專(zhuān)利名稱:2-脫苯甲?;?2-?;仙即佳苌锛捌渲苽浞椒?br>
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本發(fā)明涉及2-脫苯甲酰基-紫杉醇(taxol)及其制備方法,α-脫苯甲?;?2-酰基紫杉醇類(lèi)似物和其制備方法。
抗癌藥紫杉醇1表現(xiàn)優(yōu)良的抗卵巢癌和乳腺癌的臨床活性,初步研究表明它還有良好的抗非小細(xì)胞肺癌活性。見(jiàn)“紫杉醇對(duì)晚期卵巢上皮腫瘤有顯著活性的特異抗腫瘤藥”,Ann,Intern.Med,111,273-279(1989),和“紫杉醇的Ⅱ期實(shí)驗(yàn),一種治療轉(zhuǎn)移的乳腺癌的活性藥物”,J.Natl.Cancer Inst.,83,1797-1805(1991)。紫杉醇由Wani等首先分離得到并在“植物抗腫瘤藥Ⅵ。紫杉醇的分離與結(jié)構(gòu),一種來(lái)自短葉紫杉(Taxus Brevifolia)的抗白血病和抗腫瘤新藥”,J.Am.Chem.Soc.,1971.93,2325中報(bào)道了其分離和結(jié)構(gòu)。紫杉醇是在西方紫杉樹(shù)皮中發(fā)現(xiàn)的,如在短葉紫杉及T.baccata和T.cuspidata中。這里及下文所引述的所有文獻(xiàn)并入本文作為參考。
特別從紫杉醇的臨床活性和它的有限來(lái)源來(lái)看,制備紫杉醇類(lèi)似物是一個(gè)重要的努力。類(lèi)似物的制備可能導(dǎo)致合成比紫杉醇具有更強(qiáng)效力的化合物(由此減少對(duì)紫杉醇藥物的需求)、具有更好生物利用度的化合物、或從易得原料比紫杉醇更容易合成的化合物。實(shí)際上,紫杉醇類(lèi)似物taxotere 2的合成說(shuō)明了此途徑的有用性,taxotere與紫杉醇的區(qū)別僅在于N-?;〈男再|(zhì)和無(wú)10-乙酰基,據(jù)報(bào)道在一些測(cè)試中taxotere大約為紫杉醇活性的兩倍。見(jiàn)“10-去乙酰基漿果赤霉素Ⅲ的化學(xué)研究。紫杉醇衍生物的半合成”Tetrahedron,42,4451-4460(1986),和“RP56976(taxotere)的研究紫杉醇類(lèi)似物的半合成”J.Natl.Cancer Inst.,83,288-291(1991)。
已制備了修飾C-13側(cè)鏈的大量紫杉醇類(lèi)似物。見(jiàn)美國(guó)專(zhuān)利5,059,699。許多修飾C-13側(cè)鏈的衍生物已表明有抗癌活性。見(jiàn)如“紫杉醇化學(xué)”,Pharmac.Ther.,52,1-34(1991)及以下參考文獻(xiàn)“一些抗腫瘤活性的紫杉醇的水溶性前藥和衍生物的合成和評(píng)價(jià)”,J.Med.Chem.,35,145-151(1992),“去A-環(huán)側(cè)鏈取代基和具有C-2′可變構(gòu)型的生物活性紫杉醇類(lèi)似物”,J.Med.Chem,34,1176-1184(1991),“紫杉醇類(lèi)似物的結(jié)構(gòu)和它們抗腫瘤活性之間的關(guān)系”J.Med.Chem,34,992-998(1991)。
相對(duì)它們作為抗腫瘤藥的重要性而言,導(dǎo)致紫杉醇類(lèi)似物缺乏的因素包括這些化合物分子大而繁雜、存在多個(gè)反應(yīng)性位點(diǎn)、存在許多立體專(zhuān)一性位點(diǎn),這些使甚至相近類(lèi)似物的合成也困難。甚至最簡(jiǎn)單反應(yīng)的可能反應(yīng)機(jī)制的數(shù)目就很大,這導(dǎo)致新反應(yīng)的不可預(yù)見(jiàn)性。
雖然紫杉醇表現(xiàn)確實(shí)的抗腫瘤活性,但還需要抗腫瘤活性更強(qiáng)的化合物。相信改換紫杉醇結(jié)構(gòu)的某些部分,可產(chǎn)生提高了抗腫瘤活性的化合物。但是,前面提到的合成困難阻礙或至少延遲了除少數(shù)化合物如taxotere外的與紫杉醇有相似活性或更強(qiáng)活性的化合物的開(kāi)發(fā)。因?yàn)閾?jù)信四環(huán)的塔三烷核貢獻(xiàn)了含有此核的化合物的抗腫瘤活性,所以最好改變環(huán)上的取代基以開(kāi)發(fā)紫杉醇衍生物和紫杉醇類(lèi)似物?;谝阎难芯浚深A(yù)測(cè)這樣的衍生物將具有抗腫瘤活性。但是,紫杉醇和其衍生物的復(fù)雜性使難于選擇性地在分子上改變某些基團(tuán)。特別地,以前選擇性地將紫杉醇C-2位去?;a(chǎn)生在C-2位修飾的紫杉醇類(lèi)似物是不可能的。因此需要具有抗腫瘤活性的C-2去苯甲?;淖仙即碱?lèi)似物和在C-2位修飾的同質(zhì)物和其中間體。還需要產(chǎn)物這些化合物的方法和使用這些化合物治療癌癥的方法。因?yàn)樽仙即己妥仙即碱?lèi)似物的水溶性差,所以需要產(chǎn)生在C-2位修飾的改進(jìn)了水溶性的紫杉醇類(lèi)似物,以幫助癌癥病人服用。
因此,本發(fā)明的第一個(gè)目的是產(chǎn)生在C-2位具有修飾的取代基的紫杉醇類(lèi)似物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供具有抗腫瘤活性的紫杉醇類(lèi)似物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是產(chǎn)生用作抗腫瘤藥具有改進(jìn)的體內(nèi)活性的紫杉醇類(lèi)似物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是產(chǎn)生與紫杉醇相比水溶性增加的紫杉醇類(lèi)似物。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是產(chǎn)生可用于產(chǎn)生C-2位有修飾取代基的紫杉醇類(lèi)似物的有用中間體。進(jìn)一步,本發(fā)明的目的還在于用C-2位有修飾取代基的紫杉醇類(lèi)似物治療癌癥。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供制備紫杉醇類(lèi)似物和C-2位有修飾取代基的紫杉醇類(lèi)似物的方法。
本申請(qǐng)描述2-脫苯甲酰基紫杉醇類(lèi)似物、2-脫苯甲?;?2-?;仙即碱?lèi)似物、和制備這些化合物的步驟、及可用于制備這些化合物的中間體。
本發(fā)明的化合物可用于治療患癌的病人或作為制備可用于治療癌的化合物的中間體。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,紫杉醇類(lèi)似物作為抗癌藥體內(nèi)活性提高。在另一優(yōu)選實(shí)施方案中,紫杉醇類(lèi)似物與紫杉醇相比,水溶性提高。
本發(fā)明化合物包括具有以下通式的化合物 其中R1為烷基或取代烷基;R5選自H和C(O)Ra;R2選自H、OH、氧-保護(hù)基(即三乙基甲硅烷氧基)、ORb、和OC(O)Rb;R3選自H、OH、和OC(O)Rc,其中Ra、Rb、Rc獨(dú)立地選自烷基、取代烷基、烯基、炔基、芳基和取代芳基;條件是Ra不為苯基和3-羥基苯基;及R4為H或OH。
上述化合物的可替代實(shí)施方案包括下列化合物其中R2為OH或氧-保護(hù)基;
其中R5為H或C(O)Ra和Ra為烷基或取代芳基;
其中R4為OH和/或其中R1具有以下通式 其中Ar為芳基;Z選自烷基、烯基、炔基、烷氧基、和芳基;X為H或保護(hù)基,Y選自H、保護(hù)基、烷酰基、取代烷?;?、取代芳酰基、和芳酰基。
本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案包括下式化合物 其中R選自H和C(O)Ra,其中Ra選自烷基、取代烷基、芳基和取代芳基;條件是Ra不為苯基和3-羥基苯基。
本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案包括下述通式的化合物 其中Z為C(O)OC(CH3)3;R1選自H和C(O)OC(CH3)3;R2選自H和C(O)Ra,其中Ra選自烷基、取代烷基、烯基、炔基、芳基(如C6H5)、和取代芳基;和R3為保護(hù)基(如三乙基甲硅烷基、C(O)OC(CH3)3)或氫。
本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案包括藥物組合物,其包括抗腫瘤有效量的至少一種上述化合物。
本發(fā)明還設(shè)計(jì)一種治療癌癥的方法,其包括服用抗腫瘤有效量的至少一種這里描述的化合物。
本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案包括產(chǎn)生下式的第一化合物的方法
其中R1為烷基或取代烷基;R2選自H和C(O)Ra;R3選自H、保護(hù)基、Rb和C(O)Rb;R4選自H和C(O)Rc,其中Ra、Rb和Rc獨(dú)立地選自烷基、取代烷基、烯基、炔基、芳基和取代芳基;條件是Ra不為苯基和3-羥基苯基;此方法包括取代第二化合物C-2位上的片段的步驟,其中所述第二化合物選自紫杉醇和紫杉醇類(lèi)似物。
例如,前述方法可用于其中所述第二化合物為下式化合物 其中R5為烷基或取代烷基;R6選自H和C(O)Rd;R7選自H、保護(hù)基、Rb和C(O)Re;R8選自H和C(O)Rc,其中Rd、Re和Rc獨(dú)立地選自烷基、取代烷基、烯基、炔基、芳基和取代芳基;
此方法還包括其中所述第二化合物與氫氧化鋰反應(yīng)的步驟;
還包括與酰化試劑反應(yīng),隨后脫保護(hù)的步驟;
其中脫保護(hù)步驟包括與甲酸的反應(yīng);和其中所述?;噭┌ㄟx自酰鹵、β-內(nèi)酰胺、酸酐和羧酸的試劑。
上述方法的另一實(shí)施方案中,所述第一化合物為下式化合物
其中R選自烷基、取代烷基、芳基和取代芳基;
其中所述第二化合物為紫杉醇;
進(jìn)一步還包括與碳酸酐二叔丁酯(di-t-butyl dicarbonate)反應(yīng)的步驟。
這樣,第二化合物轉(zhuǎn)化成下式的化合物 其中R3為保護(hù)基,R選自烷基、取代烷基、芳基和取代芳基。
此方法還進(jìn)一步包括脫保護(hù)的步驟;所述脫保護(hù)步驟在加入酰化試劑步驟之后進(jìn)行;和其中所述脫保護(hù)步驟包括加入甲酸。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種制取下式第一化合物的方法 其中R3為保護(hù)基,R選自烷基、取代烷基、芳基、和取代芳基。
本發(fā)明還包括其中苯甲?;货;?、C(O)Ra取代的紫杉醇類(lèi)似物,其中Ra選自烷基、取代烷基、烯基、炔基、芳基和取代芳基。
條件是Ra不為苯基或3-羥基苯基。
本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案包括制備塔三烷四環(huán)核B-環(huán)的C-2位有羥基或酰氧基取代基,而非苯甲酰氧基和3-羥基苯甲酰氧基的紫杉醇類(lèi)似物的方法,其包括從在C-2位有苯甲酰氧基的紫杉醇同質(zhì)物的所述C-2位上去除苯甲?;蔚牟襟E。
在上述方法的變異方案中,所述紫杉醇類(lèi)似物具有以下通式
其中R1為烷基或取代烷基;R5選自H和C(O)Ra;R2選自H、OH、氧-保護(hù)基、ORb、和C(O)Rb;R3選自H、OH和OC(O)Rc,其中Ra、Rb和Rc獨(dú)立地選自烷基、取代烷基、烯基、炔基、芳基和取代芳基;條件是Ra不為苯基和3-羥基苯基;R4為H或OH。
本申請(qǐng)的主題物包括在C-2位有取代的苯甲酰氧基取代基的紫杉醇類(lèi)似物。非限定性例子包括間位取代的苯甲?;㈤g位和對(duì)位取代的苯甲?;⒑袜徫蝗〈谋郊柞;_€公開(kāi)了其中用雜環(huán)片段取代苯甲?;沃械谋江h(huán)的類(lèi)似物。這樣化合物的一些非限定性例子示于表Ⅰ,化合物13a、13c-13t和13y-13ee。這里還描述了一些非限定性制備方法。本發(fā)明還設(shè)計(jì)將這些化合物用于治療癌癥。
在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方案中,令人驚異地發(fā)現(xiàn),通過(guò)用3,5-氟苯甲酸酰化紫杉醇類(lèi)似物C-2位的羥基,然后將生成的化合物脫保護(hù),形成了通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)法測(cè)定的抗腫瘤活性為紫杉醇活性的約25,000倍的化合物。制備得到如下化合物
本發(fā)明的化合物還可用于治療患癌癥病人或作為制備可用于治療癌癥的化合物的中間體。在一種優(yōu)選實(shí)施方案中,用作抗癌劑,紫杉醇類(lèi)似物體內(nèi)活性提高。在另一優(yōu)選實(shí)施方案中,與紫杉醇相比,紫杉醇類(lèi)似物水溶性提高。
在一優(yōu)選實(shí)施方案中,本發(fā)明化合物為四環(huán)核的B-環(huán)的C-2位上有間位取代的苯甲酰氧基的紫杉醇或紫杉醇類(lèi)似物。優(yōu)選的間位取代基包括(但不限于)鹵原子(如氯、溴、氟、碘)、烷氧基(如甲氧基、乙氧基等)、雙原子基團(tuán)(如CN、NC等)、線性三原子基團(tuán)(如N3、NCO等)及含疊氮基片段。間位取代的苯甲酰氧基還可包含(非氫)對(duì)位取代基和/或鄰位取代基。
本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方法涉及以下通式的化合物
其中R1為烷基或取代烷基,R2選自H、OH、烷氧基、芳氧基、氧-保護(hù)基(如三乙基甲硅烷氧基)和OC(O)Ra,R3選自H、OH和OC(O)Rb,其中Ra和Rb可相同或不同,并選自烷基、取代烷基、烯基、炔基、芳基和取代芳基,其中T、U、W、V和X為任何取代基,條件是T、U、W、V和X不全部為H,及當(dāng)T、U、W和V為H,X不為OH,及當(dāng)T、U、V和X為H時(shí),W不為OH;R4為H或OH。
本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施方案包括具有上述通式的化合物,其中R1具下式通式
其中Ar為芳基;Z選自烷基、烯基、炔基、烷氧基(如OC(CH3)3)和芳基(如C6H5);Y選自H、保護(hù)基、烷?;头减;?及T、U、W、V和X獨(dú)立地選自氫、鹵原子、烷氧基、雙原子基團(tuán)和線性三原子基團(tuán)。
替代地,X可選自烷基、取代烷基、烯基、炔基、芳基和取代芳基。
特別優(yōu)選的化合物具有下面的通式 其中T、U、V、W和X為任何取代基,條件是T、U、W和X不全部為H,當(dāng)T、U、V和W為H時(shí),X不為OH,及當(dāng)T、U、V和X為H時(shí),W不為OH。
本發(fā)明的一替代優(yōu)選實(shí)施方案包括具有上述通式的化合物,其中X選自烷基、取代烷基、烯基、炔基、芳基、取代芳基、酰胺、胺、硝基和羧酸酯;或其中T、U、V、W和X全部為氟。
本發(fā)明涉及治療癌癥的方法,其包括服用抗腫瘤有效量的任何此處描寫(xiě)的紫杉醇類(lèi)似物。
本發(fā)明還提供制備下式第一化合物的方法 其中R1為烷基或取代烷基,R2選自H、OH、烷氧基、芳氧基、氧-保護(hù)基和OC(O)Ra,R3選自H、OH和OC(O)Rb,其中Ra和Rb可相同或不同,并選自烷基、取代烷基、烯基、炔基、芳基和取代芳基,R4為H或OH;T、U、V、W和X為任何取代基,條件是T、U、V、W和X不全部為H,當(dāng)T、U、V和W為H時(shí),X不為OH;當(dāng)T、U、V和X為H時(shí),W不為OH;
包括其中下式第二化合物C-2位上的苯甲酰基片段被取代的苯甲?;稳〈牟襟E
其中R4為H或OH,R5為烷基或取代烷基,R6選自H、OH、烷氧基、芳氧基、氧-保護(hù)基(如三乙基甲硅烷氧基)和OC(O)-Ra,R3選自H、OH和OC(O)Rb,其中Ra和Rb可相同或不同,并選自烷基、取代烷基、烯基、炔基和芳基;
條件是如果所述苯甲?;紊相徫蝗〈?、對(duì)位取代基和一個(gè)間位取代基都為H時(shí),另一間位取代則不是H或OH。
上述制備第一化合物的方法的一替代優(yōu)選實(shí)施方案包括其中R1具有以下通式
其中Ar為芳基;Z選自烷基、烯基、炔基、烷氧基(如OC(CH3)3)和芳基(如C6H5);Y選自H、保護(hù)基、烷?;头减;?
其中T、U、V和W為H,而X選自鹵原子、雙原子基團(tuán)和線性三原子基團(tuán);及其中Y在所述第二化合物中為三乙基甲硅烷基,R6為三乙基甲硅烷氧基,進(jìn)一步,其中所述第二化合物通過(guò)在包括氫氧化鈉水溶液、相轉(zhuǎn)移催化劑、和有機(jī)溶劑的混合物中反應(yīng),脫苯甲?;a(chǎn)生在C-2位有羥基的化合物,其中所述C-2位有羥基的化合物下一步與間-C6H4X-COOH反應(yīng)。
圖1說(shuō)明紫杉醇與過(guò)量碳酸酐二叔丁酯在4-二甲氨基吡啶(DMAP)中反應(yīng)生成2′,7-二(叔丁氧羰氧基)紫杉醇、2′,7,N-三(叔丁氧羰氧基)紫杉醇和1,2′,7,N-四(叔丁氧羰氧基)紫杉醇。
圖2說(shuō)明2′,7,N-三(叔丁氧羰氧基)紫杉醇與LiOH反應(yīng)生成2′,7,N-三(叔丁氧羰氧基)-2-脫苯甲酰基紫杉醇;和延長(zhǎng)反應(yīng)使得塔三烷骨架的D-環(huán)開(kāi)裂。
圖3說(shuō)明2′,7,N-三(叔丁氧羰氧基)-2-脫苯甲?;仙即寂c酰化試劑反應(yīng)生成2′,7,N-三(叔丁氧羰氧基)-2-脫苯甲?;?2-酰基紫杉醇,隨后用甲酸去除羥基保護(hù)基,生成2-脫苯甲?;?2-?;仙即?。
圖4說(shuō)明紫杉醇與一當(dāng)量的碳酸酐二叔丁酯在4-二甲氨基吡啶存在下反應(yīng),生成紫杉醇的2′-叔丁氧羰氧基衍生物,然后通過(guò)與三乙基甲硅烷基氯反應(yīng)生成2′-叔丁氧羰氧基-7-三乙基甲硅烷基紫杉醇,隨后與過(guò)量的碳酸酐二叔丁酯反應(yīng)生成2′N(xiāo)-二叔丁氧羰氧基-7-三乙基甲硅烷基紫杉醇。
圖5說(shuō)明2′,N-叔丁氧羰氧基-7-(三乙基甲硅烷基)紫杉醇與氫氧化鋰反應(yīng)生成2′,N-二叔丁氧羰氧基-2-脫苯甲酰基-7-(三乙基甲硅烷基)紫杉醇,然后與酰化試劑反應(yīng),隨后用甲酸脫保護(hù)生成2-脫苯甲?;?2-?;仙即?。
圖6說(shuō)明紫杉醇與三乙基甲硅烷基氯在咪唑存在下反應(yīng)生成2′,7-(三乙基甲硅烷基)紫杉醇,然后與氫氧化鈉在相轉(zhuǎn)移條件下反應(yīng),生成2-脫苯甲?;?2′,7-(三乙基甲硅烷基)紫杉醇,然后與羧酸反應(yīng)生成2-脫苯甲?;?2′,7-三乙基甲硅烷基-2-?;仙即?。
除非由上下文或句子清楚表明為不同的意思,這里所用的術(shù)語(yǔ)具有一般用于化學(xué)領(lǐng)域的意義,其定義體現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)合所用定義,例如但不限于Grant & Hackh′s Chemical Dictionary,5th edition,Mc Graw-Hill,1987;Streitwieser等,Introduction to Organic Chemistry 2nd edition,Macmillan,1981;和March,Advanced Organic Chemistry,3nd edition,Wiley,1985。
術(shù)語(yǔ)烷基指直鏈或支鏈碳?xì)浠衔?。在一些?yōu)選實(shí)施方案中,烷基指主鏈含1-6個(gè)碳原子及多達(dá)10碳原子的低級(jí)烷基;低級(jí)烷基可為直鏈或支鏈,其非限定性例子包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基等。
術(shù)語(yǔ)取代烷基指包括但不限于此的下述基團(tuán)具有下列取代基的上邊討論的烷基鹵原子(如氯、溴)、硝基、硫酸基、磺酰氧基、羧基、羧酸酯、磷酸酯(如OP(O)(OH)2、OP(O)(OR)(OH))、低級(jí)烷氧羰基(如甲氧羰基、乙氧羰基)、氨基、單和二低級(jí)烷基氨基(如甲氨基、二甲氨基、氨羰基、氨磺酰基、二乙氨基、甲基乙基氨基)、酰胺、低級(jí)烷氧基(如甲氧基、乙氧基)、低級(jí)烷羰氧基(如乙酰氧基)、烯基、炔基、芳基、芳氧基和它們的組合(如烷基苯磺酸酯)。
術(shù)語(yǔ)芳基為化學(xué)領(lǐng)域已知的意義,芳基還指雜環(huán)芳基。取代芳基具有上邊討論的取代烷基的相同取代基,還包括(但不限于)有低級(jí)烷基取代基如甲基、乙基、丁基等的芳基。
在本申請(qǐng)中使用術(shù)語(yǔ)“任何取代基”只指那些能夠鍵合到塔三烷四環(huán)核C-2位的取代基,并且要與紫杉醇類(lèi)似物結(jié)構(gòu)中其余部分相容(即,不要太大而妨礙與C-2位結(jié)合、或不要反應(yīng)活性太強(qiáng)而導(dǎo)致紫杉醇或紫杉醇類(lèi)似物的結(jié)構(gòu)迅速分解)。術(shù)語(yǔ)“紫杉醇類(lèi)似物”指含有塔三烷四環(huán)核并在C-4位有乙?;幕衔铩?br>
在本發(fā)明的場(chǎng)合中,保護(hù)基可用于保護(hù)羥基、或酰胺的NH基團(tuán)。
本發(fā)明是關(guān)于去除紫杉醇或紫杉醇類(lèi)似物C-2位的苯甲?;瑥亩?-脫苯甲?;仙即碱?lèi)似物。此2-脫苯甲?;仙即碱?lèi)似物可用?;噭┲匦迈;援a(chǎn)生2-脫苯甲?;?2-?;仙即碱?lèi)似物。
如圖1中所表明,用過(guò)量碳酸酐二叔丁酯(BOC2O)在4-二甲氨基吡啶(DMAP)存在下處理紫杉醇[1]五天以上,轉(zhuǎn)化為2′,7-二(t-BOC)紫杉醇[6]、2′,7,N-三(t-BOC)紫杉醇[7]和1,2′,7,N-四(t-BOC)紫杉醇[8]的混合物(t-BOC為叔丁氧羰基)。
通過(guò)避免酸性條件的小心后處理后可分離到化合物8,但一般都在后處理時(shí)用弱酸將它轉(zhuǎn)化為三(t-BOC)紫杉醇[7]。利用這一步驟,可得到產(chǎn)率為41%的三(t-BOC)紫杉醇[7]和產(chǎn)率為32%的二(t-BOC)紫杉醇[6],總收率為73%。
令人驚異地發(fā)現(xiàn),用氫氧化鋰處理其C-2′和C-7位用t-BOC保護(hù)的紫杉醇類(lèi)似物,結(jié)果選擇性地水解其C-2位。例如,參考圖2,用氫氧化鋰處理2′,7,N-三(t-BOC)紫杉醇,使之轉(zhuǎn)化為2′,7,N-三(t-BOC)-2-脫苯甲?;仙即糩9]。
在此方法中,2-苯甲?;涣呀猓玹-BOC基團(tuán)和任何其它酯功能團(tuán)都不被裂解。如延長(zhǎng)用氫氧化鋰的反應(yīng),就發(fā)生9到重排產(chǎn)物10的轉(zhuǎn)化,迄今為止還不可能得到9而不形成一些10。
用傳統(tǒng)的t-BOC裂解試劑不可能將2′,7,N-三(t-BOC)-2-脫苯甲?;仙即糩9]轉(zhuǎn)化為2-脫苯甲?;仙即?,因?yàn)橹嘏欧磻?yīng)與脫保護(hù)同時(shí)發(fā)生,生成異紫杉醇11。
圖3表明,作為非限定性例子,通過(guò)用所希望的?;匦迈;摫郊柞;苌镏苽?-脫苯甲?;?2-?;仙即迹杀Wo(hù)的衍生物12。用99%的甲酸(13)將12脫保護(hù),生成紫杉醇類(lèi)似物13。
制備2-脫苯甲?;?2-?;仙即嫉牡诙N方法涉及用保護(hù)基如三乙基甲硅烷基選擇性地保護(hù)C-7位。合成紫杉醇C-2類(lèi)似物第二種方法的優(yōu)選實(shí)施方案在圖4和5中說(shuō)明。紫杉醇首先轉(zhuǎn)化為它的2′-t-BOC衍生物14,然后用三乙基甲硅烷基氯處理,生成2′-t-BOC,7-三乙基甲硅烷基衍生物15。最后15再用碳酸酐二叔丁酯處理,生成N-t-BOC,2′-t-BOC,7-三乙基甲硅烷基衍生物16。
紫杉醇衍生物16可以用前述方法脫苯甲?;?-脫苯甲?;?lèi)似物17。用所希望的?;鶎?7重新?;甚;苌?8,其中C(O)R為任何所希望的?;S?9%甲酸將18脫保護(hù)就得到2-脫苯甲?;?2-?;仙即佳苌?3。此路線的一個(gè)例子就是將17通過(guò)苯甲?;D(zhuǎn)化為苯甲酰衍生物16,再脫保護(hù)生成紫杉醇。17與3-(3-三氟甲基)-3H-二氮雜丙因-3-基苯氧乙酸反應(yīng),生成2′,N-二(t-BOC)-7-(三乙基甲硅烷基)-2-脫苯甲酰基-2-(3-(3-三氟甲基)-3H-二氮雜丙因-3-基)苯氧乙?;仙即?,然后其脫保護(hù)得到下面的化合物。
在制備2-脫苯甲酰基-2-?;仙即佳苌锏奶貏e有利的方法中,C-2位取代基通過(guò)在相轉(zhuǎn)移條件下堿催化水解從?;D(zhuǎn)化為羥基。圖6說(shuō)明此優(yōu)選的制備2-脫苯甲?;?2-?;仙即碱?lèi)似物的方法的一種實(shí)施方案。用三乙基甲硅烷基氯和咪唑在DMF中處理紫三醇時(shí),紫杉醇轉(zhuǎn)化為2′,7-二(三乙基甲硅烷基)衍生物21的反應(yīng)溫和地進(jìn)行,而且收率高。關(guān)鍵反應(yīng)是在相轉(zhuǎn)移條件下用氫氧化鈉水溶液水解21。這樣21轉(zhuǎn)化為2′,7-二(三乙基甲硅烷基)-2-脫苯甲?;仙即?2。用適當(dāng)?shù)谋郊姿?、或取代苯甲酸、或其它羧酸酰?2,生成保護(hù)的2-脫苯甲?;?2-酰基紫杉醇類(lèi)似物23,其可容易地脫保護(hù)成為2-脫苯甲酰基-2-?;仙即?3。
用各種芳香羧酸在二環(huán)己基碳二亞胺和4-吡咯烷基吡啶存在下?;?2,可制備各種2-脫苯甲?;?2-?;仙即?3。如表1所示,用P-338淋巴性白血癥細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定了幾種2-脫苯甲?;?2-?;仙即嫉幕钚?,并與紫杉醇的活性相比較;ED50/ED50(紫杉醇)的值小于1的化合物,在此實(shí)驗(yàn)中活性高于紫杉醇。關(guān)于細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)情況見(jiàn)Abbott,B.J.,“Protocol 14 of Instruction 275”,National Cancer Institute,Nationcl Institutes of Health,1978年1月24日。
發(fā)現(xiàn)缺少苯甲酰基的化合物如[13b]比紫杉醇活性低或相同。特別顯著地鄰位取代的苯甲?;衔锶?3o被發(fā)現(xiàn)與紫杉醇相比生物活性提高了。特別顯著的是發(fā)現(xiàn)間位取代的苯甲?;衔锷锘钚赃h(yuǎn)遠(yuǎn)高于紫杉醇[13c、13d、13f]。例如,2-脫苯甲?;?2-(間疊氮基苯甲?;?紫杉醇[13f]對(duì)P-338白血病體外活性比紫杉醇高500倍。共同未決申請(qǐng)還公開(kāi)了具有氟取代苯甲?;幕衔锷锘钚蕴貏e高例如2-脫苯甲酰基-2-(3,5-二氟苯甲?;?紫杉醇[13t]對(duì)P-388白血病體內(nèi)活性比紫杉醇活性高25,000倍。因此在共同未決美國(guó)申請(qǐng)中公開(kāi)的化合物當(dāng)給患癌癥病人服用抗腫瘤有效量時(shí),大有希望用作候選抗癌藥。
說(shuō)明了2-脫苯甲酰基紫杉醇和2-脫苯甲?;?2-(?;?紫杉醇的制備后,本發(fā)明的另外非限定性優(yōu)選實(shí)施方案包括其中對(duì)紫杉醇結(jié)構(gòu)進(jìn)行了各種修飾的2-脫苯甲酰基紫杉醇和2-脫苯甲?;?2-(?;?紫杉醇類(lèi)似物,所述修飾例如(但不限于)C-1位取代基的變化、C-7位、C-10位和/或C-13位側(cè)鏈的變化。
特別理想的修飾包括(但不限于)增加2-脫苯甲酰基-2-(間位取代苯甲?;?紫杉醇和紫杉醇類(lèi)似物的水溶性和穩(wěn)定性的修飾。水溶性衍生物的非限定性例子可通過(guò)美國(guó)專(zhuān)利5,059,699和4,942,184中公開(kāi)的方法來(lái)產(chǎn)生;其中描述的溶解性基團(tuán)也可以連結(jié)在本發(fā)明的化合物上,以增加它們的水溶性。
已知紫杉醇和漿果赤霉素Ⅲ可容易地差向異構(gòu)化,且差向異構(gòu)化對(duì)生物活性影響很小。見(jiàn)“紫杉醇化學(xué)”,Pharmac.Ther.,52,1-34(1991)。因此本發(fā)明的化合物可設(shè)想為C-7對(duì)映異構(gòu)體的任何一種或?yàn)閮烧?。但是?jīng)常優(yōu)選阻止C-7羥基差向異構(gòu)化,例如本發(fā)明通過(guò)在將紫杉醇或其類(lèi)似物暴露于催化差向異構(gòu)化條件下以前,保護(hù)C-7羥基以避免差向異構(gòu)化。
除C-7和C-10位?;王;D(zhuǎn)化為羥基(某些實(shí)施方案的例子見(jiàn)于文獻(xiàn))外;本發(fā)明還涉及去除C-1、C-7和/或C-10位氧基團(tuán)。這些去除的一些優(yōu)選實(shí)施方案描述如下。
可通過(guò)7-(三乙基甲硅烷基)-10-脫乙酰基漿果赤霉素Ⅲ用二硫化碳、碘甲烷和鈉氫處理制備10-脫乙酰氧基紫杉醇,生成10-(甲基呫噸基)衍生物。將此化合物用氫化三丁基錫(TBTH)和偶氮二異丁腈(AIBN)處理生成7-(三乙基甲硅烷基)-10-脫乙酰氧基漿果赤霉素Ⅲ,它可與紫杉醇側(cè)鏈按已公開(kāi)的方法酯化。(得到天然紫杉醇的高效、實(shí)用方法,J.Am.Chem.Soc.,1988,110,5917-5919)。然后按描述的紫杉醇本身的處理方法處理10-脫乙酰氧基紫杉醇,使之轉(zhuǎn)化為所述10-脫乙酰氧基-2-脫苯甲酰基-2-?;仙即碱?lèi)似物。
7-脫氧紫杉醇可這樣制得,用氫化鈉、二硫化碳和碘甲烷處理2′-三乙基甲硅烷基紫杉醇,生成7-(甲基呫噸基)衍生物,其然后用TBTH和AIBN脫氧化生成2′-(三乙基甲硅烷基)-7-脫氧紫杉醇。此化合物然后象前邊紫杉醇的描述那樣轉(zhuǎn)化為其2-脫苯甲酰基-2-?;苌?。
設(shè)想可以這樣制備1-脫氧紫杉醇,用2NNaOH在二硫化碳、碘甲烷、苯和相轉(zhuǎn)移催化劑存在下處理2′,7-二(三乙基甲硅烷基)紫杉醇,生成1-(甲基呫噸基)-2-脫苯甲酰基衍生物。用適當(dāng)取代的苯甲酸?;?,生成相應(yīng)的2-芳?;苌?,其可用TBTH和AIBH還原為1-脫氧衍生物。然后2′-和7-位脫保護(hù)生成1-脫氧-2-脫苯甲酰基-2-芳?;仙即佳苌?。
除已描述的C-2位的修飾外,C-2位還能轉(zhuǎn)化為亞甲基。例如,1-苯甲?;?2-脫氧紫杉醇可這樣制備,通過(guò)用氫化鈉、二硫化碳和碘甲烷處理2′,7-二(三乙基甲硅烷基)紫杉醇,生成1-苯甲?;?2-(甲基呫噸基)-2′,7-二(三乙基甲硅烷基)紫杉醇在此反應(yīng)中,苯甲?;鶊F(tuán)從C-2位轉(zhuǎn)移到了C-1位。用AIBN和TBTH脫氧,再去除2′,7-TES基團(tuán),生成1-苯甲酰基-2-脫氧紫杉醇。
方法和材料在下面非限定實(shí)施例中更詳細(xì)地描述了特異性反應(yīng)方法。這里所用的某些方法一般描述在“Journal of Organic Chanistry”,51,pp.797-802(1986)中。低分辨率質(zhì)譜數(shù)據(jù)得自VG7070 E-HF質(zhì)譜儀。這里所用的所有科技術(shù)語(yǔ)與本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常所理解的意義相同。與此處描寫(xiě)的方法相似或相當(dāng)?shù)钠渌椒捎糜诒景l(fā)明的實(shí)施或?qū)嶒?yàn)中。
實(shí)施例2′,7,N-三(t-BOC)紫杉醇(7)的制備將紫杉醇(25mg,0.0293mol)和乙腈(1.5ml,用氫化鈣新干燥和蒸餾過(guò)的)在氬氣氛下加入到25ml火焰干燥的圓底燒瓶中。在氬氣下向此溶液中加入在1.00ml干燥乙腈中的84.9mg(0.389mmol)碳酸酐二叔丁酯。此反應(yīng)混合物變?yōu)闇\黃色至桔黃色,攪拌此溶液5天;反應(yīng)開(kāi)始后第二和第四天,加入在0.5ml干燥乙腈中的85mg碳酸酐二叔丁酯,然后加入4.8mg DMAP。反應(yīng)混合物通過(guò)用乙酸乙酯稀釋而淬滅,然后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上除去溶劑。然后橙色殘余物溶解在乙酸乙酯中,用稀HCl洗滌,然后用冷的0.05 N NaHCO3溶液洗滌。此溶液用鹽水洗滌,硫酸鈉干燥,并用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器除去溶劑。用制備性薄層層析(PTLC)(Analtech,500mm SiO2)純化,得到Rf 0.27和0.23的主帶。刮下Rf 0.27的帶,用丙酮洗脫,蒸發(fā)后得到標(biāo)題化合物(11.1mg,33%)mp.188-192℃。洗脫Rf 0.30的帶得到2′,7-二(BOC)紫杉醇(10.1mg,33%)。1H-NMR見(jiàn)表2;質(zhì)譜,MS,給出m/z1053(MH+)。
2′,7,N-三(t-BOC)-2-脫苯甲?;仙即?9)轉(zhuǎn)化為2′,7,N-三(t-BOC)紫杉醇(7)將2′,7,N-(t-BOC)-2-脫苯甲?;仙即?(7mg,0.007mmol)、苯甲酸(24mg,0.198mmol)和在50ml干燥甲苯中的二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)(41mg,0.198mmol)在氬氛中混合,并加4-吡咯烷基吡啶作為催化劑。反應(yīng)混合物在室溫下攪拌過(guò)夜,再用乙酸乙酯稀釋。過(guò)濾殘余物,濾液用PTLC(Analtech 500 μm;己烷∶乙酸乙酯1∶1)純化,得到2′,7,N-三-(t-BOC)-紫杉醇(4.5mg,58%)。2′,7,N-三(t-BOC)-2-脫苯甲?;仙即?的制備向攪拌下的2.5ml四氫呋喃(THF)中的2′,7,N-三(t-BOC)紫杉醇(34.5mg,0.034mmol)溶液中,0℃下慢慢加入0.4ml 0.1N氫氧化鋰溶液。加完(約5分鐘)后,除去冰浴,在室溫下攪拌1.5小時(shí)。TLC表現(xiàn)起始化合物轉(zhuǎn)化為兩個(gè)新產(chǎn)品(Rf 0.28和0.19,己烷∶乙酸乙酯,1∶1),以及未反應(yīng)的起始原料。然后反應(yīng)混合物用10ml乙醚稀釋?zhuān)名}水洗滌,用硫酸鈉干燥。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器蒸去溶劑,得到粗產(chǎn)品,其用制備性TLC(Analtech,500μm,SiO2,己烷∶乙酸乙酯1∶1)純化,得到2′,7,N-三-(t-BOC)-2-脫苯甲?;仙即?Rf=0.19)(8.7mg,24.2%)。1H-NMR數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。
2′,7,N-三(t-BOC)紫杉醇7轉(zhuǎn)化為紫杉醇向干燥二氯甲烷中50%甲酸溶液(200μl 99%甲酸+200μl干燥(CH2Cl2)中加入2′,7,N-三-(t-BOC)紫杉醇(10mg),并在室溫?cái)嚢?小時(shí)。真空泵上蒸發(fā)除去過(guò)量甲酸,用乙酸乙酯稀釋反應(yīng)混合物,然后用5%NaHCO3、水和鹽水洗滌,干燥,蒸發(fā)。粗產(chǎn)品通過(guò)PTLC(Analtech 500mm;己烷∶乙酸乙酯1∶1)純化得到紫杉醇(3mg,38.5%),與可信樣品相同。
2′,7,N-三(t-BOC)-2-脫苯甲?;愖仙即?0的制備如果上述制備化合物9的反應(yīng)進(jìn)行更長(zhǎng)時(shí)間,Rf 0.28的點(diǎn)變成主要產(chǎn)品。反應(yīng)3小時(shí)后,可分離得到4.2mg此物質(zhì)和10.5mg起始物(56.7%)。特征如下,熔點(diǎn)Mp.158-160℃;質(zhì)子NMR數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。
2-脫苯甲?;愖仙即?1的制備2′,7,N-三-(t-BOC)-2-脫苯甲?;愖仙即?0(14mg,0.0133mm)和0.5ml 99%甲酸的混合物在5ml園底燒瓶中在氬氣下室溫?cái)嚢?0分鐘。減壓除去過(guò)量甲酸。殘余物用乙酸乙酯(10ml)稀釋?zhuān)?.05 N NaHCO3水溶液和鹽水迅速洗滌,用無(wú)水硫酸鈉干燥,蒸發(fā)。粗產(chǎn)品通過(guò)PTLC(己烷∶乙酸乙酯1∶1)純化。刮下較低帶Rf 0.1并用丙酮洗脫數(shù)次。除去溶劑得到2-脫苯甲?;愖仙即?1,3.8mg(34%)。1H-NMR數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。MS給出m/z772(MNa+),750(MH+)。
2′-(t-BOC)紫杉醇14的制備將紫杉醇(85.3mg,0.1mmol)和乙腈(2ml,用氫化鈣新干燥和蒸餾過(guò))在氬氣下加入到火焰干燥的25ml園底燒瓶中。在氬氣下0℃向此溶液中加入在2.00ml干燥乙腈中的碳酸酐二叔丁酯。攪拌5分鐘后,0℃下加入DMAP(5mg)。室溫?cái)嚢璺磻?yīng)混合物2小時(shí),然后通過(guò)用乙酸乙酯稀釋終止反應(yīng),再在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上除去溶劑。將淺黃色殘余物溶解在乙酸乙酯中,用稀HCl洗滌,然后用冷的0.05 N NaHCO3迅速洗滌。然后用鹽水洗滌有機(jī)相,用硫酸鈉干燥,蒸發(fā)得到14(95mg,99.6%),Rf(己烷乙酸乙酯1∶1)0.36。1HNMR數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。
2′-(t-BOC)-7-(三乙基甲硅烷基)紫杉醇15的制備。
攪拌下向2ml干燥DMF中的2′-(t-BOC)紫杉醇(95.3mg,0.1mmol)溶液中慢慢加入咪唑(34mg,5mmol),隨后氬氣下0℃加入三乙基甲硅烷基氯(83.9ml,0.5mmol)。室溫下攪拌反應(yīng)混合物3小時(shí),然后通過(guò)乙酸乙酯稀釋淬滅反應(yīng),用水和鹽水洗滌有機(jī)層數(shù)次,隨后用硫酸鈉干燥。蒸去溶劑得到純化合物15(94.9mg,89%),Rf(己烷乙酸乙酯1∶1)0.66。
1H-NMR見(jiàn)表3。
2′,N-二-(t-BOC)-7-(三乙基甲硅烷基)紫杉醇16的制備氬氣氛下向0.5ml干燥乙腈中的2′-(t-BOC)-7-(三乙基甲硅烷基)紫杉醇(92.5mg,0.09mmol)溶液中加入0.5ml CH3CN中的碳酸酐二叔丁酯(377.6mg,20mmol)。室溫?cái)嚢?分鐘后,加入DMAP(8mg)。然后室溫?cái)嚢璺磻?yīng)混合物3小時(shí),用乙酸乙酯稀釋終止反應(yīng),然后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上除去溶劑。殘余物用乙酸乙酯稀釋?zhuān)⒂美涞南Cl、冷的0.05 N NaHCO3、水和鹽水洗滌,硫酸鈉干燥。然后蒸去溶劑得到粗產(chǎn)品,其通過(guò)一小硅膠柱來(lái)純化,得到純化合物16(89mg,88%)。Rf(己烷∶乙酸乙酯,1∶1)0.55。1H-NMR數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。
2′,N-二-(t-BOC)-7-(三乙基甲硅烷基)-2-脫苯甲?;仙即?7的制備向在4.5ml THF中的2′,N-二-(t-BOC)-7-(三乙基甲硅烷基)紫杉醇(45mg,0.038mmol)溶液中加入0.45ml 0.1N LiOH溶液。在混合這些成份時(shí)用冰浴保持混合物0℃。加完后去除冰浴,在室溫下攪拌此溶液2小時(shí)。TLC表明除起始物外在較低Rf處出現(xiàn)兩個(gè)新點(diǎn)。通過(guò)用醚稀釋來(lái)終止反應(yīng),用鹽水洗滌。鹽水層用新鮮醚洗滌,合并有機(jī)層,用硫酸鈉干燥,蒸發(fā)。粗產(chǎn)品在PTLC(Analtech,500μm,己烷∶EtOAc,1∶1)上純化。剩下遷移較慢的帶,萃取得到脫苯甲酰基產(chǎn)品17(15.3mg,38%)。同時(shí)回收起始物相應(yīng)的帶(23.3mg)。Rf(己烷∶乙酸乙酯,2∶1)0.21。1H-NMR數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。MS給出m/z1064(MH+,100%)。
從2′,N-二(t-BOC)-7-(三乙基甲硅烷基)-2-脫苯甲?;仙即?7制備2′,N-二(t-BOC)-7-(三乙基甲硅烷基)-紫杉醇162′,N-二(t-BOC)-7-(三乙基甲硅烷基)-2-脫苯甲?;仙即?2mg,0.0018mol)在氬氣氛下用苯甲酸(4.59mg,0.0338mol)、DCC(7.75mg,0.038mol)和干燥甲苯(10μl)中的催化量4-吡咯烷基吡啶處理?;旌衔镌?0℃攪拌過(guò)夜,然后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上除去溶劑。粗反應(yīng)混合物用PTLC(500mM層,EtOAc∶己烷,1∶2)純化,得到2′,N-二(t-BOC)-7-(三乙基甲硅烷基)紫杉醇16(1.5mg,68%),與直接從紫杉醇制備的物質(zhì)相同。
2′,N-二(t-BOC)-7-(三乙基甲硅烷基)紫杉醇16到紫杉醇的轉(zhuǎn)化化合物16(9.5mg)用99%甲酸(Fluka,0.15ml)處理,室溫?cái)嚢?0分鐘。然后用真空泵除去甲酸,反應(yīng)混合物用乙酸乙酯稀釋?zhuān)?%NaHCO3、水和鹽水洗滌,干燥并蒸發(fā)。殘余物用PTLC(EtOAc∶己烷,1∶1)純化,得到紫杉醇(2mg,28%),與可信樣品相同。
2′,N-二(t-BOC)-7-(三乙基甲硅烷基)-2-脫苯甲酰基-2-(3-(3-(三氟甲基)-3H-二氮雜丙因-3-基)苯氧乙?;?紫杉醇的制備2′,N-二(t-BOC)-7-三乙基甲硅烷基-2-脫苯甲?;仙即?17)(0.34mg,0.002mmol)、3-(3-(三氟甲基)-3H-二氮雜丙因-3-基)苯氧乙酸(10.4mg,20mmol)和在50μl干燥甲苯中的DCC(8.25mg,20mmol)在氬氣下室溫混合,并加入4-吡咯烷基吡啶作為催化劑。反應(yīng)混合物室溫?cái)嚢柽^(guò)夜,再用乙酸乙酯稀釋。過(guò)濾殘余物,濾液用PTLC(Analtech,500μm,己烷∶EtOAc,1∶1)純化,得到1.1mg標(biāo)題化合物(38.3%)。1H-NMR見(jiàn)表4。
2′,7-二(三乙基甲硅烷基)-2-脫苯甲?;仙即?2的制備攪拌下向2′,7-二(三乙基甲硅烷基)紫杉醇21(65.0mg,0.060mmol)在苯∶二氯甲烷(8∶1.2ml)和硫酸氫叔丁銨(500mg)中的溶液中,室溫下加入8ml 2N氫氧化鈉溶液。2′,7-二(三乙基甲硅烷基)紫杉醇按照“修飾的紫杉醇5。紫杉醇與親電試劑的反應(yīng)及具有Tubulin Assembly活性的重排紫杉醇衍生物的制備”,J.Org.Chem.,56,5114-5119(1991)中描述的步驟制備。攪拌反應(yīng)混合物1.5-2小時(shí),再用15ml苯稀釋。分離有機(jī)層,用水(3×10ml)、鹽水(10ml)洗滌,用MgSO4干燥并蒸發(fā)。粗產(chǎn)品在PTLC(Analtech,500μm,己烷∶EtOAc,1∶1)上純化。萃取移動(dòng)較慢的帶,得到2′,7-二(三乙基甲硅烷基)-2-脫苯甲酰基紫杉醇22(25.0mg,43%)。其1H-NMR數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。萃取移動(dòng)較快的兩個(gè)帶(Rf0.32和0.75),得到起始物21(25.0mg)和7-TES-漿果赤霉素-Ⅲ(5.0mg)。基于未回收的起始物質(zhì),收率為69%。
用間-硝基苯甲酸?;?′,7-二(三乙基甲硅烷基)-2-脫苯甲酰基紫杉醇2′,7-二(三乙基甲硅烷基)-2-脫苯甲?;仙即?2(10.0mg,0.01mmol)、DCC(42.0mg,0.20mmol)、4-吡咯烷基吡啶(催化量)、間硝基苯甲酸(0.20mmol)和甲苯(0.1ml)的混合物在室溫下攪拌12小時(shí),然后用10ml乙酸乙酯(EtOAc)稀釋。分離有機(jī)層,用水(2×5ml)、鹽水(2×5ml)洗滌,用MgSO4干燥并蒸發(fā)。粗產(chǎn)品在PTLC(Analtech,500μm,己烷∶EtOAc,1∶1)純化。萃取Rf0.72的帶,得到2-脫苯甲?;?2-(間硝基苯甲酰基)-2′,7-二(三乙基甲硅烷基)紫杉醇23C(產(chǎn)率為60-75%)。
2-脫苯甲?;?2-(間硝基苯甲酰基)-2′,7-二(三乙基甲硅烷基)紫杉醇的脫保護(hù)2-脫苯甲?;?2-(間硝基苯甲酰基)-2′,7-二(三乙基甲硅烷基)紫杉醇23C(10.0mg)和0.10ml 5% HCl∶MeOH的混合物在室溫下攪拌0.5小時(shí),然后用EtOAc(10ml)稀釋。分離有機(jī)層并用水(2×5ml)、鹽水(5ml)洗滌,用MgSO4干燥并蒸發(fā)。粗產(chǎn)品在PTLC(Analtech,500μm,己烷∶EtOAc,1∶1)上純化。萃取Rf0.2的帶,得到2-脫苯甲酰基-2-(間硝基苯甲?;?紫杉醇衍生物13c(產(chǎn)率80-90%)。1H-NMR見(jiàn)表4。
2-(間疊氮基苯甲?;?-2-脫苯甲?;?2′,7-二(三乙基甲硅烷基)紫杉醇23f的制備向干燥甲苯(200μl)中的2-脫苯甲?;?2′,7-二(三乙基甲硅烷基)紫杉醇22(21mg,0.002mmol)的溶液中,加入1,3-二環(huán)己基碳二亞胺(88mg,0.043mmol)、間疊氮基苯甲酸(70mg,0.043mmol)和催化量的4-吡咯烷基吡啶,50℃攪拌3小時(shí)。將粗反應(yīng)混合物用20%乙酸乙酯/80%己烷濾過(guò)-短硅膠柱。要求的產(chǎn)品與一些分離不開(kāi)的雜質(zhì)共同洗脫下來(lái),這樣的粗產(chǎn)品(25mg)進(jìn)行下步反應(yīng)。其1H-NMR見(jiàn)表5。
2-(間疊氮基苯甲酰基)-2-脫苯甲?;仙即?3f的制備向2-(間疊氮基苯甲?;?-2-脫苯甲?;?2′,7-二(三乙基甲硅烷基)紫杉醇(22.1mg)中加入200μl新制備的5%HCl甲醇溶液。室溫?cái)嚢璺磻?yīng)混合物30分鐘,再用20ml乙酸乙酯稀釋。有機(jī)層用水(10ml×30)和鹽水洗滌,用硫酸鈉干燥。粗產(chǎn)品用PTLC(500μm層,己烷∶乙酸乙酯,1∶1)純化,得到2-(間疊氮基苯甲?;?-2-脫苯甲?;仙即?3f(16mg,83%)。其1H-NMR數(shù)據(jù)見(jiàn)表5。
在一優(yōu)選實(shí)施方案中,給患癌病人服用抗腫瘤量的本發(fā)明具有抗腫瘤特性的化合物。例如2-脫苯甲?;?2-間疊氮基苯甲?;仙即伎伤幱幂d體一起給患癌病人服用抗腫瘤有效劑量。類(lèi)似地,可以制備本發(fā)明抗腫瘤有效化合物的水溶性衍生物,并以有效劑量給癌癥病人服用。因此,本發(fā)明公開(kāi)了紫杉醇和紫杉醇類(lèi)似物的C-2位選擇性脫?;椭匦迈;姆椒?,以及如此得到的新的抗腫瘤有效的化合物。
本發(fā)明的化合物和方法不限于本發(fā)明的詳細(xì)描述部分所討論的特異性實(shí)施例。本發(fā)明的方法可廣泛應(yīng)用,可用于制備大量不同的其四環(huán)核的C-2位?;淖仙即己蜐{果赤霉素Ⅲ類(lèi)似物。大量紫杉醇和漿果赤霉素Ⅲ類(lèi)似物可用作本發(fā)明方法的起始物。本發(fā)明還設(shè)計(jì)在C-2位酰化前及?;蟮姆磻?yīng)如?;?,這可產(chǎn)生大量不同化合物。各種合成步驟,如保護(hù)步驟(如在C-2′和C-7位)、酰化和脫?;襟E(如在C-10和C-13位)可為這里所描述的或本領(lǐng)域已知的其它步驟。本發(fā)明的產(chǎn)品可作為欲想的終產(chǎn)物來(lái)制備,或作為合成欲想的紫杉醇類(lèi)似物的中間體。
注意到四環(huán)塔三烷核上的取代基是根據(jù)藥物學(xué)或合成的特點(diǎn)選擇的,以給予紫杉醇類(lèi)似物各種不同取代基?;瘜W(xué)和藥學(xué)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到本發(fā)明的可廣泛應(yīng)用的方法使得可能策略地選擇塔三烷四環(huán)母核上某些位點(diǎn)的取代基。
雖然這里描述了一些優(yōu)選實(shí)施方案,但應(yīng)認(rèn)識(shí)到本發(fā)明可應(yīng)用于特別描述的方案以外的其它方面。
表Ⅰ幾種2-脫苯甲?;?2-?;仙即紝?duì)P-388白血病細(xì)胞的細(xì)胞毒性
表 2 化合物6,7,9,10的1H-NMR譜
表 3 化合物14,15,16,17的1H-NMR譜
a二氮雜丙因環(huán)的芳香質(zhì)子b ArOCH2COOR
表 4 化合物22和13C的1H-NMR譜
a2′-羥基b間硝基苯甲?;h(huán)的2″-和4″一位表 5 化合物23f和13f的1H-NMR譜
*NMR信號(hào)與雜質(zhì)重疊a間疊氮苯甲酰基的芳香質(zhì)子
權(quán)利要求
1.具有生物活性的紫杉醇類(lèi)似物,其四環(huán)塔三烷母核B-環(huán)的C-2位上有取代的苯甲酰氧基,條件是,當(dāng)對(duì)位取代基、鄰位取代基和一個(gè)間位取代基為H時(shí),另一個(gè)間位取代基不是選自H和OH的取代基。
2.權(quán)利要求1的類(lèi)似物,其中所述取代基獨(dú)立地選自氫、鹵原子、烷氧基、雙原子基團(tuán)和線性三原子基團(tuán)。
3.權(quán)利要求2的類(lèi)似物,其中所述兩個(gè)間位取代基都不是H。
4.權(quán)利要求2的類(lèi)似物,其中C-2位苯甲酰氧基的間位上一個(gè)所述取代基為H,另一個(gè)間位取代基選自硝基、氟、甲氧基、氯、氰基和疊氮基。
5.權(quán)利要求4的類(lèi)似物,其中鄰位取代基和對(duì)位取代基為H,C-2苯甲酰氧基間位上一個(gè)所述取代基為H,另一個(gè)間位取代基包括疊氮基片段。
6.下述通式的具有抗腫瘤活性的化合物 其中R1為取代烷基,R5選自H和烷基;R2選自H、OH、氧-保護(hù)基和?;?R3選自H、OH、和酰基,其中所述?;嗤虿煌?R4為H或OH;條件是R5不是C(O)C6H5和C(O)-3-羥基苯基。
7.權(quán)利要求6的化合物,其中R4為OH和R2為OH或氧-保護(hù)基或酰基。
8.權(quán)利要求7的化合物,其中R1有下述通式 其中Ar為芳基或取代芳基;Z選自取代烷基、烯基、烷氧基、芳基和取代芳基;X為H或保護(hù)基;Y選自H、保護(hù)基、烷?;?、取代烷?;?、取代芳?;头减;?。
9.權(quán)利要求8的化合物,其中X為H,R5為C(O)Ra,Ra為烷基或取代烷基。
10.權(quán)利要求8的化合物,其中X為H,R5為H。
11.權(quán)利要求8的化合物,其中Y和X均為C(O)OC(CH3)3,其中Z和Ar均為C6H5。
12.權(quán)利要求8的化合物,其中X為H,R3為OC(O)CH3,Ar為苯基或取代苯基,Z選自苯基、取代苯基和OC(CH3)3。
13.權(quán)利要求12的化合物,其中R2選自O(shè)H和保護(hù)基。
14.下式的化合物 其中R選自H和C(O)Ra,其中Ra選自烷基、取代烷基、芳基和取代芳基;條件是Ra不是苯基和3-羥基苯基。
15.下述通式的化合物 其中Z為C(O)OC(CH3)3;R1為C(O)OC(CH3)3;R2選自H和和C(O)Ra,其中Ra選自烷基、取代烷基、芳基和取代芳基;R3為保護(hù)基或氫。
16.權(quán)利要求15的化合物,其中R2為C(O)C6H5,而R3選自H、Si(C2H5)3和C(O)OC(CH3)3。
17.具有下述通式的權(quán)利要求6的化合物 其中T、U、V、W和X為任何取代基,條件是T、U、V、W和X不全部為H,當(dāng)T、U、V和W為H時(shí),X不為OH,當(dāng)T、U、V和X為H時(shí),W不為OH。
18.權(quán)利要求17的化合物,其中R4為OH,R1具有下述通式 其中Ar為芳基或取代芳基;Z選自取代烷基、烯基、烷氧基、芳基和取代芳基;Y選自H、保護(hù)基、烷酰基、取代烷酰基、取代芳酰基和芳?;?。
19.權(quán)利要求18的化合物,其中Ar為苯基或取代苯基,而且其中T、U、W、V和X獨(dú)立地選自氫、鹵原子、烷氧基、雙原子基團(tuán)和線性三原子基團(tuán)。
20.權(quán)利要求19的化合物,其中R3為OC(O)CH3,其中R2選自O(shè)H、三乙基甲硅烷氧基和叔丁氧羰氧基。
21.權(quán)利要求20的化合物,其中X為N3,T、U、W和V為H。
22.權(quán)利要求20的化合物,其中T、U和W為H,V為氯,X為氯。
23.權(quán)利要求20的化合物,其中X為N3。
24.權(quán)利要求20的化合物,其中X包括疊氮基片段。
25.權(quán)利要求20的化合物,其中Z選自C6H5和OC(CH3)3,Ar為C6H5。
26.權(quán)利要求25的化合物,其中T、U和V為H,W和X獨(dú)立地選自氯、疊氮基、氟和氰基。
27.具有下述通式的化合物 其中T、U、V、W和X為任何取代基,條件是T、U、V、W和X不全部為H,當(dāng)T、U、V和W為H時(shí),X不為OH,當(dāng)T、U、V和X為H時(shí),W不為OH。
28.權(quán)利要求27的化合物,其中T、U、W、V和X獨(dú)立地選自氫、鹵原子、烷氧基、雙原子基團(tuán)和線性三原子基團(tuán)。
29.權(quán)利要求28的化合物,其中V、W和X為烷氧基,T和U為氫。
30.權(quán)利要求28的化合物,其中T、U、V和W為H,X為N3。
31.權(quán)利要求28的化合物,其中T、U、W、V和X為氟。
32.權(quán)利要求28的化合物,其中T、U和V為H,W和X為鹵原子。
33.權(quán)利要求28的化合物,其中T、U、V和W為H,X選自NO2、Cl、F和CN。
34.權(quán)利要求28的化合物,其中T、U和W為H,V為Cl,X為Cl。
35.權(quán)利要求28的化合物,其中W、V和X全部為甲氧基,T和U為氫。
36.權(quán)利要求28的化合物,其中T和U為氫,W、V和X為氟。
37.下式的化合物
38.紫杉醇類(lèi)似物,其中塔三烷四環(huán)母核B-環(huán)上C-2位取代基為QC(O)O,其中Q為雜環(huán)化合物。
39.權(quán)利要求38的化合物,其中Q為噻吩。\
40.紫杉醇類(lèi)似物,其中紫杉醇的苯甲?;货;?、C(O)Ra取代,其中Ra選自烷基、取代烷基、芳基和取代芳基;條件是Ra不為苯基或3-羥基苯基。
41.權(quán)利要求40的類(lèi)似物,其中Ra為取代烷基。
42.權(quán)利要求41的類(lèi)似物,其中所述?;哂邢率?br>
43.藥物組合物,其包括抗腫瘤有效量的至少一種權(quán)利要求1的化合物。
44.權(quán)利要求1的紫杉醇類(lèi)似物用于配制給患癌癥病人服用的藥物制劑的用途。
45.權(quán)利要求6的紫杉醇類(lèi)似物用于配制給患癌癥病人服用的藥物制劑的用途。
46.具有下述通式的紫杉醇類(lèi)似物用于配制給患癌癥病人服用的藥物制劑的用途 其中R1為取代烷基,R2選自H、OH、烷氧基、氧-保護(hù)基和酰基,R3選自H、OH和?;?,其中所述?;嗤虿煌?,R4為H或OH;其中T、U、V、W和X為任何取代基,條件是T、U、V、W和X不全部為H,當(dāng)T、U、V和W為H時(shí),X不為OH,當(dāng)T、U、V和X為H時(shí),W不為OH。
47.權(quán)利要求46的用途,其中R1具有下述通式 其中Ar為芳基;Z選自烷基、烯基、烷氧基和芳基;Y選自H、烷酰基、取代烷?;⑷〈减;头减;?,另外,其中R4為OH,R3為C(O)CH3,R2為H,Z選自C6H5和OC(CH3)3。
48.權(quán)利要求47的用途,其中T、U、V、W和X獨(dú)立地選自鹵原子、烷氧基、雙原子基團(tuán)和線性三原子基團(tuán)。
49.權(quán)利要求30的紫杉醇類(lèi)似物用于配制給患癌病人服用的藥物制劑的用途。
50.權(quán)利要求37的紫杉醇類(lèi)似物用于配制給患癌病人服用的藥物制劑的用途。
51.從其C-2位有苯甲酰氧基取代基的第二紫杉醇類(lèi)似化合物制備其C-2位為羥基或酰氧基取代基的第一紫杉醇類(lèi)似化合物的方法,其包括在相轉(zhuǎn)移條件下堿催化水解的步驟,其中所述第二化合物的苯甲酰氧基取代基被羥基取代;其中所述第一化合物具有下式 其中R1為取代烷基,R5選自H和C(O)Ra,R2選自H、OH、氧-保護(hù)基和酰氧基,R3選自H、OH和酰氧基,其中Ra選自烷基、取代烷基、芳基、取代芳基和雜環(huán)化合物;其中所述酰氧基可相同或不同,R4為H或OH;及所述第二化合物具有下式 其中R7為取代烷基,R6選自H、OH、氧-保護(hù)基和酰氧基,R3選自H、OH、酰氧基,其中所述酰氧基可相同或不同,R4為H或OH。
52.權(quán)利要求51的方法,其中R4為OH,R1和R7相同或不同,具有下述通式 其中Ar為芳基或取代芳基;Z選自烷基、烯基、烷氧基和芳基;Y選自H、烷?;?、取代烷?;?、取代芳酰基和芳?;?。
53.權(quán)利要求52的方法,其中R5為C(O)Ra,進(jìn)一步還包括繼所述苯甲?;伪籋取代后與酰化試劑的反應(yīng)。
54.權(quán)利要求53的方法,其中R1和R7相同,Ar為苯基或取代苯基,Y為H,R3為OC(O)CH3,和R6為OH進(jìn)一步還包括所述堿催化水解步驟前的C-2′和C-7位羥基的保護(hù)步驟;進(jìn)一步還包括所述與?;噭┓磻?yīng)后所述C-2′和C-7位脫保護(hù)的步驟。
55.權(quán)利要求54的方法,其中Ar為C6H5,Z選自C6H5和OC(CH3)3,進(jìn)一步其中所述羥基保護(hù)步驟包括與三烷基甲硅烷基鹵反應(yīng),并且其中所述堿催化水解包括所述第二化合物的2′,7-三烷基甲硅烷基保護(hù)的衍生物在包括氫氧化鈉水溶液、有機(jī)溶劑和相轉(zhuǎn)移催化劑的混合物中反應(yīng)。
56.權(quán)利要求55的方法,其中所述?;噭┌人?。
57.權(quán)利要求56的方法,其中R5為QC(O),Q為雜環(huán)化合物。
58.權(quán)利要求52的方法,其中Ar為苯基或取代苯基,R5為H,進(jìn)一步,其中所述堿催化水解包括在含氫氧化鈉水溶液、有機(jī)溶劑和相轉(zhuǎn)移催化劑的混合物中的反應(yīng)。
59.權(quán)利要求53的方法,其中R5具有下式 其中T、U、W、V和X為任何取代基。
60.權(quán)利要求59的方法,其中T、U、W、V和X獨(dú)立地選自氫、鹵原子、烷氧基、雙原子基團(tuán)和線性三原子基團(tuán)。
61.權(quán)利要求60的方法,其中R3為C(O)CH3,Ar為C6H5,Z選自C6H5和OC(CH3)3,Y選自H和三乙基甲硅烷基。
62.權(quán)利要求61的方法,其中Y在所述第二化合物中為三乙基甲硅烷基,R6為三乙基甲硅烷氧基,并進(jìn)一步其中所述第二化合物通過(guò)在含有氫氧化鈉水溶液、相轉(zhuǎn)移催化劑和有機(jī)溶劑的混合物中的反應(yīng)脫苯甲?;?,生成C-2位為羥基的化合物。
63.權(quán)利要求62的方法,其中T、U、W和V為H,進(jìn)一步還包括其中所述C-2位為羥基的化合物與間-C6H5X-COOH反應(yīng)的步驟。
64.權(quán)利要求63的方法,其中X為N3。
65.C-2位含有苯甲酰氧基取代基的紫杉醇或紫杉醇類(lèi)似物的C-2位脫苯甲?;姆椒?,其包括所述紫杉醇或紫杉醇類(lèi)似物在包含氫氧化鈉水溶液、有機(jī)溶劑和相轉(zhuǎn)移催化劑的混合物中水解的步驟。
66.?;瘷?quán)利要求65的方法的產(chǎn)品的方法,其包括所述產(chǎn)品與?;噭┓磻?yīng)的步驟。
67.其C-2位有苯甲酰氧基的紫杉醇或紫杉醇類(lèi)似物的所述C-2位的?;椒?,其中所述紫杉醇或紫杉醇類(lèi)似物含有C-2′和C-7羥基取代基;進(jìn)一步還包括所述羥基取代基用三烷基甲硅烷基保護(hù)的步驟,所述苯甲酰氧基取代基通過(guò)堿催化水解被羥基取代基取代的步驟,及所述保護(hù)步驟后C-2位重新?;纬杀郊柞;酝獾孽;牟襟E。
68.權(quán)利要求67的方法,進(jìn)一步還包括通過(guò)去除所述三烷基甲硅烷基使在所述C-2′和C-7上的所述羥基脫保護(hù)。
69.制備塔三烷四環(huán)母核B-環(huán)C-2位上為羥基或酰氧基取代基,而不是苯甲酰氧基和3-羥基苯甲酰氧基的紫杉醇類(lèi)似物的方法,其包括從具有四環(huán)塔三烷母核和所述C-2位有苯甲酰氧基的第二化合物的所述C-2位上除去苯甲?;蔚牟襟E。
70.權(quán)利要求69的方法,其中所述紫杉醇類(lèi)似物具下式 所述第二化合物具下式 進(jìn)一步,其中所述第二化合物通過(guò)加入氫氧化鋰轉(zhuǎn)化為所述紫杉醇類(lèi)似物。
71.權(quán)利要求69的方法,其中所述第二化合物為紫杉醇,包括a)紫杉醇在活化試劑存在下與碳酸酐二叔丁酯反應(yīng);(b)a)步的產(chǎn)品在與三烷基甲硅烷基鹵反應(yīng);C)b)步的產(chǎn)品在活化試劑存在下與碳酸酐二叔丁酯反應(yīng);d)c)步的產(chǎn)品與氫氧化鋰反應(yīng)從C-2位除去苯甲?;?及e)d)步的產(chǎn)品與?;噭┓磻?yīng)生成下式的紫杉醇類(lèi)似物 其中R3為三烷基甲硅烷基保護(hù)基,R選自烷基、取代烷基、芳基和取代芳基。
72.權(quán)利要求71的方法,其中所述酰化試劑包括選自酰鹵、β-內(nèi)酰胺、酸酐和羧酸的試劑。
73.權(quán)利要求72的方法,其中所述?;噭┻€包括活化試劑。
74.權(quán)利要求73的方法,其中所述三烷基甲硅烷基鹵為三乙基甲硅烷基氯,所述活化試劑為二甲氨基吡啶。
75.權(quán)利要求71的方法,其中所述第二化合物具下式 其中R3為三烷基甲硅烷基,及其中所述紫杉醇類(lèi)似物具下式 其中R選自烷基、取代烷基、芳基和取代芳基;和其中所述方法還包括脫保護(hù)步驟;所述脫保護(hù)步驟在所述加入?;噭┎襟E后進(jìn)行。
76.權(quán)利要求75的方法,其中所述脫保護(hù)步驟包括加入甲酸。
77.權(quán)利要求69的方法,其中所述第二化合物C′-2和C-7位有羥基取代基,及C-3′位有酰胺取代基,包括a)保護(hù)所述羥基和酰胺取代基,和b)通過(guò)與氫氧化鋰反應(yīng)從a)步生成的化合物的所述C-2位除去所述苯甲?;?和c)b)步生成的化合物與酰化試劑反應(yīng)。
78.權(quán)利要求77的方法,還包括去除c)步生成化合物的所述羥基和酰胺取代基的保護(hù)基團(tuán)。
全文摘要
本發(fā)明涉及2-脫苯甲酰基-2-?;仙即佳苌?,其類(lèi)似物及其制備方法。本發(fā)明的化合物包括上述通式的化合物,其中R
文檔編號(hào)C07D305/14GK1108653SQ94102870
公開(kāi)日1995年9月20日 申請(qǐng)日期1994年3月11日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月11日
發(fā)明者D·G·I·金斯頓, A·G·朝德哈里, M·M·格哈普里, J·M·理莫迪, A·A·L·古那逖拉卡 申請(qǐng)人:弗吉尼亞技術(shù)知識(shí)資產(chǎn)公司