雷帕霉素衍生物的低温合成的制作方法
【专利说明】雷帕霉素衍生物的低温合成
[0001] 相关申请的交叉参考
[0002] 本申请要求于2013年1月22日提交的美国临时申请第61/755, 388号的优先权， 该申请整体并入本文作为参考。
[0003] 在联邦赞助的研究和开发下做出的发明的权利声明
[0004] 不适用。
[0005] 有关在光盘上提交的"序列表"、表格或计算机程序表附录
[0006] 不适用。
[0007] 发明背景
[0008]BiolimusA9a(也称为BA9)是开发作为冠状动脉支架的药物涂层以防止平 滑肌细胞增殖和再狭窄的活性药物成分。BA9结构上与雷帕霉素（也称为西罗莫司，CAS[53123_88_9])相关，是市售的由吸水链霉菌（Streptomyceshygroscopicus)合成的 大环内酯类天然产物。该"莫司"家族的其它成员包括依维莫司（CAS[159351-69-6])、佐他 莫司（CAS[221877-54-9])和坦西莫司（CAS[162635-04-03])。该家族的成员已知在体内具 有免疫抑制、抗真菌、抗肿瘤和/或抗炎活性，且用于治疗移植排斥、感染性疾病、自身免疫 疾病以及特征为细胞过度增殖的病症。BA9的化学结构是由保持了核心的雷帕霉素环结构 的31元三烯大环内酯构成，且仅在40位加上的侧链不同，其中雷帕霉素的羟基基团被乙氧 基乙基基团烷基化。
[0009] 与西罗莫司或其它西罗莫司衍生物相比的BA9的化学结构在图1中提供。该结构 由在40位乙氧基乙基化的31元大环三烯内酯构成。BA9,与西罗莫司类似，与细胞内的亲 免蛋白FKBP12结合。认为所得的大环内酯/FKBP12复合物随后以与西罗莫司类似的方式 与mTOR(细胞周期进程的关键蛋白质）结合。mTOR失活导致几个特定的信号传导通路抑 制，并使细胞周期停滞在Gl至S期。
[0010] 由于BA9及其他雷帕霉素衍生物的治疗价值，因此需要制备该活性药物家族的改 进的方法。本发明满足了该需求以及其它需求。
[0011] 发明简沐
[0012] 本发明提供了获得具有式I结构的化合物的方法：
[0013]
[0014] 该方法包括：
[0015] a)将有机溶剂、具有氮杂原子的有机碱化合物、具有式II结构的化合物以及具有 式III结构的化合物混合在反应混合物中，
[0018] b)将反应混合物的温度保持在约25°C至约55°C;并且
[0019] c)从反应混合物中分离具有式I结构的化合物；
[0020] 其中
[0021] R1选自Ra-(O)d-Rb的基团，其中RfC1 5亚烷基且Rb是C1 5烷基；C1 5亚烷基-OH; C6i。芳基Ci5烷基；C6i。芳基Ci5烷氧基；Ci5烷氧基Ci5烷基；酰基；酰基Ci5烷基；氨基C1 5烷基；Ci5烷基氨基Ci5烷基；酰基氨基Ci5烷基；Ci5烷氧基羰基氨基Ci5烷基；和C61Q 芳基；
[0022] R2是氢；且
[0023] 下标d是选自0-1的整数；
[0024]由此获得具有式I结构的化合物。
[0025] 附图简沐
[0026] 图1显示西罗莫司、BiolimusA9及相关衍生物的化学结构。
[0027] 图2显示按照本发明方法制备雷帕霉素衍生物的合成流程。
[0028] 图3A显示在50-55°C合成的粗的BA9的HPLC分析。图3B显示在40°C合成的粗 的BA9的HPLC分析。
[0029] 发明详沐
[0030] I?概述
[0031] 本发明提供了获得包括BiolimusA9(BA9)在内的雷帕霉素衍生物的改进的方法。 雷帕霉素衍生化以获得式I化合物的通用流程如图2所示。该方法包括雷帕霉素与适合的 三氟甲磺酸酯在受控的温度下反应，然后后处理并分离产物。该方法的不同步骤如本文所 述。
[0032] 已经确定，以前所述的雷帕霉素的40-0-衍生物的合成方法产生了不期望的具有 在反应性羟基上修饰的副产物。这些副产物具有与所需产物类似的非极性特性，显著降低 产率且使纯化变得复杂。令人惊讶地，已经发现通过控制合成温度，可以实现副产物生成的 显著减少。反应条件的细微改变令人惊讶地导致产物的产率及纯度的高增益。这些意想不 到的优点在下文中详细描述。
[0033] II?定义
[0034] "混合在反应混合物中"是指将至少两种不同的物质接触的过程，从而使其混合在 一起并可以反应，改变初始反应物中之一或者形成第三种不同种类的产物。然而，应当理 解，所得的反应产物可以由所加入试剂之间反应直接生成，或者由来自所加入试剂中的一 个或多个的中间体生成，所述中间体能够是在反应混合物中生成的。
[0035] "有机溶剂"是指在环境温度和压力下是液体且基本上不含水的含碳物质。有机溶 剂的实例包括但不限于甲苯、二氯甲烷、乙酸乙酯、乙腈、四氢呋喃、苯、氯仿、乙醚、二甲基 甲酰胺、二甲基亚砜和石油醚。
[0036] "有机碱化合物"是指能够接受质子（即氢阳离子）以形成该碱的共辄酸的基于碳 的分子。一般而言，用于本发明方法中的有机碱化合物包含至少一个氮杂原子。有机碱化 合物的实例包括但不限于Huenig碱（即N，N-二异丙基乙胺）、二甲基吡啶类包括2, 6-二 甲基吡啶（即2, 6-二甲基吡啶）、三乙胺和吡啶。
[0037] "分离"是指从包含某化合物和至少一种其它物质的混合物中分离至少一部分该 化合物的过程。该被分离的化合物基本上不含存在于混合物中的至少一种其它物质。
[0038] "烷基"是指直链或支链的、饱和的、具有标明的碳原子数的脂肪族基团。烷基可以 包含任何数量的碳原子，例如C1 2、C1 3、C1 4、C1 5、C1 6、C1 7、C1 8、C1 9、C1 1(]、C2 3、C2 4、C2 5、C2 6、 C3 4、C3 5、C3 6、C4 5、C4 6和C5 6。例如，C1 6烷基包括但不限于甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、 异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基等。烷基还可指具有至多20个碳原子的烷基基 团，例如但不限于庚基、辛基、壬基、癸基等。
[0039] "亚烷基"是指直链或支链的、饱和的、具有标明数量的碳原子的脂肪族基团，且连 接至少两个其它基团，即二价烃基。与该亚烷基连接的两个部分可以连接在亚烷基基团相 同的原子或不同的原子上。例如，直链亚烷基可以是-(CH2)n-的二价基团，其中n是1、2、 3、4、5或6。代表性的亚烷基基团包括但不限于亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丙基、亚丁基、 亚异丁基、亚仲丁基、亚戊基和亚己基。
[0040] "烯基"是指具有至少两个碳原子和至少一个双键的直链或支链烃。烯基可以包 含任何数量的碳，例如c2、C2 3、C2 4、C2 5、C2 6、C2 7、C2 8、C2 9、C2 1Q、C3、C3 4、C3 5、C3 6、C4、C4 5、 C4 6、C5、C5 6和C6。烯基基团可以具有任何合适数量的双键，包括但不限于1、2、3、4、5个或 者更多。烯基基团的实例包括但不限于乙烯基、丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、异 丁烯基、丁二烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、异戊烯基、1，3-戊二烯基、1，4-戊二烯基、1-己稀 基、2-己烯基、3-己烯基、1，3-己二烯基、1，4-己二烯基、1，5-己二烯基、2, 4-己二烯基和 1，3, 5-己三烯基。
[0041] "炔基"是指具有至少两个碳原子和至少一个叁键的直链或支链烃。炔基可以包含 任何数量的碳，例如c2、C2 3、C2 4、C2 5、C2 6、C2 7、C2 8、C2 9、C2 10、C3、C3 4、C3 5、C3 6、C4、C4 5、C4 6、 C5、C5 6和(：6。炔基基团的实例包括但不限于乙炔基、丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、异丁炔 基、仲丁炔基、丁二炔基、1-戊炔基、2-戊炔基、异戊炔基、1，3-戊二炔基、1，4_戊二炔基、 1-己炔基、2-己炔基、3-己炔基、1，3-己二炔基、1，4-己二炔基、1，5-己二炔基、2, 4-己二 炔基和1，3, 5-己三炔基。
[0042]"芳基"是指具有任何合适数量的环原子和任何合适数量的环的芳香环系统。芳基 基团可以包含任何合适的环原子数，例如6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或16个环原子，以 及6-10、6-12或6-14个环原子。芳基基团可以是单环、稠和形成双环或三环，或者通过键 连接形成联芳基基团。代表性的芳基基团包括苯基、萘基和联苯基。其它芳基基团包括具 有亚甲基连接基团的苄基。某些芳基基团具有6-12个环原子，例如苯基、萘基和联苯基。 [0043]"烷氧基"是指具有将烷基基团与结合点连接的氧原子的烷基基团：烷基-0-。对 于烷基基团，烷氧基基团可以具有任何合适数量的碳原子，例如C1 6。烷氧基基团包括例如 甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、2- 丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧 基、己氧基等。
[0044] "羰基"是指含有碳_氧双键的部分（即-C(0) _)。
[0045] "酰基"是指包含如本文所述的羰基基团的部分，所述羰基与如本文所述的烷基基 团、烯基基团或炔基基团结合。
[0046] "摩尔比"是指第一种物质的摩尔数与第二种物质或任何其它物质的摩尔数的比 率。
[0047] "色谱"是指通过将混合物应用于固定相并使用流动相将化合物从固定相洗脱的 方法，将化合物与混合物中的一种或多种其它化合物分离的过程。色谱的实例包括气相色 谱、硅胶色谱、反相色谱和亲和色谱。可以实施色谱例如用以分析化学反应的进程，或者在 化学合成后纯化物质。通常情况下，从微克至千克范围的物质的量可以用于色谱分离，但其 它量也可以使用。
[0048]"固化"是指引起溶液中的化合物结合成该物质的固体形式的过程。溶液中的化合 物全部或者其任何部分都可以被固化。该固体形式可以是无定形的或者是结晶物质。"沉 淀"是指以无定形的形式固化物质。
[0049]"溶解"是指将物质的固体形式溶于溶剂中以形成溶液的过程。固体物质的全部或 者其任何部分都可以被溶解。不溶