CN1028997C - 新蒽环型药物衍生物或其药学上允许的酸加成盐的制法 - Google Patents

Abstract

本发明提出结构式(I)所示新的蒽环类衍生物及其药用酸加成盐以及其制备方法，式(I)中R₁，R₂和Y的定义为：R₁和R₂分别为氢或一起成1-10碳直链或支链亚烷基；R₃为氢，1-10碳烷基或1-10碳烷氧羰基，R₄和R₅分别为氢或1-5碳烷基，n为0或1-10的整数，m为1-5的整数。

Description

本发明是关于下列结构式（Ⅰ）的新的蒽环型药衍生物、其药学上可以允许的酸加成盐、以及它们的制备方法。

式中，R₁和R₂分别表示氢或一起表示碳原子数为1-10的直链或支链的亚烷基，Y表示

其中，R₃表示氢原子、1-10个碳原子的烷基或1-10个碳原子的烷氧基羰基，R₄和R₅分别表示氢原子或1-5个碳原子的烷基，n表示0或1-10的一个整数，m表示1-5的一个整数。

蒽环型药系抗生素以往知道的有，由放线菌的培养液得到的柔红霉素（见US3，997，662）和阿霉素（见US3590028），这些化合物具有广谱抗癌作用，在临床上广泛地用作治疗恶性肿瘤的化疗药剂。它们的结构式（A）如下

式中R是氢原子或羟基。

此外，在日本专利特开昭62-145，097中报导了2′-氟取代的蒽环型药系衍生物（B）

式中R表示氢原子或羟基。

另外，作为上述结构式（B）化合物的可溶于水的衍生物，在日本专利特开昭63-141992中报导了下列结构式（C）的化合物

式中，R是-（CH₂）mH（m是0或1-6的整数）或是-（CH₂）nCOOH（n为0或1-10的整数）。

但是，柔红霉素、阿霉素等以往的蒽环型药类具有人们所不希望的副作用，因而其使用受到限制。其副作用之一是对于心脏的副作用，这一副作用大大地限制了给药量和给药次数，从而降低了对恶性肿肿瘤的化学疗法的有效性。

另外，结构式（B）、（C）的蒽环型药类还有一个缺点是对水的溶解度低。

溶解度的问题也成为治疗癌症的障碍。

本发明人为了解决上述问题进行了集中的研究，结果发现了出人意料的事实，即结构式（Ⅰ）的化合物或其盐具有良好的抗癌效果和低毒性并且对于水具有高的溶解度，从而完成了本发明。

式中，R₁和R₂分别表示氢或一起表示碳原子数1-10的支链或直链的亚烷基基团，Y表示

其中R₃表示氢原子、1-10个碳原子的烷基或1-10个碳原子的烷氧基羰基，R₄和R₅分别表示氢原子或1-5个碳原子的烷基，n表示0或1-10的整数，m表示1-5的整数。

本发明的目的是，提供由上述结构式（Ⅰ）表示的新的蒽环型药衍生物、其药学上可以允许的酸加成盐、以及这些化合物的制备方法。

本发明中所谓药学上可以允许的酸加成盐，指的是与氢卤酸、磷酸、硝酸、硫酸、含氮酸等普通无机酸的酸加成盐以及与苯磺酸、对甲苯磺酸、乙酸、甲磺酸等有机酸的酸加成盐。

与上文中所述的衍生物相比，结构式（Ⅰ）所表示的本发明的目的化合物具有低毒性和显著的抗癌效果。

结构式（Ⅰ）的化合物是通过使下述结构式（Ⅱ）的化合物与下述结构式（Ⅲ）的化合物反应而制成：

式中，R₁和R₂如前面所述，X是溴、氯或碘原子。

式中，Y如前所述，A是氢或碱金属。

或者，制备3′，4′-位置的羟基被保护的化合物之后，如果必要，除去氨基保护基（R₃）和3′，4′-位置的羟基保护基，制成结构式（Ⅰ）的化合物，必要时使其转变成药学上可以允许的酸加成盐。

通常，采用除去保护基的步骤可以容易地制备结构式（Ⅰ）的化合物的盐。

本发明的制备方法的反应式表示如下：

式中，R₁、R₂、Y和A如前面所述。

结构式（Ⅰ）的化合物及其酸加成盐可以通过在通常的溶剂中反应而得到，所述溶剂例如是：水、醇类如乙醇、腈类如乙腈、酮类如丙酮、甲基乙基酮等、芳香族胺类如吡啶、吡咯烷、吡咯啉等、芳烃类如苯、甲苯等、醚类如二噁烷、四氢呋喃、卤代烃类如氯仿、二氯甲烷等、酰胺类如甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺等、以及它们的混合溶剂。

本发明可以在0℃至所用溶剂的沸点的温度下反应，反应时间为30分钟至48小时。

制备本发明的结构式（Ⅰ）的化合物，也可以用通常的保护方法保护不参与反应的羟基，然后进行反应，再除去保护基。可以使用直链或支链的亚烷基基团作为保护基。

作为本发明的起始物质的结构式（Ⅱ）的化合物，可以由日本专利特开昭62-145097的说明书中所述的化合物制备。

按本发明的方法得到的结构式（Ⅰ）的化合物具有羟基保护基的场合，需要进行该保护基的脱保护。这样的羟基保护基的脱保护反应是由酸而产生的分解反应，可以使用甲酸、乙酸、盐酸、硫酸、磷酸等，此外，氨基保护基也可以容易地被除去。

用于脱保护反应的溶剂采用水和乙醇，或者采用非质子溶剂如N，N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、二噁烷、氯仿、乙醚、四氢呋喃、二氯甲烷等与水或乙醇的混合溶剂。反应在0℃至所用溶剂的沸点温度进行。为使上述反应所得到的化合物的氨基成为药学上可以允许的盐，反应溶剂可采用乙醇、二氯甲烷、乙醚、二噁烷、四氢呋喃、氯仿等一般有机溶剂。

下面通过实施例来详细地说明本发明。

实施例1

7-0-（2，6-二脱氧-2-氟-3，4-0-异亚丙基-α-L-塔罗吡喃糖基）阿霉素酮-14-0-叔丁氧基羰基（Boc）甘氨酸酯的制备

将14-溴-7-0-（2，6-二脱氧-2-氟-3，4-0-异亚丙基-α-L-塔罗吡喃糖基）柔红霉素酮（180mg）溶解于丙酮（26ml）和水（7ml）的混合液中，然后加入N-（叔丁氧基羰基）甘氨酸钠（1.5g），在室温下搅拌20小时。减压蒸馏掉丙酮后，用氯仿萃取残余物，用 水和饱和食盐水洗涤，然后减压干燥。

用硅胶柱色谱法（氯仿∶甲醇＝20∶1的混合溶剂）提纯残留物、得到121mg（59%）红色固体状标题化合物：

熔点：142-143.5℃

NMR（CDCl₃，ppm，特征峰值）

13.7，13.1（OH×2）

5.53（d.d，1H，H-1′，J_{H-1′，H-2′}＝5.6Hz）

3J_H-1′，F＝14Hz），

4.01（s，3H，OCH₃），

1.55（s，3H，CH₃），

1.32（s，3H，CH₃）

1.30（d，3H，CH₃， ＝6.4Hz）

1.44（s，9H，叔丁基）。

实施例2

7-0-（2，6-二脱氧-2-氟-α-L-塔罗吡喃糖基）阿霉素酮14-0-甘氨酸酯及其盐酸化物的制备

将实施例1中得到的化合物（100mg）溶解于80%乙酸水溶液（10ml）中，在80℃下搅拌3小时。

减压蒸馏溶剂后，用硅胶柱色谱法（溶剂∶氯仿∶甲醇＝5∶1）提纯残留物，得到7-0-（2，6-二脱氧-2-氟-α-L-塔罗吡喃糖基）阿霉素酮-14-0-甘氨酸酯，然后将该化合物少量溶解于二氯甲烷，接着一点一点地滴加饱和盐酸乙醚溶液，生成的固体经离心分离后再用乙醚洗涤该红色固体，然后离心分离、干燥，得到标题化合物的盐酸化物（48mg，56%）。

熔点：179-185℃

NMR（CDCl₃，ppm，特征峰值）

14.0，13.2（s，各自1H，OH×2），

8.3（br.s3H，-NH₃Cl），

7.9（m，2H，芳环质子），

7.6（m，1H，芳环质子），

4.0（m，5H，OCH₃，CO-CH₂-N），

1.2（d，3H，CH₃，

，＝6.4Hz）。

实施例3

7-0-（2，6-二脱氧-2-氟-α-L-塔罗吡喃糖基）阿霉素酮-0-甘氨酸盐酸化物的制备

在室温下将实施例1中得到的化合物（120mg）溶解于1.5ml氯仿中，然后加15ml甲醇。向该溶液中加入12ml饱和盐酸乙醚溶液，搅拌4小时。反应后将反应溶液浓缩，向所得残留物中加入乙醚，过滤出所生成的固体并使其干燥，得到目的化合物（84mg，80%）。

实施例4

7-0-（2，6-二脱氧-2-氟-3，4-异亚丙基-α-L-塔罗吡喃糖基）-阿霉素酮14-0-[N-叔丁氧基羰基（Boc）]-β-丙氨酸酯的制备

以实施例（1）中使用的化合物（200mg）和N-（丁氧基羰基）-β-丙氨酸钠（634mg）作为起始物质，经过与实施例（1）相同的操作、得到红色固体状目的化合物（144mg，62%）。硅胶柱色谱法的展开溶液使用苯∶丙酮＝4∶1的混合溶剂。

熔点：138-140.5℃

NMR（CDCl₃，ppm，特征峰值）

13.8，13.2（2s，2H，OH×2），

5.5（d，d，1H，H-1′，J_{H-1′，H-2′}＝5.6Hz，

J_H-1′，F＝13.8Hz），

4.1（s，3H，OCH₃），

1.5，1.4（S，各自3H，CH₃×2），

1.3（d，3H，CH₃， ＝6.4Hz），

1.4（s，9H，叔丁基）。

实施例5

7-0-（2，6-二脱氧-2-氟-α-L-塔罗吡喃糖基）阿霉素酮14-0-β-丙氨酸酯盐酸化物的制备

实施例（4）中得到的化合物（140mg）经过与实施例（3）相同的操作、得到红色固体化合物（92mg，76%）。

熔点：195-200℃

NMR（DMSO-d₆，ppm，特征峰值）

14.0，13.2（s，各自1H，OH×2），

7.9（m，5H，-NH₃Cl，2H（芳环质子））

7.6（m，1H，1H（芳环质子））

3.9（s，3H，OCH₃），

1，1（d，3H，CH₃，

＝6.5Hz）。

实施例6

7-0-（2，6-二脱氧-2-氟-3，4-0-异亚丙基-α-L-塔罗吡喃糖基）-阿霉素酮14-0-[6-丁氧基羰基（Boc）氨基）己酸酯]的制备

以实施例（1）中使用的化合物（200mg）和N-6-（叔丁氧基羰基氨基）己酸钠（900mg）作为起始物质，经过与实施例（1）相同的操作得到红色固体状目的化合物（158mg，64%）。硅胶柱色谱法的展开溶剂采用苯∶丙酮＝4∶1的混合溶剂。

熔点：130-132℃

NMR（CDCl₃，ppm，特征峰值）

13.8，13.2（s，各自1H，OH×2），

5.5（d，d，1H，H-1′，J_{H-1′，H-2′}＝5.6Hz，

J_H-1′，F＝13.8Hz），

4.0（s，3H，OCH₃），

1.5（s，9H，叔丁基），

1.6，1.5（s，各自3H，CH₃×2），

1.3（d，3H，CH₃，

＝6.4Hz），

实施例7

7-0-（2，6-二脱氧-2-氟-α-L-塔罗吡喃糖基）阿霉素酮14-0-（6-氨基己酸酯）盐酸化物的制备

实施例6中得到的化合物（150mg）经过与实施例3相同的操作得到红色固体状化合物（95mg、72%）。

熔点：188-192℃

NMR（DMSO-d₆，ppm，特征峰值）

14.0，13.2（s，各自1H，OH×2），

7.8（m，3H，芳环和氨基），

7.6（m，3H，芳环和氨基），

3.9（s，3H，OCH₃），

1.3（s，6H，-CH₂-CH₂-CH₂-），

1.2（d，3H，CH₃，

＝6.4Hz）。

实施例8

7-0-（2，6-二脱氧-2-氟-3，4-0-异亚丙基-α-L-塔罗吡喃糖基）阿霉素酮14-0-[N-（叔丁氧基羰基（Boc）-L-丙氨酸酯盐酸化物的制备

以实施例（1）中使用的化合物（200mg）和N-（叔丁氧基羰基（Boc））-L-丙氨酸钠（650mg）作为起始物质，经过与实施例（1）相同的操作，得到红色固体状目的化合物（137mg，59%）。

熔点：148.5-151.0℃

NMR（CDCl₃，ppm，特征峰值）

13.8，13.2（s，各自1H，OH×2）

5.5（d·d，1H，H-1′，J_{H-1′，H-2′}＝5.6Hz，

J_H-1′，F＝13.8Hz）

4.1（s，3H，OCH₃），

1.5，1.4（s，各自3H，CH₃×2），

1.3（d，3H，CH₃， ＝6.5Hz），

1.5（d，3H，CH₃， ＝7.1Hz），

1.4（s，9H，叔丁基）。

实施例9

7-0-（2，6-二脱氧-2-氟-α-L-塔罗吡喃糖基）阿霉素酮14-0-L-丙氨酸酯的制备

实施例8中得到的化合物（130mg）经过与实施例3相同的操作得到红色固体化合物（90mg，80%）。

熔点：177-184℃

NMR（DMSO-d₆，ppm，特征峰值）

14.0，13.2（s，各自1H，OH×2），

8.5（br，s，3H，-NH₃Cl），

7.9（m，2H，芳环）7.6（m，1H，芳环），

3.9（s，3H，OCH₃），

1.5（d，3H，CH₃，

＝7.1Hz），

1.3（d，3H，CH₃，J_CH-H-5′＝6.5Hz）。

实施例10

7-0-（2，6-二脱氧-2-氟-3，4-0-异亚丙基-α-L-塔罗吡喃糖基）-阿霉素酮14-0-[N-（叔丁氧基羰基）-L-缬氨酸酯]的制备

以实施例1中用的化合物（200mg）和N-（叔丁氧基羰基）-L-缬氨酸钠（700mg）为起始物质，经过与实施例（1）相同的操作，得到红色固体状目的化合物（145mg，60%）。硅胶柱色谱法的展开溶剂采用苯∶丙酮＝4∶1的混合溶剂。

熔点：137-139℃

NMR（CDCl₃，ppm，特征峰值）

13.9，13.2（s，各自1H，OH×2），

5.5（d·d，1H，H-1′，J_{H-1′，H-2′}＝5.5Hz，

J_H-1′，F＝13.8Hz），

4.0（s，3H，OCH₃），1.4（s，9H，叔丁基），

1.3（d，3H，CH₃， ＝6.4Hz），

1.0（d·d，6H，-CH（CH₃）₂）。

实施例11

7-0-（2，6-二脱氧-2-氟-α-L-塔罗吡喃糖基）阿霉素酮14-0-L-缬氨酸酯盐酸化物的制备

实施例10中得到的化合物（140mg）经过与实施例3相同的操作得到红色固体化合物（90mg，74%）。

熔点：164-168℃

NMR（DMSO-d₆，ppm，特征峰值）

14.0，13.2（s，各自1H，OH×2），

8.4（br.s.，3H，NH₃Cl），

7.9（m，2H，芳环）7.6（m，1H，芳环），

4.0（s，3H，OCH₃），

1.2（d，3H，CH₃，

＝6.5Hz），

1.0（d·d，6H，-CH-（CH₃）₂）。

实施例12

7-0-（2，6-二脱氧-2-氟-3，4-0-异亚丙基-α-L-塔罗吡喃糖基）阿霉素酮14-0-[N-（叔丁氧基羰基（Boc）-L-脯氨酸酯]的制备

以实施例1中用的化合物（200mg）和N-（叔丁氧基羰基）-L-脯氨酸钠（900mg）为起始物质，经过与实施例（1）相同的操作，得到红色固体状目的化合物（150mg，62%）。硅胶柱色谱法的展开溶剂采用苯∶丙酮＝4∶1的混合溶剂。

熔点：145.5-148.5℃

NMR（CDCl₃，ppm，特征峰值）

13.8，13.2（s，各自1H，OH×2），

5.5（d·d，1H，H-1′，J_{H-1′，H-2′}＝5.5Hz，

J_H-1′，F＝13.8Hz），4.0（s，3H，OCH₃），

1.4（s，9H，叔丁基）。

实施例13

7-0-（2，6-二脱氧-2-氟-α-L-塔罗吡喃糖基）阿霉素酮14-0-L-脯氨酸盐酸化物的制备

实施例12中得到的化合物（140mg）经过与实施例3相同的操作得到红色固体化合物（94mg，77%）。

熔点：180-185℃

NMR（DMSO-d₆，ppm，特征峰值）

14.0，13.1（S，各自1H，OH×2），

10.2，9.1（br.s.，各自1H，-NH₂Cl）

7.9（m，2H，芳环），7.6（m，1H，芳环），

3.9（S，3H，OCH₃），

1.2（d，3H，CH₃， ＝6.3Hz）。

[试验1]

对小鼠L-1210白血病施用本发明的化合物，检验其抗癌效果。

对健康的雌性CDF1小鼠，腹腔内注射1×10⁵个L-1210白血病细胞。接种癌细胞，过1天后，在第1、5和9天分三次腹腔内注射多种用量的药物。使用阿霉素盐酸化物作为对照药物。

所有试验药物和阿霉素盐酸化物都溶解于通过了0.22μm滤纸的经过灭菌的蒸馏水中使用。

对用于对照的动物，腹腔内注射的不是药物而是经过菌的生理盐水。观察各动物的存活天数直至60天，存活60天以上的动物其存活时间视为60天。用对照组动物的平均存活时间去除各用药量的动物的平均存活时间、再乘以100，所得结果以T/C（%）（延命率）表示并列于表1中。

若T/C增加，则意味着抗癌效果增加。本发明的化合物的毒性低于用作对照药物的阿霉素盐酸化物，例如，就阿霉素盐酸化物而言，与8mg/kg用药量的组相比，16mg/kg用药量的组因毒性死亡而引起T/C（%）减低，而本发明的化合物则未显现出这样的毒性。由表1的结果可以看出，与用作对照药物的阿霉素盐酸化物相比，本发明的大部分化合物显示出极好的抗肿瘤活性。特别是实施例3的化合物，以32mg/kg、16mg/kg、8mg/kg的用药量，所有接种了癌细胞的动物的癌都完全治愈了。

〈表1〉

化合物    剂量（mg/kg）    T/C（%）

阿霉素盐酸化物    16.000    109

8.000    303

4.000    469

2.000    242

1.000    242

0.500    218

0.250    170

0.125    141

实施例3    32.000    727

16.000    727

8.000    727

4.000    279

2.000    255

1.000    230

0.500    328

0.250    238

0.125    186

实施例5    32.000    542

16.000    636

8.000    500

4.000    333

2.000    361

1.000    248

0.500    189

0.250    162

0.125    140

实施例7    32.000    663

16.000    441

8.000    367

4.000    348

2.000    329

1.000    242

0.500    168

0.250    122

0.125    111

实施例9    32.000    727

16.000    660

8.000    488

4.000    468

2.000    356

1.000    287

0.500    244

0.250    190

0.125    171

实施例11    32.000    252

16.000    727

8.000    586

4.000    559

2.000    492

1.000    298

0.500    226

0.250    168

0.125    150

实施例13    32.000    525

16.000    635

8.000    427

4.000    283

2.000    367

1.000    313

0.500    213

0.250    159

0.125    140

生理盐水    -    100

[试验2]

将发表于Cancer Research Vol.47，pp.936-942，February，1987的论文中的Tetrazolium based colorimetric assay（又名MTT assay）方法做少许修改，用以进行本发明化合物对L-1210小鼠白血病细胞的细胞毒性试验。将1×10⁵个处在指数期内的小鼠白血病细胞接种到小井微量滴定板（well microtiter plate）上。该细胞培养所使用的培养基是添加了10%热活化的牛胎儿血清（Fetal Bovine Serum）和2mM L-谷酰胺、苄星青霉素钠盐（100单位/毫升）、链霉素硫酸盐（1mg/ml）的RPHI1640培养基。按各小井（well）中最终浓度为1ng/ml至300ng/ml，将试验药物和作为对照药物的阿霉素盐酸化物添加到培养液中。

在对照小井（well）中添加的不是药物而是培养基。将经过药物处理的细胞在10%二氧化碳分压及37℃的条件下培养72小时。培养后，将50μl的MTT（3-（4，5-二甲基噻唑-2-基）-2，5-二苯基四唑鎓溴化合物）溶液（2mg/ml磷酸缓冲生理盐水）分别添加到小井中，反应4小时。MTT被存活的细胞的线粒体的琥珀酸脱氢酶还原成为MTT甲

（1-（4，5-二甲基噻唑-2-基）-3，5-二苯基-甲 ）。

反应4小时后，小心地除去200μl上清液、添加200μl的二甲亚砜（DMSO），混合、溶解MTT甲 。以540nm测定各小井的吸光度。通过扣除未装入细胞的空白小井（Blankwell）的吸光度对上述吸光度加以修正。

吸光度与存活的细胞数成正比。与未经药物处理的对照物相比使吸光度减少50%的深度定为IC₅₀，求得IC₅₀并列于表2中。由表2可以看出，除实施例7的化合物外，本发明的所有化合物对于L-1210小鼠白血病细胞的细胞毒性均比阿霉素盐酸化物强。

表2

化合物 IC₅₀（ng/ml）

阿霉素盐酸化物    37.3

实施例3    13.4

实施例5    10.1

实施例7    74.5

实施例9    14.3

实施例11    15.5

实施例13    16.3

Claims (1)

1、制备下述结构式(Ⅰ)的化合物或其药学上可以允许的酸加成盐的方法，

式中，R₁和R₂分别为氢或一起形成C₁-C₅的直链或支链亚烷基，Y为

(式中，R₃为氢，低级烷基或C₁-C₅的烷氧基羰基，R₄和R₅为氢，C₁-C₅的直链或支链烷基，n为零或1-6的整数)，或者，

其特征在于，使下述结构式(Ⅱ)的化合物与下述结构式(Ⅲ)的化合物进行反应，

式中R₁和R₂的定义如式(Ⅰ)中所定义，X为溴、氯或碘原子，

式中，Y如式(Ⅰ)中所定义的，A为氢或碱金属，然后，使由上述得到的式(Ⅰ)的化合物在乙醇、二氯甲烷、乙醚、氯仿、THF或二噁烷等常规有机溶剂中转化为酸加成盐。