核糖核苷酸还原酶抑制剂3-AP和3-AMP的前药形式制造技术

＊＊＊ 本发明专利技术涉及核糖核苷二磷酸还原酶抑制剂３－氨基吡啶－２－甲醛缩氨基硫脲（３－ＡＰ）和３－氨基－４－甲基吡啶－２－甲醛缩氨基硫脲（３－ＡＭＰ）的新的前药形式，这些前药具有高的水溶性、生物利用度和对体内将其氨基官能团酰基化的抵抗性。本发明专利技术的新化合物涉及式（１）的化合物，其中Ｒ↑［４］是Ｈ或甲基，而Ｒ↑［５］是ＣＨＲ、苄基或邻位或对位取代的苄基；Ｒ是Ｈ、甲基、乙基、丙基或（ａ）；Ｒ’是游离的磷酸根、磷酸盐或－Ｓ－Ｓ－Ｒ”基团；Ｒ”是ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］ＮＨＲ↑［６］、ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］ＯＨ、ＣＨ↓［２］ＣＯＯＲ↑［７］、邻位或对位取代的Ｃ↓［１］－Ｃ↓［３］烷基苯基和邻位或对位取代的硝基苯基；Ｒ↑［６］是Ｈ、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］酰基、三氟乙酰基、苯甲酰基或取代的苯甲酰基，而Ｒ↑［７］是Ｈ、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基或苄基或者取代的苄基。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新的前药形式的核糖核苷酸还原酶抑制剂及其治疗癌症和/或肿瘤的用途，该前药具有高的水溶性、生物利用度和对体外代谢灭活的抵抗性。
技术介绍
癌症是今天已知的头号死亡原因，对很多实体瘤的有效治疗仍是不清楚的。核糖核苷酸还原酶是细胞复制的基础酶。人们相信对核糖核苷酸还原酶具有强抑制性的新的抗肿瘤药物应是对现存癌症治疗方案的有效补充。在DNA的生物合成中，核糖核苷酸经还原转变为相应的脱氧核糖核苷酸是关键步骤，这是熟人们所悉的。因为脱氧核糖核苷酸在哺乳动物细胞中存在量极低，故研究者假设在阻断DNA合成中核糖核苷酸的抑制剂可能比DNA聚合酶的抑制剂更有效。见Cory和Chiba，“对核苷二磷酸还原酶组分的直接联合化疗”，核糖核苷二磷酸还原酶活性的抑制剂，Cory，J.G.和Cory，A.M.Eds.；Pergamon PressOxford，1989；pp 245-264。所以，通过此工作人们相信开发核糖核苷酸还原酶的强抑制剂将创造出强有效的抗癌武器。多年来，对新α-(N)-杂环基醛缩氨基硫脲(HCTs)，即一类核糖核苷二磷酸还原酶的最强抑制剂的研究，已引起人们极大关注。已报道了各种HCTs，如5-羟基吡啶-2-甲醛缩氨基硫脲(5HP)、4-甲基-5-氨基-1-甲酰基异喹啉缩氨基硫脲(MAIQ-1)、5-(乙酰基氨基)吡啶-2-甲醛缩氨基硫脲(5-AAP)、3-和5-氨基吡啶-2-甲醛缩氨基硫脲(3-AP和5-AP)及其4-甲基衍生物(3-AMP和5-AMP)、3-和5-羟基-4-甲基吡啶-2-甲本醛缩氨基硫脲(3-HMP和5-HMP)。见DeConti等，Cancer Res，1972，32，1455-1462；Agrawal等，J Med.Chem，1976，19，970-972；French等，J.Med.Chem，1974，17，172-181；Liu等，J.Med.Chem.1992，35，3672-3677；Wang等，J.Med Chem.，1992，35，3667-3671。对HCTs系列的结构-活性关系的研究表明，3-AP和3-AMP对L1210白血病、M-109肺癌和A2780人卵巢癌比现有的其它HCTs显示出了更好的治疗效果。Liu等，J.Med.Chem.，1992，35，3672-3677；Agrawal等，“α-(N)-杂环基甲醛缩氨基硫脲的化学和生物学活性”，Progress inMedicinal Chemistry；Ellis，G.P；West，G.B.，Eds.；Elsevier/North-Holland Biomedical PressNew York，1978；Vol.15，pp 321-356。此外，与羟基脲(HU)相比，3-AP和3-AMP是具有显著抗肿瘤活性的有效试剂，在临床上是已允许使用的核糖核苷酸还原酶抑制剂。尽管3-AP和3-AMP显示了体内活性，然而HCT系列中这些新的前沿化合物的治疗可能性受到其有限的水溶性和生物利用度的限制。见Liu等，J.Med.Chem.，1992，35，3672。此外，对3-AP和3-AMP的氨基官能团的N-乙酰化代表了灭活这些抗肿瘤剂的潜在的未解决的代谢途径。出处同上。为了解决这些问题，本专利技术直接针对3-AP和3-AMP的几种水溶性前药。这些包括含磷酸的前药。专利技术目的本专利技术的一个目的是提供水溶性前药形式的3-AP和3-AMP，以增加3-AP和3-AMP的浓度，使其能转运至病人体内的活性位点。本专利技术的另一个目的是提供3-AP和3-AMP的前药形式，这样增加了其生物利用度。本专利技术的第三个目的是提供3-AP和3-AMP的前药形式，这样降低了其氨基官能团的体内乙酰化作用。本专利技术的第四个目的是提供治疗动物或人类患者患有的肿瘤的方法，该方法使用本专利技术的前药化合物。专利技术简述本专利技术涉及3-氨基吡啶-2-甲醛缩氨基硫脲(3-AP)和3-氨基-4-甲基吡啶-2-甲醛缩氨基硫脲(3-AMP)的前药形式，它们具有高的水溶性、生物利用度和对代谢灭活的抵抗性。在3-AP和3-AMP的前药形式中，它们比3-AP和3-AMP显著地易于溶解，其中3-AP或3-AMP的3-氨基衍生为甲基或脲烷部分，优选脲烷，其被有机磷酸基团或二硫基团取代，如附图说明图1所示。所设计的此含磷酸的前药在中性pH条件下得到了好的水溶性和高的生物利用度。水溶性二硫化物前药可以在谷胱甘肽和/或谷胱甘肽S-转移酶浓度升高的肿瘤细胞中选择性活化，由此开发肿瘤多重抗药性的已知方法。在所有的情况中，氨基甲酰基前药连接剂作为对母体药物3-AP和3-AMP的3-氨基取代基的暂时保护基，使这些前药通过N-乙酰化作用进行代谢灭活的可能性变小。本专利技术的前药用于治疗动物或人类患者患有的肿瘤。在体内，这些前药代谢产生活性治疗剂3-AP和3-AMP。比较使用本专利技术前药和母体治疗剂抗哺乳动物的实体瘤的生长，表明这些前药增加了效力。本专利技术前药的特别优选的实施方案包括下面的前药I和II，它们是3-AP的有机磷酸衍生物，该有机磷酸基团通过脲烷部分在3-氨基位置与3-AP连接；而前药III，它是3-AP的二硫化物衍生物，该二硫基团通过脲烷在3-氨基位置与3-AP连接。还优选3-AMP类似的前药形式。前药I 前药II 前药III R＝CH2CH2NH2CH2CH2NHAcCH2CH2OHCH2COOH，等本专利技术涉及下式的化合物 其中R4是H或甲基，R5是CHR、苄基或邻位或对位取代的苄基；R是H、CH3、CH2-CH3、CH2CH2CH3或CH3CHCH3；R′是游离的磷酸根、磷酸盐或-S-S-R″基团；R″是CH2CH2NHR6、CH2CH2OH、CH2COOR7、邻位或对位取代的C1-C3烷基苯基或邻位或对位取代的硝基苯基；R6是H、C1-C4酰基、三氟乙酰基、苯甲酰基或取代的苯甲酰基，和R7是H、C1-C4烷基、苯基、取代的苯基或苄基或者取代的苄基。本专利技术还涉及含有抗肿瘤有效量的、上述任何一种或多种前药化合物的药物剂型形式的药物组合物。选择性地，并优选地，本专利技术的药物组合物还含有药用添加剂、稀释剂或赋形剂，并且该优选的剂型是口服剂型。本专利技术的治疗包括给患有癌症或肿瘤的患者使用抗肿瘤有效量的至少一种或多种本专利技术的前药化合物。在本专利技术的此方面，优选的是该癌症将被缓解，对于肿瘤的情况，此肿瘤将基本萎缩。附图简述图1描述了本专利技术的前药。图2&3描述了分别含磷酸和二硫键前药的药物体外和体内释放机制。图4&5，方案4和5提供了前药I的合成(对位和邻位)。图6，方案6提供了前药II的四种合成方法。图7给出了二硫化物前药29的合成。图8，方案8提供了前药III的合成。图9描述了在肝S9部分存在下前药I(对位)向3-AP的转化图。图10和11描述了用对照、3-AP或前药I(对位)在治疗Balb/c小鼠中M109肿瘤生长减缓的比较图。专利技术详述在说明书中，术语“患者”用来描述某种动物，包括哺乳动物如人，给他们提供本专利技术组合物进行治疗。对于治疗那些对特定的动物如人的特别的感染、症状或病症，患者是指特定的动物。本说明书中，术语“瘤形成”是指一种病理过程，该过程导致癌或恶性肿瘤，即由细胞增殖产生本文档来自技高网...

【技术保护点】
下式的化合物：＊＊＊其中Ｒ↑［４］是Ｈ或甲基；Ｒ↑［５］是ＣＨＲ、苄基或邻位或对位取代的苄基；Ｒ是Ｈ、ＣＨ↓［３］、ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［３］、ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［３］或ＣＨ↓［３］ＣＨＣＨ↓［３］；Ｒ′是游离 的磷酸根、磷酸盐或－Ｓ－Ｓ－Ｒ″基团；Ｒ″是ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］ＮＨＲ↑［６］、ＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］ＯＨ、ＣＨ↓［２］ＣＯＯＲ↑［７］、邻位或对位取代的Ｃ↓［１］－Ｃ↓［３］烷基苯基或邻位或对位取代的硝基苯基；Ｒ↑［６］是Ｈ 、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］酰基、三氟乙酰基、苯甲酰基或取代的苯甲酰基，和而Ｒ↑［７］是Ｈ、Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］烷基、苯基、取代的苯基、或苄基或者取代的苄基。

【技术特征摘要】
US 1997-5-15 08/856,5681.下式的化合物其中R4是H或甲基；R5是CHR、苄基或邻位或对位取代的苄基；R是H、CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3或CH3CHCH3；R′是游离的磷酸根、磷酸盐或-S-S-R″基团；R″是CH2CH2NHR6、CH2CH2OH、CH2COOR7、邻位或对位取代的C1-C3烷基苯基或邻位或对位取代的硝基苯基；R6是H、C1-C4酰基、三氟乙酰基、苯甲酰基或取代的苯甲酰基，和而R7是H、C1-C4烷基、苯基、取代的苯基、或苄基或者取代的苄基。2.权利要求1的化合物，其中R5是CH2。3.权利要求1的化合物，其中R5是CH2。4.权利要求3的化合物，其中R是甲基。5.权利要求1的化合物，其中R4是H。6.权利要求1的化合物，其中R4是甲基。7.下式的化合物其中R4是H或CH3，R5是CH2或而R8是CH2CH2NH2、CH2CH2NHAc、CH2CH2OH或CH2CO2H。8.权利要求7的化合物，其中R4是甲基。9.权利要求7的化合物，其中R4是H。10.治疗动物或人类患者肿瘤形成的方法，其中包括使用治疗有效量的下式的化合物其中R4是H或甲基，R5是CH2或而R8是CH2CH2NH2、CH2CH...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，牛传胜，李秀燕，特伦斯W多伊尔，陈淑惠，
申请(专利权)人：维奥恩药品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]