CN103260406B - 制备带电荷交联剂的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了制备带有磺酸半族的带电荷交联剂的工艺。这些程序还任选地包括将所得到的产物基本上转化为单一盐形式的方法。
Description
发明领域
本发明涉及制备带有磺酸的交联剂的工艺。该磺酸半族可以是游离酸或盐或游离酸与盐的混合物。这些连接剂被用于通过使两个实体共价附连在一起来制备缀合物,在所述的两个实体中,一个实体含有氨基或羟基,另一个实体含有硫醇基。这些连接剂的磺酸半族改进所得到的缀合物的水溶性。
发明背景
可将带有硫醇的半族与带有胺的半族连接在一起的化合物已用于许多不同的应用中,如将细胞毒性剂、荧光团或金属螯合剂连接至诸如抗体、生长因子或维生素的细胞结合剂,或者连接至诸如脂质体的大复合物(参见美国专利第5,208,020号;第5,416,064号;第5,846,545号;第6,340,701号;第6,716,821号;第7,217,819号;第7,276,497号;第7,388,026号;第7,598,290号及美国专利公布第20100203007号)。此类连接剂的实例包括SPP、SPDP、SPDB和SMCC(图1)(参见美国专利第4,563,304号;第6,913,748号;第7,276,497号;Widdison等人,2006,J.Med.Chem.,49,4392-4408;Phillips等人,2008Cancer Res.,68,9280-9290)。通常,待连接在一起的两个实体中的一者或二者都仅具有有限的水中溶解度,这导致所得到的缀合物的水溶性差。
最近,已证明,其中抗体与细胞毒性药物经由带电荷交联剂连接的抗体-药物缀合物,尤其包含磺酸取代基的抗体-药物缀合物表现出优于用不带电荷的连接剂制备的相应缀合物的数个益处(图2)。这些益处包括a)该抗体-药物缀合物具有较高的水溶性,b)在维持溶解度和单体含量的同时有能力增加抗体上的药物负荷,以及c)尤其对多药耐药细胞具有较高的治疗活性(参见美国专利公布第20090274713号和第20100129314号)。最近还报道了用包含磺酸取代基的磺基-SPDB交联剂[图2,化合物(V)]制备的抗体-药物缀合物的改进的临床前功效(Kovtun等人,2010European J.Cancer,Suppl,8,p76,摘要号235)。唯一的先前报道的磺基-SPDB的合成是包括6个化学步骤的冗长而低效的工艺(图3,参见美国专利公布第20090274713号)。因此,需要提供制备包含磺酸基团的带电荷交联剂如磺基-SPDB的简化且可放大的工艺。这些和其他需求在本发明中得到解决。
发明概要
本发明描述了制备带有磺酸的异双官能连接剂的工艺。这些连接剂带有硫醇反应性半族以经由二硫键或硫醚键连接诸如细胞毒性药物的一种组分,并且带有胺-或羟基-反应性半族以经由酰胺或酯键连接诸如细胞结合剂的第二组分。这些连接剂的磺酸半族位于在带有胺或羟基-反应性半族的碳的α位的碳上,并且可作为游离磺酸或作为盐存在。本发明还包括游离酸或不期望盐形式的磺酸基本上转化成特定的期望盐形式如钠盐或钾盐的转化。
附图简述
图1示出此前描述的不带电荷的连接剂的结构。
图2示出磺基-SPDB及用磺基-SPDB制备的抗体-药物缀合物的结构。
图3示出来自现有技术的磺基-SPDB的合成。
图4示出使用新方法的磺基-SPDB的合成。
图5示出含有二硫基的α-磺酸交联剂的合成。J为H或本文所描述的阳离子。
图6示出含有马来酰亚胺基的α-磺酸交联剂的合成。J为H或本文所描述的阳离子。
图7示出含有卤代乙酰氨基的α-磺酸交联剂的合成。J为H或本文所描述的阳离子。
图8示出化合物(V)的晶体形式1的X-射线粉末衍射图谱。
图9示出化合物(V)的晶体形式1的TGA和DSC曲线。
图10示出化合物(V)的晶体形式1的GSV曲线。
图11示出化合物(V)的晶体形式2a的X-射线粉末衍射图谱。
图12示出化合物(V)的晶体形式2a的TGA和DSC曲线。
图13示出化合物(V)的晶体形式2a的GSV曲线。
图14示出化合物(V)的晶体形式3的X-射线粉末衍射图谱。
图15示出化合物(V)的晶体形式3的TGA和DSC曲线。
图16示出化合物(V)的晶体形式3的GSV曲线。
图17示出化合物(V)的晶体形式2b的X-射线粉末衍射图谱。
具体实施方式
本发明公开了制备包含硫醇反应性基团、磺酸取代基和羧酸或能够与胺或羟基反应的羧酸衍生物的化合物的方法。可通过本文所描述的工艺制备的化合物由式(I)和(III):
或其盐表示,其中,
Q表示硫醇反应性半族。在一个实施方案中,Q为选自但不限于以下的二硫基:烷基二硫基、苯基二硫基、邻或对-硝基苯基二硫基、2,4-二硝基苯基二硫基、吡啶基二硫基、硝基吡啶基二硫基;马来酰亚胺基、卤代乙酰基或卤代乙酰氨基。优选地,Q选自吡啶基二硫基、硝基吡啶基二硫基、马来酰亚胺基、溴代乙酰氨基或碘代乙酰氨基。更优选地,Q选自吡啶基二硫基或马来酰亚胺基。还更优选地,Q为吡啶基二硫基。
E表示具有1至10个碳原子的直链、支化或环状烷基、烯基或炔基,苯基,含有1、2或3个选自O、N或S的杂原子的三至六元杂环烷基或者五或六-元杂芳族基。优选地,E选自含有1至6个碳原子的直链、支化或环状烷基,苯基或哌啶基。更优选地,E为具有1至4个碳原子的直链烷基。还更优选地,E由-CH2CH2-表示。
F为任选的半族,其具有与E相同的定义。优选地,F为具有1至4个碳原子的直链或支化烷基。还更优选地,F不存在。
替代地,当G不存在时,F和R1连同它们所附连的碳原子一起可形成三至七元环烷基。优选地,环烷基为环己基。
G不存在或者表示-G’-(OCH2CH2)n或-G’-(CH2CH2O)n,其中n为0或者1至24的整数;G’不存在,为-C(=O)NR2-或-NR2C(=O)-;并且R2为H或具有1至10个碳原子的直链、支化或环状烷基。在一个实施方案中,G为-C(=O)NR2-(CH2CH2O)n,其中n为0或者1至5的整数。在优选的实施方案中,R2为H或Me。在另一个优选实施方案中,n为2或4。替代地,G为氨基酸或由-(AA)m-表示的肽单元,其中AA为氨基酸残基;并且m为0或者1至6的整数。在一个实施方案中,当m为1时,AA优选为甘氨酸或丙氨酸。在另一个实施方案中,m为2或3。优选地,G为gly-gly或gly-gly-gly。甚至更优选地,G不存在。
R1为H或具有1至10个碳原子的直链、支化或环状烷基、烯基或炔基。优选地,R1选自H或具有1至4个碳原子的直链或支化烷基。更优选地,R1为H。
C(=O)L为反应性酯或硫酯基。在一个实施方案中,反应性酯或硫酯基选自但不限于N-羟基琥珀酰亚胺酯、N-羟基磺基琥珀酰亚胺酯、硝基苯基酯、四氟苯基酯、五氟苯基酯、硫代吡啶基酯、硫代硝基苯基酯。优选地,反应性酯基为N-羟基琥珀酰亚胺酯。
在一个实施方案中,对于式(I)和(III)化合物,G和F都不存在,E为具有1至4个碳原子的直链或支化烷基。优选地,E为-CH2-CH2-。
在另一个实施方案中,对于式(I)和(III)化合物,G不存在并且F和R1在一起形成三至七元环烷基。优选地,所述环烷基为环己基。更优选地,E为具有1至4个碳原子的直链或支化烷基。甚至更优选地,E为-CH2-。
本发明的一个实施方案公开了制备式(III)化合物:
或其盐的工艺,其包括以下步骤:
a)使式(II)化合物
或其盐与磺化剂任选地在碱的存在下反应从而得到式(III)化合物;其中Q、E、G、F和R1的定义如上面所指出。优选地,磺化剂选自但不限于,氯磺酸和三氧化硫。更优选地,磺化剂为氯磺酸。优选地,碱选自但不限于,三烷基胺,如三乙胺、二异丙基乙胺或三丁胺,或4-烷基吗啉,如4-甲基吗啉。更优选地,碱为二异丙基乙胺;
b)任选地纯化产物。纯化方法是本领域中已知的,并且包括色谱法和/或结晶。合适的色谱纯化形式包括但不限于固相/液相色谱法如快速色谱法、中压色谱法,或高压液相色谱法(HPLC),包括正相色谱法、反相色谱法、离子对色谱法和离子交换色谱法、超临界色谱法,以及液相/液相色谱法形式如逆流色谱法、液滴逆流色谱法、离心分配色谱法、高速逆流色谱法,或以上的以任何顺序的组合。优选地,产物通过反相色谱法纯化。
本发明的第二实施方案公开了制备式(I)化合物或其盐的工艺,其包括以下步骤:
a)使式(II)化合物
或其盐与磺化剂任选地在碱的存在下反应从而得到式(III)化合物或其盐;其中Q、E、G、F和R1的定义如上面所指出。优选地,磺化剂选自但不限于,氯磺酸和三氧化硫。更优选地,磺化剂为氯磺酸。优选地,碱选自但不限于,三烷基胺,如三乙胺、二异丙基乙胺(DIPEA)或三丁胺,或4-烷基吗啉,如4-甲基吗啉。更优选地,碱为二异丙基乙胺;
b)任选地纯化产物。纯化方法是本领域中已知的,并且包括色谱法和/或结晶。合适的色谱纯化形式包括但不限于固相/液相色谱法如快速色谱法或高压液相色谱法(HPLC),包括正相色谱法、反相色谱法、离子对色谱法和离子交换色谱法、超临界色谱法,以及液相/液相色谱法形式如逆流色谱法、液滴逆流色谱法、离心分配色谱法、高速逆流色谱法,或以上的以任何顺序的组合。优选地,产物通过反相色谱法纯化。
c)使式(III)产物或其盐的羧酸半族与羟基或巯基化合物在偶联试剂的存在下反应从而得到式(I)化合物或其盐。优选地,羟基或巯基化合物选自但不限于,N-羟基琥珀酰亚胺、N-羟基磺基-琥珀酰亚胺、四氟苯酚、硝基苯酚、二硝基苯酚或硫代吡啶。更优选地,羟基或巯基化合物为N-羟基琥珀酰亚胺。优选地,偶联剂选自但不限于,N,N’-二环己基碳化二亚胺(DCC)、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺(EDC)、N,N’-二异丙基碳化二亚胺(DIC)、1-乙氧基羰基-2-乙氧基-1,2-二氢喹啉(EEDQ)。更优选地,偶联剂为EDC。
d)任选地通过色谱法和/或结晶通过以上所列的方法纯化所得到的式(I)化合物。
下面为工艺步骤的示意图:
其中,定义如同上文;X选自N-羟基琥珀酰亚胺、N-羟基磺基-琥珀酰亚胺、四氟苯酚、硝基苯酚、二硝基苯酚或硫代吡啶;并且J为H或本文所描述的盐阳离子。
第三实施方案提供了制备式(IV)化合物:
或其盐的工艺,其包括
a)使4-(2-吡啶基二硫代)丁酸(2a)或其盐与磺化剂任选地在碱的存在下反应,从而得到4-(2’-吡啶基二硫代)-2-磺基-丁酸(IV)或其盐。优选地,磺化剂选自氯磺酸或三氧化硫。更优选地,磺化剂为氯磺酸。优选地,碱选自但不限于,三乙胺、二异丙基乙胺或三丁胺。更优选地,碱为二异丙基乙胺。
在一个实施方案中,化合物(2a)或其盐与磺化剂的反应在1,2-二(吡啶-2-基)二硫烷(PySSPy)的存在下进行。可使用相对于化合物(2a)的约0.1至约5.0当量,优选约0.5至约1.0当量的量的PySSPy。优选地,可使用约0.5当量(例如,0.4、0.5、0.6当量)的PySSPy。
替代地,PySSPy可在反应后或在反应后处理过程中,如在从反应混合物中提取产物的过程中添加。
4-(2-吡啶基二硫代)丁酸(2a)可根据本领域中已知的程序,如Widdison WC等人Semisynthetic maytansine analogues for the targeted treatment of cancer.J MedChem.2006;49:4392-4408中描述的程序制备,该文献的全部教导以引用的方式完整地并入本文。
b)任选地通过色谱法和/或结晶纯化。在一个实施方案中,通过色谱法纯化式(IV)化合物。合适的色谱纯化形式可由本领域普通技术人员确定,并且包括但不限于上面所描述的那些。优选地,所述色谱法为反相色谱法。在另一个优选实施方案中,在二氧化硅柱上使用一种或多种合适的洗脱溶剂纯化式(IV)化合物。在更优选的实施方案中,在二氧化硅柱上使用水与一种或多种有机溶剂的混合物作为洗脱溶剂来纯化式(IV)化合物。例如,洗脱溶剂可为水与乙腈的混合物,该混合物中任选地含有少量酸,例如乙酸。在更具体的实施方案中,洗脱溶剂为体积比为1∶10∶0.01的水、乙腈和乙酸的混合物。
第四实施方案提供了制备式(V)化合物:
或其盐的工艺,其包括:
a)使4-(2-吡啶基二硫代)丁酸(2a)或其盐与磺化剂任选地在碱的存在下反应,从而得到4-(2’-吡啶基二硫代)-2-磺基-丁酸(IV)或其盐。优选地,磺化剂选自氯磺酸或三氧化硫。更优选地,磺化剂为氯磺酸。优选地,碱选自但不限于,三乙胺、二异丙基乙胺或三丁胺。更优选地,碱为二异丙基乙胺。
在一个实施方案中,化合物(2a)或其盐与磺化剂的反应在1,2-二(吡啶-2-基)二硫烷(PySSPy)的存在下进行。可使用相对于化合物(2a)的约0.1至约5.0当量,优选约0.5至约1.0当量的量的PySSPy。优选地,可使用约0.5当量(例如,0.4、0.5或0.6当量)的PySSPy。
替代地,PySSPy可在反应后或在反应后处理过程中,如在从反应混合物中提取产物的过程中添加。
b)任选地通过色谱法和或结晶纯化。在一个实施方案中,通过色谱法纯化式(IV)化合物。合适的色谱纯化形式可由本领域普通技术人员确定,并且包括但不限于上面所描述的那些。优选地,所述纯化通过反相色谱法进行。在另一个优选实施方案中,在二氧化硅柱上使用合适的洗脱溶剂纯化式(IV)化合物。在更优选的实施方案中,在二氧化硅柱上使用水与有机溶剂的混合物作为洗脱溶剂来纯化式(IV)化合物。例如,洗脱溶剂可为水与乙腈的混合物,该混合物中任选地含有少量酸,例如乙酸。在更具体的实施方案中,洗脱溶剂为体积比为1∶10∶0.01的水、乙腈和乙酸的混合物。
c)使式(IV)化合物或其盐的羧酸半族与N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)在偶联试剂的存在下反应,从而得到式(V)化合物。优选地,偶联剂选自但不限于N,N’-二环己基碳化二亚胺(DCC)、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺(EDC)、N,N’-二异丙基碳化二亚胺(DIC)、1-乙氧基羰基-2-乙氧基-1,2-二氢喹啉(EEDQ)。更优选地,偶联剂为EDC。
在一个实施方案中,式(IV)化合物与N-羟基琥珀酰亚胺的反应在碱的存在下进行。优选地,碱选自但不限于,三烷基胺,如三乙胺、二异丙基乙胺或三丁胺,或4-烷基吗啉,如4-甲基吗啉。更优选地,碱为二异丙基乙胺。
d)任选地通过色谱法和/或结晶通过以上所列的方法纯化所得到的式(V)化合物。
在一个实施方案中,通过本文所描述的色谱方法纯化式(V)化合物。在具体实施方案中,在二氧化硅柱上使用洗脱溶剂纯化式(V)化合物。洗脱溶剂任选地含有少量非亲核性碱,其包括但不限于,三烷基胺,如三乙胺、二异丙基乙胺或三丁胺,或4-烷基吗啉,如4-甲基吗啉。优选地,碱为二异丙基乙胺。在另一个实施方案中,在二氧化硅柱上纯化之后可使用离子交换柱进一步纯化式(V)化合物,特别当在式(IV)化合物与NHS形成式(V)化合物的反应中使用碱时,或者当在反应后、在后处理过程中或在化合物(V)的纯化过程中加入非亲核性碱时更是如此。合适的阳离子交换柱是本领域中熟知的,例如,Sigma-Aldrich或Supelco目录中描述的那些。在一个实施方案中,阳离子交换树脂为15或50WX4-200树脂。
在另一个实施方案中,通过结晶纯化式(V)化合物。在一个实施方案中,通过如下方式进行结晶:将式(V)化合物溶解于一种或多种亲水性溶剂中,接着将所得到的溶液置于降低的温度,例如,介于约0℃至约10℃之间的温度、低于0℃的温度、介于约-10℃至约0℃之间的温度、介于约-20℃至约-10℃之间的温度、介于约-30℃至约-20℃之间的温度、约-10℃、约-20℃或约-30℃下。优选地,降低的温度为约-20℃。可使用任何合适的亲水性溶剂。示例性亲水性溶剂包括但不限于,丙酮、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DMSO)、乙腈及它们的混合物。优选地,亲水性溶剂为丙酮或乙腈。
在另一个实施方案中,可通过在有机溶剂与水的混合物中结晶来纯化式(V)化合物。可使用任何合适的有机溶剂。例如,有机溶剂可为水混溶性溶剂,如丙酮、DMF、DMSO、乙腈或它们的混合物。在优选的实施方案中,结晶溶剂为丙酮与水的混合物。更具体地,丙酮和水的比例为约80∶20v/v至约99∶1。甚至更具体地,丙酮与水的体积比为90∶10或95∶5。可通过如下方式进行结晶:将式(V)化合物溶解于该溶剂混合物中,接着将所得到的溶液置于降低的温度,例如,介于约0℃至约10℃之间的温度、低于0℃的温度、介于约-10℃至约0℃之间的温度、介于约-20℃至约-10℃之间的温度、介于约-30℃至约-20℃之间的温度、约-10℃、约-20℃或约-30℃下。优选地,降低的温度为约-20℃。
在另一个实施方案中,例如,当式(IV)化合物与N-羟基琥珀酰亚胺的反应在碱的存在下进行时,或者当在反应后、在反应后处理过程中或在化合物(V)的纯化过程中加入非亲核性碱时,式(V)化合物可以盐形式存在。在一个实施方案中,式(V)化合物为三乙胺盐、二异丙基乙胺盐或4-甲基吗啉盐,优选二异丙基乙胺盐。该化合物的中性形式可通过使盐通过如上面所描述的离子交换柱来制备。替代地,该化合物的中性形式可通过使上述盐在有机溶剂或有机溶剂与水的混合物中在少量酸的存在下结晶来制备。可使用任何合适的酸。示例性酸包括但不限于,三氟乙酸(TFA)、HCl,和H2SO4。优选地,该酸为HCl或H2SO4。可使用任何合适的量的酸。例如,可使用约0.1至5当量的酸。优选地,使用约0.1至约1.5当量的酸。甚至更优选地,使用约0.5至约1.0当量的酸。结晶可在一种或多种合适的有机溶剂中进行。示例性有机溶剂包括但不限于,丙酮、DMF、DMSO和乙腈。优选地,使用丙酮或乙腈进行结晶。替代地,可在有机溶剂与水的混合物中进行结晶。例如,可使用丙酮/水、DMF/水、DMSO/水和乙腈/水混合物进行结晶。
在一个实施方案中,本发明涉及式(V)化合物的新晶体形式,例如,如下所描述的晶体形式1、2a、2b和3。根据US2009/0274713中所描述的程序制备的式(V)化合物为无定形固体并且具有高吸湿性。晶体形式1、2a、2b和3,特别是,晶体形式1、2a和2b的吸湿性显著低于无定形固体的吸湿性。
式(V)化合物的晶体形式
晶体形式1
在一个实施方案中,式(V)化合物的至少特定的重量百分比为该化合物的晶体形式1。特定的重量百分比包括70%、72%、75%、77%80%、82%、85%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、99.9%、100%或介于70%与100%之间的百分比。
如本文所使用,“晶体”是指具有高度规则的化学结构的固体。当式(V)化合物的特定的重量百分比为特定晶体形式时,剩余部分为无定形形式和/或一种或多种除所指出的特定形式以外的晶体形式的一些组合。
晶体形式1的特征在于图8中示出的X-射线粉末衍射(XRPD)图谱,该图谱具有如表1中所列的2θ角度值和相对强度值,是使用CuKα辐射获得的。在具体实施方案中,晶体形式1的特征在于在2θ角度为4.2、12.6、12.8、13.8、15、20.1、23、25.5和37.5°处的一、二、三、四、五、六、七、八或九个主要XRPD峰。在另一个实施方案中,晶体形式1的特征在于在2θ角度为12.6、12.8、15和23处的主要XRPD峰。应理解,具体指出的2θ角度意指具体指出的值±0.1°。
表1.晶体形式1的特征峰.
2θ角度(°) | 强度% |
4.2 | 100 |
12.6 | 31.1 |
12.8 | 22.1 |
13.8 | 10.2 |
15 | 20.8 |
16 | 10 |
18.7 | 29.4 |
18.9 | 24.4 |
19.4 | 15.9 |
20.1 | 12.2 |
21 | 13.6 |
22 | 15.9 |
23 | 19.1 |
23.6 | 12.9 |
24.5 | 11.9 |
25.5 | 14.6 |
25.7 | 17.2 |
27.5 | 12.2 |
27.8 | 9.5 |
29.1 | 9.8 |
29.4 | 14.3 |
37.5 | 11.6 |
如本文中所使用,“主要XRPD峰”是指相对强度大于10%的XRPD峰。相对强度计算为感兴趣峰的峰强度与最大峰的峰强度的比。
在一个实施方案中,晶体形式1的特征在于在图9中示出的差示扫描量热法(DSC)曲线中在99.7℃±0.5℃处具有单一吸热转变。该曲线描绘作为温度函数的热流。从25℃至240℃,使用10℃/min的扫描速率对样品执行DSC。
晶体形式1的特征还可在于图9中示出的热重分析(TGA)曲线。该曲线以图表表示作为温度函数的样品的重量损失百分比,其中从环境温度至350℃,温度速率变化为10℃/min。该曲线示出,当样品的温度从40℃变化至200℃时,重量损失大约3.7%,这指示晶体形式1为一水合物。
晶体形式1的特征还在于图10中示出的重量分析蒸汽吸附(GVS)曲线。该曲线示出在25℃下随着环境的相对湿度(RH)以10%RH间隔在0%与90%之间变化时样品的重量变化。该吸附曲线示出,在40%RH与90%RH之间重量增加非常少(1.6%)。解吸曲线示出,在90%RH与0%RH之间重量损失1.9%,指示未发生脱水。
在一个实施方案中,可通过使式(V)化合物在有机溶剂与水的混合物中结晶来获得晶体形式1。合适的有机溶剂如上文所描述。在具体实施方案中,使用丙酮与水的混合物进行结晶。丙酮与水的体积比可在80∶20至99∶1的范围内。优选地,该体积比为95∶5。结晶可在降低的温度下,优选在-20℃下进行。
晶体形式2a
在一个实施方案中,式(V)化合物的至少特定的重量百分比为该化合物的2a。特定的重量百分比包括70%、72%、75%、77%80%、82%、85%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、99.9%、100%或介于70%与100%之间的百分比。
晶体形式2a的特征在于图11中示出的X-衍射粉末衍射(XRPD)图谱,该图谱具有表2中所列的2θ角度值和相对强度值,是使用CuKα辐射获得的。在具体实施方案中,晶体形式2a的特征在于在2θ角度为8.6、11.9、16.5和24处的一、二、三、四或五个主要XRPD峰。在另一个具体实施方案中,晶体形式2a的特征在于在2θ角度为11.9、16.4和24处的主要XRPD峰。
表2.晶体形式2a的特征峰
2θ角度(°) | 强度% |
8.6 | 30.8 |
9 | 52 |
11.9 | 50.3 |
13.6 | 24.1 |
14.6 | 83.5 |
15.7 | 19.5 |
16.5 | 64.2 |
17.2 | 21.1 |
18 | 26 |
18.6 | 34.3 |
18.9 | 33.5 |
19.8 | 100 |
20.9 | 30.3 |
21.3 | 65 |
22.4 | 47.8 |
23.2 | 59.1 |
24 | 59.1 |
25.9 | 27.3 |
27.5 | 25.8 |
29.2 | 23.2 |
30.8 | 19.6 |
在一个实施方案中,晶体形式2a的特征在于在图121中示出的差示扫描量热法(DSC)曲线中在201.9℃±0.5℃处具有单一吸热转变。晶体形式2a的特征还可在于图12中示出的热重分析(TGA)曲线。该曲线示出,当样品的温度从40℃变化至90℃时,重量损失大约0.9%,这指示晶体形式2a为无水形式。
晶体形式2a的特征还在于图13中示出的重量分析蒸汽吸附(GVS)曲线。该吸附曲线示出,在40%RH与90%RH之间重量增加非常少(1.8%),指示无水化发生。解吸曲线示出,在90%RH与0%RH之间重量损失2.4%。
在一个实施方案中,可通过使化合物(V)在一种或多种如上文所描述的亲水性溶剂中结晶来制备晶体形式2a。在具体实施方案中,通过在丙酮中在降低的温度,如-20℃下结晶来制备晶体形式2a。
在另一个实施方案中,通过从化合物(V)的盐如DIPEA盐中去除盐阳离子来制备晶体形式2a,所述去除盐阳离子通过使该盐通过阳离子交换柱或通过添加酸来进行。随后在诸如丙酮或乙腈的亲水性溶剂中结晶,得到晶体形式2a。
晶体形式3
在一个实施方案中,式(V)化合物的至少特定的重量百分比为该化合物的晶体形式3。特定的重量百分比包括70%、72%、75%、77%80%、82%、85%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、99.9%、100%或介于70%与100%之间的百分比。
晶体形式3的特征在于图14中示出的X-衍射粉末衍射(XRPD)图谱,该图谱具有表3中列出的2θ角度值和相对强度值,是使用CuKα辐射获得的。在具体实施方案中,晶体形式3的特征在于在2θ角度为10.4、11.3、12.2、14.7、17,6、22.5、26.3、27.2、28.8和29.8°处的一、二、三、四、五、六、七、八、九或十个主要XRPD峰。在另一个具体实施方案中,晶体形式3的特征在于在2θ角度为10.4、1.3、12.2、17.6、22.5、26.3、27.2和28.8°处的主要XRPD峰。
表3.晶体形式3的特征峰
2θ角度(°) | 强度% |
9.3 | 30.8 |
10.4 | 23 |
11.3 | 19.6 |
12.2 | 16.8 |
14.6 | 61.9 |
14.7 | 24 |
16 | 19.8 |
17.6 | 59.6 |
17.9 | 58.7 |
18.4 | 66.1 |
21 | 100 |
21.9 | 29.8 |
22.5 | 32.6 |
23.5 | 24.1 |
24.5 | 16.4 |
24.6 | 26.9 |
26.3 | 27.1 |
27.2 | 54.6 |
27.6 | 18.2 |
28.8 | 35.4 |
29.8 | 25.3 |
在一个实施方案中,晶体形式3的特征在于在图15中示出的差示扫描量热法(DSC)曲线中在45.2±0.5℃、93.3±0.5℃,和177.2±0.5℃处具有吸热转变。晶体形式3的特征还可在于图15中示出的热重分析(TGA)曲线。该曲线示出,当样品的温度从室温温度变化至180℃时,重量损失大约4.48%,这指示晶体形式3为一水合物。
晶体形式3的特征还在于图16中示出的重量分析蒸汽吸附(GVS)曲线。该吸附曲线示出,在40%RH与90%RH之间重量增加25%。解吸曲线示出,在90%RH与0%RH之间重量损失29.4%。第二个吸附曲线示出,在0%RH与40%RH之间重量增加0.4%,指示在解吸期间发生脱水。
在一个实施方案中,通过使盐(例如,DIPEA盐)在含有少量酸的有机溶剂与水的混合物中结晶来制备晶体形式3。合适的有机溶剂如上文所描述。在具体实施方案中,有机溶剂为丙酮。优选地,丙酮与水的体积比为约80∶20至约99∶1。甚至更优选地,该体积比为约90∶10至约95∶10。可使用本文所描述的任何合适的酸。在一个实施方案中,酸为HCl或H2SO4。可使用相对于盐的约0.1至约5当量的量的酸。在具体实施方案中,可使用约0.1至约1.5当量的酸,优选约0.5至约1.0当量的酸。结晶可在本文所描述的降低的温度下,例如在约-20℃下进行。
晶体形式2b
在一个实施方案中,通过脱水或在真空下干燥可将晶体形式3转化成无水晶体形式,即晶体形式2b。在一个实施方案中,使用P2O5作为干燥剂在0%RH下进行脱水。在另一个实施方案中,可通过将晶体形式3于30℃在真空下干燥24小时来制备晶体形式2b。
晶体形式2b的特征在于图17中示出的X-衍射粉末衍射(XRPD)图谱,该图谱具有表4中所列的2θ角度值和相对强度值,是使用CuKα辐射获得的。在具体实施方案中,晶体形式2b的特征在于在2θ角度为8.5、11.9、16.4、24和31.7°处的一、二、三、四或五个主要XRPD峰。在另一个实施方案中,晶体形式2b的特征在于在2θ角度为31.7°处的主要XRPD峰及在2θ角度为8.5、11.9、16.4和24°处的一、二、三或四个主要XRPD峰。在另一个具体实施方案中,晶体形式2b的特征在于在2θ角度为11.9、16.4、24和31.7°处的主要XRPD峰。
表4.晶体形式2b的特征峰
2θ角度(°) | 强度% |
8.5 | 33.2 |
9.1 | 61.8 |
11.9 | 70 |
13.5 | 17.4 |
14.4 | 74.6 |
15.5 | 16.3 |
16.4 | 74.9 |
17.1 | 15.7 |
18.1 | 24 |
18.5 | 18.2 |
19.1 | 53.2 |
19.6 | 72.3 |
21.1 | 54.6 |
22.2 | 35.2 |
23.3 | 97.7 |
24 | 60.3 |
25.8 | 21.4 |
27.6 | 36.6 |
29.3 | 21.4 |
30.6 | 13.8 |
31.7 | 100 |
本发明的第五实施方案公开了制备其中Q表示二硫基半族的式(III)化合物,或(IV)的替代方法。这个实施方案提供了制备式(3)或(IV)化合物的工艺,其包括:
a)使式(4)内酯与磺化剂反应从而形成式(5)化合物或其盐。优选地,磺化剂为氯磺酸或者游离形式的三氧化硫或络合形式的三氧化硫,如与二甲基甲酰胺,或胺(例如吡啶或三乙胺)的络合物。优选地,磺化剂为游离形式的三氧化硫。
b)使式(5)化合物或其盐与带有硫的亲核试剂任选地在碱和/或酸或路易斯酸的存在下反应(Fujita等人,1978Tetrahedron Letters,52,5211;Kelly等人1977,Tetrahedron Letters,49,3859)。优选地,含硫亲核试剂选自硫化氢或其盐、硫脲、硫代乙酸、2-(三甲基甲硅烷基)乙硫醇或硫代苯酚。更优选地,含硫亲核试剂为硫脲、硫代乙酸或硫代苯酚。在本发明方法中可使用本领域中已知的任何合适的碱、酸或路易斯酸。优选地,碱选自正丁基锂、二异丙基胺锂、二异丙基乙胺或三乙胺。更优选地,碱为正丁基锂。如果使用碱,在这些情况下,可使碱与带有硫醇的亲核试剂预混合,然后使其与式(5)化合物反应。替代地,如果使用碱,可将碱加入到式(5)化合物与带有硫醇的亲核试剂的混合物中。优选地,将碱与带有硫醇的亲核试剂预混合,然后使其与式(5)化合物反应。优选地,如果使用酸或路易斯酸,酸或路易斯酸选自4-甲苯磺酸、三氯化铝、三氟化硼,或四氯化钛。更优选地,如果使用酸或路易斯酸,酸或路易斯酸为4-甲苯磺酸或三氯化铝。通常,当不使用强碱时,此类反应在环境温度下在诸如二氯甲烷或1,2-二氯乙烷的溶剂中进行。当使用强碱时,反应通常在介于-40℃至25℃之间的温度下进行。
c)任选地脱保护以释放游离硫醇。脱保护可通过数种方式进行。硫酯或硫脲鎓盐可用诸如NaOH或Na2CO3的碱水解(Zervas等人1963,J.Am.Chem.Soc.85,1337)。三甲基甲硅烷基乙醇酯还可使用含氟试剂如氟化氢,或四丁基氟化铵脱保护(Hamm等人2004,Org.Lett.6,3817),并且硫代苯酚加合物可通过电解或通过乙酸钯脱保护(Chung等人,2004,J.Chem.Soc.126,7386)。优选地,脱保护涉及用诸如NaOH或KOH的碱水解。通常,此类反应在任选地与诸如甲醇、乙醇、THF的水混溶性溶剂混合的NaOH或KOH水溶液中,在环境温度下进行。
d)使式(6)化合物或其盐与混合的二硫化物化合物反应从而得到式(3)或(IV)化合物。优选地,混合的二硫化物化合物选自2,2’-二硫代二吡啶、4,4’-二硫代二吡啶、2,2’-二硫代双(5-吡啶)、4硝基苯基二硫醚(4nitrophenyldisulfide)、甲烷硫代磺酸S-甲酯或二甲基二硫醚。更优选地,混合的二硫化物化合物为2,2’-二硫代二吡啶。其他合适的二硫化物化合物是本领域中已知的(参见Aslam和Dent,2000,Bioconjugation:Proteincoupling techniques for the biomedical sciences,MacMillan,London)
Q’为具有1至10个碳原子的直链、支化或环状烷基,苯基,邻或对-硝基苯基,二硝基苯基,吡啶基或硝基吡啶基;Ra、Rb、Rc、Rd和Re各自独立地为H或具有1至10个碳原子的直链、支化或环状烷基。优选地,Ra、Rb、Rc、Rd和Re各自独立地为H或具有1至4个碳原子的直链或支化烷基。更优选地,Ra、Rb、Rc、Rd和Re全部为H。
制备(3)或(IV)的一种较直接的方法将是硫代内酯的α磺化,接着是所得到的产物的水解以及与二硫化物形成剂的反应。
第六实施方案提供了制备式(3)或(IV)化合物的工艺,其包括:
a)使式(7)硫代内酯与磺化剂反应从而形成式(8)化合物或其盐;优选地,磺化剂为氯磺酸或者游离形式的三氧化硫或络合形式的三氧化硫,如与二甲基甲酰胺,或胺(例如吡啶或三乙胺)的络合物。优选地,磺化剂为游离形式的三氧化硫;
b)使式(8)化合物或其盐水解从而形成式(6)化合物或其盐。优选地,在NaOH或KOH的存在下进行水解。
c)使式(6)化合物或其盐与二硫化物化合物反应从而得到式(3)化合物或其盐。优选地,二硫化物化合物选自2,2’-二硫代二吡啶、4,4’-二硫代二吡啶、2,2’-二硫代双(5-吡啶)、4硝基苯基二硫醚、甲烷硫代磺酸S-甲酯或二甲基二硫醚。更优选地,二硫化物化合物为2,2’-二硫代二吡啶,
Q’为具有1至10个碳原子的直链、支化或环状烷基,苯基,邻或对-硝基苯基,二硝基苯基,吡啶基或硝基吡啶基;Ra、Rb、Rc、Rd和Re各自独立地为H或具有1至10个碳原子的直链、支化或环状烷基。优选地,Ra、Rb、Rc、Rd和Re各自独立地为H或具有1至4个碳原子的直链或支化烷基。更优选地,Ra、Rb、Rc、Rd和Re全部为H。
在一个实施方案中,根据第五和第六实施方案中描述的工艺制备的式(3)化合物可与羟基或巯基化合物反应从而形成式(Ia)化合物:
或其盐,其中Ra、Rb、Rc、Rd、Re、L和Q’如上文所描述。
含有羧酸和/或磺酸或其他酸性官能团的本发明化合物的盐可通过使该化合物与合适的碱反应来制备。合适的碱包括但不限于,碱金属盐(尤其钠和钾盐)、碱土金属盐(尤其钙和镁盐)、铝盐和铵盐、四烷基铵盐(如四甲基铵、四乙基铵)以及从诸如三甲胺、三乙胺和吡啶的有机碱制得的盐。优选地,该盐为Na+或K+盐。
特别地,本文所描述的化合物(例如,式(I)、(III)和(V)化合物)中的磺酸半族可作为游离酸或其盐存在。优选地,给定批次的所述化合物将基本上作为游离酸或以诸如Na+、K+、NMe4 +等的单一盐形式存在。此类转化可通过包括但不限于以下的数种方式进行。用缓冲液或缓冲液/溶剂混合物溶解或悬浮式(I)、(III)或(V)化合物,所述缓冲液或缓冲液/溶剂混合物含有感兴趣的平衡离子以便交换离子。在此之后,可以数种方式从该混合物中纯化出带有感兴趣阳离子(J)的期望化合物或盐。优选地,蒸发任何水和溶剂,并将期望化合物溶解于有机溶剂中,然后过滤以除去任何无机盐。此种过滤可通过使用相对少量助滤剂的普通过滤器完成,所述助滤剂例如但不限于硅藻土、二氧化硅或氧化铝。替代地,通过已用感兴趣阳离子调节的阳离子交换材料洗脱式(I)、(III)或(V)化合物的溶液。替代地,可将所述化合物的溶液以“批模式”与已用感兴趣阳离子调节的阳离子交换材料混合从而完成交换,然后可通过过滤除去离子交换材料。替代地,可在阴离子交换材料上捕获所述化合物的溶液,然后通过用含有期望阳离子的溶剂以批或色谱模式洗脱来释放。当阳离子为诸如三乙胺或二异丙基乙胺的挥发物时,用阴离子交换色谱法捕获并接着用感兴趣阳离子置换是最有利的。适合于这种应用的离子交换材料的实例是本领域技术人员熟知的,并且包括诸如Dowex1、Dowex50的Dowex树脂、DEAE树脂或Amberlite树脂。
本发明还包括使式(I)、(III)或(V)化合物的溶液冻结并通过冻干(也称为冷冻干燥)除去冻结的溶剂的方法。适合于这种应用的溶剂或溶剂混合物应当可以溶解式(I)、(III)或(V)化合物,并且所述的一种溶剂或多种溶剂在冻干工艺中所采用的真空条件下应当可挥发。所述溶剂或溶剂系统在冻干工艺期间应当还保持冻结。此类溶剂或溶剂系统包括但不限于水、1,4-二噁烷、叔丁醇、水与乙腈的溶液、水与甲醇的溶液、1-4-二噁烷与叔丁醇的溶液。这些单一溶剂或溶剂混合物中的每一者均还可含有在冻干条件下可挥发的酸性或碱性添加物。适合于这种应用的酸性或碱性添加物包括但不限于甲酸、乙酸、三氟乙酸、三乙胺,或二异丙基乙胺。
使用本发明中所公开的工艺合成化合物的流程在图4-7中示出。图4示出4-(2’-吡啶基二硫代)-2-磺基丁酸N-琥珀酰亚胺基酯(磺基-SPDB)的合成。4-(2-吡啶基二硫代)丁酸如先前描述的那样制备(Widdison等人,2006,J.Med.Chem.,49,4392-44080)。用氯磺酸在二异丙基乙胺(DIPEA)的存在下直接磺化,导致在C2位发生磺化从而得到4-(2’-吡啶基二硫代)-2-磺基丁酸。与N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)在EDC的存在下反应,得到期望的磺基-SPDB交联剂。
可利用这种直接的磺化反应从羧酸生产许多α-磺基羧酸。从市售羧酸合成多种此类化合物的实例在图5-7中示出。这些羧酸化合物含有硫醇反应性基团,如二硫基(图5)、马来酰亚胺基(图6)、卤代乙酰基或卤代乙酰氨基(图7)从而能够与含硫醇试剂反应。所得到的磺基-羧酸可使用巯基化合物的羟基,在诸如EDC的偶联剂的存在下,以类似于图4及实施例中示出的磺基-SPDB的方式转化成活性酯,从而提供双官能交联剂。该活性酯半族可与细胞结合剂或带有氨基或羟基的细胞毒性化合物或标记物反应,而二硫基、马来酰亚胺基、卤代乙酰基或卤代乙酰氨基半族可与细胞结合剂或带有硫醇基的细胞毒性化合物或标记反应,从而将细胞结合剂与细胞毒性化合物或标记连接。
定义
如本文所使用的“直链或支化烷基”是指具有1至20个碳原子,优选1至10个碳原子,更优选1至4个碳原子的饱和直链或支链一价烃基。烷基的实例包括但不限于,甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、1-丁基、2-甲基-1-丙基、--CH2CH(CH3)2)、2-丁基、2-甲基-2-丙基、1-戊基、2-戊基3-戊基、2-甲基-2-丁基、3-甲基-2-丁基、3-甲基-1-丁基、2-甲基-1-丁基、1-己基、2-己基、3-己基、2-甲基-2-戊基、3-甲基-2-戊基、4-甲基-2-戊基、3-甲基-3-戊基、2-甲基-3-戊基、2,3-二甲基-2-丁基、3,3-二甲基-2-丁基、1-庚基、1-辛基等。
“直链或支化烯基”是指具有2至20个碳原子,优选2至10个碳原子,更优选2至4个碳原子并且具有至少一个不饱和位点(,即,碳-碳双键)的直链或支链一价烃基,其中烯基包括具有“顺式”和“反式”取向,或者替代地,“E”和“Z”取向的基团。实例包括但不限于,乙烯基(ethylenyl)或乙烯基(vinyl)(--CH=CH2)、烯丙基(--CH2CH=CH2)等。
“直链或支化炔基”是指具有2至20个碳原子,优选2至10个碳原子,更优选2至4个碳原子并且具有至少一个不饱和位点(即,碳-碳三键)的直链或支化一价烃基。实例包括但不限于,乙炔基、丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、1-戊炔基、2-戊炔基、3-戊炔基、己炔基等。
术语“环状烷基”、“环状烯基”、“环状炔基”是指作为单环具有3至10个碳原子或者作为双环具有7至10个碳原子的一价非芳族饱和或部分不饱和的环。具有7至10个原子的双环碳环可排列为例如双环[4,5]、双环[5,5]、双环[5,6]或双环[6,6]系统,并且具有9或10个环原子的双环碳环可排列为双环[5,6]或双环[6,6]系统,或者排列为桥接系统如双环[2.2.1]庚烷、双环[2.2.2]辛烷和双环[3.2.2]壬烷。单环碳环的实例包括但不限于,环丙基、环丁基、环戊基、1-环戊-I-烯基、1-环戊-2-烯基、1-环戊-3-烯基、环己基、1-环己-I-烯基、1-环己-2-烯基、1-环己-3-烯基、环己二烯基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、环十一烷基、环十二烷基等。
术语“环烷基”是指具有3至10个碳原子的一价饱和单环基团。优选地,环烷基在环中具有3至7个碳原子。环烷基的实例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环戊基、环己基和环庚基。
术语“烷基”是指上述直链、支化或环状烷基。
术语“杂环烷基”在本文中可互换使用,是指具有3至6个环原子的饱和或部分不饱和(即,在环中具有一个或多个双键和/或三键)的碳环基团,其中至少一个环原子为选自氮、氧、磷和硫的杂原子,剩余环原子为C,其中一个或多个环原子任选地独立地被一个或多个下述取代基取代。优选地,杂环烷基是完全饱和的。杂环烷基可以为具有3至6个环成员(1至3个碳原子及1至3个选自N、O和S的杂原子)的单环。杂环烷基为描述于以下文献中的杂环:Paquette,Leo A.;″Principles of Modem Heterocyclic Chemistry″(W.A.Benjamin,New York,1968),特别是第1、3、4、6、7和9章;″The Chemistry of HeterocyclicCompounds,A series of Monographs″(John Wiley & Sons,New York,1950至今),特别是第13、14、16、19和28卷;以及J.Am.Chem.Soc.(1960)82:5566。
杂环烷基的实例包括但不限于,氮丙啶、吡咯烷基、四氢呋喃基、二氢呋喃基、四氢噻吩基、四氢吡喃基、二氢吡喃基、四氢噻喃基、哌啶子基、吗啉代、硫代吗啉代、噻噁烷基、哌嗪基、高哌嗪基、氮杂环丁基、氧杂环丁基、硫杂环丁基、氧杂环庚基、硫杂环庚基、氧氮杂基、二氮杂基、硫氮杂基、2-吡咯啉基、3-吡咯啉基、吲哚啉基、2H-吡喃基、4H-吡喃基、二氧杂环己基、1,3-二氧戊环基、吡唑啉基、二噻烷基、二硫戊环基、二氢吡喃基、二氢噻吩基、二氢呋喃基。
术语“杂芳族基”是指含有一个或多个独立地选自氮、氧和硫的杂原子的5至12元单环或双环的单价芳族基团,其中一个或多个环原子任选独立地被一个或多个下述取代基取代。优选地,杂芳族基为5或6-元单环。杂芳族基的实例为吡啶基(包括例如2-羟基吡啶基)、咪唑基、咪唑并吡啶基、嘧啶基(包括例如4-羟基嘧啶基)、吡唑基、三唑基、吡嗪基、四唑基、呋喃基、噻吩基、异噁唑基、噻唑基、噁唑基、异噻唑基、吡咯基。
例如而非限制地,氮键结的杂环烷基或杂芳族基是在以下位置上键结的:氮丙啶、氮杂环丁烷、吡咯、吡咯烷、2-吡咯啉、3-吡咯啉、咪唑、咪唑烷、2-咪唑啉、3-咪唑啉、吡唑、吡唑啉、2-吡唑啉、3-吡唑啉、哌啶、哌嗪、吲哚、二氢吲哚、1H-吲唑的位置1,异吲哚或异二氢吲哚的位置2,吗啉的位置4,以及咔唑或O-咔啉的位置9。
杂芳族基或杂环烷基中存在的杂原子包括氧化形式,如NO、SO,和SO2。
除非另外指出,否则本文所描述的环状、支化或环状烷基、烯基或炔基,环烷基,杂环烷基,苯基,杂芳族基可任选地被取代。合适的取代基包括但不限于,卤素、-OH、烷基、烷氧基、卤代烷基、烷氧基烷基、-NH2、烷基氨基、二烷基氨基,其中取代基中的烷基为具有1至4个碳原子的未经取代的直链或支化烷基。杂芳族基和苯基也可以被-CN和/或-NO2基团取代。
术语“烷氧基”是指通过氧连接原子附连的烷基基团。“烷氧基”也可以描述为-O-烷基。优选地,附连至氧连接原子的烷基基团具有1至10个碳原子,优选1至4个碳原子。烷氧基的实例包括但不限于,甲氧基、乙氧基、丙氧基和丁氧基。
术语“卤代烷基”是指被一个或多个(例如,二、三、四、五或六)个卤素基团取代的烷基基团。优选地,卤代烷基具有1至10个碳原子,优选1至4个碳原子。
术语“烷基氨基”是指通过-NH连接基团附连的烷基基团。“烷基氨基”还可以描述为-NH-烷基。优选地,烷基氨基具有1至10个碳原子,优选1至4个碳原子。
术语“二烷基氨基”是指描述为-N(烷基)(烷基)的基团。优选地,-N(烷基)(烷基)中描述的每个烷基均具有1至10个碳原子,优选1至4个碳原子。
术语“卤基”或“卤素”是指F、Cl、Br或I。
术语肽意欲包括包含两种或更多种顺序连接的氨基酸的半族,所述氨基酸选自天然或非天然氨基酸,包括经修饰的氨基酸,例如但不限于,N-烷基、N-芳基。所述氨基酸中的每一种均可以为L-构型、D-构型或外消旋物。
术语“氨基酸残基”是指末端羧基和氨基上的氢原子已被除去的氨基酸,即,-NHCH(R)C(=O)O-,R为侧链基团。
术语“磺化剂”是指可在化合物中引入磺酸半族的试剂。可在本文所描述的方法中使用的磺化剂是本领域中已知的(参见美国专利第1,926,422号;W.Thaler1953,Macromolecules16;623-628;Truce和Olson,1953,J.Am.Chem Soc.,75,1651-1653),并且包括游离形式的三氧化硫,或络合形式的三氧化硫,如与二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺络合,与诸如吡啶或三乙胺的胺络合的三氧化硫。磺化剂也可以为卤代磺酸如氯磺酸和氟磺酸。也可以使用烷基硫酸酯、酸性亚硫酸酯、亚硫酸酯和硫酰氯(Kharasch和Read1939,J.Am.Chem.Soc.,61,3089-3092。还有报道认为,内酯可用三氧化硫进行α-磺化(专利DE800410)。本文所描述的磺化反应可在诸如1,4-二噁烷、THF、醚或聚醚、乙腈、DMF和卤化溶剂的溶剂中进行,优选磺化反应在卤化溶剂如二氯甲烷、氯仿和1,2-二氯乙烷中,更优选在1,2-二氯乙烷中进行。虽然使用氯磺酸的磺化优选在卤化溶剂中进行,但它也可以不加溶剂而在纯氯磺酸中进行。通常,当氯磺酸用作磺化剂时,磺化反应在25-110℃下进行。优选地,磺化反应在50-100℃下,更优选在70-90℃下进行。当三氧化硫用作磺化剂时,反应通常在-40℃至25℃,优选-20℃至5℃下进行。
术语“偶联剂”是指使羧酸基团形成酰胺和酯的反应速度加快的试剂。可在本文所描述的工艺中使用的偶联剂是领域中已知的。偶联剂的实例包括但不限于,N,N’-二环己基碳化二亚胺(DCC)、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺(EDC)、N,N’-二异丙基碳化二亚胺(DIC)、1-乙氧基羰基-2-乙氧基-1,2-二氢喹啉(EEDQ)。通常,这些偶联于环境温度下在非质子溶剂中进行,通常采用的数种合适的溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃和二甲基甲酰胺。偶联方法和条件是本领域中熟知的(参见Benoiton,2006,Chemistry of PeptideSynthesis,CRC Press,Florida)
术语“硫醇反应性基团”表示可与含有硫醇的化合物中的硫醇基团反应的基团。例如,硫醇反应性基团可为二硫基或马来酰亚胺、卤代乙酰基或卤代乙酰氨基、乙烯基砜、乙烯基磺酰胺、乙烯基吡啶、环氧乙烷或氮丙啶。
术语“胺或羟基反应性基团”表示含有容易被胺基或羟基置换的离去基团的反应性酯或硫酯基团。反应性酯或硫酯基团是本领域中已知的。例如,反应性酯可为N-羟基琥珀酰亚胺酯、N-羟基磺基琥珀酰亚胺酯、邻苯二甲酰亚胺基酯、硝基苯基酯、四氟苯基酯、五氟苯基酯、硫代吡啶基酯、硫代硝基苯基酯。其他胺和羟基反应性基团是本领域中已知的(参见Aslam和Dent,2000,Bioconjugation:Protein coupling techniques for thebiomedical sciences,MacMillan,London)。
术语“带有硫的亲核试剂”是指带有硫原子的化合物,其中硫原子可置换离去基团或导致单独的化合物开环。在内酯的情况下,硫亲核试剂的进攻导致开环从而产生羧酸。此类反应可在室温下或在升高的温度,如25℃至100℃下进行。此类置换反应可在不含添加物的溶液中进行,或者置换可能需要借助于酸、路易斯酸或碱。合适的硫亲核试剂的实例包括硫化氢、硫氢化钠、硫脲和硫代乙酸。其他实例和合适的反应条件是本领域技术人员已知的(参见Cremlyn,1996,An introduction to organosulfur chemistry,Wiley,New York;Jerry March &Michael B.Smith,2007 March′s Advanced Organic Chemistry,Wiley,New York)。
术语“盐”是指由具有诸如羧酸或磺酸官能团的酸性官能团的本发明化合物与无机或有机碱制备的盐。合适的碱包括但不限于,碱金属如钠、钾和锂的氢氧化物;碱土金属如钙和镁的氢氧化物;其他金属如铝和锌的氢氧化物;氨,以及有机胺,如未经取代或羟基-取代的单-、二-或三烷基胺;二环己胺;三丁胺;三乙胺、二异丙基乙胺(DIPEA)或三丁胺、吡啶;4-烷基吗啉,如4-甲基吗啉;N-甲基,N-乙胺;二乙胺;三乙胺;单-、二-或三-(2-羟基-低级烷基胺),如单-、二-或三-(2-羟基乙基)胺、2-羟基-叔-丁胺,或三-(羟基甲基)甲胺、N,N-二-低级烷基-N-(羟基低级烷基)-胺,如N,N-二甲基-N-(2-羟基乙基)胺,或三-(2-羟基乙基)胺;N-甲基-D-葡萄糖胺;以及氨基酸如精氨酸、赖氨酸等。术语“盐”还指具有诸如胺官能团的碱性官能团的本发明化合物与药学上可接受的无机或有机酸制备的盐。合适的酸包括但不限于,硫酸氢盐(hydrogen sulfate)、枸橼酸、乙酸、草酸、盐酸(HCl)、氢溴酸(HBr)、氢碘酸(HI)、硝酸、二硫化氢(hydrogen bisulfide)、磷酸、乳酸、水杨酸、酒石酸、重酒石酸(bitartratic acid)、抗坏血酸、琥珀酸、马来酸、苯磺酸、富马酸、葡萄糖酸、葡萄糖醛酸、甲酸、苯甲酸、谷氨酸、甲烷磺酸、乙烷磺酸、苯磺酸和对-甲苯磺酸。
如本文所使用,ClSO3H可称为“氯磺酸”、“氯硫酸”或“氯化硫酸(sulfurochloridic acid)”或容易被本领域技术人员视为表示ClSO3H的其他名称。
除非另外指出,否则可用于上述工艺中的碱、酸或路易斯酸是本领域中已知的任何合适的碱。合适的碱的实例包括但不限于,正丁基锂、二异丙基胺锂、二异丙基乙胺、三乙胺、三丁胺,合适的酸和路易斯酸的实例包括但不限于,苯磺酸(benzosulfonic acid)、4-甲苯磺酸、硫酸、氢溴酸、三氟乙酸、三氯化铝和四氯化钛。
本文引用的所有专利、专利公布和非专利文献的全文都以引用的方式明确并入。
实施例
实施例1
使羧酸α-磺化的一般方法
向搅拌着的羧酸化合物酸在无水1,2-二氯乙烷中的溶液(~0.2M)中加入氯磺酸(5当量),并将混合物在75°油浴中搅拌35min。移除加热浴,并让混合物冷却至环境温度,然后将其倒在冰上。通过加入10%NaOH将混合物调节至pH为10~11并搅拌10min。然后用5%HCl将溶液调节至pH为5,并将混合物转移到分液漏斗中。用去离子水萃取有机层,合并水层,用二氯甲烷洗涤并在真空下浓缩直至烧瓶壁上开始出现无机盐。用CH3CN稀释剩余物,并将所形成的两层转移到分液漏斗中。分离出底部浅棕色层,用少量去离子水、CH3CN和甲酸(H2O/CH3CN/HCOOH,10∶1∶1)稀释。将它加载到C18柱上并纯化(用CH3CN/H2O洗脱:2%CH3CN,0-5分钟;2%至28%CH3CN,5-20分钟;28-90%CH3CN,20-20:30分钟;90%CH3CN,20:30-25:30分钟;90-2%CH3CN,25:30-26min;2%CH3CN,26-28min),从而得到期望的磺基-SPDB酸3,为浅棕色油状物。在减压下浓缩顶部CH3CN层,用H2O和HCOOH(10∶1)稀释,将其加载到C18柱上并用CH3CN/H2O洗脱从而得到更多的磺化产物酸。
实施例2
在反应中不添加碱来制备4-(2’-吡啶基二硫代)-2-磺基-丁酸(IV)
经由注射器快速地向搅拌着的4-(2-吡啶基二硫代)丁酸(2a)(804mg,3.51mmol)在无水1,2-二氯乙烷(20mL)中的溶液中加入氯磺酸(1.4mL,21mmol)。在75℃油浴中加热混合物并在73~78℃下搅拌27min。让加热浴和反应混合物冷却至环境温度,然后将反应混合物倒在冰上。用10%NaOH将混合物调节至pH为10并搅拌10min。用5%HCl将溶液调节至pH为5,并将混合物转移到分液漏斗中。分离出底部有机层并用去离子水萃取。合并水层,用二氯甲烷洗涤并在真空下浓缩直至获得浆液。用乙腈(100mL)稀释浆液,并加入少量去离子水直至所有盐都溶解并形成两层。将该两层转移到分液漏斗中。分离出底部浅棕色层并用去离子水稀释,取出1mL该溶液,用CH3CN(0.1mL)和甲酸(0.1mL)稀释并加载到250x21mm10微米C18柱上。用去离子水和乙腈(2%乙腈0-5min;线性梯度2%乙腈-50%乙腈5-23min)洗脱,得到期望的4-(2’-吡啶基二硫代)-2-磺基-丁酸(IV)(Rt=11min)。在真空下蒸发溶剂,得到288mg期望产物,为浅棕色油状物。然而,顶部CH3CN层没有下面的棕色层干净,可如下再从顶层中分离出产物。在真空下除去溶剂,将残余物溶解于CH3CN、H2O和HCOOH(10∶10∶1)中,并加载到250x21mm10微米C18柱上。用CH3CN/H2O(2%CH3CN,0-5分钟;线性梯度2%至28%CH3CN,5-20分钟;28-90%CH3CN,20-20:30min;90%CH3CN,20:30-25:30分钟;90-2%CH3CN,25:30-26分钟;2%CH3CN,26-28分钟)洗脱该柱,从而得到另外的79mg(IV)。1H NMR(400Hz,D2O):δ8.55(d,J=6.0Hz,1H),8.31(t,J=8.0Hz,1H),8.16(d,J=8.4Hz,1H),7.71(t,J=7.2Hz,1H),3.83(dd,J1=9.2Hz,J2=5.2Hz,1H),3.01-2.87(m,2H),2.34-2.21(m,2H);13CNMR(100Hz,D2O):170.8,155.8,145.6,142.7,125.8,124.1,64.0,35.9,27.3.MS(ESI)m/z307.7(M-1)。
实施例3.在反应中添加碱合成4-(2’-吡啶基二硫代)-2-磺基-丁酸(IV)的替代方案.
将4-(2-吡啶基二硫代)丁酸(2a)(102mg,0.45mmol)与1,2-二氯乙烷(2x6ml)共蒸发,并重新溶解于6ml1,2-二氯乙烷中并放置在预先加热的75℃油浴上。加入氯磺酸(100μL,1.34mmol)和N-乙基-N-异丙基丙-2-胺(117μL,0.67mmol),并将混合物在搅拌下在75℃加热15min。然后加入另一等分试样的氯磺酸(80μl,1.19mmol)和DIPEA(63μL,0.36mmol),并再将反应物在75℃下加热20min。HPLC分析指示反应完全。在冰浴中冷却混合物,加入浓Na2CO3水溶液至pH为11,搅拌10min,用H3PO4中和至pH为7.0,浓缩,并在C-18柱上纯化,用100%水(0.5%乙酸)至75%水(0.5%乙酸)/25%MeOH的梯度洗脱,从而得到4-(2’-吡啶基二硫代)-2-磺基-丁酸(IV)(67mg,0.217mmol,48.7%产率)。1H NMR(D2O)8.41(dd,1H,J=1.5,4.9Hz),7.91~7.86(m,2H),7.33~7.30(m,1H),3.75(dd,1H,J=5.1,9.6),3.00~2.94(m,1H),2.86~2.79(m,1H),2.33~2.26(m,2H);13C NMR176.60,160.28,150.60,140.27,123.39,122.92,69.07,37.56,29.45;ESIMS m/z-307.8(M-H)。
实施例4.4-(2’-吡啶基二硫代)-2-磺基丁酸N-琥珀酰亚胺基酯(V)(磺基-SPDB)的制备.
将4-(2’-吡啶基二硫代)-2-磺基-丁酸(IV)(245mg,0.792mmol)、EDC-HCl(345mg,2.222mmol)和1-羟基吡咯烷-2,5-二酮(120mg,1.043mmol)在DMA(8mL)中搅拌过夜,并蒸发。产物通过硅胶色谱法用MeOH/CH2Cl2/HOAc(1∶10∶0.5%至1∶5∶0.5%)的梯度洗脱纯化,从而得到4-(2’-吡啶基二硫代)-2-磺基丁酸N-琥珀酰亚胺基酯(V)(磺基-SPDB)。(258mg,0.635mmol,80%产率)。
实施例5.4-(2’-吡啶基二硫代)-2-磺基丁酸N-琥珀酰亚胺基酯钠盐(Vb)(磺基-SPDB Na盐)的制备.
向用硅胶柱色谱法产生的4-(2’-吡啶基二硫代)-2-磺基丁酸N-琥珀酰亚胺基酯(24mg,0.059mmol)在冷DMA(0.5mL)中的溶液中加入NaH2PO4水溶液(1.0M,2mL,pH5.5)。将混合物在冰上搅拌2~3min,在真空下蒸发。将固体悬浮在3ml DMA(3mL)中,使其通过硅胶柱,用100%DMA洗脱。将级分合并,蒸发,然后用MeOH/EtOH/甲苯/己烷结晶,从而得到4-(2’-吡啶基二硫代)-2-磺基丁酸N-琥珀酰亚胺基酯钠盐(18mg,0.042mmol,71.2%产率)。1H NMR(DMF-d7)8.49(d,1H,J=4.0Hz),7.88(m,2H),7.27(m,1H),4.05(dd,1H,J=5.0,9.4Hz),3.17~3.08(m,2H),2.92(s,4H),2.56(m,1H),2.46(m,1H);13CNMR171.16,166.61,160.65,150.66,138.81,122.14,120.37,62.61,36.63,26.60;ESI MS m/z-404.7(M-Na)。
实施例6.4-(2’-吡啶基二硫代)-2-磺基丁酸N-琥珀酰亚胺基酯(V)(磺基-SPDB)的制备
1.2-磺基-PBA的合成:
向在75℃下的4-(吡啶-2-基二硫基)丁酸(725mg,3.16mmol)和1,2-二(吡啶-2-基)二硫烷(700mg,3.18mmol)在15ml DCE(1,2-二氯乙烷)中的溶液加入氯硫酸(300μL,4.51mmol)。在75℃下搅拌20min后,再加入一份氯硫酸(300μL,4.51mmol)。让混合物在75℃下搅拌20min,然后再加入一份氯硫酸(200μL,3.0mmol)。再在25min后,加入最后一份氯硫酸(200μL,3.0mmol),并再将混合物搅拌25min。立即在冰浴上冷却混合物,用1M NaOH中和至pH~7,用EtOAc/己烷(1∶1)稀释,分离,并用纯水(3x25ml)洗涤有机层,同时用EtOAc/己烷(1∶1,35ml)洗涤每次产生的水层。合并水层,用HCl/HOAc酸化至pH3~4,浓缩至~10ml,用MeCN(100ml)稀释,声波处理(或快速搅拌)1h,过滤,并用水/MeCN(1∶10)洗涤所得到的沉淀物。然后浓缩溶液并在SiO2柱(40g)上用水/MeCN/HOAc(1∶10∶0.01)洗脱纯化。向含有产物的合并级分中加入DMF(~5ml)并蒸干从而得到4-(吡啶-2-基二硫基)-2-磺基丁酸(295mg,0.954mmol,30.2%产率)。
2.磺基-SPDB连接剂的合成:
向4-(吡啶-2-基二硫基)-2-磺基丁酸(0.292mg,0.944μmol)在DMA(8mL)中的溶液中加入1-羟基吡咯烷-2,5-二酮(0.120mg,1.043μmol)和N1-((乙基亚氨基)亚甲基)-N3,N3-二甲基丙-1,3-二胺(EDC,0.647mg,4.17μmol)。将反应混合物搅拌过夜,蒸发并在SiO2柱(40g)上用丙酮/DCM/HOAc(4∶1∶0.01)混合物洗脱纯化。合并含有产物的级分,蒸发并用EtOH/Tol/己烷固化从而得到1-(2,5-二氧代吡咯烷-1-基氧基)-1-氧代-4-(吡啶-2-基二硫基)丁-2-磺酸(磺基-SPDB,0.270mg,0.664μmol,70.4%产率)。
实施例7.
将4-(吡啶-2-基二硫基)丁酸(102mg,0.445mmol)与1,2-二氯乙烷(2x6ml)共蒸发(以除去水分),并重新溶解于6ml1,2-二氯乙烷中。然后将所得到的溶液放置在预先加热的油浴(75~80℃)中。向该溶液中加入氯化硫酸(100μL,~3当量),并将所得到的混合物搅拌5~8min。然后加入DIPEA(117μL,1.5当量)(以使产物沉淀),并将所得到的混合物搅拌5min。再加入一份氯化硫酸(40ul,1.33当量),并将混合物搅拌~15min,接着加入DIPEA(63μL,0.81当量)并搅拌5min。加入第三份氯化硫酸(40ul,1.33当量),并将混合物搅拌15~20min。将所得到的混合物从油浴上移除并冷却(在冰浴上)。加入NaOH水溶液(0.5M)或浓Na2CO3以使pH升至~12,并将反应混合物搅拌10min。分离有机相,用水(2x10ml)洗涤,并用H3PO4中和至pH为7。然后浓缩有机相至~5ml,并用HCl酸化至pH~4。通过使粗产物通过C-18柱,使用100%水(含有0.5%HAc)至75%水(含有0.5%HAc)/25%MeOH的梯度洗脱来对其进行纯化。将含有期望产物的级分(在5~10%MeOH处洗脱出)合并,蒸发从而得到4-(吡啶-2-基二硫基)-2-磺基丁酸(67mg,0.217mmol,48.7%产率)。1H NMR(D2O)8.41(dd,1H,J=1.5,4.9Hz),7.89(m,2H),7.31(m,1H),3.75(dd,1H,J=5.1,9.6),2.97(m,1H),2.82(m,1H),2.28(m,2H);13C NMR176.60,160.28,150.60,140.27,123.39,122.92,69.07,37.56,29.45;ESI MS m/z-307.8(M-H)。
替代程序:将4-(吡啶-2-基二硫基)丁酸(106mg,0.462mmol)与1,2-二氯乙烷(2X5ml)共蒸发,重新溶解于5ml1,2-二氯乙烷中并放置在预先加热的75℃油浴中。向该溶液中加入氯化硫酸(154μL,2.311mmol)和N-乙基-N-异丙基丙-2-胺(161μL,0.924mmol)。将混合物放置在预先加热的75℃油浴中45min。再加入一份氯化硫酸(45μL,0.675mmol),并将反应物在75℃下再加热1小时直至反应完全(用HPLC监测)。向混合物中加入浓Na2CO3直至pH为11。将所得到的混合物搅拌10min,用H3PO4中和至pH为7.5并浓缩。粗产物通过HPLC在C-18柱上用100%水(0.5%HAc)至80%水(0.5%HAc)/20%MeOH的梯度洗脱纯化,从而得到4-(吡啶-2-基二硫基)-2-磺基丁酸(63mg,0.204mmol,44.1%产率)。
将4-(吡啶-2-基二硫基)-2-磺基丁酸(245mg,0.792mmol)、N1-((乙基亚氨基)亚甲基)-N3,N3-二甲基丙-1,3-二胺(345mg,2.222mmol)和1-羟基吡咯烷-2,5-二酮(120mg,1.043mmol)的混合物在8mlDMA中搅拌过夜。将所得到的溶液蒸发,残余物在二氧化硅柱上使用含有0.5%乙酸的MeOH/CH2Cl2(1∶10至1∶5)作为洗脱溶剂来进行纯化,从而得到1-(2,5-二氧代吡咯烷-1-基氧基)-1-氧代-4-(吡啶-2-基二硫基)丁-2-磺酸(258mg,0.635mmol,80%产率)。
向用SiO2柱色谱法(用1∶10∶0.5%至1∶5∶0.5%的MeOH/CH2Cl2/HAc洗脱)产生的1-(2,5-二氧代吡咯烷-1-基氧基)-1-氧代-4-(吡啶-2-基二硫基)丁-2-磺酸(24mg,0.059mmol)中加入冷的0.5ml DMA和2ml1.0M NaH2PO4,pH5.5。将混合物在冰浴上搅拌2~3min,使用油泵蒸发(不加热,自由干燥形式(free dry style))。将所得到的固体悬浮在3ml DMA中,并使其通过硅胶柱用100%DMA洗脱。将级分合并,蒸发,然后用MeOH/EtOH/甲苯/己烷结晶,从而得到1-(2,5-二氧代吡咯烷-1-基氧基)-1-氧代-4-(吡啶-2-基二硫基)丁-2-磺酸钠(18mg,0.042mmol,71.2%产率)。1H NMR(DMF-d7)8.49(d,1H,J=4.0Hz),7.88(m,2H),7.27(m,1H),4.05(dd,1H,J=5.0,9.4Hz),3.17~3.08(m,2H),2.92(s,4H),2.56(m,1H),2.46(m,1H);13CNMR171.16,166.61,160.65,150.66,138.81,122.14,120.37,62.61,36.63,26.60;ESI MS m/z-404.7(M-Na);
实施例8.仪器和方法
1.X-射线粉末衍射(XRPD)
X-射线粉末衍射图谱在Bruker D8衍射仪上使用Cu Kα辐射(40kV,40mA)、θ-2θ测角器,以及V4的散度和接收狭缝、Ge单色器和Lynxeye探测器收集。使用鉴定合格的刚玉标准品(NIST1976)检查仪器的性能。用于数据收集的软件是Diffrac Plus XRDCommanderv2.5.0,并使用Diffrac Plus EVAv11.0.0.2或v13.0.0.2分析并给出数据。
在环境条件下运行样品,其为使用原样的粉末制备的平板样本。将样品轻轻装入在抛光的零背景(510)硅晶片中切出的腔室中。在分析过程中,样品在其自身平面中旋转。数据收集的细节如下:
·角度范围:2°至42°2θ
·步长:0.05°2θ
·收集时间:0.5秒/步
对于晶体形式3,角度范围为3°至30°2θ.
2.差示扫描量热法(DSC)
在配备有34位自动取样器的Mettler DSC 823e上收集DSC数据。使用鉴定合格的铟来对仪器的能量和温度进行校正。通常,将0.5-2.0mg每种样品在针孔铝盘中以10℃/min从25℃加热至240℃。在样品上的氮气吹扫保持在50ml/min。仪器控制和数据分析软件为STARe v9.20。
3.热重分析(TGA)
在配备有34位自动取样器的Mettler TGA/SDTA851e上收集TGA数据。使用鉴定合格的铟来校正仪器的温度。通常,将5-10mg每种样品装载到预先称重的铝坩埚中,并以10℃/min从环境温度加热至350℃。在样品上的氮气吹扫保持在50ml/min。仪器控制和数据分析软件为STARe v9.20。
4.重量分析蒸汽吸附(GVS)
使用SMS DVS Intrinsic水分吸附分析仪获得吸附等温线,由DVS IntrinsicControl软件v1.0.0.30进行控制。通过仪器控制将样品温度维持在25℃。通过混合干和湿氮气气流控制湿度,总流速为200ml/min。用校准的Rotronic探针测量样品附近的相对湿度(1.0-100%RH的动态范围)。用微量天平(精度±0.005mg)持续监测作为%RH的函数的样品重量变化(质量松弛(mass relaxation))。
通常,将10mg样品在环境条件下放置在去了皮重的网状不锈钢篮子(meshstainless steel basket)中。在40%RH和25℃条件(典型的室温条件)下装载和卸载样品。如下文所概述的那样执行水分吸附等温分析(2次扫描产生1个完整的循环)。在25℃下,在0-90%RH范围内以10%RH间隔执行标准等温分析。在Microsoft Excel中使用DVSAnalysis Suite v6.0.0.7进行数据分析。
表5 用于SMS DVS Intrinsic实验的方法参数
参数 | 数值 |
吸附-扫描1 | 40-90 |
解吸/吸附-扫描2 | 90-0,0-40 |
间隔(%RH) | 10 |
扫描次数 | 2 |
流速(ml/min) | 200 |
温度(℃) | 25 |
稳定性(°C/min) | 0.2 |
吸附时间(小时) | 6小时完成 |
在完成等温分析之后回收样品,并再用XRPD分析。
5.离子色谱法(IC)
使用IC Net软件v2.3在Metrohm861Advanced Compact IC(用于阴离子)上收集数据。将准确称取的样品配制成在合适的溶解液中的储备溶液,并在测试前加以适当地稀释。通过与具有已知浓度的被分析离子的标准溶液相比较来实现定量。
表6 用于阴离子色谱法的IC方法参数
实施例9.晶体形式1、2a、2b和3的结晶程序
1.晶体形式1
将531mg磺基-SPDB的DIPEA盐(磺基-SPDB·0.6DIPEA)在1ml丙酮/H2O(95/5v/v)中制成浆液,并在约-20℃下磁力搅拌16小时。在0.45μm Whatman Autocup上过滤样品并用2ml丙酮洗涤。将样品在室温下干燥6小时并称重。113mg晶体形式1结晶析出(产率:35%)。
2.晶体形式2a
a)使用阳离子交换介质将DIPEA从磺基-SPDB DIPEA盐上除去。
通过在约-20℃下使5.92g磺基-SPDB的DIPEA盐(磺基-SPDB·0.6DIPEA)在20ml丙酮中结晶获得1.09g晶体形式1。滤出晶体形式1(产率:29%)并小心地取出料液(料液1)。
在减压下浓缩料液1从而得到4.84g无定形的磺基-SPDB DIPEA盐。将该盐溶解于50ml乙腈中并在13.7g15(Sigma-Aldrich,216380-干燥,水分≤1.5%,8当量)上用约220ml乙腈洗脱(料液2)。树脂最初在乙腈和水中洗涤和平衡,然后在使用前用乙腈平衡。
在减压下浓缩料液2从而得到1.37g无定形的磺基-SPDB(产率:37%)。
b)结晶程序
将无定形的磺基-SPDB(1.37g)稀释在10ml丙酮中,在其中接种21mg晶体形式1,并将其置于-20℃下的磁力搅拌下3小时。在0.45μm Whatman Autocup上过滤样品并用150ml丙酮和150mlTBME洗涤小瓶。将样品在室温下干燥16小时并称重。回收了722mg晶体形式2a(产率:64%)。
3.晶体形式3
将79mg所供应的磺基-SPDB的DIPEA盐(磺基-SPDB·0.6DIPEA)在200μl丙酮/H2O(90/10v/v)中制成浆液。在室温下向浆液中加入110μl HCl在丙酮/H2O(90/10)v/v中的储备溶液(1.0当量)。观察到样品变成浅色浆液,并将其置于-20℃下的磁力搅拌下16小时。在0.45μm Whatman Autocup上过滤样品并用1ml丙酮洗涤。将样品在室温下干燥6小时并称重。回收了43mg晶体形式3(产率:84%)。
实施例10.从晶体形式3制备晶体形式2b
通过使用P2O5作为干燥剂在0%RH下进行脱水或者通过在30℃的真空下干燥24小时,从晶体形式3获得晶体形式2b。
Claims (42)
1.一种制备式(III)化合物:
或其盐的工艺,其包括使式(II)化合物:
或其盐与选自氯磺酸或三氧化硫的磺化剂反应的步骤,其中:
Q表示硫醇反应性半族,其中所述硫醇反应性半族为选自以下的二硫基:苯基二硫基、邻或对-硝基苯基二硫基、2,4-二硝基苯基二硫基、吡啶基二硫基、和硝基吡啶基二硫基;
E表示具有1至4个碳原子的直链或支化烷基;
F不存在;
G不存在;并且
R1为-H或具有1至4个碳原子的直链或支化烷基。
2.根据权利要求1所述的工艺,其中所述磺化剂为三氧化硫。
3.根据权利要求1所述的工艺,其中所述磺化剂为氯磺酸。
4.根据权利要求1所述的工艺,其中所述磺化反应在碱的存在下进行。
5.根据权利要求4所述的工艺,其中所述碱为三乙胺、二异丙基乙胺或三丁胺。
6.根据权利要求5所述的工艺,其中所述碱为二异丙基乙胺。
7.根据权利要求4所述的工艺,其中所述工艺进一步包括纯化由所述反应获得的式(III)化合物的步骤。
8.根据权利要求7所述的工艺,其中所述式(III)化合物通过反相色谱法纯化。
9.根据权利要求1所述的工艺,其中E为-CH2-CH2-。
10.根据权利要求1所述的工艺,其中E为-CH2-。
11.根据权利要求1所述的工艺,其中Q为吡啶基二硫基。
12.根据权利要求1所述的工艺,其中所述式(III)化合物或其盐是式(IV)化合物:
或其盐,并且其中所述式(II)化合物或其盐是式(2a)化合物:
或其盐。
13.根据权利要求12所述的工艺,其中所述磺化剂为氯磺酸。
14.根据权利要求12或13所述的工艺,其中所述磺化反应在1,2-二(吡啶-2-基)二硫烷(PySSPy)的存在下进行。
15.根据权利要求14所述的工艺,其中PySSPy的存在量为约0.5当量。
16.根据权利要求14所述的工艺,其中所述工艺进一步包括纯化由所述反应获得的式(IV)化合物的步骤。
17.根据权利要求16所述的工艺,其中所述式(IV)化合物通过反相色谱法纯化。
18.根据权利要求16所述的工艺,其中所述式(IV)化合物通过使用二氧化硅柱纯化。
19.根据权利要求1-11中的任一项所述的工艺,其进一步包括使所述式(III)化合物或其盐与羟基或巯基化合物反应从而形成式(I)化合物:
或其盐,其中C(=O)L表示反应性酯或硫酯基,其中所述反应性酯或硫酯基选自N-羟基琥珀酰亚胺酯、N-羟基磺基琥珀酰亚胺酯、硝基苯基酯、四氟苯基酯、五氟苯基酯、硫代吡啶基酯和硫代硝基苯基酯。
20.根据权利要求19所述的工艺,其中所述式(III)化合物与所述羟基或巯基化合物之间的反应在偶联剂的存在下进行。
21.根据权利要求20所述的工艺,其中所述偶联剂选自N,N’-二环己基碳化二亚胺(DCC)、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺(EDC)、N,N’-二异丙基碳化二亚胺(DIC)和1-乙氧基羰基-2-乙氧基-1,2-二氢喹啉(EEDQ)。
22.根据权利要求21所述的工艺,其中所述偶联剂为EDC。
23.根据权利要求19所述的工艺,其中所述反应性酯为N-羟基琥珀酰亚胺酯。
24.根据权利要求19所述的工艺,其进一步包括纯化所述式(I)化合物的步骤。
25.根据权利要求24所述的工艺,其中所述式(I)化合物通过反相色谱法纯化。
26.根据权利要求12所述的工艺,其进一步包括使所述式(IV)化合物或其盐与N-羟基琥珀酰亚胺反应从而形成式(V)化合物:
或其盐。
27.根据权利要求26所述的工艺,其中所述磺化剂为氯磺酸。
28.根据权利要求26或27所述的工艺,其中所述磺化反应在PySSPy的存在下进行。
29.根据权利要求28所述的工艺,其中PySSPy的存在量为约0.5当量。
30.根据权利要求26所述的工艺,其中所述式(IV)化合物与N-羟基琥珀酰亚胺之间的反应在偶联剂的存在下进行。
31.根据权利要求30所述的工艺,其中所述偶联剂选自N,N’-二环己基碳化二亚胺(DCC)、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺(EDC)、N,N’-二异丙基碳化二亚胺(DIC)和1-乙氧基羰基-2-乙氧基-1,2-二氢喹啉(EEDQ)。
32.根据权利要求31所述的工艺,其中所述偶联剂为EDC。
33.根据权利要求26所述的工艺,其中所述式(IV)化合物与N-羟基琥珀酰亚胺之间的反应在碱的存在下进行。
34.根据权利要求33所述的工艺,其中所述碱为二异丙基乙胺(DIPEA)。
35.根据权利要求26所述的工艺,其中所述工艺包括以下步骤:
a)使所述式(2a)化合物或其盐与氯磺酸反应从而形成式(IV)化合物;以及
b)使所述式(IV)化合物与N-羟基琥珀酰亚胺在EDC的存在下反应从而形成所述式(V)化合物。
36.根据权利要求35所述的工艺,其进一步包括纯化所述式(IV)化合物或其盐的步骤。
37.根据权利要求36所述的工艺,其中所述式(IV)化合物或其盐通过反相色谱法纯化。
38.根据权利要求36所述的工艺,其中所述式(IV)化合物或其盐通过使用二氧化硅柱纯化。
39.根据权利要求36所述的工艺,其进一步包括纯化所述式(V)化合物或其盐的步骤。
40.根据权利要求39所述的工艺,其中所述式(V)化合物或其盐通过反相色谱法纯化。
41.根据权利要求39所述的工艺,其中所述式(V)化合物或其盐通过使用二氧化硅柱纯化。
42.根据权利要求39所述的工艺,其中所述式(V)化合物或其盐通过结晶纯化。
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