用于生产环状鸟苷-单磷酸酯类似物的改进方法与流程

本发明涉及一种用于制备环状鸟苷-3',5'-单磷酸酯类似物的方法。本发明还涉及通过该方法获得的新型环状鸟苷-单磷酸酯类似物及中间体。

背景技术：

1、视网膜色素变性(rp)是一组严重致残的遗传性神经变性疾病。典型地，视杆细胞-允许在昏暗光线条件下视物-在疾病的进程期间首先变性。随后，视杆的损伤引发了视锥感光细胞(即，白天高分辨率色觉的来源)的继发变性，最终导致完全失明。

2、视网膜色素变性中突变的基因通常与感光功能相关，但也存在与一般细胞功能相关的功能(kennan等人2005,trends genet.[遗传学趋势]21,103-110)。分子cgmp(环状鸟苷-单磷酸酯)在光传导级联中起直接作用，该作用在感光细胞受光线冲击时在其内发生。在许多情况下，视网膜色素变性突变导致cgmp在光感受器中过度积累(arango-gonzalez等人2014plos one.[公共科学图书馆-综合]9,e112142)，例如在光感受器cgmp新陈代谢中所涉及的酶的基因受到影响的情况下。磷酸二酯酶6(其子单元由视锥光感受器中的基因pde6b、pde6a、pde6g和pde6c、pde6h编码)(即，将cgmp水解为gmp的光感受器酶)中的突变就是这种情况。在视网膜色素变性的rd1小鼠模型中pde6b基因出现突变，这已经在许多实验室中得到了很好的研究。在假定的一连串事件中，作为实际基因缺陷的直接结果，在pde6b突变视网膜中出现了cgmp的积累，并且这可因此被视为早期且机制上基本的变性构成部分。在接下来的一个或多个步骤中，可以设想增加的cgmp具有以下四个靶标中的至少一个：1)cgmp依赖性蛋白激酶(蛋白激酶g；pkg)，其在被cgmp激活时将对特定蛋白进行磷酸化，2)环状核苷酸门控离子通道(cngc)，其在被cgmp激活时允许na+和ca2+的cgmp受控流入，3)磷酸二酯酶(pde)，以及4)超极化激活的环状核苷酸门控(hcn)通道。前两个cgmp靶标与光感受器变性直接相关(paquet-durand等人.2009,j.neurochem.[神经化学杂志]108,796-810；paquet-durand等人2011,hum.mol.genet.[人类分子遗传学]20,941-947)，而其他靶标是已知的cgmp靶标并且因此可能参与变性过程。由于pkg和cngc与早期事件直接相关，因此它们可被认为是疾病驱动因素，尽管仍未详尽地理解下游机制(trifunovic等人2012,curr.mol.med.[当前分子医学]12,598-612)。

3、已知cgmp衍生的pkg抑制剂(也称为cgmp类似物(例如像rp-8-br-cgmps))在体外和体内小鼠视网膜色素变性模型二者中提供了对rd1和rd2光感受器的保护(paquet-durand等人,2009)。

4、cgmp类似物是本领域已知的。wo 2012130829描述了环状核苷酸的硼烷基磷酸酯类似物。wo 2018/010965描述了cgmp类似物的多聚体络合物。butt等人(febs letters[欧洲生物化学会联合会快报],1990,263(1):48,doi:10.1016/0014-5793(90)80702-k)描述了(rp)-鸟苷3',5'-单硫代磷酸酯对cgmp依赖性蛋白激酶的抑制。在其中，对以下内容进行了研究：通过鸟苷3',5'-单硫代磷酸酯的非对映异构体((sp)-cgmps和(rp)-cgmps)和8-氯鸟苷3',5'-单硫代磷酸酯的非对映异构体((sp)-8-cl-cgmps和(rp)-8-cl-cgmps)激活cgmp依赖性蛋白激酶和camp依赖性蛋白激酶。(sp)-非对映异构体与cgmp依赖性蛋白激酶结合并且刺激其磷酸转移酶活性。相比之下，(rp)-异构体与酶结合而没有刺激其活性。(rp)-cgmps和(rp)-8-cl-cgmps对cgmp依赖性蛋白激酶的激活起拮抗作用。(rp)-cgmps还对camp依赖性蛋白激酶的激活起反作用。相比之下，(rp)-8-cl-cgmps是camp依赖性蛋白激酶的弱抑制剂。(rp)-8-cl-cgmps似乎是cgmp依赖性蛋白激酶的相当有选择性的抑制剂。

5、cgmp类似物的合成是本领域已知的，但已知的实验方案(protocol)，如sekhar等人(1992,mol.pharmacol.[分子药理学],42:103-108)和miller等人(1973,biochemistry[生物化学]12:5310-5319)中描述的那些实验方案仅在实验室规模下可行。这是因为合成通常涉及费力的包括色谱法的纯化步骤。可能需要大量色谱分析以将cgmp类似物的不同立体异构体(其可以呈sp或rp构型)分离，其中rp立体异构体是更有效的物质。

6、cgmp类似物的合成，例如如针对在wo 2005/123755中方案4的第18页中的camp类似物所描述的，涉及磷的引入、然后是环化。如其中所述，初始磷酰化被认为在糖中的5'-oh基团处发生，而2’-oh和3’-oh基团也是未经保护的。此中间体从未被分离。反而，然后将产物在高稀释度下由在含水乙腈中的碱性氢氧化物以粗略地1:1比率直接环化以给出必须通过色谱技术分离的非对映异构体核苷-3',5'-环状硫代磷酸酯camp。wo 2005/123755的方案9的第23页描述了如何使用亚磷酸酯进行代替，可以有利地将非对映异构比率转变为2:3(sp/rp)。然后必须再次将此混合物分离，或简单地用作混合物。在任何情况下，已知的反应是实验室规模的。

7、需要更稳健的具有改进产率的合成路径和生产方法。需要避免费力分离技术的生产方法。需要具有改进的立体选择性的生产方法。需要具有高纯度的中间体。需要不同立体异构体的改进分离。需要允许大规模地反应的合成实验方案。

技术实现思路

1、本发明提供了一种用于生产环状鸟苷-3',5'-单磷酸酯(cgmp)类似物或其合成中间体的方法，该方法包括以下步骤：

2、i)提供具有通式(i)的鸟苷类似物或其盐：

3、

4、其中h是h、卤素、或q；x1和x2各自独立地选自h或p'；p'在每个实例中独立地选自羟基保护基团；r1和r2各自独立地选自h、-(ch2)n-h、-(ch2)n-c3-9杂环基、-(ch2)n-ar、和ar，其中n的每个实例独立地选自0、1、2、3、或4，或者r1和r2一起形成-ch＝c(ar)-或-(ch2)1-4c(＝o)-；ar在每个实例中独立地是5元或6元芳香族或杂芳香族环、优选苯基或2-呋喃基，其中ar的每个实例单独地可选地被卤素、-oh、-sh、-nh2、-no2、-och3、-ch3、-ch2ch3、-ch(ch3)2、或-cf3取代，并且可选地与ar的第二实例稠合，优选地形成萘基部分；q是-(ch2)n-s-(ch2)n-h、-s-(ch2)n-oh、-s-(ch2)n-nh2、-(ch2)n-o-(ch2)n-h、-o-(ch2)n-oh、-o-(ch2)n-nh2、-o-c(ch3)3、-o-ch(ch3)2、-(ch2)n-n(-[ch2]nh)2、-nh-(ch2)nnh2、-nh-(ch2)n-oh、-(ch2)n-nc1c2(其中c1和c2与它们所附接的n一起形成3元至8元杂环或者其中c1是h并且c2是3元至8元杂环)、-(ch2)n-h、-n3、-cf3、-(ch2)n-ar、-o-(ch2)n-(ar)、-nh-(ch2)n-(ar)、-s-(ch2)n-(ar)、-(ch2)n-酰胺基-ar、-o-(ch2)n-酰胺基-(ar)、-nh-(ch2)n-酰胺基-(ar)、-s-(ch2)n-酰胺基-(ar)、或连接基部分，其中任何-h可以可选地被卤素取代，其中n的每个实例独立地选自0、1、2、3、4、5、6、7、或8；

5、ii)使所提供的鸟苷类似物与磷含氧酸衍生物接触以获得鸟苷5’-单磷含氧酸酯类似物；以及

6、iii)通过结晶将所获得的鸟苷5’-单磷含氧酸酯类似物分离。在优选实施例中，h是h或卤素或q、优选h或br或q、更优选br；x1是h并且x2是p'；p'选自由以下组成的组：甲氧基甲基(mom)、四氢吡喃基(thp)、叔丁基(tbu)、烯丙基(all)、苄基(bn)、(三)烷基甲硅烷基(如叔丁基二甲基甲硅烷基(tbdms)、三异丙基甲硅烷基(tips)、或叔丁基二苯基甲硅烷基(tbdps))、酰基(如乙酰基(ac)、新戊酰基(pv)、或苯甲酰基(bz))，优选地选自thp、(三)烷基甲硅烷基、和酰基；r1和r2一起形成-ch＝c(ar)-；ar是苯基、4-甲基苯基、3-噻吩基(thiophenyl)、或2-呋喃基，优选苯基；和/或q是呋喃基、-cf3、-sch3、-s(异丙基苯基)、-s(苯基酰胺基甲基)、-s(卤代苯基)、-s(羟基苯基)、-s(氨基苯基)、-s(硝基苯基)、-s(甲氧基苯基)、-s(甲苯甲酰基)、-s(三氟甲基苯基)、-nc1c2(其中c1和c2与它们所附接的n一起形成3元至8元杂环)、-s-(ch2)n-oh、-s-(ch2)n-nh2、-nh-(ch2)nnh2、或-nh-(ch2)noh，优选呋喃基、-cf3、-s(4-羟基苯基)、或-s(4-氯苯基)。

7、在优选的实施例中，步骤i)中使用的具有通式(i)的鸟苷类似物或其盐具有以下内容：h是br；x1是h并且x2是p'；p'是三异丙基甲硅烷基(tips)；r1和r2一起形成-ch＝c(ar)-；并且ar是苯基。在优选实施例中，步骤ii)的磷含氧酸衍生物是磷酸化剂或磷酰化剂，优选地步骤ii)的磷含氧酸衍生物具有通式(p)：

8、

9、其中m是s或o或者不存在；o1和o2各自独立地选自卤素、-o-c1-8烃、-s-c1-8烃、-nh-c1-8烃、硼烷基(borano)、甲基硼烷基、二甲基硼烷基、氰基硼烷基、和-n(c1-8烃)2；并且o3是h或者是如针对o1所定义的；或者o1和o3一起形成优选地为c2-12烃的手性助剂。

10、在优选实施例中，步骤ii)中获得的鸟苷5’-单磷含氧酸酯类似物具有通式(ii)或其盐：

11、

12、其中o1和o3各自独立地是-oh或者是如上所定义的；并且其中m是s或o。在优选实施例中，具有通式(i)的鸟苷类似物或其盐通过以下步骤提供：ia)提供未经保护的具有通式(pi)的鸟苷类似物或其盐：

13、

14、ib)使该未经保护的鸟苷类似物与(三)烷基甲硅烷基卤化物接触以获得经多重保护的鸟苷类似物并且可选地通过结晶将该经多重保护的鸟苷类似物分离；和

15、ic)对该经多重保护的鸟苷类似物进行选择性脱保护以获得该具有通式(i)的鸟苷类似物，其中x1是h并且x2是p’；以及

16、id)可选地通过结晶将该所获得的具有通式(i)(其中x1是h并且x2是p’)的鸟苷类似物分离。

17、在优选实施例中，该方法进一步包括以下步骤：

18、iv)将步骤ii)中获得的该鸟苷5’-单磷含氧酸酯类似物环化以获得环状鸟苷-3',5'-单磷酸酯(cgmp)类似物，其中所述环化优选地在位阻碱存在下进行。

19、优选地，该cgmp类似物具有通式(iii)或其盐：

20、

21、其中优选地x2是如上所定义的p'；并且优选地o3是h；并且该方法可选地进一步包括以下步骤：v)使该cgmp类似物与硫化剂接触以获得经硫醇化的具有通式(iii)的cgmp类似物，其中o3是-sh或-s-c1-12烃、优选-sh。优选地，该具有通式(iii)的cgmp类似物具有通式(iii-rp)：

22、

23、其中优选地x2是p'并且优选地o3是h，可选地其中该经硫醇化的cgmp类似物具有通式(iii-rp)，优选地x2是p'；其中o3是-sh或-s-c1-12烃、优选-sh。可选地x2是p'，并且该方法进一步包括以下步骤：

24、vi)对受x2保护的羟基部分进行脱保护以获得经脱保护的cgmp类似物；和

25、vii)可选地将该经脱保护的cgmp类似物磨碎；以及

26、viii)可选地将该经脱保护的cgmp类似物转化为药学上可接受的盐、优选钠盐。

27、在另一个方面，提供了一种具有通式(ii)的化合物或其盐：

28、

29、其中h、x1、x2、r1、和r2是如上所定义的；其中o1和o3各自独立地是-oh或者是如上所定义的，其中优选地o3是h或者o1和o3一起形成优选地为c2-12烃的手性助剂；其中m是s或o；其中优选地该化合物是盐。在优选实施例中，该化合物是结晶的。优选地o3是h。优选地，h是br；x1是h并且x2是p'；p'优选地是三异丙基甲硅烷基(tips)；r1和r2一起形成-ch＝c(ar)-；ar是苯基；o1是oh；o3是h；并且m是s或o、优选o。