ES2272268T3 - Nuevos profarmacos que contienen fosforo. - Google Patents

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Abstract

Un compuesto que es un profármaco que, cuando se administra a un sistema biológico, se convierte por una enzima P450 en el hígado o en otro tejido que contiene enzimas P450 para generar un agente biológicamente activo que es MPO32-; MP2O63-, MP3O94- o MP(O)(NHR6)O- pero no es un inhibidor de FBPasa, en el que el compuesto del profármaco es de la fórmula I: en el que: V se selecciona entre el grupo constituido por arilo, arilo sustituido, heteroarilo, o heteroarilo sustituido; W, y W'' se seleccionan independientemente entre el grupo constituido por -H, alquilo, aralquilo, alicíclico, arilo, arilo sustituido, heteroarilo, heteroarilo sustituido 1-alquenilo, y 1-alquinilo; o W y W'' juntos están conectados mediante 2-5 átomos adicionales para formar un grupo cíclico, que contiene opcionalemente0-2 heteroátomos; o V y W'' juntos están conectados mediante 3 átomos de carbonos adicionales para formar un grupo cíclico opcionalmente sustituido que contiene 6 átomos de carbono y sustituido con un sustituyente seleccionado entre el grupo constituido por hidroxi, aciloxi, alcoxicarboniloxi, alquiltiocarboniloxi, y ariloxicarboniloxi, unido a uno de dichos átomos de carbono adicionales que está a tres átomos de un Y unido al fósforo; cada Y se selecciona independientemente entre el grupo constituido por -O-, - NR6- con la condición de que al menos un Y es -NR6-; R6 se selecciona entre el grupo constituido por -H, y alquilo inferior, aciloxialquilo, alcoxicarboniloxi alquilo y acilo inferior; M se selecciona entre el grupo que cuando se une a PO32-, P2O63-, P3O94- o P(O)(NHR6)O- es un agente biológicamente activo pero no es un inhibidor de FBPasa, y está unido al fósforo en formula I mediante un átomo de carbono, oxígeno, azufre o nitrógeno; con la condición de que 1) M no es -NH(alquilo inferior), -N(alquilo inferior)2, -NH(haluro de alquilo inferior), -N(haluro de alquilo inferior)2, o ¿N(alquilo inferior) (haluro de alquilo inferior); y 2) R6 no es haluro de alquilo inferior; o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos, donde "inferior" se refiere a hasta 10 átomos de carbono, y "hetero-" se refiere a la presencia de 1 a 4 heteroátomos, en el que un heteroátomo es un átomo de oxígeno, nitrógeno o azufre.

Description

Nuevos profármacos que contienen fósforo.
Solicitud relacionada
Esta solicitud es una continuación en parte de la Solicitud Provisional Nº de Serie. 60/153.127, presentada el 8 de septiembre de 1999, y Solicitud Provisional Nº de Serie. 60/T23.013, presentada el 5 de marzo de1999,
Campo de la invención
La presente invención se refiere a nuevos profármacos que generan compuestos de fosf(on)ato que son biológicamente activos o están adicionalmente fosforilados para producir compuestos biológicamente activos, a su preparación, a sus intermedios sintéticos, y a sus usos. Más específicamente, la invención se refiere al área de ésteres de 1,3-propanilo cíclicos sustituidos en los que el resto cíclico contiene al menos un amino unido al fósforo.
Antecedentes de la invención
La siguiente descripción de los antecedentes de la invención se proporciona para ayudar a comprender la invención, pero no se admite que sea, o que describa técnica anterior a la invención.
El fósforo libre y ácidos fosfónicos y sus sales están altamente cargados a pH fisiológico y por lo tanto muestran frecuentemente mala biodisponibilidad oral, mala penetración celular y distribución tisular limitada (por ejemplo, SNC). Además, estos ácidos se asocian también comúnmente con varias propiedades diferentes que dificultan su uso como fármacos, incluyendo corta semi-vida en plasma debido a la rápida eliminación renal, así como toxicidades (por ejemplo, renal, gastrointestinal, etc.) (por ejemplo, Antimicrob Agents Chemother mayo 1998; 42(5):1146-50). Los fosfatos tienen una limitación adicional en que no son estables en plasma así como en la mayoría de los tejidos puesto que experimentan hidrólisis rápida por la acción de fosfatasas (por ejemplo, fosfatasa alcalina, nucleotidasas).
Se han buscado profármacos de compuestos que contienen fósforo principalmente para mejorar la limitada absorción oral y mala penetración celular. A diferencia de los proésteres de ácido carboxílico, muchos ésteres de fosfonato y fosfato no consiguen hidrolizarse in vivo, incluyendo ésteres sencillos de alquilos. La clase de profármacos más comúnmente usada es el éster de aciloxialquilo, que se aplicó en primer lugar a compuestos de fosfato y fosfonato en 1983 por Farquhar y col., J Pharm. Sci. 72(3):324(1983).
También se han descrito ésteres cíclicos de fosfato y fosfonato para compuestos que contienen fósforo. En algunos casos, estos compuestos se han investigado como profármacos de fosfato o fosfonato potenciales. Hunston y col., J Med. Chem. 27:440-444 (1984). La numeración para estos ésteres cíclicos se muestra a continuación:
1
Se informa de que el éster de 2',2'-difluoro-1',3'-propano cíclico es hidrolíticamente inestable con generación rápida del monoéster de anillo abierto. Starrett y col. J. Med. Chem. 37:1857-1864 (1994).
Se han sintetizado los ésteres de 3'.5'-fosfato de araA, araC y tioinosina. Meier y col., J. Med. Chem. 22; 811-815 (1979). Estos compuestos son de anillo abierto a través de la acción de fosfodiesterasas que normalmente requieren una carga negativa.
Se informa de que los ésteres de 1',3'-propanil fosfonato y fosfato cíclicos contienen un anillo de arilo condensado, es decir el éster de ciclosaligenil, Meier y col., Bioorg. Med. Chem. Lett. 7:99-104 (1997). Se ha informado de que estos profármacos generan el fosfato mediante un "mecanismo[s] no enzimático controlado a pH fisiológico de acuerdo con la reacción en tándem designada en dos etapas acopladas". La estrategia se usó supuestamente para suministrar d4-T monofosfato a células CEM y células CEM deficientes en timidina quinasa infectadas con VIH-1 y VIH-2,
Se prepararon ésteres de 1',3'-propanilo cíclicos no sustituidos de los monofosfatos de 5-fluoro-2'-desoxi-uridina (Farquhar y col., J. Med. Chem. 26:1153 (1983)) y ara-A {Farquhar y col., J. Med. Chem. 28:1358(1985)) se prepararon pero no mostraron actividad in vivo, además, se prepararon ésteres de 1',3'-propanilo sustituidos con un grupo pivaloiloxi metiloxi en C-1' para monofosfato de 5-fluoro-2'-desoxi-uridina (5-FdUMP; (Freed y col., Biochem, Pharmac. 38:3193 (1989); y se postularon como profármacos potencialmente útiles por otros (Biller y col., US 5.157.027). En las células, el grupo acilo de estos profármacos experimentó escisión por esterasas para generar un intermedio de hidroxilo inestable que se descompuso rápidamente al fosfato libre y acroleina después de una reacción de \beta-eliminación así como formaldehído y ácido piválico.
\newpage
También se conocen ésteres de fosforamidato cíclicos, es decir ésteres de fosfato y fosfonato cíclicos en los que uno de los oxígenos del anillo se sustituye con un NR. Por ejemplo, ciclofosfamida (CPA) es representativa de una clase de mostazas oncolíticas que utilizan este resto de profármaco. Clarke y col Cancer Res. 49, 2344-2350 (1989) describen el metabolismo oxidativo de CPA e identifican los catalizadores de monooxigenasa hepática de la activación del fármaco. Aunque la CPA se activa principalmente en el hígado mediante una oxidación catalizada por el citocromo P450, su actividad biológica es fuera del hígado. La CPA es un agente inmunosupresor opcional así como un agente oncolítico para cánceres extrahepáticos puesto que uno o más de los metabolitos intermedios producidos después de la activación de P450 se difunde fuera del hígado y en la circulación. Con el tiempo el(los) intermedio(s) entra(n) en los tejidos extrahepáticos y se piensa que experimentan una reacción de L-eliminación para generar acroleina y la mostaza de fosforamida activa. Se ha informado de que ambos productos son citotóxicos para las células. La citotoxicidad de la mostaza resulta de la alquilación de ADN (o ARN). Se informa de que Acroleizx ejerce su toxicidad mediante varios mecanismos, incluyendo agotamiento de glutatión, alquilación de ADN y proteínas mediante una reacción de Michael. Además, la acroleina produce otras toxicidades tales como la toxicidad de vejiga limitante de dosis observada comúnmente con terapia de ciclofosfamida. Puesto que la toxicidad de estos agentes dificulta a menudo su uso como agentes de quimioterapia, hay numerosas estrategias bajo investigación que están diseñadas para potenciar la actividad de P450 en o cerca de tumores y de este modo localizar la activación y efecto antiproliferativo de estos agentes al tumor. Una estrategia usa retrovirus u otras técnicas bien conocidas para introducir genes en tejidos diana (por ejemplo Jounaidi y col., Cancer Research 58,4391 (1998)). Otras estrategias incluyen la colocación de células encapsuladas manipuladas para producir citocromo P450 (por ejemplo, Lohr y col, Gene Therapy 5, 1070 (1998)) en o cerca del tumor.
También se han preparado ésteres de fosforamidato cíclicos no sustituidos como profármacos potenciales de los nucleósidos araA y 5-fluoro-2'-desoxiuridina (Farquhar y col, J. Med. Chem. 28, 1358 1361 (1985); 1, Med. Chem 26, 1153-1158 (1983)). Los compuestos se estudiaron en un modelo de ratón de leucemia donde se suponía que si la transformación del profármaco era similar a ciclofosfamida, entonces estos agentes serían útiles para tratar diversos cánceres incluyendo leucemias así como carcinomas del colon, mama y ovario. Además, puesto que algunos de los mecanismos que explican la resistencia al fármaco de la célula tumoral acarrean una disminución en las enzimas usadas para sintetizar el monofosfato, se esperaba que la estrategia fuera posiblemente beneficiosa tratando tumores resistentes al fármaco. Los compuestos solamente fueron "marginalmente eficaces" prolongando la vida media en el modelo de ratón.
Se prepararon diversos fosforamidatos de 1',3' propanil cíclicos sustituidos, en los que 1' representa el carbono alfa al nitrógeno, como análogos de ciclofosfamida (Zon, Progress in Med. Chem. 19, 1205 (1982)). Por ejemplo, se prepararon varios proésteres 2'- y 3'-sustituidos para disminuir la propensión de los subproductos de carbonilo \alpha,\beta-no sustituidos a experimentar una reacción de Michael. Los 2'-Sustituyentes incluían metilo, dimetilo, bromo, trifluorometilo, cloro, hidroxi, y metoxi mientas que se usaron diversos grupos en la posición 3' incluyendo fenilo, metilo, trifluorometilo, etilo, propilo, i-propilo, y ciclohexilo. Los análogos con un grupo 3'-arilo por ejemplo trans-4-fenilciclofosfamida fueron "moderadamente eficaces en el sistema de ensayo L1210 y no mostraron actividad in vivo" G. Zu Prog. Med. Chem. 19:205-246 (1982). Se prepararon también diversos análogos 1'-sustituidos. En general estos compuestos se diseñaron para ser análogos "preactivados" de ciclofosfamida que evitan la etapa de oxidación existiendo ya en forma de un análogo 1'-sustituido capaz de producir el compuesto final, por ejemplo hidroperóxido y 1-tioéter. Se prepararon también una serie de análogos de 1'-arilo para potenciar el potencial de oxidación. A diferencia de los análogos de 1'-hidroperoxi, los compuestos de 1'-arilo no mostraban actividad o actividad muy pobre en el ensayo de exploración anticáncer in vivo convencional, es decir, el ensayo L1210 de ratón. Se postuló que la falta de actividad surgía del impedimento estérico del fenilo y por lo tanto limitaba la oxidación del profármaco. La potente actividad del ceto análogo de fenilo acíclico, que mostró actividad similar a ciclofosfamida, era un apoyo para este postulado. Luderman y col. J. Med. Chem. 29:716 (1986).
Los ésteres cíclicos de compuestos que contienen fósforo se presentan en la bibliografía química, sin embargo no se ensayaron como profármacos en sistemas biológicos. Estos ésteres cíclicos incluyen:
[1] di y tri ésteres de ácidos fosfórico como se presentan en Nifantyev y col., Phosphorus, Azufre Silicon and Related Elements, 113:1 (1996); Wijnberg y col., EP-180276 A1;
[2] ésteres de ácido fosforoso (III). Kryuchkov y col., Izv. Akad. Nauk SSSR, Ser. Khim. 6:1244 (1987). Algunos de los compuestos se reivindicaron como útiles para la síntesis asimétrica de precursores de L-Dopa. Sylvain y col, DE3512781 A1;
[3] fosforamidatos. Shih y col., Bull Inst. Chem. Acad. Sin, 41:9 (1994); Edmundson y col., J. Chem. Res. Synop. 5:122 (1989); y
[4] fosfonatos. Neidlein y col., Heterociclos 35:1185 (1993).
Se sabe que numerosos compuestos que contienen fósforo muestran actividad farmacológica pero permanecen lejos del óptimo debido a una o más de las limitaciones descritas anteriormente. Algunas de las actividades descritas incluyen ácidos fosfónicos que son útiles como antihipertensivos y terapia para insuficiencia cardiaca mediante inhibición de NEP 24,11, ácidos fosfónicos que son útiles para tratar diversas afecciones del SNC (apoplejía, epilepsia, trauma cerebral y de la médula espinal, etc.) uniéndose a receptores excitantes de aminoácidos (por ejemplo, receptor NMDA), ácidos bisfosfónicos que son útiles para tratar osteoporosis, ácidos fosfónicos que son útiles como agentes rebajantes de lípidos (por ejemplo, inhibidores de escualeno sintasa), fosfonatos que son útiles tratando inflamación (por ejemplo, inhibidores de colagenasa), fosfonatos y fosfatos que son útiles tratando diabetes, cáncer e infecciones parasitarias y víricas.
Los Fosfatos y fosfonatos que se sabe que son particularmente útiles en rebajar la actividad de glucosa y por lo tanto se anticipa que serán útiles tratando diabetes son compuestos que se unen al sitio AMP de fructosa 1,6-bisfosfatasa (FBPasa) como se describe en los documentos US 5.658.889, WO 98/39344, WO 98/39343, y WO 98/39342. Otros ejemplos de fármacos que contienen fósforo incluyen inhibidor de escualeno sintetasa (por ejemplo BMS 188494).
Una gran clase de fármacos que se sabe son activos contra hepatitis son generalmente análogos de nucleósido o nucleótido que se fosforilan dentro de las células para producir el trifosfato biológicamente activo. Los ejemplos incluyen Lamivudina (3TC) y Vidarabina (araA). En cada caso, el fármaco impide la replicación viral mediante la forma trifosfato a través de la inhibición de las ADN polimerasas virales o de la interrupción de la cadena de ADN. Se gana alguna especificidad por células infectadas de virus tanto mediante fosforilación preferencial del fármaco mediante quinasas codificadas por los virus así como mediante inhibición específica de polimerasas del ADN viral. Sin embargo, muchos de los fármacos basados en nucleósidos se asocian con toxicidad no hepática significativa. Por ejemplo, araA produce frecuentemente toxicidad neurológica (40%) con muchos pacientes mostrando mialgia o una neuropatía sensorial con dolor acuciante y anormalidades en la conducción nerviosa y unos pocos mostrando temblores, disartria, confusión o incluso coma. Lok y col, J. Antimicrob. Chemotherap. 14:93-99 (1984). En otros casos, la eficacia y/o índice terapéutico de nucleósidos se pone en peligro por malas eficacias de fosforilación y por lo tanto niveles bajos del trifosfato biológicamente activo (por ejemplo Yamanaka y col., Antimicrob. Agents and Chemother. 43,190 (1999)).
Los ácidos fosfónicos también muestran actividad antiviral. En algunos casos los compuestos son ellos mismos antivirales (por ejemplo, ácido fosfonofórmico), mientras que en otros casos requieren fosforilación hasta el disfosfato, por ejemplo 9-(2-fosfo-nilmetoxietil)adenina (PMEA, Adefovir). Frecuentemente, se informa que estos compuestos muestran actividad potenciada debido a mala actividad de sustrato del nucleósido correspondiente con quinasas virales o porque la quinasa de nucleósido viral que se requiere para convertir el nucleósido al monofosfato está regulada negativamente por la resistencia viral. Los monofosfatos y ácidos fosfónicos, sin embargo, son difíciles de suministrar a células infectadas viralmente después de administración oral debido a su alta carga y en el caso del monofosfato inestabilidad en plasma. Además, estos compuestos a menudo tienen semividas cortas (por ejemplo, PMEA, Adefovir) debido en la mayoría de los casos a alta eliminación renal. En algunos casos, la alta eliminación renal puede conducir a nefrotoxicidades o ser una limitación importante en enfermedades tales como diabetes donde la función renal se pone a veces en peligro.
El cáncer de hígado se trata mal con terapias actuales. En general, los tumores de hígado son resistentes a radioterapia, responden mal a quimioterapia y se caracterizan por un alto grado de heterogeneidad celular. Los nucleósidos oncolíticos tales como 5-fluoro-2'-desoxiuridina, han mostrado también una respuesta mala contra cánceres de hígado primarios.
Sumario de la invención
La presente invención se refiere a nuevos profármacos que generan compuestos de fosf(on)ato, su preparación, sus intermedios sintéticos, y sus usos. En un aspecto, la invención se refiere al uso de los profármacos en la preparación de un medicamento para potenciar el suministro oral del fármaco. Otro aspecto de la invención se refiere al uso de los profármacos en la preparación de un medicamento para potenciar el nivel del fármaco biológicamente activo en el hígado. Otro aspecto de la invención es el uso de los profármacos en la preparación de un medicamento para tratar enfermedades que se benefician de la distribución o especificidad del fármaco al hígado y tejidos y células similares potenciadas, incluyendo hepatitis, cáncer, fibrosis hepática, malaria, otras infecciones víricas y parasitarias, y enfermedades metabólicas donde el hígado es responsable de la sobreproducción del producto final bioquímico, por ejemplo glucosa (diabetes); colesterol, ácidos grasos y triglicéridos (hiper-lipidemia) (aterosclerosis) (obesidad). En otro aspecto, los profármacos se usan en la preparación de un medicamento para prolongar la semivida farmacodinámica del fármaco. Además, la metodología de profármacos de la presente invención se usa en la preparación de un medicamento para conseguir suministro sostenido del fármaco parental. En otro aspecto, los profármacos se usan en la preparación de un medicamento para aumentar el índice terapéutico del fármaco. Otro aspecto de la invención es el uso de los profármacos en la preparación de un medicamento para uso junto con técnicas que elevan la actividad de P450 en tejidos específicos. En otro aspecto de la invención, se describe un procedimiento para preparar estos profármacos. Un aspecto adicional es los nuevos intermedios a estos profármacos. En otro aspecto, los profármacos son también útiles en la preparación de un medicamento para el suministro de agentes formadores de imágenes de diagnóstico al hígado.
Un aspecto de la presente invención se refiere a compuestos que se convierten in vitro o in vivo en los M-PO_{3}^{2-}, MP_{2}O_{0}^{3-}, MP_{3}O_{9}^{-4}, y MP(O)(NHR^{6})O^{-}. De esta manera, la presente invención proporciona un compuesto que es un profármaco que, cuando se administra a un sistema biológico, se convierte por una enzima P450 en el hígado o en otro tejido que contiene enzimas P450 para generar un agente biológicamente activo que es MPO_{3}^{2-}, MP_{2}O_{6}^{3-}, MP_{3}O_{9}^{4-} o MP8O)(NHR^{6})O- pero no es un inhibidor de FBPasa, en el que el compuesto del profármaco es de fórmula I:
2
\vskip1.000000\baselineskip
en el que
V se selecciona entre el grupo constituido por arilo, arilo sustituido, heteroarilo, o heteroarilo sustituido;
W, y W' se seleccionan independientemente entre el grupo constituido por -H, alquilo, aralquilo, alicíclico, arilo, arilo sustituido, heteroarilo, heteroarilo sustituido, 1-alquenilo, y 1-alquinilo; o
W y W' juntos están conectados mediante 2-5 átomos adicionales para formar un grupo cíclico, que contiene opcionalmente 0-2 heteroátomos; o
V y W' juntos están conectados mediante 3 átomos de carbonos adicionales para formar un grupo cíclico opcionalmente sustituido que contiene 6 átomos de carbono y sustituido con un sustituyente seleccionado entre el grupo constituido por hidroxi, aciloxi, alcoxicarboniloxi, alquiltiocarboniloxi, y ariloxicarboniloxi, unido a uno de dichos átomos de carbono que está a tres átomos de un Y unido al fósforo;
cada Y se selecciona independientemente entre el grupo constituido por -O-, -NR^{6}- con la condición de que al menos un Y es -NR^{6}-;
R^{6} se selecciona entre el grupo constituido por -H, y alquilo inferior, aciloxialquilo, alquiloxicarboniloxi alquilo y acilo inferior;
M se selecciona entre el grupo que cuando se une a PO_{3}^{2-}, P_{2}O_{6}^{3-}, P_{3}O_{9}^{4-} o P(O)(NHR^{6})O^{-} es un agente biológicamente activo pero no es un inhibidor de FBPasa, y está unido al fósforo en formula I mediante un átomo de carbono, oxígeno, azufre o nitrógeno;
con la condición de que:
1) M no es -NH(alquilo inferior), -N(alquilo inferior)_{2}, -NH(haluro de alquilo inferior), -N(haluro de alquilo inferior)_{2}, o -N(alquilo inferior) (haluro de alquilo inferior); y
2) R^{6} no es haluro de alquilo inferior; o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, donde "inferior" se refiere a hasta 10 átomos de carbono, y "hetero-" se refiere a la presencia de 1 a 4 heteroátomos, donde un heteroátomo es un átomo de oxígeno, nitrógeno o azufre.
La presente invención proporciona varios procedimientos nuevos para preparar los profármacos de la presente invención. Un procedimiento depende de la reacción del siguiente nuevo reactivo P(III):
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3
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G'=O, NR L=grupos salientes tales como -NR_{2}, halógeno
El fosfito resultante se oxida después al fosforamidato cíclico.
\newpage
Un segundo procedimiento depende de la reacción de un nuevo reactivo P(V):
4
G'=O, NH L'=grupos salientes tales como -N_{R}2, -O-arilo, halógeno
Un tercer procedimiento depende de hacer reaccionar otro nuevo compuesto P(V) con una diamina o amino alcohol:
5
L'' = halógeno
Puesto que estos compuestos tienen centros asimétricos, la presente invención se refiere no solamente a mezclas racémicas y diastereoméricas de estos compuestos, sino también a estereoisómeros individuales La presente invención también incluye sales farmacéuticamente aceptables y/o útiles de los compuestos de fórmula I, incluyendo sales de adición de ácidos.
Definiciones
De acuerdo con la presente invención y como se usan en este documento, las siguientes expresiones se definen con los siguientes significados, a menos que se indique explícitamente otra cosa.
La expresión "arilo" se refiere a grupos aromáticos que tienen 5-14 átomos en el anillo y al menos un anillo que tiene un sistema de electrones pi conjugado e incluye grupos arilo carbocíclico, arilo heterocíclico y biarilo, todos los cuales pueden estar opcionalmente sustituidos. Los grupos arilo adecuados fenilo y furan-2,5-diilo.
Los grupos arilo carbocíclicos son grupos en los que los átomos del anillo en el anillo aromático son átomos de carbono. Los grupos arilo carbocíclicos incluyen grupos arilo carbocíclicos monocíclicos y policíclicos o compuestos condensados tales como grupos naftilo opcionalmente sustituidos.
Los grupos arilo o heteroarilo heterocíclicos son grupos que tienen de 1 a 4 heteroátomos como átomos en el anillo en el anillo aromático y siendo el resto de los átomos en el anillo átomos de carbono. Los heteroátomos adecuados incluyen oxígeno, azufre, y nitrógeno. Los grupos heteroarilo adecuados incluyen furanilo, tienilo, piridilo, pirrolilo, N-alquilo inferior-pirrolilo, N-óxido de pridilo, pirimidilo, pirazinilo, imidazolilo, y similares, todos opcionalmente sustituidos.
El término "biarilo" representa grupos arilo que contienen más de un anillo aromático incluyendo ambos sistemas de anillos condensados y grupos arilo sustituidos con otros grupos arilo. Dichos grupos pueden estar opcionalmente sustituidos. Los grupos biarilo adecuados incluyen naftilo y bifenilo.
El término "alicíclico" significa compuestos que combinan las propiedades de compuestos alifáticoas y cíclicos. Dichos compuestos cíclicos incluyen pero sin limitación, compuestos aromáticos, de cicloalquilo y cicloalquilo enlazado. El compuesto cíclico incluye heterociclos. Ciclohexeniletilo y ciclohexietilo son grupos alicíclicos adecuados. Dichos grupos pueden estar opcionalmente sustituidos.
La expresión "opcionalmente sustituidos" o "sustituidos" incluye grupos sustituidos por uno a cuatro sustituyentes, seleccionados independientemente entre alquilo inferior, arilo inferior, aralquilo inferior, alicíclico inferior, hidroxi, alcoxi inferior, ariloxi inferior, per-haloalcoxi, aralcoxi, heteroarilo, heteroariloxi, heteroarilalquilo, heteroaralcoxi, azido, amino, guanidino, amidino, halo, alquiltio inferior, oxo, acilalquilo, carboxiésteres, carboxilo, -carboxamido, nitro, aciloxi, aminoalquilo, alquilaminoarilo, alquil-arilo, alquilaminoalquilo, alcoxiarilo, arilamino, aralquilamino, fosfono, sulfonilo, -carboxamidoalquilarilo, -carboxamidoarilo, hidroxialquilo, haloalquilo, alquilaminoalquilcarboxi-, aminocarboxamidoalquil-, ciano, alcoxialquilo inferior, perhaloalquilo inferior, y arilalquiloxialquilo. "arilo sustituido" y "heteroarilo sustituido" preferiblemente se refieren a grupos arilo y heteroarilo sustituidos con 1-3 sustituyentes. Preferiblemente estos sustituyentes se seleccionan entre el grupo constituido por alquilo inferior, alcoxi inferior, perhaloalquilo inferior, halo, hidroxi, y amino.
El término "-aralquilo" se refiere a un grupo alquileno sustituido con un grupo arilo. Los grupos aralquilo adecuados incluyen bencilo, picolilo, y similares, y pueden estar opcionalmente sustituidos. "Heteroarilalquilo" se refiere a un grupo alquileno sustituido con un grupo heteroarilo.
El término "-alquilarilo" se refiere a un grupo arilo sustituido con un grupo alquilo. "-alquilarilo Inferior" se refiere a grupos tales donde alquilo es alquilo inferior.
El término "inferior" mencionado en este documento en conexión con radicales o compuestos orgánicos respectivamente define tales como con hasta e incluyendo 10, preferiblemente hasta e incluyendo 6, y ventajosamente uno a cuatro átomos de carbono. Dichos grupos pueden ser de cadena lineal, ramificados, o cíclicos.
Las expresiones "arilamino" (a), y "aralquilamino" (b), respectivamente, se refieren al grupo -NRR' en el que respectivamente, (a) R es arilo y R' es hidrógeno, alquilo, aralquilo o arilo, y (b) R es aralquilo y R' es hidrógeno o aralquilo, arilo, alquilo.
El término "acilo" se refiere a -C(O)R donde R es alquilo y arilo.
El término "carboxiésteres" se refiere a -C(O)OR donde R es alquilo, arilo, aralquilo, y alicíclico, todos opcionalmente sustituidos.
El término "carboxilo" se refiere a -C(O)OH.
El término "oxo" se refiere a =O en un grupo alquilo.
El término "amino" se refiere a -NRR'donde R y R' se seleccionan independientemente entre hidrógeno, alquilo, arilo, aralquilo y alicíclico, todos excepto H están opcionalmente sustituidos; y R y R^{1} pueden formar un sistema de anillo cíclico.
El término "-carboxilamido" se refiere a -CONR_{2} donde cada R es independientemente hidrógeno o alquilo.
El término "halógeno" o "halo" se refiere a -F, -Cl, -Br y -I.
El término "alquilaminoalquilcarboxi" se refiere al grupo alquil-NR-alq-C(O)-O-donde "alq" es un grupo alquileno, y R es un H o alquilo inferior.
El término "alquilo" se refiere a grupos alifáticos saturados incluyendo grupos de cadena lineal, de cadena ramificada y cíclicos. Los grupos alquilo pueden estar opcionalmente sustituidos. Los grupos alquilo adecuados incluyen metilo, isopropilo, y ciclopropilo.
La expresión "alquilo cíclico" o "cicloalquilo" se refiere a grupos alquilo que son cíclicos de 3 a 10 átomos, más preferiblemente 3 a 6 átomos. Los grupos cíclicos adecuados incluyen norbornilo y ciclopropilo. Dichos grupos pueden estar sustituidos.
El término "heterocíclico" y "alquilo heterocíclico" se refiere a grupos cíclicos de 3 a 10 átomos, más preferiblemente 3 a 6 átomos, que contienen al menos un heteroátomo, preferiblemente 1 a 3 heteroátomos. Los heteroátomos adecuados incluyen oxígeno, azufre, y nitrógeno. Los grupos heterocíclicos pueden unirse a través de un nitrógeno o a través de un átomo de carbono en el anillo. Los grupos alquilo heterocíclicos incluyen grupos cíclicos insaturados, cíclicos condensados y espirocíclicos. Los grupos heterocíclicos adecuados incluyen pirrolidinilo, morfolino, morfolinoetilo, y piridilo.
El término "fosfono" se refiere a -PO_{3}R_{2}, donde R se selecciona entre el grupo constituido por -H, alquilo, arilo, aralquilo, y alicíclico.
El término "sulfonilo" o "sulfonilo" se refiere a -SO_{3}R, donde R es H, alquilo, arilo, aralquilo, y alicíclico.
El término "alquenilo" se refiere a grupos insaturados que contienen al menos un doble enlace carbono-carbono e incluye grupos de cadena lineal, de cadena ramificada y cíclicos. Los grupos alquenilo pueden estar opcionalmente sustituidos. Los grupos alquenilo adecuados incluyen alilo. "1-alquenilo" se refiere a grupos alquenilo donde el doble enlace está entre el primer y segundo átomo de carbono. Si el grupo 1-alquenilo se une a otro grupo, por ejemplo es un sustituyente W unido al fosforamidato cíclico, está unido en el primer carbono.
El término "alquinilo" se refiere a grupos insaturados que contienen al menos un triple enlace carbono-carbono e incluye grupos de cadena lineal, de cadena ramificada y cíclicos. Los grupos alquinilo pueden estar opcionalmente sustituidos. Los grupos alquinilo adecuados incluyen etinilo. "1-alquinilo" se refiere a grupos alquinilo donde el triple enlace está entre el primer y segundo átomo de carbono. Si el grupo 1-alquinilo se une a otro grupo, por ejemplo es un sustituyente W unido al fosforamidato cíclico, se une en el primer carbono.
El término "alquileno" se refiere a un grupo alifático saturado divalente de cadena lineal, de cadena ramificada o cíclico.
La expresión "aciloxi" se refiere al grupo éster -O-C(O)R, donde R es H, alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, aralquilo, o alicíclico.
El término "aminoalquil-" se refiere al grupo NR_{2}-alq- en el que "alq" es un grupo alquileno y R se selecciona entre H, alquilo, arilo, aralquilo, y alicíclico.
El término "alquilaminoalquil-" se refiere al grupo alquil-NR-alq- en el que cada "alq" es un alquileno seleccionado independientemente, y R es H o alquilo inferior. "alquilaminoalquil- Inferior" se refiere a grupos donde cada grupo alquileno es alquileno inferior.
El término "arilaminoalquil-" se refiere al grupo aril-NR-alq- en el que "alq" es un grupo alquileno y R es H, alquilo, arilo, aralquilo, y alicíclico. En "arilaminoalquil- inferior", el grupo alquileno es alquileno inferior.
La expresión "alquilaminoaril-" se refiere al grupo alquil-NR-aril- en el que "arilo" es un grupo divalente y R es H, alquilo, aralquilo, y alicíclico. En "alquilaminoaril- inferior", el grupo alquileno es alquilo inferior.
El término "alcoxiaril-" se refiere a un grupo arilo sustituido con un grupo alquiloxi. En "alquiloxiaril- inferior", el grupo alquilo es alquilo inferior.
El término "ariloxialquil-" se refiere a un grupo alquilo sustituido con un grupo ariloxi.
El término "aralquiloxialquil-" se refiere al grupo aril-alq-O-alq- en el que "alq" es un grupo alquileno. "aralquilo-xialquil- Inferior" se refiere a dichos grupos en los que los grupos alquileno son alquileno inferior.
El término "alcoxi-" o "alquiloxi-" se refiere al grupo alquil-O-.
El término "alcoxialquil-" o "alquiloxialquil-" se refieren al grupo alquil-O-alq- en el que "alq" es un grupo alquileno, en "alcoxialquil- inferior", cada alquilo y alquileno es alquileno inferior.
Los términos "alquiltio-" y "alquiltio-" se refieren a los grupos alquil-S-.
El término "alquiltioalquil-" se refiere al grupo alquil-S-alq- en el que "alq" es un grupo alquileno. En "alquiltioal-quill- inferior" cada alquilo y alquileno es alquileno inferior.
El término "alcoxicarboniloxi-" se refiere a alquil-O-C((O)-O-.
El término "ariloxicarboniloxi-" se refiere a aril-O-C(O)-O-.
El término "alquiltiocarboniloxi-" se refiere a alquil-S-C(O)-O-.
Los términos "amido" o "carboxamido" se refieren a NR_{2}-C(O)- y RC(O)-NR^{1}-, donde R y R^{1} incluyen H, alquilo, arilo, aralquilo, y alicíclico. La expresión no incluye urea, -NR-C(O)-NR-.
El término "carboxamidoalquilarilo" y "carboxamidoarilo" se refiere a un aril-alq-NRI-C(O), y ar-NR1-C(O)-alq-, respectivamente donde "ar" es arilo, "alq" es alquileno, R^{1} y R incluyen H, alquilo, arilo, aralquilo, y alicíclico.
El término "hidroxialquilo" se refiere a un grupo alquilo sustituido con un -OH. La expresión "haloalquilo" y "haluro de alquilo" se refiere a un grupo alquilo sustituido con un halo. Preferiblemente, el halo está en la posición 2.
El término "ciano" se refiere a -C\equivN.
El término "nitro" se refiere a -NO_{2},
El término "acilalquilo" se refiere a un alquil-C(O)-alq-, donde "alq" es alquileno.
El término "aminocarboxamidoalquilo-" se refiere al grupo NR_{2}-C(O)-N(R)-alq- en el que R es un grupo alquilo o H y "alq" es un grupo alquileno. "aminocarboxamidoalquil- Inferior" se refiere a dichos grupos en los que "alq" es alquileno inferior.
El término "heteroarilalquilo" se refiere a un grupo alquilo sustituido con un grupo heteroarilo.
El término "perhalo" se refiere a grupos en los que todos los enlaces C-H se han sustituido con un enlace C-halo en un grupo alifático o arilo. Los grupos perhaloalquilo adecuados incluyen -CF_{3} y -CFCl_{2}.
El término "guanidino" se refiere a -NR-C(NR)-NR_{2} así como a -N=C(NR_{2})_{2} donde cada grupo R se selecciona independientemente entre el grupo de -H, alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, y alicíclico, todos excepto -H están opcionalmente sustituidos.
El término "amidino" se refiere a -C(NR)-NR_{2} donde cada grupo R se selecciona independientemente entre el grupo de -H, alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, y alicíclico, todos excepto -H están opcionalmente sustituidos.
La expresión "sal farmacéuticamente aceptable" incluye sales de compuestos de fórmula I y sus profármacos obtenidos de la combinación de un compuesto de esta invención y un ácido o base orgánica o inorgánica. Los ácidos adecuados incluyen HCI.
El término "profármaco" como se usa en este documento se refiere a cualquier compuesto que cuando se administra a un sistema biológico genera un compuesto biológicamente activo como resultado de reacción(es) química(s)
espontánea(s), reacción(es) química(s) catalizada(s) por enzimas, y/o reacción(es) química(s) metabólica(s), o una combinación de cada. Los profármacos convencionales se forman usando grupos unidos para funcionalidad, por ejemplo HO-, HS-, HOOC-, R_{2}N-, asociados con el fármaco, que escinden in vivo. Los profármacos convencionales incluyen pero sin limitación ésteres de carboxilato donde el grupo es alquilo, arilo, aralquilo, aciloxialquilo, alcoxicarboniloxialquilo así como ésteres de hidroxilo, tiol y aminas donde el grupo unido es un grupo acilo, un alcoxicarbonilo, aminocarbonilo, fosfato o sulfato. Los grupos ilustrados son ejemplares, no limitantes, y un especialista en la técnica podría preparar otras variedades de profármacos conocidas. Dichos profármacos de los compuestos de fórmula I, están dentro del alcance de la presente invención. Los profármacos deben experimentar alguna forma de transformación química para producir el compuesto que es biológicamente activo o es un precursor del compuesto biológicamente activo. En algunos casos, el profármaco es biológicamente activo, normalmente menos que el propio fármaco, y sirva para mejorar la eficacia o seguridad del fármaco a través de biodisponibilidad oral, semivida farmacodinámica, etc. mejoradas. Los compuestos biológicamente activos incluyen, por ejemplo, agentes anticancerosos, agentes antivirales, y agentes antibióticos.
El término "bidentado" se refiere a un grupo alquilo que está unido por sus extremos terminales a un mismo átomo para formar un grupo cíclico. Por ejemplo, propilen imina contiene un grupo propileno bidentado. La estructura
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Tiene un plano de simetría que corre a través de el doble enlace fósforo-oxígeno cuando R^{6}=R^{6}, V=W, W'=H, y V y W están o los dos hacia arriba o los dos hacia abajo.
La expresión "éster de 1',3'-propano cíclico", "éster de 1,3-propano cíclico", "éster de 1',3'-propanilo cíclico", y "éster de 1,3-propanilo cíclico" se refiere a lo siguiente;
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La expresión ``V y W juntos están conectados mediante 3 átomos de carbonos adicionales para formar un grupo cíclico opcionalmente sustituido que contiene 6 átomos de carbono y sustituido con un sustituyente seleccionado entre el grupo constituido por hidroxi, aciloxi, alcoxicarboniloxi, alquiltiocarboniloxi, y ariloxicarboniloxi, unido a uno de dichos átomos de carbono adicionales que está a tres átomos de un Y adyacente a V incluye lo siguiente:
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La estructura anterior tiene un sustituyente aciloxi que está a tres átomos de carbono de un Y, y un sustituyente opcional, -CH_{3}, en el nuevo anillo de 6 miembros. Tiene que haber al menos un hidrógeno en cada una de las siguientes posiciones: los dos carbonos alfa al carbono marcado "3"; y el carbono unido a "OC(O)CH3" anterior.
La expresión "W y W juntos están conectados mediante 2-5 átomos adicionales para formar un grupo cíclico, que contiene opcionalmente 0-2 heteroátomos, y V debe ser arilo, arilo sustituido, heteroarilo, o heteroarilo sustituido" incluye lo siguiente:
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La estructura anterior tiene V=arilo, y un grupo ciclopropilo espirocondensado para W y W'
La expresión "fosforamidita" se refiere a compuestos unidos mediante C, O, S, o N al fósforo en -P(YR)(YR) incluyendo formas cíclicas, donde Y es independientemente -O- o -NR^{6}-, pero donde al menos un Y es -NR^{6}-.
La expresión "fosforamidato" se refiere a compuestos unidos mediante C, O, S, o N al fósforo en -P(O)(YR)(YR), incluyendo formas cíclicas, donde Y es independientemente -O- o -NR^{6}-, pero donde al menos un Y es -NR^{6}-.
La expresión "fosforamidato cíclico" se refiere a fosforamidatos donde -P(O)(YR)(YR) es
10
El carbono unido a V debe tener un enlace C-H.
La expresión "azúcar carbocíclio" se refiere a análogos de azúcar que contienen un carbono en lugar del oxígeno que se encuentra normalmente en el anillo de azúcar. Esto incluye anillos de 5 miembros tales como azucares de ribofuranosil y arabinofuranosil en los que el anillo de oxígeno se sustituye con carbono.
La expresión "azúcar acíclico" se refiere a azúcares que carecen de un anillo, por ejemplo anillo ribofuranosil. Un ejemplo es 2-hidroxietoximetilo en lugar del anillo ribofuranosil.
El término "L-nucleósido" se refiere a enantiómeros de los análogos del \beta-D-nucleósido natural.
La expresión "arabinofuranosil nucleósido" se refiere a análogos de nucleósido que contienen un azúcar arabinofuranosil, es decir en el que el 2'-hidroxilo de los azúcares ribofuranosil está en la cara opuesta del anillo de azúcar.
La expresión "azúcar dioxolano" se refiere a azúcares que contienen un átomo de oxígeno en lugar del carbono 3' del azúcar ribofuranosil.
La expresión "azúcares fluorados" se refiere a azúcares que tienen 1-3 átomos de carbono-flúor.
La expresión "enzima P450" se refiere a enzimas del citocromo que oxidan compuestos orgánicos e incluye isozimas de P450 de producción natural, mutantes, enzimas truncadas, enzimas modificadas post-transcriptasa, y otras variantes.
El término "hígado" se refiere a hígado y a tejidos y células similares que contienen la isozima CYP3A4 o cualquier otra isozima de P450 que se descubrió que oxida los fosforamidatos de la invención. En base al Ejemplo F, se ha descubierto que los profármacos de formula VI y VIII se oxidan de forma selectiva por la isozima CYP3A4 de P450 el citocromo, De acuerdo con DeWaziers y col. (J. Pharm. Exp. Ther., 253, 387-394 (1990)), CYP3A4 se encuentra en seres humanos en los siguientes tejidos (determinado por inmunotransferencia y mediciones enzimáticas):
Tejidos % de actividad del hígado
Hígado 100
Duoneno 50
yeyuno 30
íleon 10
colon <5 (solamente se encontró isozima P450)
stómago <5
esófago <5
riñón no detectable
De esta manera, "hígado" más preferiblemente se refiere al hígado, duoneno, yeyuno, íleon, colon, estómago, y esófago. Más preferiblemente, hígado se refiere al órgano hígado.
El término "hepáticas" se refiere a las células del órgano hígado y no a células del duoneno, por ejemplo.
El término "potenciar" se refiere a aumentar o mejorar una propiedad específica. Esto incluye la situación donde originalmente no había actividad.
El término "especificidad para el hígado" se refiere a la proporción:
\frac{\text{[fármaco parental o un metabolito del fármaco en tejido de hígado]}}{\text{[fármaco parental o un metabolito del fármaco en sangre, orina, u otro tejido no hepático]}}
Según lo medido en animales tratados con el fármaco o un profármaco. La proporción puede determinarse midiendo los niveles en el tejido del fármaco parental o metabolito(s) del fármaco incluyendo el metabolito del fármaco biológicamente activo, o ambos a un tiempo específico o puede representar un AUC basada en valores medidos en tres o más puntos temporales.
La expresión "especificidad para el hígado aumentada y potenciada" se refiere a un aumento en la proporción de especificidad para el hígado en animales tratados con el profármaco en relación con animales tratados con el fármaco parental.
La expresión "biodisponibilidad oral potenciada" se refiere a un aumento de al menos el 50% de la absorción de la dosis del fármaco parental o profármaco(no de esta invención) del tracto gastrointestinal. Más preferiblemente es al menos el 100%. La medida de la biodisponibilidad oral normalmente se refiere a medidas del profármaco, fármaco, o metabolito del fármaco en sangre, tejidos, u orina después de la administración oral comparado con medidas después de la administración sistémica.
La expresión "fármaco parental" se refiere a MH para fosforamidatos donde M está conectado a -P(O)(YR)(YR) mediante oxígeno, azufre o nitrógeno y a M-PO_{3}^{2-} cuando M está conectado a -P(O)(YR)(YR) mediante carbono. Por ejemplo, puede considerarse AZT como un fármaco parental en forma de MH. En el cuerpo AZT se fosforila primero a AZT-PO_{3}^{2-} y después se fosforila adicionalmente para formar AZT-trifosfato, que es la forma biológicamente activa. La forma del fármaco parental MH solamente se aplica cuando M se une mediante N, S, u O. En el caso de PMEA, la forma del fármaco parental es M-PO_{3}^{2-}.
La expresión "metabolito del fármaco" se refiere a cualquier compuesto producido in vivo o in vitro a partir del fármaco parental, o sus profármacos.
La expresión "semivida farmacodinámica" se refiere al tiempo después de la administración del fármaco o profármaco para observar una disminución de una mitad de la respuesta farmacológica medida. La semivida farmacodinámica está potenciada cuando la semivida aumenta en preferiblemente al menos el 50%.
La expresión "semivida farmacocinética" se refiere al tiempo después de la administración del fármaco o profármaco para observar una disminución de una mitad de la concentración del fármaco en plasma o tejidos.
La expresión "índice terapéutico" se refiere a la proporción de la dosis de un fármaco o profármaco que produce una respuesta terapéuticamente beneficiosa en relación a la dosis que produce una respuesta no deseada tal como muerte, una elevación de marcadores que son indicativos de toxicidad, y/o efectos secundarios farmacológicos.
La expresión "potenciar el nivel del fármaco biológicamente activo" se refiere a aumentar el nivel del fármaco biológicamente activo en el hígado en relación al nivel alcanzado después de la administración del fármaco parental donde se usa el mismo modo de administración para el profármaco y el fármaco parental.
La expresión "cáncer que expresa una enzima P450" se refiere a células tumorales que tienen una actividad específica, con o sin un agente que induce la actividad de P450 en las células tumorales, de al menos el 5% de la actividad específica del hígado.
La expresión "niveles bajos de enzimas" se refiere a niveles por debajo del necesario para producir la respuesta máxima del agente biológicamente activo.
La expresión "producción celular inadecuada" se refiere a niveles que están por debajo del necesario para producir la respuesta máxima del agente biológicamente activo. Por ejemplo, la respuesta puede ser título viral.
La expresión "suministro sostenido" se refiere a un aumento en el periodo en que hay una prolongación de niveles de fármaco terapéuticamente eficaces debido a la presencia del profármaco.
La expresión "evitar la resistencia al fármaco" se refiere a la pérdida o pérdida parcial de eficacia terapéutica de un fármaco (resistencia al fármaco) debido a cambios en las vías bioquímicas y actividades celulares importantes para producir y mantener la forma biológicamente activa del fármaco en el sitio deseado en el cuerpo y a la capacidad de un agente para evitar esta resistencia a través de el uso de vías alternativas y actividades celulares.
La expresión "inhibidor de FBPasa" se refiere a compuestos que inhiben la enzima humana fructosa 1,6-bisfosfatasa con una IC50 de al menos 100 \muM y rebajan la glucosa en una rata normal con ayuno de 18 horas después de una dosis i.v. de 100 mg/kg. Los inhibidores de FBPasa biológicamente activos son M-PO_{3}^{2-} en los que M está conectado mediante un carbono, o mediante un oxígeno cuando MH es un imidazol que contiene análogos del nucleósido.
La expresión "fármaco o agente biológicamente activo" se refiere a la entidad química que produce el efecto biológico. En esta invención, agentes biológicamente activos se refiere a M-PO_{3}^{2-}, M-P(O-)NHR^{6-}, MP_{2}O_{6}^{3-}, o MP_{3}O_{9}^{4-} donde M puede ser el mismo M que en el fármaco parental o un metabolito.
La expresión "cantidad terapéuticamente eficaz" se refiere a una cantidad que tiene cualquier efecto beneficioso tratando una enfermedad o afección.
La expresión "actividad disminuida de la enzima fosforilante" incluye producción disminuida de la enzima, mutaciones que conducen a eficacia disminuida (K_{m} o V_{max} inferior), o producción potenciada de inhibidores endógenos de la enzima.
El término "fosf(on)ato" se refiere a compuestos unidos mediante C, O, S, o N a PO_{3}^{2-} o P(O)(NHR^{6})O. El contraión puede ser H^{+} o un catión metálico.
El término "nucleósido" se refiere a una base purina o pirimidina, incluyendo análogos de las mismas, conectada a un azúcar, incluyendo análogos heterocíclicos y carbocíclicos de los mismos.
Los siguientes fármacos bien conocidos se mencionan en la memoria descriptiva y las reivindicaciones. También se proporcionan abreviaturas y nombres comunes.
araA; 9-b-D-arabinofuranosiladenina (Vidarabina)
AZT; 3'-azido-2',3'-didesoxitimdina (Zidovudina)
d4T; 2',3'-didehidro-3'-desoxitimidina (Stavudina)
ddl; 2',3'-didesoxiinosina (Didanosina)
ddA; 2',3'-didesoxiadenosina
ddC; 2',3'-didesoxicitidina (Zalcitabina)
L-ddC; L-2',3'-didesoxicitidina
L-FddC; L-2',3'-didesoxi-5-fluorocitidina
L-dT; b-L-timidina (NV-02B)
L-dC; b-L-2-desoxicitidina (NV-02C)
L-d4C; L-3'-desoxi-2',3'-didehidrocitidina
L-Fd4C; L-3'-desoxi-2',3'-didehidro-S-fluorocitidina
3TC; (-)-2',3'-didesoxi-3'-tiacitidina; 2'R,5'S(-)-1-[2-(hidroximetil)oxatiolan-5-il]citosina(Lamivudina)
1-b-D-ribofuranosil-1,2,4-triazol-3-carboxamida (Ribavirina)
FIAU; 1-(2-desoxi-2-fluoro-b-D-arabinofuranosil)-5-yodouridina
FIAC; 1-(2-desoxi-2-fluoro-b-D-arabinofuranosil)-5-yodocitosina
BHCG; (\pm)-(1a,2b,3a)-9-[2,3-bis(hidroximetil)ciclobutil] guanina
FMAU; 2'-Fluoro-5-metil-b-L-arabino-furanosiluracilo
BvaraU; 1-b-D-arabinofuranosil-E-5-(2-bromovinil)uracilo (Sorivudina)
E-5-(2-bromovinil)-2'-desoxiuridina
TFT; Trifluorotimidina (Trifluorotimidina)
5-propinil-1-arabinosiluracilo (Zonavir)
CDG; 2'-desoxiguanosina carbocíclica
DAPD; dioxolano de (-)-B-D-2,6-diaminopurina
FDOC; (-)-B-D- 5-fluoro-1-[2-(hidroximetil)-1,3-dioxolan]citosina
d4C; 3'-desoxi-2',3'-didehidrocitidina
DXG; dioxolano de guanosina
FEAU; 2'-desoxi-2'-fluoro-1-b-D-arabinofuranosil-S-etiluracilo
FLG; 2',3'-didesoxi-3'-fluoroguanosina
FLT; 3'-desoxi-3'-fluorotimidina
FTC; (-)-cis-5-fluoro-1-[2-(hidroximetil)-1,3-oxatiolan-5-il]citosina
2-desoxiguanosina 5-il-carbocíclica (BMS200.475)
[1-(4'-hidroxi-1',2'-butadienil)citosina] (Cytallene)
Oxetanocin A; 9-(2-desoxi-2-hidroximetil-beta-D-eritro-oxetanosil)adenina
Oxetanocin G; 9-(2-desoxi-2-hidroximetil-beta-D-eritro-oxetanosil)guanina
ddAPR: 2,6-diaminopurin-2',3'-didesoxirribósido
3TC; (-)-2',3'-didesoxi-3tiacitidina; (2R, 5S) 1-[2-(hidroximetil)-1,3-oxatiolar.e-S-il] citosina (Lamivudina)
Ciclobut A; (+/-)-9-f(1 beta, 2 alfa, 3 beta)-2,3-bis(hidroximetil)-1-ciclobutil]adenina
Ciclobut G; (^{+}/-)-9-[(1 beta, 2 alfa, 3 beta)-2,3-bis(hidroximetil)-1-ciclobutil]guanina (Lobucavir)
5-fluoro-2'-desoxiuridina (Floxuridina)
dFdC; 2',2'-difluorodesoxicitidina (Gemcitabina)
araC; arabinosilcitosina (Citarabina)
bromodesoxiuridina
IDU; 5-yodo-2'-desoxiuridina (Idoxuridina)
CdA; 2-clorodesoxiadenosina (Cladribina)
F-ara-A; fluoroarabinosiladenosina (Fludarabina)
ACV; 9-(2-hidroxietoxilmetil)guanina (Aciclovir)
GCV; 9-(1,3-dihidroxi-2-propoximetil)guanina (ganciclovir)
9-(4-hidroxi-3-hidroximetilbut-1-il)guanina (Penciclovir)
(R)-9-(3,4-dihidroxibutil)guanina (Buciclovir)
ácido fosfonofórmico (Foscarnet)
PPA; ácido fosfonoacético
PMEA; 9-(2-fosfonilmetoxietil) adenina (Adefovir)
PMEDAP; 9-(2-fosfonilmetoxietil)-2,6-diaminopurina
HPMPC; (S)-9-(3-hidroxi-2-fosfonilmetoxipropil)citosina (Cidofovir)
HPMPA; (S)-9-(3-hidroxi-2-fosfonilmetoxipropil) adenina
FPMPA; 9-(3-fluoro-2-fosfonilmetoxipropil) adenina
PMPA; 9-[2-(R)-fosfonilmetoxi)propil] adenina (Tenofovir)
araT; 9-b-D-arabinofuranosiltimidina
FMdC; (E)-2'-desoxi-2'(fluorometilen)citidina
AiCAR; 5-aminoimidazol-4-carboxamido-1-ribofuranosil
Descripción detallada de la invención
La invención se refiere a el uso de nueva metodología de fosforamidato cíclico que permite que compuestos se conviertan eficazmente en compuestos que contienen fosf(on)ato por enzimas P450 que se encuentran en grandes cantidades en el hígado y otros tejidos que contienen estas enzimas específicas. Esta metodología puede aplicarse a diversos fármacos y a agentes formadores de imágenes de diagnóstico. Más específicamente, la invención se refiere al uso de profármacos que experimentan reacciones de hidrólisis no mediadas por esterasa para producir MP(O)(NHR^{6})O^{-} que es biológicamente activo o se transforma en el agente biológicamente activo M-PO_{3}^{2-}, M-P_{2}O_{6}^{3-} o M-P_{3}Og^{4-}. Puesto que los compuestos altamente cargados que contienen fosf(on)ato no se absorben fácilmente en el tracto gastrointestinal, esta metodología de profármacos puede usarse para potenciar la absorción después de la administración oral.
En otro aspecto de la invención, esta metodología de profármacos puede usarse también para potenciar la semivida farmacodinámica en relación al fármaco parental porque los fosf(on)atos cíclicos de la invención pueden evitar el metabolismo por enzimas que metabolizan el fármaco parental. De igual forma, los profármacos de la invención pueden potenciar la semivida farmacodinámica del compuesto que contiene fosf(on)ato porque el profármaco evita las vías de eliminación usadas para eliminar compuestos cargados negativamente del torrente sanguíneo.
En otro aspecto de la invención, esta metodología de profármacos puede usarse también para conseguir suministro sostenido del fármaco parental porque la oxidación de los nuevos profármacos transcurre en el hígado a velocidades diferentes y por lo tanto la selección de profármacos que se oxidan lentamente pero a una velocidad adecuada para mantener niveles terapéuticamente eficaces producirá un efecto terapéutico sostenido.
La nueva metodología del 1,3-propaniléster cíclico de la presente invención puede usarse también para aumentar la distribución de un fármaco o agente formador de imágenes particular al hígado que contiene cantidades abundantes de las isozimas P450 responsables de oxidar el 1,3-propaniléster cíclico de la presente invención de modo que finalmente se produce el fosf(on)ato libre. Por consiguiente, está tecnología de profármacos debe mostrarse útil en el tratamiento de enfermedades del hígado o enfermedades donde el hígado es responsable de la sobreproducción del producto final bioquímico tal como glucosa, colesterol, ácidos grasos y triglicéridos. Dichas enfermedades incluyen infecciones víricas y parasitarias, cáncer de hígado, fibrosis hepática, diabetes, hiperlipidemia, y obesidad. En un aspecto, preferiblemente la enfermedad no es diabetes. Además, la especificidad para el hígado de los profármacos debe mostrarse también útil en el suministro de agentes de diagnóstico al hígado. Se consiguen altos niveles del fármaco biológicamente activo en tejidos que expresan enzimas P450 capaces de escindir el profármaco debido a retención significativa por estas células del profármaco activado, intermedios de escisión del profármaco posteriores así como el fármaco biológicamente activo. Además, se consiguen niveles altos del fármaco biológicamente activo en relación a los niveles conseguidos después de la administración del fármaco parental cuando el fármaco parental está poco fosforilado en el tejido o tiene una semivida farmacocinética relativamente corta debido al metabolismo u otros mecanismos de eliminación.
También se prevé el uso de ciertos análogos de profármacos de ciclofosfamida para el tratamiento de cánceres del tracto gastrointestinal (por ejemplo cánceres de hígado primario y secundario) así como cánceres donde se introducen de forma artificial P450 del citocromo, por ejemplo mediante retrovirus y otras estrategias de terapia génica bien conocidas así como mediante células implantadas manipuladas para expresar P450 del citocromo.
Estas enzimas específicas P450 se encuentran también en otros tejidos y células específicas, y por tanto esta metodología puede usarse también para aumentar el suministro de estos agentes a esos tejidos.
En otro aspecto de la invención, la característica de que la mayoría de los fosforamidatos cíclicos de la presente invención se metabolizan en el hígado para producir el fosf(on)ato puede permitir el uso de la metodología de profármacos de la presente invención en la preparación de un medicamento para aumentar el índice terapéutico de diversos fármacos que tienen efectos secundarios relacionados con la cantidad del fármaco o sus metabolitos que se distribuyen en tejidos extrahepáticos. El índice terapéutico aumentado puede resultar también de niveles aumentados en el hígado del agente biológicamente activo y por lo tanto mayor eficacia en relación al fármaco parental administrado en dosis similares.
En otro aspecto de la invención, pueden usarse los profármacos en la preparación de un medicamento para suministrar fosf(on)atos a tejidos que generan niveles subóptimos de fosf(on)atos y sus metabolitos altamente fosforilados asociados debido a mala actividad de sustrato del compuesto parental y/o mala expresión de enzimas usadas para fosforilar el compuesto parental. La mala expresión de la enzima fosforilante se produce de forma natural o por regulación negativa de la enzima fosforilante después de la administración crónica del fármaco u otros agentes.
En otro aspecto de la invención, se describen nuevos fosforamidita e intermedio de fosforamidatos.
En otro aspecto, se describen procedimientos de preparación de los profármacos de fosforanudato cíclico.
Estos aspectos se describen detalladamente a continuación.
Fármacos de Fosforamidato
Los compuestos de fórmula M-P(O)(NHR^{6})O^{-} son compuestos útiles para unirse a sitios de unión de nucleótidos, tales como sitios de unión de AMP, y ciertos sitios que se sabe que reconocen compuestos cargados negativamente, por ejemplo ácidos carboxílicos y fosfónicos. Las enzimas que catalizan la adición de agua a un compuesto carbonilo, específicamente un péptido carbonilo, un éster, una cetona o un aldehído, son de interés particular puesto que estas enzimas reconocen compuestos que tienen un grupo tetrahédrico que contiene un oxígeno cargado negativamente. Un ejemplo es la clase de enzimas de metaloproteinasa de cinc que añaden agua a través de un péptido carbonilo usando un mecanismo catalítico asistido por cinc. Estas enzimas se inhiben mediante fosforamidatos, por ejemplo NEP 24,11 se inhibe mediante el producto natural Phosphoramidon. La estrategia de profármacos puede proporcionar un medio útil para el suministro de estos compuestos por vía oral, o el suministro de ciertos compuestos al hígado para conseguir mayor eficacia o un mayor marco terapéutico. Los inhibidores de enzimas que pueden ser adecuados para el suministro como profármacos incluyen ciertos fosforamidatos que inhiben NEP24,11, colagenasa, estromolisina, gelatinasa, ACE, enzima conversora de la endotelina, y metaloproteinasas implicadas en remodelado de la matriz tales como se produce en Artritis reumatoide y osteoartritis y en el corazón después de un infarto de miocardio agudo, y metástasis tumoral.
Ácidos fosfónicos y Ácidos fosfóricos
La escisión del profármaco de fórmula I produce el fosforamidato M-P(O)(NHR)O^{-} que en algunos casos se convierte adicionalmente en el M-PO_{3}^{2-} correspondiente mediante hidrólisis química o hidrólisis catalizada por enzimas (fosfatasas, amidasas). El producto M-PO_{3}^{2-} puede ser el fármaco o puede metabolizarse él mismo para producir otros fosfatos superiores, por ejemplo M-P_{2}O_{6}^{3-} o M-P_{3}O_{9}^{4-} mediante quinasas celulares, en algunos casos el intermedio M-P(O)(NHR)O^{-} puede convertirse en otros fosfatos superiores mediante conversión inicial a M-H.
Potenciación de la Biodisponibilidad Oral
La invención se refiere a ciertos fosforamidatos cíclicos y su uso para suministrar, más preferiblemente mediante administración oral, una cantidad terapéuticamente eficaz de los compuestos de fosfonatos correspondientes, preferiblemente a un animal en necesidad de los mismos. Los profármacos de la invención potencian la biodisponibilidad oral de ciertos fármacos cambiando la propiedad física del fármaco como consecuencia del resto del profármaco y sus sustituyentes V, Z, W, y W'. El fármaco activo puede ser M-P(O)(NHR^{6})O^{-} o M-PO_{3}^{2-}. Como alternativa, en su lugar los dos pueden experimentar metabolismo adicional, por ejemplo, fosforilación por quinasas para formar M-P_{2}O_{6}^{3-} y/o M-P_{3}O_{9}^{4-} como la sustancia de fármaco activa.
Los compuestos que contienen un ácido fosfónico libre o un grupo de ácido fosfórico muestran generalmente una mala biodisponibilidad oral (< 2%) puesto que estos grupos están altamente cargados a pH fisiológico. Los grupos cargados en compuestos con pesos moleculares mayores de 250 Dalton dificultan la difusión pasiva a través de las membranas celulares así como la absorción a través de la capa de células epiteliales del intestino. Se han estudiado por lo tanto profármacos neutros de estos compuestos puesto que estos compuestos serían más lipófilos y por lo tanto más propensos a mostrar una permeabilidad intestinal mejorada. Aunque se han presentado muchas clases de profármacos, se han descubierto pocas que muestren propiedades adecuadas para el desarrollo de fármacos.
La clase de profármacos más común, y la clase casi exclusivamente usada para candidatos clínicos, son los ésteres de aciloxialquilo. Estos profármacos, sin embargo, a menudo muestran solamente una mejora modesta en la biodisponibilidad oral debido a su mala estabilidad acuosa, mala estabilidad a un pH ácido/básico y degradación rápida por esterasas en el tracto gastrointestinal (Shaw y Cundy, Pharm. Res. 10, (Suppl), S294 (1993). Otra clase de profármacos son los profármacos de bis-arilo (por ejemplo DeLombert y col. J. Med. Chem. 37, 498 (1994)) que han demostrado en algunos casos aislados proporcionar mejoras de buenas a modestas en la biodisponibilidad oral. La principal limitación con esta clase de compuestos es que el éster profármaco se degrada a menudo al monoácido rápidamente in vivo pero la conversión en el fármaco parental se produce solamente de forma lenta (algunas veces durante días) si llega a producirse. Los profármacos de la invención muestran propiedades mejoradas que conducen a una biodisponibilidad oral potenciada en relación al fármaco parental. Varias características de los presentes profármacos de fosforamidatos cíclicos pueden contribuir a su capacidad para potenciar la biodisponibilidad oral. En primer lugar, los profármacos muestran una buena estabilidad en soluciones acuosas en un amplio intervalo de pH. (Ejemplo A) Esta estabilidad a pH previene la hidrólisis inmediata en la boca y en el tracto gastrointestinal antes de la absorción. La estabilidad a pH también puede ser beneficiosa durante la formulación del producto.
En segundo lugar, los profármacos son resistentes a esterasas y fosfatasas que son abundantes en el tracto gastrointestinal. Puesto que gran parte de la dosis administrada permanece intacta en el tracto gastrointestinal, el compuesto permanece menos altamente cargado que un fosf(on)ato libre lo que significa que mayor cantidad de la droga puede absorberse mediante difusión pasiva y entrar en el torrente sanguíneo. (Ejemplo B)
En último lugar, el profármaco puede limitar el metabolismo a otros sitios de la molécula. Por ejemplo, los profármacos de la invención eliminan el metabolismo de la base purina de araA mediante adenosin desaminasa que es también abundante en el tracto gastrointestinal. (Ejemplo B). La amina de araA, que es normalmente desaminada por la enzima está protegida por el resto fosfato cíclico que se sitúa en el hidroxilo 5'-ribofuranosil. El metabolismo reducido en otros sitios de la molécula permite que más cantidad del fármaco circule en el torrente sanguíneo. Aunque no todas estas propiedades serán aplicables a todos los profármacos de cada fármaco, cada una de estas propiedades puede permitir que más fármaco sobreviva en el tracto gastrointestinal y esté disponible para la absorción.
La nueva estrategia de profármacos de la invención será útil para el suministro oral de fármacos que actúan en el hígado así como ciertos fármacos que actúan sobre dianas situadas en el sistema vascular o en los tejidos extrahepáticos. Por causa de la mayor concentración de CYP3A4 (la enzima responsable de activar los nuevos profármacos) en el hígado, el fármaco biológicamente activo tiene una concentración alta en el hígado, en relación a otros tejidos. En un aspecto, se prefieren los fármacos parentales que actúan en el hígado.
Sin embargo, algunos de los fosf(on)atos son exportados por transportadores de aniones orgánicos en el hígado y entran en el torrente sanguíneo. Muchos fosf(on)atos en el torrente sanguíneo se eliminan rápidamente por los riñones. Dichos compuestos probablemente no alcanzarán niveles terapéuticos en los tejidos extrahepáticos. Sin embargo, hay algunos fosf(on)atos y fosfatos que son capaces de permanecer en la circulación puesto que no son eliminados rápidamente por los riñones (por ejemplo, inhibidores de NEP). Dichos compuestos son capaces de alcanzar niveles terapéuticamente eficaces en la sangre y en los tejidos extrahepáticos. De este modo, en otro aspecto, se prefiere el suministro oral a los tejidos extrahepáticos de fosf(on)atos que no son eliminados por los riñones. Por tanto, se prefieren dichos fármacos parentales que actúan en sitios accesibles al ácido fosf(ón)ico libre tales como dentro del sistema vascular, o enzimas o dianas receptoras que se sitúan en membranas celulares que están expuestas a la sangre o al fluido en el espacio intersticial. Las dianas adecuadas para este aspecto de la invención serían dianas en las que el ácido fosfónico administrado por vía parenteral (por ejemplo, mediante inyección intravenosa) produce una respuesta farmacológica o bioquímica que se espera sea útil para tratar un estado de enfermedad. Puesto que los inhibidores muestran mala biodisponibilidad oral (< 2%), los profármacos del tipo descrito en esta invención podrían potenciar la biodisponibilidad oral y producir el ácido fosfónico después de la escisión del profármaco en el hígado. Se esperan niveles de fármaco circulante adecuados después de la escisión del profármaco en el hígado, puesto que se sabe que el hígado excreta ácidos fosfónicos a la circulación.
También se puede calcular la biodisponibilidad oral comparando el área por debajo de la curva del profármaco, del fármaco parental, y/o de la concentración de metabolitos en el tiempo en plasma, hígado, u otro tejido o fluido de interés después de la administración oral e intravenosa. (Ejemplo P)
Por ejemplo, para los fármacos excretados por el riñón en grandes cantidades, se puede medir la biodisponibilidad oral comparando la cantidad del fármaco parental o metabolito excretado en la orina, por ejemplo, después de la administración oral e intravenosa del profármaco. Puede estimarse un límite inferior de biodisponibilidad oral mediante la comparación con la cantidad de fármaco parental excretada en la orina después de la administración del profármaco (p.o.) y el fármaco parental (i.v.). Los profármacos de la invención muestran una biodisponibilidad oral mejorada a través de un amplio espectro de profármacos, con muchos mostrando preferiblemente aumentos de 1,5 a 10 veces en la biodisponibilidad oral. Más preferiblemente, la biodisponibilidad oral se potencia en al menos 2 veces en comparación con el fármaco parental.
Se conocen agentes que inhiben a CYP3A4 en el tracto gastrointestinal. Por ejemplo, se sabe que el zumo de pomelo disminuye la actividad supuestamente mediante un componente en el zumo de pomelo (por ejemplo, Bergamottin; Chem Res Toxicol 1998, 11, 252-259) que da como resultado la inactivación y/o la regulación negativa de la enzima. Puesto que solamente la CYP3A4 del tracto gastrointestinal es afectada, la absorción oral de los profármacos de esta invención debe potenciarse. Una combinación de agentes que inhiben, inactivan, o regulan negativamente los P450 que metabolizan los profármacos tendrán el efecto de potenciar su absorción y de este modo hacer disponible más profármaco para el metabolismo en el hígado. El efecto neto de la combinación podría ser por lo tanto suministrar más fármaco al hígado después de la absorción oral.
Suministro Sostenido
Los fármacos que experimentan una eliminación rápida in vivo requieren a menudo múltiples administraciones del fármaco para alcanzar niveles terapéuticamente eficaces en la sangre durante un período de tiempo significativo. Otros procedimientos también están disponibles, incluyendo formulaciones y dispositivos de liberación sostenida. Los profármacos que se descomponen con el tiempo también pueden proporcionar un procedimiento para alcanzar niveles de fármaco sostenidos. En general, esta propiedad no ha sido posible con los profármacos de fosf(on)ato conocidos puesto que experimentan una hidrólisis rápida in vivo (por ejemplo los ésteres de aciloxialquilo) o una conversión muy lenta (por ejemplo los profármacos de diarilo).
Los fosforamidatos cíclicos de la invención son capaces de proporcionar liberación del fármaco sostenida proporcionando una liberación regular del fármaco en el tiempo. Por ejemplo, la mayoría de los fosfonatos experimentan desfosforilación in vivo a los pocos minutos después de la administración sistémica mediante la acción de las fosfatasas presentes en la sangre. De forma similar, los ésteres de aciloxialquilo de estos fosfatos experimentan una hidrólisis rápida mediada por esterasa del fosfato que se desfosforila rápidamente. Algunos profármacos de la presente invención pueden permitir un suministro de fármacos prolongado puesto que muchos de los profármacos presentes se oxidan lentamente en el tiempo al fosf(on)ato en el hígado (Ejemplo S). Los restos de profármaco posicionados de forma adecuada, pueden prevenir o ralentizar el metabolismo sistémico asociado con el fármaco parental.
El suministro sostenido de los fármacos se puede alcanzar seleccionando los profármacos de fórmula I que se hidrolizan in vivo a una velocidad capaz de mantener niveles de fármaco terapéuticamente eficaces durante un período de tiempo. La velocidad de escisión del fármaco puede depender de diversos factores, incluyendo la velocidad de la oxidación de P450, que depende tanto de los sustituyentes del resto de profármaco, la estereoquímica de estos sustituyentes y el fármaco parental. Además, la producción sostenida de fármaco dependerá de la velocidad de eliminación del intermedio generado después de la oxidación y la velocidad y disponibilidad del profármaco en el hígado, que es el principal sitio de oxidación. La identificación del profármaco con las propiedades deseadas, se consigue fácilmente seleccionando los profármacos en un ensayo que controla la velocidad de producción de fármaco en presencia de la principal enzima P450 implicada en el metabolismo, en presencia de microsomas del hígado o en presencia de hepatocitos. Estos ensayos se ilustran en los Ejemplos C, D, F, G, I, J, respectivamente.
Se contempla que los profármacos de la presente invención puedan combinarse para intuir, por ejemplo, un profármaco que produce el agente activo rápidamente para alcanzar un nivel terapéutico con rapidez, y otro profármaco que podría liberar el agente activo más lentamente en el tiempo.
Semi-Vida Farmacodinámica Mejorada
La semi-vida farmacodinámica de un fármaco puede alargarse mediante la nueva metodología de profármacos como resultado de su capacidad para producir fármaco durante un período sostenido y en algunos casos la semi-vida farmacocinética más larga del profármaco. Ambas propiedades pueden permitir individualmente que los niveles de fármaco terapéuticos se mantengan durante un período alargado dando como resultado una mejora en la semi-vida farmacodinámica. La semi-vida farmacodinámica puede alargarse dificultando las vías metabólicas o de eliminación seguidas por el fármaco parental. Para algunos fármacos, los profármacos de la presente invención son capaces de evitar las vías de metabolismo o eliminación asociadas con el fármaco parental y de este modo existen en forma de profármaco durante períodos prolongados en un animal. Los niveles altos del profármaco durante un período prolongado dan como resultado la producción sostenida del fármaco parental que puede dar como resultado una mejora en la semi-vida farmacodinámica del fármaco.
Un ejemplo de la capacidad de la clase de profármacos para dificultar las vías metabólicas asociadas con el fármaco parental se muestra mediante los profármacos araAMP. En comparación con araAMP, los profármacos no muestran ara-hipoxantina ("araH") que es el suboproducto metabólico conocido de araA producido en, por ejemplo, el plasma y el tracto gastrointestinal después de administración oral o intravenosa. Por otro lado, araAMP es rápida y casi completamente convertido en araH, que se produce mediante una primera desfosforilación a araA mediante fosfatasas seguida de la desaminación de la base por adenosin desaminasa. El resto de profármaco previene tanto la desfosforilación como la desaminación.
Una vía de eliminación común de fármacos de fosf(on)ato es mediante los riñones y un transportador que reconoce compuestos aniónicos. La eliminación completa de fármacos que contienen fosfonato y fosfato de la circulación se produce a menudo sólo unos minutos después de la administración del fármaco. Los profármacos de esta invención ralentizan la eliminación de estos fármacos enmascarando la carga negativa hasta después de la oxidación e hidrólisis en el hígado y en tejidos similares.
Suministro Selectivo Potenciado de Agentes al Hígado y a Tejidos Similares
Es deseable el suministro de un fármaco al hígado con alta selectividad para tratar enfermedades del hígado o enfermedades asociadas con las propiedades anormales del hígado (por ejemplo, diabetes, hiperlipidemia) con efectos secundarios mínimos.
El análisis de la distribución tisular de CYP3A4 indica que se expresa en gran medida en el hígado (DeWaziers y col., J. Pharm. Exp. Ther. 253:387 (1990)). Además, el análisis de homogenados tisulares en presencia de profármacos indica que solamente el homogenado del hígado escinde el profármaco y en menor medida homogenados de tejidos en el tracto gastrointestinal superior. Riñones, cerebro, el corazón, el estómago, el bazo, músculos, pulmones, y testículos no mostraron escisión apreciable del profármaco (Ejemplo D).
También se mostraron pruebas de la especificidad para el hígado in vivo después de la administración oral e intravenosa de los profármacos. La administración intravenosa de un profármaco de araAMP da niveles del fármaco bioactivo araATP en el hígado mayores que los alcanzados mediante una dosis equivalente de araA o araAMP. Por el contrario, el profármaco no consigue producir cantidades detectables del subproducto de araA araH, que, como se informa en la bibliografía, se detecta fácilmente después de la administración de araA o araAMP. De forma similar, el profármaco alcanza niveles altos en el hígado sin la producción del metabolito araH después de la administración oral. Puesto que los profármacos se escinden por las abundantes enzimas del hígado, la administración oral puede permitir incluso una mayor especificidad para el hígado mediante un efecto de primer pase.
Los profármacos descritos en esta invención pueden adaptarse de modo que la etapa de eliminación sea rápida y por lo tanto el producto se produzca cerca del sitio de oxidación, que para estos profármacos es en el hígado o en otras células/tejidos que expresen P450. En algunos casos la especificidad para el hígado se conseguirá de forma más óptima usando profármacos de fármacos altamente reactivos, que después de la producción, actúan localmente a una velocidad rápida en relación a la difusión fuera del hígado.
Se conocen agentes que inducen la actividad de P450, por ejemplo la actividad de CYP3A4. Por ejemplo, rifampicina, glucocorticoides, fenobarbital, eritromicina, se sabe que potencian la actividad de CYP3A4 en hígados de rata y de ser humano después. La actividad de P450 puede controlarse en seres humanos mediante procedimientos no invasivos por ejemplo, mediante el ensayo de respiración de eritromicina [14C]. Estos estudios son útiles en la identificación de agentes que activan CYP3A4 en seres humanos. Por consiguiente, para profármacos donde el suministro de fármaco está limitado por la velocidad del metabolismo del profármaco (por ejemplo, la velocidad de eliminación del profármaco es rápida en relación a la velocidad de escisión del profármaco), pueden usarse agentes tales como rifampicina en combinación o como adjuntos o pretratamientos para potenciar la actividad de CYP3A4 en el hígado y de este modo aumentar los niveles de fármaco en el hígado. (Ejemplos J y O).
Mecanismo de Escisión del Profármaco
Los profármacos de la presente invención son simples, modificaciones de bajo peso molecular del fármaco que permiten el suministro del fármaco selectivo para el hígado en base a su sensibilidad a las enzimas abundantes en el hígado. El mecanismo de escisión del profármaco se postula para acarrear una oxidación y una \beta-eliminación en base a estudios que analizan los requisitos de reacción y los productos. En algunos casos, M-P(O)(NHR^{6})O^{-} se metaboliza adicionalmente a M-PO_{3}^{2-} y M-P_{3}O_{9}^{4-}. Los profármacos son estables en soluciones acuosas a través de un amplio intervalo de pH y por lo tanto no experimentan un proceso de escisión química para producir el fármaco parental. Además los profármacos son estables a esterasas y proteínas de la sangre. En contraste, los profármacos se extiende rápidamente en presencia de microsomas del hígado de ratas (Ejemplo C) y seres humanos (Ejemplos D y F). El fármaco también se produce en hepatocitos de rata recién aislados donde se detecta como el fosf(on)ato correspondiente y/o el agente biológicamente activo (Ejemplos G y J). Además, cuando el fármaco parental es un inhibidor de la FBPasa, la producción del fármaco está apoyada por la capacidad del profármaco para dar como resultado una inhibición potente de la gluconeogénesis (Ejemplo I).
Se evaluaron enzimas específicas posibles implicadas en el procedimiento de escisión a través del uso de inhibidores de P450 del citocromo conocidos (Ejemplo E). Los estudios indican que la isozima CYP3A4 del citocromo es responsable en base a la inhibición del ketoconozol de la formación de fármaco.
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Se detecta el agente biológicamente activo en el hígado después de la administración de fármacos de fórmulas VI-VIII, mostradas a continuación:
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Se prefieren particularmente profármacos de las siguientes fórmulas.
Se escinden profármacos de fórmula VI para generar aril vinil cetona mientras que los profármacos de la fórmula VIII se escinden para generar fenol (Ejemplo L). El mecanismo de escisión podría desarrollarse mediante los siguientes mecanismos, mostrados para compuestos donde una Y es NR^{6}.
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Aunque los ésteres en la invención no están limitados por los mecanismos anteriores, en general, cada éster contiene un grupo o átomos susceptibles de oxidación microsomal (por ejemplo, alcohol, protón metina bencílica), que a su vez genera un intermedio que se descompone al compuesto parental en solución acuosa mediante \beta-eliminación del M-P(O)(YH)_{2.} Esta especie es el componente activo o se transforma adicionalmente mediante procedimientos químicos enzimáticos a M-PO_{3}^{2-}, M-P_{2}O_{6}^{3-}, o M-P_{3}O_{9}^{4-}. Además, aunque estos profármacos específicos se escinden mediante CYP3A4, otros profármacos de la clase pueden ser sustratos para otras P450. Se sabe que pequeños cambios en la estructura influyen en la actividad del sustrato y en la preferencia de P450. La identificación de las isozimas que activan el profármaco se realiza de acuerdo con el procedimiento descrito en el Ejemplo B.
Como alternativa, los fosforamidatos cíclicos pueden servir como un profármaco de fosf(on)atos o fosf(on)atos de un orden superior puesto que los fosforamidatos intermedios pueden convertirse en MPO_{3}^{2-}, MP_{2}O_{6}^{3-}, o MP_{3}O_{9}^{4-} mediante la acción de fosfatasas/amidasas que pueden producir MH o MPO_{3}^{2-} que a su vez pueden fosforilarse por quinasas al compuesto biológicamente activo.
17
Índice Terapéutico Aumentado
Los profármacos de esta invención pueden aumentar de forma significativa en el índice terapéutico ("IT") de ciertos fármacos. En muchos casos, el IT aumentado es el resultado de la alta especificidad para el hígado. Por ejemplo, se sabe que araA y araAMP producen efectos secundarios sistémicos significativos y estos efectos secundarios se asocian con los niveles en sangre del subproducto de araA araH. Presumiblemente los efectos secundarios son el resultado de toxicidades de araH o araA en tejidos extrahepáticos (por ejemplo, nervios) que producen, por ejemplo, las neuropatías asociadas con el fármaco en el hombre (> 40% de pacientes que reciben araA). Los profármacos de araA muestran un desplazamiento sustancial en la proporción de (araATP)/orina (araH) en el hígado en comparación con araAMP.
La toxicidad renal es una toxicidad común asociada con los ácidos fosfóricos. La toxicidad resulta del transporte, por ejemplo mediante los transportadores de aniones orgánicos situados en la membrana basolateral del túbulo renal proximal, del fármaco negativamente cargado en por ejemplo, las células tubulares que acumulan después el fármaco en altas concentraciones a menos que haya un transporte igualmente eficaz del fármaco fuera de la célula mediante un mecanismo de transporte luminal (por ejemplo, intercambio aniónico o difusión facilitada). Se han presentado muchos ejemplos en la bibliografía de ácidos fosfónicos nefrotóxicos, por ejemplo PMEA y HPMPA. El nuevo profármaco de PMEA muestra solamente pequeñas cantidades de PMA en la orina en relación al PMEA o al bisPOM PMEA a dosis que alcanzaron niveles de fármaco en el hígado comparables.
Otra toxicidad común asociada con los fármacos de ácido fosfónico es la toxicidad gastrointestinal mediante en algunos casos erosiones gastrointestinales. Los profármacos de la presente invención pueden disminuir las toxicidades gastrointestinales, especialmente toxicidades producidas por la acción directa del fármaco en el tracto gastrointestinal después de la administración oral. De forma similar al riñón, las células epiteliales del intestino tienen transportadores de aniones orgánicos que pueden dar como resultado altos niveles intracelulares de fármaco y citotoxicidad. Puesto que el fosf(on)ato cargado negativamente no se muestra hasta después de la absorción y la escisión en el hígado, los profármacos de esta invención reducen la toxicidad en el intestino.
También se asocian toxicidades graves con casi todos los agentes anticancerosos. En un esfuerzo para disminuir estas toxicidades durante el tratamiento de cánceres de hígado primarios o secundarios, se administran a veces los fármacos directamente en la arteria portal para aumentar la exposición del hígado al fármaco. Puesto que los fármacos oncolíticos se asocian típicamente con efectos secundarios significativos, la administración local permite una mayor captación hepática y de este modo unas toxicidades extrahepáticas disminuidas. Para aumentar adicionalmente la captación por el hígado, se usa algunas veces la quimioembolización junto con la infusión del fármaco en la arteria hepática. La alta especificidad para el hígado de los profármacos en la presente invención sugiere que los efectos secundarios sistémicos se minimizarán de forma similar mediante el enfoque de los nuevos profármacos.
Además, los cánceres de hígado primarios y secundarios son particularmente resistentes a la quimioterapia y la radioterapia. Aunque el mecanismo para la resistencia no se comprende completamente, puede surgir a partir de productos génicos del hígado aumentados que conducen a un rápido metabolismo y/o exportación de agentes quimioterapéuticos. Además, el hígado, que se asocia generalmente con el metabolismo xenobiótico y la generación de intermedios citotóxicos, está equipado de forma natural con múltiples mecanismos protectores de modo que el daño de estos intermedios se minimiza. Por ejemplo, la concentración intracelular de glutatión es muy alta en el hígado en relación con otros tejidos y es de suponer que los intermedios capaces de alquilar proteínas y ADN se detoxifican a través de una rápida reacción intracelular. Por lo tanto, el hígado puede ser resistente a agentes quimioterapéuticos por causa de estos mecanismos y por lo tanto requerir concentraciones mayores de las normales del agentes oncolítico para alcanzar el éxito. Las altas concentraciones en el hígado requieren dosis mayores del fármaco que comúnmente darán como resultado toxicidades extrahepáticas.
Los profármacos de la presente invención pueden ser eficaces contra estos cánceres puesto que permiten mayores niveles de fármaco biológicamente activo a través de diversos mecanismos. Por ejemplo, la alta especificidad para el hígado puede permitir dosis mayores puesto que se reducen los efectos secundarios extrahepáticos limitantes de dosis. En segundo lugar, el suministro sostenido del profármaco, puede permitir que los niveles altos de fármaco se mantengan durante un período sostenido. En tercer lugar, en algunos casos, el fármaco parental se fosforila mal en las células diana. Los profármacos de esta invención pueden salvar esta etapa y suministrar el fosf(on)ato que en algunos casos se metaboliza adicionalmente hasta el agente biológicamente activo. En último lugar, el índice terapéutico puede potenciarse adicionalmente en algunos casos mediante la co-administración de inductores de CYP (por ejemplo rifampicina, glucocorticoides, fenobarbital, eritromicina) que pueden potenciar la conversión en el hígado y de este modo permitir niveles más altos del fármaco biológicamente activo sin aumentar la dosis (Ejemplos J y O). Estos beneficios de los profármacos permiten una terapia exitosa de enfermedades del hígado, tales como cánceres de hígado primarios y secundarios así como otras enfermedades del hígado.
Toxicidad del Subproducto
Los profármacos de la invención también son útiles puesto que generan subproductos que son no tóxicos o rápidamente detoxificados. Algunos de los subproductos generados por los profármacos de la invención no se consideran altamente tóxicos a dosis que se espera se usen en clínica, especialmente dado que el subproducto podría generarse en el hígado (por ejemplo fenol). Otros subproductos generados por los profármacos de esta invención, por ejemplo, aril vinil cetona, pueden considerarse como agentes alquilantes y por lo tanto podrían producir citotoxicidad o genotoxicidad o ambas. Estas toxicidades, sin embargo, se eliminan para profármacos activados en el hígado puesto que: 1) el subproducto se produce en o cerca del sitio de la activación del profármaco; y 2) existen mecanismos de defensa naturales en el sitio de la generación del subproducto y son capaces de detoxificar completamente el subproducto. Otros mecanismos pueden ayudar también en la detoxificación del subproducto, incluyendo reacciones que conducen a la oxidación, reducción o transformación (por ejemplo, sulfatación) del subproducto.
El principal sistema de defensa que se espera proteja a las células del subproducto del profármaco implica el tiol glutatión natural y posiblemente una enzima que cataliza la adición de glutatión a los electrófilos, es decir glutatión S-transfrerasa (GST). El glutatión y la GST se co-expresan siempre con CYP como parte de un mecanismo de defensa natural que protege a las células de especies altamente reactivas al oxígeno generadas durante la oxidación de compuestos orgánicos mediada por CYP. Las CYP se expresan en ciertas células (principalmente hepatocitos) para oxidar compuestos orgánicos y de este modo ayudar en su eliminación del cuerpo. Los estudios de distribución tisular muestran que CYP3A4 así como la mayoría de las otras P450 se expresan principalmente en el hígado seguido del intestino delgado. Todos los demás tejidos tienen < 2% de la actividad de CYP3A4 en el hígado. De forma similar, el análisis de los niveles de glutatión indican que el hígado (10 mM) y el tracto gastrointestinal tienen aproximadamente niveles de glutatión 1000 veces más altos que otros tejidos. Estos niveles de glutatión son aún altos incluso en hígados enfermos.
El glutatión reacciona rápidamente con las vinil cetonas, y cualquier agente alquilante, para generar un conjugado que se elimina después mediante la bilis o el riñón. La alquilación de otras proteínas o ácidos nucleicos en la célula no se espera en células con glutatión puesto que glutatión es mucho mejor nucleófilo que los heteroátomos en las bases de ácidos nucleicos y existe a una concentración mucho más alta que los grupos tiol de la superficie de proteínas.
Mediante productos tales como acroleína pueden producir toxicidad de la vejiga que estos profármacos pueden prevenir mediante su capacidad para generar el subproducto dentro del hepatocito. Los ejemplos M y N son útiles para ensayar la toxicidad del subproducto, que no se espera en el hígado siempre que los niveles de glutatión hepáticos permanezcan > 20% del normal. El glutatión se mide fácilmente en hepatocitos así como in vivo (Ejemplos M y N). La citotoxicidad se detecta en hepatocitos mediante el ensayo de la viabilidad de células con azul de tripano y analizando la elevación de enzimas vivas. La toxicidad del hígado in vivo se evalúa mediante análisis de la elevación de enzimas del hígado en el plasma.
Profármacos No Mutagénicos
Los profármacos de la invención se elevan mediante un mecanismo postulado que implica una oxidación inicial seguida por una reacción de \beta-eliminación. En algunos casos, por ejemplo, ciertos profármacos de fórmula VI y fórmula VII, el subproducto de la reacción es un compuesto carbonilo \alpha,\beta-insaturado, por ejemplo, vinil fenil cetona para profármacos donde V = Ph, Z, W y W' = H. Los compuestos pueden actuar como aceptores de Michael y reaccionar con nucleófilos mediante una adición de Michael. Se observa mutagénesis con algunas cetonas \alpha,\beta-insaturadas y cierta toxicidad surge de los aductos de la adición de Michael (por ejemplo, acroleína produce toxicidades en la vejiga). El grado al cual estas actividades limitan el uso de compuestos de fórmula VI depende de la gravedad de la toxicidad y de la enfermedad indicada.
Los profármacos que producen subproductos no tóxicos y no mutagénicos se prefieren especialmente para tratamiento de enfermedades crónicas (por ejemplo diabetes). Frecuentemente, es difícil predecir las propiedades mutagénicas de un compuesto. Por ejemplo, varios ofacrilatos han demostrado producir respuestas mutagénicas positivas como se indican mediante aberraciones del cromosoma aumentadas y frecuencias del micronúcleo en células de linfoma de ratón L5179Y cultivadas (Dearfield y col., Mutagénesis 4, 381-393 (1989)). Otros acrilatos, sin embargo, son negativos en este ensayo (J. Tox. Envir. Health, 34, 279-296 (1991)) así como en el ensayo de Ames y el ensayo de CHO que mide las mutaciones inducidas recientemente en el locus de hipoxantina-guanina fosforribosil transferasa (hgprt) (Mutagénesis 6, 77-85 (1991)). La fenil vinil cetona carece de actividad teratogénica en embriones de rata en cultivo lo que sugiere que puede no ser mutagénica ni altamente tóxica (Teratology 39, 31-37 (1989)).
Puesto que la mutagenicidad y la toxicidad son propiedades no altamente predecibles, los profármacos no mutagénicos de fórmula I y sus subproductos asociados pueden identificarse fácilmente realizando ensayos in vitro e in vivo bien conocidos. Por ejemplo, pueden ensayarse compuestos en ensayos celulares no de mamífero tales como el ensayo Ames, un ensayo de fluctuación en Kl. pneumoniae, un ensayo de mutación posterior con S- typhimurium, un ensayo de pérdida de cromosomas en Saccharomyces cerevisiae, o un ensayo de recombinagenicidad D3 en Saccharomyces cerevisiae. También pueden ensayarse compuestos en ensayos celulares de mamíferos tales como el ensayo de células de linfoma de ratón (TK+/- heterocigotos de células de linfoma de ratón L5178Y), ensayos en células de ovario de hámster chino (por ejemplo ensayo CHO/HGPRT), y un ensayo en líneas celulares de hígado de rata (por ejemplo, RL1 o RL4). Cada uno de estos ensayos puede realizarse en presencia de activadores (por ejemplo microsomas del hígado) que pueden ser de particular importancia para estos profármacos. Realizando estos ensayos en presencia de los microsomas del hígado, por ejemplo, el profármaco produce productos, tales como fenol o vinil cetona. La mutagenicidad del subproducto se mide o directamente o como un profármaco donde los resultados se comparan al fármaco parental en solitario. Los ensayos en líneas celulares del hígado son un aspecto preferido de la invención puesto que estas células tienen altos niveles de glutatión, que puede proteger a la célula del daño causado por un aceptor de Michael, así como niveles altos de enzimas intracelulares usadas para detoxificar compuestos. Por ejemplo, el hígado contiene reductasas que con algunos subproductos pueden dar como resultado la reducción del carbonilo.
Se controlan diversos criterios de valoración, incluyendo crecimiento celular, tamaño de la colonia, mutaciones génicas, formación de micronúcleos, pérdida de cromosomas mitótica, síntesis de ADN no programada, elongación de ADN, roturas en el ADN, transformaciones morfológicas, y actividad mitótica relativa.
También se conoce que ensayos in vivo que evalúan la mutagenicidad y carcinogenicidad de los compuestos. Por ejemplo, un ensayo in vivo no de mamíferos es el ensayo letal recesivo ligado al sexo de Drosophila. Ejemplos de ensayos in vivo de mamíferos incluyen el ensayo citogenético de médula ósea de ratas, un ensayo de embriones de ratas, así como ensayos de teratología y carcinogenicidad animal.
Evitación de la Quinasa
Los nucleósidos se convierten a menudo en las células en mono-, di, y tri-fosfatos con los últimos actuando normalmente como las especies biológicamente activas. En algunos casos, el trifosfato es un potente inhibidor de la enzima diana, pero se consigue una eficacia mala a modesta in vivo puesto que la administración del nucleósido no consigue alcanzar niveles suficientemente altos del fosfato biológicamente activo. A menudo el fallo para alcanzar los niveles altos del fosfato es porque el nucleósido es un sustrato malo para las enzimas que catalizan la reacción de fosforilación. Otras razones incluyen los niveles bajos naturales de la enzima fosforilante en la célula diana que puede representar bajos niveles naturales de expresión o puede ser el resultado de terapia crónica con el fármaco o con otro fármaco que de cómo resultado la regulación negativa de la enzima. En algunos casos, la resistencia al fármaco resulta de una disminución en la actividad de las enzimas responsables de la síntesis de un nucleósido monofosfatasa (por ejemplo, quinasas tales comotimilidato quinasa o enzimas en la vía de biosíntesis de 5-fluoro-2'-desoxi UMP). En otros casos los transportadores de nucleósidos se regulan negativamente lo que conduce a una concentración de fármaco de nucleósido intracelular inferior y por lo tanto menos nucleósido está disponible para la fosforilación. De forma similar, se postula que la expresión aumentada de producto génico resistente a múltiples fármacos aumenta la exportación de nucleótidos a partir de células cancerosas. La administración del profármaco genera el monofosfato mediante una vía diferente evitando las vías que provocan la resistencia al fármaco parental. De este modo, los profármacos de la presente invención pueden alcanzar un efecto terapéutico en células resistentes al fármaco parental. Algunos fármacos como los análogos mono- o trifosfato son inhibidores altamente potentes de la enzima diana (por ejemplo, HBV polimerasa) pero son poco eficaces en células o in vivo debido a su mala fosforilación. (Ejemplo H) Estos fármacos son fármacos especialmente preferidos puesto que la estrategia de profármacos suministra el monofosfato. Frecuentemente, la primera fosforilación del nucleósido es la etapa limitante de la velocidad mientras que la fosforilación del monofosfato al trifosfato por las quinasas de mamíferos es rápida y relativamente insensible a las variaciones estructurales.
Análogos de ciclofosfamida Sustituidos en el Anillo para el Tratamiento de Ciertos Cánceres
Ciclofosfamida (CPA) e Ifosfamida (IF) son fármacos oncolíticos comúnmente usados que experimentan activación inicial en el hígado mediante un mecanismo de P450 (CYP2B6 y CYP3A4) al intermedio 7. Este intermedio existe en equilibrio con la especie de anillo abierto (8), que es el penúltimo intermedio para diversas vías metabólicas, incluyendo una reacción de p-eliminación que genera la mostaza alquilante 9 y acroleina. La última secuencia de reacciones se produce mediante una reacción no enzimática y se cree que transcurre en un t1/2 de = 30-40 minutos a pH neutro.
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Los Intermedios 8 y 9 son relativamente lipófilos y de vida larga. Como consecuencia, una proporción significativa de la CPA activada "escapa" del hígado y entra en la circulación general. La actividad oncolítica y los efectos secundarios asociados al fármaco son debidos a descomposición extra-hepática. La captación del intermedio por células tumorales y la generación de la mostaza dan como resultado la inhibición de la proliferación celular. De igual forma, la mielosupresión y la disminución de los leucocitos son efectos secundarios asociados con terapia de CPA que resultan de la inhibición de proliferación celular extra-hepática.
CPA e IF se están investigando junto con procedimientos útiles para la introducción artificial de P450 del citocromo, por ejemplo mediante retrovirus y otras estrategias de terapia génica bien conocidas así como mediante células implantadas manipuladas para expresar P450 del citocromo para el tratamiento de cáncer. Se espera que con células que expresan la CYP cerca del tumor, sea posible una terapia más local y, por lo tanto, potencialmente más beneficiosa. Los profármacos de esta invención tienen la ventaja para tratar cánceres de hígado primarios y secundarios así como para tumores con actividad potenciada de P450 puesto que generan el agente oncolítico activo más localmente, es decir con menos "escape" del tejido que contiene la actividad de P450. Las razones para el mayor efecto local se deben a diferencias en los intermedios de escisión del profármaco que incluyen: (1) una reacción de apertura del anillo que es rápida e irreversible; y (2) el producto de anillo abierto, que puede estar cargado negativamente (M-P(O)(NHR^{6})O^{-}) y por lo tanto incapaz de salir de la célula por difusión pasiva.
Tipos de Fármacos parentales
Diversas clases de fármacos parentales pueden beneficiarse de la metodología de profármacos de la presente invención. Los fármacos parentales de la forma MH, que se fosforilan para convertirse en el fármaco biológicamente activo son muy adecuados para su uso en la metodología de profármacos de la presente invención. Hay muchos fármacos parentales de la forma MH bien conocidos que se vuelven biológicamente activos mediante fosforilación. Por ejemplo, se sabe bien que los nucleósidos antitumorales y antivirales se activan a través de fosforilación. Estos compuestos incluyen LdC, LdT, araA; AZT; d4T; ddl; ddA; ddC; L-ddC; L FddC; L-d4C; L-Fd4C; 3TC; ribavirina; 5-fluoro-2'-desoxiuridina; FIAU; FIAC; BHCG; L FMAU; BvaraU; E-5-(2-bromovinil-2' desoxiuridina; TFT; 5-propinil-l arabinosiluracilo; CDG; DAPD; FDOC; d4C; DXG; FEAU; FLG; FLT; FTC; 2' desoxiguanosina 5-il-carbocíclica; oxetanocina A; oxetanocina G; Ciclobut A, Ciclobut G; dFdC; araC; bromodesoxiuridina; IDU; CdA; FaraA; Coformicina, 2'-desoxicoformicina; araT; tiazofurina; ddAPR; 9-(arabinofuranosil)-2,6 diaminopurina; 9-(2'-desoxirribofuranosil)-2,6 diaminopurina; 9-(2'-desoxi 2' fluororribofuranosil)-2,6-diaminopurina; 9(arabinofuranosil)guanina; 9-(2' desoxirribofuranosil)guanina; 9-(2'-desoxi 2'fluororribofuranosil)guanina; FMdC; 5,6 dihidro-5-azacitidina; 5-azacitidina; 5-aza 2'desoxicitidina; AiCAR; ACV, GCV; penciclovir; (R)-9-(3,4 dihidroxibutil)guanina; cytallen; PMEA, PMEDAP, HPMPC, HPMPA, FPMPA, y PMPA.
En un aspecto preferido, los compuestos de fórmula I no incluyen compuestos donde MH es araA o 5-fluoro-2'-desoxiuridina.
Los fármacos antivirales preferidos incluyen:
LdC, LdT, araA; AZT; d4T; ddl; ddA; ddC; L-ddC; L FddC; L-d4C; L-Fd4C; 3TC; ribavirina; FIAU; FIAC; BHCG; L-FMAU; BvaraU; E-5-(2 bromovinil-2'-desoxiuridina; TFT; 5-propinil 1-arabinosiluracilo; CDG; DAPD; FDOC; d4C; DXG; FEAU; FLG; FLT; FTC; 2'desoxiguanosina 5-il-carbocíclica; cytallene; oxetanocina A; oxetanocina G; Ciclobut A, Ciclobut G; bromodesoxiuridina; IDU; araT; tiazofurina; ddAPR; 9-(arabinofuranosil)-2,6 diaminopurina; 9-(2'-desoxirribofuranosil)-2,6 diaminopurina; 9-(2'-desoxi 2'fiuororibofuranosil)-2,6-diaminopurina; 9(arabinofuranosil)guanina; 9-(2' desoxirribofuranosil)guanina; 9-(2'-desoxi 2'fluororribofuranosil)guanina; FMdC; 5,6 dihidro-5-azacitidina; 5-azacitidina; 5-aza2'desoxicitidina; ACV, GCV; pencidovir; (R)9-(3,4-dihidroxibutil)guanina; cytallene; PMEA; PMEDAP; HPMPC; HPMPA; FPMPA; PMPA; foscarnet; y ácido fosfonofórmico.
En un aspecto preferido, MH no incluye araA.
Fármacos antivirales más preferidos incluyen:
araA; AZT; d4T; ddl; ddA; ddC; L-ddC; L FddC; L-d4C; L-Fd4C; 3TC; ribavirina; FIAU, FIAC; L-FMAU; TFT; CDG; DAPD; FDOC; d4C; DXG;. FEAU; FLG; FIT; FTC; 2'desoxiguanosina 5-il carbocíclica; cytallene; oxetanocina A; oxetanocina G; Ciclobut A, Ciclobut G; araT; ACV, GCV; penciclovir; PMEA; PMEDAP; HPMPC; HPMPA; PMPA; foscarnet.
En un aspecto preferido, MH no incluye araA.
Los fármacos antivirales más preferidos incluyen:
3TC;
penciclovir;
FMAU;
DAPD;
FTC;
Ciclobut G;
ACV;
GCV;
PMEA;
HPMPA;
2'desoxiguanosina 5-il-carbocíclica;
ribavirina
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Los fármacos anticancerosos preferidos incluyen:
dFdC; 2',2'-difluorodesoxicitidina (gemcitabina);
araC; arabinosilcitosina (citarabina);
F-ara-A; 2-fluoroarabinosiladenosina (fludarabina); y
CdA; 2-clorodesoxiadenosina (cladribina).
2'-desoxi-5-yodouridina
Coformicina
2'-desoxicoformicina
Tiazofurina
Ribavirina
5-fluoro-2'desoxiuridina
9-{arabinofuranosil)-2,6-diaminopurina
9-(2'-desoxinbofuranosil)-2,6-diaminopurina
9-{2'-desoxi-2'-fluororribofuranosil)-2,6-diaminopurina
9-(arabinofuranosil)-guanina
9-(2'-desoxirribofuranosil)-guanina
9-(2'-desoxi-2'-fluororribofuranosil)-guanina
En un aspecto preferido, MH no incluye 5-fluoro-2'-desoxiuridina.
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En un aspecto, preferiblemente los compuestos de fórmula I no se usan en el tratamiento de diabetes.
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Fármacos anticancerosos más preferidos incluyen:
dFdC;
araC;
FaraA;
CdA;
5-fluoro 2'desoxiuridina;
GCV;
5,6-dihidro-5-azacitidina;
5-azacitidina; y
5-aza-2'-desoxicitidina.
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En un aspecto preferido, MH no incluye 5-fluoro-2'-desoxiuridina.
Fármacos que contienen un resto ácido fosfónico (C-PO_{3}^{2-}) son también fármacos parentales adecuados usados ventajosamente en la presente invención. Estos fármacos son biológicamente activos en forma de MPO_{3}^{2-}, MP_{2}O_{6}^{3-}, o MP_{3}O_{9}^{4-}. Los ácidos fosfónicos que también son adecuados para esta estrategia de suministro del profármaco incluyen inhibidores de proteasa que son útiles por ejemplo como agentes antihipertensivos, anticancerosos o antiinflamatorios. La nueva metodología de profármacos puede aplicarse a Inhibidores de NEP, (DeLambert y col., J Med. Chem. 37:498 (1994)), Inhibidores de ACE, inhibidores de la enzima conversora de la endotelina, inhibidores de purina nucleósido fosforilasa, inhibidores de metaloproteasas implicadas en metástasis tumoral, e inhibidores de colagenasa (Bird y col., J Med. Chem. 37,158-169(1994). Además, ácidos fosfónicos útiles como antagonistas de NMDA que son útiles para tratar diversas afecciones, incluyendo apoplejía, traumatismo craneal, dolor, y epilepsia. Otros ácidos fosfónicos que podrían beneficiarse de las estrategias de profármacos son los ácidos fosfónicos presentados por Squibb que inhiben la escualeno sintasa, por Hoechst que son inmunomoduladores, por Merck que son antidepresivos, por Ciba-Geigy y Marion Merrel Dow que son inmunosupresores mediante la inhibición de purina nucleósido fosforilasa, y por Bristol-Myers Squibb, Gilead que son antivirales. Ciertos antibióticos pueden ser adecuados, especialmente antibióticos tales como inhibidores de D-alanina racemasa y fosfomicina y análogos asociados.
Los siguientes compuestos y sus análogos pueden usarse en la metodología de profármacos de la presente invención:
Inhibidores de NEP
Ácido (S)-3-[N-[2-[(fosfonometil)amino]-3-(4-bifenilil)propionil] amino]propiónico por DeLombaert y col. en J Med Chem. 19 feb. 1994; 37(4):498-511
Inhibidores de Colagenasa
N,[N-((R)-1-fosfonopropil(-(S)-leucil]-(S)-fenilalaninN-metil amida por Bird y col. en J Med Chem 7 ene 1994; 37(1):158-69
Inhibidores de la Enzima Conversora de la Angiotensina
Ácido (IR)-1-(N-(N-acetil-L-isoieucil)-L-tirosil)amino-2-(4-hidroxifenil)etil 1-fosfónico por Hirayama y col. en Int J Pept Protein Res jul. 1991; 38(1):20-4,
Inhibidor de Endotelina
CGS 26303 por DeLombaert y col., Biochem Biophys Res Commun oct. 1994 14; 204(1):407-l2 ácido (S, S)-3-Ciclohexil-2-[[5-(2,4-difluorofenil)-2-[(fosfonometil)amino]pent-4-inoil]amino] propiónico por Wallace y col., J Med Chem 23 abr. 1998; 41(9):1513-23
Ácido (S, S)-2-[[5-(2-fluorofenil)-2-[(fosfonometil)amino]pent-4-inoil]amino]-4-metilpentanoico
Ácido (S, S)-2-[[5-(3-fluorofenil)-2-[(fosfonometil)amino]pent-4-inoil]+++amino]-4-metilpentanoico
Antagonistas de NMDA/AMPA
N-fosfonoalquil-5-aminometilquinoxalina-2,3-dionas como se describen en BioorgMed Chem Lett. 18 ene. 1999; 9(2):249-54
Ácido 3-(2-carboxipiperazin-4-il)-1-propenil-1-fosfónico por Bespalov y col. en Eur J Pharmacol 26 jun. 1998; 351(3):299-305
Ácido [2-(8,9-dioxo-2,6-diazabiciclo[5,2,0]non-1(7)-en-2-il)-etil]fosfónico ácido D,L-(E)-2-amino-4-[3H]-propil-5-fosfon-3-pentenoico
Ácido 6,7-dicloro-2(1H)-oxoquinolin-3-fosfónico por Desos y col. en J Med Chem. 5 ene. 1996; 39(1):197-206.
Ácido cis-4-(fosfonometil)piperidin-2-carboxílico (CGS 19755)
Inhibidores de Purina Nucleósido Fosforilasa
Ácido [7-(2-amino-1,6-dihidro-6-cloro-9H-purin-9-il)-1,1-difluoroheptil] fosfónico y ácido [4-(5-amino-6,7-dihidro-7-oxo-3H-1,2,3,-triazol[4,5-d3-pirimidin-3-il)butil] fosfónico.
Ácido [[[5-(2-amino-1,6-dihidro-6-oxo-9H-purin-9-il}pentil]fosfinic]metil] fosfónico por Kelly y col. en J Med Chem 17 mar. 1995; 38(6): 1005-14
Ácido (2-[2-[(2-amino-1,6-dihidro-6-oxo-9H-purin-9-il)metil]-fenil]etenil)-fosfónico por Weibel y col. en Biochem Pharmacol. 10 jul. 1994; 48(2):245-52.
9-(3,3-Dimetil-5-fosfonopentil)guanina por Guida y col. en J. Med Chem 15 abr. 1994; 37(8):1109-14,
Inhibidores de Alanina Racemasa
Ácido DL-(1-Amino-2-propenil)fosfónico por Vo-Quang y col en J Med Chem 29 abr. 1986 (4):579-81
Inhibidores de Escualeno sintasa
Ácido 1-Hidroxi-3-(metilpentilamino)-propiliden-1,1-bisfosfónico por Amin y col en Arzneimittelforschung agos. 1996; 46(8):759-62,
BMS188494 es profármaco POM de BMS 187745 por Dickson y col. en J Med Chem. 2 feb. 1996; 39(3):661-4,
Tratamiento del Cáncer
La estrategia de profármacos en la presente invención abarca varias características que se usan ventajosamente en terapias del cáncer. Muchos de los fármacos anticancerosos conocidos son nucleósidos que experimentan fosforilación del monofosfato que se convierte adicionalmente de forma frecuente en el trifosfato. La estrategia de profármacos aumenta la eficacia de estos fármacos puesto que el profármaco se escinde por las enzimas abundantes en el hígado y por lo tanto se alcanzan niveles más altos del metabolito activo en el hígado en relación a los tejidos extrahepáticos. El efecto neto es una mayor eficacia y/o mayor índice terapéutico. En algunos casos, la estrategia de profármacos también aumenta la eficacia de estos fármacos evitando los mecanismos de resistencia bien conocidos que incluyen mecanismos implicados en la captación, biosíntesis intracelular del metabolito activo, exportación y metabolismo del monofosfato. Los ejemplos de candidatos a fármaco preferido que son específicamente susceptibles a la estrategia incluyen por ejemplo, dFdC, araC, F-ara y Cda y 5-fluoro-2'-desoxiuridina ("5-FU"). En un aspecto, MH no es 5-FU.
Algunos profármacos pueden dar como resultado alguna acumulación del monofosfato en las células. Algunos monofosfatos son útiles para el tratamiento de cánceres, por ejemplo monofosfatos que son potentes inhibidores de la timidilato sintasa (TS) y de la IMP desidrogenasa. Se ha informado que algunos inhibidores de TS son moderadamente eficaces en el tratamiento de cánceres de hígado. Por ejemplo, 5-FU y 5-FdUMP son eficaces. Estos fármacos, sin embargo, presentan demasiada resistencia a fármacos y efectos secundarios graves. Para evitar esto último, se suministran a menudo análogos de 5-FU mediante la arteria portal para alcanzar niveles en el hígado lo más altos posibles. Por consiguiente, 5-FdUMP y los análogos asociados son dianas adecuadas para la estrategia de profármacos. Otros nucleósidos tales como ribavirina, tiazofurina, y coformicina y análogos de los mismos son también dianas adecuadas para la estrategia de profármacos.
Los cánceres de hígado son también muy resistentes a radioterapia. Un procedimiento para potenciar la radioterapia es administrar radiosensibilizantes. Los radiosensibilizantes, tales como 2'-desoxi-5-yodouridina, son nucleósidos adecuados para la tecnología de profármacos puesto que los profármacos se escindirán solamente por células que contienen P450. Después de la escisión el monofosfato puede fosforilarse adicionalmente al tri-fosfato y atraparse dentro de la célula, haciendo a la célula más sensible a radioterapia.
Tratamiento de Infecciones Víricas
Los fármacos útiles para tratar virus que infectan el hígado y provocan daño en el hígado, por ejemplo cepas de virus de la hepatitis, muestran propiedades similares a los fármacos de nucleósidos anticancerosos en términos de eficacia, efectos secundarios y resistencia. Los profármacos de estos nucleósidos podrían por lo tanto ser útiles en el tratamiento de la hepatitis. En algunos casos, los fármacos ya están dirigidos a la hepatitis (por ejemplo araA, 3TC, L-FMAU, FTC, BMS 200.475). Los profármacos de estos compuestos podrían potenciar la eficacia, aumentar el índice terapéutico, mejorar la semi-vida farmacodinámica y/o evitar la resistencia al fármaco. Los profármacos de otros agentes usados para tratar infecciones víricas diferentes de la hepatitis pueden también hacerse útiles mediante la administración de los profármacos de esta invención puesto que estos fármacos son buenos antivirales (por ejemplo, aciclovir, pero útiles para otra infecciones víricas puesto que son fosforilados al monofosfono por una quinasa viral. El monofosfato se convierte el trifosfato biológicamente activo por quinasas de mamíferos. Por consiguiente, el suministro del monofosfato usando este clan de profármacos permite el tratamiento de la hepatitis mediante fármacos normalmente usados para tratar otras infecciones víricas.
Uso para el suministro de agentes de diagnóstico
Los nucleósidos agentes de diagnóstico, por ejemplo, análogos de uridina con el 5H sustituido con Tc, son útiles como los profármacos de esta invención como agentes de diagnóstico en el hígado. Estos compuestos se convierten primero al monofosfato y después en el trifosfato en células que contienen actividad de P450, específicamente actividad de CYP3A4. Puesto que casi toda la actividad está en el hígado, los agentes de diagnóstico de este tipo se metabolizarán principalmente en el hígado y se acumularán en células que metabolizan el profármaco. Por consiguiente, los tumores del hígado que no tengan actividad CYP3A4 o tumores tales como carcinomas hepatocelulares que tienen aproximadamente el 50% de la actividad normal pueden diferenciarse del tejido normal del hígado.
Agentes usados para modular la actividad de CYP
Pueden usarse diversos procedimientos para potenciar la actividad in vivo de compuestos de fórmula I. Por ejemplo, se conocen diversos fármacos que potencian la actividad del citocromo P450 (CYP). La potenciación acarrea frecuentemente una transcripción génica aumentada. Cuatro familias de CYP son particularmente susceptibles a inducción, concretamente CYP 1-4. La inducción es supuestamente mediante receptores que se activan por diversos xenobióticos. Por ejemplo, la activación del gen CYP1 implica frecuentemente la activación del receptor Ah mediante hidrocarburos aromáticos policíclicos. Los CYP2-4 se activan mediante receptores nucleares huérfanos. Los datos sugieren que el receptor nuclear CAR (esencialmente Receptor Activo) es responsable de la activación de CYP por fenobarbital, especialmente de los genes CYP2. Los receptores nucleares de pregnano (PXR o PAR o SXR) se cree que activan los genes CYP3A mientras que PPAR (receptor activador del proliferador de peroxisomas) se une para la activación del gen CYP4. Los tres receptores xenobióticos se expresan altamente en el hígado lo que supone la especificidad par el hígado de la inducción del gen P450.
Los xenobióticos que se sabe inducen a los genes CYP3 incluyen fenobarbital, diversos esteroides, por ejemplo, dexametasona, antibióticos, por ejemplo rifampicina, y compuestos tales como pregnenolon-16-a carbonitrilo, fenitoína, carbamacetina, fenilbutazona, etc. Se conocen diversos procedimientos que permiten la identificación de xenobióticos que inducen P450, incluyendo un ensayo de gen informador en células HepG2 (Ogg y col., Xenobiotica 29, 269-279 (1999). Se conocen otros inductores de la subfamilia CYP3A que actúan a nivel post-transcripcional mediante estabilización de ARNm o proteínas, por ejemplo, clotrimazol, TA y eritromicina. Los compuestos que se sabe inducen la CYP o identificados en los ensayos in vitro se usan después para potenciar la actividad de CYP in vivo. Por ejemplo, la actividad de CYP se controla en ratas pretratadas con moduladores de CYP evaluando por ejemplo los microsomas del hígado durante un período de tiempo para determinar el período de pre-tratamiento, dosis y frecuencia de dosificación óptimos. Las ratas con actividad de CYP potenciada, especialmente la actividad de CYP responsable de la activación de los profármacos (por ejemplo CYP3A4), se tratan después con compuestos de fórmula I. La actividad potenciada de CYP puede conducir después a una conversión de profármacos potenciada y una especificidad en el hígado. Por ejemplo, se descubrió un metabolismo de ciclofosfamida potenciado con un pre-tratamiento con fenobarbital (Yu y col., J. Pharm. Exp. Ther. 288, 928-937 (1999).
En algunos casos, la actividad potenciada de CYP puede conducir a un metabolismo de fármacos no deseado. Por ejemplo la actividad potenciada de CYP no implicados en la activación de profármaco puede dar como resultado un metabolismo del fármaco aumentado y por lo tanto una eficacia disminuida. Además, la actividad aumentada de CYP en otros tejidos, por ejemplo CYP3A4 en el tracto gastrointestinal, podría dar como resultado una absorción del profármaco y unos niveles del fármaco en el hígado disminuidos. Se conocen inhibidores de la actividad de CYP que podrían ser útiles en la minimización del metabolismo no deseado de fármacos. Por ejemplo, se sabe que el zumo de pomelo inactiva el CYP3A4 gastrointestinal y da como resultado una absorción potenciada de numerosos fármacos metabolizados por CYP3A4. También se conocen inhibidores de CYP para muchas de las subfamilias de CYP que pueden ser útiles para atenuar el metabolismo no deseado de fármacos mientras que mantiene la actividad de CYP importante para la escisión del profármaco. Por ejemplo, el inhibidor de CYP3A, TAO se usó para modular el metabolismo de ciclofosmidas in vivo de manera que disminuyó la formación de metabolitos tóxicos que no contribuyen a su actividad antitumoral.
Procedimientos para Controlar la Actividad de P450 en el Paciente
Se sabe que la actividad de CYP muestra diferencias significativas entre individuos. El intervalo para CYP3A4 es de 5 a 20 veces aunque la mayoría de los individuos están en un intervalo de 3 veces. Se indican disminuciones modestas para individuos con enfermedades del hígado (30-50%) o edad avanzada (25-50%). Las diferencias entre géneros son incuso más modestas (< 25%). Se conocen procedimientos para genotipar la actividad de CYP de un individuo y podrían ser útiles para predecir quien debe recibir fármacos que modulen la actividad de CYP. Los procedimientos evasivos incluyen biopsia del hígado. Se han presentado procedimientos no evasivos, incluyendo un ensayo de la "respiración de eritromicina" que se basa en la exhalación de 14CO2 generado a partir de la N-desmetilación de eritromicina radiomarcada mediada por CYP3A (iv). (Watkins, Pharmacogenetics 4, 171-184 (1994)).
Terapia Génica
La introducción en células tumorales de genes que codifican enzimas que no se expresan normalmente, representa una nueva estrategia terapéutica para aumentar la eficacia terapéutica de quimioterapias anticancerosas. La estrategia general acarrea la expresión de una enzima que cataliza la descomposición de un profármaco de un fármaco anticanceroso situando de este modo el fármaco en o cerca de la masa tumoral y limitando la exposición en otro sitio. La estrategia se ha demostrado usando el gen HSV-TK en el que la timidilato quinasa expresado específicamente en las células transfectadas activa el ganciclovir al monofosfato que se convierte después mediante otras quinasas en el trifosfato que mata a las células tumorales. Una estrategia similar usa el gen citosin desaminasa bacteriano para la conversión del 5-fluoroacilo a 5-fluorocitosina. Se han considerado otros genes incluyendo carboxipeptidasa G2, nitro reductasa, purina nucleósido fosforilación, etc. Además, la transferencia del gen CYP se ha explorado como una vía para potenciar el efecto quimioterapéutico de ciclofosfamida e ifosfamida, dos fármacos que se sabe se activan mediante CYP. Por ejemplo, células de cáncer de mama humano se sensibilizaron mediante la transfección con el gen CYP2B1 (Chen y col., Cancer Research, 56, 1331 1340 (1996)). La ventaja de esta estrategia en relación a la estrategia génica de HSV-TK es que el producto de la oxidación catalizada por CYP se difunde fácilmente fuera de la célula tumoral y dentro de las células cercanas. A diferencia de los productos de monofosfato de la estrategia de HSV-TK, el producto puede entrar en las células que no están en contacto célula-célula y por lo tanto produce un efecto de muerte tumoral más extendido (Chen y Waxman, Cancer Research, 55, 581-589 (1995)).
Los compuestos de fórmula I pueden hacerse más eficaces usando terapia génica para introducir el gen que codifica el CYP específicamente implicado en la escisión del profármaco. El CYP específico que descompone el profármaco se determina fácilmente usando algunas o todas las etapas siguientes: 1) demostrar la escisión del profármaco usando microsomas humanos; 2) clasificar la subfamilia comparando la actividad con microsomas inducidos con diversos inductores específicos de subfamilias (por ejemplo, las enzimas CYP3 se inducen con diversos esteroides, por ejemplo dexametasona, antibióticos, por ejemplo rifampicina, y compuestos tales como carbonitrilo de pregnolona 16a, fenitoína, carbamacepina, fenilbutazona, etc; 3) identificar el CYP o CYP(s) responsables de la activación del profármaco usando inhibidores específicos de la subfamilia de CYP conocidos (por ejemplo troleandomicina, eritromicina, ketoconazol y gestodeno) y/o usando anticuerpos neutralizantes; 4) confirmar la subfamilia de CYP demostrando la renovación mediante la enzima recombinante.
Los genes se introducen en el tumor usando un vector adecuado (por ejemplo vectores retrovirales, vectores adenovirales) o mediante la inyección directa de ADN. La actividad de P450 también puede introducirse en o cerca de la masa tumoral usando células manipuladas para expresar P450. Se prefieren las células encapsuladas (por ejemplo Lohr y col., Gene Therapy 5:1070 (1998)). Los compuestos de fórmula I se introducen después seguidos de una potenciación significativa de la actividad de CYP en el tumor.
Se prefieren especialmente los profármacos descritos en la invención que se convierten al fosf(on)ato parental en células y tejidos, especialmente hepatocitos e hígado, como se indica mediante las medidas de los metabolitos intracelulares del fármaco en hepatocitos usando el procedimiento descrito en los Ejemplos G y J.
Compuestos Preferidos
Los compuestos de la invención son profármacos de 1,3-propano cíclico de 6 miembros sustituidos de ciertos fosf(on)atos que se representan por la Fórmula I:
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en la que
V se selecciona entre el grupo constituido por arilo, arilo sustituido, heteroarilo, o heteroarilo sustituido;
W y W' se seleccionan independientemente entre el grupo constituido por H, alquilo, aralquilo, alicíclico, arilo, arilo sustituido, heteroarilo, heteroarilo sustituido, 1-alquenilo y 1-alquinilo; o
W y W' juntos están conectados mediante 2-5 átomos adicionales para formar un grupo cíclico, que contiene opcionalmente 0-2 heteroátomos; o
V y W' juntos están conectados mediante 3 átomos de carbono adicionales para formar un grupo cíclico opcionalmente sustituido que contiene 6 átomos de carbono y sustituido con un sustituyente seleccionado entre el grupo constituido por hidroxi, aciloxi, alcoxicarboniloxi, alquiltiocarboniloxi y ariloxicarboniloxi, unido a uno de dichos átomos de carbono adicionales que está a tres átomos de un Y unido al fósforo;
cada Y se selecciona independientemente entre el grupo constituido por -O-, -NR^{6}- con la condición de que al menos un Y es -NR^{6}-;
R^{6} se selecciona entre el grupo constituido por -H y alquilo inferior, aciloxialquilo, alcoxicarboniloxi alquilo y acilo inferior;
M se selecciona entre el grupo que cuando está unido a PO_{3}^{2}-, P_{2}O_{6}^{3}-, P_{3}O_{9}^{4}- o P(O)(NHR^{6})O^{-} es un agente biológicamente activo pero no es un inhibidor de FBPasa, y está unido al fósforo de la fórmula I mediante un átomo de carbono, oxígeno, azufre o nitrógeno;
con la condición de que:
1) M no es -NH(alquilo inferior), -N(alquilo inferior)_{2}, -N(haluro de alquilo inferior), -N(haluro de alquilo infe-
rior)_{2}, o -N((alquilo inferior) (haluro de alquilo inferior); y
2) R^{6} no es haluro de alquilo inferior; o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo, donde "inferior" indica hasta 10 átomos de carbono, y "hetero-" se refiere a la presencia de 1 a 4 heteroátomos, en el que un heteroátomo es un átomo de oxígeno, nitrógeno o azufre.
En general, los sustituyentes preferidos, V, W y W' de fórmula I, se eligen de tal forma que presenten una o más de la siguientes propiedades:
(1) potenciar la reacción de oxidación puesto que esta reacción probablemente es la etapa limitante de la velocidad y por lo tanto debe competir con procesos de eliminación de fármacos.
(2) potenciar la estabilidad en solución acuosa y en presencia de otras enzimas no-P450;
(3) potenciar la penetración celular, por ejemplo sustituyentes que no están cargados o de elevado peso molecular ya que ambas propiedades pueden limitar la biodisponibilidad oral así como la penetración celular;
(4) propiciar la reacción de \beta-eliminación después de la oxidación inicial produciendo productos de anillo abierto que tengan una o más de las siguientes propiedades:
a)
no conseguir reciclarse;
b)
experimentar hidración covalente limitada;
c)
potenciar la \beta-eliminación ayudando en la abstracción de protones;
d)
impedir reacciones de adición que forman aductos estables, por ejemplo tioles en el producto inicial hidroxilado o adición nucleófila al carbonilo generado después de la apertura del anillo; y
e)
limitar el metabolismo de los intermedios de reacción (por ejemplo, cetona de anillo abierto);
(5) conducir a un subproducto no tóxico y no mutagénico con una o más de las siguientes características. Las dos propiedades pueden minimizarse usando sustituyentes que limiten las adiciones de Michael, por ejemplo:
a)
grupos W que bloquean estéricamente la adición nucleófila al carbono \beta;
b)
grupos V que contienen grupos que se agregan a la cetona \alpha,\beta-insaturada para formar un anillo; y
c)
grupos que potencian la detoxificación del sub-producto mediante una o más de las siguientes características:
(i)
limitarse al hígado; y
(ii)
hacerse sensibles a la detoxificación (por ejemplo, reducción de cetona); y
(6) ser capaces de generar un producto farmacológicamente activo.
Los grupos alquilo adecuados incluyen grupos que tienen de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono. Los grupos arilo adecuados incluyen grupos que tienen de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono. Los grupos aralquilo adecuados incluyen grupos que tienen de 2 a aproximadamente 21 átomos de carbono. Los grupos aciloxi adecuados incluyen grupos que tienen de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono. Los grupos alquileno adecuados incluyen grupos que tienen de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono. Los grupos alicíclicos adecuados incluyen grupos que tienen 3 a aproximadamente 20 átomos de carbono. Los grupos heteroarilo adecuados incluyen grupos que tienen de 1 a aproximadamente 20 átomos de carbono y de 1 a 4 heteroátomos, preferiblemente seleccionados independientemente entre nitrógeno, oxígeno y azufre. Los grupos heteroalicíclicos adecuados incluyen grupos que tienen de 2 a aproximadamente veinte átomos de carbono y de 1 a 5 heteroátomos, preferiblemente seleccionados independientemente entre nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre.
En los compuestos de fórmula I, preferiblemente un Y es -O- y un Y es -NR^{6}-. Cuando sólo un Y es -NR^{6}, preferiblemente el Y más cercano a W y W' es -O-. En otro aspecto, preferiblemente el Y más cercano a V es -O-.
En otro aspecto, los dos grupos Y son -NR^{6}-.
Se prefieren más compuestos en los que un Y es -O-, y
V se selecciona entre el grupo constituido por arilo, arilo sustituido, heteroarilo y heteroarilo sustituido, y W y W' se seleccionan independientemente entre el grupo constituido por -H, alquilo, aralquilo, alicíclico, arilo, arilo sustituido, heteroarilo, heteroarilo sustituido, 1-alquenilo y 1-alquinilo, o
V y W juntos están conectados mediante 3 átomos de carbono adicionales para formar un grupo cíclico opcionalmente sustituido que contiene 6 átomos de carbono y sustituido con un sustituyente seleccionado entre el grupo constituido por hidroxi, aciloxi, alcoxicarboniloxi, alquiltiocarboniloxi y ariloxicarboniloxi, unido a uno de dichos átomos de carbono adicionales que está a tres átomos de un Y unido al fósforo.
Los grupos V más preferidos de fórmula VI son arilo, arilo sustituido, heteroarilo y heteoarilo sustituido. Preferiblemente, un Y es -O-. Los grupos arilo y arilo sustituido particularmente preferidos incluyen fenilo y fenilo sustituido con 1-3 halógenos. Se prefieren especialmente 3,5-diclorofenilo, 3-bromo-4-fluorofenilo, 3-clorofenilo y 3-bromofenilo.
También se prefiere especialmente cuando V se selecciona entre el grupo constituido por heteroarilo monocíclico y heteroarilo monocíclico sustituido que contiene al menos un átomo de nitrógeno. Se prefiere más cuando dichos heteroarilo y heteroarilo sustituido son 4-piridilo y 3-bromopiridilo, respectivamente.
En otro aspecto particularmente preferido, el grupo Y es -O-, W y W' son H, y V es fenilo sustituido con 1-3 halógenos. Se prefieren especialmente 3,5-diclorofenilo, 3-bromo-4-fluorofenilo, 3-clorofenilo y 3-bromofenilo.
También se prefiere especialmente cuando V se selecciona entre el grupo constituido por heteroarilo y heteroarilo sustituido.
Se prefiere más cuando dicho heteroarilo es 4-piridilo.
En otro aspecto, se prefiere cuando V y W juntos están conectados mediante 3 átomos de carbono adicionales para formar un grupo cíclico opcionalmente sustituido que contiene 6 átomos de carbono y monosustituido con un sustituyente seleccionado entre el grupo constituido por hidroxi, aciloxi, alcoxicarboniloxi, alquiltiocarboniloxi y ariloxicarboniloxi unido a uno de dichos átomos de carbono adicionales que está a tres átomos de un Y unido al fósforo. En dichos compuestos, se prefiere más cuando V y W juntos forman un grupo cíclico seleccionado entre el grupo constituido por -CH_{2}-CH(OH)-CH_{2}-, CH_{2}CH(OCOR^{3})-CH_{2}- y -CH_{2}CH(OCO_{2})R^{3})-CH_{2}-.
Los grupos W y W' preferidos incluyen H, R^{3}, arilo, arilo sustituido, heteroarilo y arilo sustituido. Preferiblemente, W y W' son el mismo grupo. Se prefiere más cuando W y W' son H. En un aspecto, se prefieren profármacos de fórmula VI que, además:
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en los que
V se selecciona entre el grupo constituido por arilo, arilo sustituido, heteroarilo y heteroarilo sustituido. Se prefieren más dichos compuestos en los que M está unido al fósforo mediante un átomo de O o N. Se prefieren especialmente 3,5-diclorofenilo, 3-bromo-4-fluorofenilo, 3-clorofenilo, 3-bromofenilo. Preferiblemente Y es -O-. Los grupos arilo y arilo sustituido particularmente preferidos incluyen fenilo y fenilo sustituido. Los grupos heteroarilo particularmente preferidos incluyen grupos heteroarilo monocíclicos, sustituidos y sin sustituir. Se prefieren especialmente 4-piridilo y 3-bromopiridilo.
Ciertos grupos W y W' son ventajosos para disminuir la propensión del subproducto, vinilaril cetona, a experimentar adiciones de Michael. Los grupos preferidos son los que donan electrones al grupo vinilo, que es una estrategia conocida para disminuir la propensión de compuestos carbonilo \alpha,\beta-insaturados a experimentar una adición de Michael.
El grupo o grupos W y W' dificultan la reacción de adición al carbono \beta o desestabilizan al producto.
En una realización preferida, W es -H, W y V son los dos el mismo arilo, arilo sustituido, heteroarilo o heteroarilo sustituido, y los dos grupos Y son el mismo -NR^{6}-, de tal forma que el resto profármaco de fosfonato:
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tiene un plano de simetría a través del doble enlace fósforo-oxígeno.
En otra realización preferida, W y W' son H y V se selecciona entre el grupo constituido por arilo, arilo sustituido, heteroarilo, heteroarilo sustituido. Preferiblemente, dicho compuesto tiene M unido mediante oxígeno. Los más preferidos son dichos compuestos en los que el oxígeno está en un grupo hidroxilo primario. También se prefieren más los compuestos en los que V es fenilo o fenilo sustituido.
En un aspecto, las células tumorales que expresan una enzima P450 pueden tratarse administrando un análogo de ciclofosfamida de acuerdo con la invención.
Preferiblemente, la célula tumoral es un carcinoma hepatocelular. Estos análogos de ciclofosfamida también pueden usarse para tratar células tumorales potenciando la actividad de una enzima P450 que oxida análogos de ciclofosfamida y mediante la administración de los análogos de ciclofosfamida.
En otro aspecto, la actividad de P450 está potenciada por la administración de un compuesto que aumenta la cantidad de enzima p450 endógena. Preferiblemente, el compuesto que aumenta la cantidad de enzima P450 endógena se selecciona entre el grupo constituido por fenobarbitol, dexametasona, rifampicina, fentoína y preganolon-16\alpha-carbonitrilo.
Se prefieren más los compuestos en los que V es un heteroarilo monocíclico opcionalmente sustituido que contiene al menos un átomo de nitrógeno. Preferiblemente, dichos compuestos tienen M unido mediante un oxígeno. Se prefieren más los compuestos en los que dicho oxígeno está en un grupo hidroxilo primario. Se prefieren especialmente los compuestos en los que V es 4-piridilo.
Preferiblemente, la biodisponibilidad oral es de al menos un 5%. Más preferiblemente, la biodisponibilidad oral es de al menos un 10%.
La oxidación de P450 puede ser sensible a la estereoquímica que puede existir en el fósforo o en el carbono que lleva el grupo aromático. Los profármacos de la presente invención tienen dos formas isoméricas alrededor del fósforo. Se prefiere la esteroquímica que permite la oxidación y la reacción de eliminación. Se prefiere la estereoquímica cis. Por el contrario, la reacción es relativamente insensible a la escisión del grupo M producida con una diversidad de fosfonatos, fosfatos y fosforamidatos. El átomo de M unido al fósforo puede ser O, S o N. El fármaco activo es M-PO_{3}^{2-}, MP_{2}O_{6}^{3} o MP_{3}O_{6}^{4-} útil para el tratamiento de enfermedades en las que el hígado es un órgano diana, incluyendo diabetes, hepatitis, cáncer de hígado, fibrosis hepática, malaria y enfermedades metabólicas donde el hígado es responsable de la sobreproducción de productos bioquímicos finales tales como glucosa (diabetes), colesterol, ácidos grasos y triglicéridos (aterosclerosis). Además, M-PO_{3}^{2-}, MP_{2}O_{6}^{3-} o MP_{3}O_{6}^{3-} pueden ser útiles en el tratamiento de enfermedades donde la diana está fuera del hígado en tejidos o células que pueden oxidar el profármaco.
Otros grupos M preferidos incluyen fármacos útiles para tratar diabetes, cáncer, infecciones víricas, fibrosis hepática, infecciones parasitarias, hipertensión e hiperlipidemia.
Los siguientes compuestos y sus análogos pueden usarse en la metodología de profármacos de la presente invención.
En un aspecto preferido, M está unido al fósforo de fórmula I mediante un átomo de oxígeno. Preferiblemente, M es un nucleósido. Preferiblemente, M está unido mediante un oxígeno que está en un grupo hidroxilo primario sobre un grupo ribofuranosilo o arabinofuranosilo. Preferiblemente, dichos compuestos incluyen LdT, LdC, araA; AZT; d4T; ddl; ddA; ddC; L-ddC; L FddC; L-d4C; L-Fd4C; 3TC; ribavirina; 5-fluoro-2'-desoxiuridina; FIAU; FIAC; BHCG; L FMAU; BvaraU; E-5-(2-bromovinil-2' desoxiuridina; TFT; 5-propinil-1 arabinosiluracilo; CDG; DAPD; FDOC; d4C; DXG; FEAU; FLG; FLT; FTC; 2'-desoxiguanosina 5-il-carbocíclica; oxetanocina A; oxatanocina G; Ciclobut A,
Ciclobut G; dFdC; araC; bromodesoxiuridina; iDU; CdA; FaraA; Coformicina, 2',desoxicoformicina; araT; tiazofurina; ddAPR; 9-(arabionfuranosil)-2,6-diaminopurina; 9-(2'-desoxi-ibofuranosil)-2,6-diaminopurina; 9-(2'-desoxi-2'-fluororribofuranosil)-2,6-diaminopurina; 9-(arabinofuranosil)guanina; 9-(2'-desoxirribofuranosil)guanina; 9-(2'-desoxi-2'-fluororribofuranosil)guanina; FMdC; 5,6 dihidro-5-azacitidina; 5-azacitidina; 5-aza-2'-desoxicitidina; o
AICAR. En otro aspecto, se prefiere cuando M está unido mediante un oxígeno en un hidroxilo sobre un azúcar acíclico y se prefiere cuando dicho MH es ACV, GCV; penciclovir; (R)-9-(3,4-dihidroxibutil)guanina; o cytallene.
En un aspecto preferido, los compuestos en formula I no incluyen compuestos en los que MH es araA o 5-fluoro-2'-desoxiuridina.
En general, se prefiere que cuando M está unido mediante un oxígeno, dicho oxígeno está en un grupo hidroxilo primario. En tal caso, se prefiere que MH sea araA; AZT; d4T; ddl; ddA; ddC; L-ddC; L FddC; L-d4C; L-Fd4C; 3TC; ribavirina; 5-fluoro 2'desoxiuridina; FIAU; FIAC; BHCG; L FMAU; BvaraU; E-5-(2-bromovinil-2' desoxiuridina; TFT; 5-propinil-1 arabinosiluracilo; CDG; DAPD; FDOC; d4C; DXG; FEAU; FLG; FLT; FTC; 2' desoxiguanosina 5-il-carbocíclica; oxetanocina A; oxetanocina G; Ciclobut A, Ciclobut G; dFdC; araC; bromodesoxiuridina; IDU; CdA; FaraA; Coformicina, 2'-desoxi coformicina; araT; tiazofurina; ddAPR; 9-(arabinofuranosil)-2,6 diaminopurina; 9-(2'-desoxirribofuranosil)-2,6 diaminopurina; 9-(2'-desoxi 2'fluororribofuranosil)-2,6-diaminopurina; 9 (arabinofuranosil)guanina; 9-(2' desoxirribofuranosil)guanina; 9-(2'-desoxi 2'fluororribofuranosil)guanina; FMdC; 5,6 dihidro-5-azacitidina; 5-azacitidina; 5-aza 2'desoxicitidina; AICAR; ACV, GCV; penciclovir; (R)-9-(3,4 dihidroxibutil)guanina; o cytallene.
En otro aspecto, MH es araA.
En otro aspecto, MH es 5-fluoro-2'-desoxiuridina.
En otro aspecto, se prefieren compuestos de fórmula I en los que M está unido al fósforo en formula I mediante un átomo de carbono, en dichos compuestos, preferiblemente M-PO_{3}^{2-} es ácido fosfonofórmico, o ácido fosfonoacético.
En otro aspecto preferido, MPO_{3}^{2-}, MP_{2}O_{6}^{3-} o MP_{3}O_{9}^{4-} es útil para el tratamiento de enfermedades del hígado o enfermedades metabólicas donde el hígado es responsable de la sobreproducción de un producto final bioquímico. Preferiblemente, dicha enfermedad del hígado se selecciona entre el grupo constituido por diabetes, hepatitis, cáncer, fibrosis, malaria, cálculos biliares, y colecistiolitiasis crónica. Se prefiere más cuando se tratan enfermedades tales que MH, MPO_{3}^{2-}, MP_{2}O_{6}^{3-}, o MP_{3}O_{9}^{4-} es un agente antiviral o anticanceroso.
Preferiblemente, la enfermedad metabólica para la que MPO_{3}^{2-}, MP_{2}O_{6}^{3-}, o MP_{3}O_{9}^{4-} son útiles es diabetes, aterosclerosis, y obesidad.
En otro aspecto, se prefiere cuando el producto final bioquímico se selecciona entre el grupo constituido por glucosa, colesterol, ácidos grasos, y triglicéridos. Se prefiere más cuando MP(O)(NHR^{6})O^{-} o MPO_{3}^{2-} es un activador de proteína quinasa activado por AMP.
En una realización preferida, W es -H,W y V son los dos el mismo arilo, arilo sustituido.heteroarilo, o heteroarilo sustituido de modo que el resto profármaco de fosfonato:
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tiene un plano de simetría.
en otra realización preferida, W y W son H, y V se selecciona entre el grupo constituido por arilo, arilo sustituido, heteroarilo, heteroarilo sustituido. Preferiblemente, dichos compuestos tienen M unido mediante oxígeno. Se prefieren más dichos compuestos donde oxígeno está en un grupo hidroxilo primario.
También se prefieren más los compuestos donde V es fenilo o fenilo sustituido. Se prefieren más dichos compuestos donde dicho oxígeno está en un grupo hidroxilo primario.
Preferiblemente, dichos compuestos tienen M unido mediante oxígeno.
También se prefieren más los compuestos donde V es un heteroarilo monocíclico opcionalmente sustituido que contiene al menos un átomo de nitrógeno. Preferiblemente dichos compuestos tienen M unido mediante oxígeno. Se prefieren más dichos compuestos donde dicho oxígeno está en un grupo hidroxilo primario.
\global\parskip0.870000\baselineskip
Se prefieren especialmente dichos compuestos donde V se selecciona entre el grupo constituido por fenilo sustituido con 1-3 halógenos, y 4-piridilo. En estos compuestos también se prefiere cuando MH se selecciona entre el grupo constituido por LdT, LdC, araA; AZT; d4T; ddl; ddA; ddC; L-ddC; L FddC; L-d4C; L-Fd4C; 3TC; ribavirina; 5-fluoro 2'desoxiuridina; FIAU; FIAC; BHCG; L FMAU; BvaraU; E-5-(2-bromovinil-2' desoxiuridina; TFT; 5-propinil-1 arabinosiluracilo; CDG; DAPD; FDOC; d4C; DXG; FEAU; FLG; FLT; FTC; 2'desoxiguanosina 5-il-carboxicíclica; oxetanocina A; oxetanocina G; Ciclobut A, Ciclobut G; dFdC; araC; bromodesoxiuridina; IDU; CdA; FaraA; Coformicina, 2'-desoxicoformicina; araT; tiazofurina; ddAPR; 9-{arabinofuranosil)-2,6 diaminopurina; 9-(2'-desoxirribofuranosil)-2,6 diaminopurina; 9-(2'-desoxi 2'fluororribofuranosil)-2,6-diaminopurina; 9 (arabinofuranosil)guanina; 9-(2' desoxirribofuranosil)guanina; 9-(2'-desoxi 2'fluororribofuranosil)guanina; FMdC; 5,6 dihidro-5-azacitidina; 5-azacitidina; 5-aza 2'desoxicitidina; AICAR; ACV, GCV; pencidovir; (R)-9-(3,4 dihidroxibutil)guanina; o cytallene. Se prefieren particularmente dichos compuestos donde V se selecciona entre el grupo constituido por fenilo sustituido con 1-3 halógenos y 4-piridilo y MH se selecciona entre el grupo constituido por araA; AZT; d4T; 3TC; ribavirina; 5 fluoro-2'desoxiuridina; FMAU; DAPD; FTC; 2'desoxiguanosina 5-il-carbocíclica; Ciclobut G; dFdC; araC; IDU; FaraA; ACV; GCV; o penciclovina.
También se prefiere cuando MH se selecciona entre el grupo constituido por ACV, GCV; penciclovir; (R)-9-(3,4 dihidroxibutil)guanina; cytallene,
Cuando W y W son H y V es arilo, arilo sustituido, heteroarilo, o heteroarilo sustituido, también se prefiere cuando M está unido al fósforo mediante un átomo de carbono. Se prefieren dichos compuestos en los que MPO_{3}^{2-} se selecciona entre el grupo constituido por ácido fosfonofórmico, y ácido fosfonoacético. También se prefieren cuando MH se selecciona entre el grupo constituido por PMEA, PMEDAP, HPMPC, HPMPA, FPMPA, y PMPA.
Preferiblemente, la biodisponibilidad oral es al menos al 5%. Más preferiblemente, la biodisponibilidad oral es al menos el 10%.
La oxidación de P450 puede ser sensible a estereoquímica, que puede estar en el fósforo o en el carbono que lleva el grupo aromático. Los profármacos de la presente invención tienen dos formas isoméricas alrededor del fósforo. Se prefiere la esteroquímica que permite la oxidación y la reacción de eliminación. Se prefiere la estereoquímica cis. Por el contrario, la reacción es relativamente insensible al grupo M puesto que la escisión se produjo con una diversidad de fosfonato, fosfato y fosforamidatos. Por consiguiente, el grupo M representa un grupo que como parte de un compuesto de fórmula I permite la generación de un compuesto biológicamente activo en vivo mediante conversión al M-PO_{3}^{2-} correspondiente. El átomo en M unido a fósforo puede ser O, S, C o N. El fármaco activo puede ser M-PO_{3}^{2-} o un metabolito de M-PO_{3}^{2-} tales como el trifosfato útil para el tratamiento de enfermedades en que el hígado es un órgano diana, incluyendo diabetes, hepatitis, cáncer de hígado, fibrosis hepática, malaria y enfermedades metabólicas donde el hígado es responsable de la sobreproducción de un producto final bioquímicos tal como glucosa (diabetes), colesterol, ácidos grasos y triglicéridos (aterosclerosis). Además, M-PO_{3}^{2-} y MP(O)(NHR^{6})O^{-} pueden ser útiles en el tratamiento de enfermedades donde la diana está fuera del hígado pero accesible a un fosf(on)ato. Los grupos M preferidos son grupos en que M es a nucleósido y el fosfato está unido a un hidroxilo, preferiblemente un hidroxilo primario en un azúcar o análogo de azúcar. Los grupos M más preferidos incluyen LdC, LdT, araA; AZT; d4T; ddl; ddA; ddC; L-ddC; L FddC; L-d4C; L-Fd4C; 3TC; ribavirina; 5-fluoro 2'desoxiuridina; FIAU; FIAC; BHCG; L FMAU; BvaraU; E-5-(2-bromovinil-2' desoxiuridina; TFT; 5-propinil-1 arabinosiIuracilo; CDG; DAPD; FDOC; d4C; DXG; FEAU; FLG; FIT; FTC; 2'desoxiguanosina 5-il-carbocíclica; oxetanocina A; oxetanocina G; Ciclobut A, Ciclobut G; dFdC; araC; bromodesoxiuridina; IDU; CdA; FaraA; Coformicina, 2'-desoxicoformicina; araT; tiazofurina; ddAPR; 9-(arabinofuranosil)-2,6diaminopurina; 9-(2'-desoxirribofuranosil)-2,6diaminopurina; 9-(2'-desoxi2'fluororribofuranosil)-2,6-diaminopurina; 9(arabinofuranosil)guanina; 9-(2' desoxirribofuranosil)guanina; 9-(2'-desoxi 2'fiuororibofuranosil)guanina; FMdC; 5,6 dihidro-5-azacitidina; 5-azacitidina; 5-aza 2'desoxicitidina; AICAR; ACV, GCV; pencidovir; (R)-9-(3,4 dihidroxibutil)guanina; o cytallene. Se prefieren especialmente lobucavir, FTC, 3TC, BMS 200,475; DAPD, DXG, L-FMAU, LdC, LdT, ribavirina, F-ara-A, araC, CdA, dFdC, 5-fluoro-2'-desoxiuridina, ACV, GCV, y pencidovir.
Los grupos M preferidos incluyen ácidos fosfónicos útiles para tratar infecciones víricas. Dichos antivirales preferidos incluyen PMEA; PMEDAP; HPMPC; HPMPA; FPMPA; PMPA; foscarnet; ácido fosfonofórmico. Se prefieren más PMEA, PMPA, HPMPC, y HPMPA. Se prefieren especialmente PMEA y PMPA.
Otros grupos M preferidos incluyen ácidos fosfónicos útiles en el tratamiento de diabetes, fibrosis hepática, por ejemplo inhibidores de colagenasa tales como los presentados en Bird y col., J. Med. Chem. 37, 158-169 (1994), infecciones parasitarias, enfermedades sensibles a inhibición de metaloproteasa (por ejemplo, hipertensión, cáncer de hígado), e hiperlipidemia.
En otro aspecto, los grupos MH preferidos incluyen L-nucleósidos. Los L-nucleósidos preferidos incluyen FTC, 3TC, L-FMAU, LdC, y LdT.
En un aspecto, los grupos MH preferidos son nucleósidos acíclicos. Los nucleósidos acíclicos preferidos incluyen ACV, GCV; pencidovir; (R)-9-(3,4 dihidroxibutil)guanina; y cytallene. Se prefieren más ACV; GCV, y pencidovir.
En otro aspecto, los grupos MH preferidos incluyen didesoxinucleósidos. Los didesoxinucleósidos preferidos incluyen AZT; d4T; ddi; ddA; ddC; L-ddC; L-FddC; L d4C; L-Fd4C; d4C; y ddAPR. Se prefieren más AZT; d4T; ddl; y ddC.
\global\parskip0.990000\baselineskip
En otro aspecto, los grupos MH preferidos incluyen arabinofuranosilnucleósidos. Se prefieren araA; araT; 5-propinil-1-arabinosiluracilo; araC; FaraA; 9-(arabinofuranosil)-2,6 diaminopurina; y 9-(arabinofuranosil)guanina. Se prefieren más ara A; araC; y FaraA.
En otro aspecto, los grupos MH preferidos incluyen nucleósidos carbocíclicos. Se prefieren 2'desoxiguanosina 5-il-carbocíclica; CDG; ciclobut A; ciclobut G; y BHCG. Se prefieren más 2'desoxiguanosina 5-il-carbocíclica; y ciclobut G.
En otro aspecto, los grupos MH preferidos incluyen azúcares fluorados en los nucleósidos. Los azúcares fluorados preferidos incluyen FLT; FLG; FIAC; FIAU; FMAU; FEAU; dFdC; 9-(2'-desoxi-2'fluororribofuranosil)2,6-diaminopurina; y 9-(2'-desoxi 2'fluororribofuranosil)guanina. Se prefieren más L-FMAU; y dFdC.
En otro aspecto, los grupos MH preferidos incluyen nucleósidos de dioxolano. Los nucleósidos de dioxolano preferidos incluyen DAPD; DXG; y FDOC. Se prefieren más DAPD y DXG.
En otro aspecto, los MH y MPO_{3}^{2-} para tratar infecciones víricas incluyen lobucavir, FTC, 3TC, BMS 200.475; DAPD, DXG, L-FMAU, LdC, LdT, ribavirina, ACV, GCV, pencidovir, PMEA, y PMPA.
En otro aspecto, los grupos MH preferidos para tratar cáncer incluyen F-ara-A, araC, CdA, dFdc, y 5-fluoro-2'-desoxiuridina.
Los siguientes profármacos son compuestos preferidos de la invención. Los compuestos se muestran sin representación de estereoquímica puesto que los compuestos son biológicamente activos en forma de la mezcla diastereomérica o en forma de un único esteroisómero. Los compuestos nombrados en la Tabla 1 se designan mediante números asignados a las variables de fórmula VIa usando la siguiente convención: M^{1}. V,L1. L2 donde Y es NH e Y' es oxígeno; M^{1} es una variable que representa compuestos de fórmula M-H que tienen un grupo hidroxilo específico que se fosforila con un grupo P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') para preparar compuestos de fórmula VIa o M^{1} es una variable que representa ácidos fosfónicos de fórmula M-PO_{3}^{2-} que se transforman a compuestos de fórmula VIa sustituyendo dos oxígeno en el grupo PO_{3}^{2-} con Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y'. V es un arilo o grupo heteroarilo que tiene 2 sustituyentes, L1 y L2, en las posiciones designadas.
La variable M^{1} se divide en tres grupos con la estructuras asignadas a cada grupo enumeradas a continuación:
23
Variable M^{1}: Grupo M^{1}1:
1)
3TC donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario.
2)
(-)FTC donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario.
3)
L-FMAU donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario.
4)
Penciclovir donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario que está fosforilado en las células.
5)
BMS 200.475 donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario.
6)
L(-)Fd4C donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario.
7)
Lobucavir donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario que está fosforilado en las células.
8)
DXG donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario.
9)
LdC donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario.
\newpage
Variable M^{1}: Grupo M^{1}2:
1)
ddl donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario.
2)
LdT donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario.
3)
ddC donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario.
4)
AZT donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario.
5)
d4T donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}GH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario.
6)
DAPD donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario.
7)
L-FddC donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario.
8)
Ribavirina donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario.
9)
CdA donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Variable M^{1}: Grupo M^{1}3:
1)
Ganciclovir donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario que está fosforilado en las células.
2)
Aciclovir donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario.
3)
Citarabina donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario.
4)
Gemcitabina donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario
5)
Fludarabina donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario
6)
Floxuridina donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario
7)
HPMPC donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') sustituye al grupo PO_{3}=.
8)
PMEA donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') sustituye al grupo PO_{3}=.
9)
PMPA donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') sustituye al grupo PO_{3}=.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Variable V: Grupo V1
1)
2-(L1)-3(L2) fenilo
2)
2-(L1)-4(L2) fenilo
3)
2-(L1)-5(L2) fenilo
4)
2-(L1)-6(L2) fenilo
5)
3-(L1)-4(L2) fenilo
6)
3-(L1)-5(L2) fenilo
7)
3-(L1)-6(L2) fenilo
8)
2-(L1)-6(L2)-4-clorofenilo
9)
3-(L1)-5(L2)4-clorofenilo
\newpage
Variable V: Grupo V2
1)
2-(L1)-3(L2)4-piridilo
2)
2-(LI)-5(L2) 4-piridilo
3)
2-(L1)-6(L2) 4-piridilo
4)
3-(L1)-5(L2) 4-piridilo
5)
3-(L1)-6(L2)4-piridilo
6)
2-(L1)-4(L2) 3-piridilo
7)
2-(L1)-5(L2) 3-piridilo
8)
2-(L1)-6(L2) 3-piridilo
9)
4-(L1)-5(L2) 3-piridilo
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Variable V: Grupo V3
1)
4-(L1)-6(L2) 3-piridilo
2)
5-(L1)-6(L2) 3-piridilo
3)
3-(L1)-4(L2) 2-piridilo
4)
3-(L1)-5(L2) 2-piridilo
5)
3-(L1)-6(L2) 2-piridilo
8)
4-(L1)-5(L2) 2-piridilo
7)
4-(L1)-6(L2) 2-piridilo
8)
3-(L1)-4(L2)-2-tienilo
9)
2-(L1)-5(L2)3-furanilo
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Variable L1
1)
hidrógeno
2)
cloro
3)
bromo
4)
fluoro
5)
metilo
6)
isopropilo
7)
metoxi
8)
dimetilamino
9)
aciloxi
\newpage
Variable L2
1)
hidrógeno
2)
cloro
3)
bromo
4)
fluoro
5)
metilo
6)
isopropilo
7)
metoxi
8)
dimetilamino
9)
aciloxi
\vskip1.000000\baselineskip
Los compuestos preferidos son compuestos enumerados en la Tabla 1 usando grupos M^{1} y V1, Por ejemplo, el compuesto 1,3,6,7 representa la estructura 1 del grupo M^{1}1, es decir 3TC; la estructura 3 del grupo V1, es decir 2-(L1)-5-(L2) fenilo; la estructura 6 de la variable L1, es decir isopropilo; y la estructura 7 de la variable L2, es decir metoxi. El compuesto 1,3,6,7, por lo tanto es 3TC con el P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}Y') unido al grupo hidroxilo primario que es {[1-(2-/-propil-5-metoxifenil)-1,3-propil]fosforilo.
Los compuestos preferidos son también compuestos enumerados en la Tabla 1 usando grupos M^{1}1 y V2.
Los compuestos preferidos son también compuestos enumerados en la Tabla 1 usando grupos M^{1}1 y V3.
Los compuestos preferidos son también compuestos enumerados en la Tabla 1 usando grupos M^{1}2 y V1.
Los compuestos preferidos son también compuestos enumerados en la Tabla 1 usando grupos M^{1}2 y V2.
Los compuestos preferidos son también compuestos enumerados en la Tabla 1 usando grupos M^{1}2 y V3.
Los compuestos preferidos son también compuestos enumerados en la Tabla 1 usando grupos M^{1}3 y V1.
Los compuestos preferidos son también compuestos enumerados en la Tabla 1 usando grupos M^{1}3 y V2.
Los compuestos preferidos son también compuestos enumerados en la Tabla 1 usando grupos M^{1}3 y V3.
Los compuestos preferidos están representados por todos los compuestos nombrados anteriormente con la excepción de que Y es oxígeno e Y' es NH.
Los compuestos preferidos están representados por todos los compuestos nombrados anteriormente con la excepción de que Y e Y' son NH.
Los compuestos preferidos están representados por todos los compuestos nombrados anteriormente con la excepción de que Y es NCH_{3} e Y' es oxígeno.
Los compuestos preferidos están representados por todos los compuestos nombrados anteriormente con la excepción de que Y es oxígeno e Y' es NCH_{3}.
TABLA 1
24
TABLA 1 (continuación)
25
TABLA 1 (continuación)
26
TABLA 1 (continuación)
27
TABLA 1 (continuación)
28
TABLA 1 (continuación)
29
TABLA 1 (continuación)
30
TABLA 1 (continuación)
31
TABLA 1 (continuación)
32
TABLA 1 (continuación)
33
TABLA 1 (continuación)
34
TABLA 1 (continuación)
35
TABLA 1 (continuación)
36
TABLA 1 (continuación)
37
\vskip1.000000\baselineskip
Otro grupo de compuestos preferidos se nombran en la Tabla 2 y se designan mediante asignados a las variables de fórmula I usando la siguiente convención: M^{1,}Y/Y' V/Z/W. Los compuestos se muestran sin representación de estereoquímica puesto que los compuestos son biológicamente activos en forma de la mezcla diastereomérica o en forma de un único esteroisómero. M^{1} es una variable que representa compuestos de fórmula M-H que tienen un grupo hidroxilo específico que se fosforila con un grupo P(O)[Y-CH(V)CH_{2}CH(W)-Y') para preparar compuestos de fórmula I o M^{1} es una variable que representa ácidos fosfónicos de fórmula M-PO_{3}^{=} que se transforman a compuestos de fórmula I sustituyendo dos oxígenos en el grupo PO_{3}^{=} con Y-CH(V)CH_{2}CH(W)-Y'.
Las estructuras para la variable M^{1} son las mismas que las descritas anteriormente.
\vskip1.000000\baselineskip
38
Variable Y/Y'
1)
Y = NH; Y' = oxígeno
2)
Y = oxígeno; Y' = NH
3)
Y = NH; Y' = NH
4)
Y = N-CH_{3}; Y' = oxígeno
5)
Y = oxígeno; Y' = NCH3
6)
Y = N-CH_{2}CH_{3}; Y' = oxígeno
7)
Y = N-fenil; Y' = oxígeno
8)
Y = Ni-propil; Y' = oxígeno
9)
Y = oxígeno; Y' = N-CH_{2}CH_{3}
\vskip1.000000\baselineskip
Variable V/Z/W: Grupo V/Z/W1
1)
V = fenilo; Z = hidrógeno; W = fenilo
2)
V = 3,5-diclorofenilo; Z = hidrógeno; W = 3,5-diclorofenilo
3)
V = 4-piridilo; Z = hidrógeno; W = 4-piridilo
\vskip1.000000\baselineskip
Variable V/ZW: Grupo V/Z/W2
4)
V = fenilo; Z = hidrógeno; W = metilo
5)
V = 3,5-diclorofenilo; Z = hidrógeno; W = metilo
6)
V = 4-piridilo; Z = hidrógeno; W = metilo
\vskip1.000000\baselineskip
Variable V/ZW: Grupo V/Z/W3
7)
Z = hidrógeno; V y W = -CH_{2}-CH(OH)CH_{2}-
8)
Z = hidrógeno; V y W = -CH_{2}-CH(OAc)CH_{2}-
9)
Z = hidrógeno; V y W = -CH_{2}-CH(OCO_{2}CH_{2}CH_{3})CH_{2}-
Los compuestos preferidos son compuestos enumerados en la Tabla 2 usando grupos M^{1}1 y V/Z/W1, Por ejemplo, el compuesto 1,1,9 representa la estructura 1 del grupo M^{1}1, es decir 3TC; la estructura 1 de la variable Y/Y*, es decir Y = NH e Y' = oxígeno; la estructura 9 del grupo V/Z/W I, es decir V = 4-piridilo, Z = hidrógeno y W = 4-piridilo.
Los compuestos preferidos son también compuestos enumerados en la Tabla 2 usando grupos M^{1}1 y V/Z/W2. Los compuestos preferidos son también compuestos enumerados en la Tabla 2 usando grupos M^{1}1 y V/Z/W3. Los compuestos preferidos son también compuestos enumerados en la Tabla 2 usando grupos M^{1}2 y V/Z/W1. Los compuestos preferidos son también compuestos enumerados en la Tabla 2 usando grupos M^{1}2 y V/Z/W2, Los compuestos preferidos son también compuestos enumerados en la Tabla 2 usando grupos M^{1}2 y V/ZfW3. Los compuestos preferidos son también compuestos enumerados en la Tabla 2 usando grupos M^{1}3 y V/Z/W1. Los compuestos preferidos son también compuestos enumerados en la Tabla 2 usando grupos M^{1}3 y V/Z/W2. Los compuestos preferidos son también compuestos enumerados en la Tabla 2 usando grupos M^{1}3 y V/Z/W3.
TABLA 2
39
TABLA 2 (continuación)
40
Síntesis de compuestos de fórmula I
La síntesis de los compuestos abarcados por la presente invención incluye: I), síntesis de profármacos; y lI) síntesis de 1,3-hidroxiaminas y 1,3-diaminas sustituidas.
I) Síntesis de profármacos
Los siguientes procedimientos en la preparación de profármacos ilustran los procedimientos generales usados para preparar los profármacos de la invención que se aplican a todos los fármacos que contienen fosfato, fosfonato y fosforamidato. Los profármacos pueden introducirse en diferentes etapas de la síntesis de un fármaco. Muy a menudo se preparan como una última etapa, por la sensibilidad general de estos grupos a diversas condiciones de reacción. Pueden prepararse profármacos opticamente puros que contienen un único isómero en el centro fósforo por separación de los diastereómeros por una combinación de cromatografía en columna y/o cristalización, o por síntesis enantioselectiva de intermedios de fosforamida quirales activados.
La preparación de profármacos se organiza adicionalmente en 1) síntesis mediante P(V) intermedios activados, 2) síntesis mediante intermedios de F(Ill) activados. 3) síntesis mediante fosf(on)ato diácido, y 4) procedimientos misceláneos. algunos de los procedimientos sintéticos generales descritos en este documento se utilizan para la síntesis de ésteres de fosfato y fosfonato. Sin embargo, estos procedimientos son igualmente aplicables en el caso de fosforamidato también cuando el nitrógeno en el resto de profármaco está apropiadamente protegido y/o sustituido.
I.1 Síntesis mediante Intermedio P(V)activado
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41
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I.1.a. Síntesis de P(V) intermedios activados
La síntesis más preferida de profármacos de fosforamidato nucleótido es la reacción del grupo MH hidroxi con fosforamidato de 4-nitrofenilo (donde L es nitrofenilo) en presencia de una base fuerte tal como hidruro sódico o hidruro de litio. El precursor activado se prepara por reacción de fosforocloridato de 4-nitrofenilo disponible en el mercado con un 1,3-aminoalcohol o 1,3-diamina sustituida. En general, la síntesis de profármaco fosforoamidato se consigue por acoplamiento del alcohol con el precursor fosforoamidato activado correspondiente por ejemplo, la adición de Clorofosforoamidato (L=cloro) en el 5'-hidroxi del nucleósido es un procedimiento bien conocido para la preparación de fosforoamidatos (Stepanov y col., Tetrahedron Lett., 1989, 30, 5125). El precursor activado puede prepararse por varios procedimientos bien conocidos. Los clorofosforoamidatos útiles para la síntesis del profármacos se preparan a partir de 1,3-propanodiamina o 1,3-aminoalcohol sustituidos (Kirsten, y col, J. Org. Chem., 1997, 62, 6882). El clorofosforoamidato también puede prepararse por oxidación de los Intermedios P(III) correspondientes (Ozaki, y col, Bull. Chem Soc. Jpn., 1989, 62, 3869) que se obtienen por reacción de 1,3-aminoalcohol o 1,3-diamina apropiadamente protegidos y/o sustituidos con tricloruro de fósforo. Como alternativa, el agente clorofosforoamidato se prepara tratando 1,3-aminoalcohol o 1,3-diamina sustituida con oxicloruro de fósforo (Welch, y col, J. Org. Chem., 1990, 55, 5991). Las especies de clorofosforoamidato también pueden generarse in situ a partir de fosfitos correspondientes (Jung, y col, Nucleosides and Nucleotides, 1994, 13, 1597). El intermedio fosfofluoridato preparado a partir de ácido fosforoamídico también puede actuar como un precursor en la preparación de profármacos cíclicos (Watanabe y col., Tetrahedron lett, 1988, 29, 5763).
Los fosforamidatos (L=NRR') también pueden usarse como intermedios en el caso de profármacos de fosforamidato como la síntesis de ésteres de fosfato donde el nitrógeno está sustituido o en la forma protegida. Fosforamidato de monoalquilo o dialquilo (Watanabe, y col, Chem Pharm Bull., 1990, 38, 562), triazolfosforamidato (Yamakage, y col., Tetrahedron, 1989, 45, 5459) y pirrolidinfosforamidato (Nakayama, y col, J. Am. Chem. Soc, 1990, 112, 6936) son algunos de los intermedios conocidos usados para la preparación de ésteres de fosfato. Otro procedimiento fosforilante eficaz es una adición catalizada por metal de aducto de clorofosforoamidato cíclico de 2-oxazolona. Este tipo de intermedio consigue alta selectividad en fosforilación del grupo hidroxilo primario en presencia de grupo hidroxilo secundario (Nagamatsu, y col, Tetrahedron Lett, 1987, 28, 2375). Estos agentes se obtienen por reacción de un clorofosforoamidato con la amina o como alternativa por formación de la fosforamidita correspondiente seguida de oxidación.
I.1.b. Síntesis de fosforamidato activado quiral
La fosforilación de un 1,3-aminoalcohol o 1,3-diamina sustituida enantioméricamente pura con, por ejemplo, un fosforodicloridato R-OP(O)Cl_{2} disponible en el mercado, donde RO es un grupo saliente, preferiblemente arilo sustituido con grupos de retirada de electrones, tales como un nitro o un cloro, produce dos intermedios diastereoméricos que pueden separase por una combinación de cromatografía en columna y/o cristalización. Dicho procedimiento también puede utilizarse en la preparación de clorofosforoamidato quiral. Los intermedios de fosforamidato quiral pueden obtenerse mediante utilización de amina opticamente pura como el auxiliar quiral. Se sabe que este tipo de intermedio experimenta sustitución estereoespecífica en la formación del fosfato (Nakayama, y col. J. Am. Chem. Soc, 1990, 112, 6936). La configuración relativa del átomo de fósforo puede determinarse por comparación de los espectros de ^{31}P RMN. El desplazamiento químico del resto fosforiloxi ecuatorial (isómero trans) es siempre más cercano que el del isómero axial (isómero cis) (Verkade, y col, J. Org. Chem., 1977, 42, 1549).
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I.1.c. Síntesis de Profármacos Usando Fosforamidatos Activados
El acoplamiento de fosforamidatos activados con alcoholes (MH) se realiza en presencia de una base orgánica. Por ejemplo, fosforamidatos de cloro sintetizados como se describe en la sección anterior reaccionan con un alcohol en presencia de una base tal como piridinas o N-metilimidazol. En algunos casos la fosforilación se potencia mediante generación in situ de yodofosforamidatos a partir de cloro (Stomberg, y col, Nucleosides & Nucleotides., 1987, 5:815). Los intermedios de fosfofluoridato también se han usado en reacciones de fosforilación en presencia de una base tal como CsF o n-Bul_i para generar profármacos cíclicos (Watanabe y col.. Tetrahedron Sett., 1988, 29, 5763). Los intermedios de fosforamidato han demostrado acoplarse por catálisis con metales de transición (Nagamatsu, y col., Tetrahedron Lett., 1987, 28, 2375).
La reacción del diastereómero opticamente puro del intermedio de fosforamidato con el hidroxilo del fármaco en presencia de un ácido produce el profármaco de fosfato opticamente puro por reacción directa de S_{N}2(P) (Nakayama, y col., J. Am. Chem. Soc, 1990, 112, 6936). Como alternativa, la reacción del precursor de fosforamidato opticamente puro con una fuente de fluoruro, preferiblemente fluoruro de cesio o fluoruro de tetrabutilamonio produce el fosforofluoridato más reactivo que reacciona con el hidroxilo del fármaco para dar la configuración del profármaco opticamente puro en el átomo de fósforo (Ogilvie, y col., J. Am. Chem. Soc, 1977,99, 1277).
I.2 Síntesis mediante intermedio de fosforamidita
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I.2.a. Síntesis de Intermedios P(III) activados
La fosforilación de grupos hidroxi y amino se consigue usando agentes fosforilantes cíclicos donde el agente está en el estado de oxidación P(III).un agente fosforilante preferido es una clorofosforamidita (L'cloro). Las clrorofosforamiditas se preparan en condiciones moderadas por reacción de tricloruro de fósforo con 1,3-aminoalcoholes o 1,3-diaminas sustituidas (Wada, y col., Tetrahedron Lett., 1990, 31, 6363). Como alternativa las fosforamiditas pueden usarse como el agente fosforilante (Beaucage, y col., Tetrahedron, 1993, 49, 6123). Las fosforamiditas sustituidas apropiadamente pueden prepararse haciendo reaccionar fosforamidita cíclica con N,N-dialquillamina (Perich. y col., Aust. J. Chem., 1990, 43, 1623, Perich, y col., Synthesis, 1988, 2, 142) o por reacción de dialquilaminofosforocloridato disponible en el mercado con propil-1,3-aminoalcoholes o 1,3-diaminas sustituidas.
I.2.b. Síntesis de Intermedio P(III) quiral activado
En los casos donde se usan 1,3-aminoalcoholes o 1,3-diaminas asimétricas, se espera que las fosforamiditas cíclicas formen una mezcla de isómeros quirales. Cuando se usa un aminoalcohol o diamina opticamente activa pura, se espera una mezcla separable por cromatografía de dos diastereómeros estables con el grupo saliente (NRR,) axial y ecuatorial en el átomo de fósforo (Brown y col., Tet, 1990, 46, 4877). Los diastereómeros puros pueden obtenerse normalmente por separación cromatográfica. Estos intermedios también pueden prepararse a través de inducción de quiralidad por una amina opticamente activa.
I.2.c. Síntesis de profármacos Usando Fosforamiditas Activadas
Las clorofosforamiditas sustituidas apropiadamente se usan para fosforilar alcoholes en nucleósidos en presencia de una base orgánica (por ejemplo, trietilamina, piridina). Como alternativa, la fosforamidita puede obtenerse por acoplamiento del nucleósido con un fosforamidato en presencia de un promotor del acoplamiento tal como tetrazol o triflato de bencimidazolio (Hayakawa y col., J. Org. Chem., 1996, 61, 7996). Puesto que la condensación de alcoholes con cloro osforamiditas o fosforamiditas es una reacción de SN2(P), se espera que el producto tenga una configuración invertida. Esto permite la síntesis estereoselectiva de fosforamiditas cíclicas de profármacos. Las mezclas isoméricas de reacciones de fosforilación también pueden equilibrarse (por ejemplo, equilibrado térmico) a un isómero más estable termodinámicamente.
Las fosforamiditas de profármacos resultantes se oxidan posteriormente a los profármacos de fosforamidato correspondientes usando un oxidante tal como oxígeno molecular o t-butilhidroperóxido (Ozaki y col., Tetrahedron. Lett, 1989, 30, 5899). Se espera que la oxidación del Intermedio P(III) opticamente puro proporcione de forma estereoselectiva profármacos opticamente puros (Mikolajczyk, y col, J Org. ChenL, 1978, 43, 2132, Cullis, P. M. J. Chem. Soc, Chem Commun., 1984, 1510, Verfurth, y col, Chem. Ber., 1991, 129, 1627).
I.3. Síntesis de Profármacos de Fosforamidato mediante Diácidos
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Los Profármacos de fórmula I se sintetizan por reacción del fosfodiclorhidrato correspondiente y un 1,3-aminoalcohol o 1,3-diamina (Khamnei, y col., J. Med. Chem., 1996, 39:4109). Por ejemplo, la reacción de un fosfodicloridato con 1,3-aminoalcoholes o diaminas sustituidas en presencia de base (tales como piridina, trietilamina, etc) produce compuestos de fórmula I. Estas condiciones también pueden aplicarse en la síntesis de análogos de ciclofosfamida donde se acopla dicloruro bis(2-cloroetil)fosforarnídico disponible en el mercado con 1,3-aminoalcoholes o 1,3-diaminas sustituidas correspondientes.
Dichos diclorhidratos intermedios reactivos, pueden prepararse a partir de los ácidos correspondientes y los agentes de cloración por ejemplo cloruro de tionilo (Starrett, y col., J Med. Chem., 1994, 1857), cloruro de oxalilo (Stowell, y col., Tetrahedron Lett., 1990, 31: 3261), y pentacloruro de fósforo (Quast, y col., Synthesis, 1974,490). Como alternativa, estos diclorofosfonatos también pueden generarse a partir de ésteres de disililo (Bhongie, y col., Synth. Commun., 1987, 1 771071) y ésteres de dialquilo (Still, y col., Tetrahedron Lett, 1983, 24: 4405; Patois, y col., Bull. Soc. Chim. Fr., 1993, 130:485).
Como alternativa, se usan también reactivos de acoplamiento de ácidos incluyendo, pero sin limitación, carbodiimidas (Alexander, y col., Collect Czech. Chem. Commun., 1994, 59:1853; Casara, y col., Bioorg. Med. Chem. Lett, 1992, 2:145; Ohashi, y col., Tetrahedron Lett, 1988, 29:1189; Hoffinan, M., Synthesis, 1988, 62), y sales de benzotriazoliloxitris-(dimetilamino)fosfonio (Campagne, y col., Tetrahedron Lett, 1993, 34: 6743) en la síntesis de compuestos de fórmula I partiendo de fosfato o fosfonato diácidos. Los profármacos de fosfonamidato quiral pueden sintetizarse por resolución (Pogatnic y col., Tetrahedron Lett, 1997, 38,3495) o por inducción de quiralidad (Taapken y col., Tetrahedron Lett, 1995, 63, 6659; J. Org. Chem., 1998, 63, 8284).
I.4. Procedimientos misceláneos
La fosforilación de un alcohol también se consigue en condiciones de reacción de Mitsunobu usando el ácido 1',3'-propanilfosforamídico cíclico en presencia de trifenilfosfina y dietilazodicarboxilato (Kimura y col., Bull. Chem. Soc. Jpn., 1979, 52,1191). Además, los fosfato profármacos pueden prepararse por conversión del nucleósido al dicloridato intermedio con cloruro de fosforilo en presencia de trietilfosfito e interrumpiendo con 1,3-aminoalcoholes sustituidos (Farquhar y col., J. Org. Chem., 1983, 26, 1153).
La fosforilación también puede conseguirse preparando el anhídrido mezclado del diéster cíclico de ácido fosforamídico y un cloruro de sulfonilo, preferiblemente cloruro de 8-quinolinasuifonilo, y haciendo reaccionar el hidroxilo del fármaco en la presencia de una base, preferiblemente metilimidazol (Takaku, y col., J. Org. Chem., 1982, 47, 4937). Además, partiendo de un ácido fosforamídico cíclico quiral, obtenido por resolución quiral (Wynberg, y col., J Org. Chem., 1985, 50,4508) es también una fuente para profármacos de fosforamidato quiral.
III. Síntesis de 1,3-hidroxiaminas y 1,3-diaminas sustituidas
Están disponibles una gran cantidad de procedimientos sintéticos para la preparación de 1,3-hidroxiaminas y 1,3-diaminas sustituidas debido a la naturaleza ubicua de estas funcionalidades en compuestos de producción natural. A continuación están algunos de estos procedimientos organizados en: 1, síntesis de 1,3-hidroxiaminas sustituidas; 2, síntesis de 1,3-diaminas sustituidas y 3, síntesis de 1,3-hidroxiaminas y 1,3-diaminas sustituidas quirales.
III.1. Síntesis de 1,3-hidroxiaminas sustituidas
Un procedimiento sintético general para resto de profármaco de tipo 3-aril-3-hidroxipropan-1-amina implica condensación tipo aldol de ésteres de arilo con alquilnitrilos seguido de reducción del benzoilacetonitrilo sustituido resultante (Shih y col., Heterocycles, 1986, 24, 1599). El procedimiento también puede adaptarse para la formación de 2-aminopropanoles sustituidos usando alquilnitrilo sustituido. En otro enfoque, se sintetizan grupos de profármacos del tipo 3-aril-3-amino-propan-1-ol a partir de arilaldehídos por condensación de ácido malónico en presencia de acetato amónico seguido de reducción de los b-aminoácidos sustituidos resultantes. Estos dos procedimientos permiten introducir una amplia diversidad de sustituciones del grupo arilo (Shih, y col, Heterocycles., 1978, 9, 1277). En un enfoque alternativo, compuestos de organolitio sutituido de 1-amino-1-ariletil dianion generados a partir de compuestos de tipo estireno experimentan adición con compuestos de carbonilo para dar diversas sustituciones de W, W por variación de los compuestos de carbonilo (Bariuenga, y col., J. Org. Chem., 1979, 44, 4798). Se conocen gran cantidad de procedimientos sintéticos para la preparación de 1,3-dioles racémicos o quirales. Estos procedimientos pueden utilizarse en la síntesis de 1,3-aminoalcoholes o 1,3 diaminas sustituidas correspondientes convirtiendo la funcionalidad hidroxi en un grupo saliente y tratando con amoniaco anhidro o aminas primaria o secundaria requeridas (Corey, y col. Tetrahedron Lett, 1989, 30, 5207: Gao, y col, J Org. Chem., 1988, 53, 4081). También puede conseguirse una transformación similar directamente de alcoholes en condiciones de reacción de tipo Mitsunobu (Hughes, D. L, Org. React., 1992, 42).
Se conocen diversos procedimientos sintéticos para preparar los siguientes tipos de 1,3-dioles: a) l-sustituidos; b) 2- sustituidos; y c) 1,2- o 1,3-anulados en su forma racémica o quiral. La sustitución de grupos V, W, Z de fórmula I, puede introducirse o modificarse durante la síntesis de aminoalcoholes o después de la síntesis de profármacos.
III.1a) 1,3-Dioles 1-Sustituidos
Los compuestos de 1,3-dihidroxi pueden sintetizarse mediante varios procedimientos bien conocidos en la bibliografía. Adiciones de Grignard de arilos a 1-hidroxipropan-3-al dan propan-1,3-dioles l-aril-sustituidos. Este procedimiento permitirá la conversión diversos haluros arilo sustituidos -1,3-propanodioles I-arilsustituidos (Coppi, y col., J. Org. Chem., 1988, 53, 911). Los haluros de arilo también pueden usarse para sintetizar propanodioles 1-sustituidos mediante acoplamiento de Heck de 1,3-diox-4-eno seguido de reducción e hidrólisis (Sakamoto, y col, Tetrahedron Lett., 1992, 33, 6845). Los 1,3-dioles sustituidos pueden generarse por reducción enentioselectiva de vinil cetona e hidroboración o por resolución cinética de alcohol alílico. Diversos aldehídos aromáticos pueden convertirse en 1,3-dioles 1-sustituidos mediante adición de Grignard de vinilo seguida de hidroboración. Los aldehídos aromáticos sustituidos también se utilizan por adición litio-t-butilacetato seguido de reducción de ésteres (Turner., J. Org. Chem., 1990, 55 4744). En otro procedimiento, pueden convertirse alcoholes cinnamílicos disponibles en el mercado en epoxialcoholes en condiciones de epoxidación asimétrica catalítica. Estos epoxialcoholes se reducen mediante Red-AI para dar como resultado 1,3-dioles enantioméricamente puros (Gao, y col., J. Org. Chem., 1980, 53,4081). Como alternativa, pueden obtenerse 1,3-dioles enantioméricamente puros mediante reducción de borano quiral de derivados de hidroxietilaril cetona (Ramachandran, y col., Tetrahedron Lett, 1997, 38 761). Los derivados de piridilo, quinolina, isoquinolina propan-3-ol pueden oxigenarse a 1,3-diol 1-sustituido por formación de N-óxido seguida de redisposición en condiciones de anhídrido acético (Yamamoto, y col., Tetrahedron, 1981, 37, 1871). La condensación de Aldol es otro procedimiento bien descrito para síntesis de la funcionalidad 1,3-oxigenada (Mukaiyama, Org. React, 1982, 28, 203). Los dioles sustituidos quirales también pueden prepararse por reducción enentioselectiva de compuestos de carbonilo, por condensación de aldol quiral o por resolución cinética promovida por enzimas.
III.1b) 1,3-Dioles 2-Sustituidos
Diversos 1,3-dioles 2-Sustituidos pueden prepararse a partir de 2-(hidroximetil)-1,3-propan diol disponible en el mercado. El Pentaeritritol puede convertirse en triol mediante descarboxilación de diácido seguida de reducción (Werie, y col, Liebigs. Ann. Chem., 1986, 944) o también pueden obtenerse derivados del ácido diol-monocarboxílico por descarboxilación en condiciones conocidas (Iwata, y col, Tetrahedron lett. 1987, 28, 3131). Se sabe que Nitrotriol da también triol por eliminación reductora (Latour, y col, Synthesis, 1987, 8, 742). El triol puede derivatizarse por monoacetilation o formación de carbonato por tratamiento con cloruro de alcanoílo, o alquilcloroformiato (Greene y Wuts, Protective grupos in organic synthesis, John Wiley, New York, 1990). La sustitución de arilos puede estar afectada por oxidación a aldehído y adiciones de Grignard de arilo. Los aldehídos también pueden convertirse en aminas sustituidas por reacción de aminación reductora.
III.1c) 1,3-dioles Cíclicos
Los compuestos de fórmula 1 donde V-W están condensados por cuatro carbonos se preparan a partir de derivados de Ciclohexano. Puede usarse cis,cis-1,3,5-ciclohexano triol disponible en el mercado como tal o modificarse como se describe en el caso de propan-1,3-dioles 2-sustituidos para dar diversos análogos. Estas modificaciones pueden hacerse antes o después de la formación del éster. Pueden prepararse diversos 1,3-ciclohexano dioles mediante metodología de Diels-Alder usando pirona como dieno (Posner, y col., Tetra-heitron Lett, 1991, 32, 5295). Los derivados de ciclohexil diol también se preparan por adiciones de óxido de nitrilo-olefina (Curran, y col., J. Am. Chem. Soc, 1985, 107, 6023). Como alternativa, los precursores de ciclobexilo se preparan también a partir de ácido quínico disponible en el mercado (Rao, y col, Tetrahedron Lett, 1991, 32,547,)
III.2. Síntesis de 1,3-diaminas sustituidas
Las 1,3-diaminas sustituidas se sintetizan partiendo de diversos sustratos. Pueden transformarse arilglutaronitrilos en diaminas 1-sustituidas por hidrólisis a amida y condiciones de redisposición de Hoffman (Bertochio, y col., Bull., Soc. Chim. F\gamma, 1962, 1809). Mientras que, la sustitución de malononitrilo permitirá diversas Z sustituciones por introducción electrófila seguida de reducción de hidruros a diaminas correspondientes, en otro enfoque, cinnamaldehídos reaccionan con hidrazinas o hidrazinas sustituidas para dar pirazolinas correspondientes que después de la hidrogenación catalítica dará como resultado 1,3-diaminas sustituidas (Weinhardt, y col., J. Med. Chem., 1985, 28, 694). La alta transdiastereoselectividad de la 1,3-sustitución también puede conseguirse mediante Adición de Grignard de arilo en pirazolinas seguida de reducción (Alexakis, y col., J. Org. Chem., 1992, 576, 4563). También se preparan 1-aril-1,3-diaminopropanos por reducción de diborano de 3-amino-3-arilacrilonitrilos que a su vez se preparan a partir de compuestos aromáticos sustituidos con nitrilo (Dornow, y col., Chem Ber., 1949, 82, 254). La reducción de 1,3-diiminas obtenidas a partir de compuestos de 1,3-carbonilo correspondientes es otra fuente de resto de profármaco 1,3-diamina que permite una gran diversidad de grupos activadores V y/o Z (Barluenga, y col., J. Org. Chem. 1983, 48,2255).
III.3. Síntesis de 1,3-hidroxiaminas y 1,3-diaminas quirales sustituidas
Se sintetizan 3-aril-3-hidroxipropan-1-aminas enantioméricamente puras por reacción catalítica enantioselectiva CBS de \beta-cloropropiofenona seguida de desplazamiento de grupo halo para preparar aminas primaria o secundarias según sea necesario (Corey, y col, Tetrahedron Lett, 1989, 30, 5207). Pueden obtenerse restos de profármaco del tipo 3-aril-3-amino propan-1-ol por adición 1,3-dipolar de olefina quiralmente pura y nitrona sustituida de arilaldehído seguido de reducción de la isoxazolidina resultante (Koizumi, y col., J. Org. Chem., 1982, 47, 4005). La inducción quiral en adiciones 1,3-polares para formar isoxazolidinas sustituidas también se consigue por complejos fosfina paladio quirales que dan como resultado formación enentioselectiva de 8-amino alcohol (Hori, y col., J. Org: Chem., 1999, 64, 5017). Como alternativa, se obtienen amino alcoholes 1-arilsustituidos opticamente puros mediante apertura selectiva del anillo de epoxialcoholes quirales correspondientes con las aminas deseadas (Canas y col., Tetrahedron Lett, 1991, 32, 6931).
Se conocen varios procedimientos para la síntesis diatereoselectiva de aminoalcoholes 1,3-disustituidos. Por ejemplo, el tratamiento de (E)-N-cinnamiltricloroacetamida con ácido hipocloroso da como resultado trans-dihidrooxazina que se hidroliza fácilmente a eritro-\beta-cloro-\alpha-hidroxi-\delta-fenilpropanamina en alta diastereoselectividad (Commercon y col., Tetrahedron Lett., 1990, 31, 3871). La formación diastereoselectiva de 1,3-aminoalcoholes también se consigue por aminación reductora de 3-hidroxi cetonas opticamente puras (Haddad y col., Tetrahedron Lett, 1997, 38, 5981). En un enfoque alternativo, 3-aminocetonas se tranasforman en aminoalcoholes 1,3-disustituidos en alta estereoselectividad por una reducción de hidruro selectiva (Barluenga y col., J. Org. Chem., 1992, 57, 1219).
Todos los procedimientos mencionados anteriormente también pueden aplicarse para preparar aminoalcoholes quirales V-W anulados correspondientes. Además, dichos aminoalcoholes opticamente puros también son una fuente para obtener diaminas opticamente puras mediante los procedimientos descritos antes en la sección.
Formulaciones
Los compuestos de la invención se administran por vía oral en una dosis diaria total de aproximadamente 0,1 mg/kg/dosis a aproximadamente 100 mg/kg/dosis, preferiblemente de aproximadamente 0,3 mg/kg/dosis a aproximadamente 30 mg/kg/dosis. El intervalo de dosis más preferido es de 0,5 a 10 mg/kg (aproximadamente 1 a 20 nmoles/kg/dosis). Puede preferirse el uso de preparaciones de liberación temporalizada para controlar la velocidad de liberación del ingrediente activo. la dosis puede administrarse en tantas dosis divididas como sea conveniente. Cuando se usan otros procedimientos (por ejemplo, administración intravenosa), los compuestos se administran al tejido afectado a una velocidad de 0,3 a 300 nmol/kg/min, preferiblemente de 3 a 100 nmoles/kg/min. Dichas velocidades se mantienen fácilmente cuando estos compuestos se administran por vía intravenosa como se describe a continuación.
Para los fines de esta invención, los compuestos pueden administrarse mediante diversos medios incluyendo por vía oral, por vía parenteral, by nebulización por inhalación, por vía tópica, o por vía rectal en formulaciones que contienen excipientes, adyuvantes y vehículos farmacéuticamente aceptables. La expresión parenteral como se usa en este documento incluye inyecciones subcutáneas, intravenosas, intramusculares, y intraarteriales con diversas técnicas de infusión, inyección intraarterial y intravenosa como se usa en este documento incluye administración a través de catéteres. Generalmente se prefiere la administración oral.
Las composiciones farmacéuticas que contienen el ingrediente activo pueden estar en cualquier forma adecuada para el procedimiento de administración pretendido. Cuando se usan para uso oral por ejemplo, comprimidos, pueden prepararse trociscos, grageas, suspensiones acuosas o aceitosas, polvos o gránulos dispersables, emulsiones, cápsulas duras o blandas, jarabes o elixires. Las composiciones pretendidas para uso oral pueden prepararse de acuerdo con cualquier procedimiento conocido en la técnica para la fabricación de composiciones farmacéuticas y dichas composiciones pueden contener uno o más agentes incluyendo agentes edulcorantes, agentes aromatizantes, agentes colorantes y agentes conservantes, para proporcionar una preparación sabrosa. Son aceptables comprimidos que contienen el ingrediente activo mezclado con excipiente farmacéuticamente aceptable que es adecuado para la fabricación de comprimidos. Estos excipientes pueden ser, por ejemplo, diluyentes inertes, tales como carbonato cálcico o sódico, lactosa, fosfato cálcico o sódico; agentes granulantes y disgregantes, tales como almidón de maíz, o ácido algínico; agentes aglutinantes, tales como almidón, gelatina o goma arábiga; y agentes lubricantes, tales como estearato de magnesio, ácido esteárico o talco. Los comprimidos pueden estar no revestidos o revestidos mediante técnicas conocidas incluyendo microencapsulación para retrasar la disgregación y adsorción en el tracto gastrointestinal y de este modo proporcionar una acción sostenida durante un periodo más largo. Por ejemplo, puede emplearse un material retrasado en el tiempo tal como monoestearato de glicerilo o diestearato de glicerilo en solitario o con una cera.
Las formulaciones para uso oral también pueden presentarse como cápsulas de gelatina dura donde el ingrediente activo se mezcla con un diluyente sólido inerte, por ejemplo fosfato cálcico o caolina, o como cápsulas de gelatina blanda en las que el ingrediente activo se mezcla con agua o un medio aceitoso, tal como aceite de cacahuete, parafina líquida o aceite de oliva.
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Las suspensiones acuosas de la invención contienen los materiales activos mezclados con excipientes adecuados para la fabricación de suspensiones acuosas. Dichos excipientes incluyen un agente de suspensión, tal como carboximetilcelulosa sódica, metilcelulosa, hidroxipropil metilcelulosa, alginato sódico, polivinilpirrolidona, goma de tragacanto y goma arábiga, y agentes dispersantes o humectantes tales como una fosfatida de producción natural (por ejemplo, lecitina), un producto de condensación de un óxido de alquileno con un ácido graso (por ejemplo, estearato de polioxietileno), un producto de condensación de óxido de etileno con un alcohol alifático de cadena larga (por ejemplo, heptadecaetilenoxicetanol), un producto de condensación de óxido de etileno con un éster parcial obtenido de un ácido graso y un anhídrido de hexitol (por ejemplo, monooleato de polioxietilen sorbitano). La suspensión acuosa también puede contener uno o más conservantes tales como p-hidroxi-benzoato de etilo o n-propilo, uno o más agentes colorantes, uno o más agentes aromatizantes y uno o más agentes edulcorantes, tales como sacarosa o sacarina.
Las suspensiones aceitosas pueden formularse suspendiendo el ingrediente activo en un aceite vegetal, tal como aceite de cacahuete, aceite de oliva, aceite de sésamo o aceite de coco, o en a aceite mineral tal como parafina líquida. Las suspensiones orales pueden contener un agente espesante, tal como cera de abeja, parafina dura o alcohol cetílico. Pueden añadirse agentes edulcorantes, tales como los mostrados anteriormente, y agentes aromatizantes para proporcionar una preparación oral sabrosa. Estas composiciones pueden conservarse mediante la adición de un antioxidante tal como ácido ascórbico.
Los polvos y gránulos dispersables de la invención adecuados para la preparación de una suspensión acuosa mediante la adición de agua proporcionan el ingrediente activo mezclado con un agente dispersante o humectante, un agente de suspensión, y uno o más conservantes. Los agentes dispersantes o humectantes y agentes de suspensión adecuados se ejemplifican mediante los descritos anteriormente. También pueden estar presentes excipientes adicionales, por ejemplo agentes edulcorantes, aromatizantes, y colorantes.
Las composiciones farmacéuticas de la invención también pueden estar en forma de emulsiones de aceite en agua. La fase aceitosa puede ser un aceite vegetal, tal como aceite de oliva o aceite de cacahuete, un aceite mineral, tal como parafina líquida, o una mezcla de estos. Los agentes emulsionantes adecuados incluyen gomas de producción natural, tales como goma arábiga y goma de tragacanto, fosfatidas de producción natural, tales como lecitina de semilla de soja, ésteres o ésteres parciales obtenidos de ácidos grasos y anhídridos de hexitol, tales como monooleato de sorbitano, y productos de condensación de estos ésteres parciales con óxido de etileno, tales como monooleato de polioxietilen sorbitano. La emulsión también puede contener agentes edulcorantes y aromatizantes.
Pueden formularse jarabes y elixires con agentes edulcorantes, tales como glicerol, sorbitol o sacarosa. Dichas Formulaciones también pueden contener un demulcente, un conservante, un agente aromatizante o un colorante.
Las composiciones farmacéuticas de la invención pueden estar en forma de una preparación inyectable estéril, tal como una suspensión acuosa o aceitosa inyectable estéril. Esta suspensión puede formularse de acuerdo con la técnica conocida usando los agentes dispersantes o humectantes y agentes de suspensión adecuados que se han mencionado anteriormente. La preparación inyectable estéril también puede ser una solución o suspensión inyectable estéril en un diluyente o disolvente no tóxico aceptable por vía parenteral, tal como una solución en 1,3-butano-diol o prepararse en forma de un polvo liofilizado. Entre los vehículos y disolventes aceptables que pueden emplearse están agua, solución de Ringer y solución isotónica de cloruro sódico. Además, pueden emplearse de forma convencional aceites fijados estériles como un disolvente o medio de suspensión. Para este fin puede emplearse cualquier aceite fijado suave incluyendo mono- o diglicéridos sintéticos. Además, pueden usarse del mismo modo ácidos grasos tales como ácido oleico en la preparación de inyectables.
La cantidad de ingrediente activo que puede combinarse con el material vehículo para producir una forma de dosificación única variará dependiendo del huésped tratado y el modo de administración particular. Por ejemplo, una formulación de liberación temporalizada pretendida para administración oral a seres humanos puede contener 20 a 2000 \mumol (aproximadamente 10 a 1000 mg) de material activo compuesto con una cantidad apropiada y conveniente de material vehículo que puede variar de aproximadamente 5 a aproximadamente 95% de las composiciones totales. Se prefiere que la composición farmacéutica se prepare de forma que proporciona cantidades fácilmente medibles para administración. Por ejemplo, una solución acuosa pretendida para infusión intravenosa debe contener de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 50 pmol (aproximadamente 0,025 a 25 mg) del ingrediente activo por mililitro de solución para que pueda producirse la infusión de un volumen adecuado a una velocidad de aproximadamente 30 ml/hr.
Como se indica anteriormente, las formulaciones de la presente invención adecuadas para administración oral pueden presentarse como unidades discretas tales como cápsulas, obleas o comprimidos conteniendo cada uno una cantidad predeterminada del ingrediente activo; en forma de un polvo o gránulos; en forma de una solución o una suspensión en un líquido acuoso o no acuosos; o en forma de una emulsión líquida de aceite-in-agua o una emulsión líquida de agua en aceite. El ingrediente activo también puede administrarse en forma de un bolo, polvo medicinal mezclado con miel o pasta.
Un comprimido puede prepararse por compresión o moldeado, opcionalmente con uno o más ingredientes accesorios. Los comprimidos preparados por compresión pueden prepararse comprimiendo el ingrediente activo en una máquina adecuada en una forma de flujo libre tal como un polvo o gránulos, opcionalmente mezclada con un aglutinante (por ejemplo, povidona, gelatina, hidroxipropilmetil celulosa), lubricante, diluyente inerte, conservante, disgregante (por ejemplo, glicosato de sodio almidón, povidona reticulada, carboximetil celulosa sódica reticulada) agente tensioactivo o dispersante. Los comprimidos moldeados pueden prepararse moldeando en una máquina adecuada una mezcla del compuesto en polvo humidificado con un diluyente líquido inerte. Los comprimidos pueden estar opcionalmente revertidos o ranurados y pueden formularse para proporcionar liberación lenta o controlada del ingrediente activo de su interior usando, por ejemplo, hidroxipropilmetil celulosa en proporciones variables para proporcionar el perfil de liberación deseado. Los comprimidos pueden estar opcionalmente provistos con un revestimiento entérico, para proporcionar liberación en partes del intestino diferentes del estómago. Esto es particularmente ventajoso con los compuestos de fórmula I cuando dichos compuestos son susceptibles a hidrólisis ácida.
Las formulaciones adecuadas para administración tópica en la boca incluyen grageas que comprenden el ingrediente activo en una base aromatizada, normalmente sacarosa y goma arábiga o goma tragacanto; pastillas que comprenden el ingrediente activo en una base inerte tal como gelatina y glicerina, o sacarosa y goma arábiga; y enjuagues bucales que comprenden el ingrediente activo en un vehículo líquido adecuado.
Las formulaciones para administración rectal pueden presentarse en forma de un supositorio con una base adecuada que comprende por ejemplo manteca de cacao o un salicilato.
Las formulaciones adecuadas para administración vaginal pueden presentarse en forma de pesarios, tampones, cremas, geles, pastas, espumas o formulaciones de nebulización que contienen además del ingrediente activo los vehículos que se sabe en la técnica que son apropiados.
Las formulaciones adecuadas para administración parenteral incluyen soluciones de inyección estéril isotónica acuosas y no acuosas que pueden contener antioxidantes, tampones, bacterioestáticos y solutos que dan la formulación isotónica con la sangre del receptor pretendido; y suspensiones estériles acuosas y no acuosas que pueden incluir agentes de suspensión y agente espesantes. Las formulaciones pueden presentarse en recipientes herméticos uni-dosis o multi-dosis, por ejemplo, ampollas y viales, y pueden almacenarse en condiciones de congelación en seco (liofilización) requiriendo solamente la adición de el vehículo líquido estéril, por ejemplo agua para inyecciones, inmediatamente antes del uso. Las soluciones y suspensiones para inyección pueden prepararse a partir de polvos, gránulos y comprimidos estériles de la clase descrita previamente.
Las formulaciones de dosificación unitaria preferidas son las que contienen una dosis o unidad diaria, sub-dosis diaria, o una fracción apropiada de la misma, de un fármaco.
Se entenderá, sin embargo, que el nivel de dosis específico para cualquier paciente particular dependerá de diversos factores incluyendo la actividad del compuesto específico empleado; la edad, peso corporal, estado de salud general, sexo y dieta del individuo tratado; el tiempo y vía de administración; la tasa de excreción; otros fármacos que se han administrado previamente; y la gravedad de la enfermedad particular que experimenta terapia, como entienden bien los especialistas en la técnica.
Ejemplos
Los compuestos de profármaco de esta invención, sus intermedios y su preparación pueden comprenderse mejor por los ejemplos que ilustran algunos de los procedimientos mediante los que se preparan estos compuestos. Sin embargo, estos ejemplos no deben interpretarse como específicamente limitantes de la invención y se considera que las variaciones de los compuestos, conocidos actualmente o desarrollados con posterioridad, están dentro del alcance de la presente invención como se reivindica en lo sucesivo en este documento
Los compuestos de fórmula I se preparan usando los procedimientos detallados en los siguientes ejemplos.
Ejemplo 1 Procedimiento general para profármacos de fosforamidato de fármacos que contienen ácido fosfónico
Una suspensión de 5-isobutil-2-metil-4-(2-(5-fosfono)furanil)tiazol (200 mg, 0,6 mmol) en 2,5 ml de cloruro de tionilo se calentó a la temperatura de reflujo durante 4 h. La mezcla de reacción se enfrió y se evaporó a sequedad seguido de destilación azeotrópica con tolueno. A la solución del residuo resultante en 4 ml de cloruro de metileno se le añadió una solución de amino alcohol (82 mg, 0,54 mmol) y piridina (0,5 ml, 6 mmol) en 1 ml de cloruro de metileno.
Después de agitar a 25ºC durante 4 h, la reacción se evaporó y se co-evaporó con tolueno. El producto bruto se cromatografió eluyendo con metanol al 10%:diclorometano, dando 52 mg (20,8%) de un isómero menos polar y 48 mg (19,2%) de un isómero más polar.
Los siguientes compuestos se prepararon de esta manera:
1.1: 5-Isobutil-2-metil-4-{2-[5-(1-fenil-1,3-propil)fosforimido]furanil}tiazol, isómero menos polar. Rf = 0,76 en MeOH al 10%/CH_{2}Cl_{2}, Anál. calc. para C21H25N2O3PS+0,25H2O+0,1HCl: C: 59,40; H: 6,08; N: 6,60. Encontrado: C: 59,42; H: 5,72; N: 6,44.
1.2: 5-lsobutil-2-metil-4-{2-[5-{1-fenil-1,3-propil)fosforimido]furanil)tiazol, isómero más polar. Rf = 0,7 en
MeOH/CH_{2}Cl_{2}, Anál. calc. para C21H25N2O3PS+0,25H2O: C: 59,91; H: 6,1; N: 6,65. Encontrado: C: 60,17; H: 5,81, N: 6,52.
1.3: 2-Amino-5-isobutil-4-{2-[5-(1-fenil-1,3-propil)fosforamido]furanil}tiazol. Rf = 0,53 (sílice, 9:1 de CH_{2}Cl_{2}/
MeOH). Anál. calc. para C20H24N303PS+0,2CH_{2}Cl_{2}+0,25H2O: C: 55,27; H: 5,72; N: 9,57. Encontrado: C: 55,03; H: 5,42; N: 9,37.
1.4: 2-Amino-5-isobutil-4-{2-[5-(1-fenil-1,3-propil)fosforamido]furanil}tiazol, isómero menos polar. Rf = 0,57 (sílice, 9:1 de CH_{2}Cl_{2}/MeOH). Anál. calc. para C20H24N303PS+0,15CH_{2}Cl_{2}: C: 56,26; H: 5,69; N: 9,77. Encontrado: C: 56,36; H: 5,46; N: 9,59.
1.5: 2-Amino-5-metiltio-4-{2-[5-(1-fenil-1,3-propil)fosforamido]furanil}tiazol, isómero menos polar. Rf = 0,59 (sílice, 9:1 de CH_{2}Cl_{2}/MeOH). Anál. calc. para C17H18N3O3PS2+0,4HCl: C: 48,38; H: 4,39; N: 9,96. Encontrado: C: 48,47; H: 4,21; N: 9,96.
1.6: 2-Amino-5-metiltio-4-{2-[5-(1-fenil-1,3-propil)fosforamido]furanil}tiazol, isómero más polar. Rf = 0,56 (sílice, 9:1 de CH_{2}Cl_{2}/MeOH). Anál. calc. para C17H18N3O3PS2: C: 50,11; H:4,45; N:10,31. Encontrado: C: 49,84; H: 4,19; N: 10,13.
1.7: 2-Amino-5-metiltio-4-{2-[5-(N-metil-1-fenil-1,3-propil)fosforamido]furanil}tiazol. Rf = 0,56 (sílice, 9:1 de CH_{2}Cl_{2}/MeOH). Anál. calc. para +0,25HCl: C: 50,21; H: 4,74; N: 9,76. Encontrado: C: 50,31; H: 4,46; N: 9,79.
1.8: 2-Amino-5-isobutil-4-{2-[5-(1-fenil-1,3-propil)-N-acetilfosforamido]furanil}tiazol. Rf = 0,62 (sílice, 9:1 de CH_{2}Cl_{2}/MeOH). Anál. calc. para C22H26N3O4PS+1,25H2O: C: 54,82; H: 5,96; N: 8,72. Encontrado: C: 55,09; H: 5,99; N: 8,39.
1.9: 2-Amino-5-isobutil-4-{2-[5-(1-[2,4-diclorofenil]-propan-1,3-il)fosforamido]furanil}tiazol. p.f. 235-237ºC
(descomp.). Rf = 0,35 (sílice, 3:2 de EtOAc/CH_{2}Cl_{2}). Anál. calc. para C20H22Cl2N3O3PS: C: 49,39 H: 4,56; N: 8,64. Encontrado: C: 49,04; H: 4,51; N: 8,37.
1.10: 188-189 9-{2-[1-fenil-1-aza-3-oxa-2-fosforinanil-2-metiloxi]etil}adenina. p.f. 188-189ºC. Rf = 0,25 (sílice, 9:1 de CH_{2}Cl_{2}/MeOH). Anál. calc. para C17H21N6O3P+0,5H2O: C:51,38; H: 5,58; N: 21,15. Encontrado: C: 51,05; H: 5,28; N: 20,77.
1.11: 2-Amino-5-isobutil-4-{2-[5-(1-(3-clorofenil)-propan-1,3-il)fosf+oradiamido]furanil}tiazol. Sólido amarillo claro; Rf = 0,45 (Sílice, 5:95 de Metanol/diclorometano); ^{1}H RMN (200 MHz, DMSO-d_{6}) \delta 7,35 (m, 4H); 7,1 (m, 1H), 6,6 (m, 1H); 5,55 (m, 1H), 2,8 (d, 2H), 0,9 (d, 6H).
Ejemplo 2
Etapa A
Una solución de 3-amino-3-fenil-1-propanol (1 g, 6,6 mmol) y trietilamina (3 ml, 21,8 mmol) en tetrahidrofurano (60 ml) se añadió gota a gota durante 20 minutos a una solución de fosforodicloridato de 4-nitrofenilo en tetrahidrofurano a 0ºC. Se formó rápidamente un precipitado blanco. La mezcla amarilla heterogénea se agitó a 0ºC durante 1 hora y después se calentó lentamente a ta. Después de agitar a ta durante 60 horas, el precipitado se disolvió con agua (40 ml). La solución amarilla transparente se concentró hasta aprox. 40 ml. La mezcla resultante se diluyó con una solución saturada acuosa de bicarbonato sódico y se extrajo dos veces con acetato de etilo. Los extractos orgánicos combinados se lavaron con una solución saturada acuosa de bicarbonato sódico y salmuera. Los lavados acuosos se extrajeron de nuevo y los extractos orgánicos se combinaron. Los extractos orgánicos combinados se secaron sobre sulfato sódico, se concentraron y se purificaron por cromatografía en columna (gel de sílice, hexanos/acetato de etilo), dando el isómero trans de elución rápida (995 mg, 45%) y el isómero cis de elución lenta (1 g, 45%) y);
Etapa B
Una mezcla de 2',3'-didesoxi-adenosina (50 mg, 0,21 mmol), fluoruro de cesio (323 mg, 2,1 mmol) y (4-Nitrofenoxi)-4-fenil-1,3,2-oxazafosforinan-2-ona de elución rápida (142 mg, 0,4 mmol) en terc-butanol se calentó a 80ºC. Después de 48 horas, se añadió más (4-Nitrofenoxi)-4-fenil-1,3,2-oxazafosforinan-2-ona (70 mg) y la agitación se continuó a 80ºC. Después de 5 días, la mezcla heterogénea amarilla enfriada se diluyó con 50/50 de metanol/diclorometano, se filtró a través de una capa de sílice y se aclaró con 50/50 de metanol/diclorometano. Los filtrados combinados se concentraron y el residuo se purificó por cromatografía en columna (gel de sílice, metanol/diclorometano), dando el profármaco que se recristalizó en diclorometano y hexanos: 42 mg (rendimiento del 47%). Los siguientes compuestos se preparan de esta manera:
2.1: 2',3'-Didesoxi-5'-O-(2-oxo-4-fenil-1,3,2-oxazafosforin-2-il)-adenosina. p.f. 119-122, Rf = 0,25 (gel de sílice, 1/9 de metanol/diclorometano). Anál. calc. para C_{19}H_{23}N_{6}O_{4}P + diclorometano 0,9 mol: C: 47,16; H: 4,93; N: 16,58. Encontrado: C: 47,03; H: 4,98; N: 16,61.
2.2: 3'-Azido-3'-desoxi-5'-O-(4-fenil-2-oxo-1,3,2-oxazafosforin-2-il)-timidina. p.f. 85-105, Rf = 0,5 (gel de sílice, 1/9 de metanol/diclorometano). Anál. calc. para C_{19}H_{23}N_{6}O_{6}P: C: 49,35; H: 5,01; N: 18,17. Encontrado: C: 49,32; H: 5,17; N: 17,89.
Ejemplo 3
Etapa A
Igual que la etapa A del ejemplo 2.
Etapa B
Se añadió hidruro de litio (15 mg, 1,52 mmol) a una solución de 9-p-D-arabinofuranosil-adenina (100 mg, 0,37 mmol) y (4-nitrofenoxi)-4-fenil-1,3,2-oxazafosforinan-2-ona de elución rápida (250 mg, 0,74 mmol) en dimetilformamida a temperatura ambiente. Después de 6 horas, la mezcla heterogénea amarilla se neutralizó con ácido acético. La solución amarilla transparente se concentró y el residuo se purificó por cromatografía en columna (gel de sílice, metanol/diclorometano). El producto aislado se purificó adicionalmente por TLC preparativa y se recristalizó en etanol, dando el profármaco: 18 mg (rendimiento del 11%);
El siguiente compuesto se prepara de esta manera:
3.1: 5'-O-(2-Oxo-4-fenil-1,3,2-oxazafosforin-2-il)-9-p-D-arabinofuranosil-adenina. p.f. >250, Rf = 0,25 (gel de sílice, 2/8 de metanol/diclorometano). Anál. calc. para C_{19}H_{23}N_{6}O_{6}P: C: 49,35; H: 5,01; N: 18,17. Encontrado: C: 49,22; H: 4,89; N: 18,03.
Los siguientes compuestos se preparan de una manera similar con la excepción de que las reacciones se neutralizaron con una solución 1 N de ácido clorhídrico durante el tratamiento.
3.2: 9-[(2-{4-Fenil-2-oxo-1,3,2-oxazafosforinan-2-oxi)-etoxi)metil]-guanina: p.f. 151-165; Rf = 0,2 (gel de sílice, 2/8 de metanol/diclorometano); Anál. calc. para C_{17}H_{21}N_{6}O_{5}P + 2 H2O: C: 44,74; H: 5,52; N: 18,41. Encontrado: C: 44,45; H: 5,40; N: 18,14.
3.3: 2'-Desoxi-5-fluoro-5'-O-(4-fenil-2-oxo-1,3,2-oxazafosforin-2-il)-uridina. p.f. 188-195 Desc. Rf = 0,25 (gel de sílice, 1/9 de metanol/diclorometano). EM calc. Para C_{18}H_{21}FN_{3}O_{7}P + Na^{+}: 464; Encontrado: 464; EM calc. para C_{18}H_{21}FN_{3}O_{7}P - H: 440; Encontrado: 440.
Ejemplo 4 Procedimiento general para la formación de profármacos de nucleótido mediante intermedios P(III)
A una solución de 1 (aril)-1-{1-alquil o acilamino}propanol (1 mmol) en diclorometano (10 ml) se le añade tricloruro de fósforo a 0ºC. La reacción se calienta a temperatura ambiente y se deja en agitación durante 3 h. la mezcla de reacción se concentra, se destila azeotrópicamente con tolueno (2 x 10 ml) y se seca. Se usa clorofosforamidito bruto en la siguiente etapa sin purificación adicional.
A una solución de nucleósido (1 mmol) en DMF (10 ml) se le añade diisopropiletilamina (2 mmol) a -40ºC. A esta mezcla se le añade clorofosforamidito cíclico bruto (1 mmol) en 2 ml de DMF. La mezcla se calienta a temperatura ambiente y se agita durante 2 h. La reacción se enfría de nuevo a -40ºC, se añade t-butilhidroperóxido 5-6 M en decano (2 mmol) y se deja a temperatura ambiente. Después de agitación durante una noche, la reacción se concentra y la mezcla bruta se cromatografía.
Ejemplo 5 Procedimiento general para la preparación de 3-Aril-1,3-aminopropanoles a partir de aldehídos de arilo: (Shih, y col., Heterocycles, 1978, 9,1277)
Etapa A
Una mezcla de un aldehído de arilo apropiado (10 mmol), ácido malónico (10 mmol) y acetato amónico (10 mmol) en 50 ml de etanol al 95% se calienta en un baño de agua a 80ºC. Comienza a desprenderse dióxido de carbono a 55ºC y la reacción se completa en 5-7 h. El sólido blanco se recoge por succión y se recristaliza en etanol acuoso para obtener el ácido 3-aril-3-aminopropiónico.
Etapa B
A una suspensión de hidruro de litio y aluminio (50 mmol) en tetrahidrofurano anhidro (40 ml) se le añade ácido 3-aril-3-aminopropiónico (20 mmol) con refrigeración y agitación. La mezcla se calienta a reflujo durante 3 h, se deja en reposo durante una noche y se trata con éter húmedo y después con agua para descomponer el exceso de hidruro de litio y aluminio. La fase orgánica se decanta y el material que queda en el matraz se extrae con acetato de etilo caliente (3 x 50 ml). Las soluciones orgánicas se combinan y se evaporan por rotación. El residuo se destila al vacío o se recristaliza para obtener 3-aril-3-aminopropanol.
Ejemplo 6 Procedimiento general para la preparación de 3-Aril-3-hidroxipropilaminas a partir de epoxi cinnamil alcoholes: (Gao, y col., J. Org. Chem., 1988, 53, 4084)
Etapa A
A una solución de (-)-(2S,3S)-2,3-epoxicinnamil alcohol disponible en el mercado (10,0 mmol) en dimetoxietano (50 ml) se le añade gota a gota una solución 3,4 M de hidruro de bis(2-metoxietoxi)aluminio y sodio (Red-Al) en tolueno (10,5 mmol) en atmósfera de nitrógeno a 0ºC. Después de agitar a temperatura ambiente durante 3 h, la solución se diluye con éter y se inactiva con una solución al 5% de HCl. Después de agitación adicional a temperatura ambiente durante 30 min, el precipitado blanco formado se retira por filtración, se lleva a ebullición con acetato de etilo y se filtra de nuevo. Los extractos orgánicos combinados se secan con sulfato de magnesio y se concentran, dando (R)-3-fenil-1,3-dihidroxipropano.
Etapa B
A una solución de (R)-3-fenil-1,3-dihidroxipropano (17,8 mmol) y trietilamina (25,6 mmol) en éter (90 ml) se le añade gota a gota MsCl (18,7 mmol) en atmósfera de nitrógeno a -10ºC. Después de agitar de -10 a 0ºC durante 3 h, la mezcla se vierte en agua enfriada con hielo (30 ml) y la fase orgánica se lava con H_{2}SO_{4} al 20%, NaHCO_{3} acuoso saturado y salmuera y se seca sobre sulfato de magnesio. El producto bruto se purifica por cromatografía sobre una columna de gel de sílice.
Etapa C
Una solución de (R)-3-fenil-3-(hidroxi)-propilmetanosulfonato (3 mmol) y metilamina (10 ml, al 40% en agua) en THF (10 ml) se calienta a 65ºC durante 3 h. Después de un periodo de refrigeración, la solución se diluye con éter, se lava con bicarbonato sódico acuoso saturado y salmuera y se seca con carbonato potásico anhidro. La concentración del extracto proporciona (R)-3-fenil-3-(hidroxi)-propilamina.
Ejemplo 7 Procedimiento general para la preparación de 3-Arilpropilendiaminas a partir de aldehídos de cinnamilo: (Weinhardt, y col., J. Med. Chem., 1985, 28, 694)
Etapa A
A una solución de cinnamaldehído (10 mmol) en 100 ml de EtOH se le añade hidrazina sustituida (10 mmol). La reacción se agita a temperatura ambiente durante 45 min. Los disolventes se retiran en un evaporador rotatorio y al residuo se le añade NaHCO_{3} saturado. El producto bruto se extrae en éter. La fase orgánica se lava, se seca y se evapora. Los productos brutos de la cromatografía dan como resultado un aducto de pirazolina puro.
Etapa B
Una solución de 3-fenilpirazolina (10 mmol) en 50 ml de AcOH y 10 ml de HCl al 10% se hidrogena a presión atmosférica sobre 500 mg de Pt al 5%/C. La reacción se agita en atmósfera de hidrógeno durante 6 h. El catalizador se retira por filtración y el filtrado se concentra. El producto bruto se purifica mediante una columna, dando el derivado de 3-arilpropilendiamina puro.
Ejemplo 8 Procedimiento general para 1,3-amino alcoholes para profármacos 2-sustituidos (V, W y W' = H y Z = -CHR^{2}OH)
Etapa A
A una solución de 2-(hidroximetil)-1,3-propanodiol disponible en el mercado (1 mmol) en piridina (5 ml) se le añade cloruro de metanosulfonilo (1 mmol) y se agita a temperatura ambiente hasta que se completa la reacción. La mezcla se concentra, se extrae y el producto se purifica por cromatografía en columna.
Etapa B
Una solución de 2-(metilsulfoniloximetileno)-1,3-propanodiol (1 mmol) e hidróxido amónico (10 ml, al 30% en agua) en THF (10 ml) se calienta a 100ºC en un reactor cerrado herméticamente. Después de un periodo de refrigeración, la mezcla se concentra, se extrae y el producto se purifica por cromatografía en columna, dando 1,3-amino alcohol 2-sustituido.
Las aminas apropiadas pueden usarse en la etapa B para modificar la sustitución -NR^{6}.
También pueden sintetizarse 1,3-diaminas 2-sustituidas usando las Etapas A y B de 2-(hidroximetil)-1,3-propanodiol usando la estequiometría de reactivos apropiada.
Etapa C
Los profármacos de -1,3-aminoalcoholes 2-sustituidos o 1,3-diaminas 2-sustituidas se sintetizan siguiendo procedimientos de acoplamiento como los descritos en el ejemplo 1 o en el ejemplo 2 (etapas A y B) o en el ejemplo 3 (etapa B) o en el ejemplo 4, dependiendo del compuesto parental.
Ejemplo 9 Procedimiento general para 1,3-amino alcoholes cíclicos (V y W se conectan juntos)
Etapa A
Se convierte cis,cis-1,3,5-ciclohexanotriol disponible en el mercado en un monomesilato como se ha descrito en el ejemplo 8, etapa A.
Etapa B
Se transforma cis,cis-1-(metilsulfoniloxi)ciclohexano-3,5-diol en el amino alcohol correspondiente como se ha descrito en el ejemplo 8, etapa B.
Las aminas apropiadas pueden usarse en la etapa B para modificar la sustitución -NR^{6}.
También puede sintetizarse 1-hidroxi-3,5-diaminociclohexano usando las Etapas A y B de cis,cis-1,3,5-ciclohexanotriol usando la estequiometría de reactivos apropiada.
Etapa C
Los profármacos de ciclohexil-1,3-amino alcoholes o 1,3-diaminas se sintetizan siguiendo procedimientos como los descritos en el ejemplo 1 o en el ejemplo 2 (etapas A y B) o en el ejemplo 3 (etapa B) o en el ejemplo 4, dependiendo del compuesto parental.
Ejemplo 10 Preparación de 4-[2'-(5'-fosfono)furanil]tiazoles 2-sustituidos
Etapa A
Una solución de furano (1,3 mmol) en tolueno se trató con ácido 4-metilpentanoico (1 mmol), anhídrido trifluoroacético (1,2 mmol) y eterato de trifluoruro de boro (0,1 mmol) a 56ºC durante 3,5 h. La mezcla de reacción enfriada se inactivó con bicarbonato sódico acuoso (1,9 mmol) y se filtró a través de una capa de celite. La extracción, la evaporación y la destilación dieron 2-[(4-metil-1-oxo)pentil]furano en forma de un aceite pardo (p.e. 65-77ºC, 0,1 mm de Hg).
Etapa B
Una solución de 2-[(4-metil-1-oxo)pentil]furano (1 mmol) en benceno se trató con etilenglicol (2,1 mmol) y ácido p-toluenosulfónico (0,05 mmol) a la temperatura reflujo durante 60 h mientras se retiraba el agua mediante un purgador Dean-Stark. Se añadió trietilortoformiato (0,6 mmol) y la mezcla resultante se calentó a reflujo durante una hora más. La extracción y la evaporación dieron 2-(2-furanil)-2-[(3-metil)butil]-1,3-dioxolano en forma de un líquido naranja.
Etapa C
Una solución de 2-(2-furanil)-2-[(3-metil)butil]-1,3-dioxolano (1 mmol) en THF se trató con TMEDA (1 mmol) y nBuLi (1,1 mmol) a -45ºC y la mezcla de reacción resultante se agitó de -5 a 0ºC durante 1 h. La mezcla de reacción resultante se enfrió a -45ºC y se pasó a través de una cánula hasta una solución de dietilclorofosfato en THF a -45ºC. La mezcla de reacción se calentó gradualmente a temperatura ambiente durante 1,25 h. La extracción y la evaporación dieron 2-[2-(5-dietilfosfono)furanil]-2-[(3-metil)butil]-1,3-dioxolano en forma de un aceite oscuro.
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Etapa D
Una solución de 2-[2-(5-dietilfosfono)furanil]-2-[(3-metil)butil]-1,3-dioxolano (1 mmol) en metanol se trató con ácido clorhídrico 1 N (0,2 mmol) a 60ºC durante 18 h. La extracción y la destilación dieron 5-dietilfosfono-2-[(4-metil-1-oxo)pentil]furano en forma de un aceite naranja claro (p.e. 152-156ºC, 0,1 mm de Hg).
Etapa E
Una solución del compuesto dado 5-dietilfosfono-2-[(4-metil-1-oxo)pentil]furano (1 mmol) en etanol se trató con bromuro de cobre (II) (2,2 mmol) a la temperatura de reflujo durante 3 h. La mezcla de reacción enfriada se filtró y el filtrado se evaporó a sequedad. El aceite oscuro resultante se purificó por cromatografía, dando 5-dietilfosfono-2-[{2-bromo-4-metil-1-oxo)pentil]furano en forma de un aceite naranja.
Etapa F
Una solución de 5-dietilfosfono-2-[(2-bromo-4-metil-1-oxo)pentil]furano (1 mmol) y tiourea (2 mmol) en etanol se calentó a reflujo durante 2 h. La mezcla de reacción enfriada se evaporó a sequedad y la espuma amarilla resultante se suspendió en bicarbonato sódico saturado y agua (pH = 8). El sólido amarillo resultante se recogió por filtración, dando 2-amino-5-isobutil-4-[2-(5-dietilfosfono)furanil]tiazol.
Etapa G
Una solución de 2-amino-5-isobutil-4-[2-(5-dietilfosfono)-furanil]tiazol (1 mmol) en cloruro de metileno se trató con bromotrimetilsilano (10 mmol) a 25ºC durante 8 h. La mezcla de reacción se evaporó a sequedad y el residuo se suspendió en agua. El sólido resultante se recogió por filtración, dando 2-amino-5-isobutil-4-[2-(5-fosfono)furanil]tiazol en forma de un sólido blanquecino.
10.1: 2-amino-5-isobutil-4-[2'-(5'-fosfono)furanil]tiazol p.f. > 250ºC. Anál. calc. para C_{11}H_{15}N_{2}O_{4}PS + 1,25HBr: C: 32,75; H; 4,06; N: 6,94. Encontrado: C: 32,39; H: 4,33; N: 7,18.
Los siguientes compuestos se prepararon de acuerdo con un procedimiento similar:
10.2: 2-Metil-5-isobutil-4-[2'-(5'-fosfono)furanil]tiazol. Anál. calc. para C_{12}H_{16}NO_{4}PS + HBr + 0,1CH_{2}Cl_{2}: C: 37,20; H: 4,44; N: 3,58. Encontrado: C: 37,24; H: 4,56; N: 3,30.
10.3: 2-Amino-5-metiltio-4-[2'-(5'-fosfono)furanil]tiazol. p.f. 181-184ºC. Anál. calc. para C_{8}H_{9}N_{2}O_{4}PS_{2} + 0,4H_{2}
O: C: 32,08; H: 3,30; N: 9,35. Encontrado: C: 32,09; H: 3,31; N: 9,15.
Ejemplo 11 Procedimiento general para la síntesis de análogos de ciclofosfamida: (Boyd, y col., J. Med. Chem. 1980, 23, 372)
Una solución de dicloruro de bis(2-cloroetil)fosforamídico (10 mmol) en acetato de etilo (100 ml) se añade gota a gota a una solución de 3-metilamino-1-fenil-1-propanol disponible en el mercado (10 mmol) y trietilamina (20 mmol) en acetato de etilo (100 ml) a ta. Después de agitar a ta durante 3 días, las sales se retiran por filtración y los filtrados combinados se concentran al vacío. El producto bruto se purifica por cromatografía en columna sobre sílice.
Ejemplo 12 Profármacos de fosforamida de 1-metilamino-1-fenil-3-propanol
Etapa A
El reactivo N-metil-2-(4-nitrofenoxi)-2-oxo-6-fenil-1,3,2-oxazafosforinano se preparó usando el mismo procedimiento que el descrito para la etapa A del ejemplo 2:
Isómero de elución rápida: Sólido blanco, p.f. 135ºC; Rf = 0,4 (Sílice, 1/1 de Acetato de etilo/Hexanos). Isómero de elución lenta: Sólido blanco, p.f. 128-129; Rf = 0,15 (Sílice, 1/1 de Acetato de etilo/Hexanos).
Etapa B
La etapa de acoplamiento con el nucleósido se realizó de una manera similar a la descrita en la etapa B del ejemplo 3 con la excepción de que la mezcla de reacción se agitó a 100ºC durante 5 horas.
El siguiente compuesto se preparó de esta manera:
12.1: 9-[(2-(N-Metil-2-oxo-6-fenil-1,3,2-oxazafosforin-2-oxi)-etoxi)metil)-guanina: sólido amorfo amarillo pálido; Rf = 0,45 (Sílice, 2/8 de Metanol/diclorometano); ^{1}H RMN (200 MHz, DMSO-d_{6}) \delta 7,8 (s a, 1H); 7,3 (s a, 5 H), 6,75 (s a, 2 H, intercambiable por D_{2}O); 5,35 (s a, 3 H).
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El siguiente compuesto se preparó de esta manera:
12.2: 5-(N-Metil-2-oxo-6-fenil-1,3,2-oxazafosforin-2-il)-9-fj-D-arabinofuranosiladenina: Sólido amorfo blanquecino; Rf = 0,2 (Sílice, 1/9 de Metanol/diclorometano); ^{1}H RMN (200 MHz, DMSO-d_{6}) \delta 7,4-7,1 (m, 5 H); 5,75 (s, 1 H), 5,25 (m, 1 H); 4,8 (m, 1 H).
Ejemplo 13 Profármacos de fosforamida de 3-amino-1-hidroxi-1-fenilpropano
Etapa A
Una mezcla de 3-fenil-3-hidroxipropilmetanosulfonato (1,71 g, Gao, y col., J. Org. Chem., 1988, 53,4081), tetrahidrofurano (10 ml) e hidróxido amónico al 28% (30 ml) se calentó en una bomba a 65ºC durante 16 horas. Después de un periodo de refrigeración, los volátiles se eliminaron, dejando la solución acuosa que se extrajo con éter. La capa acuosa se concentró a presión reducida, se destiló azeotrópicamente dos veces con acetonitrilo anhidro y se secó al vacío, dando 3-amino-1-fenil-1-propanol (1,04 g) en forma de un sólido blanco: p.f. 92-94ºC, Rf = 0,1 (sílice, 1/1 de metanol/acetato de etilo).
Etapa B
El reactivo 2-(4-nitrofenoxi)-2-oxo-6-fenil-1,3,2-oxazafosforinano (13.1) se preparó usando el mismo procedimiento que el descrito para la etapa A del ejemplo 2: Isómero de elución rápida: Rf = 0,6 (Sílice, Acetato de etilo), ^{1}H RMN (200 MHz, DMSO-d_{6}) \delta 8,22 (m, 2 H); 7,48 (m, 2 H}, 7,35 (m, 5 H); 5,52 (m, 1H).
Etapa C
La etapa de acoplamiento con el nucleósido se realiza de una manera similar a la descrita en la etapa B del ejemplo 3.
Los siguientes compuestos se preparan de esta manera: 9-[(2-(N-Metil-2-oxo-6-fenil-1,3,2-oxazafosforin-2-oxi)-etoxi)metil]-guanina; 5-(N-Metil-2-oxo-6-fenil-1,3,2-oxazafosforin-2-il)-9-p-D-arabinofuranosiladenina.
Los ejemplos de uso del procedimiento de la invención incluyen los siguientes. Se entenderá que estos ejemplos son ilustrativos y que el procedimiento de la invención no se limita únicamente a estos ejemplos.
Para fines de claridad y brevedad, los compuestos químicos se indican como un número de ejemplo sintético en los siguientes ejemplos biológicos.
Ejemplos biológicos
Ejemplo A
Estabilidad Química de un Profármaco de Fosforamidato Antidiabético
Procedimientos: se tomaron muestras de alícuotas de una solución de 10 \mug/ml de Compuesto 1.3 en tampones de fosfato potásico a pH 3 y 7 (temperatura ambiente) cada hora durante 12 horas. Las muestras se analizaron por HPLC de fase inversa con uso de una columna Beckman Ultrasphere C8 (4,6 X 250 mm). La columna se equilibró y se eluyó con un gradiente de fosfato sódico 50 mM pH 5,5 a acetonitrilo al 80% a un caudal de 1,0 ml/min. La detección fue a 254 nm. En este condiciones, el Compuesto 1.3 se separó de 2-Amino-5-isobutil-4-[2-(5-fosfonomonoamida)furanil]tiazol, y de 2-Amino-5-isobutil-4-(2-furanil)tiazol (tiempos de retención = 17, 15,8, y 15,6 min, respectivamente).
Resultados: La semivida del Compuesto 1,3 a pH 3,0 fue 3,8 h; el profármaco se descompuso en un metabolito no identificado a este pH. El Compuesto 1.3 era completamente estable a pH 7,0; no hubo pruebas de descomposición por toda la incubación de 12 horas.
Ejemplo B
Estabilidad de Profármacos de Fosforamidato a Esterasas, Fosfatasas, Adenosina desaminasa, y Plasma
Procedimientos: Carboxilesterasa (hígado porcino) y fosfatasa alcalina (mucosa intestinal de ternero) se adquieren de Sigma Chemical Co. (St. Louis, MO). La actividad de carboxilesterasa se mide en tampón Tris-HCl 0,1 M a pH 8,0,. La actividad frente a acetato de p-nitrofenilo, un sustrato conocido y control positivo en las reacciones se mide como se describe por ejemplo por Matsushima M., y col. [FEBS Lett. (1991)293(1-2):37-41]. La actividad fosfatasa alcalina se mide en un tampón dietanolamina 0,1 M, pH 9,8, que contiene MgCl_{2} 0,5 mM. La actividad frente a fosfato de p-nitrofenilo, un sustrato conocido y control positivo en las reacciones, se mide como se describe en [por ejemploBrenna O., y col (1975) Biochem J. 151 (2):291-6]. La actividad adenosina desaminasa se mide como se describe en por ejemplo Gustin NC, y col. [Anal. Biochem. {1976} 71:527-532]. La adenosina se usa como un control positivo en estas reacciones. El plasma se prepara por centrifugado a partir de sangre humana o de rata heparinizada fresca. Los profármacos se incuban a una concentración de, por ejemplo, 25 \muM en mezclas de reacción apropiadas que contienen carboxilesterasa, fosfatasa alcalina, adenosina desaminasa, o plasma de rata o humano. En el caso de los ensayos de esterasa, fosfatasa, y adenosina desaminasa, se realizan reacciones paralelas con sustratos conocidos de las enzimas como se ha descrito.
Se retiran alícuotas de la mezcla de reacción en diversos puntos temporales y la reacción se interrumpió mediante la adición de metanol al 60%. Después del centrifugado y filtración, se analizan las alícuotas metanólicas para la generación de MPO_{2}-(NHR^{6-}) u otros metabolitos mediante procedimientos convencionales de HLPC de fase inversa, emparejamiento iónico, o intercambio iónico.
Resultados: no se detectan MPO_{2}-(NHR^{6}-) o metabolitos del mismo después de la exposición de los profármacos a carboxilesterasa, fosfatasa alcalina o plasma.
Ejemplo C
Activación de Profármacos de fosforamidato por Microsomas de Hígado de Rata
Procedimientos: La fracción microsomal se prepara a partir de hígado de rata fresco perfundido en solución salina. El tejido de hígado se homogeneiza en tres volúmenes (p/v) de tampón KH_{2}PO_{4} 0,2 M pH 7,5, que contiene MgCl_{2} 2 mM y EGTA 1 mM. El homogenado se centrifuga a 10.000 g durante 1 hora y se recupera el sobrenadante. La fracción del sobrenadante se recentrifuga después a 100.000 g para sedimentar la fracción microsomal. El sedimento se resuspende en tampón de homogeneización y se recentrifuga. Este procedimiento se repite dos veces para asegurar la retirada completa de las actividades de enzimas citosólicas. Después de el último centrifugado, el sedimento microsomal se resuspende en tampón de homogeneización a una concentración final de proteínas de aproximadamente 14 mg/ml. Las mezclas de reacción (0,5 ml) están constituidas por KH_{2}PO_{4} 0,2 M pH 7,5, glucosa-6-fosfato 13 Mm, NADP+ 2,2 mM, 1 unidad de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa, 0-2,5 mg/ ml proteína microsomal y 7.1 100 \muM. Las reacciones se realizan a 37°C. Se retiran alícuotas de las mezclas de reacción en los puntos temporales apropiados, y se extraen con metanol al 60%. Los extractos metanoicos se centrifugan a 14.000 rpm, y se filtran (0,2 \muM) antes del análisis por HPLC. Se usan técnicas de HPLC convencionales incluyendo cromatografía de fase inversa, emparejamiento iónico, o
intercambio iónico. Se cuantifican los picos eluidos en relación con auténticos patrones de concentración conocida.
Como alternativa, la activación de profármacos se controla mediante el agotamiento de NADPH, un cofactor esencial en la reacción. Este ensayo se realiza en las mezclas de reacción constituidas por KH_{2}PO_{4} 0,2 M, NADPH 0,22 mM, 0-2,5 mg/ml de proteína microsomal, y 28,4 o 30,1 100 \muM. Las reacciones se controlan espectrofotométricamente a 340 nm. Una disminución en absorbancia es indicativa de agotamiento del cofactor y por tanto de la oxidación enzimática del profármaco a MPO_{2}-(NHR^{6-}).
Resultados: Los profármacos se convierten en MPO_{2}-(NHR^{6-}) en presencia, pero no en ausencia de, NADP+ (este cofactor se reduce enzimáticamente a NADPH por la deshidrogenasa presente en las mezclas de reacción). Este resultado indica que está implicada una etapa oxidativa en la activación del profármaco. La tasa de activación de profármacos a MPO_{2}-(NHR^{6-}) depende de forma lineal de la concentración de proteína microsomal, confirmando que la activación se produce mediante un mecanismo dependiente de enzima.
Ejemplo D
Activación de Profármacos de fosforamidato por Microsomas humanos y la Identificación y Distribución Tisular de las Enzimas Microsomales Implicadas en la Activación
Procedimientos: Los Microsomas de hígado humano y enzimas P450 humanas clonadas que representan las principales isoformas se obtienen de In Vitro Technologies y Gentest Inc., respectivamente. Las mezclas de reacción típicamente contienen tampón fosfato potásico 100 mM, pH 7,4, NADPH 2 mM, 0-2 mg/ml de proteína microsomal o isozima microsomal clonada, y el profármaco a, por ejemplo, una concentración 100 \muM. La formación de MPO_{2}-(NHR^{6-}) se controla mediante procedimientos convencionales HPLC de fase inversa, emparejamiento iónico o intercambio aniónico. MPO_{2}-(NHR^{6-}) se detecta mediante absorbancia uv y se cuantifica en relación a patrones auténticos. Para determinar la distribución tisular de la enzima activadora, se preparan homogenados a partir de tejidos clave incluyendo el hígado, pulmón, intestino, riñón, corazón, y músculo esquelético. La velocidad de conversión del profármaco en MPO_{2}-(NHR^{6-}) en cada homogenado se evalúa como se describe para las reacciones microsomales anteriores. Como alternativa, una vez que se ha identificado la principal isoforma catalítica, se emplean procedimientos inmunohistológicos usando anticuerpos inducidos contra la enzima específica (Waziers y col 1989, J. Pharm. Exp. Ther. 254:387), o procedimientos de biología molecular usando técnicas de PCR (Sumida y col 2000, BBRC 267:756) para determinar la distribución tisular de la actividad.
Resultados: Los profármacos se transforman en MPO_{2}-(NHR^{6}-) en la reacción catalizada por microma humano a una velocidad fácilmente medible. En la exploración de isozimas microsomales clonadas, la isozima CYP3A4 cataliza la activación de los profármacos a la mayor velocidad aunque otras isozimas también muestran alguna actividad frente a los profármacos. Los estudios de distribución tisular indican una alta actividad o abundancia de la enzima activadora en el hígado en relación a otros tejidos.
Ejemplo E
Identificación de la Isozima P450 Implicada en Activación de Profármacos de Fosforamidato con uso de Inhibidores Específicos de Enzimas
Se evaluó la conversión catalizada por microsomas humanos de profármacos en MPO_{2}-(NHR^{6-}) en ausencia y presencia de inhibidores específicos de tres isozimas P450 principales: ketoconazol (CYP3A4), furafillina (CYP1A2), y sulfafenazol CYP2C9).
Procedimientos: Reacciones (0,5 ml, 37°C) constituidas por KH_{2}PO_{4} 0,2 M, glucosa-6-fosfato 13 mM, NADP+ 2,2 mM, 1 unidad de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa, 0-2,5 mg/ml de proteína microsomal humana (in Vitro Technologies, Inc.), profármaco 250 \muM, e inhibidor de Isozima P450 0-100 \muM. Las reacciones se interrumpen mediante la adición de metanol a una concentración del 60%, y se filtran (filtro 0,2 \muM). El MPO_{2}-(NHR^{6-}) se cuantifica mediante procedimientos de HPLC de fase inversa, emparejamiento iónico, o intercambio iónico convencionales. Los picos eluidos se cuantifican en relación a patrones auténticos de concentración conocida.
Resultados: Ketoconazol inhibe la formación de MPO_{2}-(NHR^{6-}) de manera dependiente de la dosis. Los otros inhibidores, furafillina y sulfafenazol, no muestran inhibición significativa. Los resultados indican que CYP3A4 es la principal isoforma de P450 responsable de la activación de profármacos de fosforamidato en hígado humano.
Ejemplo F
Activación de Compuesto 1.3 mediante CYP3A4 Recombinante
La Activación de 1.3 se evaluó en reacciones que contenían microsomas de células de insecto infectadas con baculovirus que co-expresaban CYP3A4 recombinante humana y p450 reductasa del citocromo (Panvera Corp., Madison, Wl).
Procedimientos: La composición de la mezcla de reacción era similar a la descrita en el Ejemplo D. Las reacciones se interrumpieron mediante la adición de metanol hasta una concentración final del 60% y los productos se analizaron por HPLC como se describe en el Ejemplo A.
Resultados: se generó 2-Amino-5-isobutil-4-[2-(5-fosfonomonoamida)furanil]tiazol a partir de 1.3 a una velocidad de 4,2 nmoles/min./nmoles de CYP3A4,
Ejemplo G
Activación de Profármacos de Fosforamidato Antivirales en Hepatocitos de Rata Aislados
La activación de 3.1 y 3.2 se evaluó controlando la generación intracelular de los nucleósidos trifosfato correspondientes en hepatocitos de rata.
Procedimientos; Se prepararon hepatocitos se prepararon a partir de ratas Sprague-Dawley (300 g) inducidas con dexametasona, alimentadas de acuerdo con el procedimiento de Berry y Friend (Berry, M.N., Friend, D.S. J. Cell Biol. 43, 506-520 (1969)) según lo modificado por Groen (Groen, A.K. y col. Eur J. Biochem 122, 87-93 (1982)). Los hepatocitos (62 mg peso húmedo/ml) se incubaron en 2 ml de tampón bicarbonato de Krebs que contenía glucosa 10 mM, y 1 mg/ml de BSA. Las incubaciones se realizaron en una atmósfera de oxígeno al 95%, dióxido de carbono al 5% en tubos Falcon cerrados de 50 ml sumergidos en un baño de agua de agitación rápida (37°C). 3.1 y 3.2 se disolvieron en metanol para producir soluciones madre 25 mM, y después se diluyeron en la suspensión celular para producir una concentración final de 250 \muM. Dos horas después de la administración, se retiraron alícuotas d la suspensión celular y se centrifugaron a través de una capa de silicio/aceite mineral ácido perclórico al 10%. Los extractos celulares en las capas ácidas se neutralizaron mediante la adición de 0,3 volúmenes de KOH 3M / KHCO_{3} 3M, y el extracto se centrifugó después, se filtró (0,2 micrómetros) y se cargó en una columna de HPLC de intercambio aniónico equilibrada con A al 70% (fosfato de amonio 10 mM pH 3,5, ETOH al 6%) y B al 30% (fosfato de amonio 1 M pH 3,5, ETOH al 6%). AraATP y aciclovir-trifosfato, los metabolitos esperados de 3.1 y 3.2, respectivamente, se eluyeron de la columna con un gradiente lineal hasta B al 80% en 20 minutos. La detección fue mediante absorbancia uv a 254 nm. Las áreas de los picos se cuantificaron mediante comparación de áreas de los picos con patrones auténticos añadidos en extractos de hepatocitos sin tratamiento previo.
Resultados: Ambos profármacos generaron sus respectivos trifosfatos en hepatocitos de rata aislados. Los niveles formados después de dos horas de incubación se resumen a continuación:
Compuesto concentración intracelular nmoles/g
3.1 15,7\pm16
3.2 13,3\pm3
Ejemplo H
Evitación de la Quinasa
La generación de aciclovir trifosfato a partir de un profármaco de fosforamidato de aciclovir (Compuesto 3.2) y el propio aciclovir se comparó en hepatocitos de rata.
Procedimientos: 3.2 y aciclovir se evaluaron en hepatocitos de rata aislados a 250 \muM como se describe en el Ejemplo G.
Resultados: los niveles de aciclovir trifosfato formados después de dos horas de incubación se resumen a continuación:
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Compuesto concentración intracelular nmoles/g
aciclovir < 2
3.2 13,3\pm3
\vskip1.000000\baselineskip
Los Resultados demuestran que un profármaco de fosforamidato de un nucleósido parental tal como aciclovir, que se fosforila mal en las células, puede evitar la etapa de fosforilación de nucleósidos y por tanto generar niveles intracelulares más altos de trifosfato que el nucleósido libre.
Ejemplo I
Inhibición de Producción de Glucosa en Hepatocitos de rata mediante Compuesto 1.3
El compuesto 1,3 y su compuesto parental de ácido fosfónico, 2-Amino-5-isobutil-4-(2-furanil)tiazol, se ensayaron en hepatocitos de rata aislados para la inhibición de la producción de glucosa.
Procedimientos: Se prepararon hepatocitos de rata aislados se prepararon de ratas Sprague Dawley (250-300 g) en ayunas como se describe en el Ejemplo G. Los hepatocitos (75 mg peso húmedo/ml) se incubaron en 1 ml de tampón bicarbonato de Krebs que contenía glucosa 10 mM, y 1 mg/ml de BSA. Las incubaciones se realizaron en una atmósfera de oxígeno al 95%, dióxido de carbono al 5% en tubos Falcon cerrados de 50 ml sumergidos en un baño de agua de agitación rápida (37ºC). Después de 10 minutos de equilibrado, se añadieron lactato y piruvato a concentraciones de 10 mM y 1 mM, respectivamente. A la adición de estos sustratos gluconeogénicos le siguió inmediatamente la adición de compuesto de ensayo a concentraciones que variaban de 1-100 \muM. Después de 1 hora, se retiró una alícuota (0,25 ml) y se transfirió a un tubo Eppendorf y se centrifugó. El sobrenadante resultante (50 \mul) se ensayó después para el contenido de glucosa usando un kit de Glucosa Oxidasa (Sigma Chemical Co.) de acuerdo con las instrucciones del fabricante.
Resultados: 1.3 y 2-Amino-5-isobutil-4-(2-furanil)tiazol inhibieron la producción de glucosa de manera dependiente de la dosis con IC50 de 8,5 y 2,5 \muM, respectivamente. Puesto que 1.3 no es un inhibidor de FBPasa in vitro, la inhibición de la gluconeogénesis en hepatocitos confirma que el profármaco se convirtió en 2-Amino-5-isobutil-4-(2-furanil)tiazol intracelularmente. La potencia 3 veces inferior de 1.3 en relación a 2-Amino-5-isobutil-4-(2-furanil)tiazol es coherente con la activación dependiente del tiempo del profármaco a compuesto parental en las
células.
Ejemplo J
Activación de Profármacos de fosforamidato Antidiabéticos y Antivirales en Hepatocitos de rata Inducidos
Los compuestos 1.7 y 12.1 se ensayaron para activación en hepatocitos aislados de ratas en que la expresión de CYP3A4 se indujo por tratamiento con dexametasona. Este tratamiento da como resultado activación intracelular más extensiva de profármacos de fosforamidato.
Procedimientos: Se trataron ratas con dexametasona (50 mg/kg, por vía intraperitoneal) durante 4 días como se describe en (Brain EGC y col 1998, Br. J. Cáncer 7:1768). se prepararon hepatocitos aislados, y se ensayaron profármacos para activación como se describe en el Ejemplo G.
Resultados: 1.7 se activó para producir niveles de 20,5 \pm 3 nmole/g de 2-Amino-5-metiltio-4-[2-(5 fosfono)furanil]tiazol después de dos horas de incubación. 12.1 generó 110 \pm 0,2 nmoles 1 g aciclovir trifosfato.
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Ejemplo K
Ensayo de Citotoxicidad de Profármacos de fosforamidato en Líneas Celulares que no Expresan CYP3A4
La Administración de un fármaco en un forma de profármaco estable en plasma puede reducir toxicidades sistémicas limitando la exposición a MPO_{2}-(NHR^{6-}) y metabolitos libres. Esta ventaja potencial del suministro de profármaco se demuestra comparando el perfil de toxicidad del profármaco y el compuesto parental correspondiente en una línea celular que no expresa la enzima CYP3A4 requerida para la activación del profármaco.
Procedimientos: la elección de la línea celular viene dictada por el perfil de toxicidad conocido del compuesto parental. Si el perfil de toxicidad e un compuesto parental es desconocido, puede ensayarse un panel de diferentes líneas celulares cultivadas. Las células se exponen a un intervalo de concentraciones de profármaco y compuesto parental de horas a días. La viabilidad se mide por exclusión de azul de tripano, goteo de marcador de enzima, incorporación de timidina marcada en ADN u otro procedimiento convencional.
Resultados: Los profármacos de fosforamidato son no citotóxicos o citotóxicos a concentraciones considerablemente más altas que el compuesto parental correspondiente. El último perfil sugiere que incluso cuando la exposición sistémica al profármaco es alta, es probable que muestre toxicidad periférica reducida in vivo en relación al compuesto parental libre. El ensayo de profármacos de esta manera permite una evaluación de la toxicidad intrínseca del profármaco y puede usarse para seleccionar profármacos con perfiles de seguridad celular favorables.
Ejemplo L
Ensayo de Citotoxicidad en Sistemas Celulares que Catalizan la Activación del Profármaco de Fosforamidato
El ensayo de citotoxicidad en sistemas en los que los profármacos de fosforamidato están activados permite una evaluación de la seguridad de MPO_{2}-(NHR^{6-}) y otros metabolitos del profármaco o compuesto parental que se generan. Algunos sistemas celulares son útiles para ensayar: (a) cultivos frescos primarios de hepatocitos de seres humanos u otro origen en los que la expresión de CYP3A4 se mantiene con un inductor apropiado tal como Rifampicina (b) líneas celulares en las que CYP3A4 y la reductasa necesaria se cotransfectan, (c) líneas celulares que se coincuban con hepatocitos primarios que expresa CYP3A4, (d) líneas celulares que se coincuban con CYP3A4 que contiene fracciones microsomales o una preparación de CYP3A4 clonada además de un sistema de reciclado de NADPH convencional. Los profármacos se incuban en estos sistemas durante horas o días. La citotoxicidad se evalúa mediante procedimientos convencionales tales como la técnica de exclusión de azul de tripano, el goteo de marcadores de enzima, la incorporación de precursores marcados en ADN celular, etc.
Ejemplo M
Ensayo de toxicidad de Subproducto, In Vitro
La activación de ciertos profármacos de fosforamidato, además de generar MPO_{2}-(NHR^{6-}), también da como resultado la formación de un subproducto electrófilo capaz de alquilar constituyentes celulares. Puesto que los profármacos en cuestión se activan principalmente en el hígado, los hepatocitos primarios de rata, que se sabe contienen las enzimas microsomales necesarias para la activación del profármaco así como mecanismos críticos de detoxificación, son el tipo celular elegido para ensayar la toxicidad potencial del subproducto formado.
Procedimientos: Se preparan hepatocitos de rata aislados y se incuban con compuesto de ensayo como se describe en el Ejemplo G. Se usa Acetaminofen (0-10 mM) como un control positivo en estos ensayos puesto que se sabe que su metabolismo microsomal genera un metabolito electrófilo en estas células (Smolarek TA y col 1989, Metabolism and Disposition 18:659).
Este metabolito se detoxifica mediante adición a glutatión, un tiol protector presente en concentraciones mM en células del hígado, las incubaciones con acetaminofen y profármacos de fosforamidato son durante 4 horas. La viabilidad celular se evalúa mediante goteo de lactato deshidrogenasa u otra enzima del hígado y/o mediante exclusión de azul de tripano. Los depósitos intracelulares de glutatión también se cuantifican como se describe en (Baker MA y col 1990, Anal. Biochem. 190:360).
Resultados: el acetaminofen agotó los niveles de glutatión intracelular en un 90% en las dosis más altas ensayadas (10 mM) pero no puso en peligro la viabilidad celular según lo medido por exclusión de azul de tripano. Los datos sugieren que el subproducto generado como resultado de metabolismo de acetaminofen se detoxsificó fácilmente en los hepatocitos, y que no se superó la capacidad celular de detoxificación. La activación de profármacos de fosforamidato no provoca toxicidades relacionadas con el subproducto en este sistema de hepatocitos.
Ejemplo N
Ensayo de toxicidad de Subproducto, In Vivo
La toxicidad del electrófilo generado después de la microsomal activación de ciertos profármacos de fosforamidato se ensaya en el ratón.
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Procedimientos: se administran diversas dosis de profármaco y acetaminofen a ratones (un control positivo, véase Ejemplo M) y se sacrifican de forma seriada en diversos puntos temporales después de la administración del fármaco. se retiran los hígados y se procesan para análisis del glutatión como se describe en el Ejemplo M, y para análisis del fármaco por procedimientos de HPLC de fase inversa, emparejamiento iónico, o intercambio iónico convencionales. Las muestras de plasma se someten a un panel químico convencional en el que se evalúan marcadores de la función del hígado.
Resultados: La exposición a acetaminofen (50, 250 y 500 mg/kg) dio como resultado una reducción del glutatión hepático. La toxicidad del hígado en forma de elevaciones de las enzimas del hígado y la aparición de lesiones necróticas fue evidente solamente a las dosis más altas, que agotaron el glutatión hepático en >80%. Esto es de acuerdo con la bibliografía; el glutatión forma un aducto con el metabolito acetaminofen formado, y protege contra la lesión del hígado hasta que se alcanza un nivel umbral de agotamiento (Mitchell JR y col 1973, J. Pharm. y Exp. Ther 187:211). La administración de profármacos de fosforamidato también da como resultado agotamiento del glutatión, lo que indica que el subproducto formado se detoxifica de forma eficaz. La lesión del hígado es evidente solo a dosis muy altas muy por encima de las dosis terapéuticas protegidas en el hombre. Los datos también muestran acumulación dependiente de dosis de MPO_{2}-(NHR^{6-}) y/o sus metabolitos después de la administración del profármaco de fosforamidato.
Ejemplo O
Suministro Potenciado de Fármacos al hígado en Animales Pretratados con Agentes Inductores CYP3A
Se inducen enzimas CYP3A hepáticas en ratas por tratamiento con dexametasona u otro agente adecuado. La expresión potenciada de CYP3A dará como resultado una mayor velocidad de activación del profármaco y por tanto potenciará la distribución de MPO_{2}-(NHR^{6-}) y/o sus metabolitos a este órgano.
Procedimientos: Se tratan ratas con dexametasona (50 mg/kg, por vía intraperitoneal) durante 4 días como se describe en (Brain EGC y col 1998, Br. J. Cancer 7:1768). también pueden usarse otros agentes inductores de CYP tales como fenobarbital o rifampicina. A los animales inducidos se les administra después profármaco por vía oral o sistémicamente y se sacrifican de forma seriada en diversos puntos temporales. se retiran los hígados y se homogeneizan en ácido perclórico (10%). después de la eliminación por centrifugado y neutralización, se cuantifican MPO_{2}-(NHR^{6-}) y/o sus metabolitos en los homogenados mediante procedimientos de HPLC convencionales. Se realiza un estudio similar en animales no inducidos.
Resultados: el AUC de MPO_{2}-(NHR^{6-}) y/o sus metabolitos en hígados de ratas inducidas superará el de ratas no inducidas. Se espera que el suministro potenciado en el hígado de MPO_{2}-(NHR^{6}'') y/o sus metabolitos resultante de la inducción de CYP3A dé como resultado eficacia aumentada.
Ejemplo P
Biodisponibilidad oral de Profármacos de fosforamidato
La biodisponibilidad oral (OBAV) de profármacos de fosforamidato se estima por comparación del área bajo la curva (AUC) de MPO_{2}-(NHR^{6-}) y/o sus metabolitos generados en el hígado después de la administración oral con la generada después de la administración intravenosa. Como alternativa, OBAV se determina por medio de un ensayo de excreción urinaria de MPO_{2}-(NHR^{6-}) y/o sus metabolitos después de la administración del profármaco.
Procedimientos: se dosifican ratas por vía oral y sistémicamente con un profármaco de fosforamidato en un vehículo adecuado y se sacrifican de forma seriada en puntos temporales apropiados después de la administración del fármaco. Se obtienen muestras de hígado y plasma, se procesan y analizan para MPO_{2}-(NHR^{6-}) y/o sus metabolitos mediante procedimientos de HPLC de fase inversa, emparejamiento iónico, o intercambio iónico convencionales. Como alternativa, los animales se sitúan en jaulas metabólicas después de la administración del fármaco, y se recoge la orina durante 24-48 horas. La cantidad de MPO_{2}-(NHR^{6-}) y/o sus metabolitos excretada en la orina se determina después mediante análisis de HPLC. La biodisponibilidad oral se calcula comparando la AUC de MPO_{2}-(NHR^{6-}) y/o sus metabolitos en el hígado o la cantidad en orina después de la administración oral y sistémica.
Resultados: Los datos indican que los profármacos de fosforamidato son adecuados para el suministro oral de MPO_{2}-(NHR^{6-}) y/o sus metabolitos.
Ejemplo Q
Suministro Potenciado al Hígado y Exposición Sistémica Reducida de MPO_{2}-(NHR^{6-}) y/o sus metabolitos después de la Administración de Profármacos de fosforamidato
Procedimiento: se dosifican ratas por vía oral o sistémicamente con un profármaco de fosforamidato, MPO_{2} (NHR^{6-}), y/o sus metabolitos. Los animales se sacrifican de forma seriada en puntos temporales apropiados después de la administración del fármaco. Se obtienen muestras de hígado y plasma, se procesan y analizan para MPO_{2} (NHR^{6-}) y/o sus metabolitos mediante HPLC de fase inversa, emparejamiento iónico, o intercambio iónico convencional.
Resultados: La administración de profármacos de fosforamidato da como resultado la generación de niveles más altos de MPO_{2}-(NHR^{6-}) y/o sus metabolitos en hígado y sus concentraciones reducidas en plasma que cuando se administra MPO_{2}-(NHR^{6-}) libre.
Ejemplo R
Excreción Renal Reducida de MPO_{2}-(NHR^{6-}) y/o sus Metabolitos después de la Administración de Profármacos de fosforamidato
Procedimientos: se administran profármacos de fosforamidato y MPO_{2}-(NHR^{6-}) respectivo sistémicamete a ratas. Las ratas se encierran posteriormente en jaulas metabólicas y se recoge la orina durante un periodo de 24-48 horas. MPO_{2}-(NHR^{6-}) y/o sus metabolitos se cuantifican en orina por medio de procedimientos de HPLC de fase inversa, emparejamiento iónico, o intercambio iónico convencionales. Relacionando la cantidad de compuesto parental/metabolitos excretados en la orina con la dosis administrada, se calcula el % de eliminación renal.
Resultados: la excreción renal de MPO_{2}-(NHR^{6-}) y/o sus metabolitos después de la administración de profármaco de fosforamidato es inferior que cuando se administra compuesto parental. Este resultado indica que la exposición renal y por tanto la toxicidad renal asociadas con ciertos compuestos parentales y/o sus metabolitos puede evitarse mediante la administración del compuesto en forma de profármaco de fosforamidato.
Ejemplo S
Niveles Sostenidos de Fármaco en el Hígado
Procedimientos: se dosifican ratas por vía oral y sistémicamente con un profármaco de fosforamidato del MPO_{2}-(NHR^{6-}) correspondiente y se sacrifican de forma seriada en puntos temporales apropiados después de la administración del fármaco. Se obtienen muestras de hígado, se procesan y analizan para MPO_{2}-(NHR^{6-}) y/o sus metabolitos mediante HPLC de fase inversa, emparejamiento iónico, o intercambio iónico convencional. Las semividas en el hígado se determinan con ayuda de software WinNonLin 1.1 (Scientific Consulting, Inc.).
Resultados: La semivida de MPO_{2}-(NHR^{6-}) y/o sus metabolitos en el hígado es más larga cuando se administra en forma profármaco de fosforamidato que cuando se administra MPO_{2}-(NHR^{6-}) libre. Este resultado es coherente con el profármaco sirviendo como depósito de MPO_{2}-(NHR^{6-}), en virtud de una semivida prolongada in vivo, proporcionando liberación sostenida de MPO_{2}-(NHR^{6-}) y/o sus metabolitos al hígado.

Claims (61)

1. Un compuesto que es un profármaco que, cuando se administra a un sistema biológico, se convierte por una enzima P450 en el hígado o en otro tejido que contiene enzimas P450 para generar un agente biológicamente activo que es MPO_{3}^{2-}; MP_{2}O_{6}^{3-}, MP_{3}O_{9}^{4-} o MP(O)(NHR^{6})O^{-} pero no es un inhibidor de FBPasa, en el que el compuesto del profármaco es de la fórmula I:
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en el que:
V se selecciona entre el grupo constituido por arilo, arilo sustituido, heteroarilo, o heteroarilo sustituido;
W, y W' se seleccionan independientemente entre el grupo constituido por -H, alquilo, aralquilo, alicíclico, arilo, arilo sustituido, heteroarilo, heteroarilo sustituido 1-alquenilo, y 1-alquinilo; o W y W' juntos están conectados mediante 2-5 átomos adicionales para formar un grupo cíclico, que contiene opcionalemente 0-2 heteroátomos; o V y W' juntos están conectados mediante 3 átomos de carbonos adicionales para formar un grupo cíclico opcionalmente sustituido que contiene 6 átomos de carbono y sustituido con un sustituyente seleccionado entre el grupo constituido por hidroxi, aciloxi, alcoxicarboniloxi, alquiltiocarboniloxi, y ariloxicarboniloxi, unido a uno de dichos átomos de carbono adicionales que está a tres átomos de un Y unido al fósforo;
cada Y se selecciona independientemente entre el grupo constituido por -O-, -NR^{6}- con la condición de que al menos un Y es -NR^{6}-;
R^{6} se selecciona entre el grupo constituido por -H, y alquilo inferior, aciloxialquilo, alcoxicarboniloxi alquilo y acilo inferior;
M se selecciona entre el grupo que cuando se une a PO_{3}^{2-}, P_{2}O_{6}^{3-}, P_{3}O_{9}^{4-} o P(O)(NHR^{6})O^{-} es un agente biológicamente activo pero no es un inhibidor de FBPasa, y está unido al fósforo en formula I mediante un átomo de carbono, oxígeno, azufre o nitrógeno;
con la condición de que
1)
M no es -NH(alquilo inferior), -N(alquilo inferior)_{2}, -NH(haluro de alquilo inferior), -N(haluro de alquilo inferior)_{2}, o -N(alquilo inferior) (haluro de alquilo inferior); y
2)
R^{6} no es haluro de alquilo inferior;
o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos, donde "inferior" se refiere a hasta 10 átomos de carbono, y "hetero-" se refiere a la presencia de 1 a 4 heteroátomos, en el que un heteroátomo es un átomo de oxígeno, nitrógeno o azufre.
2. Un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1 en el que M está unido al fósforo en fórmula I mediante un átomo de carbono u oxígeno.
3. Un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que el grupo MH es un nucleósido.
4. Un compuesto de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el grupo MH es un nucleósido antiviral.
5. Un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el grupo MH es un L-nucleósido, nucleósido acíclico, didesoxi nucleósido, arabinofuranosil nucleósido, nucleósido arbocíclico, nucleósido con un azúcar fluorado o nucleósido de dioxolano
6. Un compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en el que MH, MPO_{3}^{2-}, MP_{2}O_{6}^{3-} o MP_{3}O_{9}^{3-} es útil en el tratamiento de una enfermedad del hígado o una enfermedad donde el hígado es responsable de la sobreproducción de un producto final bioquímico.
7. Un compuesto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que MH, MPO_{3}^{2-}, MP_{2}O_{6}^{3-} o MP_{3}O_{9}^{3-} es un agente antiviral o anticanceroso.
8. Un compuesto de la reivindicación 1 en el que MP(O)(NHR^{6})O, MPO_{3}^{2-}, MP_{2}O_{6}^{3-} y MP_{3}O_{9}^{4-} es un inhibidor de metaloproteasa, inhibidor de TS, inhibidor de NEP, inhibidor de colagenasa, inhibidor de la enzima conversora de la angiotensina, inhibidor de endotelina, antagonista de NMDA/AMPA, inhibidor de purina nucleósido fosforilasa, inhibidor de alanina racemasa o inhibidor de escualeno sintasa.
9. Un compuesto de la reivindicación 1 en el que MH se selecciona entre el grupo constituido por b-L-2-desoxicitidina (NV-02C) (LdC); b-L-timidina (NV-02B) (LdT); 9-b-D-arabinofuranosiladenina (araA); 3'-azido-2',3'-didesoxitimidina (AZT); 2',3',-didehidro-3'-desoxitimidina (d4T); 2',3'-didesoxiinosina (ddi); 2',3'-didesoxiadenosina (ddA); 2',3',didesoxicitidina (ddC); L-2',3'-didesoxicitidina (L-ddC); L-2',3'-didesoxi-5-auorocitidina (L-FddC); L-3'-desoxi-2',3'-didehidrocitidina (L-d4C); L-3'-desoxi-2',3'-didehidro-5-fluorocitidina (L-Fd4C); (-)-2',3'-didesoxi-3'-tiacitidina; 2'R5'S(-)-1-[2-(hidroximetil)-1,3-oxatiolan-5-il]citosina (3TC); ribavirina; penciclovir, 5-fluoro-2'-desoxiuridina; 1-(2-desoxi-2-fluoro-b-D-arabinofuranosil)-5-yodouridina (FIAU); 1-(2-desoxi-Z-fluoro-b-D-arabinofuranosil)-5-io-docitosina (FIAC); (\pm)-(1a,2b,3a)-9-[2,3-bis(hidroximetil)-ciclobutil]guanina (BHCG); 2'R,5'S(-)-1-(2-(hidroxi-
metil)oxatiolan-5-il]-citosina; (-)-b-L-2\3'-didesoxicitidina; (-)-b-L-2',3'-didesoxi-5-fluorocitidina; Z'-Fluoro-5-metil-b-L-arabino-furanosiluracilo (FMAU); 1-b-D-arabinofuranosil-E-5-(2-bromovinil)uracilo (BvaraU); E-5-(2-bromovinil)-2'-desoxifuridina; Cobucavir, Trifluorotimidina (TFT); 5-propinil-1-arabinosiluracilo; 2'-desoxiguanosina carbocíclica (CDG); (-)-B-D-2,dioxolano de 6-diaminopurina (DAPD); (-)-B-D-5-fluoro-1-[2-hidroximetil)-1,3-dioxolan]citosina (FDOC); 3'-desoxi-2',3'-didehidrocitidina (d4C); dioxolan guanosina (DXG); 2'-desoxi-2'-fluoro-1-b-D-arabinofuranosil-5-etiluracilo (FEAU); 2',3-didesoxi-3'-fluoroguanosita (FLG); 3'-desoxi-3'-fluorotimidina (FLT);
(-)-cis-5-fluoro-1-[2-(hidroximetil)-1,3-oxatiolan-5-il]jcitesina (FTC); 2-desoxiguanosina 5-il-carbocíclica; Cytallene; Oxetanocina A; Oxetanocina G; Ciclobut A; Ciclobut G; fluorodeoRywriduae; 2',2'-difluorodesoxicitidina (dFdC); arabinosilcitosina (araC); bromodesoxiuridina; 5-yodo-2'-desoxiuridina (IDU); 2-clorodesoxiadenosina (CdA); fluoroarabinosiladenosina (F-araA); 5-FdUMP, Coformicina, y 2'-desoxicoformicina.
10. Un compuesto de la reivindicación 1 en el que MH es:
3TC donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario;
(-)FTC donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario;
L-FMAU donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario;
Penciclovir donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario que está fosforilado en las células;
BMS 200.475 donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario;
L(-)Fd4C donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario;
Lobucavir donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario que está fosforilado en las células;
DXG donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario;
LdC donde -P(O)(Y-CH(V)CB_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario;
ddl donde P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CA_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario;
LdT donde -P(O){Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario;
ddC donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario;
AZT donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y) está unido al hidroxilo primario;
d4T donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario;
DAPD donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario;
L-FddC donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario;
Ribavirina donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario;
CdA donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario;
Ganciclovir donde -P(O)(Y-CHMCH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario que está fosforilado en las células;
Aciclovir donde -P(O)(Y-CHMCB_{2}CE_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario;
Citarabina donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario;
Gemcitabina donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario;
Fludarabina donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario;
Floxuridina donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') está unido al hidroxilo primario;
HPMPC donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') sustituye al grupo PO_{3}^{-};
PMEA donde -P(O)(Y-CH(V)CH_{2}CH_{2}-Y') sustituye al grupo PO_{3}^{-}; o
PMPA donde -P(O)(Y-CH(CH_{2}CH_{2}-Y') sustituye al grupo PO_{3}^{-}.
11. Un compuesto de la reivindicación 1 en el que MH se selecciona entre el grupo constituido por 9-(2-hidroxietoxilmetil)guanina (ACV), 9-(1,3-dihidroxi-2-propoximetil)guanina (GCV), penciclovir, (R)-9-(3,4 dihidroxibutil)guanina, y cytallene.
12. Un compuesto de la reivindicación 1 en el que MPO_{3}^{2-} se selecciona entre el grupo constituido por 9-(2-fosfonilmetoxietil)adenina (PMEA), 9-(2-fosfonilmetoxietil)-2,6-diaminopurina (PMEDAP), (S)-9-(3-hidroxi-2-fosfonil-metoxipropil)citosina (HPMPC), (S)-9-(3-hidroxi-2-fosfonimetoxipropil)adenina (HPMPA), 9-(3-fluoro-2-fosfonilmelhoxipropil)adenina (FPMPA), y 9-[2-(R)-fosfonilmetoxi)propil]adenina (PMPA).
13. Un compuesto de la reivindicación 8 en el que M está unido al fósforo en formula I mediante un átomo de oxígeno que está en a grupo hidroxilo en un grupo azúcar acíclico.
14. Un compuesto de la reivindicación 13 en el que MH se selecciona entre el grupo constituido por 9-(2-hidroxietoxilmetil)guanina (ACV), 9-(1,3-dihidroxi-2-propoximetil)guanina (GCV), 9-(4-hidroxi-3-hidroximetilbut-1-il)guanina, y (R)-9-(3,4-dihidroxilbutil)guanina
15. Un compuesto de la reivindicación 1 en el que M está unido al fósforo en formula I mediante un átomo de carbono.
16. Un compuesto de la reivindicación 15 en el que MPO_{3}^{2-} se selecciona entre el grupo constituido por ácido fosfonofórmico, y ácido fosfonoacético.
17. Un compuesto de la reivindicación 1 en el que MPO_{3}^{2-} o MP(O)(NHR^{6})O^{-} es un activador de proteína quinasa activado por AMP.
18. Compuesto de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17 en el que Y se sitúa -O- adyacente a los grupos W' y W.
19. Un compuesto de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17 en el que Y se sitúa -O- adyacente al grupo V.
20. Un compuesto de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17 en el que ambos grupos Y son -NR^{6}-.
21. Un compuesto de la reivindicación 1, en el que V se selecciona entre el grupo constituido por arilo, arilo sustituido, heteroarilo, y heteroarilo sustituido.
22. Un compuesto de la reivindicación 21 en el que Z, W, y W' son H; y R^{6} se selecciona entre el grupo constituido por -H, y alquilo inferior.
23. Un compuesto de la reivindicación 22 en el que V se selecciona entre el grupo constituido por arilo y arilo sustituido.
24. Un compuesto de la reivindicación 23 en el que V se selecciona entre el grupo constituido por fenilo, y fenilo sustituido.
25. Un compuesto de la reivindicación 24 en el que V se selecciona entre el grupo constituido por 3,5-diclorofenilo, 3-bromo-4-fluorofenilo, 3-clorofenilo, 3-bromofenilo, y 3,5-difluorofenilo.
26. Un compuesto de la reivindicación 21 en el que V se selecciona entre el grupo constituido por heteroarilo y heteroarilo sustituido.
27. Un compuesto de la reivindicación 26 en el que V es 4-piridilo.
28. Un compuesto de la reivindicación 1 en el que V y W juntos están conectados mediante 3 átomos de carbonos adicionales para formar un grupo cíclico opcionalmente sustituido que contiene 6 átomos de carbono y mono-sustituido con un sustituyente seleccionado entre el grupo constituido por hidroxi, aciloxi, alcoxicarboniloxi, alquiltiocarboniloxi, y ariloxicarboniloxi unido a uno de dichos átomos de carbono adicionales que está a tres átomos de un Y unido al fósforo.
29. Un compuesto de la reivindicación 28 en el que V y W juntos forman un grupo cíclico seleccionado entre el grupo constituido por -CH_{2}-CH(OH)-CH_{2}-, -CH_{2}CH(OCOR^{3})-CH_{2}-, y -CH_{2}CH(OCO_{2}R^{3})-CH_{2}-.
30. Uso de un compuesto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29 en la preparación de un medicamento para potenciar biodisponibilidad oral de un fármaco parental mediante administración de dicho compuesto para proporcionar mayor biodisponibilidad oral que la biodisponibilidad oral en administración de dicho fármaco parental, siendo el fármaco parental en forma de un agente biológicamente activo M unido a PO_{3}^{2-}, P_{2}O6^{3-}, P_{3}O_{9}^{4-}, o P(O)(NHR^{6})O^{-}, pero no un inhibidor de FBPasa, y en que M está unido al fósforo mediante un átomo de carbono, oxígeno, azufre o nitrógeno;
R^{6} se selecciona entre el grupo constituido por -H, alquilo inferior, aciloxialquilo, alcoxicarboniloxi alquilo y acilo inferior; con la condición de que:
1)
M no es -NH(alquilo inferior), -N(alquilo inferior)_{2}, -NH(haluro de alquilo inferior), -N(haluro de alquilo inferior)_{2}, o -N(alquilo inferior) (haluro de alquilo inferior); y
2)
R^{6} no es haluro de alquilo inferior.
31. Uso de un compuesto de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29 en la preparación de un medicamento para suministrar un fármaco biológicamente activo a un animal durante un periodo sostenido, siendo el fármaco en forma de un agente biológicamente activo M unido a PO_{3}^{2-}, P_{2}O_{6}^{3-}, P_{3}O_{9}^{4-} o P(O)(NHR^{6})O^{-} pero no un inhibidor de FBPasa, y en que M está unido al fósforo mediante un átomo de carbono, oxígeno, azufre o nitrógeno.
32. Uso de un compuesto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29 en la preparación de un medicamento para suministrar un fármaco biológicamente activo a un animal con mayor selectividad para el hígado que en la administración de dicho fármaco biológicamente activo, siendo el fármaco en forma de un agente biológicamente activo M unido a PO_{3}^{2-}, P_{2}O_{6}^{3-}, P_{3}O_{9}^{4-}, o P(O)(NHR^{6})O^{-}, pero no un inhibidor de FBPasa, y en que M está unido al fósforo mediante un átomo de carbono, oxígeno, azufre o nitrógeno; R^{6} se selecciona entre el grupo constituido por -H, alquilo inferior aciloxialquilo, alcoxicarboniloxi alquilo y acilo inferior; con la condición de que:
1)
M no es -NH(alquilo inferior), -N(alquilo inferior)_{2}, -NH(haluro de alquilo inferior), -N(haluro de alquilo inferior)_{2}, o -N(alquilo inferior) (haluro de alquilo inferior); y
2)
R^{6} no es haluro de alquilo inferior.
33. Uso de un compuesto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29 en la preparación de un medicamento para uso en aumentar el índice terapéutico de un fármaco administrando a un animal un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1, siendo el fármaco en forma de un agente biológicamente activo M unido a PO_{3}^{2-}, P_{2}O_{6}^{3-}, P_{3}O_{9}^{4-} o P(O)(NHR^{6})O^{-}, pero no un inhibidor de FBPasa, y en que M está unido al fósforo mediante un átomo de carbono, oxígeno, azufre o nitrógeno;
R^{6} se selecciona entre el grupo constituido por -H, alquilo inferior, aciloxialquilo, alcoxicarboniloxialquilo y acilo inferior; con la condición de que:
1)
M no es -NH(alquilo inferior), -N(alquilo inferior)_{2}, -NH(haluro de alquilo inferior), -N(haluro de alquilo inferior)_{2}, o -N(alquilo inferior)
(haluro de alquilo inferior); y
2)
R^{6} no es haluro de alquilo inferior.
34. Uso de un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1 en la preparación de un medicamento para el tratamiento de cáncer que expresa una enzima P450.
35. Uso de un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1 en la preparación de un medicamento para uso en el tratamiento de fibrosis hepática.
36. Uso de un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1 en la preparación de un medicamento para uso en el tratamiento de hiperlipidemia.
37. Uso de un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1 en la preparación de un medicamento para uso en el tratamiento de una infección parasitaria.
\newpage
38. Uso de un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1 en la preparación de un medicamento para uso en el suministro de un agente formador de imágenes de diagnóstico.
39. Uso de un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1 en la preparación de un medicamento para el tratamiento de una infección vírica.
40. Uso de un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1 en la preparación de un medicamento para el tratamiento de diabetes.
41. Uso de un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1 en la preparación de un medicamento para el tratamiento de hepatitis.
42. Uso de un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1 en la preparación de un medicamento para el tratamiento de cáncer de hígado.
43. Uso de un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1 en la preparación de un medicamento para el tratamiento de aterosclerosis.
44. Uso de un compuesto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29 en la preparación de un medicamento para suministrar un fármaco biológicamente activo a tejidos diana mediante un procedimiento que comprende:
a) potenciar la actividad de una enzima P450 que oxida el compuesto de acuerdo con la reivindicación 1 en dichos tejidos diana; y
b) administrar a un animal un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1.
45. Un procedimiento de preparación de un profármaco que cuando se administra a un sistema biológico, se convierte por una enzima P450 en el hígado o en otro tejido que contiene enzimas P450 para generar un agente biológicamente activo que es MPO_{3}^{2-}, MP_{2}O_{0}^{3-}; MP_{3}O_{9}^{4-} o MP(O)(NHR^{6})O^{-} pero no es un inhibidor de FBPasa, comprendiendo dicho procedimiento
a) transformar un compuesto de fármaco que tiene un resto -PO_{3}^{2-} o -P(O)(NHR^{6})O^{-} en un compuesto de fórmula I:
46
en el que:
V se selecciona entre el grupo constituido por arilo, arilo sustituido, heteroarilo o heteroarilo sustituido;
W, y W' se seleccionan independientemente entre el grupo constituido por-H, alquilo, aralquilo alicíclico, arilo, arilo sustituido, heteroarilo, heteroarilo sustituido, 1-alquenilo, y 1-alquinilo-, o
W y W' juntos están conectados mediante 2-5 átomos adicionales para formar un grupo cíclico, que contiene opcionalmente 0-2 heteroátomos; o
V y W' juntos están conectados mediante 3 átomos de carbonos adicionales para formar un grupo cíclico opcionalmente sustituido que contiene 6 átomos de carbono y sustituido con un sustituyente seleccionado entre el grupo constituido por hidroxi, aciloxi, alcoxicarboniloxi, alquiltiocarboniloxi, y ariloxicarboniloxi, unido a uno de dichos átomos de carbono adicionales que está a tres átomos de un Y unido al fósforo;
cada Y se selecciona independientemente entre el grupo constituido por -O-, NR^{6}-, con la condición de que al menos un Y es -NR^{6}-;
R^{6} se selecciona entre el grupo constituido por -H, alquilo inferior, aciloxialquilo, alcoxicarboniloxialquilo y acilo inferior;
M se selecciona entre el grupo que unido a PO_{3}^{2-}, P_{2}O_{6}^{3-}, P_{3}O_{9}^{4-}, o P(O)(NHR^{6})O^{-} es un agente biológicamente activo, pero no es un inhibidor de FBPasa, y está unido al fósforo en formula I mediante un átomo de carbono, oxígeno, azufre o nitrógeno con la condición de que:
1)
M no es -NH(alquilo inferior), -N(alquilo inferior)_{2}, -NH(haluro de alquilo inferior), - N(haluro de alquilo inferior)_{2}, o -N(alquilo inferior) (haluro de alquilo inferior); y
2)
R^{6} no es haluro de alquilo inferior;
o una sal farmacéuticamente aceptable del mismo.
donde "inferior" se refiere a hasta 10 átomos de carbono, y "hetero-" se refiere a la presencia de de 1 a 4 heteroátomos, en el que un heteroátomo es un átomo de oxígeno, nitrógeno o azufre.
46. El procedimiento de la reivindicación 45 que comprende
a) convertir un hidroxilo o amino en una fosforamidita por reacción con L-P(-YCH(V)CH(Z)-CW(W')Y-) en el que L se selecciona entre el grupo constituido por NR^{1}_{2}, y halógeno, donde cada R^{1} se selecciona independientemente entre el grupo constituido por alquilo, arilo y aralquilo o R^{1} y R^{1} juntos forman un grupo cíclico, que contiene opcionalmente un heteroátomo; y
b) transformar dicha fosforamidita en un compuesto de fórmula I por reacción con un agente oxidante.
47. Uso de un compuesto que tiene un resto que es un fosfato en la preparación de un medicamento para el suministro del compuesto a hepatocitos, comprendiendo dicha preparación:
convertir dicho compuesto en un compuesto del profármaco de acuerdo con la reivindicación 1.
48. Uso de un compuesto del profármaco de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29 en la preparación de un medicamento para potenciar la semivida farmacodinámica de un fármaco parental mediante la administración a un animal de dicho compuesto del profármaco de acuerdo con la reivindicación 1, siendo el fármaco parental en forma de un agente biológicamente activo M unido a PO_{3}^{2-}, P_{2}O_{6}^{3-}, P_{3}O_{9}^{4-}, o P(O)(NHR^{6})O^{-}, pero no un inhibidor de FBPasa, y en que M está unido al fósforo mediante un átomo de carbono, oxígeno, azufre o nitrógeno, convirtiéndose el compuesto del profármaco de la reivindicación 1 en un fosf(on)ato que contiene el compuesto por una enzima P450 en el hígado o en otro tejido que contiene enzimas P450;
R^{6} se selecciona entre el grupo constituido por -H, alquilo inferior, aciloxialquilo, alcoxicarboniloxi alquilo y acilo inferior; con la condición de que:
1)
M no es -NH(alquilo inferior), -N(alquilo inferior)_{2}, -NH(haluro de alquilo inferior), N (haluro de alquilo inferior)_{2}, o -N(alquilo inferior) (haluro de alquilo inferior); y
2)
R^{6} no es haluro de alquilo inferior.
49. Un profármaco para suministrar un fármaco biológicamente activo a un animal durante un periodo prolongado, siendo dicho profármaco un compuesto de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29.
50. Un profármaco para suministrar un fármaco biológicamente activo a un animal con mayor selectividad por el hígado, siendo dicho profármaco un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1.
51. Un profármaco para aumentar el índice terapéutico de un fármaco, siendo dicho profármaco un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1.
52. Un profármaco para evitar la resistencia a quinasa, siendo dicho profármaco un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1.
53. Un profármaco para tratar cáncer que expresa P450, siendo dicho profármaco un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1.
54. Un profármaco para uso en el tratamiento de una infección vírica, siendo dicho profármaco un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1.
55. Un profármaco para uso en el tratamiento de fibrosis hepática, siendo dicho profármaco un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1.
56. Un profármaco para uso en el tratamiento de una infección parasitaria, siendo dicho profármaco un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1.
57. Un profármaco para uso en suministrar un agente formador de imágenes de diagnóstico al hígado, siendo dicho profármaco un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1.
58. Un profármaco para uso en el tratamiento de diabetes, siendo dicho profármaco un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1.
59. Un profármaco para uso en el tratamiento de hepatitis, siendo dicho profármaco un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1.
60. Un profármaco para uso en el tratamiento de cáncer de hígado, siendo dicho profármaco un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1.
61. Un profármaco para uso en el tratamiento de aterosclerosis, siendo dicho profármaco un compuesto de acuerdo con la reivindicación 1.
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