20S-喜树碱的新型水溶性C-环类似物.pdf

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摘要
申请专利号:

CN97195256.6

申请日:

1997.04.22

公开号:

CN1221421A

公开日:

1999.06.30

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回||||||公开

IPC分类号:

C07D491/22

主分类号:

C07D491/22

申请人:

雷迪博士研究基金会; 雷迪和切米诺公司

发明人:

S·都伍里; V·阿克拉; S·M·威都拉; A·P·库拉卡尼

地址:

印度安得拉邦

优先权:

1996.06.05 US 08/655,259; 1996.12.19 US 08/771,390

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

代理人:

刘金辉

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内容摘要

本发明涉及式(1)的20(S)-喜树碱的新型水溶性C-环类似物。式(1)化合物由具有C-20(S)手性碳的通式(12)化合物制备。式(1)化合物具有有效的抗癌和抗病毒性能。

权利要求书

1: 1.式1化合物, 其中R 1 、R 2 、R 3 和R 4 各自相同或不同,表示氢、羟基、低级烷氧基、 芳氧基、低级链烷酰基、硝基、氰基、卤素、羧基、羰氧基、氨基、取 代氨基、低级烷基、取代低级烷基或R 2 和R 3 结合在一起表示 -O-(CH 2 ) n -O-,其中n=1或2;R 5 表示氢、低级烷基、取代低级烷基、 低级芳烷基、羟甲基、羧甲基、氨甲基,其中氨基为一或二取代的取代 氨甲基,其中两个取代基各自独立或结合在一起形成5或6元环体系, 所述环体系含有碳且任意性含有一个或两个选自氧、氮和硫的杂原子, R表示氢、低级烷基、低级链烯基、低级链烷酰基、取代低级烷基、取 代低级链烷酰基、取代低级链烯基、低级烷氧基羰基、苯基、苄基或苯 甲酰基,其中苯基可为未取代或取代的;以及R 6 表示氢、羟基、低级 烷氧基或COOR′,其中R′表示氢、低级烷基或低级芳烷基;酰胺或氨 基,其中氨基可为未取代或一或二取代的,其中两个取代基各自独立或 结合在一起形成含3至8个原子的环体系,所述环体系含有碳且任意性 含有一个或两个选自氧、氮和硫的杂原子;苯氧基,苯基,苯甲酰基或 苄基,其中苯基可为未取代或被一、二或三个取代基取代,所述取代基 选自卤素、羟基、低级烷氧基、氰基、羧基、硝基、酰氨基、氨基或取 代氨基、低级烷基、取代低级烷基;环烷基或环烷基低级烷基,其中环 为3元至7元全部为碳原子的环体系;被一个或多个杂环取代的低级烷 基,其中杂环体系具有3至7个原子,包含碳和至少一个选自氧、氮和 硫的杂原子;低级链烷酰基、低级烷基;取代低级烷基,其中取代基可 为卤素、羟基、烷氧基、芳氧基、羧基、氰基、硫代、硫代烷基、硫代 芳基、芳基、杂芳基、硝基、酰氨基或氨基,其中氨基可为未取代或一 或二取代的,其中两个取代基各自独立或结合在一起形成含3至8个原 子的环体系,所述环体系含有碳且任意性含有一个或两个选自氧、氮和 硫的杂原子。 2.式13化合物, 其中R 2 、R 3 、R 4 和R 5 为氢,R 1 表示甲氧基和R 6 表示4′-羟丁基。 3.式13化合物, 其中R 1 、R 2 、R 3 、R 4 和R 5 表示氢和R 6 表示羟基。 4.式13化合物, 其中R 1 、R 2 、R 3 、R 4 和R 5 为氢和R 6 表示甲基。 5.式13化合物, 其中R 1 、R 2 、R 3 、R 4 和R 5 为氢,R 2 为羟基和R 6 表示甲基。 6.式1化合物, 其中R 1 、R 2 、R 3 、R 4 和R 5 为氢,R和R 6 表示甲基。 7.式1化合物, 其中R 1 、R 2 、R 3 、R 4 和R 5 为氢,R 6 表示羟基和R表示甲基。 8.式1化合物, 其中R 1 、R 3 、R 4 和R 5 为氢,R 2 和R 6 表示羟基和R表示甲基。 9.式1化合物,其中R、R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 和R 6 定义如权利 要求
2: 6、7或8所述,为构型20(S)、5(S)和20(S)、5(R)的两种非 对映体混合物。 10.具有构型20(S)、5(R)的式1化合物,基本上不合构型20(S)、5(S) 的立体异构体,其中R、R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 和R 6 定义如权利要 求1、6、7或8所述。 11.具有构型20(S)、5(S)的式1化合物,基本上不合构型20(S)、5(R) 立体异构体,其中R、R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 和R 6 定义如权利要求 1、6、7或8所述。 12.一种药物组合物,包含任一前述权利要求所述的化合物或其衍生 物和可药用无毒赋型剂、稀释剂或载体。 13.一种用于治疗癌症、白血病或与HIV相关的疾病的药物,包含权 利要求1-11任一项所述的化合物或其衍生物和可药用载体、稀释剂或 溶剂。 14.权利要求1-11任一项所述的化合物用于治疗癌症、白血病或与HIV 相关的疾病的用途。 15.权利要求1-11任一项所述的化合物用于制备治疗癌症、白血病或 与HIV相关的疾病的药物的用途。 16.一种治疗癌症或白血病的方法,该方法包括对需要所述治疗的患 者给予有效量的权利要求1或6-11所定义的式1化合物。 17.一种治疗HIV病毒的方法,该方法包括对需要所述治疗的患者给 予有效量的权利要求1或6-11所定义的式1化合物。 18.一种制备其中R、R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 和R 6 定义如权利要 求1所述的式1化合物的方法,该方法包括: (ⅰ)在碱的存在下,将式12化合物, 其中R 1 、R 2 、R 3 、R 4 和R 5 定义如权利要求1,与式R 6 -NH 2 化合物 反应,得到式13化合物, 其中R 1 、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 和R 6 定义如权利要求1; (ⅱ)在碱存在下,将式13化合物与式R-G试剂反应,其中R表示 低级烷基、低级链烯基、取代低级链烯基、取代低级烷基,苯基、苄基 或苯甲酰基,其中苯基可为未取代或取代的,低级烷氧基羰基、低级链 烷酰基或取代低级链烷酰基,G表示卤素,得到式1化合物。 19.一种制备式13化合物的方法,该方法包括: ⅰ)在吡啶的存在下,将式12化合物, 其中R 1 、R 2 、R 3 、R 4 和R 5 表示氢,与甲胺溶液反应,得到式13化 合物, 其中R 1 、R 2 、R 3 、R 4 和R 5 表示氢和R 6 表示甲基。 20.一种制备式1化合物的方法,该方法包括: (ⅰ)在吡啶的存在下,将式12化合物, 其中R 1 、R 2 、R 3 、R 4 和R 5 表示氢,与羟胺盐酸盐反应,得到式13 化合物, 其中R 1 、R 2 、R 3 、R 4 和R 5 表示氢和R 6 表示羟基; (ⅱ)在碳酸钾存在下,将其中R 1 至R 6 定义如步骤(ⅰ)所述的式13 化合物与甲基碘反应,得到式1化合物, 其中R表示甲基,R 1 、R 2 、R 3 、R 3 和R 5 表示氢和R 6 表示羟基。

说明书


20(S)-喜树碱的新型水溶性C-环类似物

    本发明涉及通式(1)的20(S)-喜树碱的新型水溶性C-环类似物。

    在上式1中,R1、R2、R3和R4各自相同或不同,表示氢、羟基、低级烷氧基、芳氧基、低级链烷酰基、硝基、氰基、卤素、羧基、羰氧基、氨基、取代氨基、低级烷基、取代低级烷基或R2和R3结合在一起表示-O-(CH2)n-O-,其中n=1或2;R5表示氢、低级烷基、取代低级烷基、低级芳烷基、羟甲基、羧甲基、氨甲基,其中氨基为一或二取代的取代氨甲基,其中两个取代基各自独立或结合在一起形成5或6元环体系,所述环体系含有碳且任意性含有一个或两个选自氧、氮和硫的杂原子,环体系中原子数量为5或6。R表示氢、低级烷基、低级链烯基、低级链烷酰基、取代低级烷基、取代低级链烷酰基、取代低级链烯基、低级烷氧基羰基、苯基、苄基或苯甲酰基,其中苯基可为未取代或取代的;以及R6表示氢、羟基、低级烷氧基或COOR′,其中R′表示氢、低级烷基或低级芳烷基;R6也可表示酰胺或氨基,其中酰胺或氨基可为未取代或一或二取代的,其中两个取代基各自独立或结合在一起形成含3至8个原子的环体系,所述环体系含有碳且任意性含有一个或两个选自氧、氮和硫的杂原子,环体系中原子数量为3至8;苯氧基,苯基,苯甲酰基或苄基,其中苯基可为未取代或被一、二或三个取代基取代,所述取代基选自卤素、羟基、低级烷氧基、氰基、羧基、硝基、酰氨基、氨基或取代氨基、低级烷基、取代低级烷基;环烷基或环烷基低级烷基,其中环为3元至7元全部为碳原子的环体系;被杂环取代的低级烷基,其中具有3至7个原子的杂环体系包含碳和至少一个选自氧、氮和硫的杂原子,杂环体系中原子数量为3至7;低级链烷酰基、低级烷基;取代低级烷基,其中取代基可为卤素、羟基、烷氧基、芳氧基、羧基、氰基、硫代、硫代烷基、硫代芳基、芳基、杂芳基、硝基、酰氨基或氨基,其中氨基可为未取代或一或二取代的,其中两个取代基各自独立或结合在一起形成含3至8个原子的环体系,所述环体系含有碳且任意性含有一个或两个选自氧、氮和硫的杂原子;

    所有这些式1化合物均是由具有C-20(s)手性碳的通式12化合物制备,其中R1至R5定义如上文。

    式2的20(S)-喜树碱为具有强抗癌活性的生物碱,

    它是由Wall及其同事于1966年首先从旱莲木植物中分离得到的。但是由于其对人具有不可接受的副作用且由于低水溶性和高毒性问题,因此将其研制成作为治疗癌症的有效药物的努力被放弃。自从Liu及其同事于1985年发现其作为拓扑异构酶(topoisomerise)Ⅰ地抑制剂的作用机理后(L.F.Liu等人,生物化学杂志(J.Biol.Chem.),26014873(1985)),人们才再一次投入力量对喜树碱进行研究。

    在过去的30年中,为了解决喜树碱的这种低水溶性和高毒性问题,世界上多个研究小组已经制备和研究了大量喜树碱类似物,包括改性环A-E或在式2喜树碱的所有五个环上引入许多取代基[M.E.Wall等人,医学化学杂志(J.Med.Chem.),36,2689(1993);R.P.Hertzberg等人,医学化学杂志(J.Med.Chem.),715(1989);S.W.Sawada等人,化学药学通报(Chem.Pharm.Bull),41(2),310(1993)]。在这些至今所制得的各种喜树碱类似物中,仅有两种类似物在目前市场上作为抗癌药物出售,它们是式3的CPT-11[化学药学通报(Chem.Pharm.Bull),39,1446(1991)1,式4的拓扑烷(topotecan)[医学化学杂志(J.Med.Chem.),34,98(1991)]。另一化合物,即式5的9-氨基喜树碱[医学化学杂志,29,2358(1986)]目前正在进行Ⅲ期临床试验。对式2喜树碱的结构-活性关系(SAR)的广泛研究[M.E.Wall等人,医学化学杂志(J.Med.Chem.),36,2689(1993)1表明喜树碱中20(S)-α-羟基-δ-内酯(E-环)结构对其活性是必需的。然而,根据Ejima等人的最新报道,在C-20位上利用氨基替代羟基可得到化合物如式6的7-乙基-10-甲氧基喜树碱衍生物[A.Ejima等人,化学药学通报(Chem.Pharm.Bull),40(3),683(1992)],该化合物显示出体内抗癌活性比式7的20(RS)-喜树碱增加。还是在另一份报告中(Lawrence Snyder等人,有机化学杂志(J.Org.Chem.),59,7033(1994)),式8的18-去甲脱水喜树碱类似物,对拓扑异构酶Ⅰ活性显示出了有效的喜树碱类抑制。这两份报告与喜树碱中的20(S)-α-羟基官能团是其生物活性的必需特征的假设相反。

    基于对文献中制得的喜树碱类似物所获得的结构-活性结果,可得到如下结论:在式2喜树碱的C-9和C-7位上进行取代基改性对通过赋予E-环内酯稳定性而增强抗癌活性起着重要的作用[T.G.Burke等人,医学化学杂志(J.Med.Chem.),37,40(1994)]。人们也已经认识到,该内酯部分的开放形式,即“羧酸酯形式”的治疗效果比闭合的“内酯形式”差[Hertzberg等人,医学化学杂志((J.Med.Chem.),32,715(1989);J.M.Covey,C.Jaxel等人,癌症研究(Cancer Research),49,5016(1989);Giovanella等人,癌症研究(Cancer Research),51,3052(1991)]。T.G.Burke等人最近在被称为“人血清白蛋白”(HSA)的蛋白质的存在下对各种喜树碱类似物的“闭合内酯形式”的稳定性研究表明在37℃、在HsA的存在下,化合物如式3的CPT-11和式9的7-乙基-10-羟基喜树碱(SN-38)和式4的拓扑烷显示出在平衡时,内酯形式的百分数(%)高于式2的20(S)-喜树碱和式5的9-氨基喜树碱[T.G.Burke和Zihou Mi.,医学化学杂志(J.Med.Chem.),3740(1994);同上,生物化学(Biochemistry),33,12540(1994)]。基于这些研究,人们认识到对影响喜树碱类似物的内酯-羧酸酯平衡的因素的理解成为在喜树碱系列中设计新型治疗有效候选药物的重要决定因素。

    尽管为了得到新的CPT类似物而迅速采纳在喜树碱的环A和B上进行取代基改性,但鉴于Sawada等人所进行的研究工作,喜树碱的环“C”类似物受到限制,Sawada等人声称喜树碱C-5位上的取代基导致喜树碱的抗癌活性降低并产生不活泼类似物[Sawada S.等人,化学药学通报(Chem.Pharm.Bull),39(10),2574(1991)]。由Sawada等人提出的C-5取代喜树碱(JP58,154,584;美国专利4,513,138;美国专利4,473,692;美国专利4,545,880和美国专利4,339,282)具有结构式10,其中R表示羟基、低级烷基、低级烷氧基或酰氧基;9-位上的R1为氢、甲氧基,10-位上的R1为氢、羟基、低级烷氧基、酰氧基、SH、硫代烷基、硫代酰基、硝基、氨基、烷氨基、酰基氨基或卤素;R2表示氢、低级烷基、低级芳烷基、CH2OH、COOH、COOMe或CH2OR′,其中R′表示低级烷基或酰基。

    包括通过在N,N-二甲基甲酰胺和4-哌啶子基哌啶中于20(S)-喜树碱上与甲醛反应制备5-羟甲基喜树碱的K.H.Lee等人的最近研究结果[生物有机医学化学通讯(Bio.Org.MedChem.Lett.),5(1),77(1995)]表明这些化合物的抗癌活性降低。再者,Danishefsky等人通过完全合成方法制备了一些C-5取代的20(RS)-喜树碱衍生物[美国专利5,391,745和美国专利5,446,047]。

    然而合成制得的式11的5-取代喜树碱衍生物[Terasawa等人,杂环(Heterocycles),38,81(1994)1据称抗癌活性与20(s)-喜树碱相当。

    考虑到所有这些因素,我们将研究重点集中在20(S)-喜树碱上,目的在于设计能够显示出水溶性和溶液中内酯形式的稳定性均提高的新喜树碱类似物。我们发现了为此目的的于醇溶剂中的氧化反应。所得发现导致发现了一种新的合成转变,可在式14的20(S)-喜树碱的C-5位上引入各种烷氧基,其中R1至R6定义如上文,其主题物质公开在我们的序号为_____、代理人登记序号为U011024-5的未决专利申请中。

    这里提供了一种制备式14化合物的方法,其中R1、R2、R3和R4各自相同或不同,表示氢、羟基、芳氧基、低级烷氧基、低级链烷酰基、硝基、氰基、卤素、羧基、羰氧基、氨基、取代氨基、低级烷基、取代低级烷基或R2和R3一起表示-O-(CH2)n-O-,其中n=1或2;R5表示氢、低级烷基、取代低级烷基、低级芳烷基、羟甲基、羧甲基、氨甲基、取代氨甲基,其中氨基可为一或二取代的,其中两个取代基各自独立或结合在一起形成总原子数为5-6的环体系,所述环体系含有碳且任意性含有一个或两个选自氧、氮和硫的杂原子;以及R6表示氢;苯基或苄基,其中苯基可为未取代或被一、二或三个取代基取代,所述取代基选自卤素、羟基、低级烷氧基、氰基、羧基、硝基、氨基或取代氨基、低级烷基、取代低级烷基;环烷基或环烷基低级烷基,其中环为3元至7元全部为碳原子的环体系;由杂环取代的低级烷基,其中杂环体系总共具有3至7个原子,该环体系含碳和至少一个如氧、氮或硫的杂原子;低级链烷酰基;苯甲酰基,其中苯基可为未取代或取代的;低级链烯基;低级烷基;取代低级烷基,取代低级链烯基或取代低级链烷酰基,其中取代基可为卤素、羟基、低级烷氧基、芳氧基、硫代、硫代烷基、硫代芳基、芳基或杂芳基、羧基、氰基、硝基、酰氨基或氨基,其中氨基可为未取代或一或二取代的,其中两个取代基各自独立或结合在一起形成5或6元环体系,所述环体系含有碳和任意性含有一或两个选自氧、氮或硫的杂原子,环体系中的总原子数为5或6;条件是(ⅰ)当R1为甲氧基时,R6不为氢或低级烷基;(ⅱ)当R2为羟基、低级烷氧基、硫代烷基、硝基、氨基、烷氨基、酰基氨基和卤素时,R6不为氢或低级烷基;(ⅲ)当R5为低级烷基、低级芳烷基、CH2OH、COOH、COOMe或CH2OR″,其中R″表示低级烷基或酰基时,R6不为氢或低级烷基;(ⅳ)当R1为甲氧基时,R2为羟基、低级烷氧基、硫代烷基、硝基、氨基、烷氨基、酰基氨基或卤素时,R5为低级烷基、低级芳烷基、CH2OH、COOH、COOMe或CH2OR″,其中R″表示低级烷基或酰基时,R6不为氢或低级烷基;(ⅴ)当R1至R5表示氢时,R6不为氢或低级烷基,该方法包括,

    (ⅰ)在酸和氧化剂存在下,将式16化合物其中R1至R5定义如上文,所述氧化剂为铁盐,与式R6-OH化合物反应,其中R6表示低级烷基、低级链烯基、(C3-C7)环烷基、卤代烷基或羟烷基,得到式12化合物和式17化合物,其中R1、R2、R3、R4、R5定义如上文;

    (ⅱ)通过常规方法分离步骤(ⅰ)制得的式12和17的化合物;

    (ⅲ)通过常规方法水解式17化合物,得到另外量的式12化合物;

    (ⅳ)在酸存在下,将式12化合物与式R6-OH化合物反应,得到式14化合物,其中R1、R2、R3、R4和R5定义如上文及R6定义如上。

    式14的这些5-烷氧基喜树碱的官能团转变生成大量新的式1C-5-N-取代20(S)-喜树碱类似物,这形成了本发明的主题物质。

    因此,本发明发现了一种容易且通用的半合成方法,通过该方法可事实上将文献中已知的各种喜树碱衍生物转变成许多C-5取代喜树碱类似物。在另一份序号为_____、代理人登记序号为U011026-1的共同未决专利申请中,我们描述并要求保护式15化合物,其中X表示CH2或CHR基团。

    因此,本发明提供了一种制备其中R6定义如上文的各种式1C-5-N-取代20(S)-喜树碱衍生物的新方法,该方法是以式12化合物为起始原料,其中R1至R6定义如上文。进一步地,由式1化合物表示的大量取代基具有改进的水溶解度,为每毫升1mg至每毫升15mg。由本发明制得的所有化合物均显示出了对许多人体肿瘤细胞系具有显著的体外抗癌活性。

                         发明详述

    本发明特别提供了式1的20(S)-喜树碱的C-5-N-取代水溶性类似物,其中基团R、R1、R2、R3、R4、R5和R6定义如上文。在本发明中,这些化合物中由R1至R6表示的术语具有如下定义。

    术语“低级烷基”是指含1至8个碳原子的一价、支链或直链烃链。烷基的代表性实例为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、叔戊基、己基、异己基和辛基。

    术语“低级链烯基”是指含1至8个碳原子且具有sp或sp2碳中心的支链或直链烃链。链烯基的代表性实例为乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、异丙烯基、异丁烯基、proparginyl、己烯基和辛烯基。

    术语“卤素”或“卤代”是指氯、溴或氟。术语“卤代烷基”是指被卤素,优选氟、溴或氯取代的烷基。卤代烷基的代表性实例为氯乙基、溴丙基、氟乙基、三氟乙基、三氯乙基和三氟丁基。

    术语“低级烷氧基”是指通过氧键与该分子的其余部分相连的如上文定义的低级烷基。这些基团的代表性实例为甲氧基、乙氧基、异丙氧基、叔丁氧基、己氧基、庚氧基和辛氧基。

    术语“低级链烷酰基”是指通过羰基与该分子的其余部分相连的如上文定义的低级烷基或低级链烯基。这些基团的代表性实例为乙酰基、丙酰基、丙烯酰基、巴豆酰基(crotanoyl)、丁酰基、戊酰基和异戊酰基。

    术语“氨烷基”指被氨基取代的上述低级烷基。氨基烷基的代表性实例为2-氨基丙基、4-氨基丁基和5-氨基戊基。氨基也可是一或二取代氨基,这些取代氨基的代表性实例为二甲氨基、二乙氨基、二苄氨基、乙基异丙氨基、吡咯烷子基、哌啶子基、吗啉代和哌嗪子基。

    术语“杂原子”是指氧、氮或硫。术语“芳基”或“杂芳基”表示具有5或6元环的芳族基团,可选自苯基、联苯基、萘基、吡啶基、喹啉、异喹啉、吲哚、吡咯、呋喃、苯并呋喃、噻吩、嘧啶、哌嗪、噻唑烷和咪唑。

    用于本发明的术语“取代苯基”是指被取代基取代的苯基,所述取代基选自羟基、低级烷基、卤代烷基、苯基、苄基、卤素、低级烷氧基、硫代烷氧基、苄氧基、羧基、氰基、硝基、酰氨基、氨基和烷氨基。这类基团的实例为4-羟基苯基、3-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-三氟甲基苯基、N,N-二甲基氨基苯基和4-甲氧羰基苯基。

    用于本发明的术语“取代烷基”是指被取代基取代的烷基,所述取代基选自羟基、烷基、卤代烷基、苯基、苄基、卤素、烷氧基、硫代烷氧基、苄氧基、羧基、羰氧基、氰基、硝基、酰氨基、氨基和烷氨基。这类基团的实例为氟乙基、氯丙基、羟乙基、甲氧基丙基、N,N-二乙氨基乙基、N-苯甲酰基氨基丙基、三氟乙氧基乙基、苯氧基乙基、甲氧羰基乙基、(对-氟苯甲酰氧基)乙基、氨基丙基和2-硫代乙基。

    用于本发明的术语“取代氨基”是指被取代基取代的氨基,所述取代基选自羟基、烷基、卤代烷基、苄基、苯甲酰基、烷氧基、羧基、酰氨基、氨基和烷氨基。这类基团的实例为N,N-二乙氨基、N-苯甲酰氨基、N-甲氧基氨基、N-乙氧羰基氨基和N-氯乙氨基。另外,氨基上的两个取代基可结合在一起形成5或6-元环体系,所述环体系可由吡咯烷子基、哌啶子基、哌嗪子基、吗啉代、咪唑啉子基或噻唑烷子基表示。

    含碳且任意性含一个或两个选自氧、硫和氮的杂原子的3至8元环体系实例为哌啶和吡咯烷。

    在我们的序号为_____、代理人登记序号为U011024-5的共同未决专利申请中,我们描述并要求保护式12化合物及其制备方法,使用式12化合物,我们制备了本发明描述的式1化合物。由此,本发明提供了一种制备通式1化合物的方法,其中R1、R2、R3和R4各自相同或不同,表示氢、羟基、低级烷氧基、芳氧基、低级链烷酰基、硝基、氰基、卤素、羧基、羰氧基、氨基、取代氨基、低级烷基、取代低级烷基或R2和R3结合在一起表示-O-(CH2)n-O-,其中n=1或2;R5表示氢、低级烷基、取代低级烷基、低级芳烷基、羟甲基、羧甲基、氨甲基,其中氨基可为一或二取代的取代氨甲基,其中两个取代基各自独立或结合在一起形成5-6元环体系,所述环体系含有碳且任意性含有一个或两个选自氧、氮和硫的杂原子,环体系中原子数量为5-6;R表示氢、低级烷基、低级链烯基、低级链烷酰基、取代低级烷基、取代低级链烷酰基、取代低级链烯基、低级烷氧基羰基、苯基、苄基或苯甲酰基,其中苯基可为未取代或取代的;以及R6表示氢、羟基、低级烷氧基或COOR′,其中R′表示氢、低级烷基或低级芳烷基;R6也可表示酰胺或氨基,其中氨基可为未取代或一或二取代的,其中两个取代基各自独立或结合在一起形成含3或8个原子的环体系,所述环体系含有碳且任意性含有一个或多个选自氧、氮和硫的杂原子;苯氧基,苯基,苯甲酰基或苄基,其中苯基可为未取代或被一、二或三个取代基取代,所述取代基选自卤素、羟基、低级烷氧基、氰基、羧基、硝基、酰氨基、氨基、取代氨基、低级烷基、取代低级烷基;环烷基或环烷基低级烷基,其中环为3元至7元全部为碳原子的环体系;被杂环取代的低级烷基,其中杂环体系具有3至7个原子,所述环体系包含碳和至少一个选自氧、氮和硫的杂原子,杂环体系中原子数量为3至7;低级链烷酰基、低级烷基;取代低级烷基,其中取代基可为卤素、羟基、烷氧基、芳氧基、羧基、氰基、硫代、硫代烷基、硫代芳基、芳基、杂芳基、硝基、酰氨基或氨基,其中氨基可为未取代或一或二取代的,其中两个取代基各自独立或结合在一起形成含5至8个原子的环体系,所述环体系含有碳且任意性含有一个或多个选自氧、氮和硫的杂原子,该方法包括:

    (ⅰ)在碱的存在下,将式12化合物,其中R1至R5定义如上文,与式R6-NH2化合物反应,得到式13化合物,其中R1、R2、R3、R4、R5和R6定义如上文;

    (ⅱ)在碱存在下,将式13化合物与式R-G试剂反应,其中G表示卤素,得到式1化合物,其中R表示低级烷基、苯基、苄基或苯甲酰基,其中苯基可为未取代或取代的;低级烷氧基羰基、低级链烯基、取代低级链烯基、取代低级烷基、低级链烷酰基或取代低级链烷酰基以及R1至R6定义如上文。

    由此,本发明首次研制出了利用半合成方法,以式12化合物为起始原料制备式1C-5N-取代喜树碱衍生物的方法。由本发明方法制得的式1化合物由此代表了含新产生的C-5手性中心的非对映体。的确,通式1化合物是以20(S)、5(R)和20(S)、5(S)非对映体混合物形式分离的。然而,通过常规的分析技术,两种非对映体也被分离成其单个旋光纯物质。

    根据本发明的方法,在碱的存在下,将式12化合物与其中R6定义如上文的通式R6-NH2化合物反应,得到式13化合物。反应过程中所使用的碱选自无机或有机碱,如碳酸氢钠、碳酸钾、氢化钠、氢化钾、吡啶、哌啶、三乙胺、二异丙胺、吡咯烷或二甲氨基吡啶。用于反应的溶剂可选自甲醇、乙醇、苯、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、氯仿或二氯乙烷。反应可在40-140℃的温度范围内进行。为了得到其中C-5取代基为二取代氨基(如NRR6)的式1化合物,可在碱的存在下,将式13化合物与式R-G试剂反应,其中G表示卤素以及R表示低级烷基、苯基、苄基或苯甲酰基,其中苯基可为未取代或取代的;低级烷氧基羰基、低级链烷酰基、取代低级链烷酰基、低级链烯基、取代低级烷基或取代低级链烯基。用于反应的碱可选自碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸钡、碳酸锂、吡啶、哌啶、三乙胺、二异丙胺或4-N,N-二甲基一氨基吡啶。用于反应的溶剂可选自二氯甲烷、氯仿、苯、甲苯、四氢呋喃、乙酸乙酯或其混合物。反应温度可为0℃至100℃,优选0℃至60℃。

    由此,本发明在研制作为新的一类C-环改性喜树碱类似物的5-N-取代20(s)-喜树碱衍生物上具有特别重要的意义,该类似物可用作抗癌和/或抗病毒试剂。本发明还具有特别重要的意义,因为本发明研制和描述的方法具有高度的通用性且可适用于大规模制备通式1的喜树碱衍生物。

    本发明研制和描述的方法将为获得在20(S)-喜树碱环A和B上具有不同取代基的许多C-5取代C-环类似物提供了路径。在那些优选的化合物中,R1为硝基、氨基、氨烷基、羟基或甲氧基;R2为羟基、羰氧基或卤素;R2和R3结合在一起表示亚甲基二氧基或亚乙基二氧基;R5为乙基、氨甲基或取代氨甲基;R6为羟基、甲基、2′-羟乙基、4-羟丁基、烷氧基乙基或氨乙基,其中氨基可为二甲氨基、二乙氨基、吡咯烷子基、哌啶子基、吗啉代、哌嗪子基或咪唑烷子基;以及R可为甲基、烯丙基、苄基、叔丁氧基羰基(Boc)、苯甲酰基、对氟苯甲酰基、对氯苯甲酰基或对叔丁基苯甲酰基。

    代表性实例为:1)5-羟氨基CPT2)5-羟乙基氨基CPT3)5-苄氨基CPT4)5-N,N-二甲氨基乙氨基CPT5)5-(1′,3′-二羟基丙氨基)CPT6)5-氯乙氨基CPT7)5-(4′-羟基丁氨基)CPT8)9-甲氧基-5-(N,N-二甲基亚乙基二氨基)CPT9)9-甲氧基-5-(1′,2′-二羟基丙氨基)CPT10)9-甲氧基-5-吡咯烷子基乙氨基CPT11)9-甲氧基-5-(4′-羟基丁氨基)CPT12)9-甲氧基-5-吗啉代乙氨基CPT13)9-甲氧基-5-哌啶子基乙氨基CPT14)5-哌啶子基乙氨基CPT15)5-吡咯烷子基乙氨基CPT16)5-哌嗪子基乙氨基CPT17)5-(N-苯甲酰基-2′-羟基乙氨基)CPT18)5-(N-叔丁氧基羰基氧基-2′-羟基乙氨基)CPT19)5-甲氨基CPT20)5-甲氨基-10-羟基CPT其中CPT是指20(S)-喜树碱。

    由本发明制得的大多数化合物在37℃下的水溶解度为每毫升1mg至15mg。根据在美国马里兰州Bethesda的国家癌症研究所(NCI)进行的60人肿瘤细胞系测定得到的结果,由本发明制得的化合物对各种人肿瘤细胞系显示出了良好的体外抗癌活性。

    表1和2所示的结果是根据下述的美国国家癌症研究所(NCI)的试验程序所进行的实验得到的:

    每个试验化合物是通过从八种器官中获得的一组60人细胞系筛选的。在典型的方法中,将细胞悬浮液加入到96-孔微滴定板中,所述细胞悬浮液根据特定的细胞类型和所期望的目标细胞密度(基于细胞生长特征,每孔为5,000-40,000个细胞)稀释。为了稳定,接种被允许在37℃下预孵育24小时。在时间为零时,将100μl等分两倍于所需试验浓度的稀释液加入到微滴定板孔中。一般地,在五份10-倍稀释液中进行试验化合物的测定。用于试验的最高孔浓度为10-4M。然后,在5%CO2气氛和100%湿度下,将细胞在药物(试验化合物)存在下进一步孵育48小时。在此时间结束后,通过三氯乙酸将粘着的细胞固定在板上,洗涤数次后,利用蛋白质染色剂Sulforhodamine B处理细胞层。然后利用自动分光光度板式读数器记录波长为515nm处的正比于蛋白质质量的光学密度。将读数传入微机,利用特殊研制的软件生成最终报告。表1序号    化合物                           IC50(μm)a 1)5-羟氨基CPT                             2.39 2)5-(2′-羟基乙氨基)CPT                   >30 3)5-苄氨基CPT                             >30 4)5-(N,N-二甲基亚乙基二氨基)CPT           >30 5)9-甲氧基-(2′,3′-二羟基丙氨基)CPT      6.60 6)9-甲氧基-5-(4′-羟基丁氨基)CPT         13.10 7)9-甲氧基-5-吡咯烷子基乙氨基CPT          31.6 8)9-甲氧基-5-哌啶子基乙氨基CPT           28.10 9)9-甲氧基-5-吗啉代乙氨基CPT              >3010)10-羟基-5-羟氨基CPT                     10.011)5-甲氨基CPT                             4.6712)5-吡咯烷子基乙氨基CPT                   >3013)5-哌啶子基乙氨基CPT                     23.414)5-氯乙氨基CPT                           19.015)9-甲氧基-5-(N,N-二甲基亚乙基二氨基)CPT  9.5416)9-甲氧基-5-(N,N-二乙基亚丙基二氨基)CPT    8.3117)9-甲氧基-5-(N,N-二乙基亚乙基二氨基)CPT    19.10aIC 50=在NCI′s 60人肿瘤细胞系测定中产生50%细胞生长抑制(GI50)所要求试剂的最少药物浓度(μm)平均值。表2

    实施例1、11和12的体外抗癌活性数据试验细胞    细胞系实施例12实施例1实施例11白血病    CCRF-CEM    0.23    ---    ---    MOLT-4    0.15    0.18    0.01    HL60    0.22    0.38    1.86    SR    0.03    0.53    0.10NSLC    H460    ---    0.48    1.54    HOP62    1.73    0.38    7.41    H522    2.88    0.20    5.37    H23    2.57    1.62    4.16CNS    SF-268    0.85    ---    2.45    SF-539    1.81    1.20    3.16    SF295    1.12    0.25    4.89肾    786-O    4.07    0.56    2.69    ACHN    0.97    0.40    3.16    CAKI-1    2.29    ---    4.26黑素瘤    LOX IMVI    2.34    3.38    2.69    UACC62    ---    0.37    4.16    M-14    2.18    0.37    4.26    SK MEL-5    2.51    3.38    15乳腺    MCF-7    1.25    0.34    4.07    MCF7/ADR    1.94    2.18    >30    T47D    4.67    0.20    1.28这里所示数据是指以μm浓度表示的50%生长抑制(GI50)值。NSLC是指非小细胞肺癌;CNS是指中枢神经系统。

    所有本发明通式1化合物,包括其可药用盐及含有所述化合物的组合物,均可用作抗癌和抗病毒试剂。纯化合物形式或适当药物组合物形式的式1活性化合物的给药可通过任何类似的可接受方式进行。由此,给药路径可以是如经口、经鼻、非肠道或局部进行,剂型可以是固体、半固体、冻干粉或液体剂形,如片剂、栓剂、丸剂、胶囊、粉剂、溶液、悬浮液、乳液、霜剂、洗液、气雾剂、软膏、注射液等;对于精确剂量的简单给药,优选适当的单位剂形。组合物可包括常规药物载体、稀释剂或赋型剂和通式1的活性化合物,另外可包括药物试剂、药剂、稀释剂、载体或助剂等。

    本发明将通过下列实施例得到进一步描述,所述实施例仅仅是用来说明本发明,而不是用来限制本发明的范围。实施例:

                           实施例1

                      制备5-羟氨基喜树碱

    在吡啶(1ml)存在下,将式12的5-羟基喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H)(200mg)和羟胺盐酸盐(200mg)的混合物悬浮于30ml甲醇中,回流加热20小时。浓缩反应混合物至干,利用乙酸乙酯萃取残留物。利用盐水洗涤有机层,在无水硫酸钠上干燥。蒸发溶剂得到油状残留物,在硅胶柱上纯化,利用乙酸乙酯-氯仿作为洗脱液,得到140mg式13的5-羟氨基喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H和R6=OH),为白色固体;mp:182℃;[∝]D(26℃)=+27.72(c 0.101,CHCl3);IR:3745,3400,1744,1654,1602,1156,1046cm-1;部分1H NMR

    数据(CDCl3+DMSO-d6):δ7.05(br s.1H,D2O

    可交换),6.58(s,0.5H),6.49(s,0.5H),5.0(br s,1H,D2O可交换),2.00-180(m,2H),1.15-0.95(m,3H);质谱(m/z):361(M-OH),348,317,218,57.

                       实施例2

    制备5-(2′-羟乙基氨基)喜树碱

    在吡啶(1ml)存在下,将式12的5-羟基喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H)(200mg)和2-氨基乙醇(60mg)的混合物悬浮在15ml甲醇中并加热至70℃且保持24小时。浓缩反应混合物至干,利用乙酸乙酯萃取残留物。利用盐水洗涤有机层,在无水硫酸钠上干燥。蒸发溶剂得到油状残留物,在硅胶柱上纯化,利用乙酸乙酯-氯仿作为洗脱液,得到140mg式13的5-(2′-羟乙基氨基)喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H和R6=CH2CH2OH),为白色固体;mp:130℃;IR:3331,1745,1656,1590,1404,1158,1103,1044cm-1部分1H NMR数据(CDCl3):δ6.76(s,0.5H),6.68(s,0.5H),3.85(br s,1H,D2O可交换),3.51((br t,2H),2.51-2.38(m,1H),2.28-2.15(m,1H),2.02-1.69(m,2H),1.06(t,J=7.5Hz,1H);质谱(m/z):409(M+1),389,361,347,319,91,57.

                         实施例3

               制备5-(4′-羟基丁氨基)喜树碱

    在吡啶(0.5ml)存在下,将式12的5-羟基喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H)(100mg)和4-氨基丁醇(50mg)的混合物悬浮于10ml甲醇中,加热至65℃并保持10小时。浓缩反应混合物至干,利用乙酸乙酯萃取残留物。利用盐水洗涤有机层,在无水硫酸钠上干燥。蒸发溶剂得到油状残留物,在硅胶柱上纯化,利用乙酸乙酯-氯仿作为洗脱液,得到80mg式13的5-(4′-羟基丁氨基)喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H和R6=CH2CH2CH2CH2OH),为浅黄色固体;mp:230℃;IR:3402,1753,1058,1602,1384,1155,1043cm-1;

                           实施例4

             制备5-(N,N-二甲基亚乙基二氨基)喜树碱

    在三乙胺(1ml)存在下,将式12的5-羟基喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H)(200mg)和N,N-二甲基乙二胺(100mg)的混合物悬浮于20ml甲醇中,回流加热8小时。浓缩反应混合物至干,利用乙酸乙酯萃取残留物。利用盐水洗涤有机层,在无水硫酸钠上干燥。蒸发溶剂得到油状残留物,在硅胶柱上纯化,利用乙酸乙酯-氯仿作为洗脱液,得到145mg式13的5-(N,N-二甲基亚乙基二氨基)喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H和R6=CH2CH2NMe2),为固体;mp:130℃;[∝]D(30℃)+24.00(c 0.1,CHCl3);IR:3416,1747,1657,1595,1383,1154,1105,1046cm-1;部分1H NMR

    数据(CDCl3+DMSO-d6):δ6.72(s,0.5H),6.65(s,0.5H),5.66(d,J=16.5Hz,0.5H),5.64(d,J=16.5Hz,0.5H),5.28(d,J=16.5Hz,0.5H),5.26(d,J=16.5Hz,0.5H),5.49(br s,1H,D2O可交换),2.58-2.05(m,4H),2.25(s,6H),2.05-1.84(m,2H),1.05(t,J=7.5Hz,3H)质谱(m/z):436(M+1),391,363,347,303,120,85.

                      实施例5

                 制备5-苄氨基喜树碱

    在三乙胺(0.3ml)存在下,将式12的5-羟基喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H)(100mg)和苄胺(40mg)的混合物悬浮于6ml甲醇中,加热至75℃并保持10小时。浓缩反应混合物至干,利用乙酸乙酯萃取残留物。利用盐水洗涤有机层,在无水硫酸钠上干燥。蒸发溶剂得到油状残留物,在硅胶柱上纯化,利用乙酸乙酯-氯仿作为洗脱液,得到60mg式13的5-苄氨基喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H和R6=CH2Ph),为固体;mp:110℃;IR:3429,1751,1655,1584,1156,1040cm-1;部分1H NMR数据(CDCl3)δ7.12-6.95(m,5H),6.75(s,0.5H),6.68(s,0.5H),5.64(d,J=16.5Hz,0.5H),5.54(d,J=16.5Hz,0.5H),5.24(d,J=16.5Hz,0.5H),5.14(d,J=16.5Hz,0.5H),4.05(br s,1H,D2O

    可交换),3.75(s,1H,D2O可交换),3.48-3.21(m,2H),2.00-1.79(m,2H),1.19-0.95(m,3H);质谱

                      实施例6

                制备5-(2′-氯乙氨基)喜树碱

    在三乙胺(1ml)存在下,将式12的5-羟基喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H)(50mg)和2-氯乙胺(20mg)的混合物悬浮于6ml甲醇中,回流加热24小时。浓缩反应混合物至干,利用乙酸乙酯萃取残留物。利用盐水洗涤有机层,在无水硫酸钠上干燥。蒸发溶剂得到油状残留物,在硅胶柱上纯化,利用乙酸乙酯-氯仿作为洗脱液,得到30mg式13的5-(2′-氯乙氨基)喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H和R6=CH2CH2Cl),为固体;mp:170℃;IR:3422,1746,1657,1600,1226,1155,1046,762cm-1;部分1H NMR数据((CDCl3)δ6.71(s,0.5H),6.65(s,0.5H),3.85(br s,1H,D2O可交换),3.70(s,1H,可交换),3.70(s,1H,D2O

    可交换),3.45(br t,2H),2.75-2.52(m,1H),2.45-2.22(m,1H),2.05-1.79(m,2H),1.18-0.99(m,3H);质谱(m/z):426(M+1),390,376,347,305,79.

                       实施例7

            制备5-(N,N-二甲基亚乙基二氨基)-9-甲氧基喜树碱

    在三乙胺(1ml)存在下,将式12的5-羟基喜树碱(其中R1=OMe,R2=R3=R4=R5=H)(100mg)和N,N-二甲基乙二胺(46mg)的混合物悬浮于25ml甲醇中,回流加热6小时。浓缩反应混合物至干,利用乙酸乙酯萃取残留物。利用盐水洗涤有机层,在无水硫酸钠上干燥。蒸发溶剂得到油状残留物,在硅胶柱上纯化,利用甲醇-氯仿作为洗脱液,得到30mg式13的5-(N,N-二甲基亚乙基二氨基)-9-甲氧基喜树碱(其中R1=OMe,R2=R3=R4=R5=H和R6=CH2CH2NMe2),为固体;mp:85-87℃;IR:3412,1743,1665,1583,1260,1167cm-1;1H NMR数据(CDCl3+DMSO-d6):δ8.87(s,1H),7.73(m,3H),7.56(s,1H)7.01(d,J=7.8Hz,0.5H),6.66(d,J=12Hz,0.5H),5.80(d,J=11Hz,0.5H),5.70(d,J=11Hz,0.5H),5.40(d,J=11Hz,1H),4.07(s,3H),3.32(br s,D2O

    可交换),2.56-1.82(m,6H),2.25(s,6H),2.30(1H,D2O可交换),1.04(m,3H);质谱(m/z):465(M+1),439,421,392,377,333,149,125,97.

                       实施例8

             制备-5-(1′,3′-二羟丙基-2′-氨基)喜树碱

    在三乙胺(0.5ml)存在下,将式12的5-羟基喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H)(100mg)和丝氨醇(60mg)的混合物悬浮于10ml甲醇中,回流加热16小时。浓缩反应混合物至干,利用乙酸乙酯萃取残留物。利用盐水洗涤有机层,在无水硫酸钠上干燥。蒸发溶剂得到油状残留物,在硅胶柱上纯化,利用乙酸乙酯-氯仿作为洗脱液,得到75mg式13的5-(1′,3′-二羟丙基-2′-氨基)喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H和R6=CH(CH2OH)CH2OH),为固体;mp:240℃;IR:3361,1751,1658,1595,1225,1048cm-1;部分1H NMR数据(CDCl3+DMSO-d6):δ6.75(s,0.5H),6.65(s,0.5H),6.02(s,1H,D2O可交换),4.25-4.05(m,2H,D2O可交换),3.49-3.22(m,4H)2.78-2.58(m,2H),2.05-1.85(m,2H),1.01(t,J=7.5Hz,3H);质谱(m/z):419(M-H2O),406,375,362,347,90.

                      实施例9

         制备5-(1′,2′-二羟基丙氨基)-9-甲氧基喜树碱

    在吡啶(0.5ml)存在下,将式12的5-羟基-9-甲氧基喜树碱(其中R1=OMe,R2=R3=R4=R5=H)(100mg)和3-氨基-1,2-二羟基丙烷(46mg)的混合物悬浮于20ml甲醇中,回流加热20小时。浓缩反应混合物至干,利用乙酸乙酯萃取残留物。利用盐水洗涤有机层,在无水硫酸钠上干燥。蒸发溶剂得到油状残留物,在硅胶柱上纯化,利用甲醇-氯仿作为洗脱液,得到40mg式13的5-(1′,2′-二羟基丙氨基)-9-甲氧基喜树碱(其中R1=OMe,R2=R3=R4=R5=H和R6=CH2CHOHCH2OH),为固体;  mp:141℃;[∝]D(28℃)=  +29.04(c 0.21,MeOH);IR:3418,1739,1658,1616,  1592,1365,1263,1152,1043,830cm-1;部分1H NMR  数据(CDCl3+DMSO-d6):δ6.99(t,J=8.7Hz,0.5H),  6.55(d,J=14.6Hz,0.5H),5.80(s,1H,D2O可交换),  5.62(d,J=16Hz,1H),5.26(d,J=16Hz,1H),4.20(s,1H,  D2O可交换),4.06(S,3H),3.60(m,1H),3.45  (m,2H),3.30(m,2H),1.96(2H),1.01(m,3H);质谱(m/z):  468(M+1)449,424,377,333,223,149,113,8390。

                        实施例10

                制备5-(4′-羟基丁氨基)-9-甲氧基喜树碱

    在吡啶(0.4ml)存在下,将式12的5-羟基-9-甲氧基喜树碱(其中R1=OMe,R2=R3=R4=R5=H)(100mg)和4-氨基丁醇(42mg)的混合物悬浮于20ml甲醇中,回流加热15小时。浓缩反应混合物至干,利用乙酸乙酯萃取残留物。利用盐水洗涤有机层,在无水硫酸钠上干燥。蒸发溶剂得到油状残留物,在硅胶柱上纯化,利用甲醇-氯仿作为洗脱液,得到48mg式13的5-(4′-羟基丁氨基)-9-甲氧基喜树碱(其中R1=OMe,R2=R3=R4=R5=H和R6=CH2CH2CH2CH2OH),为固体;mp:182℃;[∝]D(29℃)=+13.75(c 0.08,MeOH);IR:3357,1748,1653,1599,1462,1365,1267,1187,815cm-1;

    部分1H NMR数据(CDCl3):δ6.67(s,0.5H),6.61(s,0.sH),5.70(d,J=16Hz,1H),5.30(d,J=16Hz,1H),4.06(s,3H),3.81(s,1H,D2O可交换),3.50(m,2H),3.42(br s,1H),D2O可交换),2.40-1.85(m,4H),1.55-1.35(m,4H),1.04(m,3H);质谱(m/z):465(M+1)378,334,319,249,205,169,97,91.

                     实施例11

                制备10-羟基-5-羟氨基喜树碱

    在吡啶(0.5ml)存在下,将式12的10,5-二羟基喜树碱(其中R2=OH,R1=R3=R4=R5=H)(50mg)和羟胺盐酸盐(50mg)的混合物悬浮于10ml甲醇中,回流加热18小时。浓缩反应混合物至干,利用乙酸乙酯萃取残留物。利用盐水洗涤有机层,在无水硫酸钠上干燥。蒸发溶剂得到油状残留物,在硅胶柱上纯化,利用乙酸乙酯-氯仿作为洗脱液,得到35mg式1的10-羟基-5-羟氨基喜树碱(其中R=R1=R3=R4=R5=H,R2=R6OH),为固体;mp:198℃;IR:3170,1744,1655,1579,1505,1237,1155,1043,833cm-1;1H NMR(CDCl3+DMSO-d6):δ9.05(br s,1H,D2O)可交换)8.35(s,1H),8.02(d,J=9Hz,1H),7.68(s,1H),7.46(d,J=9Hz,1H)7.25(s,1H),6.52(s,0.5H),6.50(s,0.5H),5.58(d,J=16Hz,1H),5.23(d,J=16Hz,1H),3.85(br s,2H,D2O可交换),1.97(m,2H),1.05(t,J=7Hz,3H);质谱(m/z):3785(M+1)363,336,334,318,290,278,248,191,149,83.

                     实施例12

                 制备5-甲氨基喜树碱

    将式12的5-羟基喜树碱(其中R1=R3=R4=R5=H)(100mg)和40%甲胺水溶液(0.2ml)的混合物溶解在10ml甲醇中,加热至65℃并保持16小时。浓缩反应混合物至干,利用乙酸乙酯萃取残留物。利用盐水洗涤有机层,在无水硫酸钠上干燥。蒸发溶剂得到油状残留物,在硅胶柱上纯化,利用乙酸乙酯-氯仿作为洗脱液,得到75mg式13的5-甲氨基喜树碱(其中R1=R3=R4=R5=H和R6=CH3),为固体;mp:142℃;IR:3360,2925,1746,1656,1594,1460,762 cm-1;1H NMR(CDCl3):δ8.42(s,1H)8.28(d,J=11.3Hz,0.5H),8.26(d,J=11.3z,0.5H),7.96(d,J=11.3Hz,1H),7.82(t,J=6.8Hz,1H)7.68(t,J=6.8H,1H)),7.62(s,1H),6.71(s,0.5H),6.62(s,0.5H),5.72(d,J=16Hz,1H),5.28(dJ=16Hz,1H),3.95(br s,1H,D2O可交换),2.82(br s,1H,D2O

    可交换),1.98(s,3H),1.94(m,2H),1.05(t,J=7Hz,3H);质谱(m/z):377(M+1)362,348,333,304,247,218,169,95.

                       实施例13

    制备5-(N-苯甲酰基-N-2′-羟乙基氨基)喜树碱步骤1:根据实施例2描述的方法制备式13的5-(2′-羟乙基氨基)喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H,R6=CH2CH2OH)。步骤2:向100mg式13的5-(2′-羟乙基氨基)喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H,R6=CH2CH2OH)的10ml乙酸乙酯溶液中加入5ml饱和碳酸氢钠溶液,接着加入1.2当量苯甲酰氯,反应混合物在25℃下搅拌2小时。将反应混合物注入到冰水中,利用乙酸乙酯萃取。蒸发有机层,在硅胶柱上纯化所得残留物,得到64mg式1的5-(N-苯甲酰基-N-2′-羟乙基氨基)喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H,R6=CH2CH2OH,R=COPh);IR:3382,1747,1662,1620,1400,1227,1156,1050,713cm-1;1H NMR(CDCl3):δ8.50(s,1H)8.28(d,J=8Hz,1H),8.05(d,J=8Hz,1H),8.00-7.24(m,8H),7.00(s,0.5H),6.85(s,0.5H),5.72(d,J=16Hz,1H),5.28(d,J=16Hz,1H),4.35-2.91(m,4H),3.85(br s,D2O可交换,1H),2.15-1.79(m,2H),1.07(t,J=7Hz,3H),质谱(m/z):512(M+1)469,424,406,389,363,347,303,275,219,122,105,96.

                       实施例14

    制备5-(N-叔丁氧基羰基-N-2′-羟乙基氨基)喜树碱步骤1:根据实施例2描述的方法制备式13的5-(2′-羟乙基氨基)喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H,R6=CH2CH2OH)。步骤2:向50mg式13的5-(2′-羟乙基氨基)喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H,R6=CH2CH2OH)的8ml乙酸乙酯溶液中加入20mg饱和碳酸氢钠溶液,接着加入1.2当量二碳酸二叔丁酯,反应混合物在25℃下搅拌3小时。将反应混合物注入到冰水中,利用乙酸乙酯萃取。蒸发有机层,在硅胶柱上纯化所得残留物,得到64mg式1的17-(N-叔丁氧基羰基-N-2′-羟乙基氨基)喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H,R6=CH2CH2OH,R=OCOBut)。

                         实施例15

               制备5-(吡咯烷子基乙氨基)喜树碱

    在吡啶(0.4ml)存在下,将式12的5-羟基喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H)(100mg)和吡咯烷子基乙胺(42mg)的混合物悬浮在15ml甲醇中,回流加热18小时。浓缩反应混合物至干,利用乙酸乙酯萃取残留物。利用盐水洗涤有机层,在无水硫酸钠上干燥。蒸发溶剂得到油状残留物,在硅胶柱上纯化,利用甲醇-氯仿作为洗脱液,得到48mg式13的5-(吡咯烷子基乙氨基)喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H和R6=CH2CH2N(CH2)4),为固体;mp:130℃;1H NMR(CDCl3):δ8.50(s,1H)8.28(d,J=8Hz,1H),7.95(d,J=8Hz,1H),7.85(t,J=8Hz,1H),7.73-7.55(m,2H),6.72(s,0.5H),6.62(s,0.5H),5.75(d,J=16Hz,0.sH),5.65(d,J=16Hz,0.5H),5.35(d,J=16Hz,0.5H),5.25(d,J=16Hz,0.5H),3.85(br s,D2O可交换,1H)),2.69-1.58(m,14H),1.07(t,J=7Hz,3H);

                       实施例16

               制备5-(哌啶子基乙氨基)喜树碱

    在吡啶(0.8ml)存在下,将式12的5-羟基喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H)(250mg)和哌啶子基乙胺(100mg)的混合物悬浮在25ml甲醇中,回流加热18小时。浓缩反应混合物至干,利用乙酸乙酯萃取残留物。利用盐水洗涤有机层,在无水硫酸钠上干燥。蒸发溶剂得到油状残留物,在硅胶柱上纯化,利用甲醇-氯仿作为洗脱液,得到220mg式13的5-(哌啶子基乙氨基)喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H和R6=CH2CH2N(CH2)5),为固体;mp:202℃;1H NMR(CDCl3):δ8.50(s,1H)8.28(d,J=8Hz,1H),7.95(d,J=8Hz,1H),7.85(t,J=8Hz,1H),7.73-7.55(m,2H),6.75(s,0.5H),6.65(s,0.5H),5.75(d,J=16Hz,0.5H),5.65(d,J=16Hz,0.5H),5.35(d,J=16Hz,0.5H),5.25(d,J=16Hz,0.5H),3.85(br s,D2O可交换,1H)),2.50-1.79(m,10H),1.62-1.31(m,6H),1.07(t,J=7Hz,3H);

                        实施例17

             制备5-(2′-甲氧基乙氨基)喜树碱

    在吡啶(0.6ml)存在下,将式12的5-羟基喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H)(150mg)和2′-甲氧基乙胺(73mg)的混合物悬浮在20ml甲醇中,回流加热18小时。浓缩反应混合物至干,利用乙酸乙酯萃取残留物。利用盐水洗涤有机层,在无水硫酸钠上干燥。蒸发溶剂得到油状残留物,在硅胶柱上纯化,利用丙酮-氯仿作为洗脱液,得到98mg式13的5-(2′-甲氧基乙氨基)喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H和R6=CH2CH2OMe),为固体;mp:78℃;IR:3345,2927,1748,1656,1593,1155,1042,761cm-1;1H NMR(CDCl3):δ8.50(6,1H)8.28(d,J=8Hz,1H),7.95(d,J=8Hz,1H),7.85(t,J=8Hz,1H),7.73-7.55(m,2H),6.65(s,0.5H),6.60(s,0.5H),5.72(d,J=16Hz,1H),5.28(d,J=16Hz,1H),3.7(s,D2O可交换,1H),3.42-3.28(M,2H),3.19(s,3H),2.35-1.79(m,4H),1.07(t,J=7Hz,3H);质谱(m/z):435(M+1),348,332,319,304,275,247,218,191,167,88.

                       实施例18

               制备5-(N,N-二甲氨基)喜树碱步骤1:根据实施例2描述的方法制备式13的5-(N-甲氨基)喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H,R6=Me)。步骤2:向100mg式13的5-(N-甲氨基)喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H,R6=Me)的10ml乙酸乙酯溶液中加入250ml无水碳酸钾,接着加入1.2当量甲基碘,反应混合物在65℃下加热10小时。除去丙酮,利用乙酸乙酯稀释残留物,利用水和盐水溶液洗涤。蒸发有机层,在硅胶柱上纯化所得残留物,得到60mg式1的5-(N,N-二甲氨基)喜树碱(其中R1=R2=R3=R4=R5=H,R6=R=Me)。

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本发明涉及式(1)的20(S)喜树碱的新型水溶性C环类似物。式(1)化合物由具有C20(S)手性碳的通式(12)化合物制备。式(1)化合物具有有效的抗癌和抗病毒性能。 。

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