CN110945006A - 用于制备胆汁酸衍生物的方法和中间体 - Google Patents
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Abstract
本披露涉及可用于制备式I的化合物,或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或氨基酸、硫酸盐或葡糖苷酸共轭物、或前药的方法和新型中间体。
Description
背景技术
已证实胆汁酸(BA)及其衍生物可调节法尼醇X受体(FXR)并调控FXR介导的疾病和病状(Gioiello等人,Curr.Top.Med.Chem.[医药化学当前论题]14(2014),2159)。此类天然胆汁酸如鹅去氧胆酸(CDCA)、去氧胆酸(DCA)、石胆酸(LCA)及其牛磺酸和甘氨酸共轭物是已知的FXR配体。在WO 2002/75298中披露的一种半合成的胆汁酸类似物3α,7α-二羟基-6α-乙基-5β-胆烷-24-酸(6-乙基-鹅去氧胆酸(6-ECDCA)或奥贝胆酸(OCA))是一种高效的FXR调节剂,目前作为销售,用于治疗原发性胆汁性胆管炎(PBC)。另一种半合成的胆汁酸类似物3α,7α,11β-三羟基-6α-乙基-5β-胆烷-24-酸(化合物100)虽然是有效的FXR激动剂,但对G蛋白偶联受体TGR5(GP-BAR1、M-BAR、GPBAR或GPR131)也显示出特异性。
鉴定有效和选择性的基于胆汁酸的FXR激动剂,不仅是进一步探索胆汁酸信号传导的生理作用和病理意义的基础,而且是提升与胆汁酸类似物选择性调节受体相关的新型治疗机会的基础。更有效和更具选择性的基于胆汁酸的FXR激动剂可因避免了与TGR5活化相关的潜在副作用(例如,瘙痒、胆囊充盈和胆固醇胆结石的形成)而展示出更高的治疗价值(Pellicciari等人,J.Med.Chem.[药物化学杂志]59(2016),9201-9214)。
合成化合物100及其类似物的方法已在WO 2014/184271中且最近在WO 2017/062763中进行了描述。但是,仍然需要更有效的制备选择性FXR调节剂如化合物100及其类似物的方法,包括减少步数、提高收率并提供高纯度的中间体和终产物的方法。本申请解决了这种需要。
发明内容
本发明提供了制备胆汁酸衍生物的方法。
一方面,本发明涉及一种制备式I的化合物
或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸、硫酸盐或葡糖苷酸共轭物或前药的方法,其中:
R1、R2、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、m、n和p如本文所述。
另一方面,本披露涉及一种制备式II的化合物:
或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸、硫酸盐或葡糖苷酸共轭物或前药的方法,其中:
R1、R2、R4、R5、R7、R8、R9、R10、m、n和p如本文所述。
另一方面,本披露涉及一种制备式III的化合物:
或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸、硫酸盐或葡糖苷酸共轭物或前药的方法,其中:
R1、R2、R4、R5、R7、R8、R9、R10、m、n和p如本文所述。
除非另有定义,否则本文所使用的所有技术和科学术语均具有与本发明所属领域普通技术人员所通常理解的相同含义。尽管与本文描述的那些类似或等同的方法和材料可以用于本发明的实践或试验中,但下面描述了合适的方法和材料。这些材料、方法和实例仅是说明性的并且不旨在具有限制性。在发生冲突的情况下,以包括定义的本说明书为准。在本说明书中,除非上下文另外明确规定,否则单数形式也包括复数。将本文提及的所有出版物、专利申请、专利以及其他参考文献均通过援引并入。不承认本文所引用的参考文献是所要求保护的发明的现有技术。
根据以下详细说明,本发明的其他特征和优点将是清楚的。
具体实施方式
定义
在此收集了在说明书和权利要求书中使用的某些术语。
如本文所用,短语“本披露的化合物”是指式I、Ia、Ib、I-9、II、III、IIIa、IIIb、C2、D5、44、44a、45和100中任一个的化合物或本文明确披露的任何其他化合物。
如本文所用,术语“C1-C6烷基”或“烷”或“烷基”是指具有1、2、3、4、5或6个碳原子的直链或支链烃部分。C1-C6烷基部分的实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基和正己基。“C1-C4烷基”是指具有1、2、3、或4个碳原子的直链或支链烃部分。
术语“烯基”是指含有至少一个碳-碳双键的直链或支链烃部分。具有碳-碳双键的反式和顺式异构体两者均涵盖在术语“烯基”下。烯基部分的实例包括但不限于乙烯基、烯丙基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基以及2-己烯基。
如本文所用,“炔基”是指含有至少一个碳-碳三键的直链或支链烃部分。炔基部分的实例包括但不限于乙炔基、2-丙炔基、5-丁-1-烯-3-炔基以及3-己炔基。
术语“烷氧基”是指共价附接至氧原子的直链或支链的饱和烃。烷氧基部分的实例包括但不限于甲氧基、乙氧基、异丙氧基、正丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基以及戊氧基。
如本文所用,术语“卤素”或“Hal”是指氟、溴、氯和碘。
如本文所用,“碳环(carbocycle)”、“碳环的”或“碳环(carbocyclic ring)”旨在包括具有指定数目的碳的任何稳定的单环或双环,该单环或双环中的任一个可以是饱和的、不饱和的或芳族的。碳环包括环烷基和芳基。例如,C3-C8碳环旨在包括具有3、4、5、6、7或8个碳原子的单环或双环。碳环的实例包括但不限于环丙基、环丁基、环丁烯基、环戊基、环戊烯基、环己基、环庚烯基、环庚基、环庚烯基、金刚烷基、环辛基、环辛烯基以及苯基。
如本文所用,“杂环”、“杂环的”或“杂环基团”包括含有至少一个环杂原子(例如,N、O或S)的任何环结构(饱和的、不饱和的或芳族的)。杂环包括杂环烷基和杂芳基。杂环的实例包括但不限于吗啉、吡咯烷、四氢噻吩、哌啶、哌嗪、氧杂环丁烷、吡喃、四氢吡喃、氮杂环丁烷和四氢呋喃。杂环基团的实例包括但不限于苯并咪唑基、苯并呋喃基、苯并硫呋喃基、四氢呋喃、呋喃基、呋咱基、咪唑烷基、咪唑啉基、咪唑基、1H-吲唑基、亚吲哚基、二氢吲哚基、吲嗪基、吲哚基、3H-吲哚基、靛红酰基(isatinoyl)、异苯并呋喃基、异吲唑基、异二氢吲哚基、异吲哚基、异喹啉基、异噻唑基、异噁唑基、亚甲基二氧基苯基、吗啉基、吡啶基(pyridinyl)、吡啶基(pyridyl)以及嘧啶基。
如本文所用,术语“环烷基”是指具有3至10个碳原子(例如C3-C6)的饱和或不饱和的非芳族烃单环或多环(例如稠环、桥环或螺环)环系。环烷基的实例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环戊烯基、环己烯基以及环庚烯基。
如本文所用,任何所叙述的包括但不限于烷基、烯基、炔基、烷氧基、碳环、杂环、环烷基等的部分可以任选地被取代。术语“任选取代的”是指可以取代或可以不取代的指定部分,并且当被取代时是单取代的、二取代的或三取代的,如被1、2或3个取代基取代。在一些情况下,取代基是卤素或OH。
如本文所用,术语“保护基”是指用于掩蔽例如羟基官能团的适当部分,该部分在反应条件下是稳定/不反应的(例如,不与反应中使用的试剂反应)。本领域技术人员将认识到用于保护某些官能团(例如羟基)而不是另一种官能团(例如羧酸)的特定部分。保护基试剂包括但不限于酰化剂(例如,乙酸酐、苯甲酰氯、特戊酰氯等)、甲硅烷基化剂(例如,TMS-Cl、TES-Cl、TBDMS-Cl等)、醚形成试剂(MOM-Cl、MEM-Cl、二氢吡喃、乙烯基乙醚、卤代烷如碘甲烷、溴甲烷、碘乙烷、溴乙烷等)、氯甲酸酯(氯甲酸甲酯、氯甲酸乙酯、氯甲酸异丁酯、氯甲酸苄酯等),在适当的碱(例如,碳酸盐、碳酸氢盐、吡啶、三乙胺、二异丙基乙胺、N-甲基吗啉等)的存在下。替代性地,可以将基于酯的溶剂(例如,乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、甲酸乙酯、三氟乙酸甲酯、丙酸甲酯等)连同酸(例如,甲磺酸、对甲苯磺酸、浓硫酸等)一起使用以选择性地例如在C-3位置酰化所披露的化合物。
如本文所用,术语“离去基团”或“LG”是指具有从碳上解离的倾向的不稳定性官能团(例如,Cl、Br、I、磺化醇(如甲烷磺酸盐、对甲苯磺酸盐、三氟甲烷磺酸盐、三氟乙酸盐)、磺酰化醇、磷酸化醇等)。离去基团可以被另一官能团置换或被消除,例如,以产生不饱和化合物,例如式B的化合物。
如本文所用,术语“药学上可接受的盐”是指碱加成盐,包括但不限于选自钠、锂或钾盐的碱金属盐或选自钙或镁的碱土金属盐。碱加成盐进一步包括无机和有机胺盐,包括但不限于铵、甲铵、乙铵、二乙铵、三乙铵、赖氨酸、精氨酸、N-甲基葡萄糖胺和胆碱。常规的无毒盐包括但不限于衍生自无机酸和有机酸的那些盐,这些无机酸和有机酸选自2-乙酰氧基苯甲酸、2-羟基乙磺酸、乙酸、抗坏血酸、苯磺酸、苯甲酸、碳酸氢酸、碳酸、柠檬酸、依地酸、乙二磺酸、富马酸、葡庚糖酸、葡萄糖酸、谷氨酸、乙醇酸、乙醇酰对氨苯基砷酸、己基间苯二酚酸、海巴明酸(hydrabamic)、氢溴酸、盐酸、氢碘酸、羟基马来酸、羟萘甲酸、羟乙磺酸、乳酸、乳糖酸、月桂基磺酸、马来酸、苹果酸、扁桃酸、甲磺酸、萘磺酸(napsylic)、硝酸、草酸、双羟萘酸、泛酸、苯乙酸、磷酸、聚半乳糖醛酸、丙酸、水杨酸、硬脂酸、碱式乙酸(subacetic)、琥珀酸、氨基磺酸、磺胺酸、硫酸、鞣酸、酒石酸以及甲苯磺酸。
如本文所用,“溶剂化物”是指含有化学计量或非化学计量的溶剂的式(A)化合物的溶剂加成形式。一些化合物倾向于捕获固定摩尔比率的处于结晶固态的溶剂分子,从而形成溶剂化物。如果溶剂是水,则所形成的溶剂化物是水合物,当溶剂是醇时,所形成的溶剂化物是醇化物。通过将一个或多个水分子与其中水保持其作为H2O的分子状态的物质之一组合形成水合物,此类组合能够形成一种或多种水合物。
短语“药学上可接受的载体”是本领域公认的,并且包括例如在将任何主题组合物从身体的一个器官或部分携带或转运至身体的另一器官或部分中涉及的药学上可接受的材料、组合物或媒介物,如液体或固体填充剂、稀释剂、赋形剂、溶剂或包封材料。各载体在可与主题组合物的其他成分相容并且对患者无害的意义上是“可接受的”。在某些实施例中,药学上可接受的载体是非热原性的。可用作药学上可接受的载体的材料的一些实例包括:(1)糖,如乳糖、葡萄糖和蔗糖;(2)淀粉,如玉米淀粉和马铃薯淀粉;(3)纤维素及其衍生物,如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素和乙酸纤维素;(4)粉末状黄蓍胶;(5)麦芽;(6)明胶;(7)滑石;(8)赋形剂,如可可脂和栓剂蜡;(9)油,如花生油、棉籽油、红花油、芝麻油、橄榄油、玉米油和大豆油;(10)二醇,如丙二醇;(11)多元醇,如甘油、山梨糖醇、甘露醇和聚乙二醇;(12)酯,如油酸乙酯和月桂酸乙酯;(13)琼脂;(14)缓冲剂,如氢氧化镁和氢氧化铝;(15)海藻酸;(16)无热原水;(17)等渗盐水;(18)林格氏溶液(Ringer’s solution);(19)乙醇;(20)磷酸盐缓冲溶液;以及(21)在药物配制品中采用的其他无毒相容物质。
如本文所用,术语“药学上可接受的赋形剂”是指可用于制备通常安全、无毒,在生物学上和其他方面都不是不合需要的药物组合物的赋形剂,并且包括兽医以及人类药物用途可接受的赋形剂。
“药物组合物”是含有式(A)的化合物或其药学上可接受的盐的配制品。在一个实施例中,该药物组合物为散装形式或单位剂型。单位剂型是多种形式中的任一种,包括例如胶囊、IV袋、片剂、气雾剂吸入器上的单个泵或小瓶。单位剂量的组合物中活性成分(例如本披露的化合物或其盐的配制品)的量是有效量,并根据所涉及的特定治疗而变化。本领域技术人员将了解,依据例如患者的年龄和病状对剂量进行常规变化可能是有必要的。该剂量也将取决于施用途径。考虑了各种途径,包括口服、眼部、眼用、肺部、直肠、肠胃外、透皮、皮下、静脉内、肌肉内、腹膜内、鼻内等。用于局部或透皮施用本申请化合物的剂型包括粉剂、喷雾剂、软膏剂、糊剂、乳膏、洗剂、凝胶剂、溶液、贴剂以及吸入剂。在另一个实施例中,将活性化合物在无菌条件下与药学上可接受的载体以及与所需要的任何防腐剂、缓冲剂或推进剂混合。
如本文所用,术语“氨基酸共轭物”是指本披露的化合物与任何合适的氨基酸的共轭物。牛磺酸(-NH(CH2)2SO3H)、甘氨酸(-NHCH2CO2H)和肌氨酸(-N(CH3)CH2CO2H)是氨基酸共轭物的实例。这些化合物的合适的氨基酸共轭物具有在胆汁或肠液中完整性增强的附加优点。合适的氨基酸包括但不限于牛磺酸、甘氨酸和肌氨酸。本披露的化合物的氨基酸共轭物可以根据本领域已知的方法制备。例如,可以使用标准的肽偶联条件(例如,在碱(例如,三乙胺、二异丙基乙胺(DIPEA)等)和特定偶联试剂(例如,N-乙氧基羰基-2-乙氧基-1,2-二氢喹啉(EEDQ)、4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉氯化物(DMTMM)等)的存在下)将游离的或受保护的胆汁酸或胆汁酸衍生物与氨基酸(受保护的或未受保护的),例如甘氨酸、肌氨酸或牛磺酸氨基酸偶联。
如本文所定义,术语“代谢物”是指本文所述化合物的葡糖醛酸化和硫酸化衍生物,其中一个或多个葡糖醛酸或硫酸盐部分连接至本披露的化合物。葡糖醛酸部分可以通过与化合物的羟基基团(例如3-羟基、7-羟基、11-羟基和/或R7基团的羟基)的糖苷键连接至化合物。化合物的硫酸化衍生物可通过羟基(例如,3-羟基、7-羟基、11-羟基和/或R7基团的羟基)的硫酸化而形成。代谢物的实例包括但不限于本文所述化合物的3-O-葡糖苷酸、7-O-葡糖苷酸、11-O-葡糖苷酸、3-O-7-O-二葡糖苷酸、3-O-11-O-三葡糖苷酸、7-O-11-O-三葡糖苷酸和3-O-7-O-11-O-三葡糖苷酸,以及本文所述化合物的3-硫酸盐、7-硫酸盐、11-硫酸盐、3,7-二硫酸盐、3,11-二硫酸盐、7,11-二硫酸盐和3,7,11-三硫酸盐。已使许多药物分子与葡糖醛酸共轭以便获得所需的衍生物,作为提高对其吸收、代谢和生物利用率的见解的工具。代谢物的分离通常很费力,并且分析标准品作为定量临床样品中的代谢物水平和进一步药理评价的参考化合物是必需的。药物代谢物的研究可有助于药物分子的毒性、研究和安全性评估。一些葡糖苷酸与它们相应的母体药物分子相比具有相似或甚至更高的生物学活性。例如,众所周知的活性葡糖苷酸是吗啡6-O-葡糖苷酸,其镇痛作用甚至比吗啡更强(Ritter,Chem.Biol.Interact.[化学-生物相互作用]129(2000)171-193)。化学和酶促合成葡糖苷酸的方法是本领域众所周知的。Koenigs-Knorr反应是用于合成烷基和芳基O-葡糖苷酸化合物最广泛应用的方法之一。在该反应中,苷元(起始醇或酚)在例如银盐的存在下与例如乙酰溴-α-D-葡糖醛酸甲酯偶联。如果底物分子(苷元)具有多个葡糖醛酸化位点,则除非不需要的葡糖醛酸化位点受到保护,否则化学合成可以得到单葡糖苷酸和聚葡糖苷酸的混合物。根据催化剂、溶剂、苷元以及所用原材料的比率,该反应以可变收率得到葡糖苷酸。其他方法已用于合成葡糖苷酸,包括流动法(Mostarda等人,Org.Biomol.Chem.[有机与生物分子化学]12(2014)9592-9600);反应之间的主要区别在于糖基供体(Stachulski等人,J.Med.Chem.[药物化学杂志]49(2006)6931-6945;Kaspersen等人,Xenobiotica[外来物]17(1987)1451-1471(methods of chemical synthesis of sulfate and glucuronideconjugates.[硫酸盐和葡糖苷酸共轭物的化学合成方法]);Stachulski等人,Nat.Prod.Rep.[天然产物报道]15(1998)173-186)。
如本文所用,术语“前药”是指在施用后代谢(即,在体内转化)为药理活性药物的胆汁酸衍生物或化合物。非活性前药是在体内代谢为活性形式的无药理活性的药物。不直接施用药物,可以改为使用相应的前药来改善药物吸收、分布、代谢和排泄(ADME)的程度。当药物本身从胃肠道吸收较差时,常常设计前药来改善生物利用率。前药可用于改善药物与并非是其预期靶标的细胞或过程选择性相互作用的程度。这可以减少药物的不良或非预期作用,在具有严重的非预期和不希望的副作用的治疗中尤其重要。
如本文所用,术语“治疗”是指缓解、减轻、减少、消除、调节或改善疾病状态或病状,即引起该疾病状态或病状的消退。
如本文所用,术语“预防”是指完全或几乎完全阻止疾病状态或病状在患者或受试者中发生,尤其是当该患者或受试者易患这种疾病状态或病状或处于感染疾病状态或病状的风险时。预防还可以包括抑制疾病状态或病状(即阻止该疾病状态或病状的发展),以及缓解或改善该疾病状态或病状(即引起该疾病状态或病状的消退),例如当该疾病状态或病状可能已经存在时。
如本文所用,短语“降低......的风险”是指降低中枢神经系统疾病、炎性疾病和/或代谢疾病在患者中发生的可能性或概率,尤其是当受试者有此类发生的倾向时。
“组合疗法”(或“共同疗法”)是指施用本披露的化合物和作为特定治疗方案的一部分的至少第二药剂,该治疗方案旨在提供由这些治疗剂(即,本披露的化合物和至少第二药剂)的共同作用产生的有益作用。该组合的有益作用包括但不限于由治疗剂的组合产生的药代动力学或药效动力学共同作用。组合施用这些治疗剂通常在限定的时间段(通常数分钟、数小时、数天或数周,这取决于选择的组合)内进行。“组合疗法”可以但通常不旨在涵盖施用这些治疗剂中的两种或更多种作为附带且任意产生本申请的组合的单独单一疗法方案的一部分。“组合疗法”旨在包括以依次方式施用这些治疗剂,即其中各治疗剂在不同时间施用,以及以基本上同时的方式施用这些治疗剂或这些治疗剂中的至少两种。基本上同时施用可以例如通过向受试者施用具有固定比率的各治疗剂的单一胶囊或各治疗剂的多个单一胶囊来实现。依次施用或基本上同时施用各治疗剂可以通过任何适当的途径来进行,这些途径包括但不限于口服途径、静脉内途径、肌肉内途径以及通过粘膜组织的直接吸收。可以通过相同途径或通过不同途径施用这些治疗剂。例如,可以通过静脉内注射施用选择的组合中的第一治疗剂,同时可以口服施用该组合中的其他治疗剂。替代性地,例如,可以口服施用所有治疗剂或可以通过静脉内注射施用所有治疗剂。施用治疗剂的顺序并不是严格关键的。
“组合疗法”还包括进一步与其他生物活性成分和非药物疗法(例如,手术或机械治疗)组合施用如上文所述的治疗剂。当组合疗法进一步包括非药物治疗时,非药物治疗可在任何合适的时间进行,只要从治疗剂与非药物治疗的组合的共同作用实现有益作用即可。例如,在适当的情况下,当从治疗剂的施用中暂时去除非药物治疗时(也许是数天甚至数周),仍然实现有益作用。如本文所用,“组合疗法”意指本申请的化合物可以连同另一种治疗剂一起施用。“连同……一起”是指除了一种治疗方式之外还施用另一种治疗方式,如除了向同一受试者施用另一种治疗剂外还施用本文所述的本申请的化合物。因此,“连同……一起”是指在向受试者递送第二治疗方式之前、期间或之后施用一种治疗模式。
本披露的化合物或化合物的组合的“有效量”是一种或多种化合物的量(数量或浓度)。在一个实施例中,将治疗有效量的化合物施用给需要治疗的受试者时,由疾病引起的症状在施用该化合物一次或多次时即刻或之后得以改善。待施用给受试者的化合物的量将取决于特定病症、施用模式、共同施用的化合物(如果有的话)以及受试者的特征,如总体健康状况、其他疾病、年龄、性别、基因型、体重和对药物的耐受性。熟练的技术人员将能够依据这些和其他因素确定适当的剂量。
术语“预防有效量”意指为预防或降低疾病风险而施用的本披露的化合物或化合物组合的量(数量或浓度)-换句话说,为提供预防或防治作用而需要的量。待施用给受试者的本发明化合物的量将取决于特定病症、施用模式、共同施用的化合物(如果有的话)以及受试者的特征,如总体健康状况、其他疾病、年龄、性别、基因型、体重和对药物的耐受性。熟练的技术人员将能够依据这些和其他因素确定适当的剂量。
“受试者”包括哺乳动物,例如,人、伴侣动物(例如,狗、猫、鸟等)、农场动物(例如,牛、绵羊、猪、马等)以及实验室动物(例如,大鼠、小鼠、豚鼠等)。通常,受试者是人。
如本文所用,法尼醇X受体或FXR是指此类受体的所有哺乳动物形式,包括例如选择性剪接同种型和天然存在的同种型(参见,例如,Huber等人,Gene[基因]290:35-43(2002))。代表性的FXR种类包括但不限于大鼠FXR(GenBank登录号NM_021745)、小鼠FXR(GenBank登录号NM_009108)和人FXR(GenBank登录号NM_005123)。
当提到可测量的值(如量、时距等)时,如本文所用的术语“约”意在涵盖指定值的±20%或±10%(在一些实施例中±5%,在一些实施例中±1%,以及在一些实施例中±0.1%)的变化,因为此类变化适于实践所披露的方法,或适于制造和使用所披露的化合物以及适于要求保护的方法。
本发明的方法
一方面,本披露涉及一种制备式I的化合物:
或其药学上可接受的盐、溶剂化物、氨基酸、硫酸盐或葡糖苷酸共轭物、或前药的方法,其中:
R1是OH、烷氧基或氧代;
R2和R3各自独立地是H、OH、OSO3H、OCOCH3、OPO3H2、卤素或任选地被一个或多个卤素或OH取代的烷基,或R2和R3与它们所附接的碳原子一起形成羰基;
R4是H、卤素、任选地被一个或多个卤素或OH取代的烷基、烯基或炔基;
R5和R6各自独立地是H、OH、OSO3H、OCOCH3、OPO3H2、卤素或任选地被一个或多个卤素或OH取代的烷基,或R5和R6与它们所附接的碳原子一起形成羰基;
R7是OH、OSO3H、SO3H、OSO2NH2、SO2NH2、OPO3H2、PO3H2、CO2H、C(O)NHOH、NH(CH2)2SO3H、NHCH2CO2H、四唑基、噁二唑基、噻二唑基、5-氧代-1,2,4-噁二唑基、5-氧代-1,2,4-噻二唑基、噁唑烷-二酮基、噻唑烷-二酮基、3-羟基异噁唑基、3-羟基异噻唑基、嘧啶、3,5-二氟-4-羟苯基或2,4-二氟-3-羟苯基;
R8、R9和R10各自独立地是H、OH、卤素或任选地被一个或多个卤素或OH取代的烷基,或R8和R9与它们所附接的碳原子一起形成3-至6-元碳环或杂环,该杂环包含1或2个选自N、O和S的杂原子,或R9和R10与它们所附接的碳原子一起形成3-至6-元碳环或杂环,该杂环包含1或2个选自N、O和S的杂原子;
m是0、1或2;
n是0或1;以及
p是0或1;
该方法包括如方案A中所示的步骤1-8。
方案A:
根据方案A,制备式I的化合物的方法包括以下步骤:
1)任选地保护式I-1的化合物以提供式I-2的化合物;
2)用适当的活化剂处理式I-1或I-2的化合物以提供式I-3的化合物,其中LG是离去基团;
3)用碱处理式I-3的化合物以制备式I-4的化合物;
4)使式I-4的化合物与卤化(例如,溴化)试剂反应以提供式I-5的化合物;
5)使式I-5的化合物与氧化剂反应以制备式I-6的化合物;
6)使式I-6的化合物与还原剂反应以制备式I-7的化合物(还原性脱卤或脱溴);
7)任选地将式I-7的化合物脱保护以获得式I-8的化合物;以及
8)使式I-7或I-8的化合物与还原剂反应以提供式I-9或I的化合物。
本披露的一些实施例涉及一种制备式I的化合物:
或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸、硫酸盐或葡糖苷酸共轭物、或前药的方法,其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R8、R9、R10、m、n和p如本文所述并且R7是OH、OSO3H、SO3H、OSO2NH2、SO2NH2、OPO3H2、PO3H2、CO2H、C(O)NHOH、NH(CH2)2SO3H、NHCH2CO2H或任选取代的四唑基、噁二唑基、噻二唑基、5-氧代-1,2,4-噁二唑基、5-氧代-1,2,4-噻二唑基、噁唑烷-二酮基、噻唑烷-二酮基、3-羟基异噁唑基、3-羟基异噻唑基、嘧啶、3,5-二氟-4-羟苯基或2,4-二氟-3-羟苯基;该方法包括如方案A-I中所示的步骤1-8。
方案A-I:
其中X是R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10如上所述,并且每个-OH都可以是-OR11,其中R11是H或任何合适的保护基;Hal是卤素(例如,Br、I或如本文所述),并且LG是合适的离去基团。
根据方案A-I,制备式I的化合物的方法包括以下步骤:
1)任选地保护式I-1的化合物以提供式I-2的化合物;
2)用适当的活化剂处理式I-1或I-2的化合物以提供式I-3的化合物,其中LG是离去基团;
3)用碱处理式I-3的化合物以制备式I-4的化合物;
4)使式I-4的化合物与卤化(例如,溴化或碘化)试剂反应以提供式I-5a的化合物;
5)使式I-5a的化合物与氧化剂反应以制备式I-6a的化合物;
6)使式I-6a的化合物与还原剂反应以制备式I-7的化合物(还原性脱卤,例如脱溴或脱碘);
7)任选地将式I-7的化合物脱保护以获得式I-8的化合物;以及
在一些实施例中,本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物经同位素标记(或放射性标记)。可掺入本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物的同位素的实例包括氢、碳、氮、氟的同位素,如2H、3H、11C、13C、14C和18F。在一些实施例中,本披露的化合物是氘化的(即掺入2H)、氚化的(即掺入3H),和经碳-14(即14C)放射性标记的。本披露的同位素标记的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物通常可以通过执行方案和/或实例中披露的程序,通过用容易获得的同位素标记的试剂取代非同位素标记的试剂来制备。
在某些实施例中,本披露涉及一种制备式I或I-9的化合物(其中R1是α-羟基)、式I-9a的化合物:
或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸、硫酸盐或葡糖苷酸共轭物、或前药的方法,其中R2-R10如本文所述。
在一些实施例中,式I或I-9或I-9a的化合物,其中R7是OSO3H、SO3H、OSO2NH2、SO2NH2、OPO3H2、PO3H2、CO2H、C(O)NHOH、四唑基、噁二唑基、噻二唑基、5-氧代-1,2,4-噁二唑基、5-氧代-1,2,4-噻二唑基、噁唑烷二酮基、噻唑烷二酮基、3-羟基异噁唑基、3-羟基异噻唑基、嘧啶、3,5-二氟-4-羟苯基或2,4-二氟-3-羟苯基(全部可以任选地被进一步取代),可以使用WO 2017/062763、US 20160130297、US 20160145295、US 20160145296、US20160185815、US 20160229886、US 20160289262和WO 2018/081285中所述的合成程序,或使用本领域已知的其他程序制备。当前披露的方法提供了中间体的有效合成,该中间体可以进一步精制为各种侧链类似物,包括但不限于具有以下侧链的化合物:
其中Z是任何相同或不同的适当取代基,Y-杂原子(例如,O、N或S)和HC是任何适当的杂环(例如,芳族或非芳族4-6元环),例如可以包括但不限于以下基团
在这些实施例中的一个中,在方案A-I中,步骤1)是保护式I-1的化合物以提供式I-2的化合物,其中R11是保护基
步骤2)是用适当的活化剂处理式I-1或I-2的化合物以提供式I-3的化合物,其中LG是离去基团,这些步骤可以在一锅中依次进行,而无需经由叠缩方法分离中间体(两步、一锅程序)。
在某些实施例中,本披露涉及一种制备式I的化合物:
或其药学上可接受的盐、溶剂化物、氨基酸或硫酸盐或葡糖苷酸共轭物、或前药的方法,其中
R1是OH、烷氧基或氧代;
R2和R3各自独立地是H、OH、OSO3H、OCOCH3、OPO3H2、卤素或任选地被一个或多个卤素或OH取代的烷基,或R2和R3与它们所附接的碳原子一起形成羰基;
R4是H、卤素、任选地被一个或多个卤素或OH取代的烷基、烯基或炔基;
R5和R6各自独立地是H、OH、OSO3H、OCOCH3、OPO3H2、卤素或任选地被一个或多个卤素或OH取代的烷基,或R5和R6与它们所附接的碳原子一起形成羰基;
R7是OH、OSO3H、SO3H、OSO2NH2、SO2NH2、OPO3H2、PO3H2、CO2H、C(O)NHOH、NH(CH2)2SO3H、NHCH2CO2H或任选取代的四唑基、噁二唑基、噻二唑基、5-氧代-1,2,4-噁二唑基、5-氧代-1,2,4-噻二唑基、噁唑烷-二酮基、噻唑烷-二酮基、3-羟基异噁唑基、3-羟基异噻唑基、嘧啶、3,5-二氟-4-羟苯基或2,4-二氟-3-羟苯基;
R8、R9和R10各自独立地是H、OH、卤素或任选地被一个或多个卤素或OH取代的烷基,或R8和R9与它们所附接的碳原子一起形成3-至6-元碳环或杂环,该杂环包含1或2个选自N、O和S的杂原子,或R9和R10与它们所附接的碳原子一起形成3-至6-元碳环或杂环,该杂环包含1或2个选自N、O和S的杂原子;
m是0、1或2;
n是0或1;以及
p是0或1;
该方法包括以下步骤:
1)任选地保护式I-1的化合物以提供式I-2的化合物;
2)用适当的活化剂处理式I-1或I-2的化合物以提供式I-3的化合物,其中LG是离去基团;
3)用碱处理式I-3的化合物以制备式I-4的化合物;
4)使式I-4的化合物与卤化(例如,溴化或碘化)试剂反应以提供式I-5a的化合物;
5)使式I-5a的化合物与氧化剂反应以制备式I-6a的化合物;
6)使式I-6a的化合物与还原剂反应以制备式I-7的化合物(还原性脱卤或脱溴或脱碘);
7)任选地将式I-7的化合物脱保护以获得式I-8的化合物;以及
8)使式I-7或I-8的化合物与还原剂反应以提供式I的化合物。
在某些实施例中,式I的化合物是式I-9的化合物
其中R1是OH,而R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10如上所述。
在这些实施例中的一个中,如方案A1所示,制备式I或I-9的化合物的方法包括从式I-5(例如,I-5b)的化合物开始的替代步骤。
方案A1:
根据方案A1,由式I-5(例如,I-5b)的化合物开始制备式I或I-9的化合物的方法包括以下步骤:
1)使式I-5b的化合物与还原剂反应以制备式I-5c的化合物(步骤5b;还原性脱卤(例如脱溴,脱碘等);
2)使式I-5c的化合物与还原剂反应以提供式I-5d的化合物(步骤6b;在C3处存在保护基的情况下的酮还原);
3)将式I-5d的化合物脱保护以提供式I或I-9的化合物(步骤7b)。
在一些实施例中,在C3处存在保护基的情况下,经由例如硼氢化物还原或催化氢化进行步骤6b或C7酮的其他还原。
在一些实施例中,步骤7b即X的脱保护(例如,R7为甲酯)和C3处保护基R11的去除可以选择性地进行并且以逐步的方式发生,或者可以同时发生。在这些实施例中的一个中,可以将C3羟基作为例如烷氧基羰基进行保护,然后可以在碱性条件下同时去除侧链X保护基(例如,R7是甲基酯)和C3羟基保护基。在其他实施例中,可以将C3羟基作为例如特戊酸酯进行保护,然后可以先去除侧链X保护基(例如,R7是甲酯),保持C3羟基保护基完整。逐步脱保护允许分离出化合物I或I-9的倒数第二种中间体(例如,100),从而提供了中间体(例如,式I-5d的化合物)和终产物(例如,式I或I-9的化合物)纯化(例如结晶)的替代性可能。
在一些实施例中,步骤6b和7b的顺序可以颠倒,使得如上所述的脱保护步骤可以在酮还原步骤之前进行。
在这些实施例中的一个中,式I-7a的化合物可以由化合物I-4制备(例如,其中R2和R3形成羰基)。在某些实施例中,式I-7a的化合物可以经由叠缩程序由化合物I-4制备(例如,其中R2和R3形成羰基)。在一些实施例中,制备式I或I-9的化合物的方法包括如方案A2所示从式I-7(例如,I-7a)的化合物开始的替代步骤。
方案A2:
根据方案A2,由式I-7a的化合物开始制备式I或I-9的化合物的替代方法包括以下步骤:
1)使式I-7a的化合物与还原剂反应以提供式I-8a的化合物(步骤6c);
2)将式I-8a的化合物脱保护以获得式I或I-9的化合物(步骤7c)。
本披露的合成方法可以容许各种各样的官能团,因此可以使用各种取代的原材料。该方法通常在整个过程结束时或接近结束时提供所需最终化合物,但是在某些情况下可能需要进一步使该化合物转化成其药学上可接受的盐、酯、前药,或氨基酸、硫酸盐或葡糖苷酸共轭物。
在这些实施例中的一个中,式I-1的化合物是式A’的化合物
在这些实施例中的一个中,式I-1的化合物是化合物A
在这些实施例中的一个中,式I-1的化合物是化合物A”
在这些实施例中的一个中,式I-1的化合物是化合物A1
在这些实施例中的一个中,式I-1的化合物是化合物1
在这些实施例中的一个中,本披露涉及如方案1中所示的制备式C2的化合物的方法。
方案1:
在一些实施例中,步骤1)包括用合适的R11保护基同时保护C3羟基和R7以提供式A1的化合物(例如,R7可以作为末端甲酯进行保护,而C3羟基可以作为乙酰氧基进行保护)。
根据方案1,制备式C2的化合物的方法包括以下步骤:
1)保护式A的化合物以提供式A1的化合物;
2)用适当的活化剂处理式A1的化合物以提供式A2的化合物,其中LG是离去基团;
3)用碱处理式A2的化合物以制备式B的化合物;
4)使式B的化合物与溴化试剂反应以提供式B1的化合物;
5)使式B1的化合物与氧化剂反应以制备式B2的化合物;
6)使式B2的化合物与还原剂反应以制备式C的化合物(还原性脱卤或脱溴);
7)将式C的化合物脱保护以获得式C1的化合物;以及
8)使式C1的化合物与还原剂反应以提供式C2的化合物。
在这些实施例中的一个中,化合物A是化合物A”’。
在某些实施例中,本披露涉及如方案1A中所示的制备式C2的化合物的方法。
方案1A:
根据方案1A,制备式C2的化合物的方法包括以下步骤:
1)保护式A的化合物以提供式A1的化合物;
2)用适当的活化剂处理式A1的化合物以提供式A2的化合物,其中LG是离去基团;
3)用碱处理式A2的化合物以制备式B的化合物;
4)使式B的化合物与卤化(例如,溴化或碘化)试剂反应以提供式B1a的化合物;
5)使式B1a的化合物与氧化剂反应以制备式B2a的化合物;
6)使式B2a的化合物与还原剂反应以制备式C的化合物(还原性脱卤,例如脱溴或脱碘);
7)将式C的化合物脱保护以获得式C1的化合物;以及
8)使式C1的化合物与还原剂反应以提供式C2的化合物。
在一些实施例中,本披露涉及如方案1A-1中所示的制备式A2的化合物的方法,该方法包括以下步骤:
1)保护式A的化合物以提供式A1的化合物;并且
2)用适当的活化剂处理式A1的化合物以提供式A2的化合物,其中LG是离去基团。
这两个步骤可以依次执行,而无需后处理或分离式A1的中间体化合物(即,叠缩程序或两步、一锅程序),从而提高了制造操作的总体效率。
方案1A-1:
在一些实施例中,使用已知的合成程序将式I-9或C2的化合物进一步转化为式I的化合物,其中R7是OSO3H、SO3H、OSO2NH2、SO2NH2、OPO3H2、PO3H2、C(O)NHOH、四唑基、噁二唑基、噻二唑基、5-氧代-1,2,4-噁二唑基、5-氧代-1,2,4-噻二唑基、噁唑烷二酮基、噻唑烷二酮基、3-羟基异噁唑基、3-羟基异噻唑基或2,4-二氟-3-羟苯基,并且R1是烷氧基或氧代。
在一些实施例中,使用WO 2017/062763、US 20160130297、US 20160145295、US20160145296、US 20160185815、US 20160229886、US 20160289262和WO 2018/081285中所述的合成程序,或使用本领域已知的其他程序将式I-9或C2的化合物进一步转化为式I的化合物,其中R7是OSO3H、SO3H、OSO2NH2、SO2NH2、OPO3H2、PO3H2、CO2H、C(O)NHOH、四唑基、噁二唑基、噻二唑基、5-氧代-1,2,4-噁二唑基、5-氧代-1,2,4-噻二唑基、噁唑烷二酮基、噻唑烷二酮基、3-羟基异噁唑基、3-羟基异噻唑基、嘧啶、3,5-二氟-4-羟苯基或2,4-二氟-3-羟苯基(全部可以任选地被进一步取代),并且R1是烷氧基或氧代。
例如,其中R7是四唑基、噁二唑基、噻二唑基、5-氧代-1,2,4-噁二唑基、5-氧代-1,2,4-噻二唑基、噁唑烷二酮基、噻唑烷二酮基、3-羟基异噁唑基、3-羟基异噻唑基或2,4-二氟-3-羟苯基的化合物可以由相应的羧酸经由与所需的含R7的硼酸偶联来制备:
在一些实施例中,R11保护基选自C(O)C1-C4烷基、C1-C6烷氧基羰基、任选取代的芳基氧基羰基、苯甲酰基、苯甲基、特戊酰基、四氢吡喃基醚、四氢呋喃基、2-甲氧基乙氧基甲基醚、甲氧基甲基醚、乙氧基乙基醚、对甲氧基苯甲基醚、甲硫基甲基醚、三苯基甲基、二甲氧基三苯甲基、甲氧基三苯甲基和甲硅烷基醚。在一个实施例中,甲硅烷基醚选自三甲基甲硅烷基醚、三乙基甲硅烷基醚、三异丙基甲硅烷基醚、叔丁基二甲基甲硅烷基醚和叔丁基二苯基甲硅烷基醚。在一个实施例中,R11保护基是苯甲酰基或乙酰基。在一个实施例中,R11保护基是C(O)C1-C4烷基。在一个实施例中,R11保护基是乙酰基。在一些实施例中,R11是H。
可以分6至9个步骤制备式I的化合物,总收率为约40%至约60%。在这些实施例中的一个中,式I、I-9或C2的化合物的总收率为约50%。在方案1-13中披露了对方案A或方案A-I的方法的各种修改。在一些方面,本披露涉及一种由式A1的化合物一步制备式B的化合物的方法,该方法包括方案2中所示的步骤。
方案2:
其中R4、R11和X如本文所述。
在一些实施例中,例如,如方案2a所示,对C7保护的化合物进行方案2的步骤。
方案2a:
在一些实施例中,用脱水试剂(例如,三氯氧化磷(POCl3)、PCl5、P2O5、Burgess试剂、二环己基碳二亚胺(DCC)、2-氯-1,3-二甲基咪唑啉氯化物(DMC)、H3PO4等)在碱(例如,吡啶、二甲基吡啶、三乙胺、二异丙基乙胺、LiBr、Li2CO3、AcOK、三甲基吡啶等)的存在下处理式A1的化合物,以提供式B的化合物。在一些实施例中,反应在约40℃、约45℃、约50℃、约55℃或约60℃下进行。在一些实施例中,通过脱水反应制备的式B的化合物以约60%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%或大于95%的收率获得。式B的化合物可以纯化(例如,通过色谱法或结晶法)或不经纯化即用于下一步骤。在这些实施例中的一个中,使式B的化合物结晶并任选地重结晶。在这些实施例中的一个中,式B的化合物不经纯化使用。
在一些实施例中,如方案1的步骤2所示,首先将式A1的化合物转化为式A2的化合物。在一些实施例中,用活化试剂(或亲电子试剂,例如甲磺酰(甲基磺酰基)氯、甲苯磺酰(甲苯磺酰基)氯、三氟甲烷磺酸酐(三氟甲磺酸酐)、亚硫酰氯、SO3-吡啶、磷酰氯、磷酰溴、壬氟丁基磺酰氯或任何其他在C12位置处提供合适的离去基团的试剂)在碱(例如,吡啶、三乙胺、二异丙基乙胺(DIPEA)、咪唑等)的存在下,在约20℃、约25℃、约30℃、约35℃、约40℃、约45℃、约50℃、约55℃、约60℃、约65℃或高达适当反应溶剂(例如,吡啶、二氯甲烷(DCM)等)的回流温度下处理C12-醇A1。在一些实施例中,另外的碱可以用作亲核催化剂(例如,4-二甲基氨基吡啶(DMAP))。
在一些实施例中,使用约2个当量、约3个当量、约4个当量、约个5当量、约6个当量、约7个当量、约8个当量、约9个当量或约10个当量的碱(摩尔当量,按式A1的化合物的摩尔量计)。在一些实施例中,使用约2个当量、约2.5个当量、约3个当量、约个3.5当量、约4个当量、约4.5个当量、约5个当量、约5.5个当量或约6个当量的活化试剂(亲电子试剂)(摩尔当量,按式A1的化合物的摩尔量计)。
在一些实施例中,以约50%、约60%、约70%、约80%、约85%、约90%、约95%或大于95%的收率制备式A2的化合物。在这些实施例中的一个中,可以以定量收率(例如,约100%)来制备式A2的化合物。在这些实施例中的一个中,式A2的化合物不经纯化使用。
在一些实施例中,用合适的碱处理式A2的化合物以提供式B的化合物。在一些实施例中,合适的碱包括但不限于金属醇盐(例如,叔丁醇钾(t-BuOK)、戊醇钠等)、乙酸盐(例如,乙酸钾(KOAc)、乙酸锂(LiOAc)、乙酸钠(NaOAc)或乙酸铯(CsOAc))、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)、咪唑、吡啶等。
在一些实施例中,方案1的步骤3的消除反应在合适的溶剂如高沸点溶剂(例如,六甲基磷酰胺(HMPA)、1,3-二甲基-3,4,5,6-四氢-2-嘧啶酮(DMPU)、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮(DMI)、二甲基亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMA)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)等)或低沸点溶剂(例如,DCM、甲基叔丁基醚(MTBE)、四氢呋喃(THF)等)中,在高温下例如在约80℃、约90℃、约100℃、约110℃、约120℃下或在反应溶剂的回流温度下进行。
在一些实施例中,以约60%、约70%、约80%、约85%、约90%、约95%或大于95%的收率制备式B的化合物。在这些实施例中的一个中,可以以定量收率(例如,约100%)来制备式B的化合物。在这些实施例中的一个中,式B的化合物不经纯化使用。在一些实施例中,通过色谱法或结晶法纯化式B的化合物。在这些实施例中的一个中,式B的化合物从合适的有机溶剂(例如,庚烷、正庚烷、己烷、乙酸乙酯、甲醇、水)中结晶。在这些实施例中的一个中,分离的式B的化合物的纯度为约80%、约85%、约90%、约95%或大于95%(按重量计)。在这些实施例中的一个中,式B的化合物的纯度为约97%。在这些实施例中的一个中,式B的化合物的纯度大于约97%。
本披露的一些实施例涉及将式B的化合物转化为式C的化合物的方法。在某些实施例中,用氧化剂处理式B的化合物以单步提供式C的化合物(步骤4a):
其中R4、R11和X如本文所述。
在一些实施例中,可以对C-7保护的化合物进行氧化步骤,其中C7是OR11。
在某些实施例中,使式B的化合物与金属盐或金属络合物(例如,钌、铑、钒、钼、铂、铁、铱等的盐或络合物)在氧化剂(例如,分子氧、过氧化氢、叔丁基过氧化氢等)的存在下接触以生成式C的化合物。
在这些实施例中的一个中,式C的化合物可以经由Wacker型氧化制备。用催化量的钯盐(例如,PdCl2、Pd(Quinox)Cl2等),任选地在铜盐(例如,CuCl、CuCl2、Cu(OAc)2等)或银盐(例如,AgOAc、AgSbF6等)和氧化剂(例如,分子氧、叔丁基过氧化氢等)的存在下处理在任选含有水的合适有机溶剂(例如,二甲基甲酰胺,二甲基乙酰胺,1,2-二乙氧基乙烷等)中的式B的化合物以提供式C的化合物。
在这些实施例中的一个中,使式B的化合物与金属盐或金属络合物(例如,钌、铑、钒、钼、铂、铁、铱等的盐或络合物)在氧化剂(例如,分子氧、过氧化氢、叔丁基过氧化氢等)的存在下接触以提供式C的化合物。在这些实施例中的一个中,使式B的化合物与含溴化物的盐(例如,LiBr、NaBr、KBr、CsBr、四烷基溴化铵等)和氧化剂(例如,H2O2、Oxone或其他过氧硫酸盐、mCPBA、过乙酸、高碘酸钠、高碘酸等)接触以提供式C的化合物。合适的溶剂包括但不限于丙酮、乙酸及其混合物。任选地,用于溴化的溶剂可以含有水。
在这些实施例中的一个中,使式B的化合物与次溴酸盐(例如,LiOBr、NaOBr、KOBr、四烷基次溴酸铵、Ca(OBr)2等)或亚溴酸盐(例如,LiO2Br、NaO2Br、KO2Br、四烷基次溴酸铵、Ca(BrO2)2等)在合适的有机溶剂(例如,丙酮、乙酸等)中,任选地在水的存在下接触以生成式C的化合物。在一些实施例中,本披露涉及如方案1和方案3中所示制备式C的化合物的方法。
方案3:
其中R4、R11和X如本文所述。根据方案3,制备式C的化合物的方法包括以下步骤:
4)使式B的化合物与溴化试剂反应以提供式B1的化合物;
5)使式B1的化合物与氧化剂反应以制备式B2的化合物;以及
6)使式B2的化合物与还原剂反应以制备式C的化合物(还原性脱溴)。
在某些实施例中,本披露涉及根据方案3A制备化合物C的方法,该方法包括以下步骤:
1)在醇(例如,甲醇、乙醇、异丙醇等)的存在下,使式B的化合物与卤化试剂(例如,N-溴代琥珀酰亚胺、N-碘代琥珀酰亚胺等)接触,以形成式B’的中间体邻位卤代(例如溴代或碘代)醚(步骤4b);
2)用合适的碱(例如,DBU、三乙胺、金属醇盐碱等)处理邻位卤素代(例如,溴代或碘代)醚B’,以通过消除卤素而生成烷氧基烯醇醚B”(步骤5b);以及
3)在水的存在下用酸处理烷氧基烯醇醚,通过水解烷氧基烯醇醚B”生成式C的化合物(步骤6b)。
方案3A。
其中R12是烷基且X、R4和R11如本文所述。
在一些实施例中,本披露涉及如方案3B中所示制备式C的化合物的方法。
方案3B:
其中R4、R11和X如本文所述。
根据方案3B,制备式C的化合物的方法包括以下步骤:
4)使式B的化合物与卤化(例如,溴化或碘化)试剂反应以提供式B1a的化合物(步骤4c);
5)使式B1a的化合物与氧化剂反应以制备式B2a的化合物(步骤5c);以及
6)使式B2a的化合物与还原剂反应以制备式C的化合物(步骤6c;还原性卤化,例如脱溴或脱碘)。
本披露还涉及本文所述的替代性地适用于C7保护的化合物(即C7被OR11而不是氧代基团取代)的方法。
本披露的一些实施例涉及保护和/或脱保护步骤的操作,以简化中间体的纯化(例如,通过结晶)。在一些实施例中,R7作为甲酯保护的COOH存在促进了中间体(包括倒数第二个中间体)的纯化。在一些实施例中,保护基保留在C3处促进了中间体(包括倒数第二个中间体)的纯化。
在某些实施例中,用卤化试剂(卤素供体试剂)处理在任选含有水和/任选含有缓冲盐(例如,磷酸钾、乙酸钠、碳酸氢钠等)的合适有机溶剂(例如,THF、乙腈(ACN)、乙酸甲酯(AcOMe)、二氯甲烷(DCM)、丙酮等或其混合物)中的式B的化合物,以生成式B1、B’或B1a的化合物。在一些实施例中,卤化试剂是溴化试剂(溴供体试剂)。在一些实施例中,卤化试剂是碘化试剂(碘供体试剂)。
在某些实施例中,用溴化剂(溴供体试剂)处理在任选含有水和/任选含有缓冲盐(例如,磷酸钾、乙酸钠、碳酸氢钠等)的合适有机溶剂(例如,THF、乙腈(ACN)、乙酸甲酯(AcOMe)、二氯甲烷(DCM)、丙酮等或其混合物)中的式B的化合物,以生成式B1的化合物。
在某些实施例中,溶剂是混合溶剂体系。在一些实施例中,溶剂是THF/水、AcOMe/水或ACN/水体系。在这些实施例中的一个中,溶剂是乙腈-水体系。在这些实施例中的一个中,溶剂是THF-水体系。在这些实施例中的一个中,溶剂是乙酸甲酯-水体系。在某些实施例中,混合溶剂体系中的溶剂以固定比率混合,包括但不限于例如5:1、4.5:1、4:1、3.5:1、3:1、2.5:1、2:1、1.5:1或1:1(有机溶剂:水)。在另一个实施例中,溶剂是三溶剂体系。在这些实施例中的一个中,溶剂体系是丙酮-THF-水。在某些实施例中,混合三溶剂体系中的溶剂以固定比率混合,包括但不限于例如1.5:3:1、1:3:1.5或1:3:1、1.5:4:1、1:4:1.5、1:4:1、1.5:5:1、1:5:1.5、1:5:1(有机溶剂1:有机溶剂2:水)。
在一些实施例中,溴化试剂是亲电子溴化试剂。在这些实施例中的一个中,溴化试剂是溴。溴化试剂或溴供体试剂是可商购的,或者可以由技术人员容易地合成。亲电子溴化试剂包括但不限于溴化苯硒、三溴化苯硒、三溴化吡啶鎓、N-溴邻苯二甲酰亚胺、N-溴糖精、乙酰基次溴酸盐、N-溴乙酰胺、四甲基三溴化铵、二溴乙内酰脲(DDH,1,3-二溴-5,5-二甲基乙内酰脲(DBDMH))、三溴异氰尿酸、二溴异氰尿酸、二溴胺-T(N,N-二溴-对甲苯磺酰胺)、二溴胺-B、N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)、二甲基氨基吡啶溴和溴代二氯异氰尿酸(BDCCA):
在某些实施例中,溴化剂(试剂或供体)是二溴乙内酰脲(1,3-二溴-5,5-二甲基乙内酰脲(DBDMH))、N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)、N-溴糖精、二溴胺-T或溴代二氯异氰尿酸(BDCCA)。在这些实施例中的一个中,溴化试剂是二溴胺-T。在另一个实施例中,溴化试剂是1,3-二溴-5,5-二甲基乙内酰脲(DBDMH)。在另一个实施例中,溴化试剂是NBS。在这些实施例中的一个中,NBS与NH4OAc(例如催化的,约0.1至约0.2个当量(eq.),包括约0.11、约0.12、约0.13、约0.14、约0.15、约0.16、约0.17、约0.18、约0.19或约0.2个当量)组合使用。在一些实施例中,溴化试剂的化学计量为约1.0至约2.5个当量,包括约1.05、约1.1、约1.15、约1.2、约1.25、约1.3、约1.35、约1.4、约1.45、约1.5、约1.55、约1.6、约1.65、约1.7、约1.75、约1.8、约1.85、约1.9、约2.0、约2.05、约2.1、约2.15、约2.2、约2.25、约2.3、约2.35、约2.4、约2.45或约2.5个当量。
在本发明的一方面,溴化试剂任选地在亲核有机催化剂的存在下使用。亲核有机催化剂包括但不限于二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、四甲基胍、二甲基氨基吡啶和N-溴脒(例如,+-异-苦杏素)。
在一些实施例中,步骤4的溴水合(羟基溴化)反应在约-50℃、约-40℃、约-30℃、约-20℃、约-10℃、约-5℃、约0℃、约5℃、约10℃、约15℃或约20℃下进行。
在某些实施例中,步骤4的溴水合反应在约5℃至约10℃下进行。
在一些实施例中,以约50%、约55%、约60%、约65%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%或大于95%的收率获得式B1的化合物即溴醇(bromohydrin)。在这些实施例中的一个中,式B1的化合物可以纯化或不经纯化使用。在这些实施例中的一个中,使用乙酸甲酯-水溶剂体系以约63%的收率获得化合物B1。
在一些实施例中,在后处理和分离期间,用还原剂(例如,亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、亚磷酸三甲酯等)处理式B1的化合物以稳定式B1的化合物。在某些实施例中,还原剂是温和的还原剂。在这些实施例中的一个中,还原剂可以用另外的氧化剂(例如,NaOCl、叔丁基过氧化氢、过氧化氢、过乙酸、高碘酸钠等)取代,并且任选地在氧化催化剂(例如,铬盐、TEMPO等)的存在下,以生成式B2的化合物,而无需分离式B1的化合物。可以将产物萃取到合适的有机溶剂(例如,乙酸乙酯、甲基叔丁基醚、二氯甲烷等)中,并根据需要进行浓缩用于下一反应步骤。
在一些实施例中,卤化试剂是亲电子卤化试剂。在一些实施例中,碘化试剂是亲电子碘化试剂。在这些实施例中的一个中,碘化试剂是碘。在另一个实施例中,碘化试剂是N-碘代琥珀酰亚胺(NIS)。卤化试剂(例如,溴化或碘化试剂)是可商购的,或者可以由技术人员容易地合成。碘化试剂或碘供体试剂是可商购的,或者可以由技术人员容易地合成。亲电子碘化试剂包括但不限于在水存在下的由碘原位产生的HOI、在硫酸铈水溶液存在下的碘、含亚硫酸氢钠的NaIO4、N-碘代琥珀酰亚胺、I-Cl、I-F等,含或不含氧化剂(例如,HIO3、HIO4、H5IO6、HClO4、HNO3、H2SO4、三氟乙酸、三氯乙酸等)。
在某些实施例中,碘化剂(试剂或供体)是N-碘代琥珀酰亚胺(NIS)。在这些实施例中的一个中,NIS与催化或非催化H5IO6、HClO4或H2SO4(例如催化的,约0.1至约0.3个当量(eq.),包括约0.11、约0.12、约0.13、约0.14、约0.15、约0.16、约0.17、约0.18、约0.19、约0.2个当量、约0.21个当量、约0.22个当量、约0.23个当量、约0.24个当量、约0.25个当量、约0.26个当量、约0.27个当量、约0.28个当量、约0.29个当量、约0.3个当量,或非催化的,等于或高于1.0个当量)组合使用。在一些实施例中,碘化试剂的化学计量为约1.0至约2.5个当量,包括约1.05、约1.1、约1.15、约1.2、约1.25、约1.3、约1.35、约1.4、约1.45、约1.5、约1.55、约1.6、约1.65、约1.7、约1.75、约1.8、约1.85、约1.9、约2.0、约2.05、约2.1、约2.15、约2.2、约2.25、约2.3、约2.35、约2.4、约2.45或约2.5个当量。
在某些实施例中,用碘化剂(碘供体试剂)处理在任选含有水和/任选含有缓冲盐(例如,磷酸钾、乙酸钠、碳酸氢钠等)的合适有机溶剂(例如,THF、乙腈(ACN)、乙酸甲酯(AcOMe)、二氯甲烷(DCM)、丙酮、甲基叔丁基醚(MTBE)、二噁烷等或其混合物)中的式B的化合物,以生成式B1a的化合物。
在某些实施例中,溶剂是混合溶剂体系。在一些实施例中,溶剂是二噁烷/水、MTBE/水或ACN/水体系。在这些实施例中的一个中,溶剂是二噁烷-水体系。在这些实施例中的一个中,溶剂是含有三氟乙酸的MTBE-水体系。在这些实施例中的一个中,溶剂是MTBE-水体系。在某些实施例中,MTBE-水体系中的溶剂以固定比率混合,包括但不限于例如20:1、19:1、18:1、17:1、16:1、15:1、14:1、13:1、12:1、11:1、10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4.5:1、4:1、3.5:1、3:1、2.5:1、2:1、1.5:1或1:1(有机溶剂:水)。在某些实施例中,二噁烷-水体系中的溶剂以固定比率混合,包括但不限于例如10:1、9:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4.5:1、4:1、3.5:1、3:1、2.5:1、2:1、1.5:1或1:1(有机溶剂:水)。
在一些实施例中,步骤4的碘水合(羟基碘化)反应在约-10℃、约-5℃、约0℃、约5℃、约10℃、约15℃、约20℃、约25℃、约30℃、约35℃、约40℃、约45℃或约50℃下进行。
在某些实施例中,步骤4的碘水合反应在约0℃至约5℃下进行。
在一些实施例中,以约50%、约55%、约60%、约65%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%或大于95%的收率获得式B1a的化合物,(例如,当Hal为碘时,是碘醇(iodohydrin))。在这些实施例中的一个中,式B1a的化合物可以纯化或不经纯化使用。在这些实施例中的一个中,使用二噁烷-水溶剂体系以约90%的收率获得化合物B1a。
在一些实施例中,在后处理和分离期间,用还原剂(例如,亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、亚磷酸三甲酯等)处理式B1a的化合物以稳定式B1a的化合物。在某些实施例中,还原剂是温和的还原剂。在这些实施例中的一个中,还原剂可以用另外的氧化剂(例如,NaOCl、叔丁基过氧化氢、过氧化氢、过乙酸、高碘酸钠等)取代,并且任选地在氧化催化剂(例如,钌盐、铬盐、TEMPO等)的存在下,以生成式B2a的化合物,而无需分离式B1a的化合物。可以将产物萃取到合适的有机溶剂(例如,乙酸乙酯、甲基叔丁基醚、二氯甲烷等)中,并根据需要进行浓缩用于下一反应步骤。
在某些实施例中,在任选含有水的合适有机溶剂(例如,甲基叔丁基醚、THF、二氯甲烷、乙酸乙酯、乙腈等;或其混合物)中的式B1的化合物与氧化剂接触以生成式B2的化合物。可以将产物萃取到合适的有机溶剂(例如,乙酸乙酯、甲基叔丁基醚、二氯甲烷等)中,并根据需要进行浓缩用于下一反应步骤。
在某些实施例中,在任选含有水的合适有机溶剂(例如,甲基叔丁基醚、THF、二氯甲烷、乙酸乙酯、乙腈等;或其混合物)中的式B1a的化合物(例如,当Hal为碘时,是碘醇)与氧化剂接触以生成式B2a的化合物。可以将产物萃取到合适的有机溶剂(例如,乙酸乙酯、甲基叔丁基醚、二氯甲烷等)中,并根据需要进行浓缩用于下一反应步骤。
在一些实施例中,氧化剂包括但不限于铬酸或铬盐(例如,Na2Cr2O7)、锰盐(例如,KMnO4)、银盐(例如,Ag2CO3)、铁盐(例如,K2FeO4)、铈盐(例如,Ce(SO4)2)、钌盐(例如,Na2RuO4)和N-溴代衍生物(例如,N-溴代琥珀酰亚胺、二甲基二溴乙内酰脲、N-溴乙酰胺等),以化学计量过量或以催化量与助氧化剂(例如,硝酸铵、过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过乙酸、NaOCl、Ca(OCl)2等)组合。在一些实施例中,可以在不存在金属盐的情况下使用氧化剂。在某些实施例中,可以在溴化步骤期间采用氧化剂以将式B1的中间体化合物直接转化为式B2的化合物。
在一些实施例中,氧化剂包括但不限于铬酸或铬盐(例如,Na2Cr2O7)、锰盐(例如,KMnO4)、银盐(例如,Ag2CO3)、铁盐(例如,K2FeO4)、铈盐(例如,Ce(SO4)2)、钌盐(例如,Na2RuO4)和N-卤代衍生物(例如,N-碘代琥珀酰亚胺N-溴代琥珀酰亚胺、二甲基二溴乙内酰脲、N-溴乙酰胺等),以化学计量过量或以催化量与助氧化剂(例如,硝酸铵、过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过乙酸、NaOCl、Ca(OCl)2等)组合。在一些实施例中,可以在不存在金属盐的情况下使用氧化剂。在某些实施例中,可以在卤化(例如碘化)步骤期间采用氧化剂以将式B1a的中间体化合物直接转化为式B2a的化合物。
以约80%、约85%、约90%、约95%或大于95%的收率获得式B2的化合物即溴代酮。在这些实施例中的一个中,以定量收率(例如,约100%)来制备式B2的化合物。在这些实施例中的一个中,式B2的化合物可以纯化或不经纯化使用。
在一些实施例中,使在任选含有水的合适有机溶剂(即,乙酸、甲醇、THF等)中的式B2的化合物与还原剂接触以生成式C的化合物。
在一些实施例中,以约80%、约85%、约90%、约95%或大于95%的收率获得式B2a的化合物即卤代酮(例如,溴代酮或碘代酮)。在这些实施例中的一个中,以定量收率(例如,约100%)来制备式B2a的化合物。在这些实施例中的一个中,式B2a的化合物可以纯化或不经纯化使用。
在一些实施例中,使在任选含有水的合适有机溶剂(即,乙酸、甲醇、THF等)中的式B2a的化合物与还原剂接触以生成式C的化合物。
合适的还原剂包括但不限于有机硅烷(例如,三乙基硅烷、六甲基乙硅烷等)、三烷基膦(例如,三乙基膦、三丁基膦等)、三苯基膦、1,3-二烷基-2-苯基苯并咪唑烷(例如,1,3-二甲基-2-苯基苯并咪唑烷),在路易斯酸(例如,BF3)存在下的碘盐(例如,LiI、NaI、KI、CsI等),氢碘酸、锌铜偶、零价金属(例如,Li0、Na0、K0、Ca0、Al0、Fe0、Zn0等)及其相应的低价金属盐(例如,铬、锡、钐、锰、钛的低价盐,分别如CrCl2、SnCl2、SmI2、Mn(OAc)3、TiCl3),苯胺或经取代的苯胺(例如,PhNH2、PhNHMe等),以及在催化剂(例如,钯、铂、钌、铁、镍等)存在下的氢气。在这些实施例中的一个中,在合适的溶剂(例如,AcOH)中并在高温(例如,回流)下,在乙酸盐(例如,AcONa)的存在下,使用Zn(粉)进行脱溴。以约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%或大于95%的收率获得式C的二酮化合物。在这些实施例中的一个中,以定量收率(例如,约100%)来制备式C的化合物。在这些实施例中的一个中,式C的化合物可以纯化或不经纯化使用。
本披露的这些实施例中的一个涉及一种制备式B2’的化合物的方法,该方法包括方案4中所示的步骤。
方案4:
其中R4、R11和X如本文所述。
在这些实施例中的一个中,本披露涉及一种制备式B2’的化合物的方法,该方法包括方案4A中所示的步骤。
方案4A:
其中R4、R11和X如本文所述。可以用催化剂或金属试剂(例如,-镍(雷尼镍或Ra-Ni)或零价锌或镁),或任选地在氢气和催化剂(例如,Pd、Pt、Rh、Ni及其盐等)的存在下处理在合适的有机溶剂(例如,乙醇、乙酸等或其混合物)中的式B1a的卤化(例如,溴化或碘化)化合物(卤代醇,例如溴醇或碘醇),以生成式B2’的化合物。
可以用催化剂或金属试剂(例如-Nickel、雷尼镍、Ra-Ni),或任选地在氢气和催化剂(例如,Pd、Pt、Rh、Ni及其盐等)的存在下处理在合适的有机溶剂(例如,乙醇、乙酸等或其混合物)中的式B1或B1a的卤化化合物(卤代醇或溴醇或碘醇),以生成式B2或B2a的化合物。可以用催化剂或金属试剂(例如-Nickel、雷尼镍、Ra-Ni),或任选地在氢气和催化剂(例如,Pd、Pt、Rh、Ni及其盐等)的存在下处理在合适的有机溶剂(例如,乙醇、乙酸等或其混合物)中的式B1的溴化化合物(溴醇),以生成式B2的化合物。在某些实施例中,还原性脱卤可以在中性、碱性或酸性条件下进行。在某些实施例中,金属试剂可以单独以化学计量的量使用,或在氢气的存在下以催化量使用。在其他实施例中,该反应可以在催化转移氢化下使用氢供体(1,3-环己二烯、1,7-辛二烯、环己烯、甲酸铵、甲酸钾、甲酸、乙醇、异丙醇等)进行。在这些实施例中的一个中,氢化和催化转移氢化在连续流动条件下进行。以约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%或大于95%的收率获得式B2’的化合物。在这些实施例中的一个中,以定量收率(例如,约100%)来制备式B2’的化合物。在这些实施例中的一个中,式B2’的化合物可以纯化或不经纯化使用。
在这些实施例中的一个中,本披露涉及一种制备式C的化合物的方法,该方法包括方案5中所示的步骤。
方案5:
其中R4、R11和X如本文所述并且BY2-是硼部分,其中Y可以是例如烷基、卤素、氢、胺或醇。
方案5中制备式C的化合物的方法包括以下步骤:
4a)使式B的化合物与硼烷试剂反应以制备式B1’的化合物;
5a)使式B1'的化合物与氧化试剂反应以提供式B2'的化合物;以及
6a)使式B2’的化合物与氧化试剂反应以制备式C的化合物。
在本披露的某些实施例中,使在非质子有机溶剂(例如,THF、二氯甲烷、1,2-二乙氧基乙烷、庚烷等)中的式B的化合物与硼烷试剂接触以形成式B1’的化合物。反应完成后,使混合物与氧化剂接触以形成在C-11处带有醇的式B2’的化合物。该混合物可以通过溶剂萃取到合适的有机溶剂(例如,乙酸乙酯、二氯甲烷、甲基叔丁基醚等)中进行后处理,并根据需要浓缩所得溶液,或将溶剂交换为更适当的溶剂。然后将式B2'的化合物溶液与氧化剂接触,以生成式C的化合物。
硼烷试剂(“B”)包括但不限于BH3及其络合物(例如,BH3-THF、BH3-DMS、BH3-NH3等)、结构烷基BH2的单烷基硼烷(例如,单-叔己基硼烷、单-异松蒎基硼烷等)、结构二烷基BH的二烷基硼烷(例如,二异戊基硼烷、二叔己基硼烷、二环戊基硼烷、9-BBN等)、单氯硼烷及其络合物(例如,ClBH2-THF、ClBH2-DMS等)、二氯硼烷及其络合物(例如,Cl2BH-THF、Cl2BH-DMS等)和儿茶酚硼烷。
用于氧化式B1’的化合物的氧化剂包括但不限于过氧化氢、叔丁基过氧化氢、Oxone和分子氧。
用于氧化式B2’的化合物的氧化剂包括但不限于铬酸或铬盐(例如,Na2Cr2O7)、锰盐(例如,KMnO4)、银盐(例如,Ag2CO3)、铁盐(例如,K2FeO4)、铈盐(例如,Ce(SO4)2)、钌盐(例如,Na2RuO4),以化学计量过量或以催化量与助氧化剂(例如,硝酸铵、过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过乙酸、NaOCl、Ca(OCl)2、NaIO4、H5IO6等)组合。在一些实施例中,可以在不存在金属盐的情况下使用氧化剂。在一些实施例中,可以采用氧化催化剂,例如TEMPO。
在一些实施例中,本披露涉及一种根据方案5的方法制备式C2的化合物的方法,其中R4、R11和X如本文所述。
方案6:
根据方案6,制备式C2的化合物的方法包括以下步骤:
7)将式C的化合物脱保护以提供式C1的化合物或其药学上可接受的盐;以及
8)使式C1的化合物与还原试剂反应以制备式C2的化合物。
在一些实施例中,步骤8中的还原试剂包括但不限于NaBH4、NaCNBH3、LiBH4、(i-Bu2AlH)2、三仲丁基硼氢化锂(L-selectride)、三异丁基硼氢化锂(K-selectride)。在一个实施例中,还原剂是NaBH4或LiBH4。还原剂可以与添加的试剂组合使用,例如但不限于CeCl3、CoCl2和其他路易斯酸,这些试剂可用于增强酮还原,包括但不限于锌(II)、钙(II)、镁(II)、铝(III)盐。
在一些实施例中,使用至少2摩尔当量的还原剂。在一些实施例中,使用约2个当量至约3个当量的还原剂。在另一个实施例中,摩尔比(或摩尔当量)为约2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9或5.0个当量。
在合适的溶剂中进行还原。在一实施例中,在水中进行还原。在一个实施例中,在醇溶剂中进行还原。在一个实施例中,醇溶剂是甲醇。在一个实施例中,醇溶剂是异丙醇。在一个实施例中,醇溶剂是乙醇。在一些实施例中,在碱的存在下进行还原。在一实施例中,碱是氢氧化钠。在一实施例中,碱是氢氧化钠,溶剂是水。
在一个实施例中,步骤8中的还原在约2小时至约50小时的时间段内进行,例如约2小时、约3小时、约4小时、约5小时、约6小时、约7小时、约8小时、约9小时、约10小时、约11小时、约12小时、约13小时、约14小时、约15小时、约16小时、约17小时、约18小时、约19小时、约20小时、约25小时、约30小时、约35小时、约40小时、约45小时或约50小时。
在一个实施例中,步骤8中的还原是在约15℃至约100℃的温度下,以及介于之间的任何温度增量下,例如在约20℃、约25℃、约30℃、约40℃、约50℃、约60℃、约70℃、约80℃、约90℃或约100℃下进行的。
在一个实施例中,还原是在约-10℃至约15℃的温度,例如约-10℃、约-5℃、约0℃、约3℃、约5℃、约7℃、约10℃或约15℃下,以及介于之间的任何温度增量下进行的。在一个实施例中,还原在约5℃下进行。
用于步骤7的脱保护试剂取决于所选择的保护基,并且可以选自本领域技术人员已知的标准试剂(包括本文讨论的试剂)。
在某些实施例中,方案1的方法提供了式II的化合物:
或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸、硫酸盐或葡糖苷酸共轭物或前药。
在某些实施例中,方案1的方法提供了式III的化合物:
或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸、硫酸盐或葡糖苷酸共轭物或前药。
在一些实施例中,本披露涉及一种制备式IIIa的化合物:
或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸、硫酸盐或葡糖苷酸共轭物、或前药的方法。
在一些实施例中,本披露涉及一种制备式IIIb的化合物:
或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸、硫酸盐或葡糖苷酸共轭物、或前药的方法。
在某些实施例中,方案1的方法提供了式100的化合物:
或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸、硫酸盐或葡糖苷酸共轭物、或前药的方法。
在一个方面,本披露涉及一种制备式Ia的化合物:
或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸、硫酸盐或葡糖苷酸共轭物的方法,其中:
虚键(----)表示双键或单键,其中在C12-C13、C13-C14或C13-C17之间存在双键;
R2和R3各自独立地是H、OH、OSO3H、OCOCH3、OPO3H2、卤素或任选地被一个或多个卤素或OH取代的烷基,或R2和R3与它们所附接的碳原子一起形成羰基;
R4是H、卤素、任选地被一个或多个卤素或OH取代的烷基、烯基或炔基;
R5和R6各自独立地是H、OH、OSO3H、OCOCH3、OPO3H2、卤素或任选地被一个或多个卤素或OH取代的烷基,或R5和R6与它们所附接的碳原子一起形成羰基;
R7是OH、OSO3H、SO3H、OSO2NH2、SO2NH2、OPO3H2、PO3H2、CO2H、C(O)NHOH、NH(CH2)2SO3H、NHCH2CO2H或任选取代的四唑基、噁二唑基、噻二唑基、5-氧代-1,2,4-噁二唑基、5-氧代-1,2,4-噻二唑基、噁唑烷-二酮基、噻唑烷-二酮基、3-羟基异噁唑基、3-羟基异噻唑基、嘧啶、3,5-二氟-4-羟苯基或2,4-二氟-3-羟苯基;
R8、R9和R10各自独立地是H、OH、卤素或任选地被一个或多个卤素或OH取代的烷基,或R8和R9与它们所附接的碳原子一起形成3-至6-元碳环或杂环,该杂环包含1或2个选自N、O和S的杂原子,或R9和R10与它们所附接的碳原子一起形成3-至6-元碳环或杂环,该杂环包含1或2个选自N、O和S的杂原子;
m是0、1或2;
n是0或1;以及
p是0或1。
在某些方面,式Ia的化合物是式Ib的化合物:
或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸、硫酸盐或葡糖苷酸共轭物,其中:
R2和R3各自独立地是H、OH、卤素、或任选地被一个或多个卤素或OH取代的烷基,或者R2和R3与它们所附接的碳原子一起形成羰基;
R4是H、卤素、任选地被一个或多个卤素或OH取代的烷基、烯基或炔基;
R5和R6各自独立地是H、OH、OSO3H、OCOCH3、OPO3H2或卤素,或者R5和R6与它们所附接的碳原子一起形成羰基;
R7是OH、OSO3H、SO3H、OSO2NH2、SO2NH2、OPO3H2、PO3H2、CO2H、C(O)NHOH、NH(CH2)2SO3H、NHCH2CO2H或任选取代的四唑基、噁二唑基、噻二唑基、5-氧代-1,2,4-噁二唑基、5-氧代-1,2,4-噻二唑基、噁唑烷-二酮基、噻唑烷-二酮基、3-羟基异噁唑基、3-羟基异噻唑基、嘧啶、3,5-二氟-4-羟苯基或2,4-二氟-3-羟苯基;
R8、R9和R10各自独立地是H、OH、卤素或任选地被一个或多个卤素或OH取代的烷基,或R8和R9与它们所附接的碳原子一起形成3-至6-元碳环或杂环,该杂环包含1或2个选自N、O和S的杂原子,或R9和R10与它们所附接的碳原子一起形成3-至6-元碳环或杂环,该杂环包含1或2个选自N、O和S的杂原子;
m是0、1或2;
n是0或1;以及
p是0或1。
在一些实施例中,式Ia或Ib的化合物是式D5的化合物
或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或氨基酸、硫酸盐或葡糖苷酸共轭物、或前药,其中:
R7是OH、OSO3H、SO3H、OSO2NH2、SO2NH2、OPO3H2、PO3H2、CO2H、C(O)NHOH、NH(CH2)2SO3H、NHCH2CO2H或任选取代的四唑基、噁二唑基、噻二唑基、5-氧代-1,2,4-噁二唑基、5-氧代-1,2,4-噻二唑基、噁唑烷-二酮基、噻唑烷-二酮基、3-羟基异噁唑基、3-羟基异噻唑基、嘧啶、3,5-二氟-4-羟苯基或2,4-二氟-3-羟苯基;
R8、R9和R10各自独立地是H、OH、卤素或任选地被一个或多个卤素或OH取代的烷基,或R8和R9与它们所附接的碳原子一起形成3-至6-元碳环或杂环,该杂环包含1或2个选自N、O和S的杂原子,或R9和R10与它们所附接的碳原子一起形成3-至6-元碳环或杂环,该杂环包含1或2个选自N、O和S的杂原子;
m是0、1或2;
n是0或1;以及
p是0或1。
在一些实施例中,本披露涉及一种制备具有式D5的结构的式Ia(或Ib)的化合物的方法;该方法包括方案7中所示的步骤1-8。式Ia(或Ib)的化合物可根据类似于方案7的合成方案制备。
方案7:
根据方案7,制备式Ia的化合物的方法包括以下步骤:
a)保护式D的化合物以制备式D1的化合物;
b)使式D1的化合物与活化试剂反应以将C-12醇转化为离去基团,从而制得式D2的化合物;
c)使式D2的化合物与碱反应以制备式D3的化合物;
d)使式D3的化合物与氢源在氢化催化剂的存在下反应以生成式D4的化合物;以及
e)使式D4的化合物与脱保护试剂和还原剂反应以制备式D5的化合物,
活化剂包括但不限于甲基磺酰基氯、三氟甲烷磺酸酐、壬氟丁基磺酰氯、亚硫酰氯、SO3-吡啶、磷酰氯、磷酰溴等,在合适的碱(例如,吡啶、三乙胺、咪唑等)存在下生成式D2的中间体化合物,其中LG为离去基团(例如,磺酸盐衍生物、膦酰化衍生物、卤化物等)。
用于重排式D2的化合物的碱可包括但不限于在适当的高沸点溶剂(例如,HMPA、DMPU、DMI、DMSO、DMF、DMA、NMP等)或低沸点溶剂(例如,DCM、MTBE、THF等)中的乙酸盐(例如,LiOAc、NaOAc、KOAc、CsOAc)、DBU、金属醇盐(例如,叔丁醇钾、戊醇钠等)、咪唑、吡啶等。根据所生成的离去基团的性质,用于重排式D2的化合物的最佳温度范围可为约-20℃至约120℃。替代性地,可以选择活化剂、碱和温度以促进式D1的化合物单步直接转化为式D3的化合物而无需分离式D2的化合物。
用于氢化式D3的化合物的氢源和催化剂可以包括但不限于在催化性钯、铂、镍等的存在下,在固体载体(例如,碳、硅胶、氧化铝、(巯基丙烯酸乙酯接枝的聚烯烃纤维)、硅藻土等)上,任选地呈盐或有机溶剂化物形式的氢气、甲酸、甲酸铵、肼等的组合。
脱保护试剂可以选自本领域技术人员已知的标准试剂,并且取决于所选择的保护基。例如,对于C-3处的酰基或碳酸酯保护基和侧链酸的酯保护基,可以使用金属氢氧化物(例如,LiOH、NaOH、KOH、CsOH等)去除C-3酰基官能团,同时去除侧链酯官能团。在后续步骤中,可以任选地在氢氧化钠水溶液的存在下用还原剂还原中间体,该还原剂可以包括但不限于硼氢化钠、三乙酰氧基硼氢化钠、氰基硼氢化钠等。替代性地,还原步骤可以在脱保护之前进行,并且除了上述的硼氢化物试剂之外,还原剂还可以包括硼烷络合物及其单取代和二取代的衍生物(例如,BH3 THF、叔己基硼烷、二异戊基硼烷、儿茶酚硼烷等),然后用适当的脱保护剂处理以生成式D5的化合物。
在这些实施例中的一个中,式Ia的化合物是化合物D3或其脱保护的类似物。
在这些实施例中的一个中,式Ia的化合物是化合物44。
或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸、硫酸盐或葡糖苷酸共轭物。
在这些实施例中的一个中,式44的化合物为化合物44a。
或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸、硫酸盐或葡糖苷酸共轭物。
在一个实施例中,式Ia的化合物是化合物D5或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸、硫酸盐或葡糖苷酸共轭物。
在这些实施例中的一个中,式Ib的化合物是化合物45。
或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸、硫酸盐或葡糖苷酸共轭物。
在一些方面,本披露涉及一种制备式I的化合物的方法,该方法包括方案8中所示的步骤。
方案8:
在这些实施例中的一个中,基于先前在Pellicciari等人,J.Med Chem.[药物化学杂志]59(2016)9201-9214中披露的程序,以7个步骤由式A的化合物制备式E的化合物。
在一些实施例中,式E的化合物经历12-酮转位以提供式F1的化合物。在这些实施例中的一个中,根据方案9制备式F1的化合物。
方案9:
其中R4、R11和X如本文所述。
根据方案9,制备式F1的化合物的方法包括以下步骤:
a)使式E的化合物与硝化试剂反应以制备式E1的化合物;
b)使式E1的化合物在酸性介质中还原以提供式E2的化合物;
c)用氧化和还原方法将式E2的化合物转化为式F1的化合物。
在某些方面,式E1的化合物是通过在酸(例如,HNO3、乙酸、HF等)或碱(例如,叔丁醇等)的存在下与硝化剂(例如硝酸正丁酯、硝基环己二烯酮、亚硫酰硝酸酯等)反应而制备的。在一些实施例中,反应在约25℃、约35℃、约45℃或约55℃下进行。
本披露的一些实施例涉及通过在碱性或酸性介质中使用还原剂(例如,NaBH4、NaCNBH3、LiBH4、i-Bu2AlH等)将式E1的化合物转化为式E2的化合物的方法。在一些实施例中,反应在约0℃、约25℃、约35℃、约45℃或约55℃或高达适当溶剂(例如二氯甲烷、甲醇等)的回流温度下进行。
在某些实施例中,使用包括但不限于oxone、TiCl3、DBU、KMnO4/KOH和KH/Me3SiCl的试剂,通过Nef反应将式E2的化合物转化为式F1的化合物。替代性地,在三氯化铈的存在下,通过用还原剂(例如NaBH4、NaCNBH3、LiBH4等)还原,可以将式E1的化合物转化为式E2的硝基烯(Stork G.等人,Tet.Lett.[四面体通讯]25(1984)5367)。如方案8所示和本文所述(通过脱保护和还原,也如方案1-6所示和本文所述),将式F1的化合物转化为式C2的化合物。
在这些实施例中的一个中,根据方案10制备式F1的化合物。
方案10:
其中R4、R11和X如本文所述。根据方案10,制备式F1的化合物的方法包括以下步骤:
a)用酰肼试剂处理式E的化合物以得到式E1’的化合物;
b)使式E1’的化合物与烷基锂试剂反应以产生式E2’的乙烯基硅烷;
c)将式E2’的化合物氧化为式E3’的环氧化物;
d)将式E3’的化合物还原为式E4’的β-甲硅烷基醇;
e)用氧化剂处理式E4’的化合物,并在水解脱甲硅基条件下操作以形成式F1的化合物。
在一些方面,由化合物E通过与酰肼试剂(例如,苯磺酰肼、烟酰肼、丙酸酰肼、对甲苯磺酰肼、甲酸酰肼、3-羟基苯甲酰肼、对甲苯甲酰肼间茴香酸酰肼)在酸性介质(例如,乙酸、甲酸等)中反应来制备式E1’的化合物。在一些实施例中,可以在催化量的酸(HCl、对甲苯磺酸等)的存在下,在醇(例如,甲醇,乙醇,异丙醇等)中进行反应。在一些实施例中,以约60%、约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%或大于95%的收率获得式E1’的化合物。式E1’的化合物可以纯化(例如,通过色谱法或结晶法)或不经纯化即用于下一步骤。在这些实施例中的一个中,使式E’的化合物结晶并任选地重结晶。在这些实施例中的一个中,式E’的化合物不经纯化使用。
本申请中披露的一些实施例涉及使用烷基锂试剂(例如正丁基锂、二异丙基氨基锂、乙基锂、叔丁基锂等)、碱(例如,三甲胺、四亚甲基二胺、吡啶、二乙胺、二甲基吡啶等)和甲硅烷基化剂(例如,氯三甲基硅烷、甲基二氯硅烷、甲基二乙氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷、三氯硅烷、三乙氧基硅烷、三甲氧基硅烷等),在纯净的条件下或在适当的溶剂(例如四氢呋喃、甲基四氢呋喃、乙醚)中在低温(约-78℃、约-65℃、约-55℃、约-45℃、约-35℃、约-25℃、约-15℃或约0℃)下将式E1’的化合物转化为式E2’的化合物的方法。
在某些实施例中,使用氧化剂(包括但不限于间氯过苯甲酸、过乙酸、H2O2、oxone、叔丁基过氧化氢等)在适当的溶剂(例如,二氯甲烷、乙酸乙酯、乙腈、丙酮、水/乙腈、甲苯等)中,将式E2’的化合物转化为式E3’的化合物。
在一些实施例中,使化合物E2’与还原剂(LiAlH4,LiBH4、NaBH4、Na(BH3CN)、六氢化铝锂等)反应以提供式E4’的化合物。
在一些实施例中,在强酸性介质中用铬试剂(例如,重铬酸钠、重铬酸钾、三氧化铬)氧化式E4’的β-甲硅烷基醇,并原位生成铬酸,生成式F1的化合物。如方案8所示和本文所述(通过脱保护和还原,也如方案1-6所示和本文所述),将式F1的化合物转化为式C2的化合物。
在这些实施例中的一个中,根据方案11制备式F1的化合物。
方案11:
其中R4、R11和X如本文所述。
根据方案11,制备式F1的化合物的方法基于以下步骤:
a)用硫醇化剂处理式E的化合物以形成式E3”的化合物;
b)将式E3”的化合物还原为式E4”的化合物;
c)将E4”转化为相应的C12乙酸酯并水解得到式F1的化合物;在某些实施例中,由式E的化合物通过与硫醇化剂(包括但不限于1,3-丙二硫醇二-对甲苯磺酸酯)在碱(例如乙酸钾、乙酸钠、氢化钠、叔丁醇等)的存在下反应来制备式E3”的化合物。
在另一个实施例中,通过还原剂(包括但不限于LiAlH4、NaBH4、NaCNBH3、LiBH4、i-Bu2AlH等)还原式E3”的化合物以得到式E4”的化合物。在一些实施例中,反应在约0℃、约25℃、约35℃、约45℃或约55℃或高达适当溶剂(例如二氯甲烷、甲醇等)的回流温度下进行。
在一些方面,通过用还原剂(例如,Ca/NH3、Li/NH3、Na/NH3、Li/EDA等)水解,将式E4”的化合物转化为式F1的化合物。如方案8所示和本文所述(通过脱保护和还原,也如方案1-6所示和本文所述),将式F1的化合物转化为式C2的化合物。
在一些实施例中,式E4”’的化合物经历11,12-环氧化/开环转换以提供式H的化合物。在这些实施例中的一个中,根据方案12制备式H的化合物。
方案12:
其中R4、R11和X如本文所述。
根据方案12,制备式C2的化合物的方法包括以下步骤:
a)将式E的化合物溴化以制备式E4”’的化合物;
b)在碱性介质中还原式E4”’的化合物以提供式F2的化合物;
c)还原性环氧开环以形成式H的化合物;
d)脱保护以提供式C2的化合物。
在这些实施例中的一个中,基于先前在Pellicciari等人,J.Med Chem.[药物化学杂志]59(2016)9201-9214中披露的程序,以3个步骤由式E的化合物制备式F2的化合物。替代性地,使用氧化剂(间氯过苯甲酸、过乙酸、H2O2、oxone、叔丁基过氧化氢等)在适当的溶剂(例如二氯甲烷、乙酸乙酯、乙腈、丙酮、水/乙腈、甲苯等)中制备式F2的化合物。如本文所示和所述,将式H的化合物转化为式C2的化合物)。
在某些实施例中,由式F2的化合物通过在合适的有机溶剂(例如,乙醇、乙酸、四氢呋喃、吡啶、水等或其混合物)中,用催化剂或金属试剂(例如,-Nickel、雷尼镍、Ra-Ni),或任选地在氢气和催化剂(例如,Pd、Pt、Rh、Ni及其盐等)的存在下进行氢解来制备式H的化合物。在某些实施例中,金属试剂可以单独以化学计量的量使用,或在氢气的存在下以催化量使用。在其他实施例中,该反应可以在催化转移氢化下使用氢供体(1,3-环己二烯、1,7-辛二烯、环己烯、甲酸铵、甲酸钾、甲酸、乙醇、异丙醇等)进行。在这些实施例中的一个中,氢化和催化转移氢化在连续流动条件下进行。
在另一个实施例中,使式F2的化合物与溶解金属(例如锂、钠、钾等)在适当的溶剂(例如乙二胺、氨、乙醇、甲醇等)中在室温、约30℃、约40℃或约50℃下反应或与金属氢化物(例如NaBH4、NaCNBH3、LiBH4、NaH、氢化三丁基锡、i-Bu2AlH)加上路易斯酸(例如AlBr3、AlCl3、BCl3、BF3、C4H8BF3O4、CH4BF3O、BF3 C2H6O、C4H8BF3O、SnCl4、AlCl12Ti3、Cl4Ti、Bi(OTf)3、MgClO4、ZnI等)在有机溶剂(二氯甲烷、四氢呋喃、乙醚、二甲氧基乙烷、二甲氧基甲烷、甲醇、乙醇、水等或混合物)中反应。
在一些实施例中,式E的化合物经历9,11-环氧化/开环转换以提供式C2的化合物。在这些实施例中的一个中,根据方案13制备式C2的化合物。
方案13:
其中R4、R11和X如本文所述。
根据方案13,制备式C2的化合物的方法包括以下步骤:
a)氧化式E的化合物以制备式E5的化合物;
b)将式E5的化合物还原为式E6的化合物;
c)将式E6的化合物环氧化为式F3的化合物;
d)将式F3的化合物还原为式H的化合物;
e)将式H的化合物脱保护以制备式C2的化合物。
在这些实施例中的一个中,基于先前由Fieser等人,J.Am.Chem.Soc.[美国化学会志]73(1951)4133所披露的程序,由式E的化合物制备式E5的化合物。
在某些实施例中,使式E5的化合物与还原试剂(例如,NaBH4、NaCNBH3、LiBH4、NaH、氢化三丁基锡、i-Bu2AlH、叔丁基氨基硼烷、三乙基硅烷)加上路易斯酸(AlBr3、AlCl3、Bi(OTf)3、MgClO4、ZnI、BCl3、BF3、C4H8BF3O4、CH4BF3O、BF3·C2H6O、C4H8BF3O、SnCl4、AlCl12Ti3、TiCl4)在有机溶剂(二氯甲烷、四氢呋喃、乙醚、二甲氧基乙烷、二甲氧基甲烷、甲醇、乙醇、水等或混合物)中反应。在一些实施例中,以约70%、约75%、约80%、约85%、约90%、约95%或大于95%的收率获得式E6的化合物。式E6的化合物可以纯化(例如,通过色谱法或结晶法)或不经纯化即用于下一步骤。
在一些实施例中,根据Hicks等人,J.Biol.Chem.[生物化学杂志](1945)633-640中披露的程序合成式E6的化合物。
在其他实施例中,在适当的溶剂(例如二氯甲烷、乙酸乙酯、乙腈、丙酮、水/乙腈、甲苯等)中,通过用过氧化物(例如间氯过苯甲酸、过乙酸、H2O2、oxone、叔丁基过氧化氢、叔丁基过氧化苯甲酸酯、二氧化锰等)氧化式E6的化合物的反应。
在这些实施例中的一个中,使式F3的化合物在合适的有机溶剂(例如,乙醇、乙酸、四氢呋喃、吡啶、水等或其混合物)中,用催化剂或金属试剂(例如,-Nickel、雷尼镍、Ra-Ni),或任选地在氢气和催化剂(例如,Pd、Pt、Rh、Ni及其盐等)的存在下进行氢解。在某些实施例中,金属试剂可以单独以化学计量的量使用,或在氢气的存在下以催化量使用。在其他实施例中,该反应可以在催化转移氢化下使用氢供体(例如1,3-环己二烯、1,7-辛二烯、环己烯、甲酸铵、甲酸钾、甲酸、乙醇、异丙醇等)进行。在这些实施例中的一个中,氢化和催化转移氢化在连续流动条件下进行。
在另一个实施例中,使式F3的化合物与溶解金属(例如锂、钠、钾等)在适当的溶剂(乙二胺、氨、乙醇、甲醇等)中在室温、约30℃、约40℃或约50℃下反应或与金属氢化物(例如NaBH4、NaCNBH3、LiBH4、NaH、氢化三丁基锡、(i-Bu2AlH)2)加上路易斯酸(例如AlBr3、AlCl3、BCl3、BF3、C4H8BF3O4、CH4BF3O、BF3·C2H6O、C4H8BF3O、SnCl4、AlCl12Ti3、TiCl4、Bi(OTf)3、MgClO4、ZnI等)在有机溶剂(二氯甲烷、四氢呋喃、乙醚、二甲氧基乙烷、二甲氧基甲烷、甲醇、乙醇、水等或混合物)中反应。
在一些方面,本披露涉及一种如方案14中所示制备式F1的化合物的方法。
方案14:
根据方案14,式F1的化合物的合成包括以下步骤:
a)使式E6的化合物与溴化试剂反应以提供式E7的化合物;
b)使式E7的化合物与氧化剂反应以制备式E8的化合物;
c)使式E8的化合物与还原剂反应以制备式F1的化合物(还原性脱卤或脱溴);
在这些实施例中的一个中,根据方案14使用方案3-5中所示和本文所述的方法制备式F1的化合物。在这些实施例中的一个中,按照先前在Hicks等人,J.Biol.Chem.[生物化学杂志](1946)641-644中报道的程序,以3个步骤由式E6的化合物制备式F1的化合物。如方案12所示和本文所述,将式F1的化合物转化为式C2的化合物。
在一些实施例中,方案9-14中的式E或E6的原材料可以用例如在方案1-6中所示,在C7处具有酮(或氧代基)而不是OR11基团的化合物代替。
在一些实施例中,制备式F1、F2和F3的化合物的方法可以利用本领域已知的程序,包括在Hassner等人,J.Org.Chem.[有机化学杂志]33(1968),1733-1739;Paquette等人,J.Org.Chem.[有机化学杂志]45(1980),3017;Fristad等人,J.Org.Chem.[有机化学杂志]45(1980),3028;Marshall等人,J.Org.Chem.[有机化学杂志]34(1969),4188;和Constantin等人,J.Am.Chem.[美国化学杂志]Soc.74(1952),3908中披露的那些程序。
在某些实施例中,本披露涉及一种根据以下生物催化方法制备式I的化合物的方法:
在这些实施例中的一个中,生物催化方法提供了化合物100(来自奥贝胆酸(OCA)):
各种各样的微生物能够分解代谢外源物(xenobiotics)。能够进行生物氧化的生物可以从嗜温菌(mesophile)或极端嗜温菌(extremeophile)中提取,包括但不限于野生型或基因修饰的原核生物和真核生物。在一些情况下,根据分离源或生长条件,将生物分类为同一属,但模式菌株不同。微生物的实例包括但不限于以下:细菌、酵母、真菌、藻类和霉菌。发酵可以在微生物生命周期的任何阶段(包括迟缓期、指数期或稳定期)使用有氧和厌氧条件进行。合适的生物包括但不限于淀粉酶产色链霉菌(Streptomycesdiastatochromogenes)、灰色链霉菌(Streptomyces griseus)、链霉菌属(Streptomycessp)、龟裂链霉菌(Streptomyces rimosus)、微黄白链霉菌(Streptomyces albidoflavus)、阿维链霉菌(Streptomyces avermitilis)、弗氏链霉菌(Streptomyces fradiae)、浅灰链霉菌(Streptomyces griseolus)、普拉特链霉菌(Streptomyces platensis)、浅紫链霉菌(Streptomyces violascens)、赭黄菌核链霉菌(Streptomyces ochraceiscleroticus)、扭脱甲基杆菌(Methylobacterium extorquens)、深海噬甲基菌(Methylophagathalassica)、匍枝根霉(Rhizopus stolonifer)、蓝色犁头霉(Absidia coerulea)、球孢白僵菌(Beauveria bassiana)、雅致小克银汉霉(Cunninghamella elegans)、米根霉(Rhizopus oryzae)、粉红粘帚霉(Gliocladium roseum)、蜡蚧轮枝菌(Verticilliumlecanii)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、新月弯孢霉(Curvularia lunata)、深黄被孢霉(Mortierella isabellina)、短刺小克银汉霉(Cunninghamella blakesleeana)、拉曼被孢霉(Mortierella ramanniana)、鲁氏毛霉(Mucor rouxii)、红球菌属(Rhodococcussp.)、灰色链霉菌(Streptomyces griseus)、氧化葡糖杆菌(Gluconobacter oxydans)、赭色掷孢酵母(Sporobolomyces salmonicolor)、酿酒酵母(Saccharyomyces cerevisiae)、假丝酵母(Candida parapsilosis)、红串红球菌(Rhodococcus erythropolis)、粘红酵母(Rhodotorula glutinis)、乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces lactis)、汉斯德巴氏酵母(Debrayomyces hansenii)、安格斯毕赤酵母(Pichia angusta)、多孢克鲁维酵母(Kluyveromyces polysporus)、季也蒙毕赤酵母(Pichia guiliermondii)、酿酒酵母S288c、短乳酸杆菌(Lactobacillus brevis)、波氏鲁杰氏菌(Ruegeria pomeroyi波氏硅杆菌(Silicibacter pomeroyi))、肠膜明串珠菌(Leucanostoc mesenteroides)、泰国伯克霍尔德菌(Burkholderia thailandensis)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium sp.)、沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)、多裂中村氏菌(Nakamurella multipartite)、维氏鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas wittichii)、波罗的海红小梨形菌(Rhodopiruellulabaltica)、浑浊红球菌(Rhodococcus opacus)、梨形卷枝霉(Helicostylum piriforme)、土壤杆菌属(Agrobacterium sp.)、林可链霉菌(Streptomyces lincolnensis)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、假单孢菌属(Pseudomonas sp.)、产黄青霉菌(Penicilliumchrysogenum)、直键野野村氏菌(Nonomuraea recticatena)、鳄梨根腐病原菌(Verticillium theobromae)、刺孢小克银汉霉(Cunninghamella echinulate)、总状共头霉(Syncephalastrum racemosum)、假柱孢犁头霉(Absidia pseudocylindrospora)、洋葱石座菌(Petromyces alliaceus)、赭曲霉(Aspergillus ochraceus)、米曲霉(Aspergillusoryzae)、密丛毛霉(Mucor plumbeus)、蛋巢菌(Cyathus striatus)、伞枝犁头霉(Absidiacorymbifera)、粘帚霉(Gliocladium viride)、白地霉(Geotrichum candidum)、马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)、沙柳支孢瓶霉(Cladophialophora psammophila)、依米支孢瓶霉(Cladophialophora immunda)、环带假散囊菌(Pseudeurotium zonatum)、刺孢小克银汉霉、球孢枝孢菌(Cladosporium sphaerospermum)、链霉菌属(Streptomycessp.)、食甲苯固氮弯曲菌(Azoarcus toluvorans)、绿针假单胞菌(Pseudomonaschlororaphis)、黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)、恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)mt-2、钩虫贪铜菌(Cupriavidus necator)、贪铜菌(Cupriavidusbasilensis)、地下新鞘氨醇杆菌(Novosphingobium subterraneum)、溶芳烃新鞘氨醇杆菌(Novosphingobium aromaticivorans)、玫瑰色红球菌(Rhodococcus rhodochrous)、冥河新鞘氨醇杆菌(Novosphingobium stygium)、伯克霍尔德菌属(Burkholderia sp.)、褐色假黃單胞菌(Pseudoxanthomonas spadix)、微黄分支杆菌(Mycobacterium gilvum)、食酸戴尔福特菌(Delftia acidovorans)、脱氮副球菌(Paracoccus denitrificans)、新金色分支杆菌(Mycobacterium neoaurum)、龟裂链霉菌(Streptomyces rimosus)、产二素链霉菌(Streptomyces ambofaciens)、紫孢侧耳(Pleurotis sapidus)、构巢裸壳孢菌(Emericella nidulans)、腐皮镰刀菌(Fusarium solani)、睾丸酮丛毛单胞菌(Comamonastesteroni)、禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)、长脚镰刀菌(Fusarium longipes)、禾谷镰孢(Fusarium cerealis)、拟分枝镰刀菌(Fusarium sporotrichiodes)、木贼镰刀菌(Fusarium equiseti)、禾谷镰孢、变红镰刀菌(Fusarium incarnatum)、迪氏野野村菌(Nonomuraca dietziae)、对荚膜甲基球菌(Methyloccus capsulatus)、匍枝根霉(Rhizopus stolonifera)、黄色毛霉(Mucor flavus)、丁香链霉菌(Streptomyceslilacinus)、黄色杆菌属(Xanthobacter sp.)、小孢根霉(Rhizopus microspores)、约翰荪锁孢酵母(Sporidiobolus johnsonii)、慢生型大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)、甲醇酵母(Ogataea methanolica)、溶苯杆菌(Bacillus benzeovorans)、钩虫贪铜菌、副偶发分支杆菌(Mycobacterium parafortuitum)、游动放线菌属(Actinoplanes sp.)、全食副球菌(Paracoccus pantotrophus)、娄彻氏链霉菌(Streptomyces rochii)、生脂支原体(Mycoplasma lipofaciens)、黑曲霉(Aspergillus niger)402、茶树菇(Agrocybeaegerita)、茶树菇、烟枯拟青霉(Caldariomyces fumago)、分支杆菌属(Mycobacteriumsp.)、红球菌属(Rhodococcus sp.)、玫瑰色红球菌、米根霉(Rhizopus oryzae)、黄孢原毛平革菌、细长镰孢(Fusarium ciliatum)、大肠杆菌(Escherichia coli)、灰蓝毛霉(Mucorgriseocyanus)、波罗的红小梨形菌(Rhodopirellula baltica)。
在这些实施例中的一个中,微生物在含有约10ml所需生长培养基的约50ml锥形离心管中生长。在一些实施例中,生长培养基可以是营养肉汤(例如,15g蛋白胨、3g酵母提取物、6g NaCl、1g葡萄糖);Gym链霉菌培养基(例如,4g葡萄糖、4g酵母提取物、10g麦芽提取物);麦芽提取物蛋白胨(例如,30g麦芽提取物、3g蛋白胨);或马铃薯葡萄糖培养基(例如,30g马铃薯提取物、10g葡萄糖)。从微生物甘油原液接种培养基后,将培养物在约28℃下振荡温育7天。之后,将各约1ml的微生物培养物转移至深96孔板的孔中。将板在约28℃下边搅拌边温育48小时,然后添加溶于DMSO中的OCA(达到约2mg/ml的终浓度)。将板再温育36小时,然后添加约1ml的100%乙腈,之后将板在室温下温育,然后以9,000×g离心15分钟。在通过UHPLC(超高效液相色谱法)分析之前,将约200μL上清液转移至干净的96孔板中。在这些实施例中的一个中,生物转化过程可以利用在Ishida等人,Chem.Pharm.Bull.[化学与药学通报]46(1998),12-16中对于天然产物3α,7α,11α-三羟基-5β-胆烷-24-酸(11α-OHCDCA)报道的方法。
在这些实施例中的一个中,本披露提供式II、Ia、Ib、I-9、II、III、IIIa、IIIb、C2或D5的化合物,其中R4处于α-位。在这些实施例中的一个中,本披露提供式I、Ia、Ib、I-9、II、III、IIIa、IIIb、C2或D5的化合物,其中R4是C1-C4烷基。在这些实施例中的一个中,本披露提供式I、Ia、Ib、I-9、II、III、IIIa、IIIb、C2或D5的化合物,其中R4是甲基、乙基或丙基。在一个实施例中,R4是乙基。在另一个实施例中,R4是α-乙基。在这些实施例中的一个中,本披露提供式I、Ia、Ib、I-9、II、III、IIIa、IIIb、C2或D5的化合物,其中R4是H或卤素。在这些实施例中的一个中,本披露提供式I、Ia、Ib、I-9、II、III、IIIa、IIIb、C2或D5的化合物,其中R4是任选被一个或多个卤素或OH取代的C1-C6烷基。在这些实施例中的一个中,本披露提供式I、Ia、Ib、I-9、II、III、IIIa、IIIb、C2或D5的化合物,其中R4是C2-C6烯基或C2-C6炔基。
在这些实施例中的一个中,本披露提供式I、Ia、Ib、I-9、II、III、IIIa、IIIb、C2或D5的化合物,其中R7是OH、OSO3H、SO3H、OSO2NH2、SO2NH2、OPO3H2、PO3H2、CO2H或C(O)NHOH。
在这些实施例中的一个中,本披露提供式I、Ia、Ib、I-9、II、III、IIIa、IIIb、C2或D5的化合物,其中R7是OH、OSO3H、OSO2NH2、OPO3H2或CO2H。
在这些实施例中的一个中,本披露提供式I、Ia、Ib、I-9、II、III、IIIa、IIIb、C2或D5的化合物,其中R7是OH。
在这些实施例中的一个中,本披露提供式I、Ia、Ib、I-9、II、III、IIIa、IIIb、C2或D5的化合物,其中R7是CO2H。
在这些实施例中的一个中,本披露提供式I、Ia、Ib、I-9、II、III、IIIa、IIIb、C2或D5的化合物,其中R7是OSO3H。
在这些实施例中的一个中,本披露提供式I、Ia、Ib、I-9、II、III、IIIa、IIIb、C2或D5的化合物,其中R7是SO3H。
在这些实施例中的一个中,本披露提供式I、Ia、Ib、I-9、II、III、IIIa、IIIb、C2或D5的化合物,其中R7是OSO2NH2或SO2NH2。
在这些实施例中的一个中,本披露提供式I、Ia、Ib、I-9、II、III、IIIa、IIIb、C2或D5的化合物,其中R7是OPO3H2、PO3H2或C(O)NHOH。
在这些实施例中的一个中,本披露提供式I、Ia、Ib、I-9、II、III、IIIa、IIIb、C2或D5的化合物,其中R7是四唑基、噁二唑基、噻二唑基、5-氧代-1,2,4-噁二唑基、5-氧代-1,2,4-噻二唑基、噁唑烷-二酮基、噻唑烷-二酮基、3-羟基异噁唑基、3-羟基异噻唑基或2,4-二氟-3-羟苯基。
在这些实施例中的一个中,本披露提供式I、Ia、Ib、I-9、II、III、IIIa、IIIb、C2或D5的化合物,其中R7是OH、OSO3H、OSO2NH2、OPO3H2、CO2H、四唑基、噁二唑基、噻二唑基、5-氧代-1,2,4-噁二唑基、5-氧代-1,2,4-噻二唑基、噁唑烷-二酮基、噻唑烷-二酮基、3-羟基异噁唑基、3-羟基异噻唑基或2,4-二氟-3-羟苯基。
在这些实施例中的一个中,本披露提供式I的化合物,其中R5是OSO3H、OCOCH3或OPO3H2。
在这些实施例中的一个中,本披露提供式I的化合物,其中R5和R6与它们所附接的碳原子一起形成羰基。
在这些实施例中的一个中,本披露提供式I、Ia、Ib、I-9、II、III、C2或D5的化合物,其中m为0。
在这些实施例中的一个中,本披露提供式I、Ia、Ib、I-9、II、III、C2或D5的化合物,其中m为1。
在这些实施例中的一个中,本披露提供式I、Ia、Ib、I-9、II、III、C2或D5的化合物,其中m为2。
在这些实施例中的一个中,本披露提供式I、Ia、Ib、I-9、II、III、C2或D5的化合物,其中n为1。
在这些实施例中的一个中,本披露提供I、Ia、Ib、I-9、II、III、C2或D5的化合物,其中p为0。
在这些实施例中的一个中,本披露提供式I、Ia、Ib、I-9、II、C2或D5的化合物,其中R1处于β-位(beta-位)。
在一个实施例中,通过本披露的方法制备的化合物是化合物100:
一方面,本申请的方法产生基本上纯的式I的化合物或其药学上可接受的盐。如本文所用,术语“纯度”是指基于本领域常用分析方法(例如HPLC)的式I的化合物的量。在一些实施例中,式I的化合物具有大于约90%的纯度。在一个实施例中,式I的化合物具有大于约95%的纯度。在一个实施例中,式I的化合物具有大于约98%的纯度。例如,式I的合成化合物的纯度为约96.0%、约97.0%、约98.0%、约99.0%或约100%。例如,式I的合成化合物的纯度为98.5%、99.0%或99.5%。在一个实施例中,通过HPLC测定纯度。
本申请提供了用于合成高纯度的式I的化合物的方法,该方法是安全的并且可以大规模地产生式I的化合物。在一个实施例中,本申请的方法以高收率(>98%)和有限量的杂质产生式I的化合物。
本披露的化合物具有不对称中心并且可以光学活性形式或消旋形式分离。如何制备光学活性形式在本领域是熟知的,如通过消旋形式的分解,或通过由光学活性原材料合成。烯烃的许多几何异构体等也可存在于本文所述的化合物中,并且所有此类稳定异构体均涵盖在本披露中。本披露的化合物的顺式和反式几何异构体可以作为异构体的混合物或者作为单独的异构形式被分离。除非具体地指出特定的立体化学或异构形式,否则一种结构的所有手性、非对映异构体、消旋以及几何异构体形式都被预期到。用于制备本披露的化合物的以及其中产生的中间体的所有方法被认为是本披露的部分。显示或描述的化合物的所有互变异构体也被认为是本披露的一部分。此外,本披露还包括本文所述的化合物的代谢物。
本披露还包括同位素标记的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物,它们与本申请和以下的式中列举的那些相同,但是事实上,一个或多个原子被具有与自然中最常见的原子质量或质量数不同的原子质量或质量数的原子置换。可掺入本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物的同位素的实例包括氢、碳、氮、氟的同位素,如2H、3H、11C、13C、14C和18F。
为了便于制备和可检测,可以使用氚化(即2H)、氚化(即3H)和碳-14(即14C)同位素。另外,用较重的同位素如氘(即2H)取代可以提供由更大的代谢稳定性引起的某些治疗优点,例如增加的体内半衰期和减少的剂量需求,并且因此可以在一些情况下使用。本披露的同位素标记的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物通常可以通过执行方案和/或实例中披露的程序,通过用容易获得的同位素标记的试剂取代非同位素标记的试剂来制备。然而,本领域技术人员将认识到,并非所有的同位素都可以通过取代非同位素标记的试剂而被包括在内。在一个实施例中,本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物未经同位素标记。在一个实施例中,氘化的本披露化合物可用于生物分析测定。在另一个实施例中,本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物经放射性标记。
药物组合物
“药物组合物”是含有本披露的一种或多种化合物的配制品,该配制品呈适于向受试者施用的形式。在一个实施例中,该药物组合物为散装形式或单位剂型。可以有利地以剂量单位形式配制组合物以易于施用和实现剂量均一性。如本文所用,单位剂型是指适合作为单一剂量用于待治疗受试者的物理离散单位;每个单位含有经计算会产生所需治疗作用的预定量的活性试剂以及所需的药物载体。剂量单位形式的规格由以下决定并且直接依赖于以下:活性试剂的独特特征和待实现的特点疗效,和本领域中配制此类活性剂用于治疗个体的固有局限性。
可能的配制品包括适于口服、舌下、经颊、肠胃外(例如,皮下、肌内或静脉内)、直肠、局部(包括透皮、鼻内和吸入)施用的那些配制品。对于特定患者,最合适的施用方式将取决于正治疗疾病的性质和严重程度或所用疗法的性质并且取决于活性化合物的性质,但是可能的话,口服施用可用于预防和治疗FXR介导的疾病和病状。适于口服施用的配制品可以作为离散单位提供,如各自含有预定量的活性化合物的片剂、胶囊、扁囊剂、锭剂;作为粉末或颗粒提供;作为水性或非水性液体中的溶液或悬浮液提供;或作为水包油或油包水乳液提供。适于舌下或经颊施用的配制品包括:锭剂,其包含活性化合物并且通常包含调味基质,如糖和阿拉伯胶或黄耆胶;以及软锭剂,其包含在惰性基质中的活性化合物,该惰性基质如明胶和甘油或蔗糖阿拉伯胶。
适于肠胃外施用的配制品通常包含无菌水溶液,该无菌水溶液含有预定浓度的活性化合物;该溶液可与预期受者的血液等渗。另外的适于肠胃外施用的配制品包括含有生理上合适的共溶剂和/或络合剂(如表面活性剂和环糊精)的配制品。对于肠胃外配制品,水包油乳剂也是合适的配制品。尽管此类溶液可以静脉内施用,但是它们也可以通过皮下或肌内注射来施用。
适于直肠施用的配制品可以作为单位剂量的栓剂提供,这些栓剂包含在形成栓剂基质的一种或多种固体载体(例如可可脂)中的活性成分。
适于局部或鼻内施加的配制品包括软膏剂、霜剂、洗剂、糊剂、凝胶剂、喷雾剂、气雾剂以及油剂。用于此类配制品的合适载体包括凡士林、羊毛脂、聚乙二醇、醇及其组合。
本披露的配制品可以通过任何适合的方法来制备,通常通过按所需比例将活性化合物与液体或细分的固体载体或与这二者均一地且紧密地混合,然后,如有必要,将所得混合物成型为所需形状。
例如,可以通过压制包含活性成分的粉末或颗粒和一种或多种任选成分(如粘合剂、润滑剂、惰性稀释剂或表面活性分散剂)的紧密混合物,或者通过模塑粉状的活性成分和惰性液体稀释剂的紧密混合物来制备片剂。适于吸入施用的配制品包括可通过各种类型的定量加压气雾剂、喷雾器或吹入器产生的细颗粒粉尘或雾。
对于通过口腔的肺部施用来说,粉末或小滴的粒径通常在0.5μm至10μm,或可以是约1μm至5μm的范围内,以便确保递送到支气管树中。对于鼻内施用来说,可以使用在10μm至500μm范围内的粒径,以便确保保留在鼻腔中。
定量吸入器是加压的气雾剂分配器,通常含有活性成分于液化推进剂中的悬浮液或溶液配制品。在使用时,这些装置将配制品排放通过适于递送定量体积(通常为10μm至150μm)的阀门,以产生含有活性成分的细颗粒喷雾。合适的推进剂包括某些氯氟烃化合物,例如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷及其混合物。配制品可另外含有一种或多种共溶剂,例如乙醇表面活性剂(如油酸或脱水山梨糖醇三油酸酯)、抗氧化剂和合适的调味剂。
喷雾器是可商购的装置,其通过使压缩气体(通常是空气或氧气)加速穿过狭窄的文托利孔口或通过超声搅拌,将活性成分的溶液或悬浮液转化成治疗性气溶胶雾。适合在喷雾器中使用的配制品由液体载体中的活性成分组成,并且占配制品的高达40%w/w,优选低于20%w/w。载体通常为水或稀释的水性醇溶液,优选通过添加例如氯化钠使之与体液等渗。任选的添加剂包括防腐剂(如果配制品未无菌制备),例如羟苯甲酸甲酯、抗氧化剂、调味剂、挥发油、缓冲剂和表面活性剂。
适于通过吹入法施用的配制品包括精细粉碎的粉末,这些粉末可以通过吹入器递送或以鼻吸药的方式带进鼻腔。在吹入器中,粉末容纳在通常由明胶或塑料制成的胶囊或药筒中,这些胶囊或药筒可在原位被刺穿或打开,并且通过在吸入时通过装置吸入的空气或通过手动操作的泵来递送粉末。用于吹入器的粉末可以只由活性成分组成或由包含活性成分、合适的粉末稀释剂(如乳糖)、和任选的表面活性剂的粉末共混物组成。活性成分通常占配制品的0.1%至100%w/w。
在另一实施例中,本披露提供了一种药物组合物,该药物组合物包含作为活性组分的本披露的化合物连同至少一种药物载体或稀释剂,和/或本披露的化合物与至少一种药物载体或稀释剂的混合物。这些药物组合物可以用于预防或治疗前述疾病或病状。
载体是药学上可接受的并且必须与该组合物中的其他成分相容,即不会对其他成分造成有害影响。载体可以是固体或液体,并且优选配制成单位剂量配制品,例如可以含有按重量计0.05%至95%的活性成分的片剂。如果需要,也可以将其他生理活性成分掺入本披露的药物组合物中。
除了以上明确提到的成分之外,本披露的配制品还可以包括药学领域的技术人员已知的其他药剂,这与所讨论的配制品的类型有关。例如,适于口服施用的配制品可以包括调味剂,并且适于鼻内施用的配制品可以包括香料。
在这些实施例中的一个中,本披露提供一种药物组合物,该药物组合物包含式I的化合物以及药学上可接受的载体或赋形剂。
治疗方法
本披露的化合物(例如,式I、Ia、Ib、I-9、II、III、IIIa、IIIb、C2、D5、44、44a、45和100的化合物)可用于受试者如哺乳动物(包括人)的治疗。具体而言,本披露的化合物可用于治疗或预防受试者的疾病或病状的方法中,该方法包括向对其有需要的受试者施用有效量的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物。在一个实施例中,该疾病或病状是FXR介导的(例如,FXR在该疾病或病状的引发或进展中起作用)。在一个实施例中,该疾病或病状是由降低的FXR活性介导的。在一个实施例中,该疾病或病状选自心血管疾病、慢性肝病、脂质失调、胃肠疾病、肾脏疾病、代谢疾病、癌症和神经疾病。
在一个实施例中,本披露涉及一种治疗或预防受试者的心血管疾病的方法,该方法包括向对其有需要的受试者施用有效量的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物。在一个实施例中,本披露涉及一种治疗心血管疾病的方法。在一个实施例中,心血管疾病选自动脉粥样硬化、动脉硬化、血脂异常、高胆固醇血症、高血脂症、高脂蛋白血症和高甘油三酯血症。
术语“高血脂症”是指血液中存在异常升高的脂质水平。高血脂症可以至少三种形式出现:(1)高胆固醇血症,即升高的胆固醇水平;(2)高甘油三酯血症,即升高的甘油三酯水平;和(3)混合型高血脂症,即高胆固醇血症和高甘油三酯血症的组合。
术语“血脂异常”是指血浆中脂蛋白的水平异常,包括脂蛋白的水平降低和/或升高(例如,LDL、VLDL的水平升高以及HDL的水平降低)。
在一个实施例中,本披露涉及一种方法,该方法选自在受试者中降低胆固醇水平或调节胆固醇代谢、分解代谢、膳食胆固醇的吸收以及胆固醇逆转运,该方法包括向对其有需要的受试者施用有效量的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物或前药。
在另一个实施例中,本披露涉及一种治疗或预防受试者的影响胆固醇、甘油三酯或胆汁酸水平的疾病的方法,该方法包括向对其有需要的受试者施用有效量的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物。
在一个实施例中,本披露涉及一种降低受试者的甘油三酯的方法,该方法包括向对其有需要的受试者施用有效量的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物。
在一个实施例中,本披露涉及一种治疗或预防受试者的与升高的胆固醇水平相关的疾病状态的方法,该方法包括向对其有需要的受试者施用有效量的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物。在一个实施例中,本披露涉及一种治疗受试者的与升高的胆固醇水平相关的疾病状态的方法。在一个实施例中,本披露涉及一种预防受试者的与升高的胆固醇水平相关的疾病状态的方法。在一个实施例中,该疾病状态选自冠状动脉疾病、心绞痛、颈动脉疾病、中风、脑动脉硬化和黄瘤。
在一个实施例中,本披露涉及一种治疗或预防受试者的脂质失调的方法,该方法包括向对其有需要的受试者施用有效量的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物。在一个实施例中,本披露涉及一种治疗脂质失调的方法。在一个实施例中,本披露涉及一种预防脂质失调的方法。
脂质失调是关于胆固醇和甘油三酯异常的术语。脂质异常与血管疾病,并且尤其是心脏病和中风的风险增加相关。脂质失调中的异常是遗传易感性与膳食摄入的性质的组合。许多脂质失调与超重相关。脂质失调还可以与其他疾病相关,这些疾病包括糖尿病、代谢性综合征(有时称为胰岛素抵抗综合征)、甲状腺功能低下,或者是某些药物(如用于经历过移植的人的抗排斥方案的那些药物)的结果。
在一个实施例中,本披露涉及一种治疗或预防受试者的影响脂质代谢的疾病(即,脂肪代谢障碍)的一种或多种症状的方法,该方法包括向对其有需要的受试者施用有效量的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物。在一个实施例中,本披露涉及一种治疗影响脂质代谢的疾病的一种或多种症状的方法。在一个实施例中,本披露涉及一种预防影响脂质代谢的疾病的一种或多种症状的方法。
在一个实施例中,本披露涉及一种减少受试者的脂质积累的方法,该方法包括向对其有需要的受试者施用有效量的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物。
在一个实施例中,本披露涉及一种治疗或预防受试者的肝病的方法,该方法包括向对其有需要的受试者施用有效量的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物。在一个实施例中,本披露涉及一种治疗慢性肝病的方法。在一个实施例中,本披露涉及一种预防慢性肝病的方法。在一个实施例中,FXR介导的肝病选自胆汁淤积肝病(如又称原发性胆汁性胆管炎(PBC)的原发性胆汁性肝硬化(PBC))、原发性硬化性胆管炎(PSC)、慢性肝病、非酒精性脂肪肝病(NAFLD)、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、丙型肝炎感染、酒精性肝病、由于进行性纤维化造成的肝损伤和肝纤维化。FXR介导的疾病的其他实例还包括门静脉高压、胆汁酸腹泻、高血脂症、高LDL-胆固醇、高HDL-胆固醇、高甘油三酯和心血管疾病。其他肝病包括脑腱黄瘤病(CTX)、药物诱导的胆汁淤积症、妊娠肝内胆汁淤积症、胃肠外营养相关的胆汁淤积症(PNAC)、细菌过度生长或败血症相关的胆汁淤积症、自身免疫性肝炎、慢性病毒性肝炎、肝移植相关的移植物抗宿主疾病、活供体移植肝再生、先天性肝纤维化、胆总管结石病、肉芽肿性肝病、肝内或肝外恶性肿瘤、舍格伦综合征(Sjogren'ssyndrome)、类肉状瘤病、威尔逊氏病(Wilson's disease)、戈谢氏病(Gaucher'sdisease)、血色素沉着症以及α1-抗胰蛋白酶缺乏症。
在一个实施例中,本披露涉及一种治疗或预防受试者的胆汁淤积症的一种或多种症状(包括胆汁淤积症的并发症)的方法,该方法包括向对其有需要的受试者施用有效量的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物或前药。在一个实施例中,本披露涉及一种治疗胆汁淤积的一种或多种症状的方法。在一个实施例中,本披露涉及预防胆汁淤积的一种或多种症状。
胆汁淤积通常由在肝脏内(肝内)或在肝脏外(肝外)的因素造成,并且导致胆汁盐、胆汁色素胆红素、和脂质在血流中累积而不被正常地消除。肝内胆汁淤积的特征为小导管的广泛堵塞或者为损害身体消除胆汁的能力的障碍,如肝炎。肝内胆汁淤积还可由酒精性肝病、原发性胆汁性肝硬化、已从身体的另一部分扩散(转移)的癌症、原发性硬化性胆管炎、胆结石、胆绞痛和急性胆囊炎造成。它也可能作为手术、严重损伤、囊性纤维化、感染或静脉内营养的并发症发生,或者是药物诱导的。胆汁淤积也可能作为妊娠并发症发生,并且常在妊娠中期和妊娠晚期出现。肝外胆汁淤积最经常由胆总管结石病(胆管结石)、良性胆管狭窄(总胆管的非癌性变窄)、胆管癌(导管癌)和胰腺癌造成。肝外胆汁淤积可能作为许多药物的副作用发生。
本披露的化合物可用于治疗或预防肝内或肝外胆汁淤积症的一种或多种症状,包括但不限于胆道闭锁、产科胆汁淤积症、新生儿胆汁淤积症、药物诱导的胆汁淤积症、丙型肝炎感染引起的胆汁淤积症、慢性胆汁淤积肝病如原发性胆汁性肝硬化(PBC)以及原发性硬化性胆管炎(PSC)。
在一个实施例中,本披露涉及一种增强受试者的肝再生的方法,该方法包括向对其有需要的受试者施用有效量的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物或前药。在一个实施例中,该方法是增强针对肝移植的肝再生。
在一个实施例中,本披露涉及一种治疗或预防受试者的纤维化的方法,该方法包括向对其有需要的受试者施用有效量的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物或前药。在一个实施例中,本披露涉及一种治疗纤维化的方法。在一个实施例中,本披露涉及一种预防纤维化的方法。
因此,如本文所用,术语纤维化是指所有公认的纤维化病症,包括由于病理状况或疾病导致的纤维化、由于物理创伤导致的纤维化(“创伤性纤维化”)、由于放射性损伤导致的纤维化,以及由于暴露于化学治疗剂导致的纤维化。如本文所用,术语“器官纤维化”包括但不限于肝纤维化、肾纤维化、肺纤维化和肠纤维化。“创伤性纤维化”包括但不限于继发于手术(手术瘢痕)、意外物理创伤、烧伤和增生性瘢痕的纤维化。
如本文所用,“肝纤维化”包括由于任何原因导致的肝纤维化,包括但不限于病毒诱导的肝纤维化,如由于乙型肝炎或丙型肝炎病毒导致的肝纤维化;由于暴露于酒精(酒精性肝病)、某些药物化合物(包括但不限于甲氨蝶呤、一些化学治疗剂以及大剂量长期摄入的含砷物或维生素A)、氧化应激、癌症放射疗法或某些工业化学物质(包括但不限于四氯化碳和二甲基亚硝胺)导致的肝纤维化;以及由于如原发性胆汁性肝硬化、原发性硬化性胆管炎、脂肪肝、肥胖症、非酒精性脂肪性肝炎、囊性纤维化、血色素沉着症、自身免疫性肝炎和脂肪性肝炎的疾病导致的肝纤维化。目前对肝纤维化的疗法主要涉及去除致病因子,例如去除过量的铁(例如,在血色素沉着症的情况下)、减少病毒载量(例如,在慢性病毒性肝炎的情况下)或消除或减少暴露于毒素(例如,在酒精性肝病的情况下)。如皮质类固醇和秋水仙碱的消炎药物也已知用于治疗可引起肝纤维化的炎症。如本领域中已知的,肝纤维化通常基于活组织检查试样的组织学检查在临床上可以分类为五个严重度时期(S0、S1、S2、S3以及S4)。S0指示无纤维化,而S4指示肝硬化。虽然对于肝纤维化严重度分期存在不同的标准,但是通常,纤维化的早期通过肝脏的一个门(区)中的离散的局部化瘢痕区域来鉴定,而纤维化的晚期通过桥接纤维化(跨越肝脏的多个区的瘢痕)来鉴定。
在一个实施例中,本披露涉及一种治疗或预防受试者的器官纤维化的方法,该方法包括向对其有需要的受试者施用有效量的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物。在一个实施例中,纤维化是肝纤维化。
在一个实施例中,本披露涉及一种治疗或预防受试者的胃肠疾病的方法,该方法包括向对其有需要的受试者施用有效量的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物或前药。在一个实施例中,本披露涉及一种治疗胃肠疾病的方法。在一个实施例中,本披露涉及一种预防胃肠疾病的方法。在一个实施例中,胃肠疾病选自炎症性肠病(IBD)、肠易激综合征(IBS)、细菌过度生长、吸收不良、放射后结肠炎和显微镜下结肠炎。在一个实施例中,炎症性肠病选自克罗恩病(Crohn's disease)和溃疡性结肠炎。
在一个实施例中,本披露涉及一种治疗或预防受试者的肾脏疾病的方法,该方法包括向对其有需要的受试者施用有效量的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物。在一个实施例中,本披露涉及一种治疗肾脏疾病的方法。在一个实施例中,本披露涉及一种预防肾脏疾病的方法。在一个实施例中,肾脏疾病选自糖尿病性肾病、局灶性节段性肾小球硬化(FSGS)、高血压性肾硬化、慢性肾小球肾炎、慢性移植肾小球病、慢性间质性肾炎和多囊肾病。
在一个实施例中,本披露涉及一种治疗或预防受试者的代谢疾病的方法,该方法包括向对其有需要的受试者施用有效量的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物。在一个实施例中,本披露涉及一种治疗肾脏疾病的方法。在一个实施例中,本披露涉及一种预防肾脏疾病的方法。在一个实施例中,代谢疾病选自胰岛素抵抗、高血糖症、糖尿病、糖胖症和肥胖症。在一个实施例中,糖尿病是I型糖尿病。在一个实施例中,糖尿病是II型糖尿病。
糖尿病,通常称为多尿症,是指通常特征为在葡萄糖的产生和利用方面有代谢缺陷而导致无法保持身体内适当的血糖水平的疾病或病状。
在II型糖尿病的情况下,该疾病的特征为胰岛素抵抗,其中胰岛素丧失其在宽的浓度范围内发挥其生物学作用的能力。这种对胰岛素反应性的抵抗导致肌肉中葡萄糖摄取、氧化和贮存的胰岛素激活不足,以及对脂肪组织中的脂类分解和肝中的葡萄糖产生和分泌的胰岛素抑制不足。所导致的病状是血糖升高,这也称作“高血糖症”。由于微血管和大血管疾病的风险增加,不受控制的高血糖症与死亡率增加和过早死亡有关,这些疾病包括视网膜病变(由于眼睛中的血管损伤导致的视力受损或丧失);神经病变(由于神经系统的血管损伤导致的神经损伤和足部问题);和肾病(由于肾脏中血管损伤导致的肾脏疾病)、高血压、脑血管疾病和冠心病。因此,控制葡萄糖稳态是治疗糖尿病至关重要的途径。
已假定胰岛素抵抗会统一高血压、葡萄糖耐受不良、高胰岛素血症、甘油三酯水平增加和HDL胆固醇降低以及中心性肥胖症和全身性肥胖症的簇集。胰岛素抵抗与葡萄糖耐受不良、血浆甘油三酯的增加和高密度脂蛋白胆固醇浓度的降低、高血压、高尿酸血症、较小较密低密度脂蛋白颗粒和高循环水平的纤溶酶原活化物抑制剂-1的结合已称为“X综合征”。因此,提供了治疗或预防与胰岛素抵抗有关的任何病症(包括构成“X综合征”的疾病状态、病状或病症的簇集)的方法。在一个实施例中,本披露涉及一种治疗或预防受试者的代谢综合征的方法,该方法包括向对其有需要的受试者施用有效量的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物。在一个实施例中,本披露涉及一种治疗代谢综合征的方法。在另一个实施例中,本披露涉及一种预防代谢综合征的方法。
在一个实施例中,本披露涉及一种治疗或预防受试者的癌症的方法,该方法包括向对其有需要的受试者施用有效量的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物。在一个实施例中,本披露涉及一种治疗癌症的方法。在一个实施例中,本披露涉及一种预防癌症的方法。在一个实施例中,癌症选自肝细胞癌、结直肠癌、胃癌、肾癌、前列腺癌、肾上腺癌、胰腺癌、乳腺癌、膀胱癌、唾液腺癌、卵巢癌、子宫体癌和肺癌。在一个实施例中,癌症是肝细胞癌。在一个实施例中,癌症是结直肠癌。在一个实施例中,癌症是胃癌。在一个实施例中,癌症是肾癌。在一个实施例中,癌症是前列腺癌。在一个实施例中,癌症是肾上腺癌。在一个实施例中,癌症是胰腺癌。在一个实施例中,癌症是乳腺癌。在一个实施例中,癌症是膀胱癌。在一个实施例中,癌症是唾液腺癌。在一个实施例中,癌症是卵巢癌。在一个实施例中,癌症是子宫体癌。在一个实施例中,癌症是肺癌。
在另一个实施例中,选自索拉非尼(Sorafenib)、舒尼替尼(Sunitinib)、埃罗替尼(Erlotinib)或伊马替尼(Imatinib)的至少一种药剂与本披露的化合物共同施用以治疗癌症。在一个实施例中,将至少一种选自以下的药剂与本披露的化合物共同施用以治疗癌症:阿巴瑞克(Abarelix)、阿地白介素(Aldeleukin)、别嘌呤醇(Allopurinol)、六甲蜜胺(Altretamine)、氨磷汀(Amifostine)、阿那曲唑(Anastozole)、贝伐单抗(Bevacizumab)、卡培他滨(Capecitabine)、卡铂(Carboplatin)、顺铂(Cisplatin)、多西他赛(Docetaxel)、阿霉素(Doxorubicin)、厄洛替尼(Erlotinib)、依西美坦(Exemestane)、5-氟尿嘧啶(5-Fluorouracil)、氟维司群(Fulvestrant)、吉西他滨(Gemcitabine)、醋酸戈舍瑞林(Goserelin Acetate)、伊立替康(Irinotecan)、二甲苯磺酸拉帕替尼(LapatinibDitosylate)、来曲唑(Letozole)、亚叶酸(Leucovorin)、左旋咪唑(Levamisole)、奥沙利铂(Oxaliplatin)、紫杉醇(Paclitaxel)、帕尼单抗(Panitumumab)、培美曲塞二钠(Pemetrexed Disodium)、卟吩姆钠(Profimer Sodium)、他莫昔芬(Tamoxifen)、拓扑替康(Topotecan)和曲妥珠单抗(Trastuzumab)。
用于癌症的适当治疗取决于肿瘤来源的细胞类型、恶性肿瘤的阶段和严重程度,以及促成肿瘤的遗传异常。
癌症分期系统描述癌症进展的程度。一般而言,分期系统描述肿瘤扩散的程度,并且将具有相似预后和治疗的患者分入同一分期组。一般而言,对于已变得有侵入性或转移的肿瘤,预后较差。
在一种类型的分期系统中,将情况分为四个时期,用罗马数字I至IV表示。在I期,癌症常是局部的并且通常是可治愈的。II期和IIIA期癌症通常为更晚期,并且可能已侵入周围组织并且扩散至淋巴结。IV期癌症包括已经扩散至淋巴结外部位的转移性癌症。
另一种分期系统是TNM分期,代表以下类别:肿瘤、结节和转移。在此系统中,恶性肿瘤根据各个类别的严重程度来描述。例如,T将原发肿瘤的程度从0至4分类,其中0表示不具有侵入活性的恶性肿瘤,并且4表示已从原始部位延伸侵入其他器官的恶性肿瘤。N将淋巴结受累的程度分类,其中0表示无淋巴结受累的恶性肿瘤,并且4表示伴有广泛淋巴结受累的恶性肿瘤。M将转移的程度从0至1分类,其中0表示无转移的恶性肿瘤,并且1表示具有转移的恶性肿瘤。
这些分期系统或这些分期系统的变型或者其他合适的分期系统可用于描述肿瘤如肝细胞癌。根据癌症的分期和特征,只有很少的选择可用于治疗肝细胞癌。治疗包括手术、用索拉非尼治疗和靶向疗法。一般而言,手术是用于早期局部肝细胞癌的一线治疗。另外的全身治疗可用于治疗侵入性肿瘤和转移性肿瘤。
在一个实施例中,本披露涉及一种治疗或预防受试者的胆结石的方法,该方法包括向对其有需要的受试者施用有效量的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物。在一个实施例中,本披露涉及一种治疗胆结石的方法。在一个实施例中,本披露涉及一种预防胆结石的方法。
胆结石是通过胆汁组分的堆积而在胆囊内形成的结晶结石。这些结石是在胆囊中形成的,但是可向远端传入胆道的其他部分,如胆囊管、胆总管、胰管、或法特氏壶腹。罕见地,在严重炎症的情况下,胆结石可蚀穿胆囊进入粘连的肠中,这可能造成阻塞,称为胆石性肠梗阻。胆囊中胆结石的存在可导致急性胆囊炎,这是一种特征为胆囊中胆汁滞留以及常常由肠微生物(主要为大肠杆菌和拟杆菌属(Bacteroides))引起的继发性感染的炎症性病状。
胆道其他部分中胆结石的存在可导致胆管阻塞,这可导致严重的病状,如上行性胆管炎或胰腺炎。在一个实施例中,本披露涉及一种治疗或预防受试者的胆固醇胆结石病的方法,该方法包括向对其有需要的受试者施用有效量的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物。在一个实施例中,本披露涉及一种治疗胆固醇胆结石病的方法。在一个实施例中,本披露涉及一种预防胆固醇胆结石病的方法。
在一个实施例中,本披露涉及一种治疗或预防受试者的神经疾病的方法,该方法包括向对其有需要的受试者施用有效量的本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物。在一个实施例中,本披露涉及一种治疗神经疾病的方法。在一个实施例中,本披露涉及一种预防神经疾病的方法。在一个实施例中,神经疾病是中风。
在一个实施例中,本披露涉及一种如本文所述的方法,并且此外其中,该化合物通过选自以下的途径来施用:口服、肠胃外、肌内、鼻内、舌下、气管内、吸入、眼睛、阴道、直肠以及脑室内。在一个实施例中,该途径是口服。
在一个实施例中,在一种或多种本文所述的方法中使用的化合物是FXR激动剂。在一个实施例中,该化合物是选择性FXR激动剂。在另一个实施例中,该化合物不激活TGR5。在一个实施例中,该化合物不激活参与代谢途径的其他核受体(例如,如通过AlphaScreen测定所测量的)。在一个实施例中,参与代谢途径的此类其他核受体选自LXRβ、PXR、CAR、PPARα、PPARδ、PPARγ、RAR、RARα、VDR、TR、PR、RXR、GR和ER。在一个实施例中,该化合物诱导细胞凋亡。
在一个实施例中,本披露涉及一种调节参与胆汁酸稳态的一种或多种基因的表达水平的方法。
在一个实施例中,本披露涉及一种通过向细胞施用本披露的化合物而下调该细胞中选自CYP7αl和SREBP-IC的一种或多种基因的表达水平的方法。在一个实施例中,本披露涉及一种通过向细胞施用本披露的化合物而上调该细胞中选自OSTα、OSTβ、BSEP、SHP、UGT2B4、MRP2、FGF-19、PPARγ、PLTP、APOCII和PEPCK的一种或多种基因的表达水平的方法。
本披露还涉及对用于治疗或预防疾病或病状(例如,由FXR介导的疾病和病状)的药物的制造,其中该药物包含本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物。在一个实施例中,本披露涉及对用于治疗或预防上文所述的任何一种疾病或病状的药物的制造,其中该药物包含本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物。
本披露还涉及一种在用于治疗或预防疾病或病状(例如,由FXR介导的疾病和病状)的方法中使用的组合物,其中该组合物包含本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物。在一个实施例中,本披露涉及一种在用于治疗或预防上文所述的任何一种疾病或病状的方法中使用的组合物,其中该组合物包含本披露的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物。
本披露的方法包括施用有效量的本披露的化合物的步骤。如本文所用,术语“有效量”是指足以实现指定作用的本披露的化合物的量。因此,在用于预防或治疗FXR介导的疾病或病状的方法中使用的本披露的化合物的有效量将是足以预防或治疗该FXR介导的疾病或病状的量。
类似地,在用于预防或治疗胆汁淤积肝病或增加胆汁流量的方法中使用的本披露的化合物的有效量将是足以增加胆汁向肠的流量的量。产生所需生物效应所需要的本披露的化合物的量将取决于许多因素,如预期的用途、施用方式以及受者,并且最终将由负责的医师或兽医来判断。一般而言,用于治疗FXR介导的疾病和病状的典型日剂量例如可以预期在约0.01mg/kg至约100mg/kg的范围内。该剂量可以作为单一单位剂量或作为几个单独的单位剂量或者作为连续输注来施用。类似的剂量将可适用于其他疾病、病状的治疗以及包括预防和治疗胆汁淤积性肝脏疾病的疗法。
在这些实施例中的一个中,本披露证实了一种治疗或预防对其有需要的受试者的疾病或病状的方法,该方法包括施用有效量的式I的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物或氨基酸共轭物,并且其中该疾病或病状是由FXR介导的。
在这些实施例中的一个中,本披露证实了一种治疗或预防对其有需要的受试者的疾病或病状的方法,该方法包括施用有效量的式I的化合物,其中该疾病选自心血管疾病、慢性肝病、脂质失调、胃肠疾病、肾脏疾病、代谢疾病、癌症和神经疾病。
在这些实施例中的一个中,本披露证实了一种治疗或预防对其有需要的受试者的疾病或病状的方法,该方法包括施用有效量的式I的化合物,其中该疾病是选自以下的心血管疾病:动脉粥样硬化、动脉硬化、血脂异常、高胆固醇血症、高血脂症、高脂蛋白血和高甘油三酯血症。
在这些实施例中的一个中,本披露证实了一种治疗或预防对其有需要的受试者的疾病或病状的方法,该方法包括施用有效量的式I的化合物,其中该疾病是选自以下的肝病:胆汁淤积肝病(如又称原发性胆汁性胆管炎(PBC)的原发性胆汁性肝硬化(PBC))、原发性硬化性胆管炎(PSC)、慢性肝病、非酒精性脂肪肝病(NAFLD)、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、丙型肝炎感染、酒精性肝病、由于进行性纤维化造成的肝损伤和肝纤维化。FXR介导的疾病的其他实例还包括门静脉高压、胆汁酸腹泻、高血脂症、高LDL-胆固醇、高HDL-胆固醇、高甘油三酯和心血管疾病。其他肝病包括脑腱黄瘤病(CTX)、药物诱导的胆汁淤积症、妊娠肝内胆汁淤积症、胃肠外营养相关的胆汁淤积症(PNAC)、细菌过度生长或败血症相关的胆汁淤积症、自身免疫性肝炎、慢性病毒性肝炎、肝移植相关的移植物抗宿主疾病、活供体移植肝再生、先天性肝纤维化、胆总管结石病、肉芽肿性肝病、肝内或肝外恶性肿瘤、舍格伦综合征、类肉状瘤病、威尔逊氏病、戈谢氏病、血色素沉着症以及α1-抗胰蛋白酶缺乏症。
在这些实施例中的一个中,本披露证实了一种治疗或预防对其有需要的受试者的疾病或病状的方法,该方法包括施用有效量的式I的化合物,其中该疾病是选自以下的胃肠疾病:炎症性肠病(IBD)、肠易激综合征(IBS)、细菌过度生长、吸收不良、放射后结肠炎以及显微镜下结肠炎。
在这些实施例中的一个中,本披露证实了一种治疗或预防对其有需要的受试者的疾病或病状的方法,该方法包括施用有效量的式I的化合物,其中该炎症性肠病是克罗恩病或溃疡性结肠炎。
在这些实施例中的一个中,本披露证实了一种治疗或预防对其有需要的受试者的疾病或病状的方法,该方法包括施用有效量的式I的化合物,其中该疾病是选自以下的肾脏疾病:糖尿病性肾病、局灶性节段性肾小球硬化(FSGS)、高血压性肾硬化、慢性肾小球肾炎、慢性移植肾小球病、慢性间质性肾炎以及多囊肾病。
在这些实施例中的一个中,本披露证实了一种治疗或预防对其有需要的受试者的疾病或病状的方法,该方法包括施用有效量的式I的化合物,其中该疾病是选自以下的代谢疾病:胰岛素抗性、高血糖症、糖尿病、糖胖症以及肥胖症。
在这些实施例中的一个中,本披露证实了一种治疗或预防对其有需要的受试者的疾病或病状的方法,该方法包括施用有效量的式I的化合物,其中该疾病是选自以下的癌症:肝细胞癌、结肠直肠癌、胃癌、肾癌、前列腺癌、肾上腺癌、胰腺癌、乳腺癌、膀胱癌、唾液腺癌、卵巢癌、子宫体癌以及肺癌。
实例
以下实例旨在说明本发明的某些实施例,但并不是例证本发明的全部范围。
实例1.化合物100的合成:
示例性路线1:
示例性路线2:
示例性路线3:
路线1-3也可以用C3羟基处的其他保护基进行。
示例性路线4:
路线4也可以用C3羟基处的其他保护基(例如,OAc)进行。
实例1-1:3α,12α-二羟基-6α-乙基-7-氧代-5β-胆烷-24-酸甲酯(2)
向6-乙基-7-酮基胆酸(1,25g,57.52mmol)在CH2Cl2(340mL)中的搅拌溶液中添加MeOH(23mL),然后添加pTSA·H2O(1.1g,5.75mmol)。将所得溶液在40℃下加热20小时。将反应混合物倒入盐水(500mL)和NaHCO3(1.5g)的混合物中。添加CH2Cl2(500mL)和盐水(200mL),分离各层,经Na2SO4干燥,过滤并减压浓缩以得到24.91g(97%)灰白色固体(化合物2)。ES-API Pos:466.2[M+H2O]。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ0.68(s,3H,18-CH3),0.80(t,3H,26-CH3),0.96(d,3H,21-CH3),1.20(s,3H,19-CH3),3.43-3.59(3,1H,3-CH),3.66(s,3H,CO2CH3),3.99(br.s,1H,12-CH)。
制备化合物2的替代程序:
向6-乙基-7-酮基胆酸(1,2.5kg,5.75mol)在MeOH(12L)中的悬浮液中添加浓H2SO4(16.1mL;0.29mol)并将混合物加热至65℃保持3小时。将混合物冷却,用1N NaOH(水溶液)将pH调节至约pH 9,并添加水(12.5L)以使产物沉淀。过滤固体,用1:1MeOH-水洗涤,并在真空下干燥。以91.8%的收率产生化合物2(2.37kg)。(例如,路线4)。
实例1-2:3α-乙酰氧基-12α-羟基-6α-乙基-7-氧代-5β-胆烷-24-酸甲酯(18)
向化合物2(24.9g,55.5mmol)在MeOAc(660mL)中的正搅拌悬浮液中添加pTsOH·H2O(1.01g,5.33mmol)。将所得溶液在75℃下加热4天。添加EtOAc(950mL)。将混合物用饱和NaHCO3、盐水洗涤,经Na2SO4干燥,并减压浓缩以得到27.2g(定量收率)呈白色泡沫的化合物18。该物质无需纯化即可用于下一反应步骤。ES-API Pos:508.8[M+H2O]。1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ0.67(s,3H,18-CH3),0.78(t,J=7.3Hz,3H,26-CH3),0.96(d,J=6.1Hz,3H,21-CH3),1.20(s,3H,19-CH3),1.98(s,3H,OCOCH3),3.65(s,3H,CO2CH3),3.98(s,1H,12-CH),4.59-4.63(m,1H,3-CH)。
替代程序:
向化合物2(2.36kg,5.26mol)在MeOAc(20L)中的溶液中添加pTsOH·H2O(100g,0.526mol)。将混合物加热至回流保持13-65小时,然后蒸馏溶剂,并添加新鲜的MeOAc,并继续回流。这重复三次直到反应完成。浓缩混合物并添加DCM(23.6L)。用水(23.6L)、8%NaHCO3(水溶液)(23.6L),然后用饱和NaCl水溶液(11.8l)洗涤有机层。分离有机层并经Na2SO4干燥,然后过滤并浓缩至11.7L的最终体积。将化合物18的DCM溶液直接用于下一步骤。
实例1-3:3α-乙酰氧基-6α-乙基-7-酮基-12α-((甲磺酰基)氧基)-5β-胆烷-24-酸 甲酯(32)
在室温下向化合物18(27.2g,55.43mmol)在吡啶(270mL)中的溶液中添加MsCl(8.58mL,110.87mmol)。将反应物在20℃-30℃下搅拌过夜。将反应混合物倒入冰水中并添加EtOAc(1L)。分离各相,并且用EtOAc(3×150mL)萃取水相。将合并的有机相用2M HCl水溶液(3×150mL)洗涤。将合并的有机相用饱和NaHCO3(200mL)洗涤,经无水Na2SO4干燥,过滤并减压浓缩。添加更多的EtOAc以去除吡啶,并将粗产物减压干燥三小时,得到31.13g(99%)呈灰白色固体的产物32。1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ0.75-0.81(m,6H,18-CH3,26-CH3),0.96(d,J=6.4Hz,3H,21-CH3),1.21(s,3H,19-CH3),2.01(s,3H,OCOCH3),3.04(s,3H,OSO2CH3),3.67(s,3H,CO2CH3),4.59-4.62(m,1H,3-CH),5.10(s,1H,12-CH)。
替代程序:
在15℃-25℃下向化合物18(11.7L,约5.26mol)的DCM溶液中添加吡啶(2.13L,26.3mol)和MsCl(0.814L,10.52mol)。将混合物搅拌96小时,然后用DCM(12L)和水(12L)稀释。将有机层用2N HCl水溶液(12L)、8%NaHCO3(水溶液)(12L)洗涤两次,然后经Na2SO4干燥,然后浓缩至7.1L的最终体积。分批添加MTBE(24L)并浓缩至8L的最终体积。将所得悬浮液冷却并真空过滤。用1:1MTBE-庚烷洗涤固体,然后真空干燥,以86.1%的收率得到化合物32(2.576kg)。
替代性地,可以如实例1-3b中所示,通过叠缩方法,即一锅程序,使用氯甲酸乙酯作为C3-OH的保护基制备甲磺酸酯32b。可以高度选择性安装的碳酸乙酯保护基提供更多的结晶固体,并且克服了完成大规模反应时可能出现的问题。(路线4)
实例1-3a:3α-(乙氧基羰基)氧基-12α-(甲磺酰基)氧基-6α-乙基-7-氧代-5β-胆 烷-24-酸甲酯(32b)
将3α,12α-二羟基-6α-乙基-7-氧代-5β-胆烷-24-酸甲酯(2)(14.0g,31.2mmol)溶解在吡啶(150mL)中并冷却至0℃-5℃。添加氯甲酸乙酯ClCO2Et(4.0g,37.4mmol),并将混合物搅拌2小时以使其达到室温。添加另外的ClCO2Et(1.5g,13.5mmol),并继续搅拌直到反应完成(在16小时内)。将混合物冷却至0℃-5℃,并添加MsCl(7.1g,62.4mmol),并使混合物达到环境温度。经2小时添加另外的MsCl(3.5g,31.2mmol),并继续搅拌直到反应完成(在16小时内)。添加庚烷(200mL),然后添加水(500mL)。将所得悬浮液搅拌1小时,然后真空过滤。将固体在庚烷/EtOAc(100mL;4:1)中研磨1小时,过滤并用25mL庚烷/EtOAc(4:1)洗涤,然后真空干燥。分离得到呈白色固体的化合物32b(14.7g),收率为83%。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ0.76(s,3H,18-CH3),0.81(t,3H,26-CH3),0.96(d,3H,21-CH3),1.22(s,3H,19-CH3),1.28(t,J=7.3Hz,3H,OC(O)OCH2CH 3),3.04(s,3H,OSO2CH3),3.66(s,3H,CO2CH3),4.15(q,2H,OC(O)OCH 2CH3),4.39-4.56(m,1H,3-CH),5.10(br.s,1H,12-CH)。(例如,路线4)。
实例1-4:Δ11,12-3α-乙酰氧基-6α-乙基-5β-胆烷-24-酸甲酯(19)
向3-乙酸酯32(45g,78.8mmol)在HMPA(HMPT或DMPU)(500mL)中的溶液中添加KOAc(64g,652mmol)。在用顶置式搅拌器在98℃下搅拌15小时后,1HNMR显示约70%的转化率。再继续加热24小时,并将混合物冷却至室温。添加水(2L)和庚烷(600mL)。分离有机层,并用庚烷(200mL)萃取水层。将合并的有机层用饱和NaHCO3水溶液(300mL)和盐水(200mL)洗涤。将有机层经用活性炭(3g)处理的Na2SO4干燥,并浓缩得到40g(含有一些残留庚烷;约98%收率)的粗制化合物19。基于1H-NMR,物质具有可接受的纯度。通过1H-NMR和LCMS分析物质。ES-API Pos:490.8[M+H2O]。1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ0.74(s,3H,18-CH3),0.82(t,J=7.3Hz,3H,26-CH3),1.00(d,J=6.3Hz,3H,21-CH3),1.16(s,3H,19-CH3),2.02(s,3H,OCOCH3),3.66(s,3H,CO2CH3),4.63-4.68(m,1H,3-CH),5.32(d,J=10.3Hz,1H,12-CH),6.18(dd,J1=2.4Hz,J2=10.3Hz,1H,11-CH)。
替代性地,可以根据以下程序制备化合物19:
向3-乙酸酯18(0.5g,1.02mmol)在吡啶(5mL)中的溶液中添加POCl3(1.5mL,2.25g,16mmol)。在50℃下搅拌过夜后,将混合物冷却至室温。将混合物倒入冰(20mL)和乙酸乙酯(30mL)的混合物中。向混合物中添加盐水(10mL)。分离有机层并用(HCl 4N)、饱和NaHCO3和盐水洗涤。将有机层经Na2SO4干燥并浓缩,得到480mg化合物19(通过NMR和HPLC/ELSD分析,收率为约80%)。该产物无需纯化即可用于下一步骤。通过1H-NMR和LCMS分析产物。ES-API Pos:490.8[M+H2O]。1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ0.74(s,3H,18-CH3),0.82(t,J=7.3Hz,3H,26-CH3),1.00(d,J=6.3Hz,3H,21-CH3),1.16(s,3H,19-CH3),2.02(s,3H,OCOCH3),3.66(s,3H,CO2CH3),4.63-4.68(m,1H,3-CH),5.32(d,J=10.3Hz,1H,12-CH),6.18(dd,J1=2.4Hz,J2=10.3Hz,1H,11-CH)。
替代性地,可以根据以下程序制备化合物19:
向化合物32(2.59kg,4.55mol)在DMSO(20.2L)中的溶液中添加CsOAc(3.93kg,20.5mol),并将混合物加热至90℃-100℃保持16至20小时。将混合物冷却至环境温度,并经0.5-1小时添加到冷水(62.1L)中。将所得悬浮液过滤,用水(3×20L)洗涤,然后在真空下干燥。将固体溶于EtOAc中,并在硅胶上进行色谱分离(10%EtOAc-庚烷)。合并富含产物的级分并浓缩,以79%的收率产生呈固体的化合物19(1.69kg)。(路线3)
替代性地,可以根据实例1-4a制备化合物19b。
实例1-4a:Δ11,12-3α-(乙氧基羰基)氧基-6α-乙基-5β-胆烷-24-酸甲酯(19b)
向3α-(乙氧基羰基)氧基-12α-(甲磺酰基)氧基-6α-乙基-7-氧代-5β-胆烷-24-酸甲酯(32b)(14.4g,25.3mmol)在DMSO(150mL)中的溶液中添加CsOAc(19.6g,102mmol)。将混合物在90℃-100℃下搅拌18小时,然后将其冷却至室温。将该混合物添加到水(500mL)中,并将所得沉淀物过滤,用水洗涤并在漏斗上干燥。将一份5.9g的粗制化合物19b在回流下溶于MeOH(5.9mL)中。添加水(3mL),并将混合物冷却至25℃-35℃并且使产物沉淀。再在20℃-25℃下添加水(56mL),将悬浮液搅拌1.5小时,然后真空过滤并用水洗涤并在真空下干燥。分离化合物19b(5.64g),收率为88.7%(从化合物32b中分离)。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ0.75(s,3H,18-CH3),0.82(t,J=7.3Hz,3H,26-CH3),1.00(d,J=6.3Hz,3H,21-CH3),1.17(s,3H,19-CH3),1.29(t,J=7.3Hz,3H OC(O)OCH2CH 3),3.66(s,3H,CO2CH3),4.15(q,2H,OC(O)OCH 2CH3),4.38-4.64(m,1H,3-CH),5.33(d,J=10.3Hz,1H,12-CH),6.18(dd,J1=2.3Hz,J2=10.3Hz,1H,11-CH)。(路线4)
实例1-4b:Δ11,12-3α-(乙氧基羰基)氧基-6α-乙基-5β-胆烷-24-酸甲酯(19b)
将Cs2CO3(278.6g,855.1mmol)和AcOH(41.08g,39.1mL,684.0mmol)混合在DMSO(1L)中并在50℃-70℃下搅拌30分钟。添加3α-(乙氧基羰基)氧基-12α-(甲磺酰基)氧基-6α-乙基-7-氧代-5β-胆烷-24-酸甲酯(32b)(102.4g,171.0mmol)并将混合物在90℃下搅拌18小时。将混合物冷却至环境温度,然后缓慢地添加到4L含有200mL浓HCl的预先冷却的水(0℃-5℃)中。过滤灰白色沉淀物,用水(3×1L)洗涤并在真空过滤器上干燥。将固体溶于庚烷(2L)中并加热。去除剩余的水,并将含有不溶性褐色焦油的溶液经硅藻土层过滤。浓缩所得滤液,得到呈浅褐色固体的化合物19b(84.9g,98.8%)。
实例1-5:3α-乙酰氧基-12-溴-6α-乙基-7-酮基-11-羟基-5β-胆烷-24-酸甲酯(21)
在约-5℃至约5℃下经25分钟向化合物19(53.5g,113mmol)在MeCN(455mL)和H2O(116mL)中的溶液中分批添加NBS(24.13g,135mmol)。完全添加后,在室温下搅拌混合物。1.5小时后,将混合物倒入2.5%NaHSO3水溶液(1.5L)中并在室温下搅拌。将混合物用EtOAc:庚烷10:1(500mL和200mL)萃取。将合并的有机层用5%NaHSO3水溶液(200mL)、10%NaHCO3水溶液(400mL)、盐水(200mL)洗涤,经Na2SO4干燥,过滤并浓缩得到呈淡黄色泡沫的化合物21(62g)。该物质无需纯化即可用于下一反应步骤。ES-API Pos:586.6[M+H2O]。1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ0.82(s,3H,26-CH3),1.03-1.07(m,6H,18-CH3,21-CH3),1.44(s,3H,19-CH3),2.01(s,3H,OCOCH3),3.68(s,3H,CO2CH3),4.37(s,1H,CH-11),4.44(s,1H,CH-12),4.63-4.69(m,1H,CH-3)。
替代性地,在20℃下经5分钟向水浴冷却的化合物19(1.5g,3.17mmol)在THF(11mL)和H2O(4mL)的溶液中分批添加NBS(677mg,3.8mmol)。添加结束时,颜色保持略微橙色。完全添加后,在室温下搅拌混合物。18小时后,将混合物倒入2.5%NaHSO3水溶液(20mL)中并在室温下搅拌。向混合物中添加盐水(10mL)并将该混合物用EtOAc:庚烷10:1(40mL和20mL)萃取。将合并的有机层用10%NaHCO3水溶液(15mL)、盐水(20mL)洗涤,经Na2SO4干燥,过滤并浓缩得到呈淡黄色泡沫的含有一些EtOAc的化合物21(1.86g)。该物质无需纯化即可用于下一反应步骤。
替代性地,可以根据以下程序制备化合物21:
二溴胺-T(TsNBr2):向氯胺-T(10g,40.7mmol)在水(200mL)中的溶液中滴加溴(2mL,6.24g,78mmol)。添加完成后,搅拌混合物2小时。过滤混合物并将滤液用水(2×20mL)洗涤,并在真空下干燥得到12g(90%收率)的二溴胺-T。
向化合物19(416mg,1mmol)在MeCN(4mL)和H2O(1mL)中的溶液中分批添加二溴胺-T(329mg,1mmol)。添加完成后,在室温搅拌混合物约5至约30分钟。将混合物用硫代硫酸钠(284mg,1.8mmol)淬灭,用水(20mL)稀释并用EtOAc萃取。用10%NaHCO3洗涤有机层,经Na2SO4干燥,过滤并浓缩得到粗制化合物21。
替代性地,在TFA存在下使用碘化剂(如N-碘代琥珀酰亚胺)对化合物19进行碘化,然后对中间体21c进行选择性脱三氟乙酰化,可生成卤代醇(碘醇)21a。该程序如实例1-5a所示。
实例1-5a:3α-乙酰氧基-6α-乙基-12-碘-7-酮基-11β-三氟乙酰氧基-5β-胆烷- 24-酸甲酯(21a)
在5℃-15℃下向化合物19(10.0g,21.16mmol)、N-碘代琥珀酰亚胺(6.66g,29.62mmol)、MTBE(100mL)和水(6.47mL)的混合物中加入三氟乙酸(8.1mL,105.8mmol)。将混合物温热至20℃-25℃并搅拌直至反应完成(在7小时内)。添加0.5M亚硫酸氢钠溶液(50mL),分离有机层并用饱和NaHCO3水溶液洗涤。向含有化合物21c的MTBE溶液中添加水(1mL)和三乙胺(4.42mL,31.74mmol),并在20℃-25℃下搅拌直至反应完成(在74小时内)。根据需要用乙酸调节pH,直到达到pH5-7。将有机层用水(2×30.0mL)洗涤,然后在真空下浓缩,得到呈灰白色固体的碘醇21a(12.7g,20.60mmol),收率为97.3%。
替代性地,在H5IO6的存在下,使用碘化剂如NIS对化合物19b进行碘化可以一步生成卤代醇21b。该程序如实例1-5b所示。
实例1-5b:3α-(乙氧基羰基)氧基-6α-乙基-11β-羟基-12-碘-7-酮基-5β-胆烷- 24-酸甲酯(21b)
在0℃-5℃下向化合物19b(4.1g,8.16mmol)、H5IO6(0.45g,1.63mmol)、二噁烷(41mL)和水(10.3mL)的搅拌混合物中添加N-碘代琥珀酰亚胺(2.75g,12.24mmol)。在0℃-5℃下搅拌混合物直至反应完成(在3小时内),然后用10重量%的亚硫酸氢钠水溶液(20.5mL)处理,用甲醇(41mL)稀释,然后添加至冷水(0℃-5℃)中。过滤所得沉淀物,并在真空下干燥得到5.4g的湿化合物21b,将其直接用于下一步骤(还原性脱卤步骤)。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ0.82(t,J=7.3Hz,3H,26-CH3),1.05(d,3H,21-CH3),1.10(s,3H,18-CH3),1.29(t,J=7.3Hz,3H OC(O)OCH2CH 3),1.41(s,3H,19-CH3),2.01(s,3H,OCOCH3),3.66(s,3H,CO2CH3),4.16(q,2H,OC(O)OCH 2CH3),4.39-4.59(m,2H,3-CH,11-CH),4.64(d,J=7.3Hz,1H,12-CH)。
实例1-6:3α-乙酰氧基-12-溴-6α-乙基-7,11-二酮-5β-胆碱-24-酸甲酯(22)。
经大约15分钟,在6℃下向冰浴冷却的溴醇21(粗产物,约113mmol)在丙酮(1L)中的搅拌溶液中滴加Jones试剂(32mL)。在6℃下搅拌反应混合物30分钟。滴加异丙醇(45mL)。添加后,搅拌反应物30分钟并通过进行过滤。减压浓缩滤液,溶于CH2Cl2(700mL)中,用水(400mL)、10%NaHCO3水溶液(100mL)洗涤,经Na2SO4干燥并减压浓缩以得到化合物22(55g)。ES-API Pos:584.2[M+H2O]。1H-NMR(200MHz,CDCl3):δ0.77-0.85(m,6H,18-CH3,26-CH3),0.96(d,J=6.1Hz,3H,21-CH3),1.45(s,3H,19-CH3),2.02(s,3H,OCOCH3),3.68(s,3H,CO2CH3),4.28(s,1H,12-CH),4.59-4.70(m,1H,3-CH)。
实例1-7:3α-乙酰氧基-6α-乙基-7,11-二酮-5β-胆烷-24-酸甲酯(23a)
向化合物22(粗产物,约113mmol)在AcOH(1.2L)中的搅拌溶液中添加NaOAc(64.5g,786mmol)和Zn(56g,850mmol)。将所得悬浮液缓慢加热至78℃。5小时后,1H-NMR样品揭示化合物22完全消耗。使反应混合物冷却至室温,并将EtOAc(2.5L)添加到反应混合物中,并将所得悬浮液过滤。用盐水(2×500mL)洗涤滤液。将有机层经Na2SO4干燥并减压浓缩以得到粗制化合物23a。将该粗制物质悬浮在CH2Cl2(250mL)中,通过柱色谱法(SiO2,2.5kg,EtOAc:庚烷1:4)纯化,并通过1H-NMR和LCMS分析。ES-API Pos:506.8[M+H2O]。1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ0.60(s,3H,18-CH3),0.77(t,J=7.3Hz,3H,26-CH3),0.86(d,J=5.2Hz,3H,21-CH3),1.41(s,3H,19-CH3),1.96(s,3H,OCOCH3),3.64(s,3H,CO2CH3),4.58-4.63(m,1H,3-CH)。
替代性地,可以通过叠缩方法制备化合物23a,其中无需分离中间体21即可制备化合物22,并且无需分离化合物22即可制备化合物23a。叠缩程序如下所示。
叠缩程序:3α-乙酰氧基-6α-乙基-7,11-二酮-5β-胆烷-24-酸甲酯(23a)
将化合物19(1.67kg,3.53mol)在丙酮(3.3L)、THF(10L)和水(3.3L)中的溶液用氮气吹扫并冷却至0℃-5℃。经0.5小时分批添加二溴二甲基乙内酰脲(DBH)(1.11kg,3.88mol)。在无光的情况下在5℃-15℃下搅拌混合物直至反应完成(在12小时内)。经0.5小时将含有化合物21的初始反应混合物添加到DBH(1.01kg,3.53mol)、NaOAc(0.58kg,7.06mol)和RuCl3(22g,0.106mol)在乙腈(4.2L)和水(4.2L)中经搅拌、预先冷却(0℃-5℃)的混合物中。在4℃-10℃下搅拌混合物直至反应完成(在4小时内)。用2.5重量%的NaHSO3(18L)淬灭反应,并用EtOAc(18L)分配。用EtOAc反洗水层,并用10重量%的Na2SO4(水溶液)(2×10L)洗涤合并的有机层。将化合物22的EtOAc溶液浓缩至8.4L的最终体积。
向含有NaOAc(1.16kg,14.12mol)和锌粉(1.15kg,17.65mol)的容器中添加化合物22在EtOAc(8.4L)中的溶液,然后添加冰AcOH(8L)。将混合物加热至70℃-80℃并搅拌直至反应完成(在4小时内)。将混合物冷却至环境温度,并通过过滤,并用EtOAc(3×4L)洗涤依次用水(10L)、8%NaHCO3(水溶液)(2×10L)和水(10L)洗涤滤液。有机层经Na2SO4干燥,浓缩成残余物(1.74kg),并在硅胶上进行色谱分离(5%-10%EtOAc-庚烷)。合并富含产物的级分并浓缩,以51.1%的收率(来自化合物19)得到化合物23a(0.882kg)。合并含有化合物19(反应副产物)的级分并浓缩得到0.266kg回收的化合物19。
实例1-8:3α-羟基-7,11-二酮-6α-乙基-5β-胆烷-24-酸(40)
向化合物23a(9.7g,19.8mmol)在MeOH(170mL)中的搅拌溶液中添加NaOH(9g,225mmol)。将所得溶液在45℃下加热18小时。1H-NMR显示完全转化。将混合物浓缩至约30mL。添加水(150mL)。将混合物在冰浴中冷却并滴加3N HCl水溶液至pH<2。将所得悬浮液再搅拌0.5小时。过滤出产物,用水(20mL)洗涤并在真空中干燥得到9.45g呈米黄色固体的化合物40(约100%收率),其无需纯化即可用于下一反应步骤。ES-API Pos:450.6[M+H2O]。1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ0.63(s,3H,18-CH3),0.81(t,J=7.2Hz,3H,26-CH3),0.91(d,J=5.2Hz,3H,21-CH3),1.44(s,3H,19-CH3),3.55-3.59(m,1H,3-CH)。
实例1-9:3α,7α,11β-三羟基-6α-乙基-5β-胆烷-24-酸(100)
向搅拌的冰浴冷却的二酮40(约6.7g,15.5mmol)在THF(160mL)和水(30mL)的混合物中的溶液中,少量添加NaBH4(3.48g,91mmol)。在室温下搅拌所得溶液18小时。1H-NMR揭示完全转化。添加盐水(40mL)、EtOAc(100mL)和2NHCl水溶液(至pH<2),分离各层。再用EtOAc(100mL)萃取水层。将合并的有机萃取物用盐水(25mL)洗涤,经Na2SO4干燥并减压浓缩以得到6.2g化合物100。通过柱色谱法纯化最终产物。ES-API Neg:435.5[M-H]。1H-NMR(400MHz,CD3OD):δ0.89-0.92(s,6H,18-CH3,26-CH3),1.00(d,J=6.35Hz,3H,21-CH3),1.18(s,3H,19-CH3),3.31-3.34(m,1H,3-CH),3.73(s,1H,7-CH),4.20(s,1H,11-CH)。13C-NMR(100.6MHz,CD3OD):δ10.1,12.7,16.8,21.6,22.7,25.7,27.0,30.0(x2),30.3,32.8,34.4,34.9(x 2),36.3(x 2),40.6,40.8,46.4,48.1,50.2,55.8,67.1,69.4,71.4,177.4。
实例1-10:3α,7α,11β-三羟基-6α-乙基-5β-胆烷-24-酸(100)
在0℃下向化合物23a(442mg,0.91mmol)在THF/MeOH(9mL,1:1)中的溶液中依次一次性添加CeCl3·7H2O(674mg,1.81mmol)和LiBH4(69mg,3.62mmol)。在0℃下搅拌所得混合物4小时。将混合物用CH2Cl2(15mL)稀释,并在0℃下通过添加H2O(15mL)和3N HCl(15mL)淬灭。分离各相并且用CH2Cl2(2×15mL)萃取水相。将合并的有机萃取物用H2O(20mL)、盐水(20mL)洗涤,经无水Na2SO4干燥并减压浓缩。将粗产物(444mg)溶于MeOH/H2O(4.5mL,9:1)中,并在室温下在NaOH(360mg,9.01mmol)的存在下搅拌过夜。减压浓缩混合物,并将残余物溶于CH2Cl2(20mL)中并用3N HCl酸化。分离各相并且用CH2Cl2(3×20mL)萃取水相。将合并的有机萃取物用H2O(30mL)、盐水(30mL)洗涤,经无水Na2SO4干燥并减压浓缩。在硅胶上通过快速色谱法纯化粗产物,得到272mg纯化合物100(0.62mmol)。ES-API Neg:435.5[M-H]。1H-NMR(400MHz,CD3OD):δ0.89-0.92(s,6H,18-CH3,26-CH3),1.00(d,J=6.35Hz,3H,21-CH3),1.18(s,3H,19-CH3),3.31-3.34(m,1H,3-CH),3.73(s,1H,7-CH),4.20(s,1H,11-CH)。13C-NMR(100.6MHz,CD3OD):δ10.1,12.7,16.8,21.6,22.7,25.7,27.0,30.0(x 2),30.3,32.8,34.4,34.9(x 2),36.3(x 2),40.6,40.8,46.4,48.1,50.2,55.8,67.1,69.4,71.4,177.4。
叠缩程序:3α,7α,11β-三羟基-6α-乙基-5β-胆烷-24-酸(100)
在室温下向3α-乙酰氧基-7-酮基-Δ11,12-6α-乙基-5β-胆烷-24酸甲酯(19)(1.1g,2.4mmol)在THF/H2O(24mL,4:1)中的溶液中依次添加新结晶的N-碘代琥珀酰亚胺(807mg,3.59mmol)和Jones试剂(2.4mL),并且使所得混合物回流1小时。使混合物冷却至室温,然后通过添加MeOH(25mL)和5%w/v的Na2S2O3水溶液(25mL)淬灭。用EtOAc稀释混合物,并在硅藻土垫上过滤。将有机相用NaHCO3饱和水溶液、H2O、盐水洗涤,经无水Na2SO4干燥并减压浓缩。将粗产物(1.39g,回收率95%)溶于AcOH(24mL)中,并在NaOAc(1.18g,14.3mmol)和锌粉(1.17g,17.9mmol)的存在下回流1.5小时。使悬浮液冷却至室温,并在短硅藻土垫上过滤。将混合物用EtOAc稀释,并用H2O、NaHCO3饱和水溶液、H2O、盐水洗涤,经无水Na2SO4干燥,并减压浓缩,得到呈浅黄色固体的粗制二酮中间体23a(1.07g,回收率92%)。在0℃下向3α-乙酰氧基-7,11-二酮-6α-乙基-5β-胆烷-24酸甲酯(23a)(442mg,0.91mmol)在无水THF/MeOH(9mL,1:1)中的溶液中依次一次性添加CeCl3·7H2O(674mg,1.81mmol)和LiBH4(69mg,3.62mmol),并将所得混合物在0℃下搅拌4小时。将混合物用CH2Cl2稀释,并在0℃下通过添加H2O和3N HCl淬灭。分离各相并用CH2Cl2萃取水相。将合并的有机萃取物用H2O、盐水洗涤,经无水Na2SO4干燥,并减压浓缩。将粗产物(444mg)溶于MeOH/H2O(4.5mL,9:1)中,并在室温下在NaOH(360mg)的存在下搅拌过夜。将混合物减压浓缩,并将残余物溶于CH2Cl2中并用3NHCl(pH=2)酸化。分离各相并用CH2Cl2萃取水相。将合并的有机萃取物用H2O、盐水洗涤,经无水Na2SO4干燥,并减压浓缩。在硅胶上通过快速色谱法纯化粗产物,得到280mg化合物100。
替代程序:
将化合物40(0.736kg,1.70mol)在含有50重量%的NaOH(0.734kg,9.18mol)的水(6.94L)中的溶液加热至74℃-80℃。添加NaBH4(0.135kg,3.57mol)在含有50重量%的NaOH(68g,0.85mol)的水(0.37L)中的溶液,并搅拌混合物直至反应完成(在21小时内)。冷却混合物并装入MTBE(7.3L),然后添加3N HCl(水溶液)(约4.4L)直至达到pH 2。弃去水层,用水(5.4L)洗涤有机层,然后经Na2SO4干燥并浓缩至1.2L。产物溶液用庚烷(0.25L)稀释,并在硅胶上进行色谱分离(75%-80%MTBE-庚烷)。将富含产物的级分浓缩成固体,并将其溶于含有50重量%的NaOH(0.242kg)的水(5L)中。在真空下浓缩该溶液以去除约2.2L的馏出物。用2N HCl(1.55L)将混合物酸化至pH 2,并用水(3L)进一步稀释悬浮液。将悬浮液加热至40℃保持1小时,冷却至20℃-25℃并真空过滤,用水(4×2L)洗涤,然后在真空下干燥。以88%的收率获得化合物100(0.652kg)。
可以通过中间体47a进行类似于示例性路线4中所示的合成,该中间体可以如实例1-10中所示,通过在催化钯和碱的存在下在温和的氢化条件下将式21a的化合物还原性脱卤来制备。
实例1-10:3α-乙酰氧基-6α-乙基-11β-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲酯(47a)
在20℃-25℃下在氢气气氛(1个大气压)下搅拌化合物21a(100mg,0.16mmol)、Pd/C(12mg)、咪唑(54.5mg,0.80mmol)、MTBE(1.5mL)和水(1mL)的混合物。在20℃-25℃下搅拌混合物直至反应完成。通过过滤混合物,并用MTBE(2mL)洗涤分离有机层并用水(2×1mL)洗涤,然后浓缩得到化合物47a(67mg),收率为78.5%。
替代性地,如路线4所示,在催化钯和碱的存在下,在温和的氢化条件下,式21b的化合物还原性脱卤可以产生如实例1-10a所示的化合物47b。
实例1-10a:3α-(乙氧基羰基)氧基-6α-乙基-11β-羟基-7-酮基-5β-胆烷-24-酸甲 酯(47b)
在20℃-25℃下在氢气气氛(0.5至2巴)下搅拌化合物21b(5.4g,湿重)、NaOAc(3.35g,40.8mmol)、Pd/C(0.41g)在MeOH(82mL)中的混合物直到反应完成(在18小时内)。将混合物经过滤,并将滤液添加到0.2重量%的亚硫酸氢钠(水溶液)的冷溶液(0℃-5℃)中。将所得固体过滤,用水洗涤并在真空下干燥,以84.8%的收率(来自化合物19b的2步收率)得到呈固体的化合物47b(3.6g)。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ0.81(t,J=7.3Hz,3H,26-CH3),0.88(s,3H,18-CH3),0.91(d,3H,21-CH3),1.28(t,J=7.3Hz,3H OC(O)OCH2CH 3),1.46(s,3H,19-CH3),3.66(s,3H,CO2CH3),4.00-4.24(m,3H,OC(O)OCH 2CH3,11-CH),4.39-4.69(m,1H,3-CH)。
实例1-11:3α-(乙氧基羰基)氧基-6α-乙基-7α,11β-二羟基-5β-胆烷-24-酸甲酯(49b)
边搅拌边将化合物47b(3.6g,6.91mmol)在甲醇(72mL)中的溶液冷却至0℃-5℃。向冷溶液中分批添加NaBH4(0.522g,13.82mmol),并在0℃-5℃下继续搅拌直至反应完成(在1.5小时内)。用1N HCl淬灭反应,并将所得沉淀物过滤,用水洗涤,并在真空下干燥,以90%的收率产生呈固体的化合物49b(3.26g)。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ0.80-1.00(m,6H,26-CH3,21-CH3),0.91(d,3H,21-CH3),1.15(s,3H,18-CH3),1.29(t,J=7.3Hz,3H OC(O)OCH2CH 3),1.54(s,3H,19-CH3),3.66(s,3H,CO2CH3),4.18(q,3H,OC(O)OCH 2CH3),4.23(br.s,1H,11-CH)4.30-4.55(m,1H,3-CH)。
实例1-12:3α,7α,11β-三羟基-6α-乙基-5β-胆烷-24-酸(100)
在环境温度下边搅拌边向化合物49b(1.5g,2.8mmol)在甲醇(15mL)中的溶液中添加LiOH(0.20g,8.4mmol)。将该混合物加热至30℃-35℃,并搅拌直至反应完成(在36小时内)。添加水(20mL),并将混合物在真空下浓缩。用水(20mL)和MTBE(40mL)稀释残余物,然后用1N HCl(水溶液)酸化至pH 1-2。将固体真空过滤并用水洗涤,然后在真空下干燥以91%的收率产生化合物100(1.1g,2.5mmol)。
实例2-1:3α,7α-二羟基-6α-乙基-12β-甲基-13-降-5β-胆烷-24-酸(45)
在-15℃~-10℃下向化合物18(49mg,0.1mmol)在无水DCM(0.5mL)和吡啶(2.4个当量)中的溶液中添加Tf2O(1.1个当量)。将反应逐渐温热至0℃-5℃并搅拌2小时,然后逐渐温热至室温,再搅拌15小时。将反应物用乙酸乙酯稀释并用1N HCl(水溶液)、NaHCO3水溶液和饱和NaCl水溶液洗涤。将有机层经Na2SO4干燥,浓缩并在硅胶上进行色谱分离(庚烷中10%的乙酸乙酯),得到40mg呈区域异构体混合物的化合物44(收率85%)。ES-API Pos:473.2[M+1];413.2[M-OAc]。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ0.84(t,3H,26-CH3),0.98(d,3H,21-CH3),1.14(s,3H,19-CH3),1.59(s,3H,18-CH3),2.00(s,3H,-OCOCH3),3.66(s,3H,CO2CH3),4.63-4.67(m,1H,3-CH)。
将产物(化合物44)溶于甲醇中并添加5%的钯碳。在氢气压力的存在下搅拌混合物直至氢化完成。过滤产物混合物,并用过量LiOH处理直至反应完成。将混合物用HCl(水溶液)淬灭并将产物用DCM萃取,用水洗涤,经Na2SO4干燥并浓缩至干。将前一步骤的产物溶于NaOH水溶液中,与NaBH4接触并搅拌直至反应完成。将反应物用HCl(水溶液)淬灭并萃取到乙酸乙酯中,用水洗涤并经Na2SO4干燥。将乙酸乙酯溶液浓缩至干得到20mg化合物45。ES-API Pos:492.2[M+H2O]。1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ0.75-0.90(m,6H,C18-CH3/26-CH3),0.93(d,3H,21-CH3),1.14(s,3H,19-CH3),1.98(s,3H,-OCOCH3),3.64(s,3H,CO2CH3),4.55-4.69(m,1H,3-CH)。
Claims (20)
1.一种制备式I的化合物
或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或氨基酸、硫酸盐或葡糖苷酸共轭物、或前药的方法,
其中:
R1是OH、烷氧基或氧代;
R2和R3各自独立地是H、OH、OSO3H、OCOCH3、OPO3H2、卤素或任选地被一个或多个卤素或OH取代的烷基,或R2和R3与它们所附接的碳原子一起形成羰基;
R4是H、卤素、任选地被一个或多个卤素或OH取代的烷基、烯基或炔基;
R5和R6各自独立地是H、OH、OSO3H、OCOCH3、OPO3H2、卤素或任选地被一个或多个卤素或OH取代的烷基,或R5和R6与它们所附接的碳原子一起形成羰基;
R7是OH、OSO3H、SO3H、OSO2NH2、SO2NH2、OPO3H2、PO3H2、CO2H、C(O)NHOH、NH(CH2)2SO3H、NHCH2CO2H或任选取代的四唑基、噁二唑基、噻二唑基、5-氧代-1,2,4-噁二唑基、5-氧代-1,2,4-噻二唑基、噁唑烷-二酮基、噻唑烷-二酮基、3-羟基异噁唑基、3-羟基异噻唑基、嘧啶、3,5-二氟-4-羟苯基或2,4-二氟-3-羟苯基;
R8、R9和R10各自独立地是H、OH、卤素或任选地被一个或多个卤素或OH取代的烷基,或R8和R9与它们所附接的碳原子一起形成3-至6-元碳环或杂环,该杂环包含1或2个选自N、O和S的杂原子,或R9和R10与它们所附接的碳原子一起形成3-至6-元碳环或杂环,该杂环包含1或2个选自N、O和S的杂原子;
m是0、1或2;
n是0或1;以及
p是0或1;
该方法包括使式I-4的化合物与卤化试剂反应以提供式I-5a的化合物的步骤
6.如权利要求1所述的方法,其中卤化剂是溴化剂。
7.如权利要求1所述的方法,其中卤化试剂是碘化试剂。
8.如权利要求1所述的方法,该方法进一步包括:将式I-1的化合物转化为式I-4的化合物,包括以下步骤:
1)保护式I-1的化合物以提供式I-2的化合物;
2)在C12处形成离去基团以提供式I-3的化合物;以及
3)消除C12处的该离去基团以提供式I-4的烯烃化合物。
9.如权利要求1所述的方法,该方法进一步包括:将式I-5a的化合物转化为式I-6a的化合物,包括以下步骤:
5)使式I-5a的化合物与氧化剂反应以制备式I-6a的化合物。
10.如权利要求9所述的方法,该方法进一步包括:将式I-6a的化合物转化为式I-7的化合物,包括以下步骤:
6)使式I-6a的化合物与还原剂反应以制备式I-7的化合物。
11.如权利要求10所述的方法,该方法进一步包括:将式I-7的化合物转化为式I的化合物,包括以下步骤:
7)任选地将式I-7的化合物脱保护以获得式I-8的化合物并且
8)使式I-7或I-8的化合物与还原剂反应以提供式I的化合物。
12.如权利要求1所述的方法,该方法进一步包括:将式I-5或I-5b的化合物转化为式I的化合物,包括以下步骤:
4)使式I-5b的化合物与还原剂反应以制备式I-5c的化合物;
5)使式I-5c的化合物与还原剂反应以提供式I-5d的化合物;以及
6)将式I-5d的化合物脱保护以提供式I的化合物。
13.如权利要求10所述的方法,该方法进一步包括:将式I-7或I-7a的化合物转化为式I的化合物,包括以下步骤:
3)使式I-7a的化合物与还原剂反应以提供式I-8a的化合物;
4)将式I-8a的化合物脱保护以获得式I的化合物。
14.如权利要求6所述的方法,其中该溴化剂是N-溴代琥珀酰亚胺。
15.如权利要求7所述的方法,其中该碘化剂是N-碘代琥珀酰亚胺。
16.如权利要求9所述的方法,其中该氧化剂是RuCl3。
17.如权利要求10所述的方法,其中该还原剂是金属锌。
18.如权利要求11所述的方法,其中该还原剂是硼氢化钠。
19.一种制备式D5的化合物:
或其药学上可接受的盐、水合物、溶剂化物或氨基酸、硫酸盐或葡糖苷酸共轭物、或前药,其中:
R7是OH、OSO3H、SO3H、OSO2NH2、SO2NH2、OPO3H2、PO3H2、CO2H、C(O)NHOH、NH(CH2)2SO3H、NHCH2CO2H或任选取代的四唑基、噁二唑基、噻二唑基、5-氧代-1,2,4-噁二唑基、5-氧代-1,2,4-噻二唑基、噁唑烷-二酮基、噻唑烷-二酮基、3-羟基异噁唑基、3-羟基异噻唑基、嘧啶、3,5-二氟-4-羟苯基或2,4-二氟-3-羟苯基;
R8、R9和R10各自独立地是H、OH、卤素或任选地被一个或多个卤素或OH取代的烷基,或R8和R9与它们所附接的碳原子一起形成3-至6-元碳环或杂环,该杂环包含1或2个选自N、O和S的杂原子,或R9和R10与它们所附接的碳原子一起形成3-至6-元碳环或杂环,该杂环包含1或2个选自N、O和S的杂原子;
m是0、1或2;
n是0或1;以及
p是0或1;
该方法包括以下步骤:
a)保护式D的化合物以制备式D1的化合物;
b)使式D1的化合物与活化试剂反应以将C-12醇转化为离去基团,从而制得式D2的化合物;
c)使式D2的化合物与碱反应以制备式D3的化合物;
d)使式D3的化合物与氢源在氢化催化剂的存在下反应以生成式D4的化合物;以及
e)使式D4的化合物与脱保护试剂和还原剂反应以制备式D5的化合物,
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