专利名称：水溶性喜树碱类似物及其中间体的制备方法，由所述方法制备的化合物及其使用方法
技术领域：
本发明是关于水溶性喜树碱类似物的制备方法，包括其中间体的制备方法。本发明也关系到由该方法制备的化合物，提供了可用于抑制对此类似物敏感的癌细胞生长的水溶性喜树碱类似物。
DNA链的分离是细胞法，如DNA复制和转录的基础。因为真核生物DNA由染色体蛋白组织成染色质，其尾端强硬、不借助于能改变局部结构的酶，其链不能解开。局部异构酶(Topoisomerases)是能改变真核细胞内DNA局部结构的酶。这种功能使他们成为真核细胞增殖的关键。局部异构酶Ⅰ是一种分子量约为100，000的单体酶。该酶与DNA结合，引起短暂的单链破裂，散开双键螺旋(或者说使它散开)，并随后在从DNA链上分离以前再填上断裂处。因此，具抑制局部异构酶Ⅰ功能的试剂可以因此功能而作为一种抗癌剂，干扰真核细胞的增殖。
喜树碱是原生于中国的Camptotheca accuminato和原生于印度的Nothapodytes foetida(也称之为Mappia foetida)植物产生的水溶性细胞毒性生物碱。喜树碱及其几种接近的同类物质，是已知的抑制局部异构酶Ⅰ的化合物。喜树碱及其相连的局部异构酶Ⅰ抑制剂，因为缺乏临床效果、不希望的限制剂量的毒性、无法予言的毒性、水溶性差、和/或不合要求的贮存稳定性时间，而未能作为溶细胞剂而开发成临床药物。因此，需要能避免这些化合物缺陷的抗癌剂。
Miyasaka等人的U.S.专利No.4，604，463(1986年8月5日公开)，公开了在其A环的9-，10-和11-位的任一位上带有一个氨基羰氧基或氯代羰氧基的喜树碱衍生物，并报道这样的化合物具抗癌活性并具低毒性。U.S.专利No.4，604，463中公开的该喜树碱衍生物制备如下将在9-、10-和11-位中任一位上带有羟基的、并在7-位上取代或未取代的喜树碱衍生物，用碳酰氯处理，可选择地再将得到的氯代羰氧基衍生物或者与胺反应，或者采用另一个方法，将9-，10-和11-位中任一位上带有羟基的，并在7-位上取代或未取代的喜树碱衍生物，直接用氨基甲酸活性功能衍生物处理。
Miyasaka等人的U.S.专利No.4，473，692(1984年9月25日批准)和他们的U.S.专利4，545，880(1985年10月8日批准)以及欧洲专利公开No.0074，256均公开本文所指的具抗癌活性并带低毒性的喜树碱衍生物。这些文献所公开的化合物指在5-，7-和10-位上带有某种取代基的化合物。这些文献公开了制备这些化合物的方法，包括制备其中间体的方法。一个方法包括，在溶剂，例如乙酸、二噁烷-乙酸或二噁烷-盐酸中、在贵金属催化剂存在下，于大气压下将喜树碱催化加氢制备1，2，6，7-四氢喜树碱。所得到的四氢产物按一个烦琐的，包括用氧化剂将四氢衍生物脱氢在内的，多步骤一连串反应，转化成10-硝基喜树碱。这种氧化剂不引入羟基进喜树碱衍生物中。使用该文介绍的化学方法，可将硝基转化成各种相关化合物。由这些文献公开的另一个方法，是关于通过两步过程，将喜树碱-1-氧化物光解，来制备10-羟基喜树碱。
据报道，10-羟基喜树碱具药物活性。尚未审批的日本专利No.59-5188(1984)，公开了从1，2，6，7-四氢喜树碱制备10-羟基喜树碱的方法。1，2，6，7-四氢喜树碱据该日本专利报道，是在铂催化剂存在下，于常温常压下，在乙酸或二噁烷/乙酸中氢化喜树碱获得的。在本文中公开的10-羟基喜树碱，是将1，2，6，7-四氢喜树碱，用选自由四醋酸铅、CAN(硝酸铈(Ⅳ)铵)、Fremy盐(亚硝基二磺酸钾(KSO3)2NO)、铬酸或酸酐、二铬酸盐、高锰酸钾和氯化铁组成的一组氧化剂处理而获得的。
欧洲专利公开No.0088，642(1983年9月14日)，揭示了喜树碱-7-羧酰胺及其衍生物。据该文指出，该化合物通过首先将喜树碱-7-羧酸用羧基活性剂处理，然后用氨或相应的胺处理而制备。该欧洲专利文献报道，这类化合物被用作制备药物或其它新的各类喜树碱衍生物的中间体。
Wani等人(J.Med.Chem，29，2358-2363(1986))报道了有关几种喜树碱衍生物抗癌活性的评价，包括9-硝基-20(S)-喜树碱、9-氨基-20(S)-喜树碱、9-硝基-10-甲氧基-20(S)-喜树碱、9-氨基-10-甲氧基-20(S)-喜树碱、9-硝基-10-羟基-20(S)-喜树碱和9-乙酰胺基-10-羟基-20(S)-喜树碱。该文中也公开了这些化合物的制备方法。
Wani等人(J.Med.Chem，23，554-560(1980))揭示了各种喜树碱类似物的合成，包括在C-10上有二乙基氨基乙基醚的一种类似物。
Wani等人(J.Med.Chem，30，1774-1779(1987))揭示了各种11-取代的喜树碱类似物的合成，包括氰基、硝基、氨基、二甲基氨基、甲酰基、氨基甲基和羟甲基取代物。Wani等人也介绍了各种化合物的制剂。11-氨基甲基类似物据该文介绍按如下方法制备将11-甲酰基喜树碱和α-氨基异丁酸在DMF中的溶液回流，随后浓缩，并加入HCl水溶液。然而，据报道11-氨基甲基类似物及其盐酸盐是无活性的。
尽管人们已作出上面介绍的种种努力，仍然极需有效的抗癌药物及制备它们的有效的方法。
本发明提供制备水溶液喜树碱类似物的新方法，包括制备其中间体的方法。本文中公开的各种方法，单独的或结合在一起作为完整生产方案，提供获得这类化合物的有效手段。
本发明也提供由上述方法所制备的化合物及这些化合物的使用方法。本发明的化合物能满足局部异构酶Ⅰ抑制剂的要求，使其作为溶细胞剂，在临床药物开发中深具吸引力。
具体地说，本发明提供制备下式(Ⅰ)的水溶性喜树碱类似物及其药用盐的完整方法
其中R是氢或C1-6烷氧基R1是-O-R2;-S-R3;或-N-(R4)(R5);
R2，R3，R4和R5是相同的或不相同，是氢;C1-6烷基;C2-6羟烷基;C1-6二烷基氨基-C2-6烷基;C1-6烷基氨基-C2-6-烷基;C2-6氨基烷基;或一个3-7元的未取代或取代的碳环;或者当R′是-N-(R4)(R5)时，该R4和R5基团可以同连于其上连的氮原子结合在一起，形成取代或非取代的杂环;(它可含其它某些杂原子)而R6是氢;-C1-6非取代或取代的脂族基;或者是能与连结于其上的氧原子相结合形成可药用的酯基团的一种取代基;
式(Ⅰ)化合物作为抗癌剂特别有用，本发明也关系到使用式(Ⅰ)化合物的方法。
制备式(Ⅰ)化合物的整个方法，由下面图解Ⅰ表示。式(Ⅰa)化合物是R1为-N-(R4)(R5)，而R4或R5都不为羟乙基的式(Ⅰ)化合物。其中R4或R5是羟乙基的式(Ⅰ)化合物，可以通过例如，以醋酸中的多聚甲醛和乙醇进行的图解Ⅰ中步骤(2)制备化合物的Mannich反应来制备。
图解Ⅰ说明R6是氢的化合物的制备法，而其中R6不是氢的式(Ⅰ)化合物，可以通过例如下面的方法来获得在步骤(3)增加9-位取代基，随后形成适当的醚或酯基。形成此类醚或酯基的方法，可以挑选本领域专业人员熟知的方法。
图解Ⅰ
整个说明书和权利要求书，均按如下方式，给环标以字母，各位置编上号
正如从图解Ⅰ所看到的，整个方法反应的第一步包括将喜树碱或其11-烷氧基类似物转换成1，2，6，7-四氢喜树碱(此后称为四氢-喜树碱)及其11-烷氧基类似物。11-烷氧基喜树碱初始原料可通过任何已知方法生产，例如用Wani等人(在J.Med.Chem，29，2358-2363(1986))中描述的喜树碱类似物的合成法。在本发明中，11-甲氧基喜树碱作为11-烷氧基喜树碱的优选化合物使用。
正如上面讨论过的，这步反应的初始原料喜树碱作为天然生物碱是可以得到的。另外，关于喜树碱的全合成法已曾有过报道，例如见，Hutchinson在Tetrahedron，37，1047(1981)中的记载，以及Suffness和Cordell的“The Alkaloids，Chemistry and Pharmacalogy”(Brossi，A，ed，Vol.25，Academic Press，Orlando Florida，73(1985))一书中的综述。生产在第20-位碳原子上外消旋喜树碱的路线由Wani等人(在J.Med.Chem，23，554(1980)中介绍过。在该方法中，由Wani等人获得的外消旋喜树碱由色谱提纯，随后从特定介质中结晶出来。然后，Wani等人用于结晶的介质，当将喜树碱从相关生物碱杂质中加以提纯时，属一种不良溶剂，这样，色谱法就是提纯过程中的必需部分。
无论天然的或合成的喜树碱都可用作本发明方法的初始原料。
就20-位来说，初始原料选择S异构体为好。
喜树碱或11-烷氧基喜树碱初始原料的提纯喜树碱或其11-C1-6烷氧基类似物，用于制备本发明的水溶性喜树碱类似物的整个方法中，作为初始原料时，采用下面的方法提纯，将产生特别好的效果。具体地说，提纯喜树碱或11-C1-6烷氧基喜树碱的方法包括第一步，将含喜树碱或11-C1-6烷氧基喜树碱和它们所带杂质的混合物与一种溶剂接触，其中所说的溶剂能从所说的混合生物碱(而不是所说的喜树碱和11-C1-6烷氧基喜树碱)以及杂质(这些杂质能妨碍所说喜树碱或11-C1-6烷氧基喜树碱氢化成相应的1，2，6，7-四氢类似物)中分离出，并至少能部分溶解所说的喜树碱或11-C1-6烷氧基喜树碱，或所说杂质，或者能溶解二者;第二步，从其中分离出所说的喜树碱或11-C1-6烷氧基喜树碱，提纯过程的第二步分离出的喜树碱或11-C1-6烷氧基喜树碱，最好基本上不含能妨碍喜树碱或11-C1-6烷氧基喜树碱氢化成相应的1，2，6，7四氢类似物的杂质。若需要，可以用相同的或不同的溶剂将提纯法重复多次，以提高喜树碱或11-烷氧基类似物的纯度。
该提纯处理，对除去在本发明整个方法中最后几步难于消除的杂质特别有用。例如，未经提纯的，含85-87%W/W喜树碱，带9-12%杂质(HPLC，PAR(峰面积比))的喜树碱，可按本方法提纯，获得纯度高于96%的喜树碱(HPLC，PAR)。与未径提纯的，含妨碍氢化作用的杂质的化合物相比，经过提纯的喜树碱或11-烷氧基喜树碱，可以更有效地氢化成相应的四氢产物，尤其当氢化加工扩大化生产时，就更是这样的。此外，此法只需使用相对少量的溶剂，而能有效地除去杂质。
在第一步中，使用的溶剂量，优选每一体积喜树碱或11-烷氧基喜树碱，用10-35倍体积溶剂。可用于本发明提纯处理的代表性的溶剂，包括N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙酸、三氟乙酸、二甲基亚砜、乙酸和二甲基亚砜的混合物、乙醇和二甲基亚砜的混合物以及乙酸和盐酸的混合物。
本发明的提纯方法可用于提纯天然的或合成的喜树碱。优选采用上面例举的溶剂。从Nothapodytes foetidn植物得到的喜树碱，宜于用醋酸或N，N-二甲基甲酰胺来提纯，或采用单独提纯处理，或者特别地首先用乙酸提纯处理(尤其是热乙酸)，然后优选使用N，N-二甲基甲酰胺，(尤其是热N，N-二甲基甲酰胺)进行第二次提纯处理(可随意省略)。第二次提纯处理的结果，使得随后的氢化步骤产量进一步增加。对于取自Nothapodytes foetidn的喜树碱，在提纯时(优选以乙酸提纯)，加入吸附杂质的物质，例如脱色的碳，是有用的。从Camptotheca accuminata树得到的喜树碱宜于用N，N-二甲基甲酰胺(特别是热N，N-二甲基甲酰胺)提纯。可以采用第二次纯化处理(优选用热N，N-二甲基甲酰胺)来提高所获得的喜树碱的纯度。
用于溶解的温度优选60℃至溶剂的回流温度，最优选约100℃，溶解以后进行冷却可提高纯化作用。喜树碱或11-烷氧基喜树碱，例如可以采用诸如过滤这类技术手段，按本发明的第二步进行分离。
加氢生成四氢喜树碱或其11-烷氧基类似物喜树碱加氢生成四氢喜树碱已有过报道，例如上面讨论过的日本专利No，59-5188介绍了在铂催化剂存在下，于常温常压下，在乙酸或二恶烷/乙酸中进行氢化反应。然而，因为该氢化产物是活性的，该方法是不能完全合人满意的，因为，所需的四氢喜树碱产物制剂的继续加氢的结果形成过还原产物。此外，若使用高于大气压的氢压(上述日本专利未介绍过)，从获得更快反应速度和/或提高喜树碱初始原料的转换率的观点来看是有利的，但发现采用这样的压力用在该日本专利的方法中并不是有效的，因为它进一步增加过氢化产物的形成。
本发明提供一种转化喜树碱或其11-烷氧基类似物成四氢喜树碱或其11-烷氧基类似物的方法，该方法包括在加氢催化剂缓和剂存在下，将喜树碱或11-C1-6烷氧基喜树碱与氢和加氢催化剂接触，其中缓和剂选自加氢催化剂毒物。该缓和剂调节反应，能任其反应完全而限制或完全避免过反应产物产生。使用本发明的方法，对底物转换及反应选择性有本质上的改善。在包括使用高于大气压的氢压和提高温度这样的反应条件下，四氢产物对于进一步氢化来说是稳定的。
由任何方法获得的喜树碱或11-烷氧基喜树碱(优选按上面讨论过的按本发明方法提纯的这类化合物)都可按本发明方法加氢。
本发明方法使用的加氢催化缓和剂，可从本技术领域已知的能使加氢催化剂中毒的化合物中挑选。代表性的缓和剂包括硫化合物，如二甲基亚砜(DMSO)或噻吩，特别优选DMSO作为催化剂缓和剂。当采用硫化合物作为缓和剂时，可将它裹于加氢催化剂上、硫化加氢催化剂便是其实例。
催化剂缓和剂的用量可这样选择以使获得的底物转换和/或选择性，相对于无缓和剂存在时进行反应得到的基质转换和/或选择性要得到改善。例如DMSO缓和剂，优选用量为每1体积反应底物加入约0.2-5%体积缓和剂。
适合的加氢催化剂可从本领域公知的加氢催化剂中挑选。代表性的是贵金属催化剂，例如铂，包括可以通过在乙酸中于氢气下进行处理的这类予还原过的氧化铂(PtO2)、钯或铑。
催化剂可以用诸如碳或铝这类材料作支撑体，使用支撑催化剂可以减少金属总用量，而仍然保持充分的加氢速率，因此属优选方案。这类催化剂的实例包括载于碳上的铂，如5%Pt/C、载于硫化碳上的铂，如5%Pt/硫化碳以及载于铝上的铂，如5%Pt/铝。载于碳上的铂，特别是5%Pt/c是特别优选的。
加氢催化剂的使用量可选择能保证有效反应的量，例如，当使用5%Pt/c作为加氢催化剂时，包括支撑体在内，催化剂的重量相对于喜树碱或11-烷氧基喜树碱底物重量的约20-110%，优选约50%。含约2.5%铂的5%Pt/c催化剂(以初始材料重量计)是尤其优选的。
转化成四氢产物的反应可按照本发明在适当的氢压下进行，例如使用大气压氢压，而优选采用高于大气压氢压。在较高压力下，反应进行更快和/或使初始原料更完全转化，而避免形成过还原产物，从而达到具较高产率的体积效率。优选采用大于约35psi的氢压，特别优选约50-70psi的氢压。
优选基本上由氢组成的大气。本发明方法的反应介质，优选含有能溶介产物且使催化剂具活性的溶剂的液相，它的体积应能使介质有效混合以及氢反应剂能良好分散。一种形成液相的代表性液体是乙酸，它的优选量是大约每体积喜树碱或11-烷氧基喜树碱10-30倍体积，偏低的量，例如10倍体积为特别优选。虽然液体介质过剩会降低反应速度，而体积初始原料用超过30倍体积乙酸的量仍实用。
完成反应的温度优选从室温到90℃，最优选40-80℃。当加热时，反应比在室温进行更快，也更完全。
反应成份与介质接触的次序可按需要选择。
将初始原料氢化可产生四种相应产物的立体异构体，这四种立体异构体是在B环和C环共享的桥头碳原子上所键合的氢的相对位置不同，任何的和所有的这样的立体异构体都被考虑在本方法范围内。
本发明也关系到由此制备的新11-C1-6烷氧基-1，2，6，7四氢喜树碱中间体。该新中间体可使用包括下述步骤的方法来制备如上面讨论的将11-C1-6烷氧基喜树碱与氢和加氢催化剂相接触，并优选进一步使用加氢催化剂缓和剂。
四氢产物的分离可采用适当的方法进行，例如日本专利N.59-5188中介绍的提纯方法。优选方法包括过滤除去氢催化剂，然后可立即进行总反应图解中表示的下一步反应，即按下述方法，将四氢产物转化成它们的10-羟基类似物。
氧化生成10-羟基喜树碱及其10-羟基-11-烷氧基类似物图解Ⅰ的总过程的第二步，包括四氢喜树碱或其11-烷氧基类似物转化成10-羟基喜树碱或其10-羟基-11-烷氧基类似物。这一步骤的初始原料，优选采用由本发明上述的氢化方法获得的原料。
正如上面指出的四氢喜树碱转换成10-羟基喜树碱在日本专利No.59-5188中介绍过，它公开了使用的氧化剂选自四乙酸铅、CAN(硝酸铈(Ⅳ)铵)、Fremy盐(亚硝基二磺酸钾(KSO3)2NO))、铬酸或酸酐、二铬酸盐、高锰酸钾和氯化铁。该日本专利指出，此反应中使用的溶剂，包括乙酸、甲醇、乙醇、氯仿、吡啶、苯、二氯甲烷、二噁烷、THF、水和三氟乙酸以及它们的混合物。然而，发现该日本专利的缺点是氧化反应选择性不高，除了生成10-羟基喜树碱外，还形成相当数量的不需要的喜树碱，必需从最终产物中将其分离除去，10-羟基喜树碱本身也是活性的，在日本专利的方法中趋于被破坏。此外四乙酸铅这类氧化剂的使用也造成最终产物中的重金属污染。
本发明提供一个将四氢喜树碱或其11-C1-6烷氧基类似物氧化成10-羟基喜树碱或其10-羟基-11-烷氧基类似物的方法，包括这样的步骤将四氢喜树碱或11-C1-6烷氧基喜树碱在液体反应介质中与氧化剂接触，其中(a)，液体反应介质包括这样挑选的介质，即在所说反应期间，至少部份10-羟基喜树碱或10-羟基-11-烷氧基喜树碱产物要形成沉淀，而有这样一个限制条件假若当采用四氢喜树碱作为初始原料，而不用正如下面所列举的那些氧化剂B，那么作为液体反应介质(a)采用的液体则不得由甲醇组成;和/或(b)，氧化剂是过硫酸钾、亚碘酰苯、亚碘酰苯的酯、过碘酸钠或过碘酸钾。当采用四氢喜树碱作为初始原料，不使用氧化剂(b)，那么上述液体反应介质(a)最好优选不是由单独的甲醇、乙醇、氯仿、苯、二氯甲烷、二噁烷或水任何一种组成的介质。
使用在(1)中所述反应介质(a)的优点在于能使10-羟基或10-羟基-11-烷氧基喜树碱产物沉淀出而基本上离析出来，从而可使所需产物的进一步反应达极小或者完全消除。使用这样的介质也可使不需要的付产物喜树碱或11-烷氧基喜树碱的形成达极小或避免。此外，在反应介质中，过氧化反应化合物(而不是所需产物)的形成达极小或被避免，由此使产量大大增加。
优选采用含水和一种有机溶剂的混合物的液体反应介质(a)能有效产生沉淀。含水和有机溶剂混合物的液体介质(a)可以这样获得，比如将水与诸如乙酸、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺的有机液体、或甲醇、乙醇或异丙醇这类低分子量醇类相混合，形成的液体组合物的相对量要使部份10-羟基喜树碱或10-羟基-11-烷氧基类似物形成沉淀。
上面所用术语“低分子量醇”以及本文其它地方使用的该术语均表示一种于使用温度下呈液态的醇，优选C1-C4醇。
作为反应介质使用的优选的液体组合物含有水和有机溶剂，其含量水为约25-75%体积(根据液体的总体积计)的那些组合物。特别优选的是水与诸如乙酸、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺或低分子醇类这样的有机溶剂之比为1∶1。
产品化合物在本发明的液体反应介质(a)中基本上不溶解为好。
当水与乙酸结合使用作为液体介质具有另外的优点，当乙酸单独使用时，既形成10-乙酰氧基喜树碱或其10-乙酰氧基-11-烷氧基类似物，也形成10-羟基喜树碱或其10-羟基-11-烷氧基类似物，前一种乙酰氧基化合物形成有相当的量。加入水，则反应后介质中此类乙酰氧化合物的总量降到极小或消除，以致于假如需要，使这类化合物转换成10-羟基喜树碱或其10-羟基-11烷氧基类似物的分离水解步骤便可省略。
上述的氧化剂(b)，优点在于他们相当温和，以至其结果极小或不会发生进一步氧化，而破坏10-羟基或10-羟基-11烷氧基喜树碱产物。上述氧化剂(b)特别优选的是亚碘酰苯的酯，例如分子式为PhI(OR7)2的那些酯，其中Ph是苯基;在每一个-OR7基团中的R7可以相同也可以不同，是氢、-C(O)-R8或-SO2-R9;R8和R9是未取代的或经取代的烃基;其中至少一个-OR7基团的R7不是氢。代表性的这类酯是(二)三氟醋酸碘代苯酯，由亚碘酰苯与三氟醋酸酯化形成、二醋酸碘代苯，由亚碘酰苯与醋酸酯化而成以及羟基(甲苯磺酰氧)碘代苯，由亚碘酰苯与甲苯磺酸酯化而成。这些酯中最为优选的是二醋酸碘代苯酯。(PhI(OC(O)CH3)2)。
当使用上述液体介质(a)时，优选采用上述(b)中的氧化剂，尤其是二醋酸碘代苯酯，因由其结合产生特别好的结果。
可以选择氧化剂的量来改善反应，优选相对于四氢树碱或11-烷氧基喜树碱类似物来说氧化剂大于约二(2)当量的量，最为优选氧化剂的量是相对于四氢喜树碱或其11-烷氧基类似物约三(3)当量。虽然上述液体介质(a)是最优选的，当采用上述氧化剂(b)时，可以采用这样的液体介质，如N，N-二甲基甲酰胺、丙酮、低分子醇或优选醋酸。
四氢初始原料的投料量，以液体介质的重量计，优选约2-10%，特别优选5-10%。可选择适宜的压力和温度进行该反应，优选大气压和室温，该反应可在空气中进行。
本发明也关系到这里所制备的新的10-羟基-11-C1-6烷氧基喜树碱中间体，这些新的中间体可采用包括下述步骤的方法来制备将11-C1-6烷氧基-1，2，6，7-四氢喜树碱在液体反应介质中与氧化剂接触，并优选上面讨论的方法。
式(Ⅰ)化合物的制备制备式(Ⅰ)化合物从上述图解Ⅰ的总过程的第三步开始。在此步骤中的10-羟基喜树碱或10-羟基-11-烷氧基喜树碱初始原料，优选由上述氧化方法获得的产物，然而也可使用其它途径获得的初始原料，例如，10-羟基喜树碱是天然的化合物，它可以从产生喜树碱的同一种植物中找到。10-甲氧基喜树碱也可从产生喜树碱的同样植物中分离出，可将其与溴化氢一起回流，可以转化成10-羟基喜树碱。如上面所述，10-羟基喜树碱也可以按日本专利申请No.59-5188的方法获得还原喜树碱的吡啶环，随后用四乙酸铅氧化。此外，外消旋10-羟基喜树碱可以用Wani等人(在J.Med.Chem，23，554(1980)中介绍的方法制备。
本发明提供制备式(Ⅰ)化合物的方法，在该方法中，初始原料很快进行反应，可以基本上都被消耗掉。具体说来，本发明提供制备式(Ⅰb)化合物及其可供药用的盐的方法，式(Ⅰb)化合物结构如下
其中R是氢或C1-6烷氧基R1是-O-R2;-S-R3;或-N-(R4)(R5);
R2，R3，R4和R5是相同的或不相同的，是氢;C1-6烷基;C3-6羟烷基;C1-6二烷氨基-C2-6烷基;C1-6烷基氨基-C2-6-烷基;C2-6氨基烷基;或-3-7元的未取代或取代的碳环;或者当R′是-N-(R4)(R5)时，R4和R5基团可连同连于它们上面的氮原子一起，形成取代的或未取代的杂环，该杂环还可含其它杂原子;而R6是氢;-C1-6非取代或取代的脂族基;或一个能联合连于其上的氧原子一起形成药用酯基团的一种取代基;
该方法包括(ⅰ)将10-羟基喜树碱或10-羟基11-C1-6烷氧基喜树碱与式(Ⅱ)化合物接触，制备R1是胺基-N-(R4)(R5)和R6是氢的式(Ⅰb)化合物或其药用盐，式(Ⅱ)化合物的结构如下
其中R4和R5与上面式(Ⅰb)中定义的相同;和(ⅱ)可选择地进行(a)，通过将在步骤(ⅰ)制备的化合物的胺基转换成-O-R2或-S-R3制备R1是-O-R2或-S-R3的式(Ⅰb)化合物或其可供药用的盐，和/或(b)，通过将在步骤(ⅰ)中制备的化合物的10-位羟基转化成-OR6基，其中R6是除氢以外的，如上述式(Ⅰb)所定义的其它一系列基团，来制备R6不是氢的式(Ⅰb)化合物或其药用盐。
本发明上述方法的步骤(ⅱ)(a)中，R1是-O-R2或-S-R3的那些化合物可这样制备;例如，将上述步骤(ⅰ)制备的化合物与式HO-R2的适当醇或式HS-R3的适当硫醇(其中R2和R3如式(Ⅰb)中定义)，在如N，N-二甲基甲酰胺这样的惰性溶剂中加热。要考虑制备带-O-R2或-S-R3(作为R1)基团的化合物，那么在步骤(ⅰ)中，最好制备带-N(CH3)基团(作为R1)的化合物。当步骤(ⅰ)中制备的化合物是游离碱时，那么步骤(ⅱ)(a)中可以加入少量强酸、例如盐酸。步骤(ⅱ)(a)可与步骤(ⅰ)同时进行，也可在其后进行。例如，制备R1是-O-R2或-S-R3的化合物时这两步骤可按如下方式同时进行在步骤(ⅰ)的反应混合物中加入适当的醇或硫醇，并且，或者将强酸加入反应混合物中，或者胺基就是以强酸盐的形式出现的。步骤(ⅱ)(b)可随步骤(ⅰ)后进行。
至于R6，典型的C1-6未取代的或取代的脂肪基包括直链或支链的脂肪基，优选未取代或取代的C1-4烷基。典型的可药用的酯，包括其中R6是C1-6未取代的或取代的，直链或支链的脂肪羰基的那些化合物，优选C1-4未取代或取代的烷羰基。
术语“碳环”指完全饱和的，部份饱和的或完全不饱和的环系。
优选的式(Ⅰb)化合物包括R1是二甲基氨基、N-吗啉基、N-甲基哌嗪基、(4′-哌啶)N-哌啶基、环己基氨基、N-甲基苯胺基、乙氧基、环丙基氨基、N，N-二甲基氨基乙氧基、N，N-二甲基氨基乙基硫代、N，N-二甲基氨基乙基氨基，或甲基氨基的那些化合物。特别优选的是其中R1是二甲基氨基或N-吗啉基(尤其是二甲基氨基)的式(Ⅰb)化合物和它们的盐酸或乙酸盐。
在步骤(ⅰ)中可选择反应剂的相对量来实现反应，优选采用过量的式(Ⅱ)化合物，比如相对于10-羟基或10-羟基-11-烷氧喜树碱初始原料，式(Ⅱ)化合物等于或超过1.2当量的量。
与式(Ⅱ)化合物进行反应的温度优选0℃到溶剂的回流温度之间，最优选室温。使用室温可将具有较小稳定性的式(Ⅰb)化合物的热分解降至最低，这类化合物，例如可是游离碱形式，或当采用乙酸作溶剂时产生的乙酸盐形式。优选采用大气压，该反应可在空气大气压下进行。
制备式(Ⅰb)化合物的本发明方法，可在溶剂中进行，例如乙酸。10-羟基或10-羟基-11-烷氧初始原料的投料优选溶剂重量的约4%至10%。
本发明方法的优选方案特别在步骤(ⅰ)包括使用选自乙腈或低分子量醇类这样的溶剂。该乙腈或低分子量醇溶剂，可与一种或多种其它有机液体混合。当乙腈用作溶剂时，它可以，例如单独使用或与低分子量醇或如二氯甲烷这样的惰性氯代烃混合使用。当低分子量醇被用作溶剂时，例如，它可以单独使用或与惰性氯代烃混合使用。
低分子量醇和一种惰性氯代烃混合物作溶剂是较好，特别优选例如1-丙醇这样的低分子量醇和二氯甲烷混合使用，最优选按体积计的比例为约5份醇比约10份二氯甲烷。
与使用醋酸这样的溶剂相比，用于制备式(Ⅰb)化合物的优选溶剂系的优点在于，例如，反应可在无酸条件下进行，可使酸盐直接离析出来不进行盐交换，由于更完全地消耗初始原料，而使回收产物产率提高。若希望得到给定的盐，可直接将相应的酸单独的或以溶液形式加入。此外，使用上述优选溶剂体系，例如在上述氧化步骤中，可将作为杂质产生的喜树碱排除在母液中，而增加离析产物的纯度。
式(Ⅰ)化合物可在下述重结晶法中采用，式(Ⅰb)化合物不包括R2、R3、R4或R5是羟乙基的式(Ⅰ)化合物，后一类化合物可按欧洲专利No.0321，122的方法获得(该文引入本文作为参考)。
已认识到由于式(Ⅰ)化合物的E环上有不对称碳原子，即第20个碳原子，因此将出现光学异构体。优选S-异构体，尽管R-异构体和外消旋混合物(外消旋物)也包括在式(Ⅰ)化合物的范围内。
药物学上可用的盐和它们的制备方法，可由本领域的专业人员选择。优选的式(Ⅰ)化合物药用盐包括乙酸盐、甲磺酸盐，尤其是盐酸盐如单或二盐酸盐。二盐酸盐可以通过加入过量的盐酸而形成，很可能是B环上的喹啉氮以及R1基上的氮进行质子化反应造成。典型的药用盐也包括季铵盐，例如，可以将上述方法的步骤(ⅰ)获得的化合物用烷基化试剂处理来获得。优选的此种盐是9-位取代基是-CH2-N(CH3)3的式(Ⅰ)化合物。典型的式(Ⅰ)化合物的季盐的可药用阳离子包括甲磺酸盐和氯化物。
本发明也关系到R是C1-6烷氧基的式(Ⅰ)新化合物。
水溶性喜树碱类似物的提纯和分离由上述方法获得的式(Ⅰ)化合物或其药用盐，例如可以由柱层析法，冻干法或汽抽法来提纯和分离。然而，结构如下的式(Ⅰ)化合物及其药用盐
其中R是氢或C1-6烷氧基R1是-O-R2;-S-R3;或-N-(R4)(R5);
R2，R3，R4和R5是相同的或不相同的，是氢;C1-6烷基;C2-6羟烷基;C1-6二烷基氨基-C2-6烷基;C1-6烷基氨基-C2-6-烷基;C2-6氨基烷基;或-3-7元的未取代或取代的碳环;或当R′是-N-(R4)(R5)时，R4和R5基连同连于它们上面的氮原子一起，形成取代的或未取代的杂环，该杂环还可含其它杂原子;
R6是氢;-C1-6非取代或取代的脂族基;或连同连于其上的氧原子一起形成药用酯基团的一种取代基;
通过包括下述步骤的方法来提纯和分离较好(a)加入第一种液体，该液体是该化合物的溶剂，加入的量要使该化合物至少部份溶解形成溶液或浆液。
(b)步骤(a)以后，加入第二种液体到步骤(a)获得的溶液或浆液中，该液体能使溶解于其中的化合物的重结晶，这样化合物便进行重结晶;
(c)过滤收集式(Ⅰ)的化合物或其盐。
本方法的步骤(a)至步骤(c)，优选在一个基本上能避免式(Ⅰ)化合物及其盐不稳定的温度下进行。
本发明的提纯方法，与例如由层析提纯相比，可节省投资和劳力，由本方法获得的产物也比由层析获得的要纯。与冻干法相比，由过滤分离产物要节省时间和劳力，也比冻干产物更容易处理。此外，在本方法中，产物的盐成分，例如氯化物成份可以调节，例如，对于单盐酸盐，粗产物的氯化物成份可于理论值的100%以下200%以上之间变化，这样可调节到单盐酸盐的那一接近值。
步骤(a)使用的溶剂可采用，在足够量下，能至少部份溶解式(Ⅰ)化合物或其盐形成溶剂或浆液的任何溶剂。优选溶剂的性质和量能使基本上完全溶解。步骤A中可以轻微加热，优选能基本上避免化合物不稳定的温度，比如低于约40℃的温度，于室温溶解量为优选。优选采用每1体积欲提纯的化合物用3-15倍体积的溶剂。
虽然可以采用有机溶剂或水和可溶混的有机溶剂的混合物，但步骤(a)中优选水作溶剂。
过滤优选步骤(a)后进行，以除去存在的任何不需要的不溶性物质，可按本领域公知的方法操作。步骤(a)获得的溶液或浆液，或者步骤(a)后采用过滤步骤得到的滤液，最好进行浓缩，例如使用真空、浓缩最好在室温下进行。
在步骤(b)中，加入一种能促进溶液或浆液再结晶的液体，在此步骤中，优选的是将温度保持在40℃以下，最佳为室温下，在步骤(b)中，这种液体的优选加入量为每体积要纯化的化合物中加入约15到60体积的该液体。在步骤(b)中可加入的液体包括丙酮，乙腈，低级醇如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇或四氢呋喃，正丙醇或丙酮是优选的。在步骤(a)中加入溶剂后步骤(b)中液体的加入，与例如这些液体同时加入相比提供了有利条件。步骤(a)中的溶解可以完成的更快及更安全，允许使用除去不溶的不纯物的过滤步骤。另外，在步骤(a)中，通过依次加入使得溶解步骤在相对低的温度下完成而获得增溶作用，由此减少或避免需被纯化的化合物的分解。
最好将再结晶的混合物搅拌和/或冷却以全部沉淀此化合物，然后通过过滤收集。可以将产物干燥，如在真空下和/或加热干燥。
式(Ⅰ)的可水溶的喜树碱类似物或其盐可以其需要的形式能够抑制对上述类似物敏感的瘤细胞的生长的有效量在动物体中使用，并且在药物组合物中也有上述抑制作用。分子式(Ⅰ)的胞毒化合物是纯化的拓扑异构酶Ⅰ的有效抑制剂。该药物组合物可以包含一个分子式(Ⅰ)，或其盐的有效抑制瘤细胞生长的组合物的量，及一种惰性药物学可接受的载体稀释剂。
以根据传统方法将治疗学上有效的化合物的量(“活性成份”)与标准的药物学载体或稀释剂结合而制备的传统的剂量形式来使用分子式(Ⅰ)，或其盐的化合物。这些过程可以涉及混合，制粒和压片或溶解该成份以适合所需要的制剂。可以适于不经肠胃或口服的剂量单位形式制备该药物组合物。
可以使用例如固体或液体的药物学载体。典型的载体为，乳糖、石膏粉、蔗糖、滑石、明胶、琼脂、果胶、阿拉伯胶、硬酯酸镁、硬酯酸或其他。典型的液体载体为糖浆、花生油、橄榄油、水或类似物。相似的，载体或稀释剂可以包括本领域已知的时间延迟物质，如单硬酯酸甘油酯或单独的二硬酯酸甘油酯或与蜡、乙基纤维素、羟基丙基甲基纤维素、异丁烯酸甲酯及类似物。
可以使用各种药剂学形式。例如，如果使用固体载体，则可制成片剂，以粉末或颗粒的形式或以锭制的形式装在硬明胶胶囊中。固体载体的量可在较大的范围内变化，但优选的是从约25mg到约1g。如果使用液体载体，可制成糖浆，乳剂，软明胶胶囊，灭菌注射液或装在安瓿或管状瓶中的悬浮剂或非水溶悬浮剂。
为了莸得稳定的水溶液剂量形式，将分子式(Ⅰ)的化合物药物学可接受的盐溶解在一种有机或无机酸，如0.3M的琥珀酸或优选的柠檬酸的水溶液中。如果可溶性盐形式是不可得的，则将分子式(Ⅰ)的化合物溶解在一种合适的共溶剂或结合物中。这些共溶剂的实例包括，但不限于，醇.丙二醇.聚1，2-亚乙基二醇300，聚山梨酸酯80，甘油和类似物其浓度为全部体积的0-60%。
组合物也可以是以活性组分的盐的一适当的含水赋形剂中的水溶液的形式，如水、等渗盐水或葡萄糖溶液。对于那些在9位没有碱侧链的分子式的分子式(Ⅰ)的化合物而言，在E-环内酯碱解形成的羧酸的碱金属盐，如钠盐，将产生一可溶性盐。很显然，用于本发明组合物中的分子式(Ⅰ)的实际上优选剂量随便用的特殊的配合物，特殊的组合物配方、给药方式和所治疗的特殊部位、宿主和疾病而改变。在一系列给定条件下的最佳剂量可通过使用传统的剂量测定试验测定。
对于分子式(Ⅰ)化合物的胃肠外给药，剂量水平可高达每天体表面积约20mg/M2使用1至5天的期望量。但在实践中，使用剂量可以提高。优选地，每4个星期进行4个疗程重复给药，对于口服使用的剂量水平可达每天体表面积约20mg/M2维持1到5天的期望量。以适当的间隔重复疗程。但在实践中，剂量可以提高。
一种抑制对分子式(Ⅰ)，或其盐的化合物敏感的动物瘤细胞的生长的方法，包括给带所说瘤细胞的宿主动物以能有效的抑制瘤细胞生长的量服用上述化合物。在疗程中，按上述的讨论活性成分可以通过胃肠外或口服以体表面积有通常预期的不超过约20mg/M2的量每天服用维持1至5天，以适当的间隔重复疗程。在实践中，剂量可以提高。
下列的实施例仅用于说明本发明，但并不以任何方式限制于此范围内。
实施例1喜树碱(中国材料)的再结晶在约155℃，将31.1克(20S)的喜树碱溶解在620ml的N，N-二甲基甲酰胺中，剧烈搅动。将溶液慢慢冷却到环境温度。搅拌直到结晶完成，过滤悬浮液以得到一种淡黄色固体。通过HPLC分析表明，约98%的喜树碱含有两种少量杂质(各约为1%)，它们比喜树碱的保留时间长。样品用甲醇冲洗并空气干燥。回收的干物质为24.9克，M.P.263-265℃(检测校正率91%)。
实施例2喜树碱(中国材料)的再结晶301克的粗制喜树碱随着搅拌悬浮在3000ml的N，N-二甲基甲酰胺中。混合物在约100℃搅拌14小时，并随着搅拌缓慢冷却到环境温度。该固体用一合适的方法收集并用甲醇洗涤。干燥后得到恒重为250g的产品后，在100℃用2500ml(10Vol.V/W)的N，N-二甲基甲酰胺制浆＞12小时。悬浮液随搅拌缓慢冷却到环境温度。收集产品，用甲醇洗涤并干燥得到236g恒重的产品。
M.P.263-265℃。(全部回收物的检测校正率86%)实施例3喜树碱(印度材料)的再结晶291克(20S)的喜树碱通过搅拌用10.2升的乙酸通过热回流溶解。加入10%重的活性炭(29克)，该热悬浮液通过Celite过滤。所得的混合物通过蒸馏浓缩到约5.8升。随着搅拌冷却到环境温度后，收集固体产品，用甲醇洗涤并干燥到恒重。回收到230克的物质。通过HPLC，样品分析确定98%为喜树碱。
一部分23.4克上述方法纯化的喜树碱样品(20S)在100℃用234ml的N，N-二甲基甲酰胺混合搅拌约24小时。随着搅拌将上清液冷却到环境温度，并通过过滤收集固体喜树碱。用甲醇洗涤后干燥得到恒重产品，该产品通过HPLC测定＞99%为喜树碱。
实施例4喜树碱(中国材料)的再结晶1500g的喜树碱中国样品(20S)，在100℃用15.0升的N，N-二甲基甲酰胺混合搅拌24小时。该浆液随搅拌24小时后冷却到环境温度，过滤并用2X7.5升的甲醇洗涤，得到一淡黄色固体。固体在真空下干燥，得到1277g的物质。
从上述过程得到的1277g喜树碱(20S)用12.8升N，N-二甲基甲酰胺于100℃混合搅拌24小时。该浆液随搅拌24小时后冷却至环境温度，过滤并用2×6.4升的甲醇洗涤。淡黄色固体在真空下干燥。得到1197g物质。该产品用HPLC与标准物质样品相比，喜树碱含量＞99%。
实施例510-羟喜树碱的制备(a)四氢化喜树碱的制备5加仑，不锈钢的高压搅拌釜装入含1000g的喜树碱的冰乙酸。500g的5%的铂碳浆液与冰乙酸一起加到反应器中，这样在反应中共使用了约10升乙酸(10体积V/W与喜树碱相比)。加入75ml的二甲基亚砜，并密封反应器。用氮气清洗后，搅拌反应器装入约70psi的氢气。在随后的反应中保持氢气的压力。反应器逐渐加热至65℃，并仔细监测氢气的摄取量。大约6小时后，氢的摄取基本停止，虽然反应可安全的持续至少24小时，没观察到产物的生成增加。反应冷却到约30℃，与大气相通并从反应器取出。反应器用约11升的冰乙酸冲洗。过滤全部乙酸以除去催化剂，并用HLPC测定已结合的体积，以测定四氢化喜树碱的含量(约874g，产率89%)。检测完后，在乙酸溶液中的产品象已描述的直接氧化。
(b)10-羟喜树碱的制备。
约一半的上述四氢化喜树碱乙酸溶液(约10.4升溶液，含约398g，1.13摩尔的四氢化喜树碱)装到22升的搅拌玻璃容器中。溶液通过蒸馏浓缩至原体积的40%(4升)。溶液用等量的蒸馏水稀释并在约20℃搅拌。得到一重的、白的沉淀悬浮物。迅速搅拌悬浮物同时迅速加入728g(2.0eq)的二乙酸碘代苯。观察到轻微散温到约35℃。另外的400g(1.1eq)的二乙酸碘代苯分成三等份每隔一小时加入。添加剂加完后，将悬浮液搅拌14小时。将悬浮液蒸馏，分几次加入6升1∶1的乙酸∶水以保持与蒸馏开始基本恒定的体积。收集到12升的溶剂后，停止蒸馏并将悬浮液搅拌约16小时到环境温度。收集产物并用甲醇洗涤。产物干燥到398g恒重(产率88%，分析容量校正)产物的M.P.267-268℃，含约1%的喜树碱。
实施例610-羟喜树碱的制备1720ml的水缓慢加到含172g(20S)四氢化喜树碱的1720乙酸溶液中。加到最后时，得到一种浓稠的，难以搅拌的奶油色浆。
在约6分钟中，迅速搅拌加入314克(2.0当量)的二乙酸碘代苯。浆变成深绿色，几乎全部沉淀都溶解了。过几分钟后，浆液变成黄色，同时，更多的沉淀形成。温度升到最高36℃。在室温下继续搅拌1小时。此时，在一分钟内另外加入79g(0.5当量)的二乙酸碘代苯。悬浮液没有显著地放热再搅拌1小时，其间另加入63克(0.4当量)的二乙酸碘代苯并连续搅拌。1.5小时后，加入16克(0.1当量)的二乙酸碘代苯，氧化剂总添加量达到3.0当量。
悬浮液在室温下搅拌18小时。在大气压下，将混合物加热蒸馏溶剂，将5160ml的1∶1的乙酸∶水溶液定时加入以便在蒸馏过程中保持体积的基本恒定。将悬浮液浓缩，最后体积约为1720ml。最初的馏份是浑浊的收集时分成两相。馏份的重相含大部分碘代苯。停止蒸馏，在室温下，将黄色的浆料搅拌冷却24小时。通过过滤收集固体并用860ml份的甲醇洗涤两次，随后过滤除去甲醇。将收集的固体在真空下干燥。干燥后，得到171g的产物(91%的分离产率，通过HPLC，与标准物质样品相比检测产物的纯度的校正值)。分离的产品含约1%的喜树碱副产品。
实施例7盐酸9-N，N二甲氨甲基-10-羟喜树碱盐(20S)的制备。
在22升的烧瓶中装上428g的四-羟喜树碱。加入4280ml的二氯甲烷和2140ml的正丙醇后，被搅拌的悬浮液中在约5分钟中加入259g的双二单氨基甲烷。搅拌悬浮液，定时通过HLPC观测起始物质的存在。5小时后，没有可探测(＜0.1%)的起始保留。反应6小时后，将在2140ml正丙醇中的浓的，含水的盐酸在约2小时中逐渐加入。连续搅拌16小时。过滤收集产物并用二氯甲烷洗涤。将产物干燥得到恒重为415g的题目所说的化合物(产率91%)。
实施例89-N，N-二甲氨基甲基-10-羟喜树碱乙酸盐的制备(20S)。
2.60毫摩尔的10-羟喜树碱(20S)在15.45ml的乙酸中与6.08毫摩尔的双(二甲氨基)甲烷结合。反应后，将题目所说的化合物分离。
实施例99-吗啉代甲基-10-羟喜树碱乙酸盐的制备(20S)题目所说的化合物用实施例8中的方法制备，用双(N′-吗啉代)甲烷代替双(二甲氨基)甲烷。
实施例109-N-甲基哌嗪基甲基-10-羟喜树碱乙酸盐的制备(20S)。
题目所说的化合物用实施例8中的方法制备，用双(N-甲基哌嗪基)甲烷代替双(二甲氨基)甲烷。
实施例119-(4′-哌啶子基哌啶基)-甲基-10-羟喜树碱乙酸盐的制备(20S)题目所说的化合物用实施例8中的方法制备，用双(4′-哌啶子基哌啶基)甲烷代替双(二甲氨基)甲烷。
E实施例12甲磺酸9-N-三甲基铵甲基-10-羟喜树碱盐的制备(20S)。
按实施例8制备的65mg的乙酸9-N，N-二甲氨基甲基-10-羟喜树碱盐，在约70ml的CH2Cl2中溶解并过滤。滤液与甲磺酸甲酯(1ml)结合，冷却并在氩流下部分地浓缩。4小时后，溶剂浓缩到一半体积并冷却。将沉淀物过滤，溶解在水(10ml)中，用乙酸乙酯(3×10ml)、然后石油醚(10ml)洗涤，并冷冻干燥得到题目所述的化合物。
实施例139-环丙基氨甲基-10-羟喜树碱盐酸盐的制备(20S)按实施例8中的方法制备，9-环丙基氨甲基-10-羟喜树碱乙酸盐，用双(环丙基氨基)甲烷代替双(二甲氨基)甲烷。通过用0.1N HCl研磨将乙酸盐变成盐酸盐。
实施例149-乙氧甲基-10-羟喜树碱的制备(20S)按实施例7中的方法用95%的乙醇回流(20S)盐酸9-N，N-二甲氨甲基-10-羟喜树碱盐制备题目所述的化合物。
实施例15
9-(N-甲苯胺甲基)-10-羟喜树碱的制备(20S)题目所说的化合物按实施例8中的方法制备，其中，用双(N-甲苯胺)甲烷代替双(二甲氨基)甲烷。
实施例16盐酸9-环己基氨甲基-10-羟基喜树碱盐的制备(20S)按实施例7的方法制备题目所说的化合物，用双(环己基氨基)甲烷代替双(二甲氨基)甲烷。
实施例17盐酸9-N，N-二甲基氨己基硫甲基-10-羟基喜树碱盐的制备。
如实施例7，所制备的盐酸9-N，N-二甲氨甲基-10-羟基喜树碱盐和2-二甲氨乙硫醇的混合物于85℃在氩下加热5小时。不溶的固体(过量的硫醇)通过过滤除去。将滤液在真空中浓缩至一种油状残留物用反相MPLC纯化。将产物用5%和10%在水中的甲醇洗脱，得到题目所说的为黄色固体的化合物。
实施例18盐酸9-N，N-二甲基氨乙氧基甲基-10-羟基喜树碱盐的制备方法。
如在实施例7的反应步骤第一步中制备的9-N，N-二甲基氨甲基-10-羟基喜树碱盐(100mg)游离碱，在含三滴3NHCl的2-二甲氨乙醇(4ml)的混合物中在80℃在氩下加热24小时。用水(5ml)和异丙醇(10ml)处理半固体反应混合物，搅拌过滤以得到题目所说的化合物。
实施例199-N，N-二甲基氨乙基氨甲基-10-羟基喜树碱二盐酸盐的制备(20S)。
按实施例8的方法制备的(20S)乙酸9-N，N-二甲基氨乙基氨甲基-10-羟基喜树碱盐，用双(二甲氨基乙基氨基)甲烷代替双(二甲氨基)甲烷。获得的乙酸盐用水(10ml)和含3N HCl的(3ml)异丙醇处理。收集沉淀物固体，用异丙醇冲洗并干燥得到题目所说的化合物。
实施例20乙酸9-N，N-二甲基氨甲基-10-羟基喜树碱盐的制备(20R.S)除起始物是按Wani.等人，J.M.Chem，23，554(1980)的方法制备的外消旋10-羟喜树碱外，按实施例8中的描述制备题目所说的化合物。外消旋的10-羟喜树碱也可以从10-羟喜树碱按下列方法制备(20S)a)10-羟-20-氯-20-去-10-羟喜树碱的制备。
在室温下将7.8g的10-羟喜树碱悬浮在780ml二氯甲烷中加入16ml的吡啶，然后加22ml的亚硫酰氯。在氮的气氛下搅拌混合物。固体迅速溶解得到澄清的，鲜黄色溶液，在经15小时后，该溶液转成棕色。将溶液冷却到0℃并仔细加入4N含水的盐酸以得到一深红色浆液。在2.5小时中加热到室温，通过离心收集固体产物，用水洗涤并空气干燥，得6.57g的黄色固体，M.P.215-218(dec)。通过从反应母液中分离沉淀得到1.2g第二批产品。
b)10-羟-20-去-羟喜树碱的制备。
从上述反应(a)得到的6.03g的产物与5.15g的活性锌粉悬浮在300ml的冰乙酸中。在室温下用力搅拌所得的稠悬浮液。约24小时后，加入6ml 4N含水盐酸，搅拌继续几小时。用1200ml 1∶1(V/V)的甲醇∶二氯代甲烷稀释桔黄色浆液。以得到一透明的棕黄色的带一些悬浮的锌颗粒的溶液。溶液通过Celite过滤并在真空下浓缩以得到深棕固体。用水完全洗涤该固体产物，通过过滤分离并空气干燥到恒重5.36g M.P.292℃(dec)。
c)10-羟基喜树碱的制备(20R，S)将上述过程(b)中得到的2.51g产物溶解在25ml的N，N-二甲基甲酰胺中。加入1.6ml40%水溶液二甲胺以得到一很黑的溶液。边将空气通入使溶液鼓泡边在环境温度下搅拌混合物。5.5小时后，该反应物用75ml的水稀释以得到一黄褐色沉淀。通过离心收集固体产物，用水冲洗并空气干燥到恒重1.97g。此物质被用来按实施例8中描述的方法来制备该题目的外消旋化合物。
实施例219-N，N-二甲基氨甲基-10-羟基喜树碱二盐酸盐的制备(20S)。
将实施例8中所制备的乙酸9-N，N-二甲基氨甲基-10-羟基喜树碱盐(0.389克溶解在0.4N的盐酸(6ml)中，冷冻干燥并在高真空下泵40小时以产生的题目所说的化合物。
实施例22盐酸9-N，N-二甲氨甲基-10-羟基喜树碱盐的再结晶(20S)。
用1000ml的去离子水将101克的题目所说的盐酸盐化合物(含84.0g的游离碱)通过搅拌在环境温度下溶解。所得的稀浆液通过Celite的垫过滤。用500ml水冲洗滤饼，并合并透明溶液该溶液在较低的压力下通过蒸馏浓缩至约1/2体积。得到一种稠的、黄浆液。加入3000ml丙酮中时搅拌将料浆逐渐稀释。淡黄色悬浮液在环境温度下共搅拌16小时。通过过滤收集固体产物并在真空下干燥得到一恒重为86.8g的产物(91%的产率，校正为游离碱含量)M.P.229-230℃。
实施例23(20S)9-N，N-二甲氨甲基-10-羟基喜树碱乙酸盐的再结晶。
用1240ml的去离子水在室温下将124克的题目所说的化合物(含90克游离碱)混合搅拌。所得的稀浆液通过Celite过滤。用水冲洗涤滤饼后，合并的含水层浓缩到1/2体积并然后用1860ml(15体积V/W)的正丙醇稀释。在分次另外加入3720ml(30体积V/W)的正丙醇共沸时，溶液通过真空蒸馏浓缩。继续蒸馏直到最后体积为约1860ml(15体积V/W)。此悬浮液在环境温度下搅拌数小时到完全结晶。收集固体产物并干燥到恒重。得到113g的产物(92%的回收率，校定为游离碱的含量)M.P.229-230℃。
权利要求
1.一种纯化喜树碱或11-C1-6烷氧基喜树碱的方法，包括第一步，使一种含喜树碱或11-C1-6烷氧基喜树碱及其杂质的混合物与一种溶剂接触，其中所说的溶剂能够从所述的混合物中分离出所述喜树碱和11-C1-6烷氧基喜树碱除外的生物碱，及其阻滞所述的喜树碱或11-C1-6烷氧基喜树碱氢化成为其各自的1，2，6，7-四氢化类似物的杂质；和溶解至少部分所述的喜树碱或11-C1-6烷氧喜树碱，或所述的杂质，或两者；和第二步，从中分离所述的喜树碱或11-C1-6烷氧喜树碱。
2.权利要求1的方法，其中在第二步中分离的喜树碱或11-C1-6烷氧喜树碱是基本不含能阻滞喜树碱或11-C1-6烷氧喜树碱氢化成为其各自的1，2，6，7-四氢化类似物的杂质。
3.权利要求1的方法，其中，所说的溶剂是N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙酸、三氟乙酸、二甲亚砜，一种乙酸和二甲亚砜的混合物，一种乙醇和二甲亚砜的混合物，或一种乙酸和盐酸的混合物。
4.权利要求1的方法，其中在第一步中使用的是天然喜树碱。
5.权利要求4的方法，其中所述的喜树碱已由Nothapodytes foedia生产的，并且在第一步中使用的溶剂是乙酸。
6.权利要求5的方法，其中所述喜树碱在乙酸中纯化之后，进一步至少部分溶解在N，N-二甲基甲酰胺中，并从中分离。
7.权利要求5的方法，其中加入一种吸收杂质的物质。
8.权利要求7的方法，其中所述为吸收杂质而加入的物质是脱色炭。
9.权利要求4的方法，其中所述的喜树碱已由Camptotheca accuminate树生产，在第一步中使用的溶剂是N，N-二甲基甲酰胺。
10.一种氢化喜树碱或11-C1-6烷氧基喜树碱以相应地产生1，2，6，7-四氢喜树碱或相应的11-C1-6烷氧基-1，2，6，7-四氢喜树碱的方法，包括在有氢化催化剂缓和剂存在的情况下，用氢气和氢化催化剂接触喜树碱或11-C1-6烷氧基喜树碱，其中所述的缓和剂选自氢化催化剂毒物。
11.权利要求10的方法，其中所说的氢化催化剂缓和剂是一种硫化合物。
12.权利要求11的方法，其中所说的氢化催化剂缓和剂是二甲亚砜。
13.权利要求10的方法，其中所述氢化催化剂是贵金属。
14.权利要求13的方法，其中所述氢化催化剂是铂。
15.权利要求14的方法，其中所述铂载于碳或氧化铝上。
16.权利要求10的方法，其中所述的氢化是在氢气的超大气压下进行。
17.权利要求16的方法，其中所述的压力选用大于约35psi的压力。
18.权利要求10的方法，其中使用一种其中所述的四氢喜树碱或11-C1-6烷氧基四氢喜树碱可溶的液体反应介质。
19.权利要求18的方法，其中所述的液体反应介质含有乙酸。
20.一种氢化喜树碱或11-C1-6烷氧喜树碱以分别地产生1，2，6，7-四氢化喜树碱或相应的11-C1-6烷氧-1，2，6，7-四氢化喜树碱的方法，包括在氢化催化剂缓和剂存在的条件下，用氢气和氢化催化剂接触喜树碱或11-C1-6烷氧基喜树碱的步骤，其中所述喜树碱或11-烷氧基喜树碱基本不含防碍氢化作用的杂质，其中所述的缓和剂选自氢化催化剂毒物。
21.一种11-C1-6烷氧基-1，2，6，7-四氢化喜树碱化合物。
22.一种将1，2，6，7-四氢喜树碱或11-C1-6烷氧基-1，2，6，7-四氢化喜树碱氧化以分别产生10-羟喜树碱或相应的10-羟-11-C16烷氧基喜树碱的方法，包括有在液体反应介质中用一种氧化剂接触所述的四氢化喜树碱或11-烷氧基四氢化喜树碱的步骤，其中(a)所述液体反应介质含一种选择的液体以便在反应期间至少形成10-羟喜树碱或10-羟-11-烷氧喜树碱产物部分沉淀，但当用四氢化喜树碱为起始物和不使用下述氧化剂时，作为液体反应介质的该液体不含甲醇;和/或(b)所述氧化剂为过硫酸钾，亚碘酰苯、亚磺酰苯的一种酯、高碘酸钠、高碘酸钾。
23.权利要求22的方法，其中，当用四氢化喜树碱为起始物并且不使用氧化剂时，使用的作为所述液体反应介质的液体不单独使用任何乙醇、氯仿苯、二氯甲烷、二噁烷或水。
24.权利要求22的方法，其中所述产品在所述液体反应介质(a)中基本不溶。
25.权利要求22的方法，其中所述液体反应介质(a)含有一种水和一种有机溶剂的混合物。
26.权利要求25的方法，其中所述有机溶剂为乙酸、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺或一种低分子量醇。
27.权利要求22的方法，其中所述液体反应介质是液体反应介质(a)和所述氧化剂是一种氧化剂(b)。
28.权利要求22的方法，其中所述氧化剂是一种亚碘酰苯的酯。
29.权利要求28的方法，其中所述的酯是一种有分子式为PhI(OR7)2的酯，Rh是苯基，在每一个-OR7基中的R7可以是同样的或不同的并是氢，-C(O)-R8或-SO2R9;R8和R9是不被取代或被取代的羧基;在所述-OR7基中至少一个R7不是氢。
30.权利要求29的方法，其中所述酯是双三氟乙酸碘代苯酯，乙酸碘代苯酯或羟(甲苯磺酰氧)碘代苯。
31.一种氧化1，2，6，7-四氢化喜树碱或11-C1-6烷氧基-1，2，6，7-四氢化喜树碱以分别产生10-羟喜树碱或相应的10-羟-11-C1-6烷氧基喜树碱的方法，包括用一种在一种液体反应介质中的氧化剂接触所述四氢化喜树碱或11-烷氧四氢化喜树碱的步骤，其中所述四氢化喜树碱或11-烷氧四氢化喜树碱是按权利要求20的方法获得的，其中(a)所述液体反应介质含有一种选择的液体以便在所述反应中形成的至少部分的10-羟喜树碱或10-羟-11-烷氧基喜树碱沉淀，但当使用四氢化喜树碱为起始物和不使用下述氧化剂(b)时，作为所述液体反应介质使用的液体不单独由甲醇组成;和/或(b)所述氧化剂是过硫酸钾、亚碘酰苯、一种亚碘酰苯酯、高碘酸钠、高碘酸钾。
32.一种10-羟-11-C1-6烷氧基喜树碱。
33.一种制备分子式(Ⅰb)化合物或其药物学可接受的盐的方法，所述化合物的分子式有下列结构
其中R是氢或C1-6烷氧基R1是-O-R2;-S-R3;或-N-(R4)(R5);R2，R3，R4和R5可相同或不同，为氢;C1-6烷基;C3-6羟烷基;C1-6二烷氨基-C2-6烷基;C1-6烷氨基-C2-6-烷基;C2-6氨烷基;或-3-7元的非取代或取代的碳环;或当R1是-N-(R4)(R5)时，R4和R5可以与它们所连的氮原子一起形成一个可含其它杂原子的取代或非取代杂环;和R6是氢;-C1-6非取代或取代的脂族基;或者是能与连结于其上的氧原子相结合形成可药用的酯基团的一种取代基;包括(ⅰ)将10-羟基喜树碱或10-羟基11-C1-6烷氧基喜树碱与式(Ⅱ)化合物接触，制备R1是胺基-N-(R4)(R5)和R6是氢的式(Ⅰb)化合物或其药用盐，所说的式Ⅱ化合物的结构如下其中R4和R5如对分子式(Ⅰb)的限定一样;和(ⅱ)可选择地，(a)通过将在步骤(ⅰ)中制备的化合物的胺基转换成-O-R2或-S-R3制备分子式(Ⅰb)的化合物，或其药物学可接受的盐，其中R1是-O-R2或-S-R3;和/或(b)通过将在步骤(ⅰ)中制备的化合物的10-位羟基转换成-OR6基，R6与上述分子式(Ⅰb)的限定相同，(除氢以外)制备分子式(Ⅰb)的化合物或-药物学可接受的盐，其中R6不包括氢。
34.权利要求33的方法，其中，在步骤(ⅱ)中，通过将在步骤(ⅰ)中制备的化合物与分子式HOR2的醇加热把胺基转换成-O-R2，R2与权利要求33的限定相同。
35.权利要求33的方法，其中，在步骤(ⅱ)中，通过加热在步骤(ⅰ)中制备的化合物与分子式HS-R3的硫醇把胺基-N(R4)(R5)转换成-S-R3，其中R3与权利要求33的限定相同。
36.权利要求33的方法，在所述分子式(Ⅰb)的化合物中的R1是二甲氨基、N-吗啉代、N-甲基哌嗪基，(4′-哌啶)N-哌啶基、环己氨基、N-甲基苯胺基、乙氧基、环丙氨基、N，N-二甲氨乙氧基、N，N-二甲氨乙基硫基，N，N-二甲氨乙氨基、或甲氨基。
37.权利要求36的方法，其中R1是二甲氨基或N-吗啉代。
38.权利要求33的方法，其中步骤(ⅰ)是在含乙腈或一低分子量醇的液体介质中完成的。
39.权利要求38的方法，其中所述液体介质含有低分子量醇和隋性氯化烃。
40.权利要求39的方法，其中所述液体介质含有一选自C1-C4的低分子量醇和二氯甲烷。
41.一种制备分子式(Ⅰb)的化合物，或其药物学可接受的盐的方法，所述的分子式(Ⅰb)的化合物有下列结构式
其中R是氢或C1-6烷氧基R1是-O-R2;-S-R3;或-N-(R4)(R5);R2，R3，R4和R5可相同或不同，为氢;C1-6烷基;C3-6羟烷基;C1-6二烷氨基-C2-6烷基;C1-6烷氨基-C2-6-烷基;C2-6氨烷基;或-3-7元的非取代或取代的碳环;或，当R1是-N-(R4)(R5)时，R4和R5可与它们所连的氮原子一起形成一个可含其它杂原子的取代或非取代杂环;和R6是氢;-C1-6非取代或取代的脂族基;或者是能与连结于其上的氧原子相结合形成可药用的酯基团的一种取代基;包括(ⅰ)通过用分子式(Ⅱ)的化合物接触10-羟基喜树碱与10-羟-11-C1-6烷氧基喜树碱，制备所述的分子式(Ⅰb)的化合物或其药物学可接受的盐的方法，其中R1是胺基-N-(R4)(R5)与R6是氢，所述分子式(Ⅱ)化合物有下列结构式其中R4和R5与对式(Ⅰb)的限定一样;和(ⅱ)可选择地，(a)通过将把在步骤(ⅰ)中制备的化合物的胺基转换成-O-R2或-S-R3制备分子式(Ⅰb)的化合物，或其药物学可接受的盐，其中R1是-O-R2或-S-R3;和/或(b)通过将把在步骤(ⅰ)中制备的化合物的10-位羟基转换成-OR6，而制备分子式(Ⅰb)的化合物或其药物学可接受的盐，其中R6不包括氢，R6与上述对分子式(Ⅰb)的限定一样。
42.一种分子式(Ⅰ)的化合物，或其药物学可接受盐的纯化和分离方法，其中，所述分子式(Ⅰ)的化合物有下列结构式
其中R是氢或C1-6烷氧基R1是-O-R2;-S-R3;或-N-(R4)(R5);R2，R3，R4和R5可相同或不同，为氢;C1-6烷基;C2-6羟烷基;C1-6二烷氨基-C2-6烷基;C1-6烷氨基-C2-6-烷基;C2-6氨烷基;或-3-7元的非取代或取代的碳环;或当R1为-N-(R4)(R5)时，R4和R5可以与它们所在的氮原子一起形成可含其它杂原子的取代或非取代杂环，包括步骤包括步骤(a)以某一用量加入第一种液体，以便至少部分所述化合物溶解以形成或者溶液或者浆液，该液体是所述化合物的溶剂。(b)在(a)步骤后，在(a)步骤中得到的溶液或浆液中加入第二种液体，该液体促进溶解于其中的化合物的再结晶，并结晶所述化合物;并(c)通过过滤收集分子式(Ⅰ)的化合物或其盐。
43.权利要求42的方法，其中步骤(a)到(c)是在一基本避免所述分子式(Ⅰ)的化合物或其盐不稳定的温度下完成的。
44.权利要求42的方法，其中，在步骤(a)中，使用低于约40℃的温度溶解。
45.权利要求42的方法，其中，在步骤(a)中，所述第一种液体使用的量是达到基本完全溶解的量。
46.权利要求42的方法，其中，在步骤(a)中，所述第一种液体包括水。
47.权利要求42的方法，其中，在步骤(b)中，所述第二种液体含有一种丙酮、乙腈、一低醇或四氢嘻呋喃的液体。
48.权利要求42的方法，其中，在步骤(a)中形成的所述溶液或浆液在再结晶前先浓缩。
49.权利要求42的方法，其中，在步骤(a)后，进行一过滤步骤以除去不溶的物质。
50.一种分子式(Ⅰb)的化合物，或其药物学可接受的盐的纯化和分离方法，其中所述化合物与权利要求41的方法限定的一样，并由权利要求41的方法获得，包括下列步骤(a)以一个使所述化合物的至少部分溶解以形成或者溶液或者浆液的量加入第一种液体，该液体是所述化合物的一种溶剂。(b)在(a)步骤后，在(a)步骤得到的溶液或浆液中加入第二种液体，该液体促进溶解于其中的化合物的再结晶，并结晶所述化合物;和(c)通过离心收集分子式(Ⅰb)的化合物或其盐。
51.一种通过权利要求42的方法纯化和分离的化合物。
52.分子式(Ⅰ)的化合物或其药物学可接受的盐，其中，所述分子式(Ⅰ)有下列结构式
其中R是氢或C1-6烷氧基R1是-O-R2;-S-R3;或-N-(R4)(R5);R2，R3，R4和R5，可相同或不同，为氢;C1-6烷基;C2-6羟烷基;C1-6二烷氨基-C2-6烷基;C1-6烷氨基-C2-6-烷基;C2-6氨烷基;或-3-7元的非取代或取代的碳环;或当R1是-N-(R4)(R5)时，R4和R5可以与和它们结合的氮原子结合在一起，以形成一个可含其它杂原子的取代或非取代杂环;和R7是氢;-C1-6非取代或取代的脂族基;或者是能与连结于其上的氧原子相结合形成可药用的酯基团的一种取代基;
53.一种药物组合物，含有权利要求51的化合物，其中R是氢，和一种惰性的药物学可接受的载体或稀释剂。
54.一种药物组合物，含有权利要求51的化合物，其中R是C1-6烷氧基，和一种惰性的药物学可接受的载体或稀释剂。
55.一种药物组合物，含有权利要求52的化合物，和一种惰性的药物学可接受的载体和稀释剂。
56.一种抑制瘤细胞生长的方法，含有给患有所述瘤细胞的宿主动物服用一定量的能有效产生所述抑制的权利要求51的化合的步骤。
全文摘要
一种制备水溶的喜树碱类似物的方法，包括其中间产物的制备方法，及通过所述方法，制备的化合物。制备的水溶的喜树碱类似物可用于抑制对这种类似物敏感的瘤细胞的生长。
文档编号C07D491/22GK1062731SQ9111065
公开日1992年7月15日 申请日期1991年9月28日 优先权日1990年9月28日
发明者J·M·福图纳克, J·L·伍德, A·R·马斯特罗科拉, M·梅林杰, P·L·伯克 申请人:史密丝克莱恩比彻姆公司