专利名称：喜树碱的光学纯类似物、光学纯合成中间体及其制备方法
喜树碱是一种天然化合物，其最初是从被称为喜树的中国植物的树叶和树皮中分离得到的(参见，Wall等，美国化学会志(J.Amer.Chem.Soc.)883888(1966))。喜树碱是一种五环化合物，由与6个环节α-羟基内酯稠合的中氮茚并[1，2-b]喹啉片段组成。带有α-羟基的20位碳是不对称的，因此使分子具有旋光力。喜树碱的天然形式在碳20具有绝对“S”构型，其相当于如下结构式
喜树碱对多种癌细胞系具有抗增殖活性，包括人的结肠、肺和乳腺肿瘤细胞系(Suffness，M等生物碱的化学和药理学，Bross A.编，25卷，73页(Acedemic Press，1985))。有人认为喜树碱的抗增殖活性与其对DNA拓扑异构酶I的抑制活性有关。
已证实α-羟基内酯是喜树碱的体内及体外活性所必需的(喜树碱新的抗癌剂，Putmesil，M等编，27页(CRC Press，1995)；Wall M.等，癌症研究(Cancer Res.)55753(1995)；Hertzberg等，药物化学杂志(J.Med.Chem.)32715(1982)和Crow等，药物化学杂志，354160(1992))。最近，本申请人制备了一类新的喜树碱类似物，其中用β-羟基内酯代替了喜树碱天然的α-羟基内酯(参见专利申请WO97/00876)。
本发明的目的是提供新的制备对映体纯的合成中间体以及新的喜树碱对映体纯类似物的方法。
首先，本发明的目的是提供与已知的所有化合物均不相同的新的喜树碱类似物，其特征在于该化合物具有下式(I)和(II)所示的结构
或是式(II)化合物的盐，例如下式(III)所示的结构
合成这种类型的光学纯化合物的关键中间体是如下通式M所示的产物
其中R表示1-10个碳原子的直链或支链烷基。优选R表示乙基。
式(I)和(II)的化合物可以通过如下方法制备-将下式化合物
(+)-EHHOPD分别与如下式N1或N2所示的化合物之一偶联
分别生成式O1的化合物或式O2的化合物
-然后将化合物O1环化得到式(I)化合物；将化合物O2环化生成式(II)化合物，该化合物在成盐后可以生成式(III)的化合物。
以其中R表示乙基的通式M化合物和N1或N2为原料制备化合物O1或O2可以通过本领域技术人员已知的Mitsunobu’s反应来完成(参见Mitsunobu，O.等，合成(Synthesis)，1页(1981))。通过用膦如三苯膦和偶氮二甲酸酯衍生物如偶氮二甲酸二乙酯或二异丙酯在非质子溶剂如四氢呋喃或N，N-二甲基甲酰胺中处理，将化合物N的羟基功能基用亲核试剂如化合物M或其去质子化的衍生物取代。将化合物O1和O2环化生成式(I)和(II)化合物的反应优选在钯催化剂(例如二乙酸钯)的存在下、在碱性条件(例如由碱性乙酸盐产生的碱性，并选择性地含有相转移剂如四丁基溴化铵)和非质子溶剂如乙腈或N，N-二甲基甲酰胺中、在50-120℃的温度下进行(R.Grigg等，四面体(Tetrahedron)46，4003页(1990))。
本发明还提供以上所定义的通式M的化合物。该化合物可用于生产药物。
式M的化合物可以按照本发明的新方法合成，该方法包括如下连续的步骤-将下式的外消旋叔丁酯
(其制备方法可以参见专利申请WO 97/00876)用三氟乙酸室温处理18小时以生成相应的羧酸；-然后将以上得到的酸的奎尼丁盐在异丙醇中于30℃以上、优选50℃加热，然后将反应液冷却至室温，从而使上述酸的一种对映体的盐形成结晶而另一种对映体的盐仍保留在溶液中，其阴离子如下所示
-将未结晶的对映体盐的异丙醇溶液浓缩，用盐酸处理并搅拌，生成如下所示的通式A的化合物
-然后将通式A的化合物与吸附在湿碳上的钯接触，然后向混合物中加入甲酸铵或甲酸以生成如下通式B所示的脱苄基产物
-然后在二环己基碳二亚胺的作用下使通式B的化合物环化得到如下通式C的内酯化合物
-最后，将通式C的内酯化合物的-OCH3基团在碘化钠和三甲基甲硅烷基氯的作用下转变成羰基，生成如下通式M的化合物。
对于上述方法，从通式A的化合物生成通式B的化合物的反应优选在甲醇中进行，并优选在加入甲酸铵后将反应液加热至约40℃。由通式B的化合物生成化合物C的环化反应可以在THF中进行，优选在约50℃下进行，而由通式C化合物生成通式M化合物的反应优选在室温下用乙腈作为溶剂来进行。
在R表示乙基的具体情况下，式M的化合物可以按照由如下连续步骤组成的方法合成-将下式的外消旋叔丁酯
(其制备方法可以参见专利申请WO 97/00876)用三氟乙酸室温处理18小时以生成相应的羧酸；-将3-(3-苄氧基甲基-2-甲氧基-4-吡啶基)-3-羟基戊酸的奎尼丁盐在异丙醇中于30℃以上、优选50℃加热，然后将反应液冷却至室温，从而使3-(3-苄氧基甲基-2-甲氧基-4-吡啶基)-3-羟基戊酸的(+)对映体的盐形成结晶而(-)异构体的盐仍保留在溶液中，其阴离子如下所示
-将3-(3-苄氧基甲基-2-甲氧基-4-吡啶基)-3-羟基戊酸的(-)对映体盐的异丙醇溶液浓缩，用盐酸处理并搅拌，生成如下式A′的化合物
-然后将化合物A′与吸附在湿碳上的钯接触，向混合物中加入甲酸铵或甲酸以生成如下所示的脱苄基产物B′
-然后在二环己基碳二亚胺的作用下使式B′的化合物环化得到下式C′的内酯化合物
-最后，将式C′的内酯化合物的-OCH3基团在碘化钠和三甲基甲硅烷基氯的作用下转变成羰基，生成如下所示的(+)-5-乙基-5-羟基-1，3，4，5，8，9-六氢氧杂环庚三烯并[3，4-c]吡啶-3，9-二酮(或(+)-EHHOPD)。
(+)-EHHOPD式N1的化合物可以从如下式P1的苯胺按照如下方法制得
将式P1的苯胺用乙酰化试剂如乙酸酐处理进行N-乙酰化。将得到的乙酰苯胺在50-100℃、优选75℃的温度下，用本领域技术人员已知的Vilsmeyer’s试剂(由三氯氧磷和N，N-二甲基甲酰胺在0-10℃的温度下反应制得)处理生成相应的2-氯-3-喹啉甲醛(参见，例如Meth-Cohn等，J.Chem.Soc.Perkin Trans.I，1520页(1981)；Meth-Cohn等，J.Chem.Soc.Perkin Trans.I，2509页(1981)和Nakasimhan等，美国化学会志，112 4331页(1990))。2-氯-6，7-二氟-3-喹啉甲醛很容易在本领域技术人员已知的常规条件下，例如用硼氢化钠在醇溶剂(例如甲醇)中于0℃-40℃的温度下处理还原成相应的式N1的2-氯-6，7-二氟-3-喹啉甲醇。
式N2的化合物可以通过如下方法制得将下式P2的苯胺
与氯代乙腈在三氯化硼和另一种Lewis酸如三氯化铝、四氯化钛或二乙基氯化铝的存在下在非质子溶剂或非质子溶剂的混合物中反应进行邻位酰化，然后水解(参见，Sugasawa T.等，美国化学会志100，4842页(1978))。将得到的中间体用乙基丙二酰氯在非质子溶剂如乙腈中在碱如三乙胺的存在下处理，然后用碱性醇盐如甲醇钠的甲醇溶液处理生成7-氯-4-氯甲基-6-甲基-2-氧代-1，2-二氢-3-喹啉甲酸乙酯。将其用三氯氧磷处理转变成2，7-二氯-4-氯甲基-6-甲基-3-喹啉甲酸乙酯。然后用4-甲基哌啶处理进行亲核取代反应。然后将甲酸乙酯功能基用二异丁基氢化铝在非质子溶剂如二氯甲烷中还原得到式N2的化合物。后两步反应的进行顺序可以互换。
N1或N2型中间体化合物的类似物记载于文献、特别是专利申请PCT 95/05427中。
式(II)化合物可以按照常用方法转变成可药用盐的形式。可接受盐的例子包括但不仅限于，与无机酸的加成盐如盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐、二磷酸盐、氢溴酸盐和硝酸盐，或与有机酸的加成盐如乙酸盐、马来酸盐、富马酸盐、酒石酸盐、琥珀酸盐、柠檬酸盐、乳酸盐、甲磺酸盐、对甲苯磺酸盐、扑酸盐、水杨酸盐、草酸盐和硬脂酸盐。关于可药用盐的其它例子可以参见“药用盐”，药学杂志(J.Pharm.Sci.)661(1977)。
本发明的化合物具有有用的药理学性质。本发明的化合物对拓扑异构酶I和/或II具有抑制作用并且具有抗肿瘤活性。现有技术还提示本发明的化合物具有抗寄生虫和/或抗病毒活性。因此，本发明的化合物可用于不同的治疗用途。
在以下的实验部分将可以看到对本发明化合物药理学性质的说明。
通过向患者如哺乳动物，例如人，施用治疗有效量的式(I)或式(II)化合物，或式(II)化合物的可药用盐或这些化合物的各种混合物，这些化合物可以在患者中抑制拓扑异构酶，例如I型和/或II型拓扑异构酶。
本发明的化合物具有抗肿瘤活性。因此，通过向患者施用治疗有效量的式(I)或式(II)化合物，或式(II)化合物的可药用盐或这些化合物的各种混合物，可用这些化合物在所述患者中治疗肿瘤，例如表达拓扑异构酶的肿瘤。肿瘤或癌症的例子包括食管癌、胃癌、肠癌、直肠癌、口腔癌、咽癌、喉癌、肺癌、结肠癌、乳腺癌、子宫颈癌、子宫内膜癌、卵巢癌、前列腺癌、睾丸癌、膀胱癌、肾癌、肝癌、胰腺癌、骨癌、结缔组织癌、皮肤癌、眼癌、脑癌和中枢神经系统癌、以及甲状腺癌、白血病、恶性淋巴肉芽肿病、与恶性淋巴肉芽肿病无关的淋巴瘤、多发性骨髓瘤等。
本发明的化合物还可通过抑制血鞭毛虫(例如在锥虫或利什曼虫感染中)或抑制疟原虫(例如在疟疾中)来治疗寄生虫感染，并且还可用于治疗病毒性感染和疾病。
这些性质使得式(I)和(II)的化合物适用于药物用途。本申请还涉及用作药物的以上所定义的式(I)和(II)的化合物以及式(II)化合物与可药用无机酸或有机酸的加成盐例如上述式(III)的盐，以及这些化合物的各种混合物。本发明还涉及含有至少一种以上所定义的药物作为活性成分的药物组合物。
因此，本发明涉及药物组合物，该组合物含有本发明的化合物或其与可药用酸的加成盐，以及与选定的给药方法(例如口服、静脉内、腹膜内、肌肉内、经皮或皮下)相适应的可药用载体。该药物组合物(例如治疗用的)可以是固体、液体、脂质体或脂质微胶粒形式。
药物组合物可以是固体形式，例如散剂、丸剂、颗粒剂、片剂、脂质体、明胶胶囊或栓剂。丸剂、片剂或明胶胶囊可以用能够以足够长的时间保护组合物不受患者胃酸或胃中的酶作用的物质进行涂覆，从而使该组合物以未消化的形式进入小肠。该化合物还可局部给药，例如在肿瘤的部位给药。还可将化合物通过缓释方法给药(例如缓释组合物或输液泵)。适宜的固体载体可以是，例如磷酸钙、硬脂酸镁、碳酸镁、滑石、糖、乳糖、糊精、淀粉、明胶、纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮和蜡。含有本发明化合物的药物组合物还可以是液体形式，例如溶液、乳液、混悬液或缓释制剂。适宜的液体载体可以是，例如水、有机溶剂如甘油或甘醇如聚乙二醇，以及它们与水的各种比例的混合物。
本发明还涉及以上所定义的式(I)和(II)的化合物、式(II)化合物与可药用无机酸或有机酸的加成盐例如上述式(III)的盐或这些化合物的混合物在生产用于抑制拓扑异构酶、特别是I型或II型拓扑异构酶的药物、用于治疗肿瘤的药物、用于治疗寄生虫感染的药物以及用于治疗病毒性感染或疾病的药物中的用途。
用于治疗上述疾病或病症的本发明化合物的剂量根据给药方法、待治疗患者的年龄和体重以及患者的状态而改变，并最终由主治医师或兽医决定。由主治医师或兽医所确定的量在此称为“治疗有效量”。
若无另外定义，本文所用的所有技术和科学术语均具有本领域普通技术人员所理解的常规含义。同样，文中所提到的所有出版物、专利申请、专利以及所有的其它参考文献均引入本文作为参考。
以下实施例是用来说明上述方法的，不应将其理解为是对本发明范围的限定。实验部分实施例1(+)-5-乙基-5-羟基-1，3，4，5，8，9-六氢氧杂环庚三烯并[3，4-c]吡啶-3，9-二酮[(+)-EHHOPD]1.a. 3-(3-苄氧基甲基-2-甲氧基-4-吡啶基)-3-羟基戊酸的奎尼丁盐将3-(3-苄氧基甲基-2-甲氧基-4-吡啶基)-3-羟基戊酸叔丁酯(40g；100mmol)用三氟乙酸(150ml)处理并将反应液于20℃搅拌18小时。蒸除三氟乙酸后，倒入二氯甲烷(200ml)并加入饱和碳酸氢钠溶液直至pH＝7.5-8。滗析后，将水相用100ml二氯甲烷洗涤。然后加入6N盐酸将水相的pH值调至1。用二氯甲烷(2×200ml)从水相中萃取产物。将溶液用硫酸镁干燥并浓缩。将得到的3-(3-苄氧基甲基-2-甲氧基-4-吡啶基)-3-羟基戊酸(31.1g；90mmol)加入异丙醇(30ml)中，用奎尼丁(29.2g；90mmol)的异丙醇(30ml)溶液处理并在50℃下搅拌至完全溶解。然后，使反应液的温度降至40℃，停止搅拌并将温度降至20℃。在不搅拌的情况下将反应液的温度降至0℃并在该温度下放置16小时。然后使温度升至20℃并进行搅拌直至形成结晶。将反应液用异丙醇稀释然后过滤。将沉淀用异丙醇冲洗。(+)对映体的盐形成沉淀(m＝26.6g)而(-)对映体的盐仍保留在异丙醇溶液中。回收滤液并浓缩得到油(34g)，所得到的油不经纯化直接用于随后的步骤。
将产物通过HPLC在5μCHIRAL AGP柱(10cm×4mm)上进行分析，用30/920/50异丙醇/水/磷酸盐缓冲液混合物(pH＝6.5)洗脱，流速1.2ml/分钟，280nm UV检测。保留时间为，(-)对映体6.4分钟，(+)对映体2.8分钟。(-)对映体/(+)对映体的比为83/17。1.b. (-)-3-(3-苄氧基甲基-2-甲氧基-4-吡啶基)-3-羟基戊酸将3-(3-苄氧基甲基-2-甲氧基-4-吡啶基)-3-羟基戊酸(-)对映体的奎尼丁盐(步骤1.a)的异丙醇溶液浓缩。将浓缩物加入270ml二氯甲烷和270ml 1N盐酸中。将反应液于20℃搅拌16小时。滗析后，将有机相浓缩，将浓缩物加入甲醇中以用于下一步骤。
得到13.5g产物(收率87％)，(-)对映体/(+)对映体的比为85/15。HPLC保留时间(与1.a的方案相同)为-(-)对映体6.4分钟-(+)对映体2.8分钟1.c. (+)-5-乙基-5-羟基-1，3，4，5，8，9-六氢氧杂环庚三烯并[3，4-c]吡啶-3，9-二酮将(-)-3-(3-苄氧基甲基-2-甲氧基-4-吡啶基)-3-羟基戊酸(13.5g；39mmol；步骤1.b)溶于87ml甲醇。将该溶液在氮气氛下倒在10％钯/50％湿碳(27.7g；13mmol)上。将反应液搅拌5分钟，然后将其倒入甲酸铵(11.5g；183mmol)的135ml甲醇溶液中。将反应液搅拌30分钟并同时使温度升高，然后将其在40℃加热30分钟。将反应液用Clarcel床过滤然后浓缩。加入40ml甲苯，然后蒸除甲苯；重复该操作以除去甲醇。将得到的残余物加入45ml THF中。然后加入二环己基碳二亚胺(7.180g；34.5mmol)的20ml THF溶液。将反应液于50℃加热1小时。将混合物冷却至20℃，然后滤除二环己基脲。将滤液浓缩至干。将残余物溶于46ml乙腈，依次加入6.0g(40.5mmol)碘化钠和5.13ml(40.5mmol)三甲基甲硅烷基氯。将反应液室温搅拌5小时。然后加入28ml乙腈和5.6ml水。滤出所形成的沉淀并加入到1ml水中，加入氢氧化铵溶液将pH值调至7.5。滤出所得到的固体并干燥。得到4.2g最终产物，收率34％，(+)对映体/(-)对映体的比为88.4/11.6。
在Chiralcel OD柱(25cm×4.6mm)上进行HPLC分析，所用洗脱剂为庚烷600和乙醇400，流速为1ml/分钟，210nm。测得的保留时间为-(-)对映体7.1分钟-(+)对映体9分钟。
将产物加入丙酮(40ml)中，然后加入水(150ml)。将反应液放置以形成沉淀，得到3g(+)对映体/(-)对映体的比为99.4/0.6的产物。NMR1H(250MHz，DMSO D6)0.8(t，3H，CH3-CH2)；1.65(m，2H，CH2-CH3)；3.00-3.35(q，1H+1H，-CH2-C＝O)；5.3(q，2H，CH2-O)；5.7(s，-OH)；6.35(d，芳族1H)；7.3(d，芳族1H)；11.7(s，N-H).实施例2(+)-5-乙基-9，10-二氟-5-羟基-4，5，13，15-四氢-1H，3H-氧杂环庚三烯并[3′，4′6，7]中氮茚并[1，2-b]喹啉-3，15-二酮2.a. N-(3，4-二氟苯基)乙酰胺将3，4-二氟苯胺(50ml；0.5mol)和三乙胺(70ml；0.5mol)混合物的二氯甲烷(1.5l)溶液用冰浴冷却。滴加乙酸酐(71.5ml；0.75mol)，然后将反应混合物室温搅拌1小时。将得到的混合物依次用水、10％碳酸氢钠溶液和饱和盐水洗涤。将有机部分用硫酸钠干燥并减压浓缩。将残余物悬浮在戊烷中，过滤并减压干燥得到白色固体状的标题产物(78g；91％收率)，M.p.126-127.5℃。NMR1H(DMSO)2.15(s，3H)；7.10-7.65(m，2H)；7.65-8.10(m，1H)；10.30(宽峰，1H).2.b. 2-氯-6，7-二氟-3-喹啉-3-甲醛采用Meth-Cohn等，J.Chem.Soc.Perkin Trans.I，1981，1520和2509中描述的一般方法。
将步骤2.a的产物(32g；220mmol)加入到Vilsmeyer试剂中，所述Vilsmeyer试剂通过将三氯氧磷(103ml；1.1mol)在氩气氛下滴加到在冰浴中冷却的无水DMF(34ml；440mmol)中，搅拌30分钟然后升温至室温制得。将得到的混合物于70℃搅拌16小时。将反应混合物恢复至室温后，将其滴加到冰水混合物(400ml)中并搅拌2小时。滤出形成的沉淀并用水洗涤，然后干燥得到黄色固体状的标题产物(9g；18％收率)，M.p.226.5-229℃。NMR1H(DMSO)8.17(dd，1H)；8.39(dd，1H)；8.97(d，1H)；10.34(d，1H).IR(KBr)888，1061，1262，1507，1691 cm-1.2.c. 2-氯-6，7-二氟-3-喹啉基甲醇将步骤2.b产物(9g；39mmol)的甲醇(400ml)悬浮液用硼氢化钠(2g；53mmol)在室温下处理0.5小时。用乙酸(2ml)破坏过量的硼氢化物。减压蒸除挥发性物质。将残余物溶于乙酸乙酯(500ml)，然后将得到的混合物依次用稀碳酸氢钠溶液、水和饱和盐水洗涤，然后用硫酸镁干燥并减压浓缩。将残余物用1，2-二氯乙烷重结晶得到米色固体状的标题产物(8g；80％收率)，M.p.166.5-167℃。NMR1H(DMSO)4.67(d，2H)；5.80(t，1H)；8.01(dd，1H)；8.22(dd，1H)；8.48(s，1H).IR(KBr)871，1038，1253，1513 cm-1.2.d. (+)-8-(2-氯-6，7-二氟-3-喹啉甲醇)-5-乙基-5-羟基-1，3，4，5，8，9-六氢氧杂环庚三烯并[3，4-c]吡啶-3，9-二酮室温及氩气氛下，将偶氮二甲酸二乙酯(1.24ml；7.87mmol)滴加到(+)-EHHOPD(1.58g；7.08mmol；步骤1.c)、步骤2.c的产物(1.62g；7.06mmol)和三丁基膦(1.91ml；7.87mmol)的无水DMF(30ml)溶液中。将形成的混合物搅拌16小时。然后将反应混合物减压蒸发至干。将残余物通过硅胶柱层析纯化(洗脱剂乙酸乙酯)。将得到的固体加入乙醚中，过滤并干燥得到白色固体状标题产物(1.56g；51％收率)，M.p.196℃。NMR1H(DMSO)0.84(t，3H)；1.74(m，2H)；3.02(d，1H)；3.34(d，1H)；5.29(s，2H)；5.31(dd，2H)；5.75(s，1H)；6.51(d，1H)；7.80(d，1H)；8.03(dd，1H)；8.07(s，1H)；8.17(dd，1H).IR(KBr)875，1057，1360，1507，1574，1647，1749 cm-1.2.e. (+)-5-乙基-9，10-二氟-5-羟基-4，5，13，15-四氢-1H，3H-氧杂环庚三烯并[3′，4′6，7]中氮茚并[1，2-b]喹啉-3，15-二酮氩气氛下，将步骤2.d的产物(1.53g；3.52mmol；步骤2.d)、四丁基溴化铵(1.25g；3.87mmol)、乙酸钾(529mg；5.28mmol)、三苯膦(180mg；0.70mmol)和乙酸钯(II)(79mg；0.35mmol)的混合物在无水乙腈中搅拌加热回流22小时。当反应混合物恢复至室温后，减压浓缩然后进行硅胶柱层析(洗脱剂二氯甲烷/甲醇混合物98/2)。由此得到标题产物(960mg；收率68％；通过HPLC测得的纯度为97.1％)。将该产物加入无水二氯甲烷(100ml)中并搅拌24小时，然后过滤并减压干燥得到白色固体状纯净的标题产物(850mg；收率61％；通过HPLC测得的纯度为99.6％)。NMR1H(DMSO)0.87(t，3H)；1.85(m，2H)；3.08(d，1H)；3.44(d，1H)；5.26(s，2H)；5.39(d，2H)；5.52(d，2H)；5.99(宽峰，1H)；7.39(s，1H)；8.15(dd，1H)；8.23(dd，1H)；8.68(s，1H).IR(KBr)871，1261，1512，1579，1654，1746 cm-1.实施例3(+)1-[9-氯-5-乙基-5-羟基-10-甲基-3，15-二氧代-4，5，13，15-四氢-1H，3H-氧杂环庚三烯并[3′，4′6，7]中氮茚并[1，2-b]喹啉-12-基甲基]-4-甲基六氢吡啶鎓氯化物3.a. 1-(2-氨基-4-氯-5-甲基苯基)-2-氯-乙酮
氩气氛下，将3-氯-4-甲基苯胺(44.4ml；0.366mol)的1，2-二氯乙烷(440ml)溶液在冰浴中冷却。然后依次滴加如下物质三氯化硼(1M的庚烷溶液；400ml；0.4mol)、氯乙腈(28ml；0.44mol)和二乙基氯化铝(1M的庚烷溶液；400ml；0.4mol)。加料过程中将温度保持在20℃以下。然后将形成的混合物加热回流3小时，然后冷却至10℃。然后小心地用2N盐酸(240ml)将反应混合物水解并将其加热回流1小时。加入水(1升)和乙酸乙酯(1升)，将形成的混合物搅拌15分钟，然后分液。将水相再次用乙酸乙酯(200ml)萃取，然后将合并的有机相用水(500ml)洗涤。用硫酸镁干燥后，将有机相浓缩。将残余物用石油醚(沸点为45-60℃的馏份；150ml)溶解并将形成的混合物于4℃下放置16小时。过滤收集所形成的沉淀，用石油醚洗涤并减压干燥得到标题产物(25g；31％收率)。M.p.129-130℃。NMR1H(DMSO)2.20(s，3H)；4.98(s，2H)；6.90(s，1H)；7.15(宽峰，2H)；7.70(s，1H).IR(KBr)871，1018，1183，1225，1270，1533，1577，1619，1662 cm-1.3.b. 7-氯-4-氯甲基-6-甲基-2-氧代-1，2-二氢-3-喹啉甲酸乙酯将步骤3.a的产物(25g；0.11mol)和三乙胺(30.6ml；0.22mol)在乙腈(520ml)中混合。于室温及氩气氛下加入乙基丙二酰氯(28.1ml；0.22mol)。将形成的混合物搅拌3小时。然后滴加乙醇钠(通过将3g、即0.13mol钠溶于140ml无水乙醇制得)并将形成的混合物室温搅拌16小时。过滤收集沉淀，依次用乙醇、水、乙醇和乙醚洗涤。将其用五氧化二磷在70℃下减压干燥得到白色粉末状标题产物(28.6g；83％收率)。NMR1H(DMSO)1.30(t，3H)；2.40(s，3H)；4.35(q，2H)；4.85(s，2H)；7.41(s，1H)；7.91(s，1H)；12.15(宽峰，1H).IR(KBr)879，1108，1250，1288，1483，1664，1721 cm-1.3.c. 2，7-二氯-4-氯甲基-6-甲基-3-喹啉甲酸乙酯将步骤3.b的产物(28.4g；90mmol)在三氯氧磷(400ml)中加热回流4小时。将得到的混合物于80℃下减压(20mm Hg)浓缩。将残余物加入二异丙基醚(400ml)中。过滤收集所形成的沉淀，用乙醚和石油醚洗涤，然后减压干燥得到白色粉末状标题产物(25.4g；85％收率)，M.p.126-127℃。NMR1H(DMSO)1.37(t，3H)；2.58(s，3H)；4.49(q，2H)；5.14(s，2H)；8.16(s，1H)；8.35(s，1H).IR(KBr)874，1006，1163，1243，1278，1577，1723 cm-1.3.d. 2，7-二氯-4-氯甲基-6-甲基-3-喹啉基甲醇将步骤3.c的产物(25.2g；76.5mmol)在氩气氛下与二氯乙烷(630ml)混合。滴加二异丁基氢化铝(1M的二氯甲烷溶液；307ml；307mmol)，同时搅拌反应混合物并将温度保持在20℃以下。将反应混合物室温搅拌3小时，然后倒入酒石酸钾水溶液(浓度为20％(重量)；1.5升)中。将形成的乳液剧烈搅拌1小时，用硅藻土过滤然后将两相分离。将水相用乙酸乙酯(200ml)萃取并将合并的有机相用氯化钠水溶液(浓度为20％(重量)；500ml)洗涤。将得到的有机相用硫酸镁干燥，过滤并减压浓缩。将残余物加入乙醚(50ml)中并过滤收集所形成的沉淀。减压干燥后得到白色粉末状的标题产物(18.3g；93％收率)，M.p.169-170℃。NMR1H(DMSO)2.57(t，3H)；4.84(s，2H)；5.36(s，2H)；8.06(s，1H)；8.27(s，1H).IR(KBr)870，1022，1102，1304，1482，1567 cm-1.3.e. 2，7-二氯-6-甲基-4-(4-甲基-1-哌啶基甲基)-3-喹啉基甲醇将步骤3.d产物(16.2g；55.7mmol)的THF(70ml)溶液用4-甲基哌啶(23ml；195mmol)溶液处理。将形成的混合物室温搅拌2小时。加入水(200ml)和二氯乙烷(200ml)。将有机相用氯化钠水溶液(浓度为20％(重量)；100ml)洗涤，用硫酸镁干燥并减压浓缩。将残余物用乙醚结晶得到白色结晶固体状的标题产物(18.3g；收率93％)，M.p.170-171.5℃。NMR1H(CDCl3)0.88(d，3H)；1.17(m，2H)；1.42(m，1H)；1.60(m，2H)；2.19(t，2H)；2.56(s，3H)；2.82(d，2H)；4.02(s，2H)；4.93(s，2H)；6.36(宽峰，1H)；7.95(s，1H)；8.02(s，1H).IR(KBr)971，1013，1105，1293，1479，1559 cm-1.3.f. (+)-8-[2，7-二氟-6-甲基-4-(4-甲基-1-哌啶基甲基)-3-喹啉基甲基]-5-乙基-5-羟基-1，3，4，5，8，9-六氢氧杂环庚三烯并[3，4-c]吡啶-3，9-二酮氩气氛下，将(+)-EHHOPD(步骤1.c中制得，1.56g；7.0mmol；)的无水二氧六环(70ml)悬浮液依次用步骤3.e的产物(2.47g；7.0mmol)、三苯膦(2.02g；7.7mmol)和偶氮二甲酸二异丙酯(1.07ml，10.5mmol)处理。将该混合物室温搅拌16小时。减压蒸除挥发性物质。将残余物通过硅胶柱色谱纯化(洗脱剂乙酸乙酯)。将得到的固体加入乙醚中，过滤并干燥得到白色固体状标题产物(1.96g；50％收率)，M.p.182℃。NMR1H(DMSO)0.89(m，8H)；1.23(m，1H)；1.41(t，2H)；1.64(m，2H)；2.09(q，2H)；2.59(m，5H)；3.15(dd，2H)；4.06(dd，2H)；5.31(dd，2H)；5.35(dd，2H)；5.75(s，1H)；6.29(d，1H)；7.17(d，1H)；8.06(s，1H)；8.46(s，1H).IR(KBr)878，1053，1275，1474，1572，1648，1747 cm-1.3.g. (+)-9-氯-5-乙基-5-羟基-10-甲基-12-(4-甲基-1-哌啶基甲基)-4，5，13，15-四氢-1H，3H-氧杂环庚三烯并[3′，4′6，7]中氮茚并[1，2-c]喹啉-3，15-二酮氩气氛下，将步骤3.f的产物(3.80g；6.80mmol)、四丁基溴化铵(2.42g；7.5mmol)、乙酸钾(1.00g；10.2mmol)、三苯膦(890mg；3.4mmol)和乙酸钯(II)(220mg；0.68mmol)的混合物在无水乙腈(85mg)中回流搅拌24小时。冷却至室温后，过滤收集形成的沉淀并依次用乙腈、水、丙酮和乙醚洗涤，减压干燥后得到白色粉末状标题产物(2.5g；收率70％)。NMR1H(DMSO)0.86(m，6H)；1.12(q，2H)；1.36(m，1H)；1.56(d，2H)；1.84(q，2H)；2.12(t，2H)；2.56(s，3H)；2.83(dd，2H)；3.26(dd，2H)；4.03(dd，2H)；5.28(dd，2H)；5.45(dd，2H)；6.04(s，1H)；7.34(s，1H)；8.14(s，1H)；8.38(s，1H).IR(KBr)870，1058，1208，1280，1477，1593，1655，1749 cm-1.3.h. (+)1-[(5R)-9-氯-5-乙基-5-羟基-10-甲基-3，15-二氧代-4，5，13，15-四氢-1H，3H-氧杂环庚三烯并[3′，4′6，7]中氮茚并[1，2-c]喹啉-12-基甲基]-4-甲基六氢吡啶鎓氯化物将步骤3.g产物(2.3g；7.7mmol)和无水乙醇(300ml)的混合物超声处理2分钟。将得到的乳状悬浮液进行搅拌并用盐酸(1N的溶液；13.2ml；13.2mmol)处理得到淡黄色溶液，该溶液在放置后形成凝胶样的沉淀。将沉淀过滤收集在布氏漏斗上并依次用乙醇和乙醚洗涤，然后减压干燥得到标题产物(2.1g；收率85％)。NMR1H(DMSO)0.87(m，6H)；1.59(m，5H)；1.84(q，2H)；2.64(s，3H)；3.28 (dd，2H)；3.45(s，2H)；4.93(s，2H)；5.47(dd，2H)；5.61(s，2H)；6.04(宽峰，1H)；7.41(s，1H)；8.28(s，1H)；8.63(s，1H)；10.30(宽峰，1H).IR(KBr)1043，1212，1479，1585，1655，1751 cm-1.本发明产物的药理学研究对细胞增殖的试验在该研究中使用5种肿瘤细胞系SW620(人结肠腺癌)、OVCAR-5(人卵巢腺癌)、PC-3和DU 145(人前列腺细胞系)和NCI-H69(人肺腺癌)。这些细胞系从NCI/Frederick癌症研究和开发中心(Frederic，MD)得到。将其在含有RMPI-1640培养基的完全培养基中培养，该培养基中补加有10％胎牛血清和2mM L-谷氨酰胺。将其在37℃下、在含5％CO2的潮湿空气中保温。用0.25％胰蛋白酶和0.2％EDTA(Worthington Biochemical Corp.，Freehold，NJ)于37℃处理5分钟使粘着的细胞分离。用Coulter Z1计数器(Coulter Corp.，Hialeah，FL)进行细胞计数。将细胞用碘化丙锭染色然后用EPICSElite流式血细胞计数器(Coulter)计数来评估存活力。
将待测试的实施例2和3的化合物以5mM溶于N，N-二甲基乙酰胺(DMA，Aldrich)。随后用培养液进行稀释。测试的最终摩尔浓度为1×10-6、2×10-7、4×10-8、8×10-9、1.6×10-9、3.2×10-10、6.4×10-11、1.28×10-11、2.56×10-12和5.12×10-13。每一浓度在8个孔中进行测试。对所有细胞系检测DMA的影响。这些检测的结果是，DMA在最大的使用浓度(0.02％)下也没有影响。使用浓度为1×10-7M和2×10-7M的阿霉素作为阳性对照。
将细胞以5×103细胞/孔接种在96孔微滴定板(CostarCorporation，Cambridge，MA)上。将细胞在37℃保温24小时以使细胞增殖。然后将待测试的实施例2和3的化合物以上述浓度加入并将细胞在37℃、在含5％CO2的潮湿空气中保温，粘着的细胞(SW620、OVCAR-5、PC-3和DU145)保温时间为3天，悬浮液中的细胞(NCI-H69)保温时间为5天。
将粘着细胞通过SRB法进行检测(参见L.V.Rubenstein，R.H.Shoemaker，K.D.Paull，R.M.Simon，S.Tosini，P.Skehan，D.AScudiero，A.Monks和M.R.Boyd“四唑氮试验生成的体外抗癌-药物-筛选数据与针对各种人肿瘤细胞系的蛋白质试验的比较”，J.Nat.Cancer Inst.，821113-1118，1990)。保温3天后，除去上清液并加入200μl不含胎牛血清的RPMI-1640。
加入50μl 50％三氯乙酸(三氯乙酸的最终浓度为10％)并于4℃保温1小时使细胞固定。将各孔用水洗涤5次，然后用50μl 0.4％磺基若丹明B(SRB，Sigma)的1％乙酸溶液在室温下染色10分钟。将着色剂用100μl 10mM的TRIS缓冲液(pH10)在搅拌下溶解约5分钟，然后用分光光度法在570nm对微滴定板进行读数。
权利要求
1.化合物，其特征在于该化合物具有下式(I)或(II)之一所示的结构
或是式(II)化合物的盐，例如下式(III)所示的结构
2.通式M所示的新化合物
其中R表示1-10个碳原子的直链或支链烷基。
3.权利要求2的化合物，其特征在于R表示乙基。
4.制备通式M所示化合物的方法
其中R表示含1-10个碳原子的直链或支链烷基，其特征在于，该方法由如下连续的步骤组成-将下式的外消旋叔丁酯
用三氟乙酸在室温下处理18小时以生成相应的羧酸；-然后将以上得到的酸的奎尼丁盐在异丙醇中于30℃以上、优选50℃加热，然后将反应混合物冷却至室温，从而使上述酸的一种对映体的盐形成结晶而另一种对映体的盐仍保留在溶液中，其阴离子如下所示
-将未结晶的对映体盐的异丙醇溶液浓缩，用盐酸处理并搅拌，生成如下所示的通式A的化合物
-然后将通式A的化合物与吸附在湿碳上的钯接触，然后向混合物中加入甲酸铵或甲酸以生成如下通式B所示的脱苄基产物
-然后在二环己基碳二亚胺的作用下使通式B的化合物环化得到如下通式C的内酯化合物
-最后，将通式C的内酯化合物的-OCH3基团在碘化钠和三甲基甲硅烷基氯的作用下转变成羰基，以生成如下通式M的化合物。
5.权利要求4的方法，其特征在于R表示乙基。
6.用作药物的化合物，其特征在于该化合物具有下式(I)或(II)之一所示的结构
或是式(II)化合物与可药用无机酸或有机酸的加成盐例如下式(III)所示的结构
或这些化合物的任何混合物。
7.药物组合物，其含有至少一种权利要求6所述的化合物作为活性成分。
8.权利要求1的化合物在制备抗肿瘤药物中的用途。
9.权利要求1的化合物在制备抗病毒药物中的用途。
10.权利要求1的化合物在制备抗寄生虫药物中的用途。
全文摘要
本发明涉及新的喜树碱类似物,特别是下式的产品:(+)－5－乙基－9,10－二氟－5－羟基－4,5,13,15－四氢－1H,3H－氧杂环庚三烯并[3′,4′:6,7]中氮茚并[1,2－b]喹啉－3,15－二酮;(+)1－[9－氯－5－乙基－5－羟基－10－甲基－3,15－二氧代－4,5,13,15－四氢－1H,3H－氧杂环庚三烯并[3′,4′:6,7]中氮茚并[1,2－b]喹啉－12－基甲基]－4－甲基六氢吡啶鎓氯化物;它们作为药物的应用,含有它们的药物组合物和它们用于制备抗肿瘤、抗病毒或抗寄生虫药物的用途。本发明还涉及上述产品的合成中间体以及所述中间体的制备方法。
文档编号A61P31/12GK1268948SQ98808720
公开日2000年10月4日 申请日期1998年8月7日 优先权日1997年8月29日
发明者J－B·卡萨尤克斯, O·拉沃格恩, C·勒布里汤, E·曼吉诺特, D·比格 申请人:科学研究与运用咨询公司