).

Unter einem „Nukleosidphosphatanalogon“ wird hier ein Analogon zu einem phosphorylierten Nukleosid, d.h. ein Nukleotidanalogon, verstanden, unter einem „Nukleosidmonophosphatanalogon“ somit ein Analogon zu einem Nukleosidmonophosphat. Beispiele für Nukleosidmonophosphatanaloga sind Nukleosidphosphonate wie beispielsweise 3-Hydroxy-2-phosphonomethoxypropyl (HPMP), 2-Phosphonomethoxyethyl (PME), 2′,3′-didehydro-2′,3′-dideoxythymidin-Phosphonat (d4TP), (S)-9-(3-Hydroxy-2-phosphonylmethoxypropyl)adenin (HPMPA) und 9-(2-Phosphonylmethoxyethyl)adenin (PMEA, Adefovir). Nukleosidphosphonate sind dem Fachmann bekannt, enthalten anstelle der P-O-Verknüpfung von Nukleosidphosphaten eine C-P-Verknüpfung, und können beispielsweise eine Nukleobase, eine acyclische oder cyclische aliphatische zuckeranaloge Komponente und eine Phosphonomethylgruppe CH2P(O)(OH)2-Gruppe enthalten (s. z.B. Pertusati et al. 2012, Medicinal Chemistry of Phosphonate Prodrugs for Antiviral Therapy, Antivir Chem Chemother. 22: 181–203, doi: 10.3851/IMP2012). Auch phosphorylierte Nukleosidanaloga, beispielsweise phosphorylierte Nukleoside mit einer modifizierten Nukleobase, fallen unter die Begriffe „Nukleosidphosphatanalogon“ oder „Nukleotidanalogon“.

Sofern hier die Abkürzung „Nucl“ verwendet wird, erfasst diese sowohl Nukleoside als auch Nukleosidanaloga. Die Abkürzungen „NMP“, „NDP“ und „NTP“ erfassen, soweit nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist, nicht nur Nukleosidmonophosphate, Nukleosiddiphosphate und Nukleosidtriphosphate, sondern auch entsprechende Analoga, also Nukleosidmonophosphatanaloga, Nukleosiddiphosphatanaloga und Nukleosidtriphosphatanaloga.

Bereichsangaben wie beispielsweise „1–10“ sind hier immer so zu verstehen, dass jeder Zwischenwert mit offenbart ist. Im Fall einer Angabe, die nur Ganzzahlen betreffen kann, wie beispielsweise eine Zahl von C-Atomen, bedeutet dies selbstverständlich, dass nur Ganzzahlen offenbart sind. Auch ein beliebiger kleinerer Bereich aus dem Bereich soll dabei mit offenbart sein, wobei unter dem kleineren Bereich auch Bereiche zu verstehen sind, die keinen der Grenzwerte des Bereichs umfassen.

Der Ausdruck „Cn-Cm“ oder „Cn-m“, wobei n und m jeweils positive ganze Zahlen sind und m größer als n ist, bedeutet einen Bereich, der die Anzahl an C-Atomen einer Verbindung oder eines Restes angibt. Der Ausdruck soll hier ausdrücklich sämtliche ganzzahlige Zwischenwerte zwischen den Bereichsgrenzen n und m einschließen, und zwar jeweils unabhängig voneinander. Der Ausdruck „C1-10“ (n = 1, m = 10) bedeutet daher beispielsweise eine Verbindung, eine Gruppe oder einen Rest mit 1–10, d.h. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10 C-Atomen. „C1-10“ umfasst daher gleichzeitig auch beispielsweise „C2-6“, d.h. 2, 3, 4, 5 oder 6 C-Atome, oder „C1-4“, d.h. 1, 2, 3 oder 4 C-Atome, oder „C4-9“, d.h. 4, 5, 6, 7, 8 oder 9 C-Atome. Entsprechend bedeutet der Begriff „C1-20-Alkyl“ beispielsweise eine Alkylgruppe mit 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 oder 20 C-Atomen und umfasst sämtliche Kombinationen aus den Werten von n und m, die in dem Bereich von n = 1 bis m = 20 liegen, z.B. „C1-10-Alkyl“, d.h. ein Alkyl mit 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 oder 10 C-Atomen, oder „C5-7-Alkyl“, d.h. ein Alkyl mit 5, 6 oder 7 C-Atomen. Entsprechend verhält es sich auch mit Begriffen wie „C2-10-Alkenyl“, „C4-20-Alkeninyl“ und dergleichen.

Der Begriff „aliphatischer Rest“ oder „Aliphatrest“ umfasst cyclische oder acyclische, lineare (geradkettige) oder verzweigte, gesättigte oder ungesättigte Kohlenstoffverbindungsreste, außer aromatischen Resten. Der Begriff „heteroaliphatischer Rest“ bedeutet aliphatische Reste, in deren Kohlenstoffgerüst ein oder mehrere C-Atome durch Heteroatome, beispielsweise Sauerstoff, Schwefel, Stickstoff oder Phosphor ersetzt sind.

Der Begriff „Alkyl“ beinhaltet gesättigte aliphatische (nicht-aromatische) Gruppen, einschließlich geradkettiger (linearer) Alkylgruppen (z.B. Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl und Octyl) und verzweigter Alkylgruppen (z.B. Isopropyl, tert-Butyl, Isobutyl). Der Begriff umfasst auch O-, N-, S- oder P-Alkylgruppen (z.B. -O-Methyl), d.h. Alkylgruppen, die über ein Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel- oder Phosphoratom an eine Verbindung gebunden sind.

Der Begriff „Alkenyl“ beinhaltet ungesättigte aliphatische (nicht-aromatische) Gruppen mit mindestens einer C-C-Doppelbindung, einschließlich geradkettiger und verzweigter Alkenylgruppen. Der Begriff umfasst auch O-, N-, S- oder P-Alkenylgruppen (z.B. -O-Propenyl), d.h. Alkenylgruppen, die über ein Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel- oder Phosphoratom an eine Verbindung gebunden sind.

Der Begriff „Alkinyl“ beinhaltet ungesättigte aliphatische (nicht-aromatische) Gruppen mit mindestens einer C-C-Dreifachbindung, einschließlich geradkettiger und verzweigter Alkenylgruppen. Der Begriff umfasst auch O-, N-, S- oder P-Alkinylgruppen (z.B. -O-Butinyl), d.h. Alkinylgruppen, die über ein Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel- oder Phosphoratom an eine Verbindung gebunden sind.

Der Begriff „Alkeninyl“ beinhaltet ungesättigte aliphatische (nicht-aromatische) Gruppen mit mindestens einer C-C-Doppelbindung und mindestens einer C-C-Dreifachbindung, einschließlich geradkettiger und verzweigter Alkeninylgruppen. Der Begriff umfasst auch O-, N-, S- oder P-Alkeninylgruppen, d.h. Alkeninylgruppen, die über ein Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel- oder Phosphoratom an eine Verbindung gebunden sind.

Der Begriff „Cycloalkyl“ beinhaltet alicyclische Gruppen, d.h. ringförmige gesättigte aliphatische (nicht-aromatische) Gruppen, z.B. Cyclopropyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl. Der Begriff umfasst auch O-, N-, S- oder P-Cycloalkylgruppen, d.h. Cycloalkylgruppen, die über ein Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel- oder Phosphoratom an eine Verbindung gebunden sind. Die Begriffe „Cycloalkenyl“, „Cycloalkinyl“ und „Cycloalkeninyl“ bedeuten entsprechend ringförmige aliphatische (nicht-aromatische) Alkenyle, Alkinyle oder Alkeninyle gemäß der obigen Definition, wobei die Doppel- und/oder Dreifachbindung(en) innerhalb oder außerhalb des Rings bzw. Ringsystems vorhanden sein kann (können).

Der Begriff „Heteroalkyl“ bezeichnet Alkylgruppen, bei denen ein oder mehrere Kohlenstoffatome des Kohlenwasserstoffgerüsts durch andere Atome (Heteroatome), z.B. Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel- oder Phosphoratome, ersetzt sind. Der Begriff umfasst auch O-, N-, S- oder P-Heteroalkylgruppen, d.h. Heteroalkylgruppen, die über ein Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel- oder Phosphoratom an eine Verbindung gebunden sind. Der Begriff „Heteroalkyl“ umfasst auch Cycloalkyle, bei denen ein oder mehrere Kohlenstoffatome des Kohlenwasserstoffgerüsts durch andere Atome, z.B. Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel- oder Phosphoratome, ersetzt sind. Unter den Begriffen „Heteroalkenyl“, „Heteroalkinyl“, „Heteroalkeninyl“ werden entsprechend Alkenyle, Alkinyle und Alkeninyle sowie Cycloalkenyle, Cycloalkinyle und Cycloalkeninyle verstanden, bei denen ein oder mehrere Kohlenstoffatome des Kohlenwasserstoffgerüsts durch andere Atome (Heteroatome), z.B. Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel- oder Phosphoratome, ersetzt sind. Der Begriff „C1-20-Heteroalkyl“ bedeutet beispielsweise eine Alkylgruppe mit 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 oder 20 C-Atomen und mindestens einem Heteroatom. Entsprechendes gilt auch für Heteroalkenyle, Heteroalkinyle und Heteroalkeninyle.

Unter „Aryl“ werden Gruppen mit Aromatizität verstanden, einschließlich mehrgliedrigen aromatischen Einzelringgruppen sowie multizyklischen Systemen mit mindestens einem aromatischen Ring. Beispiele für Aryl-Gruppen beinhalten Benzol, Phenyl und Naphthalen. Der Begriff umfasst auch O-, N-, S- oder P-Arylgruppen, d.h. Arylgruppen, die über ein Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel- oder Phosphoratom an eine Verbindung gebunden sind. Die Begriffe „aromatischer Rest“ oder „Aromatenrest“ werden hier synonym zu „Aryl“ verwendet.

Unter „Heteroaryl“ werden Aryl-Gruppen verstanden, die Heteroatome in der Ringstruktur aufweisen, bei denen also ein oder mehrere Kohlenstoffatome in der Ringstruktur durch andere Atome (Heteroatome) ersetzt sind, z.B. durch Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel- oder Phosphoratome. Beispiele für Heteroaryle sind Pyrrol, Furan, Thiophen, Thiazol, Isothiazol, Imidazol, Triazol, Tetrazol, Pyrazol, Oxazol, Pyridin, Pyrazin, Pyridazin und Pyrimidin. Der Begriff beinhaltet auch multizyklische Aryl-Gruppen, z.B. bizyklische und trizyklische, z.B. Benzoxazol, Benzodioxazol, Benzothiazol, Benzoimidazol, Benzothiophen, Methylendioxyphenyl, Quinolin, Isoquinolin, Indol, Benzofuran, Purin oder Benzofuran. Der Begriff umfasst auch O-, N-, S- oder P-Heteroarylgruppen, d.h. Heteroarylgruppen, die über ein Sauerstoff-, Stickstoff-, Schwefel- oder Phosphoratom an eine Verbindung gebunden sind. Die Begriffe „heteroaromatischer Rest“ oder „Heteroaromatenrest“ werden hier synonym zu „Heteroaryl“ verwendet.

Unter dem Begriff „Halogen“ wird hier Chlor (Cl), Fluor (F), Brom (Br) und Iod (I) verstanden, insbesondere Chlor (Cl) und Fluor (F) verstanden.

Der Begriff „substituiert“ bedeutet, dass ein oder mehrere Substituenten vorhanden sind, die ein Wasserstoffatom an einem oder mehreren Kohlenstoffatomen des Kohlenwasserstoffgerüsts oder an einem oder mehreren Heteroatomen im Kohlenstoffgerüst ersetzen. Beispiele für solche Substituenten sind Oxo-, Hydroxyl-, Phosphat-, Cyano-, Azido- und Aminogruppen, aber auch z.B. Halogene (z.B. F, Cl), Alkyl-, Cycloalkyl-, Heteroalkyl-, Heterocycloalkyl-, Aryl- und Heteroarylgruppen.

Unter einem „Elektronenakzeptor“ wird hier eine Verbindung, ein Verbindungsrest oder funktionelle Gruppe verstanden, die Elektronen zu sich heranzieht und damit in einer Verbindung eine Ladungsverschiebung, d.h. Polarisierung, herbeiführt. Elektronenakzeptoren bzw. Elektronenakzeptorgruppen sind dem Fachmann bekannt und weisen beispielsweise einen negativen induktiven oder mesomeren Effekt auf. Beispiele für Elektronenakzeptorgruppen sind OMe, MeSO2, =O, C(O)H, COOH, CN, SO3H, Ketone, Ester bzw. die Estergruppe, NO2 und Halogen (z.B. F, Cl). Me steht für Methyl.

Der Rest R9 ist in jedem Fall über ein Sauerstoffatom gebunden, im Falle eines Nucleosidmonophosphats oder Nucleosidmonophosphatanalogons vorzugsweise über ein Sauerstoff der Phosphat- bzw. Phosphonatgruppe. Zur Vermeidung von Missverständnissen sei klargestellt, dass OP(O)(OH)-R10 und OP(O)(OH)O-R10 Reste gemäß den folgenden Formeln bedeuten, wobei R10 wie oben definiert ist. Weiter zur Vermeidung von Missverständnissen sei klargestellt, dass das Nukleosid oder Nukleosidanalogon über ein Sauerstoffatom der Zuckerkomponente, beispielsweise am C5-Atom einer Pentose, an das jeweilige Phosphoratom gebunden ist. Im Falle einer Pentose erfolgt die Verknüpfung bevorzugt über die OH-Gruppe am 5'-C-Atom. Die Verknüpfung kann aber auch über ein Sauerstoffatom am 2'- oder 3'-C-Atom erfolgen. O-R10 wird hier gegebenenfalls auch als „Alkoholrest“ bezeichnet, wobei hierunter jede organische Kohlenstoffverbindung verstanden wird, bei der ein Wasserstoffatom am Kohlenstoffgerüst durch eine Hydroxylgruppe ersetzt ist. Beispiele für Alkohole umfassen Zucker wie Glukose, Fruktose, Mannose etc, aber auch andere Verbindungen wie z.B. Geraniol.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Reste R1, R3, R5 und R7 bei der Verbindung gemäß der obigen Formel I jeweils unabhängig voneinander H, Halogen, NO2, CN, SO3H, oder ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-20-Aliphatrest oder C1-20-Heteroaliphatrest, oder ein substituierter oder unsubstituierter C5-20-Aromatenrest oder C3-20-Heteroaromatenrest, besonders bevorzugt unabhängig voneinander H, oder ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-10-Aliphatrest oder C1-10-Heteroaliphatrest, oder ein substituierter oder unsubstituierter C5-12-Aromatenrest oder C3-12-Heteroaromatenrest.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind R1, R3, R5 und R7 bei der Verbindung gemäß der obigen Formel I jeweils unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, Halogen, NO2, CN, SO3H, substituiertem oder unsubstituiertem C1-20-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Alkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Alkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-20-Alkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-20-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-20-Cycloalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-20-Cycloalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-20-Cycloalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-20-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Heteroalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Heteroalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-20-Heteroalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-24-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-24-Heteroaryl.

Weiter bevorzugt sind R1, R3, R5 und R7 bei der Verbindung gemäß der obigen Formel I jeweils unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, Halogen, NO2, CN, SO3H, substituiertem oder unsubstituiertem C1-10-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Alkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Alkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-10-Alkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-10-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-10-Cycloalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-10-Cycloalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-10-Cycloalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-10-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Heteroalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Heteroalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-10-Heteroalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-12-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-12-Heteroaryl. Besonders bevorzugt sind R1, R3, R5 und R7 sämtlich H.

R10 ist vorzugsweise ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-20-Aliphatrest oder C1-20-Heteroaliphatrest, oder ein substituierter oder unsubstituierter C5-20-Aromatenrest oder C3-20-Heteroaromatenrest, besonders bevorzugt unabhängig voneinander H, oder ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-10-Aliphatrest oder C1-10-Heteroaliphatrest, oder ein substituierter oder unsubstituierter C5-12-Aromatenrest oder C3-12-Heteroaromatenrest, weiter bevorzugt C1-20-Alkyl oder C1-20-Alkenyl oder ein Zuckerrest.

Die Reste R12, R13, R14 und R15 sind vorzugsweise

  • i. jeweils unabhängig voneinander H, ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-20-Aliphatrest oder C1-20-Heteroaliphatrest, ein substituierter oder unsubstituierter C5-20-Aromatenrest oder C3-20-Heteroaromatenrest, und/oder ein Elektronenakzeptor, oder
  • ii. jeweils unabhängig voneinander H, ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-10-Aliphatrest oder C1-10-Heteroaliphatrest, oder ein substituierter oder unsubstituierter C5-12-Aromatenrest oder C3-12-Heteroaromatenrest, oder
  • iii. jeweils unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, substituiertem oder unsubstituiertem C1-20-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Alkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Alkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-20-Alkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-20-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-20-Cycloalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-20-Cycloalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-20-Cycloalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-20-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Heteroalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Heteroalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-20-Heteroalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-24-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-24-Heteroaryl, oder
  • iv. jeweils unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus H, substituiertem oder unsubstituiertem C1-10-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Alkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Alkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-10-Alkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-10-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-10-Cycloalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-10-Cycloalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-10-Cycloalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-10-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Heteroalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-10-Heteroalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-10-Heteroalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-12-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-12-Heteroaryl, oder
  • v. alle H, oder
  • vi. ein Elektronenakzeptor oder H, mit der Maßgabe, dass R12 und R14 jeweils H und R13 und R15 jeweils ein Elektronenakzeptor sind, oder R13 und R15 jeweils H und R12 und R14 jeweils ein Elektronenakzeptor sind.

Bevorzugt unterscheiden sich die beiden Masken „A“ und „B“ bei der vorliegenden Erfindung nur in den Resten R2 und/oder R4 sowie R6 und/oder R8. Die übrigen Reste, d.h. die Reste R1, R3, R5 und R7 sowie vorzugsweise auch die Reste R12, R13, R14 und R15 sind vorzugsweise alle gleich, besonderes bevorzugt alle H. Besonders bevorzugt unterscheiden sich die beiden Masken nur in ihren Resten R2 und R6 oder nur in ihren Resten R4 und R8, bevorzugt nur in ihren Resten R2 und R6.

R2 und R4 sind unabhängig voneinander H oder Z-C(Y)-RA, wobei die Bindung an den Phenylring über Z erfolgt, und wobei Z und Y für O, S oder HN stehen, mit der Maßgabe, dass nicht beide Reste R2 und R4 jeweils H sind. Gleiches gilt für die Reste R6 und R8. Für den Fall, dass Y = O ist, kommen für die Reste R2, R4, R6 und R8 beispielsweise folgende Strukturen in Frage:

Vorzugsweise ist nur einer der Reste R2 und R4, bevorzugt R2, Z-C(Y)-RA, und der jeweils andere Rest, bevorzugt R4, ist H, wobei Z-C(Y)-RA vorzugsweise Z-C(O)-RA ist. Gleichermaßen ist vorzugsweise nur einer der Reste R6 und R8, bevorzugt R6, Z-C(Y)-RB, und der jeweils andere Rest, bevorzugt R8, ist H, wobei Z-C(Y)-RB vorzugsweise Z-C(O)-RB ist.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindung I ist Rest R2 = Z-C(O)-RA, und R6 ist Z-C(O)-RB, während die Reste R1, R3, R4, R5, R7, R8, R12, R13, R14 und R15 jeweils H sind, wie in der folgenden Verbindung gemäß der Formel Ic: wobei Z = O, S oder HN, vorzugsweise O, und R9 wie oben definiert ist.

Bei der erfindungsgemäßen Verbindung gemäß der allgemeinen Formel I sind die Reste RA und RB vorzugsweise jeweils unabhängig voneinander ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter C1-20-Aliphatrest oder C1-20-Heteroaliphatrest, oder ein substituierter oder unsubstituierter C5-20-Aromatenrest oder C3-20-Heteroaromatenrest, mit der Maßgabe, dass die Reste RA und RB verschieden sind.

Besonders bevorzugt sind die Reste RA und RB jeweils unabhängig voneinander ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus substituiertem oder unsubstituiertem C1-20-Alkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Alkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Alkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-20-Alkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-20-Cycloalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-20-Cycloalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-20-Cycloalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-20-Cycloalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C1-20-Heteroalkyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Heteroalkenyl, substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Heteroalkinyl, substituiertem oder unsubstituiertem C4-20-Heteroalkeninyl, substituiertem oder unsubstituiertem C5-24-Aryl, substituiertem oder unsubstituiertem C3-24-Heteroaryl, vorzugsweise C1-20-Alkyl oder C1-20-Alkenyl, mit der Maßgabe, dass die Reste RA und RB verschieden sind. Besonders bevorzugt sind die Reste RA und RB ausgewählt aus substituiertem oder unsubstituiertem C1-20-Alkyl und substituiertem oder unsubstituiertem C2-20-Alkenyl, mit der Maßgabe, dass die Reste RA und RB verschieden sind.

Vorzugsweise ist der Rest RB dabei so ausgewählt, dass er im Vergleich zu RA lipophiler ist. Umgekehrt wird der Rest RA dabei vorzugsweise so ausgewählt, dass er instabiler ist, d.h. eher enzymatische abgespalten wird. Beispielsweise kann RA ein C1-5-Alkyl sein, während RB ein C7-20-Alkyl ist. Beispielsweise kann RA Methyl (Me), Propyl (Pr) oder Butyl (Bu) sein, während RB Ph-CF3, Ph-Me, C7H15, C9H19, C11H23 oder 5-OAc-Man ist (Ph = Phenyl, Me = Methyl, OAc = Acetoxygruppe, Man = Mannose).

Die erfindungsgemäßen Prodrugs zeigen eine hohe Stabilität gegenüber chemischer Hydrolyse in wässrigen Puffersystemen sowie eine deutliche Tendenz zur enzymatischen Hydrolyse und damit Freisetzung des Wirkstoffes in humanen Zellextrakten. Damit erfüllen sie wichtige Voraussetzungen für einen Einsatz als Arzneimittel, insbesondere als antivirales Arzneimittel, beispielsweise antiretrovirales Arzneimittel. Beispielsweise können die erfindungsgemäßen Verbindungen vorteilhaft in Arzneimitteln zur Behandlung von HIV-Infektionen, Influenza, Hepatitis C und B oder hämorrhagischem Fieber eingesetzt werden.

Die Erfindung betrifft daher in einem weiteren Aspekt auch eine pharmazeutische Zusammensetzung, die eine erfindungsgemäße Verbindung und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger umfasst. Pharmazeutisch annehmbare Träger sind dem Fachmann bekannt und umfassen einen oder mehrere flüssige, halbfeste oder feste Füllstoffe, Verdünnungsmittel oder andere Substanzen, welche für eine Verabreichung an Säuger, einschließlich des Menschen, geeignet sind.

Der Ausdruck „Träger“ im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet dabei jeglichen organischen oder anorganischen, natürlichen oder synthetischen Stoff, welcher zur Vereinfachung der Applikation mit dem Wirkstoff kombiniert werden kann. Beispiele für derartige Träger umfassen, sind jedoch nicht beschränkt auf, organische oder anorganische Lösungsmittel, Stärke, Laktose, Mannitol, Methylcellulose, Talk, Gelatine, Agar-Agar, Calciumphosphat, Magnesiumstearat, tierische und pflanzliche Fette, höhermolekulare Fettsäuren, oder höhermolekulare Polymere.

Der Ausdruck „pharmazeutisch annehmbar“ bezeichnet jegliches für Säuger, insbesondere den Menschen, im Wesentlichen nichttoxische Material, welches die Wirksamkeit der biologischen Aktivität des Wirkstoffes im Wesentlichen nicht beeinträchtigt. Derartige Materialien können pharmazeutisch annehmbare Konzentrationen an Salzen, Puffern, Konservierungsstoffen, oder dergleichen umfassen. Nicht-limitierende Beispiele pharmazeutisch annehmbarer Träger schließen Magnesiumcarbonat, Magnesiumstearat, Talk, Zucker, Laktose, Ethanol, Glycerin, Wasser, Pufferlösungen usw. ein. Die pharmazeutische Zusammensetzung kann darüber hinaus auch noch Hilfs- und/oder Verdünnungsmittel umfassen.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung auch eine pharmazeutische Darreichungsform, die eine erfindungsgemäße Verbindung und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger umfasst. Besonders bevorzugt handelt es sich dabei um eine Darreichungsform zur oralen Verabreichung, beispielsweise eine Tablette oder Kapsel.

In noch einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der allgemeinen Formel (I) oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes davon, wobei
R1, R3, R5 und R7 unabhängig voneinander H, Halogen, NO2, CN, SO3H, oder ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter aliphatischer oder heteroaliphatischer Rest, oder ein substituierter oder unsubstituierter aromatischer oder heteroaromatischer Rest sind,
R2 und R4 unabhängig voneinander H oder Z-C(Y)-RA, jedoch nicht beide H sind,
R6 und R8 unabhängig voneinander H, Z-C(Y)-RB, jedoch nicht beide H sind,
Z, Y unabhängig voneinander O, S oder HN sind,
RA und RB verschieden und jeweils ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter aliphatischer oder heteroaliphatischer Rest, oder ein substituierter oder unsubstituierter aromatischer oder heteroaromatischer Rest sind,
R9 Nukleosid, Nukleosidmonophosphat, Nukleosidanalogon, Nukleosidmonophosphatanalogon, O-R10, OP(O)(OH)-R10 oder OP(O)(OH)O-R10 ist, wobei R10 ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter aliphatischer oder heteroaliphatischer Rest, oder ein substituierter oder unsubstituierter aromatischer oder heteroaromatischer Rest ist, und wobei
R12, R13, R14 und R15 unabhängig voneinander H, ein substituierter oder unsubstituierter cyclischer, acyclischer, linearer oder verzweigter aliphatischer oder heteroaliphatischer Rest, ein substituierter oder unsubstituierter aromatischer oder heteroaromatischer Rest, und/oder ein Elektronenakzeptor sind,
umfassend die folgenden Schritte:

  • a1) Inreaktionbringen einer Verbindung der allgemeinen Formel IIAwobei R1, R2, R3, R4, R12 und R13 wie oben definiert sind, mit i) Phosphortrichlorid PCl3 und N,N-Diisopropylamin, oder ii) Bis(N,N-diisopropylamino)chlorphosphin zur Synthese einer Verbindung der allgemeinen Formel III
  • b1) Inreaktionbringen der in a) erhaltenen Verbindung der Formel III mit einer Verbindung der allgemeinen Formel IIBwobei R5, R6, R7, R8, R14 und R15 wie oben definiert sind, zur Synthese einer Verbindung der allgemeinen Formel IV
  • c1) Inreaktionbringen der in b) erhaltenen Verbindung der Formel IV mit einer Verbindung gemäß der allgemeinen Formel V wobei R9 wie oben definiert ist.

In einer alternativen Ausgestaltung umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Schritte:

  • a2) Inreaktionbringen einer Verbindung der allgemeinen Formel IIAwobei R1, R2, R3, R4, R12 und R13 wie oben definiert sind, mit Diphenylphosphonat zur Synthese einer Verbindung der allgemeinen Formel VI
  • b2) Inreaktionbringen der in a) erhaltenen Verbindung der Formel VI mit einer Verbindung der allgemeinen Formel IIBwobei R5, R6, R7, R8, R14 und R15 wie oben definiert sind, zur Synthese einer Verbindung der allgemeinen Formel VII
  • c2) Inreaktionbringen der in b) erhaltenen Verbindung der Formel VII mit i) einer Verbindung gemäß der allgemeinen Formel V oder ii) mit Phosphorsäure oder einem Phosphorsäuresalz und R9 oder einer R9 umfassenden Verbindung,
    wobei R9 wie oben definiert ist.

Ein Beispiel für ein geeignetes Phosphorsäuresalz ist Tetrabutylammoniumphosphat.

Die alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist besonders vorteilhaft, weil es dadurch möglich ist, im Fall der Synthese von Nukleosiddi- und -triphosphaten oder deren Analoga auf den Einsatz der häufig schwer herstellbaren Diphosphate bzw. deren Analoga zu verzichten und statt dessen entsprechende Monophosphate zu verwenden, die leichter herstellbar und teils auch kommerziell verfügbar sind. Bei dieser Variante wird die Verbindung gemäß Formel VII entweder direkt mit einer Monophosphatverbindung zur Diphosphatverbindung umgesetzt, oder zunächst zur entsprechenden Pyrophosphatverbindung phosphoryliert, welche anschließend mit einer Monophosphatverbindung umgesetzt werden kann. Auf diese Weise sind Di- und insbesondere Triphosphatverbindungen erhältlich, ohne dass Diphosphatverbindungen eingesetzt werden müssen. Selbstverständlich ist aber auch bei dieser Variante, auch wenn dies nicht bevorzugt ist, die Verwendung von Diphosphatverbindungen zur Herstellung entsprechender Triphosphatverbindungen nicht ausgeschlossen.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Reste R1 bis R15 wurden bereits oben für den ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung angegeben und gelten ohne Abstriche auch für die Verfahrensaspekte der Erfindung, sodass hier auf eine Wiederholung verzichtet wird.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der 1 sowie Ausführungsbeispielen allein zu Veranschaulichungszwecken näher erläutert. Es zeigt

1 Schematische Darstellung der intrazellulären Abspaltung der Masken bei einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindung.

1 zeigt schematisch den angenommen Verlauf der Freisetzung eines Nukleosiddiphophat-Propharmakons (NDP-Propharmakon oder NDP-Prodrug) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in der Zelle. Die beiden ansonsten negativ geladenen Sauerstoffatome (in Fettdruck) der Hydroxylgruppen des endständigen Phosphats (hier das β-Phosphoratom) in dem NDP-Propharmakon sind asymmetrisch substituiert, d.h. mit zwei verschiedenen Masken A und B (hier unterschiedlichen Acyloxybenzyl-Derivaten) maskiert. Hierzu unterscheiden sich die Reste RA und RB in ihrer Stabilität und Lipophilität. Der Rest RA weist eine geringere Stabilität auf als der Rest RB, der Rest RB ist lipophiler als der Rest RA. In der Zelle wird die vergleichsweise instabile Maske A nach einem schnell erfolgenden enzymatischen Angriff auf die Estergruppe durch in der Zelle vorhandene Esterasen (E) und anschließenden spontanen Abbau rasch entfernt, sodass ein monomaskiertes Intermediat resultiert. Ein nucleophiler Angriff (Nu = Nucleophil) auf die Phosphoranhydridbindung mit einer Spaltung derselben erfolgt nicht, sodass die unerwünschte Bildung des Monophosphats verhindert wird. Die Maske B wird durch die gleichen Mechanismen wie die Maske A, jedoch in einem langsamer verlaufenden Prozess, ebenfalls abgespalten, sodass das unmaskierte Nukleosiddiphosphat-Propharmakon schließlich in der Zelle freigesetzt wird.

Ausführungsbeispiele

Ein allgemeines Schema für eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung erfindungsgemäßer Verbindungen I ist im Folgenden wiedergegeben. Ein erstes Benzylalkoholderivat IIA wird mit Phosphortrichlorid (PCl3) in Reaktion gebracht, um die Verbindung 100 herzustellen, die mit N,N-Diisopropylamin (NH(iPr)2) zur entsprechenden Phosphordiamidit-Verbindung III umgesetzt wird. Die Verbindung III wird dann mit einem zweiten Benzylalkoholderivat IIB in Reaktion gebracht, um die Phosphoramiditverbindung IV zu synthetisieren. Diese kann dann mit einer Mono- oder Diphosphatverbindung V, beispielsweise einem Nukleosidmonophosphat bzw. Nukleosidmonophosphatanalogon, die hier gegebenenfalls beide mit NMP abgekürzt sind, oder Nukleosiddiphosphat bzw. Nukleosiddiphosphatanalogon, die hier gegebenenfalls beide als NDP bezeichnet sind, gekoppelt werden, wodurch die Verbindung I erhalten wird. Erfindungsgemäße NDP- oder NTP-Verbindungen (einschließlich Nukleosidanaloga enthaltender Verbindungen) werden hier gegebenenfalls auch kurz als DiPPro-Nucleotide oder TriPPPro-Nucleotide bezeichnet.

Zur Herstellung der Phosphordiamiditverbindung III kann das Benzylalkoholderivat IIA statt mit Phosphortrichlorid (PCl3) und N,N-Diisopropylamin alternativ auch mit Bis(N,N-diisopropylamino)chlorphosphin gemäß dem folgenden allgemeinen Schema in Reaktion gebracht werden.

Ein allgemeines Schema zu einer alternativen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung erfindungsgemäßer Verbindungen I ist im Folgenden wiedergegeben.

Ein erstes Benzylalkoholderivat IIA wird mit Diphenylphosphonat (DPP) in Reaktion gebracht, um die Verbindung VI herzustellen, die mit einem zweiten Benzylalkoholderivat IIB in Reaktion gebracht wird, um die Phosphonatverbindung VII zu synthetisieren. Diese kann dann mit einer Mono- oder Diphosphatverbindung V, oder zunächst mit Phosphorsäure oder einem Phosphorsäuresalz und anschließend mit einer Verbindung R9 oder einer R9 umfassenden Verbindung, beispielsweise mit einem Nukleosidmonophosphat, gekoppelt werden, wodurch die Verbindung I erhalten wird. Bei der letzteren Variante dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist besonders vorteilhaft, dass die Synthese von Triphosphatverbindungen mit den entsprechenden Monophosphaten, z.B. Nukleosidmonophosphaten oder Analoga davon, erfolgen kann.

Beispiele für mit den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte DiPPro-Nucleotide sind im Folgenden wiedergegeben:

  • a) Stavudin (d4T) als Nukleosidanalogonrest (Ph = Phenyl; Me = Methyl, OAc = Acetoxy):

RA RBCH3 PhCF3CH3 Ph-MeCH3 C7H15CH3 C9H19CH3 C11H23(CH2)3CH3PhCF3(CH2)3CH3Ph-Me(CH2)3CH3C7H15(CH2)3CH3C9H19(CH2)3CH3 C11H23
  • b) Zidovudin (AZT) als Nukleosidanalogonrest:

RA RBCH3 PhCF3CH3 C7H15CH3 C9H19CH3 C11H23(CH2)3CH3PhCF3(CH2)3CH3C7H15(CH2)3CH3C9H19(CH2)3CH3C11H23

1. Herstellung asymmetrisch maskierter Nukleosiddi- und Nukleosidtriphosphat-Verbindungen über Phosphordiamiditverbindungen

Zur Herstellung erfindungsgemäßer asymmetrisch maskierter Nukleosiddi- oder Nukleosidtriphosphat-Verbindungen (DiPPro-, TriPPPro-Nukleotide) können entsprechend den oben beschriebenen allgemeinen Verfahren zunächst die jeweiligen asymmetrischen Phosphoramidite hergestellt werden, um anschließend eine Kupplung mit dem gewünschten Nucleotid(analogon) (Nukleosidmono- oder Nukleosiddiphosphat(analogon)) zum asymmetrischen NDP oder NTP durchzuführen. Auf diesem Wege konnte eine Vielzahl asymmetrisch maskierter Nukleosiddi- oder Nukleosidtriphosphat-Verbindungen in sehr guten Ausbeuten darstellt werden. Die Kupplung der asymmetrischen Phosphoramidite mit den jeweiligen Nukleosidmono- bzw. -diphosphaten wurde in einer sauer-aktivierten Reaktion optimiert, sodass viele Kombinationen von Nukleosiddi- oder Nukleosidtriphosphat-Verbindungen in quantitativen Umsätzen und in hohen isolierten Ausbeuten zugänglich sind. 1.1 Synthese von Phosphordiamiditen1.1.1 Syntheseweg 1

Unter Stickstoffatmosphäre werden 1 Äquivalent Phosphortrichlorid und 1 Äquivalent Pyridin in reichlich Tetrahydrofuran (THF, ca. 20 mL/g PCl3) gelöst und auf –78 °C gekühlt. Zu dieser Lösung wird tropfenweise über einen Zeitraum von 1,5 h 1 Äquivalent des Phenylesters IIAa, ebenfalls gelöst in THF, hinzugegeben. Nach dem Zutropfen wird das Kühlbad entfernt und das Reaktionsgemisch ca. 20 h bei Raumtemperatur (RT) gerührt, bis kein Phenylester mehr durch DC nachweisbar ist. Dann erfolgt die tropfenweise Zugabe von 6,1 Äquivalenten N,N-Diisopropylamin bei –10 °C. Nach Entfernen des Kühlbades wird das Reaktionsgemisch bei Raumtemperatur gerührt. Nach vollständiger Umsetzung der intermediären Verbindung 101, d.h. nach ca. 24 bis 48 h, werden die gebildeten Salze durch Filtration und anschließend das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt. Ohne weitere Aufarbeitung erfolgt die Reinigung des Produkts IIIa am Chromatotron® mit Petrolether/Triethylamin als Eluent. 1.1.2 Syntheseweg 2

Unter Stickstoffatmosphäre werden 1 Äquivalent Bis(N,N-diisopropylamino)-chlorphosphin in Diethylether oder THF gelöst (12 mL/500 mg). Unter Eiskühlung wird eine Lösung aus 2,1 Äquivalenten Triethylamin und 1,9 Äquivalenten des Phenylesters IIAa in Diethylether bzw. THF (entsprechend 5 mL) langsam zugetropft. Anschließend wird das Kühlbad entfernt und das Reaktionsgemisch bei Raumtemperatur gerührt. Nach ca. 1 bis 2 Stunden wird das entstandene Triethylammoniumchlorid durch Filtration und schließlich das Lösungsmittel unter vermindertem Druck entfernt. Ohne weitere Aufarbeitung erfolgt die Reinigung des Produktes IIIa am Chromatotron® mit Petrolether/Triethylamin als Eluent. 1.2 Synthese von Phosphoramiditen

Unter Stickstoffatmosphäre werden 1,5 Äquivalente Phosphordiamidit IIIa zunächst mit Acetonitril coevaporiert und schließlich in 2 mL/100 mg gelöst. Bei Eiskühlung erfolgt die tropfenweise Zugabe von einer Lösung von 1 Äquivalent des entsprechenden 4-Acyloxybenzylalkohols IIBa und 1 Äquivalent einer 0,25-molaren 4,5-Dicyanoimidazol-Aktivatorlösung in Acetonitril. Nach ca. 30 bis 60 min Rühren bei Raumtemperatur wird die Reaktion durch Entfernen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck beendet. Der Rückstand wird in Petrolether/Triethylamin (9:1) aufgenommen und filtriert. Die Reinigung des Produkts IVa erfolgt am Chromatotron® mit Petrolether/Triethylamin als Eluent. 1.3 Synthese von DiPPro-, TriPPPro-Nukleotiden

Die Reaktion wird unter Stickstoffatmosphäre durchgeführt. Es werden 1 Äquivalent des entsprechenden N(C4H9)4+-Salzes des Nukleosidmonophosphats (NMP) oder Nukleosiddiphosphats (NDP) in Acetonitril gelöst (ca. 4 mL/100 g) und mit 1,5 Äquivalenten des zuvor mit Acetonitril coevaporierten Phosphoramidits IVa versetzt. Die Aktivierung des Phosphoramidits IVa erfolgt durch schrittweise Zugabe einer 0,25-molaren 4,5-Dicyanoimidazol-Aktivatorlösung (in Acetonitril). Zum Start werden 0,5 Äquivalente hinzugegeben und dann alle 5 min weitere 0,25 Äquivalente, bis ein vollständiger Umsatz erreicht ist (maximal 1,75 Äquivalente). Die Oxidation erfolgt durch Zugabe von 1,5 Äquivalenten einer 5,5molaren tBuOOH-Lösung in n-Decan. Umkehrphasen(RP)-Chromatographie („Puri Flash“), gefolgt von einem Ionenaustausch zu NH4+ und erneute, eventuell mehrfache, RP-Chromatographie (Puri Flash), liefern das DiPPro-Nukleotid oder TriPPPro-Nukleotid Ic in Ausbeuten von bis zu 85%. 2. Herstellung asymmetrisch maskierter Nukleosiddi- und Nukleosidtriphosphat-Verbindungen über Phosphonatverbindungen2.1 Herstellung einer asymmetrisch substituierten Phosphonatverbindung

Zur Synthese der asymmetrisch substituierten Phosphonatverbindung VIIa wird unter Stickstoffatmosphäre 1 Äquivalent Phenylester IIAa in Pyridin (ca. 15 mL/g IIA) langsam zu einer auf –5 °C gekühlten Lösung aus 1,3 Äquivalenten Diphenylphosphonat (DPP) in Pyridin (ca. 20 mL/g DPP) getropft. Nach zehnminütigem Rühren erfolgt die Zugabe von 1,6 Äquivalenten Phenylester IIBa und die Lösung wird für 2 h bei 40 °C gerührt. Anschließend werden alle flüchtigen Bestandteile bei 40 °C im Hochvakuum entfernt. Außerdem wird der Rückstand zweimal mit Toluol coevaporiert. Die Reinigung des Produkts VIIa erfolgt durch Chromatographie mit Petrolether/Ethylacetat/Essigsäure als Eluent.

Die resultierende Phosphonatverbindung VIIa kann mit einem Nukleosidmonophosphat oder einem Analogon davon, in Reaktion gebracht werden, um ein Nukleosiddiphosphat oder Nukleosiddiphosphatanalogon (DiPProNukleotid(analogon)) herzustellen.

Zur Herstellung von Nukleosidtriphosphaten (TriPPPro-Nukleotiden) werden zunächst Dibenzylpyrophosphatderivate der Verbindung VIIa und anschließend die Nukleosidtriphosphate hergestellt. 2.2 Herstellung von Dibenzylpyrophosphatderivaten der Verbindung VIIa

Unter Stickstoffatmosphäre werden 1 Äquivalent Phosphonat VIIa in Acetonitril (ca. 10 mL/g Phosphonat) falls notwendig unter leichtem Erwärmen gelöst und mit 2 Äquivalenten N-Chlorsuccinimid (NCS) versetzt. Nach einer Stunde wird die Lösung umgehend zu 2,5 Äquivalenten Tetra-n-butylammoniummonophosphat in Acetonitril (ca. 20 mL/g Phosphatsalz) getropft. Die Lösung wird 1 h Stunden gerührt und anschließend vom Lösungsmittel befreit. Der Rückstand wird in Dichlormethan und kalter 1 M Ammoniumacetat-Lösung aufgenommen und die Phasen unter Verwendung einer Zentrifuge getrennt. Die organische Phase wird ein weiteres Mal mit kaltem Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und abschließend vom Lösungsmittel befreit. Das gewünschte Produkt VIIIa liegt daraufhin in sehr hoher Reinheit vor. Der Umsatz ist quantitativ. 2.3 Herstellung der TriPPPro-Nukleotide

Die Reaktion wird unter Stickstoffatmosphäre durchgeführt. Bei 0 °C werden zunächst 5 Äquivalente Trifluoressigsäureanhydrid (TFAA) und 8 Äquivalente Triethylamin (TEA) in Acetonitril (ca. 20 mL/g TFAA) vermengt. Diese Lösung wird danach zu 1 Äquivalent Dibenzylpyrophosphatverbindung VIIIa in Acetonitril (ca. 20 mL/g Dibenzylpyrophosphat) gegeben. Nach 10 min bei 0 °C werden alle flüchtigen Bestandteile im Hochvakuum entfernt. Der Rückstand wird in Acetonitril (ca. 20 mL/g Dibenzylpyrophosphat) suspendiert und mit 5 Äquivalenten TEA und 3 Äquivalenten Methylimidazol umgesetzt. Nach fünfminütigem Rühren werden 1 Äquivalent des entsprechenden N(C4H9)4+-Salzes des Nucleosidmonophosphats (NMP, Nucl = Nucleosid) in Acetonitril gelöst (ca. 20 mL/g NMP) hinzugegeben und die Reaktion nach 3 h durch Entfernen des Lösungsmittels unter vermindertem Druck beendet. Durch Umkehrphasen(RP)-Chromatographie („Puri Flash“), gefolgt von einem Ionenaustausch zu NH4+ und erneute, eventuell mehrfache, RP-Chromatographie, kann das TriPPPro-Nukleotid Ie1 in Ausbeuten von bis zu 50% isoliert werden.

3. Hydrolysestudien

Hydrolysestudien in CEM/0-Zellextrakt gaben Aufschluss über die enzymatische Freisetzung von Nukleosiddiphosphaten aus den Prodrugs. Dabei werden die Proben in Zellextrakt inkubiert und zu unterschiedlichen Zeitpunkten abgebrochen. Die Analyse der Hydrolyseproben erfolgte HPL-chromatographisch. Bei zwei unterschiedlichen Gruppen an den Acyleinheiten der Masken wird die Instabilere schnell gespalten (z.B. R = CH3: t1/2 = ca. 2 min; R = C4H9: t1/2 = ca. 45 bis 60 min), wodurch die Bildung des stabileren Intermediats erfolgt. Anschließend hydrolysiert das Intermediat quantitativ zum Diphosphat. Die Bildung von d4TDP wurde durch Co-Injektion einer d4TDP-Lösung bestätigt.

Die chemische Stabilität der Prodrugs wurde auch in Phosphatpuffer bei pH 7,3 geprüft. Lösungen der DiPPro- bzw. TriPPPro-Nucleotide werden hierzu mit einem Phosphatpuffer (PBS) nach Sörensen versetzt und die Hydrolyse HPL-chromatographisch verfolgt. Die Experimente zeigen, dass alle Prodrugs über eine erheblich höhere chemische als enzymatische Stabilität verfügen (z.B. Halbwertszeiten von CH3/C9H19-DiPPro-d4TDP (Abbau des Prodrugs): t1/2 (PBS) = 48 h, t1/2 (CEM/0) = 2 min). Bedingt durch die höhere Stabilität kann zu Beginn der Hydrolyse in Phosphatpuffer auch die Bildung des Nukleosidmonophosphats beobachtet werden. Da durch die Wahl einer asymmetrischen Maske aber eine Gruppe von geringerer Stabilität mit einer Gruppe von hoher Lipophilie kombiniert ist, bildet sich, wie auch im Zellextrakt, schnell das Intermediat (und zwar das stabilere), wodurch die Diphosphatbildung deutlich präferiert wird.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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