CN1177850C - 喜树碱类似物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种呈通式(1)的化合物及其药学上可接受的盐和它们的制备方法：式中R1和R2各是相同的或不同的，为氢、烷基、链烯基、苄基、炔基、烷氧基、芳氧基、酰氧基、-OC(O)ORd，其中Rd是烷基、氨基甲酰氧基、卤素、羟基、硝基、氰基、叠氮基、甲酰基、肼基、酰基、氨基、-SRc，式中Rc是氢、酰基、烷基或芳基，或R1和R2一起形成式-O(CH2)nO-基团，其中n代表整数1或2；R3是H、F、卤素原子、硝基、氨基、羟基或氰基；或R2和R3也可结合在一起形成式-O(CH2)nO-基团，其中n代表整数1或2；R4是H、三烷基甲硅烷基、F、C1-3烷基、C2-3链烯基、C2-3炔基、或C1-3烷氧基；R5是C1-10烷基、烯苄基或炔丙基；R6、R7和R8各是C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、芳基或-(CH2)NR9基团，式中N是范围在1-10的整数，R9是羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、卤素原子、氰基或硝基；R11是亚烷基或亚链烯基。

Description

喜树碱类似物及其制备方法
相关申请
本申请是美国专利申请No.08/921,102的部分延续，其是美国专利申请No.08/436,799的部分延续，它又是美国专利申请NO.08/085,190的部分延续，本文将它们全部纳入作为参考。
发明领域
本发明涉及新型化合物及其制备方法，具体说涉及甲硅烷基喜树碱衍生物或类似物和这种甲硅烷基喜树碱类似物的制备方法。
发明背景
(20S)-喜树碱(CPT，如下)及其衍生物是最有希望用于化疗来治疗实体肿瘤的化合物。见如Wall，M.E.等人，民族药物学杂志，51，239(1996)，“喜树碱：新型抗癌药”，Potmesil，M.和Pinedo，H.，编辑；CRC，Boca Raton，FL(1995)，Bonneterre，J.，Bull.Canc.，82，623(1995)；Sinha，D.K.，药物，49，11(1995)。1996年Wall首先从一种中国植物旱莲木(Camptotheca accuminata)提取物中分离出天然喜树碱。Wall，M.E.等人，J.Am.Chem.Soc.，88，3888(1996)。如下所述，喜树碱含有一稠环系统，通常包括与2-吡啶酮环(环D)稠合的吡咯并[3，4-b]喹啉系统(环ABC)，且前者还稠合于内酯环(环E)。
(20S)-喜树碱，CPT
自左向右标记环A-E
Figure C9981576800091
拓扑替康，TPT                 依立替康，IRT
Figure C9981576800092
G1-147211C
喜树碱属于局部异构酶I毒物。见如Froelich-Ammo，S.J.等人，J.Biol.Chem.，270，21429(1995)。现有的研究有力地表明：这种分子通过细胞内酶化局部异构酶I(一种通常在恶性细胞中过量表达的酶)，起到干扰超螺旋DNA解旋的作用。在高度复制的癌细胞中，这将引发导致细胞调亡和细胞程序死亡的串联事件。见Slichenmyer，W.J.等人，J.Natl.Cancer Inst.，85，271(1993)。Pommier，Y.等人，Proc.Natl.Acad.Sci.USA，92，8861(1995)评论了在分子药理学水平的新发展。
由于喜树碱在生理相容性介质中的低溶解性，使其在最初的临床试验中受到限制。此外，早期通过用氢氧化钠打开内酯环企图形成一种水溶性喜树碱钠盐，而形成的化合物抗肿瘤活性很差。后来有报道说闭合的内酯形式是抗肿瘤活性绝对需要的。见Wani，M.C.等人，J.Med.Chem.，23，554(1980)。最近，结构-活性研究鉴定了具有较好的溶解性和较佳的抗肿瘤活性的类似化合物。如最近许可在美国出售的拓扑替康(topotecan)(TRT)和依立替康(irinotecan)(IRT)，而GI-147211C已进入后期临床试验。这些类似物能有效的抵抗各种顽固性实体瘤，如恶性黑色素瘤、胃癌、乳腺癌、卵巢癌、肺癌和结肠直肠癌，且似乎特别有希望用于治疗分裂慢的癌系。见如Kingsbury，W.D.等人，J.Med.Chem.，34，98(1991)；Sawada，S.等人，Chem Pharm.Bull.，39，1446(1991)；Luzzio，M.J.等人，J.Med.Chem.，38，395(1995)；Abigerges，D.等人，J.Clin.Oncol.，13，210(1995)。另外，当与顺铂、放疗或热疗联合治疗时，还观察到有协同或附加的效应。见Fukuda，M.等人，Canc.Res.，56，789(1996)；Goldwasser，F.等人，Clin.Canc.Res.，2，687(1996)；Wang，D.S.等人，Biol.Pharm.Bull.，19，354(1996)。
虽然大多数研究的重点是开发喜树碱的水溶性衍生物，但最近开发出了新型制剂，如脂类络合物、脂质体胶囊和湿磨技术。这些制剂为用水难溶性喜树碱进行治疗提供了新的机会。见Daoud，S.S.等人，Anti-Cancer Drug，6，83(1996)；Merisko-Liversidge，E.等人，Pharm.Res.，13，272(1996)和Pantazis，P.，Leukemia Res.，19，775(1995)。这些制剂有吸引力的特征是它们对药物体内分布的影响。Sugarman及其合作者最近报道了：游离喜树碱在肺实体中达到最大浓度，而脂类复合的喜树碱在肠胃道浓度最高。这些结果对治疗结肠癌提供了一个崭新的和令人感兴趣的视角。见Sugarmn，S.M.等人，Canc.Chemother.Pharmacol.，37，531(1996)。用不溶性喜树碱类似物的另一个令人感兴趣的方面是：它们通常比它们的水溶性同类分子(congener)更有活性，且看似不易产生药物引起的抗性，可能是因为它们不是p-糖蛋白多药物转运蛋白的底物。见Pantazis，P.，Clin.Canc.Res.，1，1235(1995)。
在本文中，新型的喜树碱类似物将极佳的抗肿瘤活性与不同的溶解性和体内分布特性结合，在治疗各种类型癌症中它能起治疗火药库的关键作用。
由于喜树碱及其类似物有利的生物活性，希望开发其他的喜树碱类似物和制备喜树碱类似物的方法。
发明概述
本发明主要提供一种呈下式(1)的化合物：
本发明还提供一种合成下式(2)化合物的方法：
通过4+1自由基成环/环化作用，其中将前体
Figure C9981576800111
与下式的芳基异腈反应
Figure C9981576800112
R1和R2各是相同的或不同的，较佳地是：氢；烷基；羟基烷基；卤代烷基；氨烷基；氨基氨基烷基；二烷基氨基烷基；链烯基；炔基；烷氧基；芳氧基；酰氧基；-OC(O)ORd，其中Rd是烷基；氨基甲酰氧基；卤素；羟基；硝基；氰基；叠氮基；甲酰基；肼基；-C(O)Rf，式中Rf是烷基、烷氧基、氨基或羟基；氨基；烷基氨基；二烷基氨基；-SRc，式中Rc是氢、-C(O)Rf和烷基，或者芳基；或R1和R2一起形成式-O(CH2)nO-基团，其中n代表整数1或2。
R3较佳地是H、卤素、硝基、氨基、羟基或氰基。R2和R3也可结合在一起形成式-O(CH2)nO-基团，其中n代表整数1或2。
R4较佳地是H、F、三烷基甲硅烷基、C1-3烷基基团、C2-3链烯基、C2-3炔基或C1-3烷氧基。R5较佳地是C1-10烷基。优选的烷基是乙基。对R5而言优选的取代的烷基是烯丙基、炔丙基和苄基。
R6、R7和R8较佳地各自是(相同的或不同的)C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基，或芳基。对R6、R7和R8而言优选取代的烷基是-(CH2)NR9基团，式中N是范围在1-10的整数，R9是羟基、烷氧基、氨基、卤素原子、氰基或硝基。对R9而言优选的氨基包括烷基氨基和二烷基氨基。
R11较佳地是亚烷基、亚链烯基(alkenylene)或亚炔基(alkynylene)。R12优选地是-CH＝CH-CH2-或-C≡C-CH2-。X优选地是Cl、Br或I。较佳地，X是Br或I。更佳地，X是Br。
本发明还提供一种下式(2)的化合物：
式中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R11的定义如上。本发明还提供一种呈上式的化合物，其中R1、R2、R3和R4中的一个不是H。本发明还提供一种呈上式的化合物，其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8和R11的定义如上，且式中R5是甲基、C3-10烷基、烯丙基、苄基或炔丙基。
本发明还提供一种呈下式(3)的化合物：
Figure C9981576800121
本发明还提供一种呈下式(4)的化合物：
Figure C9981576800122
除特别指出的以外，术语“烷基”、“芳基”和其他基团通常指未取代的或取代的基团。除特别指出以外，烷基是烃类基团，且优选的是C1-15(即有1-15个碳原子)烷基，更佳的是C1-10烷基，且可以是支链或非支链的、非环状或环状的。当基团是其他基团上的取代基时(如烷基是烷基氨基或二烷基氨基上的取代基)，上述对烷基的定义以及其他定义也同样适用。术语“芳基”指苯基或萘基(napthyl)。如本文所用，术语“卤素”或“卤”指氟、氯、溴和碘。
术语“烷氧基”指-ORd，式中Rd是烷基。术语“芳氧基”指-ORe，式中Re是芳基。术语酰基指-C(O)Rf。术语“链烯基”指直链或支链的至少有一个双键的烃类基团，较佳地含有2-15个碳原子，更佳地带有3-10个碳原子(如-CH＝CHRg)。术语“炔基”指直链或支链的含有至少一个三键的烃类基团，较佳地含有2-15个碳原子，更佳地含有3-10个碳原子(如-C≡CRh)。术语“亚烷基”、“亚链烯基”和“亚炔基”分别指烷基、链烯基和炔基的二价形式。
上述基团可被许多不同的取代基取代，来合成保留活性的喜树碱类似物。例如，烷基较佳地可被一个或多个基团取代，这些取代基包括(但不限于)：苄基、苯基、烷氧基、羟基、氨基(包括，如游离的氨基、烷基氨基、二烷基氨基和芳基氨基)、链烯基、炔基和酰氧基。当是氨基(-NRaRb)时，Ra和Rb较佳地各是氢、酰基、烷基或芳基。较佳地酰基(即Rf)可以被烷基、卤代烷基(如全氟烃基)、烷氧基、氨基和羟基取代。较佳地，炔基和链烯基(即分别指Rg和Rh)可被一个或多个基团取代，这些取代基包括(但不限于)烷基、烷氧基烷基、氨基烷基和苄基。
本文所用的术语“酰氧基”指基团-OC(O)Rd。
本文所用的术语“烷氧基羰基氧基”指基团-OC(O)ORd。
本文所用的术语“氨基甲酰氧基”指基团-OC(O)NRaRb。
氨基和羟基可包括本领域已知的保护基团。氨基的优选保护基团包括叔-丁氧基羰基、甲酰基、乙酰基、苄基、对-甲氧基苄氧基羰基、三苯甲基。本领域技术人员已知的其他保护基团公开于Greene，T.，Wuts，P.G.M.，“有机合成中的保护基团”，Wiley(1991)，本文将其纳入作为参考。
通常，R1、R2、R3、R6、R7和R8较佳地不是过度的庞大，以维持产生的喜树碱类似物的活性。较佳地，R1、R2、R3、R6、R7和R8各分子量小于约250。更佳的是，R1、R2、R3、R6、R7和R8各分子量小于约200。
可将本发明的一些喜树碱类似物制备成与无机酸如(但不限于)盐酸、氢溴酸、硫酸、磷酸和硝酸的盐，来作为药物。也可将喜树碱类似物制成与有机酸如(但不限于)乙酸、酒石酸、延胡索酸、丁二酸、柠檬酸、甲磺酸、对-甲苯磺酸和硬脂酸的盐。其他酸可在制备本发明化合物及其药学上可接受的盐的过程中作为中间物。
对于纯化、给药或其他目的而言，可用碱金属如(但不限于)氢氧化钠或氢氧化钙来打开E-环(内酯环)，形成E-环开环的式(1)化合物的类似物，如上述式(4)的化合物。如此得到的中间体在水中的溶解性更大，用酸处理后可纯化产生纯化形式的本发明喜树碱类似物。
也可修饰E-环从而产生在水中或其他溶剂中具有不同溶解性的式(1)化合物的类似物。实现此目的的方法包括(但不限于)用氢氧化物或水溶性氨基打开E-环或用水溶性基团如聚乙二醇基团将E-环20位的羟基官能化。如此制备的类似物可作为前体药物。换而言之，当给予活生物时这些类似物能再生出式(1)化合物(含有闭合的E-环结构)。见Greenwald，R.B.等人，J.Med.Chem.，39，1938(1996)。
本发明的类似物高度亲脂性且在体内和体外表现出活性提高。另外，它们的A-环取代显示出提高血液稳定性。
本发明还提供治疗患者的方法，所述的方法包括给予药用有效剂量的式(1)和/或(2)化合物或其药学上可接受的盐。通过常规给药方式包括(但不限于)静脉内、肌内、口服、皮下、肿瘤内、皮内和肠胃外给药，化合物可以例如给予患癌症和/或白血病的患者。药用有效量或剂量较佳地为每千克体重0.01到60mg一种式(1)和(2)的化合物。更佳的是，药用有效量或剂量是每千克体重0.1到40mg一种式(1)和(2)的化合物。通常药用有效量或剂量所含的一种式(1)和(2)化合物的量能有效起到抗白血病和/或抗肿瘤(抗癌)作用。含有一种式(1)和(2)活性成分或其药学上可接受的盐，并结合有药学上可接受的载体或稀释剂的药物组合物也含盖在本发明范围中。
本发明还提供了一种药物组合物，含有任何式(1)和(2)的化合物和药学上可接受的载体。该组合物可例如含有0.1mg到3g，较佳地为0.1mg到500mg式(1)、(2)和/或(4)的化合物，且可以制成任何适合于给药模式的形式。
附图简述
图1是制备式(1)化合物的一般合成流程示意图。
图2是合成(20S)-11-氟-7-三甲基甲硅烷基喜树碱的示意图。
图3是合成(20S)-10-乙酰氧基-7-三甲基甲硅烷基喜树碱和(20S)-10-羟基-7-三甲基甲硅烷基喜树碱的示意图。
图4是合成(20S)-10-氨基-7-三甲基甲硅烷基喜树碱的示意图。
图5是合成(20S)-10-氨基-11-氟-7-三甲基甲硅烷基喜树碱的示意图。
图6是合成新型依立替康类似物的示意图。
图7是三种代表性式(2)甲硅烷基喜树碱类似物的示意图。
图8是合成炔丙基溴前体的示意图。
图9是合成式(3)基前体的示意图。
图10是图9的自由基前体与三种异腈反应的示意图。
图11是合成图(7)代表性甲硅烷基喜树碱类似物的最后步骤的示意图。
图12是1μM(20S)-7-[(2-三甲基甲硅烷基)乙基]喜树碱、7-TMSEt CPT、(36c)(DB-172)的激发和发射荧光光谱。
图13是1μM(20S)-10-氨基-7-[(2-三甲基甲硅烷基)乙基]喜树碱、10-NH2-7-TMSEt CPT(DB-173)的发射荧光光谱。
图14是1μM(20S)-10-羟基-7-[(2-三甲基甲硅烷基)乙基]喜树碱、10-OH-7-TMSEt CPT(DB-174)的发射荧光光谱。
图15是1μM(20S)-10-羟基-7-(叔-丁基二甲基甲硅烷基)乙基]喜树碱、10-OH-7-TBS CPT(DB-67)，在乙醇、0.29M DMPG和PBS中的发射荧光光谱。
图16是喜树碱类似物与DMPC平衡结合的示意图。
图17是本发明的高度亲脂性喜树碱类似物与DMPC平衡结合的示意图。
图18是本发明的高度亲脂性喜树碱类似物与DMPG平衡结合的示意图。
图19是本发明的高度亲脂性喜树碱类似物与DMPC小单层(unilamellar)微泡体(SUVs)在37℃结合的双重-倒数图。
图20是本发明的高度亲脂性喜树碱类似物与DMPG SUVs在37℃结合的双重-倒数图。
图21是37℃在pH7.4的PBS缓冲液中DB-172的稳定性示意图。
图22是DB-172荧光强度与时间和药物浓度的相关性示意图。
图23是DB-172荧光强度与时间和浓度的相关性示意图。
图24是羧化物形式DB-172的总荧光强度与时间和pH的相关性示意图。
图25是本发明几种喜树碱类似物的总荧光强度与时间的相关性示意图。
图26是磷酸盐缓冲盐水(PBS)和人血液中本发明几种喜树碱类似物的药物稳定性示意图。
图27是在PBS、全血和PBS/人血清白蛋白(HSA)中本发明的几种喜树碱类似物的药物稳定性示意图。
图28是口服后DB-67的血浆浓度示意图。
发明详述
化合物
在式(1)和(2)化合物中，那些在E-环20位具有(S)-构型的化合物在药用中是优选的。
R1和R2较佳地各是(相同的或不同的)H、羟基、卤素、氨基、硝基、氰基、C1-3烷基、C1-3全卤烷基、C1-3链烯基、C1-3炔基、C1-3烷氧基、C1-3氨基烷基、C1-3烷基氨基、C1-3双烷基氨基，或R1和R2一起形成式-O(CH2)nO-基团，其中n代表整数1或2。更佳的是，R1和R2各是(相同的或不同的)H、甲基、氨基、硝基、氰基、羟基、羟甲基、甲基氨基、二甲基氨基、乙基氨基、二乙基氨基、氨基甲基、甲基氨基甲基、二甲基氨基甲基等。
较佳地R3是F、氨基或羟基。较佳地，R4是H、三烷基甲硅烷基或F。较佳地R5是乙基。较佳地，R6、R7和R8各是(相同的或不同的)C1-6烷基、苯基或-(CH2)NR10基团，其中N是1-6之间的整数，R10是卤素或氰基。
制备方法
可按图(1)所示的一般合成流程制备本发明的式(1)化合物。在图(1)的合成流程中，首先用炔丙基衍生物(3)将碘代吡啶酮(2)N-烷基化，产生自由基前体(4)。然后用芳基异腈让自由基前体(4)经历串联式自由基反应，生成产物(1)。N-烷基化反应在如下优化条件下进行。见Curran，D.P.等人，TetrahedronLett.，36，8917(1995)，本文将其纳入作为参考。碘代吡啶酮(2)的合成和串联式自由基反应的条件先前已有报道。用适当的甲硅烷基化试剂R6R7R8SiX将炔丙醇的双阴离子进行标准甲硅烷基化，然后将炔丙醇转化成离去基团如溴、碘或磺酸盐，从而易制备出炔丙基化试剂(3)。见Curran，D.F.等人，Angew.Chem.Int.Ed.Engl.，34，2683(1995)本文将其纳入作为参考，和1995年5月8日递交的美国专利申请NO.08,436,799，本文将其纳入作为参考。
通常，在自由基串联式反应中可用各种试剂，包括(但不限于)六甲基二锡、六甲基乙硅烷、或四(三甲基甲硅烷基)甲硅烷。该反应的能量来源是太阳灯或紫外灯。较佳地将温度设在约25-150℃。更佳地将温度设置在约70℃。除对自由基串联式反应是惰性的溶剂以外，对溶剂的选择一般没有限制。优选的溶剂包括苯、甲苯、乙腈、THF和叔-丁醇。同样对炔烃和异腈上的取代基的选择范围也非常广，因为反应条件很温和。
图2显示了合成(20S)-11-氟-7-三甲基甲硅烷基喜树碱(12)的一般合成流程的实例。这种合成流程存在的问题是：当芳基异腈的两个邻位都可能发生环化时，对自由基串联式反应的区域选择性的控制(即在式(1)最终化合物中R4是H)。这个问题的一种解决方案是在芳基异腈上引入三甲基甲硅烷基(如3-氟-2-三甲基甲硅烷基苯基异腈(9))。三甲基甲硅烷基封阻了环化中异腈的一个邻位，且在串联式反应后通过氢化脱硅烷化反应可除去。在该实例中，该选择性还要继续进行到在最后一步中仅除去一个三甲基甲硅烷基基团。
图3-6和实施例中还显示了式(1)几种新型喜树碱衍生物的一般合成流程的其他实例。
图7-11显示了式(2)化合物的制备。由此图7显示了三种代表性的、新型A、B环取代的甲硅烷基喜树碱化合物(36a)、(36b)和(36c)。
合成这些类似物的第一步是制备炔丙基溴(41)，如图8所示。将购得的三甲基甲硅烷基丙醇(37)进行Swern氧化可得到三甲基甲硅烷基丙醛(38)，收率为85％。Sakar，T.K.等人，Tetrahedron 46，1885(1990)。按照Corey，E.J.和Fuchs，P.L.，Tetrahedron Lett.，36，3769(1972)的步骤A，将醛(38)转化成二溴烯烃(39)，收率为55％。Piers，E.和Gaval，A.V.J.Org.Chem.，55，2374(1990)。-78℃在THF中加入2当量n-BuLi，然后升温至22℃，回流时用聚甲醛淬灭，产生(40)，收率为84％。最后，用无水CH2Cl2配制的三苯基膦和Br2溶液产生炔丙基溴(41)，收率为87％。
制备完炔丙基溴(41)后，如图9所示制备自由基前体(43)。按照N-烷基化程序，用(41)将(42)烷基化产生所需的自由基前体(43)，收率为74％。(43)分别与异腈(44a)或(44b)的反应，形成被保护的甲硅烷基喜树碱衍生物(45a)和(45b)，收率分别为55％和56％，如图10所示。最后，用MeOH/H2O配制的2当量K2CO3溶液去保护，产生收率为47％的10-羟基衍生物(36a)，如图10所示。最后用CH2Cl2配制的三氟乙酸处理将(45b)转化成10-氨基衍生物(36b)，收率为65％。
本发明的方法还提供(20S)-7-[(2-三甲基甲硅烷基)乙基]喜树碱(36c，图7)的合成。将苯基异腈与碘代吡啶酮(43)反应，以52％收率产生此衍生物(图10)。最近由Hausheer等人在国际专利申请公开号WO 98/07727中描述了(20S)-7-[(2-三甲基甲硅烷基)乙基]喜树碱(36c)和(20S)-7-(2-三甲基甲硅烷基)喜树碱(美国专利申请No.08/436,799所公开的)的结构。国际专利申请公开号WO 98/07727中公开的这些化合物的特征信息似乎不正确。具体说，提供的这些化合物的光谱数据与指定的结构不符，且与本专利实施例中所报道的光谱数据也不吻合。另外，WO 98/07727的所有含甲硅烷基的喜树碱的光谱数据看来都与指定的结构不一致。
本发明因此提供了一种非常适用于喜树碱家族中已知结构-活性关系的快速且有效的合成流程。实际上，喜树碱骨架的生物活性对7和/或9-11位以外上的取代基通常是敏感的或耐性非常弱。合成后，这些取代基分别通过炔基衍生物(3)和芳基异腈(5)引入。
抗肿瘤活性和人血液稳定性特性
表1列出了式(1)若干化合物的抗肿瘤活性，且用以下所述的分析方法将它们与一些熟知的喜树碱类似物作了比较。表1中所列出的本发明的各种示范化合物的合成将在本文实施例部分进行详细描述。
表1.(20S)-7-甲硅烷基-喜树碱衍生物的生物活性
Figure C9981576800181
癌细胞生长的抑制      Topo I介导的    Topo I介导IC50(nM)              DNA切割的      的DNA驰提高         豫的抑制
实例    7a   9    10    11    12    HL-60    833K    DC-3F
CPT     H     H    H     H     H     5        10      6-9       +++           +++
IRT     Et    H    OPPa H     H     270      487     372       -             -
1       TMS   H    H     H     H     3.8      5.6     4.2       ++++          +++
2       TBDMS H    H     H     H     0.12     1.2     2.9       ++++          +++
3       TBDPS H    H     H     H     339      243     663       ++            +
4       TMS   H    OAc   H     H     2.7              6.7       ++++          +++++
5       TMS   H    OH    H     H     2.6      7.0     6.9       ++++          +++++
5a      实例5，打开的E环             9.7      15.0    14.2      +++           +
6       TMS   H    OPPa H     H     66       214     256       -             -
7       TMS   H    H     F     H     0.75     0.92    2.0       ++++          +++++
7a      TMS   F    H     H     H     3.0      2.9     8.2       ++++          ++++
        TMS   H    H     F     H(2∶1)
8       TMS   H    NH2  H     H     0.52     5.7     0.72      -             -
9       TMS   H    H     NH2  H     2.6      7.4     6.4       -             -
10      TMS   H    NH2  F     H     0.07     0.14    0.29      ++++          ++++
11      TMS   H    H     F     F     1.01     2.1     2.5       +++           +++
        TMS   F    F     H     H(3/1)
12      TIPS  H    H     H     H     1506     10730   1038      -             -
13      TES   H    H     H     H     31.9     122     57.1      -             -
14      DMNPS H    H     H     H     66.9     197     64.1      -             -
15      DMCPS H    H     H     H     0.91     2.7     2.7       -             -
16      DMHPS H    H     H     H     2.1      5.4     2.3       -             -
17      TBDMS H    OAc   H     H     1.86     -       3.57      -             -
18      TBDMS H    OH    H     H     2.60     -       5.20      -             -
a)OPP＝依立替康的氨基甲酸吡咯烷基吡咯烷酯；TMS＝三甲基甲硅烷基；TVDMS＝叔-丁基二甲基甲硅烷基；TBDPS＝叔-丁基二苯基甲硅烷基；TES＝三乙基甲硅烷基；TIPS＝三异丙基甲硅烷基；DMNPS＝二甲基降蒎基(dimethylynorpinyl)甲硅烷基；DMCPS＝二甲基-3-氰基丙基甲硅烷基；DMHPS＝二甲基-3-卤丙基甲硅烷基；b)用BD2F1小鼠测试在S-180中比CPT活性高。c)用BD2F1小鼠测试在Lewis肺癌中比CPT活性高。符号“-”表示“未测试到”。
如表1所示，与喜树碱(CPT)和依立替康(IRT)相比本发明的化合物表现出良好至极佳的抗肿瘤活性。
细胞毒性分析
体外评估喜树碱衍生物对HL-60(人早幼粒细胞性白血病)、833K(人畸胎癌)和DC-3F(仓鼠肺)细胞生长的细胞毒性作用。将初始密度为5×10-4个细胞/ml的细胞进行培养。37℃5％CO2潮湿气氛中将它们维持在RPMI-1640介质(GIBCO-BRL Grand Island，New York)中，该介质含有青霉素(10μ/ml)/链霉素(100μg/ml)(GIBCO-BRL)和10％热灭活的胎牛血清。用96孔微板一式二份进行该分析。培养72小时后，用XTT-显微培养四唑分析确定化合物对HL-60的细胞毒性。Scudiero，D.A.，等人，Cancer Res.，48，4827(1988)，本文将其纳入作为参考。在预热的(37℃)无血清的介质中制备1mg/ml2′，3′-二(-甲氧基-4-硝基-5-磺基苯基(sulfhenyl)-5-[(苯基氨基)羰基]-2H-氢氧化四唑(XTT)。将吩嗪硫酸甲酯(PMS)与新配制的XTT混合得到0.075mM PMS-XTT溶液(每5ml 1mg/ml XTT中加入25μl 5mM PMS原液)。在培养72小时后将55μl这种混合物加到细胞培养物的各孔中。37℃培养4小时后，用微板读数仪(EL340，Bio-Tek Instruments，Inc.，Winooski，Vermont)测定450nm和630nm的吸光度。
用Skehan等人所述的用于测定细胞内蛋白含量的方法，测定喜树碱混合物对833K畸胎癌实体瘤细胞和DC-3F仓鼠肺细胞的细胞毒性。Skehan等人，“用于抗癌药物筛选的新型细胞毒性比色分析“，J.Nat′l Cancer Inst.，82，1107(1990)，本文将其纳入作为参考。用三氯乙酸固定培养物，然后用溶解在1％乙酸中的0.4％磺基罗丹明(sulforhodamine)B染色30分钟。用乙酸冲洗除去未结合的染料，用非缓冲的Tris碱[三(羟基-甲基)氨基甲烷]提取结合蛋白质的染料，以测定在96孔微板读数仪中570nm时的吸光度。该试验用5-6种浓度的测试药物一式二份进行。用计算机软件分析数据。见Chou，J.和Chou，T.C.，“微型计算机进行剂量影响的分析：ED50、LD50的定量、协同作用、拮抗作用、低剂量风险、受体-配体结合和酶动力学”，第二版，Biosoft，Cambridge(1987)；和Chou，T.C.，“中值有效理论和协同作用和拮抗作用定量的组合指数”，Synergism and Antagonism inChemotherapy，Academic Press，San Diego，61-102(1991)，本文将它们纳入作为参考。
Topo I介导的DNA切割的分析
对DNA切割分析而言，反应混合物含有10mM Tris-HCl缓冲液(pH7.5)；0.125μg/ml PBR322超螺旋双链环状DNA(4363个碱基对，来自Bochringer MannheimBiochemicals)；浓度为1、10和100μM的药物(喜树碱或其衍生物)；纯化的DNA局部异构酶I，终体积为如上所述的20μl。Hsiang，Y.H.等人“通过哺乳动物DNA局部异构酶I喜树碱诱导的连接蛋白质的DNA断裂”，J.Biol.Chem.，260，14873(1985)，本文将其纳入作为参考。在37℃培养60分钟。加入加样缓冲液染料(2％十二烷基硫酸钠、0.05％溴酚蓝和6％甘油)终止反应。用1％琼脂糖凝胶及溴化乙锭(1μg/ml)在TBE缓冲液(Tris-碱-硼酸-EDTA)中进行电泳，在25V跑样18小时。用55/N型号的Polaroid胶片在UV灯下拍摄照片，如制造商所示显影。
抑制Topo I介导的超螺旋DNA的驰豫
为了研究对DNA局部异构酶I介导的DNA驰豫的抑制作用，使用Liu和Miller所述的方法。Liu，H.F.等人，“用哺乳动物DNA局部异构酶II切割DNA”，J.Biol.Chem.，258，15365(1980)，本文将其纳入作为参考。在该分析中，在37℃在反应混合物(20μl，含有50mM Tris-HCl，pH7.5，120mM KCl、10mM MgCl2、0.5mM DTT、0.5mM EDTA、30μg/ml BSA、20μg/ml PBR322 DNA和不同含量的酶)中培养0.18μgPBR322 DNA、0.5U Topo I(GIBCO-BRL)、各种浓度(1-100μM)喜树碱或其类似物30分钟，用5％SBS和150μg/ml蛋白酶K终止反应。将样品加样到在TAE电泳缓冲液中的1％琼脂糖上，39V电泳过夜，用EtBr染色，在UV光下拍照。
体内抗肿瘤活性
用患有肉瘤-180或鼠类Lewis肺实体瘤的B6D2F1小鼠进行喜树碱衍生物的抗肿瘤活性测试。对S-180，在第3天皮下接种3×106个细胞。在第1天每天两次进行腹腔内抗肿瘤处理，共5天。第7天和第14天测量肿瘤的体积。平均肿瘤体积表示为处理组的相对于未处理对照组的比例(T/C)。第7天和第14天对照组(仅用DMSO载体处理)的肿瘤体积分别为0.11cm3和0.61cm3。将T/C喜树碱设定为“+++.”。第14天2mg/kg剂量，相对于喜树碱T/C增加或减少10％分别指示为增加或减少一个“+”单位。
对于Lewis肺癌，在第0天皮下接种肿瘤细胞(1×106)，第1天开始处理，腹腔内每天两次共5天。如上所述将作用分级。
如表1所示，在1-3种细胞系，许多在体外测试抗肿瘤细胞毒性的式(1)喜树碱衍生物表现比喜树碱高的效力。大部分表现出较高抗肿瘤细胞毒性的那些化合物同样也表现出在提高DNA-局部异构酶I-介导的PBR322 DNA切割中也有较高的效力，或在抑制DNA-局部异构酶I-介导的PBR322DNA驰豫中也有较高的效力。这些结果表明喜树碱化合物的抗肿瘤细胞毒性与它们抑制DNA-局部异构酶I功能间有很强的关联。
对于患肿瘤的小鼠的体内化疗作用，如7-三甲基甲硅烷基喜树碱与喜树碱相比显示出：在B6D2F1小鼠中一些相当的剂量以剂量依赖性形式在肿瘤体积减少中，抗肉瘤的活性比喜树碱高。类似地对Lewis肺癌而言，7-三甲基甲硅烷基-11-氟喜树碱在比喜树碱剂量低4倍时，对减少肿瘤体积方面表现出与喜树碱类似的抗肿瘤作用。所以，在体内抗肿瘤作用中7-三甲基甲硅烷基-11-氟喜树碱比喜树碱更有效。
人血液中的稳定性
最近研究了内酯和羟基形式喜树碱的内在荧光发射，以评估它们与人血液成分的明显不同的相互作用。Burke，T.G.和Mi，Z.，“7位上的乙基取代延长了10-羟基喜树碱在人血清白蛋白中的半衰期”，J.Med.Chem.36：2580-2582(1993)；Burke，T.G.，Mishra，A.K，Wani，M.C.和Wall，M.E.，“喜树碱药物的脂双层分配及其稳定性”，Biochemistry，32：5352-5364(1993)；Burke，T.G.和Mi，Z.，“人血清白蛋白与羧酸形式喜树碱的择优结合”(1993)Anal.Biochem.212，285-287；Burke，T.G.和Mi，Z.，“喜树碱与人血清白蛋白相互作用的结构基础：对药物稳定性的影响”(1994)J.Med.Chem.37，40-46；Burke，T.G.Munshi，C.B.，Mi，Z.，和Jiang，Y.，“在决定喜树碱抗癌药物相对的人血液稳定性中白蛋白的重要作用”(1995)J.Pharma.Sci.84，518-519；Mi，Z.和Burke，T.G.，“喜树碱内酯和羧酸形式喜树碱与人血液成分间的不同相互作用”，(1994)Biochemsitry，33，10325-10336；Mi，Z.和Burke，T.G.，“不同品种喜树碱与血清白蛋白相互作用的显著差异：频域荧光光谱研究”，(1994)Biochemistry 33，12540-12545；Mi，Z.，Malak，H.，和Burke，T.G.，“减少白蛋白结合促进拓扑替康在人血液中的稳定性和活性”，(1995)Biochemistry，34，13722-13728，本文将它们全部纳入作为参考。
在pH7.4的磷酸盐缓冲盐水(PBS)中，频域荧光生存期光谱揭示出人血清白蛋白(HSA)择优地结合有羧酸形式的喜树碱，此结合能力比内酯形式喜树碱的结合高200倍。这些相互作用导致：与无HSA相比，存在HSA时喜树碱开环更迅速且更完全。在人血浆中，pH 7.4和37℃，喜树碱内酯迅速、完全开环成喜树碱羧酸形式，t1/2值为11分钟，且处于平衡值的内酯％几乎可忽略，为0.2％。与血浆相比，在全血中，喜树碱显示出稳定性提高(t1/2值为22分钟，处于平衡值的内酯％为5.3％)。已发现人血液中喜树碱内酯稳定性的提高是因为药物与红血细胞脂双层的结合。喜树碱与红细胞膜结合，药物局限在酰基链区域，从而相应地保留了抗水解的保护。
已比较了有临床重要性的若干喜树碱类似物的人血液稳定性。如在喜树碱中所观察到的，观察到9-氨基喜树碱在含有HSA的PBS溶液中几乎完全水解(＞97％)。虽然由于它们显著减少的荧光量子产率(相对于喜树碱)，没有尝试用光谱定量内酯和羧酸形式的9-氨基喜树碱的相对结合亲和力，但HPLC数据与HSA择优结合羧酸形式喜树碱(与内酯形式相比)相一致。在血浆中，观察到＞99.5％9-氨基类似物转化成羧化物，这一发现与用喜树碱观察到的稳定性数据非常平行。在全血中，9-氨基喜树碱和喜树碱分别有＜0.5％和5.3％处于平衡的内酯形式。相对于9-氨基喜树碱，保持在喜树碱平衡的内酯的水平要高约10倍，这部分可能是因为亲脂性的提高和喜树碱较高的从含水环境转移入全血中红细胞膜的能力。
与全人血中残留的处于平衡的低水平内酯(即喜树碱和9-氨基喜树碱分别为＜0.5％和5.3％)完全相反，拓扑替康(11.9％)、CPT-11(21.0％)和SN-38(19.5％)都表现出改善的血液稳定性。平衡中的拓扑替康内酯水平比9-氨基喜树碱的高20倍，对IRT(CPT-11)和10-羟基-7-乙基喜树碱(SN-38)的相应内酯水平约比9-氨基喜树碱的高40倍。拓扑替康、CPT-11和SN-38相对稳定性的如此显著增效可能与它们和HSA有利的相互作用有关。这些试剂在7-和9-位含有结构取代基，这阻碍和防止了羧基药物形式与HSA的择优结合。最近将时间分辨荧光向异性技术用于确定：在喜树碱羧化物与HSA结合并在溶液中翻滚都与该蛋白质密切相关的实验条件下，羧化物形式的拓扑替康和CPT-11不与HSA结合。对于SN-38而言，获得的直接光谱表明HSA择优结合于该试剂的内酯形式，因此内酯-羧化物平衡偏向内酯。
所以，从这些观察中可以清楚看出HSA在决定喜树碱的相对人血液稳定性中起着重要作用。对喜树碱和9-氨基喜树碱而言，HSA作为羧化物形式药物的接受器，结合开环物并因此将内酯-羧化物平衡偏向羧化物。但对拓扑替康、CPT-11和SN-38而言，未观察到HSA对羧化物形式药物的这种择优结合。与喜树碱及其9-氨基类似物的情况相反，HSA择优地结合于内酯形式的SN-38，从而促进该生物活性物的较高循环水平。
活性药物(现有临床相关的喜树碱)迅速和大量的损失表明：迫切需要一种与蛋白质结合相互作用性低的喜树碱，且在人血液中的稳定性也要提高。由此来看，本发明的喜树碱类似物表现出独有的特性：表现出改善的在人血液中的稳定性，同时维持很高的抗癌活性。
测定脂双层分配(即亲脂性)和内酯环稳定性的试验方法
化学制剂：所有喜树碱类似物都是呈(20S)构型，且用荧光检测的HPLC分析都是高纯度的(＞98％)。所有其他试剂都是试剂等级的，且使用时无需进一步纯化。在所有试验中使用由Milli-Q UV PLUS纯化系统(Bedfor，MA)提供的高纯度水。
药物原液的制备：用二甲基亚砜(A.C.S.分光光度级，Aldrich，Milwaukee，WI)制备药物原液，浓度为2×10-3M，且储存在4℃暗处。从Avanti Polar Lipids，Alabaster，Al获得L-α-二肉豆蔻酰基磷脂酰胆碱(DMPC)和L-α-二肉豆蔻酰基磷脂酰甘油(DMPG)，且无需进一步纯化直接使用。所有其他活性制剂都是试剂等级的，均不经过其他纯化可直接使用。
微泡体的制备：在试验当天用Burke和Tritton，在“单层磷脂酰胆碱微泡体葸环类抗生素选择性的结构基础：平衡binoinl研究”，Biochem 24：1768-1776(1985)中的方法制备单层微泡体(SUV)。简单地说，通过涡流混合5-10分钟(超过脂类的TM)，用磷酸盐缓冲盐水(PBS，pH7.4)配制含有200mg/ml脂类的脂类悬浮原液。然后用浴式超声处理器(Laboratory Supplies C.，Hicksville，NY)超声处理脂类悬浮液3-4小时直到其看上去呈清澈。用DMPG制备SUV时观察到pH从7.4降至6.8，因此用少量PBS配制的2.5M NaOH将这些SUV悬浮液调节到7.4，然后再进行超声处理。37℃将各种类型的微泡体悬浮液退火30分钟，然后再用于试验。
荧光设备：由装配有恒温比色杯室的SLM型号9850荧光分光光度计进行稳态荧光测量。将该设备与IBM PS/2型号55SX计算机连接。记录激发和发射光谱，激发分辨率为8nm，发射分辨率为4nm。通过减去空白的光谱，所有光谱都与由未标记的脂质或由溶剂产生的背景荧光和散射校准。稳态荧光强度测量是在无偏光器的条件下进行的。稳态向异性(a)测定是用处于“T-格式”的测量设备进行的同时测定两种极化强度。按常规，用水配制的0.25μm聚苯乙烯微球体(Polysciences，Inc，Warrington，PA)的稀释悬浮液校正偏光器的定位，且得到向异性值为＞0.99。另外，用水配制的糖元稀释液校正偏光器的取向。用式a＝(IVV-GIVH)/(IVV+GIVH)计算向异性，其中G＝IVH/IHH)，下标分别指激发和发射偏光器的垂直和水平取向。
在每个发射道用370nm的激发光和长程滤波器进行喜树碱向异性的测定，以从背景散射和/或残留荧光中分离出药物荧光信号。所有发射滤波器都是从OrielCorp(Stamford，CT)购得的。激发光和发射滤波器的联合使用可以从背景信号中充分分离出荧光。背景荧光以及发射光的贡献通常小于总强度的1％。因为喜树碱及其相关化合物的内酯环在水性介质中发生水解，半衰期约为20分钟，所以这些测定都要在将药物原液与热预平衡溶液混合后最短时间内(0.5-1分钟)完成，从而使实验在无水解产物的情况下完成。
平衡结合常数的确定：将Burke，T.G.，Mishra，A.K.，Wani，M.C.和Wall，M.E.“喜树碱药物的脂双层分配和稳定性”，Biochemsitry.32：5352-5364(1993)中报道的荧光向异性滴定的方法用于，测定含有总药物浓度为1×10-6M和各种浓度脂质的脂质体悬浮液中游离的和结合的药物的的浓度。所有试验都在玻璃管中进行。总结合常数的定义为K＝[AB]/[AF][L]，其中[AB]代表结合的药物浓度，[AF]代表游离药物的浓度，[L]表示样品中总脂质浓度。结合等温线的双倒数图{1/(药物的结合分数)对1/(脂质)}是线性的，用线性最小二乘法从它们的斜率确定K值。基于K＝[AB]/[AF][L]关系式编写计算机程序，以预计特定K值和总药物条件下的结合药物水平。
内酯开环的动力学
用文献中所述的定量C18反相高效液相色谱(HPLC)测定存在不同血液成分时喜树碱的水解动力学。Mi和Burke(1994)见上。如前所述制备全血和分级血样。使用Sigma Chemical(St.Louis，MO)的高纯度(＞97％)结晶HSA。用PBS缓冲液制备的HSA的终pH为7.40±0.05。在278nm用消光系数39,800M-1cm-1(Porter，1992)的UV吸光度测定HSA的浓度。所有其他试剂都是试剂等级的，且使用时无需进一步纯化。在所有试验中使用由Milli-Q UV PLUS纯化系统(Bedfor，MA)提供的高纯度水。
在细胞培养试验中体外测定本发明高度亲脂性喜树碱的抗癌活性
细胞：用MDA-MB-435致瘤人乳腺癌细胞进行细胞毒性测定。将细胞与一定范围浓度的药物接触72小时，然后用磺基若丹明B(SRB)分析其生命力。用标准分析进行SRB分析。
荧光向异性滴定证明：本发明的喜树碱类似物对脂质微泡体表现出特别高的平衡结合常数。
图12-15显示：几种新型喜树碱类似物的荧光激发和发射光谱。图12显示在磷酸盐缓冲盐水中1μM DB-172的激发和发射光谱。该图表明，将脂双层引入样品后，化合物的荧光激发增加，表明药物和膜间发生了相互作用。将溶剂变成乙醇，荧光也改变。图13-15分别显示存在或不存在膜时，DB-173、DB-174和DB-67的发射光谱。当药物分配到脂双层时，每种药物的荧光强度都有显著增加。在每种情况下，当药物与膜相互作用时，发射光谱都发生蓝移或移向较短波长。图12-15显示的光谱数据清晰地表明新型试剂是荧光性的且一旦脂双层膜加到样品中时药物的光谱常数就发生改变。表2将新型喜树碱类似物的最大激发和发射波长与已有的类似物进行了比较。喜树碱的内在荧光性使得在测定各种类似物与脂双层结合相互作用强度的测定中可以使用稳态荧光向异性滴定的敏感方法。
表2溶液中和结合于DMPC和DMPG SUVs喜树碱类似物的荧光光谱参数
化合物喜树碱7-甲基喜树碱7-乙基喜树碱7-丙基喜树碱7-甲基-10-乙氧基喜树碱7-乙基-10-甲氧基喜树碱7-丙基-10-甲氧基喜树碱DB-67DB-172DB-173DB-174DB-202CHJ-792  激发(nm)               发射(nm)
    PBS367366367366376376376400370395380377400     PBS430421422422430430430550424526550450531    DMPC422418419419401403404445424503433439517    DMPG415405406406400406404440422502431437519
以下是所用的命名：DB-172，(20S)-7-[(2-三甲基甲硅烷基)乙基]喜树碱(36c)；DB-173，(20S)-10-氨基-7-[(2-三甲基甲硅烷基)乙基]喜树碱(36b)；DB-174，(20S)-10-羟基-7-[(2-三甲基甲硅烷基)乙基]喜树碱(36a)；DB-67，(20S)-10-羟基-7-(叔-丁基二甲基甲硅烷基)喜树碱；DB-148，(20S)-7-(3-氯丙基二甲基甲硅烷基)喜树碱；DB-158，(20S)-10-羟基-7-(3-氯丙基二甲基硅烷基)喜树碱；DB-202，(20S)-7-(叔-丁基二甲基甲硅烷基)喜树碱；CHJ-792，10-氨基-7-三甲基甲硅烷基喜树碱(20)；DB-124，10-羟基-7-(3-二甲基氨基丙基二甲基甲硅烷基)喜树碱盐酸盐；和DB-104，7-(3-二甲基氨基丙基二甲基甲硅烷基)喜树碱盐酸盐。
通过如下的Perrin方程式稳态荧光向异性(a)的量度与荧光分子的旋转速率相关：
                           a0/a＝1+(τ/φ)
式中a0是无去极化旋转时的极限荧光向异性，τ是激发态生存期，和φ是荧光团的旋转相关时间。上述等式表明，荧光化合物的τ或φ值的变化都能调节其稳态向异性。
37℃测定在PBS、乙醇和甲醇中喜树碱的激发态生存期值。测得生存期值分别为4.7ns、3.8ns和3.5ns。类似地，在37℃测得当与DMPC双层结合时喜树碱的生存期值，得到与膜结合的药物的平均值为3.7ns。
由上述生存期测定表明激发态喜树碱的激发态生存期对微环境中的变化(如溶剂变化或荧光团从水性环境易位到磷脂膜)相对不敏感。对于在强烈影响其转动运动的变迁中(如溶剂粘度的变化或荧光团结合于大分子量的组件如脂质体颗粒)，τ值仍保持相对稳定的荧光而言，Perrin方程式表明a和φ值间存在直接的相关性(即，随着荧光化合物φ值的增加，其稳态向异性值也增加)。
喜树碱类似物的稳态荧光向异性值对溶剂粘度高度敏感，且对与小单层脂质微泡体结合也极敏感。例如，拓扑替康在PBS中的a值为0.008，而在粘性溶剂辛醇和甘油中该a值分别增加9倍和40倍。当药物与由DMPC或DMPG构成的微泡体结合时，观察到喜树碱的a值提高了21倍。由于喜树碱a值对膜结合的敏感性，可用荧光向异性滴定来研究喜树碱类似物与脂双层的平衡结合。如上所述，试验包括确定一系列样品的a值，各样品中药物的浓度维持恒定(通常为1或2μM)，而膜中脂质的浓度设为在0-0.29M间变化。
由于新合成的喜树碱的明亮(brilliant)的荧光发射的结果(表2中列出了光谱参数的概略)，图16-18中总结的吸附等温线相对无任何背景信号。用浓度为1μM的药物和长程滤波器将背景信号(即，因可能存在的杂质而引起的散射激发光和外界荧光信号)与发射光分离，溶解在PBS缓冲液中的药物信号水平无膜时通常为99.97％，存在膜时则大于98％。用吸附等温线确定喜树碱药物的总结合常数。总结合常数的定义如下：
                             K＝[AB]/[AF][L]
式中[AB]表示结合药物的浓度，[AF]代表游离药物的浓度，和[L]表示微泡体悬浮液中总的脂质浓度。当游离脂质的浓度与总脂质浓度几乎相同时(即游离脂质的浓度显著超过结合药物的浓度)，这个方程式有效。如果满足条件，K可从双倒数图的斜率的倒数测得。在该双倒数图中(图19和20显示了代表性数据)，总结合药物的1/分数相对于1/脂质浓度作图，其中y截距为1(对表现出结合位点均一的系统而言)。新型喜树碱类似物与DMPC和DMPG小单层微泡体(SUV)制剂缔合的双倒数图是线性的，具有很好的相关系数。这些图的线性以及药物与其他类型膜制剂缔合的相应的图表明：在这些脂质浓度的荧光团结合适合于用上述方程式描述。
表3所总结的研究检测了喜树碱与脂双层结合的结构基础。在这些研究中包括了两种类型的膜，研究在接近生理条件的pH和温度中进行；这些膜包括液相和电中性的L-α-二肉豆蔻酰基磷脂酰胆碱(DMPC)；和液相和带负电荷的L-α-二肉豆蔻酰基磷脂酰甘油(DMPG)。DMPC和DMPG具有相同的链长，但端部的基团上的电荷有差异。
表3.37℃在pH 7.4的PBS缓冲液中喜树碱类似物与电中性的DMPC、带负电荷的DMPG的单层微泡体相互作用的总结合常数
化合物  KDMPC(M-1)     KDMPG(M-1)
20(S)-喜树碱7-甲基-20(S)-喜树碱7-乙基-20(S)-喜树碱7-丙基-20(S)-喜树碱7-甲基-10-甲氧基喜树碱7-乙基-10-甲氧基喜树碱7-丙基-10-甲氧基喜树碱7-甲基-10-羟基喜树碱7-乙基-10-羟基喜树碱7-丙基-10-羟基喜树碱7-丁基-10-羟基喜树碱DB-67DB-172DB-172(羧化物形式)DB-173DB-174DB-174(羧化物形式)CHJ-792     100150250540220340440220260550210027001050038558009000540820     10018030060020033057090160250127028001060015558006600600360
在表3的研究中，用荧光向异性滴定该构建结合等温线，由双倒数图的斜率确定K值。K值的有10％的误差。大体来说，表3中所列出的数据的最显著的特点是在7位的单取代或在7和10位的双取代能实现强调制。表3中所包括的是已知的喜树碱化合物。所列出的这些数据表现出：相对于已知的化合物，新型喜树碱具有高度亲脂性特性。已发现拓扑替康对DMPC脂质体的K值比喜树碱的小约10倍。表3清楚地显示，本发明的化合物比喜树碱或拓扑替康更亲脂得多。例如，DB67对DMPC或DMPG构成的膜的亲和力比喜树碱相应的数据分别大27倍和28倍。DB172和DB174比喜树碱与DMPC的结合要高100倍和90倍。DB173同样也具有高度亲脂性，表现出对DMPC的K值比喜树碱的高约58倍。总而言之，发现表3所列出的本发明的新型化合物与其他化合物(已有的含有相同α-羟基-δ-内酯环系统的喜树碱类似物)相比具有最高的膜亲和力。
在水溶液中比较高度亲脂性的喜树碱的表现
图21显示了在生理温度pH 7.4的磷酸盐缓冲盐水中DB172的稳定性。如图所示，在不同浓度DB172内酯部分作为时间的函数。将药物从浓DMSO原液加至溶液中，使得相对于水的体积DMSO的体积非常小(小于0.5％)。发现药物的稳定性明显取决于所添加的药物浓度。在较稀的药物浓度，药物的水解如先前在其他含有α-羟基-δ-内酯部分的喜树碱中所观察到的。在高药物浓度则观察到DB-172的内酯环明显稳定化，而这通常在其他喜树碱中没有观察到。
图22显示了DB172的荧光强度是时间和pH的函数。在这些试验中，将DB172以内酯形式加入溶液中。在低pH，药物保持内酯形式，强度随时间的变化最低。在pH10，内酯较易水解形成羧化物，观察到荧光强度有明显的变化。看来在pH10由内酯构成的非荧光的胶束聚集体发生解聚集，并形成开环的羧化物形式(在溶液中趋于以单体荧光分子存在)。
图23研究了DB172的强度密度作为浓度的函数。在将低浓度内酯药物添加到溶液后，荧光信号变化最大，而在高浓度药物(10μM)时荧光强度的变化最小。据信，在低浓度荧光度低的DB172的胶束聚集可以解聚集并形成荧光的羧化物分子，但在较高的药物的浓度平衡有利于使试剂保持团聚或低荧光的状态。图24显示了当将羧化物形式的DB172加到pH10的溶液中时，荧光信号没有观察到变化，而在较低的pH值(可能形成内酯)荧光强度随着时间减少。同样在pH下降时发生的荧光的降低看来是由于形成了低荧光量子产率的内酯聚集体。
图21-24是与在微摩尔药物浓度的DB172内酯自身结合和形成胶束的独特的能力一致的。DB172聚集体表现出荧光减少。如果条件允许发生水解使得形成羧化物形式，样品的荧光强度将增加。图25比较了在将内酯药物形式添加到溶液之后样品荧光发射的相对变化。在这些试验中，在0时将各药物的值归一化为1，随着时间观察各种类似物解缔合的能力(如果在0时药物聚集体)。对一些药物而言，形成羧化物的水解在溶液中进行。由于羧化物形式较不易自身结合，且表现出减少的荧光，药物水解使聚集体解体将增加荧光强度。在0时DB172以特别高的程度自身结合，而其他药剂自身结合程度要低许多，所以随时间的变化它们的信号比较稳定，对水解反应也不是很敏感。相对于DB172，DB173和DB67更易在溶液中以单体药物存在。这于要将溶液给予患者而言是有利的特征，因为比聚集的DB172悬浮液更均匀。
在人血液中高度亲脂性喜树碱稳定性的显著增加
还证明了与水溶性类似物相比，本发明的高度亲脂性喜树碱的内酯形式在人组织如血液中保持的时间更长。图26比较了一些游离形式的新型喜树碱类似物在PBS缓冲液(图A)与全血(图B)中的稳定性。这些化合物包括：7-叔-丁基二甲基甲硅烷基喜树碱(DB202)、7-叔-丁基二甲基甲硅烷基-10-羟基喜树碱(DB67)、7-(3-氯丙基)二甲基甲硅烷基喜树碱(DB148)和7-(3-氯丙基)-二甲基甲硅烷基-10-羟基喜树碱(DB158)。图27总结了DB172、DB173和DB174在PBS缓冲液中(图A)、含有相当于生理30mg/ml水平HSA的PBS缓冲液(图B)和人血(图C)的稳定性数据。所有试验都在生理温度进行。
发现高度生物活性和亲脂性化合物7-叔-丁基二甲基甲硅烷基-10-羟基喜树碱(DB-67)在人血中表现出极佳的稳定性，t1/2为130分钟，处于平衡值的％内酯为30(与在人全血中％内酯的平衡值相比：分别为9-氨基喜树碱(＜0.3％)、喜树碱(5.3％)、拓扑替康(8.6％)、CPT-11(21.0％)和SN-38(19.5％))。表4列出了稳定性数据。发现新型DB67的亲脂性比喜树碱高25倍，发现其10-羟基官能团明显促进它的稳定性(存在HSA时)。DB67可能是治疗脑癌的理想候选药物。由于固有活性比喜树碱高若干倍，DB67在人血液中表现出非常高的平衡内酯水平，且不象喜树碱和9-氨基喜树碱那样与人白蛋白紧密结合，且所具有的高度亲脂性使该药剂更易透过血脑屏障。
表3 在不同生物液体中喜树碱类似物的稳定性参数
药物名称和液体     t1/2(分钟)     处于平衡的内酯百分数
  DB202
  全血     71.9+/-4.2     1.0+/-0.1
  HSA     46.3+/-1.0     0.1+/-0.2
  PBS     27.9+/-1.9     12.2+/-0.4
  RBC     79.4+/-3.3     59.4+/-0.0
  DB148
  全血     85.6+/-9.2     2.2+/-3.6
  HSA     16.0+/-0.2     2.7+/-0.2
  PBS     23.3+/-2.4     12.0+/-0.5
  RBC     59.7+/-2.9     59.4+/-0.8
  DB67
  全血     133.0+/-15.9     30.5+/-1.9
  HSA     119.0+/-5.3     10.5+/-2.0
  PBS     31.8+/-0.4     10.2+/-0.3
  RBC     51.4+/-0.5     41.4+/-0.7
  CHJ792
  全血     37.6+/-6.2     12.3+/-0.0
  HSA     32.0+/-1.3     3.7+/-0.3
  PBS     31.3+/-0.6     10.5+/-0.3
  DB67
  全血     65.3+/-9.0     17.8+/-2.0
  HSA     48.0+/-0.9     17.2+/-0.7
  PBS     29.5+/-1.7     11.3+/-1.8
  RBC     67.7+/-8.5     50.2+/-1.7
  7TMS
  全血     54.6+/-3.6     23.7+/-0.0
  HSA     58.5+/-6.8     16.4+/-1.9
  PBS     34.6+/-1.0     11.1+/-0.1
  SN38
  全血     50.7+/-1.4     20.2+/-1.9
  HSA     88.1+/-2.9     24.3+/-0.7
  拓扑替康
  全血     30.9+/-1.4     8.61+/-0.4
  HSA     22.1+/-0.7     7.06+/-0.3
  DB172
  全血     103.6+/-10.8     24.1+/-2.6
  HSA     86.1+/-10.3     4.3+/-1.0
  DB173
  全血     69.0+/-4.0     36.3+/-1.7
  HSA     49.0+/-1.3     15.5+/-0.5
  PBS     45.3+/-2.0     11.9+/-0.3
  DB174
  全血     40.3+/-3.2     33.0+/-0.4
  HSA     37.7+/-0.9     20.4+/-0.2
  PBS     29.7+/-0.4     13.7+/-0.7
  DB124
  全血     63.1+/-7.4     31.8+/-0.8
  HSA     40.0+/-0.3     12.2+/-0.3
  PBS     30.3+/-1.0     8.9+/-0.3
  DB104
  全血     77.2+/-1.8     48.1+/-2.0
  HSA     29.6+/-0.8     8.5+/-0.2
  PBS     24.1+/-1.0     7.5+/-0.2
  喜树碱
  全血     21.6+/-2.6     5.3+/-0.6
  HSA     11.9+/-0.3     ＜0.5
  PBS     23.8+/-1.3     17+/-2.0
同样值得注意的是DB-173(36％内酯处于平衡)和DB174(33％内酯处于平衡)的高人血稳定性。这些值明显高于临床相关的水溶性喜树碱，且它们与亲脂性喜树碱如含有未取代A-环的DB-172有利地竞争。
高度亲脂性喜树碱表现出口服的生物可利用性
图28所包括的数据证明DB-67由肠胃道吸收。为了评估在5mg/kg剂量所到达的血液水平，使四只动物胃内注射0.1ml溶解在DMSO中的DB-67。原液含有浓度为1.6mg/ml的DB67。在30分钟、1小时、2小时和4小时采集1ml血样，用心穿刺法收集。将血样离心3分钟，冰冻储存直至进行分析。观察到DB67水平超过40ng/ml水平，大部分药物仍保持为活性内酯药物。所以，本文所述的新型高度亲脂性类似物可以口服给药，且在给药后将在血流中出现。
即使存在人血清白蛋白时高度亲脂性喜树碱也表现出高度抗癌效力。
如上所述，在水溶液中喜树碱的自发性水解产生开环羧化物形式，其比闭环内酯形式的活性低许多。所以，内酯和羧化物形式间的平衡是药物活性的最重要的决定性因素。已有的研究表明人血清白蛋白(HSA)对此平衡有很大的影响，且因偏向与羧化物形式相互作用而使平衡有利于喜树碱的羧化物。由于这种HSA的作用，在肿瘤位点生物活性的喜树碱内酯形式的水平减弱。通过药物结构的修饰可控制这种药物-HSA间的相互作用：10-OH取代使药物与HSA的亲和力约减少20倍，7-乙基的取代进一步以有利于内酯的形式改变此结合。为了测定HSA对本发明血液稳定的喜树碱类似物的细胞毒性的影响，对喜树碱类似物的细胞毒性作用进行了研究。
使用磺基若丹明B(SRB)分析法。该分析法测定活细胞中总的蛋白质水平。裂解死细胞的蛋白质，将其在TCA固定前在冲洗步骤中除去。但是可能处于死亡初期的细胞的膜还是完整的，所以其中还含有蛋白质。因此，490nm的光密度有时会过高，细胞毒性则被低估了。为了使SRB分析有效，已在多种肿瘤细胞系中测试了多范围的化疗试剂，发现与标准四唑(MIT)分析和促克隆形成(clonogenic)分析有密切关联。如今SRB分析已是很成熟的分析方法，最近由NCI推荐为抗癌药物筛选的标准分析方法。
表5列出了，存在或不存在1mg/mlHSA时，各种喜树碱对MDA-MB-436致肿瘤转移人乳腺癌细胞的细胞毒性。表5中列出了细胞与药物接触72小时后的细胞毒性值。总的来说，HSA能强烈减弱喜树碱的IC50值，但HSA调节新型高度亲脂性类似物的细胞毒性的程度显著降低。事实上，1mg/ml HSA对DB173的细胞毒性没有影响。存在HAS时，DB173显示出低nM的抗人乳腺癌细胞的效力。即使存在白蛋白时该药剂保持效力的能力是有潜在的重要性的，因为在身体的血液和组织中该蛋白存在的量非常大。
表4 存在或不存在人血清白蛋白时，喜树碱和其类似物抗MDA-MB-435致瘤转移人乳腺癌细胞的IC50值。
化合物  IC50(nM)(w/o HSA) IC50(nM)(w/HSA)
喜树碱  8 ＞200
7-乙基-10-羟基喜树碱(SN-38)  20 -
DB-174  12 -
DB-67  7 22
DB-173  4 4
因此，本发明发现，在喜树碱结构的7位引入甲硅烷基或甲硅烷基烷基基团(如三甲基甲硅烷基或三甲基甲硅烷基乙基基团)，通常得到的化合物与喜树碱(见如，将实施例1的化合物与(20S)-CPT和其他已有的喜树碱类似物相比)相比具有更好的抗肿瘤活性和人血液稳定性。在7和10位双取代的是更优选的(如见化合物DB-173和DB-174)。在依立替康系列中甲硅烷基或甲硅烷基烷基基团也是有益的(见如，实施例6化合物与依立替康相比)。
当将羟基引入实施例1化合物的10位以生成实施例5的化合物时，抗肿瘤活性保持基本不变。实施例6的化合物是SN-38的相关物，是依立替康的活性代谢产物。最近将三甲基甲硅烷基引入的同时将氟原子引入11位(见如，实施例7的化合物)或在10或11位引入伯胺(分别见实施例8和9)的研究中也观察到很高的活性。在12位引入氟原子形成的类似物的效力也仅比喜树碱低约2倍(见如，实施例11与(20S)-CPT相比)。考虑到先前所报道的12-取代的喜树碱的低活性，该结果是令人惊奇的。
本发明的新型喜树碱类似物具有独特的生物物理和生理特性。这些高度亲脂性的喜树碱类似物，含有B-环修饰和A-和B-环修饰，在人血液中表现出明显改善的α-羟基-δ-内酯环稳定性。本发明的喜树碱类似物还表现出口服生物可利用性和强烈的抗癌活性(即使存在人血清白蛋白)。
因此哺乳动物(人或动物)可用如下方法治疗：给予药用有效剂量的式(1)化合物或其药学上可接受的盐。由此可改善哺乳动物的病症。
本发明的化合物可以各种剂型给予，包括如：肠胃外给药(如静脉内、皮内、肌内或皮下)；口服(如以片剂、锭剂、胶囊、悬浮液或水溶液的形式)；以栓剂的形式直肠或阴道给药；或表面给药(如软胶、乳膏或洗液)。
可由本领域技术人员确定给药的最佳剂量，且根据所使用的式(1)化合物、制剂的强度、给药的模式、给药的时间和频率、和患者病症的阶段而不同。其他取决于特定患者的因素也需要对剂量进行调节。这些因素包括患者的年龄、体重、性别和饮食。在不同的时间间隔可一次给药或分成若干较小的剂量给药。
实施例
提供以下实施例来说明本发明，但对本发明没有限制作用。
实施例1
制备(20S)-7-三甲基甲硅烷基喜树碱
(1)(S)-4-乙基-4-羟基-6-碘-3-氧代-7-(3-三甲基甲硅烷基-2-丙炔基)-1H-吡喃并[3，4-c]-8-吡啶酮
0℃氩气下，在用DME(2.5ml)和DMF(0.60ml)配制的(S)-4-乙基-4-羟基-6-碘-3-氧代-1H-吡喃并[3，4-c]-8-吡啶酮[碘代吡啶酮(2)，250mg，0.746mmol]中加入用矿物油配制的60％NaH(31.3mg，0.783mmol)。10分钟后加入LiBr(150mg，1.75mmol)。室温15分钟后，注射入3-三甲基甲硅烷基-2-丙炔溴(430mg，2.24mmol)，暗处在65℃加热此反应混合物的20小时。将最终的溶液倾倒入盐水(20ml)中，用AcOEt(6×15ml)提取并干燥(Na2SO4)。除去溶剂后，将残留物进行快速层析(CHCl3/AcOEt 95∶5)，得到283mg(85％)泡沫状物：
[α]20D+36.7(c1，CHCl3)；IR(纯，cm-1)3384，2940，2166，1730，1634，1518，1406，1130，841，752；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.14(s，9H)，0.95(t，J＝7.4Hz，3H)，1.77(m，2H)，3.66(s，1H)，5.00(d，J＝17.2Hz，1H)，5.10(d，J＝16.4Hz，1H)，5.15(d，J＝17.2Hz，1H)，5.49(d，J＝16.4Hz，1H)，7.16(s，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ-0.40，7.7，31.5，44.5，66.3，71.8，90.9，97.9，116.5，118.1，148.6，157.9，173.3；HRMS(EI)m/zC16H20INO4Si(M+)的计算值 445.0206，实测值445.0203；LRMS(EI)m/z 445(M+)，430，416，386.
(2)(20S)-7-三甲基甲硅烷基喜树碱
70℃，在275W GE太阳灯照射下，将(1)中制备的化合物(36.6mg，0.082mmol)、苯基异腈(0.25mmol)和六甲基二锡(42mg，0.123mmol)的苯溶液(1.3ml)中搅拌10小时。将最终的反应混合物的浓缩，作快速层析(CHCl3/MeOH 96∶4)得到18.8mg(54％)淡黄色固体：
[α]D 20+39.0(c0.2，CHCl3/MeOH 4∶1)；1H NMR(300MHz，CDCl3/CD3OD 3∶1)δ0.50(s，9H)，0.83(t，J＝7.4Hz，3H)，1.74(m，2H)，3.72(brs，1H)，5.12(d，J＝16.4Hz，1H)，5.16(brs，2H)，5.47(d，J＝16.4Hz，1H)，7.49(t，J＝8.1Hz，1H)，7.54(s，1H)，7.62(t，J＝8.1Hz，1H)，8.02(d，J＝8.1Hz，1H)，8.07(d，J＝8.1Hz，1H)；13CNMR(75MHz，CDCl3/CD3OD 3∶1)δ0.9，7.2，29.3，31.0，51.7，65.5，98.3，118.4，127.3，128.0，129.7，130.0，131.8，134.3，144.7，145.6，147.3，151.1，173.5；HRMS(EI)m/z C23H24N2O4Si(M+)的计算值420.1505，实测值420.1501；LRMS(EI)m/z 420(M+)，391，376，361，347，320，291.
实施例2
制备(20S)-7-叔-丁基二甲基甲硅烷基喜树碱(DB-202)
Figure C9981576800351
(1)(S)-4-乙基-4-羟基-6-碘-3-氧代-7-(3-叔-丁基二甲基甲硅烷基-2-丙炔基)-1H-吡喃并[3，4-c]-8-吡啶酮
按实施例1-(1)所述的流程，用碘代吡啶酮(2)(200mg，0.60mmol)和3-叔-丁基二甲基甲硅烷基-2-丙炔溴(280mg，1.20mmol)进行反应，快速层析(CH2Cl2/AcOEt 9∶1)后，得到173mg(59％)白色泡沫状物：
[α]D 20+58(c0.2，CHCl3)；IR(CHCl3，cm-1)3548，2950，2927，2859，1745，1648，1526；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.08(s，6H)，0.92(m，12H)，1.79(m，2H)，3.77(brs，1H)，5.00-5.25(m，3H)，5.50(d，J＝16.4Hz，1H)7.19(s，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ-4.9，7.63，16.6，26.0，31.6，44.5，66.3，71.8，89.4，98.6，100.0，116.5，118.1，148.6，158.0，173.2；HRMS(EI)m/z C19H26INO4Si(M+)的计算值487.0679，实测值487.0676；LRMS(EI)m/z 487(M+)，430，386，96，81，57.
(2)(20S)-7-叔-丁基二甲基甲硅烷基喜树碱
按实施例1-(2)所述的流程，用(1)制备的化合物(48.7mg，0.10mmol)进行反应，快速层析(CH2Cl2/丙酮9∶1)后，得到24.8mg(54％)灰黄色固体：
[α]D 20+35.5(c0.2，CHCl3)；IR(CHCl3，cm-1)3028，2980，2960，2932，2859，1741，1658，1600，1555，1257，1198，1158，1045；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.69(s，6H)，0.98(s，9H)，1.03(t，J＝7.3Hz，3H)，1.86(m，2H)，3.86(s，1H)，5.29(d，J＝16.3Hz，1H)，5.31(s，2H)，5.73(d，J＝16.3Hz，1H)，7.60(t，J＝6.3Hz，1H)，7.60(t，J＝7.0Hz，1H)，7.66(s，1H)，7.74(t，J＝7.3Hz，1H)8.20(t，J＝8.1Hz，2H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ-0.56，7.80，19.2，27.1，31.6，52.4，66.3，72.8，97.7，118.2，127.0，129.5，129.6，130.8，132.7，136.0，143.0，146.4，148.0，150.1，150.6，157.4，173.9；HRMS(EI)m/z C26H30N2O4Si(M+)的计算值462.1974，实测值462.1975；LRMS(EI)m/z 462(M+)，450，361，331，304，245，223，57.
实施例3
制备(20S)-7-叔-丁基二苯基甲硅烷基喜树碱
Figure C9981576800371
(1)(S)-4-乙基-4-羟基-6-碘-3-氧代-7-(3-叔-丁基二苯基甲硅烷基-2-丙炔基)-1H-吡喃并[3，4-c]-8-吡啶酮
按实施例1-(1)所述的流程，用碘代吡啶酮(2)(200mg，0.60mmol)和3-叔-丁基二苯基甲硅烷基-2-丙炔溴(428mg，1.20mmol)进行反应，快速层析(CH2Cl2/AcOEt 9∶1)后，得到258mg(70％)白色泡沫状物：
[α]D 20+45.1(c0.2，CHCl3)；IR(CHCl3，cm-1)3546，2928，2855，1741，1658，1526；1HNMR(300MHz，CDCl3)δ0.97(t，J＝7.3Hz，3H)，1.08(s，9H)，1.80(m，J＝7.1Hz，2H)，3.76(brs，1H)，5.13(d，J＝16.4Hz，1H)，5.29(d，J＝2.5Hz，2H)，5.52(d，J＝16.4Hz，1H)，7.22(s，1H)，7.32-7.40(m，6H)，7.76-7.78(m，4H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ7.6，18.6，27.0，31.6，44.6，60.4，66.3，71.8，86.5，99.9，102.2，116.6，127.7，129.6，132.6，135.6，148.7，157.8，173.2；HRMS(EI)m/zC25H21INO4Si(M-C4H9 +)的计算值554.0279，实测值554.0285；LRMS(EI)m/z 554(M-C4H9 +)，587，510，220，143，105.
(2)(20S)-7-叔-丁基二苯基甲硅烷基喜树碱
按实施例1-(2)所述的流程，用(1)制备的化合物(61.1mg，0.10mmol)，快速层析(CH2Cl2/MeOH 96∶1；CH2Cl2/丙酮9∶1)后，得到26.5mg(45％)淡黄色固体：
[α]20 D+35.2(c0.2，CHCl3)；IR(CHCl3，cm-1)3003，2984，2969，2958，2935，1741，1658，1599，1555，1428，1226，1216，1158，1102；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ1.00(t，J＝7.3Hz，3H)，1.44(s，9H)，1.84(m，2H)，3.75(s，1H)，4.21(d，J＝5.7Hz，2H)，5.19(d，J＝16.3Hz，1H)，5.64(d，J＝16.3Hz，1H)，7.43(m，5H)，7.51(t，J＝7.3Hz，2H)，7.62(s，1H)，7.69(m，5H)，8.10(d，J＝8.5Hz，1H)，8.22(d，J＝8.2Hz，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ7.9，20.4，30.2，31.6，52.2，66.4，72.8，97.5，118.2，126.3，128.6，129.8，130.3，130.7，131.9，132.2，134.6，134.64，136.4，136.5，138.1，140.9，146.2，148.4，149.9，151.3，157.1，174.1；HRMS(EI)m/z C36H34N2O4Si(M+)的计算值586.2281，实测值586.2288；LRMS(EI)m/z 586(M+)，542，529，485，428，407，321，181，131，69.
实施例4
制备(20S)-10-乙酰氧基-7-三甲基甲硅烷基喜树碱(见图3)
(1)4-乙酰氧基苯基异腈(14)
0℃在用CH2Cl2(10ml)配制的4-乙酰氧基甲酰苯胺(13)(358mg，1.0mmol)溶液中加入四溴甲烷(0.70g，2.1mmol)、三苯基膦(525mg，2.1mmol)和三乙胺(320ml，2.1mmol)，暗处将此化合物回流3小时。蒸发掉溶剂后，在冰冻的Et2O(20ml)中研磨粗品，过滤。蒸发掉溶剂快速层析(己烷/AcOEt 8∶2)纯化残留物，得到243mg(76％)微棕色固体：
IR(neat，cm-1)2127，1768，1501，1370，1201，1180，909；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ2.29(s，3H)，7.11(d，J＝8.8Hz，2H)，7.38(d，J＝8.8Hz，2H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ21.0，122.8，127.6，150.8，164.3，168.8；HRMS(EI)m/z C9H7NO2(M+)的计算值161.0477，实测值161.0474；LRMS(EI)m/z 161(M+)，133，119，91.
(2)(20S)-10-乙酰氧基-7-三甲基甲硅烷基喜树碱(15)
按实施例1-(2)所述的流程，用实施例1-(1)制备的化合物(44.5mg，0.10mmol)和(1)制备的化合物(48.3mg，0.30mmol)进行反应，快速层析(CHCl3/丙酮10∶1)后，得到29.9mg(63％)淡黄色油：
[α]D 20+29.9(c0.5，CHCl3)；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.61(s，9H)，0.98(t，J＝7.4Hz，3H)，1.86(m，2H)，2.38(s，3H)，4.13(brs，1H)，5.24(d，J＝16.4Hz，1H)，5.27(s，2H)，5.68(d，J＝16.4Hz，1H)，7.46(dd，J＝9.2，2.5Hz，1H)，7.60(s，1H)，7.96(d，J＝2.5Hz，1H)，8.13(d，J＝9.2Hz，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ1.4，7.8，21.4，31.5，51.7，66.2，97.6，118.3，118.9，124.6，132.1，135.0，145.7，146.1，148.9，150.1，150.7，157.3，169.1，173.7；HRMS(EI)m/z C25H26N2O6Si(M+)的计算值478.1560，实测值478.1582；LRMS(EI)m/z 478(M+)，436，392，377，336，277.
实施例5
制备(20S)-10-羟基-7-三甲基甲硅烷基喜树碱(16)
室温，将实施例5-(2)制备的化合物(15)(16.8mg，0.035mmol)和K2CO3(9.6mg，0.070mmol)在MeOH(100ml)和H2O(100ml)中搅拌1小时30分钟。用AcOH(2滴)酸化反应混合物，用盐水(10ml)稀释，AcOEt(10×10ml)提取。干燥(Na2SO4)合并的有机层，蒸发，快速层析(CHCl3/MeOH/AcOH 90∶10∶2；CHCl3/丙酮2∶1)对残留物进行纯化，得到15.1mg(99％)白色固体：
[α]D 20+18.9(c0.2，CHCl3/MeOH4∶1)；1H NMR(300MHz，CDCl3/CD3OD 4∶1)δ0.45(s，9H)，0.84(t，J＝7.3Hz，3H)，1.75(m，2H)，5.12(brs，2H)，5.12(d，J＝16.3Hz，1H)，5.48(d，J＝16.3Hz，1H)，7.24(dd，J＝9.1，2.5Hz，1H)，7.39(d，J＝2.5Hz，1H)，7.87(d，J＝9.1Hz，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3/CD3OD 4∶1)δ0.8，7.4，31.1，51.8，65.7，97.5，109.8，117.5，122.3，131.3，133.7，134.6，141.7，142.6，146.3，147.5，151.1，156.3，157.6；HRMS(EI)m/zC23H24N2O5Si(M+)的计算值436.1454，实测值436.1450；LRMS(EI)m/z 436(M+)，392，377，336，323.
将此化合物与NH2CH2CH2NMe2进行反应，然后与EtCOCl进行反应，得到E-环开环的类似物，进行生物测试。
实施例6
制备(20S)-三甲基甲硅烷基-依立替康(见图6)
(1)[1，4′]联哌啶基-1′-羧酸4-硝基-苯酯(32)
-78℃，在150ml干THF配制的氯甲酸4-硝基苯酯(31)(5.15g，25.6mmol)溶液中加入三乙胺(10.7ml，76.2mmol)，然后再加入用40ml THF配制的4-哌啶子基哌啶(30)(4.51g，25.6mmol)。搅拌此溶液2小时，然后除去溶剂，用AcOEt提取残留物，过滤、蒸发。用AcOEt作为洗脱液，将粗制黄色固体通过中性氧化铝层，蒸发后得到6.73g(79％)白色固体：
IR(CHCl3，cm-1)3046，2937，2859，1704，1620，1513，1466，1242，1197；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ1.20-1.80(m，8H)，1.90(d，J＝12.7Hz，2H)，2.20-2.70(m，5H)，2.87(t，J＝12Hz，1H)，3.01(t，J＝12Hz，1H)，4.30(brs，2H)，7.29(d，J＝9Hz，2H)，8.26(d，J＝9Hz，2H)；13CNMR(75MHz，CDCl3)δ24.6，26.3，27.5，28.2，40.1，44.4，50.1，62.0，122.2，124.9，144.8，151.9，156.3；HRMS(EI)m/z C17H23N3O4(M+)的计算值333.1676，实测值333.1688；LRMS(EI)m/z 333(M+)，195，167，124，110，96，55.
(2)[1，4′]联哌啶基-1′-羧酸4-氨基-苯酯
在用AcOEt(125ml)配制的(1)中制备的化合物(1.012g，3.03mmol)溶液中加入10％Pd/C(0.15g)。用氩气吹扫此系统若干次，加入1L气瓶的H2。室温搅拌此混合物12小时后，用硅藻土过滤除去催化剂，蒸发掉溶剂，得到835mg(91％)白色固体：
IR(CHCl3，cm-1)3453，3400，3028，2936，2859，1703，1513，1429，1242，1226，1210，1197；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ1.30-1.70(m，8H)，1.86(d，J＝12.6Hz，2H)，2.33-2.62(m，5H)，2.68-3.04(m，2H)，3.58(brs，2H)，4.30(brs，2H)，6.64(d，J＝6.0Hz，2H)，6.87(d，J＝6.0Hz，2H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ24.6，26.3，27.5，28.1，43.8，43.9，50.1，62.3，115.4，122.3，143.4，143.7，154.1；HRMS(EI)m/z C17H25N3O2(M+)的计算值303.1944，实测值803.1947；LRMS(EI)m/z303(M+)，195，167，124，108，96，80，65，55.
(3)[1，4′]联哌啶基-1′-羧酸4-甲酰氨基-苯酯(33)
0℃，搅拌用CH2Cl2(5ml)配制的二环己基碳二亚胺(272mg，1.32mmol)溶液，逐滴加入98％甲酸(60.7mg，1.32mmol)。10分钟后，0℃用注射器将此混合物加到用吡啶(5ml)配制的实施例2制备的化合物(200mg，0.66mmol)溶液中。然后让反应混合物升温至室温，搅拌3小时。蒸去吡啶，用CH2Cl2提取残留物，过滤、蒸发，直接加样到碱性氧化铝柱上(CH2Cl2/MeOH 95∶5)，得到118mg(83％)白色固体，室温时该固体是由顺式和反式旋转异构体(由受阻的围绕甲酰胺碳-氮键旋转而产生的)构成：
IR(CHCl3，cm-1)3025，3013，2937，2888，2861，1703，1517，1466，1275，1226，1210；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ1.38-1.80(m，8H)，1.90(d，J＝12Hz，2H)，2.40-2.70(m，5H)，2.83(t，J＝12Hz，1H)，2.97(t，J＝12Hz，1H)，4.32(m，2H)，7.03-7.11(m，3H)，7.37(brs，.5H)(cis)，7.46(d，J＝10Hz，1H)，7.53(d，J＝1lHz，.5H)(trans)，8.32(d，J＝2Hz，.5H)(cis)，8.59(d，J＝11Hz，.5H)(trans)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ24.6，26.3，27.6，28.1，44.2，44.0，50.1，82.2，120.0，121.0，122.1，123.0，133.9，134.3，147.5，148.9，153.9，153.4，159.1，162.5；HRMS(EI)m/z C18H25N3O3(M+)的计算值331.1884，实测值331.1896；LRMS(EI)m/z 331(M+)，244，202，167，124，80，55.
(4)[1，4′]联哌啶基-1′-羧酸4-异腈基-苯酯(34)
0℃，在用CH2Cl2(5ml)配制的实施例(3)制备的化合物(90.1mg，0.272mmol)的溶液中依次加入三乙胺(69.5mg，0.688mmol)，然后逐滴加入用干C2HCl2(10ml)配制的三光气溶液(68mg，0.229mmol)。室温搅拌此混合物2小时，用7％NaHCO3(5ml)洗涤，并干燥(MgSO4)。蒸发掉溶剂后，得到的粗制棕色残留物进行快速层析(Et2O/Et2NH 95∶5)，得到67.2mg(79％)白色固体：
IR(CHCl3，cm-1)3034，2937，2131，1718，1504，1429，1233，1224，1213，1198，1184；1HNMR(300MHz，CDCl3)δ1.32-1.75(m，8H)，1.90(brd，J＝12.4Hz，2H)，2.32-2.65(m，5H)，2.84(t，J＝12.3Hz，1H)，2.98(t，J＝12.1Hz，1H)，4.20-4.40(m，2H)，7.14(d，J＝8.8Hz，2H)，7.37(d，J＝8.8Hz，2H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ25.0，26.5，27.8，28.5，44.4，50.6，62.7，123.3，127.8，152.1，153.1，164.4；HRMS(EI)m/z C18H23N3O2(M+)的计算值313.1779，实测值313.1790；LRMS(EI)m/z 313(M+)，195，167，124，110，84，55.
(5)(20S)-7-三甲基甲硅烷基-依立替康(35)
按实施例1-(2)所述的流程，70℃在275W GE太阳灯照射下，在干苯(1.5ml)中搅拌实施例1-(1)制备的化合物(44.5mg，0.10mmol)、(4)制备的化合物(93.9mg，0.3mmol)和六甲基二锡(50mg，0.15mmol)9小时。蒸发反应物，溶解在带有几滴DMSO(辅助溶解)的MeOH中，注射到Waters反相HPLC中。以下为用于进行分离的条件。使用Waters 600E系统控制器，其装备有Waters 490E程控多波长探测器、Sargent Welch绘图仪和Waters C-18 25×10柱体。梯度洗脱，[5∶95MeCN/H2O(0.1％TFA)到30∶70 MeCN/H2O(0.1％TFA)]，进行40分钟，20ml/分，干冻后得到半纯化灰色的固体。用1mm板在层析管(chromatotron)上进一步纯化(CH2Cl2/EtOH 70∶30)此灰色固体，得到12mg(19％)黄色固体：
[α]D 20+14.8(c0.2，CHCl3)；IR(CHCl3，cm-1)3023，2957，2933，1720，1659，1601，1216，1191，1175，1158；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.64(s，9H)，1.03(t，J＝7.3Hz，3H)，1.50-1.51(brm，2H)，1.51-1.52(brm，6H)，1.84(m，J＝7.3Hz，2H)，2.01-2.10(brm，2H)，2.60-2.75(brs，5H)，2.75-3.12(brm，2H)，4.30-4.50(brm，2H)，5.30(d，J＝16.3Hz，1H)，5.31(s，2H)，5.74(d，J＝16.3Hz，1H)，7.55(dd，J＝9.0，2.4Hz，1H)，7.63(s，1H)，8.01(d，J＝2.3Hz，1H)，8.19(d，J＝9Hz，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ1.5，7.8，25.4，29.7，31.5，43.8，50.1，51.8，62.5，66.3，72.8，97.5，118.1，119.0，125.1，132.0，132.3，134.9，143.4，145.6，146.4，150.1，150.5，152.8，157.4，174.0；HRMS(EI)m/z  C34H42N4O6Si(M+)的计算值630.2898，实测值630.2874；LRMS(EI)m/z 630(M+)，586，501，457，195，167，153，124，111，96，84.
实施例7
制备(20S)-11-氟-7-三甲基甲硅烷基喜树碱(见图2)
(1)3-氟-2-三甲基甲硅烷基苯甲醛(7)
通过邻位金属取代制备3-氟-2-三甲基甲硅烷基苯甲醛。见Comins，D.L.等人，J.Org.Chem.，49，1078(1984)。还可参见Snieckus，V.，Chem.Rev.，90，879(1990)。-20℃，在用THF(50ml)配制的N，N，N′-三甲基乙二胺(2.70ml，20mmol)溶液中慢慢加入用己烷配制的1.6N正-BuLi(13ml，21mmol)，15分钟后再加入3-氟苯甲醛(2.10ml，20mmol)。该温度15分钟后，注射入用己烷配制的1.6N正-BuLi(38ml，60mmol)，-35℃搅拌此溶液1小时。加入氯代三甲基硅烷(15ml，120mmol)，室温搅拌此反应混合物的过夜。将最终的溶液倾倒入冰冻1NHCl(150ml)中，用Et2O(3×100)迅速提取，盐水洗涤，干燥(Na2SO4)。蒸发掉溶剂后，快速层析(己烷/AcOEt 95∶5)纯化，得到3.25g(83％)油：
IR(纯，cm-1)1701，1440，1252，1233，1109，848，764；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.40(d，J＝2.6Hz，9H)，7.18(brt，J＝9.0Hz，1H)，7.47(ddd，J1＝J2＝8.1Hz，J3＝5.4Hz，1H)，7.70(brd，J＝7.5Hz，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ1.8，120.8(d，JCF＝29Hz)，126.8，128.2，131.2，143.3，167.6(d，JCF＝244Hz)，192.4；HRMS(EI)m/z C9H10FDSi(M-CH3 +)的计算值181.0485，实测值181.0482；LRMS(EI)m/z 181(M-CH3 +)，151，125，103，91.
(2)3-氟-2-三甲基甲硅烷基苯甲酸
然后进行标准氧化成游离酸。见Hill，L.R.等人，J.Org.Chem.，50，470(1985)。在叔-丁醇(20ml)配制的(1)制备的化合物(3.41g，17.3mmol)溶液中，逐次加入用THF配制的2N 2-甲基-2-丁烯(55ml，110mmol)溶液，然后在10分钟内缓慢加入用水(18ml)配制的80％NaClO2(2.55g，22.5mmol)和NaH2PO4·H2O(3.10g，22.5mmol)溶液。室温搅拌得到混合物16小时，蒸发掉叔-丁醇，用1N NaOH(50ml)吸收残留物，用己烷(3×20ml)洗涤。用1N HCl将水层酸化至pH 2，用NaCl饱和，用Et2O(3×50ml)提取。干燥(Na2SO4)混合的有机层，蒸发得到3.13g(85％)白色固体：
IR(NaCl，cm-1)2982，1700，1434，1294，1271，1253，1230，849，763；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.39(d，J＝2.6Hz，9H)，7.16(brt，J＝9.1Hz，1H)，7.41(ddd，J1＝J2＝7.9Hz，J3＝5.6Hz，1H)，7.73(brd，J＝7.7Hz，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ1.3，119.5(d，JCF＝27Hz)，126.0，127.3，130.9，138.0，167.5(d，JCF＝243Hz)，174.5；HRMS(EI)m/z C9H10FO2Si(M-CH3 +)的计算值197.0434，实测值197.0433；LRMS(EI)m/z 197(M-CH3 +)，179，133，115，105.
(3)3-氟-2-三甲基甲硅烷基苯基异氰酸酯(8)
用Curtius重排法进行中间体异氰酸酯的制备。见Capson，T.L.等人，TetrahedronLett.，25，3515(1984)和其中的参考文献。在用CH2Cl2(20ml)配制的(2)制备的化合物(3.03g，14.3mmol)的溶液中加入草酰氯(1.30ml，15.0mmol)，室温搅拌得到的混合物3小时。蒸发掉溶剂后将得到的残留物用THF(10ml)稀释，注射到剧烈搅拌的冰冻的用H2O(20ml)和丙酮(50ml)配制的NaN3(3.70g，57mmol)溶液中。0℃15分钟、室温1分钟后，用Et2O(4×50ml)提取溶液并干燥(Na2SO4)。蒸发掉溶剂后得到的残留物在甲苯中回流1小时30分钟，除去上述溶剂后得到2.85g(79％)淡黄色油：
IR(纯，cm-1)2269，1598，1433，1252，1228，846，788；1HNMR(300MHz，CDCl3)δ0.38(d，J＝1.9Hz，9H)，6.82(brt，J＝8.3Hz，1H)，6.90(brd，J＝8.2Hz，1H)，7.25(ddd，J1＝J2＝8.1Hz，J3＝6.6Hz，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ0.4，112.6(d，JCF＝26Hz)，120.5，122.5，131.5，139.2，167.4(d，JCF＝241Hz).
(4)3-氟-2-三甲基甲硅烷基苯基异腈(9)
然后进行脱氧反应得到期望的异腈。见Baldwin，J.E.等人，Tetrahedron，39，2989(1983)。0℃缓慢地将三乙胺(4.10ml，29.3mmol)加到用CH2Cl2配制的2N三氯硅烷(8.40ml，16.8mmol)溶液中，5分钟后加入实施例(3)制备的化合物(2.35g，11.2mmol)。0℃1小时30分钟和室温30分钟后，用NH3饱和此溶液，硅藻土过滤，用5％NaH2PO4洗涤，干燥(Na2SO4)。蒸发掉溶剂后得到的粗品进行快速层析(己烷/AcOEt 95∶5)，得到1.42g(66％)淡紫色液体：
IR(纯，cm-1)2114，1598，1440，1254，1237，1110，943，848，793；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.45(d，J＝1.8Hz，9H)，7.01(brt，J＝8.3Hz，1H)，7.17(brd，J＝7.7Hz，1H)，7.32(ddd，J1＝J2＝8.0Hz，J3＝6.1Hz，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ0.1，116.5(d，JCF＝26Hz)，124.3，131.6，166.8(d，JCF＝243Hz)，166.9；HRMS(EI)m/z C10H12FNSi(M+)的计算值193.0723，实测值193.0715；LRMS(EI)m/z 193(M+)，178，150，116，105.
(5)(20S)-11-氟-7，12-二(三甲基甲硅烷基)喜树碱(11)
按实施例1-(2)所述的流程，用实施例1-(1)制备的化合物(43.5mg，0.098mmol)和实施例(4)制备的化合物(76mg，0.39mmol)进行反应，快速层析(CH3Cl/丙酮20∶1)后得到33.4mg(67％)淡黄色油：
[α]D 20+23.6(c0.2，CHCl3)；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.53(d，J＝1.7Hz，9H)，0.60(s，9H)，1.02(t，J＝7.4Hz，3H)，1.88(m，2H)，3.82(brs，1H)，5.28(d，J＝16.3Hz，1H)，5.29(brs，2H)，5.72(d，J＝16.3Hz，1H)，7.31(t，J＝8.7Hz，1H)，7.46(s，1H)，8.18(dd，J＝9.2，5.9Hz，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ1.6，1.7，7.7，31.4，51.8，66.3，72.7，97.2，117.8(d，JCF＝33Hz)，124.3(d，JCF＝28Hz)，128.9，131.1，133.1，144.4，146.7，150.1，153.4，157.4，167.6(d，JCF＝245Hz)，173.9；HRMS(EI)m/z C26H31FN2O4Si2(M+)的计算值510.1806，实测值510.1806；LRMS(EI)m/z 510(M+)，495，466，451，395，319.
(6)(20S)-11-氟-7-三甲基甲硅烷基喜树碱(12)
50℃加热用48％HBr(1ml)配制的实施例(5)制备的化合物(19.5mg，0.038mmol)溶液20小时。缓慢将反应混合物的倾倒到剧烈搅拌的饱和NaHCO3(10ml)中，用AcOEt(6×20ml)提取，并干燥(Na2SO4)。蒸发掉溶剂后，快速层析(CHCl3/丙酮8∶1)纯化残留物，得到12.5mg(83％)淡黄色固体：
[α]D 20+39.6(c0.2，CHCl3)；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.62(s，9H)，1.01(t，J＝7.4Hz，3H)，1.87(m，2H)，3.81(brs，1H)，5.28(d，J＝16.4Hz，1H)，5.28(brs，2H)，5.72(d，J＝16.4Hz，1H)，7.31(ddd，J＝9.6，7.8，2.8Hz，1H)，7.61(s，1H)，7.78(dd，J＝9.7，2.7Hz，1H)，8.19(dd，J＝9.4，5.8Hz，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ1.6，7.8，31.5，51.7，66.3，72.7，97.8，114.3(d，JCF＝20Hz)，117.7(d，JCF＝26Hz)，118.5，128.9，130.0，133.9，144.4，146.1，149.3，150.1，151.7，157.4，162.6(d，JCF＝250Hz)，173.9；HRMS(EI)m/z C23H23FN2O4Si(M+)的计算值438.1411，实测值438.1412；LRMS(EI)m/z 438(M+)，409，394，379，365，338，309.
实施例8
制备(20S)-10-氨基-7-三甲基甲硅烷基喜树碱(见图4)(CHJ-792)
(1)4-叔-丁氧基羰基氨基苯基异腈(18)
通过标准Boc保护和脱水反应分两步制备该异腈。见Einhorn，J.等人，Synlett，37(1991)。清洗浴(cleaning bath)中超声处理用纯EtOH(50ml)配制的4-氨基甲酰苯胺(1.71g，12.6mmol)、焦碳酸二-叔-丁酯(2.87g，13.2mmol)和NaHCO3(1.11g，13.2mmol)混合物4小时。将最终的溶液用硅藻土片过滤，浓缩至干燥。残留物吸收到半盐水(half brine)(50ml)中，用AcOEt(6×30mL)提取，并干燥(Na2SO4)。蒸发掉溶剂后，将残留的油进行快速层析(CHCl3/MeOH 95∶5)，得到2.85g(96％)呈白色固体的4-叔-丁氧基羰基氨基甲酰苯胺。将此中间体(945g，4.0mmol)进行如实施例5-(1)所述的条件下进行处理，快速层析(己烷/AcOEt9∶1)后，得到502mg(58％)微棕色固体：
IR(纯，cm-1)3370，2121，1691，1524，1412，1364，1239，1158，832；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ1.48(s，9H)，6.75(brs，1H)，7.26(d，J＝8.8Hz，2H)，7.37(d，J＝8.8Hz，2H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ28.2，81.3，118.5，127.1，139.4，152.3，162.7；HRMS(EI)m/z C12H14N2O2(M+)的计算值218.1055，实测值218.1044；LRMS(EI)m/z 218(M+)，162，144.
(2)(20S)-10-叔-丁氧基羰基氨基-7-三甲基甲硅烷基喜树碱(19)
按实施例1-(2)所述的流程，用实施例1-(1)制备的化合物(44.5mg，0.10mmol)和实施例(1)制备的化合物(65mg，0.30mmol)进行，快速层析(CHCl3/丙酮6∶1)后，得到32.5mg(60％)淡黄色固体：
[α]D 20+28.0(c0.2，CHCl3)；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.63(s，9H)，0.99(t，J＝7.4Hz，3H)，1.53(s，9H)，1.86(m，2H)，4.03(brs，1H)，5.24(d，J＝16.2Hz，1H)，5.26(s，2H)，5.70(d，J＝16.2Hz，1H)，7.00(brs，1H)，7.47(dd，J＝9.2，2.3Hz，1H)，7.55(s，1H)，8.02(d，J＝9.2Hz，1H)，8.56(brs，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ1.3，7.8，28.2，31.5，51.8，66.3，72.8，97.1，114.4，117.8，122.6，131.3，132.8，135.0，137.2，142.9，144.3，146.6，149.2，150.1，157.4，173.9；HRMS(EI)m/z C23H25N3O4Si(M+)的计算值(M-Boc+)435.1614，实测值435.1612；LRMS(EI)m/z 535(M+)，479，435，391，362，335.
(3)(20S)-10-氨基-7-三甲基甲硅烷基喜树碱(20)
室温搅拌用CH2Cl2(2ml)配制的实施例(2)制备的化合物(75.5mg，0.141mmol)和TFA(500ml)溶液3小时。然后将反应混合物的倾倒入饱和的NaHCO3(50ml)中，用AcOEt(10×15ml)提取并干燥(Na2SO4)。蒸发掉溶剂后，快速层析(CHCl3/MeOH95∶5)残留物，得到55.4mg(90％)黄色固体：
[α]D 20+18.7(c0.15，CHCl3/MeOH 4∶1)；1H NMR(300MHz，CDCl3/CD3OD 4∶1)δ0.40(s，9H)，0.80(t，J＝7.4Hz，3H)，1.70(m，2H)，5.05(s，2H)，5.08(d，J＝16.3Hz，1H)，5.43(d，J＝16.3Hz，1H)，7.05(brs，1H)，7.07(d，J＝8.0Hz，1H)，7.38(s，1H)，7.74(d，J＝8.0Hz，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3/CD3OD 4∶1)δ0.6，7.2，30.8，51.8，65.5，72.7，97.0，107.2，116.8，122.0，130.7，134.0，134.7，139.9，141.7，145.8，146.9，151.2，157.5，173.7；HRMS(EI)m/z C23H25N3O4Si(M+)的计算值435.1614，实测值435.1613；LRMS(EI)m/z 435(M+)，391，376，335，290.
实施例9
制备(20S)-11-氨基-7-三甲基甲硅烷基喜树碱
Figure C9981576800501
(1)3-叔-丁氧基羰基氨基苯基异腈
按实施例9-(1)所述的相同流程分两步制备该异腈。在第一步中，对3-氨基甲酰苯胺(1.80g，13.2mmol)进行Boc-保护，快速层析(CHCl3/MeOH 95∶5)后得到呈白色固体的2.65g(85％)3-叔-丁氧基羰基氨基甲酰苯胺。然后将此中间体(412mg，1.74mmol)置于实施例5-(1)所述的条件下，快速层析(己烷/AcOEt 9∶1)后得到190mg(50％)褐色固体：
IR(纯，cm-1)3318，2126，1715，1603，1547，1433，1236，1162，782；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ1.49(s，9H)，6.67(brs，1H)，7.00(m，1H)，7.20-7.30(m，2H)，7.60(brs，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ28.2，81.3，116.0，118.9，120.6，129.8，139.5，152.3，163.6；HRMS(EI)m/z C12H14N2O2(M+)的计算值218.1055，实测值218.1047；LRMS(EI)m/z 218(M+)，196，162，152，118.
(2)(20S)-11-氨基-7-三甲基甲硅烷基喜树碱
按实施例1-(2)所述的流程，用实施例1-(1)制备的化合物(44.5mg，0.10mmol)和实施例(1)制备的化合物(65.5mg，0.3mmol)进行，快速层析(CHCl3/MeOH95∶5；CHCl3/丙酮5∶1)后，得到23.1mg(43％)淡黄色油。然后在实施例9-(3)所述的条件下将此中间体(14.7mg，0.027mmol)去保护，快速层析(CHCl3/MeOH 9∶1)后，得到11.8mg(99％)呈黄色固体的(20S)-11-氨基-7-三甲基甲硅烷基喜树碱，不含其他异构体：
[α]D 20+15.0(c0.1，CHCl3/MeOH 4∶1)；1H NMR(300MHz，CDCl3/CD3OD 4∶1)δ0.44(s，9H)，0.86(t，J＝7.4Hz，3H)，1.76(m，2H)，5.08(s，2H)，5.14(d，J＝16.4Hz，1H)，5.50(d，J＝16.3Hz，1H)，6.97(dd，J＝9.2，2.5Hz，1H)，7.07(d，J＝2.5Hz，1H)，7.50(s，1H)，7.84(d，J＝9.2Hz，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3/CD3OD 4∶1)δ1.1，7.4，31.0，51.7，65.6，97.9，107.9，117.8，119.7，125.9，127.1，129.0，130.4，135.4，144.3，149.5，149.9，151.1，157.6，175.3；HRMS(EI)m/z C23H25N3O4Si(M+)的计算值435.1614，实测值435.1626；LRMS(EI)m/z 435(M+)，406，391，376，335.
实施例10
制备(20S)-11-氟-10-氨基-7-三甲基甲硅烷基喜树碱(见图5)
Figure C9981576800511
(1)4-叔-丁氧基羰基氨基-3-氟-1-硝基苯(22)
在用CH2Cl2(25ml)配制的2-氟-4-硝基苯胺(21)[按Katritsky，A.R.等人，J.Org.Chem.，51，5039(1986)所述的方法制备](2.16g，13.9mmol)溶液中逐次加入焦碳酸二-叔-丁酯(3.19g，14.6mmol)、三乙胺(2.95ml，20.8mmol)和4-二甲基氨基吡啶(210mg，1.67mmol)，室温搅拌此反应混合物的16小时。用CH2Cl2(75ml)稀释最终的溶液，用冰冻5％柠檬酸(4×50ml)洗涤，干燥(Na2SO4)。蒸发掉溶剂后，将残留物进行快速层析(己烷/AcOEt 9∶5)，按洗脱顺序首先得到1.95g(55％)单保护的衍生物4-叔-丁氧基羰基氨基-3-氟-1-硝基苯，然后得到1.13g(23％)双-保护衍生物，4-二-叔-丁氧基羰基氨基-3-氟-1-硝基苯。单保护衍生物的特性如下：
1H NMR(300MHz，CDCl3)δ1.52(s，9H)，6.99(brs，1H)，7.95(m，1H)，8.03(brd，J＝9.2Hz，1H)，8.34(brt，J＝8.5Hz，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ28.1，82.5，110.9(d，JCF＝23Hz)，118.3，120.8，133.5，141.7，150.1(d，JCF＝243Hz)，151.4；HRMS(EI)m/z C11H13FN2O4(M+)的计算值256.0859，实测值258.0854；LRMS(EI)m/z 256(M+)，200，182，57.
(2)4-叔-丁氧基羰基氨基-3-氟苯胺(24)
按如下常规流程将硝基还原成胺官能团。见Ram，S.等人，TetrahedronLett.，25，3415(1984)。在用无水MeOH(12ml)配制的实施例(1)制备的化合物(1.62g，6.32mmol)和甲酸铵(1.70g，27mmol)溶液中加入10％Pd-C(400mg)。室温2小时后，用硅藻土过滤最终的溶液，浓缩，直接将残留物进行快速层析(CHCl3/MeOH9∶1)，得到1.40g(98％)微黄色油：
1H NMR(300MHz，CD3SOCD3)δ1.40(s，9H)，5.22(s，2H)，6.25-6.35(m，2H)，6.93(brt，J＝8.0Hz，1H)，8.29(brs，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ28.5，80.4，102.1(d，JCF＝24Hz)，110.7，117.2，122.8，143.4，153.1，154.1(d，JCF＝244Hz)；HRMS(EI)m/z C11H15FN2O2(M+)的计算值226.1118，实测值226.1116；LRMS(EI)m/z 226(M+)，170，126，83，57.
(3)4-叔-丁氧基羰基氨基-3-氟苯基异腈(25)
0℃在搅拌的CH2Cl2(15ml)配制的二环己基碳二亚胺(1.51g，7.31mmol)溶液中逐滴加入甲酸(275ml，7.31mmol)。10分钟后，0℃将得到的混合物加到用CH2Cl2(10ml)和吡啶(0.61ml，5.66mol)配制的实施例2制备的化合物(1.28g，5.66mol)溶液中，为时5分钟。然后让反应混合物升温至室温，并搅拌16小时。用硅藻土过滤后，浓缩最终的溶液，作快速层析(CHCl3/AcOEt 85∶15)得到1.44g(100％)白色固体4-叔-丁氧基羰基氨基-3-氟甲酰胺。将此中间体(1.38g，5.43mmol)溶解在CH2Cl2(20ml)中，在0℃依次加入四溴甲烷(1.93g，5,80mmol)、三苯基膦(1.52g，5.80mmol)和1，4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷(DABCO，650mg，5.80mol)。让反应混合物升温至室温，搅拌2小时。蒸发掉溶剂后，在冰冻的Et2O(20ml)中研磨此粗品，用硅藻土过滤。蒸发掉溶解后得到的残留物用快速层析(己烷/AcOEt 95∶5到9∶1)纯化，得到660mg(51％)微棕色固体：
1H NMR(300MHz，CDCl3)δ1.51(s，9H)，6.76(brs，1H)，7.05-7.20(m，2H)，8.17(brt，J＝8.6Hz，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ28.1，81.8，113.3(d，JCF＝25Hz)，119.7，123.0，128.6，150.6(d，JCF＝242Hz)，151.8，164.2；HRMS(EI)m/z C12H13FN2O2(M+)的计算值236.0961，实测值236.0952；LRMS(EI)m/z 236(M+)，180，163，136，08，57.
(4)(20S)-10-叔-丁氧基羰基氨基-11-氟-7-三甲基甲硅烷基-喜树碱(26)和(20S)-10-叔-丁氧基羰基氨基-9-氟-7-三甲基甲硅烷基喜树碱(27)(1.9∶1的混合物)
按实施例1-(2)的流程制备，使用实施例1-(1)(66.8mg，0.15mmol)和实施例(3)所述的化合物(110mg，0.50mmol)，快速层析(CHCl3/MeOH 96∶4，CHCl3/丙酮10∶1)后，得到47.6mg(57％)呈微黄色油的上述区域异构体：
1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.54(d，J＝4.9Hz，9次要)，0.65(s，9主要)，0.99(t，J＝7.3Hz，3H)，1.86(m，2H)，3.93(brs，1H)，5.24(d，J＝16.3Hz，1次要)，5.25(brs，2主要)，5.25(d，J＝16.3Hz，1主要)，5.30(brs，2主要)，5.68(d，J＝16.3Hz，1主要)，5.69(d，J＝16.3Hz，1主要)，6.98(d，J＝3.6Hz，1主要)，7.02(d，J＝3.6Hz，1主要)，7.52(s，1主要)，7.53(s，1主要)，7.74(d，J＝12.1Hz，1主要)，7.92(brd，J＝9.3Hz，1主要)，8.60(brt，J＝8.4Hz，1主要)，9.08(d，J＝8.7Hz，1主要)；HRMS(EI)m/z计算值C28H32FN3O6Si 553.2044，实测值553.2022；LRMS(EI)m/z 553(M+)，493，479，453，435，424，409，394，380，353.
(5)(20S)-10-氨基-11-氟-7-三甲基甲硅烷基喜树碱(28)
按实施例9-(3)所述的条件将实施例(4)制备的化合物(41.3mg，0.0746mmol)去保护。后处理(workup)后，将粗品进行快速层析(CHCl3/丙酮/MeOH 70∶10∶1.5)，按洗脱的顺序，首先得到14.1mg(42％)纯(20S)-10-氨基-11-氟-7-三甲基甲硅烷基-喜树碱，然后是15.2mg约为1∶1混合的(20S)-10-氨基-11-氟-7-三甲基甲硅烷基喜树碱和(20S)-10-氨基-9-氟-7-三甲基甲硅烷基喜树碱。(20S)-10-氨基-11-氟-7-三甲基甲硅烷基喜树碱的特性如下：
[α]D 20+20.0(c0.2，CHCl3/MeOH 4∶1)；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.59(s，9H)，1.00(t，J＝7.4Hz，3H)，1.86(m，2H)，3.86(brs，1H)，4.31(brs，2H)，5.21(brs，2H)，5.26(d，J＝16.4Hz，1H)，5.69(d，J＝16.4Hz，1H)，7.30(d，J＝9.3Hz，1H)，7.50(s，1H)，7.69(d，J＝11.8Hz，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3/CD3OD 10∶1)δ1.4，7.7，31.4，51.9，66.1，72.7，97.1，109.4，113.6(d，JCF＝20Hz)，117.3，130.8，134.4，136.4，140.2，142.，146.5，147.6，150.6，153.9，154.0(d，JCF＝251Hz)，157.6，173.9；HRMS(EI)m/zC23H24FN3O4Si(M+)的计算值453.1520，实测值453.1500；LRMS(EI)m/z 453(M+)，424，409，394，352，181，131，119.
实施例11
制备(20S)-11，12-二氟-7-三甲基甲硅烷基喜树碱和(20S)-9，10-二氟-7-三甲基甲硅烷基喜树碱(3∶1的混合物)
按实施例1-(2)所述的流程，用实施例1-(1)制备的化合物(44.5mg，0.10mmol)和2，3-二氟苯基异腈(以20％收率制备，按Weber，W.P.等人，TetrahedronLett.，13，1637(1972)所述的方案，在后处理前在室温搅拌2天)(42mg，0.30mmol)，快速层析(CHCl3/MeOH 95∶5；CHCl3/丙酮10∶1到4∶1)后，得到含有上述区域异构体的22.6mg(50％)微黄色油：
1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.56(d，J＝4.8Hz，1次要)，0.65(s，9主要)，1.00(t，J＝7.4Hz，3H)，1.86(m，2H)，3.87(brs，1次要)，3.97(brs，1主要)，5.0-5.47(m，3H)，5.68(d，J＝16.5Hz，1H)，5.70(d，J＝16.4Hz，1次要)，7.31(m，1次要)，7.44(dt，J＝9.4，7.4Hz，1主要)，7.59(s，1次要)，7.60(s，1主要)，7.68(m，1次要)，7.93(m，1主要)；HRMS(EI)m/z计算值C23H22F2N2O4Si(M+)456.1317，实际值456.1321；LRMS(EI)m/z 456(M+)，438，428，412，383，356，327.
实施例12
制备20S-7-三异丙基甲硅烷基喜树碱
(1)(S)-4-乙基-4-羟基-6-碘-3-氧代-7-(三异丙基甲硅烷基-2-丙炔基)-1H-吡喃并[3，4-c]-8-吡啶酮
按实施例1-(1)所述的流程，将碘代吡啶酮2(200mg，0.598mmol)与三异丙基甲硅烷基-2-丙炔溴(329mg，1.196mmol)混合。层析(CH2Cl2/AcOEt 9∶1)得到41.1mg(13％)白色泡沫状物：
1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.91(t，J＝7Hz，6H)，0.99(s，18H)，1.71(m，J＝7Hz，2H)，3.65(s，1H)，5.0-5.2(m，3H)，5.45(d，J＝16Hz，1H)，7.13(s，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ7.7，11.2，18.7，31.7，44.6，66.5，71.9，87.7，100.1，116.6，118.2，148.6，158.0，173.4；HRMS(EI)m/zC22H32INO4Si(M+)的计算值529.1162，实测值529.1145；LRMS(EI)m/z 529(M+)，486，442，82，59.
(2)(20S)-7-三异丙基甲硅烷基喜树碱
按实施例1-(2)所述的流程，用所述的吡啶酮(41mg，0.077mmol)得到23.3mg(60％)淡黄色固体：
[α]D 20+31.7(c0.2，CH2Cl2)；IR(CHCl3，cm-1)3026，3008，2996，2962，2950，2932，2892，2869，1742，1658，1598，1555，1466，1230，1220，1158；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ1.02(t，J＝7Hz，3H)，1.18(d，J＝7Hz，18H)，1.60-2.0(m，5H)，2.17(s，1H)，5.31(d，J＝16Hz，1H)，5.41(s，2H)，5.76(d，J＝16，1H)，7.61(t，J＝7Hz，1H)，7.69(s，1H)，7.78(t，J＝7Hz1H)，8.20(t，J＝7Hz，2H)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ7.9，13.5，19.2，31.7，52.6，66.5，72.9，98.4，118.6，127.1，129.7，130.2，130.4，133.6，136.3，145.0，146.0，150.3，150.6，157.4，174.1；HRMS(EI)m/z C29H36N2Si(M+)的计算值504.2444，实测值504.2436；LRMS(EI)m/z 504(M+)，461，433，419，405，391，375，361，347，311，275，174，93，69，59.
实施例13
制备20S-7-三异丙基甲硅烷基喜树碱
(1)(S)-4-乙基-4-羟基-6-碘-3-氧代-7-(三乙基甲硅烷基-2-炔丙基)-1H-吡喃并[3，4-c]-8-吡啶酮
按实施例1-(1)所述的流程，将碘代吡啶酮2(150mg，0.450mmol)与三乙基甲硅烷基-2-丙炔溴(210mg，0.90mmol)混合。层析(CH2Cl2/AcOEt 9∶1)得到97.0mg(45％)白色泡沫状物：
1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.54(q，J＝8Hz，6H)，0.92(t，J＝8Hz，12H)，1.74(m，J＝7Hz，2H)，3.57(s，1H)，4.9-5.1(m，3H)，5.46(d，J＝16Hz，1H)，7.13(s，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ4.1，7.4，7.6，31.5，44.5，66.3，71.8，88.7，99.2，100.0，116.5，118.1，148.5，158.0，173.2；HRMS(EI)m/zC19H26INO4Si(M+)的计算值487.0676，实测值487.0688；LRMS(EI)m/z 487(M+)，458，430，420，402，360，332，153，141，125，96，83，68，57.
(2)(20S)-7-三乙基甲硅烷基喜树碱
按实施例1-(2)所述的流程，用所述的吡啶酮(48.7mg，0.1mmol)得到29.8mg(65％)淡黄色固体：
[α]D 20+35.9(c0.2，CH2Cl2)；IR(CHCl3，Cm-1)3015，3002，2960，2935，1741，1658，1599，1219，1199，1158；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.80-1.00(m，12H)，1.0-1.18(m，6H)，1.70-1.90(m，2H)，5.22-5.27(m，3H)，5.69(d，J＝16Hz，1H)，7.58(t，J＝7Hz，1H)，7.63(s，1H)，7.72(t，J＝7Hz1H)，8.18(m，2H)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ5.0，7.6，7.9，31.7，52.1，66.5，72.9，97.7，118.3，127.4，127.9，129.7，131.2，132.6，136.1，142.6，146.6，147.9，150.2，150.9，157.6，174.1；HRMS(EI)m/zC26H30N2O4Si(M+)的计算值462.1975，实测值462.1982；LRMS(EI)m/z 462(M+)，433，418，405，389，361，256，220，205，189，178，149，137，123，109，95，81，69，57.
实施例14
制备(20S)-7-(二甲基-(1′S，2′S，5′S)7，7-二甲基降蒎基甲硅烷基)喜树碱
Figure C9981576800581
(1)(S)-4-乙基-4-羟基-6-碘-3-氧代-7-(二甲基-(1S，2S，5S)7，7二甲基降蒎基甲硅烷基-2-丙炔基)-1H-吡喃并[3，4-c]-8-吡啶酮
按实施例1-(1)所述的流程，将碘代吡啶酮2(150mg，0.450mmol)与二甲基-(1S，2S，5S)7，7二甲基降蒎基甲硅烷基-2-丙炔溴(281mg，0.90mmol)混合。层析(CH2Cl2/AcOEt 9∶1)后得到100.8mg(39％)白色泡沫状物：
1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.10(d，J＝2Hz，6H)，0.48-0.70(m，2H)，0.72(s，3H)，0.93(t，J＝7Hz，3H)，1.10(s，3H)，1.15-1.40(m，3H)，1.60-1.85(m，6H)，1.88-2.00(m，1H)，2.05-2.20(m，1H)，3.58(s，1H)，4.95(m，3H)，5.46(d，J＝16Hz，1H)，7.13(s，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ0.78，7.8，20.2，23.1，24.0，24.8，25.3，27.0，31.3，31.7，39.7，40.7，44.7，49.1，66.5，71.9，91.0，98.5，100.3，116.6，118.3，148.7，158.0，173.4.
(2)(20S)-7-(二甲基-(1′S，2′S，5′S)7，7二甲基降蒎基甲硅烷基)喜树碱
按实施例1-(2)所述的流程，用上述吡啶酮(57.0mg，0.1mmol)得到29.4mg(54％)淡黄色固体：
(α]20 D+29.2(c0.2，CH2Cl2)；IR(CHCl3，cm-1)3020，3000，2980，2972，2939，2914，2824，2867，1741，1658，1599，1556，1264，1231，1201，1157，843；1HNMR(300MHz，CDCl3)δ0.50-0.70(m，8H)，0.90-1.10(m，9H)，1.10-1.35(m，4H)，1.40-1.60(m，3H)，1.72(m，1H)，1.80-1.95(m，2H)，2.05-2.11(m，2H)，5.25(d，J＝16Hz 1H)，5.27(s，2H)，5.69(d，J＝16Hz，1H)，7.58(t，J＝8Hz，1H)，7.62(s，1H)，7.72(t，J＝8Hz，1H)，8.10-8.2(m，2H)；13CNMR(125MHz，CDCl3)δ1.4，7.9，19.9，23.0，24.6，25.3，26.8，31.6，31.7，39.6，40.5，49.3，52.0，66.5，72.9，97.7，118.3，127.3，128.3，129.7，131.2，132.1，134.6，144.6，146.6，148.0，150.2，150.9，157.6，174.0；HRMS(EI)m/z C32H38N2O4Si(M+)的计算值542.2601，实测值542.2588；LRMS(EI)m/z 542(M+)，498，487，460，443，431，406，387，377，362，333，318，304，289，275，219，178，166，141，115，95，67.
实施例15
(20S)-7-(3-氰基丙基二甲基甲硅烷基)喜树碱
Figure C9981576800601
(1)(S)-4-乙基-4-羟基-6-碘-3-氧代-7-(3-氰基丙基二甲基甲硅烷基2-丙炔基)-1H-吡喃并[3，4-c]-8-吡啶酮
按Rico及其合作者所述的流程(J.Org.Chem.1994，59，415)，将碘代吡啶酮2(150mg，0.450mmol)与3-氰基丙基二甲基甲硅烷基-2-丙炔溴(165mg，0.678mmol)、K2CO3(124mg，0.90mmol)、Bu4N+Br-(14.5mg，0.045mmol)、H2O(0.02ml)和甲苯(3.6ml)混合。将此混合物回流1小时。过滤和层析(CH2Cl2/AcOEt 9∶1)后，得到34.0mg(15％)白色的油：
1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.17(s，6H)，0.70-0.80(m，2H)，0.98(t，J＝7Hz，3H)，1.70-1.90(m，4H)，2.39(t，J＝7，2H)，3.66(s，1H)，4.9-5.22(m，3H)，5.51(d，J＝16Hz，1H)，7.19(s，1H)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ-2.1，7.8，15.4，20.5，20.6，31.6，44.6，66.4，71.9，89.1，99.6，100.0，116.7，118.3，119.7，148.8，158.0，173.3；HRMS(EI)m/z C19H23IN2O4Si(M+)的计算值498.0472，实测值498.0480；LRMS(EI)m/z 498(M+)，483，470，445，430，416，402，392，371，348，335，306，290，266，223，202，185，163，136，126，109，98，81，69，57.
(2)(20S)-7-(3-氰基丙基二甲基甲硅烷基)喜树碱
按实施例1-(2)所述的流程，用上述吡啶酮(25.0mg，0.05mmol)得到9.8mg(41％)淡黄色固体：
[α]D 20+34.3(c0.2，CH2Cl2)；IR(CHCl3，cm-1)3025，3016，1741，1659，1600，1264，1222；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.71(s，6H)，1.05(t，J＝7Hz，3H)，1.26(m，2H)，1.66(m，2H)，1.90(m，2H)，2.35(t，J＝7Hz，2H)，3.76(s，1H)，5.31(d，J＝16Hz，1H)，5.31(s，2H)，5.75(d，J＝16Hz，1H)，7.67(m，2H)，7.82(t，J＝8Hz，1H)，8.17(d，J＝8Hz 1H)，8.24(d，J＝8Hz，1H)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ0.2，7.9，16.8，20.7，20.73，31.7，50.9，66.5，72.8，97.9，118.5，119.2，127.7，127.8，130.0，131.4，131.9，135.2，141.9，146.3，148.1，150.3，151.1，157.5，174.0；HRMS(EI)m/z计算值C26H27N3O4Si(M+)473.1771，实际值473.1755；LRMS(EI)m/z 473(M+)，444，429，414，400，389，373 362，344，331，303，289，2.75，245，219，166，152，130，98，71.
实施例16
制备(20S)-7-(3-卤代丙基二甲基甲硅烷基)喜树碱(氯代丙基衍生物为DB-148)
Figure C9981576800611
(1)(S)-4-乙基-4-羟基-6-碘(和6-溴)-3-氧代-7-(3-氯丙基二甲基甲硅烷基-2-丙炔基)-1H-吡喃并[3，4-c]-8-吡啶酮
按实施例1-(1)所述的流程，将碘代吡啶酮2(150mg，0.450mmol)与3-氯丙基二甲基甲硅烷基-2-丙炔溴(228mg，0.90mmol)混合。层析(CH2Cl2/AcOEt 9∶1)后得到75.4mg(33％)清澈的油。NMR分析显示除所需的氯代衍生物外还存在烷基溴(以1.6∶1的比例前者居多)：
1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.09(s，6H)，0.60-0.70(m，2H)，0.85-0.89(t，J＝7Hz，3H)，1.60-1.95(m，4H)，3.33(t，J＝7Hz，2H，指定为碘代物)，3.44(t，J＝7Hz，2H，指定为溴代物)，3.75(s，1H)，4.91-5.18(m，3H)，5.42(d，J＝16Hz，1H)，7.12(s，1H).
(2)(20S)-7-(3-卤代丙基二甲基甲硅烷基)喜树碱
按实施例1-(2)所述的流程，用上述吡啶酮(51mg，0.1mmol)得到23mg(49％)淡黄色固体。光谱数据分析显示：该固体是以1.6∶1∶1.3比例相应氯、溴和碘衍生物的混合物：
[α]D 20+30.8(c0.2，CH2Cl2)；IR(CHCl3，cm-1)3029，3012，2980，2963，2933，1742，1658，1600，1556，1258，1233，1218，1200，1158，1045，843，822，794；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.69(s，6H)，1.04(t，J＝7Hz，3H)，1.18-1.30(m，2H)，1.60-2.0(m，4H)，3.15(t，J＝7Hz，2H，指定为碘)，3.36(t，J＝7Hz，2H，指定为溴)，3.48(t，J＝7Hz，2H，指定为氧)，3.88(s，1H)，5.30(d，J＝16Hz，1H)，5.31(s，2H)，5.74(d，J＝16Hz，1H)，7.62-7.66(m，2H)，7.87(t，J＝8Hz，1H)，8.18(d，J＝8Hz，1H)，8.22(d，J＝8Hz，1H)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ0.2，7.9，14.7，27.5，31.7，47.4，51.9，66.4，72.8，98.2，118.6，127.7，127.9，130.0，131.0，132.0，135.2，146.1，147.6，150.2，157.5，174.0；HRMS(EI)m/zC25H27ClN2O4Si(M+)的计算值482.1429，实测值482.1413；LRMS(EI)m/z 482(M+)，453，438，361，305，275.
实施例17
制备(20S)10-乙酰氧基-7-叔-丁基二甲基甲硅烷基喜树碱
Figure C9981576800631
按实施例1-(2)所述的流程，用上述吡啶酮(34.5mg，0.071mmol)和对-乙酰氧基异腈得到21.3mg(58％)淡黄色固体：
[α]D 20+36.2(c0.2，CH2Cl2)；IR(CHCl3，cm-1)3029，3000，2958，2931，2902，2885，2859，1742，1659，1600，1557，1504，1464，1371，1256，1232，1195，1166，1045；1HNMR(300MHz，CDCl3)δ0.69(s，6H)，0.90(s，9H)，1.04(t，J＝7Hz，3H)，1.80-2.00(m，J＝7Hz，2H)，2.40(s，3H)，3.81(s，1H)，5.30(d，J＝16 Hz 1H)，5.31.(s，2H)，5.75(d，J＝16Hz，1H)，7.53(dd，J1＝9Hz，J2＝2Hz，1H)，7.65(s，1H)，8.08(d，J＝2Hz，1H)，8.21(d，J＝9Hz，1H)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ0.6，7.9，19.3，21.5，27.2，31.7，52.5，66.5，72.9，97.7，118.4，120.4，124.8，132.1，133.2，136.7，142.8，146.2，146.4，149.0，150.2，150.8，157.5，169.1，174.1；LRMS(EI)m/z 520(M+)，478，463，421，377，347，320，291，57.
实施例18
(2)(20S)10-乙酰氧基-7-叔-丁基二甲基甲硅烷基喜树碱
按实施例2-(2)所述的流程，用所述的吡啶酮(34.5mg，0.071mmol)在相同的层析条件下得到21.3mg(58％)淡黄色的固体：
[α]D 20+36.2(c0.2，CH2Cl2)；IR(CHCl3，cm-1)3029，3000，2958，2931，2902，2885，2859，1742，1659，1600，1557，1504，1464，1371，1256，1232，1195，1166，1045；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.69(s，6H)，0.90(s，9H)，1.04(t，J＝7Hz，3H)，1.80-2.00(m，J＝7Hz，2H)，2.40(s，3H)，3.81(s，1H)，5.30(d，J＝16 Hz 1H)，5.31.(s，2H)，5.75(d，J＝16Hz，1H)，7.53(dd，J1＝9Hz，J2＝2Hz，1H)，7.65(s，1H)，8.08(d，J＝2Hz，1H)，8.21(d，J＝9Hz，1H)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ0.6，7.9，19.3，21.5，27.2，31.7，52.5，66.5，72.9，97.7，118.4，120.4，124.8，132.1，133.2，136.7，142.8，146.2，146.4，149.0，150.2，150.8，157.5，169.1，174.1；HRMS(EI)m/zC28H32N2O6Si(M+)的计算值520.2030，实测值520.2014 LRMS(EI)m/z520(M+)，478，463，421，377，347，320，291，57.
实施例19
Figure C9981576800641
(20S)10-羟基-7-叔-丁基二甲基甲硅烷基喜树碱(DB-67)
用实施例5所述的流程，将实施例18所述的化合物(13.4mg，0.026mmol)转化成羟基衍生物。在TLC制备板上纯化(2∶1 CH2Cl2∶丙酮)，得到10.6mg(85％)黄色固体：
[α]D 20+17.4(c0.2，3∶1 CH2Cl2/MeOH)；1H NMR(300MHz，3∶1 CDCl3/CD3OD)δ0.66(s，6H)，0.88-1.05(m，12H)，1.80-2.00(m，2H)，5.25-5.30(m，3H)，5.70(d，J＝16Hz，1H)，7.37(dd，J1＝9Hz，J2＝2Hz，1H)，7.54(d，J＝2Hz，1H)，7.60(s，1H)，8.05(d，J＝9Hz，1H)；13C NMR(125MHz，(3∶1)CDCl3∶CD3OD)δ8.1，20.6，27.6，30.4，31.9，53.6，66.5，73.9，98.6，112.1，118.8，123.3，132.1，135.6，137.4，141.6，143.8，147.3，148.4，152.6，157.5，158.7，174.7；HRMS(EI)m/z C26H30N2O5Si(M+)的计算值478.1924，实测值478.1947 LRMS(EI)m/z 478(M+)，434，421，377，304，284，227，178，149，137，109，97，83，69，57.
实施例20
制备(20S)-7-(三甲基甲硅烷基甲基)喜树碱
(1)(S)-4-乙基-4-羟基-6-碘-3-氧代-7-(4-三甲基甲硅烷基-2-丁炔基)-1H-吡喃并[3，4-c]-8-吡啶酮
按实施例1-(1)所述的流程，用碘代吡啶酮2(200mg，0.60mmol)和4-三甲基甲硅烷基-2-丁炔溴(245mg，1.20mmol)，在快速层析后(CH2Cl2/AcOEt 9∶1)后得到77.7mg(28％)白色泡沫状物：
[α]D 20+62.7(c 0.2，CHCl3)；IR(CHCl3，cm-1)3540，3026，2955，1742，1649，1607，1529，1250，1219，1208，1158，1140；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.06(s，9H)，0.92(t，J＝7.4Hz，3H)，1.44(t，J＝2.4Hz，2H)，1.76(m，J＝7.4Hz，2H)，3.74(s，1H)，4.98(brs，2H)，5.07(d，J＝15Hz，1H)，5.48(d，J＝16.4Hz，1H)，7.15(s，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ-1.96，7.5，7.6，31.5，44.8，66.3，71.7，84.3，100.3，116.3，118.1，148.3，157.9，173.3；HRMS(EI)m/zC17H22INO4Si(M+)的计算值459.0352，实测值459.0363；LRMS(EI)m/z 459(M+)，444，386，348，73，57.
(2)(20S)-7-(三甲基甲硅烷基甲基)喜树碱
按实施例1-(2)所述的流程，用(1)中制备的化合物(46mg，0.10mmol)，在快速层析(CH2Cl2/MeOH 96∶4，CH2Cl2/丙酮9∶1)后，得到16.2mg(38％)淡黄色固体：
[α]D 20+37.6(c0.2，CHCl3)；IR(CHCl3，cm-1)3002，2984，2962，1741，1659，1601，1572，1559，1253，1219，1197，1157，849；1H NMR(500MHz，CDCl3)δ-0.34(s，9H)，0.62(t，J＝7.3Hz，3H)，1.48(m，2H)，2.31(d，J＝3.0Hz，2H)，3.53(s，1H)，4.74(s，2H)，4.89(d，J＝16.2Hz，1H)，5.34(d，J＝16.2Hz，1H)，6.85(s，1H)，7.20(t，J＝7.8Hz，1H)，7.36(t，J＝7.4Hz，1H)，7.57(d，J＝8.4Hz，1H)，7.78(d，J＝8.4Hz，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ-0.32，1.1，7.9，31.6，50.3，66.4，72.9，98.1，112.3，124.4，125.84，126.91，127.2，130.1，130.5，144.6，147.4，149.2，150.3，151.5，157.7，174.1；HRMS(EI)m/z C24H26N2O4Si(M+)的计算值434.1676，实测值434.1662；LRMS(EI)m/z 434(M+)，390，362，316，290，242，223，185，147，93，73.
实施例21
(20S)-10-羟基-7-[(2-三甲基甲硅烷)乙基]喜树碱(36a)(DB-174)
(1)(4，4-二溴-丁-3-烯基)三甲基甲硅烷
这种已知的化合物是按Piers，E.；Gavai，A.V.J.Org.Chem.1990，55，2374的改进流程进行制备。在火焰干燥的烧瓶中加入干CH2Cl2(150ml)和三苯基膦(16g，61.2mmol)。将温度降至0℃，分批加入CBr4(10.15g，30.6mmol)。30分钟后，加入用干CH2Cl2(20ml)配制的3-三甲基甲硅烷基丙醛(2.0g，15.3mmol)。0℃1小时后，用乙醚稀释反应物，硅藻土过滤。用乙醚(4×50ml)漂洗硅藻土，然后用H2O(100ml)、饱和的NaHCO3(100ml)、饱和的NH4Cl(100ml)和盐水(100ml)提取混合的乙醚溶液。干燥(MgSO4)有机层，过滤、蒸发得到粗制白色固体。用戊烷洗涤固体残留物。浓缩戊烷溶液，在硅胶(戊烷100％)上层析油状残留物得到3.7g呈清澈油体的(4，4-二溴-丁-3-烯基)三甲基甲硅烷。1H NMR显示受27％残留的戊烷的污染，校正的收率为62％：
IR(neat，cm-1)2953，2922，2898，1620，1443，1413，1249，1176，1034，986，859，837；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.03(s，9H)，0.62-0.67(m，2H)，2.06-2.14(m，2H)，6.41(t，J＝7Hz1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ-1.9，15.1，27.7，87.5，141.2.
(2)5-三甲基硅烷基戊-2-炔-1-醇(40)
在火焰干燥的烧瓶中加入(4，4-二溴-丁-3-烯基)三甲基甲硅烷(3.43g，12mmol)。加入干THF(150ml)，将混合物冷却至-78℃。加入用己烷配制的1.6N BuLi(24mmol，15ml)，-78℃搅拌此混合物1小时，升温至22℃，再搅拌1小时。最后，加入聚甲醛(1.4g)，回流混合物。3.5小时后，将反应混合物冷却至22℃，加入饱和的NH4Cl(50ml)。将烧瓶中的内容物转移到分液漏斗中，用乙醚(3×200ml)提取。干燥(Na2SO4)有机层，过滤，蒸发得到粗制黄色油。在硅胶使快速层析(戊烷/乙醚5∶1)得到1.57g(84％)5-三甲基硅烷基戊-2-炔-1-醇：
IR(纯，cm-1)3350，2953，2219，1436，1412，1318，1249，1178，1124，1015，905，853；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ-0.003(s，9H)，0.76(t，J＝8 Hz 2H)，1.75(s，1H)，2.20-2.24(m，2H)，4.21(brs，2H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ-1.3，13.8，16.4，51.7，78.2，88.9；HRMS(EI)m/z C7H13OSi(M-CH3)的计算值141.0736，实测值141.0733 LRMS(EI)m/z 141(M-CH3)，123，113，103，97，91，85，75，66，59.
(3)(5-溴戊-3-炔基)三甲基甲硅烷基(41)
在火焰干燥的烧瓶中加入PPh3(1.76g，6.73mmol)，然后加入干CH2Cl2(60ml)。将混合物置于冰浴中，逐滴加入溴(0.34ml，6.41mmol)。加入少量PPh3直到反应物从黄色变成无色。0℃0.5小时后，将5-三甲基甲硅烷基戊-2-炔-1-醇(1.0g，6.41mmol)溶解在CH2Cl2(5ml)中，逐滴加入。0℃4小时后，将反应混合物的倾倒入分液漏斗，用戊烷(250ml)稀释，用H2O(100ml)和饱和NaHCO3(100ml)提取。干燥(MgSO4)有机层，过滤，体积减至50ml。在硅胶片上用戊烷(500ml)层析此粗制溶液。蒸发掉戊烷后，得到呈清澈油体的(5-溴戊-3-炔基)三甲基甲硅烷(1.2g，87％)：
IR(neat，cm-1)2953，2922，2899，2230，1431，1317，1248，1208，852；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.03(s，9H)，0.79(t，J＝8Hz，2H)，2.28(tt，J1＝8Hz，J2＝2Hz，2H)，3.92(t，J＝2Hz，2H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ1.7，13.6，15.7，15.8，74.6，90.2；HRMS(EI)m/z C7H12BrSi(M-CH3)的计算值202.9892，实测值202.9889 LRMS(EI)m/z 203(M-CH3)，137，73，66.
(4)(20S)-4-乙基-4-炔基-6-碘-3-氧代-7-(5-三甲基甲硅烷基戊-2-炔基)-1H-吡喃并[3，4-c]-8-吡啶酮(43)
按实施例1-(1)所述的流程，用碘代吡啶酮2(0.2g，0.6mmol)和(5-溴戊-3-炔基)三甲基甲硅烷基(260mg，1.19mmol)，在快速层析(CH2Cl2/EtOAc 95∶5)后得到0.21g(74％)呈白色泡沫的(20S)-4-乙基-4-羟基-6-碘-3-氧代-7-(5-三甲基甲硅烷基)-戊-2-炔基)-1H-吡喃并[3，4-c]-8-吡啶酮：
[α]D 20+54.4(c0.2，CH2Cl2)；IR(CHCl3，cm-1)2952，1746，1648，1528，1427，1138，856，755；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ-0.03(s，9H)，0.76(t，J＝8Hz，2H)，0.96(t，J＝7Hz，3H)，1.70-2.00(m，J＝7Hz，2H)，2.16(t，J＝8Hz，2H)，3.77(s，1H)，5.04(s，2H)，5.10.(d，J＝16Hz，1H)，5.49(d，J＝16Hz，1H)，7.16(s，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ-1.6，7.8，13.6，15.7，31.7，44.8，66.5，71.9，72.4，88.1，100.5，116.6，118.3，148.6，158.2，173.5；HRMS(EI)m/zC18H24INO4Si(M+)的计算值473.0519，实测值473.0507LRMS(EI)m/z 473(M+)，458，386，360，346，139，73，57.
(5)(20S)-10-乙酰氧基-7-[(2-三甲基甲硅烷基)乙基]喜树碱(45)
按实施例1-(2)所述的流程，用上述(4)制备的碘代吡啶酮(56.8mg，0.12mmol)和对-乙酰氧基苯基异腈(48mg，0.3mmol)，在快速层析(CH2Cl2/丙酮10∶1)后，得到33.2mg(55％)呈棕褐色固体的(20S)-10-乙酰氧基-7-[(2-三甲基甲硅烷基)乙基]喜树碱：
[α]D 20+21.0(c0.2，CH2Cl2)；IR(CHCl3，cm-1)3039，2996，2954，1744，1660，1602，1509，1371，1229，1177；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.17(s，9H)，0.88-0.95(m，2H)，1.03(t，J＝7Hz，3H)，1.80-2.00(m，J＝7Hz，2H)，2.42(s，3H)，3.00(m，2H)，4.01(brs，1H)，5.22.(s，2H)，5.30(d，J＝16Hz，1H)，5.74(d，J＝16Hz，1H)，7.54(dd，J1＝9Hz，J2＝2 Hz 1H)，7.66(s，1H)，7.72(d，J＝2Hz，1H)，8.22(d，J＝2Hz，1H)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ-1.8，7.9，17.7，21.4，24.3，31.7，49.3，66.4，72.9，98.1，114.5，118.6，125.4，126.6，127.2，132.2，146.8，147.0，147.5，149.6，150.3，151.9，157.7，169.4，174.0；HRMS(EI)m/z C27H30N2O6Si(M+)的计算值506.1873，实测值506.1869 LRMS(EI)m/z506(M+)，464，436，420，347，336，277，193，151，109，73.
(6)(20S)-10-羟基-7-[(2-三甲基甲硅烷基)乙基]喜树碱(36a)
室温将上述(5)所制备的化合物(17.7mg，0.035mmol)和K2CO3(9.7mg，0.07mmol)在MeOH(0.2ml)和H2O(0.2ml)中的混合物搅拌1.5小时。用AcOH(8滴)酸化此混合物，用盐水(10ml)稀释，EtOAc(10×20ml)提取。干燥(Na2SO4)混合的有机层，蒸发。将粗制残留物进行两次层析(CH2Cl2/MeOH/AcOH 96∶3∶1，然后用CH2Cl2/丙酮5∶1)得到7.6mg(47％)呈黄色固体的(20S)-10-羟基-7-[(2-三甲基甲硅烷基)乙基]喜树碱：
[α]D 20+31.3(c0.2，CH2Cl2/MeOH 3∶1)；1HNMR(300MHz，CDCl3)δ0.15(s，9H)，0.84-0.95(m，2H)，0.99(t，J＝7Hz，3H)，1.80-2.00(m，J＝7Hz，2H)，2.99-3.05(m，2H)，5.20(s，2H)，5.29(d，J＝16Hz1H)，5.62.(d，J＝16 Hz 1H)，7.33(d，J＝2Hz，1H)，7.40(dd，J1＝9Hz，J2＝2Hz，1H)，7.63(s，1H)，8.01(d，J＝9Hz，1H)；13C NMR(125MHz，CDCl3)δ-1.8，8.3，17.9，25.1，32.2，66.9，74.4，99.1，106.0，116.1，119.7，124.0，128.4，129.8，132.3，145.5，146.8，148.3，150.1，153.0，158.6，159.4，175.1；HRMS(EI)m/zC25H28N2O5Si(M+)的计算值464.1767，实测值464.1788 LRMS(EI)m/z464(M+)，420，405，391，364，347，167，149，104，91，73.
在几个胶质瘤细胞(U87、A172、SG388、T98G、LN-Z308)株中，此化合物表现出具有抑制细胞增生的活性，有效浓度中值为10-100ng/ml。
实施例22
(20S)-10-氨基-7-[2-(三甲基甲硅烷基)乙基]喜树碱(36b)(DB-173)
(1)(20S)-10-叔-丁氧基羰基氨基-7-[(2-三甲基甲硅烷基)乙基]喜树碱(45b)
按实施例1-(2)所述的流程，将上述实施例21-(4)制备的碘代吡啶酮(56.8mg，0.12mmol)与4-叔-丁氧基羰基氨基苯基异腈(65.4mg，0.3mmol)反应。柱层析(CH2Cl2/丙酮10∶1)得到38mg(56％)呈棕褐色固体的(20S)-10-叔-丁氧基羰基氨基-7-[(2-三甲基甲硅烷基)乙基]喜树碱：
[α]D 20+18.5(c0.2，CH2Cl2)；IR(CHCl3，cm-1)3019，1738，1658，1600，1531，1215，1155，761；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.19(s，3H)，0.90-0.96(m，2H)，1.03(t，J＝7Hz，3H)，1.58(s，9H)，1.8-2.0(m，2H)，3.02-3.08(m，2H)，3.89(s，1H)，5.21.(s，2H)，5.30(d，J＝16Hz，1H)，5.75(d，J＝16Hz，1H)，6.85(brs，1H)，7.57(dd，J1＝9Hz，J2＝2Hz，1H)，7.61(s，1H)，8.11(d，J＝9Hz，1H)，8.31(brs，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ-1.7，8.0，17.5，24.4，28.5，31.8，49.5，66.5，73.0，77.4，81.4，97.7，110.1，118.2，123.3，126.7，127.6，131.4，137.8，146.2，147.4，150.37，150.4，152.6，157.8，174.1；HRMS(EI)m/zC30H37N3O6Si(M+)的计算值(M+)563.2452，实测值563.2426LRMS(EI)m/z 463(M-C5H8O2)，419，404，363，363，346，332，289，246，149，131，73，57.
(2)(20S)-10-氨基-7-[(2-三甲基甲硅烷基)乙基]喜树碱(36b)
将上述(1)制备的喜树碱衍生物(17.5mg，0.031mmol)溶解在CH2Cl2(1ml)中，加入三氟乙酸(0.25ml)。22℃3小时后，将混合物倾倒入饱和NaHCO3(20ml)中，用EtOAc(10×15ml)提取。干燥(Na2SO4)有机层，浓缩、层析，得到9.4mg(65％)黄色固体：
[α]D 20+17.0(c0.2，CH2Cl2/MeOH3∶1)；1H NMR(300MHz，CDCl3)δ0.15(s，9H)，0.85-0.91(m，2H)，0.99(t，J＝7Hz，3H)，1.87-2.05(m，2H)，2.85-2.98(m，2H)，5.04(d，J＝19Hz，1H)，5.09(d，J＝19 Hz 1H)，5.29.(d，J＝16Hz，1H)，5.58(d，J＝16Hz，1H)，7.01(d，J＝2Hz，1H)，7.25(dd，J1＝9Hz，Js2＝2Hz，1H)，7.54(s，1H)，7.84(d，J＝9Hz，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ1.8，8.1，17.4，24.5，31.8，50.0，66.4，73.8，98.4，102.3，118.2，123.4，127.2，129.6，131.3，144.1，145.2，147.6，147.9，148.5，152.4，158.7，174.6；HRMS(EI)m/z C25H29N3O4Si(M+)的计算值463.1927，实测值463.1941 LRMS(EI)m/z 463(M+)，434，419，404，390，362，346，332，167，131，104，91，73，57.
实施例23
(20S)-7-[(2-三甲基甲硅烷基)乙基]喜树碱(36c)(DB-172)
按实施例1-(2)所述的流程，用上述实施例21-(4)制备的碘代吡啶酮(43)(56.8mg.0.12mmol)和苯基异腈(30.9mg，0.3mmol)的混合物，快速层析(CH2Cl2/丙酮10∶1)后得到28mg(52％)呈棕褐色固体的(20S)-7-[(2-三甲基甲硅烷基)乙基]喜树碱：
[α]D 20+29.8(c0.2，CH2Cl2)；IR(CHCl3，cm-1)2996，2954，1742，1659，1601，1557，1250，1158，856；1HNMR(300MHz，CDCl3)δ0.18(s，9H)，0.90-0.96(m，2H)，1.04(t，J＝7.3Hz，3H)，1.86-1.95(m，2H)，3.07-3.13(m，2H)，3.87(s，1H)，5.23.(s，2H)，5.31(d，J＝16.3Hz，1H)，5.76(d，J＝16.3Hz，1H)，7.64-7.69(m，2H)，7.80(td，J1＝8Hz，J2＝0.87Hz，1H)，8.03(d，J＝8.3Hz，1H)，8.23(d，J＝8.3Hz，1H)；13C NMR(75MHz，CDCl3)δ-1.75，7.95，17.9，24.2，31.7，49.4，66.5，72.9，98.1，118.5，123.4，126.1，126.7，127.7，130.3，130.8，147.1，147.2，149.6，150.2，152.0，157.8，174.1；HRMS(EI)m/z C25H28N2O4Si(M+)的计算值448.1818，实测值448.1819 LRMS(EI)m/z 448(M+)，431，374，358，311，301，208，195，165，149，131，118，105，93，73.
虽然本发明用上述实施例进行了详细描述，但易看出这些详细描述仅用于说明，本领域技术人员可不脱离本发明的范围对本发明进行改善，且本发明的范围仅受附带的权利要求的限制。

Claims (57)

1.一种合成下式化合物及其药学上可接受的盐的方法：
Figure C998157680002C1
其特征在于，通过4+1自由基成环/环化作用，将前体
Figure C998157680002C2
与下式的芳基异腈反应：
Figure C998157680002C3
R1和R2各是相同的或不同的，为：氢；烷基；羟基烷基；卤代烷基；氨烷基；氨基氨基烷基；二烷基氨基烷基；链烯基；炔基；烷氧基；芳氧基；酰氧基；-OC(O)ORd，其中Rd是烷基；氨基甲酰氧基；卤素；羟基；硝基；氰基；叠氮基；甲酰基；肼基；-C(O)Rf，式中Rf是烷基、烷氧基、氨基或羟基；氨基；烷基氨基；二烷基氨基；-SRc，式中Rc是氢、-C(O)Rf和烷基，或者芳基；或R1和R2一起形成式-O(CH2)nO-基团，其中n代表整数1或2；
R3是H、卤素、硝基、氨基、羟基或氰基；或R2和R3也可结合在一起形成式-O(CH2)nO-基团，其中n代表整数1或2；
R4是H、F、C1-3烷基、C2-3链烯基、C2-3炔基、三烷基甲硅烷基或C1-3烷氧基；
R5是C1-10烷基、烯丙基、苄基或炔丙基；
R6、R7和R8各是C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、芳基或-(CH2)NR9基团，式中N是范围在1-10的整数，R9是羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、卤素原子、氰基或硝基；
R11是亚烷基、亚链烯基或亚炔基；
R12是-CH＝CH-CH2-或-C≡C-CH2-；X是Cl、Br或I。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的R4是H。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的R1和R2各是相同的或不同的，是H、羟基、卤素、氨基、硝基、氰基、C1-3烷基、C2-3链烯基、C2-3炔基或C1-3烷氧基。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的R1和R2各是相同的或不同的，是H、C1-3全卤代烷基、C1-3氨基烷基、C1-3烷基氨基或C1-3二烷基氨基。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的R1和R2各是相同的或不同的，是H、甲基、氨基、硝基、氰基或羟基。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的R1和R2各是相同的或不同的，是H、甲基氨基、二甲基氨基、乙基氨基、二乙基氨基、羟甲基、氨基甲基、甲基氨基甲基、或二甲基氨基甲基。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的R3是F、氨基或羟基。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的R5是乙基。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的R6、R7和R8各是相同的或不同的，是C1-6烷基、苯基或-(CH2)NR9，其中N是范围在1-6的整数，R9是羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、卤原子、氰基或硝基。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的R6、R7和R8是甲基。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的R2和R3形成亚甲基二氧基或1，2-亚乙基二氧基。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的R2是OH。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的R2是NH2。
14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的R11是C1-C10亚烷基、C2-C10亚链烯基或C2-C10亚炔基。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的R11是C1-C6亚烷基、C2-C6亚链烯基或C2-C6亚炔基。
16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的R11是(CH2)m，其中m是1-6的整数。
17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的X是Br或I。
18.一种呈下式的化合物：
及其药学上可接受的盐，其特征在于，R1和R2各是相同的或不同的，为：氢；烷基；羟基烷基；卤代烷基；氨烷基；氨基氨基烷基；二烷基氨基烷基；链烯基；+基；烷氧基；芳氧基；酰氧基；-OC(O)ORd，其中Rd是烷基；氨基甲酰氧基；卤素；羟基；硝基；氰基；叠氮基；甲酰基；肼基；-C(O)Rf，式中Rf是烷基、烷氧基、氨基或羟基；氨基；烷基氨基；二烷基氨基；-SRc，式中Rc是氢、-C(O)Rf和烷基，或者芳基；或R1和R2一起形成式-O(CH2)nO-基团，其中n代表整数1或2；
R3是H、卤素、硝基、氨基、羟基或氰基；或R2和R3也可结合在一起形成式-O(CH2)nO-基团，其中n代表整数1或2；
R4是H、F、C1-3烷基、C2-3链烯基、C2-3炔基、三烷基甲硅烷基或C1-3烷氧基；
其中，R1、R2、R3和R4中至少有一个不是H、卤素、烷基、氨基或硝基；
R5是C1-10烷基、烯丙基、苄基或炔丙基；
R6、R7和R8各是C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、芳基或-(CH2)NR9基团，式中N是范围在1-10的整数，R9是羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、卤素原子、氰基或硝基；
R11是亚烷基、亚链烯基或亚炔基。
19.如权利要求18所述的化合物，其特征在于，所述的R4是H。
20.如权利要求18所述的化合物，其特征在于，所述的R1和R2各是相同的或不同的，是H、羟基、卤素、氨基、硝基、氰基、C1-3烷基、C2-3链烯基、C2-3炔基或C1-3烷氧基。
21.如权利要求18所述的化合物，其特征在于，所述的R1和R2各是相同的或不同的，是H、C1-3全卤代烷基、C1-3氨基烷基、C1-3烷基氨基或C1-3二烷基氨基。
22.如权利要求18所述的化合物，其特征在于，所述的R1和R2各是相同的或不同的，是H、甲基、氨基、硝基、氰基或羟基。
23.如权利要求18所述的化合物，其特征在于，所述的R1和R2各是相同的或不同的，是H、甲基氨基、二甲基氨基、乙基氨基、二乙基氨基、羟甲基、氨基甲基、甲基氨基甲基、或二甲基氨基甲基。
24.如权利要求18所述的化合物，其特征在于，所述的R3是F、氨基或羟基。
25.如权利要求18所述的化合物，其特征在于，所述的R5是乙基。
26.如权利要求18所述的化合物，其特征在于，所述的R6、R7和R8各是相同的或不同的，是C1-6烷基、苯基或-(CH2)NR9，其中N是范围在1-6的整数，R9是羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、卤原子、氰基或硝基。
27.如权利要求18所述的化合物，其特征在于，所述的R6、R7和R8是甲基。
28.如权利要求18所述的化合物，其特征在于，所述的R2和R3形成亚甲基二氧基或1，2-亚乙基二氧基。
29.如权利要求18所述的化合物，其特征在于，所述的R2是OH。
30.如权利要求18所述的化合物，其特征在于，所述的R2是NH2。
31.如权利要求18所述的化合物，其特征在于，所述的R11是C2-C10亚烷基、C2-C10亚链烯基或C1-C10亚炔基。
32.如权利要求31所述的化合物，其特征在于，所述的R11是C2-C6亚烷基、C2-C6亚链烯基或C1-C6亚炔基。
33.如权利要求31所述的化合物，其特征在于，所述的R11是(CH2)m，其中m是1-6的整数。
34.如权利要求18所述的化合物，其特征在于，所述的R1、R2、R3和R4中至少两个不是H。
35.如权利要求18所述的化合物，其特征在于，所述的R5是甲基、C3-10烷基、烯丙基、苄基或炔丙基。
36.一种呈下式的化合物：
Figure C998157680005C1
其特征在于，式中R5是C1-10烷基、烯丙基、苄基或炔丙基；
R6、R7和R8各是C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、芳基或-(CH2)NR9基团，式中N是范围在1-10的整数，R9是羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、卤素原子、氰基或硝基；
R11是亚烷基或亚链烯基；和
R12是-CH＝CH-CH2-或-C≡C-CH2-；X是Cl、Br或I。
37.如权利要求36所述的化合物，其特征在于，所述的R6、R7和R8各是相同的或不同的，为C1-6烷基、苯基、或-(CH2)NR9基团，式中N是范围在1-6的整数，R9是羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、卤素原子、氰基或硝基。
38.如权利要求36所述的化合物，其特征在于，所述的R6、R7和R8是甲基。
39.如权利要求36所述的化合物，其特征在于，所述的X是Br或I。
40.一种呈下式的化合物：
及其药学上可接受的盐，其特征在于，R1和R2各是相同的或不同的，为：氢；烷基；羟基烷基；卤代烷基；氨烷基；氨基氨基烷基；二烷基氨基烷基；链烯基；炔基；烷氧基；芳氧基；酰氧基；-OC(O)ORd，其中Rd是烷基；氨基甲酰氧基；卤素；羟基；硝基；氰基；叠氮基；甲酰基；肼基；-C(O)Rf，式中Rf是烷基、烷氧基、氨基或羟基；氨基；烷基氨基；二烷基氨基；-SRc，式中Rc是氢、-C(O)Rf和烷基，或者芳基；或R1和R2一起形成式-O(CH2)nO-基团，其中n代表整数1或2；
R3是H、卤素、硝基、氨基、羟基或氰基；或R2和R3也可结合在一起形成式-O(CH2)nO-基团，其中n代表整数1或2；
R4是H、F、C1-3烷基、C2-3链烯基、C2-3炔基、三烷基甲硅烷基或C1-3烷氧基；
R5是C1-10烷基、烯丙基、苄基或炔丙基；
R6、R7和R8各是C1-10烷基、C2-10链烯基、C2-10炔基、芳基或-(CH2)NR9基团，式中N是范围在1-10的整数，R9是羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、卤素原子、氰基或硝基；
R11是亚烷基、亚链烯基或亚炔基；
R13是H、-C(O)Rf、或-C(O)ORd。
41.如权利要求40所述的化合物，其特征在于，所述的R4是H。
42.如权利要求40所述的化合物，其特征在于，所述的R1和R2各是相同的或不同的，是H、羟基、卤素、氨基、硝基、氰基、C1-3烷基、C2-3链烯基、C2-3炔基或C1-3烷氧基。
43.如权利要求40所述的化合物，其特征在于，所述的R1和R2各是相同的或不同的，是H、C1-3全卤代烷基、C1-3氨基烷基、C1-3烷基氨基或C1-3二烷基氨基。
44.如权利要求40所述的化合物，其特征在于，所述的R1和R2各是相同的或不同的，是H、甲基、氨基、硝基、氰基或羟基。
45.如权利要求40所述的化合物，其特征在于，所述的R1和R2各是相同的或不同的，是H、甲基氨基、二甲基氨基、乙基氨基、二乙基氨基、羟甲基、氨基甲基、甲基氨基甲基、或二甲基氨基甲基。
46.如权利要求40所述的化合物，其特征在于，所述的R3是F、氨基或羟基。
47.如权利要求40所述的化合物，其特征在于，所述的R5是乙基。
48.如权利要求40所述的化合物，其特征在于，所述的R6、R7和R8各是相同的或不同的，是C1-6烷基、苯基或-(CH2)NR9，其中N是范围在1-6的整数，R9是羟基、烷氧基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、卤原子、氰基或硝基。
49.如权利要求40所述的化合物，其特征在于，所述的R6、R7和R8是甲基。
50.如权利要求40所述的化合物，其特征在于，所述的R2和R3形成亚甲基二氧基或1，2-亚乙基二氧基。
51.如权利要求40所述的化合物，其特征在于，所述的R2是OH。
52.如权利要求40所述的化合物，其特征在于，所述的R2是NH2。
53.如权利要求40所述的化合物，其特征在于，所述的R11是C1-C10亚烷基、C2-C10亚链烯基或C2-C10亚炔基。
54.如权利要求53所述的化合物，其特征在于，所述的R11是C1-C6亚烷基、C2-C6亚链烯基或C2-C6亚炔基。
55.如权利要求53所述的化合物，其特征在于，所述的R11是(CH2)m，其中m是1-6的整数。
56.权利要求18所述的化合物或其药学上可接受的盐的用途，其特征在于，用于制备治疗癌症或白血病用的药剂。
57.如权利要求56所述的用途，其特征在于，所述治疗是治疗脑癌、乳腺癌或白血病。
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