专利名称：从13-二氢柔红霉素合成表柔比星的制作方法
技术领域：
本发明的领域总体上涉及用于制备蒽环类抗肿瘤抗生素 (anthracyclines )( —类作为抗癌化疗药物4艮有用的4b合物)的4匕学 方法。更具体地说，本发明的领域涉及制备式(1 )形式的蒽环类 抗肺瘤抗生素的方法(其中ArT是任何强酸的阴离子；例如，在4'-表柔比星的一种非限制性的情况中，An—包括C厂)。
背景技术：
蒽环类抗肿瘤抗生素形成了天然存在的生物活性化合物的最 大家庭之一。已表明此家族的若干成员为临床上有效的抗胂瘤药。 这些包括，例如，柔红霉素、多柔比星(阿霉素)、伊达比星、表 柔比星、吡柔比星、佐柔比星、阿柔比星、以及洋红霉素。例如， 已经表明这些化合物在治疗乳腺癌、急性淋巴细胞和非淋巴细胞白
血病、'f曼性'淋巴细月包白血病、非霍奇金'淋巴瘤(non-Hodgkin，s lymphorma )、以及其它实体癌性肿瘤。
蒽环类4元生素(anthracyclin antibiotics )具有非常高的4元月中瘤活 性，这^f吏它们可有^:用于治疗多种肿瘤。用于合成大多凄t蒽环类^t 生素的起始物料是具有式(2)所示形式的柔红霉素。式(1)的表 柔比星与通过发酵产生的柔红霉素的不同之处在于具有14-羟曱基 基团和平伏取向的HO-4'-C。
柔红霉素到表柔比星的转化是通过下述来实现的将4'-羟基片 段(fragment)氧化成酮，伴随着光学中心的丧失，进行另外的立 体特异性还原(以所需构象)并借助于14-CHHCO)-片段的溴化以 及将得到的14-CH2Br-A段水解成-(CO)-CH20H基团而进一步将表-柔红霉素(epi-daunorubicin )转变成表柔比星。此过程在以下的图 1中示意性i也示出。
<formula>formula see original document page 9</formula>
图1
这种合成途4圣是由Farmitalia开发，如Suarato等的美国专利第 4,345068号中所描述的。以前已经描述了表-柔红霉素合成的其它方 法，例如，Bigatti等的美国专利第5,945,518号和vanderRijst等的 美国专利第5,874,550号中。然而，所有现有的合成表-柔红霉素的 方法均采用相同的起始物^K即式(2)的柔红霉素。
发明内容
本发明涉及一种用于制备表柔比星化合物的创新方法，利用新 的起始物料用于其合成。具体地说，新的起始物料是13-道诺霉素 醇(13-daunorubicinol)(如式(3)中所示的U-二氢柔红霉素)。 道诺霉素醇和柔红霉素之间的关键差异是，与13-酮基基团不同， 在蒽环核(anthracyclin nucleus )的13 ^f立存在羟基基团。
<formula>formula see original document page 10</formula>
本发明的新方法中涉及的步骤如下
(1 )新方法的第一阶段是在抗生素糖苷部分的氨基基团上选 择性安排(placement)保护基团，如式(4 )所示；13-OH和4'-OH 基团优选保持未被修饰。
(2)本方法的第二阶段涉及通过用被不同的酰化剂(AcX) 活4匕的二曱亚石风处理式(4)的N-三氟乙酰基-13-道i若霉素醇，以 将13-OH和4'-OH基团氧化成相应的酮，从而制得如式(5)所示 的化合物
AcX=PyS03、 SOCl2、 PHal3、 POHal3; Hal=Cl、 Br;
Ac=AlkCO; OC-(CH2)n-CO, n=0-4; AlkS02; ArCO; ArS02,
Alk4克基或卣代烷基
Af笨基或取代的笨基
X=C1、 Br、 I、 OAc。 (3)在第三阶段中，式(5)的4'-酮-N-三氟乙酰基-柔红霉素 的4'-酮基团被还原成平伏的4'-OH基团，而没有改变13-酮基团。 这是通过4'-酮-N-三氟乙酰基-柔红霉素与还原剂，如石咸金属的硼氢 化物的衍生物MHBL3进行反应来实现的，其中M=Li、 Na、 K; L=AlkO、 AlkCOO、 ArCOO (Alk=Me、 Et、 n画Pr、所有的画(CH2)n, n=0-4; Ar^Ph或取 的Ph=Ph-Alk ),形成如式(6 )所示的N-三氟 乙酰基-4'-表-柔红霉素。
(5 )式(7 )的4'-表画柔红霉素在C14位的卣化(halogenization ) 是通过与式(8)所描述的复合卣化物(络合卣化物)进行反应来 实现的
R2、
R3
科
:o------h......0=
-N、
R1
.R5
'R6
+
Hal.
'3
式8
其中至R^皮限定为H或1至4个石灰的碳;连(d-C4 )的烃 基；Hal是Cl、 Br、 I。
(6 )获得的14-Hal衍生物，如式(9 )所示(其中Hal是Cl、 Br、或I;以及AiT是强酸的阴离子)，在碱金属的曱酸盐的存在下 通过众所周知的方法加以水解，得到式(1)的最终产物。
NH3+*An-
具体实施例方式
根据本发明的利用道诺霉素醇作为起始物料来制备表柔比星 化合物的方法包4舌以下步骤。
I. N-三氟乙g-13-道诺霉素醇的合成
N-TFA-13-道诺霉素醇制备如下从13-道诺霉素醇开始，随后 通过在干燥、非质子(aprotonic)、与水不混溶的溶剂中，优选在二氯曱烷中，用三氟醋酐来酰化13-道诺霉素醇，在酰胺基酯
(amidoester )的碱7JC溶液(7K')"生碱,aqueous base )-有才几溶液的两 相体系中，所得到的酰胺基酯进一步温和水解(软水解，soft hydrolysis)为N-TFA-道诺霉素醇(这在以下的图2中示出)。
II. 4'-酮-N-三氟乙酰基柔红霉素的合成
通过N-TFA-13-道诺霉素醇与被各种酰化剂(AcX)活化的二 曱亚石风相互作用而生成4'-酮-N-TNF-柔红霉素。N-TFA-13-道i若霉 素醇被转化成它的4危氧基盐(4),其进一步分解成4'-酮-N-TFA-柔 红霉素(如式(10)所示)，连同其它产物。
图2
<formula>formula see original document page 13</formula>式10在一定条件下，目标酮的产率可以超过85% (参见图3)。<formula>formula see original document page 14</formula>图3图例
AcX=PyS03、 SOCl2、 PHal3、 POHal3; Hal=Cl、 Br;
Ac=AlkCO、 OC-(CH2)n-CO, n=0-4、 AlkS02、 ArCO、 ArS02, Alk二烷基或卣代烷基， Af笨基或取代的苯基， X=C1、 Br、 J、 OAc。
上
/ R7、 R8、 Rf力克基或环烷基；
R8、 R9=-(CH2)n-，其中11=3至6、环状或多环高石咸性胺，例如， DBU、套宁环。
非质子溶剂=非水的、非质子溶剂，例如DMSO、 DMAA、 HMPA、 DCM、和其它卣代烷、芳烃、以及它们的混合物。
在-80。C至(TC的温度下进行反应；更佳地是在-70土5。C的温 度下进行。增加反应温度可显著增大副产物和杂质的量。200680047939.7
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III. 4'-表-N-三氟乙酰基柔红霉素的合成
通过用钠硼氬化物(L=H)立体特异性地将4'-酮-N-TFA-柔红 霉素还原为平伏构象的方式来合成4'-表-N-三氟乙酰基柔红霉素。
此反应(参见图4)可增加所期望的表异构物(差向异构体) 产率至大于90%。然而，4吏用这种还原剂还导致在分子辟唐苦片4殳中 的13-酮基团的还原并形成N-TFA-道i若霉素醇。
<formula>formula see original document page 15</formula>图4
可替换地，还原剂可以是具有L^H的钠^朋氢4b物；具体i也是 L=AlkO (Alk=Me、 Et、 n画Pr、所有的烷基)；AcO (Ac=CR3CO、 R=H、 Hal)。采用这种硼氢化物可降^f氐其还原能力，/人而同时改善 反应的区域选4奪性和立体选择性。
反应在非还原性溶剂如醇、醚、烃和囟代烃以及它们的混合物 中进行，优选在甲醇中进行。反应在-35。C至l(TC的温度下进行， 并且更优选在-20 ± 5°C 。
通过在0。C至40。C、优选在20士5。C的温度下，用pH=10-13的 石威水溶液进4于处理，乂人蒽环类物质(蒽环类抗生素，anthracyclin) 的4'-表-N-TFA衍生物上去除三氟乙酰基保护基团，以将4'-表 -N-TFA-柔红霉素4^^b成4'-表-柔红霉素。
IV.将4'-表-柔红霉素糖苷片段中的14-CH3基变成14-CH2OH
通过采用复合囟化物作为卤化剂来实现图(4)所示的4'-表-柔红霉素产物(式(6))的卣化。这种方式减少了合成阶段的数目， 并提高了最终产物的产率和纯度。<formula>formula see original document page 16</formula>
图5
在此反应中采用的溶剂是酰胺、简单醚及它们的混合物；优选 二曱基曱酰胺和四氢呋喃。
此反应在20-60。C的温度下进行2-20小时；优选在50。C下进4亍 3小时。在羧酸盐，优选甲酸钠(pH二2.5-5.5)存在下在含水的丙酮 溶液中水解所获得的14-卤代衍生物(式(9))。这形成式(1)的 最终产物。
实施例1
(a)将5克式(3 )的13-二氢柔红霉素混悬在200 ml 二氯曱 烷(DCM)中并冷却到0°C。在剧烈搅拌混悬液的同时，在1小时 内纟爰'ft滴加在DCM中的三氟醋酐(8ml:15ml)。
16
(b) 将得到的混合物在0。C下再^f呆持0.5小时，然后注入到 250 ml蒸馏水中并混合以进一步分离有机层。
(c )将200 ml碳酸氢钠的饱和溶液加入到得到的有机层中， 然后混合物^皮方文置在室温下，剧烈4觉4半24小时，以进4亍水解/人而 得到3'-N，4',13-二-0-三-三氟乙酰基道i若霉素醇-容液。
(d) 在完成水解以后(根据HPLC加以控制)，分离有机层并 在减压条件下进行蒸发直到完全干燥。
(e) 蒸发以后，制得了 5克N-三氟乙酰基-13-道诺霉素醇， 纯度约为90% (通过HPLC确认)。
(f) 在接下来的实施例2的合成步骤中，利用来自实施例1 的步骤(e)的N-三氟乙酰基-13-道诺霉素醇而没有进行额外的纯化。
实施例2
(a )在搅拌下将8 ml的DMSO溶解在100 ml的DCM中并冷 却到-60°C 。此后，将在5 ml DCM中的2 ml乙二酰氯加入此溶液， 然后在-60。C下对其培育(放置，incubate) 40分钟以制得反应混合物。
(b) 将5克N-三氟乙酰基-13-道诺霉素醇溶解在50 ml DCM 中然后以超过20分钟的时间加入反应混合物中，同时^f呆持温度在 -60 ± 5 °C的范围。然后培育反应混合物1小时。
(c) 在^-60。C的温度下将10 ml三乙胺加入反应混合物。反 应混合物与三乙胺之间的总接触时间是10分钟。
(d )将在10 ml DCM中的5 ml乙酸的溶液力cr入反应混合物并 搅拌2分钟。
(e )然后将反应混合物注入300 ml蒸馏水中。对其进行〗觉拌 并分离有才几层。此步艰《重复3次。
(f) 在减压条件下在旋转式蒸发器中蒸发有机层。
(g) 蒸发后，制得4.7克4'-酮-N-三氟乙酰基柔红霉素，纯 度约为85% (通过HPLC确i人)。
(h) 在4妄下来的实施例3的合成步骤中，利用来自实施例2 的步骤(g )的4'-酮-N-三氟乙酰基柔红霉素而没有进行额外的纯化。
实施例3
(a)将4.7克4'-酮-N-三氟乙酰基柔红霉素溶解在180 ml四氢 呋喃中，并在搅拌下，以超过40分钟的时间加入2.1克三乙酰基硼 氢化钠(sodium triacetylborohydride )。在搅拌的同时，在20±2°C的 温度范围内培育反应混合物1小时。
(b )然后^寻反应物升牛4争移到150 ml DCM+300 ml蒸4留水+2 ml 1M盐酸的混合物中，并搅拌。分离有机层，然后用300ml等分的 蒸馏水洗涤两次。
(c) 蒸发后，制得4.6克4'-表-N-三氟乙酰基柔红霉素，纯度 约为79% (通过HPLC确认)。
(d) 然后用制备色譜—义纯化制得的粗产物。在蒸发洗脱液以 后，制得3.0克4'-表-N-三氟乙酰基柔红霉素，纯度约为95% (通 过HPLC确认)。 实施例4
在30。C的温度下将3.0克4'-表-N-三氟乙酰基柔红霉素混悬在 200 ml蒸馏水中，然后力口入10 ml的1.0 N NaOH溶液。培育;昆合 物30分钟，用盐酸溶液中和至pH7，然后利用制备色谱仪加以纯 化。蒸发洗脱液后，制得2.1克4'-表-柔红霉素盐酸盐，纯度约为 96% (经HPLC确i人)。
实施例5
(a )将2.1克4'表-柔红霉素盐酸盐溶解在70 ml 二曱基曱酰胺 中，然后将2.8克氢二溴代溴酸双(二曱基曱酰胺)(hydrogen dibromobromate bis(dimethylformamide))力o入〉、昆合斗勿。》《后在40°C 下培育2小时。
(b )将反应混合物注入350 ml乙腈中。过滤析出的沉淀物并 用乙腈洗涤；以及除去;容剂。
(c )将固体沉淀物溶解在80 ml丙酮+80 ml 0.25 M溴化氢 K 溶液+8克甲酸钠的混合物中。在35 °C下培育反应混合物30小时。
(d) 反应混合物经过制备色语仪的处理，其中分离包含表柔 比星的部分。
(e) 蒸发洗脱液，然后通过加入丙酮来结晶残余物。
(f) 此方法的产率是纯度为99.8% (这通过HPLC确认)的 1.3克表柔比星盐酸盐。
权利要求
1.一种从13-二氢柔红霉素(道诺霉素醇)制备具有由式(1)表示的化学式的蒽环类物质的方法，包括(a)提供由式(4)表示的N-三氟乙酰基-13-道诺霉素醇；(b)使所述N-三氟乙酰基-13-道诺霉素醇与非质子溶剂和酰化剂进行反应以制得中间产物锍氧基盐，并用强碱处理所述中间产物硫氧基盐以制得式(5)的4′-酮-N-三氟乙酰基柔红霉素；(c)使所述4′-酮-N-三氟乙酰基柔红霉素与碱金属的硼氢化物进行反应以制得由式(6)表示的N-三氟乙酰基-4′-表-柔红霉素；(d)在碱性溶液中水解N-三氟乙酰基-4′-表-柔红霉素以制得由式(7)表示的化合物；其中An-是强酸的阴离子；(e)使所述由式(7)表示的化合物与由式(8)表示的卤化剂进行反应，以形成由式(9)表示的化合物，其中式(8)中的R1至R6被限定为H或1至4个碳的碳链(C1-C4)的烃基中的至少一种，而Hal是Cl、Br、或I，其中式(9)中的Hal是Cl、Br、或I，而An-是强酸的阴离子；以及(f)在碱金属的甲酸盐存在下，水解由式(9)表示的所述化合物从而制得具有由式(1)表示的化学式的蒽环类物质。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(b)中的非质 子;容剂选自由DMSO、 DMAA、 HMPA、乙腈、DCM、卣 ;烷、芳烃、以及它们的混合物组成的组。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(b)中的酰化 剂用AcX表示，并且其中AcX=PyS03、 SOCl2、 PHal3、 POHal3, Hal=Cl、 Br;Ac=AlkCO、 OC-(CH2)n-CO, n=0-4; AlkS02、 ArCO、 ArS02;All^烷基或由代烷基；A产苯基或取代的苯基；以及X=C1、 Br、 I、 OAc。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(c)中的石咸金 属的硼氬4匕物用MHBL3表示，其中M是Li、 Na、或K之一， 而L是AlkO、 AlkCOO、 ArCOO之一，其中Alk是Me、 Et、 n-Pr、所有的-(CH2)n, 11=0-4中的一种，并且其中A产Ph或取 代的Ph=Ph-Alk。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(c)中的强碱 是用NR7RsR9表示的叔胺，其中N是环状或多环叔胺，R7、 R8、 Rf烷基或环烷基，并且其中R8、 R9=-(CH2)n,其中n=3-6。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(b)是在约-80。C 至约0'C的温度范围内进4亍的。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中，与所述卣化剂的所述反应 在约20。C至约60。C的温度下进行2至20小时。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(a)包括提供由式(3)表示的13-道诺霉素醇，以及 在溶剂中通过三氟醋酐酰化所述13-道诺霉素醇以制得在 步骤(a)中提供的由式(4)表示的所述N-三氟乙酰基-13-道诺霉素醇。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中，所述溶剂是二氯甲烷。
10. —种从13-二氢柔红霉素制备具有由式(1 )表示的化学式的 蒽环类物质的方法，包括(a) 提供由式(3)表示的13-道诺霉素醇；(b) 在溶剂中用三氟醋酐酰化所述13-道诺霉素醇以制 得在步骤(a)中提供的由式(5)表示的所述N-三氟乙酰基 -13-道诺霉素醇；(c )提供由式(4 )表示的N-三氟乙酰基-13-道诺霉素醇；(d )使所述N-三氟乙酰基-13-道诺霉素醇与非质子溶剂 和酰化剂进行反应以制得中间产物4克氧基盐，并用强石咸处理所 述中间产物4危氧基盐以制得式(5)的4'-酮-N-三氟乙酰基柔 红霉素；(e) 使所述4'-酮-N-三氟乙酰基柔红霉素与石咸金属的硼 氢化物进行反应以制得由式(6 )表示的N-三氟乙酰基-4'-表画 柔红霉素；(f) 在碱性溶液中水解N-三氟乙酰基-4'-表-柔红霉素以 制得由式(7)表示的化合物；其中An—是强酸的阴离子；(g) 使所述由式(7)表示的化合物与由式(8)表示的 卣化剂进行反应，以形成由式(9)表示的化合物，其中式(8) 中的R,至Re ^皮限定为H或1至4个石友的石灰链(d-C4 )的烃 基中的至少一种，而Hal是Cl、 Br、或I,其中式(9)中的 Hal是Cl、 Br、或I，而ArT是强酸的阴离子；以及 (h)在石咸金属的甲酸盐存在下，水解由式(9)表示的 所述化合物从而制得由式(1)表示的蒽环类物质。
11. 根据权利要求IO所述的方法，其中，所述步骤(d)中的非质 子溶剂选自由DMSO、 DMAA、 HMPA、乙腈、DCM、卣代^ 烷、芳烃、以及它们的混合物组成的组。
12. 根据权利要求10所述的方法，其中，所述步骤(d)中的酰化 剂用AcX表示，并且其中AcX=PyS03、 SOCl2、 PHal3、 POHal3, Hal=Cl、 Br;Ac=AlkCO、 OC-(CH2)n-CO， n=0-4; AlkS02、 ArCO、 ArS02;Alk^克基或卣代烷基；Ar二苯基或取代的苯基；以及X=C1、 Br、 I、 OAc。
13. 根据权利要求10所述的方法，其中，所述步骤(e)中的石威金 属的石朋IU匕物用MHBL3表示，其中M是Li、 Na、或K之一， 而L是AlkO、 AlkCOO、 ArCOO之一，其中Alk是Me、 Et、 n-Pr、所有的-(CH2)n, 11=0-4中的一种，并且其中AFPh或取 代的Ph=Ph-Alk。
14. 根据权利要求10所述的方法，其中，所述步骤(e)中的强石咸 是用NR7RsR9表示的叔胺，其中N是环状或多环叔胺，R7、 R8、 119=烷基或环烷基，并且其中R8、 R9=-(CH2)n,其中n=3-6。
15. 根据权利要求IO所述的方法，其中，步骤(d)是在约-80°C 至约(TC的温度范围内进行的。
16. 才艮据权利要求10所述的方法，其中，与所述卣化剂的所述反 应在约20。C至约60。C的温度下进行2至20小时。
17. 根据权利要求10所述的方法，其中，所述溶剂是二氯甲烷。
全文摘要
本发明涉及一种从包含13-二氢柔红霉素(13-道诺霉素醇)的起始物料制备蒽环类物质如表柔比星的方法。该方法包括通过酰化从13-道诺霉素醇制备N-三氟乙酰基-13-道诺霉素醇。N-三氟乙酰基-13-道诺霉素醇与非质子溶剂和酰化剂反应以制得中间产物锍氧基盐，其用强碱处理而制得4′-酮-N-三氟乙酰基柔红霉素。该4′-酮-N-三氟乙酰基柔红霉素与还原剂如碱金属的硼氢化物反应，以制得N-三氟乙酰基-4′-表-柔红霉素。该N-三氟乙酰基-4′-表-柔红霉素在碱性溶液中水解以制得一种中间化合物。该中间化合物与卤化剂反应以制得14-Hal衍生物。该14-Hal衍生物在碱金属的甲酸盐存在下水解而制得所期望的最终化合物。
文档编号C07H15/24GK101341166SQ200680047939
公开日2009年1月7日 申请日期2006年12月19日 优先权日2005年12月20日
发明者亚历山大·伊特金, 亚历山大·扎布德金, 维克托·马特维安科, 阿列克埃·马特维韦 申请人:苏洛克股份有限公司