制备氧化磷脂的改进方法
【专利摘要】本发明公开了制备氧化磷脂的改进方法。具体地，公开了新型合成路线，其很适用于在治疗上有益的氧化磷脂的工业制备。尤其是，公开了有效制备含甘油骨架和与甘油骨架连接的一个或多个氧化部分的化合物的新方法，其不含柱色谱法。因此，进一步公开了将含磷部分如磷酸盐部分引入含甘油骨架的化合物中及形成的中间体中的新方法。
【专利说明】制备氧化磷脂的改进方法
[0001]本申请是专利申请号为200880006707.6 (国际申请号为PCT/IL2008/000013)、申请日为2008年I月2日、发明名称为“制备氧化磷脂的改进方法”的发明专利申请的分案申请。
[0002]发明领域和背景
[0003]本发明涉及合成化学领域，且更具体而言，涉及用于制备氧化磷脂、其衍生物、类似物及盐的新合成方法。
[0004]药理学领域中，修饰的磷脂在许多应用中是已知的。在美国专利5，985，292中，公开了经皮和经膜应用的组合物，其混合了含脂溶性活性化合物的磷脂。在美国专利6，261，597,6, 017，513和4，614，796中，公开了混合了用于药物递送的脂质体和生物载体的磷脂衍生物。在美国专利5，660，855中，公开了氨基甘露糖衍生化的胆固醇的类脂结构，其适于以平滑肌细胞和组织为靶标，在脂质体中制成制剂。这些制剂的目标是使用PTCA操作以减少动脉中的再狭窄。
[0005]脂质体治疗动脉粥样硬化的用途已进一步公开于PCT专利申请公布如W095/23592中。其中公开了单室脂质体的药物组合物，其可以包含磷脂。在W095/23592中公开的磷脂最佳地针对于从动脉粥样化斑块中溢出的胆固醇，且通常是非氧化磷脂。
[0006]已知模仿血小板激活因子(PAF)结构的修饰的磷脂衍生物是具有药学活性的，发挥例如血管渗透性、血压和心脏功能抑制的功能。在美国专利4，778，912中，显示一组这类衍生物具有抗癌活性。
[0007]在美国专利4，329，302中，公开了合成的1_0_烷基醚或1_0_脂肪酰基磷酸甘油化合物，其为可用于调节血小板`激活的溶血卵磷脂衍生物。在美国专利4，329，302中，公开了溶血卵磷脂的短链酰化作用，其产生带血小板激活生物载体的化合物，与长链的酰化作用相反，并公开了在模仿PAF方面，1-0-烷基醚在生物学上优于相应的1-0-脂肪酰基衍生物。
[0008]关于高血压,各种磷脂的生物活性的结构效应已被Tokumura等研究(Journal ofPharmacology and Experimental Therapeutics.Julyl981, Vol.219, N0.1)及在美国专利4,827,011 中研究。
[0009]在瑞士专利CH642，665中，公开了有一定生理效应的修饰的磷脂醚衍生物。
[0010]Davies等人(J.Biol.Chem.2001, 276:16015)教导了氧化磷脂作为过氧化物酶体增生物激活受体激动剂的用途。
[0011]在美国专利6，838，452和冊04/106486中(其作为参考引入，如同完全阐述于此)，通过本代理人，公开了定义明确的氧化磷脂以及其它合成的氧化LDL(低密度脂蛋白)组分的制备。据报道，该公开的化合物在治疗动脉粥样硬化和相关疾病，以及自身免疫疾病和炎性病症中是非常有效的。有进一步报道，氧化磷脂调节了对氧化LDL的免疫应答。有进一步报道，作为治疗剂，醚化的氧化磷脂通常优于对应的酯化的氧化磷脂。
[0012]通过动脉粥样化斑块中丰富的自由基作用和酶促反应而在体内发生磷脂氧化。在体外，氧化磷脂的制备通常包括天然LDL或LDL磷脂组分的简单化学氧化作用。研究氧化LDL作用的研究者使用了例如亚铁离子和抗坏血酸(Itabe，H.等，J.Biol.Chem.1996;271:33208-217)以及硫酸铜(George, J.等，Atherosclerosis.1998; 138:147-152;Ameli, S.等，Arteriosclerosis Thromb Vase Bioll996;16:1074-79)以产生氧化的，或轻度氧化的磷脂分子，其与那些与斑块组分相关的分子相似。同样地，在小鼠中已显示制备的分子与动脉粥样化形成相关的自动抗原相同(Watson A.D.等，J.Biol.Chem.1997; 272:13597-607)，并能诱发保护性的抗动脉粥样硬化的免疫耐受(1999年9月30日提交的Shoenfeld等的美国专利申请号09/806，400)。同样地，在美国专利5，561，052中，公开了制备氧化类脂和磷脂的方法，其使用磷酸铜和超氧物歧化酶以制备氧化精氨基琥珀酸或亚油酸和氧化LDL,作为诊断用途。
[0013]上述用于制备氧化磷脂的氧化技术涉及非特异性反应并产生氧化产物的混合物。当该产物合并于药物组合物中时，非特异性反应降低了收率，需要进一步的分离步骤，并增加了不期望的副反应的担忧。
[0014]1-棕榈酰-2- (5-氧戊酰基)-Sn-甘油_3_磷酰胆碱(POVPC)及其衍生物如1-棕榈酰-2-戊二酰-sn-甘油-3-磷酰胆碱(PGPC)是轻度氧化酯化磷脂的典型实例，其关于动脉粥样化形成已被研究(见，例如，Boullier等，J.Biol.Chem..2000，275:9163 ；Subbanagounder 等，Circulation Research, 1999, pp.311)。已经研究了属于这类氧化憐脂的不同结构类似物的作用(见，例如，Subbanagounder等，Arterioscler.Thromb.Nasc.Biol.2000, pp.2248 ；Leitinger 等,Proc.Nat.Ac.Sc1.1999, 96:12010)。
[0015]通常制备POVPC是通过提供含不饱和脂肪酸的磷脂酰胆碱，以及例如通过臭氧分解(氧化裂解)或使用高碘酸作为氧化剂的氧化该脂肪酸的不饱和键。该合成途径通常包含多步合成，并需要通过柱色谱法的方式分离大多数已形成的中间体。
[0016]如上面引用的美国专利6，838，452所述，醚化的氧化磷脂已同样通过氧化与磷脂主链连接的脂肪酸不饱和键而制备。更具体而言，根据本发明教导的技术，醚化的氧化磷脂是通过将不饱和短链脂肪酸`引入甘油脂，将磷酸盐部分引入得到的中间体，以及通过以下方法氧化脂肪酸链中的不饱和键而制备:(i)过氧化氢和甲酸，以便获得二醇，接着用高碘酸钾，以便得到醛；或(ii)臭氧分解。当不饱和键氧化解裂产生醛部分时，其它氧化的部分(例如羧酸、缩醛等)是通过进一步氧化醛部分而获得。该多步合成途径时常具有相对较低的总收率的特征，此外，需要通过柱色谱法的方式分离大多数已形成的中间体。
[0017]研究已证明，在体内使用如上制备的酯化氧化磷脂具有对体内活性成分的识别、结合和代谢敏感的缺点，使施用后的剂量和稳定性成为重点考虑的因素。醚化的氧化磷脂，如那些在美国专利6，838，452和在W004/106486中描述的，显示出较高的生物稳定性和高度的治疗活性。
[0018]因此，当前已知的制备醚化的以及酯化的氧化磷脂的方法包括复杂的多步骤操作，其适于实验室制备，然而在工业化规模的制备中显示出低效性和复杂性。特别地，这些多步骤操作在合成方法的不同阶段，需要工业上不适用的分离技术如柱色谱法。
[0019]考虑到通常氧化磷脂而且特别是醚化氧化磷脂的有益的治疗活性，拥有制备醚化的氧化磷脂的改进方法而没有至少本领域内已知方法中的某些缺点，这是广泛认为有必要而且是非常有利的。
[0020]发明概述[0021]根据本发明的一方面，提供了一种制备含有甘油骨架和至少一个通过醚键与甘油骨架相连的含氧化部分的残基的化合物的方法，其包含:提供第一个化合物，其具有甘油骨架和至少一个游离羟基基团；提供第二个化合物，其含有至少一个不饱和键和至少一个能与游离羟基基团形成醚键的反应基团；第一个化合物和第二个化合物反应从而获得第三个化合物，此第三个化合物含有甘油骨架和通过醚键与甘油骨架相连的含不饱和键的残基，从而获得纯化的第三个化合物；所述纯化的第三个化合物与氧化剂反应，从而得到第四个化合物，此第四个化合物含有甘油骨架和通过醚键与甘油骨架相连的含氧化部分的残基；并且分离所述第四个化合物以获得纯化的第四个化合物，从而获得所述化合物，其含有甘油骨架和至少一个通过醚键与甘油骨架相连的含氧化部分的残基，该方法不含柱色谱法。
[0022]根据下述的在本发明优选的实施方案中的另一个特征，第一个化合物与第二个化合物的反应在碱存在下进行。
[0023]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，所述的碱选自氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钙、氢氧化钡和氢氧化钾。
[0024]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，反应基团是卤化物。
[0025]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，分离第三个化合物包含:收集第三个化合物；提供第三个化合物在溶剂中的溶液，该溶剂是经选择的，以便第三个化合物在其中是可溶的，而反应期间形成的杂质在其中不溶，从而提供包括在溶剂中的此第三个化合物溶液和不溶性杂质的混合物；除去不溶性杂质；并除去溶剂，从而得到纯化的第三个化合物。
[0026]根据所述优选 实施方案中的再另一个特征，溶剂选自汽油醚、己烷和苯。
[0027]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，氧化剂选自甲酸、过氧化氢、高碘酸盐、高氯酸、铋酸盐、高锰酸盐、亚氯酸盐、臭氧、氧化银、四氧化锇及其任意组合。
[0028]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，氧化部分选自羧酸、酯、醛、缩醛、缩酮
和二醇。
[0029]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，氧化部分是醛，并且纯化的第三个化合物和氧化剂的反应包含:将纯化的第三个化合物转化为含甘油骨架和通过醚键与甘油骨架相连的含二醇残基的化合物；并氧化该含有甘油骨架和与甘油骨架相连的含二醇残基的化合物，从而获得第四个化合物，其含有甘油骨架和通过醚键与甘油骨架相连的含醛的残基。
[0030]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，所述的转化通过纯化的第三个化合物和第一个氧化剂反应进行，此氧化剂选自高碘酸盐、铋酸盐、高锰酸盐和其任意组合。
[0031]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，所述的转化通过所述化合物，其含有甘油骨架和与甘油骨架相连的含二醇的残基，与选自高碘酸盐、铋酸盐、高锰酸盐和亚氯酸的第二个氧化剂的反应进行。
[0032]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，分离第四个化合物包含:收集第四个化合物；提供第四个化合物的水溶性加合物；将水溶性加合物置于两相系统中，从而提供包含加合物的水相和含有在与氧化剂反应期间形成的水不溶性杂质的有机相；收集水相；分解加合物；并收集第四个化合物，从而获得纯化的第四个化合物。
[0033]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，提供的水溶性加合物包含:第四个化合物与纪腊德试剂反应。
[0034]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，氧化部分是羧酸，并且纯化的第三个化合物与氧化剂的反应包含:将纯化的第三个化合物转化为含甘油骨架和通过醚键与甘油骨架相连的含醛残基的化合物；氧化含有甘油骨架和与甘油骨架相连的含醛残基的化合物，从而得到含有甘油骨架和通过醚键与甘油骨架相连的含羧酸残基的化合物。
[0035]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，转化纯化的第三个化合物为所述化合物，其含有甘油骨架和通过醚键与甘油骨架相连的含醛残基，包含:转化纯化的第三个化合物为含有甘油骨架和通过醚键与甘油骨架相连的含二醇残基的化合物；并且氧化所述化合物，其含有甘油骨架和与甘油骨架相连的含二醇的残基，从而获得含有甘油骨架和通过醚键与甘油骨架相连的含醛残基的化合物。
[0036]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，所述方法进一步包含分离该化合物，其含有甘油骨架和通过醚键与甘油骨架相连的含醛的残基，从而获得纯化的化合物，其含有甘油骨架和通过醚键与甘油骨架相连的含醛的残基。
[0037]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，分离包含:收集所述化合物，其含有甘油骨架和通过醚键与甘油骨架相连的含醛的残基；提供所述化合物的水溶性加合物，其含有甘油骨架和通过醚键与甘油骨架相连的含醛的残基，其如上文所述；将水溶性加合物置于两相系统中，从而提供含复合物的水相和含在转化和/或氧化期间形成的水不溶性杂质的有机相；收集水相；分解加合物；并收集所述化合物，其含甘油骨架和通过醚键与甘油骨架相连的含醛的残基，从而得到纯化的化合物，其含有甘油骨架和通过醚键与甘油骨架相连的含醛的残基。
[0038]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，氧化部分是羧酸，且纯化的第三个化合物与氧化剂反应，包含:转化纯化的第三个化合物为化合物，其含有甘油骨架和通过醚键与甘油骨架相连的含环氧化物的残基；并氧化上述化合物，其含有甘油骨架和与甘油骨架相连的含环氧化物的残基，从而获得一种化合物，其含有甘油骨架和通过醚键与甘油骨架相连的含羧酸的残基。
[0039]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，所述转化包含第三个化合物与过氧化物反应。
[0040]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，氧化部分是羧酸且纯化的第三个化合物与氧化剂的反应包含纯化的第三个化合物与高锰酸盐和高碘酸盐的混合物反应。
[0041]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，所述反应在碱存在下进行。
[0042]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，第一个化合物含有至少两个游离的羟基基团，所述方法进一步包含，第一个化合物与第二个化合物反应之前:用保护基团保护至少两个基团中的至少一个。
[0043]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，保护基团是三苯甲基。
[0044]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，第一个化合物含有至少两个游离羟基基团，所述方法进一步包含，第一个化合物与第二个化合物反应之前:用保护基团，优选三苯甲基，保护至少两个基团中的至少一个。 [0045]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，当所述方法包括形成含环氧化物的如上文所述化合物时，所述方法进一步包含，在第三个化合物和氧化剂反应之前:用选自醋酸盐、特戊酸盐或苯甲酸盐的保护基团取代三苯甲基。
[0046]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，所述化合物含有甘油骨架和至少一个与甘油骨架相连的含氧化部分的残基，进一步包含与甘油骨架相连的含磷的部分，并且所述方法进一步包含，在第一个化合物与第二个化合物反应之前，在分离第三个化合物之前，在第三个化合物与氧化剂反应之前，在分离第四个化合物之前或在分离第四个化合物之后:
[0047]第一个化合物、第三个化合物、纯化的第三个化合物、第四个化合物或纯化的第四个化合物与含磷的部分反应，从而获得所述化合物，其含有甘油骨架和至少一个与甘油骨架相连的含氧化部分的残基，并且进一步含有与甘油骨架相连的含磷的部分。
[0048]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，至少一个含磷部分是通过磷酸二酯键与甘油骨架相连的磷酸盐部分。
[0049]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，至少一个含磷的部分选自磷酸、磷酰胆碱、磷酸乙醇胺、磷酸丝氨酸、磷酰基心肌磷脂、磷酰基肌醇、乙基磷酰胆碱、磷酰基甲醇、磷酰基乙醇、磷酰基丙醇、磷酰基丁醇、磷酸乙醇胺-N-乳糖、磷酸乙醇胺-N-[甲氧基(丙二醇)]、磷酸肌醇-4-磷酸盐、磷酸肌醇_4，5-双磷酸脂、焦磷酸盐、磷酸乙醇胺-二亚乙基三胺-戊醋酸盐、二硝基苯基-磷酸乙醇胺和磷酸甘油。
[0050]根据所述优选实施方案中的再另一个特 征，所述的含磷部分连接于化合物的甘油骨架的sn-3位。
[0051]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，第一个化合物、第三个化合物、纯化的第三个化合物、第四个化合物或纯化的第四个化合物与含磷的部分反应包含:提供具有游离羟基基团的第一个化合物、第三个化合物、纯化的第三个化合物、第四个化合物或纯化的第四个化合物；第一个化合物、第三个化合物、纯化的第三个化合物、第四个化合物或纯化的第四个化合物与含磷的活性化合物反应，该化合物含有第二个反应基团和第三个反应基团，所述第二个反应基团能与游离羟基基团和第二个反应基团反应，从而提供第一个化合物、第三个化合物、纯化的第三个化合物、第四个化合物或纯化的第四个化合物，其含有与甘油骨架相连的含磷的基团；并且将含磷的反应基团转化为含磷的部分。
[0052]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，含磷的活性化合物是氧氯化磷(POCl3)。
[0053]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，所述反应在碱存在下进行。
[0054]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，所述的含磷部分是磷酸，且所述的转化包含水解含磷的反应基团。
[0055]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，所述的含磷部分包含氨基烷基基团，且所述的转化包含含磷的反应基团与氨基烷基基团的衍生物反应，此衍生物是经选择的能与第三个反应基团反应。
[0056]根据本发明的另一方面，提供了制备含有甘油骨架和至少一个通过醚键与甘油骨架相连的含氧化部分残基的化合物的另一种方法，该方法包含:提供第一个化合物，其含有甘油骨架和至少一个游离羟基；提供第五个化合物，其含有至少一个氧化的部分和至少一个第四个反应基团；第一个化合物和第五个化合物反应从而获得含第六个化合物的反应混合物，所述第六个化合物是含有甘油骨架 和至少一个通过醚键与甘油骨架相连的含氧化部分的残基的化合物；并分离此化合物，其含有甘油骨架和至少一个通过醚键与甘油骨架相连的含氧化部分的残基。
[0057]根据以下所述本发明的优选实施方案中的另一个特征，第一个化合物和第五个化合物的反应在碱存在下进行。
[0058]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，所述的碱选自氢化钠、氢化铝锂、氨基钠、氢氧化钠、氢氧化钾及其任意混合物。
[0059]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，第四个反应基团是卤化物。
[0060]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，氧化部分选自羧酸、酯、酰卤、醛、缩醛、缩酮和二醇。
[0061]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，第五个化合物包含少于4个碳原子。
[0062]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，第五个化合物包含5个以上的碳原子。
[0063]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，第五个化合物含有至少两个游离羟基，所述方法进一步包含，在第一个化合物和第五个化合物反应之前:用保护基团保护至少两个基团中的至少一个。
[0064]根据所述优选 实施方案中的再另一个特征，所述保护基团是三苯甲基。
[0065]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，所述化合物，其含有甘油骨架和至少一个与甘油骨架相连的含氧化部分的残基，进一步包含与甘油骨架相连的含磷的部分，所述方法进一步包含，第一个化合物和第五个化合物反应之前或之后，或分离第六个化合物之后:第一个化合物或第六个化合物与含磷的部分反应，从而获得化合物，其含有甘油骨架和至少一个与甘油骨架相连的含氧化部分的残基，且进一步含有与甘油骨架相连的含磷的部分，其如上文所述。
[0066]根据以下所述本发明的优选实施方案中的另一个特征，本文所述的任意方法中，第一个化合物进一步包含至少一个含1-30个碳原子的烯基链。
[0067]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，所述烯基链通过醚键与甘油骨架相连。
[0068]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，所述烯基链连接于第一个化合物的甘油骨架的sn-Ι位。
[0069]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，所述含氧化部分的残基与化合物的sn-2位相连，且进一步地其中甘油骨架的游离羟基基团中的至少一个是在第一个化合物的sn-2 位。
[0070]根据所述优选实施方案中的再另一个特征，第一个化合物具有通式1:
[0071]
【权利要求】
1.一种具有甘油骨架和至少一个通过醚键与甘油骨架连接的氧化部分的化合物，所述化合物具有通式II:
2.权利要求1的化合物，其是1-十六烷基-2-(4’_羧基)丁基-甘油-3-磷酸胆碱，其具有下式:
3.权利要求2的化合物，其可通过以下方法获得，所述方法包含: (i)使包含甘油骨架的第一个化合物与具有不饱和键的第二个化合物反应，以获得第三个化合物，其中， 所述第一个化合物具有下式:
4.权利要求3的1-十六烷基-2-(4’_羧基)丁基-甘油-3-磷酸胆碱，其中步骤(ii)中的所述溶剂为己烷。
5.权利要求3的1-十六烷基-2-(4’_羧基)丁基-甘油-3-磷酸胆碱，其中步骤(viii)的所述将所述活性含磷基团转化为磷酸胆碱部分包括使所述具有与甘油骨架连接的活性含磷基团的化合物与乙醇胺和甲苯磺酸甲酯反应。
6.权利要求3的1-十六烷基-2-(4’_羧基)丁基-甘油-3-磷酸胆碱，其中步骤(ix)的所述水解使用LiOH完成。
【文档编号】C07F9/10GK103864842SQ201410145506
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2008年1月2日 优先权日:2007年1月9日
【发明者】G·哈尔佩林, E·科瓦莱夫斯基-伊谢 申请人:脉管生物生长有限公司