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KR20030040415A - Improved specificity in treatment of diseases - Google Patents

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KR20030040415A
KR20030040415A KR10-2003-7002538A KR20037002538A KR20030040415A KR 20030040415 A KR20030040415 A KR 20030040415A KR 20037002538 A KR20037002538 A KR 20037002538A KR 20030040415 A KR20030040415 A KR 20030040415A
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KR
South Korea
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drug
cells
blocking group
target cell
ribavirin
Prior art date
Application number
KR10-2003-7002538A
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Korean (ko)
Inventor
존슨 라우
찌이 홍
친-청 린
Original Assignee
리버팜 인크.
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Filing date
Publication date
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Abstract

본 발명은 블로킹 그룹내의 질소 원자를 통해 약물에 블로킹 그룹을 공유 결합시킴으로써 약물을 개질시키는 것에 관한 것이다. 개질된 약물에서 상기 블로킹 그룹은 표적 세포 이외의 세포내의 상기 약물의 대사 전환 및 격리를 방지시키며, 블로킹 그룹은 표적 세포내에서 효소적으로 제거될 수 있다. 특히 본 발명의 화합물 및 방법의 고찰된 장점에는 잠재적으로 세포독성인 대사물질로의 대사 전환의 억제에 의한 세포독성의 감소, 표적 세포 이외의 세포내 격리의 감소에 의한 약물 투여량의 감소, 및 약물의 선택성의 증가가 포함된다.The present invention relates to modifying a drug by covalently binding the blocking group to the drug via a nitrogen atom in the blocking group. In modified drugs the blocking group prevents metabolic conversion and sequestration of the drug in cells other than the target cell, and the blocking group can be enzymatically removed in the target cell. In particular, the contemplated advantages of the compounds and methods of the present invention include: reduction in cytotoxicity by inhibition of metabolic conversion to potentially cytotoxic metabolites, reduction in drug dosage by reduction of intracellular sequestration other than target cells, and Increased selectivity of the drug.

Description

질병의 치료시에 특이성을 향상시키는 방법{IMPROVED SPECIFICITY IN TREATMENT OF DISEASES}IMPROVED SPECIFICITY IN TREATMENT OF DISEASES

간 질환, 및 특히 바이러스성인 B형 간염 및 C형 간염은 심각한 위협으로 남아있고, 다양한 치료법들이 개발되고 있다. 사용되는 약물에 따라, 치료법은 직접적인 항바이러스 치료, 간접적인 항바이러스 치료 또는 직간접적인 항바이러스 치료의 조합으로 분류될 수 있다.Liver disease, and in particular viral hepatitis B and hepatitis C, remains a serious threat, and various therapies have been developed. Depending on the drug used, the therapies may be classified as a combination of direct antiviral therapy, indirect antiviral therapy, or direct or indirect antiviral therapy.

직접적인 항바이러스 치료는 바이러스 복제 및/또는 바이러스 조립을 방해한다. 예를 들어, 누클레오시드 유사체를 사용하여 바이러스의 역전사효소를 억제시킴으로써 바이러스 복제를 감소시킬 수 있다. 그러나, 누클레오시드 유사체는 빈번하게 빈혈증 및/또는 호중구감소증을 포함하는 부작용을 수반한다. 또한, 누클레오시드 유사체에 대한 연장된 노출은 일부 바이러스 균주에서 약물에 대한 내성을 발생시켰다. 약물 내성과 관련된 문제들의 일부 또는 전부를 우회하기 위해, 누클레오시드 유사체의 칵테일이 투여될 수 있다. 불행히도, 누클레오시드 유사체의 칵테일은 전형적으로 약물 내성의 개시를 연기시키기만 한다. 또한, 누클레오시드 유사체는 일반적으로 바이러스 복제와 숙주 생물체의 빠르게 분열하는 세포에서의 복제 사이에 선택성을 나타내지 않으며, 따라서 숙주에게 상당한 세포독성을 나타낸다.Direct antiviral therapy interferes with virus replication and / or virus assembly. For example, nucleoside analogs can be used to reduce viral replication by inhibiting reverse transcriptase of the virus. However, nucleoside analogues frequently involve side effects, including anemia and / or neutropenia. In addition, prolonged exposure to nucleoside analogs resulted in drug resistance in some viral strains. To circumvent some or all of the problems associated with drug resistance, a cocktail of nucleoside analogs can be administered. Unfortunately, cocktails of nucleoside analogs typically only delay the onset of drug resistance. In addition, nucleoside analogues generally do not show selectivity between viral replication and replication in rapidly dividing cells of the host organism, thus exhibiting significant cytotoxicity to the host.

또한, 프로테아제 억제제를 사용하여 바이러스 단백질의 적절한 조립을 방해할 수 있다. 프로테아제 억제제는 바이러스 프로테아제에 대해 고도로 특이적이어서, 전형적으로 바이러스 복제와 빠르게 분열하는 숙주 세포에서의 복제 사이의 제한된 선택성과 관련된 문제점을 회피한다. 그러나, 비교적 낮은 투여량에서조차, 구역, 설사, 당뇨병 및 신결석을 포함하는 부작용을 일으키는 경향이 있다. 또한, 일부 프로테아제 억제제는 수용액중에 가용성이 매우 빈약하여, 환자에게 전달될 수 있는 잠재적인 양을 감소시킨다. 또한, 일부 프로테아제 억제제에 대한 바이러스 내성은 연장된 치료 후에 야기되는 것으로 밝혀졌다.Protease inhibitors can also be used to interfere with proper assembly of viral proteins. Protease inhibitors are highly specific for viral proteases, thus avoiding the problems associated with limited selectivity between viral replication and replication in rapidly dividing host cells. However, even at relatively low doses, they tend to cause side effects including nausea, diarrhea, diabetes and nephrolithiasis. In addition, some protease inhibitors are very poorly soluble in aqueous solutions, reducing the potential amount that can be delivered to a patient. It has also been found that viral resistance to some protease inhibitors results after prolonged treatment.

간접적인 항바이러스 치료는 바이러스 항원을 인식하기 위해 면역계를 자극하거나, 타입 1 사이토카인 반응에 대한 면역계의 사이토카인 균형을 변경시키기 위해 사용될 수 있으며, 사이토카인은 바이러스로 감염된 세포에 대해 세포성 면역의 확립을 돕는 것으로 생각된다. 예를 들어, IFN-알파를 사용하여 만성 C형 간염을 치료할 수 있다. 그러나, IFN-알파로 치료된 많은 환자들은 치료 중단후에 재발하였고, 일부 환자는 치료 동안 바이러스의 비약적 발전을 겪었다. 또한, IFN-알파는 낮은 용량에서 열, 두통, 기면, 식욕부진, 불안증 및 우울증을 야기하고, 높은 용량에서 골수기능억제 및 낮은 혈구수를 야기하는 경향이 있다.Indirect antiviral therapy can be used to stimulate the immune system to recognize viral antigens, or to alter the cytokine balance of the immune system to type 1 cytokine responses, and cytokines may be used to modulate cellular immunity against cells infected with the virus. It is thought to help establish. For example, IFN-alpha can be used to treat chronic hepatitis C. However, many patients treated with IFN-alpha recurred after discontinuation of treatment, and some patients underwent a quantum progression of virus during treatment. In addition, IFN-alpha tends to cause fever, headache, lethargy, anorexia, anxiety and depression at low doses, and myelosuppression and low blood counts at high doses.

직간접적인 항바이러스 치료 중 하나 또는 둘 모두는 인터페론-알파와 함께 리바비린의 동시-투여에 의해 달성될 수 있으며, 많은 환자에서 염증 및 혈청 ALT레벨의 현저한 감소를 나타내었다. 비교적 우수한 치료 효능에도 불구하고, 리바비린과 함께 다양한 문제점이 여전히 지속되었다. 예를 들어, 특히 높은 용량에서, 적혈구내에서 리바비린의 세포내 인산화는 용혈성 빈혈에 기여하는 것으로 공지되었다. 또한, 인산화된 리바비린은 적혈구내에 축적되어 유효량을 현저하게 감소시키는 경향이 있다. 결론적으로, 간세포내 리바비린의 적합한 양을 달성하기 위해 상대적으로 높은 양이 투여될 필요가 있다.One or both of the direct and indirect antiviral treatments can be achieved by co-administration of ribavirin with interferon-alpha, which has shown a marked reduction in inflammation and serum ALT levels in many patients. Despite the relatively good therapeutic efficacy, various problems still persist with ribavirin. For example, at particularly high doses, intracellular phosphorylation of ribavirin in erythrocytes is known to contribute to hemolytic anemia. In addition, phosphorylated ribavirin tends to accumulate in red blood cells, significantly reducing the effective amount. In conclusion, relatively high amounts need to be administered to achieve a suitable amount of ribavirin in hepatocytes.

간 질환의 표적화된 치료를 위해 당분야에 공지된 다양한 조성물 및 방법이 존재하지만, 이들 전부 또는 거의 전부는 하나 이상의 단점을 가지고 있다. 그러므로, 질병의 표적화된 치료를 위한 개선된 조성물 및 방법을 제공해야 할 필요가 여전히 존재한다.There are various compositions and methods known in the art for targeted treatment of liver disease, but all or almost all of them have one or more disadvantages. Therefore, there is still a need to provide improved compositions and methods for targeted treatment of disease.

본 발명은 질병의 치료시에 향상된 특이성에 관한 것이다.The present invention relates to improved specificity in the treatment of diseases.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명은 약물의 선택성을 증가시키기 위한 방법 및 조성물에 관한 것이다. 일반적으로, 약물은 블로킹 그룹에 의해 공유적으로 개질된다.The present invention relates to methods and compositions for increasing the selectivity of drugs. In general, drugs are covalently modified by blocking groups.

더욱 상세하게는, 본 발명의 일면에서, 블로킹 그룹은 블로킹 그룹내의 질소 원자를 통해 약물에 결합된다. 개질된 약물내의 블로킹 그룹은 표적 세포 이외의 세포내에서 약물의 대사 전환 및 격리(즉, 축적)를 감소시키며, 상기 블로킹 그룹은 표적 세포내에서 효소적으로 제거된다.More specifically, in one aspect of the invention, the blocking group is bound to the drug via a nitrogen atom in the blocking group. The blocking group in the modified drug reduces metabolic conversion and sequestration (ie accumulation) of the drug in cells other than the target cell, and the blocking group is enzymatically removed in the target cell.

본 발명의 또 다른 일면에서, 약물의 대사 전환은 표적 세포에 대한 손상을 유도하는 것으로 인식되고, 블로킹 그룹내의 질소 원자를 통해 약물에 결합된 블로킹 그룹은 대사 전환을 방지하고, 블로킹 그룹은 표적 세포내의 약물로부터 절단되는 것으로 추가로 인식된다. 결론적으로, 블로킹 그룹에 의한 약물의 개질 및 표적 세포 및 표적 세포 이외의 세포를 포함하는 시스템에 약물의 투여는 세포독성을 감소시킴을 고찰하였다.In another aspect of the invention, the metabolic shift of the drug is recognized to induce damage to the target cell, the blocking group bound to the drug via the nitrogen atom in the blocking group prevents metabolic shift, and the blocking group is the target cell It is further recognized that it is cleaved from the drug in the stomach. In conclusion, it was contemplated that the modification of the drug by the blocking group and the administration of the drug to a system comprising target cells and cells other than the target cells reduced cytotoxicity.

본 발명의 추가적인 일면에서, 표적 세포 이외의 세포에서 약물의 대사 전환은 약물의 유효 농도를 감소시키는 것으로 인식되고, 블로킹 그룹내의 질소 원자를 통해 약물에 결합된 블로킹 그룹은 대사 전환을 방지하고, 블로킹 그룹은 표적 세포에서 약물로부터 절단되는 것으로 추가로 인식된다. 결론적으로, 블로킹 그룹을 사용한 약물의 개질은 투여량을 감소시킬 수 있음을 고찰하였다. 또한, 약물은 표적 세포 및 표적 세포 이외의 세포를 포함하는 시스템에 투여됨을 고찰하였다.In a further aspect of the invention, metabolic conversion of the drug in cells other than the target cell is recognized to reduce the effective concentration of the drug, and blocking groups bound to the drug via nitrogen atoms in the blocking group prevent metabolic conversion, blocking The group is further recognized to be cleaved from the drug in the target cell. In conclusion, it was contemplated that modification of the drug using the blocking group could reduce the dose. It was also contemplated that the drug would be administered to a system comprising the target cell and cells other than the target cell.

고찰된 약물에는 카복사미드 그룹이 포함되고, 특히 고찰된 약물에는 1-베타-D-리보푸라노실-1,2,4-트리아졸-3-카복사미드 및 2-베타-D-리보푸라노실-4-티아졸카복사미드가 포함되며, 이들은 또한 이들 각각의 L-이성질체 형태일 수도 있다. 블로킹 그룹이 특정한 화학적 성질로 제한되는 것은 아니지만, 블로킹 그룹이 질소 원자를 포함하는 것이 바람직하다. 특히 바람직한 블로킹 그룹은 =NH이다. 고찰된 표적 세포는 특정한 세포 타입으로 제한되지 않으며, 바이러스에 감염되거나 감염되지 않을 수 있거나, 이들은 과증식성일 수 있다. 그러나, 바이러스에 감염되거나 과증식성인 간세포 및 뉴런이 특히 바람직하고 표적 세포 이외의 세포에는 적혈구가 포함된다.Drugs considered include carboxamide groups, particularly drugs considered 1-beta-D-ribofuranosyl-1,2,4-triazole-3-carboxamide and 2-beta-D-ribofura Nosyl-4-thiazolecarboxamides are included, which may also be in their respective L-isomeric forms. Although the blocking group is not limited to specific chemical properties, it is preferable that the blocking group includes a nitrogen atom. Particularly preferred blocking group is = NH. The target cells contemplated are not limited to specific cell types and may or may not be infected with the virus or they may be hyperproliferative. However, particularly preferred are hepatocytes and neurons infected with viruses or hyperproliferative and cells other than target cells include red blood cells.

본 발명의 다양한 목적, 특징, 일면 및 장점은 수반된 도면과 함께, 본 발명의 바람직한 구체예의 이후 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.Various objects, features, aspects and advantages of the invention will become more apparent from the following detailed description of the preferred embodiments of the invention, together with the accompanying drawings.

도면의 간단한 설명Brief description of the drawings

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 예시적인 약물의 섭취 및 보유에 대한 개략도이다.1A and 1B are schematic diagrams of ingestion and retention of exemplary drugs according to the present invention.

도 2는 리바비린의 합성을 위한 예시적인 합성 반응식이다.2 is an exemplary synthetic scheme for the synthesis of ribavirin.

도 3은 개질된 리바비린의 합성을 위한 예시적인 합성 반응식이다.3 is an exemplary synthetic scheme for the synthesis of modified ribavirin.

발명의 상세한 설명Detailed description of the invention

본원에 사용하는 용어 "약리학적 효과"는 세포 함유 시스템에서 세포의 대사, 복제, 구조 또는 수명의 어떤 변화를 지칭하고, 이는 시스템에 첨가되는 분자에 의해 야기된다. 예를 들어, 효소에 의해 촉매되는 동화, 이화 또는 중합효소-타입 반응의 억제는 약리학적 효과로 생각될 수 있다. 유사하게, KinI 키네신에 의한 투불린의 탈중합화는 상기 정의의 범위하에서 약리학적 효과로 간주된다. 대조적으로, 시스템의 세포내에서 생성된 대사산물에 의한 효소의 알로스테릭 억제는 약리학적 효과로 간주되지 않는데, 그 이유는 알로스테릭 억제제가 시스템에 첨가되지 않았기 때문이다.As used herein, the term “pharmacological effect” refers to any change in the metabolism, replication, structure or lifespan of a cell in a cell containing system, which is caused by molecules added to the system. For example, inhibition of an assimilation, catabolism or polymerase-type reaction catalyzed by an enzyme can be considered a pharmacological effect. Similarly, depolymerization of tubulin by KinI kinesin is considered a pharmacological effect within the scope of the above definition. In contrast, allosteric inhibition of enzymes by metabolites produced intracellularly of the system is not considered a pharmacological effect because no allosteric inhibitor has been added to the system.

본원에 사용하는 용어 "표적 세포"는 약물이 약리학적 효과를 나타내도록 의도된 세포를 지칭한다. 예를 들어, 바이러스-감염된 간세포는 약물 리바비린에 대한 표적 세포로 생각된다. 대조적으로, 용어 "표적 세포 이외의 세포"는 세포를 표적화하지 않는 세포-함유 시스템내의 모든 세포를 포함한다.As used herein, the term “target cell” refers to a cell in which the drug is intended to exert a pharmacological effect. For example, virus-infected hepatocytes are thought to be target cells for the drug ribavirin. In contrast, the term “cells other than target cells” includes all cells in a cell-containing system that do not target the cells.

일반적으로 특정 약물이 특정 세포(즉, 표적 세포)에 대해 약물의 약리학적효과를 나타내도록 의도되지만, 표적 세포 이외의 세포는 상당한 속도로 이들 약물을 대사시킬 수 있고, 빈번하게는 바람직하지 않은 비특이적 부작용을 초래할 수 있다. 본 발명자들은 표적 세포 이외의 세포(즉, 표적 세포 이외의 세포내 또는 표면상)에서의 이러한 요망되지 않는 대사 전환이 표적 세포에서 선택적으로 제거되는 블로킹 그룹으로 약물을 개질시켜, 약물의 약리학적 효과의 선택성을 증가시키면서, 약물의 세포독성 및 투여량을 부수적으로 감소시킴으로써 방지될 수 있음을 발견하였다.In general, while certain drugs are intended to exert their pharmacological effects on certain cells (ie, target cells), cells other than target cells can metabolize these drugs at significant rates and are frequently undesirable and nonspecific. May cause side effects. The inventors have modified the drug into a blocking group in which this unwanted metabolic shift in cells other than the target cell (ie, intracellularly or on the surface other than the target cell is selectively removed from the target cell, resulting in a pharmacological effect of the drug. It has been found that it can be prevented by concomitantly reducing the cytotoxicity and dosage of the drug while increasing the selectivity of the drug.

본 발명의 일면에서, 약물의 약리학적 효과의 선택성은 1단계에서 약물이 표적 세포에 대해 요망되는 약리학적 효과를 가진 것으로 확인되는 방법에 의해 증가된다. 추가 단계에서, 약물은 블로킹 그룹으로 개질되고, 여기서 블로킹 그룹은 블로킹 그룹내의 질소 원자를 통해 약물에 공유 결합된다. 상기 블로킹 그룹은 표적 세포 이외의 세포내에 약물의 축적을 추가로 감소시키고, 표적 세포내에서 약물로부터 효소적으로 제거된다. 본원에 사용하는 약리학적 효과에 관한 약물의 "선택성"은 표적 세포 이외의 세포에서 약물의 요망되지 않는 부작용에 대한 표적 세포 이외의 세포에 대해 약리학적 효과를 발휘하는 것이 아니라 치료 목적을 위해 표적 세포에 대해 약리학적 효과를 우선적으로 발휘하는 약물의 경향을 지칭한다.In one aspect of the invention, the selectivity of the pharmacological effect of the drug is increased by a method in which the drug is identified in step 1 as having the desired pharmacological effect on the target cell. In a further step, the drug is modified to a blocking group, where the blocking group is covalently bound to the drug via the nitrogen atom in the blocking group. The blocking group further reduces the accumulation of the drug in cells other than the target cell and is enzymatically removed from the drug in the target cell. As used herein, a "selectivity" of a drug with respect to a pharmacological effect is not intended to exert a pharmacological effect on cells other than the target cell to the undesirable side effects of the drug in cells other than the target cell, but to target the cell for therapeutic purposes. It refers to the tendency of the drug to exert a pharmacological effect on.

예를 들어, 1-베타-D-리보푸라노실-1,2,4-트리아졸-3-카복사미드(리바비린, 구조식 1)의 약리학적 효과의 선택성은 리바비린에 =NH 그룹을 공유 결합시켜 카복사미딘 그룹을 형성시킴으로써 증가된다. 리바비린은 간염 바이러스에 감염된 간세포에서 항바이러스 성질을 가진것으로 공지되어 있다[참조: Marcellin, P. andBenhamou J.; Treatment of chronic viral hepatitis, Baillieres Clin Gastroenterol 1994 Jun; 8(2):233-53]. 또한, 리바비린은 적혈구내에서 쉽게 인산화되어 상당한 비율로 약리학적으로 활성 형태인 리바비린-포스페이트가 되고[참조: Homma, M. et al. High-performance liquid chromatographic determination of Ribavirin in whole blood to assess disposition in erythrocytes; Antimicrob Agents Chemother 1999 Nov; 43(11):2716-9], 이는 선택적인 약리학적 효과를 감소시키는 것으로 공지되었다. 놀랍게도, 본 발명자들은 =NH 그룹으로 개질된 리바비린(1-베타-D-리보푸라노실-1,2,4-트리아졸-3-카복사미딘, 구조식 2)이 적혈구내에서 인산화되지 않거나 단지 대수롭지 않게 인산화되고, 1-베타-D-리보푸라노실-1,2,4-트리아졸-3-카복사미딘의 =NH 그룹이 간세포에서 특이적이고 효소적으로 제거되어 1-베타-D-리보푸라노실-1,2,4-트리아졸-3-카복사미드를 형성함을 발견하였다.For example, the selectivity of the pharmacological effect of 1-beta-D-ribofuranosyl-1,2,4-triazole-3-carboxamide (ribavirin, formula 1) can be covalently linked to ribavirin by Increased by forming carboxamidine groups. Ribavirin is known to have antiviral properties in hepatitis cells infected with hepatitis virus. Marcellin, P. and Benhamou J .; Treatment of chronic viral hepatitis, Baillieres Clin Gastroenterol 1994 Jun; 8 (2): 233-53]. In addition, ribavirin is readily phosphorylated in erythrocytes, resulting in a significant proportion of the pharmacologically active ribavirin-phosphate. See Homma, M. et al. High-performance liquid chromatographic determination of Ribavirin in whole blood to assess disposition in erythrocytes; Antimicrob Agents Chemother 1999 Nov; 43 (11): 2716-9, which is known to reduce selective pharmacological effects. Surprisingly, we found that ribavirin (1-beta-D-ribofuranosyl-1,2,4-triazole-3-carboxamidine, formula 2) modified with the = NH group is not phosphorylated or only algebraic in erythrocytes. Unphosphorylated, and the = NH group of 1-beta-D-ribofuranosyl-1,2,4-triazole-3-carboxamidine is specific and enzymatically removed from hepatocytes, thereby allowing It was found to form nosil-1,2,4-triazole-3-carboxamide.

개질된 리바비린의 선택적인 축적에서의 감소를 도 1a 및 도 1b에 도시하였다. 도 1a에서, 적혈구(표적 세포 이외의 세포)(100)에 리바비린(R)을 제공한다. 리바비린은 적혈구로 들어가서, 인산화되어 약리학적으로 활성인 리바비린-포스페이트(R-P)가 되고, 이는 적혈구내에 보유된다. 유사하게, 간세포(표적 세포)(110)에 리바비린(R)을 제공한다. 리바비린은 간세포로 들어가서, 인산화되어 약리학적으로 활성인 리바비린-포스페이트(R-P)가 되고, 이는 간세포내에 보유된다. 도 1b에서, 적혈구(표적 세포 이외의 세포)(101)에 개질된 리바비린(R*, 1-베타-D-리보푸라노실-1,2,4-트리아졸-3-카복사미딘)을 제공한다. 개질된 리바비린은 적혈구내로 들어가지만, 인산화되지 않으며 따라서 적혈구를 나갈 수 있다. 유사하게, 간세포(표적 세포)(111)에 개질된 리바비린(R*)을 제공한다. 개질된 리바비린은 간세포내로 들어가서, 효소적으로 탈아민화되어 리바비린이 되고, 이는 후속적으로 인산화되어 약리학적으로 활성인 인산화된 리바비린(R-P)가 되고, 이는 간세포내에 보유된다.The reduction in selective accumulation of modified ribavirin is shown in FIGS. 1A and 1B. In FIG. 1A, ribavirin (R) is provided to erythrocytes (cells other than target cells) 100. Ribavirin enters red blood cells and is phosphorylated into pharmacologically active ribavirin-phosphate (R-P), which is retained in red blood cells. Similarly, hepatocytes (target cells) 110 are provided with ribavirin (R). Ribavirin enters the hepatocytes and is phosphorylated into pharmacologically active ribavirin-phosphate (R-P), which is retained in the hepatocytes. In FIG. 1B, modified ribavirin (R *, 1-beta-D-ribofuranosyl-1,2,4-triazole-3-carboxamidine) is provided on erythrocytes (cells other than target cells) 101 do. The modified ribavirin enters the red blood cells, but is not phosphorylated and can therefore exit the red blood cells. Similarly, hepatocytes (target cells) 111 are provided with modified ribavirin (R *). The modified ribavirin enters the hepatocytes and is enzymatically deamined to become ribavirin, which is subsequently phosphorylated into pharmacologically active phosphorylated ribavirin (R-P), which is retained in the hepatocytes.

본 발명의 또 다른 일면에서, 본원에 제시된 발명 개념에 적합한 리바비린 이외의 많은 약물이 존재함을 고찰하였다. 일반적으로, 적합한 약물에는 표적 세포 이외의 세포에서 대사되고, 활성화되고/되거나 불활성화되는 약물이 포함되며, 특히 고찰된 약물에는 누클레오시드, 누클레오티드, 누클레오시드 유사체 및 누클레오티드 유사체가 포함된다. 예를 들어, 티아조푸린(2-베타-D-리보푸라노실-4-티아졸카복사미드)은 =NH 그룹으로 쉽게 개질되어 상응하는 카복사미드를 생성할 수 있는 카복사미드 그룹을 가진 누클레오시드 유사체이다. 또 다른 예에서, 또 다른 약물은 누클레오시드 우라실 또는 누클레오시드 유사체 5'-플루오로 우라실(5'-FU)을 포함한다.In another aspect of the invention, it has been contemplated that there are many drugs other than ribavirin suitable for the inventive concepts presented herein. In general, suitable drugs include drugs that are metabolized, activated and / or inactivated in cells other than the target cell, and in particular the drugs contemplated include nucleotides, nucleotides, nucleotide analogues and nucleotide analogues. For example, thiazopurin (2-beta-D-ribofuranosyl-4-thiazolecarboxamide) can be easily modified with a = NH group to produce a nucleoside having a carboxamide group that can produce the corresponding carboxamide. Cleoside analogues. In another example, another drug includes nucleoside uracil or nucleoside analog 5'-fluoro uracil (5'-FU).

본 발명의 또 다른 일면에서, 블로킹 그룹은 =NH 그룹으로 제한될 필요가 없으며, 상기 블로킹 그룹이 질소 원자를 통해 약물에 공유 결합될 수 있는 한, 다양한 일차 아민 및 이차 아민을 포함할 수 있다. 본원에 사용하는 용어 "블로킹 그룹"은 약물에 공유 결합할 수 있고, 약물에 결합된 경우, 약물의 하나 이상의 대사 전환을 블로킹할 수 있는 화학 그룹을 지칭한다. 또한 본원에 사용하는 용어 약물의 "대사 전환"은 세포 또는 세포성 시스템의 대사에 의해 야기되고, 특히 효소적 분해(예컨대, 산화, 가수분해 절단) 및 효소적 개질(예컨대, 글리코실화, 인산화)를 포함하는, 약물의 어떤 세포내 및/또는 세포외 화학적 변화를 지칭한다.In another aspect of the invention, the blocking group need not be limited to the = NH group and may include various primary and secondary amines as long as the blocking group can be covalently attached to the drug via a nitrogen atom. As used herein, the term “blocking group” refers to a chemical group that can covalently bind to a drug and, when bound to the drug, can block one or more metabolic conversions of the drug. As used herein, the term "metabolism" of a drug is caused by metabolism of the cellular or cellular system, and in particular enzymatic degradation (eg oxidative, hydrolytic cleavage) and enzymatic modification (eg glycosylation, phosphorylation) It refers to any intracellular and / or extracellular chemical change of a drug, including.

일반적으로 적합한 블로킹 그룹은 구조식 -N(R1)(R2) 또는 =NR1을 가짐을 고찰하였고, 여기서 R1및 R2는 독립적으로 수소, 선형 또는 분지형 알킬, 알케닐, 알키닐, 아르알킬(aralkyl), 아르알케닐(aralkenyl) 또는 아르알키닐(aralkynyl), 아릴이고, 이들 모두는 질소, 산소, 황 또는 할로겐을 포함하는 헤테로원자를 추가로 포함할 수 있다. 그러나, 또 다른 블로킹 그룹은 약물로부터 효소적으로 제거될 수 있는 것이 특히 바람직하고, 특히 고찰된 효소에는 탈아미노효소(예컨대, 아데노신 또는 시토신 탈아미노효소), 간 탈아미노효소(예컨대, 니코틴아미드 탈아미노효소) 및 간 아미노기전달효소(글루타메이트-피루베이트 아미노기전달효소)를 포함하는 간 특이적 아미노기가수분해효소가 포함된다.In general, suitable blocking groups have been considered to have the formula -N (R 1 ) (R 2 ) or = NR 1 , where R 1 and R 2 are independently hydrogen, linear or branched alkyl, alkenyl, alkynyl, Aralkyl, aralkenyl or aralkynyl, aryl, all of which may further comprise heteroatoms including nitrogen, oxygen, sulfur or halogen. However, it is particularly preferred that another blocking group can be enzymatically removed from the drug, and in particular the enzymes discussed include deaminoases (eg adenosine or cytosine deaminoases), liver deaminoases (eg nicotinamide deamination). Liver specific aminohydrolase, including aminoenzymes) and liver aminotransferases (glutamate-pyruvate aminotransferases).

고찰된 블로킹 그룹은 약물 분자의 다양한 위치에 공유 결합될 수 있고, 일반적으로 고찰된 약물이 카복사미드 잔기상에서 개질되는 것이 바람직하지만, 카복사미드 그룹 이외의 다양한 위치, 특히 카보닐 그룹(예컨대, 카복실산 및 케톤-타입 카보닐)이 고찰되었다. 예를 들어, 각각의 우라실 또는 이의 유사체 5'-FU의 고리 위치의 카보닐 그룹은 블로킹 그룹에 의해 개질될 수 있다.The considered blocking group can be covalently attached to various positions of the drug molecule, and although it is generally desirable for the drug under consideration to be modified on a carboxamide residue, various positions other than the carboxamide group, in particular carbonyl groups (eg, Carboxylic acid and ketone-type carbonyl) have been considered. For example, the carbonyl group at the ring position of each uracil or analog 5'-FU thereof may be modified by a blocking group.

본원에 제시된 발명의 개념에 제한되지는 않지만, 블로킹 그룹이 약물을 활성화시킬 수 있거나, 일단 개질된 약물이 표적 세포 이외의 세포에 제공된 경우 후속적인 활성화를 방지할 수 있음을 고찰하였다. 예를 들어, 블로킹 그룹이 표적 분자(예컨대, 수용체 또는 기질 결합 부위)와 약물의 특이적인 상호작용을 위해 필수적인 위치에서 약물에 결합되는 경우, 상기 블로킹 그룹은 약물을 불활성화시킬 수 있다. 다른 한편으로는, 상기 블로킹 그룹은 대사 활성화를 방지할 수 있는 위치에서 약물에 결합될 수 있다.While not limited to the inventive concept presented herein, it has been contemplated that the blocking group can activate the drug or prevent subsequent activation once the modified drug is provided to cells other than the target cell. For example, when the blocking group is bound to the drug at a position necessary for the specific interaction of the drug with a target molecule (eg, a receptor or substrate binding site), the blocking group can inactivate the drug. On the other hand, the blocking group can be bound to the drug at a position that can prevent metabolic activation.

약물 및/또는 블로킹 그룹의 화학적 특성에 따라, 블로킹 그룹이 작용 그룹 또는 치환체를 치환할 수 있거나, 블로킹 그룹이 작용 그룹 또는 치환체에 결합함을 고찰하였다. 예를 들어, 약물이 리바비린이고 블로킹 그룹이 =NH 그룹인 경우, 리바비린의 카복사미드 그룹내의 산소 원자는 =NH 그룹에 의해 치환된다. 다른 한편으로는, 약물이 친핵성 그룹(예컨대, -O-)을 포함하고, 블로킹 그룹이 적합한 이탈 그룹을 가진 이차 아민을 포함하는 경우, 이차 아민은 친핵성 그룹에 결합될 수 있다.Depending on the chemical properties of the drug and / or blocking group, it was contemplated that the blocking group could substitute for the functional group or substituent, or that the blocking group would bind to the functional group or substituent. For example, if the drug is ribavirin and the blocking group is a = NH group, the oxygen atoms in the carboxamide group of ribavirin are replaced by the = NH group. On the other hand, the drug is a nucleophilic group (e.g., -O -) those containing, and comprises a secondary amine with a suitable leaving group is a blocking group, a secondary amine may be coupled to a nucleophilic group.

약물을 개질시키는 단계에 관해, 개질된 약물을 생성시키기 위해 상기 개질이 유기-합성 개질, 효소적 개질 또는 드-노보(de-novo) 합성을 포함할 수 있음을 고찰하였다. 예를 들어, 약물이 활성화된 카보닐 작용 그룹을 포함하는 경우, 카보닐 원자의 아미드화는 단일 친핵성 교환 반응으로 달성될 수 있다. 또한, 특히 약물이 블로킹 그룹에 결합되는 상기 그룹 이외의 많은 반응 그룹을 가진 경우, 개질된 약물의 드-노보 합성이 경제적으로 더욱 유리할 수 있다. 또한 적합한 약물이 효소 기질로서 약물 및 블로킹 그룹을 사용하는 반응에서 블로킹 그룹을 약물내로 도입시킴으로써 효소적으로 개질될 수 있음을 특히 고찰하였다. 유용한 경우, 이러한 개질을 위한 효소가 표적 세포(예컨대, 동종 또는 이종 공급원, 또는 상기 효소를 코딩하는 유전자를 발현시키는 재조합 공급원)으로부터 유래되는 것이 바람직하다.Regarding the step of modifying the drug, it was contemplated that the modification may include organic-synthetic modification, enzymatic modification or de-novo synthesis to produce the modified drug. For example, if the drug contains an activated carbonyl functional group, the amidation of the carbonyl atom can be accomplished in a single nucleophilic exchange reaction. In addition, de-novo synthesis of the modified drug may be more economically advantageous, especially if the drug has many reactive groups other than the above group bound to the blocking group. It was also particularly contemplated that suitable drugs may be enzymatically modified by introducing the blocking groups into the drug in reactions using the drug and blocking groups as enzyme substrates. If useful, it is preferred that the enzyme for such modification is derived from a target cell (eg, a homologous or heterologous source, or a recombinant source expressing a gene encoding the enzyme).

표적 세포 이외의 세포의 타입 및 약물 및/또는 블로킹 그룹의 화학적 특성에 따라, 표적 세포 이외의 세포내에 약물의 축적의 방지는 약물-특이적 트랜스포터를 통한 섭취의 감소, (예컨대, 추가적이거나 새로운 전기적 전하, 소수성의 변화 또는 익스포터(exporter)에 의한 인식의 변화에 기인하여) 보유될 형태로의 대사 전환의 감소를 포함하는, 하나 이상의 다양한 메카니즘에 의해 달성될 수 있거나, (예컨대, 블로킹 그룹내의 분비 시그널에 기인하여) 표적 세포 이외의 세포로부터 증가된 유출로 인해 약물의 축적의 방지가 달성될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 약물이 누클레오시드 유사체이고, 표적 세포 이외의 세포가 친지성 잔기를 포함하지 않는 누클레오시드를 선택적으로 유입시키는 누클레오시드 트랜스포터를 가진 경우; 약물에 블로킹 그룹으로서 친지성 잔기를 첨가하는 것은 약물의 축적을 방지할 수 있음을 고찰하였다. 또 다른 예에서, 적혈구내의 다양한 누클레오시드의 인산화(및 부수적인 축적)은 카복사미드 그룹을 카복사미딘 그룹으로 전환시킴으로써 방지될 수 있다(상기).Depending on the type of cells other than the target cell and the chemical nature of the drug and / or blocking group, the prevention of accumulation of drugs in cells other than the target cell may result in a reduction in uptake via drug-specific transporters, e.g., additional or new May be achieved by one or more of a variety of mechanisms, including a reduction in metabolic conversion to a form to be retained (due to a change in electrical charge, hydrophobicity, or a change in recognition by an exporter), or (eg, within a blocking group). It is to be understood that prevention of drug accumulation can be achieved due to increased outflow from cells other than target cells (due to secretion signals). For example, if the drug is a nucleoside analog and cells other than the target cell have a nucleoside transporter that selectively introduces nucleosides that do not contain lipophilic residues; It was contemplated that addition of lipophilic moieties as blocking groups to the drug could prevent accumulation of the drug. In another example, phosphorylation (and concomitant accumulation) of various nucleosides in erythrocytes can be prevented by converting the carboxamide group to the carboxamidine group (above).

표적 세포내에서의 블로킹 그룹의 효소적 제거에 관해, 표적 세포, 블로킹 그룹 및 약물의 타입에 따라, 효소적 제거가 상당히 다양할 수 있음을 고찰하였다. 효소적 제거는 가수분해효소, 트랜스퍼라제, 리아제 및 산화환원효소를 포함하는 다양한 클래스로부터의 효소를 포함할 수 있고, 특히 바람직한 서브클래스는 아데노신 및 시토신 탈아미노효소, 아르기나제, 아미노기전달효소 및 아릴아미다제이다. 블로킹 그룹의 효소적 제거를 위해 고찰된 효소는 표적 세포에서 배제적으로 발현될 수 있지만, 본 발명의 또 다른 일면에서, 적합한 효소는 상기 효소가 세포 함유 시스템내의 모든 세포에서 편재적으로 발현되지 않는 한, 표적 세포 이외의 세포에서도 발현될 수 있는 것으로 추가로 이해되어야 한다. 고찰된 효소는 정상 및/또는 병리학적 조건 하에서 각 표적 세포에서 네이티브(native)하게 발현(즉, 재조합체가 아님)되는 것으로 추가로 이해되어야 한다. 예를 들어, 글루타민-피루베이트 아미노기전달효소는 간 세포에서 비교적 높은 선택성으로 구성적으로 발현되고, 따라서 블로킹 그룹의 제거를 위해 적합한 효소일 수 있다고 공지되었다. 또한, 시토신 탈아미노효소는 결장암 세포에서 비교적 높은 양으로 발현되지만, 정상 결장 세포에서는 발현되지 않거나 소량만 발현된다고 공지되었다.Regarding enzymatic removal of blocking groups within target cells, it has been considered that enzymatic removal can vary considerably, depending on the target cells, blocking groups and the type of drug. Enzymatic removal may include enzymes from various classes including hydrolases, transferases, lyases and oxidoreductases, and particularly preferred subclasses are adenosine and cytosine deaminoases, arginases, aminotransferases and Arylamidase. Enzymes contemplated for enzymatic removal of blocking groups may be excluded in target cells, but in another aspect of the present invention, suitable enzymes may not be expressed ubiquitously in all cells in a cell containing system. It should be further understood that it may be expressed in cells other than the target cell. It is further to be understood that the enzymes considered are natively expressed (ie, not recombinant) in each target cell under normal and / or pathological conditions. For example, it is known that glutamine-pyruvate aminotransferase is constitutively expressed with relatively high selectivity in liver cells and thus may be an enzyme suitable for the removal of blocking groups. Cytosine deaminoases are also known to be expressed in relatively high amounts in colon cancer cells, but not in normal colon cells or only in small amounts.

본 발명의 또 다른 일면에서, 표적 세포 이외의 세포에 대한 약물의 세포독성은 1단계에서 표적 세포 이외의 세포에서 약물의 대사 전환이 표적 세포 이외의 세포에 대해 손상을 유도하는 방법에 의해 감소된다. 본원에 사용하는 용어 "세포독성"은 표적 세포 이외의 세포에 대한 요망되지 않는 약리학적 효과를 지칭하며,여기서 요망되지 않는 약리학적 효과는 특히 복제, 에너지-대사의 억제를 포함하거나 세포 사멸을 포함한다. 추가 단계에서, 약물은 블로킹 그룹으로 개질되며, 여기서 블로킹 그룹은 블로킹 그룹내의 질소 원자를 통해 약물에 공유 결합되고, 여기서 블로킹 그룹은 표적 세포 이외의 세포에서 약물의 대사 전환을 감소시키고, 표적 세포내의 약물로부터 효소적으로 절단된다. 추가 단계에서, 약물은 표적 세포 및 표적 세포 이외의 세포를 포함하는 시스템에 투여되며, 여기서 블로킹 그룹은 약물에 공유 결합된다.In another aspect of the invention, the cytotoxicity of the drug against cells other than the target cell is reduced by a method in which the metabolic conversion of the drug in cells other than the target cell induces damage to cells other than the target cell in step 1. . As used herein, the term “cytotoxic” refers to an undesired pharmacological effect on cells other than the target cell, wherein the undesired pharmacological effect includes, in particular, inhibition of replication, energy-metabolism or cell death. do. In a further step, the drug is modified to a blocking group, where the blocking group is covalently bound to the drug via a nitrogen atom in the blocking group, where the blocking group reduces metabolic conversion of the drug in cells other than the target cell, Enzymatic cleavage from the drug. In a further step, the drug is administered to a system comprising the target cell and cells other than the target cell, wherein the blocking group is covalently bound to the drug.

표적 세포 이외의 세포에 대한 약물의 세포독성을 감소시키는 바람직한 일면에서, 대사 전환은 적혈구내에서의 상응하는 약물-포스페이트로의 약물의 인산화를 포함한다. 예를 들어, 다양한 세포내에서 항바이러스 약물 리바비린의 인산화가 약리학적으로 활성인 리바비린-5'-모노포스페이트를 생성시키는 것은 당분야에 널리 공지되어 있고[참조: Homma, M. et al. High-performance liquid chromatographic determination of Ribavirin in whole blood to assess disposition in erythrocytes; Antimicrob Agents Chemother 1999 Nov; 43(11):2716-9], 이 화합물은 이노신 모노포스페이트 탈수소효소(IMPDH)의 억제에 관여한다. 불행히도, 리바비린-5'-모노포스페이트는 적혈구에 대해 명백한 세포독성 효과를 가지며[참조: De Franceschi, et al.; Hemolytic anemia induced by ribavirin therapy in patients with chronic hepatitis C virus infection: role of membrane oxidative damage, Hepatology 2000 Apr; 31(4): 997-1004], 결론적으로 적혈구내의 리바비린-5'-모노포스페이트의 형성의 방지 또는 감소는 리바비린의세포독성을 현저하게 감소시킬 것으로 인식되었다.In a preferred aspect of reducing the cytotoxicity of the drug to cells other than the target cell, metabolic conversion comprises phosphorylation of the drug to the corresponding drug-phosphate in erythrocytes. For example, phosphorylation of the antiviral drug ribavirin in various cells to produce pharmacologically active ribavirin-5'-monophosphate is well known in the art. See Homma, M. et al. High-performance liquid chromatographic determination of Ribavirin in whole blood to assess disposition in erythrocytes; Antimicrob Agents Chemother 1999 Nov; 43 (11): 2716-9], which is involved in the inhibition of inosine monophosphate dehydrogenase (IMPDH). Unfortunately, ribavirin-5'-monophosphate has an apparent cytotoxic effect on erythrocytes [De Franceschi, et al .; Hemolytic anemia induced by ribavirin therapy in patients with chronic hepatitis C virus infection: role of membrane oxidative damage, Hepatology 2000 Apr; 31 (4): 997-1004] In conclusion, it was recognized that the prevention or reduction of the formation of ribavirin-5'-monophosphate in erythrocytes would significantly reduce the cytotoxicity of ribavirin.

그러나, 표적 세포 이외의 세포내에서 약물의 인산화 이외의 다양한 대사 전환이 또한 고찰되었음을 이해해야 하며, 이에는 산화, 환원, 약물내 공유 결합의 가수분해적인 절단, 펜던트 그룹의 첨가 또는 제거, 및 개환(ring-opening) 반응이 포함된다. 예를 들어, 표적 세포 이외의 세포가 간세포인 경우, 대사 전환은 간에서 일어나기 위한 공지된 다양한 효소적 해독 또는 용해화 반응을 포함할 수 있다(예컨대, 글리코실화, 시토크롬 P450-매개된 산화 등). 또 다른 예에서, 대사 전환은 포스파타제 또는 에스테라제 활성을 포함한다.However, it should be understood that various metabolic conversions other than phosphorylation of drugs in cells other than target cells have also been considered, including oxidation, reduction, hydrolytic cleavage of covalent bonds in drugs, addition or removal of pendant groups, and ring opening ( ring-opening reactions are included. For example, where cells other than target cells are hepatocytes, metabolic conversion can include various known enzymatic detoxification or lysis reactions to occur in the liver (eg, glycosylation, cytochrome P 450 -mediated oxidation, etc. ). In another example, metabolic conversion includes phosphatase or esterase activity.

대사 전환의 타입에 따라, 상기 전환은 표적 세포 이외의 단일 타입의 세포로 제한될 수 있지만, 하나 이상의 세포 타입에서 일어날 수도 있다. 예를 들어, 표적 세포 이외의 세포가 비교적 높은 핵산 합성율을 가지며, 대사 전환이 상기 핵산 합성에 관여하는 효소에 의해 매개되는 경우, 빠르게 성장하는 다양한 타입의 세포가 대사 전환을 나타낼 수 있다. 다른 한편으로는, 대사 전환은 세포 또는 기관의 특정한 세트로의 약물의 접근성을 통해 국부적으로 제한될 수도 있다.Depending on the type of metabolic conversion, the conversion may be limited to a single type of cell other than the target cell, but may occur in more than one cell type. For example, if cells other than target cells have a relatively high rate of nucleic acid synthesis, and metabolic conversion is mediated by enzymes involved in the nucleic acid synthesis, rapidly growing various types of cells may exhibit metabolic conversion. On the other hand, metabolic conversion may be locally restricted through the accessibility of the drug to a particular set of cells or organs.

널리 공지된 다양한 실험실 방법을 사용하여 약물에 공유 결합된 블로킹 그룹이 표적 세포 이외의 세포내의 대사 전환을 감소시킴을 인식하고/하거나 입증할 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 표적 세포 이외의 세포가 시험관내에서 배양되는 경우, 표적 세포 이외의 세포가 상응하는 방사능표지된 약물과 함께 인큐베이션될 수 있고, 그 이후에 방사능표지된 약물의 대사산물이 면역검정, 박층 크로마토그래피 또는 GC-MS를 포함하는 다양한 검정법에 의해 확인될 수 있음을 고찰하였다. 또한, 표적 이외의 세포가 포유동물내에 위치하는 경우, 투여된 약물의 대사산물을 단리하고 확인하기 위한 충분한 표본은 조직 생검을 통해 제공할 수 있다.It should be understood that various well known laboratory methods can be used to recognize and / or demonstrate that blocking groups covalently bound to drugs reduce metabolic conversion in cells other than target cells. For example, when cells other than the target cells are cultured in vitro, cells other than the target cells may be incubated with the corresponding radiolabeled drug, after which the metabolite of the radiolabeled drug is immunoassay, It was contemplated that this could be confirmed by various assays including thin layer chromatography or GC-MS. In addition, where cells other than the target are located in a mammal, sufficient samples for isolating and identifying metabolites of the administered drug may be provided by tissue biopsy.

표적 세포 이외의 세포에 대한 손상의 타입이 실질적으로 다양할 수 있고, 표적 세포 이외의 세포내의 세포성 대사를 지연시키는 것에서부터 세포 사멸에 이를 수 있음을 추가로 고찰하였다. 예를 들어, 대사 전환이 해당 경로에 위치하는 효소의 억제제를 생성하는 경우, 표적 세포 이외의 세포를 위한 에너지는 샐비지(salvage) 경로를 통해 적어도 부분적으로 제공될 수 있다. 마찬가지로, 효소 억제제로의 약물의 대사 전환이 비교적 낮은 비율로 진행되는 경우, 상기 억제제에 의해 영향받는 효소의 발현의 상향-조절은 활성 부위의 수에 있어서의 감소를 거의 완전하게 보상할 수 있다. 다른 한편으로는, 대사 전환이 라디칼 종을 생성하는 경우, 지질 과산화는 심각한 막 손상 및 후속적인 세포 사멸을 초래할 수 있다.It was further contemplated that the type of damage to cells other than the target cells can vary substantially, ranging from delaying cellular metabolism in cells other than the target cells to cell death. For example, when metabolic conversion produces an inhibitor of an enzyme located in that pathway, energy for cells other than the target cell may be provided at least in part via the salvage pathway. Likewise, when metabolic conversion of drugs to enzyme inhibitors proceeds at a relatively low rate, up-regulation of the expression of enzymes affected by the inhibitor can almost completely compensate for the reduction in the number of active sites. On the other hand, if metabolic conversion produces radical species, lipid peroxidation can lead to severe membrane damage and subsequent cell death.

약물의 대사 전환으로부터 야기된 손상이 직간접적으로 일어날 수 있음을 추가로 고찰하였다. 예를 들어, 대사 전환이 효소를 블로킹하는 효소 억제제를 생성하는 경우, 상기 손상은 직접적인 것으로 생각된다. 다른 한편으로, 대사 전환이 중간생성물을 생성하는 경우, 후속적인 세포내 또는 세포외 개질이 효소 억제제를 추가로 전환시킨 후에는, 상기 손상은 간접적인 것으로 생각된다.It was further contemplated that damage resulting from metabolic turnover of the drug may occur directly or indirectly. For example, if metabolic conversion produces an enzyme inhibitor that blocks the enzyme, the damage is thought to be direct. On the other hand, if metabolic conversion produces an intermediate, the damage is considered indirect after subsequent intracellular or extracellular modification further converts the enzyme inhibitor.

시스템에 약물을 투여하는 단계에 관해, 적합한 약물이 임의의 적절한 프로토콜하에 임의의 적절한 약제학적 포뮬레이션으로 투여될 것임을 고찰하였다. 따라서, 투여는 경구적으로, 비경구적으로(피하 주사, 정맥내, 근육내, 흉내 주사 또는 주입 기술을 포함함), 흡입 스프레이, 직장, 국소적 등으로 통상적인 비독성인 약제학적으로 허용되는 캐리어, 애쥬번트 및 비히클을 함유하는 투여량 단위 포뮬레이션으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 적절한 약물이 약리학적으로 허용되는 염으로서 경구적으로 투여될 수 있거나, 대안적으로는 생리학적 식염수(예컨대, 약 7.2 내지 7.5의 pH로 완충된)중에 정맥내적으로 투여될 수 있다. 포스페이트, 중탄산염 또는 시트레이트와 같은 통상적인 완충액이 본 목적을 위해 사용될 수 있다. 또한, 환자에게서 최대의 유익한 효과를 위해 본 발명의 화합물의 약리역학을 유지하기 위해 특정 약물의 투여 경로 및 투여 체제를 개질시키는 것이 당업자에게 널리 공지되어 있음을 고찰하였다.Regarding the step of administering the drug to the system, it was contemplated that the suitable drug would be administered in any suitable pharmaceutical formulation under any suitable protocol. Thus, administration may be oral, parenterally (including subcutaneous injection, intravenous, intramuscular, endometrial injection or infusion techniques), non-toxic pharmaceutically acceptable carriers conventionally employed by inhalation spray, rectal, topical, and the like. It may be carried out in a dosage unit formulation containing the adjuvant and the vehicle. For example, the appropriate drug may be administered orally as a pharmacologically acceptable salt, or alternatively may be administered intravenously in physiological saline (eg, buffered to a pH of about 7.2 to 7.5). . Conventional buffers such as phosphate, bicarbonate or citrate can be used for this purpose. It was also contemplated that it would be well known to those skilled in the art to modify the route of administration and regime of administration of certain drugs to maintain the pharmacodynamics of the compounds of the present invention for maximum beneficial effect in the patient.

특정한 약제학적 투여 형태에서, 상기 약물의 전구-약물 형태를 고찰하였다. 당업자는 고찰된 약물을 전구-약물 형태로 쉽게 개질시켜 숙주 생물체 또는 환자내의 표적 부위로의 활성 화합물의 전달을 용이하게 하는 방법을 인식할 것이다. 또한 당업자는 본 발명의 화합물의 의도된 효과를 최대화시키기 위해 숙주 생물체 또는 환자내의 표적화된 부위로 본 발명의 화합물을 전달하는데 있어서, 적용가능한 경우, 전구-약물 형태의 유리한 약리역학적 파라미터를 이용할 것이다.In certain pharmaceutical dosage forms, pro-drug forms of the drug have been considered. Those skilled in the art will recognize how to easily modify the drug under consideration in pro-drug form to facilitate delivery of the active compound to a target site in the host organism or patient. Those skilled in the art will also utilize advantageous pharmacodynamic parameters in pro-drug form, where applicable, in delivering a compound of the invention to a targeted site in a host organism or patient to maximize the intended effect of the compound of the invention.

고찰된 약물이 단독으로 투여되거나, 별도로 투여되거나 함께 투여될 수 있는 다른 약리학적으로 활성인 작용제와 조합하여 투여될 수 있음을 고찰하였음을 추가로 이해해야 하고, 별도로 투여되는 경우, 투여는 동시에 일어나거나 임의의순서로 개별적으로 일어날 수 있다. 고찰된 약리학적으로 활성인 작용제에는 인터페론(예컨대, 인터페론 α 및 γ)와 같은 항바이러스제, 톨나프테이트(tolnaftate), FungizoneTM, LotriminTM, MycelexTM, 니스타틴(Nystatin) 및 암포테라신(Amphoteracin)과 같은 항진균제; MintezolTM, NiclocideTM, VermoxTM및 FlagylTM과 같은 항기생충제; ImmodiumTM, LomotilTM및 PhazymeTM과 같은 장 작용제; 인터페론 α 및 γ, AdriamycinTM, CytoxanTM, ImuranTM, 메토트렉세이트(methotrexate), MithracinTM, TiazofurinTM, TaxolTM과 같은 항종양제; AclovateTM, CyclocortTM, DenorexTM, FloroneTM, OxsoralenTM, 콜타르(coal tar) 및 살리실산과 같은 피부 작용제; 에르고타민(ergotamine) 화합물과 같은 편두통 제제; 상기 기재되지 않은 스테로이드 및 면역억제제(이에는 사이클로스포린, DiprosoneTM, 하이드로코르티손; FloronTM, LidexTM, 토피코르트(Topicort) 및 발리손(Valisone); 인슐린과 같은 대사 작용제가 포함된다), 및 상기 카테고리에 적합할 수 없는 다른 약물(이에는 IL2, IL4, IL6, IL8, IL10 및 IL12와 같은 사이토카인이 포함된다)이 포함된다.It should be further understood that the contemplated drug may be administered alone, or in combination with other pharmacologically active agents that may be administered separately or in combination, and if administered separately, the administration may occur simultaneously or It can happen individually in any order. The pharmacologically active agents discussed include antiviral agents such as interferons (e.g., interferons α and γ), tolnaftate, Fungizone TM , Lotrimin TM , Mycelex TM , Nystatin and Amphotheracin Antifungal agents such as); Antiparasitic agents such as Mintezol , Niclocide , Vermox and Flagyl ; Intestinal agents such as Immodium , Lomotil and Phazyme ; Antitumor agents such as interferons α and γ, Adriamycin , Cytoxan , Imuran , methotrexate, Mithracin , Tiazofurin , Taxol ; Skin agents such as Aclovate , Cyclocort , Denorex , Florone , Oxsoralen , coal tar and salicylic acid; Migraines, such as ergotamine compounds; Steroids and immunosuppressants not described above (including cyclosporin, Diprosone , hydrocortisone; Floron , Lidex , Topicort and Valisonone; metabolic agents such as insulin), and Other drugs that may not fit into the category include cytokines such as IL2, IL4, IL6, IL8, IL10 and IL12.

고찰된 약물 및 약리학적으로 활성인 작용제의 투여량에 관해, 치료학적 유효량이 치료되는 조건, 중증도, 사용되는 치료 체제, 사용된 작용제의 약리역학 및 치료되는 환자(동물 또는 사람)에 의해 달라짐을 고찰하였다. 다양한 투여량이 적절함을 추가로 고찰하였고, 이에는 0.5 mg/kg 내지 0.1 mg/kg의 투여량이 포함될 뿐만 아니라 0.5 내지 1.0 mg/kg 이상의 투여량이 포함된다. 일반적으로 표적 세포 및 표적 세포 이외의 세포를 포함하는 시스템이 포유동물인 것이 바람직하지만(가장 바람직하게는 사람), 다양한 대안적인 시스템들이 또한 적합하고, 특히 시험관내 세포 및 조직 배양물이 포함된다.Regarding the dosages of the drugs and pharmacologically active agents considered, the therapeutically effective amount will vary depending on the condition being treated, the severity, the treatment regime used, the pharmacodynamics of the agents used and the patient (animal or human) being treated. Considered. Various dosages have been further contemplated as appropriate, including not only doses of 0.5 mg / kg to 0.1 mg / kg, but also doses of 0.5 to 1.0 mg / kg or more. In general, it is preferred that the system comprising the target cell and cells other than the target cell is a mammal (most preferably human), but various alternative systems are also suitable, especially in vitro cells and tissue cultures.

표적 세포 이외의 세포에 대한 약물의 세포독성을 감소시키는 고찰된 방법에서의 약물, 블로킹 그룹, 약물을 개질시키는 단계, 표적 세포 및 표적 세포 이외의 세포에 관해서는, 기술한 상기 적용과 동일하게 고찰하였다.Drugs, blocking groups, modifying drugs, target cells and cells other than target cells in the considered method of reducing the cytotoxicity of the drug to cells other than the target cells, are the same as the above described application. It was.

본 발명의 추가 일면에서, 시스템내의 약물의 투여량은 약물이 제공되는 방법에 의해 감소되며, 여기서 표적 세포 이외의 세포내의 약물의 대사 전환은 표적 세포 이외의 세포 및 표적 세포를 포함하는 시스템내의 약물의 농도를 감소시킨다. 추가 단계에서, 약물은 블로킹 그룹으로 개질되며, 여기서 블로킹 그룹은 블로킹 그룹내의 질소 원자를 통해 약물에 공유 결합되고, 여기서 블로킹 그룹은 표적 세포 이외의 세포내의 약물의 대사 전환을 감소시킨다. 후속 단계에서, 약물은 시스템에 투여되며, 여기서 블로킹 그룹은 약물에 공유 결합되고, 여기서 블로킹 그룹은 표적 세포내의 약물로부터 효소적으로 제거된다.In a further aspect of the invention, the dose of drug in the system is reduced by the method in which the drug is provided, wherein metabolic conversion of the drug in a cell other than the target cell is a drug in the system comprising cells other than the target cell and the target cell. To reduce the concentration. In a further step, the drug is modified to a blocking group, where the blocking group is covalently bound to the drug via a nitrogen atom in the blocking group, where the blocking group reduces metabolic conversion of the drug in cells other than the target cell. In a subsequent step, the drug is administered to the system, where the blocking group is covalently bound to the drug, where the blocking group is enzymatically removed from the drug in the target cell.

시스템내의 약물의 투여량을 감소시키는 바람직한 일면에서, 약물은 리바비린이고, 표적 세포는 바이러스에 감염된 간세포이고, 표적 세포 이외의 세포는 적혈구이다. 리바비린이 리바비린-포스페이트로 대사적으로 전환되고, 리바비린-포스페이트가 적혈구내에 보유됨으로써, 리바비린의 농도를 현저하게 낮춘다는 것은당분야(상기)에 널리 공지되어 있다. 리바비린은 카복사미드 탄소에 =NH 블로킹 그룹을 공유적으로 결합시켜, 카복사미드내의 카보닐 산소를 대체함으로써 개질된다. =NH 블로킹 그룹으로 개질된 리바비린의 대사 전환은 적혈구내에서 현저하게 감소됨이 밝혀졌다(하기). 개질된 리바비린의 바람직한 투여는 사람에게 50mg 내지 300mg의 단일 경구 용량으로 수행됨을 고찰하였다.In a preferred aspect of reducing the dose of drug in the system, the drug is ribavirin, the target cell is a virus-infected hepatocyte, and cells other than the target cell are erythrocytes. It is well known in the art (above) that ribavirin is metabolically converted to ribavirin-phosphate and that ribavirin-phosphate is retained in erythrocytes, thereby significantly lowering the concentration of ribavirin. Ribavirin is modified by covalently binding the = NH blocking group to the carboxamide carbon to replace the carbonyl oxygen in the carboxamide. Metabolic conversion of ribavirin modified with = NH blocking group was found to be significantly reduced in erythrocytes (below). It is contemplated that preferred administration of modified ribavirin is to humans in a single oral dose of 50 mg to 300 mg.

리바비린은 약 600mg 내지 1200mg의 적어도 단일 용량으로 항바이러스 약물로서 사람에게 경구적으로 투여된다는 것은 공지되어 있다. 시스템(예컨대, 사람)내의 리바비린의 초기 농도는 약 1μM 내지 수백 μM이지만, 리바비린 농도는 전형적으로 적혈구내에서 리바비린의 인산화로 인해 적혈구내로의 격리에 의해 24시간 이내에 시스템내에서 초기 농도의 약 85% 내지 50%로 감소된다. 본 발명자들은 1-베타-D-리보푸라노실-1,2,4-트리아졸-3-카복사미딘으로의 리바비린의 개질이 리바비린의 인산화(하기)의 양을 현저하게 감소시킴을 입증하였다. 따라서, 리바비린의 초기 농도의 전부 또는 거의 전부가 표적 세포내에서 요망되는 약리학적 효과를 위해 유용함을 고찰하였다. 결론적으로, 블로킹 그룹을 사용한 리바비린의 개질을 사용하여 리바비린의 투여량을 약 5중량%, 바람직하게는 약 10중량%, 더욱 바람직하게는 25중량%, 가장 바람직하게는 50중량%까지 감소시킬 수 있음을 고찰하였다.It is known that ribavirin is orally administered to humans as an antiviral drug in at least a single dose of about 600 mg to 1200 mg. Although the initial concentration of ribavirin in the system (eg, human) is between about 1 μM and several hundred μM, the ribavirin concentration is typically about 85% of the initial concentration in the system within 24 hours by sequestration into red blood cells due to phosphorylation of ribavirin in erythrocytes. To 50%. We have demonstrated that the modification of ribavirin to 1-beta-D-ribofuranosyl-1,2,4-triazole-3-carboxamidine significantly reduces the amount of phosphorylation of ribavirin (below). Thus, it was considered that all or almost all of the initial concentration of ribavirin is useful for the desired pharmacological effect in the target cell. In conclusion, the modification of ribavirin with the blocking group can be used to reduce the dose of ribavirin to about 5%, preferably about 10%, more preferably 25%, most preferably 50% by weight. Considered.

그러나, 600mg 내지 1200mg 이외의 다양한 투여량이 또한 고찰되었음을 이해해야하며, 이에는 200mg 내지 600mg의 투여량, 20mg 내지 200mg의 투여량 및 그 미만이 포함된다. 예를 들어, 리바비린이 면역조절 약물로서 사용되는 경우, 약 100mg 내지 300mg의 더 낮은 투여량으로도 충분할 수 있다. 다른 한편으로는, 약물의 비교적 높은 농도가 요망되는 경우, 600mg 내지 1800mg, 및 그 이상의 투여량이 고찰되었다. 또한 특정한 대사 전환에 따라 투여량의 감소는 상당히 다를 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 대사 전환이 비교적 신속하고 표적 세포 이외의 다수의 세포에서 일어나는 경우, 25중량% 내지 80중량%, 및 그 이상의 투여량의 감소가 고찰되었다. 다른 한편으로는, 대사 전환이 비교적 느린 경우, 25중량% 내지 5중량%, 및 그 미만의 투여량의 감소가 고찰되었다.However, it should be understood that various dosages other than 600 mg to 1200 mg are also contemplated, including dosages of 200 mg to 600 mg, dosages of 20 mg to 200 mg and less. For example, when ribavirin is used as an immunomodulatory drug, lower doses of about 100 mg to 300 mg may be sufficient. On the other hand, when relatively high concentrations of the drug are desired, dosages of 600 mg to 1800 mg, and higher have been considered. It should also be understood that the reduction in dosage may vary significantly depending on the particular metabolic shift. For example, if metabolic conversion is relatively rapid and occurs in a large number of cells other than target cells, reductions in doses of 25% to 80% by weight, and more, have been considered. On the other hand, when metabolic conversion is relatively slow, reductions in doses of 25% to 5%, and less, have been considered.

약물의 투여량을 감소시키는 고찰된 방법에서의 약물, 블로킹 그룹, 대사 전환, 약물을 개질시키는 단계, 약물을 투여하는 단계, 표적 세포 및 표적 세포 이외의 세포에 관해서는, 기술한 상기 적용과 동일하게 고찰하였다.As for the drug, blocking group, metabolic conversion, modifying the drug, administering the drug, target cells and cells other than the target cells in the considered method of reducing the dose of the drug, the same as the above described application Considered.

실시예Example

(a) 리바비린의 예시적 합성을 도 2에 도시하였고, 이는 하기 개략된 바와 같은 방법에 따른다.(a) An exemplary synthesis of ribavirin is shown in FIG. 2, according to the method as outlined below.

메틸 1-(2,3,5-트리-O-아세틸-β-D-리보푸라노실)-1,2,4-트리아졸-3-카복실레이트 (3) 및Methyl 1- (2,3,5-tri-O-acetyl-β-D-ribofuranosyl) -1,2,4-triazole-3-carboxylate (3) and

메틸 1-(2,3,5-트리-O-아세틸-β-D-리보푸라노실)-1,2,4-트리아졸-5-카복실레이트 (4)Methyl 1- (2,3,5-tri-O-acetyl-β-D-ribofuranosyl) -1,2,4-triazole-5-carboxylate (4)

메틸-1,2,4-트리아졸-3-카복실레이트(25.4 g, 200 mmol)(1), 1,2,3,5-테트라-O-아세틸-β-D-리보푸라노오스(63.66 g, 200 mmol)(2) 및 비스(p-니트로페닐)포스페이트(1 g)의 혼합물을 RB 플라스크(500 mL)에 위치시켰다. 상기플라스크를 25분 동안 교반시키면서 물 흡인 진공하에 165 내지 175 ℃에서 예열된 오일 배쓰에 위치시켰다. 대체된 아세트산을 흡인기와 RB 플라스크 사이에 위치된 빙냉 트랩에 수집하였다. 상기 플라스크를 오일 배쓰에서 빼내고 냉각시켰다. 플라스크의 온도가 약 60 내지 70 ℃에 이르렀을 때, EtOAc(300 mL) 및 포화 NaHCO3(150 mL)을 도입시키고, EtOAc중에 추출하였다. 수성층을 EtOAc(200 mL)로 다시 추출하였다. 합쳐진 EtOAc 추출물을 포화 NaHCO3(300 mL), 물(200 mL) 및 염수(150 mL)로 세척하였다. 유기 추출물을 무수 Na2SO4상에서 건조시키고, 여과시키고, 여과물을 증발건조시켰다. 잔류물을 EtOH(100 mL)중에 용해시키고, MeOH(60 mL)로 희석시키고 12시간 동안 0℃에서 냉각시켜 무색 결정을 수득하였다. 상기 고체를 여과시키고, 최소 콜드(minimum cold) EtOH(20 mL)로 세척하고, 고체 NaOH상에서 높은 진공으로 건조시켜 60 g(78%)를 수득하였다. 여과물을 증발건조시키고 용리액으로서 CHCl3→ EtOAc(9:1)를 사용하는 실리카 컬럼상에서 정제하였다. 2가지 생성물, 즉 약 8.5 g(11%)의 빠르게 이동하는 생성물과 약 5 g(6.5%)의 느리게 이동하는 생성물을 여과물로부터 단리하였다. 느리게 이동하는 생성물은 결정화된 생성물과 일치하였다. 빠르게 이동하는 생성물은 (4)인 것으로 밝혀졌고 포움으로서 수득되었다. (3)의 합쳐진 수득량은 65 g(84%)였다; 융점 108 내지 110℃;Methyl-1,2,4-triazole-3-carboxylate (25.4 g, 200 mmol) (1), 1,2,3,5-tetra-O-acetyl-β-D-ribofuranose (63.66 g, 200 mmol) (2) and a mixture of bis (p-nitrophenyl) phosphate (1 g) were placed in an RB flask (500 mL). The flask was placed in a preheated oil bath at 165-175 ° C. under water suction vacuum with stirring for 25 minutes. The replaced acetic acid was collected in an ice cold trap located between the aspirator and the RB flask. The flask was removed from the oil bath and cooled. When the temperature of the flask reached about 60-70 ° C, EtOAc (300 mL) and saturated NaHCO 3 (150 mL) were introduced and extracted in EtOAc. The aqueous layer was extracted again with EtOAc (200 mL). The combined EtOAc extracts were washed with saturated NaHCO 3 (300 mL), water (200 mL) and brine (150 mL). The organic extract was dried over anhydrous Na 2 SO 4 , filtered and the filtrate was evaporated to dryness. The residue was dissolved in EtOH (100 mL), diluted with MeOH (60 mL) and cooled at 0 ° C. for 12 hours to give colorless crystals. The solid was filtered off, washed with minimal cold EtOH (20 mL) and dried under high vacuum on solid NaOH to give 60 g (78%). The filtrate was evaporated to dryness and purified on silica column using CHCl 3 → EtOAc (9: 1) as eluent. Two products, about 8.5 g (11%) of fast moving product and about 5 g (6.5%) of slow moving product, were isolated from the filtrate. The slow moving product was consistent with the crystallized product. The fast moving product was found to be (4) and obtained as a foam. The combined yield of (3) was 65 g (84%); Melting point 108 to 110 ° C;

1-β-D-리보푸라노실-1,2,4-트리아졸-3-카복사미드 (5)1-β-D-ribofuranosyl-1,2,4-triazole-3-carboxamide (5)

메틸-1-(2,3,5-트리-O-아세틸-β-D-리보푸라노실)-1,2,4-트리아졸-3-카복실레이트(62 g, 161 mmol)(3)를 강철 용기(bomb)에 위치시키고 새롭게 제조된 메탄올 암모니아(350 mL, 포화될 때까지 0℃에서 무수 메탄올내로 무수 암모니아 가스를 통과시킴으로써 제조됨)로 0℃에서 처리하였다. 강철 용기를 닫고 실온에서 18시간 동안 교반시켰다. 강철 용기를 0℃로 냉각시키고, 열고, 내용물을 증발건조시켰다. 잔류물을 무수 EtOH(100 mL)로 처리하고 증발건조시켰다. 생성된 잔류물을 아세톤과 함께 빻아서 고체를 수득하고, 이 고체를 여과시키고 아세톤으로 세척하였다. 상기 고체를 실온에서 밤새 건조시키고 뜨거운 EtOH(600 mL) 및 물(10 mL) 혼합물중에 용해시켰다. EtOH 용액의 부피를 핫 플레이트상에서 가열 교반시킴으로써 150 mL로 감소시켰다. 상기 뜨거운 EtOH 용액을 냉각시켜 무색 결정을 수득하고, 이를 여과시키고, 아세톤으로 세척하고 진공하에 건조시켰다. 여과물을 추가로 농축시켜 추가 물질을 수득하였다. 전체 수득량: 35 g(89%); 융점 177 내지179℃; [α]20 D-35.3(c, 10, H2O);Methyl-1- (2,3,5-tri-O-acetyl-β-D-ribofuranosyl) -1,2,4-triazole-3-carboxylate (62 g, 161 mmol) (3) Placed in a steel bomb and treated at 0 ° C. with freshly prepared methanol ammonia (350 mL, prepared by passing anhydrous ammonia gas into the anhydrous methanol at 0 ° C. until saturated). The steel vessel was closed and stirred for 18 hours at room temperature. The steel vessel was cooled to 0 ° C., opened and the contents evaporated to dryness. The residue was treated with anhydrous EtOH (100 mL) and evaporated to dryness. The resulting residue was triturated with acetone to give a solid, which was filtered and washed with acetone. The solid was dried overnight at room temperature and dissolved in hot EtOH (600 mL) and water (10 mL) mixture. The volume of EtOH solution was reduced to 150 mL by heating and stirring on a hot plate. The hot EtOH solution was cooled to give colorless crystals which were filtered off, washed with acetone and dried under vacuum. The filtrate was further concentrated to give additional material. Total yield: 35 g (89%); Melting point 177 to 179 ° C; [α] 20 D -35.3 (c, 10, H 2 O);

(b) =NH 그룹으로 개질된 리바비린의 예시적인 합성을 도 3에 도시하였고, 하기 개괄하는 바와 같은 방법에 따랐다.(b) An exemplary synthesis of ribavirin modified with = NH group is shown in FIG. 3, following the method as outlined below.

3-시아노-1-(2,3,5-트리-O-아세틸-β-D-리보푸라노실)-1,2,4-트리아졸 (7)3-cyano-1- (2,3,5-tri-O-acetyl-β-D-ribofuranosyl) -1,2,4-triazole (7)

3-시아노-1,2,4-트리아졸(18.8 g, 200 mmol)(6), 1,2,3,5-테트라-O-아세틸-β-D-리보푸라노오스(63.66 g, 200 mmol) 및 비스(p-니트로페닐)포스페이트(1 g)의 혼합물을 RB 플라스크(500 mL)에 위치시켰다. 플라스크를 25분 동안 교반시키면서 물 흡인기 진공하에 165 내지 175℃에서 예열된 오일 배쓰에 위치시켰다. 대체된 아세트산을 흡인기와 RB 플라스크 사이에 위치된 빙냉 트랩에 수집하였다. 상기 플라스크를 오일 배쓰로부터 빼내어 냉각시켰다. 플라스크의 온도가 약 60 내지 70℃에 도달했을 때, EtOAc(300 mL) 및 포화 NaHCO3(150 mL)를 도입시키고, EtOAc중에 추출하였다. 수성층을 EtOAc(200 mL)로 다시 추출하였다. 합쳐진 EtOAc 추출물을 포화 NaHCO3(300 mL), 물(200 mL) 및 염수(150 mL)로 세척하였다. 유기 추출물을 무수 Na2SO4상에서 건조시키고, 여과시키고, 여과물을 증발건조시켰다. 잔류물을 에테르(100 mL)중에 용해시키고 0℃에서 12시간 동안 냉각시켜 무색 결정을 수득하였다. 상기 고체를 여과시키고, 최소 콜드 EtOH(20 mL)로 세척하고, 고체NaOH상에서 높은 진공으로 건조시켰다. 수득량: 56.4 g(80%). 융점 96 내지 97℃.3-cyano-1,2,4-triazole (18.8 g, 200 mmol) (6), 1,2,3,5-tetra-O-acetyl-β-D-ribofuranose (63.66 g, 200 mmol) and a mixture of bis (p-nitrophenyl) phosphate (1 g) were placed in an RB flask (500 mL). The flask was placed in a preheated oil bath at 165-175 ° C. under a water aspirator vacuum with stirring for 25 minutes. The replaced acetic acid was collected in an ice cold trap located between the aspirator and the RB flask. The flask was removed from the oil bath and cooled. When the temperature of the flask reached about 60-70 ° C., EtOAc (300 mL) and saturated NaHCO 3 (150 mL) were introduced and extracted in EtOAc. The aqueous layer was extracted again with EtOAc (200 mL). The combined EtOAc extracts were washed with saturated NaHCO 3 (300 mL), water (200 mL) and brine (150 mL). The organic extract was dried over anhydrous Na 2 SO 4 , filtered and the filtrate was evaporated to dryness. The residue was dissolved in ether (100 mL) and cooled at 0 ° C. for 12 h to give colorless crystals. The solid was filtered off, washed with minimal cold EtOH (20 mL) and dried over high vacuum on solid NaOH. Yield: 56.4 g (80%). Melting point 96-97 ° C.

1-β-D-리보푸라노실-1,2,4-트리아졸-3-카복사미딘 하이드로클로라이드 (8)1-β-D-ribofuranosyl-1,2,4-triazole-3-carboxamidine hydrochloride (8)

(7)(14.08 g, 40.0 mmol), NH4Cl(2.14 g, 40.0 mmol) 및 무수 암모니아(150 ml)의 혼합물을 85℃에서 18시간 동안 강철 용기에서 가열하였다. 강철 용기를 냉각시키고, 열고, 내용물을 증발건조시켰다. 잔류물을 MeCN-EtOH로부터 결정화시켜 10.6 g(95%)의 (8)을 수득하였다. 융점 177 내지 179℃.(7) (14.08 g, 40.0 mmol), NH 4 Cl (2.14 g, 40.0 mmol) and anhydrous ammonia (150 ml) were heated in a steel vessel at 85 ° C. for 18 hours. The steel vessel was cooled, opened and the contents evaporated to dryness. The residue was crystallized from MeCN-EtOH to give 10.6 g (95%) of (8). Melting point 177 to 179 ° C.

리바비린을 출발물질로 하는 예시적인 또 다른 경로는 다음과 같이 진행된다:Another exemplary route with ribavirin as starting material proceeds as follows:

2',3',5'-트리-O-아세틸-1-β-D-리보푸라노실-1,2,4-트리아졸-3-카복사미드 (9)2 ', 3', 5'-tri-O-acetyl-1-β-D-ribofuranosyl-1,2,4-triazole-3-carboxamide (9)

아세트산 무수화물(200 mL) 및 피리딘(50 mL)중의 1-β-D-리보푸라노실-1,2,4-트리아졸-3-카복사미드(28.4 g, 116.4 mmol)(리바비린)의 현탁액을 실온에서 밤새 교반시켰다. 생성된 맑은 용액을 진공내에 농축시켜 맑은 포움(43.1 g, 정량적)을 수득하였다. 상기 포움은 TLC상에서 균질이었고 이후 단계에서 정제없이 직접 사용하였다. 소량을 플래시 크로마토그래피에 의해 정제하여 분석용 샘플을 수득하였다;Suspension of 1-β-D-ribofuranosyl-1,2,4-triazole-3-carboxamide (28.4 g, 116.4 mmol) (ribavirin) in acetic anhydride (200 mL) and pyridine (50 mL) Was stirred at rt overnight. The resulting clear solution was concentrated in vacuo to give clear foam (43.1 g, quant.). The foam was homogeneous on TLC and used directly in the next step without purification. A small amount was purified by flash chromatography to give a sample for analysis;

3-시아노-2',3',5'-트리-O-아세틸-1-β-D-리보푸라노실-1,2,4-트리아졸 (10)3-cyano-2 ', 3', 5'-tri-O-acetyl-1-β-D-ribofuranosyl-1,2,4-triazole (10)

클로로포름(500 mL)중의 (9)(43.1 g, 116.4 mmol)의 용액에 트리에틸아민(244 mL)을 첨가하고 이 혼합물을 빙염(ice-salt) 배쓰에서 0℃로 냉각시켰다. 포스포러스 옥시클로라이드(30.7 mL, 330 mmol)를 교반하에 적가하였고 이 용액을 실온으로 데웠다. 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반시킨 후에, TLC(헥산/아세톤 3:1)는 출발 물질의 완전한 소멸을 나타내었다. 갈색의 반응 혼합물을 진공하에 농축 건조시키고 잔류물을 클로로포름(500 mL)중에 용해시켰다. 상기 유기 용액을 포화된 수성 중탄산 나트륨(3 x 200 mL)으로 세척하고, 무수 나트륨 설페이트상에서 건조시키고, 진공하에 농축시켰다. 잔류물을 헥산중에 20% 아세톤을 사용하여 실리카 겔상에서 크로마토그래피시켜(플래시 크로마토그래피) 무정형 고체로서 33.14 g(리바비린으로부터 81%)의 순수한 (10)을 수득하였다. 상기 고체는 인증 샘플과 모든 면에서 동일하였다: 융점 101 내지 103℃; IR(칼슘 브로마이드) ν2250(CN), 1750(C=O), cm-1;To a solution of (9) (43.1 g, 116.4 mmol) in chloroform (500 mL) was added triethylamine (244 mL) and the mixture was cooled to 0 ° C. in an ice-salt bath. Phosphorus oxychloride (30.7 mL, 330 mmol) was added dropwise under stirring and the solution was warmed to room temperature. After stirring the mixture at room temperature for 1 hour, TLC (hexane / acetone 3: 1) showed complete disappearance of the starting material. The brown reaction mixture was concentrated to dryness in vacuo and the residue dissolved in chloroform (500 mL). The organic solution was washed with saturated aqueous sodium bicarbonate (3 × 200 mL), dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated in vacuo. The residue was chromatographed on silica gel using 20% acetone in hexane (flash chromatography) to yield 33.14 g (81% from ribavirin) as an amorphous solid (10). The solid was the same in all respects to the certified samples: melting point 101-103 ° C .; IR (calcium bromide) ν 2250 (CN), 1750 (C═O), cm −1 ;

1-β-D-리보푸라노실-1,2,4-트리아졸-3-카복사미딘 하이드로클로라이드 (8)1-β-D-ribofuranosyl-1,2,4-triazole-3-carboxamidine hydrochloride (8)

메탄올(100 mL)중의 (10)(4.0 g, 11.4 mmol)의 현탁액에 메탄올 나트륨 메톡시드(12 mL)의 1몰 용액을 첨가하고 혼합물을 실온에서 밤새 교반시켰다. 상기 용액을 메탄올 세척된 Dowex H+ 수지로 pH 4까지 산성화시키고, 수지를 여과시키고, 여과물을 진공하에 농축 건조시켰다. 잔류물을 최소량의 메탄올(15 mL)중에 용해시키고 압력 보틀(pressure bottle)로 옮겼다. 암모늄 클로라이드(0.61 g, 11.4 mmol) 및 무수 암모니아 가스(75 mL)로 0℃에서 포화된 메탄올 용액을 첨가하고, 보틀을 밀봉하고, 용액을 실온에서 밤새 교반시켰다. 용액을 진공하에 농축 건조시키고 생성된 잔류물을 아세토니트릴/에탄올로부터 결정화시켜 결정질 고체로서 (8)(2.95 g, 93%)을 수득하였다. 상기 샘플은 인증 샘플과 모든 면에서 동일하였다.To a suspension of (10) (4.0 g, 11.4 mmol) in methanol (100 mL) was added a 1 molar solution of methanol sodium methoxide (12 mL) and the mixture was stirred at rt overnight. The solution was acidified with methanol washed Dowex H + resin to pH 4, the resin was filtered and the filtrate was concentrated to dryness in vacuo. The residue was dissolved in a minimum amount of methanol (15 mL) and transferred to a pressure bottle. A methanol solution saturated at 0 ° C. with ammonium chloride (0.61 g, 11.4 mmol) and anhydrous ammonia gas (75 mL) was added, the bottle was sealed and the solution was stirred overnight at room temperature. The solution was concentrated to dryness in vacuo and the resulting residue was crystallized from acetonitrile / ethanol to give (8) (2.95 g, 93%) as a crystalline solid. The sample was identical in all respects to the authentication sample.

또 다른 대안적인 경로에서,1-β-D-리보푸라노실-1,2,4-트리아졸-3-카복사미딘 하이드로클로라이드 (8)은 (미생물의 비-증식 조건하에서) 효소 공급원으로서 미생물의 배양물, 미생물의 본래 세포 또는 세포 추출물을 사용하는 효소 반응에 의해 생성될 수 있다. 3-시아노-1-(2,3,5-트리-O-아세틸-β-D-리보푸라노실)-1,2,4-트리아졸 (7)은 3-시아노-1,2,4-트리아졸 또는 이의 염을 미생물에 기초한효소 공급원의 존재하에 리보오스 공여체와 접촉시킴으로써 생성될 수 있다. 그런 다음, 화합물 (7)은 암모니아 수용액으로 (7)을 처리함으로써 (8)로 전환될 것이다. 대안적으로, 1,2,4-트리아졸-3-카보아미딘 하이드로클로라이드는 (8)을 직접적으로 생성하기 위해 효소의 존재하에서 리보오스 공여체와 반응할 수 있다.In another alternative route, 1-β-D-ribofuranosyl-1,2,4-triazole-3-carboxamidine hydrochloride (8) is a microorganism as an enzyme source (under microbial non-proliferative conditions). It can be produced by the enzymatic reaction using the culture of, the original cell or cell extract of the microorganism. 3-cyano-1- (2,3,5-tri-O-acetyl-β-D-ribofuranosyl) -1,2,4-triazole (7) is 3-cyano-1,2, It can be produced by contacting a 4-triazole or salt thereof with a ribose donor in the presence of a microbial based enzyme source. Then compound (7) will be converted to (8) by treating (7) with aqueous ammonia solution. Alternatively, 1,2,4-triazole-3-carboamidine hydrochloride can be reacted with a ribose donor in the presence of an enzyme to produce (8) directly.

(c) 간에서 개질된 리바비린의 리바비린으로의 탈아미노화(c) deaminoation of liver modified ribavirin to ribavirin

마우스에서, 8일 동안 하루에 300mg/kg의 용량으로3H-리바비린 및3H-(=NH) 개질된 리바비린의 반복된 경구 투여 후에, 간내의 중간 및 최소 방사능 농도 Cmin은 개질된 리바비린과 비교하여 리바비린에 대해 현저하에 낮았다. 이것은 특히 리바비린이 리바비린으로 처리된 마우스에서의 간 방사능의 약 90%를 차지하고 리보푸라노실 트리아졸 카복실산(RTCA)이 약 10%를 차지한다는 것을 나타낸다. 대조적으로, 개질된 리바비린은 개질된 리바비린으로 처리된 마우스에서의 간 방사능의 약 30%를 차지하고 리바비린은 약 70%를 차지한다(표 1 참조).In mice, a dose of 300mg / kg per day for 8 days 3 H- ribavirin and 3 H - (= NH) after repeated oral administration of the modified Ribavirin, medium and minimum concentration C min radioactivity in the liver is a modified Ribavirin and In comparison, it was significantly lower for ribavirin. This indicates that ribavirin accounts for about 90% of liver radioactivity in mice treated with ribavirin and ribofuranosyl triazole carboxylic acid (RTCA) accounts for about 10%. In contrast, modified ribavirin accounts for about 30% of liver radioactivity and ribavirin accounts for about 70% in mice treated with modified ribavirin (see Table 1).

33 H-리바비린H-ribavirin 33 H-(=NH) 개질된 리바비린H-(= NH) modified ribavirin 전체 간 방사능RTCA리바비린개질된 리바비린Whole Liver Radioactivity RTCA Ribavirin Modified Ribavirin 18.4 ㎍ 당량/g약 1.8 ㎍ 당량/g약 16.6 ㎍ 당량/g검출되지 않음18.4 μg equivalent / g about 1.8 μg equivalent / g about 16.6 μg equivalent / g Not detected 23.8 ㎍ 당량/g검출되지 않음약 16.6 ㎍ 당량/g약 7.2 ㎍ 당량/g23.8 μg Equivalent / g Not Detected About 16.6 μg Equivalent / g About 7.2 μg Equivalent / g

표 1: 마우스에서의 간 방사능Table 1: Liver Radioactivity in Mice

(d) 적혈구(RBC)에서의 리바비린 및 (=NH) 개질된 리바비린의 차별적인 방사능 분포(d) Differential radioactivity distribution of ribavirin and (= NH) modified ribavirin in red blood cells (RBC)

리바비린은 RBC내에서 인산화되는 것으로 밝혀졌으며, 인산화된 리바비린은 사람에게 리바비린의 높은 투여량 또는 장기간 치료에서 관찰된 용혈성 빈혈에 있어서 원인 작용제라고 추가로 제안되었다. 두드러지게, 개질된 (=NH)-개질된 리바비린은 시험관내 연구(데이터 제시 안함)에 의해 입증된 바와 같이 RBC내로 직접적으로 운반되지 않으며, 하기 표 2에 나타낸 바와 같이, 결론적으로 개질된 리바비린이 리바비린에 대한 간에서의 탈아미노화 및 상응하는 포스페이트로 후속적인 인산화된 이후에만 RBC내에 축적될 것임을 고찰하였다.Ribavirin was found to be phosphorylated in RBC, and it was further suggested that phosphorylated ribavirin is a causative agent in hemolytic anemia observed in humans at high doses or long-term treatment of ribavirin. Notably, modified (= NH) -modified ribavirin is not directly transported into the RBC as demonstrated by in vitro studies (data not shown), and as shown in Table 2 below, consequently modified ribavirin It was contemplated that it would accumulate in RBC only after deamination in liver to ribavirin and subsequent phosphorylation with the corresponding phosphate.

마우스에서, 8일 동안 하루에 300mg/kg의 용량으로3H-리바비린 및3H-(=NH) 개질된 리바비린의 반복된 경구 투여 후에, RBC내의 중간 및 최소 방사능 농도 Cmin은 리바비린 보다 개질된 리바비린에 대해 현저하게 낮았다. 표 1 및 표 2에 기재된 차별적인 데이터로부터 판단되는 바와 같이, 개질된 리바비린에 대한 치료 지수(즉, 간 리바비린 농도와 RBC 리바비린 농도 사이의 비)는 리바비린의 농도의 약 3배이다.In mice, 8 days at a dose of 300mg / kg on day 3 H- ribavirin and 3 H for - (= NH) after repeated oral administration of the modified Ribavirin, medium and minimum activity concentration C min in the RBC is modified than ribavirin Remarkably low for ribavirin. As judged from the differential data set forth in Table 1 and Table 2, the therapeutic index for modified ribavirin (ie, the ratio between liver ribavirin concentration and RBC ribavirin concentration) is about three times the concentration of ribavirin.

사이노몰구스 원숭이의 간문맥의 맥관에 캐뉼라를 삽입하고, 30mg/kg의3H 리바비린 또는 (=NH)-개질된3H 리바비린의 단일 경구 용량 투여 후에, RBC내의 피크 방사능 농도는 24시간 후에 도달되었고 이후 지속되었다.3H 리바비린 및 (=NH)-개질된3H 리바비린에 대한 피크 방사능 농도는 각각 약 1998시간 및 577시간의 반감기 T1/2를 갖는다. 30mg/kg으로 다중 투여 후에, 정상-상태 방사능 농도는 (=NH)-개질된3H 리바비린과 비교하여 리바비린에 대해 현저하게 높았다(표 2).After inserting the cannula into the vessels of the portal vein of cynomolgus monkeys and administering a single oral dose of 30 mg / kg of 3 H ribavirin or (= NH) -modified 3 H ribavirin, the peak radioactivity concentration in RBC was reached after 24 hours. Since then. Peak radioactivity concentrations for 3 H ribavirin and (= NH) -modified 3 H ribavirin have a half-life T 1/2 of about 1998 hours and 577 hours, respectively. After multiple doses at 30 mg / kg, steady-state radioactivity concentrations were significantly higher for ribavirin compared to (= NH) -modified 3 H ribavirin (Table 2).

3H-리바비린 3 H-ribavirin 3H-(=NH) 개질된 리바비린 3 H-(= NH) modified ribavirin 중간 RBC 방사능(마우스)중간 RBC 방사능(원숭이-단일 투여)중간 RBC 방사능(원숭이-다중 투여)Medium RBC radioactivity (mouse) Medium RBC radioactivity (monkey-single dose) Medium RBC radioactivity (monkey-multiple doses) 1.36 ㎍ 당량/g약 41 ㎍ 당량/g약 5089 ㎍ 당량/g1.36 μg equivalent / g about 41 μg equivalent / g about 5089 μg equivalent / g 0.38 ㎍ 당량/g약 17 ㎍ 당량/g약 606 ㎍ 당량/g0.38 μg equivalent / g about 17 μg equivalent / g about 606 μg equivalent / g

표 2: RBC내의 리바비린 및 (=NH) 개질된 리바비린의 차별적인 방사능 분포Table 2: Differential Radioactivity Distribution of Ribavirin and (= NH) Modified Ribavirin in RBC

표 2에 제시된 데이터는 또한 독성 연구결과와 일치한다. 리바비린 60mg/kg에 이어 10일 동안 하루에 30mg/kg을 투여받은 붉은털 원숭이는 용혈성 빈혈에 걸렸고 RBC에서의 현저한 감소를 나타내었다. 대조적으로, 개질된 리바비린을 동일량으로 투여받은 원숭이는 RBC에서 어떠한 현저한 변화도 나타내지 않았다.The data presented in Table 2 are also consistent with the results of the toxicity studies. Rhesus monkeys receiving ribavirin 60 mg / kg followed by 30 mg / kg per day for 10 days developed hemolytic anemia and showed a significant decrease in RBC. In contrast, monkeys receiving the same amount of modified ribavirin did not show any significant changes in RBC.

리바비린 또는 개질된 리바비린의 경구 투여 이후 간문맥의 맥관에 캐뉼라를 삽입한 원숭이에서 간문맥 혈장 및 전신 혈장 사이의 차이에 기초하여, 개질된 리바비린의 경구 투여 이후 간 방사능 농도는 리바비린의 경구 투여 보다 약 50% 높을 것으로 추정되었다. 따라서, 리바비린의 동일한 간 농도를 달성하기 위해 단지 약 66%의 리바비린 투여량이 필요할 것이다. 리바비린과 비교하여 개질된 리바비린에 대해 더 낮은 RBC 방사능(약 12%) 및 더 높은 간 농도(약 50%)에 기초하여, 개질된 리바비린에 대한 치료 비율은 리바비린의 약 12배가 될 것으로 추정된다. 따라서, 실질적으로 용혈성 빈혈 없이 리바비린과 거의 동일한 효능을 달성하기 위해 개질된 리바비린은 리바비린의 약 65%의 투여량으로 투여될 수 있거나; 실질적으로 용혈성 빈혈 없이 리바비린 보다 더 높은 효능을 달성하기 위해 개질된 리바비린은 리바비린과 동일한 투여량으로 투여될 수 있음을 고찰하였다. 또한 리바비린과 동일한 치료 효과를 달성하기 위해 개질된 리바비린은 리바비린 투여량의 단지 약 5% 내지 50%, 바람직하게는 20% 내지 50%, 더욱 바람직하게는 10% 내지 15%,가장 바람직하게는 5% 내지 6%의 투여량으로 투여될 수 있음을 고찰하였다.Based on the difference between portal portal vein and systemic plasma in monkeys with cannula in the portal vein following oral administration of ribavirin or modified ribavirin, hepatic radioactivity concentration after oral administration of modified ribavirin is about 50% higher than oral administration of ribavirin It was estimated to be high. Thus, only about 66% of the ribavirin dose will be needed to achieve the same liver concentration of ribavirin. Based on the lower RBC radioactivity (about 12%) and higher liver concentration (about 50%) for modified ribavirin compared to ribavirin, the treatment rate for modified ribavirin is estimated to be about 12 times that of ribavirin. Thus, modified ribavirin can be administered at a dose of about 65% of ribavirin to achieve approximately the same efficacy as ribavirin without substantially hemolytic anemia; It was contemplated that ribavirin modified to achieve higher efficacy than ribavirin without substantially hemolytic anemia can be administered at the same dose as ribavirin. Also, ribavirin modified to achieve the same therapeutic effect as ribavirin is only about 5% to 50%, preferably 20% to 50%, more preferably 10% to 15%, most preferably 5 of the ribavirin dose. It is contemplated that it may be administered at a dosage of% to 6%.

(e) 리바비린으로의 (=NH) 개질된 리바비린의 시험관내 탈아미노화(e) In vitro deaminoation of (= NH) modified ribavirin with ribavirin

송아지 장으로부터 단리된 아데노신 탈아미노효소(ADA)를 뵈링거 만하임(Boehringer Mannheim)으로부터 구입하였다. 검정을 실온(23℃)에서 둘베코(Dulbecco) PBS 완충액(Na2HPO4, 8mM; KH2PO4, 1.5mM; KCl, 2.7mM; NaCl, 138mM; pH 7.2)중에서 수행하였다. (=NH) 개질된 리바비린 및 리바비린(0.2mM)의 UV 스펙트럼을 수득하고 240 nm에서의 흡광도 차이를 사용하여 리바비린으로의 (=NH) 개질된 리바비린의 가수분해적인 탈아미노화를 후속하였다. 효소의 부재하에서는, 1.5시간 동안 (=NH) 개질된 리바비린의 어떠한 자발적인 가수분해도 완충액(pH 7.2)에서 관찰되지 않았으며(자료 제시 안함), 이는 상기 화합물이 매우 안정적임을 시사한다. UV 검정법의 한계로 인해, 비라미딘의 자발적인 가수분해는 2.5 x 10-5min-1미만일 것이다. 추가적인 실험을 통해 완충액내에 아연 이온의 첨가는 자발적인 가수분해 비율을 향상시키지 않음이 밝혀졌다(자료 제시 안함).Adenosine deaminoase (ADA), isolated from calf intestine, was purchased from Boehringer Mannheim. The assay was performed in Dulbecco PBS buffer (Na 2 HPO 4 , 8 mM; KH 2 PO 4 , 1.5 mM; KCl, 2.7 mM; NaCl, 138 mM; pH 7.2) at room temperature (23 ° C.). UV spectra of (= NH) modified ribavirin and ribavirin (0.2 mM) were obtained and followed by hydrolytic deamination of (= NH) modified ribavirin to ribavirin using an absorbance difference at 240 nm. In the absence of enzymes, no spontaneous hydrolysis of modified ribavirin for 1.5 hours (= NH) was observed in buffer (pH 7.2) (data not shown), suggesting that the compound is very stable. Due to the limitations of the UV assay, spontaneous hydrolysis of viramidine will be less than 2.5 × 10 −5 min −1 . Further experiments revealed that the addition of zinc ions into the buffer did not improve the spontaneous hydrolysis rate (data not shown).

0.2 μM ADA의 존재하에, (=NH) 개질된 리바비린의 탈아미노화는 가속되었다. 효소 턴오버(turnover) 수는 현재의 검정 조건에서 약 2.5 min-1으로 추정되었다. 효소 반응 생성물의 4중 질량 스펙트럼 분석은 0.5 μM ADA과 함께 0.2 mM의 (=NH) 개질된 리바비린을 밤새 인큐베이션시킨 후에 75%를 초과하는 (=NH) 개질된 리바비린이 리바비린으로 변환되었음을 시사하였다.In the presence of 0.2 μM ADA, deamination of (= NH) modified ribavirin was accelerated. The number of enzyme turnovers was estimated at about 2.5 min −1 under current assay conditions. Quadruple mass spectral analysis of the enzyme reaction product suggested that more than 75% (= NH) modified ribavirin was converted to ribavirin after overnight incubation of 0.2 mM (= NH) modified ribavirin with 0.5 μM ADA.

이와 같이, 질병의 치료시에 향상된 특이성에 대한 특정 구체예 및 적용을 기술하였다. 그러나, 앞서 기술한 것 이외에 많은 변형이 본 발명의 개념을 벗어남이 없이 가능하다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 내용은 첨부된 청구항의 정신을 제외하고는 제한되지 않는다. 또한, 명세서 및 청구항 둘 모두의 해석시에, 모든 용어는 문맥과 일치하는 가능한 가장 광범한 방식으로 해석되어야 한다. 특히, 용어 "포함하다" 및 "포함하는"은 비-배제적 방식으로 구성요소, 구성성분 또는 단계를 지칭하는 것으로 해석되어야 하고, 이는 참조된 구성요소, 구성성분 또는 단계가 명백히 참조되지 않은 다른 구성요소, 구성성분 또는 단계와 조합되어 존재하거나 사용될 수 있음을 가르킨다.As such, certain embodiments and applications for improved specificity in the treatment of disease have been described. However, it will be apparent to those skilled in the art that many modifications other than those described above are possible without departing from the spirit of the invention. Accordingly, the content of the invention is not limited except as to the spirit of the appended claims. In addition, in interpreting both the specification and the claims, all terms should be interpreted in the broadest possible manner consistent with the context. In particular, the terms “comprises” and “comprising” should be interpreted to refer to a component, component or step in a non-exclusive manner, which means that the referenced component, component or step is not explicitly referenced. It may be present or used in combination with a component, component or step.

Claims (19)

표적 세포에 대해 요망되는 약리학적 효과를 갖는 약물을 동정하고;Identifying a drug with the desired pharmacological effect on the target cell; 블로킹 그룹을 사용하여 약물을 개질시키는 것(여기서, 블로킹 그룹은 블로킹 그룹내의 질소 원자를 통해 약물에 공유 결합된다)을 포함하여, 약리학적 효과에 관하여 약물의 선택성을 증가시키는 방법으로서, 블로킹 그룹이 표적 세포 이외의 세포의 약물의 축적을 감소시키고, 표적 세포내에서 약물로부터 효소적으로 제거되는 방법.A method of increasing the selectivity of a drug with respect to pharmacological effects, including modifying the drug using a blocking group, wherein the blocking group is covalently bound to the drug through the nitrogen atoms in the blocking group, wherein the blocking group is Reducing the accumulation of drugs in cells other than the target cells and enzymatically removing them from the drug in the target cells. 제 1항에 있어서, 약물이 누클레오티드, 누클레오시드, 누클레오티드 유사체 및 누클레오시드 유사체로 구성된 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the drug is selected from the group consisting of nucleotides, nucleotides, nucleotide analogues, and nucleotide analogues. 제 2항에 있어서, 약물이 1-베타-D-리보푸라노실-1,2,4-트리아졸-3-카복사미드 또는 2-베타-D-리보푸라노실-4-티아졸카복사미드임을 특징으로 하는 방법.The drug of claim 2, wherein the drug is 1-beta-D-ribofuranosyl-1,2,4-triazole-3-carboxamide or 2-beta-D-ribofuranosyl-4-thiazolecarboxamide How to feature. 제 1항에 있어서, 블로킹 그룹이 일차 아민 및 이차 아민 중 어느 하나 또는 둘 모두를 포함함을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the blocking group comprises either or both of the primary amine and the secondary amine. 제 1항에 있어서, 블로킹 그룹이 =NH임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the blocking group is = NH. 제 1항에 있어서, 표적 세포가 간세포(hepatocyte)임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the target cell is a hepatocyte. 제 1항에 있어서, 표적 세포가 바이러스에 감염됨을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the target cell is infected with a virus. 제 1항에 있어서, 표적 세포가 과증식성(hyperproliferative) 세포임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the target cell is a hyperproliferative cell. 제 1항에 있어서, 표적 세포 이외의 세포내의 약물의 축적이 표적 세포 이외의 세포내에서 약물의 인산화를 포함함을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the accumulation of the drug in cells other than the target cell comprises phosphorylation of the drug in cells other than the target cell. 제 1항에 있어서, 표적 세포 이외의 세포가 적혈구임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the cells other than the target cells are red blood cells. 제 1항에 있어서, 약물로부터 블로킹 그룹의 효소적 제거가 아미노하이드롤라제에 의해 촉매됨을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the enzymatic removal of the blocking group from the drug is catalyzed by an aminohydrolase. 표적 세포 이외의 세포내에서의 약물의 대사 전환이 표적 세포 이외의 세포에 대해 손상을 야기시킴을 인식하고;Recognizing that metabolic conversion of drugs in cells other than target cells causes damage to cells other than target cells; 블로킹 그룹을 사용하여 약물을 개질시키고(여기서, 블로킹 그룹은 블로킹 그룹내의 질소 원자를 통해 약물에 공유 결합되고, 표적 세포 이외의 세포내에서 약물의 대사 전환을 감소시키고, 표적 세포내에서 약물로부터 효소적으로 절단된다);The blocking group is used to modify the drug (where the blocking group is covalently bound to the drug via nitrogen atoms in the blocking group, reduces metabolic conversion of the drug in cells other than the target cell, and enzymes from the drug in the target cell). Is cut into the enemy); 약물을 표적 세포 및 표적 세포 이외의 세포를 포함하는 시스템에 투여하는 것(여기서, 블로킹 그룹은 약물에 공유 결합되어 있다)을 포함하여, 표적 세포 이외의 세포에 대한 약물의 세포독성을 감소시키는 방법.A method of reducing cytotoxicity of a drug to cells other than the target cell, including administering the drug to a system comprising the target cell and cells other than the target cell, wherein the blocking group is covalently bound to the drug. . 제 12항에 있어서, 약물이 1-베타-D-리보푸라노실-1,2,4-트리아졸-3-카복사미드이고, 대사 전환이 약물의 인산화를 포함함을 특징으로 하는 방법.13. The method of claim 12, wherein the drug is 1-beta-D-ribofuranosyl-1,2,4-triazole-3-carboxamide and metabolic conversion comprises phosphorylation of the drug. 제 12항에 있어서, 표적 세포 이외의 세포가 적혈구임을 특징으로 하는 방법.The method of claim 12, wherein the cell other than the target cell is red blood cells. 제 12항에 있어서, 블로킹 그룹이 =NH임을 특징으로 하는 방법.13. The method of claim 12, wherein the blocking group is = NH. 제 12항에 있어서, 손상이 이노신-5'-모노포스페이트 탈수소효소의 억제를 포함함을 특징으로 하는 방법.13. The method of claim 12, wherein the damage comprises inhibition of inosine-5'-monophosphate dehydrogenase. 약물을 제공하고(여기서, 표적 세포 이외의 세포내에서 약물의 대사 전환은 표적 세포 이외의 세포 및 표적 세포를 포함하는 시스템내의 약물의 농도를 감소시킨다);Providing a drug, wherein metabolic conversion of the drug in a cell other than the target cell reduces the concentration of the drug in a system comprising cells other than the target cell and the target cell; 블로킹 그룹을 사용하여 약물을 개질시키고(여기서, 블로킹 그룹은 블로킹그룹내의 질소 원자를 통해 약물에 공유 결합되며, 표적 세포 이외의 세포내에서 약물의 대사 전환을 감소시킨다);The blocking group is used to modify the drug, wherein the blocking group is covalently bound to the drug via nitrogen atoms in the blocking group and reduces metabolic conversion of the drug in cells other than target cells; 약물을 시스템에 투여하는 것(여기서, 블로킹 그룹은 약물에 공유 결합되어 있고, 표적 세포내에서 약물로부터 효소적으로 제거된다)을 포함하여, 표적 세포 및 표적 세포 이외의 세포를 포함하는 시스템내의 약물의 투여량을 감소시키는 방법.Drugs in a system comprising target cells and cells other than the target cells, including administering the drug to the system, wherein the blocking group is covalently bound to the drug and is enzymatically removed from the drug in the target cell How to reduce the dosage of. 제 17항에 있어서, 시스템이 포유동물을 포함함을 특징으로 하는 방법.18. The method of claim 17, wherein the system comprises a mammal. 제 17항에 있어서, 약물이 1-베타-D-리보푸라노실-1,2,4-트리아졸-3-카복사미드이고, 블로킹 그룹이 =NH임을 특징으로 하는 방법.18. The method of claim 17, wherein the drug is 1-beta-D-ribofuranosyl-1,2,4-triazole-3-carboxamide and the blocking group is = NH.
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