MX342945B

Novel nucleic acid prodrugs and methods use thereof.

Abstract

Described herein are nucleic acid prodrugs and nucleic acid prodrugs comprising chiral phosphorous moieties. Also described herein are methods of making and using nucleic acid prodrugs and nucleic acid prodrugs comprising chiral phosphorous moieties.

MX342945B, drawing sheet 1
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  1. 1
    NOVEDAD DE LA INVENCION _ NOVELTY OF THE INVENTION _ Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes Having described the present invention, it is considered as a novelty and, therefore, the content of the following is claimed as property CLAIMS REIVINDICACIONES 1. Una composición de oligonucleótido caracterizada porque comprende una pluralidad de oligonucleótidos que tienen la siguiente estructura:one. An oligonucleotide composition characterized in that it comprises a plurality of oligonucleotides that have the following structure: OR3 OR3 Formula 1 where: Fórmula 1 donde: cada X-fosfonato tiene independientemente una configuración Rp o Sp;each X-phosphonate independently has an Rp or Sp configuration;R1 es -OH, -SH, -NRdRd, -N3, halógeno, hidrógeno, alquilo, alquenilo, alquinilo, alquilo-Y1-, alquenilo-Y1-, alquinilo-Y1-, arilo-Y1-, heteroarilo-Y1-, -P(O)(Re)2, R1 is -OH, -SH, -NRdRd, -N3, halogen, hydrogen, alkyl, alkenyl, alkynyl, alkyl-Y1-, alkenyl-Y1-, alkynyl-Y1-, aryl-Y1-, heteroaryl-Y1-, -BYand)2, HP (O) (Rand), -ORto O -SRC;HP (O) (Re) , -ORa O -SRC;AND1 is O, NRd, S or Se;Y1 es O, NRd, S o Se;Ra es un grupo bloqueante;Rto it is a blocking group;2 0 2 0 3 56 3 56 IMPI IMPI INSTITUTO MEXICANO DE LA PROPIEDAD MEXICAN INSTITUTE OF PROPERTY INDUSTRIAL INDUSTRIAL Rc es un grupo bloqueante;. Rc it is a blocking group;. cada instancia de Rd es independientemente hidrógeno, alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, acilo, sililo sustituido, carbamato, -P(O) (Re)2 o -HP(O) (Re) ;each instance of Rd it is independently hydrogen, alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, acyl, substituted silyl, carbamate, -P (O) (Rand) 2 or -HP (O) (Rand) ;cada instancia de Re es independientemente hidrógeno, alquilo, arilo, alquenilo, alquinilo, alquilo-Y2-, alqueniloY2-, alquinilo-Y2-, arilo-Y2- o heteroarilo-Y2-, o un catión que es Na+1, Li+1 o IC1;each instance of Rand is independently hydrogen, alkyl, aryl, alkenyl, alkynyl, alkyl-Y2-, alkenylY2-, alkynyl-Y2-, aryl-Y2- or heteroaryl-Y2-, or a cation that is Na+1, Li+1 or IC1;AND2 is O, S, or NRd where Rd it is hydrogen, alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, acyl, substituted silyl, or carbamate;Y2 es O, S, o NRd en donde Rd es hidrógeno, alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, acilo, sililo sustituido, o carbamato;cada instancia de R2 es independientemente hidrógeno, each instance of R2 is independently hydrogen, -OH, -SH, -NRdRd, -N3, halogen, alkyl, alkenyl, alkynyl, alkyl-Y1-, alkenyl-Y1-, alkynyl-Y1-, ariloY1-, heteroaryl-Y1-, -ORb or -SRC, where Rb it is a blocking group;-OH, -SH, -NRdRd, -N3, halógeno, alquilo, alquenilo, alquinilo, alquilo-Y1-, alquenilo-Y1-, alquinilo-Y1-, ariloY1-, heteroarilo-Y1-, -ORb o -SRC, donde Rb es un grupo bloqueante;cada instancia de Ba es independientemente adenina, citosina, guanina, timina, uracilo o nucleobase modificada bloqueados o no bloqueados;en donde cada nucleobase modificada es independientemente adenina, citosina, guanina, timina o uracilo, modificada por una o más modificaciones por medio de las cuales: each instance of Ba is independently blocked or unblocked adenine, cytosine, guanine, thymine, uracil or modified nucleobase;wherein each modified nucleobase is independently adenine, cytosine, guanine, thymine, or uracil, modified by one or more modifications by means of which: (1) A nucleobase is modified by one or more independently selected groups of acyl, halogen, amino, (1) una nucleobase se modifica por uno o más grupos seleccionados independientemente de acilo, halógeno, amino, 3 57 3 57 IMPI IMPI INSTITUTO MEXICANO DE LA PROPIEDAD INDUSTRIAL azida, alquilo, alquenilo, alquinilo, bpi-ar-oa Irruí lo, heteroalquenilo, heteroalquinilo, heterociclilo, heteroarilo, carboxilo, hidroxilo, biotina, avidina, estreptavidina, sililo substituido, y combinaciones de los mismos;MEXICAN INSTITUTE OF INDUSTRIAL PROPERTY azide, alkyl, alkenyl, alkynyl, bpi-ar-oa Irruílo, heteroalkenyl, heteroalquinyl, heterocyclyl, heteroaryl, carboxyl, hydroxyl, biotin, avidin, streptavidin, substituted silyl, and combinations thereof;
  2. 2
    (2) one or more atoms in a nucleobase are independently replaced with one other carbon, nitrogen or sulfur atom;(2) uno o más átomos de una nucleobase se remplazan independientemente con un átomo distonto de carbono, nitrógeno o azufre;
  3. 3
    (3) one or more double bonds in a nucleobase are independently hydrogenated; or (4) one or more aryl or heteroaryl rings are independently inserted into a nucleobase; (3) uno o más enlaces dobles en una nucleobase son independientemente hidrogenados; o (4) uno o más anillos arilo o heteroarilo son insertados independientemente en una nucleobase; o se selecciona de:or is selected from: uracil, thymine, adenine, cytosine, and guanine, whose corresponding amino groups are protected by protecting groups acyl, 2-fluorouracil, 2-fluorocytosine, 5bromouracil, 5-iodouracil, 2,6-diaminopurine, azacytosine, pseudoisocytosine, pseudouracil, purines 8- substituted, xanthine, hypoxanthine, or uracilo, timina, adenina, citosina y guanina, cuyos grupos amino correspondientes están protegidos por grupos protectores acilo, 2-fluorouracilo, 2-fluorocitosina, 5bromouracilo, 5-yodouracilo, 2,6-diaminopurina, azacitosina, pseudoisocitosina, pseudouracilo, purinas 8-sustituidas, xantina, hipoxantina, o o or 358 358 ΙΜΡΙ ΙΜΡΙ INSTITUTO MEXICANO P£ LA PROPIEDAD INDUSTRIAL donde : --------------—.............. MEXICAN INSTITUTE P £ LA PROPIEDAD INDUSTRIAL where: --------------—.............. R8 es un grupo alquilo, arilo aralquilo o ariloxialquilo lineal o ramificado que tiene 1 a 15 átomos de carbono;y cada uno de R9 y R10 representa un grupo alquilo lineal o ramificado que tiene 1 a 4 átomos de carbono;R8 is a linear or branched alkyl, aryl aralkyl, or aryloxyalkyl group having 1 to 15 carbon atoms;and each of R9 and R10 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms;corrin or porphyrin, each optionally modified by one or more groups independently selected from acyl, halogen, amino, azide, alkyl, alkenyl, alkynyl, corrina o porfirina, cada uno opcionalmente modificado por uno o más grupos seleccionados independientemente de acilo, halógeno, amino, azida, alquilo, alquenilo, alquinilo, ΙΜΡΙ ΙΜΡΙ INSTITUTO MEXICANO DE LA PROPIEDAD MEXICAN INSTITUTE OF PROPERTY INDUSTRIAL arilo, heteroarilo, heteroalquenilo, heteroalquinilo, heterociclilo, heteroalquilo, carboxilo, hidroxilo, biotina, avidina, estreptavidina, sililo substituido, y combinaciones de los mismos;INDUSTRIAL aryl, heteroaryl, heteroalkenyl, heteroalkynyl, heterocyclyl, heteroalkyl, carboxyl, hydroxyl, biotin, avidin, streptavidin, substituted silyl, and combinations thereof;fenantreno, pireno, estilbeno isoxantina isozantopterina, terfenilo, tertiofeno, benzotertiofeno, cumarina, lumazina, estilbeno enlazado, benzo-uracilo o nafto-uracilo, cada uno opcionalmente modificado por uno o más grupos seleccionados independientemente de acilo, halógeno, amino, azida, alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo, heteroalquilo, heteroalquenilo, heteroalquinilo, heterociclilo, heteroarilo, carboxilo, hidroxilo, biotina, avidina, estreptavidina, sililo substituido, y combinaciones de los mismos;phenanthrene, pyrene, stilbene isoxanthine isozantopterin, terphenyl, tertiophene, benzotertiofen, coumarin, lumazine, linked stilbene, benzo-uracil or naphtho-uracil, each optionally modified by one or more groups independently selected from acyl, halogen, amino, azide, alkyl , alkenyl, alkynyl, aryl, heteroalkyl, heteroalkenyl, heteroalquinyl, heterocyclyl, heteroaryl, carboxyl, hydroxyl, biotin, avidin, streptavidin, substituted silyl, and combinations thereof;3-nitropirrol, 5-bromouracilo, 5-yodouracilo o 2,6diaminopurina, o una nucleobase de 4-acetilcitidina;5(carboxihidroxilmetil) uridina;2'-O-metilcitidina;5carboximetilaminometil-2-tiouridina;5carboximetilaminometiluridina;dihidrouridina;2-0metilpseudouridina;beta,D-galactosilqueosina;2-0metilguanosina;N6-isopenteniladenosina;1-metiladenosina;1metilpseudouridina;1-metilguanosina;1-metilinosina;2,2dimetilguanosina;2-metiladenosina;2-metilguanosina;N7metilguanosina;3-metil-citidina;5-metilcitidina;N6IMPI^ 3-nitropyrrole, 5-bromouracil, 5-iodouracil or 2,6diaminopurine, or a 4-acetylcytidine nucleobase;5 (carboxyhydroxylmethyl) uridine;2'-O-methylcytidine;5carboxymethylaminomethyl-2-thiouridine;5carboxymethylaminomethyluridine;dihydrouridine;2-0methylpseudouridine;beta, D-galactosylqueosine;2-0 methylguanosine;N6-isopentenyladenosine;1-methyladenosine;1methylpseudouridine;1-methylguanosine;1-methylinosine;2,2dimethylguanosine;2-methyladenosine;2-methylguanosine;N7methylguanosine;3-methyl-cytidine;5-methylcytidine;N6IMPI ^ INSTITUTO MEXICANO FLf*· MEXICAN INSTITUTE FLf * · 7 C 1 OE THE PROPERTY J ° -1- INDUSTRIAL methyladenosine;7-methylguanosine;5-methylaminoethyluridine. · 5methoxyamine methyl-2-thiouridine;beta, D-mannosylcheosine;5methoxycarbonylmethyluridine;5-methoxyuridine;2-methylthio-N6-isopentenyladenosine;N - ((9-beta, D-ribofuranosyl-2-methylthiopurine-6-yl) carbamoyl) threonine;N - ((9-beta, Dribofuranosylpurine-6-yl) -N-methylcarbamoyl) threonine;7 C 1 OE LA PROPIEDAD J ° -1- INDUSTRIAL metiladenosina;7-metilguanosina;5-metilaminoetiluridina.· 5metoxiaminometil-2-tiouridina;beta,D-manosilqueosina;5metoxicarbonilmetiluridina;5-metoxiuridina;2-metiltio-N6isopenteniladenosina;N-((9-beta,D-ribofuranosil-2metiltiopurina-6-il)carbamoil)treonina;N-((9-beta,Dribofuranosilpurina-6-il)-N-metilcarbamoil)treonina;metiléster del ácido uridina-5-oxiacético;ácido uridina-5oxiacético (v) ;pseudouridina;queosina;2-tiocitidina;5metil-2-tiouridina;2-tiouridina;4-tiouridina;5metiluridina;2'-0-metil-5-metiluridina o 2'-0-metiluridina;y heteroarilo o heterociclilo opcionalmente sustituido con uno o más grupos independientemente seleccionados de acilo, halógeno, amino, azida, alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo heteroarlquilo, heteroalquenilo, heteroalquinilo, heterociclilo, heteroarilo, carboxilo, hidroxilo, biotina, avidina, estreptavidina, sililo substituido, y combinaciones de los mismos;uridine-5-oxyacetic acid methyl ester;uridine-5-oxyacetic acid (v);pseudouridine;queosine;2-thiocytidine;5-methyl-2-thiouridine;2-thouridine;4-thiouridine;5-methyluridine;2'-0-methyl-5-methyluridine or 2'-0-methyluridine;and heteroaryl or heterocyclyl optionally substituted with one or more groups independently selected from acyl, halogen, amino, azide, alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, heteroaryl alkyl, heteroalkenyl, heteroalkynyl, heterocyclyl, heteroaryl, carboxyl, hydroxyl, biotin, avidin, silyptavidin substituted, and combinations thereof;cada instancia de X es H o -OCH2CH2S-S (O) 2R10, each instance of X is H or -OCH2CH2S-S (O) 2R10, -OCH2CH2S-SCH2CH2OH, -OCH2CH2S-SCH2CH2OH, -OCH2CH2CO2H, -OCH2CH2CO2H, O OR 362 362 IMPI IMPI INSTITUTO MEXICANO DF. LA PROPltDAD INDUSTRIAL MEXICAN INSTITUTE DF. THE INDUSTRIAL PROPERTY Υ ° ^ Υ Υ°^Υ CL CL O OR -O - ​​^^ g.Me ./Me -O-^^g.Me ./Me I S^^ NCI ¿?I Me <Me Me Me <Me) Me S^^NCMe ¿?Me Me <¡)Me Me <¡)Me VS^ Y [-N'Me where at least 25% of the X residues present in the oligonucleotide are not H;VS^Y[-N'Me donde al menos 25% de los restos X presentes en el oligonucleótido no son H;donde Rio es un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono;Ru es alquilo, arilo, heteroarilo, heterociclilo o cicloalquilo;y R12 es hidrógeno o alquilo;where Rio is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms;Ru is alkyl, aryl, heteroaryl, heterocyclyl, or cycloalkyl;and R12 is hydrogen or alkyl;R3 es hidrógeno, un grupo bloqueante, un resto de enlace conectado a un soporte sólido o un resto de enlace conectado a un ácido nucleico;y n es un número entero de 10 a 200;y en donde la composición está estereodefinida en que R3 is hydrogen, a blocking group, a bonding moiety connected to a solid support, or a bonding moiety connected to a nucleic acid;and n is an integer from 10 to 200;and where the composition is stereodefined in that 363 363 IMPI IMPI INSTITUTO MEXICANO DE LA PROPIEDAD INDUSTRIAL cada resto X-fosfonato es más que 98% diaateCTfeemC'gl-eamonte pura dentro de la composición. MEXICAN INSTITUTE OF INDUSTRIAL PROPERTY each X-phosphonate residue is more than 98% pure diaateCTfeemC'gl-eamonte within the composition. Claim 1, where at least 90% of the residues X is independently selected from -OCH2CH2S -S (0) 2R10, 15 reivindicación 1, donde al menos el 90% de los restos X se selecciona independientemente de -OCH2CH2S -S (0) 2R10, 15 OCH2CH2S - SCH2CH2OH, OCH2CH2S - SCH2CH2OH, -OCH2CH2CO2H, -OCH2CH2CO2H, R12 O R12 O AsAAr ,, '10 and I AsAAr,, '10 y Me I Me 2 0 (j) I% e \ 2 0 (j)Me %e \ 364 364 IMPI IMPI INSTITUTO MIXICANO OS LA ÍMOFISDAD INSTITUTO MIXICANO OS LA ÍMOFISDAD INDUSTRIAL INDUSTRIAL S ^ © Me S^©Me Λ I Λ Me Me v ° ^ Y '(^ Me Me v°^Y' (^Me N. N. I Me N- N- O , y O ;donde Rio es un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono;Rn es alquilo, ariio, heteroarilo, heterociclilo o cicloalquilo;y Ri2 es hidrógeno o alquilo. Or me ;where Rio is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms;Rn is alkyl, ariio, heteroaryl, heterocyclyl, or cycloalkyl;and Ri2 it is hydrogen or alkyl. 6. The oligonucleotide composition of claim 1, wherein each instance of X is independently selected from -OCH2CH2S-S (0)2River, - 6. La composición de oligonucleótido de la reivindicación 1, donde cada instancia de X se selecciona independientemente de -OCH2CH2S-S (0)2Rio, - 365 365 Μ ν ° ^ ΓΝ'Μθ Μ ν°^ΓΝ'Μθ VS^ Y <¡) Me <j) Me VS^Y <¡) Me <j)Me V ° ^ fN'I ;where Rio is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms;Rn is alkyl, aryl, heteroaryl, heterocyclyl, or cycloalkyl;and R12 is hydrogen or alkyl. V°^fN'Me ;donde Rio es un grupo alquilo que tiene de 1 a 4 átomos de carbono;Rn es alquilo, arilo, heteroarilo, heterociclilo o cicloalquilo;y R12 es hidrógeno o alquilo. 7. The oligonucleotide composition of claim 1, where Rio is methyl. 7. La composición de oligonucleótido de la reivindicación 1, donde Rio es metilo. 8. The oligonucleotide composition of claim 1, wherein Rn is methyl. 8. La composición de oligonucleótido de la reivindicación 1, donde Rn es metilo. 9. The oligonucleotide composition of claim 1, wherein R12 is methyl. 9. La composición de oligonucleótido de la reivindicación 1, donde R12 es metilo. 10. A pharmaceutical composition characterized in that it comprises a therapeutically effective amount of a composition according to claim 1 and a pharmaceutically acceptable excipient. 10. Una composición farmacéutica caracterizada porque comprende una cantidad terapéuticamente efectiva de una composición de conformidad con la reividnicación 1 y un excipiente farmacéuticamente aceptable. IMPI “'TSKS» IMPI “'TSKS» INDUSTRIAL INDUSTRIAL 366 366 11. La composición de oligonucleótido de conformidad con la reivindicación 1, en donde n es un entero de 15 a 200. eleven. The oligonucleotide composition according to claim 1, wherein n is an integer from 15 to 200. 12. The oligonucleotide composition according to claim 1, wherein n is an integer from 20 to 200. 12. La composición de oligonucleótido de conformidad con la reivindicación 1, en donde n es un entero de 20 a 200. 13. The oligonucleotide composition according to claim 1, wherein each instance of Ba is independently a blocked or unblocked adenine, cytosine, guanine, thymine, uracil, or 5-methylcytosine. 13. La composición de oligonucleótido de conformidad con la reivindicación 1, en donde cada instancia de Ba es independientemente una adenina, citosina, guanina, timina, uracilo, o 5-metilcitosina bloqueados o no bloqueados. 14. The oligonucleotide composition according to claim 1, wherein Y1 that. 14. La composición de oligonucleótido de conformidad con la reivindicación 1, en donde Y1 es O. 15. La composición de oligonucleótido de la reivindicación 14, en donde: fifteen. The oligonucleotide composition of claim 14, wherein: R1 es -OH, hidrógeno, alquilo, alquenilo, alquinilo, alquilo-Y1-, alquenilo-Y1-, alquinilo-Y1-, arilo-Y1-, heteroarilo-Y1-, o -0Ra;R1 is -OH, hydrogen, alkyl, alkenyl, alkynyl, alkyl-Y1-, alkenyl-Y1-, alkynyl-Y1-, aryl-Y1-, heteroaryl-Y1-, or -0Rto;cada instancia de R2 es independientemente hidrógeno, -OH, halógeno, alquilo, alquenilo, alquinilo, alquilo-Y1-, alquenilo-Y1-, alquinilo-Y1-, arilo-Y1-, heteroarilo-Y1-, o 0Rb, donde Rb es un grupo bloqueante;each instance of R2 is independently hydrogen, -OH, halogen, alkyl, alkenyl, alkynyl, alkyl-Y1-, alkenyl-Y1-, alkynyl-Y1-, aryl-Y1-, heteroaryl-Y1-, or 0Rb, where Rb it is a blocking group;R3 es hidrógeno o un grupo bloqueante. R3 it is hydrogen or a blocking group. 16. The oligonucleotide composition of claim 15, wherein each instance of Ba is independently an adenine, cytosine, guanine, thymine, 16. La composición de oligonucleótido de la reivindicación 15, en donde cada instancia de Ba es independientemente una adenina, citosina, guanina, timina, IMPI IMPI INSTITUTO MtXICANO NS'¿£i.Ar«toiTTO*Y MtXICANO INSTITUTE NS'¿£ i.Ar «toiTTO * Y INDUJTKIAL INDUJTKIAL 367 uracil, or blocked or unblocked 5-methylcytosine,. 367 uracilo, o 5-metilcitosina bloqueados o no bloqueados, . 17. The oligonucleotide composition according to claim 1, wherein each instance of Rd it is independently hydrogen, alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl, or acyl. 17. La composición de oligonucleótido de conformidad con la reivindicación 1, en donde cada instancia de Rd es independientemente hidrógeno, alquilo, alquenilo, alquinilo, arilo o acilo. 18. The oligonucleotide composition of claim 17, wherein each instance of Ba is independently a blocked or unblocked adenine, cytosine, guanine, thymine, uracil, or 5-methylcytosine. 18. La composición de oligonucleótido de la reivindicación 17, en donde cada instancia de Ba es independientemente una adenina, citosina, guanina, timina, uracilo, o 5-metilcitosina bloqueados o no bloqueados. 19. The oligonucleotide composition according to claim 1, wherein Y2 is O or S. 19. La composición de oligonucleótido de conformidad con la reivindicación 1, en donde Y2 es O o S. 20. La composición de oligonucleótido de la reivindicación 19, en donde cada instancia de Ba es una adenina, citosina, guanina, timina, uracilo o 5-metilcitosina bloqueados o no bloqueados. twenty. The oligonucleotide composition of claim 19, wherein each instance of Ba is a blocked or unblocked adenine, cytosine, guanine, thymine, uracil or 5-methylcytosine. 21. La composición farmacéutica de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque: twenty-one. The pharmaceutical composition according to claim 1, characterized in that: R1 es -OH o -ORa;R1 is -OH or -ORto;cada instancia de R2 es independientemente hidrógeno, OH, halógeno, o -0Rb;y each instance of R2 is independently hydrogen, OH, halogen, or -0Rb;and R3 es hidrógeno o un grupo bloqueante;R3 it is hydrogen or a blocking group;cada instancia de Ba es independientemente adenina, citosina, guanina, timina, uracilo o 5-metilcitosina. each instance of Ba is independently adenine, cytosine, guanine, thymine, uracil, or 5-methylcytosine. 22. A pharmaceutical composition characterized in that 22. Una composición farmacéutica caracterizada porque 368 368 ΙΜΡΙ ΙΜΡΙ INSTITUTO MFXICANO ne la INSTITUTO MFXICANO ne la INDUSTRIAL comprende una cantidad terapéuticamente efectiva da un—* composición de conformidad con la reivindicación 16 y un excipiente farmacéuticamente aceptable. INDUSTRIAL comprises a therapeutically effective amount of a composition according to claim 16 and a pharmaceutically acceptable excipient. 2. 3. A pharmaceutical composition characterized in that it comprises a therapeutically effective amount of the composition according to claim 21 and a pharmaceutically acceptable excipient. 23. Una composición farmacéutica caracterizada porque comrpende una cantidad terapéuticamente efectiva de la composición de conformidad con la reivindicación 21 y un excipiente farmacéuticamente aceptable.