实施例
所有试剂均以商业级产品购入,没有进一步纯化,如有必要,可在使用前干燥和/或蒸馏处理溶剂。所有NMR光谱(1H、13C和31p)均采用BruckerAC300光谱仪测定。化学位移(相对于四甲基硅烷)以百万分之一(ppm)计。偶合常数以赫兹(Hz)记录。快速柱色谱法(FCC)采用Merck硅胶60(230-400目),所有三甲基甲硅烷基乙基(TMSE)保护的化合物均用三乙胺预处理。反相柱色谱(RPCC)用CAT凝胶(Waters公司,制备柱C18 125,55-105μm)填充,用milli-Q级去离子水洗脱。
实施例1-3制备的烟酸(20)的通用方法
实施例1
制备2-氯代烟酸甲酯(18)
向在1,4-二噁烷(500ml)中的2-氯代烟酸酸(Aldrich,100.0g,0.63mol)混合物中加入亚硫酰氯(70ml,0.96mol)。将悬浮液于回流下加热22小时,用气体分离器吸收氯化氢气体。蒸发溶剂后,将残留物溶于甲醇(300ml)中。于0℃,向溶液中滴加三乙胺(TEA,120ml,1.26mol),用时2小时。蒸发溶剂,将残留物悬浮于乙酸乙酯中。过滤除去沉淀。浓缩滤液,得到油状的酯18(92.3g,86%):
Rf(1∶5v/v乙酸乙酯-己烷)0.38。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.53(dd,4.8Hz,1H),8.19(dd,7.6Hz,1H),7.37(dd,7.7Hz,1H)和3.97(s,3H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ164.5,151.6,149.6,140.0,126.4,121.9和52.5.
实施例2
制备2-苯乙烯基烟酸甲酯(19)
向在DMF(450ml)中的酯18(48.8g,0.28mol)的溶液中加入苯乙烯(165ml,1.42mol)、醋酸钯(6.5g,30mmol)、乙酸钠(47g,0.57mol)和三苯膦(30g,0.11mol)。混合物与回流下加热22小时。经Celite垫过滤除去钯催化剂。减压浓缩滤液,残留物溶于最低量的乙酸乙酯中。向上述溶液中加入己烷。过滤除去沉淀后,浓缩滤液。所得粗产物经FCC(1∶1v/v乙酸乙酯-己烷)纯化,得到浅黄色油状的酯19(55.0g,81%):
Rf(1∶5v/v乙酸乙酯-己烷)0.41。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.70(dd,1H),8.10(dd,1H),8.16(d,1H),7.94(d,1H),7.64(d,2H),7.4-7.3(m,3H),7.18(dd,1H)和3.94(s,3H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ166.7,155.3,152.0,138.6,136.7,135.9,128.6,128.5,127.5,24.8,123.8,121.3和52.4.
实施例3
制备2-苯乙烯基烟酸(20)
于环境温度下,用3N的NaOH溶液(110ml,0.25mol)处理在THF(100ml)中的酯19(55.0g,0.23mol)溶液21小时。除去溶剂后,残留物用水和乙醚吸收。分离相,水相用醚(2×)洗涤。所得水相用2N的HCl溶液中和,然后过滤收集沉淀,得到奶油色固体形式的酸20(50.2g,97%):
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.72(dd,1H)8.19(dd 1H),8.10(d,1H),7.86(d,1H),7.62(d,2H)和7.4-7.3(m,4H)。
13C NMR(75MHz,DMSO-d6)δ167.9,153.7,151.8,138.6,136.4,134.5,128.9,128.7,127.2,125.3和122.1.
实施例4-5制备磷酸盐接头(21,26a-k)的通用方法
实施例4
制备二(2-三甲基甲硅烷基乙基)亚磷酸盐(TMSE-亚磷酸盐)
于-78℃,向在含有吡啶(11.4ml,0.14mol)的乙醚(200ml)中的2-三甲基甲硅烷)乙醇(Aldrich,25.0g,0.21mol)的溶液中,一次加入三氯化磷(6.2ml,70mmol)。反应混合物于搅拌下保持5分钟,然后用乙醚(500ml)稀释。加温至环境温度后,混合物连续搅拌18小时,过滤除去沉淀,然后滤液用氨气吹泡10分钟。经Celite垫过滤除去沉淀,浓缩滤液,得到无色的油状TMSE-亚磷酸盐(20.7g,99%):
1H NMR(300MHz,CDC13)δ6.76(d,1H),4.13(m,4H),1.07(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ64.0(d),19.6(d)和-1.6(d)。
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ18.5。
实施例5
制备2-(TMSE-膦酰氧基)苯甲醇(21,26a-k)
通用方法 向在乙腈(40ml)中相应的2-羟基苄醇(10mmol)溶液中,加入N,N′-二异丙基乙胺(DIEA,11mmol)、4-二甲基氨基吡啶(DMAP,1mmol)和四氯化碳(50mmol)。于-30℃搅拌下,立即向该溶液中加入二(2-三甲基甲硅烷基乙基)亚磷酸盐(冰箱贮藏,11mmol)。加温至环境温度后,反应混合物搅拌3小时。减压蒸发溶剂,残留产物用FCC(1∶1v/v乙酸乙酯-己烷)纯化,得到相应TMSE-保护的磷酸盐接头(21,26a-k)。
2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基苄醇(苯基5位上是H,21a)
按照上述方法,经2-羟基苄醇(15.0g,0.12mmol)得到油状的邻位磷酸盐接头2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基苄醇(39.78g,81%):
1H NMR(300兆赫,CDCl3)δ7.43(d,J=8.5Hz,1h),7.27-7.16(m,3h),4.63(s,2h),4.29-4.19(m,4h),4.12(m,4h),1.14-1.08(m,4h),和0.00(s,18h);
13C NMR(75兆赫,CDCl3)148.4(d,J=8.84hz),133.0(d,J=4.59Hz),130.9,129.1,25.8,121.0(d,J=4.47Hz),67.5(d,J=6.93),60.1,9.5(d,J=5.76Hz)和-1.563。
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ6.4.
2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5-氯代苄基醇(21)
按照上述方法,经5-氯代-2-羟苄基醇醇(5.0g,32mmol),得到油状21(12.2g,88%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.33(d,1H),7.11(m,1H),7.02(m,1H),4.49(s,2H),4.12(m,4H),1.00(m,4H和-0.07(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ146.5(d),134.7(d),130.8,130.2,128.6,122.0(d),67.7(d),59.4,19.5(d)和-1.6。
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ6.1.
2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5-氟代苄基醇(26a)
按照上述方法,经5-氟代-2-羟苄基醇(17.0g,119mmol)得到油状26a(31.7g,62%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.2-7.1(m,1H),7.0-6.9(m,1H),4.63(s,1H),4.3-4.1(m,4H),1.2-1.1(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ159.8(d),143.7(dd),135.2(dd),121.8(dd),116.4(d),115.0(d),67.6(d),59.4,19.5(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ6.4.
19F NMR(282MHz,CDCl3)δ-59.8.
2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5-硝基苄醇(26b)
按照上述方法,经2-羟基-5-硝基苄醇(4.5g,27mmol)得到油状26b(6.4g,53%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.14(m,1H),7.81(m,1H),7.14(m,1H),4.48(s,2H),4.06(m,4H),0.90(m,4H)和-0.20(m,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ152.0(d),144.6,134.7(d),123.7,123.4,119.8,67.9(d),58.4,19.3(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ4.4.
2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5-甲氧苄醇(26c)
按照上述方法,经2-羟基-5-甲氧苄醇(11.0g,25mmol)得到油状的26c(7.7g,70%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.06(dd,1H),6.94(d,1H),6.74(dd,1H),4.57(s,2H),4.34.1(m,4H),3.74(s,3H),1.1-1.0(m,4H)和0.0(m,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ157.1,141.7(d),134.0(d),121.9(d),125.3,114.5,67.5(d),60.2,55.6,19.6(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ6.9.
2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5-三氟甲氧苄醇(26d)
按照上述步骤,经2-羟基-5-三氟甲氧苄醇(1.9g,9.1mmol)得到油状26d(3.3g,62%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.20(d,1H),7.19(dd,1H),7.09(dd,1H),4.61(s,2H),4.24(m,4H),1.08(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ146.4(dd),135.0(d),123.0,122.1,121.4,67.8(d),59.6,19.6(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ6.2.
19F NMR(282MHz,CDCl3)δ-58.7.
2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5-三氟甲基苄醇(26e)
按照上述方法,经2-羟基-5-三氟甲基苄醇(4.1g,22mmol)得到26e(7.9g,77%)油状:
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.72(br s,1H),7.51(dd,1H),7.29(d,1H),4.66(s,2H),4.23(m,4H),1.09(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ150.6(d),133.8(d),127.7(d),126.1,121.3(d),68.0(d),59.6,19.6(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ5.8.
19F NMR(282MHz,CDCl3)δ-62.9.
2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-3,5-二氯苄醇(26f)
按照上述方法,经3,5-二氯-2-羟苄基醇(4.6g,24mmol)得到油状的26f(7.2g,63%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.34(d,1H),7.32(dd,1H),4.56(s,2H),4.25(m,4H),1.08(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ149.9,143.3(d),136.9(d),131.2(d),129.9,129:5,127.6(d),68.3(d),59.8,19.5(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ5.7.
2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-4,5-二氯苄醇(26g)
按照上述方法,经4,5-二氯-2-羟苄基醇(3.6g,18mmol),得到油状26g(5.2g,59%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.53(s,1H),7.28(s,1H),4.55(s,2H),4.21(m,4H),1.08(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ146.6(d),133.5(d),131.9(d),131.6,129.5(d),123.0(d),68.1(d),59.1,19.6(d)和-1.5.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ6.0.
2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5,6-二氯苄基醇(26h)
按照上述方法,经5,6-二氯-2-羟苄基醇(4.8g,25mmol)得到油状26h(8.6g,73%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.35(d,1H),7.04(dd,1H),4.76(s,2H),4.22(m,4H),1.08(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ147.6(d),134.7,133.5(d),130.6(d),129.9,120.8(d),68.1(d),57.3,19.6(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ6.4.
2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-3-甲苄基醇(26i)
按照上述方法,经2-羟基-3-甲苄基醇(2.0g,14mmol)得到油状26i(1.7g,88%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.16(m,1H),7.0-6.9(m,2H),4.48(s,2H),4.13(m,4H),2.22(s,3H),0.97(m,4H)和-0.09(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ146.9(d),133.5(d),131.0,130.4(d),129.4,125.6(d),67.6(d),60.1,19.5(d),16.8和-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ6.9.
2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-4-氯代苄基醇(26j)
按照上述方法,经4-氯代-2-羟苄基醇(4.2g,26mmol),得到油状26j(9.6g,84%):
Rf(4∶1v/v乙酸乙酯-己烷)0.67.
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.27(d,1H),7.2-7.1(m,2H),4.55(s,2H),4.21(m,4H),1.07(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ148.5(d),133.9,131.7(d),131.5,126.0,121.4(d),67.9(d),59.4,19.5(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ5.8.
2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-4-甲氧苄醇(26k)
按照上述方法,经2-羟基-4-甲氧苄基醇(2.7g,17mmol),得到油状26k(2.5g,33%):
Rf(4∶1v/v乙酸乙酯-己烷)0.70.
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.29(d,1H),6.8-6.7(m,2H),4.53(s,2H),4.22(m,4H),3.75(s,3H),1.09(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ160.1(d),149.1(d),131.9,125.3(d),111.2,107.3(d),67.6(d),59.7,55.5,19.6(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ6.4.
实施例6-10 3-AP前药(25,30a-k)的通用制备方法
实施例6
制备(2-苯乙烯基吡啶-3-基)氨基甲酸2-(TMSE-膦酰氧基)苄酯(22,27a-k)(Curtius重排法)
通用方法 向在含有三乙胺(TEA,32mmol)的苯(100ml)中的2-苯乙烯基烟酸(20,20mmol)溶液中,加入二苯基磷酰基叠氮(32mmol)。该溶液加热回流10分钟,然后加入按上述方法制备的相应TMSE保护的磷酸盐接头(21或26a-k,20mmol)。反应混合物于回流下保持3小时。然后,减压蒸发掉溶剂。残留产物经FCC(1∶4v/v乙酸乙酯-己烷)纯化,得到相应的氨基甲酸酯(22或27a-k)。
(2-苯乙烯基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-苄酯(22a)
按照上述步骤,由2-二(2-三甲基硅烷基乙基)膦酰氧基苄醇(21a)(29.72g,0.073mol)获得粗品氨基甲酸盐,无需纯化即可供另一反应使用。
(2-苯乙烯基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5-氯代苄酯(22)
按照上述步骤,经21(9.4g,21mmol),得到油状22(10.6g,58%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.23(d,1H),7.92(br s,1H),7.56(d,1H),7.4-7.0(m,11H),5.11(s,2H),4.10(m,4H),0.94(m,4H)和-0.14(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ153.7,151.9,147.3(d),146.8,145.2,136.5,134.8,131.4,130.2,129.5,129.3,129.2,128.5,128.3,127.2,122.3,121.3,121.2,67.4(d),61.6,19.4(d)和-1.7.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ5.1.
C31H42ClN2O6PSi2质量计算值:661.277;实测值:661.2
(2-苯乙烯基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5-氟苄基酯(27a)
按照上述步骤,由26a(31.0g,73mmol)获得粗品氨基甲酸盐27a,无需纯化可直接供另一反应使用。
(2-苯乙烯基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5-硝基苄基酯(27b)
按照上述方法,经26b(4.3g,9.6mmol),得到油状27b(2.3g,35%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.3-7.0(m,14H),5.21(s,2H),4.16(m,4H),0.99(m,4H)和-0.12(m,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ153.5,153.2(d),149.9,145.6,144.3,136.4,135.1,131.1,129.3,129.0(d),128.5,128.4,127.2,124.9,124.8,122.4,120.9,120.3,68.0(d),62.1,19.5(d),17.1和-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ4.5.
(2-苯乙烯基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5-甲氧基苄酯(27c)
按照上述方法,经26c(6.0g,26mmol)获得粗品氨基甲酸盐27c,无需纯化可直接供另一反应使用。
(2-苯乙烯基吡啶-3-基)氨基甲酸2-氨基甲酸(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5-三氟甲氧基苄酯(27d)
按照上述方法,经26d(1.9g,8.5mmol),得到油状27d(3.4g,83%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.39(dd,1H),8.13(br s,1H),7.74(d,1H),7.60(m,2H),7.41(dd,1H),7.4-7.1(m,7H),5.30(s,2H),4.27(m,4H),1,10(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ153.4,147.3(d),145.7,145.4,136.6,135.4,131.2,129.8,129.7,129.2(d),128.6,128.5,127.4,127.0,125.2,122.7,122.5,122.2,121.5,120.8,120.0(d),118.6,67.6(d),62.0,19.6(d)和-1.6。
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ5.3.
19F NMR(282MHz,CDCl3)δ-58.7.
(2-苯乙烯基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5-三氟甲基苄酯(27e)
按照上述方法,经26e(5.1g,11mmol),得到油状27e(5.3g,71%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.40(dd,1H),8.14(br s,1H),7.74(d,2H),7.6-7.5(m,4H),7.4-7.1(m,8H),5.29(s,2H),4.29(m,4H),1.11(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ153.4,145.4(m),136.5,135.4,131.1,129.7,128.6,128.5,128.2,128.1,127.4,127.1(d),122.5,120.8,120.5,120.0(d),67.7(d),61.9,19.6(d)和1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ5.0.
19F NMR(282MHz,CDCl3)δ-62.7.
(2-苯乙烯基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-3,5-二氯代苄酯(27f)
按照上述方法,经26f(6.3g,13mmol),得到油状27f(7.1g,76%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.39(dd,1H),8.11(br s,1H),7.74(d,1H),7.59(br d,2H),7.4-7.2(m,8H),7.18(dd,2H),5.35(s,2H),4.29(m,4H),1.11(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ153.3,145.4(d),136.5,135.4,131.9(d),131.1,131.0,130.2,129.8,129.7,128.7,128.6,128.3,128.0(d),127.4,122.5,120.8,67.9(d),62.2,19.5(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ5.0.
(2-苯乙烯基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-4,5-二氯代苄酯(27g)
按照上述方法,经26g(11.3g,50mmol),得到油状27g(17.4g,75%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.38(dd,1H),8.12(br s,1H),7.74(d,1H),7.60(dd,2H),7.53(s,1H),7.51(d,1H),7.4-7.2(m,6H),7.17(dd,2H),5.23(s,2H),4.27(m,4H),1.10(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ153.4,147.7(d),145.4,136.6,135.4,133.1,131.3,131.2,128.9,128.6,128.5,127.7(d),127.4,122.5,120.8,67.8(d),61.5,19.6(d)和-1.6.
31p NMR(121MHz,CDCl3)δ5.2.
(2-苯乙烯基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5,6-二氯代苄酯(27h)
按照上述方法,经26h(6.2g,28mmol),得到油状27h(9.6g,75%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.38(dd,1H),8.20(br s,1H),7.73(d,1H),7.60(br d,2H),7.48(d,1H),7.4-7.2(m,7H),7.18(dd,2H),5.48(s,2H),4.28(m,4H),1.10(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ153.4,149.2(d),145.2,136.5,135.4,134.7,131.3,131.0,129.8,129.4,128.6,128.5,127.4,127.3(d),122.5,120.7,119.6(d),67.7(d),59.9,19.6(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ5.0.
(2-苯乙烯基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-3-甲基苄酯(27i)
按照上述方法,经26i(1.4g,6.2mmol),得到橙油状27i(1.5g,53%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.23(dd,1H),7.97(br s,1H),7.66(m,1H),7.58(d,1H),7.46.9(m,10H),5.27(s,2H),4.11(m,4H),2.27(s,3H),0.94(m,4H)和-0.11(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ153.9,147.6(d),146.4,145.1,136.6,134.7,131.7,131.6,131.0,130.8(d),128.5,128.4(d),128.3,127.6,127.3,125.3,122.3,121.2,67.1(d),62.9,19.5(d),17.1和-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ5.6.
C32H45N2O6PSi2质量计算值:640.859;实测值:640.2
(2-苯乙烯基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-4-氯代苄酯(27j)
按照上述方法,经26j(9.3g,21mmol),得到油状27j(12.6g,87%):
Rf(1∶1 v/v乙酸乙酯-己烷)0.82.
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.28(dd,1H),8.15(br s,1H),7.72(d,1H),7.60(d,2H),7.47.3(m,7H),7.2-7.1(m,2H),5.26(s,2H),4.28(m,4H),1.11(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ153.6,149.7(d),145.2,136.6,135.3,135.1,131.4,131.3,128.6,128.5,127.4,125.9(d),125.4,122.4,120.9(d),120.8,67.6(d),62.1,19.5(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ5.1.
(2-苯乙烯基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-4-甲氧基苄酯(27k)
按照上述方法,经26k(2.8g,6.5mmol),得到油状27k(3.7g,86%):Rf(1∶1v/v乙酸乙酯-己烷)0.50.
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ8.36(dd,1H),8.18(br s,1H),7.72(d,1H),7.4-7.3(m,6H),7.62(d,2H),7.2-7.1(m,1H),6.97(m,1H),6.71(dd,1H),5.24(s,2H),4.29(m,4H),3.80(s,3H),1.11(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ160.5,153.9,150.0(d),145.0,136.7,135.1,131.9,131.6,130.0,128.6,128.4,127.4,122.4,120.9,119.2(d),110.4,67.3(d),62.4,55.5,19.6(d)和1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ5.2.
实施例7
制备(2-甲酰吡啶-3-基)氨基甲酸2-(TMSE-膦酰氧基)苄酯(23,28a-k)(臭氧分解法)
通用方法 将相应的2-苯乙烯基吡啶(22或27a-k,10mmol)溶于二氯甲烷(50ml)和乙醇(40ml)中。于-50℃,用臭氧处理该浅黄色溶液,直到溶液变为浅蓝色。溶液通过氮气吹泡30分钟,以排出过量臭氧。然后向该溶液中加入甲硫醚(dimethyl sulfide)(5ml),所得化合物于室温下搅拌2小时。减压蒸发溶剂,用FCC(1∶9v/v乙酸乙酯-己烷)纯化残留的产物,得到相应的吡啶-2-醛缩(carboxaldehyde)(23或28a-k)。
(2-甲酰吡啶-3-基)氨基甲酸2-(三甲基甲硅烷基乙基-膦酰氧基)苄酯(23a)
按照上述方法,经上述制备的粗品22a,得到油状23a(29.81g,73%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ10.49(s,1H),10.06(s,1H),8.84(d,J=8.36Hz,1H),8.43(d,J=5.36Hz,1H),7.49-7.16(m,5H),5.34(s,2H),4.32-4.24(m,4H),1.11(dd,J=8.59Hz,6.57Hz,4H)和0.0(18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ197.0,153.2,149.1(d,J=6.45Hz),143.7,138.5,136.7,130.1,129.8,128.6(d,J=6.68Hz),126.3,124.9,120.0,67.2(d,J=5.39Hz,2C),62.5,19.5(d,J=6.58Hz,2C),-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ5.2.
(2-甲酰吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5-氯代苄酯(23)
按照上述方法,经22(2.4g,3.7mmol),得到油状23(1.6g,72%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ10.38(br s,1H),9.90(s,1H),8.67(d,1H),8.28(dd,1H),7.47.3(m,2H),7.23(dd,1H),7.13(dd,1H),5.14(s,2H),4.12(m,4H),0.97(m,4H)和-0.14(m,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ197.0,152.9,147.3(d),143.7,138.3,136.7,130.1,129.6,129.5,128.6,128.5,126.2,121.3,67.4(d),61.6,19.4(d)和-1.7.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ5.1.
(2-甲酰吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5-氟代苄酯(28a)
按照上述方法,经粗品27a(31.0g,73mmol),得到油状28a(26.9g,64%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ10.58(s,1H),10.10(s,1H),8.86(d,1H),8.48(dd,1H),7.52(m,1H),7.4-7.3(m,1H),7.21(dd,1H),7.1-6.9(m,1H),5.30(s,2H),4.4-4.2(m,4H),1.21.0(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ197.1,159.3(d),152.9,144.5(dd),143.7,143.5,138.4,136.8,121.4(dd),116.2(d),115.9(d),67.3(d),61.8,19.5(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ5.5.
19F NMR(282MHz,CDCl3)δ-59.3.
(2-甲酰吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5-硝基苄基酯(28b)
按照上述方法,经27b(4.2g,9.4mmol),得到油状28b(2.8g,50%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ10.42(br s,1H),9.89(s,1H),8.64(d,1H),8.28(dd,1H),8.21(d,1H),8.05(dd,1H),7*47(d,1H),7.33(dd,1H),5.21(s,2H),4.17(m,4H),0.98(m,4H)和-0.13(m,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ197.0,153.5(d),152.7,144.3,143.9,138.1,136.8,128.6,128.3(d),126.2,125.4,125.2,120.3,67.9(d),61.4,19.5(d)和-1.7.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ4.5.
(2-甲酰吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5-甲氧基苄酯(28e)
按照上述方法,经粗品27c(7.5g,17mmol),得到油状28e(9.8g,73%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ10.37(s,1H),9.93(s,1H),8.71(d,1H),8.30(d,1H),7.34(dd,1H),7.19(d,1H),6.85(d,1H),6.70(d,1H),5.18(s,2H),4.2-4.0(m,4H),3.66(s,3H),1.1-0.9(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ196.9,156.4,153.1,143.6,142.4(d),138.5,136.7,128.6,127.7(d),126.2,120.9,115.1,114.3,67.1(d),62.3,55.5,19.4(d)和-1.7.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ5.8.
(2-甲酰吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5-三氟甲氧基苄酯(28d)
按照上述方法,经27d(4.7g,6.6mmol),得到油状28d(3.2g,75%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ10.54(br s,1H),10.06(s,1H),8.82(d,1H),8.44(dd,1H),7.48(dd,1H),7.44(dd,1H),7.32(d,1H),7.25(s,1H),7.2-7.1(m,1H),5.30(s,2H),4.26(m,4H),1.10(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ197.2,153.0,147.1(d),145.7,143.9,138.4,136.9,129.8,128.8,128.7,126.4,122.6,122.2,121.3,120.0,119.9,67.6(d),61.8,19.5(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ5.3.
19F NMR(282MHz,CDCl3)δ-58.8.
(2-甲酰吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5-三氟甲基苄酯(28e)
按照上述方法,经27e(12.2g,18mmol),得到油状28e(6.9g,63%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ10.54(br s,1H),10.06(d,1H),8.82(br d,1H),8.44(dd,1H),7.72(br s,1H),7.6-7.5(m,2H),7.48(dd,1H),7.3-7.1(m,2H),5.33(s,2H),4.27(m,4H),1.10(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ197.1,153.0,151.5(d),143.9,138.4,136.9,129.8,129.7,128.7,127.7,127.6,127.3(d),127.1,127.0,126.4,126.3,125.2,120.3(d),120.0(d),67.7(d),61.8,19.6(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ4.9.
19F NMR(282MHz,CDCl3)δ-62.7.
(2-甲酰吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-3,5-二氯代苄酯(28f)
按照上述方法,经27f(8.0g,12mmol),得到油状28f(5.1g,71%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ10.54(br s,1H),10.05(s,1H),8.79(d,1H),8.42(dd,1H),7.46(dd,1H),7.35(dd,2H),7.24(s,1H),5.38(s,2H),4.27(m,4H),1.12(m,4H)和0.0(m,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ197.2,152.8,149.9,143.9,143.6(d),138.4,136.8,131.8(d),131.0(d),130.1,128.7,128.0(d),127.8(d),126.3,120.0(d),67.8(d),62.0,19.6(d)和1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ5.1.
(2-甲酰吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-4,5-二氯代苄酯(28g)
按照上述方法,经27g(17.4g,25mmol),得到油状28g(13.4g,86%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ10.51(br s,1H),10.05(s,1H),8.79(d,1H),8.42(dd,1H),7.53(dd,1H),7.5-7.4(m,1H),7.24(s,1H),6.96(dd,1H),5.23(s,2H),4.28(m,4H),1.10(m,4H)和0.0(m,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ197.2,152.9,147.4(d),144.0,138.3,136.9,133.1,131.0,128.8(d),128.7,127.2(d),126.3,122.2,122.0,67.8(d),61.3,19.6(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ5.1.
(2-甲酰吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5,6-二氯代苄酯(28h)
按照上述方法,经27h(9.5g,14mmol),得到油状28h(6.5g,77%):
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ10.44(br s,1H),10.05(s,1H),8.86(d,1H),8.44(dd,1H),7.50(d,1H),7.47(d,1H),7.41(d,1H),7.38(m,1H),5.46(s,2H),4.25(m,4H),1.10(m,4H)和0.0(m,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ197.0,153.0,149.9,149.2(d),143.8,138.5,136.8,135.0,131.2,129.8,129.6,128.7,126.6(d),126.3,119.5(d),67.7(d),59.9,19.5(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ4.9.
(2-甲酰吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-3-甲基苄酯(28i)
按照上述步骤,经27i(1.5g,2.2mmol),得到28i(1.1g,86%)油状:
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ10.35(br s,1H),9.92(s,1H),8.71(d,1H),8.28(dd,1H),7.32(dd,1H),7.16(d,1H),7.05(d,1H),6.96(dd,1H),5.3.1(s,2H),4.12(m,4H),2.28(s,3H),0.97(m,4H)和-0.12(m,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ196.9,153.2,147.2(d),143.6,138.6,136.6,131.6,130.9(d),128.6,128.0(d),127.4,126.2,125.3,67.1(d),62.9,19.4(d),17.0和-1.7.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ5.8.
(2-甲酰吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-4-氯代苄酯(28j)
按照上述方法,经27j(12.2g,19mmol),得到油状28j(8.9g,80%):
Rf(1∶1v/v乙酸乙酯-己烷)0.66.
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ10.49(br s,1H),10.04(s,1H),8.80(d,1H),8.42(dd,1H),7.5-7.4(m,3H),7.16(dd,1H),5.26(s,2H),4.27(m,4H),1.11(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ197.1,153.1,149.3(d),143.8,138.5,136.8,135.0,131.0,128.7,126.3,125.3(d),125.2,120.5(d),67.5(d),61.9,19.5(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ5.0.
(2-甲酰吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-4-甲氧基苄酯(28k)
按照上述方法,经27k(5.1g,8.0mmol),得到油状28k(2.7g,58%):
Rf(1∶1v/v乙酸乙酯-己烷)0.44.
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ10.50(br s,1H),10.05(s,1H),8.84(d,1H),8.42(dd,1H),7.46(dd,1H),7.36(dd,1H),7.01(s,1H),6.71(dd,1H),5.24(s,2H),4.27(m,4H),3.80(s,3H),1.10(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,CDCl3)δ197.0,160.9,153.4,150.2(d),143.6,138.7,136.7,131.7,128.7,126.3,118.5(d),110.6,106.1(d),67.3(d),62.4,55.5,19.5(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,CDCl3)δ5.0.
实施例8
制备吡啶-2-醛缩氨基硫脲(pyridine-2-carboxaldehyde thiosemicarbazone)(24,29a-k)
通用方法 将相应的吡啶-2-甲醛(23、23a或28a-k,10mmol)溶于乙醇-水(2∶1v/v,150ml)中。向溶液中加入氨基硫脲(11mmol)。溶液于环境温度下搅拌30分钟。加入水(50ml)后,反应混合物强烈搅拌2小时。过滤收集黄色沉淀,用乙醇-水(1∶4v/v)洗涤,并真空干燥,得到相应的吡啶-2-醛缩氨基硫脲(24,24a,29a-k)。
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基硅甲烷基乙基)膦酰氧基-5-氯代苄基酯(24)(2-Thiosemicarbazono methylpyridin-3-yl)carbamic acid 2-bis(2-trimethylsilyl ethyl)phosphonooxy-5-chloro benzylester)
按照上述方法,经23(6.9g,12mmol),得到黄色固体24(4.9g,63%):
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ11.77(br s,1H),10.03(br s,1H),8.40(dd,1H),8.28(br s,1H),8.26(s,1H),7.94(br s,1H),7.5-7.4(m,4H),5.20(s,2H),4.06(m,4H),0.98(m,4H)和-0.03(m,18H)。
13C NMR(75MHz,DMSO-d6)δ178.5,153.4,148.0(d),144.2,142.9,141.0,133.9,129.5(d),128.9,128.4,128.0,124.4,121.6,65.1(d),61.2,18.9(d)和-1.5.
31P NMR(121MHz,DMSO-d6)δ9.8.
对于C25H39ClN5O6PSSi2质量计算值:660.267;实测值:660.
2(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基苄酯(24a)
按照上述方法,经23a(29.74g,0.54mol),得到黄色固体24a(33.67g,90%)):
1H NMR(DMSO-d6,300MHz):d11.76(s,1H),10.04(s,1H),8.38(d,J=4.32Hz,1H),8.29(s,2H),7.86-7.26(m,5H),5.27(s,2H),4.264.18(m,4H),1.05(dd,J=9.08Hz,7.64Hz,4H),0.0(s,18H);
13C NMR(DMSO-d6,75MHz):d178.9,153.3,148.0(d,J=6.42Hz),144.6,144.3,140.6,133.9,129.5,127.2(d,J=5.54Hz),125.2,124.1,119.8(d,J=4.32Hz),119.6,66.7(d,J=7.8Hz,2C),61.3,18.9(d,J=6.5Hz,2C),-1.6;
31P NMR(DMSO-d6,121MHz):d9.7。
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基硅烷基乙基)膦酰氧基-5-氟代苄基酯(29a)
按照上述方法,经28a(14.3g,25mmol),得到黄色固体29a(12.9g,80%):
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ11.85(s,1H),10.13(s,1H),8.45(d,1H),8.26(s,1H),7.5-7.1(m,5H),5.21(s,2H),4.2-4.0(m,4H),1.0-0.9(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,DMSO-d6)δ178.6,159.8,156.0,153.4,145.1(d),143.5,141.5,140.4,134.2,129.5,124.5,121.4(d),115.5,64.4(d),61.3,18.9(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,DMSO-d6)δ10.5.
19F NMR(282MHz,DMSO-d6)δ-62.5.
C25H39FNSO6PSSi2质量计算值:643.813实测值:644.2
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5-硝基苄基酯(29b)
按照上述方法,经28b(1.6g,2.7mmol),得到黄色固体29b(1.3g,77%):
1HNMR(300MHz,DMSO-d6)δ11.86(br s,1H),10.14(br s,1H),8.4-8.2(m,4H),7.87(br s,2H),7.64(m,1H),7.52(m,1H),5.26(s,2H),4.05(m,4H),0.97(m,4H)和-0.03(m,18H)。
13C NMR(75MHz,DMSO-d6)δ178.6,155.3(d),153.4,143.7,142.7,140.7,134.1,128.1(d),125.2,124.6,124.5,120.1,64.8(d),61.2,18.9(d)和-1.5.
31P NMR(121MHz,DMSO-d6)δ9.2.
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5-甲氧苄基酯(29c)
按照上述方法,经28c(5.0g,8.8mmol),得到黄色固体29c(4.4g,77%):
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ11.85(s,1H),10.08(s,1H),8.41(d,1H),8.35(d,1H),8.30(s,1H),8.03(s,2H),7.51(dd,1H),7.26(d,1H),7.01(d,1H),6.90(dd,1H),5.26(s,2H),4.2-4.0(m,4H),3.75(s,3H),1.1-0.11(m,4H)和0.0(s,18H)。
13C NMR(75MHz,DMSO-d6)δ178.7,155.7,153.6,143.9,142.6(d),134.2,129.4,128.4(d),124.5,121.1,114.1,113.9,64.9(d),61.9,55.6,19.1(d)和-1.4.
31P NMR(121MHz,DMSO-d6)δ10.3.
C26H42NSO7PSSi2质量计算值:655.848;实测值:656.2
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5-三氟甲氧苄酯(29d)
按照上述方法,经28d(2.5g,3.9mmol),得到黄色固体29d(1.9g,68%):
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ11.81(s,1H),10.04(br s,1H),8.42(d,1H),8.26(s,1H),7.95(br s,1H),7.5-7.2(m,4H),5.24(s,2H),4.07(m,4H),0.96(m,4H)和-0.04(m,18H)。
13C NMR(75MHz,DMSO-d6)δ178.4,153.4,147.8(d),144.1,144.0,133.9,129.4(d),124.4,121.9,121.7,121.6,121.4,118.3,65.1(d),61.2,18.9(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,DMSO-d6)δ9.8.
19F NMR(282MHz,DMSO-d6)δ-53.0.
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5-三氟甲基苄酯(29e)
按照上述方法,经28e(5.3g,8.5mmol),得到黄色固体29e(3.6g,61%):
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ11.81(s,1H),10.03(br s,1H),8.42(d,1H),8.4-8.3(m,2H),8.26(s,1H),7.89(br s,1H),7.79(s,1H),7.75(d,2H),7.56(d,2H),7.49(dd,1H),5.27(s,2H),4.06(m,4H),0.97(m,4H)和-0.04(m,18H)。
31P NMR(121MHz,DMSO-d6)δ9.5.
19F NMR(282MHz,DMSO-d6)δ-56.2.
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-3,5-二氯苄酯(29f)
按照上述方法,经28f(4.8g,7.7mmol),得到黄色固体29f(4.6g,85%):
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ11.75(s,1H),10.04(s,1H),8.39(d,1H),8.30(d,1H),8.26(s,1H),7.91(br s,1H),7.69(dd,1H),7.50(d,1H),7.43(dd,1H),5.29(s,2H),4.24(m,4H),1.03(m,4H)和-0.01(m,18H)。
31P NMR(121MHz,DMSO-d6)δ10.3.
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-4,5-二氯苄酯(29g)
按照上述方法,经28g(2.0g,3.2mmol),得到黄色固体29g(1.5g,70%):
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ11.85(s,1H),10.08(s,1H),8.42(d,1H),8.31(d,1H),8.26(s,1H),7.89(m,1H),7.70(s,1H),7.59(s,1H),7.5-7.2(m,2H),5.18(s,2H),4.02(m,4H),0.95(m,4H)和0.0(m,18H)。
13C NMR(75MHz,DMSO-d6)δ178.6,153.3,148.8,143.8,142.4,140.6,134.0,130.8,130.2(d),129.5,128.3(d),125.8(d),124.4,121.5,119.9,64.9(d),60.8,18.9(d)和-1.5.
31P NMR(121MHz,DMSO-d6)δ9.7.
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-5,6-二氯苄酯(29h)
按照上述方法,经28h(5.9g,9.5mmol),得到黄色固体29h(3.6g,55%):
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ11.82(s,1H),9.97(br s,1H),8.50(m,1H),8.41(d,1H),8.27(d,1H),8.23(s,1H),7.72(m,1H),7.67(d,1H),7.48(m,1H),7.41(d,1H),7.3-7.1(m,1H),5.32(s,2H),4.03(m,4H),0.96(m,4H)和-0.06(m,18H)。
13C NMR(75MHz,DMSO-d6)δ178.3,153.3,150.6(d),143.8,140.8,134.0,133.8,133.3,131.2,130.3,129.4,126.7(d),124.4,120.1,119.9(d),64.8(d),59.4,18.9(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,DMSO-d6)δ9.6.
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-3-甲苄基酯(29i)
按照上述方法,经28i(1.1g,1.9mmol),得到黄色固体29i(0.7g,57%):
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ11.76(br s,1H),9.99(br s,1H),8.42(br s,1H),8.37(m,1H),8.27(br s,1H),8.24(m,1H),8.03(br s,1H),7.45(dd,1H),7.25(d,1H),7.19(d,1H),7.11(dd,1H),5.30(s,2H),4.08(m,4H),2.29(s,3H),1.01(m,4H)和-0.03(m,18H)。
13C NMR(75MHz,DMSO-d6)δ178.7,153.8,147.5(d),144.4,143.2,141.2,134.3,131.1,130.7(d),128.9(d),126.4,124.9,124.6,65.4(d),62.4,19.2(d),16.9和-1.4.
31P NMR(121MHz,DMSO-d6)δ10.4.
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-4-氯代苄基酯(29j)
按照上述方法,经28j(10.5g,18.5mmol),得到黄色固体29j(11.8g,97%):
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ11.74(s,1H),10.05(br s,1H),8.4-8.3(m,3H),7.85(br s,1H),7.56(d,1H),7.5-7.4(m,3H),5.21(s,2H),4.22(m,4H),1.04(m,4H)和-0.01(s,18H)。
13C NMR(75MHz,DMSO-d6)δ153.2,148.5,148.4,144.8,144.5,133.8,133.0,130.8,126.5,126.4,125.4,124.1,119.7,67.2(d),60.8,18.9(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,DMSO-d6)δ9.5.
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-二(2-三甲基甲硅烷基乙基)膦酰氧基-4-甲氧苄基(29k)
按照上述方法,经28k(2.6g,4.5mmol),得到黄色固体29k(2.7g,91%):
1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ11.74(d,1H),9.98(br s,1H),8.4-8.3(m,3H),7.82(br s,1H),7.44(m,1H),6.87(m,3H),5.16(s,2H),4.19(m,4H),3.77(s,3H),1.03(m,4H)和0.01(s,18H)。
13C NMR(75MHz,DMSO-d6)178.4,160.0,153.2,150.2,148.4,144.8,144.5,133.8,133.0,130.8,124.1,119.0,110.4,106.0,66.8(d),61.4,55.3,18.9(d)和-1.6.
31P NMR(121MHz,DMSO-d6)δ9.6.
实施例9
制备游离的膦酸(6-17)
通用方法 于0℃,向在二氯甲烷(300-500ml)的相应TMSE-保护的磷酸盐(24、24a或29a-k,10mmol)溶液中加入三氟乙酸(TFA,20-50ml)。反应混合物在冰浴中强烈搅拌2小时。过滤收集沉淀,用冷的二氯甲烷洗涤,然后真空干燥。通常蒸发掉溶剂,然后将所得残余混合物真空干燥。所得的相应游离膦酸(6-17和6a未示出)为黄色固体或玻璃状固体。
实施例10
制备膦酸的二钠盐(25,30a-k)
通用方法 用饱和的碳酸氢钠(NaHCO3)水性溶液(50-100ml),中和相应的游离膦酸(6-17,10mmol)。悬浮液于环境温度下搅拌2小时,然后加入最低量的水,使其均质。水溶液用反相柱色谱法(采用去离子水洗脱)纯化。用31P NMR监测流分,合并流分。经低压升华干燥后,获得相应的二钠盐(25或30a-k),为一浅黄色粉末。
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-(膦酰氧基二钠)-5-氯代苄酯(25)
按照上述方法,经24(1.1g,1.7mmol),得到浅黄色粉末25(0.4g,49%):
1H NMR(300MHz,D2O)δ7.94(br s,2H),7.72(s,1H),7.2-7.0(m,3H)和4.98(s,2H)。
13C NMR(75MHz,D2O)δ179.6,157.0,153.2,147.2(d),145.2,136.8,131.4,130.5,128.8,127.8,123.6和65.4.
31P NMR(121MHz,D2O)δ14.3.
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-(膦酰氧基二钠)-5-氟代苄酯(30a)
按照上述方法,由29a(10.5g,16mmol)得到7(6.2g,86%),经NaHCO3处理得到浅黄色粉末30a(4.0g,59%):
1H NMR(300MHz,D2O)δ8.2(br s,1H),7.8(br m,1H),7.57(br s,1H),7.15(m,1H),6.93(m,1H),6.81(m,1H),6.78(m,1H)和4.93(s,2H)。
13C NMR(75MHz,D2O)δ179.4,161.5,158.4,156.5,150.3,147.3,146.5,136.7,130.8,130.4,127.7,123.5,117.5,117.2和65.2.
31P NMR(121MHz,D2O)δ14.5.
19F NMR(282MHz,D2O)δ-57.4.
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-(膦酰氧基二钠)-5)-硝基苄酯(30b)
按照上述方法,经29b(2.1g,3.0mmol),得到暗黄色粉末30b(1.0g,73%):
1H NMR(300MHz,D2O)δ8.0-7.8(m,4H),7.40(m,1H),7.17(m,1H)和5.06(s,2H)。
31P NMR(121MHz,D2O)δ13.8.
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-(膦酰氧基二钠)-5-(甲氧基苄酯(30c)
按照上述方法,经29c(4.3g,16mmol),得到9(2.9g,98%),经NHCO3处理得到30c(1.6g,43%)浅黄色粉末:
1H NMR(300MHz,D2O)δ7.96(br s,1H),7.70(br s,1H),7.21(br s,1H),7.08(br s,1H),6.73(s,2H),5.05(s,2H)和3.65(s,3H)。
13C NMR(75MHz,D2O)δ174.5,151.8,151.1,143.4,142.1,141.7,135.9,131.6,126.4,124.9,122.6,118.4,111.7,60.8和53.2.
31P NMR(121MHz,D2O)δ14.6.
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-(膦酰氧基二钠)-5-三氟甲氧基苄酯(30d)
按照上述方法,经29d(1.9g,2.6mmol),得到浅黄色粉末30d(0.5g,31%):
1H NMR(300MHz,D2O)δ7.93(br s,1H),7.86(br d,1H),7.71(s,1H),7.25(d,1H),7.02(m,4H)和5.01(s,2H)。
13C NMR(75MHz,D2O)δ179.5,173.5,157.1,153.3,147.1,146.8,145.5,141.2(m),136.5,132.4(m),130.2(d),127.7(d),124.5,124.0,123.1,122.6,121.0-65.4.
31P NMR(121MHz,D2O)δ14.3.
19F NMR(282MHz,D2O)δ-56.3.
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-(膦酰氧基二钠)-5-三氟甲基苄酯(30e)
按照上述方法,经29e(3.6g,5.2mmol),得到浅黄色粉末30e(1.3g,45%):
1H NMR(300MHz,D2O)δ7.98(br s,1H),7.89(d,1H),7.77(s,1H),7.4-7.3(m,3H),7.08(m,1H)和5.04(s,2H)。
31p NMR(121MHz,D2O)δ14.0.
19F NMR(282MHz,D2O)δ-59.4.
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-(膦酰氧基二钠)-3,5-二氯代苄酯(30f)
按照上述方法,经29f(4.5g,6.5mmol),得到浅黄色粉末30f(0.8g,24%):
1H NMR(300MHz,D2O)δ8.31(br s,1H),7.88(br d,2H),7.6-7.5(m,2H),7.2-6.8(m,5H)和5.07(s,2H)。
13C NMR(75MHz,D2O)δ179.6,156.6(d),149.4(d),147.4,146.8(d),136.6,134.2,131.5,131.1,130.7(d),130.1,128.5,127.7(d)和65.6.
31P NMR(121MHz,D2O)δ14.4.
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-(膦酰氧基二钠)-4,5-二氯代苄酯(30g)
按照上述方法,经29g(2.5g,3.0mmol),得到浅黄色粉末30g(0.4g,23%):
1H NMR(300MHz,D2O)δ8.07(s,1H),7.99(m,1H),7.85(s,1H),7.39(s,1H),7.19(m,2H)和4.99(s,2H)。
31p NMR(121MHz,D2O)δ14.3.
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-(膦酰氧基二钠)-5,6-二氯代苄酯(30h)
按照上述方法,经29h(4.6g,6.6mmol),得到浅黄色粉末30h(2.3g,64%):
1H NMR(300MHz,D2O)δ8.01(s,1H),7.91(br s,1H),7.73(s,1H),7.23(dd,2H),7.12(m,1H)和5.18(s,2H)。
31P NMR(121MHz,D2O)δ14.2.
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-(膦酰氧基二钠)-3-甲基苄酯(30i)
按照上述方法,经29i(1.2g,1.8mmol),得到黄色粉末30i(0.5g,57%):
1H NMR(300MHz,D2O)δ8.11(br s,2H),7.91(m,2H),7.71(m,1H),7.00(m,2H),6.84(m,1H),5.22(s,2H)和2.14(s,3H)。
13C NMR(75MHz,D2O)δ146.1,134.6,133.6,131.1,128.8,127.9,125.7,66.6和19.1.
31P NMR(121MHz,D2O)δ14.2.
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-(膦酰氧基二钠)-4-氯代苄酯(30j)
按照上述步骤,经29j(4.2g,6.6mmol),得到浅黄色粉末30j(1.6g,48%):
1H NMR(300MHz,D2O)δ7.98(s,1H),7.90(m,1H),7.74(s,1H),7.31(s,1H),7.09(m,3H),6.85(m,1H)和5.00(s,2H)。
13C NMR(75MHz,D2O)δ180.0,157.7,155.9,147.6,147.4,142.3,137.1,136.8,133.2,132.9,128.3,127.9,124.9和65.9.
31P NMR(121MHz,D2O)δ14.3.
(2-醛缩氨基硫脲甲基吡啶-3-基)氨基甲酸2-(膦酰氧基二钠)-4-甲氧基苄酯(30k)
按照上述步骤,经29k(2.9g,4.4mmol),得到淡黄色粉末30k(1.2g,54%):
1H NMR(300MHz,D2O)δ8.06(s,1H),7.94(s,1H),7.64(s,1H),7.13(m,1H),7.0-6.8(m,3H),6.43(m,1H),4.06(s,2H)和3.58(s,3H)。
13C NMR(75MHz,D2O)δ161.5,161.3,155.1,133.1,127.3,127.0,111.4,108.3和57.9.
31P NMR(121MHz,D2O)δ14.3.
生物检验/数据
前药经碱性磷酸酶催化生物转化为3-AP
采用4.65×10-5单位的磷酸酶酶溶液(VII-SA型,来自Bovine IntestinalMucose,Sigma公司),研究了二甲基对位前药和磷酸盐前药亚型的生物活化。在与磷酸酶保温的过程中,所有前药均转化为母体药物3-AP。在此实验条件之下,对邻位磷酸盐前药进行的生物活化并未提高其半衰期(T/2)(与未取代的邻位前药相比)(下表1)。将前药置于人血清中37℃保温,进行其人血清稳定性研究。该研究表明,4-氯代磷酸盐前药16是一种缓慢释放的前药,其半衰期是邻位前药的1.5倍。
表1:3-AP磷酸盐前药的酶促生物转化和血清稳定性
|
半衰期 |
|
前药 |
碱性磷酸酶37℃ |
人血清37℃ |
缓冲盐水pH7.6,37℃ |
|
邻位-(2) |
16.3min |
2.7hr |
未水解 |
|
对位-(3) |
9.2min |
1.2hr |
5.5hr |
|
5-Cl-(6) |
30.5min |
3.4hr |
162hr |
|
5-F-(7) |
未测试 |
3.8hr |
未水解 |
|
5-CH3O(9) |
22.1min |
3.2hr |
151hr |
|
4-Cl-(16) |
29.9min |
4.0hr |
未水解 |
|
4-CH3O(17) |
未测试 |
13.3hr |
15.7hr |
对含邻位磷酸盐3-AP前药的体内PK研究
向Beagle静脉内犬施用单一剂量为7.2-8.5mg/kg的3-AP磷酸盐前药(相当于3mg/kg的3-AP),以表征3-AP前药的药动学特征。每一前药每周施用一次。每一剂量后,在施用下一剂量之前,要维持至少6天的洗净期(washout period)。用HPLC测定3-AP(Triapine)和前药在血清中的浓度,由此计算各种的PK参数。将这些PK参数与来自另一独立研究的3-AP(等克分子剂量)参数比较。采用隔室和非隔室模型,分析随时间变化的平均血药浓度数据。计算3-AP和前药的AUC、总体清除率(Cl)、稳态分布容积(Vdss)、终期半衰期(T1/2)Cmax和Tmax。
等克分子剂量前药的药动学参数如下表2所示。当体外与碱性磷酸酶保温时,邻位磷酸盐前药表现为过早地快速生物转化成3-AP。然而,这种转化在体内却相当迟缓,这表明碱性磷酸酶体内对药物的作用(off-rate)被延迟。始终未检验到中间体酚(即预期的分裂产物)。与3-AP在犬中的半衰期(约1.5小时)相比,部分邻位前药的血清半衰期相对延长,这相当于TriapineTM(3-AP)在人体内的半衰期。4-氯代(16)、5-甲氧基(9)和5-氟代(7)类似物的AUCs和半衰期也预示这一点。
表2:含邻位磷酸盐3-AP前药在犬体内的PK值
|
前药 |
Cmax(μg/mL) |
AUC(μg·min/L) |
T1/2 |
Cl(mL/min/kg) |
Vss(L/kg) |
|
邻位-(3) |
125 |
63309 |
5.9hr |
0.11 |
0.14 |
|
5-Cl-(6) |
136 |
24263 |
2.1hr |
0.32 |
0.08 |
| |
139 |
27939 |
2.3hr |
0.28 |
0.09 |
|
5-F-(7) |
114 |
44829 |
4.5hr |
0.47 |
0.11 |
|
5-NO2-(8) |
126 |
3396 |
19min |
2.33 |
0.12 |
|
5-CH3O-(9) |
126 |
51460 |
4.7hr |
0.15 |
0.12 |
|
5-CF3O-(10) |
144 |
17584 |
1.4hr |
0.48 |
0.09 |
|
5-CF3-(11) |
156 |
9579 |
43min |
0.86 |
0.08 |
|
3,5-二-Cl-(12) |
140 |
6939 |
34min |
1.2 |
0.08 |
|
4,5-二-Cl-(13) |
220 |
21499 |
1.1hr |
0.39 |
0.15 |
|
5,6-二-Cl-(14) |
202 |
34211 |
2.0hr |
0.24 |
0.12 |
|
3-CH3-(15) |
147 |
66756 |
5.3hr |
0.11 |
0.08 |
|
4-Cl-(16) |
120 |
46321 |
4.5hr |
0.17 |
0.10 |
经i.V.施用等克分子剂量前药后3-AP的药动学参数如下表3所示。研究结果证实,前药邻位(3)、5-氟代(7)和4-氯代(16)延长了母体3-AP的释放,这使3-AP在血清的持续浓度相当于研究中的另一前药。这些化合物在水溶液中表现出提高的稳定性。
表3:3-AP在犬体内的PK值
|
前药 |
Cmax(μg/mL) |
AUC(μg·min/L) |
Tmax(min) |
T1/2(hour) |
V/F(L/kg) |
|
对位-(2) |
1.6 |
74.5 |
--- |
1.5 |
2.80 |
|
邻位-(3) |
0.6 |
698 |
8.6 |
14.2 |
1.77 |
|
5-Cl-(6) |
2.2 |
456 |
16.7 |
2.2 |
0.42 |
| |
2.1 |
395 |
--- |
2.5 |
3.67 |
|
5-F-(7) |
0.5 |
619 |
1.2 |
13.2 |
1.85 |
|
5-NO2-(8) |
1.9 |
84 |
--- |
0.5 |
4.27 |
|
5-CH3O-(9) |
1.5 |
987 |
7.9 |
7.7 |
0.67 |
|
5-CF3O-(10) |
9.2 |
709 |
--- |
0.9 |
0.92 |
|
5-CF3-(11) |
3.0 |
280 |
--- |
1.1 |
2.74 |
|
3,4-二-Cl-(12) |
2.1 |
163 |
--- |
0.9 |
3.99 |
|
4,5-二-Cl-(13) |
2.7 |
392 |
--- |
1.7 |
3.14 |
|
5,6-二-Cl-(14) |
3.6 | | |
1.6 |
2.32 |
|
3-CH3-(15) |
1.5 |
998 |
7.8 |
7.8 |
5.18 |
|
4-Cl-(16) |
0.8 |
888 |
9.0 |
12.4 |
1.21 |
最初,对均为7.5-7.7mg/kg(相当于3mg/kg的Triapine)的单一剂量的两种前药进行研究。在该结果的基础上,又对5-氟代-前药(20、40和80mg/kg)和4-氯代前药(20和30mg/kg)进行了提高剂量的药动学和毒物动力学研究。
Triapine和前药的PK参数见表4和5,并与施用3mg/kg Triapine(相当于约7.5mg/kg前药)的独立研究结果进行比较。与用Triapine处理的犬相比,接受4-氯代和5-氟代前药(等克分子剂量)的犬表现出提高的Triapine接触时间(以AUC表示)。逐步提高剂量的研究表明,Triapine的血药浓度峰值和AUCs与前药剂量线性相关。
表4.Triapine磷酸盐前药在犬体内的比较药动学
|
前药 |
剂量(mg/kg) |
Cmax(μg/mL) |
AUC(mg·min/L) |
Tmax(min) |
T1/2(hour) |
V/F(L/kg) |
|
5-氟代-(7) |
7.5 |
0.5 |
619 |
1.2 |
13.2 |
1.85 |
|
20 |
6.8 |
490 |
--- |
0.8 |
2.90 |
|
40 |
12.4 |
1153 |
--- |
1.1 |
3.22 |
|
80 |
32.0 |
2713 |
--- |
1.0 |
2.50 |
|
4-氯代-(16) |
7.7 |
0.8 |
888 |
9.0 |
12.4 |
1.21 |
|
20 |
13.0 |
2592 |
--- |
2.3 |
1.53 |
|
30 |
31.9 |
5905 |
--- |
2.1 |
0.94 |
|
Triapine |
3 |
2.3 |
124 |
--- |
1.8 |
3.57 |
表5.Triapine磷酸盐前药在犬体内的比较药动学
|
前药 |
剂量(mg/kg) |
Cmax(μg/mL) |
AUC(mg·min/L) |
T1/2(hour) |
Cl(mL/min/kg) |
Vss(L/kg) |
|
5-氟代-(7) |
7.5 |
114 |
44829 |
4.5hr |
0.47 |
0.11 |
|
20 |
299.6 |
35877 |
1.4hr |
0.56 |
0.11 |
|
40 |
412.0 |
56679 |
1.6hr |
0.35 |
0.07 |
|
80 |
377.4 |
43863 |
1.3hr |
0.46 |
0.06 |
|
4-氯代-(16) |
7.7 |
120 |
46321 |
4.5hr |
0.17 |
0.10 |
|
20 |
464 |
63080 |
1.6hr |
0.32 |
0.07 |
|
30 |
556 |
90291 |
1.9hr |
0.33 |
0.15 |
|
Triapine |
3 |
2.3 |
124 |
--- |
1.8 |
3.57 |
另一方面,前药的血清浓度峰值和AUCs不与剂量呈线性相关,并且在所研究的剂量似乎呈饱和状态。前药的血药浓度-时间曲线见附图4和5。这些数据表明,在大于或等于20mg/kg的IV剂量水平时,两种前药均表现出向母体Triapine的生物转化延长,1μM(0.2μg/ml)以上的水平可维持24小时。持续的血清Triapine水平可能是由于较高的前药血清水平及其较低的总体清除率。4-氯代前药的Triapine的药动学如附图6所示。在24小时时可观察到较高的Triapine血液水平(>1μM),犬对该剂量水平的耐受性较好。
临床观察:接受4-氯代-前药的犬,未出现早期死亡。记录犬的与处理相关的临床观察。在第2和3天(第1天=给药当天),用20mg/kg处理的雄性犬出现稀粪。在给药后1天,一只用40mg/kg处理雌性犬表现出呕吐、腹泻、大便中有黄色粘液、活动降低和发绀(口呈灰色)。第2天未观察到上述现象。在第2天,唯一的不利临床征象是没有大便。用30mg/kg处理的雄性犬的临床征象与用40mg/kg处理的雌性犬相似。因此,确定4-氯代-前药的MTD在30-40mg/kg之间。
接受5-氟代-前药的犬,未出现早期死亡。用20(雌性)和40mg/kg(雄性)处理的犬未观察到不利征象。记录80mg/kg处理的雌性的治疗相关的临床观察。该雌性犬在输注期间和输注后出现呕吐。另外,可观察到所述犬出现失色(皮肤苍白)、腹泻和在大便中有黄色粘液。所有上述观察均发生于第1天,第2天即恢复。基于这些结果,确定5-氯代-前药的MTD为80mg/kg。
值得注意的是,在MTDs水平(4-氯代前药为30mg/kg,和5-氟代前药为80mg/kg)时,两种前药均达到了Triapine的血药水平峰值(约32μg/ml),这表明在犬中观察到的毒性是由于Triapine所致,而非前药本身所致。
体内抗肿瘤效力
采用M109鼠肺癌模型,在Balb/c小鼠中对十二(12)3-AP前药的效力和毒性进行了评价。实验方法如下:8周龄雌性Balb/c小鼠(约20g),于0天在右侧肋皮下注射5×105/鼠M109鼠肺癌细胞。然后将小鼠随机分组,每组包括8-10只小鼠。按照表6所示的时间表,于第3或5天开始处理。3-AP与TriapineTM制剂一起使用,其中所有3-AP前药溶解或混悬于无菌去离子水中。小鼠的体重和肿瘤体积每周测量两次,直到对照组中的肿瘤坏死或者对照组中的至少一个动物死亡为止。
所得结果见下表6。根据这些药物的稳定性药动学和活性,很明显的是5-氟代和4-氯代类似物(分别为7和16)表现出作为抗癌剂的最大活性。另外,5-三氟甲氧基衍生物(10)、4,5-二氯代衍生物(13)和5,6-二氯代衍生物(14)也表现出出人意料优良的活性。
表6:在M109肺癌模型的活性
|
前药 |
剂量(mpk,ip) |
时间表(天) |
抑制(%) |
体重减轻(%) |
相对活力 |
|
3-AP(1A) |
5.5(bid) |
3-7,10-14 |
60 |
8.09 |
<CTX |
|
邻位-(3) |
48QD |
5-9,12-16 |
70 |
12.6 |
<CTX |
|
5-Cl-(6) |
60QD |
5-9,12-16 |
67 |
5.3 |
=CTX |
|
5-Fl-(7) |
60QD |
5-9,12-16 |
75 |
4.7 |
=CTX |
|
5-NO2-(8) |
60QD |
3-7,10-14,17-21 |
33 |
9.7 |
<<CTX |
|
5-CH3O-(9) |
48QD |
5-9,12-16 |
73 |
13.5 |
ND |
|
5-CF3O-(10) |
100QD |
3-7,10-14,17-21 |
81 |
8.7 |
=CTX |
|
5-CF3-(11) |
100QD |
3-7,10-14,17-21 |
77 |
9.1 |
<CTX |
|
3,5-二-Cl-(12) |
60QD |
3-7,10-14,17-21 |
58 |
9.0 |
<CTX |
|
4,5-二-Cl-(13) |
60QD |
3-7,10-14,17-21 |
57 |
10.0 |
<CTX |
|
5,6-二-Cl-(14) |
60QD |
3-7,10-14,17-21 |
59 |
7.0 |
<CTX |
|
3-CH3-(15) |
60QD |
3-7,10-14 |
64 |
7.9 |
<CTX |
|
4-Cl-(16) |
60QD |
5-9,12-16 |
74 |
12.6 |
=CTX |
CTX=环磷酰胺
通常,可以高于3-AP的MTDs 8倍(克分子水平)的剂量施用3-AP的前药。这些药物也可按每1-5天/周(QD1-5)的方案持续施用一段时间,期间小鼠未出现过高死亡率。与MTD水平的3-AP母体相比,用化合物3、6、7、9、10-16处理M109肺癌取得了较好的效力。随后按照附图7c所示的时间表,用前药7和16对M109肺癌进行了研究,结果表明它们可明显有效地抗M109肺癌。在小鼠中,也就这些药物(前药7和16)对其它癌细胞系例如HTB人肺癌、B16-F10黑素瘤、DLD-1结肠癌的作用进行了试验,结果表明它们的效力显著高于环磷酰胺(参见图7D、E和F)。
对5-氯代(6)、5-氟代(7)和4-氯代(16)和类似物进行了进一步研究(例如最适剂量和剂量方案、不同的给药途径以及与化学疗法的联用)。这些实验的结果见附图(附图4-10)。可很方便地由附图得出结果,这些结果表明本发明前药可较好地与DNA损伤剂环磷酰胺和丝裂霉素C联用(附图8A-D和9A-C)。同样地,本发明化合物也可与依托泊苷(图9D)和顺氯氨铂联用而更有效地对抗人结肠癌和人Lovo结肠癌(附图10A和B)。
3-AP前药对Balb/c小鼠中M109肺癌的效力
材料:M109肺癌细胞;BALB/c小鼠(雌性,9周龄,18-20g);环磷酰胺(Sigma);3-AP前药(邻位3-AP前药(3),5-甲氧基3-AP前药(9),5-氯代3-AP前药(6),4-氯3-AP前药(16)和5-氟3-AP前药(7)。
110Balb/c鼠随机地分成12组:组别: 小鼠1.载体,0.2ml,Qd(5-9天;12-16;19-23) 102.200mpk环磷酰胺,I.P.,l/w 103.48mpk邻位3-AP前药,I.P.,Qd(5-9天;12-16;19-23) 104.60mpk邻位3-AP前药,I.P.,Qd(5-9天;12-16;19-23) 105.48mpk 5-甲氧基3-AP前药,I.P.,Qd(5-9天;12-16;19-23) 106.55mpk 5-甲氧基3-AP前药,I.P.,Qd(5-9天;12-16;19-23) 107.48mpk 5-氯3-AP前药,I.P.,Qd(5-9天);12-16;19-23) 108.60mpk 5-氯3-AP前药,I.P.,Qd(5-9天);12-16;19-23) 109.48mpk 4-氯3-AP前药,I.P.,Qd(5-9天);12-16;19-23) 1010.60mpk 4-氯3-AP前药,I.P.,Qd(5-9天);12-16;19-23) 1011.48mpk 5-氟3-AP前药,I.P.,Qd(5-9天);12-16;19-23) 712.48mpk 4-氟3-AP前药,I.P.,Qd(5-9天);12-16;19-23) 8
(注:W/周;I.P./腹膜内注射;Qd/每天)
配制3-AP前药:在注射以前,将前药溶于去离子无菌水中,配制每种3-AP前药的贮备液(10.0mg/ml)。用水进一步稀释3-AP前药贮备液,配制以下每种前药。试管 贮备液 水 前药浓度 体积1. 1.8ml 1.2ml 6.0mg/ml 3ml2. 1.65ml 1.35ml 5.5mg/ml(甲氧基3-AP) 3ml3. 1.44ml 1.56ml 4.8mg/ml 3ml
经胰蛋白酶处理收集对数生长期的M109细胞,用PBS洗涤,重建成2.5×106细胞/ml PBS。于0天,经于右侧肋皮下经植入M109悬浮液(0.2ml,5×105细胞/鼠)。小鼠按上述随机再分组。按照上述时间表,于第5天开始药物处理。小鼠置于干净的恒温实验室中。饲养铺垫至少每周换两次。为小鼠提供充足的生物和饮用水。饮用水用前热压处理。由于对小鼠的严重毒性反应或死亡,在实验结束前停止用邻位磷酸盐3-AP前药(3)和5-甲氧基3-AP前药(9)处理。在实验结束之前每周两次测定体重和肿瘤。每日观察小鼠的死亡率和外表。
附图7A、7B和7C表示5-氟3-AP前药(7)和4-氯3-AP前药(16)相对于200mpk环磷酰胺的效力(与对照比较)。3-AP前药表现出相当于环磷酰胺的优良的缩小肿瘤的效力,而没有出现死亡。
3-AP前药/环磷酰胺联合化学疗法对Balb/c小鼠M109肺癌的效力
材料:M109肺癌细胞;BALB/c小鼠(雌性,9周龄,19-21g);环磷酰胺(Sigma公司);丝裂霉素C;4-氯3-AP前药(16)和5-氟3-AP前药(7)。
120Balb/c小鼠随机地分成15组,每组包括8只小鼠。组别: 小鼠1.载体0.2ml,Qd(3-7天;10-14) 82.200mpk环磷酰胺,I.P.,1/W×3(于第3天开始) 83.3mpk丝裂霉素C,I.V.,Qd(3和17天) 84.45mpk 5-氯3-AP前药,I.P./Qd(3-7天;10-14)+100mpk环磷 8酰胺,I.P.,1/W(于第4天开始)5.45mpk 5-氯3-AP前药,I.P./Qd(3-7天;10-14)+150mpk环磷 8酰胺,I.P.,1/W(开始于第4天)6.45mpk 5-氯3-AP前药,I.P./Qd(3-7天;10-14)+200mpk环磷 8酰胺,I.P.,1/W(开始于第4天)7.60mpk 5-氯3-AP前药,I.P./Qd(3-7天;10-14)+100mpk环磷 8酰胺,I.P.,1/W(开始于第4天)8.60mpk 5-氯3-AP前药,I.P./Qd(3-7天;10-14)+150mpk环磷 8酰胺,I.P.,1/W(开始于第4天)9.60mpk 5-氯3-AP前药,I.P./Qd(3-7天;10-14)+200mpk环磷 8酰胺,I.P.,1/W(开始于第4天)10.45mpk 5-氟3-AP前药,I.P./每日(3-7天;10-14)+100mpk环 8磷酰胺,I.P.,1/W(开始于第4天)11.45mpk 5-氟3-AP前药,I.P./Qd(3-7天;10-14)+150mpk环 8磷酰胺,I.P.,1/W(开始于第4天)12.45mpk 5-氟3-AP前药,I.P./Qd(3-7天;10-14)+200mpk环 8磷酰胺,I.P.,1/W(开始于第4天)13.60mpk 5-氟3-AP前药,I.P./Qd(3-7天;10-14)+100mpk环 8磷酰胺,I.P.,1/W(开始于第4天)14.60mpk 5-氟3-AP前药,I.P./Qd(3-7天;10-14)+150mpk环 8磷酰胺,I.P.,1/W(开始于第4天)15.60mpk 5-氟3-AP前药,I.P./Qd(3-7天;10-14)+200mpk环 8磷酰胺,I.P.,1/W(开始于第4天)
(注:I.V./静脉注射)
配制3-AP前药贮备液:在注射前,将前药溶于去离子无菌水中,配制每种3-AP前药贮备液(10.0mg/ml)。3-AP前药贮备液用水稀释,配制以下每种前药。试管 贮备液 水 前药浓度 体积1. 1.8ml 1.2ml 6.0mg/ml 3ml2. 1.35ml 1.65ml 4.5mg/ml 3ml
经胰蛋白酶处理收集对数生长期的M109细胞,用PBS洗涤,重建成2.5×106细胞/ml PBS。于0天,经于右侧肋皮下经植入M109悬浮液(0.2ml,5×105细胞/鼠)。小鼠按上述随机再分组。按照上述时间表,于第3天开始药物处理。小鼠置于干净的恒温实验室中。饲养铺垫至少每周换两次。为小鼠提供充足的食物和饮用水。饮用水用前热压处理。在实验结束之前,每周两次测定体重和肿瘤。每日观察小鼠的死亡率和外表。图7C是环磷酰胺与前药(3)的另一比较试验。
附图7D-F表明在指定条件下,5-氟3-AP前药(7)和4-氯代前药(16)在对抗小鼠HTB177人肺癌B16-F10黑素瘤和DLD-1结肠癌中表现出的活性。
图8A-D表明5-氯3-AP前药(6)和5氟3-AP前药(7)联用化学疗法化学疗法(联用环磷酰胺)在对抗M109肺癌中表现出的相对于200mpk环磷酰胺的效力(与对照比较)。与单独使用环磷酰胺相比,3-AP前药联用环磷酰胺表现出优良的协同缩小肿瘤的效力。值得注意的是,在该实验期间没有动物死亡。
以5-氟3-AP前药/环磷酰胺或丝裂霉素为基础的联用化学疗法对
Balb/C小鼠M109肺癌的效力
材料:M109肺癌细胞;BALB/c小鼠(雌性,9周龄,19-21g);环磷酰胺(Sigma公司);丝裂霉素C和5-氟代邻位-3-AP前药(7)。
121Balb/c小鼠随机地分成12组,每组包括10只小鼠。组别: 小鼠1.载体0.2ml,Qd(3-7天;10-14) 112.200mpk环磷酰胺,I.P.,1/W×3(于第3天开始) 103.3mpk丝裂霉素C,I.V.,QD(3和13天) 104.45mpk 5-氟3-AP前药,I.P./Qd(3-7天;10-14)+150mpk环磷 10酰胺,I.P.,1/W(开始于第4天)5.45mpk 5-氟3-AP前药,I.P./Qd(3-7天;10-14)+200mpk环磷 10酰胺,I.P.,1/W(开始于第4天)6.60mpk 5-氟3-AP前药,I.P./Qd(3-7天;10-14)+150mpk环磷 10酰胺,I.P.,1/W(开始于第4天)7.60mpk 5-氟3-AP前药,I.P./Qd(3-7天;10-14)+200mpk环磷 10酰胺,I.P.,1/W(开始于第4天)8.45mpk 5-氟3-AP前药,I.P./Qd(3-7天;10-14)+2mpk丝裂霉 10素C,I.V.,QD(天3和13)9.60mpk 5-氟3-Ap前药,I.P./Qd(3-7天;10-14)+2mpk丝裂霉 10素C,I.V.,QD(天3和13)10.120mpk 5-氟3-AP,S.C.Qd(3-7天)* 1011.150mpk 5-氟3-AP,S.C.Qd(3-7天;10-14)** 1012.200mpk 5-氟3-AP,S.C.Qd(3-6天)*** 10
(注:*由于小鼠的死亡,仅给予一个剂量方案;**给予两个剂量方案后,由于体重降低而停止处理;***4天后因为小鼠死亡而停止处理;S.C./皮下注射)
配制3-AP前药:注射前,将前药溶于去离子无菌水中,配制5-氟3-AP前药(7)贮备液(20.0mg/ml)。用水进一步稀释3-AP前药贮备液,配制以下每种前药。试管 贮备液 水 前药浓度 体积1. 3.0ml 0ml 20.0mg/ml 3ml2. 2.25ml 0.75ml 15.0mg/ml 3ml3. 1.8ml 1.2ml 12.0mg/ml 3ml4. 1.5ml 1.5ml 10.0mg/ml 3ml2. 0.9ml 2.1ml 6.0mg/ml 3ml2. 0.68ml 2.32ml 4.5mg/ml 3ml
将液氮中贮藏的M109肺和癌细胞(1×106细胞/ml×1ml)于37℃快速融化解冻,并置于25ml DMEM培养基(含有10%FCS,37℃,在5%CO2中)。传2代后,细胞用PBS(pH7.2)洗涤两次,胰蛋白酶化并再培养于含有50ml培养基的烧瓶中。最后,经胰蛋白酶处理收集对数生长期的M109细胞(约90-95%饱和),用PBS洗涤,重建成5×106细胞/ml PBS,供肿瘤植入用。于0天,经于右侧肋皮下经植入M109悬浮液(0.2ml,5×105细胞/鼠)。小鼠按上述随机再分组。按照上述时间表,于第3天开始药物处理。小鼠置于干净的恒温实验室中。饲养铺垫至少每周换两次。为小鼠提供充足的食物和饮用水。饮用水用前热压处理。在实验结束之前,每周两次测定体重和肿瘤。每日观察小鼠的死亡和外表。
附图9A-C表示5-氟3-AP前药(7)和5-氯3-AP前药(6)联用化学疗法(丝裂霉素C)的相对于200mpk环磷酰胺的效力,以及与对照的比较。与单独使用环磷酰胺或丝裂霉素C相比,3-AP前药与环磷酰胺和丝裂霉素的联用表现出了有利的协同缩小肿瘤效力。附图D表示,5-氯3-AP前药(6)联用依托泊苷与单独使用依托泊苷或对照的效力比较实验结果。该实验表明药物联用均表现出协同抗M109肺癌的活性。
附图10A和10B表示4-氯3-AP(16)与顺铂联用抗DLD-1人结肠癌(图10A)和人LoVo结肠癌(图10B)的效力。这两个实验中的联合治疗表明联合治疗具有协同抗试验肿瘤的活性。
5-氟3-AP前药对C57BL/6J小鼠的LD50
材料:C57BL/6J小鼠(雌性,8周龄);5-氟3-AP前药(7)。
55C57BL/6J小鼠随机分成11组,每组包括5只小鼠:
组别: 小鼠
1.载体0.2ml灭菌去离子水,I.P.QD 5
2.100mpk 5-氟3-AP前药,I.P.Qd 5
3.125mpk 5-氟3-AP前药,I.P.Qd 5
4.150mpk 5-氟3-AP前药,I.P.Qd 5
5.175mpk 5-氟3-AP前药,I.P.Qd 5
6.200mpk 5-氟3-AP前药,I.P.Qd 5
7.175mpk 5-氟3-AP前药,S.C.Qd 5
8.200mpk 5-氟3-AP前药,S.C.Qd 5
9.225mpk 5-氟3-AP前药,S.C.Qd 5
10.250mpk 5-氟3-AP前药,S.C.Qd 5
11.300mpk 5-氟3-AP前药,S.C.Qd 5
配制3-AP前药:将5-氟3-AP前药(7)溶于无菌无离子水中,配制贮备液(30mg/ml)。3-AP前药贮备液进一步用水稀释,配制以下每种前药。试管 贮备液 水 前药浓度 体积1. 3.0ml 0ml 30.0mg/ml 3ml2. 2.5ml 0.5ml 25.0mg/ml 3ml3. 2.25ml 0.75 22.5mg/ml 3ml4. 2ml 1ml 20mg/ml 3ml5. 1.75ml 1.25ml 17.5mg/ml 3ml6. 1.5ml 1.5ml 15mg/ml 3ml7. 1.25ml 1.75ml 12.5mg/ml 3ml8. 1ml 2ml 10mg/ml 3ml
按照上述时间表,于0天开始处理。每日记录动物的死亡情况。每周两次测定体重,每日观察小鼠的外表和行为。图11表示测定5-氟AP前药的LD50(约为160mpk)。
药动学研究
测定了3-AP(1A)邻位磷酸盐前药(2)、和5-F邻位磷酸盐前药(7,30a,图3)在Beagle犬(Canis familiaris)中的药动学。
犬接受的剂量为:20mg/kg、30mg/kg和40mg/kg的3-AP和邻位磷酸盐前药,和20mg/kg、40mg/kg和80mg/kg的5-氟代邻位磷酸盐前药。根据每种前药的最大耐受剂量分别确定每一化合物的给药方案,其中5-氟邻位磷酸盐前药要高于3-AP或邻位磷酸盐前药(3)。(值得注意的是,即使80mg/kg剂量的5-氟代邻位磷酸盐也没有对动物产生毒性,而30-40mg/kg水平的3-AP和邻位磷酸盐前药(3)即产生了毒性。)
按照附图12-15所示的间隔,测定动物体内的药物水平。这些附图表明,邻位磷酸盐前药对3-AP的生物利用度有明显的影响,并且5-氟磷酸盐前药可使3-AP持续保持明显更大的生物利用度和高浓度。3-AP和邻位磷酸盐前药(3)的药动学数据见图12。
至于5-氟磷酸盐前药(7),附图13-15所示数据表明5-氟磷酸盐衍生物可提供前药化合物本身更大的生物利用度,以及更大的3-AP(前药降解所得)生物利用度。另外。5-氟代磷酸盐前药的高水平3-AP持续时间(参见13)要长于3-AP或邻位磷酸盐前药。
上述研究表明,高水平5-氟磷酸盐前药(7)的耐受性要优于3-AP或邻位磷酸盐前药(3),而且与邻位磷酸盐前药形式或3-AP药物本身相比,可传递最初较高血药浓度的3-AP并维持更长时间。
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