专利名称：新的苦马豆素的3,5和/或6取代的类似物、制备其的方法及作为治疗剂的应用的制作方法
技术领域：
本发明范围本发明涉及新的苦马豆素(swainsonine)类似物，其制备方法及作为治疗剂的应用。
本发明背景存在于人肿瘤细胞上的糖类化合物结构与癌症发病及转移有关(Dennis等，Science 236582，1987；Demetriou等，J Cell Biol.130383，1995)。这些结构包括GlcNAcβ(T1-6)支链N-和O-连接的细胞表面糖蛋白的糖侧链。对于该合成所需的Golgi酶分别是β(T1-6)N-乙酰氨基萄糖转移酶V(即GlcNAc-TV)和核2β(T1-6)N-乙酰氨基萄糖转移酶(即核2GlcNAc-T)。这些酶在人类癌症中被上调(Fern和es等，Cancer Res.51718-723，1991)，具有与ras信号通路激活相关的现象(Dennis等，Science 236582-585，1987；Dennis等Oncogene 4853-860，1989))。此外，在上皮细胞上的GlcNAc-TV过度表达将引起小鼠形态学的变化及肿瘤形成(Demetriou等，J.Cell Biol.130383-392，1995)。因此，GlcNAc-TV以及提供受体底物给GlcNAc-TV的酶(即GlcNAc-TI，α-甘露糖苷酶II和核2GlcNAc-T的O-连接通路)是抗癌药物的靶向。
虽然，到目前还没有GlcNAc-TV抑制剂，但主要的α-甘露糖苷酶II抑制剂苦马豆素已进行临床前和人体实验。苦马豆素是在澳大利亚的Swainsona canescens(Colegate等，Aust J Chem 322257-2264，1979)、北美植物Astragalus属和Oxytropis(Molyneux RJ和James LF.，Science 215190-191，1981)中发现的吲哚联啶(indolizidine)生物碱以及真菌Rhizoctonia Leguminicola产生(Schneider等，Tetrahedron 3929-31，1983)。苦马豆素抑制α-甘露糖苷酶II活性的能力表现在它的免疫调节性以及肿瘤抑制活性。由于苦马豆素可模拟在甘露吡喃糖苷水解中产生的糖基阳离子中间体，所以可认为它具有酶抑制作用(Goss，P.E，等，Clin.Cancer Ras.1935-944，1995)。
α-甘露糖苷酶II的苦马豆素阻断是先于GlcNAc-TV并防止GlcNAcβ(T1-6)支链N-连接的糖类化合物表达。已发现经苦马豆素处理过的鼠肿瘤细胞在器官移生和小鼠自发转移分析中不易转移(Dennis J.W.，Cancer Ras.465131-5136，1986和Humphries等，Proc，Natl，Acad，Sci USA 831752-1756，1986)。也表明苦马豆素通过体外细胞外基质可以阻断肿瘤细胞的侵入(Yegel等，Int.J.Cancer 44685-690，1989和Seftor等Melanoma Res，153-53，1991)。经口服或通过微型渗透泵对无胸腺裸鼠给予苦马豆素在小鼠体内抑制人MeWo黑素瘤和HT29m结肠癌肿瘤异种移植生长率(Dennis等，J.Natl.CancerInst.811028-1033，1989和Dennis等，Cancer Res.，501867-1872，1990)。
所作的苦马豆素的I期临床实验结果表明该物质对人肿瘤治疗有效。(Goss等，Cancer Res，541450，1995)。尽管在人体中副作用是轻度的，但其中一些是与苦马豆素抑制糖类化合物的溶酶体贮积有关。
苦马豆素对小鼠的细胞免疫有正效应[参见Hamphries M.J和Olden K.在Pharmacol Ther，4485-105，1989和Olden等人在Pharmacol Ther 50285-290，1991中的综述)。特别是苦马豆素表现出减缓化学诱导和与肿瘤有关的免疫抑制(Hino等，J.Antibiot.(Tokyo)38926-935，1985]、增加NK细胞(Humphries等，Cancer Res.481410-1415，1988)和LAK细胞活性(Yagita M和Saksela E.，Scand.J.Immunol.31275-282，1990)并增加脾和骨髓(BM)细胞增殖(White等，Biochem，Biophys.Res.Commun.150；615-625，1988；Bowlin等，Cancer Res 49，4109-4113，1989和White等，Cancer Commun，383-91，1991)。SW在用循环特异(cycle-specific)和非特异化疗剂处理后的小鼠中也表现出恢复血素(hemo restorative)作用(Oredipe等，J.Natl，Cancer Inst.831149-1156，1991)。
日本专利申请号J61277685介绍了吲哚联啶衍生物，以每日约0.1-100ml/1kg的剂量经口服或胃肠外给药，它可作为免疫调节剂。也有报道吲哚联啶衍生物可与抗肿瘤药、抗微生物药或抗炎药联合使用。
据报道苦马豆素的2和8位碳的酰氧基取代在体外对Jack Bean和MDAY-D2肿瘤细胞溶酶体的甘露糖苷酶可以以2-3数量级的量减少抑制剂的活性。然而，苦马豆素的2-对-硝基苯甲酰氧基、2-辛酰氧基-和2-丁酰氧基-衍生物作为活MDAY-D2肿瘤细胞的Golgi低聚糖加工抑制剂保留完整的活性。通过酯酶抑制剂二乙基对-硝基苯基磷酸酯可减少低聚糖加工的抑制性，提示尽管所述化合物是体外相对较弱的甘露糖苷酶抑制剂，而该化合物以相对苦马豆素的速率进入细胞内并经细胞酯酶转化成苦马豆素。更加亲脂的酯2-苯甲酰氧基-苦马豆素、2-甲苯酰氧基-苦马豆素、8-十六酰氧基-苦马豆素和8-十四酰氧基-苦马豆素对Golgi低聚糖加工的抑制性的IC50值至少高出10倍，可能是由于所述化合物进入肿瘤细胞效率较低的原因。对苦马豆素和两个类似物进行抗转移活性试验，表明在培养的肿瘤细胞中对Golgi低聚糖加工的抑制性与IC50值相关。在体内，经腹膜对小鼠给予SW和类似物，发现作为骨髓细胞增殖刺激剂具有可比的活性。
美国专利5466809号公开了选择的苦马豆素类似物，特别是2-取代的类似物以及制备该类似物的方法。
本发明概述本明者研究了由甘露糖苷酶抑制剂催化的反应的状况、甘露吡喃糖基阳离子(由甘露糖苷酶催化反应中的中间体)中原子电荷的分布和苦马豆素衍生物，以及甘露糖苷酶II键合(binding pocket)的化学情况。他们发现苦马豆素的类似物更接近模拟的真实转化态物质(即甘露吡喃糖基阳离子)而不是甘露糖阳离子中间体，将提供改善的抑制能力。特别是在3和5两位或其中一个位置上有吸电子基团的选择的苦马豆素衍生化可提供作为理想的药物和改善药物性质的前体药物的衍生物。本发明者发现在6位上选择的衍生化也可提供具有改善的药理性质的类似物。
本发明涉及式I化合物和盐以及式I化合物的旋光和外消旋的形式
其中(1)R1、R2和R3是相同或不同的并代表氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃、芳基或R1和R2或R2和R3一起形成碳环或杂环；(2)W、W’和W”是相同的或不同的并代表羟基、烷氧基、硫羟、硫烷基、硫芳基、卤代基或氨基或W和W”及W’和W”中的一个或多个一起形成碳环或杂环；或一个或多个的R1和W、R2和W’以及R3和W”形成螺环体系；(3)X、X’、Y、Y’、Z和Z’是相同的或不同的并代表氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和的单环烃、芳基、烷氧基、芳氧基、羟基、硫羟、硫芳基、氨基、铵、卤素、羧酸或酯或其硫酯、酮、醛、碳酸酯、氨基甲酸酯、酰胺、叠氮化物、酰亚胺、亚胺、咪唑、缩醛、缩酮、腈、重氮基、硝基、肼、酰肼、腙、异羟肟酸、羟胺、环氧化物、烷氧基或芳氧基胺、硫酸酯、磺酸或亚磺酸或其酯、磺酰胺、磷酸酯或膦酸或其酯类、甲硅烷基、亚砜、砜、肟、胍基、膦酸酯、硫代酰胺、硫基氨基甲酸酯、硫氰酸酯、硫酮、硫脲、硫醚、三唑、脲、黄原酸酯、氰基、腈、-SR9(其中R9是烷基、环烷基、链烯基、链炔基或不饱和的单环烃)和-OR(其中R是烷基、环烷基、链烯基、链炔基或不饱和单环烃)；或(i)X和Y、X’和Y、X’和Y或X’和Y’可一起形成碳环或杂环或Y和Z、Y和Z’或Y’和Z’可一起形成碳环或杂环；(ii)一个或多个X和X’一起、Y和Y’一起以及Z和Z’一起可形成螺环；或(iii)一个或多个X和X’一起、Y和Y’一起以及Z和Z’一起代表＝O、＝S或＝NR4(其中R4是氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃、芳基、烷氧基、羟基)或＝CR5R6(其中R5和R6是相同的或不同的并代表氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、环烯基、环炔基、不饱和单环烃或芳基)；条件是X、X’，Y、Y’和Z、Z’不能都是氢。
本发明的实施方案中，提供式I化合物，其中当R1、R2、R3、X、X’、Y、Y’是氢时，W、W’和W”不是羟基。在发明的另一个实施方案中，提供式I化合物，其中当R1、R2、R3、X、X’、Z和Z’是氢时，W，W’和W”羟基、Y和Y’一起不能是＝O或Y和Y’中的一个不能是烷氧基。
本发明也提供制备如在此定义式I化合物和含有式I化合物作为活性剂的药用制剂的方法。
本发明进一步涉及刺激免疫系统、治疗增生性疾病或微生物感染的方法，包括给予患者有效量的本发明式I化合物。本发明也涉及式I化合物在制备用于刺激免疫系统和/或治疗增生性疾病和微生物感染的药物中的用途。
本发明也涉及游离羟基被酯化成前体药物的式I化合物的用途。
本发明的这些和其它方面将参考下面的详细描述和附图而变得更加清楚。另外，参考不同的出版物，并在此结合到本发明中作为具体参考。
附图简述为了更好的理解本发明，参考下列附图，其中
图1是制备本发明新类似物的反应流程图；图2是制备本发明新类似物的反应流程图；图3A是制备本发明新类似物的反应流程图；图3B是制备本发明新类似物的反应流程图；图4是制备本发明新类似物的反应流程图；图5是制备本发明新类似物的反应流程图；图6是制备本发明新类似物的反应流程图；图7是制备本发明新类似物的反应流程图。
本发明详述1.本发明化合物在上下文中单独或联合使用的术语“烷基”指支链或直链烃基，一般含有1-20个碳原子，优选1-15个。一般烷基包括(但不限于此)甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、1-丁基、2-丁基、叔-丁基、戊基、己基等。
单独或联合使用的术语“链烯基”指不饱和支链或直链具有2-20个碳原子的基团并至少有一个双键。这样的基团实例包括(但不限于此)乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、1，3-丁二烯基、己烯基、戊烯基等。
单独或联合使用的术语“链炔基”指不饱和支链或直链具有2-20个碳原子的基团并至少有一个三键。这样基团的实例包括(但不限于此)乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、1-戊炔基等。
术语“环烷基”指环烃基团并包括(但不限于此)环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基。
术语“环烯基”和“环炔基”指具有一个桥环双键或一个三键的不饱和单环烃。具有一个以上这样的重键的式I化合物是环烷双烯基、环烷三烯基等化合物。对具有任何数目的这样重键的任何环烃所涉及的术语均是不饱和单环烃。不饱和单环烃的实例是环己烯、环戊二烯和环辛二烯。
单独或联合使用的术语“芳基”指单环或多环基团，优选单环或双环基团。如在此所定义的，可任选取代芳基基团。芳基和取代芳基的实例是苯基、苄基、对-硝基苄基、对-甲氧基苄基、联苯基和萘基。
单独或联合使用的术语“烷氧基”指通过氧原子连接到母体分子上的烷基或环烷基。术语“芳氧基”指通过氧原子连接到母体分子上的芳基。烷氧基的实例是甲氧基、乙氧基、丙氧基、乙烯氧基、烯丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、环戊氧基和环己氧基。芳氧基的实例是苯氧基、O-苄基即苄氧基、O-对-硝基苄基和O-对-甲基-苄基、4-硝基苯氧基、4-氯苯氧基等。
单独或联合使用的术语“卤代”或“卤素”指包括氟、氟、溴或碘的成员。
单独或联合使用的术语“氨基”指氮原子(N)键合三个取代基的化学官能团，所述取代基为下列基团的任意组合氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或具有化学通式-NR7R8的芳基，其中R7和R8为下列基团的任意组合氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基。任选在氮原子上一个取代基是羟基(-OH)，得到称为羟胺的胺。氨基实例是氨基(-NH2)、甲胺、乙胺、二甲胺、环丙胺、苄胺、烯丙胺和羟胺、环己氨基(-NHCH(CH2)5)、哌啶(-N(CH2)5)和苄氨基(-NHCH2C6H5)。一些胺化物可以含有苦马豆素基本骨架结构得到类似物，例如
单独或联合使用的术语“硫代烷基”、“硫代环烷基”、“硫代链炔基”、“硫代环烯基”、“硫代环炔基”、“硫代环乙炔基”指硫原子连接烷基、环烷基、链烯基、链炔基或不饱和单环烃基团的化学官能基团。所述的化合物具有化学通式-SR9，其中R9是烷基、环烷基、链烯基、链炔基或不饱和单环烃基。硫代烷基实例是硫代甲基、硫代乙基、硫代丙基、硫代丙烯基、硫代丁基、硫代己基、硫代环戊基、硫代甲氧基甲基、硫代环己基、硫代烯丙基和硫代氯甲基。
单独或联合使用的术语“硫代芳基”指硫原子(S)键合具有化学通式-SR10的芳基的化学官能团，其中R10是可以取代的芳基。硫代芳基的实例是硫代苯基、对-氯硫代苯基、硫代苄基、4-甲氧基-硫代苯基、4-硝基-硫代苯基和对-硝基硫代苄基。
单独或联合使用的“羧酸”化学官能团具有式-COOH，含有一个羧基的式I化合物实例如下
羧酸酯具有化学官能基团R11COOR12，其中R11代表式I化合物的基本骨架结构，R12是烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基。内酯为环酯，其中R11和R12代表相同的范围。优选的羧酸酯(-CO2R12)包括甲酯(-CO2CH3)、乙酯(-CO2CH2CH3)、丙酯(-CO2CH2CH2CH3)、烯丙酯(-CO2CH2CH＝CH2)、丁酯(-CO2CH2CH2CH2CH3)和苄酯(-CO2CH2C6H5)。仅具有一个酯基的本发明化合物实例如下
其中，例如R’是CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3、CH2CH2CH2CH2CH3、CH2C6H5。
本发明式I化合物酯类的其它实例如下
其中，R例如是甲基、乙基、丙基、丙烯基、丁基、戊基、己基、苯基或苄基。
硫酯具有通式R13COSR14，其中R13代表式I化合物的基本结构，R14是烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基。硫酯实例类似于上述提供羧酸酯的化合物。
单独或联合使用的术语“酰胺”指式R15CONR16R17的化学官能基团，其中R15代表式I化合物的基本结构，R16和R17可以是下列基团的任何组合氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基。式I化合物的酰胺取代基的实例包括-CONH2、-CONHCH3、-CON(CH3)2、-CONHCH2CH3、-CON(CH2CH3)2、-CONHCH2CH2CH3、-CONHCH2CH＝CH2、-CONHC6H5、-CONHCH2C6H5、-CONHCH2CH2OH、CON(CH2CH2OH)2、-CON(CH2CH2OCH3)2和
含有酰胺取代基的式I化合物实例包括
其中R和R”可为例如氢、甲基、乙基、羟乙基、丙基、羟丙基、丁基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、苯基和苄基取代，或R和R”的基本酰胺结构式可以形成内酰胺环，如
其它有意义的内酰胺环包括R和R’的基本酰胺式形成部分式I化合物基本的苦马豆素骨架结构，如
其中R”例如可以是氢、甲基、乙基、羟乙基、丙基、丁基、己基或苄基。
硫代酰胺具有通式
，其中R18代表式I化合物的基本结构，R19和R20可以是下列基团的任何组合氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基。硫代内酰胺是环状硫代酰胺，其中R18和R19代表相同的范围。硫代酰胺实例类似于上述酰胺中所述的实例。
磺酰胺具有通式
，其中R21代表式I化合物的通式，R22和R23可以是以下基团的任何组合氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基。硫代酰胺的实例是类似于上述酰胺中所述的实例。
酰肼具有通式R24C(O)NR25NR26R27，其中R25代表烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基，R24、R26或R27中的一个代表式I化合物基本结构，而其余的R24、R26和R27可以是下列基团的任何组合氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基。代表式I化合物基本结构的R24的酰肼取代基实例包括酰肼(-C(O)NHNH2)、二甲基酰肼(-C(O)NHN(CH3)2)或苄肼(-C(O)NHNHCH2C6H5)。R26或R27代表式I化合物基本结构的酰肼取代基实例包括CH3C(O)NHNH-、CH3CH2C(O)NHNH-、CH3CH2CH2CH2C(O)NHNH-或C6H5C(O)NHNH-。
肼具有通式
其中，R、R’、R”和R”’可以是下列基团的任何组合氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基。肼取代基实例包括-NHNH2、-NHNHCH2C6H5和-NH(CH3)2。
腙具有通式
其中R、R’、R”和R”’中的一个代表式I化合物基本结构，而其余的R、R’、R”和R”’可以是下列基团的任何组合氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基。可以是或可以不是环状的并形成式I化合物的苦马豆素结构一部分的带有腙取代基的式I化合物实例如下
脲具有通式
其中R、R’、R”和R”’中的一个代表式I化合物基本结构，而其余的R、R’、R”和R”’可以是下列基团的任何组合氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基。脲取代基和含脲的式I化合物实例包括
硫脲具有通式
其中R、R’、R”和R”’中的一个代表式I化合物的基本结构，而其余的R、R’、R”和R”’可以是下列基团的任何组合氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基。硫脲取代基和含硫脲的式I化合物实例是类似于上述提供的脲中的化合物。
术语“酮”指式R28COCR29的化学官能团，其中R28代表式I化合物的基本结构，R29是烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基。在本发明化合物中所使用的酮的实例包括甲基酮(-COCH3)、亚甲基甲基酮(-CH2COCH3)、亚乙基甲基酮(-CH2CH2COCH3)、乙基酮(-COCH2CH3)、丙基酮、乙烯基酮，丁基酮(-COCH2CH2CH2CH3)、己基酮、环己基酮、环戊基酮、苯基酮和苄基酮。含有环酮基的式I化合物如下
硫酮具有通式
其中R代表式I化合物的基本结构，R’是烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基。硫酮的实例类似于上述酮的实例。
氨基甲酸酯具有通式
其中R和R”中的一个代表式I化合物的基本结构，而其余的R和R’是氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基，以及R’是氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基，或R和R’代表相同的式I化合物。对式I化合物而言，其氨基甲酸酯取代基(-NR’CO2”)的实例包括O-烯丙基氨基甲酸酯(-NHCO2CH2CH＝CH2)、O-乙基氨基甲酸酯(-NHCO2CH2CH3)、O-叔-丁基氨基甲酸酯(-NHCO2C(CH3)3)和O-苄基氨基甲酸酯(-NHCO2CH2C6H5)。R和R”形成式I化合物(即苦马豆素)基本结构的一部分的实例包括
硫代氨基甲酸酯具有通式
其中，R和R”中的一个代表式I化合物基本结构，而R和R”的另一个代表氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基以及R’是氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基。硫代氨基甲酸酯的实例是类似于上述氨基甲酸酯中所述的实例。
黄原酸酯具有通式
其中，R和/或R’是式I化合物的基本结构。R含有式I化合物(即苦马豆素)的基本结构的黄原酸酯(-SC(S)OR’)的实例包括O-甲基黄原酸酯(-SC(S)OCH3、O-乙基黄原酸酯(-SC(S)OCH2CH3)或O-苄基黄原酸酯(-SC(S)OCH2CH3)。R’含有式I化合物(即苦马豆素)的基本结构的黄原酸酯(-OCS2R)的实例包括S-甲基黄原酸酯(-OCS2CH3)、S-乙基黄原酸酯(-OCS2CH2CH3)或S-苄基黄原酸酯(-OCS2CH2CH3)。
亚砜具有通式R30SOR31，其中R30和/或R31代表式I化合物的基本结构。有意义的亚砜实例包括其中R30代表式I化合物(即苦马豆素)的基本结构，以及R31包括例如甲基亚砜(-SOCH3)、亚甲基甲基亚砜(-CH2SOCH3)、亚乙基甲基亚砜(-CH2CH2SOCH3)、乙基亚砜(-SOCH2CH3)、丁基亚砜(-SOCH2CH2CH2CH3)、己基亚砜、环己基亚砜、环戊基亚砜、烯丙基亚砜、苯基亚砜和苄基亚砜的亚砜化合物。其它有意义的亚砜包括其中R30和R31两者形成式I化合物(即苦马豆素)的基本结构的一部分，得到如下环亚砜的亚砜化合物
砜具有通式
其中R和/或R’代表式I化合物的基本结构。砜的实例类似于上述亚砜的实例环氧化物(或环氧乙烷)是具有如下通式的3元环醚
其中，R、R’、R”和R”’中的一个代表式I化合物基本结构，而其余的R、R’、R”和R”’可以是下列基团的任何组合氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基。环氧化物的一些实例包括
类似的，在本发明化合物中可以使用的4-、5-和6-元饱和环醚包括三亚甲基氧化物((CH2)3O)、四氢呋喃((CH2)4O)和四氢吡喃((CH2)5O)环。
铵盐具有通式
其中R、R’、R”和R”’中的一个为式I化合物基本结构，而其余的R、R’、R”和R”’为氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基，以及X-是适当的相反离子如盐酸根(Cl-)、氢溴酸根(Br-)或乙酸根(CH3CO2-)。铵盐实例包括氯化三甲基铵(N(CH3)3Cl)、溴化甲基哌啶基铵(-N(CH3)(CH2)5Br)或氯化苄基二乙基铵(-N(CH2C6H5)(CH2CH3)2Cl)。
硫醇具有通式R37-SH，其中R37是式I化合物的基本结构。硝基化合物具有通式R38-NO2，其中R38是式I化合物的基本结构。有机叠氮化物具有通式R39-N3，其中R39是式I化合物的基本结构。
羟胺具有通式R40-NR41(OH)，其中R40是式I化合物的基本结构，R41是氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基。羟胺取代基(-NR75(OH))的实例包括羟氨基(-NH(OH))、N-甲基羟氨(-N(OH)CH3))、N-乙基羟氨(-N(OH)CH2CH3))或N-苄基羟氨(-N(OH)(CH2C6H5))。
烷氧基或芳氧基胺具有通式R42-NR43(OR44)，其中R42是式I化合物的基本结构，R43是氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基，以及R44是烷基或芳基。烷氧基或芳氧基胺取代基(-NR(OR44))的实例包括甲氧基胺(-NH(OCH3))、N-乙基甲氧基胺(-N(OCH3)CH2CH3))或N-苄基乙氧基胺(-N(CH2CH3)(CH2C6H5))。
腈具有通式R45CN，其中R45是式I化合物的基本结构。硫氰酸酯具有通式R46-SCN，其中R46是式I化合物的基本结构。
亚胺(也称Schiff碱)具有通式
其中R是式I化合物的基本结构，R’和R”可以是下列基团的任何组合氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基。
亚磺酸具有通式R47-SO2H，其中R47是式I化合物的基本结构。磺酸具有通式R48-SO3H，其中R48是式I化合物的基本结构。
磺酸酯具有通式
R’含有式I化合物(即苦马豆素)基本结构的磺酸酯实例包括对甲苯磺酸酯(p-CH3C6H4SO3-)和甲磺酸酯(CH3SO3-)。R含有式I化合物(即苦马豆素)基本结构的其它实例包括甲酯(-SO3CH3)、乙酯(-SO3CH2CH3)或苄酯(-SO3CH2C6H5)。
三唑具有通式
其中R、R’和R”中的一个是式I化合物基本结构，而其余的R、R’和R”可以是下列基团的任何组合氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基。本发明化合物实例包括如下三唑
酰亚胺具有通式
其中R、R’和R”中的一个是式I化合物基本结构，而其余的R、R’和R”可以是下列基团的任何组合氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基。酰亚胺形成式I化合物结构的一部分的式I化合物实例包括
在式I化合物中可使用的咪唑环具有通式
本发明具有咪唑环的苦马豆素类似物实例包括
术语“碳环”或“碳环体系”指完全由碳原子连接构成结构的分子环并包括(但不限于此)任何适当的3-至7-元单环或双环或7-至14-元双环或三环或多至26-元多环碳环，可以是饱和的、部分不饱和或芳族的。碳环实例包括取代的或未取代的环烷基、单环不饱和烃和在此所描述的芳基包括(但不限于此)苯和萘。
杂环是一个或多个碳原子被杂原子(不是碳的原子)例如氧(O)、氮(N)或硫(S)或其组合所取代的分子环。杂环实例包括环氧乙烷、四氢呋喃、噻吩、哌啶(哌啶基)、吡啶(吡啶基)和己内酰胺。碳环或杂环基团可以在碳或氮原子上任选用如烷基、苯基、苄基或噻吩基取代或在杂环基团中的碳原子与氧原子一起可以形成羰基，或杂环基可以与苯基稠合。
螺环定义为从同一原子(螺中心)产生的两个环。螺环由下列图式表示
含有螺环的本发明苦马豆素类似物的一些实例包括
单独或一起的含有如在此所述的各种官能团的一个或多个R1、R2、R3、W、W’、W”、X、X’、Y、Y’、Z和/或Z’可以被下列一个或多个基团取代烷氧基、羟基、硫羟基、-SR9(其中R9是烷基、环烷基、链烯基、链炔基或不饱和单环烃)、硫芳基、氨基、铵、卤素、羧酸或酯、酮、醛、碳酸酯、氨基甲酸酯、酰胺、叠氮化物、酰亚胺、亚胺、咪唑、缩醛、缩酮、腈、重氮基、硝基、肼、酰肼、腙、异羟肟酸、肟、羟胺、硫酸酯、磺酸或亚磺酸或酯、磺酰胺、磷酸酯或膦酸或酯、甲硅烷基、亚砜、砜、肟、胍基、膦酸酯、硫代酰胺、硫代氨基甲酸酯、硫氰酸酯、硫酮、硫脲、三唑、氰基、腈、脲或黄原酸酯。在此所用的术语“一个或多个”优选指1-3个取代基，最优选1-2个取代基。在此所述的取代基实例包括(但不限于此)-CH2R50。其中R50是烷基、芳基、氨基、-CR51(其中R51是卤素、特别为三氟甲基)和-CH2OR52(其中R52是烷基或芳基)。
在本发明的一个实施方案中，提供式I化合物，其中W、W’和W”是相同的并代表羟基。在本发明的另一实施方案中，提供式I化合物，其中R1、R2和R3是相同的并代表氢。在本发明的又一实施方案中，提供式I化合物，其中R1、R2和R3是相同的并代表氢以及W、W’和W”是相同的并代表羟基。特别是本发明涉及如下式I化合物，其中(a)R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，以及Z和Z’代表氢；(b)R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，以及X和X’代表氢；(c)R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，以及X、X’、Z和Z’代表氢；(d)R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，Y和Y’代表氢；(e)Y和Y’之一代表甲基、羟甲基、乙基、苯基、苄基、苄氧甲基或氟代甲基；(f)X和X’之一代表可被取代的甲基，如硫代甲基，氟代甲基或甲氧基；(g)W”和R2是相同的并代表卤素，优选氟；和(h)Y和Y’是相同的并代表卤素，优选氟。优选的本发明式I化合物如下其中(a)R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，Z和Z’代表氢，X和X’之一(可被取代)是烷基、芳基、烷氧基、羟基、硫羟、硫烷基、硫芳基、氨基、卤素、羧酸酯、硫羟酸酯、苄基、吡啶基，-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)，而X和X’的另一个是氢，或X和X’一起代表＝O，以及Y和Y’之一(可被取代)是烷基、芳基、烷氧基、羟基、硫羟、硫代烷基、硫芳基、氨基、卤素、羧酸酯、硫羟酸酯、-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)或苄基，而Y和Y’的另一个是氢；(b)R1、R2和R3代表氢、W、W’和W”代表羟基，Y和Y’代表氢，X和X’(可被取代)是相同的或不同的并代表氢、烷基、芳基、烷氧基、羟基、硫羟、硫烷基、硫芳基、氨基、卤素、羧酸酯、硫羟酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)，以及Z和Z’是相同的或不同的并代表烷基、芳基、烷氧基、羟基、硫羟、硫烷基、硫芳基、氨基、卤素、羧酸酯、硫羟酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)，条件是至少X和X’中的一个和至少Z和Z’中的一个不能是氢；(c)R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，X和X’代表氢，Y、Y’、Z和Z’是相同的或不同的并代表氢，烷基、芳基、烷氧基、羟基、硫羟、硫代烷基、硫芳基、氨基、卤素、羧酸酯、硫羟酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基(可被取代))，条件是至少Y和Y’中的一个和至少Z和Z’中的一个不能是氢；最优选Y和Y’之一以及Z和Z’之一代表烷基、芳基、羟基、硫羟、硫代烷基、苄基、吡啶基或-CH2OR50(其中R50代表烷基或芳基(可被取代))，而Y和Y’的另一个以及Z和Z’代表氢；(d)R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，X、X’、Z和Z’代表氢，以及Y和Y’之一(可被取代)代表烷基、芳基、羟基、硫羟、硫代烷基、硫代芳基、氨基、卤素、羧酸酯、硫羟酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)，而Y和Y’中的另一个(可被取代)代表氢、烷基、芳基、羟基、硫羟、硫代烷基、硫芳基、氨基、卤素、羧酸酯、硫羟酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52其中R52代表烷基或芳基；(e)R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，Y、Y’、Z和Z’代表氢，X和X’之一代表烷基、芳基、烷氧基、羟基、硫羟、硫代烷基、硫芳基、氨基、卤素、羧酸酯、硫羟酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基(可被取代))，而X和X’中的另一个(可被取代)代表氢、烷基、芳基、烷氧基、羟基、硫羟、硫代烷基、硫芳基、氨基、卤素、羧酸酯、硫羟酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)或X和X’一起代表＝O；(f)R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，Z和Z’代表氢以及X和Y、X’和Y’、X’和Y或X和Y’一起形成含有一个或两个O、S或N的6元杂环。特别优选本发明化合物是式I化合物其中1.Y和Y’中的一个和Z和Z’中的一个代表烷基、芳基、烷氧基、羟基、硫羟、硫代烷基、苄基，吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基(可被取代))，而Y和Y’以及Z和Z’的另一个代表氢。2.R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，X、X’、Z和Z’代表氢以及Y和Y’之一代表甲基、乙基、苯基或苄基(可被取代，优选三氟甲基、羟甲基和苄氧甲基)，而Y和Y’的另一个代表氢；3.R1、R2和R3代表氢，W代表羟基以及W’和W”代表卤素，优选氟；X、X’、Z和Z’代表氢，Y和Y’之一代表甲基、乙基、苯基或苄基(可被取代，优选三氟甲基、羟甲基和苄氧甲基)，Y和Y’的另一个代表氢；4.Y和Y’之一是氢，而Y和Y’的另一个是甲基，以及Z和Z’之一是羟甲基、-COCH2CH3、-CN、-CH2NH2、-CH2NHAc或-CH2NHCR60＝NH其中R60是烷基或芳基；5.Z和Z’之一是-CONR70R71，其中R70和R71是相同或不同的并代表氢、烷基或芳基、-COOH、-COOC2H5、甲基或CH2OH，或Z和Z’一起形成螺环；或6.X和Y形成式R75-R76-R77-R78-R79的碳环或杂环，其中R75和R79是苦马豆素骨架的一部分以及R76、R77和R78中的一个或多个代表CH、CH2、O、S或N。选择的式I化合物如下(5R)-5-甲基苦马豆素、(5R)-5-甲基苦马豆素甲酸盐、(5S)-5-甲基苦马豆素、(5R)-8-表-5-甲基苦马豆素、(5S)-5-乙基苦马豆素、(5S，6S)-6-羟基甲基-5-甲基苦马豆素、(5R)-5-苄氧甲基苦马豆素、(5R，6R)-6-羟甲基-5-甲基苦马豆素、(5R)-5-羟甲基苦马豆素、(5S)-5-羟甲基苦马豆素、(5R，6R)-6-羟甲基-5-甲基苦马豆素、(5S)-5-苄氧甲基苦马豆素、(1R，2R，5S，6S，8S，8aR)-1，2，8-三羟基-5-甲基八氢-6-中氮茚(indolizine)羧酸乙酯。
可理解的是由于式I中有不对称取代碳原子，因此式I化合物可以存在及分离出旋光性和外消旋形式。可理解的是本发明包括作为非对映体的混合物的式I化合物，以及单独非对映体的形式，可理解的是本发明包括作为对映体混合物的式I化合物，以及单独对映体的形式。可理解的是经手性中心的面式差向异构作用，可使(S)-异构体与(R)-异构体转换，以及含有为式I(S)-和(R)-异构体混合物的式I化合物制剂在本发明范围内。
因此，本发明包括本发明化合物的所有旋光异构体和其外消旋体形式，在此所示的化合物分子式打算包括所有可能的所述化合物的旋光异构体。
本发明也包括本发明式I化合物的盐和酯，特别是本发明包括药学上可接受的盐。药学上可接受的盐是指适合用于与人和较低等动物组织接触而无过度的毒性、刺激性，变态反应等并有合理的益处/风险比的盐。药学上可接受的盐均为本领域所熟知，例如，S.M.Berge等人在J Pharmaceutical Sciences 1977，661-19中所述的盐。代表性的酸加成盐包括乙酸盐、己二酸盐、藻酸盐、抗坏血酸盐、天冬氨酸盐、苯磺酸盐、苯甲酸盐、硫酸氢盐、硼酸盐、丁酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐(camphersulfonate)、柠檬酸盐、环戊丙酸盐、二葡萄糖酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、富马酸盐、葡庚糖酸盐、甘油磷酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、氢溴酸盐、盐酸盐、氢碘酸盐、2-羟基-乙磺酸盐、乳糖酸盐、乳酸盐、月桂酸盐、月桂基硫酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、丙二酸盐、甲磺酸盐、2-萘磺酸盐、烟酸盐、硝酸盐、油酸盐、草酸盐、棕榈酸盐、扑酸盐、果胶酯酸盐、过硫酸盐、3-苯基丙酸盐、磷酸盐、苦味酸盐、新戊酸盐、丙酸盐、硬脂酸盐、丁二酸盐、硫酸盐、洒石酸盐、硫氰酸盐、甲苯磺酸盐、十一烷酸盐、戊酸盐等。有代表性的碱金属或碱土金属盐包括钠、锂、钾、钙、镁等，以及无毒的铵、季铵盐和胺阳离子包括(但不限于此)铵、四甲基铵、四乙基铵、甲胺、二甲胺、三甲胺、三乙胺、乙胺等。II.制备化合物的方法通过使用本领域普通技术人员熟知的方法和技术可以制备本发明的式I化合物。在此通过说明，提出制备本发明式I化合物的一些方法。
通过采纳普通合成有机化学方法中合成已知的合成中间体的各种方法合成式I化合物，其中R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，以及X、X’、Z和Z’代表氢。例如，如图1流程所示，可以氧化已知的[B.P.Bashyal，Tetrahedron，43(13)3083-3093(1987)]叠氮醇2得到相应的醛，然后使其与各种市售或常用的合成正膦或膦酸酯衍生物(分别为3和4)反应(Wittig反应)得到类型5的α，β-不饱和酮，其中基团X可以是任何化学基团，如甲基、氯代甲基、三氟甲基、乙基、正-丙基、异-丙基、环丙基、正-丁基、仲-丁基、叔-丁基、环丁基、戊基、己基、苯基、苄基等。在标准条件下，经5的催化氢化反应后，除去亚异丙基保护基，然后得到所需的5-取代苦马豆素衍生物。进一步的官能团操作如新取代基的氧化反应、还原反应，亲核加成或取代等可以从有限数量的、原用于构建核分子的Wittig试剂进一步增加衍生物数量。或者，还原酮5成相应的氨基醇6，可得到5-和5’取代的苦马豆素衍生物的混合物，经Mitsunobu型环化反应环合成6元环，随后用普通催化氢化环化成5元环，最后除去亚异丙基(图2)。用如6中的胺置换从醇官能团产生的离去基团的原理，以环化苦马豆素的6元环，此操作经过多种步骤进行，包括如用苄氧羰基(CBZ)保护氨基，随后对游离羟基甲磺酰化和在催化氢化步骤中产生的胺进行亲核置换甲磺酰基，同时环化两个环成所需的式I化合物，这对合成有机化学领域中任何技术人员均熟知。
使用上述一些原理，有许多可能的合成路线用于制备5，5’-二取代的苦马豆素类似物。例如，还原2中的叠氮基团，随后用适当的保护基如芴基甲氧羰基(Fmoc)保护得到的胺，得到醇7。氧化后，使用上述正膦或膦酸酯进行Wittig反应得到酮8。用氧化钯选择性还原链烯，随后使用哌啶除去胺保护基，导致形成环亚胺，它可与任何亲核试剂反应得到5，5’-二取代苦马豆素类似物，最后催化氢化并除去亚异丙基(图3B)。
或者，通过使已知的酰胺9与适当的Wittig试剂反应在苦马豆素5位上引入取代基。进一步的修饰，如氧化硼氢化或新链烯10的简单还原也可以得到一些新的5-取代衍生物(图4)。
通过各种方法也可以制备3，5-二取代的苦马豆素类似物即式I化合物，其中R1、R2和R3代表氢、W、W’和W”代表羟基、以及Z和Z’代表氢。例如用Fmoc基团暂时保护胺11，随后在中性条件下，温和还原异头苄基，得到相应的半缩醛12，然后，自发地暂时产生环化亚铵配合物13，使用温和的碱如哌啶脱去胺保护基，然后与任何亲核试剂迅速反应，得到保护的3，5-二取代的苦马豆素类似物14。用温和的酸处理，除去亚异丙基保护基，得到所需的3，5-二取代的苦马豆素类似物(图3A)。
在图3A、图4、5和6以及图7中分别展示制备式I化合物的合成路线，其中R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基以及Z和Z’代表氢；R1、R2和R3代表氢、W、W’和W”代表羟基以及X和X’代表氢；R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基以及Z和Z’代表氢；R1、R2和R3代表氢、W、W’和W”代表羟基。
使用适当的保护基，可以保护用于制备本发明化合物的反应基团。本领域技术人员熟知适当的保护和去保护方法(参见T.W.Greene，Protective Groups in Organic Synthesis，John Wiley & Sons，New York，1981)。一般讲，选择特定保护基团，在其后的一系列合成步骤中适当保护所关注的反应活性基团并且在不引起所需产物降解的条件下容易除去保护基。例如，可以使用醚、缩醛、缩酮和酯保护分离出的羟基。特别在本发明方法中可以使用的适当保护基包括O-苄基、O-对-甲氧基苄基、O-乙酰氧基、O-卤代乙酰氧基、O-苯甲酰氧基和O-烯丙基。使用本领域熟知的方法脱去保护基。例如，使用硝酸铈铵在乙腈和水中可以脱去对-甲氧苄基。
本领域技术人员非常熟知在保护/去保护化合物中通过烷氧基、卤代或氨基置换游离羟基的适当方法，以制备所述化合物，其中例如W、W’和/或W”是烷氧基、芳氧基、卤代或氨基。特别是在碱存在下，通过与烷基或芳基卤化物的反应，可以将游离羟基转化成烷氧基或芳氧基。为了用卤代基置换游离羟基，首先将具有游离羟基的化合物与三氟乙酸酐、甲磺酰氯或甲苯磺酰氯在碱如吡啶存在下反应，分别用离去基团如三氟乙酸酯、甲磺酰基或甲苯磺酰基保护羟基。然后通过在二甲基甲酰胺(DMF)中用苯甲酸钠置换处理用O-苯甲酸酯置换被保护的羟基。然后O-苯甲酸酯被去酯化，通过适当离去基团如三氟乙酸酯再保护，用四丁基卤化铵置换处理，用相关的卤素转换，或用叠氮钠置换处理，用叠氮基转换，然后通过还原过程中氨基置换。
通过将具有游离羟基的化合物溶解在DMF中并将其加入在低温(0℃-10℃)下，含有碱(如氢化钠)的惰性气体下的烧瓶中可以加上烷氧基。在搅拌几分钟后，在低温如0℃-10℃下，滴加苄溴的DMF溶液。在室温进一步搅拌反应混合物2-24小时。反应混合物经常规处理得到烷氧(苄基)化合物。
将具有游离羟基的化合物与碱如吡啶一起溶解在二氯甲烷(DCM)中，可以加上卤代基如氟。在低温(-10℃—-60℃)冷却之后，滴加适当用量的三氟乙酸酐或甲磺酰氯或甲苯磺酰氯。在0℃-25℃温度间搅拌反应液。反应混合物经常规处理得到酯化化合物。立即在DMF中用苯甲酸钠处理该衍生物，用O-苯甲酸酯转换置换离去基团。用碱(如甲醇钠)处理产生的游离羟基，然后用适当离去基团如三氟乙酸酯再保护(重复上述方法)。为了得到转换的氟衍生物，用无水四烷基氟化铵(优选四正-丁基)或氟化钾在适当溶剂(如乙醚、四氢呋喃或冠醚)中处理三氟乙酸酯。
为了引入氨基，在DMF中，用叠氮化钠或苄胺处理三氟乙酸酯。用叠氮基或苄胺基转换得到产物，在氢气压下用钯碳还原得到游离的氨基。
本领域技术人员熟知在式I化合物中引入硫羟基的适当方法(如其中W、W’、W”、X、X’、X”、Y、Y’、Z和/或Z’是硫羟)。例如，通过卤代烷或磺酰酯如使用硫氢化钠(NaSH)的亲核取代反应，或通过卤化物或使用硫代乙酸的磺酸酯的亲核取代反应来加入硫羟基，得到硫代乙酸酯基团，然后在甲醇中用甲醇钠处理去保护得到游离硫羟基团，使用硫代硫酸盐(S2O32-)将其转化成Bunts盐，然后用酸水解Bunte盐或用氟代吡啶鎓盐和N，N-二甲基硫代氨基甲酸酯处理羟基[Hojo；YoshinoMukaiyama Chem.Lett.(1977)133437]或氧化羟基成酮，然后用Lawson氏试剂将其转化成硫酮并用硼氢化钠还原成硫醇。对于综述，参见(Wardell，in Patai“The Chemistry of the Thiol Graup，PtIWileyNew York，1974，pp.179-211)。
对于本领域技术人员熟知在式I化合物中引入硫代烷基或硫芳基的方法(如其中W、W’、W”、X、X’、X”、Y、Y’、Z和/或Z’是硫代烷基或硫芳基)。例如，通过卤代烷或磺酰酯如用烷基或芳基硫醇盐或用烷基或芳基硫醇，在碱如1，8-二氮双环[5.4.0]十一碳烯(DBU)存在下进行的亲核取代反应，通过用烷基或芳基卤代物或磺酸酯来烷基化硫醇，或在四甲基硫脲，随后在氢化钠的存在下，用烷基或芳基卤代物处理羟基(Fujisaka；Fujiwara；Norisue；Kajigaeshi Bull.Chem.Soc.Jpn.1985，582529)或用三丁基膦和N-(硫代芳基)丁二酰亚胺在苯中处理醇(Waters Tetrahedron Lett，1977，p.4475和其中所引用的参考文献)。对于综述，参见(Peach in Patai“The Chemistry of the ThiolGraup，ptlWileyNew York，1974，pp 721-735)。
另外，本领域技术人员熟知在式I化合物中用氢置换保护或脱保护羟基的适当方法。例如，在不同的溶剂如醚或二甘醇二甲醚中用氢化锂铝或各种其它金属氢化物还原剂可以选择性地还原卤代烷或磺酰酯如甲苯磺酸酯。能够获得该转化的大量方法的列表在J.March的“Advanced Organic Chemistry.Reaction，Mechanisms和Structure”第四版，1992，pp 438-446和在此引用的参考文献中列出。
通过化学方法如氧化、羟化、水解、硝化、硼氢化、硫酸化、胺化、酰胺化、酯化、烷基化、卤化、环氧化、羰基化、卤代甲酰化、还原、通过Grignard或Wittig反应增长碳-碳链等化学方法可以进一步衍生化一些烷基或芳基，特别是含有不饱和的或其它化学官能基团如卤代、羧基、羟基、烷氧基、叠氮基或氨基，以便在任何最后的化合物中引入新的或附加的官能基团。在合成有机化学领域中任何技术人员都能获取这样的转化。
若需要，通过常规方法如柱层析可以纯化上述制法的产物。
通过SN2转换，可以将具有可利用的羟基的式I化合物转化成表异构体。例如，使游离羟基与甲磺酰氢和吡啶反应，得到O-甲磺酰基(甲基磺酰基)，在DMF(二甲基甲酰胺)中用苯甲酸钠处理，产生用表-O-苯甲酸酯置换游离羟基的化合物。使用甲醇中的NaOMe去酯化，产生式I化合物，其中游离羟基被表羟基置换。类似的是应用该SN2转换方法在其表异构体中可以用叠氮基或卤素(F、Cl、I、Br)取代羟基。
使用常规方法可以将上述的式I化合物转化成盐。例如，当式I化合物中的X、X’、Y、Y’、Z和Z’之一是羧酸时，通过用一摩尔当量(molar equivalent)的氢氧化钠或氢氧化钾处理，可将该化合物转化成盐。当式I化合物中X、X’、Y、Y’、Z和Z’之一是胺时，通过用乙酸、盐酸或甲酸处理，可将该式I化合物转化成盐。
使用常规方法，也可以将具有游离羟基的式I化合物转化成酯。例如，将式I化合物溶解于DCM和吡啶中。冷却(0℃-5℃)之后，滴加苯甲酸酐或苯甲酰氯的DCM和吡啶的溶液。在室温搅拌反应液2-24小时。经常规处理获得酯化衍生物。
通过标准的旋光拆分技术，例如包括分离具有碱性氨基和旋光活性酸为特征的式I化合物的非对映体盐从相应的外消旋体形式制备式I化合物的旋光对映体或通过从旋光活性前体合成。III.本发明化合物的应用式I化合物是低聚糖加工的抑制剂，特别是甘露糖苷酶抑制剂。通过测定对Jack Bean、α-甘露糖苷酶和溶酶体α-甘露糖苷酶的抑制作用，可以试验总的甘露糖苷酶抑制作用。使用L-PHA毒性分析也可以试验甘露糖苷酶抑制作用。该分析基于寻找毒性植物凝集素L-PHA对转化细胞系如MDAY-D2肿瘤细胞的特异结合，是低聚糖加工抑制作用的特异测定方法。在L-PHA毒性分析中测定IC50可以反映出化合物进入细胞的能力并影响低聚糖加工的抑制作用。测定细胞的进入，对靶向酶、Golgi中α-甘露糖苷酶II的抑制作用以及产生的细胞表现型可作为在细胞中活性的总的筛选。
因此，通过使转化细胞在L-PHA和化合物存在下生长；测定增殖细胞的数量；并通过增殖细胞数量与观察在L-PHA单独存在下生长的细胞增殖数量的比较来测定所述化合物抑制N-连接的低聚糖加工的能力来试验本发明化合物抑制N-连接低聚糖加工的能力。
在该分析所使用的转化细胞包括MDAY-D2、L1210、CHO、B16、黑素肿瘤细胞和人肿瘤细胞如SW480、LS174T、HT-29、WiDr、T2、MDA-231、MCF7、BT-20、Hs578T、K562、Hs578T、SK-BR-3、CY6T、MDA-468、H23、H157、H358、H1334、H1155、H28、H460、Hmesol、H187、H510A、N417、H146、H1092、H82(Restifo，N.P.等，J.Exper，Med.177265-272，1993)。
使用常规技术可以测定增殖细胞的数量。例如，通过测定掺入标记的胸苷来测定细胞的增殖。更特别的是加入放射性标记胸苷约2-5小时，优选3-4小时，捕获细胞并使用闪烁计数仪进行放射性记数。
进行上述分析的条件将取决于化合物的性质和所使用的细胞。例如，如果转化细胞是MDAY-D2肿瘤细胞，可以使用浓度约1-4×104细胞，优选2×104。一般培养MDAY-D2细胞约10-30小时，优选18-20小时，随后加入L-PHA，浓度为约10-15μg/ml，优选20-30μg/ml，最优选25μg/ml。
在活细胞中，按照L-PHA分析方法，测定对低聚糖加工(即Golgiα-甘露糖苷酶II)的抑制作用。将MDAY-D2肿瘤细胞接种在96孔微型试验平板中，每孔2×104细胞，并含有受试化合物在MEM加10％FCS中的系列稀释液。培养细胞18-20小时，随后加入25μg/ml的L-PHA，再培养24小时。通过加入0.5μCi/孔的3H-胸苷3-4小时，使用Titertek捕获器捕获在玻璃纤维盘上，用液体闪烁计数器计数盘上细胞来测定细胞增殖。受试化合物的表观IC50值是表示50％不受L-PHA毒性影响的药物浓度；就是与无L-PHA存在下细胞生长相比，掺入50％的3H-胸苷。
在酯酶抑制剂如二乙基对-硝基苯基磷酸酯的存在下，通过L-PHA毒性分析可以测定游离羟基被酯化的，并将在细胞中被转化成更有活性的化合物的式I化合物的能力。例如，在α-甘露糖苷酶抑制剂之前约4小时，按上述分析方法可以将酯酶抑制剂二乙基对-硝基苯基磷酸酯加到MDAY-D2细胞中。在二乙基对-硝基苯基磷酸酯的存在下，在L-PHA毒性分析中IC50的增加说明化合物要求经酯酶活化并因此用作前体药物。使用该方法可以筛选前体药物，并用于鉴定在β1-4Gal-转移酶之前抑制N-连接低聚糖通路中所有步骤的物质。
式I化合物具有重要的药理性质，并具有免疫刺激、抗微生物和抑癌作用。特别是该类化合物用于防止、治疗和预防肿瘤生长和转移。应用肺移生分析可以证明本发明化合物的抗转移作用。例如将用化合物处理的黑素瘤细胞注入小鼠，通过对于小鼠死亡后计数肺部肿瘤小结来确定黑素瘤细胞移生鼠肺的能力。通过测量肿瘤体积可以考察经口服或静脉给予化合物抑制小鼠肿瘤生长情况。
式I化合物具有手术后，作为辅助治疗，防止肿瘤复发的特殊作用。
本发明化合物尤其用于各种形式肿瘤的治疗，如白血病、淋巴瘤、黑素瘤、腺瘤、肉瘤和固体组织癌。特别是所述组合物可用于治疗恶性黑素瘤、胰腺癌、宫颈癌、肾、胃、肺、直肠、乳腺、肠、胃的、肝、甲状腺、颈、子宫颈、唾液腺、腿、舌、唇、胆管、骨盆、纵隔、尿道、支气管、膀胱、食道和结肠的癌症，以及与患有获得性免疫缺陷综合征(AIDS)的感染HIV病人有关癌形式的Kaposi氏肉瘤。也可以将所述化合物用于其它抗增殖的疾病，如关节硬化和病毒感染，特别是AIDS。
式I化合物可用于刺激骨髓细胞增殖，可用作再生血剂，特别在化疗或放疗之后应用。通过将化合物注射于小鼠、处死小鼠、移出骨髓细胞，直接计数骨髓细胞和在甲基纤维素分析中测定促克隆形成远祖细胞来测定本化合物刺激骨髓增殖能力，以确定式I化合物的骨髓增殖活性。
本发明化合物是免疫调节剂，特别是它们具有免疫刺激性质。因此，在患者无免疫应答，如患者感染HIV或其它病毒或感染剂包括细菌和真菌感染、患者进行骨髓移植和患者受化学物质或肿瘤引起免疫抑制的情况下可以使用式I化合物。
本化合物特别对下列包膜病毒具有抗病毒作用，如反转录病毒、流感病毒、巨细胞病毒和疱疹病毒。本发明化合物也可以用于炎症治疗。
本发明下列化合物显示出显著抑制Golgiα-甘露糖苷酶II活性作用，超过抑制溶酶体甘露糖苷酶活性作用(a)式I化合物，其中R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，Y、Y’、Z和Z’代表氢以及X和X’之一代表甲基、苯基或苄基(可被取代，优选氟甲基或羟甲基)，而X和X’的另一个代表氢；(b)式I化合物，其中R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，X、X’、Z和Z’代表氢，Y和Y’之一代表甲基、乙基、苯基或苄基(可被取代，优选三氟甲基、羟甲基和苄氧甲基)，而Y和Y’的另一个代表氢；和(c)式I化合物，其中R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，以及Y和Y’之一代表代表氢，X和X’是相同或不同的并代表氢、烷基、芳基、烷氧基、羟基、硫羟、硫代烷基、硫芳基、氨基、卤素、羧酸酯、硫羟酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基(可被取代))，Z和Z’是相同的或不同的并代表烷基、芳基、烷氧基、羟基、硫羟、硫代烷基、硫芳基、氨基、卤素、羧酸酯、硫羟酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)，条件是至少X和X’中的一个和至少Z和Z’中的一个不能是氢。
特别优选的化合物是(5R)-5-(羟甲基)苦马豆素、(5S)-5-甲基苦马豆素、(5S)-5-乙基苦马豆素、(5R)-5-甲基苦马豆素、(5S)-5-苄氧基甲基苦马豆素、(5R)-5-苄氧基甲基苦马豆素或(5R)-5-(羟甲基)苦马豆素。这些化合物特别适合于掺入到药物组合物中，用于治疗在此提及的病症，因为这些组合物具有改善的药理性能并且具有避免苦马豆素临床副作用的选择性。
术语“患者”指温血动物，如患在此所述的特定疾病或症状的哺乳动物。在该术语意义范围内的动物实例是狗、猫、大鼠、小鼠、马、牛、羊和人。
使用常用方法可以将式I化合物转化成药用组合物。药用组合物可以含有单独使用的化合物或与其它活性物质一起组成。这样的药用组合物可以以口服、表面、直肠、胃肠外、局部、吸入或脑内给药。因此，它们可以是固体、半固体形式，例如丸剂、片剂、霜剂、明胶胶囊、胶囊、栓剂、软明胶胶囊、脂质体(例如参见美国专利系列号5376452)、凝胶剂、膜剂以及tubelets。对于胃肠和脑内给药，可以使用肌肉或皮下给药形式，或输液或静脉或脑内注射，因此，可以制备成适合上述的应用并具有与生理液体相容的等渗性的化合物的溶液剂或活性化合物与一种或多种药学上可接受的赋形剂或稀释剂混合的粉剂。对于局部用药，应考虑霜剂或软膏剂等局部用药的剂型或是喷雾剂；对吸入用药，应考虑喷雾剂的制剂，例如鼻喷雾剂。
通过已知的方法可以制备药用组合物，制备给予患者的药学上可接受的组合物，就是以有效量的活性物质与药学上可接受的载体混合组合而成。适当的载体例如在Remington的PharmaceutialSciences(Remington’s Pharmaceutical Sciences，Mack PullishingCompany，Easton，Pa.，USA 1985)中已有介绍。据此，药用组合物包括(虽然不是全部)与一种或多种药学上可接受的载体或稀释剂组合的化合物并含有适当pH和具有与生理液体等渗的性质的缓冲溶液。
该化合物可单独作为治疗剂或与其它治疗剂一起或以其它治疗形式(如，化疗或放疗)一起使用。例如，可与抗增殖剂、抗微生物剂、免疫刺激剂或抗炎剂联合使用本发明化合物。特别是与抗病毒和/或抗增殖剂如干扰素联合使用本发明化合物。本发明化合物可与其它治疗剂或治疗同时、分别或依次使用。
对人用药而言，组合物中化合物的日剂量范围一般为约0.001-50mg/kg体重。对静脉给药的组合物而言，剂量例如约1-0.6mg/kg/天，以及对口服给药的组合物而言，剂量为约0.5-6mg/kg/天。
优选使用产生10-1000×IC50(用于在L-PHA分析中抑制低聚糖加工的IC50)的血清浓度的药物用量。
也可理解的是所提及的用量可以作必要的改变，特别是随所治疗动物体重、所治疗特定的疾病、给药途径以及所需的治疗而改变用量。另外，根据动物类型及对药物的个体反应或制剂的性能、给药的时间或间隔也都会采用不同于上述提及的用量。在一些情况下，需要低于所述最低用量，而在另一些情况下，必须要超过所述上限用量。当给予最大用量时，应采取每天分数次给药。
下列非限制性实施例进一步说明本发明实施例实施例1合成5-取代苦马豆素类似物A.合成(5S)-5-甲基苦马豆素(GD28)和(5R)-5-甲基苦马豆素(GD20)
苄基4-叠氮基-4，6，7，9-四脱氧-2，3-O-亚异丙基-α-D-甘露-壬-6-烯吡喃糖苷-8-酮糖(enopyranoside-8-ulose)(GDLZ 1)。
将氯铬酸吡啶鎓(776mg，3.6mmol)加入到火焰干燥(flame-dried)的3分子筛(3g)和苄基4-叠氮基-2，3-O-亚异丙基-α-D-甘露吡喃糖苷(500mg，1.49mmol)的无水二氯甲烷(50ml)的剧烈搅拌悬浮液中。30分钟以后，完成氧化反应，将淤浆置于硅胶柱(50g)的顶部，用1∶1乙酸乙酯∶己烷进行洗脱。浓缩含醛的洗脱液，将残留物溶于无水苯(30ml)中，冷却溶液至0℃，并加入三苯基正膦亚基(phosphoranylidene)-2-丙酮(1.2g，3.77mmol)的无水四水呋喃(30ml)溶液。室温搅拌该溶液过夜。浓缩反应混合物至干，层析纯化残留物(16g硅胶，1∶3乙酸乙酯∶己烷)并得到GDLZ 1(340mg，61％)，为自发结晶糖浆。苄基4-叠氮基-4，6，7，9-四脱氧-2，3-O-亚异丙基-D/L-甘油基-D-甘露-α-壬-6-烯吡喃糖苷(GDLZ 18)。
将硼氢化钠(150mg)加入粗品GDLZ 17(1.46g，约3.91mmol)的1∶1二氯甲烷∶甲醇的搅拌溶液中。30分钟后，完成反应，浓缩溶液至干燥，层析纯化残留物(34g硅胶，1∶2乙酸乙酯∶己烷)，得到GDLZ18(1.38g，94％)。苄基4-(N-苄氧羰基)氨基-4，6，7，9-四脱氧-2，3-O-亚异丙基-D/L-甘油基-D-甘露-α-壬吡喃糖苷(GDLZ 21)。
在氢气压下搅拌GDLZ 21(550mg，1.47mmol)和10％钯碳(50mg)的95％乙醇中的悬浮液过夜。滤出催化剂，加入碳酸氢钠(0.5g)并向搅拌的混悬液中用2小时分次加入氯甲酸苄酯(0.5ml)。过滤混合物，浓缩滤液并层析纯化(2∶3乙酸乙酯∶己烷)。获得为缓慢结晶糖浆的产物(649mg，90％)。苄基4-(N-苄氧基羰基)氨基-4，6，7，9-四脱氧-2，3-O-亚异丙基-8-O-甲苯磺酰基-D/L-甘油基-D-甘露-α-壬吡喃糖苷(GDLZ 22)。
将4-甲苯磺酰氯(140mg，0.73mmol)加到GDLZ 21(43mg，88μmol)的无水吡啶溶液中并搅拌过夜。冷却溶液至0℃并用水(1ml)水解过量试剂。将溶液转移至水(50ml)中并用乙酸乙酯(4×10ml)提取产物。用NaHCO3溶液中和合并的提取物，水洗、干燥并浓缩。经柱层析纯化残留物(10g硅胶，2∶3乙酸乙酯∶己烷)并得到GDLZ 22(49mg，87％)，为无色的糖浆。苄基-4，6，7，8，9-五脱氧-4，8-(N-苄氧羰基)氨基-2，3-O-亚异丙基-L-和-D-甘油基-D-甘露-α-壬吡喃糖苷(GDLZ 29A和GDLZ 29B)。
将固体的叔-丁醇钾(100mg)加到GDLZ 22(380mg，594μmol)的无水四氢呋喃(20ml)搅拌溶液中。过夜完成反应。浓缩悬浮溶液，将残留物转移到水(50ml)中并用乙酸乙酯(4×20ml)提取产物。用水洗涤合并的提取物，干燥并浓缩。溶解异构混合物并经柱层析纯化异构体(18g硅胶，1∶4乙酸酯∶己烷)。得到无色糖浆的前流份异构体(GDLZ 29A，78.5mg，28％)、后流份异构体(GDLZ 29B，87.2mg，31％)和未拆分的混合物(47.3mg，17％)为无色糖浆。(5S)-1，2-O-亚异丙基-5-甲基苦马豆素(GDLZ 27)将钯碳(10％，80mg)加到化合物GDLZ 29A(84mg，180mmol)的95％乙醇(6ml)溶液中，并在氢气压下搅拌混悬液。1.5小时后，耗尽起始原料，表明第一步还原反应(除去氨基甲酸苄酯)完成。然后经加入1M盐酸(180μl)酸化混悬液并进一步氢解过夜。加入离子交换树脂(Dowex 1×8 100，OH-型，1g)，搅拌5分钟，与催化剂一起滤出。浓缩滤液并得到粗品丙酮化合物(38mg，约92％)。(5S)-5-甲基苦马豆素(GD 28)将化合物GDLZ 27(25mg，110mmol)溶解于70％三氟乙酸的水溶液(3ml)中并在室温下搅拌过夜。浓缩溶液至干，将残留物溶解于水(0.5ml)中，经加入强碱型离子交换树脂(Bio Rad，AG 1-X8 20-50目，OH-型)产生游离的碱。从树脂中除去溶液并用水(5×0.5ml)提取树脂。收集提取物，过滤并冻干。得到白色固体产物(13.0mg，63％)。(5R)-1，2-O-亚异丙基-5-甲基苦马豆素(GDLZ 34)将钯碳(10％，37mg)加到化合物GDLZ 29B(210mg，0.45mmol)的95％乙醇(14ml)溶液中并在氢气压下搅拌混悬液。3小时后，耗尽起始原料。加入1M盐酸(450ml)酸化混悬液，进一步氢解3天。加入离子交换树脂(Dowex 1×8 100，OH-型，3g)并搅拌5分钟。过滤混悬液并浓缩滤液得到粗品丙酮化合物(136mg，定量的)。(5R)-5-甲基苦马豆素甲酸盐(GD 19)
将(5R)-1，2-O-亚异丙基-5-甲基苦马豆素(63mg，0.28mmol)溶解在50％三氟乙酸水溶液中并在室温下搅拌该溶液三天。浓缩溶液，经反相HPLC，使用20mM甲酸铵缓冲液(pH3.5)纯化残留物。分几次冷冻干燥含产物的流出液，除尽缓冲液，获得(5R)-5-甲基苦马豆素的甲酸盐(GD 19)。(5R)-5-甲基苦马豆素(GD 20)经过快速再生碱性离子交换树脂(Dowex 1×8-100，50-100目，OH-型)柱，洗脱GD 19水溶液。合并含有游离碱(GD 20)的洗脱液并浓缩。B.合成(5S)-5-乙基苦马豆素
1-溴-2-丁醇(GDLZ 103)在0℃，将四溴化碳(26.6g，80mmol)和三苯膦(21g，80mmol)连续地加到1，2-丁二醇(7.2g，80mmol)的无水吡啶中并在室温搅拌该溶液过夜。浓缩混合物并将油状残留物滴加到剧烈搅拌的1∶5乙酸乙酯∶己烷(220ml)中。从沉淀物中倾入溶液，浓缩，层析(40g硅胶，1∶3乙酸乙酯-己烷)，获得GDLZ 103(11.5g，90％)。溴化-2-丁酰三苯基鏻(GDLZ 105)将氯铬酸吡啶鎓(20g，93mmol)加到火焰干燥的3分子筛(15g)和GDLZ 103(11.5g，75mmol)的无水二氯甲烷混悬液中并搅拌混合物1小时，将棕色淤浆置于硅胶柱(40g)顶部，用1∶5乙酸乙酯∶己烷洗脱产物。合并含酮的洗脱液，浓缩，在氯仿(20ml)中，使残留物与三苯膦(12g，46mmol)反应。将过夜形成的溶液缓慢地加入搅拌的乙醚(300ml)中并滤出沉淀。由二氯甲烷(50ml)中加入己烷重结晶残留物。得到无色结晶的GDLZ 105(3.539g，11.4％)。三苯基正膦亚基-2-丁酮(GDLZ 113)将细粉GDLZ 105(2.5g，6.05mmol)加入到10％碳酸钠水溶液(150ml)中并剧烈搅拌过夜。滤出形成的固体，用水彻底洗涤，在干燥器中真空干燥过夜。得到GDLZ 113(1.9g，94％)为带静电的，灰白色粉。苄基4-叠氮基-4，6，7，9，10-五脱氧-2，3-O-亚异丙基-α-D-甘露-癸-6-烯吡喃糖苷-8-酮糖(GDLZ 102)将火焰干燥的3分子筛(1g)、苄基4-叠氮基-2，3-O-亚异丙基-α-D-甘露吡喃糖苷(133mg，0.40mmol)和氯铬酸吡啶鎓(0.8g，3.71mmol)无水二氯甲烷(40ml)中的淤浆剧烈搅拌30分钟。将混合物置于硅胶柱(16g)顶部并用1∶1乙酸乙酯∶己烷洗脱。浓缩洗脱液，将残留物溶于1∶1无水苯-四氢呋喃(10ml)中并加入GDLZ 113(180mg，0.541mmol)。搅拌过夜后，浓缩混合物，层析(12g硅胶，1∶5乙酸乙酯∶己烷)纯化残留物，得到GDLZ 102(95mg，61％)为浅黄色糖浆。苄基4-叠氮基-4，6，7，9，10-五脱氧-2，3-O-亚异丙基-D/L-甘油基-D-甘露-α-癸-6-烯吡喃糖苷(GDLZ 115)将硼氢化钠(55mg，1.45mmol)加到GDLZ 102(800mg，2.06mmol)的甲醇(25ml)溶液中并搅拌该混合物30分钟。浓缩该溶液至干，层析纯化残留物(1∶5→1∶2乙酸乙酯∶己烷)，得到无色糖浆的GDLZ115(560mg，70％)。苄基-4-(N-苄氧羰基)氨基-4，6，7，9，10-五脱氧-2，3-O-亚异丙基-D/L-甘油基-D-甘露-α-癸吡喃糖苷(GDLZ 116)将10％钯碳(约100mg)加到GDLZ 115(560mg，1.44mmol)的乙醇(25ml)溶液中，在氢气压下搅拌混合物过夜。滤出催化剂，加入碳酸氢钠(0.5g)并用1小时用注射器分次加入氯甲酸苄酯(500μl)同时搅拌混合物。然后过滤悬浮液，浓缩滤液，层析纯化残留物(1∶2乙酸乙酯∶己烷)。得到无色泡沫状物的GDLZ 116(500mg，69.5％)。苄基-4-(N-苄氧羰基)氨基-4，6，7，9，10-五脱氧-2，3-O-亚异丙基-8-O-甲苯磺酰基-D/L-甘油基-D-甘露-α-癸吡喃糖苷(GDLZ 117)在室温下，将GDLZ 116(500mg，1.02mmol)和4-甲苯磺酰氯(430mg，2.3mmol)的无水吡啶(25ml)溶液搅拌过夜。加入水(1ml)水解过量试剂。将该溶液转移到水(300ml)中，并用乙酸乙酯(4×50ml)提取产物。用1M盐酸洗涤合并的提取液，用碳酸氢钠水溶液中和，水洗、干燥和浓缩。层析纯化残留物(1∶2乙酸乙酯∶己烷)并得到无色糖浆的GDLZ 117(586mg，89％)。苄基-4，6，7，8，9，10-六脱氧-4，8-(N-苄氧羰基)亚氨基-2，3-O-亚异丙基-L-和-D-甘油基-D-甘露-α-D-癸吡喃糖苷(GDLZ 118A和GDLZ 118B)在室温下将GDLZ 117(586mg，0.91mmol)和叔-丁醇钾(110mg，0.98mmol)的无水四氢呋喃溶液搅拌过夜。浓缩该溶液并层析纯化残留物(1∶4→1∶2乙酸乙酯∶己烷)。再层析纯化其产物，得到无色糖浆的前流份异构体(GDLZ 118A，130.2mg，30％)以及后流份异构体(GDLZ 118B，139mg，32％)。(5S)-5-乙基-1，2-O-亚异丙基苦马豆素(GDLZ 119)将10％钯碳(约45mg)加入到GDLZ 118A(139mg，288μmol)的95％乙醇溶液中并在氢气压下搅拌该混合物过夜。TLC显示氨基甲酸酯转化完全。加入1M盐酸(250μl)酸化该混合物并进一步氢解。过夜形成新的产物(tlc)。滤出催化剂并经过碱性离子交换树脂(8ml，AG 1×8 20-50目，OH-型)柱洗脱滤液。浓缩含有GDLZ 119的洗脱液并经HPLC纯化残留物(50％MeOH-50％20mM甲酸铵pH9.0水溶液，7ml/min，Waters ODS 25×100mm，UV检测206nm)。得到甲酸盐产物(7mg，8.5％)。(5S)-5-乙基苦马豆素(GD 38)将GDLZ 119(7mg，29μmol)的1∶1四氢呋喃∶6M盐酸(1ml)溶液搅拌过夜。浓缩溶液，在水(1ml)中处理残留物并经碱性离子交换树脂(10ml，OH-型)柱洗脱。冷冻干燥含有游离碱的洗脱液，并获得GDLZ125(2.8mg，48％)，为无色的泡沫状物。C.合成(5R)-和(5S)-5-(羟甲基)苦马豆素(5R)-5-羟甲基苦马豆素 (5S)-5-羟甲基苦马豆素
3-苄氧-1-溴代-2-丙醇(GDLZ 132)在0℃，将三苯膦(6.82g，26mmol)和四溴化碳(8.63g，26mmol)加到3-苄氧-1，2-丙二醇(4.72g，25.9mmol)的无水吡啶溶液中并在室温下搅拌过夜。浓缩溶液并将残留物滴加到剧烈搅拌的1∶5乙酸乙酯∶己烷(200ml)中沉淀氧化三苯膦。倾出上清液，浓缩并层析纯化残留物(60g硅胶，1∶3乙酸乙酯∶己烷)。得到产物为无色油状物(5.1g，80％)。溴化3-苄氧乙酰基三苯鏻(GDLZ 135)
将氯铬酸吡啶鎓(8.5g，39.4mmol)加到化合物GDLZ 132(5.1g，20.8mmol)和新的火焰干燥的3分子筛(9g)的无水二氯甲烷淤浆中并在室温、氩气下搅拌混悬液。1小时后，反应完成。将棕色淤浆直接置于硅胶柱(50g)顶部并用1∶2乙酸乙酯∶己烷洗脱。浓缩含有产物的洗脱液。用氯仿(10ml)稀释残留物并在室温下与三苯膦(5.5g)反应过夜。将得到的粘稠溶液滴加稀释到剧烈搅拌的乙醚(200ml)中并沉淀出化合物GDLZ 135，为灰白固体。吸滤产物并真空干燥过夜。产物(7.68g，73％)不需纯化可进一步反应。3-苄氧基-1-三苯正膦亚基-2-丙酮(GDLZ 138)将细粉未化合物GDLZ 135(1.0g，1.98mmol)加到10％碳酸钠水溶液(30ml)中并在室温下剧烈搅拌混合物。过夜后，起始原料溶解，产物析出。吸滤混悬液并用水彻底洗涤灰白残留物。然后用Drierite真空干燥残留物。产物(817mg，97％)不需任何进一步纯化可用于下一步反应。苄基4-叠氮基-9-O-苄基-4，6，7-三脱氧-2，3-O-亚异丙基-α-D-甘露-壬-6-烯吡喃糖苷-8-酮糖(GDLZ 150)在室温下，将火焰干燥的3分子筛(2g)、氯铬酸吡啶鎓(1.5g，6.96mmol)和苄基4-叠氮基-2，3-O-亚异丙基-α-D-甘露吡喃糖苷(466mg，1.39mmol)的混悬液搅拌30分钟。然后，将棕色混合物置于硅胶柱(18g，1∶2乙酸乙酯∶己烷)顶部并洗脱该醛。合并并浓缩含有产物的流出物。将残留物溶解于无水苯(20ml)中，加入内鎓盐GDLZ 138(1.0g，2.3mmol)，在室温搅拌该混合物过夜。浓缩形成的混悬液，层析纯化残留物(35g硅胶，1∶3乙酸乙酯∶己烷)并得到无色糖浆的GDLZ150(500mg，75％)。苄基4-N-(苄氧基羰基)氨基-9-O-苄基-4，6，7-三脱氧-2，3-O-亚异丙基-D/L-甘油基-D-甘露-α-壬吡喃糖苷(GDLZ 166)在室温下，将GDLZ 150(834mg，1.74mmol)和硼氢化钠(66mg，1.74mmol)的甲醇(20ml)溶液搅拌2小时。蒸发溶剂并层析残留物(33g硅胶，1∶3乙酸乙酯∶己烷)。然后将还原的苷(554mg，66％)溶解于95％乙醇(20ml)中，加入10％钯碳(约50mg)，并加两滴三乙胺碱化溶液。然后在氢气压下搅拌混合物3小时。滤出催化剂，向滤液中加入碳酸氢钠(40mg)，搅拌的同时用2小时分次加入氯代甲酸苄酯(250μl，1.75mmol)。滤出固体，浓缩滤液，层析纯化残留物(1∶1 EtOAc-己烷)。得到无色糖浆的GDLZ 166(557mg，由GDLZ 150计算54.8％)。苄基4-N-(苄氧基羰基)氨基-9-O-苄基-4，6，7-三脱氧-2，3-O-亚异丙基-8-O-甲苯磺酰基-D/L-甘油基-D-甘露-α-壬吡喃糖苷(GDLZ 169)将4-甲苯磺酰氯(500mg，2.6mmol)加入到GDLZ 166(557mg，953μmol)的无水吡啶(15ml)溶液中并在室温下搅拌该混合物过夜。加入水(1ml)水解过量试剂并将溶液转移到水(200ml)中。用乙酸乙酯(3×50ml)提出产物，用1M盐酸洗涤合并的提取液，用饱和NaHCO3水溶液中和，水洗、干燥并浓缩。层析纯化粗品(30g硅胶，1∶3→1∶2乙酸乙酯∶己烷)并得到纯GDLZ 169(574mg，80.8％)。苄基9-O-苄基-4，6，7，8-四脱氧-4，8-(N-苄氧羰基)亚氨基-2，3-O-亚异丙基-L-和-D-甘油基-D-甘露-α-壬吡喃糖苷(GDLZ 170A和GDLZ 170B)将叔-丁醇钾(90mg，802μmol)加入GDLZ 169(574mg，770μmol)的无水四氢呋喃(25ml)溶液中并在室温、氩气压下，搅拌混合物过夜。将混悬液转移到乙酸乙酯(100ml)中，用水和盐水洗涤，干燥并浓缩。经柱层析(33g硅胶，1∶3→1∶2乙酸乙酯∶己烷)纯化异构体混合物并使用制备HPLC(22∶78乙酸乙酯∶己烷，8ml/min，25×100mmWaters Silica)拆分非对映体。分离出为无色糖浆的前流份异构体GDLZ170A(141.5mg，32％)和后流份异构体GDLZ 170B(157.6mg，35.7％)。(5R)-5-羟基甲基-1，2-O-亚异丙基苦马豆素(GDLZ 162)使用10％钯碳(约30mg)和氢气压，在中性条件下，于95％乙醇中氢化化合物GDLZ 170A(38mg，66μmol)，以除去羧苄基。过夜，反应完成，用1M盐酸(80μl)酸化混合物并在氢气下进一步搅拌3天。过滤混悬液，浓缩滤液，分离出产物并HPLC纯化(30∶70 0.1％NH3的甲醇液-0.1％NH3水溶液，2ml/min，10×150mm Beckman UltrasphereODS)。得到为无色糖浆的GDLZ 162(7.5mg，46.7％)。(5S)-5-羟甲基-1，2-O-亚异丙基苦马豆素(GDLZ 167)使用10％钯碳(约100mg)和氢气压，于95％乙醇中氢化化合物GDLZ 170b(57.6mg，100μmol)。反应过夜，除去羧苄基。用1M盐酸(150μl)酸化混合物并在氢气下进一步搅拌2天。过滤混悬液，浓缩滤液，分离出产物并经HPLC纯化(30+70 0.1％NH3的甲醇液-0.1％NH3水溶液，2ml/min，10×150mm Beckman Ultrasphere ODS)。得到为无色糖浆的GDLZ 167(9.0mg，37％)。(5R)-5-(羟甲基)苦马豆素(GDLZ 168/GD 45)在室温下，将GDLZ 162(7.1mg，29.2μmol)的2∶1四氢呋喃6M盐酸(1.5ml)溶液搅拌过夜。浓缩溶液，将残留物溶解于水(1ml)中，并通过碱性离子交换树脂柱产生游离碱。经HPLC纯化粗品(3∶97的0.1％NH3甲醇液-0.1％NH3水溶液，2ml/min，10×150mm BeckmanUltrasphere ODS)并得到纯GDLZ 168(3.7mg，62.3％)。(5S)-5-(羟甲基)苦马豆素(GD 46)在室温，将GDLZ 167(9.0mg，37μmol)的1∶1四氢呋喃6M盐酸(2ml)的溶液搅拌过夜。浓缩该溶液，将残留物溶解在1∶1 MeOH∶水(2ml)中，使用碱性离子交换树脂碱化，并通过C-18 Sep-Pak-柱(Waters)。经HPLC纯化粗品(7∶93 0.1％NH3甲醇液-0.1％NH3水溶液，2ml/min，10×150mm Beckman Ultrasphere ODS)并得到GDLZ172(5.7mg，75.8％)。
实施例2合成5，6-取代苦马豆素类似物苄基-4-氨基-4-脱氧-2，3-O-亚异丙基-α-D-甘露吡喃糖苷(1)向苄基-4-叠氮基-4-脱氧-2，3-O-亚异丙基-α-D-甘露吡喃糖苷(1.0g，3.0mmol)的干燥THF(10ml)中的搅拌、冷却(在0℃冰浴中)的溶液中分小量多次加入LiAlH4(140mg，3.8mmol)。然后缓慢将反应液温热至室温。4小时后，TLC表明完全消耗起始原料并形成单一新产物。用5％NH4Cl(10ml)骤冷反应，然后经液-液提取(H2O/CH2Cl2)处理。干燥(MgSO4)并浓缩合并的有机提取液，得到为白色结晶固体的所需的胺1(0.90g，2.9mmol)，收率97％。苄基-4-苄氧羰基氨基-4-脱氧-2，3-O-亚异丙基-α-D-甘露吡喃糖苷(2)向1(215mg，0.70mmol)的(1∶1)THF∶10％NaHCO3(15ml)的搅拌、冷却(在0℃冰浴中)溶液中滴加氯甲酸苄酯(0.11ml，0.75mmol)。然后缓慢地使反应液温热至室温。搅拌3小时后，TLC表明起始原料完全消耗并形成单一新产物。经旋转蒸发除去大部分THF并将CH2Cl2和水加到剩余的混合物水液中。液-液提取(H2O/CH2Cl2)后，干燥(MgSO4)合并的有机提取液并浓缩得到2(306mg，0.69mmol)。为白色固体，收率97％。经1H-NMR确证该产物结构。苄基-4-苄氧羰基氨基-4-脱氧-2，3-O-亚异丙基-α-D-甘露二醛(dialdo)吡喃糖苷(3)
在-50℃，向DMSO(0.75ml，10.6mmol)的干燥CH2Cl2(10ml)溶液中滴加草酰氯(0.93ml，10.6mmol)。继续搅拌15分钟。在此期间，冷浴温度升至-20℃。冷却溶液至-50℃，随后滴加2(1.51g，3.4mmol)的干燥CH2Cl2(15ml)溶液。在低温(-20-C--50-C)继续搅拌1小时，随后加入三乙胺(9ml)。使反应液温热至室温并继续搅拌15分钟。然后加水，随后液-液提取(H2O/CH2Cl2)。干燥(MgSO4)合并的有机提取液并浓缩得到粗品醛。经TLC观察相对较纯，不需纯化，可用在下步反应中。诺文葛耳反应产物(4)向乙酰乙酸乙酯(0.9ml，7.1mmol)的干燥CH2Cl2(20ml)的冷却(5℃)、搅拌的溶液[含3≈粉未的分子筛(1g)]中加入TiCl4的CH2Cl21M溶液(7ml，7mmol)。当加入TiCl4时，溶液转变为黄色，然后缓慢转变为橙色。向该溶液中滴加吡啶(6ml，74mmol)产生砖红色颜色。继续搅拌下，滴加3的CH2Cl2(20ml)溶液。再继续搅拌48小时。通过加入NaHCO3(10ml)水溶液处理反应液，随后通过玻璃纤维滤器吸滤除去棕色糊状固体。用CH2Cl2提取几次滤液。然后，干燥(MgSO4)合并的有机提取液并浓缩得到黄棕色油状物。经层析纯化(20-30％乙酸乙酯的己烷液)得到所需产物(570mg)，为顺式和反式异构体的混合物。经1H-NMR确证该产物结构。(5R，6R)和(5S，6S)6-羰基乙氧基-5-甲基苦马豆素丙酮化合物(5)向4(570mg，1.03mmol)的40ml乙醇(95％)溶液中加入10％Pd/C(50％湿)(712mg)。在H2(气袋)下搅拌混合物2天。此时，TLC显示起始原料完全消耗。然后，使用玻璃纤维滤器滤出Pd/c并向溶液中加入新的催化剂。加入HCl(1M，1.1ml，1.1mmol)并在H2(气袋)下再搅拌混合物4天。该反应产生所需产物[70∶30的(5R，6R)和(5S，6S)异构体的混合物]为主要成分的混合物。经1H-NMR推导出这些异构体的结构及比率。乙基(1R，2R，5S，6S，8S，8aR)(5S，6S)-1，2，8-三羟基-5-甲基八氢-6-中氮茚羧酸酯[6-羰基乙氧基-5-甲基苦马豆素(GD 0036)]
通过异构体混合物5的去丙酮化、所得到的三醇(6)的TMS醚衍生化、经制备GC的纯化、随后酸水解TMS基团而完成(GD 0036)的分离。该异构体(GD 0036)的1H-NMR与结构一致，可供酶分析。(5R，6R)-6-羟甲基-5-甲基苦马豆素丙酮化合物和(5S，6S)-6-羟甲基-5-甲基苦马豆素丙酮化合物(8)向异构体5(64mg，0.21mmol)的干燥THF溶液中分小量数次加入20mg的LiAlH4。搅拌混悬液过夜。此时，TLC显示起始原料已完全消耗。加入甲醇(1ml)骤冷过量的LiAlH4并继续搅拌30分钟。向该混合物中加入硅藻土(0.5g)，通过旋转蒸发除去甲醇。然后将干燥的硅藻土/产物装入硅胶柱上。用27∶2∶1EtOAc∶MeOH∶10％NH4OH洗脱，得到含有混合流份的纯化异构体，再进行层析纯化。从全部流份中总共获得的(5R，6R)8为12mg。从全部流份中总共获得(5S，6S)8是15mg。经1H-NMR确证这些产物的结构。(5S，6S)和(5R，6R)-6-羟甲基-5-甲基苦马豆素GD 40 GD 44(5S，6S)-6-羟甲基-5-甲基苦马豆素(5R，6R)-6-羟甲基-5-甲基苦马豆素
在室温下，将丙酮化合物8(约5mg)的THF-6M HCl(2ml)溶液搅拌2天。然后浓缩溶液，通过氢氧根离子型交换树脂柱，使用甲醇作为洗脱液。然后使用HPLC纯化游离碱。获得每个异构体约为2-3mg。这些样品(5S，6S)-6-羟甲基-5-甲基苦马豆素(GD 0040)和(5R，6R)-6-羟甲基-5-甲基苦马豆素(GD 0040)可供酶分析。
实施例3(5R)-5-苄氧甲基苦马豆素(GD 42)GD 42(5R)-5-苄氧甲基苦马豆素
(5R)-5-苄氧甲基-1，2-O-亚异丙基苦马豆素(GDLZ 177)将氢化钠(10mg，60％在矿物油中)分次加到粗品(5R)-5-羟甲基-1，2-O-亚异丙基苦马豆素(30.7mg，＜0.126mmol)的含苄基氯的无水DMF(200ml)的溶液中。搅拌2天后，加入甲醇(1ml)并浓缩溶液。经反相HPLC纯化残留物并获得GDLZ 177(7.0mg，约17％)。(5R)-5-苄氧甲基苦马豆素(GD 42)将化合物GDLZ 177(7.0mg，21mmol)溶解于四氢呋喃(1ml)中，加入6M盐酸(1ml)，在室温下，搅拌该溶液2天。浓缩该溶液至干，经反相HPLC纯化残留物，得到无色残留物GD 42(2.3mg，38％)。(5R)-5-苄氧甲基-1，2-O-亚异丙基苦马豆素(GDLZ 252)将氢化钠(7mg，60％在矿物油中)分次加到(5S)-5-羟甲基-1，2-O-亚异丙基苦马豆素(20.5mg，85mmol)的含苄基氯的无水DMF(100ml)溶液中。搅拌2天后，加入甲醇(1ml)并浓缩溶液。经反相HPLC纯化残留物，得到GDLZ 252(10.4mg，36％)。(5S)-5-苄氧甲基苦马豆素(GD 91)GD 91(5S)-5-苄氧甲基苦马豆素
将化合物GDLZ 252(6.0mg，18mmol)溶解于四氢呋喃(1ml)中，加入6M盐酸(1ml)，在室温下搅拌该溶液2天。浓缩溶液至干，经反相HPLC纯化残留物，得到GD 91(4.9mg，93％)，为非晶形物质。
实施例4(1S，2S，3R/S，8R，8aS)-3-氰基-1，2，8-三羟基八氢中氮茚(GD 92)
在下面概述并显示了制备3-氰基苦马豆素的过程。(1R，3S，4S，5S，6R)-7-氮杂-3-苄氧基-4，5-O-亚异丙基二氧代-2-氧杂-双环[4，4，0]-癸烷(GDSC 1009)向苄基E-4-叠氮-4，6，7-三脱氧-6-烯-2，3-O-亚异丙基-α-D-甘露-辛二醛吡喃糖苷(GDSC 1005)(1.6g，4.46mmol)的乙醇(25ml)溶液中加入10％钯碳(800mg，50％湿)。在氢气压下搅拌反应混合物过夜。经过滤除去催化剂并在减压下除去溶剂。经硅胶层析纯化残留物(1-10％甲醇的氯仿液梯度洗脱)得到GDSC 1009 1.24g(3.97mmol)，收率87.6％。(1R，3S，4S，5S，6R)-7-[N-(叔丁氧基羰基)氨基]-3-苄氧基-4，5-O-亚异丙基二氧-2-氧杂-双环[4，4，0]-癸烷(GDSC 1117)向(1R，3S，4S，5S，6R)-7-氮杂-3-苄氧基-4，5-O-亚异丙基二氧-2-氧杂-双环[4，4，0]-癸烷(GDSC 1009)(1.40g，4.41mmol)的二噁烷/水(1∶1，20ml)溶液中加入1N NaOH(10ml)。向该溶液中加入二碳酸二叔-丁酯(2.89g，13.23mmol)并在室温中搅拌该混合物4小时。在二氯甲烷(50ml)和水(60ml)之间分配反应混合物。用饱和NaCl(50ml)洗涤有机层，用MgSO4干燥并过滤。减压下蒸发滤液至干，使用柱层析纯化残留物，用0-2％甲醇的二氯甲烷液为梯度洗脱，得到GDSC 1117(1.38g，74.9％)。(1R，3S，4S，5S，6R)-7-[N-(叔-丁氧基羰基)氨基]-3-羟基-4，5-O-亚异丙基二氧-2-氧杂-双环[4，4，0]-癸烷(GDSC 1127)向(1R，3S，4S，5S，6R)-7-[N-(叔-丁氧羰基)氨基]-3-苄氧基-4，5-O-亚异丙基二氧-2-氧杂-双环[4，4，0]-癸烷(GDSC 1117)(1.2g，2.86mmol)的乙醇(50ml)溶液中加入10％钯碳(1.2g，50％湿)和催化量的乙酸。经抽气使烧瓶成为真空并用氢气洗三次。得到的多相混合物在氢气下搅拌8小时。过滤除去催化剂并减压下除去溶剂。然后，将残留物置于硅胶层析柱上，用1-5％甲醇的二氯甲烷液梯度洗脱，得到GDSC 11270.810g(2.46mmol)收率86％，为α，β端基异构体混合物。纯化该反应的少量产物并鉴定为GDSC 1127的去丙酮化产物(约6％)。合成GDSC 1147在室温、于氩气下，将GDSC 1127(0.5g，1.52mmol)的DMSO(3ml)和乙酸酐(3ml)溶液搅拌14小时，用二氯甲烷(25ml)稀释溶液，然后倾入饱和NaHCO3溶液(25ml)中。干燥(Na2SO4)有机层，过滤并减压下浓缩。经柱层析纯化残留物，使用1％甲醇的二氯甲烷液为洗脱液，得到GDSC 1147(0.457g)，收率92％。合成GDSC 1149将GDSC 1147(215mg，0.657mmol)溶解于0.5ml的二氯甲烷中。向该溶液中加入4ml 80％TFA的水溶液。在室温下搅拌该反应混合物12小时。减压下浓缩反应混合物并与水(10ml)共蒸发两次。高真空蒸发过夜后，将残留物溶解于5ml 0.2N的甲醇钠中并在室温、氩气下搅拌20小时。在旋转蒸发器上浓缩反应混合物。将橙色残留物溶解于尽少量的水中并使用Dowex 50WX×2-200(H+)和AG 1-×8(OH-)离子交换树脂，随后C-18柱连续纯化，得到GDSC 1149(96mg，78％)，为结晶化合物。合成3-氰基苦马豆素(GDSC 3027)将GDSC 1147(110mg，0.334mmol)溶解于0.3ml二氯甲烷，3.2mlTFA和0.8ml水的混合物中。在室温搅拌反应混合物12小时。在旋转蒸发器上浓缩反应混合物。将残留物溶解于水(4ml)中并与AG 1-×8(OH-)离子交换树脂(0.5g，干树脂)一起搅拌。30分钟后，过滤混合物并浓缩滤液。将残留物溶解于甲醇(4ml)中并与氰化钾(217mg，3.34mmol)一起搅拌12小时。浓缩混合物。残留物溶解于1ml水中，并通过AG 1-×8OH-离子交换树脂柱(1.0g)过滤，用水(12ml)洗涤。浓缩滤液，并用C-18柱(1g)纯化残留物，使用10-50％甲醇的水溶液为洗脱液洗脱得到GDSC 3027(56mg)，为1∶1的3-氰基苦马豆素的α，β混合物。
实施例5本发明化合物抑制Golgiα-甘露糖苷酶II和溶酶体α-甘露糖苷酶将本发明化合物和苦马豆素(10μl)加到96孔Elisa平板中，随后加入200mM乙酸钠pH5.6和25μl的10mM对-硝基苯基α-D-甘露吡喃糖苷。每孔中加入15μlα-甘露糖苷酶(Sigma 38U/ml)并将平板置于37℃下孵化60分钟。加入50μl 0.5M碳酸钠停止反应并在405nM测定平板中形成的对-硝基苯酚。通过加入10(μl)化合物到96孔Elisa平板中，随后加入200mM乙酸钠pH5.0和25μl的10mM对-硝基苯基α-D-甘露吡喃糖苷来测定化合物和苦马豆素对溶酶体甘露糖苷酶的影响。每孔中加入15μl溶酶体甘露糖苷酶(约8mM/mL)并在37℃孵化平板60分钟。通过加入50μl 0.5M碳酸钠停止反应并在405测定平板中形成的对-硝基苯酚。在表1中显示本发明式I化合物的甘露糖苷酶II和溶酶体甘露糖苷酶活性。
尽管参照被认为是优选实施例的内容介绍了本发明，可以理解本发明并非局限于所公开的实施例。相反，本发明所包括附带的权利要求书的精神及范围内的各种修改和等同变换。
如果每个独立的出版物、专利或专利申请可被特定和独立地结合到本发明中作参考，则在此所有出版物、专利和专利申请均作为它们的一个整体结合到本发明中作为参考。
权利要求
1.式I化合物和盐以及式I化合物的旋光和外消旋的形式
其中(1)R1、R2和R3是相同或不同的并代表氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃、芳基或R1和R2或R2和R3一起形成碳环或杂环；(2)W、W’和W”是相同的或不同的并代表羟基、烷氧基、硫羟、硫烷基、硫芳基、卤代基或氨基或W和W”及W’和W”中的一个或多个一起形成碳环或杂环；或一个或多个的R1和W、R2和W’以及R3和W”形成螺环体系；(3)X、X’、Y、Y’、Z和Z’是相同的或不同的并代表氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和的单环烃、芳基、烷氧基、芳氧基、羟基、硫羟、硫芳基、氨基、铵、卤素、羧酸或酯或其硫酯、酮、醛、碳酸酯、氨基甲酸酯、酰胺、叠氮化物、酰亚胺、亚胺、咪唑、缩醛、缩酮、腈、重氮基、硝基、肼、酰肼、腙、异羟肟酸、羟胺、环氧化物、烷氧基或芳氧基胺、硫酸酯、磺酸或亚磺酸或其酯、磺酰胺、磷酸酯或膦酸或其酯类、甲硅烷基、亚砜、砜、肟、胍基、膦酸酯、硫代酰胺、硫代氨基甲酸酯、硫氰酸酯、硫酮、硫脲、硫醚、三唑、脲、黄原酸酯、氰基、腈、-SR9(其中R9是烷基、环烷基、链烯基、链炔基或不饱和的单环烃)和-OR(其中R是烷基、环烷基、链烯基、链炔基或不饱和单环烃)；或(i)X和Y、X’和Y、X’和Y或X’和Y’可一起形成碳环或杂环或Y和Z、Y和Z’或Y’和Z’可一起形成碳环或杂环；(ii)一个或多个X和X’一起、Y和Y’一起以及Z和Z’一起可形成螺环；或(iii)一个或多个X和X’一起、Y和Y’一起以及Z和Z’一起代表＝O、＝S或＝NR4(其中R4是氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃、芳基、烷氧基、羟基)或＝CR5R6(其中R5和R6是相同的或不同的并代表氢、烷基、环烷基、链烯基、链炔基、不饱和单环烃或芳基)；条件是X、X’，Y、Y’和Z、Z’不能都是氢。
2.式I化合物，其中当R1、R2、R3、X、X’、Y、Y’是氢时，W、W’和W”不是羟基。
3.式I化合物，其中当R1、R2、R3、X、X’、Z和Z’是氢和W、W’和W”是羟基时，Y和Y’不能一起为＝O或Y和Y’之一不能是烷氧基。
4.如权利要求1所要求的式I化合物，其中W、W’和W”是相同的并代表羟基。
5.如权利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3是相同的并代表氢。
6.如权利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3是相同的并代表氢以及W、W’和W”是相同的并代表羟基。
7.如权利要求1所要求的式I化合物，R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基和Z和Z’代表氢。
8.如权利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基和X和X’代表氢。
9.如权利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基和X、X’、Z和Z’代表氢。
10.如权利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基和Y和Y’代表氢。
11.如权利要求1所要求的式I化合物，其中Y和Y’之一代表甲基、乙基、苯基、苄基、三氟甲基、羟甲基或苄氧甲基。
12.如权利要求1所要求的式I化合物，其中X和X’之一代表硫甲基、氟甲基或甲氧基。
13.如权利要求1所要求的式I化合物，其中W”和R3是相同的并代表卤素。
14.如权利要求1所要求的式I化合物，其中Y和Y’是相同的并代表卤素。
15.如权利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，Z和Z’代表氢，X和X’之一(可被取代)是烷基、芳基、烷氧基、羟基、硫羟、硫烷基、硫芳基、氨基、卤素、羧酸酯、硫羟酸酯、苄基、吡啶基、-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)，而X和X’的另一个是氢，或X和X’一起代表＝O，以及Y和Y’之一(可被取代)是烷基、芳基、烷氧基、羟基、硫羟、硫代烷基、硫芳基、氨基、卤素、羧酸酯、硫羟酸酯、-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)、苄基，而Y和Y’的另一个是氢。
16.如权利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，Y和Y’代表氢，X和X’(可被取代)是相同的或不同的并代表氢、烷基、芳基、烷氧基、羟基、硫羟、硫烷基、硫芳基、氨基、卤素、羧酸酯、硫羟酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基，以及Z和Z’是相同的或不同的并代表烷基、芳基、烷氧基、羟基、硫羟、硫烷基、硫芳基、氨基、卤素、羧酸酯、硫羟酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)，条件是至少X和X’中的一个和至少Z和Z’中的一个不能是氢。
17.如权利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，X和X’代表氢，Y、Y’、Z和Z’是相同的或不同的并代表氢、烷基、芳基、烷氧基、羟基、硫羟、硫代烷基、硫芳基、氨基、卤素、羧酸酯、硫羟酸酯、苄基、吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)，条件是至少Y和Y’中的一个和至少Z和Z’中的一个不能是氢。
18.如权利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，X、X’、Z和Z’代表氢，以及Y和Y’之一代表氢、烷基、芳基、羟基、硫羟、硫代烷基、硫芳基、氨基、卤素、羧酸酯、硫羟酸酯、苄基、吡啶基或-CH2OR50(其中R50代表烷基或芳基)，而Y和Y’的另一个代表氢、烷基、芳基、羟基、硫羟、硫代烷基、硫芳基、氨基、卤素、羧酸酯、硫羟酸酯、苄基、吡啶基或-CH2OR50(其中R50代表烷基或芳基)。
19.如权利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，Y、Y’、Z和Z’代表氢，X和X’之一代表氢、烷基、芳基、烷氧基、羟基、硫羟、硫代烷基、硫芳基、氨基、卤素、羧酸酯、硫羟酸酯、苄基、吡啶基或-CH2OR50(其中R50代表烷基或芳基，而X和X’的另一个代表氢、烷基、芳基、烷氧基、羟基、硫羟、硫代烷基、硫芳基、氨基、卤素、羧酸酯、硫羟酸酯、苄基、吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)或X和X’一起代表＝O。
20.如权利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，Z和Z’代表氢以及X和Y、X’和Y’、X’和Y或X和Y’一起形成含有一个或两个O、S或N的6元杂环。
21.如权利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，X、X’、Z和Z’代表氢以及Y和Y’之一代表甲基、乙基、苯基或苄基(可被取代，优选三氟甲基、羟甲基和苄氧甲基)，而Y和Y’的另一个代表氢。
22.如权利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氢，W代表羟基以及W’和W”代表卤素，优选氟；X、X’、Z和Z’代表氢，Y和Y’之一代表甲基、乙基、苯基、苄基、三氟甲基、羟甲基或苄氧甲基，Y和Y’的另一个代表氢。
23.如权利要求1所要求的式I化合物，其中Y和Y’之一是氢，而Y和Y’的另一个是甲基，以及Z和Z’之一是羟甲基、-COCH2CH3、-CN、-CH2NH2、-CH2NHAc或-CH2NHCR60＝NH(其中R60是烷基或芳基)。
24.如权利要求1所要求的式I化合物，其中Y和Y’之一和Z和Z’之一代表烷基、芳基、烷氧基、羟基、硫羟、硫代烷基、苄基、吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基(可被取代))，而Y和Y’以及Z和Z’的另一个代表氢。
25.如权利要求1所要求的式I化合物，其中Z和Z’之一是-CONR70R71(其中R70和R71是相同或不同的并代表氢、烷基或芳基)、-COOH、-COOC2H5、甲基或CH2OH，或Z和Z’一起形成螺环。
26.如权利要求1所要求的式I化合物，其中X和Y形成式R75-R76-R77-R78-R79的碳环或杂环，其中R75和R79是苦马豆素结构的一部分和一个或多个R76、R77和R78代表CH、CH2、O、S或N。
27.如权利要求1所要求的式I化合物，它是(5R)-5-甲基苦马豆素、(5R)-5-甲基苦马豆素甲酸盐、(5S)-5-甲基苦马豆素、(5R)-8-表-5-甲基苦马豆素、(5S)-5-乙基苦马豆素、(5S，6S)-6-羟基甲基-5-甲基苦马豆素、(5R)-5-苄氧甲基苦马豆素、(5R，6R)-6-羟甲基-5-甲基苦马豆素、(5R)-5-羟甲基苦马豆素、(5S)-5-羟甲基苦马豆素、(5R，6R)-6-羟甲基-5-甲基苦马豆素、(5S)-5-苄氧甲基苦马豆素或(5S)-5-苄氧甲基苦马豆素。
28.药用制剂包含权利要求1-27中任何一项所要求的作为活性药剂的式I化合物和药学上可接受的载体、赋形剂或稀释剂。
29.刺激免疫系统、治疗患者的增殖性疾病或微生物感染的方法，包括给予有效量的权利要求1-27中任何一项所要求的式I化合物。
30.权利要求1-27中任何一项所要求的式I化合物在制备用于刺激免疫系统和/或治疗增殖性疾病和微生物感染的药物中的用途。
31.刺激免疫系统、治疗患者的增殖性疾病或微生物感染的方法，包括给予有效量的权利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，Y、Y’、Z和Z’代表氢和X和X’之一代表甲基、苯基、苄基、羟甲基，而X和X’的另一个代表氢。
32.权利要求1所要求的式I化合物在制备用于刺激免疫系统和/或治疗增殖性疾病和微生物感染的药物中的用途，其中R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，Y、Y’、Z和Z’代表氢和X和X’之一代表甲基、苯基或苄基(可被取代)，而X和X’的另一个代表氢；R1、R2和R3代表氢，W、W’和W”代表羟基，X、X’、Z和Z’代表氢和Y和Y’之一代表甲基、乙基、苯基或苄基(可被取代)，而Y和Y’的另一个代表氢；R1、R2和R3代表氢和W、W’和W”代表羟基以及Y和Y’代表氢，X和X’是相同的或不同的并代表氢、烷基、芳基、烷氧基、羟基、硫羟、硫代烷基、硫芳基、氨基、卤素、羧酸酯、硫羟酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基(可被取代)，Z和Z’之一是相同的或不同的并代表烷基、芳基、烷氧基、羟基、硫羟、硫代烷基、硫芳基、氨基、卤素、羧酸酯、硫羟酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基，条件是至少X和X’中的一个和至少Z和Z’中的一个不能是氢。
全文摘要
本发明涉及新的3,5和/或6苦马豆素类似物、制备它们的方法及它们作为治疗剂的应用。本发明也涉及含有所述化合物的药用组合物和它们作为治疗剂的应用。
文档编号C07D491/147GK1251588SQ97180032
公开日2000年4月26日 申请日期1997年10月1日 优先权日1996年10月1日
发明者R·沙, J·卡维尔, J·马里诺-阿尔波纳斯, I·特瓦罗斯卡, F·特罗珀, J·丹尼斯 申请人:格里科设计公司