CN117651707A - 新的合成的tlr4受体激动剂 - Google Patents

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F·佩里
A·罗马里奥
S·达马托
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Universita degli Studi di Milano Bicocca
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Universita degli Studi di Milano Bicocca
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Abstract

本发明涉及具有人Toll‑样受体4(TLR4)的激动剂活性的新的合成分子、包含它们的组合物及其用于治疗它在其中可用于诱导或增加免疫应答的疾病的用途。这些新的合成分子与其它类似的激动剂不同,因为其化学式简单、制备容易且廉价,并且可能进一步化学处理以改变理化性质并允许与其它分子(例如蛋白抗原)缀合。

Description

新的合成的TLR4受体激动剂
本发明涉及具有人Toll-样受体4(TLR4)的激动剂活性的新的合成分子、包含它们的组合物及其用途,特别是用于治疗它在其中可用于诱导或增强免疫应答的疾病。
背景技术
先天性免疫是高等生物体抵御病原体和细胞损伤的第一道防线。它是基于特定蛋白受体对与病原体或细胞损伤相关的特定分子结构(分别为PAMP和DAMP)的识别。这样的受体被称为模式识别受体(PRR),并且可以具有多种类型学,取决于它们在细胞内、在胞质溶胶内或在膜上的定位以及它们的功能。
研究得最多的受体包括Toll-样受体(TLR)家族的受体,其主要作用是识别不同的PAMP,通过炎症来提醒身体病原体的存在,募集其它免疫细胞来对抗感染,并从而启动发展适应性免疫的过程,其是对这样的威胁最适当的且特异性的防御。
实际上,对病原体的先天性免疫应答在确定适应性免疫应答的性质和强度中具有决定性作用。
由于该原因,TLR活化剂(激动剂)的开发具有药物关联性,其中从治疗角度来看,炎症性刺激是有益的:例子是用于癌症免疫疗法的药物和疫苗佐剂。在第一种情况下,促炎症活性可以导致肿瘤环境中免疫系统的重新活化,这因此可以破坏肿瘤(Bhatia S,MillerNJ,Lu H,等人.Intratumoral G100,a TLR4 agonist,induces antitumor immuneresponses and tumor regression in patients with Merkel cell carcinoma.ClinCancer Res.2019;25(4):1185-1195.doi:10.1158/1078-0432.CCR-18-0469)。
在第二种情况下,促炎症活性是有利的,因为现代疫苗不再使用完整的灭活病原体,而是使用其亚基,所述亚基在没有佐剂的情况下不能刺激正确的炎症应答。迄今为止,多种小分子能够结合并活化TLR受体,并且其中一些用作佐剂,诸如:咪唑并喹啉TLR7/8激动剂,如咪喹莫特和瑞喹莫德,以及Pam2CS-型TLR2/TLR6激动剂和TLR4激动剂诸如单磷酰脂质A(MPL)和氨基葡萄糖苷-4-磷酸氨基烷基酯(AGP,也被称作Corixa化合物,CRX)。
在TLR中,TLR4具有高药理学意义:它的活化是刺激先天性免疫和适应性免疫的最有效方式。实际上,TLR4表现出两种不同且独特的细胞功能机制,其导致更多且更异质的促炎性细胞因子组的释放,从而造成更完整的免疫应答。
TLR4的天然激动剂是脂多糖(LPS),即革兰氏阴性细菌的外膜的主要组分。它可以分为三部分:长多糖链,称为O-抗原;较短的寡糖,称为核心;最后是脂质A(lpd A),即分子的免疫原性部分,其由通常连接两个磷酸盐和可变数目的酰基链的两个葡糖胺形成。
脂质A激动活性是基于其与TLR4共受体即髓样分化因子2(MD-2)的结合亲和力(结合能力),这需要在先天性免疫细胞(即巨噬细胞和树突细胞)的表面上形成(TLR4/MD-2/LPS)2复合物。
LPS对TLR4受体的活化过程开始于在溶液中的单个LPS分子或聚集体与脂质结合蛋白(LBP)的相互作用,从而与LPS分子形成复合物。此后,LPS分子从LBP转移到共受体CD14,CD14又将它从MD-2转移。
但是,即使在皮克级的量,lpd A也是有毒的,并且因此它不可在药理学上使用(Molinaro A,Holst O,Lorenzo F Di,等人.Chemistry of lipid a:At the heart ofinnate immunity.Chem-A Eur J.2015;21(2):500-519.doi:10.1002/chem.201403923)。
具有与脂质A相似的结构、但具有减弱的内毒性的合成的和天然的分子,从维持免疫刺激活性并同时消除毒性作用的角度来看,是作为疫苗佐剂的有趣候选物。
单磷酰脂质A(MPL)是与脂质A相同的分子,只是不存在C1磷酸根基团。尽管如此相似,但炎症活性仅为天然分子的0.1%,并且其药理学性能好到其已经被FDA批准用作疫苗佐剂。该分子目前用于Cervarix和Fendrix疫苗中。但是,目前使用的MPL佐剂是化学异质的,从天然LPS直接生产。
此外,这些二糖化合物的合成非常漫长且复杂,从而导致约200欧元/毫克的最终价格。由于该原因,开发具有单糖结构的其它脂质A类似物是令人感兴趣的,其具有与已知类似物相同的有利特征,或者甚至得到改进,优选可通过更简单的合成途径获得。
本领域已知的单糖脂质A类似物的一个例子由命名为AGP的合成化合物(也被称作CRX佐剂,Corixa)代表,其包含通过糖苷化连接至氨基烷基糖苷配基N-酰化物单元的单糖单元。
AGP是TLR4的有效激动剂,并且因为通过化学合成生产而具有化学均质性。
此外,在TLR4的活化中仍然有效的更简单的脂质A类似物包含模拟脂质A的还原部分或非还原部分的单磷酸化单糖衍生物(如下方案)。
本领域已知的化合物的另一个例子由化合物GLA63和GLA60(以上方案)代表,其包含在C4位置磷酸化的吡喃型葡萄糖苷骨架、在C2中的14-碳直链和在C3中的支链(在GLA63中的14+14个碳,或在GLA 60中的14+12个碳)(Motohiro Matsuura,Makoto Kiso和AkiraHasegawa Infect.Immun.1999,67(12),6286-6292)。这些部分地模仿脂质A和模仿单糖脂质X(其为脂质A的生物合成前体)的单糖在鼠和人细胞中积极刺激细胞因子TNF-α和IL-6的TLR4依赖性产生。
本领域已知的化合物SDZ MRL 953也显示出在刺激鼠巨噬细胞和嗜中性粒细胞中对炎症性细胞因子诸如白介素-6(IL-6)、白介素-8(IL-8)和TNF-α因子的释放方面的有效活性,伴随地表现出与亲本内毒素(马流产沙门氏菌(Salmonella abortus equi))相比在半乳糖胺致敏的小鼠中至少104倍的毒性降低。
在实验性微生物感染模型中,证实了所述化合物在骨髓抑制的或免疫活性的小鼠中预防性施用一次或三次时具有高度保护作用。
用SDZ MRL 953有效达到50%应答的剂量随感染物和施用途径而变化。但是,在所有情况下,获得的EC50是使用内毒素马流产沙门氏菌获得的EC50的约103倍。
但是,由于低毒性,该分子的治疗指数(例如表示为LD25/ED75)与内毒素相比显著改善,并且范围为从约5至>500,取决于感染物和施用途径。
所述化合物还被证实有效地诱导对内毒素的耐受性:重复剂量的化合物诱导对内毒素相关致死风险的短暂抵抗(≥1周)。
所有这些阳性结果也在由大肠杆菌造成的晚期脓毒症模型中得到了证实,在该模型中抗生素治疗已经被证明是无效的:在微生物接种前一天用一剂SDZ MRL 953进行的预处理显著提高施用的抗生素的治愈效果。由于该原因,随着联合疗法中免疫刺激剂剂量的增加,长期存活率显著增加。
由于SDZ MRL 953在动物和体外表现出的耐受性,随后在人模型中试验了该化合物。
基于马流产沙门氏菌内毒素与其免疫刺激性能相关的已知抗肿瘤活性,Kiani等人(A.Kiani,A.Tschiersch,E.Gaboriau,F.Otto,A.Seiz,H.-P.Knopf,P.Stütz,L.U.Haus,C.Galanos,R.Mertelsmann,和R.Engelhardt,Blood,1997,1673-1683)使用对照介质进行了一项随机双盲I期试验,在受肿瘤影响的患者中施用SDZ MRL 953,以便首先评估其生物学效应及其在人类中施用的安全性,并其次评估其对随后内毒素(LPS)添加的反应的影响。
SDZ MRL 953施用被证明是安全的且具有优秀耐受性。相同的SDZ MRL 953增加粒细胞计数以及G-CSF和白介素-6(IL-6)的血清水平,但不增加促炎细胞因子TNF-α、IL-1b和IL-8的血清水平。
因此,SDZ MRL 953具有三个相关特征,即,1)高耐受性和低毒性,2)诱导G-CSF产生的能力,以及,因此,3)刺激由细胞中一组增加的初级防御表达的非特异性免疫抗性的能力。
尽管SDZ MRL 953的临床应用取得了这些令人鼓舞的积极结果,但尚未对该分子的作用机理进行分子细节研究。
由于葡糖胺核心在C2、C3和C4位置结合作为纯对映异构体的3(R)-羟基肉豆蔻酸的链的事实,SDZ MRL 953的合成是复杂的。3-羟基肉豆蔻酸可作为外消旋体商购得到,而纯的对映异构体3(R)-羟基肉豆蔻酸在用于合成SDZ MRL 953之前需要从外消旋体中分离出来。
WO2019/092572公开了另一类化合物,其具有三酰化的单磷酰基葡糖胺核心和在C1位置上的一个磷酸根基团,特别是FP112。
FP112是一种与lpd A的还原端和SDZ MRL 953类似的化合物,但具有三个完全饱和的且未被取代的酰基链。该化合物比本领域已知的化合物明显更容易合成,因为其合成不需要产生光学纯的酰基链。
FP112具有优秀的药理学特性,因为它能够刺激多种促炎性细胞因子的释放,其中最引人注目的是IL-1α、IL-1β、IL-6、TNF-α和IFNβ。
FP112已经在Hek-Blue、Raw-Blue、THP-1细胞上进行了广泛体外试验,在10μM浓度始终表现出低毒性和良好的促炎症活性。
发明概述
本发明的作者已经鉴定了一组具有三酰化的单磷酰基葡糖胺核心的新化合物,其不同于本领域已知的化合物,它们是TLR4受体的有效激动剂。有利地,所述新化合物比本领域中描述的化合物更通用,因为它们可以用各种感兴趣的基团官能化。本发明的作者还已经开发了合成所述新化合物以及本领域已知的其它化合物的新方法,其比本领域公开的方法更简单、更快且更便宜。
本发明的作者在本文中提供了式1的新化合物
其中R1是饱和的C5-C15烷基链,
其中R2是饱和的C5-C15烷基链,
其中R3是饱和的C5-C15烷基链,
其中R4是技术人员已知的可以借助于C6和合适的原子之间的键连接的任何取代基和/或具有可以结合C6的氧或氮原子的任何取代基。
所述化合物在表观上与在WO2019/092572中公开的化合物相似,但与其相比具有几个优点。第一个优点体现在以下事实:式1的化合物的分子结构使它们更稳定:实际上,已经证明在式1的化合物中的C4位置的磷酸根基团(已知是有机化学中最好的离去基团之一)比存在于上面讨论的现有技术的化合物中的C1的磷酸根基团更稳定得多。
作为一个例子,式1的化合物在脱甲硅烷基化反应(FP20合成的反应5和FP11合成的反应6)中更稳定。
在FP112的合成过程中,C1磷酸盐的不稳定性是一个主要问题,并且也观察到磷酸盐降解在温和条件下运行,形成两种主要的去磷酸化副产物(显示在实验部分中)。此外,纯化收率在FP11的情况下较低,平均接近50%。
在FP20中,脱甲硅烷基化以良好的收率进行,不存在端基异构磷酸盐切割的问题,具有90%收率和可忽略的副产物形成。
第二个优点是为本发明的化合物的化学合成提供了更简单的方法,其仅需要六个合成步骤即可获得最终化合物;此外,仅3次色谱柱纯化在本发明的方法中可以是足够的,从而避免了大量纯化溶剂的浪费。因此,这种合成更便宜,并且因此可能在实验室水平合成更大的量,以及简化该过程的工业可扩展性。
最后,本发明的化合物的一个巨大优点是可能在C6位置用各种官能团修饰基础分子,从而允许提供这样的分子:其中可以组合TLR4激动剂和另外的功能。本发明的新化合物的不同结构为所述化合物提供了更高的稳定性并提供了C6位置进行官能化。在FP11中,C6官能化具有挑战性:大多数用于官能化的化学试剂会切割C1磷酸盐,类似于在脱甲硅烷基化过程中发生的情况。在FP20化合物和衍生物的情况下,缺乏端基异构磷酸盐并且C6官能化是可行的。这允许技术人员如下为特定期望活性定制化合物:修饰C6中的官能团,例如增加其溶解度和/或生物利用度,添加靶标特异性的取代基,将所述分子与其它功能取代基缀合。
因此,本发明的目标是:
1.式1的化合物及其用途
其中R1是饱和的C5-C15烷基链,
其中R2是饱和的C5-C15烷基链,
其中R3是饱和的C5-C15烷基链,
其中R4是可以借助于C6和合适的原子之间的键连接的任何取代基和/或具有可以结合C6的氧或氮原子的任何取代基;
由式1的化合物组成的疫苗佐剂;
一种疫苗组合物,其包含式1的化合物、至少一种药学上可接受的载体和至少一种药学上可接受的免疫原性抗原;
一种药物组合物,其包含式1的化合物和至少一种药学上可接受的赋形剂和/或载体。
式1i的中间体
其中R1是饱和的C5-C15烷基链。
一种用于制备式1i的中间体的方法,其中R1是饱和的C5-C15烷基链
所述方法包含下述步骤
1)通过在有碳酸氢钠存在下与酰氯反应,选择性地酰化葡糖胺盐酸盐的C2位置的氨基基团。
2)通过在有咪唑存在下与叔丁基二甲基甲硅烷基氯(TBDMSCl)反应,通过选择性甲硅烷基化来保护在C6位置的羟基;
一种用于制备式1的化合物的方法,
其中R1是饱和的C5-C15烷基链,
其中R2是饱和的C5-C15烷基链,
其中R3是饱和的C5-C15烷基链,
其中R4是可以借助于C6和合适的原子之间的键连接的任何取代基和/或具有可以结合C6的氧或氮原子的任何取代基,所述方法包含下述步骤:
1)通过在有碳酸氢钠存在下与酰氯反应,选择性地酰化葡糖胺盐酸盐的C2位置的氨基基团;
2)通过在有咪唑存在下与叔丁基二甲基甲硅烷基氯(TBDMSCl)反应,通过选择性甲硅烷基化来保护在C6位置的羟基,从而得到如在权利要求20中所定义的中间体;
3)通过在有三乙胺和N,N-二甲基氨基吡啶(DMAP)存在下与酰氯反应,选择性地酰化在C1和C3位置的羟基;
4)通过在有三氟甲磺酸咪唑鎓存在下与N,N-二异丙基氨基亚磷酸二苄酯反应,随后用间氯过苯甲酸将亚磷酸氧化成磷酸,磷酸化在C4位置的羟基;
5)通过催化量的硫酸的存在,使羟基从在C6位置的硅烷脱保护;和
6)通过炭载钯(Pd/C)催化的氢化,使磷酸盐从在C4位置和任选地在C6位置的苄基脱保护。
一种用于制备式X的化合物的方法
其中R1是饱和的C5-C15烷基链,
其中R2是饱和的C5-C15烷基链,
其中R3是饱和的C5-C15烷基链,
其中R4是OH且其中R1、R2和R3中的每一个不含有在C2位置的-OH取代基。
1)通过在有碳酸氢钠存在下与酰氯反应,选择性地酰化葡糖胺盐酸盐的C2位置的氨基基团;
2)通过在有咪唑存在下与叔丁基二甲基甲硅烷基氯(TBDMSCl)反应,通过选择性甲硅烷基化来保护在C6位置的羟基,从而得到如在权利要求20中所定义的中间体;
3)通过在有三乙胺和N,N-二甲基氨基吡啶(DMAP)存在下与酰氯反应,完全酰化在C1、C3和C4位置的羟基;
4)通过在有乙酸存在下与乙二胺反应,选择性地去酰化C1位置;
5)通过在有三氟甲磺酸咪唑鎓存在下与N,N-二异丙基氨基亚磷酸二苄酯反应,随后用间氯过苯甲酸将亚磷酸氧化成磷酸,磷酸化在C1位置的羟基;
6)通过催化量的硫酸的存在,使羟基从在C6位置的硅烷脱保护;
7)通过炭载钯(Pd/C)催化的氢化,使磷酸盐从在C1位置和任选地在C6位置的苄基脱保护。
如在权利要求22中所定义的中间体化合物用于合成式1的化合物的用途,
其中R1是饱和的C5-C15烷基链,
其中R2是饱和的C5-C15烷基链,
其中R3是饱和的C5-C15烷基链,
其中R4是可以借助于C6和合适的原子之间的键连接的任何取代基和/或具有可以结合C6的氧或氮原子的任何取代基。
和,
如本文公开的实施方案中的任一个所定义的式1i的中间体用于合成式X的化合物的用途
其中R1是饱和的C5-C15烷基链,
其中R2是饱和的C5-C15烷基链,
其中R3是饱和的C5-C15烷基链,
其中R4是OH且其中R1、R2和R3中的每一个不含有在C2位置的-OH取代基。
附图详细描述
图1是FP化合物对TLR4和TLR2的活性。将HEK-BlueTM hTLR4(A)和HEK-BlueTM TLR2(B)细胞用指定浓度的化合物FP20、FP21、FP22、FP23和FP24、MPLA、LPS(100ng/mL)和Pam2CSK4(1ng/mL)处理并温育16-18小时。将结果相对于单独LPS(A)或Pam2CSK4(B)的刺激进行归一化,并表示为至少三个独立实验的平均值±SEM的百分比。(处理相对于未处理:*P<0.05;**P<0.01;***P<0.001;****P<0.0001)。
图2是FP化合物对人和鼠巨噬细胞的活性。将THP-1-X BlueTM(A)和RAW-BlueTM(B)细胞用指定浓度的化合物FP20、FP21、FP22、FP23和FP24、MPLA和LPS(100ng/mL)处理并温育16 -18小时。将结果相对于单独LPS的刺激进行归一化,并表示为至少三个独立实验的平均值±SEM的百分比。(处理相对于未处理:*P<0.05;**P<0.01;***P<0.001;****P<0.0001)。
图3是细胞生存力。将分化成巨噬细胞的THP-1细胞用递增浓度的FP20、FP21、FP22、FP23和FP24(0.1-50μM)和LPS(100ng/mL)处理。将相同浓度(0.1-50μM)的媒介物(DMSO)插入以评价溶剂的毒性。将数据归一化至(未处理的)对照,并表示为至少三个独立实验的平均值±SEM的百分比(处理相对于未处理:*P<0.05;**P<0.01;***P<0.001;****P<0.0001)。
图4是细胞生存力。将RAW-Blue细胞用递增浓度的FP20、FP21、FP22、FP23和FP24(0.1、1、10、25、50μM)和LPS(100ng/mL)处理。将相同浓度(0.1、1、10、25、50μM)的媒介物(DMSO)插入以评价溶剂的毒性。将数据归一化至(未处理的)对照,并表示为至少三个独立实验的平均值±SEM的百分比。(处理相对于未处理:*P<0.05;**P<0.01;***P<0.001;****P<0.0001)
图5将HEK-Blue hTLR4、HEK-Blue Null和HEK-Blue hTLR2细胞按指示处理并温育18h。收集上清液并通过QUANTI-blue方法定量SEAP水平。将数据归一化至S-LPS(A、B)、IL-1β(C)或PAM2CSK4(D)刺激,并表示为三个独立实验的平均百分比±SD。(处理相对于未处理:**p<0.01;***p<0.001)。
图6A)施用佐剂后7天内的小鼠体重(每种处理n=4)。B)激发(免疫接种后22天)和强化免疫接种(19天后)之后使用MPLA、FP112和FP11作为佐剂的OVA免疫接种的抗体应答(每种处理n=8)。为了统计对比,通过Brown-Forsythe和Welch单因素方差分析检验检查在每条曲线下的面积,α为0.05。
图7是化合物25(在FP11合成中步骤6的杂质1)的1H NMR,其中可能通过在6.04ppm的信号的多重性(d)观察到在C-1中的磷酸盐的切割。在有在C-1中的磷酸盐存在下,H-1将由于H-P偶联而具有dd多重性。
图8是化合物26(在FP11合成中步骤6的杂质2)的1H NMR,其中可能通过在6.01ppm的信号的多重性(d)观察到在C-1中的磷酸盐的切割。在有在C-1中的磷酸盐存在下,H-1将由于H-P偶联而具有dd多重性。在该情况下,硅烷也已经被切割,如在0ppm和0.85ppm处缺乏其信号所观察到的。
图9是化合物26(在FP11合成中的反应6的杂质2)的13C NMR,其证实了在图8中观察到的化合物26的结构。
图10是FP200二磷酸盐化合物对人巨噬细胞的活性。将分化的THP-1-X BlueTM细胞用指定浓度的化合物FP11、FP112、FP20、FP200、FP21、MPLA和LPS(100ng/mL)处理,并温育16-18小时。将结果相对于单独LPS的刺激进行归一化,并表示为至少三个独立实验的平均值±SEM的百分比。(处理相对于未处理:*P<0.05;**P<0.01;***P<0.001;****P<0.0001)。
图11-FP207对人巨噬细胞的活性
将分化的THP1-XBlueTM用指定浓度的FP20、FP207、MPLA和LPS(100ng/mL)处理,并温育16-18小时。将结果相对于单独LPS的刺激进行归一化,并表示为至少三个独立实验的平均值±SEM的百分比。(处理相对于未处理:*P<0.05;**P<0.01;***P<0.001;****P<0.0001)。
图12-细胞生存力
将分化的THP1-XBlueTM细胞用递增浓度的FP20和FP207(0.1-25μM)、MPLA和LPS(100ng/mL)处理。将数据归一化至(未处理的)对照,并表示为至少三个独立实验的平均值±SEM的百分比。
词汇表
在本说明书中,术语“TLR4受体激动剂”表示这样的化合物:其选择性地结合TLR4受体,从而诱导所述受体的构象变化,进而通过触发与由所述受体的天然配体诱导的应答类似的应答来产生细胞内刺激。就TLR4而言,被描述为激动剂的物质结合共受体MD-2,进而非共价地结合TLR4,从而生成受体复合物(TLR4/MD-2/激动剂)2,所述复合物从细胞表面启动信号级联,从而导致核转录因子的活化和促炎细胞因子(主要是TNF-α和各种白介素类型)的合成。
在本说明书中,被标识为FP112的化合物表示具有下式的化合物
其中R1=R2=R3=C=OC11H23且R4=H,在WO2019/092572中公开为FP112。
在本说明书中,下式1中表示的在C1的键具有在有机化学中通常预期的含义,
并且指示所述化合物可以处于α或β端基异构体构象。
在本说明书中,下式1α中表示的在C1的键具有在有机化学中通常预期的含义,
并且指示所述化合物处于α端基异构体构象。
在本说明书中,下式1α中表示的在C1的键具有在有机化学中通常预期的含义,
并且指示所述化合物处于β端基异构体构象。
在本说明书中,术语“催化量”是指用于化学反应诸如以获得催化效果的物质的量或浓度。具体地,在说明书中,术语“催化量”可以被“0.5%至1%的体积/体积浓度的范围”替换。
发明详述
本发明涉及式1的化合物
其中R1是饱和的C5-C15烷基链,
其中R2是饱和的C5-C15烷基链,
其中R3是饱和的C5-C15烷基链,
其中R4是技术人员已知的可以借助于C6和合适的原子之间的键连接的任何取代基和/或具有可以结合C6的氧或氮原子的任何取代基。
因此,根据本说明书,每个烷基链R1、R2或R3可以是C5、C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13、C14、C15烷基链。
根据说明书,R1、R2和R3中的每一个可以是不同的或相同的如上所定义的烷基链。
在本发明的一个实施方案中,R1、R2和R3中的至少两个是相同的。
根据本发明的一个实施方案,所述R1、R2和R3链不含有在C2位置上的-OH取代基。在C2位置不存在羟基有利地允许更短的且更有效的合成途径,从而消除羟基基团的各种保护和脱保护步骤,从而降低合成成本并使该合成方法可扩展且可工业化用于药物生产。
根据本发明的另一个实施方案,所述R1、R2和R3链不含有任何取代基。
如上所述,C6位置的R4链可以是感兴趣的任何官能化取代基,前提条件是,TLR4激动剂活性不被破坏。
根据一个非限制性例子,R4可以是羟基基团(OH)、磷酸根基团(PO4 2-)、叠氮基(N3)、胺基(NH2)、酰基基团(O(C=O)R)、烷基基团(OR)或糖基基团。
在C6位置的R4用于官能化的适合性是本发明的化合物的极其有利的特征。如上所述,确实可能提供这样的分子:其中可以组合TLR4的激动剂功能和取决于所选择的R4取代基的感兴趣的任何其它功能。例如,令人惊讶地可能使用磷酸根基团(PO4 2-)获得溶解度和生物利用度的增加。实际上,根据本领域的教导(WO2019/092572),在其中描述的激动剂中存在两个磷酸根基团导致TLR4激动剂活性的缺失。相反,本发明的新化合物也在第二个磷酸根基团的存在下令人惊讶地保留了TRL4激动剂活性,从而改善了化合物本身的溶解度。如技术人员所知,改善的溶解度是重要的优点,因为它改善化合物的递送、生物利用度以及包含所述化合物的组合物的稳定性。因此,另外的磷酸根在C6的简单存在可以显著提高药物或疫苗组合物的效率。
本发明的化合物的C6中的可能官能化的另一个重要优点是,当用作疫苗佐剂时,也可能将其缀合至抗原或抗原性表位,或者将其缀合至不同的佐剂以改善和扩展其活性。
此外,所述化合物可以缀合至靶标特异性分子,从而改善其在偏好位点的递送。
此外,当用于抗肿瘤组合物中时,本发明的化合物可以通过将其连接至另外的不同药物来官能化,以便提高其有效性。
作为例子,可能使用不含能够形成氢键的氢原子的取代基以便提高亲脂效果,或使用以能够形成氢键的氢原子的存在为特征的取代基以便提高在水中的溶解度,这与亲脂性成反比。
源自利用多种取代基作为R4的可能性的另一个优点是空间效应,其可以例如通过使用特定取代基而产生,所述特定取代基倾向于限制围绕简单键的自由旋转,并因此减少能量上可及的构象的数目。
当在这些构象中存在生物活性构象时,“硬化”效应可以增加分子对受体的亲和力。
另一个重要的例子可以通过在C6位置使用连接体的官能化来代表。合适的连接体si的非限制性例子由二硫化物(R-S-S-R’)、腙(R’R”C=N-NH2)、肽或硫醚(R’-S-R”)等代表。
连接体诸如上述连接体允许制备抗体-药物-缀合物(ADC),其为包含与生物活性的抗癌有效负载或药物(诸如本发明的化合物)连接的抗体的复杂分子,从而允许获得抗体和本发明的化合物之间的组合作用。
另一个有趣的例子是在C6中插入糖基基团的可能性,因为所得化合物将具有两个优点:由于亲水性糖基基团的存在而提高了水溶性,并且由于模仿LPS的核心部分而在理论上具有更好的受体亲和力。
取决于期望性质的合适取代基是技术人员已知的。
根据本发明,式1的化合物可以是具有式1α的α-端基异构体或具有式1β的β-端基异构体。
根据某些可能的非限制性实施方案,式1的化合物可以选自式1的化合物的α-端基异构体或β-端基异构体的形式的化合物,其中
R1=R2=R3=C11H23且R4=OH,或
R1=R3=C13H27;R2=C11H23且R4=OH,或
R1=R2=R3=C9H19且R4=OH,或
R1=R2=R3=C13H27且R4=OH,或
R1=R3=C9H19;R2=C11H23且R4=OH,或
R1=R2=R3=C11H23且R4=PO4 2-,或
R1=R2=R3=C9H19且R4=PO4 2-,或
R1=R2=R3=C13H27且R4=PO4 2-,或
R1=R2=R3=C11H23且R4=OC3H7,或
R1=R2=R3=C11H23且R4=O(C=O)C6H8(OH)3,或
R1=R2=R3=C11H23且R4=NH2
R1=R2=R3=C11H23且R4=O(C=O)CCH3(CH2OH)2
R1=R2=R3=C11H23且R4=OCH(CHOH)3CH(CH3)O
R1=R2=R3=C11H23且R4=OCH(CHOH)3CH(CH2OH)O
R1=R2=R3=C11H23且R4=OCH(CHOH)3(CH2)O。
在一个优选的实施方案中,所述化合物是式1的化合物的β-端基异构体,诸如:
化合物FP20:其中R1=R2=R3=C11H23,R4=OH
化合物FP21:其中R1=R3=C13H27,R2=C11H23,R4=OH
化合物FP22:其中R1=R2=R3=C9H19,R4=OH
化合物FP23:其中R1=R2=R3=C13H27,R4=OH
化合物FP24:其中R1=R3=C9H19,R2=C11H23,R4=OH
化合物FP200:其中R1=R2=R3=C11H23,R4=PO4 2-
化合物FP202:其中R1=R2=R3=C9H19,R4=PO4 2-
/>
化合物FP203:其中R1=R2=R3=C13H27,R4=PO4 2-
根据本发明的其它实施方案,其中具有C6位置的另外取代基的式1的化合物可以选自下述化合物:
化合物FP204:其中R1=R2=R3=C11H23,R4=OC3H7
化合物FP205:其中R1=R2=R3=C11H23,R4=O(C=O)C6H8(OH)3
化合物FP206:其中R1=R2=R3=C11H23,R4=NH2
化合物FP207:其中R1=R2=R3=C11H23,R4=O(C=O)CCH3(CH2OH)2
化合物FP20Rha:其中R1=R2=R3=C11H23,R4=OCH(CHOH)3CH(CH3)O
化合物FP20Glc:其中R1=R2=R3=C11H23,R4=OCH(CHOH)3CH(CH2OH)O
化合物FP20Man:其中R1=R2=R3=C11H23,R4=OCH(CHOH)3CH(CH2OH)O
化合物FP20Gal-α:其中R1=R2=R3=C11H23,R4=OCH(CHOH)3CH(CH2OH)O
化合物FP20Gal-β:其中R1=R2=R3=C11H23,R4=OCH(CHOH)3CH(CH2OH)O
化合物FP20Lyx:其中R1=R2=R3=C11H23,R4=OCH(CHOH)3CH2O
具有式14、15、16或19的本发明的化合物是与C6结合的糖的端基异构体(非对映异构体)的混合物。
具有式17或18的本发明的化合物分别是在C6中结合的葡萄糖的纯α和β端基异构体。
在一个实施方案中,具有式2的化合物是优选的。
在本说明书中,这样的化合物也被称作化合物FP20,其中R1、R2和R3是-C11H23且R4是-OH。
在实施例部分中报告的数据显示了上述化合物的独特的有利特征。
根据本说明书,并基于所获得的实验数据,显而易见,所描述的和要求保护的化合物是TLR4受体的有效激动剂。“受体的激动剂”(受体激动剂)的意思如在文献中通常所定义,即能够在内源性配体的结合位点结合特定受体的物质。因此,如名称所提示的,前者与后者竞争对所述位点的结合。
与天然配体结合后,受体会发生构象变化,所述变化在细胞水平介导其生物活性。激动剂是具有能够模仿配体效应的固有活性的分子。当与受体结合时,它们造成构象变化,其变化程度类似于与内源性配体结合所造成的构象变化。
在本说明书的情况下,所公开的和要求保护的每种激动剂是对TLR4受体具有选择性的激动剂。
考虑到关于在本说明书和权利要求中定义的式(1)的化合物所观察到的技术特征,所述化合物可用作活性成分或佐剂用于治疗受益于TLR4受体活化的疾病,即其中免疫系统的活化(特别是先天活性的活化)具有治疗或预防作用的疾病。
因此,在需要TLR4受体活化或受益于TLR4受体活化的疾病中,包括通过TLR4受体活化和通过由所述受体的活化触发的先天性免疫应答来改善其治疗或其预防的所有疾病。
这样的疾病的非限制性例子以肿瘤、变态反应、感染性疾病诸如病毒感染、心血管疾病、肥胖依赖性代谢疾病、神经元变性、细胞凋亡、自身免疫障碍、细菌感染、自身免疫性疾病为代表。自身免疫性疾病的一个例子以IBD、克罗恩氏病或类风湿性关节炎为代表。
式2的化合物(在本文中也标识为化合物FP20)可以与在WO2019/092572(在其中命名为FP112)中公开的具有下式的式FP112的化合物进行对比,
其中R1=R2=R3=C=OC11H23,R4=H,
因为事实上它们具有相同的R1、R2、R3和R4取代基,但所述磷酸根基团是在FP112的C1位置上和在FP20的C4位置上。
在以下实施例中简要报道的在Hek-Blue、Raw-Blue和THP-1细胞上进行的FP112体外实验证实了在10μM浓度的低毒性和良好促炎症活性。此外,用FP112进行的试验其作为疫苗佐剂的耐受性和有效性的体内实验证实,10μg的FP112的施用没有附带损害,并且作为疫苗佐剂的有效性与MPLA的有效性相当。在实施例部分中报告的数据显示,对于在Hek-Blue、Raw-Blue和THP-1细胞上进行的实验,本发明的化合物的活性与在WO2019/092572中公开的激动剂化合物的活性相当,后者被证明也是非细胞毒性的并且作为体内疫苗佐剂是有效的。
另外,本发明的化合物相对于在WO2019/092572中公开的化合物进行了改进,因为将现有技术中在C1的磷酸根基团重新定位到本发明中的C4位置,从而允许在本发明的化合物中在C1(而不是C4)定位烷基链,这导致在C6的取代基的活性增强。实际上,WO2019/092572在实验2中公开了在其中命名为FP111的化合物,其具有两个磷酸根基团:一个位于C1位置,另一个位于C6位置,所述化合物在HEK-BlueTM hTLR4细胞上进行的试验中证明作为TLR4激动剂完全无活性。在WO2019/092572中,推测活性的缺失可能是由于两个磷酸盐在分子中的存在,并且分子中磷酸盐的数目必须不超过1以便维持其TLR4激动剂活性。
令人惊讶的是,本发明的作者发现,在本申请中公开和要求保护的化合物,诸如,作为示例,式7、8和9的化合物(其带有两个磷酸根基团,一个位于C4位置,另一个位于C6位置)令人惊讶地在相同的试验中维持TLR4激动剂活性,其中在WO2019/092572中公开的化合物FP111结果完全无活性。这一发现是出乎意料的,并且证明本发明的化合物相对于现有技术的相关优点,因为它证实,在三酰化单磷酰基葡糖胺核心中磷酸根基团的位置可以显著改变这样的化合物的活性。
因此,本发明也提供了在说明书或权利要求书中公开的任一个实施方案中的式1的化合物作为疫苗佐剂。
疫苗组合物中免疫应答佐剂的关联性是已知的。实际上,疫苗佐剂显著提高了疫苗有效性以及在治疗对象中对在疫苗中存在的抗原的免疫的发展。
因此,本发明的目的还是一种疫苗组合物,其包含在说明书的任一个实施方案中或在权利要求书中所定义的式1的化合物或其混合物。
因此,根据本发明的疫苗组合物可以包含在上述实施方案中的任一个中的如本文描述的式1的化合物或其混合物、至少一种药学上可接受的载体和至少一种能够诱导期望的免疫应答的抗原化合物,诸如免疫原性抗原。
合适的疫苗载体是技术人员已知的。
可以选择药物载体以辅助抗原组分在延长的时间段内从所述组合物中的释放。所述载体可以包括水溶性的或水不溶性的物质。
水溶性的物质是在控制水渗透到药物分散体的间隙中起作用的物质。
可以使用一种水溶性物质,或者两种或更多种水溶性物质的组合。
所述水溶性的物质具体地可以选自以下中的一种或多种:合成的聚合物(例如聚乙二醇、聚乙烯、聚丙二醇)、糖(例如蔗糖、甘露醇、葡萄糖、硫酸软骨素钠)、多糖(例如葡聚糖)、氨基酸(例如甘氨酸和丙氨酸)、矿物盐(例如氯化钠)、有机盐(例如柠檬酸钠)和蛋白(例如明胶和胶原及其混合物)。
另外,当所述水溶性物质是溶解于有机溶剂和水中的两亲性物质时,其具有通过改变其溶解度来控制例如亲脂性药物的释放的效果。两亲性物质包括、但不限于选自以下的一种或多种:聚乙二醇或其衍生物、聚氧乙烯聚氧丙二醇或其衍生物、糖类的脂肪酸酯和烷基硫酸钠,和更具体地,聚乙二醇、聚氧硬脂酸酯40、聚氧乙烯聚氧丙二醇、聚氧乙烯-聚氧丙二醇、聚氧乙烯-聚氧丙二醇、脂肪酸的蔗糖酯、月桂基硫酸钠、油酸钠、氯化钠、去氧胆酸钠(或脱氧胆酸钠(DCA)),其平均分子量超过1500。
另外,所述水溶性物质可以包括选自以下中的一种或多种的物质:药物、肽、蛋白、糖蛋白、多糖或用作疫苗的抗原性物质。
当存在时,水不溶性的载体可以包括在控制水渗透到药物分散体的间隙中起作用的物质。可以使用一种水不溶性物质或者两种或更多种水不溶性物质的组合。
所述水不溶性物质具体地可以选自以下中的一种或多种:水不溶性的聚合物、树脂和胶乳(包括水不溶性的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和其它羧基聚合物)、蜡类、脂质(包括磷脂和脂蛋白)。
技术人员知道在药物或疫苗组合物中常用的载体和任选的其它赋形剂的量。
在一个实施方案中,基于疫苗组合物的总重量,所述药物载体可以占按重量计大约1%至20%,优选按重量计大约10%至20%。
根据本发明的组合物可以包含在本文中所定义的和要求保护的化合物之一或其混合物。
本发明的组合物可以以佐剂和抗原的单一混合物的形式制备,或者以用于组分的伴随或依次施用的不同混合物的形式制备。
在一个特定实施方案中,在本发明中描述的式1的化合物是在疫苗组合物中存在的唯一佐剂。
本发明也涉及一种药物组合物,其包含在说明书或权利要求书中提供的任一个实施方案所述的式1的化合物或其混合物以及至少一种药学上可接受的赋形剂和/或载体。
所述组合物可以进一步包含一种或多种另外的治疗活性成分。
所述药物组合物还可以以多种活性成分的联合形式配制。
本发明的药物组合物可以包含作为唯一活性成分的根据在说明书或权利要求书中提供的任一个实施方案的一种或多种式1的化合物,或者还可以包含另外的活性成分,诸如抗肿瘤活性成分、激酶抑制剂、细胞毒性的化合物和至少一种药学上可接受的载体或赋形剂。
可以配制用于口服、胃肠外、鼻、气雾剂、舌下、直肠、阴道、局部、静脉内或全身施用的药物组合物。
本领域技术人员可以选择用于混悬液、乳剂、软膏剂、乳膏剂、喷雾剂、颗粒剂、粉末剂、溶液剂、胶囊剂、丸剂、片剂、冻干产物、锭剂、气雾剂、雾化剂、注射剂或其它剂型的合适常规载体和/或赋形剂。
本发明的另一个目的是根据本文公开的实施方案中的任一个的药物组合物,其用于治疗需要通过活化TLR4受体进行免疫刺激或受益于所述免疫刺激的疾病,或作为所述治疗中的佐剂。
需要通过活化TLR4受体进行免疫刺激或受益于所述免疫刺激的疾病是本领域已知的,并且包含癌症、变态反应、感染性疾病、心血管疾病、肥胖依赖性的代谢疾病、神经元变性、细胞凋亡疾病、自身免疫障碍、病毒感染、细菌感染、自身免疫性疾病。自身免疫性疾病的一个例子以IBD、克罗恩氏病或类风湿性关节炎为代表。
根据本发明,所述组合物可以包含每个每日剂量0.01至50mg本发明的化合物或其混合物,作为示例,0.01至50mg物质/千克体重(动物试验)。
本发明还提供了用于合成如本文所定义的式1的化合物以及用于合成在WO2019/092572中公开的式X的化合物的新方法
其中R1是饱和的C7-C15烷基链,
其中R2是饱和的C7-C15烷基链,
其中R3是饱和的C7-C15烷基链,
其中R4是OH且其中R1、R2和R3中的每一个不含有在C2位置的-OH取代基,
以及用于合成式1i的中间体的新方法
其中R1是饱和的C5-C15烷基链。根据本发明的一个实施方案,所述R1不含有任何取代基。
与本领域已知的WO2019/092572的化合物以及SDZ MRL953的合成方法相比,可以以更简单且工业上可扩展的方式合成式1的化合物以及在WO2019/092572中公开的化合物。前者需要插入(R)-3-羟基肉豆蔻酸的三个酰基链。光学纯的化合物(R-对映异构体)不可商购得到,因为只有外消旋混合物面市。此外,(R)-3-羟基肉豆蔻酸在与糖进行缩合反应之前需要进行3位羟基的保护反应。在WO2019/092572中公开的用于合成如上定义的式X化合物的方法,虽然由于在酰基链上不存在取代基相对于关于SDZ MRL953公开的合成方法已经简化,但仍包括10个步骤;通过色谱柱进行多次纯化和一些关键步骤,诸如低分子量叠氮化物的形成。另外,在WO2019/092572中公开的方法具有极低的收率(约8-9%),这使得整个过程不经济。
在本发明中提供的化合物表现出与本领域的化合物相当的、甚至更好的生物活性,并且可以以更简单得多且工业上可扩展的方式合成。
因此,本发明的一个目的是用于制备式1i的中间体的方法
其中R1是饱和的C5-C15烷基链,
所述方法包含下述步骤
1)通过在有碳酸氢钠存在下与酰氯反应,选择性地酰化葡糖胺盐酸盐的C2位置的氨基基团。
2)通过在有咪唑存在下与叔丁基二甲基甲硅烷基氯(TBDMSCl)反应,通过选择性甲硅烷基化来保护在C6位置的羟基。
因此,本发明也涉及式1i的中间体
其中R1是饱和的C5-C15烷基链。
根据本发明的一个实施方案,所述R1不含有任何取代基。
此外,本发明涉及用于制备在以上实施方案中的任一个中和在权利要求书中所定义的式1的化合物的方法,
其中R1是饱和的C5-C15烷基链,
其中R2是饱和的C5-C15烷基链,
其中R3是饱和的C5-C15烷基链,
其中R4是技术人员已知的可以借助于C6和合适的原子之间的键连接的任何取代基和/或具有可以结合C6的氧或氮原子的任何取代基,
所述方法包含下述步骤:
1)通过在有碳酸氢钠存在下与酰氯反应,选择性地酰化葡糖胺盐酸盐的C2位置的氨基基团。
2)通过在有咪唑存在下与叔丁基二甲基甲硅烷基氯(TBDMSCl)反应,通过选择性甲硅烷基化来保护在C6位置的羟基,从而得到如在前述实施方案中所定义的式1i的中间体。
3)通过在有三乙胺和N,N-二甲基氨基吡啶(DMAP)存在下与酰氯反应,选择性地酰化C1和C3位置的羟基。
4)通过在有三氟甲磺酸咪唑鎓存在下与N,N-二异丙基氨基亚磷酸二苄酯反应,随后用间氯过苯甲酸将亚磷酸氧化成磷酸,磷酸化在C4位置的羟基。
5)通过催化量的硫酸的存在,使羟基从在C6位置的硅烷脱保护。
6)通过炭载钯(Pd/C)催化的氢化,使磷酸盐从C4位置的苄基脱保护,并任选地使在C6位置的任何取代基上的苄基脱保护。
所述方法可以可替换地开始于在上面和在权利要求书中所定义的式1i的中间体并且可以包含步骤3-6。
在一个实施方案中,上述合成方法可以在步骤5)之后且在步骤6)之前包含另外的步骤5i)。
5i)通过在有三氟甲磺酸咪唑鎓存在下与N,N-二异丙基氨基亚磷酸二苄酯反应,随后用间氯过苯甲酸将亚磷酸氧化成磷酸,磷酸化在C6位置的羟基,且
其中得到的R4是磷酸根基团(PO4 2-)。
当进行时,该方法产生式1的化合物,其中R4是磷酸根基团,诸如式7、8和9的化合物。
可替换地,所述合成方法可以进一步在步骤5)之后且在步骤6)之前包含步骤5ii)而不是步骤5i):
5ii)通过在有合适的缩合剂和催化剂诸如1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)和N,N-二甲基氨基吡啶(DMAP)存在下与羧酸反应,或通过在有合适的催化剂诸如N,N-二甲基氨基吡啶(DMAP)存在下与酰氯反应,酰化在C6位置的羟基。
其中得到的R4是酰基基团。当进行时,该方法产生式1的化合物,其中R4是酰基基团,诸如式10和11的化合物。
在一个优选的实施方案中,所述合适的缩合剂和催化剂是1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)和N,N-二甲基氨基吡啶(DMAP)。
可替换地,所述合成方法可以进一步在步骤5)之后且在步骤6)之前包含步骤5iii)而不是步骤5i)和5ii):
5iii)通过在有氧化银(I)作为活化剂、三氟甲磺酸作为催化剂和分子筛作为水清除剂存在下与糖基氯化物供体反应,糖基化在C6位置的羟基,
通过在有NIS(N-碘琥珀酰亚胺)作为活化剂和HOFox(3,3-二氟羟吲哚)作为催化剂和分子筛作为水清除剂存在下与糖基硫代乙基(Set)供体反应,糖基化在C6位置的羟基,
其中得到的R4是糖基基团。
可替换地,所述合成方法可以进一步在步骤5)之后且在步骤6)之前包含步骤5iv)而不是步骤5i)、5ii)和5iii):
5iv)通过在有氧化银(I)作为活化剂、三氟甲磺酸作为催化剂和分子筛作为水清除剂存在下与稳定化的烷基氯化物反应,烷基化在C6的羟基,
其中得到的R4是烷基基团。
可替换地,所述合成方法可以进一步在步骤5)之后且在步骤6)之前包含步骤5v)和步骤5vi)而不是步骤5i)、5ii)、5iii)和5iv):
5v)通过在有三乙胺作为碱和DMAP作为催化剂存在下与甲苯磺酰氯反应,将C6位置甲苯磺酰化,
5vi)通过在有四丁基碘化铵存在下与叠氮化钠反应,在C6位置插入叠氮化物,
其中得到的R4是叠氮基。
可替换地,所述合成方法可以进一步在步骤5)之后且在步骤6)之前包含步骤5vii)和步骤5viii)而不是步骤5i)、5ii)、5iii)和5iv):
5vii)通过在有Bi(OTf)3作为唯一活化剂存在下与带有吡啶甲酰基(picoloyl)的糖基氯化物供体反应,糖基化在C6位置的羟基,
其中得到的R4是糖基基团。
5viii)通过与Cu(OAc)2反应,除去吡啶甲酰基。
根据本说明书,在反应1)、3)、5ii)中所述的酰化可以根据化学领域的技术人员常用的方法进行。作为例子,可以使用酰氯或羧酸在其它常见缩合剂诸如1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)或二环己基碳二亚胺(DCC)存在下进行酰化。
在反应1)和3)中提到的缩合可以使用5至15个碳原子的不同长度的烷基链进行,从而获得式1所述分子的不同衍生物。
通过反应2)描述的C6的保护可以根据化学领域的技术人员已知的最常见技术进行。所述常见技术之一是在有各种非亲核碱诸如三乙胺、二异丙基乙胺或碳酸氢钠和催化剂诸如N,N-二甲基氨基吡啶(DMAP)存在下甲硅烷基化。
通过反应4)描述的在C4的磷酸化可以根据化学领域的技术人员已知的最常见技术进行,诸如在有不同的酸性pH缓冲液(诸如,但不限于四唑或4,5-二氰基咪唑)存在下插入亚磷酸盐。随后的氧化可以通过与不同的温和氧化剂诸如但不限于二甲基二氧杂环丙烷(DMDO)或叔丁基过氧化物(tBuOOH)反应来进行。
通过反应5)描述的C6的脱保护可以根据化学领域的技术人员已知的最常见技术进行。诸如在有四丁基氟化铵(TBAF)、乙酸(AcOH)或各种类型的酸性树脂(即IRA 120H+、IRC 120H+50W)存在下脱甲硅烷基化。
根据本发明的合成方法能够以简单且工业上可扩展的方式制备式1的化合物。
如上所述,本发明涵盖如上所定义的式1的化合物的α以及β端基异构体。发明人已经令人惊讶地发现,取决于酰化步骤3的温度和合适的催化剂的量,可以获得α或β端基异构体。
因此,当需要β端基异构体时,在-78℃至0℃范围内的温度和使用0.05至0.2当量范围内的DMAP的量进行酰化步骤3)。
在一个优选的实施方案中,为了合成β端基异构体,在-20℃用0.1当量的DMAP进行酰化步骤3。
另一方面,当需要α端基异构体时,在20℃至50℃范围内的温度和使用2至2.5当量范围内的DMAP的量进行酰化步骤3)。
在一个优选的实施方案中,为了合成α端基异构体,在约30℃的温度用2.02当量的DMAP进行酰化步骤3。
本文定义的方法允许合成在本说明书中公开的式1的化合物(诸如式2-12的化合物)的每个实施方案。技术人员基于有机化学的常识将知道要使用的取代基。
有利地,本发明还提供了用于合成式X的化合物的方法
其中R1是饱和的C5-C15烷基链,
其中R2是饱和的C5-C15烷基链,
其中R3是饱和的C5-C15烷基链,
其中R4是OH且其中R1、R2和R3中的每一个不含有在C2位置的-OH取代基,
所述方法包含下述步骤:
1)通过在有碳酸氢钠存在下与酰氯反应,选择性地酰化葡糖胺盐酸盐的C2位置的氨基基团。
2)通过在有咪唑存在下与叔丁基二甲基甲硅烷基氯(TBDMSCl)反应,通过选择性甲硅烷基化来保护在C6位置的羟基,从而得到如在前述实施方案中所定义的式1i的中间体。
3)通过在有三乙胺和N,N-二甲基氨基吡啶(DMAP)存在下与酰氯反应,完全酰化在C1、C3和C4位置的羟基。
4)通过在有乙酸存在下与乙二胺反应,选择性地二酰化C1位置。
5)通过在有三氟甲磺酸咪唑鎓存在下与N,N-二异丙基氨基亚磷酸二苄酯反应,随后用间氯过苯甲酸将亚磷酸氧化成磷酸,磷酸化在C1位置的羟基。
6)通过催化量的5%硫酸水溶液的存在,使羟基从在C6位置的硅烷脱保护。
7)通过炭载钯(Pd/C)催化的氢化,使磷酸盐从C4位置的苄基脱保护并任选地使在C6位置的任何取代基上的苄基脱保护。
根据本发明的一个实施方案,所述R1、R2和R3不含有任何取代基。
本发明也涉及如本文公开的实施方案中的任一个所定义的式1i的中间体化合物用于合成式1的化合物的用途
其中R1是饱和的C5-C15烷基链,
其中R2是饱和的C5-C15烷基链,
其中R3是饱和的C5-C15烷基链,
其中R4是可以借助于C6和合适的原子之间的键连接的任何取代基和/或具有可以结合C6的氧或氮原子的任何取代基。
根据本发明的一个实施方案,所述R1、R2和R3不含有任何取代基。
此外,本发明涉及如本文公开的实施方案中的任一个所定义的式1i的中间体用于合成式X的化合物的用途
其中R1是饱和的C5-C15烷基链,
其中R2是饱和的C5-C15烷基链,
其中R3是饱和的C5-C15烷基链,
其中R4是OH且其中R1、R2和R3中的每一个不含有在C2位置的-OH取代基。
根据本发明的一个实施方案,所述R1、R2和R3不含有任何取代基。
本发明的目的还是用于制备药物制剂或疫苗组合物的方法,所述方法包括上述方法的步骤,以及至少一个这样的步骤:其中将药学上可接受的等级的在6)中获得的产物与至少一种药学上可接受的载体和/或赋形剂混合。
在本说明书和权利要求书的任何部分中,术语“包含”可以被术语“由……组成”替换。
依据意大利专利法第170条之二,在此声明:
所有涉及细胞的实验都在商购可得的细胞上进行,
对于在所述实验中使用的模型小鼠,已经满足源自国家或欧盟法规(具体为源自2001年4月12日第206号立法令第6段和2003年7月8日第224号立法令提及的规定)的义务。
实施例
化学
除非另有说明,否则所有试剂和溶剂购自商业来源并不经进一步纯化地使用。通过在硅胶60F254平板上进行的薄层色谱法(TLC)监测反应。在来自商业来源的硅胶60 60-75μm上进行快速色谱纯化。
使用Bruker Advance 400和软件或者使用NMR Varian400和Vnmrj软件记录1H和13C NMR谱。以相对于Me4Si的ppm表示化学位移;以Hz表示偶合常数。通过APT实验推导出13C波谱中的多重性。
13的合成
将葡糖胺盐酸盐12(10g,46.5mmol,1当量)和NaHCO3(10.54g,126mmol,2.7当量)溶解在水(120ml)中。然后,在0℃向溶液中逐滴加入先前溶解在THF(120ml)中的月桂酰氯(11.20g,51.2mmol,1,1当量)。将反应物搅拌5h,然后过滤溶液。得到白色固体,将其用4℃水和THF洗涤。然后将多余的水在减压下与甲苯一起共蒸发,以60%收率得到作为白色粉末的期望产物13(10.10g)。将化合物不经进一步纯化地使用。
1H NMR(400MHz,DMSO)δ7.68(d,J=8.1Hz,1H),7.52(d,J=7.7Hz,3H),6.46(d,J=6.3Hz,1H),6.37(d,J=4.0Hz,3H),4.97-4.86(m,7H),4.81(d,J=4.7Hz,1H),4.62(d,J=5.0Hz,3H),4.53(t,J=5.7Hz,1H),4.43(dd,J=9.5,4.3Hz,4H),3.73-3.42(m,18H),3.34-3.22(m,2H),3.16-3.09(m,3H),3.04(d,J=14.1Hz,2H),2.13-2.03(m,8H),1.56-1.37(m,9H),1.26(d,J=14.5Hz,67H),0.86(t,J=6.8Hz,13H)。
13C NMR(101MHz,DMSO)δ173.31,172.82,96.11,91.05,77.21,74.74,72.49,71.59,71.32,70.83,61.58,57.57,54.73,40.59,40.38,40.17,39.96,39.75,39.54,39.33,36.18,35.74,31.77,29.53,29.49,29.43,29.37,29.23,29.18,29.14,25.78,22.56,14.42。
14的合成
在惰性气氛下在冰浴中向13(3g,8.3mmol,1当量)和咪唑(850mg,12.4mmol,1.5当量)在二甲基亚砜(166ml,0.05M)中的溶液中逐滴加入TBDMSCl(1.4g,9.1mmol,1.1当量)在DCM(15ml)中的溶液。随后,允许溶液在室温恢复并搅拌过夜。然后停止通过TLC(DCM/MeOH9:1)监测的反应,并将溶液在减压下浓缩。然后将它用AcOEt稀释并用NH4Cl洗涤3次。将如此得到的有机相用Na2SO4干燥并通过旋转蒸发器除去溶剂。将如此得到的粗产物(3.65g)在0℃重新悬浮在EtPet中保持30min。然后,将悬浮液在真空下过滤并将期望的化合物回收为白色固体。纯化以后,以85%收率得到作为白色固体的3.5g化合物14。
1H NMR(400MHz,DMSO)δ7.62(d,J=7.9Hz,1H),6.43(d,J=6.4Hz,1H),4.90(t,J=6.5Hz,1H),4.77(t,J=9.1Hz,1H),4.42(t,J=7.0Hz,1H),3.86(d,J=10.8Hz,1H),3.66(dd,J=11.0,4.6Hz,1H),3.30(d,J=7.9Hz,1H),3.14-2.98(m,1H),2.06(t,J=7.4Hz,1H),1.48(s,1H),1.24(s,3H),0.94-0.74(m,2H),0.05(d,J=3.0Hz,1H)。
13C NMR(101MHz,DMSO)δ173.21,95.93,77.09,74.83,70.82,63.61,57.54,40.61,40.40,40.20,39.99,39.78,39.57,39.36,36.20,31.78,29.54,29.51,29.45,29.39,29.20,29.14,26.41,25.76,22.57,18.64,14.41,-4.66,-4.67。
15的合成
在Ar气氛下将化合物14(2.0g,4.2mmol,1当量)和4-二甲基氨基吡啶(26mg,0.2mmol,0.05当量)溶解在无水THF(84ml,0.05M)中。在-20℃向溶液中逐滴加入三乙胺(2.4ml,17.2mmol,4.1当量)和月桂酰氯(2.10ml,8.5mmol,2.0当量)。将反应物在-20℃搅拌2小时,然后通过TLC(EtPet/AcOEt 6:4)控制。随后,将溶液在AcOEt中稀释,并用1M HCl洗涤。将如此得到的有机相用Na2SO4干燥并通过旋转蒸发器除去溶剂。将如此得到的粗产物(4g)使用快速柱色谱法(Tol/AcOEt 9:1)纯化。纯化以后,以50%收率得到2.1g化合物15。
1H NMR(400MHz,DMSO)δ7.80(d,J=9.5Hz,1H),5.56(d,J=8.9Hz,1H),5.38(d,J=5.9Hz,1H),4.92(dd,J=10.6,8.6Hz,1H),3.83(dd,J=10.4,5.8Hz,2H),3.76-3.70(m,1H),3.38(dd,J=14.3,8.5Hz,2H),2.30-2.14(m,7H),1.94(t,J=7.3Hz,2H),1.44(dd,J=25.9,6.4Hz,10H),1.24(d,J=2.4Hz,75H),0.90-0.81(m,24H),0.07--0.01(m,6H)。
13C NMR(101MHz,DMSO)δ174.93,172.72,172.34,171.74,92.49,77.48,75.66,67.73,62.54,52.26,40.65,40.44,40.23,40.02,39.82,39.61,39.40,36.08,34.13,33.94,31.78,31.74,29.59,29.52,29.50,29.44,29.39,29.35,29.30,29.19,29.00,28.93,28.75,26.26,25.70,24.95,24.77,22.55,18.54,14.39,14.36,-4.71,-4.78。
16的合成
在惰性气氛下将化合物15(2.12g,2.4mmol,1当量)和咪唑三氟甲磺酸盐(1.4g,5.4mmol,2.25当量)溶解在DCM(121mL,0.02M)中。在0℃向溶液中加入N,N-二异丙基氨基亚磷酸二苄酯(1.83g,5.3mmol,2.2当量)。通过TLC(EtPet/丙酮9:1)监测反应;30min以后,检测底物耗竭。然后将溶液在-20℃冷却,并逐滴加入溶解在17ml的DCM中的间氯过苯甲酸(1.66g,9.7mmol,4当量)。30min以后,使反应物恢复至室温并搅拌过夜。
TLC分析以后,将反应物用15ml的饱和NaHCO3溶液淬灭并通过旋转蒸发器浓缩。然后将混合物在AcOEt中稀释,并用饱和NaHCO3溶液洗涤3次并用1M HCl溶液洗涤3次。将有机相回收,用Na2SO4干燥并通过旋转蒸发器除去溶剂。
将如此得到的粗制物通过快速柱色谱法(EtPet/丙酮9:1)纯化。以91%收率得到作为黄色油的2.41g纯化合物16。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.34-7.25(m,10H),5.61(d,J=8.7Hz,1H),5.44(d,J=9.6Hz,1H),5.16(dd,J=10.8,9.1Hz,1H),5.00(dd,J=8.1,2.8Hz,2H),4.96-4.91(m,2H),4.53(q,J=9.2Hz,1H),4.23(dt,J=10.8,9.5Hz,1H),3.91(dd,J=11.9,1.8Hz,1H),3.78(dd,J=11.9,4.6Hz,1H),3.56(ddd,J=9.6,4.4,1.7Hz,1H),2.31(td,J=7.5,3.5Hz,2H),2.19(t,J=7.7Hz,2H),2.07-2.01(m,2H),1.61-1.37(m,6H),1.33-1.10(m,50H),0.92-0.83(m,19H),0.03--0.03(m,6H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ174.43,172.75,172.40,135.52,128.60,128.56,127.88,127.83,92.59,77.31,77.00,76.68,76.23,76.16,72.94,72.89,69.56,69.51,69.46,61.63,52.79,36.76,34.08,33.94,31.89,29.65,29.60,29.49,29.47,29.43,29.37,29.33,29.25,29.11,29.01,25.82,25.58,24.63,24.58,22.66,18.32,14.07,-5.19,-5.32。
17的合成
将化合物16(2.41g,2.4mmol,1当量)溶解在丙酮(48mL)中,并在室温加入5%v/v的H2SO4在H2O中的溶液(480μL,1%v/v)。将溶液搅拌8h并通过TLC(EtPet/丙酮8:2)监测。反应结束以后,将溶液在AcOEt中稀释并用饱和NaHCO3溶液洗涤3次。将如此得到的有机相用Na2SO4干燥并通过旋转蒸发器除去溶剂。将如此得到的粗产物通过快速柱色谱法(EtPet/丙酮85:15)纯化。纯化以后,以90%收率得到作为白色固体的化合物17(2.1g)。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.40-7.27(m,1H),5.63(d,J=8.8Hz,1H),5.45(d,J=9.6Hz,1H),5.18(dd,J=10.7,9.3Hz,1H),5.08-4.91(m,1H),4.54(q,J=9.5Hz,1H),4.26(dd,J=19.9,9.3Hz,1H),3.87-3.74(m,1H),3.47(d,J=9.7Hz,1H),2.40-2.24(m,1H),2.10-1.91(m,1H),1.61-1.46(m,1H),1.46-1.33(m,1H),1.33-1.01(m,5H),0.92-0.83(m,1H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ174.11,172.77,172.49,128.94,128.84,128.72,128.66,128.26,127.95,92.61,77.33,77.01,76.69,75.90,75.87,72.46,72.42,72.15,72.10,70.23,70.17,70.10,60.23,52.78,36.71,34.03,33.71,31.90,29.67,29.62,29.49,29.44,29.38,29.34,29.32,29.26,29.23,29.04,29.01,25.56,24.59,24.48,22.66,14.09。
1的合成
将化合物17(50mg,0.05mmol,1当量)溶解在DCM(2.5mL)和MeOH(2.5mL)的混合物中并放在Ar气氛下。然后向溶液中加入Pd/C催化剂(10mg,20%m/m)。然后在反应环境中除去气体,随后将其放在H2气氛下。允许溶液搅拌2h,然后除去H2并通过TLC(EtPet/丙酮8:2)监测反应。
然后将三乙胺(100μL)加入反应物中,将其搅拌15min。随后将溶液在注射器式过滤器PALL 4549T Acrodisc 25mm(具有GF/0.45μm尼龙)上过滤以除去Pd/C催化剂,并通过旋转蒸发器蒸发溶剂。将粗产物重新悬浮在DCM/MeOH溶液中并加入IRA120H+。搅拌30min以后,过滤IRA120H+,通过旋转蒸发器除去溶剂,将粗制物重新悬浮在DCM/MeOH中并加入IRA120Na+。搅拌30min以后,过滤IRA120Na+并通过旋转蒸发器除去溶剂。
以定量收率得到作为白色粉末的1(45mg)。
1H NMR(400MHz,cd3od)δ5.75(d,J=8.9Hz,1H),5.28(t,J=9.8Hz,1H),4.28(q,J=9.7Hz,1H),4.06(t,J=9.6Hz,1H),3.89-3.74(m,2H),3.62(t,J=9.2Hz,1H),2.42-2.25(m,5H),2.09(t,J=7.6Hz,2H),1.56(d,J=6.4Hz,7H),1.29(s,53H),0.90(t,J=6.6Hz,9H)。
13C NMR(101MHz,MeOD)δ174.69,173.32,172.00,92.16,76.22,76.17,72.81,72.78,72.20,72.14,60.30,52.82,48.23,48.02,47.81,47.59,47.38,47.17,46.96,36.05,33.64,33.55,31.67,31.66,29.45,29.39,29.38,29.35,29.26,29.20,29.19,29.14,29.07,29.05,29.02,28.92,28.74,25.58,24.38,22.31,13.00。
18的合成
在惰性气氛下将化合物17(2.36g,2.4mmol,1当量)和咪唑三氟甲磺酸盐(1.4g,5.4mmol,2.25当量)溶解在DCM(121mL,0.02M)中。在0℃向溶液中加入N,N-二异丙基氨基亚磷酸二苄酯(1.83g,5.3mmol,2.2当量)。通过TLC(EtPet/丙酮9:1)监测反应;30min以后,检测底物耗竭。然后将溶液在-20℃冷却,并逐滴加入溶解在17ml的DCM中的间氯过苯甲酸(1.66g,9.7mmol,4当量)。30min以后,使反应物恢复至室温并搅拌过夜。
TLC分析以后,将反应物用15ml的饱和NaHCO3溶液淬灭并通过旋转蒸发器浓缩。然后将混合物在AcOEt中稀释,并用饱和NaHCO3溶液洗涤3次并用1M HCl溶液洗涤3次。将有机相回收,用Na2SO4干燥并通过旋转蒸发器除去溶剂。
将如此得到的粗制物通过快速柱色谱法(EtPet/丙酮9:1)纯化。以91%收率得到作为黄色油的2.41g纯化合物18。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.33-7.18(m,21H),5.66(d,J=8.8Hz,1H),5.51(d,J=9.5Hz,1H),5.18(dd,J=10.6,9.2Hz,1H),5.02(dd,J=10.8,3.3Hz,4H),5.00-4.95(m,2H),4.94-4.88(m,2H),4.49-4.43(m,1H),4.42-4.36(m,1H),4.25(dd,J=19.8,9.3Hz,1H),4.16(ddd,J=11.8,7.1,5.0Hz,1H),3.74(dd,J=9.5,4.2Hz,1H),2.19(dt,J=15.9,7.0Hz,5H),2.07-2.01(m,2H),1.49(dt,J=14.0,7.1Hz,4H),1.45-1.36(m,2H),1.34-1.11(m,54H),0.88(t,J=6.8Hz,10H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ174.22,172.82,172.18,135.79,135.72,135.33,128.62,128.58,128.52,128.05,128.00,127.96,92.44,74.11,72.59,72.39,69.38,65.25,52.68。
6的合成
将化合物18(57mg,0.05mmol,1当量)溶解在DCM(2.5mL)和MeOH(2.5mL)的混合物中并放在Ar气氛下。然后向溶液中加入Pd/C催化剂(10mg,20%m/m)。然后在反应环境中除去气体,随后将其放在H2气氛下。允许溶液搅拌2h;然后除去H2并通过TLC(EtPet/丙酮8:2)监测反应。
然后将三乙胺(100μL)加入反应物中,将其搅拌15min。随后将溶液在注射器式过滤器PALL 4549T Acrodisc 25mm(具有GF/0.45μm尼龙)上过滤以除去Pd/C催化剂,并通过旋转蒸发器蒸发溶剂。将粗产物重新悬浮在DCM/MeOH溶液中并加入IRA120H+。搅拌30min以后,过滤IRA120H+,通过旋转蒸发器除去溶剂,将粗制物重新悬浮在DCM/MeOH中并加入IRA120Na+。搅拌30min以后,过滤IRA120Na+并通过旋转蒸发器除去溶剂。
以定量收率得到作为白色粉末的6(45mg)。
1H NMR(400MHz,cd3od)δ5.77(d,J=8.8Hz,1H),5.32-5.23(m,1H),4.39(dd,J=18.9,9.5Hz,1H),4.21(d,J=9.7Hz,3H),4.10-4.00(m,1H),3.80(d,J=9.2Hz,1H),2.44-2.24(m,6H),2.09(t,J=7.6Hz,2H),1.55(dd,J=13.5,6.9Hz,10H),1.39-1.24(m,79H),0.96-0.82(m,33H)。
13C NMR(101MHz,MeOD)δ174.87,173.81,91.22,72.86,72.80,71.25,68.94,68.86,68.80,64.65,64.61,52.10,48.24,48.03,47.82,47.61,47.39,47.18,46.97,36.10,35.63,33.76,33.64,33.55,33.40,31.69,31.63,29.26,29.22,29.18,29.15,29.11,29.06,29.03,28.98,28.84,28.78,25.68,25.62,24.69,24.63,24.38,22.35,22.32,13.06,13.03,7.82。
19的合成
在惰性气氛下将化合物17(100mg,0.1mmol,1当量)和氧化银(I)(140mg,0.6mmol,6当量)溶解在甲苯(1mL,0.1M)中。在室温向溶液中加入烯丙基溴(51μL,0.6mmol,6当量)。将反应物搅拌过夜。
TLC分析(EtPet/丙酮8:2)以后,停止反应,并将溶液在硅藻土垫上过滤。将有机液相回收并通过旋转蒸发器除去溶剂。
将如此得到的粗制物通过快速柱色谱法(EtPet/丙酮8:2)纯化。以50%收率得到作为黄色油的50mg纯化合物19。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.38-7.22(m,10H),5.91-5.77(m,1H),5.64(d,J=8.8Hz,1H),5.25-5.07(m,3H),5.04-4.91(m,4H),4.56(q,J=9.3Hz,1H),4.26(dd,J=19.8,9.3Hz,1H),3.99-3.90(m,2H),3.73(dd,J=11.0,1.5Hz,1H),3.69(dd,J=9.6,4.4Hz,1H),3.60(dd,J=11.0,4.4Hz,1H),2.40-2.24(m,2H),2.18(dd,J=16.1,8.4Hz,2H),2.03(dd,J=15.1,7.1Hz,2H),1.62-1.53(m,2H),1.49(dd,J=14.2,7.2Hz,2H),1.41(dt,J=13.2,6.8Hz,2H),1.34-1.10(m,51H),0.88(t,J=6.8Hz,9H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ174.33,172.77,172.41,135.48,134.43,128.64,128.59,127.92,117.20,92.70,77.32,77.00,76.68,75.29,75.23,73.21,73.15,72.83,72.47,69.67,69.63,67.81,52.83,36.74,34.05,33.93,31.89,29.65,29.62,29.60,29.49,29.44,29.36,29.33,29.31,29.27,29.23,29.10,29.00,25.55,24.57,24.50,22.65,14.07。
21的合成
在惰性气氛下将化合物17(100mg,0.1mmol,1当量)和化合物20(48mg,0.11mmol,1.1当量)溶解在DCM(1mL,0.1M)中。在0℃向溶液中加入1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)(192mg,0.12mmol,1.2当量)和二甲基N,N氨基吡啶(DMAP)。允许反应物恢复至室温并搅拌过夜。
反应结束以后,将溶液在AcOEt中稀释并用饱和NaHCO3溶液洗涤3次。将如此得到的有机相用Na2SO4干燥并通过旋转蒸发器除去溶剂。
将如此得到的粗制物通过快速柱色谱法(EtPet/丙酮85:15)纯化。以65%收率得到作为白色粉末的100mg纯化合物21。
23的合成
在惰性气氛下将化合物17(100mg,0.1mmol,1当量)、化合物22(57mg,0.13mmol,1.25当量)和3a分子筛粉末(50mg)溶解在甲苯(1mL,0.1M)中,并允许搅拌1h。然后在室温向溶液中加入氧化银(I)(46mg,0.2mmol,2当量),然后将其冷却至0℃并加入三氟甲磺酸(4,4μL,0.05mmol,0.5当量)。然后将反应物在室温搅拌过夜。
TLC分析(EtPet/丙酮8:2)以后,停止反应,并将溶液在硅藻土垫上过滤。将有机液相回收,在AcOEt中稀释并用NaHCO3洗涤3次。将有机相回收,经Na2SO4干燥并蒸发。
将如此得到的粗制物通过快速柱色谱法(甲苯/丙酮85:15)纯化。以40%收率得到作为黄色油的50mg的化合物23的非对映异构体的混合物。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.40-7.20(m,38H),5.65(d,J=8.8Hz,1H),5.61(s,1H),5.40(s,1H),5.24-5.18(m,1H),5.14(s,1H),4.91(d,J=11.6Hz,9H),4.69(s,2H),4.62(d,J=2.2Hz,4H),4.57-4.37(m,2H),4.23(s,1H),2.40-2.26(m,3H),2.13(ddd,J=13.7,7.6,4.4Hz,3H),2.05(s,3H),1.57(s,6H),1.47-1.36(m,3H),1.29(s,79H),0.88(t,J=6.8Hz,14H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ174.23,172.81,172.43,138.66,138.63,135.24,128.75,128.69,128.67,128.62,128.50,128.40,128.31,128.27,128.20,128.06,127.92,127.88,127.71,127.64,127.56,127.41,127.39,98.55,92.54,80.36,79.72,77.32,77.00,76.68,75.36,74.99,72.76,72.51,71.93,69.72,69.66,69.63,69.58,68.09,64.99,52.74,36.77,34.03,33.89,31.89,30.90,29.66,29.60,29.49,29.46,29.36,29.34,29.22,29.09,29.02,25.59,24.58,24.46,22.66,17.97,14.09。
24的合成
/>
将化合物23(70mg,0.05mmol,1当量)溶解在DCM(2.5mL)和MeOH(2.5mL)的混合物中并放在Ar气氛下。然后向溶液中加入Pd/C催化剂(10mg,20%m/m)。然后在反应环境中除去气体,随后将其放在H2气氛下。允许溶液搅拌2h,然后除去H2并通过TLC(EtPet/丙酮8:2)监测反应。
然后将三乙胺(100μL)加入反应物中,将其搅拌15min。随后将溶液在注射器式过滤器PALL 4549T Acrodisc 25mm(具有GF/0.45μm尼龙)上过滤以除去Pd/C催化剂,并通过旋转蒸发器蒸发溶剂。将粗产物重新悬浮在DCM/MeOH溶液中并加入IRA120H+。搅拌30min以后,过滤IRA120H+,通过旋转蒸发器除去溶剂,将粗制物重新悬浮在DCM/MeOH中并加入IRA120Na+。搅拌30min以后,过滤IRA120Na+并通过旋转蒸发器除去溶剂。
以定量收率得到作为白色粉末的24(50mg),为非对映异构体的混合物。
1H NMR(400MHz,MeOD)δ5.76(dd,J=8.8,4.7Hz,1H),5.29(dd,J=10.5,9.1Hz,1H),4.76(d,J=1.2Hz,1H),4.36(dd,J=18.8,9.4Hz,1H),4.08(ddt,J=19.6,14.2,5.9Hz,4H),3.91(dd,J=3.4,1.6Hz,2H),3.83-3.75(m,2H),3.75-3.62(m,5H),3.44-3.34(m,3H),2.48-2.27(m,7H),2.14-2.08(m,2H),1.60(s,11H),1.40-1.21(m,96H),0.92(t,J=6.8Hz,17H)。
13C NMR(101MHz,MeOD)δ174.68,173.39,171.99,101.03,92.10,75.14,72.96,72.66,72.32,70.90,70.57,68.47,65.71,52.71,48.23,48.02,47.81,47.59,47.38,47.17,46.96,36.06,33.66,33.57,31.69,29.39,29.30,29.09,28.95,28.76,28.44,25.59,24.42,22.33,16.62,13.03。
29的合成
在Ar气氛下将化合物17(100mg,0.11mmol,1当量)和化合物28(24mg,0.11mmol,1.1当量)溶解在干燥的DCM(1ml,0.1M)中。然后,在0℃向溶液中加入EDC(23mg,0.12mmol,1.2当量)和DMAP(0.112mg,0.01mmol,0.1当量)。随后,允许溶液在室温恢复并搅拌过夜。然后停止通过TLC(EtPet/丙酮8:2)监测的反应,并将溶液在减压下浓缩。然后将它用AcOEt稀释并用HCl洗涤3次。将如此得到的有机相用Na2SO4干燥并通过旋转蒸发器除去溶剂。将如此得到的粗产物(550mg)使用快速柱色谱法(EtPet/丙酮85:15)纯化。纯化以后,以40%收率得到17mg化合物29。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43(dd,J=6.8,2.9Hz,1H),7.36-7.19(m,10H),5.60(d,J=8.7Hz,1H),5.45(s,1H),5.36(d,J=9.7Hz,1H),5.15(dd,J=10.7,9.1Hz,1H),4.97(t,J=9.9Hz,1H),4.93-4.80(m,1H),4.67(ddd,J=18.4,12.5,2.3Hz,2H),4.51(q,J=9.3Hz,1H),4.22(td,J=12.5,7.2Hz,1H),3.79(dd,J=9.5,3.1Hz,1H),3.64(d,J=10.2Hz,1H),2.36-2.23(m,1H),2.21-2.09(m,1H),2.09-1.99(m,1H),1.04(s,2H),0.98-0.75(m,5H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ172.86,134.44,129.73,128.98,128.68,128.27,128.08,127.97,127.89,126.22,126.09,101.61,92.55,77.31,76.99,76.67,73.09,72.47,72.27,69.82,67.34,61.47,52.67,50.48,42.54,36.74,34.02,31.89,29.60,29.44,29.33,28.99,25.57,24.50,22.66,19.14,17.39,14.08。
30的合成
在Ar气氛下将化合物29(30mg,0.03mmol,1当量)溶解在干燥的DCM和干燥的MeOH(3ml,0.01M)的1:1混合物中。然后,总是在惰性气氛下加入Pd/C催化剂(6mg),20%m/m)。将反应物在真空下放置几分钟。然后,加入氢气,并将反应物在室温搅拌过夜。然后停止通过TLC(甲苯/丙酮85:15)监测的反应。完全除去氢气并恢复Ar气氛。向溶液中加入三乙胺(60μl),将其搅拌30分钟。然后,通过在注射器式过滤器PALL 4549T Acrodisc 25mm(具有GF/0.45μm尼龙)上过滤除去催化剂,以除去Pd/C催化剂,并通过旋转蒸发器蒸发溶剂。将粗制化合物重新悬浮在DCM/MeoH 1:1中并向溶液中加入IRA 120H+。30分钟以后,将酸性树脂除去,并替代性地加入碱性树脂。将溶液再次搅拌30分钟;然后通过旋转蒸发器除去溶剂,以>99%收率得到52,9mg化合物30。
1H NMR(400MHz,MeOD)δ5.76(d,J=8.9Hz,1H),5.33-5.24(m,1H),4.54-4.38(m,2H),4.37-4.29(m,1H),4.14-4.05(m,1H),3.89(d,J=7.3Hz,1H),3.78(q,J=9.0Hz,1H),3.67(dd,J=16.4,11.6Hz,4H),3.56(t,J=6.6Hz,1H),2.49-2.27(m,5H),2.23-2.08(m,2H),1.59(d,J=6.4Hz,7H),1.22-1.15(m,3H)。
32的合成
在惰性气氛下将化合物17(100mg,0.1mmol,1当量)、化合物31(110mg,0.2mmol,2当量)和3a分子筛粉末(330mg)溶解在DCM(2mL,0.2M)中,并允许搅拌1h。然后在室温向溶液中加入NIS(45mg,0.2mmol,2当量)和HOFox(8.5mg,0.5mmol,0.5当量)。然后将反应物在室温搅拌约1.5h。
TLC分析(EtPet/丙酮8:2)以后,停止反应,并将溶液在棉花垫上过滤。将有机液相回收,在AcOEt中稀释并用Na2S2O3洗涤3次。将有机相回收,经Na2SO4干燥并蒸发。
将如此得到的粗制物通过快速柱色谱法(EtPet/丙酮80:20)纯化。以84%收率得到作为黄色油的120mg化合物32的非对映异构体的混合物。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.40-7.20(m,32H),7.11(ddd,J=13.3,6.8,2.7Hz,2H),5.62(dd,J=8.8,3.8Hz,1H),5.34(d,J=9.5Hz,1H),5.27(d,J=9.6Hz,0H),5.13(td,J=10.9,8.9Hz,1H),5.00-4.85(m,6H),4.79(dd,J=10.9,2.5Hz,1H),4.73(d,J=11.0Hz,1H),4.70-4.64(m,2H),4.63-4.54(m,2H),4.53-4.45(m,1H),4.44-4.21(m,4H),3.93(t,J=9.3Hz,1H),3.87-3.75(m,3H),3.70-3.51(m,5H),3.46-3.33(m,1H),2.22(t,J=7.6Hz,1H),2.13(dt,J=17.2,7.7Hz,3H),2.03(q,J=7.3Hz,3H),1.50(s,3H),1.40(p,J=7.1Hz,3H),1.22(d,J=16.1Hz,52H),0.88(t,J=6.7Hz,10H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ174.35,172.75,172.22,138.97,138.22,138.03,128.74,128.69,128.67,128.59,128.45,128.35,128.29,128.22,128.12,128.02,127.91,127.89,127.83,127.80,127.73,127.69,127.63,127.48,127.43,103.88,97.27,92.65,92.54,84.49,81.90,79.78,77.61,77.50,77.34,77.02,76.70,75.58,74.95,74.64,73.43,73.33,73.27,72.80,72.71,70.19,69.73,68.41,52.92,36.83,34.03,33.94,31.93,29.69,29.64,29.51,29.47,29.39,29.37,29.33,29.26,29.14,29.04,25.64,24.60,24.53,24.36,22.69,14.12。
34的合成
在惰性气氛下将化合物17(100mg,0.1mmol,1当量)、化合物33(110mg,0.2mmol,2当量)和3a分子筛粉末(330mg)溶解在DCM(2mL,0.2M)中,并允许搅拌1h。将反应物在0℃冷却并然后向溶液中加入Bi(OTf)3(50mg,0.075mmol,0.75当量)。然后将反应物在室温搅拌过夜。
TLC分析(EtPet/丙酮7:3)以后,停止反应,并将溶液在硅藻土垫上过滤。将有机液相回收,在AcOEt中稀释并用NaHCO3洗涤3次。将有机相回收,经Na2SO4干燥并蒸发。
将如此得到的粗制物通过快速柱色谱法(EtPet/丙酮70:30)纯化,这允许分离两种非对映异构体。以94%收率得到作为黄色油的125mg总化合物34(α+β)。
34α
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.75(dt,J=4.6,1.4Hz,1H),8.06(d,J=7.8Hz,1H),7.89(td,J=7.7,1.8Hz,1H),7.47(ddd,J=7.6,4.7,1.2Hz,1H),7.40-7.13(m,30H),5.53(d,J=8.8Hz,1H),5.32(d,J=9.7Hz,1H),5.10(dd,J=10.8,8.9Hz,1H),4.99-4.90(m,5H),4.89(d,J=3.5Hz,1H),4.83(d,J=11.7Hz,1H),4.75(d,J=11.8Hz,1H),4.68(dd,J=11.7,6.1Hz,2H),4.61(d,J=11.4Hz,1H),4.40-4.30(m,2H),4.30-4.25(m,1H),4.16-4.09(m,1H),4.05(dd,J=10.2,2.9Hz,2H),3.98(dd,J=10.1,2.7Hz,1H),3.90(d,J=2.5Hz,1H),3.78(td,J=9.5,5.4Hz,3H),2.26(q,J=7.4Hz,2H),2.15(d,J=7.8Hz,2H),2.06-1.99(m,3H),1.49(q,J=7.4Hz,4H),1.41(p,J=7.3Hz,1H),1.23(d,J=7.7Hz,61H),0.88(qt,J=3.8,1.8Hz,12H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ174.24,172.55,172.30,164.62,149.93,147.89,138.46,138.29,137.14,128.66,128.39,128.30,128.07,127.87,127.69,127.63,127.46,126.92,125.40,97.29,92.61,79.00,76.34,75.16,74.57,73.59,73.19,72.81,69.70,68.80,65.18,65.03,52.82,36.82,33.97,31.92,29.64,29.52,29.36,29.30,29.14,29.06,25.63,24.60,22.69,14.11。
34β
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.73(dd,J=4.9,1.7Hz,1H),7.95(d,J=7.8Hz,1H),7.78(td,J=7.8,1.8Hz,1H),7.46-7.41(m,1H),7.29(ddddd,J=21.3,16.3,13.5,8.4,4.4Hz,27H),5.63(d,J=8.8Hz,1H),5.36(d,J=9.6Hz,1H),5.12(dd,J=10.8,8.9Hz,1H),4.97(d,J=11.7Hz,1H),4.95-4.86(m,5H),4.81(d,J=11.8Hz,1H),4.71(d,J=11.9Hz,1H),4.65(dd,J=11.2,5.6Hz,2H),4.39(d,J=8.0Hz,1H),4.48-4.34(m,2H),4.34-4.22(m,2H),3.90-3.82(m,3H),3.68(t,J=4.6Hz,1H),3.64(dd,J=9.2,5.7Hz,1H),3.51(dd,J=9.8,2.9Hz,1H),2.19-2.06(m,3H),2.02(t,J=7.7Hz,2H),1.49(t,J=7.3Hz,2H),1.40(p,J=7.2Hz,1H),1.35-1.04(m,55H),0.88(td,J=6.8,2.1Hz,10H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ174.24,172.75,172.16,164.53,149.91,147.67,138.78,138.53,138.20,137.00,128.65,128.62,128.51,128.36,128.28,128.25,128.04,127.98,127.62,127.57,127.51,126.90,125.35,104.08,92.54,81.88,79.16,74.41,73.25,72.85,72.11,69.77,68.46,64.19,52.87,36.77,33.89,31.92,29.69,29.63,29.36,29.34,29.22,29.12,28.99,25.59,24.60,24.34,22.69,14.12。
35的合成
在室温在惰性气氛下向34(75mg,0.5mmol,0.5当量)在DCM/MeOH(5mL,0.1M)的3:1混合物中的溶液中加入Cu(OAc)2(15mg,0.75mmol,1.5当量)。
将溶液搅拌约2h,并然后通过TLC(EtPet/AcOEt 6:4)监测。
通过旋转蒸发器蒸发溶剂,并将溶液通过快速色谱法(EtPet/AcOEt 6:4)纯化,不经进一步纯化。
以80%收率回收55mg化合物35。
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.40-7.22(m,29H),5.62(d,J=8.7Hz,1H),5.38(d,J=9.6Hz,1H),5.12(dd,J=10.8,8.9Hz,1H),4.97-4.88(m,6H),4.80(d,J=11.9Hz,1H),4.71(d,J=11.9Hz,1H),4.65(dd,J=13.1,11.3Hz,2H),4.39-4.36(m,1H),4.35(d,J=5.5Hz,1H),4.33(d,J=7.4Hz,1H),4.27(dt,J=10.8,7.4Hz,1H),3.86-3.80(m,2H),3.72(d,J=3.3Hz,2H),3.72-3.63(m,2H),3.47(dd,J=9.7,2.9Hz,1H),3.39(dd,J=11.5,4.8Hz,1H),3.31(dd,J=7.2,4.9Hz,1H),2.16(dd,J=8.8,7.1Hz,2H),2.09(ddd,J=8.7,7.2,5.1Hz,2H),2.03(t,J=7.7Hz,2H),1.51(q,J=7.3Hz,2H),1.41(dq,J=14.9,7.0Hz,4H),1.33-1.09(m,55H),0.88(td,J=6.9,2.0Hz,10H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ174.21,172.80,172.24,138.79,138.52,138.27,135.34,128.72,128.66,128.64,128.53,128.40,128.26,128.10,128.06,127.89,127.64,127.59,127.51,103.82,92.52,82.12,79.15,75.18,75.09,74.94,74.20,73.75,73.69,73.44,73.24,72.79,69.87,69.81,67.94,62.16,52.74,36.77,33.91,33.86,31.93,29.69,29.64,29.51,29.47,29.36,29.33,29.29,29.23,29.11,29.00,25.59,24.59,24.39,22.70,14.12。
生物学
最初在特定HEK报告细胞系上研究了化合物FP20、FP21、FP22、FP23和FP24选择性地活化TLR4的能力。HEK-BlueTM hTLR4和HEK-BlueTM hTLR2(InvivoGen)是设计用于通过监测转录因子NF-κB和AP-1的活化来分别研究人TLR4和TLR2受体的活化的细胞系。用TLR4配体(在HEK-Blue hTLR4的情况下)或用TLR2配体(在HEK-Blue hTLR2的情况下)的刺激会活化NF-κB和AP-1,从而诱导SEAP报告基因(分泌性胚胎碱性磷酸酶)在细胞外环境中的产生和释放。使用QUANTI-BlueTM比色测定法(InvivoGen)(SEAP的底物)进行报告基因的分析,这产生产色产物,在630nm处读取其吸光度。通过用递增浓度的化合物(0.1-1-10-25μM)处理HEK-Blue hTLR4细胞18小时并使用MPLA(0.1-1-10μM)和S-LPS(100ng/mL)分别作为参考和阳性受体活化对照,试验所述分子的激动剂活性。获得的结果表明,分子FP20、FP21、FP22、FP23和FP24能够以剂量依赖性方式诱导TLR4的活化(图1a)。随后在HEK-Blue hTLR2细胞系上试验这些分子,目的是排除该受体的活化。在这点上,用与先前进行的试验相同的化合物和相同的浓度处理HEK-Blue hTLR2细胞,并且使用化合物PAM2CSK4作为TLR2活化的阳性对照。如预期的,PAM2CSK4的刺激诱导了TLR2的强烈活化,而化合物FP20、FP21、FP22、FP23和FP24的处理没有产生任何活化(图1b)。
根据从HEK细胞上的筛选试验获得的结果,在人和小鼠巨噬细胞细胞系中研究了化合物FP20、FP21、FP22、FP23和FP24的生物活性。使用THP-1-X BlueTM细胞系(即用PMA100ng/mL处理后分化成巨噬细胞的单核细胞)和RAW-BlueTM。与HEK-Blue细胞类似,THP-1X-Blue和RAW-Ox在转录因子NF-κB和AP-1的控制下稳定表达SEAP报告基因。如前所述处理细胞。结果表明,所有化合物诱导人(图2a)和鼠巨噬细胞(图2b)上的NF-κB活化;FP23化合物是唯一一种对人巨噬细胞系在统计学上不显著的化合物。此外,在RAW-Blue系上,所述化合物在最低试验浓度(0.1μM)具有活性,而在THP-1-X-Blue上,所述化合物从高100倍的浓度(10μM)开始显著活化。
为了评价化合物FP20、FP21、FP22、FP23和FP24的细胞毒性,用递增浓度的试验化合物(0.1、1、10、25、50μM)处理分化成巨噬细胞的THP-1-X-Blue细胞(图3)和RAW-Blue(图4)。通过MTT生存力测定(3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-2,5-二苯基四唑鎓溴化物)评价化合物的毒性。获得的结果表明,所述化合物对THP-1-X-Blue细胞系无毒,但在试验的最高浓度(50μM),用FP20和FP23处理后细胞生存力下降(图3)。在小鼠巨噬细胞系上的结果显示,所述化合物在50μM的浓度时毒性增加,而化合物FP23是唯一一种在25μM浓度时显示毒性的化合物。
然后在人单核细胞细胞系THP-1-X-Blues上评估FP200活性,如前所述。用递增浓度(0.1、1、10、20μM)的化合物FP11、FP112、FP20、FP200和FP21处理细胞,并使用MPLA(0.1-1-10μM)和S-LPS(100ng/mL)分别作为参考和阳性受体活化对照。结果表明,所有化合物以剂量依赖性方式诱导NF-κB的活化。
将用MPA官能化的化合物FP207在人THP-1-XBlue细胞上进行体外试验以评价NF-kB活化。以与FP22和FP23相同的浓度试验该分子。
在该情况下,结果也揭示,化合物FP207对TLR4有活性并诱导转录因子的产生。与前一种情况一样,其激动剂活性具有浓度依赖性方式。令人惊讶的是,它比FP20更有活性,并且与25μM的LPS相当。这是一个很好的结果,因为与FP20相比,将可能使用更少量的产物来获得相同的炎症效果,这将在两个方面具有优势:在药理学上,任何可能的副作用减少;而在经济学上,这意味着需要更少的开支即可实现更大的结果和更多的受众。
尽管没有一式三份,但还是进行了初步试验来研究这种官能化的化合物的毒性。尽管是初步的,那些数据表明该分子在1至25mM的浓度范围内是无毒的。
下面提供了关于在WO2019/092572中公开的化合物的体外和体内数据。
合成的激动剂对TLR4的活化
使用HEK-Blue hTLR4细胞评估FP分子的活化人TLR4的能力。这些是HEK293-衍生的细胞系,其稳定转染了LPS受体CD14、TLR4和MD-2以及报告基因分泌性胚胎碱性磷酸酶(SEAP),所述SEAP置于两种TLR4依赖性的转录因子(NF-κB和AP-1)的控制下。用递增浓度(0.1-25μM)的FP11、FP112和FP111处理HEK-Blue hTLR4细胞18小时。用平滑化学型LPS(S-LPS)的刺激充当TLR4介导的途径活化的阳性对照。
分子FP11和FP112以浓度依赖性方式诱导培养基中SEAP报告蛋白的释放,表明两种化合物活化NF-κB和AP-1,而FP111无活性(图5A)。这三种化合物没有抑制LPS诱导的SEAP产生,表明它们缺乏TLR4拮抗活性(图5B)。对HEK-Blue Null细胞(其携带相同的SEAP报告基因但缺乏LPS受体)缺乏活性证实的是,FP11和FP112均通过TLR4发挥作用(图5C)。为了确认对TLR4相对于TLR2的选择性,还在表达人Toll-样受体2(hTLR2)的HEK-Blue细胞上试验了所述分子,没有产生激动剂活性(图5D)。这些数据与体外结合结果一致,并表明FP11和FP112是直接与共受体MD-2相互作用的特异性TLR4激动剂。FP11和FP112的佐剂活性以及体内毒性:OVA免疫接种实验
通过评价用鸡卵白蛋白(OVA)作为模型抗原免疫的C57Bl/6小鼠中的抗体产生,将FP11和FP112的诱导体内免疫应答的能力与MPLA进行了对比。首次在一项预实验中评价了FP的毒性,其中向小鼠皮下注射10μg的FP11和FP112。结果表明,两种试验佐剂对小鼠没有明显的不良影响,这通过在注射部位的局部应答以及通过确定在7天内的动物体重和警觉状态来评估(图6A)。接下来,用与卵白蛋白(OVA)混合的试验佐剂对小鼠进行免疫。在免疫接种后21天评价抗体的诱导。结果表明,用试验佐剂免疫的小鼠在激发免疫接种以后表现出与OVA免疫的对照相比略高水平的抗-OVA总IgG,以及与MPLA-OVA免疫的动物相比显著降低的水平(图6B,激发免疫接种)。相反,在第22天进行强化免疫接种以后并在14天后检查ova-特异性抗体滴度,FP112-免疫的小鼠中的IgG水平高于FP11-免疫组(图6B,强化免疫接种)。这些数据指示,与体外和细胞内结果一致,FP112在体内是比FP11更有效的佐剂,并且具有与MPLA相当甚至更强的效能。
在FP11合成中步骤6的杂质1,参考图7
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ6.04(d,J=9.7Hz,1H),5.63(dd,J=9.7,7.3Hz,1H),3.87(dt,J=7.5,3.9Hz,1H),3.77-3.70(m,3H),3.68(dd,J=10.5,4.3Hz,1H),2.36(dd,J=14.7,6.9Hz,2H),2.32-2.26(m,3H),1.67(dt,J=15.3,7.7Hz,2H),1.59(dt,J=20.5,7.1Hz,4H),1.27(d,J=16.5Hz,62H),0.91-0.84(m,20H),0.05(d,J=8.4Hz,7H)。
在FP11合成中步骤6的杂质2,参考图8(1H NMR)和9(13C NMR)
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ6.01(d,J=9.1Hz,1H),5.40-5.30(m,1H),5.21(t,J=6.7Hz,1H),5.10-4.99(m,2H),4.22(td,J=10.7,3.4Hz,1H),4.04(ddd,J=10.2,4.3,2.0Hz,1H),3.68(d,J=11.7Hz,1H),3.61-3.53(m,1H),2.32-2.19(m,5H),2.18-2.06(m,3H),1.62-1.46(m,8H),1.34-1.18(m,62H),0.87(t,J=6.8 Hz,11H)。
13C NMR(101 MHz,CDCl3)δ174.14,173.65,173.12,91.40,77.32,77.01,76.69,70.37,69.67,68.54,61.19,52.49,36.68,34.19,34.13,31.90,29.66,29.63,29.60,29.54,29.52,29.46,29.39,29.34,29.33,29.29,29.27,29.19,29.15,25.60,24.92,23.82,22.66,14.08。

Claims (38)

1.式1的化合物
其中R1是饱和的C5-C15烷基链,
其中R2是饱和的C5-C15烷基链,
其中R3是饱和的C5-C15烷基链,
其中R4是可以借助于C6和合适的原子之间的键连接的任何取代基和/或具有可以结合C6的氧或氮原子的任何取代基。
2.根据权利要求1所述的化合物,其中R4链是羟基基团(OH)、磷酸根基团(PO4 2-)、叠氮基(N3)、胺基(NH2)、酰基基团(O(C=O)R)或烷基基团(OR)或糖基基团。
3.根据权利要求1或2所述的化合物,其中R1、R2、R3彼此不同。
4.根据权利要求1或2所述的化合物,其中R1、R2和R3中的至少两个是相同的。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的化合物,其中R1、R2和R3中的至少一个不含有在位置2上的-OH取代基。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的化合物,其中R1、R2或R3中的至少一个不含有任何取代基。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的化合物,其中
R1=R2=R3=C11H23且R4=OH,或
R1=R3=C13H27;R2=C11H23且R4=OH,或
R1=R2=R3=C9H19且R4=OH,或
R1=R2=R3=C13H27且R4=OH,或
R1=R3=C9H19;R2=C11H23且R4=OH,或
R1=R2=R3=C11H23且R4=PO4 2-,或
R1=R2=R3=C9H19且R4=PO4 2-,或
R1=R2=R3=C13H27且R4=PO4 2-,或
R1=R2=R3=C11H23且R4=OC3H7,或
R1=R2=R3=C11H23且R4=O(C=O)C6H8(OH)3,或
R1=R2=R3=C11H23且R4=NH2
R1=R2=R3=C11H23且R4=O(C=O)CCH3(CH2OH)2
R1=R2=R3=C11H23且R4=OCH(CHOH)3CH(CH3)O
R1=R2=R3=C11H23且R4=OCH(CHOH)3CH(CH2OH)O
R1=R2=R3=C11H23且R4=OCH(CHOH)3(CH2)O。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的化合物,其中所述化合物是式1的化合物的α端基异构体。
9.根据权利要求1至7中的任一项所述的化合物,其中所述化合物是式1的化合物的β端基异构体。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的化合物,所述化合物用于在疾病的治疗中用作活性成分或用作佐剂,所述疾病需要或受益于通过活化TLR4受体而实现的免疫刺激。
11.用于根据权利要求10所述的用途的化合物,其中所述疾病是癌症、变态反应、感染性疾病、心血管疾病、肥胖依赖性的代谢疾病、神经元变性、细胞凋亡、自身免疫障碍、病毒感染、细菌感染、自身免疫性疾病。
12.疫苗佐剂,其由如在权利要求1至9中的任一项中所定义的化合物组成。
13.疫苗组合物,其包含如在权利要求1至12中的任一项中所定义的化合物、至少一种药学上可接受的载体和至少一种药学上可接受的免疫原性抗原。
14.根据权利要求13所述的疫苗组合物,其中所述化合物是在所述组合物中存在的唯一佐剂。
15.药物组合物,其包含如在权利要求1至9中的任一项中所定义的化合物和至少一种药学上可接受的赋形剂和/或载体。
16.根据权利要求15所述的药物组合物,所述药物组合物进一步包含至少一种另外的活性成分。
17.根据权利要求15或16所述的药物组合物,所述药物组合物呈口服、胃肠外、鼻、气雾剂、舌下、直肠、阴道、局部或全身施用的形式。
18.根据权利要求15至17中的任一项所述的药物组合物,所述药物组合物呈混悬液、乳剂、软膏剂、乳膏剂、喷雾剂、颗粒剂、粉末剂、溶液剂、胶囊剂、丸剂、片剂、冻干产物、锭剂、气雾剂、雾化剂或注射剂的形式。
19.根据权利要求15至18中的任一项所述的药物组合物,所述药物组合物用于在疾病的治疗中用作活性成分或用作佐剂,所述疾病需要或受益于通过活化TLR4受体而实现的免疫刺激。
20.用于根据权利要求19所述的用途的药物组合物,其中所述疾病是癌症、变态反应、感染性疾病、心血管疾病、肥胖依赖性的代谢疾病、神经元变性、细胞凋亡、自身免疫障碍、病毒感染、细菌感染、自身免疫性疾病。
21.式1i的中间体
其中R1是饱和的C5-C15烷基链。
22.用于制备式1i的中间体的方法
所述方法包含下述步骤
1)通过在有碳酸氢钠存在下与酰氯反应,选择性地酰化葡糖胺盐酸盐的C2位置的氨基基团,
2)通过在有咪唑存在下与叔丁基二甲基甲硅烷基氯(TBDMSCl)反应,通过选择性甲硅烷基化来保护在C6位置的羟基。
23.用于制备式1的化合物的方法,
其中R1是饱和的C5-C15烷基链,
其中R2是饱和的C5-C15烷基链,
其中R3是饱和的C5-C15烷基链,
其中R4是可以借助于C6和合适的原子之间的键连接的任何取代基和/或具有可以结合C6的氧或氮原子的任何取代基,所述方法包含下述步骤:
1)通过在有碳酸氢钠存在下与酰氯反应,选择性地酰化葡糖胺盐酸盐的C2位置的氨基基团;
2)通过在有咪唑存在下与叔丁基二甲基甲硅烷基氯(TBDMSCl)反应,通过选择性甲硅烷基化来保护在C6位置的羟基,从而得到如在权利要求22中所定义的中间体;
3)通过在有三乙胺和N,N-二甲基氨基吡啶(DMAP)存在下与酰氯反应,选择性地酰化C1和C3位置的羟基;
4)通过在有三氟甲磺酸咪唑鎓存在下与N,N-二异丙基氨基亚磷酸二苄酯反应,随后用间氯过苯甲酸将亚磷酸氧化成磷酸,磷酸化在C4位置的羟基;
5)通过催化量的硫酸的存在,使羟基从在C6位置的硅烷脱保护;和
6)通过炭载钯(Pd/C)催化的氢化,使磷酸盐从C4位置的苄基脱保护并任选地使在C6位置的任何取代基上的苄基脱保护。
24.权利要求23所述的方法,所述方法进一步在步骤5)之后且在步骤6)之前包含步骤5i):
5i)通过在有三氟甲磺酸咪唑鎓存在下与N,N-二异丙基氨基亚磷酸二苄酯反应,随后用间氯过苯甲酸将亚磷酸氧化成磷酸,磷酸化在C6位置的羟基,其中所述脱保护步骤6)在C4和C6位置进行,且
其中得到的R4是磷酸根基团(PO4 2-)。
25.权利要求23所述的方法,其中式1的化合物是以下之一:
R1=R2=R3=C11H23且R4=PO4 2-,或
R1=R2=R3=C9H19且R4=PO4 2-,或
R1=R2=R3=C13H27且R4=PO4 2-
26.权利要求23所述的方法,所述方法进一步在步骤5)之后且在步骤6)之前包含步骤5ii):
5ii)通过在有合适的缩合剂和催化剂存在下与羧酸反应,或通过在有合适的催化剂存在下与酰氯反应,酰化在C6位置的羟基,其中所述脱保护步骤6)在C4位置进行,且
其中得到的R4是酰基基团。
27.权利要求26所述的方法,其中在所述酰化步骤5ii)中,所述合适的缩合剂和催化剂是1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)和N,N-二甲基氨基吡啶(DMAP)。
28.权利要求23所述的方法,所述方法进一步在步骤5)之后且在步骤6)之前包含步骤5iii):
5iii)通过在有合适的活化剂、催化剂和分子筛存在下与糖基氯化物供体或糖苷硫代乙基(Set)供体反应,糖基化在C6位置的羟基,其中得到的R4是糖基基团。
29.权利要求23所述的方法,所述方法进一步在步骤5)之后且在步骤6)之前包含步骤5iv):
5iv)通过在有合适的活化剂、催化剂和分子筛存在下与稳定化的烷基氯化物反应,烷基化在C6的羟基,其中得到的R4是烷基基团。
30.权利要求28和29所述的方法,其中在所述糖基化步骤5iii)和烷基化步骤5iv)中,所述合适的活化剂是氧化银(I)或NIS(N-碘琥珀酰亚胺),所述合适的催化剂是三氟甲磺酸或HOFox(3,3-二氟羟吲哚),且所述合适的分子筛是水清除剂。
31.权利要求23所述的方法,所述方法进一步在步骤5)之后且在步骤6)之前包含步骤5v)和步骤5vi):
5v)通过在有三乙胺作为碱和合适的催化剂存在下与甲苯磺酰氯反应,将C6位置甲苯磺酰化,
5vi)通过在有四丁基碘化铵存在下与叠氮化钠反应,在C6位置插入叠氮化物。
32.权利要求31所述的方法,其中在所述甲苯磺酰化步骤5v)中,所述合适的催化剂是N,N-二甲基氨基吡啶(DMAP)。
33.权利要求23所述的方法,所述方法进一步在步骤5)之后且在步骤6)之前包含步骤5vii)和步骤5viii):
5vii)通过在有Bi(OTf)3作为唯一活化剂存在下与带有吡啶甲酰基的糖基氯化物供体反应,糖基化在C6位置的羟基,
其中得到的R4是糖基基团,
5viii)通过与Cu(OAc)2反应,除去吡啶甲酰基。
34.权利要求24至33中的任一项所述的方法,其中所述酰化步骤3)在-78℃至0℃范围内的温度和0.05至0.2当量范围内的催化剂的量进行,从而得到所述式1的化合物的β-端基异构体,优选-20℃的温度和0.1当量的催化剂的量。
35.权利要求24至33中的任一项所述的方法,其中所述酰化步骤3)在20℃至50℃范围内的温度和2至2.5当量范围内的催化剂的量进行,从而得到所述式1的化合物的α-端基异构体,优选30℃的温度和2.02当量的催化剂的量。
36.如在权利要求21中所定义的中间体化合物用于合成式1的化合物的用途,
其中R1是饱和的C5-C15烷基链,
其中R2是饱和的C5-C15烷基链,
其中R3是饱和的C5-C15烷基链,
其中R4是可以借助于C6和合适的原子之间的键连接的任何取代基和/或具有可以结合C6的氧或氮原子的任何取代基。
37.用于制备式X的化合物的方法
其中R1是饱和的C5-C15烷基链,
其中R2是饱和的C5-C15烷基链,
其中R3是饱和的C5-C15烷基链,
其中R4是OH且其中R1、R2和R3中的每一个不含有在C2位置的-OH取代基,
所述方法包含下述步骤:
1)通过在有碳酸氢钠存在下与酰氯反应,选择性地酰化葡糖胺盐酸盐的C2位置的氨基基团,
2)通过在有咪唑存在下与叔丁基二甲基甲硅烷基氯(TBDMSCl)反应,通过选择性甲硅烷基化来保护在C6位置的羟基,从而得到如在权利要求21中所定义的式1i的中间体,
3)通过在有三乙胺和N,N-二甲基氨基吡啶(DMAP)存在下与酰氯反应,完全酰化在C1、C3和C4位置的羟基,
4)通过在有乙酸存在下与乙二胺反应,选择性地二酰化C1位置,
5)通过在有三氟甲磺酸咪唑鎓存在下与N,N-二异丙基氨基亚磷酸二苄酯反应,随后用间氯过苯甲酸将亚磷酸氧化成磷酸,磷酸化在C1位置的羟基,
6)通过催化量的硫酸的存在,使羟基从在C6位置的硅烷脱保护,
7)通过炭载钯(Pd/C)催化的氢化,使磷酸盐从C4位置的苄基脱保护并任选地使在C6位置的任何取代基上的苄基脱保护。
38.如在权利要求21中所定义的中间体化合物用于合成式X的化合物的用途,
其中R1是饱和的C5-C15烷基链,
其中R2是饱和的C5-C15烷基链,
其中R3是饱和的C5-C15烷基链,
其中R4是OH且其中R1、R2和R3中的每一个不含有在C2位置的-OH取代基。
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