专利名称：氧膦氧基丙铵内盐的衍生物的制作方法
技术领域：
本发明涉及肉碱的长链烷氧基和芳氧基取代的氧膦氧基衍生物，尤其涉及长链烷氧基和芳氧基取代的3-羧基-2-氧膦氧基-1-丙铵氢氧化物、内盐衍生物。
本发明涉及结构式(Ⅰ)的化合物
其中X1和X2独立地是O或S;
R1是R5-Y-R6-或R7-Z-R8，其中Y是-O-、-S-、-CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-N(R10)CO-或-CON(R10)-;
Z是-O-、-S-或-CH2-;
R5是直链或支链的(C1-17)烷基或是直链或支链的ω-三氟-(C1-8)烷基;
R6是直链(C2-18)亚烷基;并且R5-Y-R6-中的碳原子总数是7-19;
R7是末取代的苯基、苯氧基苯基、联苯基、萘基或萘氧基苯基;或是被卤素、NO2、NH2、CN、(C1-8)烷基、(C1-8)烷氧基、三氟甲基、三氟甲氧基或乙酰基单取代或独立地二取代或独立地三取代的苯基、苯氧基苯基、联苯基、萘基或萘氧基苯基;
R8是直链(C3-15)亚烷基、-(CH2)m-N(R10)CO-(CH2)n-、-(CH2)m-CON(R10)-(CH2)n-或-CH2R11OR12-，其中m和n独立地是1-7;
R10是氢、甲基或乙基;
R11是直链或支链的(C1-7)亚烷基;
R12是直链(C2-7)亚烷基;并且在R7中的芳基取代基的碳原子总数，以及R8中的碳原子总数(不计R10)是3-15;以及R2、R3和R4各自独立地是直链或支链(C1-4)烷基;
其游离酸或盐形式、可生理水解的酯或前药形式，下文简称为“本发明化合物”。
X1和X2优选都是O或X1和X2的其中一个优选是O;特别优选地，X1和X2都是O。R1优选是R5-Y-R6-。R2、R3和R4优选是甲基。Y优选是-O-或-CH2-，尤其是-CH2-。Z优选是O。R5优选是直链烷基，最好是直链(C3-8)烷基，特别是己基。R5优选是(C3-8)亚烷基，尤其是亚庚基。当Y是-O-或-S-时，R5-Y-R6-中的碳原子总数优选是11-17;当Y是-CH2-时，R5-Y-R6-中的碳原子总数优选是12-16;R5-Y-R6-特别优选地是十四烷基。R7优选是任意取代的苯基、苯氧基苯基或萘基，特别优选地是任意取代的苯基。当它是取代的苯基时，优选地是单取代苯基、尤其是4位取代苯基。R8优选是直链亚烷基、尤其是-(CH2)3-6-、最好是亚丁基。R10优选是氢或甲基。R11和ω-三氟-(C1-8)烷基优选是直链结构。R8中的碳原子总数(不计R10)优选是5-12。
卤素是指氟、氯、溴或碘，特别是氟或氯。(C1-4)烷基优选是甲基。(C1-8)烷氧基优选是(C1-6)烷氧基，特别是己氧基。
盐，例如金属盐，如钠盐或钾盐，以及酸加成盐，如盐酸盐，可使用常规的方法制备，例如，对于酸加成盐，可通过与适宜的酸反应来制备。优选的盐是药物可接受的盐。
可生理水解的酯不仅包括肉碱部分的羧酸基团形成的酯，还包括磷酸部分形成的原酸酯，例如烯丙基酯。羧酸酯可通过，例如，结构式(Ⅱ)的化合物与结构式(Ⅲ)肉碱的所期望的酯形式反应制备。磷酸酯可以这样制备，例如，在按照下述的方法用碱金属高卤酸盐处理结构式(Ⅱ)化合物与结构式(Ⅲ)化合物的反应产物之前，使该产物与所期望的醇反应。本发明还包括结构式(Ⅰ)化合物的前药形式。这些前药是已知的，并且在现有文献中，例如在PCT申请WO91/19721中已有描述。这些酯和前药包括肉碱的新戊酰氧甲基酯、4-(2-甲氧基苯氧基)-2-甲基丁酰氧基甲基酯、N，N-二甲氧基乙基氨基甲酰基甲基酯、N-(3，6，9-二氧杂癸基)-N-甲基氨基甲酰基甲基酯、N-(3，6-二氧杂庚基)-N-甲基氨基甲酰基甲基酯、N，N-二戊基氨基甲酰基甲基酯、N，N-二丙基氨基甲酰基甲基酯、N，N-二丁基氨基甲酰基甲基酯和N-(2-甲氧基苯氧基乙基)-N-甲基氨基甲酰基甲基酯。
本发明的化合物可以旋光异构体的形式存在，并可通过常规技术分离和回收。这些化合物中的L-肉碱形式是优选的。其中X1或X2中的一个是硫原子的化合物可以互变异构体形式和非对映异构体形式存在，并且也可以通过常规的技术分离和回收。类似地，含有双键的本发明化合物可以几何异构体形式存在，这些几何异构体可容易地通过常规方法分离和回收。这些异构体形式包括在本发明的范围之内。
本发明化合物的另一类是结构式(Ⅰs)的化合物
其中X1和X2如上述定义;以及R1S是R5-Y-R6-或R7S-Z-R8S，其中YS是-O-、-CH2-、-CH＝CH-、-C≡C-、-N(CH3)CO-、-N(CH2CH3)CO-或-CON(CH3)-;
Z、R5和R6如上述定义;并且R5-YS-R6-中的碳原子总数为7-19;
R7S是末取代的苯基、苯氧基苯基、萘基或萘氧基苯基;或是被氟、氯、NO2、NH2、CN、(C1-6)烷基、(C1-6)烷氧基、三氟甲基、三氟甲氧基或乙酰基单取代或独立地二取代或独立地三取代的苯基、苯氧基苯基、萘基或萘氧基苯基;
R8S是直链(C3-12)亚烷基、-(CH2)m-N(CH3)CO-(CH2)n-、-(CH2)m-CON(CH3)-(CH2)n-或-CH2R11SOR12S，其中m和n如上述定义;
R11S是直链或支链的(C1-4)亚烷基;
R12S是直链(C2-5)亚烷基;并且在R7S中芳基取代基的碳原子总数和R8S中的碳原子总数(不计连在氮原子上的甲基)为3-15;
其游离酸或盐形式，或烯丙基、新戊酰氧甲基或N，N-二乙基氨基甲酰基甲基羧酸酯形式，或磷脂酸烯丙酯原酸酯形式。
本发明化合物的另一类化合物是结构式(Ⅰp)的化合物
其中X1，X2，R2，R3和R4如上述定义，以及R1P是R5P-YP-R6P-或R7P-ZP-R8P-其中YP是-O-，-S-，-CH2-，-CH＝CH-或-C≡C-;
ZP是-O-或-S-;
R5P是直链或支链的(C1-17)烷基;
R6P是直链(C2-18)亚烷基;并且R5P-YP-R6P-中的碳原子总数为7-19;
R7P是末取代的苯基、联苯基或萘基;或是被卤素、NO2、(C1-8)烷基、(C1-8)烷氧基、三氟甲基、三氟甲氧基或乙酰基单取代、或独立地二取代、或独立地三取代的苯基或萘基;
R8P是直链(C3-15)亚烷基;并且R7P中取代基的碳原子总数和R8P中的碳原子总数为3-15。
其游离酸或药物可接受的盐形式、可生理水解的酯或前药形式。
本发明化合物可通过包括下列步骤的方法制备a)适当地使结构式(Ⅱ)的化合物
其中R1如上述定义，并且Q是氯、溴或碘，与结构式(Ⅲ)的化合物
或其可水解的酯(其中R2、R3和R4如上述定义)反应，并氧化或硫化产物，以及水解或硫解产物;或者b)适当地使结构式(Ⅱi)的化合物
其中Q、R1、R2和R3如上述定义，与结构式(Ⅳ)的化合物(其中R1如上述定义)
反应，并氧化或硫化产物，以及水解或硫解产物;或者c)为制备其中取代基R7中的苯环或萘环被NH2基团单取代、二取代或三取代的结构式Ⅰ化合物，还原被NO2基团单取代、二取代或三取代的相应化合物;
以及以游离酸或盐、可生理水解的酯或前药形式回收得到的化合物。
本发明的方法按照普通的步骤进行。
方法变种a)优选在碱(如可力丁)存在下在惰性溶剂如乙腈中进行。用适宜的氧化剂对产物进行氧化以制备其中X1和X2都是O的那些化合物，适宜的氧化剂优选是碱金属高卤酸盐，例如结构式为NaQ′O4的高卤酸盐，其中Q′是氯、溴或碘。高卤酸盐优选地以水溶液形式加入。温度优选地介于约20℃和约30℃之间，室温是特别优选的温度。水解优选在碱性条件下进行。
对于制备式(Ⅰ)中X1或X2是硫的那些化合物，优选地用硫(而不是用碱金属高卤酸盐)进行硫化作用。对于制备式(Ⅰ)中X1和X2都是硫的那些化合物，优选地用硫化氢进行硫解作用(而不是水解作用)。
结构式Ⅲ的化合物可以方便地以四氟硼酸盐BF4-的形式存在在。然而，在方法a)的一个变种中，不使用四氟硼酸盐。惰性溶剂优选地是四氢呋喃，碱优选地是可力丁。高卤酸盐优选地以水溶液形式加入。温度优选地是上面指出的温度。而且，碱金属高卤酸盐最好是在保持在约0℃-15℃的反应温度下加入。
方法变种b)可与方法变种a)类似地进行。其优选地在碱(如可力丁)存在下在惰性溶剂如乙腈中进行，并且式(Ⅳ)化合物优选地溶于例如四氢呋喃中。如上述关于方法a)的各种变种描述的那样，如上面的方法变种a)所述，方法变种b)也伴随有用适宜的氧化剂或硫化剂(例如式NaQ′O4的氧化剂或硫)进行的氧化或硫化步骤，以及水解和硫解作用。对于与式(Ⅳ)化合物的反应，温度优选地为约0℃;对于氧化或硫化步骤，温度优选地是约室温的温度。式(Ⅱi)化合物优选地以四氟硼酸盐的形式存在。
方法变种c)通过氢化进行，例如，在惰性溶剂如水中在钯上用氢气氢化。
可生理水解的酯和前药形式可通过(例如)适宜地酸化游离酸获得，例如，对于制备N，N-二乙基氨基甲酰基甲基酯前药，可使游离酸与N，N-二乙基-2-氯乙酰胺在(例如)乙醇中反应。另一方面，上述方法变种a)可使用原料例如式Ⅲ的相应酯化形式进行;例如，在方法变种a)中，新戊酰氧基甲基酯前药可通过以式Ⅲ的新戊酰氧基甲基酯代替式Ⅲ化合物来制备。
本发明的化合物可通过常规的方式从反应混合物中分离和纯化，例如通过色谱法，如用反相硅胶(C-8)或Amberlite XAD-4非离子聚合物吸附剂。
原料可用普通方法制备。
例如，式(Ⅱ)化合物可通过式(Ⅳ)化合物与式(Ⅴ)化合物反应制备，其中Q如上述定义，该反应优选地在惰性气氛下并在惰性无水溶剂中进行。
式(Ⅱi)化合物可通过(例如)以四氟硼酸盐形式存在的式(Ⅲ)化合物与式Ⅴ化合物反应制备，该反应优选地在惰性溶剂中进行。
式(Ⅳ)的脂族醇(其中R1是R5-Y-R5-且Y是氧或硫)可按照下列反应路线制备
其中M1和M2中的一个是上面定义的Q，另一个是-OH或-SH，M3是-OH或保护的-OH，Y1是-O-或-S-，以及R5和R6同上述定义。
它们优选地在碱金属氢化物存在下在惰性溶剂中制备，当M3是保护的羟基时，对式(Ⅳi)化合物进行去保护作用。二甲基甲酰胺是优选的溶剂，氢化钠是优选的碱金属氢化物。当M3是保护的羟基时，保护基团可以是任意普通的羟基保护基，例如二氢吡喃。如果M3是保护的羟基，保护基可通过用酸、如对甲苯磺酸处理化合物除去。
另外，式(Ⅳ)的醇，其中R1是R5-O-R6，可按照下列反应路线制备
其中R5′是(C1-15)烷基，R5″是(C3-17)烷基，以及R6同上述定义。
例如，它们是这样制备的在乙酸汞存在下在惰性溶剂中反应，再用氢氧化钠水溶液和硼氢化钠处理反应物。二甲基甲酰胺是优选的惰性溶剂。
式(Ⅳ)的酰氨基醇，其中R1是R5-Y-R6-并且Y是-N(R10)CO-，可按照下列反应路线制备
其中Q、R2、R5、R6和R10同上述定义，以及R6′是(C1-17)亚烷基。
它们优选地在碱如三乙胺存在下通过在惰性溶剂(例如二氯甲烷)中反应制备。得到的式(ⅩⅢ)中间产物被分离出来，接着优选地在惰性溶剂(例如叔丁醇和甲醇)中用硼氢化钠还原。
式(Ⅳ)的酰氨基醇，其中R1是R7-Z-R8-并且R8是-(CH2)m-N(R10)CO-(CH2)n-，可类似地按照下列反应路线制备
其中m、n、Q、Z、R2、R7、R8和R10同上述定义。
它们优选地按照与制备上述(Ⅳⅲ)化合物类似的方法通过式(ⅩⅣ)化合物与式(ⅩⅤ)化合物反应并用硼氢化钠还原来制备。
式(Ⅳ)的酰氨基醇，其中R1是R5-Y-R6-并且Y是-CO-N(R10)-，可按照下列反应路线制备
其中Q、R2、R5、R6和R10同上述定义。
例如，它们这样制备在碱如三乙胺存在下，将式(ⅩⅦ)化合物加到在惰性溶剂(如二氯甲烷)中的式(ⅩⅦ)化合物中。
式(Ⅳ)的酰氨基醇，其中R1是R7-Z-R8-并且R8是-(CH2)m-CON(R10)-(CH2)n-，可类似地按照下列反应路线制备
其中m、n、Q、Z、R7和R10同上述定义。按照与上述制备式(Ⅳⅴ)化合物类似的方法制备。
式(Ⅳ)的芳族醇，其中R1是R7-Z-R8-并且Z是氧或硫，也可按照下列的反应路线制备
其中Q、Z、R7和R8同上述定义。
它们优选地在碱金属氢化物存在下在惰性溶剂中使用与上述制备式(Ⅳ′)化合物相同的反应条件制备。
另外，式(Ⅳⅶ)的醇可按照下列反应路线制备
其中Q、Z、R2和R7同上述定义，并且R8′是直链(C3-14)亚烷基、-(CH2)m-N(R10)CO-(CH2)n-1-、-R11OR12′-、-(CH2)m-CON(R10)-(CH2)n-1-或-CH2R11OR12-，其中m、n、R10和R11同上述定义，以及R12′是(C2-6)亚烷基。
它们是这样制备的使式(ⅩⅪ)化合物与式(ⅩⅩⅢ)的酯在惰性溶剂中并在碱金属氢化物或碱金属碳酸盐存在下反应，然后用还原剂，例如氢化铝锂，还原结构式为(ⅩⅩⅣ)的中间产物。式(ⅩⅩⅣ)化合物可以就地还原，或首先通过普通技术如色谱法分离，再进行还原。还原在惰性无水溶剂(如乙醚)中并优选在回流温度下进行。
式(ⅩⅪ)的化合物，其中R7是被1-8个碳原子的烷氧基取代的苯基或萘基，可以(例如)按照下列反应路线制备
其中A是苯基或萘基，以及R9是(C1-8)烷基。
它们优选地通过在卤素清除剂如碳酸钾存在下在惰性溶剂中进行反应制备。二甲基甲酰胺是优选的惰性溶剂。
式(Ⅱ)的化合物，其中R7是未取代或取代的苯基或是被未取代或取代的苯氧基或萘氧基取代的萘基，可按照下列反应路线制备
其中A′和A″各自独立地是未取代的或被卤素、NO2、NH2、CN、(C1-8)烷基、(C1-8)烷氧基、ω-三氟-(C1-8)烷基、三氟甲氧基或乙酰基取代的苯基或萘基，M2′或M2″中的一个是OH，另一个是溴，并且R8同上述定义。
它们是在碳酸钾和氧化铜存在下并优选在惰性溶剂如吡啶中进行反应制备的。
式(ⅩⅩⅨ)的醇可按照下列反应路线制备
其中M2′，A″、Z、R3、R8和R8′同上述定义。
它们优选地这样制备在碱金属碳酸盐存在下，在惰性溶剂如二甲基甲酰胺中，使式(ⅩⅩⅩ)化合物与式(ⅩⅩⅪ)的酯反应，然后用还原剂，如氢化铝锂或DIBAL-H，还原结构式为(ⅩⅩⅫ)的中间产物。式(ⅩⅩⅫ)化合物可以就地还原，或首先通过常规技术分离，例如通过色谱法分离，再进行还原。还原是在惰性无水溶剂如乙醚或四氢呋喃中，并优选在惰性气氛下进行。
式(Ⅲ)至(ⅩⅩⅥ)的许多化合物是已知的，并且可以用已知的原料通过文献中描述的方法或通过与下列实施例描述的相类似的方法制备。
下列实施例描述本发明。所有的温度都是摄氏温度。R或S指丙铵部分2位的绝对构型;A或B指与磷原子上构型有关的单个非对映异构体。
在表中“ppm”指使用氘化甲醇作为溶剂在室温下测得的31P-NMR数据;旋光值前冠以“+”或“-”，并且除非另有说明都是指“[α]25D(c＝1.0，在甲醇中)”;熔点值后面的标记“(dec.)”指“分解”;“ea”指表未的元素分析数据。
实施例1(R)-3-羧基-N，N，N-三甲基-2-｛[羟基(十四烷氧基)氧膦基]氧基｝-1-丙铵氢氧化物，内盐[结构式ⅠX1＝X2＝O;R2＝R3＝R4＝甲基;R异构体;R1＝十四烷基][方法变种a)，使用四氟硼酸盐;氧化并水解]向16.4g L-肉碱(式Ⅲ化合物)的四氟硼酸盐和26g可力丁在263ml乙腈中的溶液中加入29.4g二氯亚磷酸十四烷基酯(式Ⅱ化合物)。反应混合物在室温下搅拌17小时，然后加入21.1g偏高碘酸钠在48.7ml水中的溶液。在室温下搅拌两小时后，反应混合物用硅藻土过滤，滤液在真空下浓缩。剩余物在正相硅胶上进行闪蒸色谱分离，开始以50/30/3比例的氯仿/甲醇/浓氢氧化铵作洗脱液，然后以50/30/10比例的相同溶剂体系作洗脱液，得到的产物再在LiChroprep RP-8硅胶上使用从水到乙腈和甲醇的溶剂梯度进行闪蒸色谱分离，分离出无定形固体状的标题化合物(31P-NMR＝0.324ppm;m.p.190℃[dec.];[α]25D＝-10.34°[C＝1.0;CH3OH])。
按照上述方法并使用同样量的D-肉碱代替L-肉碱，得到了标题化合物的D-肉碱形式(即S对映体)(31P-NMR＝0.286ppm;m.p.～195°[dec.];[α]25D＝+10.92°[C＝0.97，CH3OH])。
标题化合物的N，N-二乙基氨基甲酰基甲基酯前药[31P-NMR＝0.091ppm;m.p.60℃(软化)]和新戊酰氧基甲基酯前药[31P-NMR＝0.081ppm;m.p.139°(dec.)]可分别这样制备使标题化合物在乙醇和三乙胺中与N，N-二乙基-2-氯乙酰胺反应，或在上述反应中以L-肉碱的新戊酰氧基甲基酯的四氟硼酸盐代替L-肉碱的四氟硼酸盐。
原料按如下方法得到用干燥氮气向46.8ml PCl3(式Ⅴ化合物)在200ml无水乙醚和93.4ml无水甲苯中的溶液鼓泡5分钟。也用氮气向20gl-十四烷醇(式Ⅳ化合物)在200ml无水乙醚中的溶液鼓泡5分钟。搅拌下在20分钟时间内将醇溶液滴加到PCl3溶液中，然后再搅拌2小时。通过蒸馏除去溶剂得到二氯亚磷酸十四烷基酯，澄清无色液体。
实施例2(R)-3-羧基-N，N，N-三甲基-2-｛[羟基(十四烷氧基)氧膦基]氧基｝-1-丙铵氢氧化物，内盐[结构式Ⅰ同实施例1][方法变种a)，不用四氟硼酸盐;氧化并水解]按下述方法得到的粗油状物溶于1.25L四氢呋喃，在保持内部温度25-30°的情况下加入75.5g L-肉碱。得到的悬浮液搅拌5分钟，保持内部温度为25-30°，在40分钟时间内向悬浮液加入231ml 2，4，6-可力丁在1.25L四氢呋喃(THF)中的溶液。将得到的白色浆液冷却至22-23°，继续搅拌3小时。该混合物冷却至0-5°，在10分钟时间内并保持内部温度为5-10°向混合物加入750ml生产用去离子水。在30分钟(10分钟一段)时间内，在保持内部温度为10-15°的情况下，分三等份，每份41.7g，加入总量为125g的高碘酸钠。反应物温热至22-23°，再搅拌1.5小时。然后使混合物冷却至0-5°，在30分钟内并保持内部温度为5-10°向混合物加入溶于500ml生产用去离子水中的250g硫代硫酸钠。反应混合物温热至22-23°，搅拌30分钟。通过吸滤分离固体后，滤液在45-50°减压(100mbar)浓缩，直至收集到2.25L溶剂。得到的粗混合物转移至装有机械搅拌器、温度计、加料漏斗和冷浴装置的5-L、4-颈圆底烧瓶中，在20分钟时间内并保持内部温度为22-23°用溶于350ml生产用去离子水中的45g碳酸钠稀释该混合物。加完后，再加入2.0L乙酸乙酯，保持内部温度为22-23°搅拌两相混合物达30分钟。使两相分离，并弃去有机相。水层冷却至0-5°，在30分钟时间内并保持内部温度为5-10°加入120ml浓盐酸。得到的溶液温热至22-23°，便得到2.3L标题化合物的粗产物水溶液。
向粗产物中加入400g反相硅胶(C-8)，得到的浆液搅拌45分钟。在3-L多孔玻璃漏斗上通过吸滤收集得到的凝胶。先用400g然后再用200g反相硅胶对滤液重复上述处理两次。将几部分的凝胶合并在一起，并用HPLC级水吸滤洗脱直至滤液的电导率达到＜100μS/cm。接着用7.5L无水乙醇洗脱。在转为乙醇洗脱后将收集到的最初的0.82L溶剂弃去;接着收集到的5.9l溶剂在40-45°减压(25-30mmHg)浓缩，直至收集了5.5L溶剂。借助于400ml无水乙醇将得到的粘稠状浆液转移到装有机械搅拌器、温度计、加料漏斗和加热罩的5-L、4-颈园底烧瓶中，并温热至55-60°。得到了1L溶液，在30分钟内并维持内部温度为50-55°向该溶液加入1.8L THF。在2小时内冷却至22-23°并再搅拌1小时后，通过吸滤收集固体并用三份100ml THF洗涤。将固体转移至2-L、4-颈园底烧瓶中，加入475ml 95%乙醇。得到的悬浮液温热至50-55°，得到的溶液通过吸滤转移至装有加热罩、温度计、机械搅拌器和加料漏斗的5-L、4-颈园底烧瓶中。溶液温热至50-55°，在30分钟时间内并保持内部温度为50-55°向溶液加入1.25L THF。混合物在2小时内冷却至22-23°，并继续搅拌1小时。通过吸滤收集得到的固体，用总量为300ml的THF分三等份(每份100ml)洗涤，每次用THF洗涤后都用150ml丙酮洗涤。然后固体在45-50°和25-30mmHg下干燥16小时，直至重量恒定便得到纯净的标题化合物。
另一方面，上述纯化也可以使用Amberlite XAD-4非离子聚合物吸附剂代替昂贵的反相硅胶(C-8)进行，这就是按照关于反相硅胶(C-8)所述的同样方法用上面的粗产物溶液处理1.5Kg Amberlite XAD-4。用水洗脱，接着用7.5L无水乙醇洗脱，得到5.9L含所须产物的溶液。从所得溶液中蒸发掉5.5L乙醇得到浆液，在加热至55-60°的情况下将该浆液溶于另外的400ml乙醇中得到1L溶液。通过加入1.8L THF从溶液中沉淀出纯净的标题化合物，然后干燥。(31P-NMR＝0.324ppm;m.p.190°[dec.];[α]25D＝-10.34°[C＝1.0，CH3OH])。
原料按如下方法获得向装有机械搅拌器、温度计、加料漏斗、干燥管和冷浴装置的5-L、4-颈园底烧瓶中加入153ml三氯化磷和625ml庚烷;在50-55分钟时间内并保持内部温度为23-25°加入溶于625ml庚烷中的125g 1-十四烷醇。该反应混合物搅拌45分钟，然后在40-45°和25-30mmHg的减压下浓缩直至除去1.2L溶剂。得到了粗油状物的二氯亚磷酸十四烷基酯。
实施例3(R)-3-羧基-N，N，N-三甲基-2-｛[羟基(十四烷氧基)硫膦基]氧基｝-1-丙铵氢氧化物，内盐[结构式ⅠX1＝S;X2＝O;R2＝R3＝R4＝甲基;R异构体;R1＝十四烷基][方法变种a);硫化和水解]向7.8g L-肉碱的四氟硼酸盐和11.2g可力丁在100ml乙腈中的溶液加入溶于50ml乙腈中的14.7g二氯亚磷酸十四烷基酯。反应混合物在室温下搅拌1.5小时，然后减压下除去溶剂。得到的剩余物溶解在被氮气饱和的400ml吡啶和20ml水的混合物中，并在室温和氮气氛下搅拌30分钟。然后加入7.4g硫，对该混合物搅拌18小时。反应混合物用硅藻土过滤，滤液在真空下浓缩。得到的剩余物在硅胶上进行闪蒸色谱分离，先以50/30/3比例的二氯甲烷/甲醇/浓氢氧化铵作洗脱剂，再以50/30/5比例的同样溶剂体系作洗脱剂，得到所需物质的非对映体混合物。再使用300/400/60/72比例的己烷/异丙醇/水/异丙胺进行低压色谱分离得到粗产物异构体A和异构体B。单个的异构体通过闪蒸色谱在硅胶上进一步纯化，先以50/30/3比例的二氯甲烷/甲醇/浓氢氧化铵洗脱。再以50/30/6比例的同样溶剂体系洗脱。再进一步的纯化通过闪蒸色谱在LiChroprep RP-8硅胶上进行，先以水洗脱，再以乙醇洗脱，得到无定形固体状的纯净单个非对映体异构体A31P-NMR＝57.5ppm;[α]25D＝-21.3°[C＝1.0，CH3OH];
异构体B31P-NMR＝58.2ppm;[α]25D＝-14.8°[C＝1.0，CH3OH]。
实施例4(R)-3-羧基-N，N，N-三甲基-2-｛[巯基(十四烷氧基)硫膦基]氧基｝-1-丙铵氢氧化物，内盐[结构式ⅠX1＝X2＝S;R2＝R3＝R4＝甲基;R异构体;R1＝十四烷基][方法变种a);硫化并硫解]向1.2g L-肉碱的四氟硼酸盐和1.7g可力丁在10ml乙腈中的溶液加入溶于15ml乙腈中的5.7g二氯亚磷酸十四烷基酯。反应混合物在室温下搅拌1小时，然后用硫化氢气体向该混合物鼓泡5分钟。反应混合物在室温下搅拌15分钟，然后减压除去溶剂。得到的剩余物溶于50ml吡啶和1ml水中，加入1.1g硫，该混合物在室温下搅拌17小时。反应混合物用硅藻土过滤，滤液在真空下浓缩。得到的剩余物在硅胶上通过闪蒸色谱纯化，先以50/30/3比例的二氯甲烷/甲醇/浓氢氧化铵洗脱，再以50/30/5比例的同样溶剂体系洗脱。接着再在LiChroprep RP-8硅胶上进行闪蒸色谱分离，先以水洗脱，再以甲醇洗脱，得到无定形固体状的标题化合物(31P-NMR＝115.57ppm;m.p.178°[dec.])。
实施例5(R)-3-羧基-N，N，N-三甲基-2-｛[羟基((2-丙烯基)氧基)十四烷氧基)氧膦基]氧基｝-1-丙铵氢氧化物，内盐[结构式ⅠX1＝X2＝O;R2＝R3＝R4＝甲基;R异构体;R1＝十四烷基;磷酸部分为烯丙基原酸酯的前药形式][方法变种a);氧化并水解]向2.0g L-肉碱的四氟硼酸盐在32ml乙腈中的溶液加入3.2ml可力丁和3.8g二氯亚磷酸十四烷基酯，该反应混合物在室温下搅拌24小时。然后向反应混合物加入2.7ml烯丙醇，该溶液在室温下搅拌2小时。加入溶于10.0ml水中的2.6gNaIO4溶液，反应混合物搅拌2小时。然后用硅藻土过滤混合物，接着用甲醇洗涤，滤液在真空下浓缩得到白色油状固体。对该油状固体进行闪蒸色谱分离，先用50/10/0.5比例的氯仿/甲醇/浓氢氧化铵洗脱，再用50/30/3比例的同样溶剂体系洗脱。然后氢氧化铵盐通过反相塞(LiChroprep RP-8硅胶)进行闪蒸色谱纯化得到灰白色固体状的标题化合物[31P-NMR＝-1.280ppm，-1.315ppm;m.p.～100°(软化)]。
实施例6(R)-N，N，N-三甲基-4-氧代-4-[(2-丙烯基)氧基]-2-[[羟基(十四烷氧基)氧膦基]氧基]-1-丁铵氢氧化物，内盐[结构式ⅠX1＝X2＝O;R2＝R3＝R4＝甲基;R异构体;R1＝十四烷基;羧基为烯丙酯形式][方法变种a);氧化并水解]类似地按实施例1的方法制备，但要以L-肉碱烯丙基酯的四氟硼酸盐代替L-肉碱的四氟硼酸盐，便得到了标题化合物(无定形固体)[31P-NMR＝0.108ppm]。
实施例7(R)-3-羧基-N，N，N-三甲基-2-[[羟基(N-乙基-N-庚基己酰氨基-6-氧基)氧膦基]氧基]-1-丙铵氢氧化物，内盐[结构式ⅠX1＝X2＝O;R2＝R3＝R4＝甲基;R异构体;R1＝R5-Y-R6-，其中R5＝庚基，R6＝五亚甲基，并且Y＝-N(C2H5)CO-][方法变种b);氧化并水解]将1.0g N-庚基-N-乙基(6-羟基)己酰胺[式(Ⅳ)化合物]在4.0ml四氢呋喃中的溶液以注射法加入到按下述方法获得的粗产物[式(Ⅱⅰ)化合物]中，反应混合物在冰-水温度下搅拌2小时。向该混合物加入0.83gNaIO4在3ml水中的溶液，然后在室温下搅拌18小时，并在真空下浓缩。得到的剩余物进行闪蒸色谱分离，先以50/30/3比例的CH2Cl2/MeOH/NH4OH洗脱，然后，在滤去非极性杂质后，再以50/30/10比例的同样溶剂体系洗脱。分离出的氢氧化铵内盐再通过反相塞(LiChroprep RP-8硅胶)进行闪蒸色谱纯化得到标题化合物，浅黄色固体[31P-NMR＝-0.046ppm;m.p.175°(dec.)]。
式(Ⅱⅰ)的原料按下列方法得到将在20ml乙腈中含有1.45g L-肉碱的四氟硼酸盐和2.05ml可力丁的溶液冷却至-40°，并以注射法加入0.34ml三氯化磷。反应物在-40°搅拌10分钟，再在冰-水温度下搅拌2小时。粗反应混合物不经进一步纯化即可使用。
式(Ⅳ)的原料按下列方法获得向5.0g 1-氨基庚烷在150ml CH2Cl2中的溶液中加入10.9ml Et3N，接着再加入2.79ml乙酰氯。反应混合物在室温下搅拌18小时，然后在真空下浓缩。得到的剩余物在乙酸乙酯和2N HCl水溶液间分配;分离后，有机相先用饱和NaHCO3水溶液再用盐水洗涤，并用Na2SO4干燥。过滤并浓缩后，得到透明液体状的N-庚基乙酰胺。
将5.5g N-庚基乙酰胺在150ml乙醚中的溶液与3.99g氢化铝锂的混合物在室温下搅拌18小时。然后按照Fieser法用H2O/NaOH处理反应混合物，接着用MgSO4干燥有机相，过滤，并在真空下浓缩得到N-庚基-N-乙基胺。
向3.2g N-庚基-N-乙基胺在96ml CH2Cl2中的溶液中加入5.7ml Et3N，接着再加入3.63ml己二酸单氯单甲基酯。该混合物在室温下搅拌18小时;减压浓缩后，将得到的剩余物在乙酸乙酯和2N HCl水溶液间分配。分出有机相，先用饱和NaHCO3水溶液洗涤，再用盐水洗涤，并用MgSO4干燥。过滤并减压浓缩后，剩余物在正相硅胶上进行闪蒸色谱纯化，以3/1比例的己烷和乙酸乙酯洗脱，得到N-庚基-N-乙基己二酸单酰胺单甲基酯。
将3.1g N-庚基-N-乙基己二酸单酰胺单甲基酯在40ml叔丁醇中的溶液与800mg硼氢化钠的混合物加热至回流，然后滴加7.8ml甲醇。反应混合物在回流下搅拌1.8小时，然后将其在水和CH2Cl2间分配。分离后，有机相用MgSO4干燥，过滤并减压浓缩。得到的剩余物在正相硅胶上进行闪蒸色谱纯化，以4/1比例的己烷和乙酸乙酯洗脱，得到N-庚基-N-乙基-(6-羟基)己酰胺。
实施例8(R)-3-羧基-N，N，N-三甲基-2-[[羟基[8-(2-氨基苯氧基)辛氧基]氧膦基]氧基]-1-丙铵氢氧化物，内盐[结构式ⅠX1＝X2＝O;R2＝R3＝R4＝甲基;R异构体;R1＝R7-Z-R8-，其中R7＝2-氨基苯基，Z＝-O-，以及R8＝1，8-亚辛基][方法变种c);(还原)]在适宜的烧瓶中用H2气吹洗490mg实施例68化合物在5ml水中的溶液以及490mg 10%碳载钯，并在与含H2气球相连的情况下搅拌2天。反应混合物加到LiChroprep RP-8硅胶柱上，并依次用水、乙腈和甲醇洗脱。蒸发在甲醇中的洗脱产物得到标题化合物[31P-NMR＝0.381ppm;[α]25D＝-10.07°(C＝1，CH3OH)]。
1)原料4-壬氧基丁醇(式Ⅱ化合物)用来代替十四烷醇并这样获得在二甲基甲酰胺中使1，4-丁二醇与氢化钠反应，然后向该反应的产物加入溴壬烷;
2)对于1)，用碘甲烷代替溴壬烷，并用1，12-十二烷二醇代替1，4-丁二醇;
3)原料5-(2-壬氧基)戊醇这样获得在二甲基甲酰胺中使1，5-戊二醇与乙酸汞和1-壬烯反应，并用NaBH4的NaOH水溶液还原得到的混合物;
4)原料8-(3-甲基戊氧基)辛醇这样获得使无水乙醚中的8-溴-1-辛醇与二氢吡喃中的对甲苯磺酸反应;在氢化钠存在下，使得到的被保护的溴醇在二甲基甲酰胺中与3-甲基戊醇反应，使得到的产物在甲醇中与对甲苯磺酸反应，减压除去甲醇，使剩余物在乙酸乙酯和水间分配，有机相用NaHCO3水溶液和盐水洗涤，干燥、过滤并浓缩;
5)原料8-[4-(三氟甲氧基)苯氧基]-1-辛醇这样获得在K2CO3存在下，在80°，使4-(三氟甲氧基)苯酚在无水二甲基甲酰胺中与8-溴-1-辛醇反应。
6)原料3-[3-(戊氧基)苯氧基]丙醇这样获得在碳酸钾存在下，使1-溴戊烷在二甲基甲酰胺中与间苯二酚反应，并且在3-溴丙醇存在下使得到的3-戊氧基苯酚在二甲基甲酰胺中与NaH反应;
7)原料4-[3-(戊氧基)苯氧基]丁醇这样获得在二甲基甲酰胺中使3-戊氧基苯酚和4-溴代丁酸乙酯与NaH反应，并在无水乙醚中用LiAlH4还原得到的4-(3-戊氧基苯氧基)丁酸乙酯;
8)原料4-[(4-苯氧基)苯氧基]丁醇这样获得在K2CO3存在下，使4-(4-苯氧基)苯酚在无水二甲基甲酰胺中与4-溴代丁酸乙酯反应，并且在氮气氛下和无水乙醚中，用LiAlH4还原得到的4-[(4-苯氧基)苯氧基]丁酸乙酯;
9)中间产物N-(7-羟基庚基)-N-甲基己酰胺(式Ⅳ化合物)这样获得使7-溴庚醇在二噁烷中与40%甲胺水溶液反应，并使得到的7-(N-甲氧基)庚醇的HBr盐在CH2Cl2中与己酰氯和三乙胺反应;
10)用于代替1-十四烷醇的中间产物3-(5-羟基戊基)苯酚，正戊基醚(式Ⅳ化合物)这样获得在K2CO3存在下，使3-溴苯酚在二甲基甲酰胺中与1-溴戊烷反应，使得到的3-溴苯酚正戊基醚在四氢呋喃中与正丁基锂反应，再与Li2CuCl3反应，使得到的混合物与1-溴-5-苄氧基戊烷反应，经硅胶色谱(1∶1己烷∶乙醚)分离后，在乙醇中用5%碳载钯氢化得到的粗(3-苄氧基戊基)苯酚正戊基醚;
11)用于代替1-十四烷醇的中间产物5-(3-己基苯基)戊醇(式Ⅳ化合物)这样获得使在四氢呋喃中从1-溴戊烷和三苯基膦制得的Wittig盐与己烷中的正丁基锂反应，然后再与3-溴苯甲醛反应，使得到的在四氢呋喃中的3-溴-(1-己烯基)苯(用3∶2己烷∶乙醚洗脱经硅胶色谱分离后)与己烷中的正丁基锂反应，再与四氢呋喃中的Li2CuCl3反应，然后加入1-溴-5-苄氧基戊烷，用HPLC色谱纯化得到的3-(5-苄氧基戊基)-(1-己烯基)苯，在甲醇中用5%碳载钯氢化该纯净的化合物;
12)用于代替1-十四烷醇的中间产物1-甲基-3-(对氯苯氧基)丙基-5-羟基戊基醚(式Ⅳ化合物)这样获得在K2CO3存在下使对氯苯酚在二甲基甲酰胺中与1-溴-3-丁烯反应，在乙酸汞存在下使得到的对氯苯基-3-丁烯基醚在二甲基甲酰胺中与1，5-戊二醇反应，加入NaOH水溶液，使该混合物与NaBH4反应;
13)作为原料以实施例56的化合物代替实施例68的化合物;
14)用于代替1-十四烷醇的中间产物4-[3-[4-(三氟甲氧基)苯氧基]苯氧基]丁烷-1-醇(式Ⅳ化合物)这样获得在K2CO3存在下，使3-溴苯酚在二甲基甲酰胺中与4-溴代丁酸乙酯反应，使得到的在四氢呋喃中的4-(3-溴苯氧基)丁酸乙酯与在甲苯中的DIBAL-H反应，并且在K2CO3和吡啶存在下使得到的4-(3-溴苯氧基)丁烷-1-醇与4-(三氟甲氧基)苯酚和CuO反应。
15)用于代替1-十四烷醇的中间产物4-[4-[4-(三氟甲氧基)苯氧基]苯氧基]丁烷-1-醇(式Ⅳ化合物)这样获得在K2CO3存在下使对氢醌与4-溴代丁酸乙酯在二甲基甲酰胺中反应，使得到的4-(4-羟基苯氧基)丁酸乙酯在乙醚中与LiAlH4反应，并且在K2CO3和吡啶存在下使得到的4-(4-羟基苯氧基)丁烷-1-醇与4-(三氟甲氧基)溴苯和CuO反应。
式(Ⅰ)化合物的游离酸形式、药物可接受的盐形式或药物可接受的并且可生理水解的酯类前药形式，下文简称为“本发明的药剂”，在动物体中能够显示出药理活性。特别是，正如标准实验所表明的那样，它们具有降低血糖的活性，因此表明可用于治疗糖尿病;标准实验的一个例子是，向雄性Sprague-Dawley小鼠给予约1mg/Kg至约100mg/Kg的药剂，在这些小鼠中进行急性和慢性低血糖筛滤实验。年龄2-3月的小鼠，在急性筛滤实验中重250g，而在慢性筛滤实验中重200g-220g，在室温控制为22℃并且具有12/12小时光亮/黑暗循环的房间中喂养;对于急性筛滤实验，小鼠要在上述环境中喂养至少七天，而对于慢性筛滤实验小鼠在实验前和实验期间在上述环境下喂养七天。
在急性筛滤实验中，Purian小鼠可随意地得到嚼料和水。18小时后，立即通过管饲法在含有0.2%Tween 80R的0.5%羧甲基纤维素(CMC)中将实验化合物口腔给药于小鼠(5只/组)，小鼠得到的药液为1.0ml/100g体重。给药后3小时，用CO2使小鼠麻醉，刺穿心脏收集血液。收集血清用于葡萄糖和β-羟基丁酸酯的测试。葡萄糖通过葡萄糖氧化酶法(YSI Model 27，Yellow Spring，Ohio)测试，而β-羟基丁酸酯用与β-羟基丁酸酯脱氢酶相关联的酶测定法(Sigma Kit 310-UV-St.Louis，Mo.)测定。ED50值是指产生50%抑制β-羟基丁酸酯量的最大减少所需要的药剂量。
在慢性筛滤实验中，小鼠用高脂肪食物随意地喂养。在喂养状态下，通过尾部静脉给小鼠注入40mg链脲佐菌素/Kg体重。5天后，那些经过喂养具有血糖大于200mg/dl的小鼠被认为是糖尿病患者，过夜后进行口腔葡萄糖耐受性实验时，实验后3小时小鼠具有40mg/dl至80mg/dl的血糖。4天后，当喂入血糖量大于180mg/dl时，小鼠用于筛滤实验。用YSI葡萄糖分析仪测定血糖。慢性筛滤实验按下述方法进行第1天，在上午8∶00撤掉食物;通过尾尖获取初始血糖读数后，将载体(对照实验)或药剂和载体(9只小鼠/治疗)通过口腔给药于小鼠。6小时后测定血糖量;而后立即恢复喂食。对同一批小鼠给予载体或者药物，每天一次，连续11天。在0小时、6小时和第4、8和11天给药后测定血糖。在第11天计算的ED50值是指在使血糖水平正常化的药剂能力方面达到最大效果的50%所需要的药剂量。效果100%是指将血糖含量恢复到正常小鼠的水平。
用于减轻糖尿病症状的本发明药剂的抗糖尿病有效剂量随着所使用的具体化合物、给药方式和待治疗疾病的严重程度而变化。但通常使用日剂量为约1mg至约100mg/Kg动物体重的药剂可获得满意的结果，任意地每天可分成2-4次给药或以连续释放的形式给药。对于较大的哺乳动物，例如灵长类动物，比如人类，总的日剂量为约1mg-约1000mg/日。单元剂量形式包括约1mg、优选约5mg至约250mg的药剂以及与其密切混合的药物可接受的固体或液体载体或稀释剂。
本发明的药剂可按照类似于用于上述用途的已知的常规方法给药。某一具体药剂的适宜的日剂量取决于多种因素，例如该药剂活性的相对效力。例如，已经确定实施例1的化合物在急性降血糖实验中其ED50为4.2mg/Kg，在慢性降血糖实验中其ED50为45mg/Kg/天;实施例76的化合物在急性降低糖实验中其ED50为1.6mg/Kg，在慢性降血糖实验中其ED50为37mg/Kg/天。对于较大的灵长类动物，比如人类，可以指出这两种药剂的日剂量为约1mg至约1000mg，优选约20mg至约250mg。
对于上述用途，本发明的药剂可经口腔给药也可以经非肠道给药，可以单独使用也可以与普通的药物载体混合使用。这些药剂可以片剂、可分散粉剂、粒剂、胶囊剂、糖浆剂和酏剂的形式经口腔给药，并且可以溶液或乳液形式经非肠道给药。这些药物制剂可含有多达约90%的活性成分及与其相混合的载体或辅药。
含有下述成分的胶囊剂可通过常规技术制备。
胶囊剂实例成分 重量(mg)实施例1或76化合物 25微晶纤维素 65.6胶态二氧化硅 0.16甘露醇 65.6氢化蓖麻油 6.64共163优选的化合物是-实施例1和2的化合物;以及-实施例76的化合物，即(R)-3-羧基-N，N，N-三甲基-2-｛[羟基[4-(3-己氧基苯氧基)丁氧基]氧膦基]氧基｝-1-丙铵氢氧化物，内盐，
特别优选实施例1的化合物。
因此，本发明还涉及包括本发明药剂以及至少一种药物可接受的载体或稀释剂的药物组合物。本发明还进一步涉及制备药物组合物的方法，该方法包括将本发明的药剂与至少一种药物可接受的载体或稀释剂混合在一起。
权利要求
1.结构式(Ⅰ)的化合物
其中X1和X2独立地是O或S；R1是R5-Y-R6-或R7-Z-R8，其中Y是-O-、-S-、-CH2-、-CH=CH-、-C≡C-、-N(R10)CO-或-CON(R10)-；Z是-O-、-S-或-CH2-；R5是直链或支链的(C1-17)烷基或是直链或支链的ω-三氟-(C1-8)烷基；R6是直链(C2-18)亚烷基；并且R5-Y-R6-中的碳原子总数是7-19；R7是末取代的苯基、苯氧基苯基、联苯基、萘基或萘氧基苯基；或是被卤素、NO2、NH2、CN、(C1-8)烷基、(C1-8)烷氧基、三氟甲基、三氟甲氧基或乙酰基单取代或独立地二取代或独立地三取代的苯基、苯氧基苯基、联苯基、萘基或萘氧基苯基；R8是直链(C3-15)亚烷基、-(CH2)m-N(R10)CO-(CH2)n-、-(CH2)m-CON(R10)-(CH2)n-或-CH2R11OR12-其中m和n独立地是1-7；R10是氢、甲基或乙基；R11是直链或支链的(C1-7)亚烷基；R12是直链(C2-7)亚烷基；并且在R7中的芳基取代基的碳原子总数，以及R8中的碳原子总数(不计R10)是3-15；以及R2、R3和R4各自独立地是直链或支链(C1-4)烷基；其游离酸或盐形式、可生理水解的酯或前药形式。
2.(R)-3-羧基-N，N，N-三甲基-2-｛[羟基(十四烷氧基)氧膦基]氧基｝-1-丙铵氢氧化物，内盐;其游离酸或盐形式。
3.(R)-3-羧基-N，N，N-三甲基-2-｛[羟基[4-(3-己氧基苯氧基)丁氧基]氧膦基]氧基｝-1-丙铵氢氧化物，内盐;其游离酸或盐形式。
4.一种制备如权利要求1中定义的式(Ⅰ)化合物的方法，该方法包括a)适当地使结构式(Ⅱ)的化合物
其中R1同权利要求1中定义，并且Q是氯、溴或碘，与结构式(Ⅲ)的化合物
或其可水解的酯反应，其中R2、R3和R4同权利要求1中定义，并氧化或硫化产物，以及水解或硫解产物，或者b)适当地使结构式(Ⅱi)的化合物
其中Q同本权利要求中定义，以及R1、R2和R3同权利要求1中定义，与结构式(Ⅳ)化合物反应其中R1同权利要求1中定义，并氧化或硫化产物，以及水解或硫解产物;或者c)为制备其中取代基R7中的苯环或萘环被NH2基团单取代、二取代或三取代的结构式Ⅰ化合物，还原被NO2基团单取代、二取代或三取代的相应化合物;以及以游离酸或盐、可生理水解的酯或前药形式回收得到的化合物。
5.一种药物组合物，其包括以游离形式或药物可接受的盐或药物可接受的并且可生理水解的酯或前药形式存在的权利要求1中定义的结构式(Ⅰ)化合物以及至少一种药物可接受的载体或稀释剂。
全文摘要
本发明涉及结构式(I)化合物。其中取代基具有各种含义，其游离酸形式或盐、可生理水解的酯或前药形式。这些化合物可通过各种方法制备，例如通过偶合并伴之以氧化或硫化以及水解或硫解，或伴之以将芳香环上的硝基取代基还原为氨基。这些化合物具有降低血糖活性，因而表明其可用于治疗糖尿病。
文档编号A61P3/10GK1086217SQ93108729
公开日1994年5月4日 申请日期1993年6月10日 优先权日1992年6月11日
发明者R·C·安德逊, G·R·比贝尼兹, J·D·弗雷泽, J·W·休斯, P·K·卡帕, M·普拉沙德, H·C·史密夫, E·B·维尔豪尔 申请人:山道士有限公司