CN1634928A - 喜树碱衍生物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及药物合成领域，具体涉及作为具抗肿瘤活性化合物的噁唑并喜树碱衍生物(I)的新的制备方法。本发明的制备方法包括将化合物II与胺类化合物反应生成化合物I，用本发明制备方法制得的产物收率高，产物后处理简单。

Description

喜树碱衍生物的制备方法
技术领域
本发明涉及作为具抗肿瘤活性化合物的噁唑并喜树碱衍生物的新的制备方法。
背景技术
喜树碱是从我国特有的珙
Figure A20041006500200051
科旱莲属落叶植物喜树的叶和树皮中分离出的具有抗肿瘤活性的生物碱。喜树碱通过抑制拓扑异构酶I的活性，显示出对肿瘤具有特殊的疗效。(Wall ME et.a1..J.Am.Chem.Soc.，1966，88：3888-3890)已有两个新的喜树碱类半合成药物伊立替康和拓扑替康被批准上市，多个活性化合物处于临床研究阶段。对喜树碱衍生物的研究已经成为抗肿瘤药研究的热点。
噁唑并喜树碱衍生物具有很好的抗肿瘤活性，采用半合成的方法制备，合成方法已有报道(Angelo B.et.a1.，W097/25332)。在该合成方法中，使用了昂贵的钯催化剂，成本很高。接着环合生成目标物，需要经过柱层析分离纯化。收率只能达到40％。使其不能也不合适大规模的被制备。
噁唑并喜树碱衍生物(I)的半合成，根据已知的方法，首先合成9-硝基-10羟基喜树碱及其类似物(II)。(Wani，M.C.et.a1.，J.Med.Chem.，1986，29，2358-2363)。以喜树碱及其衍生物如7-乙基喜树碱为原料，双氧水为氧化剂反应得到喜树碱及其衍生物的氮氧化物，再经过光化反应得到10-羟基喜树碱及其衍生物，接着以浓硫酸和硝酸硝化合成9-硝基-10羟基喜树碱及其类似物(II)。然后用钯碳作催化剂，在催化条件下将式(II)化合物还原为式(III)化合物，得到9-氨基-10羟基喜树碱及其类似物(III)，接着加入亚胺化合物，如甲酸乙酯亚胺(ethylformimidate)，得到式(I)化合物。合成路线如下所示：
Figure A20041006500200052
在由式(II)化合物制备式(III)化合物步骤中，采用钯碳作催化剂。此催化剂价格昂贵，使生产成本提高。由于要用氢气作为还原剂，也使合成过程中存在一定的危险性。在噁唑并喜树碱衍生物合成中，由于式(III)化合物不稳定，不能纯化必须直接投料，造成原料不纯，会将式(II)化合物带入目标物中。另外由于反应不彻底，也使最终的产物中含有大量副产物。无法通过重结晶得到式(I)化合物，必须采用硅胶柱层析分离纯化，收率低，大约40％。
采用该合成方法，需要昂贵的催化剂钯，使生产成本增加。更重要的是中间体式(III)化合物不稳定，以及反应的目标产物中含有较多的杂质，导致最终的产物必须采用硅胶柱层析分离纯化。式(I)化合物在柱层析纯化过程中，大量被硅胶吸附，使收率下降。
发明内容
本发明提供了一种制备噁唑并喜树碱衍生物的新方法，缩短了反应路线，避免了使用昂贵的金属催化剂和柱层析分离，收率达到60％以上。
本发明的制备方法如下：
Figure A20041006500200061
ArNL1L2为胺类化合物。可以通过环合反应与式(II)化合物作用得到式(I)化合物。
本方法使式(I)化合物以高产率和高生产率合成。该方法的特征在于：以简便的反应条件，确保高产率和反应产物清楚。尤其在本方法中，只需要一步反应就可以将式(II)化合物转化为式(I)化合物。避免了生成不稳定的式(III)化合物。更具体讲，由于反应的高效率转化，使反应结束后的反应液中除了式(I)化合物很少有其他副产物。可以很容易的通过重结晶纯化得到式(I)化合物，与层析纯化相比，节省了成本和劳力，由本方法获得的产物也比由层析获得的要纯。
其中，R1为：
氢、含有0-5个取代基的C1-C6的烷烃、C3-C7的环烷烃、羟基、卤素、C1-C6的烷氧基、C1-C6的腈基、硝基、氨基、NR3R4、醛基、酮基、C1-C6的羧酸和羧酸酯、C1-C6的三烷基硅基、肼基或肟基，上述取代基为羟基、卤素、C1-C6的烷氧基、C1-C6的腈基、硝基或氨基；
R2为：
氢、含有0-5个取代基的C1-C6的烷烃或C3-C7的环烷烃、羟基、卤素、C1-C6的烷氧基、腈基、硝基、氨基、NR3R4、醛基、酮基、C1-C6的羧酸和羧酸酯、酰氧基和酰胺基、C1-C6的三烷基硅基、肼基或肟基，上述取代基为羟基、卤素、C1-C6的烷氧基、C1-C6的腈基、硝基或氨基；
R3和R4分别是：
氢、含有0-5个取代基的C1-C6的烷烃，取代基为羟基、卤素、C1-C6的烷氧基、C1-C6的腈基、硝基或氨基；
C3-C7的环烷烃；
有1-5个取代基的苯环或苄基，取代基为C1-C6的烷烃、羟基、卤素、C1-C6的烷氧基、C1-C6的腈基、硝基或氨基；
含有一个或两个氮或氧原子的五元和六元杂环；
也可以是R3和R4与氮原子形成3-7个原子组成的饱和或不饱和环；
ArNL1L2为：
Ar为有1-5个取代基的苯环，取代基为C1-C6的烷烃、羟基、卤素、C1-C6的烷氧基、C1-C6的腈基、硝基或氨基；或含有一个或两个氮或氧原子的五元和六元芳杂环，
其中L1和L2相同或分别是：
含有0-5个取代基的C1-C6的烷烃或C3-C7环烷烃，取代基为羟基、卤素、C1-C6的烷氧基、C1-C6的腈基、硝基或氨基；
有1-5个取代基的苯环或苄基，取代基为C1-C6的烷烃、羟基、卤素、C1-C6的烷氧基、C1-C6的腈基、硝基或氨基；
含有一个或两个氮或氧原子的五元和六元杂环。
在进一步的试验中发现，当R1为氢或C1～6的烷烃时，R2为氢时反应进行得更完全，收率更高，达60～70％左右。
更优的，是在R1为氢、CNCH2或CH3，R2为氢时，反应收率更高，达70～80％左右。
另外，胺类化合物ArNL1L2优选为N，N-双取代苯胺。
本发明的制备方法反应条件温和，操作简单，式(II)化合物与ArNL1L2反应可在温度0-250℃进行，式(II)化合物与ArNL1L2的投料摩尔比为1∶1-5000，反应时间为5分钟到48小时，反应一般在有机溶剂中进行如：二甲苯，四氢呋喃，二苯醚，二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺，一缩乙二醇，液体石蜡等或者不使用任何溶剂而采用过量的ArNL1L2作为反应的溶剂。
由上述方法获得的式(I)化合物，可以用有机溶剂重结晶，有机溶剂包括如：氯仿，二氯甲烷，低分子量醇如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇，丙酮，乙酸，四氢呋喃，二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺。
用本方法制备的一系列化合物中，反应、收率较好的化合物为：
和
用本方法还得到一个新的化合物IV：
Figure A20041006500200083
R2为H或-CH2CH3。
式(I)化合物是拓扑异构酶I(Topoisomerase I)的抑制剂。可以作为治疗癌症，改善癌症患者的症状或者缓解癌症的药用物质。
本发明化合物腈甲基噁唑并喜树碱(IV)于人口腔上皮癌细胞、肝癌细胞7402系、肺成纤维癌细胞和结肠癌细胞上进行实验时，发现具有细胞毒活性。对肝癌细胞7402系IC50值(对细胞生长产生50％抑制的浓度)为50ng/ml，对其余癌细胞的IC50值都小于100ng/ml。可用于这些癌症的治疗。
本发明化合物可以各种剂型给药，如口服剂型：片剂、胶囊、锭剂、液体溶液或悬浮液；
直肠剂型如栓剂；非肠道途径如肌内、静脉、皮内或皮下给药。
下面的实施例说明了本发明的化合物的制备，但并不限制本发明的范围。
具体实施方式
                               实施例1
噁唑并喜树碱的制备
将N，N-二甲基苯胺15ml投入50ml二颈瓶，加热至80℃，再加入9-硝基-10-羟基喜树碱150mg(0.37mmol)，加热至150℃，继续反应20min，停止反应。将反应物倾倒于乙醚中，过滤，滤饼用氯仿重结晶。得产品95mg。收率：63％Mp.232-234℃。
                          实施例2
甲基噁唑并喜树碱的制备
将N，N-二乙基苯胺20ml(0.13mol)投入50ml二颈瓶，再投入9-硝基-10-羟基喜树碱200mg(0.49mmol)，加热至150℃，反应约20min。将反应物倒入蒸馏水中，上层呈棕红色。以氯仿萃取，再加入无水Na2SO4干燥。减压浓缩氯仿得到目标物粗品，再以乙醇重结晶，得产品142mg，产率：71％。Mp.253-256℃。
                              实施例3
乙基噁唑并喜树碱的制备
将N，N-二丙基苯胺20ml投入50ml二颈瓶，再投入9-硝基-10-羟基喜树碱200mg(0.49mmol)，加热至130℃，反应约25min。将反应物倒入蒸馏水，上层呈棕红色。以氯仿萃取，再加入无水Na2SO4干燥。减压浓缩氯仿得到目标物粗品，再以二氯甲烷重结晶，得产品145mg，产率：70％。Mp.261-264℃。
                               实施例4
氰甲基噁唑并喜树碱的制备
将N，N-双氰乙基苯胺1g(0.05mol)，投入50ml二颈瓶，加热至80℃，固体熔化为红色液体。再加入9-硝基-10-羟基喜树碱100mg(0.24mmol)，升温至150℃，反应约20min。加入氯仿，滤除未反应的N，N-双氰乙基苯胺固体。以乙醚重结晶得到产品78mg。收率：76％，Formula：C23H16N4O5，MS：M-1＝427，
1HNMR(TFA+CDCl3)δ：0.97(t，3H，20-CH3)，1.92(m，2H，20-CH2)，2.95(d，1H，CH)，3.97(d，1H，乙氰CH)，5.38-5.72(m，4H，5-CH2，17-CH2)，8.19-9.69(m，4H，芳氢)ppmIR：3392(水峰)，2970(烷烃C-H伸缩振动)，2300(CN)，1748(酯羰基)，1660(酰胺羰基)，1603，1519(苯环骨架振动)，1157(C-O伸缩振动)cm-1
                             实施例5
噁唑并7-乙基喜树碱的制备
将N，N-二甲基苯胺15ml投入50ml二颈瓶，加热至80℃，再加入9-硝基-10-羟基-7-乙基-喜树碱150mg(0.36mmol)，加热至150℃，继续反应20min，停止反应。将反应物倾倒于乙醚中，过滤，滤饼用氯仿重结晶。得产品97mg。收率：64％。Mp.241-243℃。

Claims (7)

1.一种式(I)所示的噁唑并喜树碱衍生物制备的方法：
Figure A2004100650020002C1
包括使式(II)所示的化合物与胺类化合物ArNL1L2反应，得到式(I)所示的噁唑并喜树碱衍生物：
Figure A2004100650020002C2
其中，R1为：
氢、含有0-5个取代基的C1-C6的烷烃、C3-C7的环烷烃、羟基、卤素、C1-C6的烷氧基、C1-C6的腈基、硝基、氨基、NR3R4、醛基、酮基、C1-C6的羧酸和羧酸酯、C1-C6的三烷基硅基、肼基或肟基，上述取代基为羟基、卤素、C1-C6的烷氧基、C1-C6的腈基、硝基或氨基；
R2为：
氢、含有0-5个取代基的C1-C6的烷烃或C3-C7的环烷烃、羟基、卤素、C1-C6的烷氧基、腈基、硝基、氨基、NR3R4、醛基、酮基、C1-C6的羧酸和羧酸酯、酰氧基和酰胺基、C1-C6的三烷基硅基、肼基或肟基，上述取代基为羟基、卤素、C1-C6的烷氧基、C1-C6的腈基、硝基或氨基；
R3和R4分别是：
氢、含有0-5个取代基的C1-C6的烷烃，取代基为羟基、卤素、C1-C6的烷氧基、C1-C6的腈基、硝基或氨基；
C3-C7的环烷烃；
有1-5个取代基的苯环或苄基，取代基为C1-C6的烷烃、羟基、卤素、C1-C6的烷氧基、C1-C6的腈基、硝基或氨基；
含有一个或两个氮或氧原子的五元和六元杂环；
也可以是R3和R4与氮原子形成3-7个原子组成的饱和或不饱和环；ArNL1L2为：Ar为有1-5个取代基的苯环，取代基为C1-C6的烷烃、羟基、卤素、C1-C6的烷氧基、C1-C6的腈基、硝基或氨基；或含有一个或两个氮或氧原子的五元和六元芳杂环，
其中L1和L2相同或分别是：
含有0-5个取代基的C1-C6的烷烃或C3-C7环烷烃，取代基为羟基、卤素、C1-C6的烷氧基、C1-C6的腈基、硝基或氨基；
有1-5个取代基的苯环或苄基，取代基为C1-C6的烷烃、羟基、卤素、C1-C6的烷氧基、C1-C6的腈基、硝基或氨基；
含有一个或两个氮或氧原子的五元和六元杂环。
2、权利要求1的制备方法，其中化合物I为：
Figure A2004100650020003C1
R2如权利要求1所定义。
3、权利要求1的制备方法，其中化合物I为：
4、权利要求1的制备方法，其中化合物I为：
Figure A2004100650020003C3
5、权利要求1的制备方法，其中化合物I为：
Figure A2004100650020004C1
6、权利要求1的制备方法，其中胺类化合物ArNL1L2为N，N-双取代苯胺。
7、权利要求1的制备方法，进一步包括产物的重结晶，重结晶所用的溶剂为：氯仿，二氯甲烷，甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇，丙酮，乙酸，四氢呋喃，二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺。
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