N-[ (2`r)-2`-脱氧-2`-氟-2`-甲基-p-苯基-5`-尿苷酰基]-l-丙氨酸1-甲基乙基酯及其 ...的制作方法
【专利摘要】本文公开式4的核苷氨基磷酸酯以及它们作为用于治疗病毒性疾病的药剂的用途。这些化合物是RNA-依赖性5RNA病毒复制的抑制剂，并且可用作HCV NS5B聚合酶的抑制剂、HCV复制的抑制剂、以及用于在哺乳动物中治疗丙型肝炎感染。还公开一种由式4表示的化合物的制备方法：(式4)其中P*表示手性磷原子，该方法包括：a)使丙氨酸异丙酯,(式A),二-X'-苯基磷酸酯,(式B),2'-脱氧-2'-氟-2'-C-甲基尿苷,(式3)和碱反应以获得包含4的第一混合物；其中X是酸的缀合碱,n是0或1,并且X'是卤素，b)使所述第一混合物和保护化合物反应以获得包含4的第二混合物；以及c)任选地，使所述第二混合物进行结晶、色谱分析或萃取以获得4。
【专利说明】N-[(2'R)-2'-脱氧-2'-氟-2'-甲基-P-苯 基-5'-尿苷酰基]-L-丙氨酸1-甲基乙基酯及其制备方 法
[0001] 本申请是申请日为2010年5月20日、发明名称为"N-[ (2'R)-2'-脱 氧-2' -氟-2' -甲基-P-苯基-5' -尿苷酰基]-L-丙氨酸1-甲基乙基酯及其制备方法"的 中国专利申请No. 2010800325412的分案申请。
[0002] 本申请是下列名称的 申请人:于2010年5月20日提交的PCT国际专利申请：美国企 业Pharmasset, Inc.，其是指定除了美国之外的所有国家的 申请人:；Michael Joseph Sofia 和 Bruce S.Ross，都是美国公民；Ganapati Reddy Pamulapati 和 Suguna Rachakonda，都 是印度公民；Hai-Ren Zhang,美国公民；Byoung-Kwon Chun,韩国公民；以及Peiyuan Wang, 中国公民，他们是仅仅指定美国的 申请人:，并且该申请要求于2009年5月20号提交的美 国临时专利申请序列No. 61/179, 923和于2010年3月31日提交的美国临时专利申请序列 No. 61/319, 513的优先权，它们的主题全部通过引用的方式并入。
【技术领域】
[0003] 本文公开核苷氨基磷酸酯和它们作为用于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HCV NS5B聚合酶的抑制剂、HCV复 制的抑制剂、以及用于在哺乳动物中治疗丙型肝炎感染。
【背景技术】
[0004] 丙型肝炎病毒（HCV)感染是导致慢性肝脏疾病的主要健康问题，例如肝硬化和肝 细胞癌，在基本上大量感染的个体中，估计为2-15%的世界人口。根据美国疾病控制中心的 数据，单美国就估计有450万的感染人口。根据世界卫生组织的数据，全世界有超过2亿的 感染人口，并且每年有至少300-400万人口被感染。一旦被感染，约20%的人清除病毒，但 其余的人可能在其余下的生命中将携带HCV。10-20%的慢性感染个体最终发展为肝破坏性 肝硬化或癌症。病毒疾病是通过被污染的肠外血液和血液制品，受污染的针头经胃肠外传 播，或通过性行为和从被感染的母亲或携带者母亲垂直传播至其后代。HCV感染的现有治疗 局限于单用重组干扰素a或联合使用核苷类似物利巴韦林的免疫治疗，该治疗取得有限 的临床益处。而且，尚未建立用于HCV的疫苗。因此，急切需要一种可有效对抗慢性HCV感 染的改善的治疗药剂。
[0005] HCV病毒体是具有约9600个碱基的单寡核糖核苷酸基因序列的有包膜正链RNA病 毒，编码约3, 010个氨基酸的多聚蛋白。HCV基因的蛋白产物包括结构蛋白C、E1和E2,以 及非结构蛋白NS2、NS3、NS4A与NS4B、NS5A和NS5B。据信非结构（NS)蛋白提供病毒复制 的催化作用。NS3蛋白酶释放NS5B，多聚蛋白链的RNA依赖性RNA聚合酶。HCV NS5B聚合 酶是从单链病毒RNA合成双链RNA所必需的，单链病毒RNA在HCV的复制循环中作为模板。 因此，认为NS5B聚合酶是HCV复制复合体中的必要组分（K. Ishi，等，Ifeptology (肝脏病 学），1999, 29:1227-1235 ;V. Lohmann,等?，Virology (病毒学），1998, 249:108-118)。HCV NS5B聚合酶的抑制防止形成双链HCV RNA，因而构成开发HCV特异性抗病毒疗法的具有吸 引力的方法。
[0006] HCV属于具有许多共性的很大的病毒科。
[0007] 黄病毒科
[0008] 病毒的黄病毒科包括至少三种不同的属：瘟病毒属，它导致牛和猪的疾 病；黄病毒属，它是导致例如登革热和黄热病的疾病的主要原因；和丙型肝炎病毒属 (hepaciviruses),其唯一成员是HCV。基于血清学相关性分组，黄病毒属包括多于68个成 员（Calisher等.，J. Gen. Virol (遗传病毒学杂志），1993,70,37-43)。临床症状各不相同， 包括发热、脑炎和出血热（Fields Virology (费氏病毒学），编辑：Fields，B.N.，Knipe，D. M.,和 Howley, P. M. , Lippincott-Raven Publishers,Philadelphia, PA, 1996, Chapter 31,931-959)。全球关注的与人类疾病相关的黄病毒属包括登革出血热病毒（DHF)、黄热病 病毒、休克综合症和日本脑炎病毒（Halstead, S.B., Rev. Infect. Dis., 1984,6,251-264; Halstead, S. B. , Science (科学），239:476-481, 1988 ;Monath, T. P. , New Eng. J. Med,(新英 格兰医学杂志）1988, 319, 641-643)。
[0009]瘟病毒属包括牛病毒性腹泻病毒（BVDV)、猪瘟病毒（CSFV，也称为猪霍乱病毒）和 绵羊瘟病毒（BDV) (Moennig，V?等? Adv. Vir. Res. 1992, 41，53-98)。家畜（牛、猪和羊）的 瘟病毒感染造成世界范围内巨大的经济损失。BVDV导致牛的粘膜病且对于家畜产业具有 显著的经济重要性（Meyers, G.和 Thiel, H. J.，Advances in Virus Research (病毒研究进 展），1996,47, 53-118 ;Moennig V.，等，Adv. Vir. Res. 1992,41，53-98)。尚未像动物瘟病 毒那样全面了解人瘟病毒。然而，血清学研究显示人类中有相当多的瘟病毒接触。
[0010] 瘟病毒和丙型肝炎病毒是黄病毒科内密切相关的病毒属。该科内其它密切相关的 病毒包括GB病毒A、GB病毒A-类似物、GB病毒-B和GB病毒_C(也称为G型肝炎病毒， HGV)。丙型肝炎病毒属（丙型肝炎病毒；HCV)由许多可感染人体的密切相关但不同基因型 的病毒组成。至少有6种HCV基因型和大于50种亚型。由于瘟病毒和丙型肝炎病毒的相 似性，加上丙型肝炎病毒在细胞培养中很难有效生长，所以，在HCV病毒研究中常常使用牛 病毒性腹泻病毒（BVDV)作为代用品。
[0011] 瘟病毒和丙型肝炎病毒的遗传组构非常相似。这些正链RNA病毒具有单个大的开 放式读码框（0RF)，编码所有病毒复制所需的病毒蛋白。这些蛋白表达为多聚蛋白，多聚蛋 白被细胞和病毒编码的蛋白酶同时翻译加工或翻译后加工，产生成熟的病毒蛋白。负责病 毒基因组RNA复制的病毒蛋白位于大致羧基末端之内。0RF的三分之二称为非结构（NS)蛋 白。瘟病毒和丙型肝炎病毒的0RF非结构蛋白部分的基因组构和多聚蛋白加工非常相似。 对于瘟病毒和丙型肝炎病毒，从非结构蛋白编码区域的氨基末端到0RF的羧基末端的连续 顺序，成熟非结构（NS)蛋白由p7, NS2, NS3, NS4A，NS4B，NS5A和NS5B组成。
[0012] 瘟病毒和丙型肝炎病毒的NS蛋白共有具有特殊蛋白质功能特征的序列结构 域。例如，两种病毒属中病毒的NS3蛋白都含有具有丝氨酸蛋白酶和解旋酶特征的氨 基酸序列基序（Gorbalenya 等?，Nature (自然），I988, 333, 22 ;Bazan 和 Fletterick Virology (病毒学），1989, 171，637-639 ;Gorbalenya 等?，Nucleic Acid Res.(核酸研 究），1989, 17,3889-3897)。类似地，瘟病毒和丙型肝炎病毒的NS5B蛋白都具有以针对 RNA 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)。
[0013] 瘟病毒和丙型肝炎病毒的NS蛋白在病毒生命周期中的实际作用和功能是直 接类似的。在两种情况下，NS3丝氨酸蛋白酶负责0RF中其位置下游的多聚蛋白前体的 所有蛋白水解加工（Wiskerchen 和 Collett, Virology (病毒学），1991，184, 341-350 ; Bartenschlager 等?，J. Virol (病毒学杂志）? 1993, 67, 3835-3844 ;Eckart 等? Biochem. Biophys. Res. Comm.生物化学和生物物理学研究评论1993, 192, 399-406 ;Grakoui 等?，J. Virol (病毒学杂志）? 1993, 67, 2832-2843 ;Grakoui 等.，Proc. Natl. Acad Sci. USA(美国国家科学院院刊）1993,90, 10583-10587 ;Hijikata 等?，J. Virol.(病毒学 杂志）1993, 67, 4665-4675 ;Tome 等?，J. Virol.(病毒学杂志），1993, 67, 4017-4026)。 在两种情况下，NS4A蛋白起NS3丝氨酸蛋白酶的辅因子的作用（Bartenschlager 等?，J. Virol.(病毒学杂志）1994, 68, 5045-5055 ;Failla 等?，J. Virol?(病毒学杂 志）1994, 68, 3753-3760 ;Xu 等?，J. Virol.(病毒学杂志），1997, 71:5312-5322)。两 种病毒的NS3蛋白还都作为解旋酶起作用（Kim等?，Biochem. Biophys. Res. Comm. (生物化学和生物物理学研究评论），1995, 215, 160-166 Jin Biochem. Biophys.，1995, 323, 47-53 ;Warrene;r 和 Collett, J. Virol?(病毒学杂 志）1995, 69, 1720-1726)。最后，瘟病毒和丙型肝炎病毒的NS5B蛋白都具有预见的针对RNA 的 RNA 聚合酶的活性（Behrens 等?，EMB0, 1996, 15, 12-22 ;Lechmann 等?，J. Virol.(病毒 学杂志），1997, 71，8416-8428 ;Yuan 等?，Biochem. Biophys. Res. Comm(生物化学和生物物 理学研究评论）? 1997,232,231-235 ;Hagedorn，PCT W097/12033 ;Zhong等，J. Virol.(病毒 学杂志），1998, 72, 9365-9369)。
[0014]目前，对于感染丙型肝炎病毒的个体具有有限的治疗选择。目前批准的治疗选择 是单用重组干扰素a或联合使用核苷类似物利巴韦林的免疫治疗。该疗法的局限在于其 临床有效性，并且仅50%的治疗的患者对于疗法有反应。因此，非常需要更有效和新颖的疗 法来解决HCV感染所面临的未满足的医疗需要。
[0015] 现在已经鉴定了用于直接作用抗病毒剂的药物开发的许多潜在的分子靶作为 抗-HCV疗法，包括但不限于NS2-NS3自身蛋白酶、N3蛋白酶、N3解旋酶和NS5B聚合酶。 RNA-依赖性RNA聚合酶是单链正义RNA基因组的复制所绝对必需的，并且该酶已经在药物 化学师中引起极大的兴趣。
[0016]作为HCV感染的潜在疗法的HCV NS5B抑制剂已经在下列文献中综述：Tan, S. -L.， 等?，Nature Rev. Drug Discov.(药物开发自然评论），2002, 1，867-881 ;Walker，M. P?等?，Exp. Opin. Investigational Drugs (研究药物实验观点），2003, 12, 1269-1280 ; Ni, Z-J.,等.,Current Opinion in Drug Discovery and Development(现代药 物发现和开发观点），2004, 7, 446-459 ;Beaulieu, P. L?，等?，Current Opinion in Investigational Drugs (现代研究药物观点），2004, 5, 838-850 ;Wu, J.,等?，Current Drug Targets-Infectious Disorders (现代药物革E -感染性病症），2003, 3, 207-219 ; Griffith,R.C.,等，Annual Reports in Medicinal Chemistry(药物化学年度报 告），2004, 39, 223-237 ;Carrol，S.，等?，Infectious Disorders-Drug Targets (感染性病 症-药物靶），2006, 6, 17-29。出现抗性HCV菌株的可能性和需要鉴定具有广泛基因型覆盖 度的药剂支持继续努力来鉴定新颖和更有效的核苷作为HCV NS5B抑制剂的需要。
[0017] NS5B聚合酶的核苷抑制剂可起到导致链终止的非天然底物的作用或和核苷酸竞 争结合聚合酶的竞争性抑制剂的作用。为了起到链终止剂的作用，核苷类似物必须被细胞 所摄取并且体内转化为三磷酸酯以竞争聚合酶核苷酸的结合位点。该转化至三磷酸酯通 常受到细胞激酶的介导，所述细胞激酶赋予潜在核苷聚合酶抑制剂另外的结构要求。不幸 的是，这限制了作为HCV复制的抑制剂的核苷直接演变为能够原位磷酰化的基于细胞的测 定。
[0018] 在一些情况下，核苷的生物活性受到其较差的底物特性的妨碍，所述特性用于 一种或多种需要将其转化为活性三磷酸酯形式的激酶。通过核苷激酶形成单磷酸酯 通常被认为是三个磷酰化事件的限速步骤。为了避免下列需要，已经报道制备稳定的 磷酸酯前药：在核苷的代谢中初始磷酰化步骤至活性三磷酸酯类似物。核苷氨基磷酸 酯前药已经显示为活性三磷酸核苷的前体，并且当施用至病毒感染的全细胞时抑制病 毒的复制（McGuigan, C.，等?，J. Med. Chem?(医学和化学杂志），1996, 39, 1748-1753 ; Valette，G.，等?，J. Med. Chem?(医学和化学杂志），1996, 39, 1981-1990 ;Balzarini, J.， 等.，Proc. National Acad Sci USA (美国国家科学院院刊），1996, 93, 7295-7299 ; Siddiqui, A. Q?，等?，J. Med. Chem?(医学和化学杂志），1999, 42, 4122-4128 ;Eisenberg, E. J.,等?，Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids (核苷、核苷酸和核 酸），2001, 20, 1091-1098 ;Lee,W. A?，等.，Antimic;robial Agents and Chemotherapy (抗 微生物剂和化学治疗），2005, 49, 1898) ;US2006/0241064 和 W0 2007/095269。
[0019] 此外限制核苷用作可行病毒治疗剂的效用是它们有时较差的物理化学和药物动 力学性质。这些较差的性质可限制药剂的肠吸收并且限制摄取到靶组织或细胞中。为了改 善它们的性质，已经使用核苷的前药。已经证实核苷氨基磷酸酯的制备改善了核苷的全身 吸收，而且这些〃前核苷酸（pronucleotide) 〃的氨基磷酸酯部分被中性亲脂性基团所掩 蔽以获得合适的分配系数，从而优化至细胞中的摄取和转运，进而相对于仅施用母体核苷， 显著地提高核苷单磷酸酯类似物的细胞内浓度。磷酸酯部分的酶介导的水解产生核苷单 磷酸酯，其中限速性初始磷酰化是不需要的。为此，美国专利申请12/053,015,对应于TO 2008/121634和US 2010/0016251，公开了多种核苷氨基磷酸酯前药，其中许多在丙型肝炎 检测中显示出活性。US2010/0016251中披露的一些化合物被测试为FDA批准的潜在的临床 候选物。
[0020] 发明概述
[0021] 本文中公开由式4表示的化合物及其由式Sp-4和R p-4表示的相应基于磷的非对 映体。
[0022]
【权利要求】
1. 由以下结构表示的化合物：
其中LG'是甲苯磺酸酯基、樟脑磺酸酯基、芳氧基、或被至少一个吸电子基团取代的芳 氧基。
2. 权利要求1所述的化合物，其中LG'是对硝基苯氧基、对氯苯氧基、邻氯苯氧基、 2, 4-二硝基苯氧基或五氟苯氧基。
3. 权利要求1所述的化合物，其中LG'是对硝基苯氧基。
4. 权利要求1所述的化合物，其中LG'是对氯苯氧基。
5. 权利要求1所述的化合物，其中LG'是邻氯苯氧基。
6. 权利要求1所述的化合物，其中LG'是2, 4-二硝基苯氧基。
7. 权利要求1所述的化合物，其中LG'是五氟苯氧基。
8. 由以下结构表示的化合物：
其中LG'是尚去基团。
9. 权利要求8所述的化合物，其中LG'是甲苯磺酸酯基、樟脑磺酸酯基、芳氧基、或被至 少一个吸电子基团取代的芳氧基。
10. 权利要求8所述的化合物，其中LG'是对硝基苯氧基、对氯苯氧基、邻氯苯氧基、 2, 4-二硝基苯氧基或五氟苯氧基。
11. 权利要求8所述的化合物，其中所述化合物由以下结构表示：
12. 权利要求11所述的化合物，其中LG'是对硝基苯氧基、对氯苯氧基、邻氯苯氧基、 2, 4-二硝基苯氧基或五氟苯氧基。
13. 权利要求12所述的化合物，其中LG'是对硝基苯氧基。
14. 权利要求12所述的化合物，其中LG'是五氟苯氧基。
15. 权利要求8所述的化合物，其中所述化合物由以下结构表示：
16. 权利要求15所述的化合物，其中LG'是对硝基苯氧基、对氯苯氧基、邻氯苯氧基、 2, 4-二硝基苯氧基或五氟苯氧基。
17. 权利要求16所述的化合物，其中LG'是对硝基苯氧基。
18. 权利要求16所述的化合物，其中LG'是五氟苯氧基。
【文档编号】C07F9/24GK104292256SQ201410487915
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2010年5月20日 优先权日:2009年5月20日
【发明者】布鲁斯·S·罗斯, 迈克尔·约瑟夫·索菲娅, 加纳帕蒂·雷迪·帕穆拉帕蒂, 苏格纳·拉谢康达, 张海仁, 千炳权, 王培源 申请人:吉利德制药有限责任公司