多种抗病性抑制剂吖啶衍生物的合成 发明背景
本发明涉及制备吖啶衍生物的改进方法。特别涉及合成能够敏化对化疗剂产生多种抗病性的癌细胞的化合物。
多种抗病性抑制剂(MDRI)，即化学上称为N-{4-[2-(1，2，3，4-四氢-6，7-二甲氧基-2-异喹啉基)-乙基]苯基}-9，10-二氢-5-甲氧基-9-氧代-4-吖啶甲酰胺及其生理上可接受的盐在国际专利申请WO 92/12132中说明，其由Laboratories Glaxo S.A.申请并于1992年，7月，23日公开，还在国际专利申请WO 96/11007中说明，其由Glaxo Wellcome Inc.申请并于1996年，4月，18日公开。该化合物还被公开用于敏化对化疗剂产生多种抗病性的癌细胞。
在WO 92/12132中，所公开的吖啶衍生物通过在肽合成中常用的偶合剂存在下使化合物反应而合成。所公开的偶合剂包括二环己基碳化二亚胺(任选在1-羟基苯并三唑存在下)、二苯基磷酰基叠氮化物或N，N-羰基二咪唑。该反应适用的惰性溶剂包括醚、卤化烃、酰胺或酮。
N-{4-[2-(1，2，3，4-四氢-6，7-二甲氧基-2-异喹啉基)-乙基]苯基}-9，10-二氢-5-甲氧基-9-氧代-4-吖啶甲酰胺及其生理上可接受的盐和溶剂化物的合成还由Ne′rina Dodic等(Joumal of Medicinal Chemistry，1995年，38卷，13期，2418-2426页)公开。Dodic的合成路线利用WO 92/12132中所提的相同的偶合剂。在Dodic的文章中，实施例84对应N-{4-[2-(1，2，3，4-四氢-6，7-二甲氧基-2-异喹啉基)-乙基]苯基}-9，10-二氢-5-甲氧基-9-氧代-4-吖啶甲酰胺。
发明概述
本发明提供改进的合成多种抗病性抑制剂，即N-{4-[2-(1，2，3，4-四氢-6，7-二甲氧基-2-异喹啉基)-乙基]苯基}-9，10-二氢-5-甲氧基-9-氧代-4-吖啶甲酰胺盐酸盐的方法。该方法省去使用先有工艺中的偶合剂，该偶合剂在中间体偶合过程中可生成不溶于水的副产物二异丙基脲。该脲副产物不容易除去。在该中间体合成步骤中，先有工艺建议使用氯化的溶剂，如二氟甲烷。
本发明还提供改进的方法，其中由偶合地中间体形成的副产物，四甲基脲可溶于水并易于除去。另外，本发明的方法省去使用氯化溶剂，并且允许从反应混合液中直接结晶该中间体。
本发明还提供提高收率的改进方法以及提供较高纯度的产物。
本发明包括合成下式(I)的N-{4-[2-(1，2，3，4-四氢-6，7-二甲氧基-2-异喹啉基)-乙基]苯基}-9，10-二氢-5-甲氧基-9-氧代-4-吖啶甲酰胺盐酸盐方案中所涉及的合成步骤和中间体。
发明详述
在本说明书的说明及实施例中可使用以下缩写：THF(四氢呋喃)；DMF(N，N-二甲基甲酰胺)；TBTU(2-(1H-苯并三唑-1-基)-1，1，3，3-四甲基脲鎓(uronium)四氟硼酸盐)；DMSO(二甲亚砜)；g(克)；mL(毫升)；mp(熔点)；1H-NMR(质子核磁共振)；ppm(百万分之一)；MHz(兆赫)；eq.(摩尔当量)。除另有说明，所有温度都用℃(摄氏度)表示。
使用Bruker ARX-300MHz仅器在DMSO中测定1H-NMR光谱。化学位移根据内标如DMSO用ppm表示。表观峰裂数表示为：s，单峰；d，双重峰；t，三重峰；m，多重峰；brs宽单峰。熔点用Perkin ElmerDSC 7测定。HPLC数据用Hitachi L-6200 A泵、L-4000 UV检测器和D-2500积分仅收集。
合成中所用的原料由位于Milwaukee，Wisconsin的AldrichChemical Company提供。肽偶合剂TBTU由位于Wales，UK的Peboc，Llangefui，Anglesey，Gwynedd提供。助滤剂Harborlite由位于Hull，UK的Harborlite提供。
该合成过程在肽合成中所用的偶合剂如基于四甲基脲鎓盐肽偶合剂和基于四甲基脲鎓盐的酸性活化剂存在下进行。其实例包括TBTU，O-(苯并三唑-1-基)-N，N，N’，N’-四甲基脲鎓四氟硼酸盐、O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-1，1，3，3-四甲基脲鎓六氟磷酸盐和O-(1，2-二氢-2-氧代-1-吡啶基)-N，N，N’，N’-四甲基脲鎓四氟硼酸盐。在该合成过程中可利用其它酸性活化剂，如1，1’-羰基二咪唑。该合成过程可在烷基胺碱，如三乙胺和二异丙胺以及芳香胺碱如吡啶中进行。该合成过程的适用的溶剂包括极性非质子传递溶剂，如DMF或1-甲基-2-吡咯烷酮及乙腈。
根据下列步骤1和2制备用于制备式(II)化合物的方案1的起始化合物。步骤1步骤2
在步骤1中，通过在乙醇中搅拌，然后加热回流至少0.5小时，优选1小时2-氨基-3-甲氧基苯甲酸(IIa)、2-溴苯甲酸(IIb)、碳酸钾和铜粉形成的混悬液而得到式(IIc)的甲氧基二酸。将该混悬液冷却至20-25℃，加入水。加入助滤剂，过滤该混合液。将滤床用水洗涤，用大约30分钟通过加入浓盐酸将合并的滤液调节至pH2-3。然后在10-12℃下，在反应器中将得到的混悬液老化至少1小时，过滤收集固体产物，用水洗涤，在50℃下真空干燥。
在步骤2中，将步骤1中形成的式(IIc)甲氧基二酸与乙腈混合，加热回流，然后用2小时滴加三氯氧化磷。将该混合液加热回流至少1小时，优选2小时。然后将该混悬液冷却至10-15℃。加入水，将得到的稠浆状液加热回流2.5小时。然后将该浆状液冷却至10℃，过滤。将产物，式(II)吖啶酮酸依次用水和乙腈洗涤，在50℃下真空干燥48小时。
根据下列步骤3和4制备用于制备式(III)化合物的方案1的起始化合物：步骤3步骤4
在步骤3中，通过将式(IIIa)的4-硝基苯乙基溴、式(IIIb)的6，7-二甲氧基-1，2，3，4-四氢异喹啉盐酸盐、无水碳酸钾和碘化钾在DMF中混合得到式(IIIc)的该硝基苯乙基异喹啉。通氮气、搅拌下，将该混合液于70℃下加热18小时。将该混合液冷却至50℃，加入甲醇。再将该混合液冷却至30℃，然后加入水。在10℃下将该混合液搅拌1小时，过滤，将该产物用水洗涤，在45℃下真空干燥。
在步骤4中，在15-20℃下，将在步骤3中形成的式(IIIc)的硝基苯乙基异喹啉在乙醇和THF溶液中搅拌，通入氮气，加入Pd/C催化剂。再通入氮气后，停止搅拌，向该混合液中通入氢气。继续搅拌，并将该混合液保持在15-25℃下直至停止吸收氢气。过滤该反应混合液，将滤器用THF漂洗，然后在55-65℃下将合并的滤液真空浓缩至适当的体积。用20-40分钟加入己烷，再将得到的浆状液冷却至0℃。0℃下搅拌1.5小时后，过滤该混悬液，将该固体用己烷洗涤，在40-45℃下真空干燥。得到的固体为式(III)的氨基苯乙基异喹啉。
根据步骤5制备用于制备式(IV)的多种抗病性抑制剂游离碱化合物的方案1的中间体化合物。步骤5
在方案2的步骤5中，通氮气下，将中间体化合物，式(II)吖啶酮酸和式(III)的氨基苯乙基异喹啉混合物在DMF中搅拌直至约在10分钟内完全溶解。加入肽偶合剂TBTU，再加入碱三乙胺。在20-25℃下，将该溶液搅拌1-2小时直至反应完成。加入异丙醇和水的混合液，在20-25℃下将该混合液搅拌30-60分钟直至结晶出现。过滤得到的浆状液，即式(IV)的MDRI游离碱，依次用甲醇和水洗涤，在高至50℃的真空干燥箱中干燥。
然后通过在35-40℃下将该粗品MDRI游离碱溶于DMF中，然后在35-40℃下用约4小时通过加入乙醇进行重结晶。再将得到的浆状液于10℃冷却1小时，过滤。将该产物用甲醇洗涤，在高至50℃的真空干燥箱中干燥。
根据步骤6制备方案2的式(I)化合物，其中将式(IV)的MDRI游离碱转化成式(I)的盐酸盐。步骤6
在步骤6中，将搅拌的式(IV)的MDRI游离碱的冰醋酸混悬液加热至65-70℃，将得到的溶液热过滤。然后将该溶液再加热至70℃，加入热的、预过滤的乙醇。然后，用大约30分钟加入预过滤的浓盐酸。在70℃下，将得到的溶液搅拌直至形成结晶，大约20分钟，然后用1小时冷却至20-25℃，过滤。将得到的滤饼用乙醇洗涤，在65℃真空干燥箱中干燥至少70小时。
实施例
实施例1
甲氧基二酸(式IIc)
将164.6g(1摩尔当量)的2-氨基-3-甲氧基苯甲酸(式IIa)、217.7g(1.1摩尔当量)的2-溴苯甲酸(式IIb)、272.3g(2.0摩尔当量)的碳酸钾和12.5g(0.2摩尔当量)的铜粉在1500mL的乙醇中的混悬液搅拌，并加热回流0.5-3小时，优选1小时。将该混悬液冷却至20-25℃，加入1450mL水。加入助滤剂15g，过滤该混合液。将滤床用875mL水洗涤，用大约30分钟通过加入250mL浓盐酸将合并的滤液调节至pH2-3。然后在10-12℃下，在反应器中将得到的混悬液老化至少1小时，过滤收集固体产物，用1450mL水洗涤，在50℃下真空干燥。标题化合物的预期收率为理论收率的95％。1H-NMR(300MHz)：δ3.7(s，3H，OMe)；6.1-7.9(m，7H，Ar)；9.7(brs，1H，COOH)；11.1(brs，1H，COOH)ppm.Mp 254-256℃。
实施例2
吖啶酮酸(式II)
将280.0g(1摩尔当量)的甲氧基二酸(式IIc)的2300mL乙腈混合液加热回流，然后用2小时滴加200mL(2.2摩尔当量)的三氯氧化磷。将该混合液加热回流1-5小时，优选2小时。然后将该混悬液冷却至10-15℃。向该混合液中加入1700mL水，将得到的稠浆状液加热回流2.5小时。然后将该浆状液冷却至10℃，过滤。将得到的产物用850mL水洗涤两次，用850mL乙腈洗涤两次，在50℃下真空干燥48小时。标题化合物的预期收率为理论收率的95％。1H-NMR(300MHz)δ4.0(s，3H，OMe)； 6.9-8.5(m，7H，6Ar和NH)；10.1(brs，1H，COOH)ppm。Mp354-362℃。
实施例3
硝基苯乙基异喹啉(式IIIc)
在氮气中，在搅拌下，将302g(1摩尔当量)的4-硝基苯乙基溴(式IIIa)、302g(1摩尔当量)的6，7-二甲氧基-1，2，3，4-四氢异喹啉盐酸盐(式IIIb)、181g(1.1摩尔当量)的无水碳酸钾和45g(0.2摩尔当量)的碘化钾的1500mL DMF中的混合液于70℃下加热12-24小时，优选18小时。将该混合液冷却至50℃，加入450mL甲醇。再将该混合液冷却至30℃，然后加入3000mL水。在10℃下将该混合液搅拌1小时，过滤，将产物用1500mL水洗涤两次，在45℃下真空干燥。标题化合物的预期收率为理论收率的90％。1H-NMR(300MHz)：δ2.53-3.0(m，8H，CH2)；3.5(s，2H，N-CH2-Ph)；3.7(s，6H，OMe)；6.4(d，2H，Ar异喹啉)；7.2和7.9(dd，4H，ArPHNO2)ppm。Mp116-118℃。
实施例4
氨基苯乙基异喹啉(式III)
在15-20℃下，将搅拌的230.0g(1摩尔当量)的硝基苯乙基异喹啉(式IIIc)的1700mL乙醇和1700mL THF溶液中通入氮气，加入46g Pd/C催化剂。再次通入氮气后，停止搅拌，向该混合液中通入氢气。继续搅拌，并将该混合液保持在15-25℃直至停止吸收氢气(1-20小时)。过滤该反应混合液，将滤器用900mL THF漂洗，然后在55-65℃下将合并的滤液真空浓缩至7个体积。用20-40分钟，向该浓缩的滤液中加入2000mL己烷，将得到的浆状液冷却至0℃。于0℃下搅拌1.5小时后，过滤该混悬液，将该固体用450mL己烷洗涤，在40-45℃下真空干燥。标题化合物的预期收率为理论收率的89％。1H-NMR(300MHz)：δ2.5-3.0(m，8H，CH2)；3.5(s，2H，N-CH2-Ph)；3.7(s，6H，OMe)；6.4(d，2H，Ar异喹啉)；7.2和7.9(dd，4H，ArPHNO2)ppm。Mp123-126℃。
实施例5
MDRI游离碱(式IV)
在20-25℃下，将200.0g(1摩尔当量)的吖啶酮酸(式II)和232.1g(1摩尔当量)的氨基苯乙基异喹啉(式III)的混合物在2000mL DMF溶液中搅拌直至约在10分钟内完全溶解。向该混合液中加入250.5g(1.05摩尔当量)TBTU即肽偶合剂，再加入218mL(2.1摩尔当量)三乙胺碱。在20-25℃下，将得到的溶液搅拌1-2小时直至反应完成。加入1∶1 1000mL异丙醇和1000mL水的混合液，在20-25℃下将该混合液搅拌直至结晶出现(30-60分钟)。过滤得到的浆状液，依次用1600mL甲醇和1600mL水洗涤。将该浆状物在高至50℃的真空干燥箱中干燥。
然后通过在35-40℃下将该粗品MDRI游离碱(式IV)溶于1800mL DMF中，然后在35-40℃下用约4小时通过加入3600mL乙醇进行重结晶。再将得到的浆状液冷却至10℃1小时，过滤。将该产物用1000mL甲醇洗涤，在高至50℃的真空干燥箱中干燥。标题化合物的预期收率为理论收率的70-75％。1H-NMR(300 MHz)：δ2.40-2.95(m，8H，CH2)；3.58(s，2H，N-CH2-Ph)；3.72(s，6H，2 OMe)；4.05(s，3H，OMe吖啶酮)；6.78(d，2H，Ar异喹啉)；7.20-7.88(m，8H，Ar)；8.48(t，2H，H2和H7吖啶酮)；10.60(brs，1H，CONH)；12.32(brs，1H，NH吖啶酮)ppm。Mp215-220℃。
实施例6
MDRI药物(式I)
将搅拌的20.0g(1摩尔当量)的MDRI游离碱(式IV)的80mL冰醋酸悬浮液加热至65-70℃，将得到的溶液热过滤。然后将该溶液再加热至70℃，加入240mL预过滤的乙醇(70℃)。用大约30分钟向该溶液中加入4.4mL(1.5摩尔当量)预过滤的浓盐酸。在70℃下，将得到的溶液搅拌直至形成结晶，大约20分钟，然后用1小时冷却至20-25℃，过滤。将得到的滤饼用120mL乙醇洗涤两次，在65℃真空干燥箱中干燥至少70小时。标题化合物的预期收率为理论收率的90％。1H-NMR(500MHZ，DMSO-d6)δ12.31(s，1H)，10.98(brs，1H)，10.75(s，1H)，8.53(dd，1H)，8.52(ddd，1H)，7.82(ddd，1H)，7.76(m，2H)，7.44(dd，1H)，7.40(dd，1H)，7.38(m，2H)，7.28(dd，1H)，6.84(s，1H)，6.81(s，1H)，4.52(d，1H)，4.29(dd，1H)，4.06(s，3H)3.77(m，1H)，3.76(s，3H)，3.75(s，3H)，3.45(m，2H)，3.33(m，1H)，3.19(m，1H)，3.19(m，2H)，2.96(dt，1H)ppm。Mp240℃。C34H33N3O5·HCl·0.5H2O分析计算值：C，67.04；H，5.57；N，6.90；Cl，5.82；实测值：C，67.00；H，5.78；N，6.89；Cl，5.87。