EA000564B1

EA000564B1 - Способ получения азациклогексапептидов

Info

Publication number: EA000564B1
Application number: EA199700170A
Authority: EA
Inventors: Кевин М. Белик; Дин Р. Бендер; Регина М. Блэк; Дэвид Л. Хьюджес; Уильям Леонард
Original assignee: Мерк Энд Ко., Инк.
Priority date: 1995-02-10
Filing date: 1996-02-06
Publication date: 1999-12-29
Also published as: CA2211314C; BR9607721A; EA199700170A1; HK1004676A1; CN1173875A; WO1996024613A1; HUP9901085A2; CN1127515C; NZ302967A; DE69635405T2; EP0808330B1; CA2211314A1; AR005462A1; AU4914796A; FI973281A; SK283115B6; YU49459B; CZ286683B6; AR001081A1; HRP960054B1

Description

Настоящее изобретение относится к усовершенствованному способу получения некоторых азациклогексапептидов, описанных в патенте США № 5378804, выданном 3 января 1995 г. Прежний синтез этих соединений предусматривал проведение пяти стадий и не обладал достаточной стереоселективностью или высоким выходом. Известные способы восстановления первичных амидов, такие как гидрирование, применение гидрида металла и электрохимическое восстановление, требуют форсированных режимов, несовместимых с другими амидами и функциональными группами в ряду пневмокандинов. Недостатком этих способов восстановления является отсутствие хемоселективности среди различных замещенных амидов. Новый способ, описанный в настоящей заявке, исключает две стадии и обеспечивает, в результате, более высокий выход и более легкий синтез аналогов указанных соединений.

Краткое изложение сущности изобретения Настоящее изобретение относится к способу получения азациклогексапептидов формулы

где

R₁ представляет собой С1₂С11₂NI1₂ или CH₂CONH₂;

R¹ представляет собой (С₉-С₂₁)-алкил, (С₉С₂₁)-алкенил, (С₁-С₁₀)-алкоксифенил, (С₁-С₁₀)алкоксинафтил или (С₁-С₁₀)-алкокситерфенил;

R¹¹ представляет собой Н, (С₁-С₄)-алкил, (С₃-С₄)-алкенил, (СН₂)_2-4 ОН или (СН₂)_2-4

NR^IVR^V;

R¹¹¹ представляет собой Н, (С1-С4)-алкил, (С3-С4)-алкенил, (СН2)2-4ОН; (CT2)2-4NR^IVR^V или R¹¹ и R¹¹¹, взятые вместе, представляют (СН2)₄, (СН₂)5, (СН2)2-О(СН2)2 или (СН₂)^(СН₂)₂;

R^IV представляет собой Н или (С₁-С₄)алкил;

R^V представляет собой Н или (С₁-С₄)алкил; или их фармацевтически приемлемых кислотно-аддитивных солей.

Установлено, что соединения, полученные заявленным способом, полезны для лечения грибковых инфекций и для лечения и предупреждения инфекций, вызванных Pneumocystis carinii, которые часто обнаруживаются у пациентов с ослабленным иммунитетом, например, у пациентов, страдающих от СПИДа.

Подробное описание изобретения

Настоящее изобретение относится к способу получения соединений формулы (I) путем стереоселективного, высокопродуктивного синтеза, который исключает две стадии из предшествующего способа их получения.

По всему описанию и в прилагаемой формуле изобретения данная химическая формула или название будет охватывать все оптические и стереоизомеры, а также их рацемические смеси, когда такие изомеры и смеси существуют.

Термин «алкил» подразумевает линейные, разветвленные или циклические углеводородные группы, например, метил, этил, н-пропил, изопропил, н-бутил, пентил, гексил, гептил, циклопентил, циклогексил, циклогексилметил и подобные группы.

Термин «циклоалкил» относится к типу алкила, содержащему от 3 до 1 5 атомов углерода, без чередующихся или резонирующих двойных связей между атомами углерода.

Термин «алкенил» относится к группам, таким как, например, винил, 1 -пропен-2-ил, 1 бутен-4-ил, 2-бутен-4-ил, 1-пентен-5-ил, и подобным группам.

Термин «алкокси» относится к линейным или разветвленным оксиалкильным группам, таким как, например, метокси, этокси, бутокси, гептокси, додецилокси, и подобным группам.

Соединения настоящего изобретения, как правило, получают в виде смесей стереоизомерных форм, в которых обычно преобладает одна из них, причем специалист может подобрать условия для получения преимущественно нужного изомера. Соединения предпочтительной стереоизомерной формы, обозначаемой в настоящем изобретении как «нормальная» форма, являются соединениями, в которых группа в положении «C-5-orn» находится ниже плоскости в указанной позиции. Обозначение «epi» используется для тех соединений, в которых группа в положении «C-5-orn» находится выше этой плоскости. Положение «C-5-orn» определяется как углерод в положении 5 4-гидроксиорнитинового компонента.

Фармацевтически приемлемыми солями, подходящими в качестве солей присоединения кислот, являются соли таких кислот, как хлористоводородная, бромистоводородная, фосфорная, серная, малеиновая, лимонная, уксусная, винная, янтарная, щавелевая, яблочная, глутаминовая и подобные кислоты, и включают соли других кислот, родственные с фармацевтически приемлемыми солями, перечисленными в Journal of Pharmaceutical Science, 66:2 (1977).

В предпочтительном варианте осуществления изобретения способ настоящего изобретения включает стадии восстановления соединения II формулы

для получения соединения III формулы

которое затем превращают в соединение IV формулы

(послед. № 1) которое стереоселективно превращают в соединение I посредством замещения фенилтиогруппы.

В другом варианте осуществления изобретения способ включает стадии взаимодействия соединения II формулы

(послед. № 1 ) с тиофенолом с образованием соединения IV-a формулы

с последующим восстановлением соединения IV-a до соединения IV формулы

которое стереоселективно превращают в соединение I посредством замещения фенилтиогруппы.

Соединение II, в котором R^I представляет собой диметилтридецил, можно получить путем культивирования Zalerion arboricola, ATCC 20868, в питательной среде, обогащенной маннитом в качестве основного источника углерода, как это описано в патенте США № 5021341, выданном 4 июня 1991 г. Другие способы присоединения протеиновых цепей описаны в патентах США № 5378804, 5514651 и 5516756.

Предпочтительное соединение, полученное по способу изобретения, показано ниже:

Реакционная схема (продолжение)

Для более ясной демонстрации заявленного способа изобретение иллюстрируется следующими его стадиями, где указаны все предпочтительные реагенты. R¹ на приведенной ниже реакционной схеме представляет собой диметилтридецил.

Как показано выше, стадия 1 включает восстановление амида (соединение II) до амина с использованием боранового комплекса, например, борана с тетрагидрофураном (ТГФ), диметилсульфидом, дифенилсульфидом, дибензилсульфидом, 1,4-оксатианом, или ВН₂С1 с диметилсульфидом, или ZrC1₄/NaBH₄ или TiC1₄/NaBH₄ в ТГФ или другом подходящем растворителе. Восстановление также можно осуществить, используя бориды титана или циркония или борановые комплексы с аммиаком, диметиламином, пиридином или пиперазином. Предпочтительными восстановителями являются борановые комплексы с тетрагидрофураном (ТГФ), диметилсульфидом, дифенилсульфидом, дибензилсульфидом, 1 ,4-оксатианом, или ВН2С1 с диметилсульфидом, или борид металла, такой как ZrC14/NaBH4 или TiC1₄/NaBH₄, в ТГФ или другом подходящем растворителе. Амид, не испытавший превращения при таком восстановлении, отделяют, используя хроматографию с обращенной фазой.

Стадия II включает реакцию соединения III с тиофенолом в ацетонитриле и трифторуксусной кислоте (ТФК) с образованием содержащего фенилсульфид промежуточного соединения. Ожидается, что любая кислота умеренной силы даст промежуточное соединение с хорошим выходом. Можно использовать другие сульфиды, такие как 4-метокситиофенол, 2-меркапто-1метилимидазол и 2-меркаптобензимидазол. Соединение III экстрагируют путем внесения разбавленного реакционного раствора в колонку для хроматографии с обращенной фазой С-18 с последующим элюированием метанолом.

Количество используемой ТФК является критическим фактором для степени замещения, так же, как и для последующего образования нежелательного сульфида в гомотирозиновой части циклического пептида. Обнаружено, что 5-25% ТФК в ацетонитриле дает наилучший выход, а для времени необратимого процесса предпочтителен интервал, содержащий ТФК 71 5%.

Не обнаружено, что количество воды относительно исходного вещества в реакционной смеси существенно влияет на выход.

Количество тиофенола, используемого на этой стадии, также является критическим фактором для выхода конечного продукта. Наилучший выход обеспечивают 3-5 эквивалентов этого соединения.

Установлено, что предпочтительными условиями для образования сульфида являются 5 эквивалентов тиофенола в 10% ТФК ацетонитриле при 0°С. При таких условиях после экстракции на твердой фазе достигают выхода 6570%.

Стадия 3, включающая замещение фенилтиогруппы, осуществляется в обход прежнего пути, который проходил через образование промежуточного сульфона.

Фенилсульфид реагирует в неразбавленном этилендиамине (1:3) при температуре окружающей среды с получением соединения 1 -1 с выходом 95%. Реакция протекает при температуре от 10 до 40°С в течение 0,5-6,0 ч. Предпочтительно, чтобы реакция протекала при комнатной температуре в течение примерно 1,5

ч.

Реакцию также можно проводить с использованием этилендиамина, растворенного в подходящем растворителе, таком как вода, метанол, этанол, изопропанол, тетрагидрофуран, трифторэтанол, дихлорэтан или ацетонитрил. Настоящее изобретение подробнее описывается в следующих примерах, в которых все количественные выражения в виде частей, а также соотношения и проценты являются весовыми, если на это нет других указаний. В приведенном примере R1 представляет собой диметилтридецил.

Пример 1 .

а) Синтез и отделение соединения III от соединения II.

Соединение II (15,9 г, с чистотой 89% по площади пика хроматограммы, 3,4 вес.% воды, 0,0128 моль) добавляют к сухому ТГФ (0,64 л), и суспензию сушат до содержания воды менее 1 0 мол.% путем стекания флегмы через слой молекулярных сит ЗА. Добавляют дополнительное количество сухого ТГФ для восстановления первоначального объема смеси, и суспензию охлаждают до температуры менее 4°С на бане лед/вода/метанол.

Добавляют в течение десяти минут чистый ВН₃БМе₂ (10,91 г, 0,144 моль), и реакционную смесь выдерживают при 0-4°С. Развитие реакции контролируют методом ВЭЖХ до соотношения исходного вещества и конечного продукта 1 :1 , показывающего на окончание времени выдержки реакционной смеси (3,5 ч). Через 4 чсмесь охлаждают до -12°С и медленно гасят 2N НС1 (0,036 л). Этот раствор разбавляют водой до 1 ,1 4 л. Выход соединения III по анализу составляет 6,60 г (47%).

Погашенный раствор разбавляют до 4 л и загружают в колонку для хроматографии среднего давления с адсорбентом LiChroprep RP-C18 (158 г). После загрузки колонку промывают 1,2 л воды, и амин элюируют 1,9 л смеси воды с ацетонитрилом (1:4 по объему), а затем 0,38 л смеси ацетонитрила с водой (1 :3 по объему).

Богатые продуктом фракции (более 80% площади пика) объединяют и разбавляют водой до раствора ацетонитрила в воде 1:7,3 по объему (всего 1,70 л). Эту смесь загружают в такую же колонку, какая описана выше, и колонку промывают 0,57 л воды. Нужное соединение элюируют 0,57 л метанола. Обогащенные фракции (более 85% площади пика) объединяют и концентрируют путем испарения на роторном испарителе и в условиях статического высокого вакуума, и получают 6,81 г (с чистотой 87 вес.%, 6,8 вес.% воды), содержащих 5,92 г гидрохлорида соединения III (где R¹ является диметил-тридецилом) с выходом в чистом виде 43%.

b) Получение фенилсульфидного соединения IV.

Соединение III (5,80 г по анализу, 0,00533 моль) загружают в 0,23 л сухого ацетонитрила и охлаждают до -5°С, после чего добавляют тиофенол (3,10 г, 0,028 моль). Добавляют в течение 20 мин ТФК (36 г, 24,5 мл, 0,318 моль), чтобы поддержать температуру реакционной смеси ниже 0°С. Реакционную смесь выдерживают при температуре от -10°С до 0°С до тех пор, пока анализ с помощью ВЭЖХ не покажет менее 3% площади исходного вещества (3,75 ч). В это время медленно (1 ч) добавляют охлажденную воду (0,56 л), причем реакционную смесь охлаждают таким образом, чтобы ее температура оставалась ниже 5°С. Выход по анализу α-и β-фенилсульфидного аддукта в виде соли трифторуксусной кислоты составляет 4,82 г (71%).

Этот раствор загружают на такую же колонку, какая описана в стадии а), и колонку промывают водой (0,57 л), затем адсорбированные органические соединения элюируют метанолом (0,50 л). Обогащенные фракции концентрируют с помощью испарения на роторном испарителе и в условиях статического высокого вакуума. Получают 7,20 г (с чистотой 57 вес.%,

5,1 вес.% воды) сырой соли трифторуксусной кислоты фенилсульфида в виде аморфного пенистого твердого вещества. Скорректированная стадия выделения дает 4,10 г (61%) фенилсульфида в виде смеси а- и β-аминальных диастереомеров 93:7.

c) Превращение фенилсульфида в диамин (соединение 1 -1 ).

Сырой трифторметансульфонат (8,4 г сырого, чистотой 57 вес. %, 0,00377 моль) добавляют к этилендиамину (24 мл) при перемешивании при температуре окружающей среды. Получающийся в результате раствор перемешивают в течение 1,5 ч для завершения замещения, затем добавляют метанол (40 мл), а после него уксусную кислоту (45 мл), поддерживая температуру ниже 25°С путем охлаждения на ледяной бане и получая в результате густую суспензию. Добавляют воду (160 мл) для растворения суспензии, и водный слой экстрагируют путем осторожного встряхивания с гексаном (75 мл). Гексановый слой снова экстрагируют водой (40 мл), объединенный водный слой фильтруют через воронку с фильтром из плавленного стекла средней пористости, а затем очищают с помощью препаративной ВЭЖХ, используя колонку С-18 диаметром 50 мм, с использованием в качестве элюента смесь из 22% ацетонитрила и 78% 0,15%-ой водной уксусной кислоты. Обогащенную фракцию лиофилизуют, и получают 4,2 г (с чистотой 85 вес.%) соединения 1-1 в виде диацетата с выходом 78% на стадии получения в чистом виде.

d) Кристаллизация соединения 1-1.

Твердое вещество (2,3 г) растворяют в этаноле (25 мл), и затем добавляют воду (2,7 мл). Раствор пропускают через воронку с фильтром из плавленного стекла для удаления посторонних веществ. К полученному фильтрату добавляют уксусную кислоту (0,1 4 мл), а затем постепенно (1 ,75 ч) добавляют этилацетат (1 4 мл). В раствор вносят затравку, и затравочный слой оставляют для вызревания на 1 ч. Добавляют в течение 5 ч оставшуюся часть этилацетата (32 мл), и оставляют для вызревания еще на 1 ч. Твердое кристаллическое вещество собирают на воронке с фильтром из плавленного стекла и промывают раствором этанола с этилацетатом и водой (6 мл/9 мл/0,5 мл, соответственно). Сырой остаток на фильтре сушат в токе азота, и получают 1,91 г (1,75 г по анализу, извлечение 88%) диацетата соединения 1 -1 .

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ получения азациклопептидов формулы (I) где

R₁ представляет собой CH₂CH₂NH₂ или CH₂CONH₂;

R^I представляет собой (C₉-C₂₁)-алкил, (C₉^О-алкенил, (Q-C^-алкоксифенил, (С-С₁₀)алкоксинафтил или (С-С^-алкокситерфенил;

Rⁿ представляет собой Н, (Q-C^-алкил, (С3-С4)-алкенил, (ОД^ОН или (CH2h-4NR^IVR^V;

R^m представляет собой Н, (Q-C^-алкил, (С3-С4)-алкенил, (СН^Н; (CH2)2-4NR^IVR^V, или

Rⁿ и R^In, взятые вместе, представляют (СН2)4, (СН₂)5, (ОДДОНЬ или (CH2)2N_IVH(CH2)2;

R^IV представляет собой Н или (C₁-C₄)алкил;

R^V представляет собой Н или (C1-C4)алкил; или их фармацевтически приемлемых кислотно-аддитивных солей, отличающийся тем, что включает следующие стадии:

а) восстановление соединения II формулы с использованием боранового комплекса или TiCl₄/NaBH₄, или ZrCl₄/NaBH₄ с образованием соединения III формулы

b) взаимодействие соединения III с тиофенолом в количестве 3-5 эквивалентов и в присутствии 5-25%-го раствора трифторуксусной кислоты в подходящем растворителе с образованием фенилсульфида IV формулы и

с) стереоселективное превращение соединения IV в соединение I путем замещения фенилтиогруппы в чистом этилендиамине или в растворе этилендиамина, в подходящем растворителе, при температуре от 10 до 40°С.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что борановый комплекс представляет собой комплекс борана с диметилсульфидом, дибензилсульфидом, дифенилсульфидом, тетрагидрофураном или 1,4-оксатианом, или BH₂Cl с диметилсульфидом.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве растворителя на стадии b) используют ацетонитрил.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что растворитель на стадии с), выбирают из группы, включающей воду, метанол, этанол, тетрагидрофуран, изопропанол, трифторэтанол, ацетонитрил или дихлорметан.
5. Способ получения азациклопептидов формулы (I) где

R₁ представляет собой CH₂CH₂NH₂ или CH2CONH2;

R^I представляет собой (C^C^-алкил, (C₉QT-алкенил, (Q-C^-алкоксифенил, (Q-С^)алкоксинафтил или (C₁-С₁₀)-алкокситерфенил;

Rⁿ представляет собой Н, (C₁-C₄)-алкил, (С3-С4)-алкенил, (СН₂)_2-4ОН или (OT^^NR^RV

R^nI представляет собой Н, (C₁-C₄)-алкил, (Сз-С4)-алкенил, (СЩ2-4ОН; (С Εκ,μΑ'ι?', или

Rⁿ и R^nI, взятые вместе, представляют собой (СН)4, (СН)5, (СН2)2О(СН2)2 или (CH2)2NH(CH2)S

R^IV представляет собой Н или (C₁-C₄)алкил;

R^V представляет собой Н или (C1-C4)алкил; или их фармацевтически приемлемых кислотно-аддитивных солей, отличающийся тем, что включает следующие стадии:

а) взаимодействие соединения II формулы с тиофенолом в подходящем растворителе с образованием фенилсульфида IV-а формулы

b) восстановление соединения IV-a с использованием боранового комплекса или TiCl₄/NaBH₄, или ZrCl₄/NaBH₄ с образованием соединения IV формулы и

с) стереоселективное превращение соединения IV в соединение I путем замещения фенилтиогруппы в чистом этилендиамине или в растворе этилендиамина, в подходящем растворителе, при температуре от 10 до 40°С.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что борановый комплекс представляет собой комплекс борана с диметилсульфидом, дибензилсульфидом, дифенилсульфидом, тетрагидрофураном или 1,4-оксатианом, или BH₂Cl с диметилсульфидом.
7. Способ по п.5, отличающийся тем, что в качестве растворителя на стадии а) используют ацетонитрил.
8. Способ по п.5, отличающийся тем, что растворитель на стадии с) выбирают из группы, включающей воду, метанол, этанол, тетрагидрофуран, изопропанол, трифторэтанол, ацетонитрил или дихлорметан.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что получают соединение формулы I-1 .