专利名称：作为逆转录病毒蛋白酶抑制剂的六氢呋喃并[2,3-b]呋喃-3-基-N-{3-[(1,3-苯并二氧杂 ...的制作方法
本申请要求1999年10月6日提交的、美国临时申请号60/157,850优先权益，其内容通过引用结合到本文中。
本发明涉及新的双-四氢呋喃苯并二氧杂环戊基磺酰胺化合物、含有它们的组合物及其制备方法。本发明还涉及所述化合物用作治疗和预防哺乳动物的逆转录病毒感染，特别是HIV感染，更特别是对多种药物有抗药性的HIV感染的药用活性化合物的用途。
HIV对抑制剂的抗药性是治疗失败的主要原因。主要因为病毒对所用的一种或多种药物的抗药性，接受抗-HIV联合治疗的一半患者对治疗完全没有响应。而且，已表明抗药病毒被新感染的个体携带，从而严重限制了对初次使用这些药物的患者的治疗选择。因此，本领域内需要治疗逆转录病毒，特别是治疗AIDS的新化合物。本领域内特别紧迫地需要不仅对野生型病毒，而且对越来越普遍的抗药性病毒有效的化合物。而且，蛋白酶抑制剂通常与其它抗-HIV化合物，如NRTIs和/或NNRTIs联合给予AIDS患者。这给患者带来了高药物负担。减少这种药物负担的一种方法是寻找象蛋白酶抑制剂那样有良好生物利用率的抗-HIV化合物，即，良好的药代动力学和代谢分布(profile)，以便使日剂量可减至最小。一般来说，对抗-HIV化合物而言，良好蛋白酶抑制剂的另一重要特征是结合蛋白酶抑制剂的血浆蛋白对它的效能最小或甚至没有影响。
几个公布的专利申请公开了HIV蛋白酶抑制剂。如，WO 95/06030公开了具有羟乙基氨基磺酰胺核心结构的HIV蛋白酶抑制剂。Ghosh等(Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters，8，1998，687-690)也公开了羟乙基氨基磺酰胺HIV蛋白酶抑制剂。
根据本发明化合物对多种HIV突变株的活性及其生物利用率，本发明的化合物是令人惊奇的有效的HIV蛋白酶抑制剂。其它的目的和优点将在以下描述中部分地得到阐明，本说明书中的部分其它的目的和优点将是显而易见的，或可通过实施本发明来了解。本发明的目的和优点将通过权利要求书中所具体指出的要点和组合来实现和获得。
图的简述
图1说明在单次口服剂量给予后，作为时间函数的化合物13的血清浓度。
图2比较了本发明化合物13和14与几种可市售获得的抗病毒化合物抑制一小组(panel)病毒株的活性。
本发明的为了可以更充分地理解在此所述的本发明，特作出下列详细的描述。
本发明涉及具有下式的化合物 及其N-氧化物、盐、酯、立体异构形式、外消旋混合物、前药和代谢产物。上述分子结构命名为六氢呋喃并[2，3-b]呋喃-3-基-N-{3-[(1，3-苯并二氧杂环戊-5-基磺酰基)(异丁基)氨基]-1-苄基-2-羟丙基}氨基甲酸酯。
本发明也设计了本发明化合物的氮原子的季胺化反应。用本领域一般技术人员所知的任何试剂包括，如低级烷基卤、二烃硫酸酯、长链卤化物和芳烷基卤可使碱性氮季胺化。通过这样的季胺化反应可得到水或油溶性的或可分散的产物。
本文全文所用的术语前药是指药理学上可接受的衍生物，如酯、酰胺和磷酸盐，因此，所生成的该衍生物的生物转化制品为如在式(I)化合物中所定义的活性药物。Goodman和Gilman(The PharmacologicalBasis of Therapeutics(治疗学的药理学基础)，第8版，McGraw-Hill，Int.编辑1992，“Biotransformation of Drugs(药物的生物转化)”，p13-15)一般性描述的前药通过引用结合到本文中。例如，在WO 99/33795、WO 99/33815、WO 99/33793和WO 99/33792中描述了典型的前药实例，所有这些通过引用结合到本文中。
前药的特征在于优良的水溶性、增加的生物利用率，并易于在体内代谢成活性抑制剂。
为了治疗的用途，式(I)化合物的盐是这样的盐，其中相反离子是药学上或生理学上可接受的。然而，发现具有非药学上可接受的相反离子的盐也可用于如制备或纯化药学上可接受的式(I)化合物。所有的盐，无论药学上可接受的或不可接受的都包括在本发明的范围内。
采用适当的酸，如，无机酸如氢卤酸如氢氯酸或氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等此类酸；或有机酸，如乙酸、丙酸、羟基乙酸、乳酸、丙酮酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、甲磺酸、乙磺酸、苯磺酸、对-甲苯磺酸、环己烷氨基磺酸、水杨酸、对-氨基水杨酸、扑酸等此类酸，可方便地制备本发明化合物能够形成的药学上可接受的或生理学上允许的加成盐形式。
相反地，所述盐形式可通过用适当的碱处理转化成游离碱形式。
术语盐也包括本发明化合物能够形成的水合物和溶剂加合物形式。这类形式的实例有，如水合物、醇化物等。
本发明化合物的N-氧化物形式意欲包括其中一个或几个氮原子被氧化成所谓的N-氧化物的式(I)化合物。
本发明化合物也可以它们的互变异构形式存在。尽管在上式中未明确指明，也打算将此类形式包括在本发明的范围内。
如在此前所用的，术语本发明化合物的立体化学异构形式定义了由通过相同顺序的健连接的相同原子组成的，但具有本发明化合物可能具有的、不可互换的不同三维结构的所有可能的化合物。除非另外提及或指明，化合物的化学命名包括所述化合物可能具有的所有可能的立体化学异构形式的混合物。所述混合物可包括所述化合物的基本分子结构的所有非对映体和/或对映体。意欲将纯形式的或彼此的混合物形式的本发明化合物的所有立体化学异构形式包括在本发明的范围内。
本文中提及的所述化合物和中间体的纯立体异构形式被定义为基本不含所述化合物或中间体的相同基本分子结构的其它对映体或非对映体形式的异构体。特别地，术语`立体化学纯`指具有至少80％立体异构过量(即一种异构体为至少90％而其它可能的异构体最多为10％)到最多可达100％立体异构过量(即一种异构体为100％而无其它异构体)的化合物或中间体，更优选具有90％至最高可达100％立体异构过量的，甚至更优选具有94％至最高可达100％立体异构过量的，最优选具有97％至最高可达100％立体异构过量的化合物和中间体。应以类似方式理解术语`对映体纯`和`非对映体纯`，但要分别考虑混合物的对映体过量和非对映体过量。
可通过应用本领域已知的方法获得本发明化合物和中间体的纯立体异构形式。例如，对映体可通过其非对映体盐与光学活性酸的选择性结晶而相互分离。或者，用手性固定相通过层析技术可分离出对映体。所述纯的立体化学异构形式也可以得自合适原料的相应的纯立体化学异构体形式，前提是发生立体有择反应。如需特定的立体异构体，将优选通过立体有择制备方法合成所述化合物。这些方法将便利地采用对映体纯的起始原料。
式(I)化合物含5个手性中心并因此作为立体异构形式存在，这对本领域的专业人员而言是明显的。这5个手性中心在下图中用编号的星号(*1、*2、*3、*4和*5)标明。 可用立体化学描述符R和S表示每个不对称中心的绝对构型，这种R和S符号对应于Pure Appl.Chem.1976，45，11-30中所述的规则。双-四氢呋喃环的优选构型为其中碳原子*1具有R构型、碳原子*2具有S构型和碳原子*3具有R构型，其中碳原子*1具有S构型、碳原子*2具有R构型和碳原子*3具有S构型的构型。碳原子*4优选为S构型而碳原子*5优选为R构型。
具有基本结构(I)的化合物以表1中的下列32种对映体形式存在。手性碳原子的命名如上图所示。
表A
化合物l和w为优选的对映体纯形式，尤其是化合物l。 每当下文使用时，术语“式(I)化合物”，或“本发明化合物”或类似术语意欲包括上述化合物、它们的N-氧化物、盐、酯、立体异构形式、外消旋混合物、前药和代谢产物及其季氮衍生物。
因此本发明化合物可以本身作为药物，以相互的混合物形式或以药物制剂的形式，用于动物，优选哺乳动物，尤其是人。
此外，本发明涉及作为活性组分的药物制剂，它含有有效剂量的至少一种式(I)化合物和/或其生理学上可允许的盐及常规的药学上无害的赋形剂和辅助剂。该药物制剂通常含0.1-90％重量的式(I)化合物和/或其生理学上可允许的盐。用本领域的技术人员本身已知的方法可制备药物制剂。为此目的，至少一种式(I)化合物和/或其生理学上可允许的盐与一种或多种固体或液体药物赋形剂和/或辅助剂一起，如果需要，与其它药用活性化合物组合，制成适当的给药形式或剂型，再将其用作人类医学或兽医学的药物。
含本发明化合物和/或其生理学上可允许的盐的药物可经口服、胃肠外，如静脉内、直肠、吸入或局部给药，优选的给药方式取决于个体情况，如要治疗的疾病的具体病程。优选口服给药。
本领域技术人员根据其专业知识熟悉适用于所需药物制剂的辅助剂。除溶剂外，胶凝剂、栓剂基底、片剂辅剂和其它活性化合物载体、抗氧化剂、分散剂、乳化剂、消泡剂、矫味剂、防腐剂、加溶剂、实现储存效果的试剂、缓冲物质或色素也是有用的。
由于本发明化合物的抗病毒性质，尤其是其抗-HIV性质，特别是其抗-HIV-1活性，它们可用于治疗感染了HIV的个体并用于这些个体的预防。一般说来，本发明化合物可用于治疗感染了病毒的温血动物，这些病毒的存在受所述蛋白酶的介导或取决于所述蛋白酶。用本发明化合物可预防或治疗疾病，尤其是与HIV和其它致病性逆转录病毒相关的疾病，包括AIDS、AIDS相关复征(ARC)、进行性全身性淋巴结病(PGL)和由逆转录病毒引起的慢性CNS病，如HIV介导的痴呆和多发性硬化。
因此，本发明化合物或其任何亚组可用作对抗上述疾病的药物。作为药物或治疗方法的用途包括对HIV-感染患者全身给予有效量对抗与HIV和其它致病性逆转录病毒，尤其是HIV-1相关的疾病。因此，本发明化合物可用于制备用来治疗与HIV和其它致病性逆转录病毒有关的疾病的药物，尤其是具有逆转录病毒蛋白酶抑制作用的药物。
而且，抗逆转录病毒化合物和本发明化合物的组合可用作药物。因此，本发明也涉及含(a)本发明化合物，和(b)另一种抗逆转录病毒化合物的作为联合制剂的产物，以同时、分开或顺序用于逆转录病毒，特别是抗多重药物的逆转录病毒的感染的治疗。因此，为对抗或治疗HIV感染或与HIV感染相关的感染和疾病，如获得性免疫缺陷综合征(AIDS)或AIDS相关复征(ARC)，本发明化合物可与下列药物联合共同给予例如，结合抑制剂，如硫酸葡聚糖、舒拉明、聚阴离子、可溶性CD4；融合抑制剂，如T20、T1249、SHC-C；共同受体结合抑制剂，如AMD 3100(Bicyclams)、TAK 779；RT抑制剂，如膦甲酸和前药；核苷RTIs，如AZT、3TC、DDC、DDI、D4T、Abacavir、FTC、DAPD、dOTC；核苷酸RTIs，如PMEA、PMPA；NNRTIs，如奈韦拉平、delavirdine、efavirenz、8和9-Cl TIBO(tivirapine)、洛韦胺、TMC-125、TMC-120、MKC-442、UC 781、Capravirine、DPC 961、DPC963、DPC082、DPC083、calanolide A、SJ-3366、TSAO、4″-脱氨基TSAO；RNAse H抑制剂，如SP1093V、PD126338；TAT抑制剂，如RO-5-3335、K12、K37；整合酶抑制剂，如L708906、L731988；蛋白酶抑制剂，如amprenavir、ritonavir、nelfinavir、沙奎那韦、indinavir、lopinavir、BMS 232632、DPC 681、DPC684、tipranavir、AG1776、DMP 450、L 756425、PD178390；糖基化抑制剂，如澳栗精胺、脱氧野尻霉素。
联合给药可提供协同作用，从而预防、基本减轻或完全消除病毒的感染性及其相关症状。本发明化合物也可与免疫调节剂(如溴匹立明、抗人α干扰素抗体、IL-2、蛋氨酸脑啡肽、α干扰素和纳曲酮)或与抗生素(如，喷他脒isothiorate)联合给药以改善、对抗或消除HIV感染及其症状。
对于口服给药形式，使本发明化合物或其盐与合适的添加剂，如赋形剂、稳定剂或惰性稀释剂混合，并通过常用方法制成合适的给药形式，如片剂、包衣片剂、硬胶囊、水溶液、醇溶液或油性溶液。合适的惰性载体的实例有阿拉伯胶、氧化镁、碳酸镁、磷酸钾、乳糖、葡萄糖或淀粉，特别是，玉米淀粉。这种情况下既可制备成干颗粒也可制成湿颗粒。合适的油赋形剂或溶剂为植物或动物油，如向日葵油或鳕鱼肝油。水溶液或醇溶液的合适的溶剂为水、乙醇、糖溶液或其混合物。聚乙二醇和聚丙二醇也用作其它给药形式的另外的辅助剂。
对皮下或静脉给药，所述活性化合物，如果需要则伴有常用物质如加溶剂、乳化剂或其它辅助剂，被制成溶液、悬液或乳液。式(I)化合物及其生理学上可允许的盐可被冻干，所得的冻干物例如用于注射或输液制剂的制备。合适的溶剂有，例如水、生理盐水溶液或醇如乙醇、丙醇、甘油，再加上糖溶液如葡萄糖或甘露糖醇溶液，或所提及的各种溶剂的混合物。
以气溶胶形式或喷雾剂形式给药的合适的药物制剂有，例如溶于药学上可接受的溶剂如乙醇或水或这样的溶剂的混合物中的式(I)化合物或其生理学上可允许的盐的溶液、悬液或乳液。如需要，该制剂也可另外含有其它药物辅助剂如表面活性剂、乳化剂和稳定剂及抛射剂。这样的制剂通常含有浓度为约0.1-50％，特别是约0.3-3％重量的活性化合物。
为提高药用组合物中式(I)化合物的溶解度和/或稳定性，采用α-、β-或γ-环糊精或其衍生物是有利的。且共溶剂如醇可改进药用组合物中式(I)化合物的溶解度和/或稳定性。在制备含水组合物时，本发明化合物的加成盐由于其水溶性升高而明显地更加适用。
适用的环糊精有α-、β-或γ-环糊精(CDs)或醚及其混合醚，其中环糊精的葡糖酐单元的一个或多个羟基被C1-6烷基，尤其是甲基、乙基或异丙基如无规甲基化的β-CD；羟基C1-6烷基，尤其是羟乙基、羟丙基或羟丁基；羧基C1-6烷基，尤其是羧甲基或羧乙基；C1-6烷基羰基，尤其是乙酰基；C1-6烷氧碳基C1-6烷基或羧基C1-6烷氧基C1-6烷基，尤其是羧基甲氧基丙基或羧基乙氧基丙基；C1-6烷基羰基氧基C1-6烷基，尤其是2-乙酰基丙氧基所取代。特别值得注意的配位剂和/或加溶剂是β-CD、无规甲基化β-CD、2，6-二甲基-β-CD、2-羟乙基-β-CD、2-羟乙基-γ-CD、2-羟丙基-γ-CD和(2-羟基甲氧基)丙基-β-CD，尤其是2-羟丙基-β-CD(2-HP-β-CD)。
术语混合醚指环糊精衍生物，其中至少两个环糊精羟基被不同的基团如羟丙基和羟乙基所醚化。
配制与环糊精或其衍生物联合给予的本发明化合物的一个重要方法已描述于EP-A-721,331中。尽管其中所述的制剂含有抗真菌活性成分，它们对配制本发明的抗逆转录病毒化合物还是同样重要的。其中所述的制剂特别适用于口服给药，并包括作为活性成分的抗真菌剂、足量的作为加溶剂的环糊精或其衍生物、作为主体(bulk)液体载体的含水酸性介质和使该组合物的制备大大简化了的醇共溶剂。所述制剂也可通过加入药学上可接受的甜味剂和/或香精而变得更可口。
增加药用组合物中本发明化合物溶解度的其它方便的方法描述于WO-94/05263、PCT申请号PCT/EP98/01773、EP-A-499,299和WO97/44014中，全部通过引用结合到本文中。
更特别地，本发明化合物可被配制成药用组合物，它包括治疗有效量的由固体分散体组成的颗粒，所述颗粒包括(a)式(I)化合物，和(b)一种或多种药学上可接受的水溶性聚合物。
术语“固体分散体”指包括至少两种组分的固态(相对于液态或气态)体系，其中一种组分被相对均匀地彻底分散于另一种组分或多种组分中。当所述的组分分散体令该体系呈化学上和物理上充分均一或均匀或组成一个如热力学所定义的相时，这样的固体分散体被称作“固体溶液”。固体溶液优选物理系统，因为其中的组分对接受给药的有机体来说，通常是易于可生物利用的。
术语“固体分散体”也包括比固体溶液的完全均一性较差的分散体。这类分散体不是化学上或物理上完全均一的或包括不止一相。
颗粒中的水溶性聚合物适合为当在20℃溶液中溶于2％水溶液中时具有1-100mPa.s表观粘度的聚合物。
优选的水溶性聚合物为羟丙基甲基纤维素或HPMC。具有约0.8-2.5甲氧基取代度和约0.05-3.0羟丙基摩尔取代的HPMC通常是水溶性的。甲氧基取代度指纤维素分子的每葡糖酐单位的甲醚基团的平均数。羟基-丙基摩尔取代指与纤维素分子的每葡糖酐单位反应的氧化丙烯的平均摩尔数。
可通过首先制备所述组分的固体分散体，再任选研磨或碾磨此分散体来制备如上定义的颗粒。有各种制备固体分散体的技术，包括熔体挤出、喷雾干燥和溶液蒸发，优选熔体挤出。
可更方便地配制所述纳米颗粒(nanopartides)形式的抗逆转录病毒剂，所述颗粒含足量的吸附于其表面的表面改性剂，以维持小于1000nm的有效平均粒径。有用的表面改性剂被认为包括那些物理粘附于抗逆转录病毒剂表面但不与抗逆转录病毒剂化学结合的改性剂。
适用的表面改性剂可优选选自已知的有机和无机药用赋形剂。这类赋形剂包括各种聚合物、低分子量低聚物、天然产物和表面活性剂。优选的表面改性剂包括非离子和阴离子表面活性剂。
配制本发明化合物的另一重要的方法涉及一种药用组合物，因此所述抗逆转录病毒剂被掺入到亲水聚合物中，并将此混合物用作包衣膜包在许多小珠上，从而得到具有良好生物利用率的的组合物，所述组合物可方便地制备并适用于制备口服药物剂型。
所述小珠包括(a)中心的圆形或球形核芯，(b)亲水聚合物的包衣膜和抗逆转录病毒剂和(c)密封包衣聚合物层。
适合用作小珠核芯的材料有多种，前提是所述的材料是药学上可接受的且有适当的尺寸和硬度。这类材料的实例有聚合物、无机物、有机物和糖类及其衍生物。
本发明化合物或其生理学上可允许的盐的给药剂量取决于个体情况，一般情况下为达到最好的效果要针对个体情况的疾病作调整。因此这当然取决于在治疗或预防的各种情况下，给药的次数和所用化合物作用的效能和持续时间，而且取决于感染和症状的性质和严重程度，也取决于待治疗的人或动物的性别、年龄、体重和个体反应，及取决于该治疗是否是紧急的或预防性的。一般说来，在向约75kg体重的患者给药的情况下，式(I)化合物的日剂量为1mg至1g，优选3mg至0.5g。该剂量可以以单一剂量的形式或分成几个如两个、三个或四个单剂量给药。
六氢呋喃并[2，3-b]呋喃-3-基-N-{3-[(1，3-苯并二氧杂环戊-5-基磺酰基)(异丁基)氨基]-1-苄基-2-羟丙基}氨基甲酸酯的有机合成可通过如下概述的双-四氢呋喃环和相应的苯并二氧杂环戊基胺之间的偶合步骤，实现六氢呋喃并[2，3-b]呋喃-3-基-N-{3-[(1，3-苯并二氧杂环戊-5-基磺酰基)(异丁基)氨基]-1-苄基-2-羟丙基}氨基甲酸酯的合成。
1)六氢呋喃并[2，3-b]呋喃-3-醇5的合成根据Ghosh.等，J.Med.Chem.393278-3290(1996)的方法，如流程1所示完成双-六氢呋喃(双-THF)5的外消旋合成。使市售的2，3二氢呋喃与N-碘代琥珀酰亚胺和炔丙醇二氯甲烷中于0-25℃反应2小时，生成碘代醚(得率88％)。于80℃，在催化量的2，2’-偶氮二异丁腈(AIBN)的存在下，使碘代醚2与氢化三丁基锡在甲苯中发生游离基环化反应，生成二环缩醛(bicyclic acetal)3。臭氧分解得到酮4。用溶于乙醇的氢硼化钠于-15℃还原所生成的酮得到外消旋的内醇(endo alcohol)5(参见流程1)。
流程1 2)氨基醇8N-{3-[(1，3-苯并二氧杂环戊-5-基磺酰基)(异丁基)氨基]-1-苄基-2-羟丙基}胺的合成根据公开的方法(Getman等，J.Med.Chem.36288-291(1993)，Luly等，J.Org.Chem.52(8)1487-1492(1987))，在1∶1的甲醇∶四氢呋喃溶液中，用NaBH4还原酰氯9(下面流程2中的步骤a)，生成外消旋物10a和10b，将其分离，再使合适的对映体与KOH在乙醇中反应(步骤b，c)，生成环氧化物11。于回流的2-丙醇中用过量异戊胺处理该环氧化物(步骤d)生成氨基醇12。再使氨基醇12与1，3-苯并二氧杂环戊-5-基磺酰氯反应(步骤e)，生成用苄酯基(Cbz)保护的胺的氨基醇8。用10％Pd/C和H2在甲醇中氢化Cbz基团(步骤f)得到游离氨基醇8。根据一般公开的方法(Vazquez等.J.Med.Chem.38581-584(1995)，流程2)完成这些步骤。
流程2
3)六氢呋喃并[2，3-b]呋喃-3-基-N-{3-[(1，3-苯并二氧杂环戊-5-基磺酰基)(异丁基)氨基]-1-苄基-2-羟丙基}氨基甲酸酯的合成使双-四氢呋喃配体5与二琥珀酰亚胺基(disuccinimidyl)碳酸酯6和三乙胺在二氯甲烷中反应，得到碳酸酯7，使7当场与胺8混合。该偶合反应生成最终化合物13(流程3)。化合物13为具有如在表A中对化合物l和w定义的立体异构形式的两种非对映异构体的混合物。该混合物可用本领域已知的分离技术分离。
或者，对应于化合物l和w的、下文称作化合物14和15的纯对映体形式可如在Tetrahedron Letters，36，4，(1995)，505-508(通过引用结合到本文)中所述，通过酶的拆分步骤溶解外消旋双-THF 5来制备。再用类似于上述的方法使对映体纯的双-THF中间体反应，从而得到对映体纯化合物的14和15。
流程3
实验部分25℃下，将二琥珀酰亚胺基碳酸酯6(1.08g，4.23mmol)和三乙胺(0.77g，7.68mmol)加入到(3R，3aS，6aR)-3-羟基六氢呋喃并[2，3-b]-呋喃5(500mg，3.84mmol)(流程1)的CH2Cl2(50ml)的搅拌溶液中。于25℃下，将生产的混合物搅拌6小时，加入胺8(流程2，2.42g，5.76mmol)。用水洗涤生成的溶液并用无水Na2SO4干燥。减压蒸发溶剂得到残余物，用层析法(CH2Cl2/MeOH98/2)提纯该残余物，制得1.36g(62％)呈白色固体的本发明的抑制剂13(流程3)。
化合物13在CDCl3中的1H-NMR光谱如下7.4-7.1(br m，7H)，6.9(d，J＝8.1 Hz，1H)，6.1(s，2H)，5.7(d，J＝5.1 Hz，1H)，5(d，J＝6.7 Hz，1H)，5.1-4.8(br m，1H)，4-3.4(br m，7H)，3.25-2.6(br m，6H)，2.35-1.2(brm，4H)，1.17-0.7(br m，6H)。同样，在CDCl3中的13C-NMR光谱如下151(CO)，148-138(C-O)，132-129.4-129.34-128.55-126.67-126.59-123.1(Ar-c)，109.16-108.36-107.52-102.36(CH-O)，73.43-72.58-70.73-69.47-58.87-53.78-45.04-36-35-27，27-25.76-20.1-19.85。质谱法得到相当于M++H的所期望的离子(m/z)577。
在如下所述的几种分析中，对生成的化合物13和化合物14进行了生物学和抗病毒活性的试验。令人惊喜地发现这些化合物作为蛋白酶抑制剂比以往已知的化合物更加有效且更有活性。抗病毒分析用细胞分析来测定化合物13和化合物14的抗病毒活性。该分析表明这些化合物表现出有效的抑制野生型实验室HIV株的抗-HIV活性。根据下列方法进行细胞分析。细胞分析实验方法在各种浓度的抑制剂的存在下，培养HIV-感染的MT4细胞或模拟感染的MT4细胞五天。于培养期结束时，通过在无任何抑制剂的对照培养基中复制病毒杀死所有HIV-感染的细胞。通过测定MTT(一种只在活细胞的线粒体中被转变为紫色的、水溶性甲的黄色水溶性四唑鎓染料)浓度测定细胞生存力。根据用异丙醇对所生成的甲晶体的增溶作用，在540nm处监测该溶液的吸光度。该值与五天培养期完成后保存于培养物中的活细胞数直接相关。监测所述化合物对病毒感染的细胞的抑制活性并表示为IC50和IC90。这些值分别表示保护50％和90％的细胞免受病毒的致细胞病变作用所需的化合物的量。测定该化合物对模拟感染细胞的毒性并表示为CC50，这表示抑制50％的细胞生长所需的化合物的浓度。选择指数(SI)(CC50/IC50之比)是所述抑制剂的抗-HIV活性的选择性的指标。细胞分析结果化合物13对HIV-1病毒株LAI显示出1.1nM的IC50和2.4nM的IC90(为12个测定值的中位值)。化合物13的CC50为15.3μM，其SI为13,900。化合物14对HIV-1病毒株LAI显示出0.8nM的IC50。化合物13的CC50大于100μM。结合蛋白分析已知人体血清蛋白如血蛋白(HSA)或α-1酸性糖蛋白(AAG)可结合许多药物，可能引起这些化合物的效果下降。为确定化合物13是否会因这类结合而受到不利影响，在生理学浓度的HSA或AAG的存在下测定所述化合物的抗-HIV活性，从而评估所述抑制剂对这些蛋白的结合的影响。结果在典型实验中，HAS在45mg/ml的浓度时对化合物13的效能无影响。浓度为2mg/ml的AAG使化合物13的效能降低二到四倍。抗病毒谱
由于抗药性HIV株的出现日益增加，对化合物13和化合物14抑制带有(harboring)几种突变的HIV株的效能进行了试验。这些突变与对蛋白酶抑制剂的抗性有关，并产生对五种目前市场上可获得的药品(沙奎那韦、Ritonavir、Nelfinavir、Indinavir和Amprenavir)显示出不同程度的表型交叉抗性的病毒。结果表1显示了该测试的结果。以μM表示IC50值。在远低于可达到的血浆水平的低浓度下，化合物13和14甚至可有效地抑制这些有抗药性的病毒。图2表示各种病毒株对市售可获得的蛋白酶抑制剂和化合物13的抗药性的倍数的比较。与对Saquinavir(SAQ)、Ritonavir(RIT)、Indinavir(IND)、Nelfinavir(NEL)和Amprenavir(AMP)比较，这些病毒株令人吃惊地显示出对化合物13的升高的敏感性。
表1-化合物13和14及五种市售蛋白酶抑制剂抑制蛋白酶抑制剂抗性的HIV株的活性
生物利用率在大鼠中测定化合物13的口服吸收以确定生物利用率。通过管饲法将所述化合物按在PEG400中的20mg/kg的单一剂量给予大鼠。在给药后的不同时间点处死动物，收集全血并用标准方法制备血清。根据上述方法，通过滴定样品中的抗-HIV活性，测定化合物在血清中的浓度。生物利用率结果结果示于表2并图示于图1中。口服给药1小时后，化合物13的血清浓度升至1μM并在给药后长达3小时内仍超过所述化合物抑制对多种蛋白抑制剂有抗性的病毒株的IC50。因此，就治疗范围而言化合物13有明显的优点。这种出乎意料的高血浆生物利用率对抑制抗药性的病毒是特别重要的。
表2-口服给药后血清中的化合物浓度
可以以不背离其精神或必要的特征的其它具体形式实施本发明。在各方面都仅将所述实施方案视为举例说明而不是限制。因此通过所附的权利要求书而不是先前所述来指定本发明的范围。在本权利要求书的等价的意义和范围内的所有变化都包括在其范围内。
权利要求
1.一种具有下式的化合物 及其N-氧化物、盐、酯、立体异构形式、外消旋混合物、前药或代谢产物。
2.为对映体纯形式的权利要求1的化合物。
3.权利要求1或2的化合物，其中化合物为下式的化合物 及其N-氧化物、盐、酯、前药或代谢产物。
4.为药学上可容许的盐形式的权利要求1-3中任一项的化合物。
5.为前药形式的权利要求1-4中任一项的化合物。
6.一种药用组合物，它包括有效量的至少一种权利要求1-5中任一项的化合物及药学上可容许的赋形剂。
7.一种在感染了所述逆转录病毒的哺乳动物中抑制逆转录病毒蛋白酶的方法，它包括给予有此需要的所述哺乳动物蛋白酶抑制量的根据权利要求1-5中任一项的化合物。
8.一种在哺乳动物中治疗或对抗与逆转录病毒感染相关的感染或疾病的方法，它包括给予所述哺乳动物有效量的至少一种根据权利要求1-5中任一项的化合物。
9.权利要求7或8的方法，其中所述哺乳动物是人。
10.一种抑制逆转录病毒复制的方法，它包括使逆转录病毒与有效量的至少一种根据权利要求1-5中任一项的化合物接触。
11.权利要求7或8或10的方法，其中逆转录病毒为人免疫缺陷病毒(HIV)。
12.权利要求11的方法，其中HIV病毒为对多种药物有抗性的病毒株。
13.用作药物的权利要求1-5中任一项的化合物。
14.权利要求1-5中任一项的化合物在制备用于在哺乳动物中治疗或对抗与逆转录病毒感染有关的感染或疾病的药物中的用途。
15.权利要求1-5中任一项的化合物在制备用于在感染了所述逆转录病毒的哺乳动物中抑制逆转录病毒蛋白酶的药物中的用途。
16.权利要求1-5中任一项的化合物在制备用于抑制逆转录病毒复制的药物中的用途。
17.权利要求14-16中任一项的化合物的用途，其中逆转录病毒为人免疫缺陷病毒(HIV)。
18.权利要求14-16中任一项的化合物的用途，其中HIV病毒为对多种药物有抗性的病毒株。
全文摘要
本发明涉及新的双－四氢呋喃苯并二氧杂环戊磺酰胺化合物，它是令人惊奇的有效的蛋白酶抑制剂。本发明也涉及抑制逆转录病毒蛋白酶，尤其是对多种药物有抗性的逆转录病毒蛋白酶的药用组合物、方法，在哺乳动物中治疗或对抗与逆转录病毒感染有关的感染或疾病的方法及抑制病毒复制的方法。
文档编号A61P31/18GK1407987SQ00816587
公开日2003年4月2日 申请日期2000年10月6日 优先权日1999年10月6日
发明者P·T·B·P·维格林克, G·王, M·埃森斯塔特, J·W·埃里克森 申请人:泰博特克药品有限公司, 美国政府卫生及公众服务部, 国家卫生协会