核苷氨基磷酸酯前药的制作方法
【专利摘要】本文公开了用于治疗哺乳动物病毒性感染的核苷衍生物的氨基磷酸酯前药，该氨基磷酸酯前药是由以下结构表示的化合物、它的立体异构体、其盐(酸或碱加成盐)、水合物、溶剂合物或结晶形式：还公开了各自利用式(I)所示化合物的治疗方法、用途以及制备方法。
【专利说明】核苷氨基磷酸酯前药
[0001] 本申请是申请日为2008年3月26日、发明名称为"核苷氨基磷酸酯前药"的中国 专利申请No. 200880018024. 2的分案申请。
[0002] 本申请于2008年3月25日作为PCT国际专利申请提交，除美国外所有国家的指 定 申请人:是美国公司Pharmasset, Inc.，仅美国的指定 申请人:是美国公民Michael Joseph Sofia、美国公民Jinfa Du、中华人民共和国公民Peiyuan Wang和美国公民Dhanapalan Nagarathnam ;本申请要求2007年3月30日提交的美国临时申请第60/909, 315号、2007 年10月24日提交的美国临时申请第60/982, 309号以及2008年3月21日提交的美国非 临时申请第12/053, 015号的优先权。据此通过引用将上述各篇申请的内容完整地并入。 发明领域
[0003] 本发明涉及核苷氨基磷酸酯及其作为治疗病毒性疾病的药剂的用途。这些化合物 是RNA依赖性RNA病毒复制的抑制剂，并且可用作HCVNS5B聚合酶的抑制剂、HCV复制的抑 制剂以及用于治疗哺乳动物的丙型肝炎感染。本发明提供了新型的化合物，以及这些化合 物单独或与其他用于治疗HCV感染的抗病毒剂联合的用途。
[0004] 置量
[0005] 丙型肝炎病毒（HCV)感染是严重的健康问题，其在大量的受感染个体（据估计为 全世界人口的2-15%)中导致慢性肝脏疾病如肝硬化和肝细胞癌。根据美国疾病控制中 心估计，仅在美国就有四百五十万人受感染。根据世界卫生组织，全世界有超过2亿的受感 染个体，每年至少有3至4百万人被感染。一旦被感染后，大约20%的人能清除该病毒，但 是剩余的人可能在他们的余生中携带HCV。10%至20%的慢性感染个体最终发展成肝脏破 坏性的硬化或癌症。该病毒性疾病在胃肠外通过被污染的血液和血液制品、被污染的针传 播；或者通过性传播；以及从被感染的母亲或携带者母亲垂直传播给她们的后代。当前用 于HCV感染的治疗限于重组干扰素 α单独或与核苷类似物利巴韦林相结合的免疫疗法，其 具有有限的临床益处。此外，没有针对HCV的完善疫苗。因此，迫切需要有效抗击慢性HCV 感染的改进的治疗剂。
[0006] HCV病毒体是包膜的正链RNA病毒，其带有单条约9600个碱基的寡核苷酸基因 组序列，编码约3, 010个氨基酸的多蛋白。HCV基因的蛋白质产物由结构蛋白C、El和 Ε2以及非结构蛋白NS2、NS3、NS4A与NS4B和NS5A与NS5B组成。认为非结构（NS)蛋白 为病毒复制提供了催化结构。NS3蛋白酶释放NS5B，该NS5B是来自多蛋白链的RNA依 赖性RNA聚合酶。从在HCV复制循环中用作模板的单链病毒RNA合成双链RNA需要HCV NS5B聚合酶。因此，NS5B聚合酶被认为是HCV复制复合体中的必要组成部分（K. Ishi 等，！feptology, 1999,29:1227-1235 ;V.Lohmann 等，Virology, 1998,249:108-118)。HCV NS5B聚合酶的抑制阻止了双链HCV RNA的形成，因此构成了开发HCV特异性抗病毒疗法的 具吸引力的途径。
[0007] HCV属于共享许多共同特征的相当大的病毒家族。
[0008] 黄病毒科（Flaviviridae)病毒
[0009] 黄病毒科家族的病毒包括至少三种不同的属：癌病毒属（pestiviruses)，其在牛 和猪中引起疾病；黄病毒属（flavivruses)，其为诸如登革热和黄热病等疾病的主要原因； 以及丙型肝炎病毒属（hepaciviruses)，其唯一成员为HCV。黄病毒属包括的成员超过68 个，基于血清学亲缘关系进行分组（Calisher等，J. Gen. Virol, 1993, 70, 37-43)。临床症 状各异并且包括发热、脑炎和出血热（Fields Virology,编辑：Fields, B.N·，Knipe, D.M·， 和 Howley, Ρ· Μ·，Lippincott-Raven 出版社，费城，PA, 1996，第 31 章，931-959)。全球 所关注的与人类疾病有关的黄病毒属包括登革出血热病毒（DHF)、黄热病病毒、休克综合征 病毒和日本脑炎病毒（]^18七63(1，3.13.，1?6￥.111作(31:.0丨8.，1984,6,251-264;]^18七63(1，3· B. , Science, 239:476-481, 1988 ；Monath, T. Ρ. , New Eng. J. Med, 1988, 319, 641-643) 〇
[0010] 瘟病毒属包括牛病毒性腹泻病毒（BVDV)、典型猪热病毒（CSFV，也称为猪霍乱病 毒）和绵羊边境病病毒（BDV) (Moennig, V.等.Adv. Vir. Res. 1992, 41，53-98)。家养牲畜 (牛、猪和绵羊）的瘟病毒感染在世界范围内造成了显著的经济损失。BVDV在牛中引起粘膜 病，而且对于畜牧业具有显著的经济重要性（Meyers, G.和Thiel, H.J., Advances in Virus Research, 1996, 47, 53-118 ;Moennig V.,等，Adv. Vir. Res. 1992, 41, 53-98)。人癌病毒还 没有象动物瘟病毒一样被广泛地表征。但是，血清学检查表明人类中相当多的瘟病毒暴露。 [0011] 瘟病毒与丙型肝炎病毒是黄病毒家族内近亲缘的病毒组。该家族中其他近亲缘的 病毒包括GB病毒A、GB病毒A样物质、GB病毒B和GB病毒C (也称为G型肝炎病毒，HGV)。 丙型肝炎病毒组（丙型肝炎病毒；HCV)由大量近亲缘但在基因型上可区别的感染人类的 病毒组成。存在至少6种HCV基因型和超过50种的亚型。因瘟病毒与丙型肝炎病毒之间 的相似性以及丙型肝炎病毒在细胞培养中有效生长的弱的能力，经常将牛病毒性腹泻病毒 (BVDV)用作研究HCV病毒的替代品。
[0012] 瘟病毒与丙型肝炎病毒的遗传组成极为相似。这些正链RNA病毒具有一个编码病 毒复制所需的所有病毒蛋白质的大的开放阅读框（ORF)。这些蛋白质可以表达为多蛋白，该 多蛋白通过细胞蛋白酶和病毒编码的蛋白酶进行共翻译和翻译后加工，以获得成熟的病毒 蛋白质。负责病毒基因组RNA复制的病毒蛋白质位于接近羧基末端的范围之内。三分之二 的ORF被称为非结构（NS)蛋白。瘟病毒与丙型肝炎病毒的ORF非结构蛋白部分的遗传组 成和多蛋白加工极为相似。对于瘟病毒和丙型肝炎病毒而言，在从非结构蛋白编码区的氨 基末端到ORF羧基末端的连续顺序中，成熟的非结构（NS)蛋白由p7、NS2、NS3、NS4A、NS4B、 NS5A和NS5B组成。
[0013] 瘟病毒和丙型肝炎病毒的NS蛋白质共享以特异性蛋白质功能为特征 的序列域。例如，两组病毒的NS3蛋白质具有以丝氨酸蛋白酶和解旋酶为特征 的氨基酸序列基序（Gorbalenya 等，Nature, 1988, 333, 22 ;Bazan 和 Fletterick Virology, 1989, 171，637-639 ;Gorbalenya 等，Nucleic Acid Res.，1989, 17, 3889-3897)。 同样地，瘟病毒和丙型肝炎病毒的NS5B蛋白质具有以RNA指导的RNA聚合酶为特征的基序 (Koonin，E. V.和 Dol ja，V. V.，Crir. Rev. Biochem. Molec. Biol. 1993, 28, 375-430)。
[0014] 瘟病毒和丙型肝炎病毒的NS蛋白质在病毒生命周期中的实际作用和功能 是完全类似的。在两种情况中，NS3丝氨酸蛋白酶负责其在ORF位置下游的多蛋白 前体的所有蛋白水解加工（Wiskerchen 和 Collett, Virology, 1991，184, 341-350 ; Bartenschlager 等，J. Virol. 1993, 67, 3835-3844 ;Eckart 等·Biochem.Biophys.Res. Comm. 1993, 192, 399-406 ;Grakoui 等，J. Virol. 1993, 67, 2832-2843 ;Grakoui 等汁!·。。· Natl. Acad Sci. USA1993, 90, 10583-10587 ;Hijikata 等，J.Virol. 1993, 67, 4665-4675 ; Tome等，J. Virol.，1993, 67, 4017-4026)。在两种情况中，NS4A蛋白质用作NS3丝氨 酸蛋白酶的辅因子（Bartenschlager 等，J. Virol. 1994, 68, 5045-5055 ;Failla 等，J. Virol. 1994, 68, 3753-3760 ;Xu 等，J. Virol.，1997, 71:5312-5322)。两种病毒的 NS3 蛋白质还起解旋酶的作用（Kim 等，Biochem. Biophys. Res. Comm.，1995, 215, 160-166 ; Jin 和 Peterson，Arch.Biochem.Biophys.，1995,323,47-53;Warrener 和 Collett，J. Virol. 1995, 69, 1720-1726)。最后，瘟病毒和丙型肝炎病毒的NS5B蛋白质具有预计 的 RNA 指导的 RNA 聚合酶活性（Behrens 等，ΕΜΒ0, 1996, 15, 12-22 ;Lechmann 等，J. Virol.，1997, 71，8416-8428 ;Yuan 等，Biochem. Biophys. Res. Comm. 1997, 232, 231-235 ; Hagedorn, PCT W097/12033 ;Zhong 等，J. Virol.，1998, 72, 9365-9369)。
[0015] 目前，对于受丙型肝炎病毒感染的个体具有有限的治疗选择。现今已批准的治疗 选择是重组干扰素 Ct单独或与核苷类似物利巴韦林相结合的免疫疗法的使用。这种疗法 受其临床效果的限制，并且仅有50%的受治疗患者对该疗法有响应。因此，显著需要更为有 效和新型的疗法，以解决由HCV感染造成的未满足的医疗需求。
[0016] 目前已经鉴定了直接起效的抗病毒剂作为抗HCV治疗剂的药物开发的大量潜在 分子靶，包括但不限于NS2-NS3自体蛋白酶（autoprotease)、Ν3蛋白酶、Ν3解旋酶和NS5B 聚合酶。RNA依赖性RNA聚合酶是单链有义RNA基因组复制绝对必要的，并且该酶在药物化 学豕中引起了显者的兴趣。
[0017] HCV NS5B的抑制剂作为HCV感染的潜在疗法已在以下中评论：Tan, S. -L.， 等，Nature Rev. Drug Discov. ,2002，1,867-881 ;Walker，M.P.等，Exp. Opin. Investigational Drugs, 2003,12，1269-1280 ;Ni，Z-J.，等，Current Opinion in Drug Discovery and Development, 2004, 7, 446-459 ；Beaulieu,P. L.等,Current Opinion in Investigational Drugs,2004,5,838-850 ；ffu, J.等,Current Drug Targets-Infectious Disorders, 2003, 3, 207-219 ;Griffith，R.C.等，Annual Reports in Medicinal Chemistry, 2004, 39, 223-237 ；Carrol, S.,等，Infectious Disorders-Drug Targets, 2006, 6, 17-29。抗性HCV菌株出现的可能性以及对鉴定具有广泛基因型范围药剂 的需求支持了继续努力以鉴定作为HCV NS5B抑制剂的新型和更为有效的核苷的需求。
[0018] NS5B聚合酶的核苷抑制剂可用作导致链终止的非天然底物，或者用作与核苷酸竞 争结合于聚合酶的竞争性抑制剂。为了起链终止剂的作用，核苷类似物必须被细胞摄取并 在体内转化为三磷酸酯以竞争聚合酶核苷酸结合部位。至三磷酸酯的这种转化通常由细胞 激酶介导，该细胞激酶对潜在的核苷聚合酶抑制剂提出额外的结构要求。不幸地，这就将核 苷作为HCV复制抑制剂的直接评价限制于能够原位磷酸化的基于细胞的分析。
[0019] 在一些情况中，核苷的生物活性受到其对于一种或多种激酶而言差的底物特 性阻碍，所述底物特性是将该核苷转化为活性的三磷酸酯形式所需的。通过核苷激酶 的单磷酸酯的形成一般被认为是三磷酸化事件的限速步骤。为了避免在核苷至活性 三磷酸酯类似物的代谢中需要起始的磷酸化步骤，报道了稳定的磷酸酯前药制品。已 显示核苷氨基磷酸酯前药是活性核苷三磷酸酯的前体，并且当施用于病毒感染的全细 胞时抑制病毒复制（McGuigan, C.等，J. Med. Chem.，1996, 39, 1748-1753 ;Valette，G. 等，J. Med. Chem·，1996, 39，1981-1990 ;Balzarini，J.等，Proc. National Acad Sci USA, 1996, 93, 7295-7299 ;Siddiqui，A. Q.等，J. Med. Chem.，1999, 42, 4122-4128 ; Eisenberg，E.J.等，Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids, 2001，20, 1091-1098; Lee，W.A.等，Antimicrobial Agents and Chemotherapy，2005,49，1898) ;US2006/0241064 和 TO2007/095269。
[0020] 还限制核苷作为可行的治疗剂应用的是它们有时差的物理化学和药物代谢动力 学性质。这些差的性质可以限制药剂的肠内吸收并且限制摄取进入靶组织或细胞。为了改 善它们的性质，采用了核苷的前药。已经证实核苷氨基磷酸酯制品改善了核苷的系统吸收， 并且进一步地，这些"原核苷酸"的氨基磷酸酯部分被中性的亲脂性基团掩蔽而获得合适的 分配系数来优化摄取和进入细胞的转运，从而相对于单独施用母体核苷显著地提高了核苷 单磷酸酯类似物的细胞内浓度。磷酸酯部分的酶介导水解产生了核苷单磷酸酯，其中限速 的起始磷酸化不是必需的。
[0021] 发明概沭
[0022] 本发明涉及用于治疗哺乳动物病毒性感染的核苷衍生物的新型氨基磷酸酯前药， 该氨基磷酸酯前药是由以下结构表示的化合物、它的立体异构体、其盐（酸或碱加成盐）、 水合物、溶剂合物或结晶形式：
[0023]
[0024] 其中
【权利要求】
1. 一种由下式表示的化合物，
其中 (a) R1是苯基； (b)R2是氢； (c) R3a和R3b独立地为H或CH3 ; (d) R4 是如，nPr，nBu，2- 丁基，％，或苄基； (e)R5 是H; (f)R6 是CH3 ; (g)X是Cl; (h)Y是OH;并且 ⑴矿和^是!!。
2. 根据权利要求1所述的化合物，其具有以下结构：
3. 根据权利要求1所述的化合物，其具有以下结构：
4. 根据权利要求1所述的化合物，其具有以下结构：
5. 根据权利要求1所述的化合物，其具有以下结构：
6. 药物制剂，其包含根据权利要求1所述的化合物和药学上可接受的赋形剂。
7. 治疗有效量的根据权利要求1所述的化合物在制备药物中的用途，所述药物用于治 疗受丙型肝炎病毒感染的人受试者中的HCV。
8. 根据权利要求7所述的用途，其中所述受试者被另外施用治疗有效量的另一种抗病 毒剂。
9. 根据权利要求8所述的用途，其中所述另一种抗病毒剂是NS5A抑制剂。
10. 根据权利要求8所述的用途，其中所述另一种抗病毒剂是NS3抑制剂。
11. 根据权利要求10所述的用途，其中所述受试者被另外施用治疗有效量的NS5A抑制 剂。
【文档编号】C07H19/10GK104402955SQ201410569402
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2008年3月26日 优先权日:2007年3月30日
【发明者】迈克尔·J·索菲亚, 杜锦发, 王培源, 达纳帕兰·纳加拉特南 申请人:吉利德制药有限责任公司