CN100376583C - 喜树碱20位酯 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了式(I)化合物：其中的基团在下面的说明书中定义，它们的外消旋混合物，它们各自的对映异构体，它们各自的非对映异构体，它们的混合物，和它们的药学可接受盐。所述化合物是拓扑异构酶I抑制剂。

Description

喜树碱20位酯
这里描述的本发明涉及可用作药物的化合物，并且特别是喜树碱20位上的酯衍生物，其制备方法，其作为具有拓扑异构酶I抑制活性的活性成分的用途，以及含有它们作为活性成分的药物组合物。
发明背景
喜树碱是由Wall等(J.Am.Chem.Soc.，88，3888-3890(1966))第一次从属于紫树(Nyssaceae)科的中国本生植物喜树(Camptothecaacuminata)树中分离的一种生物碱。
该分子由E环中带有内酯的五环结构构成，其对于细胞毒性是必需的。
有关喜树碱和涉及它们用作药物的问题以及多种这样问题的解决的综述可以参见以申请人名义申请的欧洲专利EP 1044977。在后面这个专利的优选的化合物中，我们应该提到7-叔丁氧基亚氨基甲基-喜树碱，其是口服活性的。具有实质性活性的所述化合物不能在含水液体组合物中配制，特别是适合注射给药途径的那些。喜树碱的溶解性问题是本领域技术人员公知的。
可溶性喜树碱前体药物公开于1990年7月24日公开的美国专利US4,943,579，其提供了喜树碱20位酯，其中氨基酸与内酯环的羟基直接结合。根据这篇参考文献中讨论的，由于不可能改变内酯环从而不损失治疗活性的事实而使制备喜树碱及其水溶性衍生物的问题更加困难。同时，在任何情况下，存在喜树碱典型毒性降低的问题，特别是在肠水平下。1997年8月7日公开的Stehlin Foundation的WO 97/21865提供了延长内酯环稳定性目的的喜树碱前体药物，其在体内被水解，产生没有活性的毒物代谢物。为此目的，用任选地链中带有环氧化物基团的各种长度的羧酸将内酯环的羟基酯化。这篇文献中描述的化合物更是脂溶性的，因此与本发明相比是困难的。Conover C.D.，等，Anti-CancerDrug Design(1999)，14，499-506描述了喜树碱-聚乙二醇水溶性大分子运输系统，其中各种氨基酸性质的间隔基团影响其药物动力学和抗癌活性特征。2000年2月17日公开的University of Kansas的WO00/08033描述了带有空间位阻羟基的水溶性前体药物，所述羟基被膦酰基-氧甲基基团酯化。Singer J.W.，等，Journal of ControlledRelease，74(2001)，243-247，描述了喜树碱与聚谷氨酸-甘氨酸的水溶性偶联物。Matsumoto H.，等，Bioorgamic & Medicinal ChemistrvLetters 11(2001)，605-609描述了HIV病毒蛋白酶抑制剂的水溶性前体药物(二肽性质的分子，与喜树碱的分子结构完全不同)，并且用通过间隔基部分和增溶部分形成的部分将其羟基官能化。二元羧酸提供间隔基团部分，而二元胺提供增溶部分。2001年2月8日公开的StehlinFoundation的WO 01/09139描述了喜树碱20位酯，但是没有解决水溶性问题，更不用说内酯环的毒性和延长稳定性的问题。
然而新的药物各种问题的设计中很多都遭遇物理化学性质，例如分子在血浆中的稳定性或者用于配制目的的水溶性，对于更好的治疗指数存在不断的探索。
发明概述
现在令人惊奇地发现喜树碱、特别是7位带有肟基的喜树碱(如在上面提到的欧洲专利EP1044977中描述的)的20位酯被赋予强的抗癌活性。这些化合物具有更好的治疗指数。
因此，本发明的目的包括通式(I)的化合物：
Figure C0381254400051
其中：
A是饱和或不饱和的直链或支链C1-C8烷基，C3-C10环烷基，直链或支链C3-C10环烷基-C1-C8烷基；当n和m等于1时，则Y是NR12R13或N+R12R13R14取代的饱和或不饱和的直链或支链C1-C8烷基，其中R12，R13和R14相同或不同，是氢或直链或支链C1-C4烷基，或者Y是BCOOX，其中B是氨基酸残基，X是H，直链或支链C1-C4烷基，苄基或苯基，在合适的位置被选自下面的至少一个基团取代：C1-C4烷氧基，卤原子，硝基，氨基，C1-C4烷基，或者，如果n和m都是0；
Y是4-三甲基铵-3-羟基丁酰基，两者是内盐形式或药学可接受酸的阴离子的盐的形式，或者Y是N+R12R13R14，如上定义；
R1是氢或-C(R5)＝N-O-R4基团，其中R4是氢或直链或支链的C1-C5烷基或C1-C5链烯基，或C3-C10环烷基，或直链或支链的(C3-C10)环烷基-(C1-C5)烷基，或C6-C14芳基，或直链或支链的(C6-C14)芳基-(C1-C5)烷基，或杂环基团或直链或支链的杂环-(C1-C5)烷基，所述杂环基团含有至少一个选自氮原子的杂原子，其任选地被(C1-C5)烷基取代，和/或选自氧和/或硫原子的杂原子；所述烷基，链烯基，环烷基，环烷基烷基，芳基，芳基-烷基，杂环或杂环-烷基任选地被选自下面的一个或多个基团取代：卤原子，羟基，(C1-C5)烷基，(C1-C5)烷氧基，苯基，氰基，硝基，-NR6R7，其中R6和R7相同或不同，是氢，直链或支链(C1-C5)烷基，-COOH基团，或者其药学可接受的酯中的一种；或者-CONR8R9基团，其中R8和R9相同或不同，是氢，直链或支链(C1-C5)烷基；或者R4是(C6-C10)芳酰基或(C6-C10)芳香基磺酰基残基，任选地被选自下面的一个或多个基团取代：卤原子，羟基，直链或支链(C1-C5)烷基，直链或支链(C1-C5)烷氧基，苯基，氰基，硝基，-NR10R11，其中R10和R11相同或不同，是氢，直链或支链(C1-C5)烷基，或者R4是多氨基烷基残基；或者R4是糖基残基；R5是氢，直链或支链的C1-C5烷基，直链或支链的C1-C5链烯基，C3-C10环烷基，直链或支链的(C3-C10)环烷基-(C1-C5)烷基，C6-C14芳基，直链或支链的(C6-C14)芳基-(C1-C5)烷基；R2和R3相同或不同，是氢，羟基，直链或支链(C1-C5)烷氧基；N1-氧化物，外消旋混合物，它们各自的对映异构体，它们各自的非对映异构体，它们的混合物，和它们的药学可接受盐。
本发明包括上面提到的式(I)化合物作为药物、特别是用作拓扑异构酶I抑制剂的药物的活性成分的用途。源自拓扑异构酶I抑制活性的治疗应用中，应该提到肿瘤和寄生虫或病毒感染的治疗。
本发明包括含有与药学可接受载体和赋形剂混合的作为活性成分的式(I)化合物的药物组合物。
本发明还包括式(I)化合物的制备方法。
本发明的详细描述
在本发明的框架中，理解直链或支链的C1-C8烷基的例子包括甲基，乙基，丙基，丁基，戊基，己基，庚基和辛基和它们的可能的异构体，例如异丙基，异丁基和叔丁基。
直链或支链的C1-C5链烯基的例子是次甲基，亚乙基，乙烯基，烯丙基，炔丙基，丁烯，和戊烯，其中碳-碳双键可以处于亚烷基链的各种可能的位置，在允许的异构情况下其也可以是支化的。
C3-C10环烷基的例子是环丙基，环丁基，环戊基，环己基，环辛基，和多环基团，例如，金刚烷基。
直链或支链的(C3-C10)环烷基-(C1-C5)烷基的例子是环丙基甲基，2-环丙基乙基，1-环丙基乙基，3-环丙基丙基，2-环丙基丙基，1-环丙基丙基，环丁基甲基，2-环丁基乙基，1-环丁基乙基，3-环丁基丙基，2-环丁基丙基，1-环丁基丙基，环己基甲基，2-环己基乙基，1-环己基乙基，3-环己基丙基，2-环己基丙基，1-环己基丙基，5-环己基戊基，3-环己基戊基，3-甲基-2-环己基丁基，1-金刚烷基乙基，2-金刚烷基乙基，金刚烷基甲基。
直链或支链的(C6-C14)芳基或(C6-C14)芳基-(C1-C5)烷基的例子是苯基，1-或2-萘基，蒽基，苄基，2-苯基乙基，1-苯基乙基，3-苯基丙基，2-蒽基丙基，1-蒽基丙基，萘基甲基，2-萘基乙基，1-萘基乙基，3-萘基-丙基，2-萘基丙基，1-萘基丙基，环己基甲基，5-苯基戊基，3-苯基戊基，3-甲基-2-苯基丁基。
直链或支链的杂环或杂环-(C1-C5)烷基的例子是噻吩基，喹啉基，吡啶基，N-甲基哌啶基，5-四唑基，2-(4，5-二氢唑基)，1，2，4-二唑烷-3-基-5-酮，嘌呤和嘧啶碱基，例如尿嘧啶基，任选地根据在上面-般定义中指明的被取代。
(C6-C10)芳酰基的例子是苯甲酰基和萘甲酰基。
(C6-C10)芳香基磺酰基的例子是甲苯磺酰基和苯甲酰基磺酰基。
卤原子的意思是氟，氯，溴和碘。
取代基的例子是五氟苯基，4-苯基苄基，2，4-二氟苄基，4-氨基丁基，4-羟基丁基，二甲基氨基乙基，p-硝基苯甲酰基，p-氰基苯甲酰基。
多氨基烷基残基的例子是-(CH2)m-NR15-(CH2)p-NR16-(CH2)q-NH2，其中m，p和q是包括2-6的整数，而R15和R16是直链或支链(C1-C5)烷基，例如4-氨基丁基-2-氨基乙基，3-氨基-丙基-4-氨基丁基，或3-氨基丙基-4-氨基丁基-3-氨基丙基。
糖基残基的例子是6-D-半乳糖基和6-D-葡糖基。
氨基酸的定义是带有至少一个羧基和至少一个胺残基的有机化合物的一般定义。氨基酸残基的例子是天然氨基酸，以可能的对映异构体形式；其中，优选的是甘氨酸，丙氨酸，苯丙氨酸，缬氨酸，亮氨酸，异亮氨酸，天冬氨酸，谷氨酸，赖氨酸，精氨酸，酪氨酸，和γ-氨基丁酸；如果需要，所有的氨基酸可以在自由羧基和/或自由碱基上用药学可接受碱或酸成盐。
药学可接受盐的例子是，在碱性氮原子的情况下，与药学可接受酸的盐，无机酸和有机酸，例如，盐酸，硫酸，乙酸，或者，在酸基的情况下，例如羧基，与药学可接受碱的盐，有机碱和无机碱，例如，碱金属和碱土金属氢氧化物，羟胺，和胺类，包括杂环胺。在Y等于4-三甲基铵-3-羟基-丁酰基的情况下，药学可接受盐是已知的并且在例如WO00/06134中充分描述。
第一组优选的化合物包括其中n和m等于1的式(I)化合物。
第二组优选的化合物包括其中n和m两者都是0的式(I)化合物。
在上面提到的两组优选的化合物中，优选的那些是式(I)化合物，其中R4不为氢，并且特别是直链或支链的C1-C5烷基或C1-C5链烯基，或C3-C10环烷基，或直链或支链(C3-C10)环烷基-(C1-C5)烷基，或C6-C14芳基，或直链或支链的(C6-C14)芳基-(C1-C5)烷基，或直链或支链的杂环基团或杂环-(C1-C5)烷基，所述杂环基团含有至少一个选自氮原子的杂原子，其任选地被(C1-C5)烷基取代，和/或选自氧和/或硫原子的杂原子；所述烷基，链烯基，环烷基，芳基，芳基-烷基，杂环或杂环-烷基任选地被选自下面的一个或多个基团取代：卤原子，羟基，(C1-C5)烷基，(C1-C5)烷氧基，苯基，氰基，硝基，-NR6R7，其中R6和R7相同或不同，是直链或支链(C1-C5)烷基，-COOH基团，或者其药学可接受的酯中的一种；或者-CONR8R9基团，其中R8和R9相同或不同，是氢，直链或支链(C1-C5)烷基；根据的是上面作为例子描述的定义。
一组特别优选的化合物包括：
(E)-7-叔丁氧基亚氨基甲基-20-O-(4-三甲基-铵-3-羟基)丁酰基-喜树碱溴化物(ST2204)；
(E)-7-叔丁氧基亚氨基甲基-20-O-(4-三甲基-铵)丁酰基-喜树碱溴化物(ST2200)；
(E)-7-叔丁氧基亚氨基甲基-20-O-半琥珀酰-喜树碱；
(E)-7-叔丁氧基亚氨基甲基-20-O-[2-(二甲基氨基)乙基氨基]-琥珀酰-喜树碱盐酸盐(ST1657)；
20-O-(苄基甘氨酰)琥珀酰-喜树碱(ST1451)；
20-O-(叔丁基甘氨酰)琥珀酰-喜树碱溴化物(ST1453)；
7-叔丁氧基亚氨基甲基-20-O-(叔丁基甘氨酰)琥珀酰-喜树碱(ST1616)；
20-O-(甘氨酰)琥珀酰-喜树碱(ST1452)；
20-O-(2-甲氧基苯基甘氨酰)琥珀酰-喜树碱(ST1454)；
7-叔丁氧基亚氨基甲基-20-O-(2-甲氧基苯基甘氨酰)琥珀酰-喜树碱(ST1617)。
用下面描述的并且对于本发明的优选化合物举例说明的方法能制备式(I)化合物。
Figure C0381254400101
对式(I)涵盖的所有的化合物应用上述反应流程图对于本领域技术人员是显而易见的，因为在上面提到的专利EP 104977中充分描述了获得起始化合物的方法。
总之，通过下面的方法获得其中n和m是0的式(I)化合物，包括：
a)使任选地被如上定义的R1，R2和R3基团取代的喜树碱与ω位带有离去基团的羧酸反应，获得各自的20位酯；
b)用Y基团取代离去基团。
一般地，通过下面的方法获得其中n和m是1的式(I)化合物：
a)使任选地被如上定义的R1，R2和R3基团取代的喜树碱与具有3-11个碳原子的二元羧酸反应，获得各自的20位半酯；
b)将所述半酯的游离羧基转化为各自的酰胺-NH-Y。
一般方法
中间产物2a，b的制备
在-10℃和+80℃之间的温度下，在非含水有机或无机碱存在下，例如叔胺或K2CO3，或者在反应温度下所用碱是液体的那些情况时仅有碱存在下，将喜树碱1a，b溶解于质子惰性溶剂例如DMF或卤化的或醚溶剂的混合物中加入2至30当量的各种进行活化的羧酸(所有的都在ω位带有离去基团例如OTs，Cl，Br或I)进行反应，获得合成流程图中描述的产物。
中间产物3a，b的制备
在-10℃和+80℃之间的温度下，在非含水有机或无机碱存在下，例如叔胺或K2CO3，或者在反应温度下所用碱是液体的那些情况时仅有碱存在下，向溶解于质子惰性溶剂例如DMF或卤化或醚溶剂的混合物中的喜树碱1a，b的混合物中加入2至30当量的活化为酰卤或为酸酐或混合酸酐或imidazolide的羧酸。
真空去除溶剂并且通过色谱法纯化产物。
中间产物4a，b和5a，b的制备
在+20℃和+80℃之间的温度下，在非含水有机或无机碱存在下，例如叔胺或K2CO3，或者在反应温度下所用碱是液体的那些情况时仅有碱存在下，向溶解于质子惰性溶剂例如DMF或THF或卤化的或醚溶剂的混合物中的中间产物2a，b中加入2至30当量的适当被取代的羧酸烷基酯或适当被取代的NR12R13R14胺，反应持续的时间是15至36小时。
真空去除溶剂并且通过色谱法或通过重结晶来纯化产物。
中间产物6a，b的制备
在+20℃和+80℃之间的温度下，在非含水有机或无机碱存在下，例如叔胺或K2CO3，或者在反应温度下所用碱是液体的那些情况时仅有碱存在下，向溶解于质子惰性溶剂例如DMF或THF或卤化的或醚溶剂的混合物中的活化为酰卤或为酸酐或混合酸酐或imidazolide的中间产物3a，b中加入2至30当量的适当被取代的烷基胺，反应持续的时间是15至36小时。
真空去除溶剂并且通过色谱法或通过重结晶来纯化产物。
中间产物7a，b的制备
在+20℃和+80℃之间的温度下，在非含水有机或无机碱存在下，例如叔胺或K2CO3，或者在反应温度下所用碱是液体的那些情况时仅有碱存在下，向溶解于质子惰性溶剂例如DMF或THF或卤化的或醚溶剂的混合物中的活化为酰卤或为酸酐或混合酸酐或imidazolide的中间产物3a，b中加入2至30当量的氨基酸，并且反应持续的时间是15至36小时。真空去除溶剂并且通过色谱法或通过重结晶来纯化产物。
8a，b的制备
将中间产物7a，b溶解于质子惰性溶剂例如，DMF，卤化的溶剂或醚溶剂中。向这样获得的溶液中加入2至20当量的脂肪醇或芳香醇，2至10当量的碱和2至10当量过量的缩合剂，例如DCC，或EDC。反应在25至50℃范围的温度下进行4至24小时。通过色谱法纯化产物。使用酯化的氨基酸从3a，b直接获得产物8a，b。
用文献中报道的常规方法获得药学可接受盐，不需要任何进一步描述。
本发明描述的化合物是拓扑异构酶I抑制剂，因此用作药物、特别用于治疗因抑制所述拓扑异构酶受益的疾病。特别地，根据本发明的化合物显示抗增殖活性，因此由于其治疗活性而使用并且具有使得它们适合药物组合物配制的物理化学性质。
药物组合物含有产生显著治疗作用量的至少一种作为活性成分的式(I)化合物。本发明包括的组合物完全是常规的并且用制药工业常规操作的方法获得。根据选择的给药途径，组合物是固体或液体形式，适合口服，肠胃外，或静脉内给药。根据本发明的组合物和活性成分一起含有至少一种药学可接受载体或赋形剂。特别有用的是配药佐剂，例如增溶剂，分散剂，悬浮剂和乳化剂。指出含水组合物。
式(I)化合物还可以与其他活性成分混合使用，例如，其他抗癌药物或者具有抗寄生虫或抗病毒活性的其他药物，以分开的和单一剂量形式。
根据本发明的化合物用作具有抗癌活性的药物，例如，治疗肺癌，例如非-微小细胞瘤肺癌，或结肠直肠癌或前列腺癌或神经胶质瘤。
在人肿瘤细胞系统中，利用抗增殖活性试验作为评价细胞毒性可能性的方法，分析了根据本发明的化合物的细胞毒性活性。
使用的细胞系是称作NCI H460的非-微小细胞瘤肺腺癌，属于NSCLC(非小细胞肺癌)类。
抗癌活性
为了评价根据本发明的化合物的作用，评价了它们的抗非-微小细胞瘤肺癌细胞系(NCI-H460)的细胞毒性。在含有10％胎牛血清和50微克/毫升浓度硫酸庆大霉素的RPMI 1640(GIBCO)的培养物中维持培养从美国典型培养物中心(ATCC)获得的细胞。
将细胞接种到96-孔板中250微升体积中并且在37℃下温育24小时。第二天，以1μM至0.004μM标量浓度加入受试化合物，并且在含有5％CO2的潮湿气氛下将细胞在37℃下又温育2小时。将细胞清洗三次，每次颠倒平板并且加入PBS。加入200微升/孔的含有10％FCS的RPMI 1640，并且将平板在37℃下又温育72小时。第5天，反转平板去除生长培养基，并且加入200微升/孔的PBS和50微升的80％冷的TCA。平板在冰中温育至少1小时。通过反转去除TCA；通过浸入蒸馏水中将板清洗3次，并且首先在吸水纸(blotting paper)上干燥之后置于热风喷射器(jet of hot air)下。向所有的孔中加入200微升的1％乙酸中的0.4％sulforodamine B。平板在室温下又温育30分钟。通过反转去除sulforodamine B；通过在1％乙酸中浸入三次清洗平板，然后首先在吸水纸上干燥之后置于热风喷射器下。向所有的孔中加入200微升的Tris碱10mM，并且将平板搅动至少20分钟。使用Multiskan分光光度计在540nm下测定光密度。
表1代表对于受试的各个化合物的IC50值，也就是能抑制50％细胞存活的浓度，使用ALLFIT软件处理。
表1
  产物   NCI-H460IC<sub>50</sub>(μM)
  ST1451ST1452ST1453ST1454ST1616ST1617ST1657ST2200ST2204   0.151.60.260.160.0040.0290.0120.0170.041
参照上面给出的流程图，下面的实施例进一步详细描述本发明。
实施例1
(E)-7-叔丁氧基亚氨基甲基-20-O-(4-溴)-丁酰基-喜树碱 (2a)(ST2599)
保持避光，向烧瓶中加入2g(4.5毫摩尔)的7-叔丁氧基亚氨基甲基-喜树碱(1a)和25毫升吡啶；混合物在冰浴上冷却并且滴加4.5毫升(38.9毫摩尔，8.6当量)的4-溴丁酰氯。3小时之后将反应混合物干燥，然后通过在柱子上的急骤层析进行纯化(CH2C12/丙酮98∶2)，得到1.26g(2.1毫摩尔，46.7％)的产物(T分解＝212℃)。
Rf＝0.61(CH2Cl2/二烷95∶5).
MS(IS)：[MH]+＝596.2，598.2；[M+Na]+＝618.2，620.2；[M-1]-＝594.0，596.0
元素分析：计算值：C58.29，H5.19，N7.04；实测值：C58.25，H5.18，N7.03.
1H NMR(300MHz，DMSO，δ)：0.95-1.00(t，3H，CH3)，1.50(s，9H，t-Bu)，1.95-2.20(m，4H，2xCH2)，2.65-2.75(t，2H，CH2)，3.50-3.60(t，2H，CH2)，5.30(s，2H，CH2)，5.50(s，2H，CH2)，7.10(s，1H，CH)，7.65-7.75(t，1H，CH)，7.85-7.95(t，1H，CH)，8.10-8.20(d，1H，CH)，8.50-8.60(d，1H，CH)，9.20(s，1H，CH).
13C NMR(75.4MHz，DMSO，δ)：8.1；28.4；28.2；28.1；31.0；31.5；33.8；34.2；45.9；53.6；65.4；77.8；82.1；96.4；120.4；125.8，126.5；129.8；130.4；131.2；133.0；144.5；146.3；147.7；149.4；153.8；157.0；168.0；172.5.
对H460细胞的细胞毒性测定：IC50＝42nM±6
实施例2
(E)-7-叔丁氧基亚氨基甲基-20-O-(4-三甲基-铵-3-羟基)丁酰基 -喜树碱溴化物(4a)(ST2204)
向10毫升无水DMF中510毫克(0.86毫摩尔)的(E)-7-叔丁氧基亚氨基甲基-20-O-(4-溴)-丁酰基-喜树碱(2a)溶液加入906毫克(5.6毫摩尔，6.5当量)的L-肉碱内盐。将这样获得的混合物在室温下搅拌并且避光。16小时之后反应显示40％转化，然后加入600毫克(3.7毫摩尔，4.3当量)的肉碱内盐。又过20小时之后，用15毫升CH2Cl2稀释混合物之后用水洗涤(4毫升)除去过量的肉碱。得到的有机相用10毫升水振荡以萃取产物并且除去CH2Cl2中的亲脂性杂质。得到161毫克(0.21毫摩尔，24％)黄色固体(T分解＝189℃)。
Rf＝0.38(CH2Cl2/CH3OH 7∶3).
MS(IS)：M+＝677.4
元素分析：计算值：C57.02，H5.93，N7.39；实测值：C56.98，H5.92，N7.38.(2％H2O).
1H NMR(300MHz，DMSO，δ)：0.90-1.00(t，3H，CH3)，1.50(s，9H，t-Bu)，1.80-1.95(五重峰，2H，CH2)，2.10-2.20(q，2H，CH2)，2.60-2.70(t，2H，CH2)，3.10(s，9H，NMe3)，3.20-3.40(t，4H，2x CH2)，4.05-4.15(t，2H，CH2)，4.35-4.45(m，1H，CH)，5.30(s，2H，CH2)，5.50(s，2H，CH2)，7.10(s，1H，CH)，7.70-7.80(t，1H，CH)，7.85-7.95(t，1H，CH)，8.15-8.20(d，1H，CH)，8.55-8.65(d，1H，CH)，9.30(s，1H，CH).
13C NMR(75.4MHz，DMSO，δ)：8.2；24.4；28.0；28.2；30.5；31.0；53.3；54.1；62.9；63.7；67.0；69.9；76.6；81.3；95.3；119.7，125.0；125.8；127.3；129.0；130.4；131.2；132.6；144.3；146.0；146.0；149.4；153.0；157.1；168.0；170.7；172.3.
实施例3
(E)-7-叔丁氧基亚氨基甲基-20-O-(4-三甲基-铵)-丁酰基-喜树碱 溴化物(5a)(ST2200)
室温避光下向10毫升THF中500毫克(0.84毫摩尔)的(E)-7-叔丁氧基亚氨基甲基-20-O-(4-溴)-丁酰基-喜树碱(2a)溶液通入三甲基胺气体15小时。然后蒸发去除THF，用乙醚从甲醇溶液再沉淀来纯化产物，得到300毫克(0.46毫摩尔，54.7％)产物，为黄色固体(T分解＝212℃)。
Rf＝0.38(CH2Cl2/CH3OH 7∶3).
MS(IS)：M+＝575,4.
元素分析：计算值：C 58.57，H 5.95，N 8.54；实测值：C58.53，H 5.94，N 8.53.(1％H2O).
1H NMR(300MHz，DMSO，δ)：0.95-1.00(t，3H，CH3)，1.50(s，9H，t-Bu)，1.90-2.00(m，2H，CH2)，2.15-2.25(q，2H，CH2)，2.60-2.80(m，2H，CH2)，3.00(s，9H，NMe3)，3.25(m，2H，CH2)，5.40(s，2H，CH2)，5.50-6.00(d，2H，CH2)，7.10(s，1H，CH)，7.70-7.80(t，1H，CH)，7.85-7.95(t，1H，CH)，8.10-8.20(d，1H，CH)，8.55-8.65(d，1H，CH)，9.30(s，1H，CH).13C NMR(75.4MHz，DMSO，δ)：8.1；18.4；28.6；20.2；21.3；53.6；54.8；65.4；67.2；77.3；79.0；82.1；96.5；120.2，125.8；126.0；128.0；129.5；130.1；133.2；144.2；146.1；147.0；149.5；153.0；157.9；168.0；172.9.
实施例4
(E)-7-叔丁氧基亚氨基甲基-20-O-半琥珀酰基-喜树碱(3a)
在避光烧瓶中在60毫升无水吡啶中溶解6g(13.4毫摩尔)的7-叔丁氧基亚氨基甲基-喜树碱(1a)，26.82g(268毫摩尔)的琥珀酸酐和600毫克(4.9摩尔)的4-二甲基氨基吡啶；在T＝60℃下搅拌这样获得的混合物。22小时之后，通过蒸发去除溶剂，并且用CH2Cl2萃取残余物。有机相用HCl 0.5％(2×20毫升)振荡并且用无水Na2SO4干燥。
通过在硅胶上用CH2Cl2/CH3OH 95∶5→9∶1进行色谱法纯化反应粗产物，获得5.3g(9.7毫摩尔，72.4％)产物。
MS(IS)：[M+H]+＝548.3.
元素分析：计算值：C63.62，H5.30，N7.68；实测值：C63.59，H5.29，N7.67.
1H NMR(300MHz，CDCl3，δ)：0.95-1.05(t，3H，CH3)，1.50(s，9H，t-Bu)，2.10-2.30(m，4H，2x CH2)，2.90-3.10(m，2H，CH2)，5.35-5.45(d，2H，CH2)，5.70-5.80(d，2H，CH2)，7.40(s，1H，CH)，7.65-7.75(d，2H，2xCH)，8.10-8.20(d，2H，2xCH)，8.90(s，1H，CH).
13C NMR(75.4MHz，DMSO，δ)：8.1；28.0；30.2；32.0；52.1；67.0；82.4；120.6，122.1；124.7；125.5；128.2；129.1；142.7；144.0；146.4；147.3；151.5；156.8；172.9；174.4.
13C NMR(75.4MHz，CDCl3，δ)：8.1；28.0；30.2；32.0；52.1；67.0；82.4；120.6；122.1；124.7；125.5；128.2；129.1；142.7；144.0；146.4；147.3；151.5；156.8；167.2；172.9；174.4.
实施例5
(E)-7-叔丁氧基亚氨基甲基-20-O-[2-(二甲基氨基)乙基氨基]-琥 珀酰-喜树碱盐酸盐(6a).(ST1657)
中间产物3a(3克，5.48毫摩尔)溶解于60毫升无水CH2Cl2(60毫升)中。向在冰浴上冷却的该溶液加入22毫升的草酰氯。加完之后，移开冷却浴并且反应在室温下进行8小时。之后，通过去除溶剂和过量的草酰氯处理反应，重复加入并且蒸发无水CH2Cl2。(所有的草酸保持分解)。
不用进一步纯化，在下面的反应中使用反应粗产物(红色固体)(3.1g)。
在装有滴液漏斗的烧瓶中在80毫升无水CH2Cl2中溶解3.4g(6毫摩尔)前面描述的粗酰氯化合物。向保持在0℃的得到的溶液滴加10毫升无水CH2Cl2中1毫升N，N-二甲基-乙二胺和1.25毫升的TEA的溶液。加入之后2小时，检查反应。又加入1等份的CH2Cl2处理反应并且用几部分水振荡。得到的有机相用无水Na2SO4干燥并浓缩，得到4.6g红色固体，然后纯化。向再次溶解于CH2Cl2中的固体中加入溶解于THF的气体HCl。搅拌10分钟之后，在Rotavapor上将溶液浓缩，直到去除所有的溶剂和过量的盐酸。反应粗产物溶解于最少量CH2Cl2中并且过滤，去除所有的分散固体。
通过加入丙酮而从溶液中沉淀出ST1657(1.5克粗产物得到1克沉淀固体)。来自3a的ST1657的总产率是25％。
Rf＝0.2(CH2Cl2/CH3OH8∶2).
T分解＝230℃
MS(IS)：[Mion]+＝618.
元素分析：计算值：C 60.60，H 6.12，N 10.71；实测值：C60.56，H 6.11，N 10.70.(2％H2O).
1H NMR(300MHz，DMSO，δ)：0.90-1.00(t，3H，CH3)，1.50(s，9H，tBu)，2.05-2.20(q，2H，CH2)，2.40-2.50(q，2H，CH2)，2.60-2.70(s，6H，2xCH3)，2.70-2.90(m，4H，2xCH2)，3.00-3.10(q，2H，CH2)，5.30(s，2H，CH2)，5.50(s，2H，CH2)，7.10(s，1H，CH)，7.70-7.80(t，1H，CH)，7.85-7，95(t，1H，CH)，8，15-8，20(d，1H，CH)，8，20-8，30(t，1H，NH)，8.55-8.60(d，1H，CH)，9.30(s，1H，CH).
13C NMR(75.4MHz，DMSO，δ)：8.3；27.9；29.4；30.4；31.0；34.6；42.9；53.2；56.6；66.9；71.0；76.6；81.3；95；7；119.6；124.9；125.7；127.7；128.9；130.4；131.2；132.5；144.3；146.4；149.4；153.1；157.0；168.0；171.8；172.2.
实施例6
20-O-(苄基甘氨酰)琥珀酰-喜树碱(ST1451)(7b)
将500毫克(1.44毫摩尔)的喜树碱(1b)，4g(40毫摩尔；28当量)的琥珀酸酐和催化剂量的二甲基氨基吡啶悬浮于5毫升吡啶中；混合物在50℃搅拌48小时。反应完全后，加入50毫升的6N HCl，并且通过MeOH将这样获得的固体重结晶，得到452毫克(1毫摩尔；70％)的产物，CH2Cl2/MeOH 95∶5中Rf＝0.2。
向冷却到T＝0℃的在10毫升无水CH2Cl2中1毫摩尔这样获得的酸的悬浮液中加入1.27g(10毫摩尔；10当量)的草酰氯。将混合物搅拌3小时直到实现酰基氯的完全形成；将反应产物干燥之后，用10毫升无水CH2Cl2萃取并且加入1.65g(10毫摩尔；10当量)的甘氨酸-苄基-酯和1.5毫升(15毫摩尔；15当量)的三乙胺。3小时之后将混合物干燥，用CH2Cl2萃取残余物，用1N HCl然后用H2O洗涤获得的有机相。通过在SiO2柱上用CH2Cl2/MeOH 95∶5进行色谱法纯化获得的粗产物，得到400毫克(0.67毫摩尔；67％)期望的产物。在CH2Cl292∶8中Rf＝0.38。
M.P.＝189℃.
αD＝-5.2℃(c＝0,44在CHCl3/MeOH 8∶2中).
MS(IS)：[M+1]+＝597.
元素分析：计算值：C 66.55，H 4.87，N 7.06；实测值：C66.52，H 4.86，N 7.05.
1H NMR(300MHz，DMSO，δ)：0.95-1.00(t，3H，CH3)，2.10-2.20(q，2H，CH2)，2.40-2.60(m，2H，CH2)，2.65-2.85(m，2H，CH2)，3.90-4.10(m，2H，CH2)，5.00(s，2H，CH2)，5.30(s，2H，CH2)，5.50(s，2H，CH2)，7.10(s，1H，CH)，7.25-7.35(m，5H，Ph)，7.65-7.80(m，2H，2CH)，8.10-8.20(q，2H，2CH)，8.40-8.50(t，1H，NH)，8.70(s，1H，CH).
13C NMR(75.4MHz，DMSO，δ)：7.5；28.8；29.4；30.2；40.6；40.7；50.0；65.7；66.1；75.8；95；3；118.6；127.5；127.7；127.8；127.9；128.2；128.4；128.9；129.6；130.2；131.4；135.7；145.4；145.7；147.8；152.3；156.4；167.1；169.7；170.9；171.1.
实施例7
20-O-(叔丁基甘氨酰)琥珀酰-喜树碱溴化物(8b)(ST1453)
将500毫克(1.44毫摩尔)的喜树碱(1b)，4g(40毫摩尔；28当量)的琥珀酸酐和催化剂量的二甲基胺吡啶悬浮于5毫升吡啶中；混合物在50℃搅拌48小时。反应完全后，加入50毫升的6N HCl，并且通过MeOH将这样获得的固体重结晶，得到452毫克(1毫摩尔；70％)的产物，CH2Cl2/MeOH 95∶5中Rf＝0.2。
向冷却到T＝0℃的在10毫升无水CH2Cl2中1毫摩尔这样获得的酸的悬浮液中加入1.27g(10毫摩尔；10当量)的草酰氯。将混合物搅拌3小时直到实现酰基氯的完全形成；将反应产物干燥之后，用10毫升无水CH2Cl2萃取并且加入1.31g(10毫摩尔；10当量)的甘氨酸-叔丁基-酯和1.5毫升(15毫摩尔；15当量)的三乙胺。3小时之后将混合物干燥，用CH2Cl2萃取残余物，用1N HCl然后用H2O洗涤获得的有机相。通过在SiO2柱上用CH2Cl2/MeOH 95∶5进行色谱法纯化获得的粗产物，得到390毫克(0.7毫摩尔；70％)的期望的产物。在CH2Cl292∶8中Rf＝0.4。
T分解＝213℃.
αD＝-52.1°(c＝0.41在CHCl3/MeOH 8∶2中).
MS(IS)：M+1]+＝562；M+Na+＝584；[M-1]-＝560.
元素分析：计算值：C 64.17，H 5.53，N 7.49；实测值：C64.12，H 5.51，N 7.46.
1H NMR(300MHz，DMSO，δ)：0.90-1.00(t，3H，CH3)，1.40(s，9H，tBu)，2.10-2.20(q，2H，CH2)，2.35-2.55(m，2H，CH2)，2.60-2.85(m，2H，CH2)，3.75-4.00(m，2H，CH2)，5.30(s，2H，CH2)，5.50(s，2H，CH2)，7.20(s，1H，CH)，7.70-7.80(t，1H，CH)，7.85-7.95(t，1H，CH)，8.10-8.15(d，1H，CH)，8.20-8.25(d，1H，CH)，8.30-8.35(t，1H，NH)，8.70(s，1H，CH).13C NMR(75.4MHz，DMSO，δ)：7.5；27.5；28.9；29.4；30.2；40.3；41.2；50.0；66.1；75.8；80.4；95；4；118.6；127.6；127.9；128.4；128.9；129.7；130.2；131.4；145.4；145.7；147.8；152.3；156.5；167.1；169.0；170.7；171.2.
实施例8
7-叔丁氧基亚氨基甲基-20-O-(叔丁基甘氨酰)琥珀酰-喜树碱 (ST1616)
将387毫克(0.71毫摩尔)的3a溶解于100毫升的无水CH2Cl2。在冰浴上冷却溶液，然后加入3毫升草酰氯。加完之后，去除冰浴并且让反应在室温下进行6小时。反应完成之后，将混合物干燥并且用CH2Cl2洗涤几次。向获得的酰基氯加入通过用2N NaOH 1.6g(9.6毫摩尔；与起始物3a相比13当量)处理相应的盐酸盐而释放获得的甘氨酸叔丁酯的CH2Cl2溶液，和1.6毫升的三乙胺。3小时之后，用CH2Cl2稀释反应混合物并且用1N HCl，2N NaOH和用NaCl饱和洗涤。然后用无水硫酸钠干燥有机相并且在制备柱上纯化(CH2Cl2/MeOH 9∶1)，得到360毫克(0.54毫摩尔；76％)的终产物。
Rf＝0.47in CH2Cl2/MeOH 95∶5.
M.P.＝190℃.
[M-1]-＝659.
元素分析：计算值：C 63.64，H 6.06，N 8.48；实测值：C63.67，H 6.09，N 8.51.
1H NMR(300MHz，DMSO，δ)：0.95-1.00(t，3H，CH3)，1.40(s，9H，tBu)，1.50(s，9H，tBu)，2.10-2.30(q，2H，CH2)，2.40-2.60(m，2H，CH2)，2.70-2.90(m，2H，CH2)，3.70-4.00(m，2H，CH2)，5.40(s，2H，CH2)，5.50(s，2H，CH2)，7.20(s，1H，CH)，7.70-7.80(t，1H，CH)，7.90-8.00(t，1H，CH)，8.20-8.25(d，1H，CH)，8.30-8.40(t，1H，NH)，8.60-8.65(d，1H，CH)，9.30(s，1H，CH).
13C NMR(75.4MHz，DMSO，δ)：8.3；28.0；28.3；29.6；30.1；31.0；42.0；53.1；66.9；76.6；81.2；81；3；96.0；119.5；124.9；125.7；127.2；128.9；130.5；131.0；132.4；144.3；146.1；146.2；149.4；153.1；157.0；167.9；171.5；171.2.
实施例9
20-O-(甘氨酰)琥珀酰-喜树碱(7b)(ST1452)
将200毫克(0.34毫摩尔)的ST1451溶解于3毫升的DMF/EtOH 1∶1混合物中；向该溶液加入Pd-BaSO4催化剂并且使在60psi下氢化。1小时之后反应完全，生成产物，CH2Cl2/MeOH 8∶2中Rf＝0.2。在SiO2柱上用CH2Cl2/MeOH 7∶3将产物纯化，得到157毫克(0.31毫摩尔；90％)期望的产物。
T分解＝255℃.
αD＝-62°(c＝0.4在CHCl3/MeOH 8∶2中).
MS(IS)：[M-1]-＝504.
元素分析：计算值：C 61.78，H 4.87，N 7.06；实测值：C61.74，H 4.82，N 7.10.
1H NMR(300MHz，DMSO，δ)：0.90-1.00(t，3H，CH3)，2.10-2.20(q，2H，CH2)，2.35-2.55(m，2H，CH2)，2.65-2.85(m，2H，CH2)，3.75-3.90(m，2H，CH2)，5.30(s，2H，CH2)，5.50(s，2H，CH2)，7.20(s，1H，CH)，7.70-7.80(t，1H，CH)，7.85-7.95(t，1H，CH)，8.10-8.15(d，1H，CH)，8.20-8.25(d，1H，CH)，8.25-8.30(t，1H，NH)，8.70(s，1H，CH).
13C NMR(75.4MHz，DMSO，δ)：8.5；29.9；30.4；31.3；51.1；67.2；76.8；96.3；119.7；128.6；128.9；129.4；130.0；130.7；131.2；132.4；146.8；149.9；153.3；157.7；168.1；171.6；172.2.
实施例10
20-O-(2-甲氧基苯基甘氨酰)琥珀酰-喜树碱(8b)(ST1454)
向溶解于3毫升CH2Cl2中的55毫克(7b)ST1452加入27毫克(0.22毫摩尔；1.8当量)的二甲基氨基吡啶，150毫克(1.2毫摩尔；10当量)的愈创木酚和150毫克(0.73毫摩尔；7当量)的DCC。混合物在室温下搅拌过夜。用10毫升CH2Cl2稀释反应，并且用1N HCl洗涤并且用Na2SO4干燥。在制备柱上用CH2Cl2/MeOH 98/2纯化粗产物。得到49毫克产物(0.08毫摩尔；67％)。
Tf＝180℃.
αD＝-41.1°(c＝0.41在CHCls/MeOH 8∶2中).
MS(IS)：[M+1]+＝612；M+Na+＝634；M+K+＝650.
元素分析：计算值：C 64.81，H 4.75，N 6.87；实测值：C64.87，H 4.79，N 6.83.
1H NMR(300MHz，DMSO，δ)：0.90-1.00(t，3H，CH3)，2.10-2.20(q，2H，CH2)，2.40-2.60(m，2H，CH2)，2.65-2.85(m，2H，CH2)，3.70(s，3H，CH3)，4.10-4.30(m，2H，CH2)，5.30(s，2H，CH2)，5.50(s，2H，CH2)，6.85-7.00(m，2H，2xCHar)，7.05-7.25(m，3H，2xCHar+CHolef)，7.60-7.70(t，1H，CH)，7.75-7.85(t，1H，CH)，8.05-8.10(d，1H，CH)，8.20-8.25(d，1H，CH)，8.45-8.55(t，1H，NH)，8.70(s，1H，CH).
13C NMR(75.4MHz，DMSO，δ)：8.5；25.4；26.3；29.8；30.4；31.2；34.3；48.4；51.1；52.7；67.2；76.8；96.3；113.9；119.7；121.5；123.5；127.9；128.6；128.9；129.4；130.0；130.7；131.2；132.4；146.4；146.8；148.9；151.7；153.4；157.5；169.3；171.9；172.2.
实施例11
7-叔丁氧基亚氨基甲基-20-O-(2-甲氧基-苯基-甘氨酰)琥珀酰-喜 树碱(8a)(ST1617)
将180毫克(0.27毫摩尔)的ST1616溶解于3毫升无水CH2Cl2，并且向溶液中加入1.5mL三氟乙酸。室温下反应3小时之后反应完全，将混合物干燥并且将获得的残余物洗涤几次去除过量的三氟乙酸。
然后将产物溶解于6毫升无水CH2Cl2，并且向该溶液加入0.82毫升(7.5毫摩尔；28当量)的愈创木酚，80毫克(0.65毫摩尔；2.4当量)的二甲基氨基吡啶和410毫克(2毫摩尔；7.4当量)的DCC。24小时之后反应混合物通过硅藻土过滤，在SiO2柱上用CH2Cl2/MeOH 92∶8进行色谱法将粗产物纯化，得到85毫克(0.12毫摩尔；44％)的黄色固体。在CH2Cl295∶5中Rf＝0.24。
T分解＝170℃.
[M+1]+＝711；M+Na+＝733；
元素分析：计算值：C 64.23，H 5.35，N 7.89；实测值：C64.29，H 5.39，7.84.
1H NMR(300MHz，DMSO，δ)：0.95-1.00(t，3H，CH3)，1.50(s，9H，tBu)，2.10-2.30(q，2H，CH2)，2.40-2.65(m，2H，CH2)，2.70-2.95(m，2H，CH2)，3.80(s，3H，CH3)，4.15-4.35(m，2H，CH2)，5.40(s，2H，CH2)，5.60(s，2H，CH2)，6.90-7.05(m，2H，2xCH)，7.10-7.30(m，3H，2xCHar+CHolef)，7.75-7.80(t，1H，CH)，7.85-7.90(t，1H，CH)，8.30-8.35(d，1H，CH)，8.55-8.70(m，2H，CH+NH)，9.30(s，1H，CH).
13C NMR(75.4MHz，DMSO，δ)：8.3；25.1；26.0；27.0；28.7；29.6；30.1；31.0；34.0；48.2；56.4；76.6；81.3；96.0；113.6；119.5；121.2；123.3；124.9；125.7；127.2；127.7；128.9；130.5；131.0；132.4；144.3；146.2；149.4；151.4；157.0；157.3；167.9；169.0；171.7；172.0.

Claims (7)

1.式(I)化合物：
Figure C038125440002C1
其中：
A是饱和或不饱和的直链或支链C1-C8烷基，C3-C10环烷基，直链或支链C3-C10环烷基-C1-C8烷基；
n和m等于1；
Y是NR12R13或N+R12R13R14取代的饱和或不饱和的直链或支链C1-C8烷基，其中R12，R13和R14相同或不同，是氢或直链或支链C1-C4烷基，或者Y是BCOOX，其中B是氨基酸残基，X是H，直链或支链C1-C4烷基，苄基或苯基，在合适的位置被选自下面的至少一个基团取代：C1-C4烷氧基，卤原子，硝基，氨基，C1-C4烷基，
R1是-C(R5)＝N-O-R4基团，其中R4是氢或直链或支链的C1-C5烷基或C1-C5链烯基，或C3-C10环烷基，或直链或支链的C3-C10环烷基-C1-C5烷基，或C6-C14芳基，或直链或支链的C6-C14芳基-C1-C5烷基，或杂环基团或直链或支链的杂环-C1-C5烷基，所述杂环基团含有至少一个选自氮原子的杂原子，其任选地被C1-C5烷基取代，和/或选自氧和/或硫原子的杂原子；所述烷基，链烯基，环烷基，环烷基烷基，芳基，芳基-烷基，杂环或杂环-烷基任选地被选自下面的一个或多个基团取代：卤原子，羟基，C1-C5烷基，C1-C5烷氧基，苯基，氰基，硝基，-NR6R7，其中R6和R7相同或不同，是氢，直链或支链C1-C5烷基，-COOH基团，或者其药学可接受酯中的一种；或者-CONR8R9基团，其中R8和R9相同或不同，是氢，直链或支链C1-C5烷基；或者R4是多氨基烷基残基；或者R4是糖基残基；R5是氢；R2和R3为氢；外消旋混合物，它们各自的对映异构体，它们各自的非对映异构体，它们的混合物，和它们的药学可接受盐。
2.根据权利要求1的化合物，选自：
(E)-7-叔丁氧基亚氨基甲基-20-O-(4-三甲基-铵)丁酰基-喜树碱溴化物；
(E)-7-叔丁氧基亚氨基甲基-20-O-半琥珀酰-喜树碱；
(E)-7-叔丁氧基亚氨基甲基-20-O-[2-(二甲基氨基)乙基氨基]-琥珀酰-喜树碱盐酸盐；
20-O-(苄基甘氨酰)琥珀酰-喜树碱；
20-O-(叔丁基甘氨酰)琥珀酰-喜树碱溴化物；
7-叔丁氧基亚氨基甲基-20-O-(叔丁基甘氨酰)琥珀酰-喜树碱；
20-O-(甘氨酰)琥珀酰-喜树碱；
20-O-(2-甲氧基苯基甘氨酰)琥珀酰-喜树碱；
7-叔丁氧基亚氨基甲基-20-O-(2-甲氧基-苯基甘氨酰)琥珀酰-喜树碱。
3.制备根据权利要求1的化合物的方法，其中n和m是1，包括：
a)使任选地被如上定义的R1，R2和R3基团取代的喜树碱与具有3-11个碳原子的羧酸反应，获得各自的20位半酯；
b)将所述半酯的游离羧基转化为各自的酰胺-NH-Y。
4.药物组合物，其含有与药学可接受载体和赋形剂混合的治疗有效量的至少一种根据权利要求1-2的化合物。
5.根据权利要求1-2任一项的化合物用于制备具有拓扑异构酶I抑制活性的药物的用途。
6.根据权利要求5的用途，用于制备治疗肿瘤的药物。
7.根据权利要求5的用途，用于制备治疗寄生虫或病毒感染的药物。
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