WO2024123207A1 - 5'-о-(3-phenylpropionyl)-n4-hydroxycytidine and use thereof - Google Patents
5'-о-(3-phenylpropionyl)-n4-hydroxycytidine and use thereof Download PDFInfo
- Publication number
- WO2024123207A1 WO2024123207A1 PCT/RU2023/000255 RU2023000255W WO2024123207A1 WO 2024123207 A1 WO2024123207 A1 WO 2024123207A1 RU 2023000255 W RU2023000255 W RU 2023000255W WO 2024123207 A1 WO2024123207 A1 WO 2024123207A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- hydroxycytidine
- compound
- virus
- cov
- sars
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/33—Heterocyclic compounds
- A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
- A61K31/495—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with two or more nitrogen atoms as the only ring heteroatoms, e.g. piperazine or tetrazines
- A61K31/505—Pyrimidines; Hydrogenated pyrimidines, e.g. trimethoprim
- A61K31/506—Pyrimidines; Hydrogenated pyrimidines, e.g. trimethoprim not condensed and containing further heterocyclic rings
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
- A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
- A61K31/7042—Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings
- A61K31/7052—Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. nucleosides, nucleotides
- A61K31/706—Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. nucleosides, nucleotides containing six-membered rings with nitrogen as a ring hetero atom
- A61K31/7064—Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. nucleosides, nucleotides containing six-membered rings with nitrogen as a ring hetero atom containing condensed or non-condensed pyrimidines
- A61K31/7068—Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. nucleosides, nucleotides containing six-membered rings with nitrogen as a ring hetero atom containing condensed or non-condensed pyrimidines having oxo groups directly attached to the pyrimidine ring, e.g. cytidine, cytidylic acid
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
- A61P31/12—Antivirals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
- C07D405/02—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings
- C07D405/04—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing two hetero rings directly linked by a ring-member-to-ring-member bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
- C07H19/00—Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof
- C07H19/02—Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof sharing nitrogen
- C07H19/04—Heterocyclic radicals containing only nitrogen atoms as ring hetero atom
- C07H19/06—Pyrimidine radicals
- C07H19/067—Pyrimidine radicals with ribosyl as the saccharide radical
Definitions
- the group of inventions relates to chemistry, pharmaceuticals and medicine, namely to a new chemical compound derived from M4-hydroxycytidine, which can be used to inhibit the replication of RNA and DNA-containing viruses (coronavirus, Arbovirus and Orthopoxvirus).
- Viruses carried by arthropods such as mosquitoes, ticks and flies, mainly belong to the families Flaviviridae, Togaviridae and Bunyaviridae, and are transmitted by them to humans or other vertebrates [10.1007/3-211-29981-5 4]. These viruses are transmitted to vertebrates through saliva when an infected arthropod vector feeds on blood. There are more than 250 species of arboviruses, and at least 80 of them cause human diseases, including hemorrhagic fever, encephalitis, arthritis and meningitis [10.1099/0022-1317-82-8-1867]. Diseases caused by arboviruses account for the majority of vector-borne diseases, and 80% of the world's population lives in areas where one is endemic
- Poxviruses are widespread in almost all countries of the world.
- M4-hydroxycytidine derivatives are known to be used for the treatment or prevention of viral infections, in particular, eastern, western and Venezuelan equine encephalitis (EEE, WEE and VEE, respectively), Chikungunya fever (CHIK), Ebola fever, influenza, seasonal and pandemic coronaviruses (MERS). and SARS), respiratory syncytial virus (RSV) and Zika virus [WO2019113462, W02016106050, US20190022116].
- EEE eastern, western and Venezuelan equine encephalitis
- CHIK Chikungunya fever
- Ebola fever influenza
- seasonal and pandemic coronaviruses MERS
- SARS respiratory syncytial virus
- Zika virus WO2019113462, W02016106050, US20190022116.
- N4-hydroxycytidine derivatives activity against new variants of SARS-CoV-2, as well as for other viruses, remains unknown.
- the technical result of the claimed invention is the production of an ester derivative of H4-hydroxycytidine with a carboxylic acid, which has high activity against the SARS-CoV-2 coronavirus, arboviruses and exhibits an antiviral effect against Orthopoxviruses.
- fig. 1 shows the preparation of M4-trityloxy-2',3'-O-isopropylidenecytidine (3).
- FIG. 2 shows the preparation of 5'-O-(3-phenylpropionyl)-M4-hydroxycytidine(5).
- FIG. 3 shows dose-dependent curves and 1C5o( ⁇ M) values of CPE inhibition of various variants of SARS-CoV-2 using the test compound.
- FIG. 4 shows dose-dependent curves and ICso(pM) values of CPE inhibition of various Arbovirus variants using the test compound.
- Figure 5 shows the dose-dependent curves and 1C5o( ⁇ M) values of inhibition of CPE of the smallpox vaccine strain (Lister)BHpyca using the test compound.
- FIG. 6 presents data on the effectiveness of the resulting compound SN 9 against SARS-CoV-2 infection in vivo.
- the dynamics of changes in the weight of animals before and after infection (A), changes in viral load (B) and virus titer (C) in lung tissues in the control group of animals and animals receiving the studied drugs are shown.
- the vicinal 2' and 3' hydroxyl groups of P-P-4-hydroxycytidine (NHC)npn were blocked using acetonide protection.
- the optimal reaction conditions were the use of para-toluenesulfonic acid (p-TSA) as a catalyst and the reaction in acetone at room temperature for 2 hours.
- trityl (Tg) protecting group was chosen, the choice being due to the ease of introducing the protection, as well as its acid lability, which makes it possible to deblock all protective groups under acidic conditions.
- the reaction was carried out in methylene chloride by the action of trityl chloride (Tr-Cl) in the presence of 4-dimethylaminopyridine (DMAP) as a catalyst, as well as triethylamine.
- DMAP 4-dimethylaminopyridine
- H4-dimethoxytrityloxy-2',3'-O-isopropylidenecytidine was reacted with phenylpropionic acid in the presence of 1,3-dicyclohexylcarbodiimide in methylene chloride, stirring was carried out at room temperature for 2 hours.
- the intermediate product was purified on silica gel and subjected to acid hydrolysis by the action of an 80% aqueous solution of formic acid, stirred at room temperature for 20 hours.
- the compound was isolated by flash chromatography on silica gel in the system chloroform:methanol (5% methanol).
- the compound was obtained in 4 stages.
- the synthesis scheme is presented in Fig. 1 and Fig. 2.
- the intermediate product 2',3'-O-isopropylidene-K4-hydroxycytidine (2) was prepared (Fig. 1).
- 3.7 g (19.69 mmol) of para-toluenesulfonic acid was added to 1.7 g (6.56 mmol) of N-hydroxycytidine (1) in dry acetone (240 ml), the resulting mixture was stirred at room temperature for 2 hours.
- the reaction was neutralized by adding triethylamine, solvents distilled off, the residue was purified by flash chromatography on silica gel in the system chloroform:methanol (5% methanol).
- the intermediate product M4-trityloxy-2',3'-O-isopropylidenecytidine (3) was obtained (Fig. 2).
- 1.1 ml (8.06 mmol) of triethylamine and 7 mg (0.054 mmol) 4-dimethylaminopyridine the mixture was stirred for 15 minutes.
- a solution of 1.5 g (5.37 mmol) of trityl chloride in dichloromethane (50 ml) was added dropwise to the reaction flask and stirred at room temperature overnight.
- intermediate product (4) was exposed to an 80% aqueous solution of formic acid (5 ml), stirred at room temperature for 20 hours, evaporated and purified by flash chromatography on silica gel in a solvent mixture of chloroform:methanol (5% methanol).
- Example 2 Study of antiviral effect against SARS-CoV-2 variants.
- the purpose of this experiment is to evaluate the ability of the resulting compound (5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine) to inhibit the replication of various variants of the SARS-CoV-2 virus.
- Cells were cultured in DMEM growth medium (Gibco, USA) supplemented with 5% fetal bovine serum (FBS; HyClone, USA), lx antibiotic-antimycotic (CapricomScientificGmbH) and 1x GlutaMAX (Gibco, USA).
- FBS HyClone
- lx antibiotic-antimycotic CapricomScientificGmbH
- 1x GlutaMAX Gibco, USA.
- Vero E6 cells (2x10 4 cells/well) were seeded in 96-well plates in complete growth medium DMEM the day before the experiment. Then, various dilutions of the test compound were added to the cell monolayer and incubated for 1 hour at 37°C and 5% CO 2 .
- TCID50 is a tissue cytopathogenic dose that causes the death of 50% of the cells of the monolayer.
- TCID50 is a tissue cytopathogenic dose that causes the death of 50% of the cells of the monolayer.
- the following variants of the SARS-CoV-2 virus were used: “Wuhan” V.1.1 (PMVL-4), “Omicron” VA.4.6 (PMVL-55), “Omicron” VA.5 (PMVL-52) and “ Omicron” VA.5.2 (PMVL-54).
- CPE virus-induced cytological effect
- the purpose of this experiment is to evaluate the ability of the resulting compound (5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine) to inhibit the replication of various viruses from the Arbovirus group.
- Vero E6 cell line ATCC CRL-1586.
- Cells were cultured in DMEM growth medium (Gibco, USA) supplemented with 5% fetal bovine serum (FBS; HyClone, USA), 1x antibiotic-antimycotic (CapricomScientificGmbH) and 1x GlutaMAX (Gibco, USA).
- FBS fetal bovine serum
- CapricomScientificGmbH 1x antibiotic-antimycotic
- GlutaMAX GlutaMAX
- Example 4 Study of the antiviral effect against the smallpox virus.
- the purpose of this experiment is to evaluate the ability of the resulting compound (5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine) to inhibit the replication of the smallpox virus.
- Vego E6 cell line ATCC CRL-1586.
- Cells were cultured in DMEM growth medium (Gibco, USA) supplemented with 5% fetal bovine serum (FBS; HyClone, USA), lx antibiotic-antimycotic (CapricomScientificGmbH) and 1x GlutaMAX (Gibco, USA).
- FBS fetal bovine serum
- CapricomScientificGmbH lx antibiotic-antimycotic
- 1x GlutaMAX GlutaMAX
- a vaccine strain of the smallpox virus (Lister; Microgen, Russia) and VegoEb cells were used.
- the cells were infected with the smallpox virus at 100 TCID50.
- Inhibition of the virus-induced cytopathic effect by the compound was determined using the MTT test 72 hours after infection. The results of the experiment are presented in Fig. 5.
- Example 5 Study of the effectiveness of the resulting compound against the SARS-CoV-2 virus in animals.
- the resulting compound can be introduced into the body of mammals by any route. Preliminary studies have shown that the optimal route of administration is the oral route. The maximum dose of the drug was determined as 350 mg/kg.
- mice Female Syrian hamsters were used in the experiment. The animals were divided into two groups of 5 animals, which were administered:
- intranasal infection of animals was carried out at 10 5 TCID5oSARS-CoV-2PMVL-4. Over the course of 4 days, the animals were administered the study drugs twice a day. day. After euthanasia of the animals on the fifth day of the experiment, they are autopsied and the lungs are collected. Hamster lungs were homogenized, followed by separation of the supernatant by low-speed centrifugation. The virus titer was determined in a monolayer of Vero E6 cells grown in 48-well plates. The virus titer for each lung homogenate sample was determined after 72 hours and expressed as PFU/mg lung.
- the reverse transcription reaction was performed using a set of reagents for the quantitative determination of RNA of the coronavirus SARS-CoV-2 “SARS-CoV-2 FRT” using a panel characterized by the number of copies of the amplified fragment of SARS-CoV-2 (N.F. Gamaleya Research Center for Epidemiology and Microbiology). .
- the results were expressed as numbers converted to log 10 SARS-CoV-2 viral load per mg of lung tissue.
- the technical result of the invention is confirmed by the fact that the claimed compound - 5 O - (3 - phenyl propionyl)-N4-hydroxycytidine - differs from the known prototypes of H4-hydroxycytidine derivatives and exhibits a higher antiviral effect against the smallpox virus, various variants of SARS-CoV-2 and Arboviruses.
- this compound exhibits therapeutic activity against SARS-CoV-2 infection in vivo, and can be used for the treatment/prevention of COVID-19.
- the resulting compound (5'-O-(3-phenylpropionyl)-H4-hydroxycytidine) can be used in healthcare as a new drug for the treatment of various viral infections.
- the developed and studied compound has a specific antiviral and multitarget effect.
- Multi-targeting consists of an antiviral effect against various viral infections represented by coronaviruses SARS-CoV-2, Arboviruses and Orthopoxviruses.
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Public Health (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Virology (AREA)
- Communicable Diseases (AREA)
- Oncology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Description
5'-0-(3-фенилпропионил)-№4-гидроксицитидин и его применение. 5'-0-(3-phenylpropionyl)-№4-hydroxycytidine and its use.
Область техники Technical field
Группа изобретений относится к химии, фармацевтике и медицине, а именно к новому химическому соединению, производному М4-гидроксицитидина, которое может применятся для ингибирования репликации РНК и ДНК-содержащих вирусов (коронавируса, Арбовируса и Ортопоксвируса). The group of inventions relates to chemistry, pharmaceuticals and medicine, namely to a new chemical compound derived from M4-hydroxycytidine, which can be used to inhibit the replication of RNA and DNA-containing viruses (coronavirus, Arbovirus and Orthopoxvirus).
Уровень техники State of the art
Вирусы, переносимые членистоногими (арбовирусы), такими как комары, клещи и мухи, в основном относятся к семействам Flaviviridae, Togaviridae и Bunyaviridae,^ передаются ими человеку или другим позвоночным [10.1007/3-211-29981-5 4]. Эти вирусы передаются позвоночным через слюну, когда инфицированный членистоногий переносчик питается кровью. Существует более 250 видов арбовирусов, и не менее 80 из них вызывают заболевания человека, в том числе геморрагическую лихорадку, энцефалит, артрит и менингит [10.1099/0022-1317-82-8-1867]. Болезни, вызванные арбовирусами, составляют большую часть трансмиссивных болезней, и 80% населения мира проживает в районах, в которых один является эндемичнымViruses carried by arthropods (arboviruses), such as mosquitoes, ticks and flies, mainly belong to the families Flaviviridae, Togaviridae and Bunyaviridae, and are transmitted by them to humans or other vertebrates [10.1007/3-211-29981-5 4]. These viruses are transmitted to vertebrates through saliva when an infected arthropod vector feeds on blood. There are more than 250 species of arboviruses, and at least 80 of them cause human diseases, including hemorrhagic fever, encephalitis, arthritis and meningitis [10.1099/0022-1317-82-8-1867]. Diseases caused by arboviruses account for the majority of vector-borne diseases, and 80% of the world's population lives in areas where one is endemic
[https://www.who.int/publications/i/item/9789240013155]. Вспышки, переносимых комарами вирусных заболеваний, вызывают обеспокоенность международного сообщества и продолжают оказывать серьезное влияние на глобальное здравоохранение и социально- экономические системы. [https://www.who.int/publications/i/item/9789240013155]. Outbreaks of mosquito-borne viral diseases are of international concern and continue to have a major impact on global health and socioeconomic systems.
В настоящее время во всем мире происходят регулярные вспышки новой коронавирусной инфекции (COVID-19 или SARS-Cov-2). Несмотря на интенсивные контрмеры, принятые во всем мире, заболеваемость и смертность остаются высокими, и многие страны сталкиваются с новыми волнами инфекции. Вакцины являются важным инструментом в борьбе с COVID-19, но разработка противовирусных препаратов также является приоритетной задачей, особенно в связи с появлением вариантов, которые могут частично уклоняться от вакцин. Поэтому, в клинике остро необходим безопасный и эффективный препарат для профилактики и лечения новой коронавирусной инфекции. Исходя из того, что существующие противовирусные препараты имеют в большей или меньшей степени недостатки, создание противовирусных препаратов с лучшим лечебным эффектом является проблемой, требующей срочного решения в настоящее время. Currently, there are regular outbreaks of new coronavirus infection (COVID-19 or SARS-Cov-2) throughout the world. Despite intensive countermeasures around the world, morbidity and mortality remain high and many countries are facing new waves of infection. Vaccines are an important tool in the fight against COVID-19, but the development of antiviral drugs is also a priority, especially as variants emerge that may partially evade vaccines. Therefore, the clinic urgently needs a safe and effective drug for the prevention and treatment of new coronavirus infection. Based on the fact that existing antiviral drugs have more or less drawbacks, the creation of antiviral drugs with better therapeutic effect is a problem that requires urgent solutions at present.
Поксвирусы широко распространены почти во всех странах мира. Род ортопоксвирусов, кроме вируса оспы, включает еще 12 представителей. Некоторые представители этого рода являются зоонозами, однако, нормально циркулируя среди животных, могут вызывать заболевания у человека. Наибольшую озабоченность в последнее десятилетие вызывает рост заболеваемости обезьяньей оспой (4). Широко распространенная вакцинация была прекращена после прекращения циркуляции вируса натуральной оспы. Имеющиеся данные уже проведенных исследований указывают на существование перекрестного иммунитета у вакцинированных людей (Gilchuk I. Et al., Cross-Neutralizing and Protective Human Antibody Specificities to Poxvirus Infections. Cell. 2016 Oct 20;167(3):684-694). .e9.doi: 10.1016/j.cell.2016.09.049, PMID: 27768891; PMCID: PMC5093772). Исследования свидетельствуют о том, что перекрестный иммунитет среди ортопоксвирусов (в том числе вирусов коровьей оспы, натуральной оспы, оспы обезьян и др.) настолько силен, что позволяет рассчитывать на успешную экстраполяцию полученных данных для защиты от вируса оспы обезьян. Прекращение массовой вакцинации для профилактики оспы увеличило количество людей, проживающих на территории природного очага оспы обезьян в Африке, не имеющих иммунитета. Наибольшее беспокойство вызвала текущая вспышка оспы обезьян, начавшаяся в апреле 2022 г. Менее чем за три месяца оспа обезьян была подтверждена более чем у 30 тысяч человек (8). В России также был выявлен один случай оспы обезьян (9). В результате ВОЗ объявила вспышку оспы обезьян в 2022 году чрезвычайной ситуацией в области общественного здравоохранения. Таким образом, разработка препаратов специфического действия является крайне актуальной задачей. Poxviruses are widespread in almost all countries of the world. The genus of orthopoxviruses, in addition to the smallpox virus, includes 12 more representatives. Some Representatives of this genus are zoonotic; however, when circulating normally among animals, they can cause diseases in humans. The greatest concern over the past decade has been the increase in the incidence of monkeypox (4). Widespread vaccination was stopped after the variola virus stopped circulating. Available data from studies already conducted indicate the existence of cross-immunity in vaccinated people (Gilchuk I. Et al., Cross-Neutralizing and Protective Human Antibody Specificities to Poxvirus Infections. Cell. 2016 Oct 20;167(3):684-694). .e9.doi: 10.1016/j.cell.2016.09.049, PMID: 27768891; PMCID: PMC5093772). Research suggests that cross-immunity among orthopoxviruses (including cowpox, smallpox, monkeypox, etc.) is so strong that it can be successfully extrapolated to protect against monkeypox. The cessation of mass vaccination to prevent smallpox has increased the number of people living in the natural outbreak of monkeypox in Africa who do not have immunity. Of greatest concern is the current monkeypox outbreak, which began in April 2022. In less than three months, monkeypox has been confirmed in more than 30,000 people (8). One case of monkeypox has also been identified in Russia (9). As a result, the WHO declared the 2022 monkeypox outbreak a public health emergency. Thus, the development of drugs with specific effects is an extremely urgent task.
Известны производные М4-гидроксицитидина, применяемые для лечения или профилактики вирусных инфекций, в частности, восточного, западного и венесуэльского энцефалита лошадей (EEE, WEE и VEE соответственно), лихорадки Чикунгунья (CHIK), лихорадки Эбола, гриппа, сезонных и пандемических коронавирусов (MERS и SARS), респираторно-синцитиального вируса (RSV) и вируса Зика [WO2019113462, W02016106050, US20190022116]. Однако, для большинства производных N4- гидроксицитидина активность против новых вариантов SARS-CoV-2, как и для других вирусов, остается неизвестной. Изучена активность некоторых пролекарств N4- гидроксицитидина против рекомбинантного SARS-CoV-2 [CN111548384A]. Известно соединение 5'-изопропиловыйэфир р-Э-Ш-гидроксицитидина (Молнупиравир), которое ингибирует репликацию SARS-CoV-2. Препарат Lagevrio на основе данного соединения применяется для лечения COVID-19 [10.1038/s41564-020-00835-2, https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04405739, 10.3389/fimmu.2022.855496,M4-hydroxycytidine derivatives are known to be used for the treatment or prevention of viral infections, in particular, eastern, western and Venezuelan equine encephalitis (EEE, WEE and VEE, respectively), Chikungunya fever (CHIK), Ebola fever, influenza, seasonal and pandemic coronaviruses (MERS). and SARS), respiratory syncytial virus (RSV) and Zika virus [WO2019113462, W02016106050, US20190022116]. However, for most N4-hydroxycytidine derivatives, activity against new variants of SARS-CoV-2, as well as for other viruses, remains unknown. The activity of some N4-hydroxycytidine prodrugs against recombinant SARS-CoV-2 has been studied [CN111548384A]. The compound 5'-isopropyl ester of r-E-H-hydroxycytidine (Molnupiravir) is known, which inhibits the replication of SARS-CoV-2. The drug Lagevrio based on this compound is used to treat COVID-19 [10.1038/s41564-020-00835-2, https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT04405739, 10.3389/fimmu.2022.855496,
10.1056/NEJMoa2116044]. Данное решение было выбрано за прототип. Основные недостатки Молнупиравира заключаются в невысокой антивирусной активности против SARS-CoV-2, неизвестной активности против других представителей Арбовирусных инфекций и неизученной активности против Ортопоксвирусов. 10.1056/NEJMoa2116044]. This solution was chosen as a prototype. The main disadvantages of Molnupiravir are its low antiviral activity against SARS-CoV-2, unknown activity against other representatives of Arboviral infections and unstudied activity against Orthopoxviruses.
Таким образом, в области техники существует потребность в создании соединения, лишенного указанных недостатков. Thus, there is a need in the technical field to create a compound that is devoid of these disadvantages.
Раскрытие сущности изобретения Disclosure of the invention
Техническим результатом заявленного изобретения является получение сложноэфирного производного Н4-гидроксицитидина с карбоновой кислотой, обладающего высокой активностью против коронавируса SARS-CoV-2, арбовирусов и проявляющего противовирусный эффект против Ортопоксвирусов. The technical result of the claimed invention is the production of an ester derivative of H4-hydroxycytidine with a carboxylic acid, which has high activity against the SARS-CoV-2 coronavirus, arboviruses and exhibits an antiviral effect against Orthopoxviruses.
Указанный технический результат достигается тем, что создано соединение, представляющее собой производное Ы4-гидроксицитидина, и соответствующее формуле: This technical result is achieved by creating a compound that is a derivative of N4-hydroxycytidine and corresponds to the formula:
5'-О-(3-фенилпропионил)-Н4-гидроксицитидин, или его фармацевтически приемлемая соль. 5'-O-(3-phenylpropionyl)-H4-hydroxycytidine, or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
Также технический результат достигается тем, что предложено применение разработанного соединения для ингибирования репликации РНК и ДНК-содержащих вирусов. Also, the technical result is achieved by the proposed use of the developed compound to inhibit the replication of RNA and DNA-containing viruses.
В частном случае применения разработанного соединения происходит ингибирование репликации вируса SARS-CoV-2, ингибирование репликации Арбовируса, ингибирование репликации Ортопоксвируса. In a particular case of using the developed compound, inhibition of the replication of the SARS-CoV-2 virus, inhibition of the replication of the Arbovirus, and inhibition of the replication of the Orthopoxvirus occur.
Также предложен частный случай применения, при котором ингибирование репликации РНК-содержащих вирусов происходит в организме млекопитающих. A special case of application is also proposed, in which inhibition of the replication of RNA-containing viruses occurs in the body of mammals.
Краткое описание чертежей Brief description of drawings
На фиг. 1 представлено получение М4-тритилокси-2',3'-О-изопропилиденцитидина (3). In fig. 1 shows the preparation of M4-trityloxy-2',3'-O-isopropylidenecytidine (3).
На фиг. 2 представлено получение 5'-О-(3-фенилпропионил)-М4- гидроксицитидина(5). На фиг. 3 представлены дозозависимые кривые и значения 1С5о(цМ) ингибирования СРЕ различных вариантов SARS-CoV-2 с помощью исследуемого соединения. In fig. 2 shows the preparation of 5'-O-(3-phenylpropionyl)-M4-hydroxycytidine(5). In fig. Figure 3 shows dose-dependent curves and 1C5o(μM) values of CPE inhibition of various variants of SARS-CoV-2 using the test compound.
На фиг. 4 представлены дозозависимые кривые и значения ICso(pM) ингибирования СРЕ различных вариантов Арбовирусов с помощью исследуемого соединения. In fig. Figure 4 shows dose-dependent curves and ICso(pM) values of CPE inhibition of various Arbovirus variants using the test compound.
На фиг. 5 представлены дозозависимые кривые и значения 1С5о(цМ) ингибирования СРЕ вакцинного штамма (Lister)BHpyca оспы с помощью исследуемого соединения. In fig. Figure 5 shows the dose-dependent curves and 1C5o(μM) values of inhibition of CPE of the smallpox vaccine strain (Lister)BHpyca using the test compound.
На фиг. 6 представлены данные по эффективности полученного соединения SN 9 против SARS-CoV-2 инфекции invivo. Показана динамика изменения веса животных до и после заражения (А), изменения вирусной нагрузки (Б) и титра вируса (В) в тканях легких в контрольной группе животных и животных получавших изучаемые препараты. Kruskal- WallisTecT: *р< 0.05 - статистически достоверно. In fig. Figure 6 presents data on the effectiveness of the resulting compound SN 9 against SARS-CoV-2 infection in vivo. The dynamics of changes in the weight of animals before and after infection (A), changes in viral load (B) and virus titer (C) in lung tissues in the control group of animals and animals receiving the studied drugs are shown. Kruskal-WallisTecT: *p<0.05 - statistically significant.
Осуществление изобретения Carrying out the invention
Получение 5'-О-(3-фенилпропионил)- 4-гидроксицитидинасостоит из нескольких этапов. The preparation of 5'-O-(3-phenylpropionyl)-4-hydroxycytidine consists of several steps.
На первом этапе проводили блокирование вицинальных 2' и 3' гидроксильных групп Р-П- 4-гидроксицитидина (NHC)npn помощи ацетонидной защиты. При этом оптимальными условиями реакции являлись использование пара-толуолсульфокислоты (p-TSA) в качестве катализатора, проведение реакции в ацетоне при комнатной температуре в течение 2 ч. At the first stage, the vicinal 2' and 3' hydroxyl groups of P-P-4-hydroxycytidine (NHC)npn were blocked using acetonide protection. In this case, the optimal reaction conditions were the use of para-toluenesulfonic acid (p-TSA) as a catalyst and the reaction in acetone at room temperature for 2 hours.
На втором этапе проводили блокирование гидроксильной группы в 4 положении Н4-гидроксицитидина. Для этих целей была выбрана тритильная (Тг) защитная группа, выбор обусловлен легкостью введения защиты, а также ее кислотолабильностью, что делает возможным деблокирование всех защитных групп в кислых условиях. Реакцию проводили в хлористом метилене действием тритилхлорида (Тг-С1) в присутствии 4- диметиламинопиридина (DMAP) в качестве катализатора, а также триэтиламина. At the second stage, the hydroxyl group in the 4th position of H4-hydroxycytidine was blocked. For these purposes, a trityl (Tg) protecting group was chosen, the choice being due to the ease of introducing the protection, as well as its acid lability, which makes it possible to deblock all protective groups under acidic conditions. The reaction was carried out in methylene chloride by the action of trityl chloride (Tr-Cl) in the presence of 4-dimethylaminopyridine (DMAP) as a catalyst, as well as triethylamine.
На следующем этапе проводили реакцию Н4-диметокситритилокси-2’,3'-О- изопропилиденцитидина с фенилпропионовой кислотой в присутствии 1,3- дициклогексилкарбодиимида в хлористом метилене, перемешивание осуществляли при комнатной температуре в течение 2 ч. Промежуточный продукт очищали на силикагеле и подвергали кислотному гидролизу действием 80%-ного водного раствора муравьиной кислоты, перемешивали при комнатной температуре 20 ч. Соединение выделяли флэш- хроматографией на силикагеле в системе хлороформ:метанол (5% метанола). В результате выполнения работы было получено новое соединение - 5'-О-(3-фенилпропионил)-Н4- гидроксицитидин. Было показано, что полученное соединение способно ингибировать репликацию коронавируса SARS-CoV-2, а также вирусов из группы Арбовирус с эффективностью, значительно превышающей эффективность прототипа. Кроме того, данное соединение обладает принципиально новым свойством в сравнении с прототипом - противовирусной активностью против вирусов рода Orthopoxvirus. Данное свойство 5'-О-(3- фенилпропионил)- N4- гидроксицитидинане следует явным образом из уровня техники и не является очевидным для среднего специалиста в данной области. At the next stage, H4-dimethoxytrityloxy-2',3'-O-isopropylidenecytidine was reacted with phenylpropionic acid in the presence of 1,3-dicyclohexylcarbodiimide in methylene chloride, stirring was carried out at room temperature for 2 hours. The intermediate product was purified on silica gel and subjected to acid hydrolysis by the action of an 80% aqueous solution of formic acid, stirred at room temperature for 20 hours. The compound was isolated by flash chromatography on silica gel in the system chloroform:methanol (5% methanol). As a result of the work, a new compound was obtained - 5'-O-(3-phenylpropionyl)-H4-hydroxycytidine. It was shown that the resulting compound is capable of inhibiting the replication of the SARS-CoV-2 coronavirus, as well as viruses from the Arbovirus group, with an efficiency significantly higher than that of the prototype. In addition, this compound has a fundamentally new property in comparison with the prototype - antiviral activity against viruses of the genus Orthopoxvirus. This property of 5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidinane follows clearly from the prior art and is not obvious to the average person skilled in the art.
Осуществление изобретения подтверждается следующими примерами. The implementation of the invention is confirmed by the following examples.
Пример 1. Синтез 5'-О-(3-фенилпропионил)- N4- гидроксицитидина. Example 1. Synthesis of 5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine.
Соединение получали в 4 стадии. Схема синтеза представлена на Фиг.1 и Фиг. 2. На первом этапе проводили получение промежуточного продукта 2',3'-О-изопропилиден- К4-гидроксицитидина (2) (Фиг. 1). Для этого к 1.7 г (6.56 ммоль) №-гидроксицитидина (1) в сухом ацетоне (240 мл) добавляли 3.7 г (19.69 ммоль) пара-толуолсульфокислоты, полученную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 2 ч. Реакцию нейтрализовывали добавлением триэтиламина, растворители отгоняли, остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле в системе хлороформ:метанол (5% метанола). The compound was obtained in 4 stages. The synthesis scheme is presented in Fig. 1 and Fig. 2. At the first stage, the intermediate product 2',3'-O-isopropylidene-K4-hydroxycytidine (2) was prepared (Fig. 1). To do this, 3.7 g (19.69 mmol) of para-toluenesulfonic acid was added to 1.7 g (6.56 mmol) of N-hydroxycytidine (1) in dry acetone (240 ml), the resulting mixture was stirred at room temperature for 2 hours. The reaction was neutralized by adding triethylamine, solvents distilled off, the residue was purified by flash chromatography on silica gel in the system chloroform:methanol (5% methanol).
Выход соединения (2) 1.6 г (85%), Rf 0.42, Т пл. = 195-196 °C. Yield of compound (2) 1.6 g (85%), Rf 0.42, mp. = 195-196 °C.
*Н-ЯМР-спектр (CDC13), 5, м.д.): 1.32 (2с, 6Н, 2СН3), 2.00 (с, 1Н, NHOH), 3.65-3.94 (м, 2Н, 5’-СН2), 4.14-4.27 (м, Ш, 4’-СН), 4.87-5.08 (м, 2Н, 2' и З'-СН), 5.38 (д, J=2.6 Гц, 1Н, Г-СН), 5.62 (д, J=7.8 Гц, Ш, Н-5 Cyt), 6.65 (д, J=8.1 Гц, 1Н, Н-6 Cyt), 8.13 (с, 1Н, NHOH)*H-NMR spectrum (CDC1 3 ), 5, ppm: 1.32 (2s, 6H, 2CH 3 ), 2.00 (s, 1H, NHOH), 3.65-3.94 (m, 2H, 5'-CH 2 ), 4.14-4.27 (m, W, 4'-CH), 4.87-5.08 (m, 2H, 2' and Z'-CH), 5.38 (d, J=2.6 Hz, 1H, G-CH), 5.62 (d, J=7.8 Hz, W, H-5 Cyt), 6.65 (d, J=8.1 Hz, 1H, H-6 Cyt), 8.13 (s, 1H, NHOH)
На втором этапе проводили получение промежуточного продукта М4-тритилокси- 2',3'-О-изопропилиденцитидина (3) (Фиг. 2). Для этого к суспензии 1.6 г (5.37 ммоль) 2',3'- О-изопропилиден-М4-гидроксицитидина (2) в дихлорметане (100 мл) при перемешивании при комнатной температуре добавляли 1.1 мл (8.06 ммоль) триэтиламина и 7 мг (0.054 ммоль) 4-диметиламинопиридина, смесь перемешивали в течение 15 мин. Затем в реакционную колбу по каплям добавляли раствор 1.5 г (5.37 ммоль) тритилхлорида в дихлорметане (50 мл), перемешивали при комнатной температуре в течение ночи. Растворитель отгоняли на роторном испарителе, остаток очищали флэш-хроматографией на силикагеле в градиенте систем - гексан:этилацетат:триэтиламин (7:3:0.25) с последующим элюированием системой хлороформ:триэтиламин (2.5% триэтиламина). At the second stage, the intermediate product M4-trityloxy-2',3'-O-isopropylidenecytidine (3) was obtained (Fig. 2). For this purpose, 1.1 ml (8.06 mmol) of triethylamine and 7 mg (0.054 mmol) 4-dimethylaminopyridine, the mixture was stirred for 15 minutes. Then a solution of 1.5 g (5.37 mmol) of trityl chloride in dichloromethane (50 ml) was added dropwise to the reaction flask and stirred at room temperature overnight. The solvent was distilled off on a rotary evaporator, the residue was purified by flash chromatography on silica gel in a gradient of systems - hexane: ethyl acetate: triethylamine (7: 3: 0.25), followed by elution with the system chloroform: triethylamine (2.5% triethylamine).
Выход соединения (3) 2.1 г (72 %), Rf 0.47, Т пл. = 132-133 °C. Yield of compound (3) 2.1 g (72%), Rf 0.47, mp. = 132-133 °C.
‘Н-ЯМР-спектр (CDCh, 5, м.д.): 1.29 (с, ЗН, СНз), 1.47 (с, ЗН, СН3), 3.66-3.99 (м, 2Н, 5’-СН2), 4.12-4.25 (м, 1Н, 4’-СН), 4.89-5.11 (м, 2Н, 2’ и З’-СН), 5.34 (д, J=3.1 Гц, 1Н, Г- CH), 5.51 (д, J=8.1 Гц, 1H, H-5 Cyt), 6.46 (д, J=8.2 Гц, 1H, H-6 Cyt), 6.79-6.86, 7.16-7.25 , 7.28-7.33 (Зм, 15H в Tr), 9.97 (с, 1H, NHOH). 'H-NMR spectrum (CDCh, 5, ppm): 1.29 (s, 3H, CH3), 1.47 (s, 3H, CH 3 ), 3.66-3.99 (m, 2H, 5'-CH 2 ) , 4.12-4.25 (m, 1H, 4'-CH), 4.89-5.11 (m, 2H, 2' and 3'-CH), 5.34 (d, J=3.1 Hz, 1H, G- CH), 5.51 (d, J=8.1 Hz, 1H, H-5 Cyt), 6.46 (d, J=8.2 Hz, 1H, H-6 Cyt), 6.79-6.86, 7.16-7.25 , 7.28-7.33 (Zm , 15H in Tr), 9.97 (s, 1H, NHOH).
На следующем этапе раствор 145.2 мг (0.268 ммоль) №-тритилокси-2',3'-О- изопропилиденцитидина (3), 60.3 мг (0.402 ммоль) 3 -фенилпропановой кислоты и 99.4 мг (0.482 ммоль) 1,3 -дицикл огексилкарбодиимида в хлористом метилене (15 мл) перемешивали при комнатной температуре в течение 2 ч. Реакционную массу предочищали на силикагеле в системе хлороформ:гексан:триэтиламин (7:3:0.25). At the next stage, a solution of 145.2 mg (0.268 mmol) of N-trityloxy-2',3'-O-isopropylidenecytidine (3), 60.3 mg (0.402 mmol) of 3-phenylpropanoic acid and 99.4 mg (0.482 mmol) of 1,3-dicycle ohexylcarbodiimide in methylene chloride (15 ml) was stirred at room temperature for 2 hours. The reaction mass was prepurified on silica gel in the system chloroform: hexane: triethylamine (7: 3: 0.25).
На последнем этапе промежуточный продукт (4) подвергали действию 80%-ного водного раствора муравьиной кислоты (5 мл), перемешивали при комнатной температуре 20 ч, упаривали и очищали флэш-хроматографией на силикагеле в смеси растворителей хлороформ :метанол (5% метанола). At the last stage, intermediate product (4) was exposed to an 80% aqueous solution of formic acid (5 ml), stirred at room temperature for 20 hours, evaporated and purified by flash chromatography on silica gel in a solvent mixture of chloroform:methanol (5% methanol).
Выход соединения (5) 58 мг (52 %), Rf 0.33, Т пл. = 144-146 °C. Yield of compound (5) 58 mg (52%), Rf 0.33, mp. = 144-146 °C.
’Н-ЯМР-спектр (DMSO-d6, 5, м.д.): 2.67 (т, J=7.4 Гц, 2Н, СНг-СО), 2.85 (т, J=7.5 Гц, 2Н, СНг-Ph), 3.92-4.03 (м, 2Н, 5'-СН2), 4.08-4.22 (м, 1Н, 4'-СН), 5.21-5.35 (м, 2Н, 2' и 3'- СН), 5.56 (д, J=8.2 Гц, 1Н, Г-СН), 5.70 (д, J=5.5 Гц, 1Н, H-5 Cyt), 6.82 (д, J=8.2 Гц, 1Н, Н-6 Cyt), 7.16-7.28 (м, 5Н, Ph), 9.56 (с, 1Н, NHOH), 10.01 (с, 1Н, NHOH),. 'H-NMR spectrum (DMSO-d 6.5 , ppm): 2.67 (t, J=7.4 Hz, 2H, CHg-CO), 2.85 (t, J=7.5 Hz, 2H, CHg-Ph ), 3.92-4.03 (m, 2H, 5'-CH 2 ), 4.08-4.22 (m, 1H, 4'-CH), 5.21-5.35 (m, 2H, 2' and 3'-CH), 5.56 ( d, J=8.2 Hz, 1H, G-CH), 5.70 (d, J=5.5 Hz, 1H, H-5 Cyt), 6.82 (d, J=8.2 Hz, 1H, H-6 Cyt), 7.16- 7.28 (m, 5H, Ph), 9.56 (s, 1H, NHOH), 10.01 (s, 1H, NHOH).
Таким образом, в результате проведенной работы было получено новое соединение 5'-О-(3-фенилпропионил)- N4- гидроксицитидин. Thus, as a result of the work carried out, a new compound 5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine was obtained.
Пример 2. Исследование антивирусного эффекта против вариантов SARS-CoV-2. Example 2: Study of antiviral effect against SARS-CoV-2 variants.
Целью данного эксперимента является оценка способности полученного соединения (5'-О-(3-фенилпропионил)- N4- гидроксицитидина) ингибировать репликацию различных вариантов вируса SARS-CoV-2. The purpose of this experiment is to evaluate the ability of the resulting compound (5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine) to inhibit the replication of various variants of the SARS-CoV-2 virus.
Эксперимент проводили на клеточной линииУего Е6 (АТСС CRL-1586). Клетки культивировали в ростовой среде DMEM (Gibco, USA), дополненной 5% эмбриональной бычьей сывороткой (FBS; HyClone, USA), lx антибиотик-антимикотик (CapricomScientificGmbH) и 1 х GlutaMAX (Gibco, USA). Для исследования антивирусного эффекта, клетки Vero Е6 (2x104 клеток/лунка) высевали в 96-луночные планшеты в полной ростовой среде DMEM за день до эксперимента. Затем, к монослою клеток добавляли различные разведения исследуемого соединения и инкубировали в течение 1 ч при 37°С и 5% СО2. После этого, производили заражение вирусом8АВ8-СоУ-2при lOOTCIDso (TCID50- тканевая цитопатогенная доза, вызывающая гибель 50% клеток монослоя). В данном эксперименте использовали следующие варианты вируса SARS- CoV-2: «Ухань» В.1.1 (PMVL-4), «Омикрон» ВА.4.6 (PMVL-55), «Омикрон» ВА.5 (PMVL- 52) и «Омикрон» ВА.5.2 (PMVL-54). Ингибирование вирус-индуцированного цитологического эффекта (CPE) под действием соединения определяли с помощью МТТ- теста [10.1007/s00018-021-03985-6]. Через 72 ч после добавления коронавируса в каждую лунку добавляли раствор 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенил-тетразолиум бромида (МТТ) в фосфатно-солевом буфере до конечной концентрации 0,5 мг/мл. Метод основан на способности МТТ восстанавливаться до окрашенного формазана в присутствии митохондриальных ферментов живых клеток. После 2-часовой инкубации из лунок удаляли среду и добавляли 150 мкл диметил сульфоксида. Далее измеряли оптическую плотность раствора формазана, при длине волны 590нм, с помощью планшетного спектрофотометра. Результаты эксперимента представлены на Фиг.З. The experiment was carried out on the Vego E6 cell line (ATCC CRL-1586). Cells were cultured in DMEM growth medium (Gibco, USA) supplemented with 5% fetal bovine serum (FBS; HyClone, USA), lx antibiotic-antimycotic (CapricomScientificGmbH) and 1x GlutaMAX (Gibco, USA). To study the antiviral effect, Vero E6 cells (2x10 4 cells/well) were seeded in 96-well plates in complete growth medium DMEM the day before the experiment. Then, various dilutions of the test compound were added to the cell monolayer and incubated for 1 hour at 37°C and 5% CO 2 . After this, infection with the 8AB8-CoY-2 virus was carried out at lOOTCIDso (TCID50 is a tissue cytopathogenic dose that causes the death of 50% of the cells of the monolayer). In this experiment, the following variants of the SARS-CoV-2 virus were used: “Wuhan” V.1.1 (PMVL-4), “Omicron” VA.4.6 (PMVL-55), “Omicron” VA.5 (PMVL-52) and “ Omicron" VA.5.2 (PMVL-54). Inhibition of virus-induced cytological effect (CPE) under the influence of the compound was determined using the MTT test [10.1007/s00018-021-03985-6]. 72 hours after the addition of the coronavirus, a solution of 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-tetrazolium bromide (MTT) in phosphate-buffered saline was added to each well to a final concentration of 0.5 mg/ml . The method is based on the ability of MTT to be reduced to colored formazan in the presence of mitochondrial enzymes of living cells. After a 2-hour incubation, the media was removed from the wells and 150 μl of dimethyl sulfoxide was added. Next, the optical density of the formazan solution was measured at a wavelength of 590 nm using a plate spectrophotometer. The results of the experiment are presented in Fig.Z.
Анализ антивирусного действия 5'-О-(3-фенилпропионил)-Н4- гидроксицитидина против четырех вариантов вируса SARS-CoV-2 показал, что данное соединение обладает активностью в ~ 2 раза большей (Фиг. 3), чем прототип, который одобрен для лечения COVID-19. Analysis of the antiviral effect of 5'-O-(3-phenylpropionyl)-H4-hydroxycytidine against four variants of the SARS-CoV-2 virus showed that this compound has ~ 2 times greater activity (Fig. 3) than the prototype, which is approved for treatment of COVID-19.
Пример 3. Исследование антивирусного эффекта против Арбовирусов. Example 3. Study of the antiviral effect against Arboviruses.
Целью данного эксперимента является оценка способности полученного соединения (5'-О-(3-фенилпропионил)- N4- гидроксицитидина) ингибировать репликацию различных вирусов из группы Арбовирусы. The purpose of this experiment is to evaluate the ability of the resulting compound (5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine) to inhibit the replication of various viruses from the Arbovirus group.
Эксперимент проводили на клеточной линии Vero Е6 (АТСС CRL-1586). Клетки культивировали в ростовой среде DMEM (Gibco, USA), дополненной 5% эмбриональной бычьей сывороткой (FBS; HyClone, USA), 1х антибиотик-антимикотик (CapricomScientificGmbH) и 1 х GlutaMAX (Gibco, USA). Для исследования антивирусного эффекта, клетки Vero Е6 (2x104 клеток/лунка) высевали в 96- луночные планшеты в полной ростовой среде DMEM за день до эксперимента. К клеткам УегоЕб добавляли различные концентрации исследуемого соединения, после чего производили заражение арбовирусом в дозе 100 БОЕ (бляшкообразующие единицы) на лунку. В данном исследовании использовали следующие Арбовирусы: Синдбис (штамм Аз 16), Москитная лихорадка Сицилия (SFS 1943), Баткен (штамм Аст. 247), Инко (штамм KN3641), Батаи (штамм ВЛГ 42) и Тягиня (штамм 92). Ингибирование вирус-индуцированного цитопатического эффекта (СРЕ) под действием соединения определяли с помощью МТТ- теста через 72 часа после инфекции. Результаты эксперимента представлены на Фиг. 4. The experiment was carried out on the Vero E6 cell line (ATCC CRL-1586). Cells were cultured in DMEM growth medium (Gibco, USA) supplemented with 5% fetal bovine serum (FBS; HyClone, USA), 1x antibiotic-antimycotic (CapricomScientificGmbH) and 1x GlutaMAX (Gibco, USA). To study the antiviral effect, Vero E6 cells (2x10 4 cells/well) were seeded in 96-well plates in complete growth medium DMEM the day before the experiment. Various concentrations of the test compound were added to VegoEb cells, after which they were infected with arbovirus at a dose of 100 PFU (plaque-forming units) per well. The following Arboviruses were used in this study: Sindbis (strain Az 16), Sandfly fever Sicily (SFS 1943), Batken (strain Ast. 247), Inko (strain KN3641), Batai (strain VLG 42) and Tyaginya (strain 92). Inhibition of the virus-induced cytopathic effect (CPE) by the compound was determined using the MTT test 72 hours after infection. The results of the experiment are presented in Fig. 4.
Таким образом, противовирусный эффект 5 '-О-(3 -фенил пропионил )-N4- гидроксицитидина был изучен с использованием шести представителей группы Арбовирусы. При этом было определено, что полученное соединение ингибировало репликацию всех вирусов из данной группы с более низкими значениями IC50 (концентрация полумакимального ингибирования), по сравнению с прототипом (Фиг. 4).Thus, the antiviral effect of 5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine was studied using six representatives of the Arbovirus group. It was determined that the resulting compound inhibited replication of all viruses from this group with lower IC50 values (half-maximal inhibition concentration) compared to the prototype (Fig. 4).
Пример 4. Исследование антивирусного эффекта против вируса оспы. Example 4: Study of the antiviral effect against the smallpox virus.
Целью данного эксперимента является оценка способности полученного соединения (5'-О-(3-фенилпропионил)- N4- гидроксицитидина) ингибировать репликацию вируса оспы. The purpose of this experiment is to evaluate the ability of the resulting compound (5'-O-(3-phenylpropionyl)-N4-hydroxycytidine) to inhibit the replication of the smallpox virus.
Эксперимент проводили на клеточной линииУего Е6 (АТСС CRL-1586). Клетки культивировали в ростовой среде DMEM (Gibco, USA), дополненной 5% эмбриональной бычьей сывороткой (FBS; HyClone, USA), lx антибиотик-антимикотик (CapricomScientificGmbH) и 1 х GlutaMAX (Gibco, USA). Для исследования антивирусного эффекта, клетки Veto Е6 (2x104 клеток/лунка) высевали в 96-луночные планшеты в полной ростовой среде DMEM за день до эксперимента.Двукратные разведения исследуемых соединений готовили в 96-луночных планшетах, после чего переносили их к монослою клеток УегоЕб. Для экспериментов использовали вакцинный штамм вируса оспы (Lister; Микроген, Россия) и клетки УегоЕб.Клетки заражали вирусом оспы при 100TCID50. Ингибирование вирус-индуцированного цитопатического эффекта под действием соединенияопределялис помощью МТТ-тестачерез 72 часа после инфекции. Результаты эксперимента представлены на Фиг. 5. The experiment was carried out on the Vego E6 cell line (ATCC CRL-1586). Cells were cultured in DMEM growth medium (Gibco, USA) supplemented with 5% fetal bovine serum (FBS; HyClone, USA), lx antibiotic-antimycotic (CapricomScientificGmbH) and 1x GlutaMAX (Gibco, USA). To study the antiviral effect, Veto E6 cells (2x104 cells/well) were seeded in 96-well plates in complete growth medium DMEM the day before the experiment. Two-fold dilutions of the test compounds were prepared in 96-well plates, after which they were transferred to a monolayer of VegoEb cells. For the experiments, a vaccine strain of the smallpox virus (Lister; Microgen, Russia) and VegoEb cells were used. The cells were infected with the smallpox virus at 100 TCID50. Inhibition of the virus-induced cytopathic effect by the compound was determined using the MTT test 72 hours after infection. The results of the experiment are presented in Fig. 5.
При исследовании антивирусной активности против вируса оспы было установлено, что разработанное производное 4-гидроксицитидина SN 9, ингибирует вирус-индуцированный цитопатический эффект (СРЕ) со значением 1С5049.3цМ (Фиг. 5), тогда как прототип не проявлял выраженного ингибирующего эффекта. When studying the antiviral activity against the smallpox virus, it was found that the developed 4-hydroxycytidine derivative SN 9 inhibits the virus-induced cytopathic effect (CPE) with a value of 1C5049.3cm (Fig. 5), while the prototype did not show a pronounced inhibitory effect.
Пример 5. Исследование эффективности полученного соединения против вируса SARS- CoV-2 на животных. Example 5. Study of the effectiveness of the resulting compound against the SARS-CoV-2 virus in animals.
Полученное соединение может вводиться в организм млекопитающих любым путем. Предварительные исследования показали, что оптимальным путем введения является пероральный путь. Максимальная доза препарата была определена как 350 мг/кг. The resulting compound can be introduced into the body of mammals by any route. Preliminary studies have shown that the optimal route of administration is the oral route. The maximum dose of the drug was determined as 350 mg/kg.
В эксперименте использовали самок сирийских хомячков. Животные были разделены на две группы по 5 голов, которым вводили: Female Syrian hamsters were used in the experiment. The animals were divided into two groups of 5 animals, which were administered:
1) 5'-О-(3-фенилпропионил)- 4- гидроксицитидин, 200 мг/кг; 1) 5'-O-(3-phenylpropionyl)-4-hydroxycytidine, 200 mg/kg;
2) Фосфатно-солевой буфер (отрицательный контроль). 2) Phosphate-buffered saline (negative control).
Затем, производили интраназальное заражение животных при 105TCID5oSARS-CoV- 2PMVL-4. В течение 4 дней животным вводили исследуемые препараты два раза в день.После эвтаназии животных на пятый день эксперимента, производится их вскрытие и забор легких. Легкие хомяков подвергали гомогенизации с последующим отделением супернатанта низкоскоростным центрифугированием. Титр вирусаопределяли в монослое клеток Vero Е6, выращенных в 48-луночных планшетах. Титр вируса для каждого образца гомогената легких определялиспустя 72 часа, и выражалив виде БОЕ/мг легкого. Тотальная РНК из гомогенатов легких выделяласьс помощью реагента ExtractRNA (Евроген, Россия) согласно инструкции производителя. Реакцию обратной транскрипции выполняли с помощью набора реагентов для количественного определения РНК коронавируса SARS-CoV-2 «SARS-CoV-2 FRT» с использованием панели охарактеризованных по количеству копий амплифицируемого фрагмента SARS-CoV-2 (НИЦЭМ им. Н.Ф. Гамалеи). Результаты выразилив виде чисел, преобразованных в log 10 вирусной нагрузки SARS-CoV-2 на мг ткани легкого. Then, intranasal infection of animals was carried out at 10 5 TCID5oSARS-CoV-2PMVL-4. Over the course of 4 days, the animals were administered the study drugs twice a day. day. After euthanasia of the animals on the fifth day of the experiment, they are autopsied and the lungs are collected. Hamster lungs were homogenized, followed by separation of the supernatant by low-speed centrifugation. The virus titer was determined in a monolayer of Vero E6 cells grown in 48-well plates. The virus titer for each lung homogenate sample was determined after 72 hours and expressed as PFU/mg lung. Total RNA was isolated from lung homogenates using the ExtractRNA reagent (Evrogen, Russia) according to the manufacturer's instructions. The reverse transcription reaction was performed using a set of reagents for the quantitative determination of RNA of the coronavirus SARS-CoV-2 “SARS-CoV-2 FRT” using a panel characterized by the number of copies of the amplified fragment of SARS-CoV-2 (N.F. Gamaleya Research Center for Epidemiology and Microbiology). . The results were expressed as numbers converted to log 10 SARS-CoV-2 viral load per mg of lung tissue.
В ходе исследования эффективности препаратов было установлено, что животные из группы отрицательного контроля в значительной степени потеряли вес. Животные, которые получали лечение полученным соединением набрали вес в ходе инфекции (Фиг. 6А), что указывает на наличие эффективности исследуемого препарата и отсутствие токсичности для животных. During the study of the effectiveness of the drugs, it was found that animals from the negative control group lost a significant amount of weight. Animals that were treated with the resulting compound gained weight during the course of infection (Figure 6A), indicating that the study drug was effective and not toxic to the animals.
Также было определено, что у животных, которым вводили полученное соединение, наблюдалось снижение количества РНК SARS-CoV-2 в тканях легких (Фиг. 6Б). It was also determined that animals treated with the resulting compound experienced a reduction in the amount of SARS-CoV-2 RNA in their lung tissue (Figure 6B).
При определении титра инфекционного вируса в легких у животных было обнаружено, что лечение животных с помощью полученного соединения снижает титр жизнеспособного вируса в легких на ~ 1.5 Lg (Фиг. 6В). When determining the titer of infectious virus in the lungs of animals, it was found that treatment of animals with the resulting compound reduced the titer of viable virus in the lungs by ~1.5 Lg (Fig. 6B).
Таким образом, технический результат изобретения подтверждается тем, что заявляемое соединение - 5 О - (3 - ф ени л про пиони л )-N4- гидроксицитидин- отличается от известных прототипов производных Н4-гидроксицитидина и проявляет более высокий антивирусный эффект против вируса оспы, различных вариантов SARS-CoV-2 и Арбовирусов. Кроме того, данное соединение проявляет терапевтическую активность против SARS-CoV-2 инфекции in vivo, и может быть использовано для лечения/профилактики COVID-19. Thus, the technical result of the invention is confirmed by the fact that the claimed compound - 5 O - (3 - phenyl propionyl)-N4-hydroxycytidine - differs from the known prototypes of H4-hydroxycytidine derivatives and exhibits a higher antiviral effect against the smallpox virus, various variants of SARS-CoV-2 and Arboviruses. In addition, this compound exhibits therapeutic activity against SARS-CoV-2 infection in vivo, and can be used for the treatment/prevention of COVID-19.
Промышленная применимость. Industrial applicability.
Полученное соединение (5'-О-(3-фенилпропионил)-Н4-гидроксицитидин) может быть использовано в здравоохранении как новый лекарственный препарат для лечения различных вирусных инфекций. Разработанное и исследованное соединение обладает специфическим противовирусным и политаргетным действием. Политаргетность заключается в антивирусном эффекте против различных вирусных инфекций, представленных коронавирусами SARS-CoV-2, Арбовирусами и Ортопоксвирусами. The resulting compound (5'-O-(3-phenylpropionyl)-H4-hydroxycytidine) can be used in healthcare as a new drug for the treatment of various viral infections. The developed and studied compound has a specific antiviral and multitarget effect. Multi-targeting consists of an antiviral effect against various viral infections represented by coronaviruses SARS-CoV-2, Arboviruses and Orthopoxviruses.
Claims
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2022132163 | 2022-12-08 | ||
| RU2022132163A RU2791523C1 (en) | 2022-12-08 | 5'-o-(3-phenylpropionyl)-n4-hydroxycytidine and its application |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2024123207A1 true WO2024123207A1 (en) | 2024-06-13 |
Family
ID=91379871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2023/000255 Ceased WO2024123207A1 (en) | 2022-12-08 | 2023-08-22 | 5'-о-(3-phenylpropionyl)-n4-hydroxycytidine and use thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2024123207A1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016106050A1 (en) * | 2014-12-26 | 2016-06-30 | Emory University | N4-hydroxycytidine and derivatives and anti-viral uses related thereto |
| RU2015119999A (en) * | 2012-10-29 | 2016-12-20 | Кокристал Фарма, Инк. | Pyrimidine Nucleosides and Their Monophosphate Drugs for the Treatment of Disease Infections and Cancer |
| WO2021137913A2 (en) * | 2019-10-08 | 2021-07-08 | Emory University | 4'-halogen containing nucleotide and nucleoside therapeutic compositions and uses related thereto |
| WO2021159044A1 (en) * | 2020-02-07 | 2021-08-12 | Emory University | N4-hydroxycytidine and derivatives and anti-viral uses related thereto |
| CN113321694A (en) * | 2021-06-22 | 2021-08-31 | 药康众拓(江苏)医药科技有限公司 | N4-hydroxycytidine derivative and preparation method and application thereof |
-
2023
- 2023-08-22 WO PCT/RU2023/000255 patent/WO2024123207A1/en not_active Ceased
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2015119999A (en) * | 2012-10-29 | 2016-12-20 | Кокристал Фарма, Инк. | Pyrimidine Nucleosides and Their Monophosphate Drugs for the Treatment of Disease Infections and Cancer |
| WO2016106050A1 (en) * | 2014-12-26 | 2016-06-30 | Emory University | N4-hydroxycytidine and derivatives and anti-viral uses related thereto |
| WO2021137913A2 (en) * | 2019-10-08 | 2021-07-08 | Emory University | 4'-halogen containing nucleotide and nucleoside therapeutic compositions and uses related thereto |
| WO2021159044A1 (en) * | 2020-02-07 | 2021-08-12 | Emory University | N4-hydroxycytidine and derivatives and anti-viral uses related thereto |
| CN113321694A (en) * | 2021-06-22 | 2021-08-31 | 药康众拓(江苏)医药科技有限公司 | N4-hydroxycytidine derivative and preparation method and application thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH069680A (en) | 2'-fluoro-2 ', 3'-dideoxypyrimidine nucleoside | |
| AU2009204574B2 (en) | Use of an acetylsalicylic acid salt for the treatment of viral infections | |
| RU2211843C1 (en) | N'-{n-[3-oxo-20[29]lupen-28-oyl]-9-aminononanoyl}-3-amino-3-phenylpropionic acid eliciting immuno-stimulating and antiviral activity | |
| WO2024123207A1 (en) | 5'-о-(3-phenylpropionyl)-n4-hydroxycytidine and use thereof | |
| RU2791916C1 (en) | Method for obtaining 5'-o-(3-phenylpropionyl)-n4-hydroxycytidine | |
| RU2791523C1 (en) | 5'-o-(3-phenylpropionyl)-n4-hydroxycytidine and its application | |
| WO2024123206A1 (en) | Method for producing 5'-о-(3-phenylpropionyl)-n4-hydroxycytidine | |
| RU2791806C1 (en) | Use of 5'-o-(3-phenylpropionyl)-n4-hydroxycytidine to inhibit influenza virus replication in vitro and in vivo | |
| WO2024144420A1 (en) | Use of 5'-о-(3-phenylpropionyl)-n4-hydroxycytidine to inhibit influenza virus replication in vitro and in vivo | |
| RU2118163C1 (en) | Drug for treatment of patients with viral disease | |
| CN107266404A (en) | A kind of neuraminidase inhibitor zanamivir derivative and preparation method thereof | |
| Tilley et al. | Adamantylthiourea derivatives as antiviral agents | |
| RU2580305C1 (en) | ANTIVIRAL AGENT BASED ON DRY EXTRACT OF LICHEN Cetraria islandica | |
| CN108420815B (en) | Application of Polyketides in Inhibiting Influenza Virus | |
| Piraino | Emerging antiviral drugs from medicinal mushrooms | |
| RU2817609C1 (en) | 5'-o-(4-chlorophenoxyacetyl)-n4-hydroxycytidine and use thereof | |
| CN107226810B (en) | Indole derivatives, process for producing the same and anti-influenza virus effect thereof | |
| RU2817201C1 (en) | 5'-o-(4-phenylbutanoyl)-n4-hydroxycytidine and use thereof | |
| CN114053394B (en) | Application of novel compound in preparation of medicines for preventing and/or treating coronavirus infection | |
| KR101989349B1 (en) | Composition for treating and preventing viral infection comprising extracts from Camellia japonica | |
| RU2572102C1 (en) | Derivatives of 1-(1-adamantyl)ethylamine-n-acylaminoacides and their anti-influenza activity | |
| US4460690A (en) | Stimulation of viral growth rate | |
| RU2580304C1 (en) | ANTIVIRAL AGENT BASED ON TOTAL AMOUNT OF FLAVONOIDS FROM Alchemilla vulgaris L | |
| HU187638B (en) | Process for producing new bis- and poly-disulfides | |
| RU2472496C2 (en) | Use of fullerenols c60(oh)18-24 and c60(oh)30-38 as antiviral preparations |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 23901194 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 23901194 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |