KR20000070351A

KR20000070351A - 젬시타빈 유도체

Info

Publication number: KR20000070351A
Application number: KR1019997006584A
Authority: KR
Inventors: 미렌핀; 뵈레첸베른트; 댈런아레; 샌드볼드마리트릴랜드
Original assignee: 앨린 앤더슨; 노르스크 히드로 아에스아
Priority date: 1997-01-24
Filing date: 1998-01-23
Publication date: 2000-11-25
Also published as: HU224918B1; DE69812934D1; DE69812934T2; JP4352115B2; EP0986570B9; PL334856A1; ATE236188T1; HUP0000721A2; CA2278056A1; SK102999A3; AU5782798A; EP0986570B1; KR100483256B1; DK0986570T3; NZ336676A; JP2001509160A; CA2278056C; EP0986570A1; WO1998032762A1; PL186888B1

Abstract

본 발명은 3'-OH기 및/또는 5'-OH기 및/또는 N⁴-아미노기가 C₁₈의포화 또는 단일 불포화 아실기 및/또는 C₂₀의포화 또는 단일 불포화 아실기, 바람직하게는 올레오일, 엘라이도일, 시스-에이코세노일 및 트랜스-에이코세노일 중에서 선택된 아실기에 의해 유도된 것인 젬시타빈 에스테르 또는 아미드에 관한 것이다. 상기 젬시타빈 에스테르 및 아미드는 항암제 및 항바이러스제로서 유용하다.

Description

젬시타빈 유도체{GEMCITABINE DERIVATIVES}

젬시타빈은 생체외 및 생체내 연구에서 종양 질환의 치료에 효과를 나타내는 뉴클레오시드 유사체이다. {웨이스 등의 문헌[New anticancer agents, Cancer Chemotheraphy and Biological Response Modifiers Annual 16, 파인도, 론고 및 채브너 편저, 1996], 문헌[Elsevier Science B.V., Supplement to Seminars in Oncology, Vol. 22, No. 4, Suppl. 11, 1995, 야브로 등 편저, Gemcitabine Hydrochloride : Status of Preclinical Studies] 참조}. 또한, 젬시타빈의 임상 개발에서도 유리한 효과가 관찰된 바 있다. 이들 연구에서는, 젬시타빈의 임상 효과와 부작용이 모두 스캐쥴에 상당히 의존적으로 나타났다. {문헌[Seminars in Oncology, Vol. 22, No. 4, Suppl. 11, 1995, pp 42-46] 참조}

젬시타빈은 데옥시시티딘 키나제에 의해 세포 내에서 활성 형태, 즉 젬시타빈의 3인산염(dFdCTP)으로 활성화된다. 또한, 젬시타빈은 데옥시시티딘 탈아미노화 효소에 의해 해당 우라실 유도체(불활성 형태)로 탈활성화된다.

본 발명자들은, 젬시타빈의 특정 지방산 유도체가 완전 변화된 약력학적 성질 및 조직 분포를 갖는다는 놀라운 사실을 밝혀내었다. 특히, 이것은 RES(망상내피계), 폐, 췌장, 장, 식도, 자궁, 난소, 흑색종 및 유방과 관련된 악성 질환에 적합하다.

본 발명은 2', 2'-디플루오로데옥시시티딘(젬시타빈)의 특정 장쇄형 포화 및 단일 불포화 지방산 유도체와 이들을 함유하는 약학 조성물에 관한 것이다. 젬시타빈은 하기 화학식을 갖는다.

본 발명은 하기 화학식 I로 나타낼 수 있다.

상기 식 중,

R₁, R₂및 R₃은 각각 수소, C₁₈의 포화 및 단일 불포화 아실기와, C₂₀의 포화 및 단일 불포화 아실기인데, 단 R₁, R₂및 R₃가 모두 수소인 경우에는 제외된다.

젬시타빈은 3개의 유도 가능한 작용기, 즉 5'-히드록실기, 3'-히드록실기 및 N⁴-아미노기를 가지고 있다. 각각의 기는 선택적으로 에스테르 유도체 또는 아미드 유도체로 변형될 수 있지만, 2가 첨가 생성물(디에스테르 또는 에스테르-아미드) 및 3가 첨가 생성물을 형성할 수도 있다. 2가 첨가 생성물 또는 3가 첨가 생성물의 경우, 아실 치환기가 반드시 동일할 필요는 없다.

현재, 본 발명의 단일 아실 유도체, 즉 R₁, R₂및 R₃중 2개가 수소인 단일 아실 유도체가 바람직하다. 아실기에 의한 단일 치환은 당 부위의 3'-O 위치와 5'-O 위치에서 이루어지는 것이 특히 바람직하고, 이 중에서도 5'-O의 위치가 가장 바람직하다.

단일 불포화 아실기의 이중 결합은 시스형 또는 트랜스형 구조 중 어느 것도 가질 수 있지만, 시스형 또는 트랜스 구조 중 어느 것을 사용하느냐에 따라 치료 효과가 달라질 수 있다.

또한, 단일 불포화 아실기 내의 이중 결합 위치도 활성에 영향을 미칠 수 있다. 현재, ω-9 위치에 불포화부를 갖는 에스테르 또는 아미드를 사용하는 것이 바람직하다. 명명법의 ω계에서 단일 불포화 지방산의 이중 결합 위치 ω는 말단 메틸기로부터 번호를 매겨 결정하는 것이므로, 예를 들어 에이코센산(C₂₀: 1 ω-9)은 사슬 내에 20개의 탄소 원자를 가지며, 단일 이중 결합이 사슬의 메틸 말단기로부터 번호를 매겼을 때 9번 탄소와 10번 탄소 사이에 형성된 것이다.

올레인산(C₁₈: 1 ω-9, 시스형), 엘라이드산(C₁₈: 1 ω-9 트랜스형), 에이코센산(C₂₀: 1 ω-9, 시스형) 및 에이코센산(C₂₀: 1 ω-9, 트랜스형)으로부터 유도된에스테르, 에스테르-아미드 및 아미드를 사용하는 것이 바람직한데, 현재 본 발명의 유도체로 가장 바람직한 것은 아미드 및 5'-에스테르이다.

일부 경우에는 스테아르산(C₁₈: 0) 및 에이코산산(C₂₀: 0)으로부터 유도된 젬시타빈의 에스테르, 에스테르-아미드 및 아미드를 사용하는 것이 유리하다.

본 발명에 따른 젬시타빈 유도체는 일반적으로 하기 반응식 1에 따라 제조할 수 있다.

상기 식 중, Nu-YH는 젬시타빈을 나타내고, Y는 젬시타빈의 당 부위의 3'번 위치 및/또는 5'번 위치의 산소, 또는 젬시타빈의 피리미딘 부위의 4번 위치의 질소를 나타내고, Fa는 C₁₈또는 C₂₀의 단일 불포화 지방산의 아실기를 나타내며, X는 이탈기,예를 들면 Cl, Br, 3-티아졸리딘-2-티온 또는 OR'(여기서, R'는 Fa, COCH₃, COEt 또는 COCF₃임)를 나타낸다. 따라서, 반응은 뉴클레오시드의 아실화에 의해 진행된다. 이는 지방산의 적당한 반응성 유도체, 특히 산 할로겐화물 또는 산 무수물을 사용함으로써 이룰 수 있다.

일반적으로, 양성자 스캐빈저는 반응에 의해 유리되는 산 HX를 일소시키기 위해 존재할 필요가 있다. 따라서, 염기를 반응 혼합물에 첨가할 수도 있다. 예를 들어, 산 염화물과 같은 산 할로겐화물을 사용하는 경우에는, 트리에틸아민, N,N-디메틸아닐린, 피리딘 또는 N,N-디메틸아미노피리딘과 같은 3급 아민 염기를 반응 혼합물에 첨가하여 유리된 할로겐화수소산을 결합시킬 수 있다. 반응에 사용되는 용매가 양성자 스캐빈저로 작용하는 경우도 있다.

일반적으로, 아실화 반응은 촉매를 사용할 필요 없이 진행된다. 일부 경우에는, N,N'-디시클로헥실카르보디이미드(DCC), N-에틸-N'-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드(EDC) 또는 O-(1H-벤조트리아졸-1-일)-N,N,N',N'-테트라메틸우로늄 테트라플루오로보레이트(TBTU)와 같은 커플링제를 사용하여 반응성 지방산 유도체 FaX를 현장에서 제조할 수도 있다.

상기 반응은 N,N-디메틸포름아미드 또는 할로겐화된 탄화수소(예, 디클로로메탄)와 같은 미반응성 용매 중에서 수행하는 것이 바람직하다. 필요한 경우, 상기 언급한 3급 아민 염기 중 어느 하나를 용매로 사용할 수도 있는데, 이 때 용매는 적당히 과량으로 존재하도록 유의한다. 이런한 경우에는 별도의 양성자 스캐빈저가 필요하지 않다. 반응은 5℃ 내지 5℃로 유지하는 것이 바람직하다. 1 시간 내지 60 시간이 경과한 후에는 반응이 거의 종결된다. 반응은 박층 크로마토그래피(TLC)와 적당한 용매계를 사용하여 수행할 수 있다. TLC로 측정한 결과 반응이 종결되었을 때, 유기 용매를 사용하여 생성물을 추출한 후, 적당한 용매계를 사용하여 크로마토그래피법 및/또는 재결정법으로 정제시킬 수 있다. 젬시타빈 중에는 1개 이상의 히드록실기와 아미노기가 존재하기 때문에, 아실화된 화합물의 혼합물이 생성될 수도 있다. 필요한 경우, 목적하는 각각의 단일 아실화된 유도체 및 다중 아실화된 유도체를, 예를 들어 크로마토그래피법, 결정법, 초임계적 추출법 등에 의해 분리시킬 수도 있다.

R₁및/또는 R₂및/또는 R₃이 동일한 아실기인 화학식 I의 다중 아실 화합물을 제조하고자 하는 경우에는, 적당한 아실 시약(들)을 과량으로 사용하여 상기 방법(들)을 이용하는 것이 바람직하다.

R₁및/또는 R₂및/또는 R₃이 서로 다른 화학식 I의 다중 아실 화합물을 제조하기 위해서는, 적당한 시약을 사용하여 상기 언급한 방법을 단계적 방식으로 수행하는 것이 바람직하다. 또한, 특정 반응을 수행하기 위해서는 적당히 선택한 보호기를 사용할 수도 있다. 이들 방법 중 임의의 것을 선택하여 하기 반응식 2에 제시하였다. 방법을 임의로 조합하여 특정 생성물을 제조하는 데 이용할 수도 있다.

후술하는 실시예는 본 발명의 2가지 바람직한 젬시타빈 유도체의 제조 방법을 예시한 것이다.

실시예 1

엘라이드산 (5')-젬시타빈 에스테르

DMF 30 ml 중의 2', 2'-디플루오로데옥시리보푸라노실시토신(젬시타빈)(0.42 g, 1.6 mmol) 용액에 HCl(g) 1.6 mmol을 함유한 DMF(0.81 ml)과 DMF 3 ml 중의 염화엘라이드산 용액(0.51 g, 1.7 mmol)을 연이어 첨가하고, 이 반응 혼합물을 상온에서 12 시간 동안 교반하였다. 용매를 고진공 하에 증발시키고, 미정제 생성물은 용출계로서 클로로포름 중의 15% 메탄올을 사용하여 실라카 겔의 칼럼으로 정제시켰다. 불순 분획은 재정제시켜 표제 화합물 총 0.25 g(30%)을 얻었다.

¹H NMR(DMSO-d₆, 300 MHz) δ: 7.5(1H, d, ArH), 7.45(2H, br. s, NH₂), 6.45(1H, d, -OH), 6.17(1H, t, CH-1'), 5.8(1H, d, ArH), 5.35(2H, m, CH＝CH), 4.4-4.05(3H, m, CH₂-5' 및 CH-4'), 3.95(1H, m, CH-3'), 2.35(2H, t, CH₂-COO), 1.95(4H, m, CH₂-CH＝), 1.55(2H, m, CH₂-C-COO), 1.25(2OH, m, CH₂), 0.85(3H, t, CH₃).

¹³C NMR(DMSO-d₆, 75 MHz) δ: 172.67(COO), 165.63(C-4), 154.51(C-2), 141.12(C-6), 130.08 및 130.03(C-9"/C-10"), 126.09, 122.67 및 119.24(t, C-2'), 94.86(C-5), 83.90(C-1'), 77.36(C-4'), 70.41, 70.11 및 69.80(t, C-3'), 62.53(C-5'), 33,24, 31.95, 31.29, 29.00, 28.94, 28.84, 28.72, 28.50, 28.43, 28.33, 24.34, 22.11(CH₂), 13.94(CH₃).

이외에도, 소량(0.05 g)의 엘라이드산(3')-젬시타빈 에스테르를 불순 분획으로부터 분리시켰다.

¹H NMR(DMSO-d₆, 300 MHz) δ: 7.65(1H, d, ArH), 7.40(2H, d, NH₂), 6.25(1H, t, CH-1'), 5.82(1H, d, ArH), 5.4-5.2(4H, m, OH-5', CH＝CH 및 CH-3'), 4.15(1H, m, CH-4'), 3.85-3.55(2H, m, CH₂-5'), 2.45(2H, t, CH₂-COO), 1.95(2H, m, CH₂-C＝), 1.55(2H, m, CH₂-C-COO), 1.25(2OH, m, CH₂), 0.85(3H, t, CH₃).

¹³C NMR(DMSO-d₆, 75 MHz) δ: 171.70(COO), 165.69(C-4), 154.46(C-2), 141.30(C-6), 130.10 및 130.03(C-9"/C-10"), 125.17, 121.72 및 118.27(t, C-2'), 94.78(C-5), 83.78(C-1'), 78.41(C-4'), 69.93, 69.60 및 69.30(t, C-3'), 59.15(C-5'), 32,95, 31.93, 31.26, 28.98, 28.90, 28.81, 28.69, 28.46, 28.28, 28.23, 24.26, 22.09(CH₂), 13.95(CH₃).

실시예 2

엘라이드산 (N⁴)-젬시타빈 아미드

피리딘 5 ml 중의 2', 2'-디플루오로데옥시리보푸라노실시토신(젬시타빈)

(0.38 g, 1.3 mmol) 용액에 염화엘라이드산(0.57 g, 1.9 mmol)을 첨가하고, 이 반응 혼합물을 상온에서 2.5 시간 동안 교반하였다. 용매를 고진공 하에 증발시키고, 미정제 생성물은 용출계로서 클로로포름 중의 15% 메탄올을 사용하여 실라카 겔 칼럼으로 정제시켰다. 생성물 함유 분획을 증발시키고, 잔류물을 초음파 조에서 에테르/헥산으로 처리하였다. 결정 물질을 건조시켜 표제 화합물을 총 0.1 g(15%) 얻었다.

¹H NMR(DMSO-d₆, 300 MHz) δ: 10.95(1H, s, NHCO), 8.25(1H, d, ArH), 7.25(2H, d, ArH), 6.30(1H, d, -OH), 6.15(1H, t, CH-1'), 5.35(2H, m, CH＝CH), 5.30(1H, t, -OH), 4.2(1H, m, CH-4'), 3.9-3.6(3H, m, CH-3' 및 CH₂-5'), 2.35(2H, t, CH₂-CON), 1.95(2H, m, CH₂-C＝), 1.55(2H, m, CH₂-C-COO), 1.25(2OH, m, CH₂), 0.85(3H, t, CH₃).

¹³C NMR(DMSO-d₆, 75 MHz) δ: 174.06(CONH), 162.89(C-4), 154.22(C-2), 144.69(C-6), 130.04(C-9"/C-10"), 122.94(J_CF= 259Hz, C-2'), 95.91(C-5), 84.11(J_CF= 31Hz, C-1'), 81.02(C-4'), 68.35(J_CF= 22Hz, C-3'), 58.76(C-5'), 36.38, 31.94, 31.28, 28.99, 28.83, 28.71, 28.56, 28.48, 28.30, 24.34, 22.10(CH₂), 13.94(CH₃).

본 발명의 바람직한 젬시타빈 유도체는 젬시타빈 자체보다 악성 질환의 치료에 보다 높은 치료 효과를 갖는다. 이러한 점은, 단일 투여 치료와 반복 투여 치료를 실시한 2개의 상이한 생체내 모델에서 밝혀졌다. 단일 투여 치료시에는, 유도체의 효과가 젬시타빈보다 양호하거나 젬시타빈에 상당하는 수준이다. 이것은, 아미드 유도체를 젬시타빈 투여량의 25%만 투여해도 우수한 효과가 얻어지는 점에 의해 특히 입증된다.

반복 투여 치료시에는, 유도체와 젬시타빈의 차이가 훨씬 더 현저하다. 이것은 생존 시간의 연장과 장기간 생존체 수로부터 알 수 있다. 또다른 현저한 특징은, 최대 범위와 중간 범위로 반복 투여한 경우에도 그 독성이 젬시타빈 자체에서 관찰되는 수준이라는 점이다. 무독성의 낮은 투여량(1 mg/kg)을 사용하여 얻은 효과가 양호하더라도, 그 효과는 N⁴-아미드 유도체 및 5'-에스테르 유도체의 효과보다 낮다. 젬시타빈은 약 20 μM의 혈장 농도에서 최적 효과를 나타내지만, 35 μM 이상의 고농도에서는 인산화 반응 메카니즘의 포화에 의해 항암 효과를 억제시킨다. {간디의 문헌[Cellular Pharmacology of Gemcitabine in Gemcitabine : Rationales for Clinical Trial Design and Evaluation, Mini Symposium(1996. 3. 12), Vrije Universiteit Amsterdam] 참조}. 이와 대조적으로, 본 발명의 바람직한 젬시타빈 유도체는 억제 농도(＞ 35 μM)에 도달하지 않으면서 장기간 동안 젬시타빈의 최적 혈장 농도를 제공한다. 이것은, 유도체가 인산화 반응에 적용되지 않는다거나, 또는 추측컨대 인산화 반응 매카니즘의 억제제가 아니라는 점에 기인된 것일 수 있다.

암 치료시 주요 문제점은 치료에 대한 내성의 발달에 있다. 다른 효과를 가진 약물 부전의 주요 원인 중 하나가 다중 약물 내성(MDR)이다. 본 발명자들은, 본 발명의 바람직한 유도체가 MDR 펌프를 어느 정도 차단시킴으로써 그러한 문제점을 해결할 수 있다는 놀라운 사실을 알게 되었다.

젬시타빈과 같은 뉴클레오시드 및 뉴클레오시드 유사체의 세포내 흡수는 주로 선택적인 뉴클레오시드 수송(NT) 수용체를 통해 이루어진다.

이러한 수용체를 조절/억제하면 임상적 상황에서 약물에 대한 내성으로 나타날 수도 있다. 이러한 현상은 NT 억제제를 첨가하면 생체외에서 관찰할 수 있다. 본 발명의 바람직한 유도체의 세포 성장 억제 활성은 NT 억제제의 존재하에서도 보존되기 때문에, 본 발명의 유도체는 NT 억제제의 존재에 의해 영향을 받지 않는다는 의외의 사실이 본 발명자들에 의해 밝혀졌다.

혈장 내 젬시타빈은 내인성 효소인 데옥시시티딘 탈아미노화 효소에 의해 해당 우라실 유도체로 급속히 탈아미노화되기 때문에 그 반감기가 대략 10분이다{피 지 존스톤 등의 문헌[Cancer Chromatography and Biological Response Modifiers, Annual 16, 1996, Chap. 1, 파인도 에이치 엠 등 편저] 참조}.

이와 대조적으로, 본 발명의 유도체는 탈활성화 효소에 대한 불량한 기질이므로, 이들의 반감기가 길다. 따라서, 본 발명의 유도체는 악성 종양의 전신 또는 국부 치료에 대해 젬시타빈 자체보다 적합하다.

본 발명의 신규한 화합물은 암 치료에 매우 유용할 뿐 아니라 항바이러스제로서의 활성도 가지고 있다.

생물학적 실험

젬시타빈-N⁴-엘라이드산 아미드 및 젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르의 세포 독성 활성은 2쌍의 설치류 및 사람의 종양 세포주를 사용하여 연구하였다. 상기 각각의 세포주는 젬시타빈에 내성을 갖거나 교차 내성을 갖는 모세포주 및 아세포주로 구성된 것이다.

세포주는, 젬시타빈에 내성을 갖고 데옥시시티딘 키나제가 결핍되어 있는 사람의 난소 종양 세포주 A2780 및 아세포주 AG6000과, 변성된 데옥시시티딘 키나제를 함유하지 않고 10배 감소된 양의 티미딘 키나제 I를 함유한 쥐의 결장 종양 세포주 C26A 및 아세포주 C26G이었다. 각 화합물의 세포 독성은 72 시간 동안 약물로 연속 처리한 후 평가하였다. SRB 분석 시험으로 세포수를 측정하고, 각 종양 세포주의 IC₅₀값(단위, μM), 즉 대조군에 비해 성장을 50% 억제시키는 화합물 농도로서 성장 억제율(%)을 계산하였다.

결과

젬시타빈 자체의 세포 독성 활성에 대한 IC₅₀값(μM)을 젬시타빈-N⁴-엘라이드산 아미드 및 젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르의 세포 독성 활성과 비교하여 하기 표 1에 기재하였다. 시험한 세포주에 있어, 젬시타빈 유도체의 활성은 젬시타빈의 세포 독성 활성보다 훨씬 컸다.

새포주 C26-A, C26-G, A2780 및 AG6000에서 젬시타빈, 젬시타빈-N⁴-엘라이드산 아미드 및 젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르의 세포 독성
	C26-A	C26-G	A2780	AG6000
젬시타빈	0.0055	0.0075	0.0005	100
젬시타빈-N⁴-엘라이드산 아미드	＜0.0001	＜0.0001	＜0.0001	35
젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르	0.0003	0.0005	＜0.0001	100

CEM 세포 내 젬시타빈 및 젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르의 세포 독성 활성은 뉴클레오시드 수송 조절제인 니트로벤질티오이노신(NBMPR) 또는 퍼산틴(피리다몰)의 존재 및 부재 하에 측정하였다. 하기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 젬시타빈의 IC₅₀값은 젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르의 IC₅₀값보다 ＞2배 더 크다. NT 억제제를 첨가하면, 젬시타빈의 IC₅₀값은 10배 증가하는 반면 젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르의 IC₅₀값은 거의 영향을 받지 않는다(1.3 내지 1.5배 증가). " 내성 " 환경에서, 본 발명의 바람직한 유도체는 모체 약물보다 15배 내지 20배 이상의 효능을 제공한다.

화합물	억제제를 첨가하지 않은 경우의 IC₅₀(μM)	NBMPR 100 μM의 존재 하의 IC₅₀(μM)	퍼산틴 4 ㎍/㎖의 존재 하의 IC₅₀(μM)
젬시타빈	0.11 ±0.01	1.11 ±0.08	1.26 ±0.04
젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르	0.047 ±0.006	0.072 ±0.034	0.065 ±0.023

젬시타빈-N⁴-엘라이드산 아미드 또는 젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르의 항종양 효과는, 마우스를 대상으로 단일 투여 및 반복 투여하여 2개의 상이한 종양 유형에서 생체내 연구하였다.

마우스의 비장내에 접종된 Co-26에 미치는 젬시타빈-N⁴-엘라이드산 아미드 또는 젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르의 영향

Balb/c 암컷 마우스에 쥐의 결장 암 C0-26을 비장내에 실험 당일 접종하였다. 이 모델에서, 종양은 주로 간에서 발달하였다. 1일째 복강내 처리를 시작하였다. 상기 화합물의 단일 투여량은 단일 투여량의 젬시타빈과 비교하여 시험하였다. 염수를 대조군으로 사용하였다.

마우스 마리수	물질	투여량(mg/kg)	평균 생존 시간 [T/C(%)]	장기간(＞35일) 생존체 수	독성에 의한 치사체 수
10	염수
8	젬시타빈-N⁴-엘라이드산 아미드	25	103.7	5/8	1/8
7	젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르	75	128.6	1/7	0/7
7	젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르	100	100.1	4/7	0/7
7	젬시타빈	75	132.8	2/7	0/7
7	젬시타빈	100	116.2	4/7	0/7

죽은 마우스의 평균 생존 시간은 시험 화합물마다 동일한 범위로 나타났다. 젬시타빈-N⁴-엘라이드산 아미드는, 젬시타빈 100 mg/kg을 투여한 경우에 비해 단지 25 mg/kg의 투여량만으로도 장기간 생존체 수가 5/8가 될 정도로 젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르 및 젬시타빈보다 효능이 우수하였다.

병행한 실험에서는 1일 째 내지 11일째에 반복 투여하였다.

마우스 마리수	물질	투여량(mg/kg)	평균 생존 시간[T/C(%)]	장기간(＞46일) 생존체 수	독성에 의한 치사체 수
10	염수
8	젬시타빈-N⁴-엘라이드산 아미드	1	155	2/8	0/8
8	젬시타빈-N⁴-엘라이드산 아미드	4	185.6	1/8	0/8
8	젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르	1	150.6	1/8	0/8
8	젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르	4	166.9	3/8	2/8
8	젬시타빈	1	170.6	2/8	1/8
8	젬시타빈	4	독성	0/8	8/8

이 실험에서, 젬시타빈-N⁴-엘라이드산 아미드 및 낮은 투여량의 젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르에 의해 얻어지는 결과는 낮은 투여량의 젬시타빈에 의해 얻어지는 결과보다 양호하거나 동일하였다. 높은 투여량의 젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르가 약간의 독성을 나타내긴 하나, 높은 투여량의 젬시타빈 자체보다는 훨씬 낮은 수준이었다.

젬시타빈-N⁴-엘라이드산 아미드 또는 젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르를 단일 투여 또는 반복 투여했을 때 이들이 마우스의 복강내 접종된 P-388에 미치는 영향

B6D2F1 암컷 마우스에 쥐의 림프 백혈병 P 388 세포를 복강 내에 주입시켰다. 치료는 세포를 복강내 주입하고 1일 후에 시작하였다. 평균 생존 시간, 장기간 생존체 수 및 독성에 의한 치사체 수는, 단일 투여 처리 후, 5일 동안 반복 투여 처리 후, 그리고 10일 동안 반복 투여 처리 후에 기록하였다. 그 결과는 하기 표 5에 기재하였다. 젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르를 사용하여 단일 투여 처리한 경우에는, 동일한 투여량의 젬시타빈을 투여한 경우에 비해 생존 시간의 연장 및 장기간 생존체에 있어 효과적이었다.

단일 투여 처리
마우스 마리수	물질	투여량(mg/kg)	평균 생존 시간 [T/C(%)]	장기간(＞35일) 생존체 수	독성에 의한 치사체 수
9	염수
6	젬시타빈-5'-엘라이드산 아미드	75	186.3	1/6	0/6
6	젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르	100	138.9	0/6	0/6
6	젬시타빈	75	138.9	0/6	0/7

1일째 내지 4일째 반복 투여 처리
마우스 마리수	물질	투여량(mg/kg)	평균 생존 시간[T/C(%)]	장기간(＞35일) 생존체 수	독성에 의한 치사체 수
8	염수
6	젬시타빈-N⁴-엘라이드산 아미드	1	78	/6	/6
6	젬시타빈-N⁴-엘라이드산 에스테르	4	83	/6	/6
6	젬시타빈	15	8.0	/6	/6

1일째 내지 4일째에 투여량 1 mg/kg과 4 mg/kg을 반복 투여한 결과, 젬시타빈-N⁴-엘라이드산 아미드의 활성이 장시간 생존체 수 및 평균 생존 시간의 연장 면에서 모두 명확하게 나타났다. 대조군은 젬시타빈 15 mg/kg으로 처리하였는데, 모든 마우스가 독성으로 인해 치사하였다.

1일째 내지 11일째 반복 투여 처리
마우스 마리수	물질	투여량(mg/kg)	평균 생존 시간[T/C(%)]	장기간(＞45일) 생존체 수	독성에 의한치사체 수
9	염수
6	젬시타빈-N⁴-엘라이드산 아미드	1	172.5	1/6	0/6
6	젬시타빈-N⁴-엘라이드산 아미드	4	215.7	0/6	0/6
6	젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르	1	317.0	0/6	0/6
6	젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르	4	220.6	2/6	0/6
6	젬시타빈	1	178.8	0/6	0/6
6	젬시타빈	4	71.9	0/6	6/6

10일 동안 실시한 결과, 이보다 짧은 처리 기간에 비하여 항종양 활성이 증가하였다. mg/kg에 기준할 때 젬시타빈의 독성은, 4 mg/kg의 투여량에서 독성에 의한 치사체 수가 6/6일 정도로 비교적 컸다. 장기간 생존체 수는 젬시타빈-N⁴-엘라이드산 아미드 및 젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르로 반복 처리한 후 관찰하였고,젬시타빈-N⁴-엘라이드산 아미드와 젬시타빈-5'-엘라이드산 에스테르에서 모두 평균 생존 기간의 실질적인 연장이 관찰되었다.

본 발명의 젬시타빈 에스테르 또는 젬시타빈 아미드는 전신적으로, 장내 또는 비경구적으로 투여할 수 있다.

장내 투여시, 본 발명의 활성 화합물은, 예를 들면 연질 또는 경질 젤라틴 캡슐, 정제, 과립, 입자 또는 분말, 드래그, 시럽, 현탁액 또는 용액 형태로 제형화할 수 있다.

비경구 투여시, 젬시타빈 에스테르 또는 아미드 제제로는 주사용 또는 주입용 용액, 현탁액 또는 유화액이 적당하다.

이 제제는, 조제 분야의 당업자에게 잘 알려진 바와 같이 불활성 또는 약력학적 활성 첨가제를 함유할 수 있다. 예를 들면, 정제 또는 과립은 일련의 결합제, 충전제 물질, 유화제, 캐리어 물질 또는 희석제를 함유할 수 있다. 액상 제제는, 예를 들면 살균 용액 형태로 존재할 수 있다.

캡슐은 활성 성분 이외에도 충전제 물질 또는 증점제를 함유할 수 있다. 또한, 향신제 뿐만 아니라 방부제, 안정화제, 보습제 및 유화제로서 통상 사용되는 물질, 삼투압을 조절하는 염, 완충제 및 기타 첨가제도 존재할 수 있다.

본 발명에 따른 제제의 투여량은 사용 방식 및 사용 경로 뿐만 아니라 환자의 필요 요건에 따라 달라질 수 있다. 일반적으로, 평균 성인 환자인 경우 전신 치료에 필요한 1일 투여량은 약 0.1 ∼150 mg/kg(체중)/1일, 바람직하게는 1∼40 mg/kg(체중)/1일이다. 국부 투여의 경우, 예를 들어 연고는 약학 제제를 0.1∼10 중량%, 특히 0.5∼5 중량% 함유할 수 있다.

필요한 경우, 젬시타빈 에스테르 또는 아미드를 함유한 약학 제제는 산화 방지제, 예를 들면 토코페놀, N-메틸-토코퍼민, 부틸화된 히드로시아니솔, 아스코르브산 또는 부틸화된 히드록시톨루엔을 함유할 수 있다.

조합적인 치료, 즉 본 발명의 젬시타빈 에스테르 또는 아미드의 투여 치료를 다른 치료(예, 수술, 방사선 치료 및 화학 요법)와 함께 실시하는 방법도 실시되고 있다. 예를 들면, 뇌종양의 바람직한 치료법은, 수술과 본 발명의 젬시타빈 에스테르 또는 아미드의 전신 또는 국부 투여 치료를 조합한 치료법인 것으로 판단된다.

Claims

하기 화학식 I의 젬시타빈 유도체:

화학식 I

상기 식 중, R₁, R₂및 R₃은 각각 수소, C₁₈의 포화 및 단일 불포화 아실기와, C₂₀의 포화 및 단일 불포화 아실기 중에서 선택되는데, 단 R₁, R₂및 R₃이 모두 수소인 경우에는 제외된다.
제1항에 있어서, R₁, R₂및 R₃중에서 1개만이 상기 아실기인 것이 특징인 젬시타빈 유도체.
제2항에 있어서, 상기 단일 아실 치환기가 당 부위의 3'-O 위치 또는 5'-O 위치에 존재하는 것이 특징인 젬시타빈 유도체.
제3항에 있어서, 상기 단일 아실 치환기가 당 부위의 5'-O 위치에 존재하는 것이 특징인 젬시타빈 유도체.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, R₁, R₂및 R₃이 올레오일, 엘라이도일, 시스-에이코세노일 및 트랜스-에이코세노일 중에서 선택된 것임이 특징인 젬시타빈 유도체.
엘라이드 산 (5')-젬시타빈 에스테르.
엘라이드 산 (N⁴)-젬시타빈 아미드.
제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 기재된 젬시타빈 에스테르 또는 아미드와 약학적으로 허용 가능한 담체 또는 부형제를 포함하는 것이 특징인 약학 조성물.
제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 항암제로서 유용한 것이 특징인 젬시타빈 에스테르 또는 아미드.
제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 항바이러스제로서 유용한 것이 특징인 젬시타빈 에스테르 또는 아미드.
제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 기재된 젬시타빈 에스테르 또는 아미드를 항암 활성을 가진 약학 조성물의 제조에 사용하는 방법.
젬시타빈을 화학식 FaX(식 중, Fa는 C₁₈또는 C₂₀의 단일 불포화 지방산의 아실기이고, X는 이탈기임)의 화합물과 반응시키는 것을 특징으로 하는, 제1항에 정의된 젬시타빈 유도체를 제조하는 방법.