CN1113490A - 新山油柑碱类似物、它们的制备方法及含这些化合物的药物组合物 - Google Patents
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Abstract
通式(I)的化合物，其中R3、R4、R5、R6、X及Y的定义同说明书。这些化合物用于治疗癌症。
Description
本发明涉及新山油柑碱类似物，涉及它们的制备方法以及含有这类化合物的药物组合物。
山油柑碱是1948年首次分离到的一种生物碱，1966年由G.H.Svoboda等在实验模型上证实了它的抗肿瘤作用（见于J.Pharmaceut.Sci.，55（8），1966，758-768）。
可是J.H.Scarffe等进行的临床研究（见于Cancer.Treat.Rep.，67（1），1983，93-94）并未确认山油柑碱的抗肿瘤作用，这可能是一方面由于它的溶解度太差无法静脉给药，另一方面可能是由于口服时生物利用度太低造成的。
不过，G.H.Svoboda等（见于L loydia，29（3），1966，206-244）在实验模型上证实山油柑碱具有较宽的活性谱，对实体瘤尤其有效。
申请者最近发现，新山油柑碱类似物的抗癌活性和效应都比山油柑碱好，特别是溶解度好，使得可以静脉给药。
本发明特别涉及通式（Ⅰ）的化合物，其中X
为-OR′ 1，Y为
基，或X为
基，Y为
基，或X和Y共同形成
基，或X和Y共同形成
基，R1和R2可以相同也可以不同，各自独立为C1-C6的直链或支链烷基，该烷基随意被1个或多个取代基取代，这些取代基选自羟基、卤素、硝基、氨基、烷氧基和酰基，R′ 1选自氢和R1，A为1价键或二价的烃基，该烃基被1个或多个C1-C6不饱和直链或支链烃基取代，该不饱和烃基取代基又被随意地单取代或多取代，取代基来自羟基、卤素、硝基、氨基、烷氧基和酰基，R3、R4和R6可以相同也可以不同，各自独立为氢和烷基，R5为氢、羟基和烷氧基，
这里使用的烷基、烷氧基和酰基应理解为烷基部分的含碳原子数为1至6，并随意被1个或多个取代基取代，取代基为羟基、卤素、硝基、氨基、烷氧基及酰基，本发明还涉及它们的可能的对映异构体、非对映异构体、N-氧化物，以及它们与生理上可以接受的酸或碱生成的盐。
本发明涉及通式（Ⅰ）的化合物的制备方法，该制备方法的特征是在于：在金属氯化物的存在下，例如在氯化锌的存在下，邻氨基苯甲酸与通式（Ⅱ）
的化合物在无水醇性溶剂，例如在无水丁醇中反应，在通式（Ⅱ）中R5的定义同上，生成通式（Ⅲ）的化合物，在通式（Ⅲ）中R5的定义同上，然后再与
通式（Ⅳ）的炔反应，反应溶剂为非质子溶剂，
例如二甲基甲酰胺，回流下反应，碱金属碳酸盐作催化剂，例如碳酸钾作催化剂，生成通式（Ⅵ）的化合物
（V1）
其中R3、R4和R5的定义同上，并通过卤代烷或二烷基硫酸酯在去质子化试剂的存在下，例如在氢化钠的存在下，在极性的非质子化溶剂中作用，使它的氮原子烷基化，使用的极性的非质子化溶剂例如可以是二甲基甲酰胺，得到通式（V2）
的化合物，其中R3、R4、R5的定义同上，R′ 6与上面定义的R6同，但不为氢，然后通式（V1）或（V2）的化合物在合适的溶剂中，例如在叔丁酸/四氢呋喃/水的混合溶剂中与四氧化鏻反应，生成通式（Ⅵ）的顺式邻二酸，其中R3、R4、R5和R6的
定义同上，然后通式（Ⅵ）的化合物进行下述反应：
A.与N，N'-羰基二咪唑反应，生成通式（I/A）的化合物，其中R3、R4、R5和R6的定义同上，
B.与通式（Ⅶa）或（Ⅶb）的化合物反应，其中
A的定义同上，生成通式（I/B）的化合物，其中
R3、R4、R5、R6和A的定义同上，
C.与通式为R1-OH的醇反应，其中R1的定义同上，用酸例如用盐酸催化，生成通式（Ⅷ）的化合物，其中R1、R3、R4、R5和R6的定义同上，
它的游离醇羟基在弱硷，例如在吡啶的存在下用通式为（R2CO）2CO的酸酐酯化，其中R2的定义同上，生成通式（I/C）的化合物，其中R1、R2、R3、R4、R5和R6的定义同上，
D.或在同样的实验条件下直接与通式（R2CO）2O的酸酐反应，生成通式（I/D）的化合物，其中R2
R3、R4、R5和R6的定义同上，通式（I/D）的化合物可以在同样的反应条件下直接与通式（R1CO2）2O的酸酐反应，生成通式（I/E）的化合物，
其中R1、R2、R3、R4、R5和R6的定义同上，通式（I/A）至（I/E）的化合物的总体构成了通式（Ⅰ）的化合物的总体，它们被纯化，并使用常规的分离方法分离成对映异构体或非对映异构体，并随意转化为氮-氧化物，或用生理上可以接受的酸或碱转化为盐。
其中X和Y相同，而且为
的基的通式（Ⅰ）的化合物可以用通式为（R1CO）2O的酸酐直接与通式（Ⅵ）的二醇反应制得。
当R3＝R4＝CH3时，制备通式（Ⅵ）的化合物的最便利的方法是用四氧化锇直接作用于山油柑碱（R5＝OMe，R6＝Me），6-去甲氧基山油柑碱（R5＝H，R6＝Me），6-O-去甲基山油柑碱（R5＝OH，R6＝CH3），或N-去甲基-6-O-去甲基山油柑碱（R5＝OH，R6＝H）。
象山油柑碱一样，本发明的化合物不仅显示特别有价值的抗肿瘤作用。而且这些新化合物的抗肿瘤作用的活性和强度都远比山油柑碱优越。此外，它们的溶解度却很好，因而可以静脉给药。
在本发明中，申请者认为新山油柑碱类似物的抗肿瘤作用可以用于治疗目标。后面实施例中的药理研究表明这些新化合物无论是体外还是体内对各种肿瘤都具有重要价值的治疗作用。
本发明还涉及含有通式（Ⅰ）的化合物的药物组合物，含有它的一种氮氧化合物的药物组合物，或含有它与生理上可以接受的酸或碱生成的盐的药物组合物，或单独使用，或与1种或多种惰性的无毒的赋型剂一块使用。在本发明的药物组合物中，可以提到的有适合于口服的、非肠道、滴鼻、直肠、经舌、眼部或肺部给药的药物组合物，特别是注射剂、滴耳剂、滴眼剂、滴鼻剂、片剂、糖衣丸、薄膜包衣片、软明胶胶囊、硬明胶胶囊、栓剂、乳剂、软膏剂、皮肤凝胶剂等等。
剂量随患者的年龄和体重、给药途径、疾病的性质、可能的治疗方式而变，剂量范围为每24小时0.2mg至2g。
下面的实施例用来说明本发明，但没有任何限制意味。用的原料为已知化合物或按已知方法制备。
制备A：（±）-顺式-1，2-二羟基-1，2-二氢山油柑碱
往6.4ml 2-甲基丙醇-2的2.5%四氧化锇溶液和1.68g（11mmol）N-甲基吗啉的氮-氧化物水合物与45ml叔丁醇/四氢呋喃/水（10∶3∶1）的混合物中，加3.21g（10mmol）山油柑碱的反应混合物室温搅拌2天。然后往里加120ml饱和硫酸氢钠溶液。室温搅拌1小时后，反应混合物用二氯甲烷萃取5次，每次80ml。按常规处理有机层，得4g残留物，然后用闪式硅胶柱层析纯化，用二氯甲烷/甲醇（98∶2至95∶5）的混合溶剂洗脱，得2.66g（7.5mmol）预期的产物。收率75%。红外光谱（KBr），Vmax（cm-1）为3400，2920，1650，1600，1585，1390，1095。
制备B：（±）-顺式-1，2-二羟基-1，2-二氢-6-去甲氧基-山油柑碱
由6-去甲氧基山油柑碱按制备A中描述的方法制备。收率65%。红外光谱：（KBr），Vmax（cm-1）3450，3290，3005，3000，2985，1605，1555，770，650。
制备C：（±）-顺式-1，2-二羟基-1，2-二氢-6-O-去甲基山油柑碱
该化合物按照制备A中描述的方法，从6-O-去甲基山油柑碱制备。收率70%。红外光谱Vmax（cm-1）：3515，3330，3005，2985，1685，1595，1155，840，772。
制备D：（±）-顺式-1，2-二羟基-1，2-二氢-N-去甲基-6-O-去甲基山油柑碱。
该化合物按照制备A中描述的方法，从N-去甲基-6-O-去甲基山油柑碱制备。收率70%。红外光谱（KBr）Vmax（cm-1）：3500，3310，3005，2980，1690，1615，1490，1345，775。
实施例1：（±）-顺式-1，2-二乙酰氧基-1，2-二氢山油柑碱
将1.775g（5mmol）制备A中制得的化合物加到预先冷却的5ml无水吡啶和5ml乙酸酐的混合物中。反应混合物室温搅拌24小时，然后倾入50ml冰水中。
滤出生成的沉淀，水洗后干燥，得2.034g期待的化合物。收率92%。红外光谱（KBr），Vmax（cm-1）：3000，2950，2870，1752，1639，1590，1505，1245，1160，772。
实施例2：（±）-顺式-1，2-二乙酰氧基-1，2-二氢-6-去甲氧基-山油柑碱
该化合物按照实施例1中描述的方法，从制备B中制得的化合物制备。收率91%。红外光谱（KBr），Vmax（cm-1）：3010，3000，2970，1738，1625，1595，1230，765，645。
实施例3：（±）-反式-1，2-二苯甲酰氧基-1，2-二氢-山油柑碱
0.178g（0.5mmol）制备A中得到的化合物溶于3ml无水吡啶中，然后用1g（4mmol）苯甲酸酐处理。反应混合物室温搅拌36小时，室温蒸发至干。残留物用硅胶柱层析纯化，用乙酸乙酯/甲苯（70∶30）洗脱，得0.0281g期待的产品，以及得到实施例4和5中描述的化合物。收率10%。红外光谱（KBr）：Vmax（cm-1）：3100，3000，2890，2795，1740，1630，1270，1220，1000，770，720。
实施例4：（±）-顺式-1，2-二苯甲酰氧基-1，2-二氢山油柑碱。
该化合物在用硅胶柱纯化实施例3的粗产品时得到。收率7.5%。红外光谱（KBr），Vmax（cm-1）：3100，2890，2795，1740，1630，1270，1220，1000，770，720。
实施例5：（±）-顺式-1，2-二苯甲酰氧基-1-羟基-1，2-二氢山油柑碱。
该化合物在用硅胶柱纯化实施例3的粗品中得到。收率40%。红外光谱（KBr），Vmax（cm-1）：3350，3100，3000，2795，1720，1630，1600，1270，1220，770，720。
实施例6：（±）-顺式-1-乙酰氧基-2-苯甲酰氧基-1，2-二氢-山油柑碱
0.092g（0.2mmol）实施例5中制得的化合物加到预先冷却的2.5ml无水吡啶和2.5ml乙酸酐的混合物中。反应混合物室温搅拌48小时，然后室温减压浓缩至干。残留物用硅胶柱层析纯化，二氯甲烷洗脱，得0.1g预期的产物。收率95%。红外光谱（KBr）：Vmax（cm-1）：3100，3005，2980，1730，1630，1600，1285，1225，1770，720。
实施例7：（±）-顺式-1，2-羰基二氧-1，2-二氢山油柑碱
1.62g（10mmol）N，N'-羰基二咪唑加到0.710g（2mmol）制备A中得到的化合物与50ml丁酮-2的溶液中。在氩气保护下将反应混合物加热回流3小时，然后溶入60ml 5%的碳酸钠溶液中，并用乙酸乙酯萃取3次，每次用40ml乙酸乙酯。有机相按常规处理，得到的粗产品用二氯甲烷重结晶，得0.5g预期的产品。收率65.5%。红外光谱（KBr），Vmax（cm-1）：3015，3000，2990，1085，1635，1610，1590，770，710。
实施例8：（±）-反式-2-乙酰氧基-1-甲氧基-二氢山油柑碱
0℃下将1ml用氯化氢气体饱和的甲醇溶液加到由0.175g（0.5mmol）制备A中获得的化合物和10ml甲醇配成的溶液中。反应混合物室温搅拌48小时后用琥石阴离子交换树子IR 50 OH中和，过滤、减压浓缩。残留物主要由（±）顺/反-2-羟基-1-甲氧基-1，2-二氢山油柑碱组成，该残留物用2ml无水吡啶和2ml乙酸酐的混合物乙酰化。反应混合物室温搅拌48小时，然后室温减压至干。残留物用硅胶柱层析纯化;环己烷/乙酸乙酯（70∶30至50∶50）洗脱，得0.042g预期的产物和0.040g实施例9的化合物。总收率40%。
实施例9：（±）-顺式-2-乙酰氧基-1-甲氧基-1，2-二氢山油柑碱
该化合物在实施例8描述的粗品纯化中得到。
药理学研究
实施例A：体外活性
使用的细胞株为鼠白血病细胞L1210。该细胞在强化的培养介质RPMI 1640中培养，内含10%胎牛血清、2mM谷氨酰胺、50单位/ml青霉素、50mg/ml链霉素和10mM Hepes，pH为7.4。将细胞分布到微量板上并在细胞毒化合物中暴露48小时。用帕尔氏比色测定确定存活的细胞数，该检测法亦称微量培养四唑检测法（见于J.Carmichael et al.，Cancer.Res.，47，936-942，1987）。结果以IC50表示，即用抑制被处理细胞增殖50%所需要的细胞毒化合物的浓度表示。结果列入表1。
表 1
对培养基中L1210细胞的毒性
所有本发明的化合物都比对照化合物（山油柑碱）的作用强很多。
实施例B：体内活性
在本实施例中，化合物悬浮于吐温80中，然后用水稀释。在强剂量下吐温的浓度达到最大值1%。空白对照的动物只服用载体。
B-1/抗细胞株P388的抗肿瘤活性
细胞株P388（鼠白血病细胞）由国家癌症研究所提供（Frederick USA）。肿瘤细胞（106个细胞）在第0天接种到雌性B6D2F1小鼠（Iffa-Credo，France）的腹腔。小鼠体重18g至20g，每组8只至10只。待测化合物经腹膜内给药，第1天服用，或每天1次服4天（D1-4），以及第1天经静脉给药。
抗肿瘤活性以T/C%表示：
T/C%（小鼠）＝ (治疗小鼠存活时间的中值)/(对照小鼠存活时间的中值) ×100
表2给出了在各种给药途径和最佳剂量下的抗肿瘤活性。
所述化合物都具有很好的抗肿瘤活性，实施例1的化合物经腹膜内治疗和静脉注射时具有极好的抗肿瘤活性。
山油柑碱因为完全不溶解，因而无法静脉注射。
B/2化合物抗结肠38的抗肿瘤活性
结肠38（由NCI，Frederick，USA提供）以片段的形式通过皮下给药插入雌性B6D2F1小鼠。在第2天和第9天待测化合物经腹膜内给药，在第21天测定肿瘤体积（T/C体积，%）确定它们的抗肿瘤活性。
T/C%（体积）＝ (治疗小鼠肿瘤体积的中值)/(对照小鼠肿瘤体积的中值) ×100
结果列入下面的表3：
实施例1的化合物对实体瘤有极好的疗效，在25mg/kg剂量下活性与80mg/kg剂量的5-氟脲嘧啶相似，后者是临床应用的药物，在此作为阳性对照。
B/3对裸鼠异种移植HT-29的作用
来自人结肠腺体癌的HT-29肿瘤细胞（American Type Culture，Collection，USA）经皮下植入雌性裸鼠（Iffa Credo，France）。将肿瘤连续地通过对称地植入小鼠两肋的2-3mm3瘤块而长大。当肿瘤体积达到50mm3（接种7于10天后）时，动物随机分组，每组7至10只，并按前面指定的方法治疗。小鼠称重，每周量两次肿瘤的体积。
按下式计算肿瘤体积：
V1= (a·b2)/2 a＝肿瘤的长，b＝肿瘤的宽
结果以肿瘤体积的中值表示：
(t时(Vt)Vt的中值)/(O时（V0）Vt的中值)
用t时计算的T/C中值的最小值评价用于治疗的化合物的抗肿瘤活性。
T/C%中值（体积） (治疗组的（VtVo))/(对照组的(Vt/Vo)) ×100
按照欧洲癌症治疗机构（EORTC）的标准，用最终治疗的后7天的最小值评价该参数的最小值。
小鼠每周经腹膜内给药治疗，给药2周，施用实施例1的化合物。DO对应于第1次给药时第1次测得的肿瘤体积。
实施例1的化合物有极好的抗癌活性。表4给出了最佳的T/C值。
实施例C：药物组合物：片剂
制备20mg的片剂1000片的配方
实施例1的化合物 20g
乳糖 40g
硬脂酸镁 10g
玉米淀粉 15g
小麦淀粉 15g
硅胶 5g
羟丙基纤维素 5g
Claims (6)
1、通式(Ⅰ)的化合物，它们的对映异构体，非对映异构体，N-氧化物和其与酸或碱的药用加成盐，其中X为-O-R1′基，Y为-O-C-R2
基，或X为
基，Y为
基，或X和Y共同形成
2、权利要求1的化合物，它们的可能对映异构体，非对映异构体，N-氧化合物，以及它们与生理上可以接受的酸或碱生成的药用盐，其中R3和R4均为甲基。
3、权利要求1或2的化合物，它的对映异构体，非对映异构体，N-氧化合物，以及它与生理上可以接受的酸生成的药用盐，为1，2-二乙酰氧基-1，2-二氢山油柑碱。
4、权利要求1的通式（Ⅰ）化合物的制备方法，特点是在金属氯化物存在下邻氨基苯甲酸在无水醇溶剂中与通式（Ⅱ）的化合物回流反应，在通式（Ⅱ）
中R5的定义同上，生成通式（Ⅲ）的化合物，其
（Ⅲ）
中R5的定义同上，然后通式（Ⅲ）的化合物与通式（Ⅳ）的炔反应，在通式（Ⅳ）中R3和R4的定义同上，
（Ⅳ）
反应溶剂为非质子溶剂，反应温度为回流温度，催化剂为碱金属碳酸盐，生成通式（V1）的化合物，
其中R3、R4、R5的定义同上，它的氮原子在脱质子试剂存在下，在极性非质子溶剂中随意与卤代烷或二烷基硫酸酯反应而被取代，生成通式（V2）的化合物，在通式（V2）中R3、R4、R5的
意义同上，R6′与R6同，但不为氢，然后通式（V1）或（V2）的化合物在合适的溶剂中与四氧化锇反应，生成通式（Ⅵ）的顺式邻二醇，其中R3、R4、R5和R6的定
义同上，通式（Ⅵ）的化合物然后进行下述反应：
A.与N，N'-羰二咪唑反应，生成通式（I/A）的化合物，其中R3、R4、R5和R6的定义同上，
B.与通式（Ⅶa）或（Ⅶb）的化合物反应，其中
A的定义同上，生成通式（I/B）的化合物，其中
R3、R4、R5、R6和A的定义同上，
C.与通式R1-OH的醇反应，其中R1的定义同上，以酸为催化剂，制得通式（Ⅷ）的化合物，其中
R1、R3、R4、R5、R6的定义同上，它的游离醇羟基在碱的催化下用通式为（R2CO）2O的酸酐酯化，其中R2的定义同上，生成通式（I/C）的化合物，
（I/C）
其中R1、R2、R3、R4、R5和R6的定义同上，
D.在与上步C相同的反应条件下直接与通式（R2CO）2O的酸酐反应，制得通式（I/D）的化合物，其中R2、
R3、R4、R5和R6的定义同上，通式（I/D）的化合物可以在同样的反应条件下与通式（R1CO）2O的酸酐反应，生成通式（I/E）的化合物，
其中R1、R2、R3、R4、R5和R6的定义同上，通式（I/A）至（I/E）的化合物的总体形成了通式（Ⅰ）化合物的总体，它们可以通过常规的分离方法适当地分离和纯化，随意地转化为N-氧化合物，与生理上可以接受的酸或碱生成药用盐。
5、以权利要求1至3中至少1种化合物为活性组分的药物组合物，它们可以单独使用，也可以和1种或多种惰性的非毒性的药物上可以接受的载体联合使用。
6、含权利要求5的药物组合物，它具有抗肿瘤活性，并用于癌症治疗。
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