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Title:
DERIVATIVES OF 9-(beta-D-XYLOFURANNOSYL)ADENINE AND OF 1-(beta-D-XYLOFURANNOSYL)CYTOSINE, PREPARATION THEREOF AND APPLICATION IN THERAPEUTICS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1993/012128
Kind Code:
A1
Abstract:
Compounds having the general formula (I) wherein R1 is a hydrogen atom, a (C2-4)alkanyl group, an aryl group or a nitro group, R2 is a hydrogen atom, a (C2-4)alkanyl group, an aryl group or a nitro group, R3 is a hydrogen atom, a (C2-4)alkanyl group, an aryl group or a nitro group, B is a radical having the formula (a) or (b) wherein R' is a hydrogen atom or a (C2-4)alkanyl group. Application in therapeutics.

Inventors:
IMBACH JEAN-LOUIS (FR)
GOSSELIN GILLES (FR)
Application Number:
PCT/FR1992/001182
Publication Date:
June 24, 1993
Filing Date:
December 14, 1992
Export Citation:
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Assignee:
CENTRE NAT RECH SCIENT (FR)
International Classes:
A61K31/70; A61K31/7042; A61K31/7052; A61K31/7064; A61K31/7068; A61K31/7076; A61P31/12; C07H19/06; C07H19/16; (IPC1-7): A61K31/70; C07H19/06; C07H19/16
Foreign References:
FR6164M1968-07-08
EP0098186A11984-01-11
EP0322384A11989-06-28
EP0317728A21989-05-31
DE2105560A11972-09-07
Other References:
JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY. vol. 33, no. 4, 1968, EASTON US pages 1600 - 1603 E.J.REIST ET AL. 'The Synthesi and Reactions of some 8-Substituted Purine Nucleosides'
CANADIAN JOURNAL OF CHEMISTRY. vol. 66, no. 5, 1988, OTTAWA CA pages 1258 - 1262 M.J.ROBBINS ET AL. 'Nucleic Acid Related Compounds. 53. Synthesis and Biological Evaluation of 2'-deoxy-beta-threo-pentofuranosyl Nucleosides. '
JOURNAL OF MEDICINAL CHEMISTRY. vol. 29, no. 2, 1986, WASHINGTON US pages 203 - 213 G.GOSSELIN ET AL. 'Systematic Synthesis and Biological Evaluation of alpha- and beta-D-Xylofuranosyl Nucleosides of the Five Naturally Occurring Bases in Nucleic Acids and Related Analogues'
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 112, 1990, Columbus, Ohio, US; abstract no. 151297j, V.M.SHOBUKHOV ET AL. 'A Comparative Study of Antiherpetic Effects of 9-B-D-Xylofuranosyladenine and 9-B-D-arabinofuranosyladenine and their Inhibitory Effect for HSV-1 with Abnormal Genome in Cell Culture' page 21 ;colonne 2 ;
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 112, no. 11, 1990, Columbus, Ohio, US; abstract no. 99118k, A.NEUMANN ET AL. 'Facile Synthesis of Anomerical Pure 9-(beta-D-xylofuranosyl) adenine.' page 809 ;colonne 2 ;
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 103, no. 25, 1985, Columbus, Ohio, US; abstract no. 215691g, G.GOSSELIN ET AL. 'Synthesis of Arabinofuranonucleosides from Certain Xylofuranonucleosides' page 934 ;colonne 2 ;
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 93, no. 1, 1980, Columbus, Ohio, US; abstract no. 10y, R.I.GLAZER 'Potentiation by 2'-Deoxycoformycin of the Inhibitory Effects of Cordycepin and Xylosyladenine on Nuclear RNA Synthesis in L1210 Cells' page 1 ;colonne 2 ;
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 66, 1967, Columbus, Ohio, US; abstract no. 83226q, J.DE RUDDER ET AL. 'Inhibitory Activity of 9-B-D-Xylofuranosyladenine on Herpes virus Multiplication in Cell Cultures' page 7782 ;colonne 2 ;
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 101, no. 23, 1984, Columbus, Ohio, US; abstract no. 207519, B.B.GOSWAMI ET AL. 'Mechanism of Inhibition of Herpesvirus Growth by 2'-5'-Linked Trimer of 9-B-D-Xylofuranosyladenine' page 345 ;colonne 2 ;
CHEMICAL ABSTRACTS, vol. 75, no. 3, 1971, Columbus, Ohio, US; abstract no. 20873p, M.IKEHARA ET AL. 'Nucleosides and Nucleotides. L. Purine Cyclonucleosides. 14. Synthesis and Properties of Cyclonucleosides Derived from 9-D-Xylofuranosyladenine' page 503 ;colonne 1 ;
Attorney, Agent or Firm:
AHNER, Francis (FR)
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Claims:
Revendications
1. Composés répondant à la formule générale ( ) dans laquelle R, représente un atome d'hydrogène, un groupe (C2_ )alcanoy¬ le, un groupe aroyle ou un groupe nitro, R2 représente un atome d'hydrogène, un groupe (C2_ )alcanoy le, un groupe aroyle ou un groupe nitro, R3 représente un atome d'hydrogène, un groupe (C2_4)alcanoy le, un groupe aroyle ou un groupe nitro, B représente un radical de formule dans lequel R' représente un atome d'hydrogène ou un groupe (C2_+)alcanoyle, à l'exception des composés pour lesquels RΛ = acétyle, R2 = R3 = acétyle et B ≈ adénine, R ≈ H, R2 = R3 = benzoyle et B ≈ adénine, R1 = H, R2 = R3 = acétyle et B = adénine, R acétyle, R2 = R3 = benzoyle et B adénine ou cytosine, RΛ ≈ R2 ≈ R3 = H et B = adénine ou cytosine. FEUILLE DE EMPLA EMEN .
2. Composés selon la revendication 1, caractérisés par le fait que B représente l'adénine.
3. Composés selon la revendication 1, caractérisés par le fait que B représente la cytosine.
4. Composé selon la revendication 2, caractérisé en ce que R2 représente un atome d'hydrogène et R et R3 représentent chacun un groupe acétyle.
5. Composé selon la revendication 2 , caractérisé en ce que R, et R3 sont des atomes d'hydrogène et R2 est N02.
6. Composé selon la revendication 3, caractérisé en ce que R. est un atome d'hydrogène et R2 et R3 représentent chacun un groupe acétyle .
7. Médicament caractérisé en ce qu'il contient un composé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.
8. Composition pharmaceutique caractérisée en ce qu'elle contient un composé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 en association avec tout excipient approprié.
9. Composition pharmaceutique antivirale caractérisée en ce qu'elle contient un composé selon l'une quelconque des reven¬ dications 1 à 6 en association avec tout excipient approprié.
10. Composition pharmaceutique ayant une activité à l'égard des virus à ADN, caractérisée en ce qu'elle contient un composé selon 1'une quelconque des revendications 1 à 6 en association avec tout excipient approprié.
11. Composition pharmaceutique à activité antiherpétique caractérisée en ce qu'elle contient un composé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 en association avec tout excipient approprié. FEUILLE DE REMPLACEMENT.
Description:
DERIVES DE LA 9-(β-D-XYLOFURANNOSYL) ADENINE ET DE LA 1-(β-D-XYLOFURANNOSYL)CYTOSINE, LEUR PREPARATION ET LEUR APPLICATION EN THERAPEUTIQUE. La présente invention a pour objet des dérivés de la 9-(β-D- xylofurannosyDadenine et de la 1-(β-D-xylofurannosyl)cytosi- ne, leur préparation et leur application en thérapeutique.

Les composés de l'invention répondent à la formule générale (D

OR, dans laquelle

R Λ représente un atome d'hydrogène, un groupe (C 2 _ 4 )alcanoy- le, un groupe aroyle ou un groupe nitro,

R 2 représente un atome d'hydrogène, un groupe (C 2 _ )alcanoy- le, un groupe aroyle ou un groupe nitro,

R 3 représente un atome d'hydrogène, un groupe (C 2 _ 4 )alcanoy- le, un groupe aroyle ou un groupe nitro, B repré R *

dans lequel R' représente un atome d'hydrogène ou un groupe (C 2 _ 4 )alcanoyle.

Les composés dans lesquels

- R-, = acétyle, R 2 = R 3 = acétyle et B = adénine,

- R 1 = H, R 2 = R 3 = benzoyle et B = adénine, - R η = H, R 2 = R 3 = acétyle et B = adénine,

- R ≈ acétyle, R 2 = R 3 = benzoyle et B ≈ adénine ou cytosine,

- R 1 = R 2 = R 3 ≈ H et B = adénine ou cytosine ne font toutefois pas partie de l'invention.

Les composés préférés de l'invention sont ceux pour lesquels le groupe (C 2 _ 4 ) alcanoyle est le groupe acétyle et le groupe aroyle est le groupe benzoyle.

Les composés des exemples sont préparés selon les schémas donnés en annexe.

Les composés pour lesquels R^ , R 2 et R 3 représentent un groupe N0 2 sont préparés à partir des composés correspondants dans lesquels R^ , R 2 et R 3 représentent un atome d'hydrogène par réaction avec de l'acide nitrique en présence d'anhydride acétique et d'urée.

Les exemples suivants illustrent en détail la préparation de quelques composés selon l'invention. Les numéros indiqués entre parenthèses dans les titres des exemples correspondent à ceux du tableau donné plus loin. Les microanalyses élémentaires et les spectres U.V., RMN et de masse confirment les structures des produits obtenus.

Exemple 1 (composé n° 1 ) .

9-(2,5-di-acétyl-β-D-xylofurannosyl)adénine.

a) 9-(5-0-tert-butyldiméthylsilyl-β-D-xylofurannosyl)adénine . A une suspension de 3,2 g (11,97 mmoles) de 9-(β-D-xylofuran- nosyl)adénine dans 24 ml de pyridine anhydre, on ajoute 2,3 g (15,26 mmoles) de chlorure de tert-butyldiméthylsilyle. Le mélange reactionnel est agité à l'abri de l'humidité durant 14 heures, puis dilué avec 200 ml de chloroforme. La solution résultante est lavée successivement avec une solution aqueuse saturée d'hydrogénocarbonate de sodium et avec de l'eau (deux fois 100 ml pour chaque lavage). La phase organique est ensuite séchée sur sulfate de sodium, filtrée et évaporée à sec et coévaporée avec du toluène. Le résidu est purifié par chromatographie sur colonne de gel de silice. On obtient 3 g de 9-(5-0-tert-butyldiméthylsilyl-β-D- xylofurannosyl)adénine pur. F = 201-202°C (cristallisé dans le méthanol).

b) 9-(2,3-di-0-acétyl-5-0-tert-butyldiméthylsilyl-β-D-xylofu - rannosyl)adénine.

A une solution de 2,9 g (7,6 mmoles) de 9-(5-0-tert-butyl- diméthylsilyl-β-D-xylofurannosyl-)adénine dans 38 ml de pyridine anhydre, on ajoute, à 0°C, 1,58 ml (16,76 mmoles) d'anhydride acétique.

Le mélange reactionnel est agité à température ambiante durant 40 heures, puis dilué avec 200 ml de chloroforme. La solution résultante est lavée successivement avec une solu¬ tion aqueuse saturée d'hydrogénocarbonate de sodium et de l'eau (deux fois 100 ml pour chaque lavage). La phase organique est ensuite séchée sur sulfate de sodium, filtrée et évaporée à sec et coévaporée avec du toluène. Le

résidu est purifié sur colonne de gel de silice. On obtient 1,8 g de composé pur. F = 133-134°C (cristallisé dans un mélange chloroforme - éther isopropylique) .

c) 9-(2,5-di-O-acétyl-β-D-xylofurannosyl)adénine.

A une solution de 1,7 g (3,65 mmoles) de 9-(2,3-di-0-acétyl- 5-0-terfc-butyldiméthylsilyl-β-D-xylofurannosyl)adénine dans 44 ml de tetrahydrofuranne, on ajoute 0,31 ml (5,4 mmoles) d'acide acétique et 11,2 ml d'une solution 1N de fluorure de tetrabutylammonium dans le tetrahydrofuranne. Après 3 heures d'agitation à température ambiante, le mélange reactionnel est évaporé sous pression réduite, puis coévaporé avec du toluène. Le résidu est purifié sur colonne de gel de silice. On obtient 1,1 g de composé pur. F = 117-119°C (cristallisé dans l' cétate d'éthyle) .

Exemple 2 (composé n° 6).

9-(3-O-nitro-β-D-xylofurannosyl)adénine.

A 6 ml (143 mmoles) d'acide nitrique fumant refroidi à -30°C, on ajoute, par portion et sous forte agitation 218 mg (3,63 mmoles) d'urée. On laisse la température progressivement remonter jusqu'à 10°C afin d'éliminer l'acide nitreux, puis on refroidit à nouveau à -30°C. On ajoute alors goutte à goutte 0,55 ml (5,82 mmoles) d'anhydride acétique puis, par portions, 0,5 g (1,42 mmole) de 9-(2,5-di-0-acétyl-β-D-xylo- furannosyl)adénine. On laisse la température progressivement remonter jusqu'à 20°C et l'agitation est poursuivie pendant 40 minutes. Le mélange reactionnel est refroidi à -20°C, puis versé goutte à goutte et sous agitation sur 200 ml d'une solution aqueuse saturée de sulfate d'ammonium, mélangée à de la glace (pH = 6,7). On vérifie que le pH est supérieur ou égal à 1 et on ajoute rapidement une solution aqueuse saturée d'hydrogénocarbonate de sodium, jusqu'à ce que le pH soit égal à 6,5.

La phase aqueuse est extraite avec du chloroforme et les phases organiques, rassemblées, sont lavées trois fois avec de l'eau, puis séchées sur sulfate de sodium et évaporées à sec. Le résidu est dissout sous agitation dans 45 ml de

méthanol ammoniacal (préalablement saturé à -10°C et herméti¬ quement fermé), et l'agitation est poursuivie pendant 6 heures, à température ambiante.

Le mélange reactionnel est évaporé à sec et coevapore trois fois avec de l'éthanol absolu. On obtient directement 0,27 g de 9-(3-0-nitro-β-D-xylofurannosyl)adénine pur par cristal¬ lisation dans l'éthanol. F = 220-223°C.

Exemple 3 (composé n° 18).

N 4 -acétyl-1-(2,3,5-tri-O-acétyl-β-D-xylofurannosyl)cy tosine.

A une suspension de 0,5 g (2,06 mmoles) de 1-(β-D-xylofuran¬ nosyl)cytosine dans 6,5 ml de pyridine anhydre, on ajoute goutte à goutte, à 0°C et sous agitation, 1 ,2 ml (12,7 mmoles) d'anhydride acétique. Le mélange reactionnel est agité durant 1 heure à 0°C, puis durant 48 heures à tempéra¬ ture ambiante. 100 ml d'eau et 100 ml de chloroforme sont ensuite ajoutés. La phase organique est séparée, séchée sur sulfate de sodium, évaporée à sec et coévaporée avec du dioxanne. Le résidu est dissout dans du dioxanne et lyophili¬ sé pour donner 0,64 g de N 4 -acétyl-1-(2,3,5-tri-O-acétyl-β-D- xylofurannosyl)cytosine pur. F = 94-97°C.

Exemple 4 (composés n° 10 et n° 11).

1-(3,5-di-O-acétyl-β-D-xylofurannosyl)cytosine et 1-(5-O-acétyl-β-D-xylofurannosyl)cytosine.

A une solution de 1,3 g (3,16 mmoles) de N 4 -acétyl-1-(2,3,5- tri-O-acétyl-β-D-xylofurannosyl)cytosine (composé n° 18) dans 100 ml de pyridine, on ajoute 0,65 ml (13,1 mmoles) d'hydrate d'hydrazine. Le mélange reactionnel est agité durant 1 heure à température ambiante et 0,65 ml (13,1 mmoles) d'hydrate d'hydrazine est à nouveau ajouté. On poursuit l'agitation durant 5 heures et ajoute 20 ml d'acétone. Après 2 heures d'agitation, le mélange est évaporé à sec, et coevapore trois fois avec du toluène. Le résidu est purifié par chromatogra- phie sur colonne de gel de silice et donne, par ordre d'élu- tion, 0,50 g de composé n° 10 et 0,30 g de composé n° 11

n° 10 : F = 144-146°C (cristallisé dans l'acétate d'éthyle) n" 11 : F = 103-106°C (lyophilisé dans l'eau).

Le tableau ci-après illustre les structures et propriétés physiques de quelques composés de l'invention.

Tableau

T

Tableau (suite)

A = adénine

C = cytosine

Ac = acétyle = CH 3 CO

Bz = benzoyle = C 6 H s CO

ILLE DE REMPLAC MENT

Les composés de l'invention ont été soumis à une série d'es¬ sais pharmacologiques qui ont mis en évidence leur intérêt comme substances à activités thérapeutiques.

1) Etude de l'activité anti VIH 1.

La multiplication du VIH 1 (souche HTLV III B) dans les cel¬ lules MT4 (cellules T4 transformées par HTLV-1 ) est suivie par l'effet cytopathogène induit par le virus. Les cellules sont infectées avec une dose de VIH 1 produisant après 4 jours une diminution de 90 % du nombre de cellules vivantes. Les composés testés sont ajoutés, après l'adsorption du virus, dans le milieu de culture à différentes concentra¬ tions.

La viabilité des cellules est mesurée par une réaction colo- rimétrique basée sur leur capacité à réduire le 3-(4,5 dimé- thylthiazol-2-yl)-2,5 diphényl-tétrazolium bromide en for¬ mazan, propriété due aux deshydrogenases mitochondriales. La quantité de formazan produite (D.O. à 540 nm) est proportion¬ nelle au nombre de cellules vivantes.

Le pourcentage de protection des cellules infectées par le traitement avec les composés est calculé en appliquant la formule proposée par Pauwels et col.

D.O. 540 des cellules infectées traitées - D.O. 540 des cellules infectées

D.O. 540 des cellules non infectées - D.O. 540 des cellules infectées

Par cette méthode, on met en évidence que les concentrations limites donnant un effet anti VIH 1 vont de 10 " 3 M à 10 "5 .

2) Etude des activités anti HSV1 , anti HSV2 et antivaccine. Sur des cellules de singe lignée Vero, on teste l'activité antivirale des composés de l'invention, en mesurant l'inhi¬ bition de l'effet cytopathogène induit par 100 TICD 50 (quantité de virus capable de nécroser 50 % des cellules). Les virus utilisés sont l'herpès simplex type 1 (HSV1),

souche F, l'herpès simplex type 2 (HSV2), souche G, et le virus de la vaccine, souche Copenhague.

Les essais sont effectués en microplaques de 96 godets sur des cellules âgées de 48 heures.

Pour tous les virus, on ajoute successivement :

- 100 TCID 50* de virus dans un volume de 0.1 ml

- et 0,1 ml de chaque substance à une concentration de

2 10 "3 M, de 2 10 "4 M, de 2 10 ~5 M et de 2 10 "6 M. La concentra¬ tion finale des substances est donc de 10 "3 M, de 10 "4 M, de 10 "5 m et de 10 "6 M. Les dilutions de virus et des substances sont effectuées dans du milieu Dulbecco contenant 2 % de sérum de veau foetal (SV ) .

Chaque concentration de substance est testée en quadruple. Les microplaques sont centrifugées à 3000 g pendant 45 minu¬ tes à température ambiante.

Après avoir éliminé le virus, on rajoute 0,2 ml de milieu de culture (MBE + 10 % de SVF) contenant les substances à tester à des concentrations de 10 "3 M, de 10~ 4 M, de 10 "5 M et de 10 "6 M.

Les microplaques sont incubées à 37°C dans une atmosphère contenant 5 % de C0 2 .

L'effet antiviral des substances est mesuré en comparant 1'effet cytopathogène observé dans les cupules contenant les produits à celui observé dans les cupules témoin virus. L'effet antiviral est obtenu pour des concentrations allant de 10 "4 M à 10 ~S M. Dans un deuxième temps, les produits ayant montré une activité antivirale sont repris selon le même protocole, mais en utilisant des dilutions finales de 10 " * , 5.10 *5 , 2,5.10 "5 , 1.10 5 , 5.10 "6 , 2,5.10 "6 et 10 "6 .

Les résultats des essais pharmacologiques montrent que les composés de l'invention sont actifs vis-à-vis des virus HIV1 , HSV1 , HSV2 et vaccine. Ils ont également été testés à titre d'exemple sur les virus suivants : cytomégalovirus humain (CMV) souche AD 169, virus Sindbis, virus coxsac ie B 3 (CoxB 3 ), poliovirus type I (Polio I), souche Mahoney, virus respiratoire syncytial (RSV), souche A2, paramyxovirus type III (Para III) .

T

Les composés de l'invention peuvent donc être utilisés pour leur activité antiproliferative et herpétique et dans le traitement topique d'infections cutanées à HSV1 et HSV2.

FEUILLE DE RE L ENT

ANNEXE 1

A ≈ Adénine

R = CJ-CJ alkyle ou aryle TBDMS s tertiofautylméthylsilylθ

T

ANNEXE 2

OH

C = cytosine

R = C j -C^ alkyle

FEUILLE DE REMPLACEMENT