発明の詳細な説明
記述
技術分野:
本発明は、抗腫瘍剤に関する。より具体的に、本発明は、抗腫瘍剤としてのエポシロンBのアナログである、cisおよびtrans−12,13−シクロプロピルエポシロンBならびにcisおよびtrans−12,13−エポキシドエポシロンBに関する。
要約:
本発明は、Taxol(登録商標)−耐性腫瘍細胞を含む、種々の細胞系に対して強力な細胞毒性活性を有する、エポシロンBのアナログ、cisおよびtrans−12,13−シクロプロピルエポシロンBならびにcisおよびtrans−12,13−エポキシドエポシロンBに関する。本発明の例示的実施態様は、図1に記載の化合物3、6、および8−14ならびに図11に記載の化合物3、49、および50−60を含む。本発明の他の態様は、このような化合物の細胞毒性剤としての使用に関する。
本発明の一つの態様は、式I:
〔式中、式Iの化合物がcis−異性体である場合、Xは酸素またはCH
2であり、式Iの化合物がtrans−異性体である場合、XはCH
2であり;
式Iの化合物がcis−異性体であり、Xが酸素である場合、R1はメチルであり、Rは
(式中、R2は−Me、−Cl、−Br、−SMeおよび−CF
3からなる群から選択されるラジカルである)
からなる群から選択されるラジカルであり;
式Iの化合物がcis異性体であり、XがCH
2である場合、R1はメチルであり、Rは
(式中、R2は−Me、−Cl、−Br、−SMeおよび−CF
3からなる群から選択されるラジカルである)
からなる群から選択されるラジカルであり;
式Iの化合物がtrans異性体であり、XがCH
2である場合、R1はメチルまたは水素であり;
R1がメチルである場合、Rは
からなる群から選択されるラジカルであり、R1が水素である場合、
Rは
からなる群から選択されるラジカルである。〕
の化合物、または塩形成基が存在する場合、式Iの化合物の塩に関する。
化合物、塩などに関して複数形を使用する場合、単数の化合物、塩なども意味すると解されるべきである。
塩は、主に式Iの化合物の薬学的に許容される塩である。
このような塩は、例えば、酸付加塩として、好ましくは有機または無機酸と、塩基性窒素原子を有する式Iの化合物から形成され、とりわけ薬学的に許容される塩である。適当な無機酸は、例えば、塩酸のような水素化ハライド酸、硫酸、またはリン酸である。適当な有機酸は、例えば、カルボン酸、ホスホン酸、スルホン酸またはスルファミン酸、例えば酢酸、プロピオン酸、オクタン酸、デカン酸、ドデカン酸、グリコール酸、乳酸、2−ヒドロキシ酪酸、グルコン酸、グルコースモノカルボン酸、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、グルカル酸、ガラクタル酸、または、グルタミン酸、アスパラギン酸、N−メチルグリシン、アセチルアミノ酢酸、N−アセチルアスパラギンまたはN−アセチルシステインのようなアミノ酸、ピルビン酸、アセト酢酸、ホスホセリン、2−または3−グリセロリン酸、マレイン酸、ヒドロキシマレイン酸、メチルマレイン酸、シクロヘキサンカルボン酸、安息香酸、サリチル酸、1−または3−ヒドロキシナフチル−2−カルボン酸、3,4,5−トリメトキシ安息香酸、2−フェノキシ安息香酸、2−アセトキシ安息香酸、4−アミノサリチル酸、フタル酸、フェニル酢酸、グルクロン酸、ガラクツロン酸、メタン−またはエタン−スルホン酸、2−ヒドロキシエタンスルホン酸、エタン−1,2−ジスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、2−ナフタレンスルホン酸、1,5−ナフタレン−ジスルホン酸、N−シクロヘキシルスルファミン酸、N−メチル−、N−エチル−またはN−プロピル−スルファミン酸、または、アスコルビン酸のような他の有機プロトン酸である。
塩形成基を有する式Iの化合物の塩は、それ自体既知の方法で製造し得る。式Iの化合物の酸付加塩は、例えば酸または適当なアニオン交換試薬での処理により得られ得る。
塩は通常遊離化合物に、例えば適当な塩基性剤、例えばアルカリ金属炭酸塩、アルカリ金属炭酸水素塩、またはアルカリ金属水酸化物、典型的に炭酸カリウムまたは水酸化ナトリウムでの処理により変換できる。
単離または精製目的で、薬学的に許容されない、例えば、ピクリン酸または過塩素酸を使用することも可能である。薬学的に許容される塩または遊離化合物のみ(必要があれば、医薬製剤の形で)が治療的使用を達成し、したがって、これらが好ましい。
遊離形の新規化合物と、例えば、新規化合物の精製または同定に中間体として使用できる塩を含むその塩の形の新規化合物の密接な関係の観点から、前記および後記で、遊離化合物に関する記載は適当であり、予測される場合、対応する塩もまた意味すると理解されるべきである。
式IIにおいて、Rは以下の構造式:
を有する群から選択されるラジカルである。
本発明のこの態様の好ましい実施態様は、以下の式:
で示される化合物を含む。
本発明の他の態様は、式III:
の化合物に関する。
式IIIにおいて、Rは以下の構造式:
を有する群から選択されるラジカルである。
本発明のこの態様の好ましい実施態様は、以下の式:
により示される。
本発明の他の態様は、以下の構造式:
により示される化合物に関する。
本発明の他の態様は、以下の構造式:
により示される化合物に関する。
本発明の他の態様は、式IV:
〔式中、Rは以下の構造式:
からなる群から選択されるラジカルである。〕
の化合物に関する。
本発明のこの態様の好ましい実施態様は、以下の構造式:
により示される化合物を含む。
本発明の他の態様は、式V:
〔式中、Rは−Me、−Cl、−Br、−SMeおよび−CF
3からなる群から選択されるラジカルである。〕
の化合物に関する。本発明のこの態様の好ましい実施態様は、以下の構造式:
で示される化合物を含む。
本発明の別の態様は、以下の構造式:
により示される化合物に関する。
本発明の他の態様は、本明細書に記載の上記の化合物またはその中間体の合成法、特に式I、II、III、IVまたはVの化合物の製造法であり、式VI
〔式中、XおよびRは前記で定義の任意の意味を有し、PGはヒドロキシ官能基の保護基である。〕
の化合物を、第1段階で、所望により触媒の存在下、エステル化反応により縮合し、
第2段階で保護基を離して式Iの化合物のラクトンをもたらすものである。
本明細書で使用する“ヒドロキシ基の保護基”は、ヒドロキシ基のための酸不安定保護基を意味し、このような基はそれ自体既知である。容易に、すなわち、望ましくない二次反応なしに、典型的に加溶媒分解、還元、光分解、さらにまた酵素活性により、例えば、生理学的条件と類似の条件下で除去され、最終生成物に存在しないのが保護基の特徴である。当業者は、どの保護基が前記および後記の反応に適しているか知っており、また容易に確証できる。
ヒドロキシ基の保護基による保護、保護基それ自体およびその開裂反応は、J. F. W. McOmie, “Protective Groups in Organic Chemistry”, Plenum Press, London and New York 1973, in T. W. Greene, “Protective Groups in Organic Synthesis”, Wiley, New York 1981, in “The Peptides”; Volume 3 (editors: E. Gross and J. Meienhofer), Academic Press, London and New York 1981, in “Methoden der organischen Chemie” (Methods of organic chemistry), Houben Weyl, 4th edition, Volume 15/I, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1974, in H.-D. Jakubke and H. Jescheit, “Aminosaeuren, Peptide, Proteine”(Amino acids, peptides, proteins), Verlag Chemie, Weinheim, Deerfield Beach, and Basel 1982, and in Jochen Lehmann, “Chemie der Kohlenhydrate: Monosaccharide und Derivate”(Chemistry of carbohydrates: monosaccharides and derivatives), Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1974のような標準参考資料に記載されている。
好ましい保護基は、tert−ブチル−ジメチル−シリル(TBS)エーテル、トリエチルシリル(TES)エーテル、トリイソプロピルシリル(TIPS)エーテル、ジエチルイソプロピルシリル(DEIPS)エーテル、イソプロピルジメチルシリル(IPDMS)エーテルまたはテキシルジメチルシリル(TDS)エーテルのような酸不安定であるシリルエーテルである。
図面の簡単な説明:
図1は、選択した天然の、および計画したエポシロンの構造を説明する。灰色四角は、本試験で合成した化合物を示す。
図2は、37℃で、競合リガンドによる微小管結合部位(50nM)からの蛍光タキソイドFlutax-2(50nM)の置換を示すチャートを記載する。
図3は、2−(チオメチル)チアゾールエポシロンB(3)の、Stilleカップリングによる合成を示す。
図4は、trans−シクロプロピルエポシロンBアナログ(1−6、8、10、および12−14)の逆合成解析を示す。
図5は、アルデヒド32の構築を示す。
図6は、ヨウ化ビニル20c−gの構築を示す。
図7は、エポシロンアナログ8−14の合成を示す。
図8は、パクリタキセルまたはエポシロンAで選択した1A9ヒト卵巣癌細胞およびβ−チューブリン変異細胞系に対する、エポシロン1から14およびパクリタキセルの細胞毒性を示す表を記載する。
図9は、チューブリン重合化力およびエポシロン1−8、10−14およびパクリタキセルの、ヒト類表皮癌細胞系に対する細胞毒性を示す表を記載する。
図10は、微小管のタキソイド結合部位へのエポシロンアナログの結合親和性を記載する表を示す。
図11は、種々の指定したエポシロンAおよびBアナログの一連の構造と、エポシロンAおよびBの構造を示す。
図12は、ヨウ化ビニル15からの多くのアナログの合成の最終段階を示すスキームである。
図13は、図12のスキームに使用するスタンナンの合成に必要な段階を示すスキームである。
図14は、エポシロンBのシクロプロピルアナログの骨格を形成するための合成経路を説明するスキームである。
図15は、シクロプロピルアナログ48および50の合成に使用する最終段階を示すスキームである。
図16は、パクリタキセルまたはエポシロンAで選択したヒト癌細胞およびβ−チューブリン変異体細胞系に対するエポシロン48、50および51−60の細胞毒性の表である。
図17は、選択したエポシロンのヒト類表皮細胞系KB−3およびKB−8511に対する細胞毒性(nMでのIC50)である。
本発明の他の態様は、治療的用量の上記の式I、II、III、IVまたはVの化合物のいずれかを含む、哺乳動物の増殖性疾患の処置のための医薬組成物に関する。好ましい様式において、哺乳動物はヒトである。
詳細な記載
化学合成による種々の側鎖を有するエポキシドとシクロプロパンエポシロンの構築と生物学的評価を記載する。本発明の中心エポシロンライブラリーの設計は、現在の構造活性相関(SAR)の知識、具体的に:(1)エポシロンB(2)はエポシロンA(1)よりも相対的により強力である;(2)チアゾール部分のメチル基のチオメチル置換は有効性を上昇させる(Nicolaou, K. C.; et al. Angew. Chem. 1998, 110, 2120-2153; Angew. Chem. Int. Ed. 1998, 37, 2014-2045. Nicolaou, K. C.; et al. Tetrahedron 2002, 58, 6413-6432; Nicolaou, K. C.; et al. Angew. Chem. 1998, 110, 89-92; Angew. Chem. Int. Ed. 1998, 37, 84-87.);(3)チアゾール環のピリジンのようなヘテロ環(Nicolaou, K. C.; et al. Chem. Biol. 2000, 7, 593-599.)への置換は、生物学的活性のために窒素の正確な位置を維持する必要がある;そして(4)シクロプロパン環は、活性の損失無しにエポキシド部分と置換できる(Nicolaou, K. C.; et al. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 9313-9323; Nicolaou, K. C.; et al. ChemBioChem. 2001, 2, 69-75; Johnson, J. A.; et al. Org. Lett. 2000, 2, 1537-1540.)という事実に基づくものである。これらの理由から、エポシロン3、6および8−14(図1)ならびに48、50および51−60(図11)は、化学合成と生理学的評価の第一の候補化合物とみなした。これらの化合物の生物学的評価は、細胞毒性およびチューブリン重合化特性に関してエポシロンの生理学的活性を改善する、望ましい薬理作用団(pharmacophoric group)としてのチオメチルチアゾール側鎖の同定を導いた。増強された活性は、試験化合物の効果を細胞とインビトロの両方で測定した3つの別々の生物学的アッセイにより確認された。
エポシロンアナログの設計および化学合成:
最初の進出として、我々は、エポシロンBシリーズにおけるメチル置換基と比較したメチルチオ基によるエポシロン骨格に与えられた効果の増強を確認することを決めた。したがって、メチルチオチアゾールエポシロンB(3)を、図3に示すようなスタンナン16(Nicolaou, K. C.; et al. Bioorg. Med. Chem. 1999, 7, 665-697)とヨウ化ビニル15(Nicolaou, K. C.; et al. Chem. Eur. J. 2000, 6, 2783-2800)のStilleカップリングにより合成した(80%収率)。観察されたアナログ3の腫瘍細胞系に対する高い効果(表1参照)は、我々がメチルチオアナログの全ファミリーならびに新しいピリジン−含有エポシロンを設計し、合成を続ける励みとなった。
設計したエポシロンアナログ(51−60)は、図12に示すようなヨウ化ビニル15(Nicolaou, K. C.; et al. Chem. Eur. J. 2000, 6, 2783-2800.)と対応する芳香族性スタンナンから収束的な方法で合成した(試薬および保護基の略語に関しては、図の詳細な記載を参照)。このように、15と、適当なスタンナン(64a−d、66a−d、67および68)とのStilleタイプのカップリングは、PdCl2(MeCN)2、CuIおよびAsPh3の存在下、DMF中、環境温度で行い、示した収率で所望のエポシロン(51−60)を直接導いた。望ましい芳香族性スタンナンを、図13に要約したように製造した。このように、チアゾール化合物64a−64dに関して、市販の2,4−ジブロモチアゾール(62)を対応するチオールとNaHの存在下反応させ、より反応性の2−ブロミド置換基の置換を介して、最初に中間体硫化物(63a−63d)を導いた。続くこれらの基質とMe3SnSnMe3のPd(PPh3)4存在下、トルエン中の100℃でのカップリングは、第二のブロミド残基の反応を介して所望の生成物64a−64dをもたらした。ピリジルスタンナン66a−66dを、同様に容易に入手できる2−ブロモピリジン65a、65b(Virgilio, N. J. Org. Chem. 1973, 38, 2660-2664)、65c(Nicolaou, K. C.; et al. Tetrahedron 2002, 58, 6413-6432)および65d(Testaferri, L.; et al. Tetrahedron 1985, 41, 1373-1384)から、金属−ハロゲン交換(nBuLi)、続く得られた2−リチオ誘導体(Gilman, H.; et al. J. Org. Chem. 1951, 16, 1788-1791)のnBu3SnClでのクエンチを介して同様に合成した。スタンナン67(Dinnell, K.; et al. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2001, 11, 1237-1240)および68(Jessie, S.; Kjell, U. Tetrahedron 1994, 50, 275-284)を、各々のハライドから対応する文献の方法により製造した。
図4は逆合成形式で、シクロプロピルエポシロンBアナログの構築に関する経路を概説した。我々の先に報告した概念に基づき、採用したシーケンスは、合成の初期に12,13−シクロプロピル部位を確率するためのCharetteシクロプロパン化反応(Nicolaou, K. C.; et al. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 9313-9323; Charette, A. B.; et al. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 11943-11952)、二つの立体中心にC6−C7結合を構築するための我々の最適化方法にしたがったアルドール反応(Nicolaou, K. C.; et al. Chem. Eur. J. 2000, 6, 2783-2800)、側鎖を挿入するための野崎−檜山−岸カップリング(Nicolaou, K. C.; et al. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 9313-9323; Takai, K.; et al. Tetrahedron Lett. 1983, 24, 5281-5284; Jin, H.; et al. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 5644-5646)、そして大環状構造を完成させるための山口マクロラクトン化(macrolactonizaion)(Inanaga, J.; et al. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1979, 52, 1989-1993; Mulzer, J.; et al. Synthesis 1992, 215-228; Nicolaou, K. C.; et al. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7974-7991)を必要とする。重要な基礎単位18または69と19および20は、このようにこれらの構築の出発点と定義した。対応するエポシロンAアナログの構築は、先に我々が報告したのと同じ方法で行うべきであると考えた(Nicolaou, K. C.; et al. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 9313-9323)。
図5および図14は、必要なアルデヒド32または82の、容易に入手可能なゲラニオール(18または69)からの合成を概説する。このように、18のCharetteシクロプロパン化(Et2Zn−CH2I2、キラルリガンド21の存在下)(Charette, A. B.; et al. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 11943-11952)は、シクロプロピルアルコール22を、87%収率、93%eeまたは71を80%収率、95%eeでもたらした。22または71のヒドロキシ基の保護(NaH−BnBr)(試薬および保護基の略語に関しては、スキームの説明文参照)、続く残りの二重結合のオゾン分解(O3;NaBH4)は、化合物23または72を各々89%または83%の全体的収率でもたらした。アルコール23または72の対応するヨウ化物(24、95%収率または73、91%)への転換は、メシル化および続くNaIとの反応により達成した。(−)−プロピオンアルデヒドSAMPヒドラゾン(25)(Nicolaou, K. C.; et al. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7974-7991; Enders, D. Aymmetric Synth. 1984, 3, 275-339; Enders, D.; Klatt, M. Synthesis 1996, 1403-1418)の、ヨウ化物24または73によるLDA影響下でのアルキル化は、化合物26または75(各々84%収率、87%収率)をもたらし、その開裂(MeI;HClaq)は、86%収率でアルデヒド17をまたは91%収率で76を導いた。得られたC−8エピマーの比率は、アルデヒド17由来のMTPAエステルの1H NMR分析により、約97:3であると決定した(Tsuda, M.; Endo, T.; Kobayashi, J. J. Org. Chem. 2000, 65, 1349-1352およびその中に記載の引用文献)。ケトン19とアルデヒド17または76の、先に記載の条件下[LDA(2.4当量)、ケトン19(2.3当量)、−78から−40℃、30分;次いでアルデヒド17または76、−78℃、5分](Nicolaou, K. C.; et al. Chem. Eur. J. 2000, 6, 2783-2800)でのアルドール縮合は、アルドール生成物27または78をもたらし、それを純粋なジアステレオマー形に単離した(81%収率)。27または78の二級アルコールのTBSエーテル(TBSOTf、2,6−ルチジン)としての保護、続く1級TBS基(HF・py)の選択的開裂は、88%の全体的収率でアルコール28をまたは86%の全体的収率でアルコール79をもたらした。化合物をカルボン酸に段階的に酸化し(DMP;次いでNaClO2)、それを次いでTMSEエステル29または80(TMSE−OH、EDC、4−DMAP)として75%または73%の全体的収率で保護した。29または80のベンジルエーテルの水素化分解、続くDMPでの酸化は、アルデヒド30または82(84%収率、87%収率)を導き、高級アルデヒド32または83へのそのホモロゲーション(NaHMDS−MeOCH2PPh3Cl;次いでPPTS)は円滑に進行し、ビニルエーテル31(約1:1 E:Z比)を経由し、82%の全体的収率であった。
側鎖(20a−g、スキーム4および64a−d、66a−d、84aおよび84b、スキーム15)を、先に報告のように(20a、20bおよび84a)(Nicolaou, K. C.; et al. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 9313-9323)、(84b)(Nicolaou, K. C.; et al. J. Tetrahedron 2002, 58, 6413-6432)、または対応するアリールハライド(33(Ellingboe, J. W.; et al. J. Med. Chem. 1994, 37, 542-550)、37、38、39)から、スキーム4に示すように合成した。4−ヒドロキシメチル−2−ピリジルブロミド33のトリチルエーテル(TrCl、4−DMAP、100%)としての保護、続く、得られたアリールブロミド34のプロピン[Pd(PPh3)2Cl2−CuI、96%]での薗頭カップリング(Arcadi, A.; et al. Tetrahedron 1994, 50, 437-452)は、アセチレン化合物35を導き、これは、ヨウ化ビニル20c(n−BuLi;次いで(n−Bu3Sn)2、CuCN、MeOH;次いでI2、80%収率)への前駆体として働いた。35のトリチルのMOM基への交換[HCl(g)、CHCl3;次いでNaH、MOM−Cl、34%の全体的収率](Betzer, J.-F.; et al. Tetrahedron Lett. 1997, 38, 2279-2282)は、得られた中間体36を、35から20cへの変換に関して上記のものと同じ条件下にさらすことによりヨウ化ビニル20d(67%収率)に接近させた。同様の化学反応を、スキーム4に示すように、各々37−39からヨウ化ビニル20e−20gの構築に用いた。
二つの重要な結合の形成と、二つの付随する脱保護は、重要な基礎単位32(本試験でエポシロンBアナログのために製造)、40(先に記載のようにエポシロンAアナログに関して製造)(Nicolaou, K. C.; et al. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 9313-9323)および20a−g(側鎖のため)を標的エポシロンアナログから分離する。最初の操作は、アルデヒド32および40のヨウ化ビニル20a−gとの野崎−檜山−岸カップリング(Takai, K.; et al. Tetrahedron Lett. 1983, 24, 5281-5284; Jin, H.; et al. J. Am. Chem. Soc. 1986, 108, 5644-5646)であった。この炭素−炭素結合形成反応は、この例では十分に働き(CrCl2、NiCl2、4−t−BuPy、DMSO)、TBAF−誘導カルボン酸精製後、カップリング生成物(41a、41b、41d−g、42c、42e、85および88)を、スキーム5および15に記載の収率でもたらした(C−15ジアステレオマーの約1:1混合物として)。ヒドロキシ酸ジアステレオマー(41a、41b、41d−g、42c、42e、85および88)の各混合物を、次いで山口大環状化(2,4,6−トリクロロベンゾイルクロライド、4−DMAP)(Inanaga, J.; et al. Bull. Chem. Soc. Jpn. 1979, 52, 1989-1993; Mulzer, J.; et al. Synthesis 1992, 215-228)に付し、所望の15(S)ラクトンを、示した(非最適化)収率で、その15(R)エピマーと共に得た。この時点での二つのエピマーの分離は、それらのシリカゲルでの相当に非常に異なるRf値により容易であった。保護誘導体の20%TFAのCH2Cl2溶液(43a、43b、43e−g、44c、44e、86および89)またはTMSBr−4Å MSのCH2Cl2溶液、続く20%TFAのCH2Cl2溶液(43d)での最終の脱保護により、エポシロン6、8−14を示した(非最適化)収率で得た(スキーム5および15)。クロマトグラフ的におよび分光的に純粋な化合物を下記の生物学的評価に付した。
生物化学:
合成したエポシロンの生物学的活性を、細胞毒性、インビトロチューブリン重合化およびチューブリン結合アッセイを介して評価した。細胞毒性を、親細胞系(lA9)および3つの薬剤耐性細胞系、すなわち、パクリタキセル耐性株(Giannakakou, P.; et al. J. Biol. Chem. 1997, 272, 17118-17125)lA9/PTX10およびlA9/PTX22およびエポシロン−耐性株(Giannakakou, P.; et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 2904-2909)1A9/A8を含む、一連の卵巣癌細胞系で最初に評価した。これらの耐性細胞系は、異なる獲得β−チューブリン変異を持ち、これは薬剤−チューブリン相互作用に影響し、タキソンおよびエポシロン−駆動チューブリン重合化を妨害する。これらの生物学的試験の結果を表1に要約する(Skehan, P.; et al. J. Natl. Cancer Inst. 1990, 82, 1107-1112)。さらに、細胞毒性およびインビトロチューブリン重合化アッセイを、親細胞系(KB−31)およびパクリタキセル−耐性(Pgp過発現のため)細胞系(KB−8511)を含む、一連の類表皮癌細胞系で行った。これらの試験の結果を表2に要約する(Nicolaou, K. C.; et al. Chem. Biol. 2000, 7, 593-599; Meyer, T.; et al. Int. J. Cancer 1989, 43, 851-856)。
一般に、試験化合物のインビトロチューブリン重合化力と、1A9ヒト卵巣癌細胞およびKB−31ヒト類表皮癌細胞に対する細胞毒性プロフィールの間には良好な一致がある。天然に存在するエポシロンAおよびBでの元々の観察との一致において、本明細書で試験したエポシロンAまたはBアナログは、いずれも薬剤排出ポンプP−グリコプロテイン(Pgp)の良好な基質でないように見える。これは、KB−8511細胞に対して214倍活性が低いパクリタキセル−既知のPgp基質−と対照的な、これらのアナログの各々とPgp発現細胞系KB−8511の交差耐性の欠失により証拠付けられる(図9および図17参照)。すべてのエポシロンアナログが、エポシロンA(1)およびエポシロンB(2)と比較して、β−チューブリン変異体に対してより活性であることは注目すべきである(図8および図16、RR値参照)。これは、化合物10−14、52、54、58および60でもっとも促進され、それらの相対的耐性値(RR)は、PTX10(β270)およびA8(β274)細胞に対して、EpoA(1)およびEpoB(2)が9.4−24.9 RR値であるのと比較して、1.6−9.3の範囲である(図8)。さらに、本試験において、かつ先の試験(Nicolaou, K. C.; et al. ChemBioChem 2001, 2, 69-75; Giannakakou, P.; et al. J. Biol. Chem. 1997, 272, 17118-17125; Giannakakou, P.; et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2000, 97, 2904-2909)と一致して、我々は、パクリタキセル選択変異体PTX22(β364)が、エポシロンおよび本報告で試験した全エポシロンアナログにほとんど完全な感受性を保持することを発見した(RR値≒3.3)。
置換エポシロンBアナログの1A9ヒト卵巣およびKB−31ヒト類表皮癌細胞に対する相対的効能の一般的一致がある。まとめると、これらの細胞毒性アッセイの結果は、エポシロンファミリー内の構造−活性相関に対する興味深い情報を示す。第一に、C12−C13エポキシド部分が、シクロプロパン環で置換されている化合物4および6は、本明細書に示す全エポシロンBアナログの中で、二つのもっとも強力な化合物である。この結果は、先に記載されたように、C12−C13エポキシド部分が生物学的活性に必要ではないことを再確認する(Nicolaou, K. C.; et al. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 9313-9323; Nicolaou, K. C.; et al. ChemBioChem. 2001, 2, 69-75; Johnson, J. A.; et al. Org. Lett. 2000, 2, 1537-1540.)。化合物4は、1A9ヒト卵巣癌細胞に対して、親エポシロンB(2)よりも6倍活性であり(図6)、さらに、チアゾール側鎖のメチル基のチオメチル基への置換は、活性の増加を導くことを確認した。この結果は、C12−C13エポキシドの置換がないエポシロンB(すなわち化合物3)での類似の置換による先のデータと一致する(Nicolaou, K. C.; et al. Tetrahedron 2002, 58, 6413-6432)。後者の化合物(3)は、親エポシロンBよりも2倍活性であり、一方化合物4はエポシロンBよりも6倍活性である。この結果から、化合物4が、1A9細胞系に対して、今日まで合成されたもっとも活性なエポシロンBアナログであることが結論づけられ、エポキシドのシクロプロパン部分による置換とチアゾール部分のメチル置換基のチオメチル基への同時の置換が相乗的に働き、生物学的活性の観察される促進を導くことを示唆する。興味深いことに、チアゾール環のメチル基のより大きな分子への置換(化合物7−10)(化合物7のIC50は、1A9細胞系に対して2.5nMであることが判明した)は、エポシロンBと比較して、生物学的活性の減少を導いた(図6および7)。
ピリジン環の5位に置換ピリジン側鎖を有するエポシロンBアナログ(化合物55−57および59)の中で、チオメチルアナログ(化合物57)がもっとも強力であり、続いてブロモ−置換誘導体(化合物55)、さらにクロロ−置換系(化合物56)が続く。チオメチル基をピリジン環の5位(化合物57)から6位(化合物58)に移動させた場合、活性の損失が起こり、IC50値が0.4nM(化合物57)から3.3nM(化合物58)に落ちる(図16)。さらに、ピリジン環の5位のチオメチル基(化合物57)のトリフルオロメチル基(化合物59)への置換は、10倍の活性の損失をもたらした。最後に、もっとも活性の低い合成エポシロンBアナログは化合物60であり、チオメチル置換を有するピリミジン側鎖で、親化合物のチアゾール側鎖が置換されている。
上記生物学的アッセイに加えて、各エポシロンアナログの相対的効果を、蛍光タキソイド置換アッセイにより測定した(Andreu, J. M.; Barasoain, I. Biochemistry 2001, 40, 11975-11984)。これらの実験の目的は、微小管がそのタキサン部位で試験したエポシロンアナログと結合する平行定数を比較するためであった。十分に特徴付けされた蛍光タキソイドFlutax-2(Souto, A. A.; et al. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34, 2710-2712; Diaz, J. F.; et al. J. Biol. Chem. 2000, 275, 26265-26276; Abal, M.; et al. Cell. Motil. Cytoskeleton 2001, 49, 1-15)の微小管への結合のエポシロンアナログによる阻害を37℃で測定した(図2)。表3に示す得られた平行解離定数は、エポシロンA(1)が試験したエポシロンアナログの中で最低の結合親和性を有することを示す(Kd=34Å4)。このアッセイで測定した中でもっとも強力なリガンドは化合物3であり、0.64Å0.24nMのKd値を有し、化合物8、11−13が、1.6から1.9nMの間に入るKd値で続いた。化合物13の可能性を除いて、試験したアナログの結合親和性は細胞増殖阻害およびインビトロチューブリン重合化アッセイの両方での各々の活性を正確に映していた。
本明細書で用いた全3つの生物学的アッセイをまとめて、エポシロンファミリー内の構造−活性相関の観点から多くの結論を導くことができた。第1に、C12メチル基の付加はtrans−シクロプロピルシリーズの活性を増強せず(化合物5対6、7対8、9対10)、エポシロンB(2)がエポシロンA(1)よりも少なくとも10倍活性であるcis−エポキシドシリーズと対照的な結果であった。これは、cisおよびtrans化合物におけるC12メチル基の異なる配向、または、cisとtrans化合物の間の立体配置の全体的な差によるものである可能性があるが、詳細はまだこれから解明しなければならない。第2に、2−チオメチルチアゾール側鎖の挿入は、天然2−メチルチアゾール側鎖(化合物2対3、5対11、および6対12)と比較して活性を増強する。この効果は、以前エポシロンCおよびDアナログで見られていた(Nicolaou, K. C.; et al. Angew. Chem. 1997, 109, 2181-2187; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1997, 36, 2097-2103; また: Sinha, S. C.; et al. ChemBioChem 2001, 2, 656-665も参照)。第3に、ピリジン側鎖シリーズのメチル基のチオメチル基での置換(化合物8対13)は効果を減少させ、上記チアゾール側鎖で得られた結果と対照的である。これは、細胞での細胞毒性およびインビトロチューブリン重合化データに基づくが、蛍光タキソイド置換アッセイでは、ピリジン側鎖のメチル基のチオメチル部分での置換は結合親和性に関しては無関係であった。この矛盾は、単に試験化合物の細胞取り込みおよび透過性の差、または、二つのチューブリンアッセイの感受性の差を反映している可能性がある。この矛盾にもかかわらず、これらのデータから、チアゾール側鎖へのチオメチル基の挿入は、ピリジン側鎖へのチオメチル基の挿入よりも好ましいことが明らかであり、これは、二つの側鎖骨格による立体的要求の差によるものである可能性がある。cis−ピリジンエポシロンアナログ(Nicolaou, K. C.; et al. Chem. Biol. 2000, 7, 593-599)で得られたデータと一致して、ピリジン側鎖のチオメチル基の5位(化合物13)から6位(化合物14)への移動は、有意な活性の減少を導いた。第4に、5−メチルピリジン側鎖(化合物7および8)を5−ヒドロキシメチルピリジン側鎖(化合物9および10)で置換した化合物7対9および8対10で入り交じった結果が得られた。この置換は、1A9ヒト卵巣癌細胞に対する細胞毒性では無関係であるように見え(表1)、各ペアで非常に類似したIC50値が得られた(例えば化合物7および9について各々0.6および0.7nM;化合物8および10について1.7nM)。他方、ヒト類表皮癌細胞KB−31において、化合物10はそのカウンターパート化合物8よりも2倍活性であり、各々IC50は0.44対0.9nMである。この異なる結果の説明となる二つのヒト癌細胞系における増殖速度の小さな差を考慮して、我々は、5−ヒドロキシメチルピリジン側鎖の挿入は、少なくともエポシロンファミリーのtrans−12,13−シクロプロピルアナログの活性を増強しないようであると結論付ける。
これらの可能性のため、化合物は増殖性疾患、とりわけ転移を含む腫瘍疾患;例えば肺腫瘍、乳房腫瘍、結腸直腸腫瘍、前立腺腫瘍、黒色腫、脳腫瘍、膵臓腫瘍、頚部腫瘍、膀胱腫瘍、神経芽腫、咽喉腫瘍のような固形癌だけでなく、白血病のような血液細胞の増殖性疾患の処置;およびまた乾癬のような微小管脱重合化阻害剤での処置に応答する他の疾患の処置に適している。
式Iの化合物は単独で、または1個またはそれ以上の他の治療剤との組み合わせで投与でき、可能性のある組み合わせ治療は固定された組み合わせの形を取り、または本発明の化合物と1個またはそれ以上の他の治療剤の投与が交互であり、または互いに独立して投与し、または、固定組み合わせの組み合わせと1個またはそれ以上の他の治療剤の組み合わせ投与である。式Iの化合物は、化学療法、放射線療法、免疫療法、外科的介入、またはこれらの組み合わせとは別に、またはこれらに加えて投与できる。長期治療は、上記の他の治療戦略との関連で、アジュバント療法として等しく可能である。他の可能性のある処置は、例えば、危険性のある患者における、腫瘍緩解後、または、予防的化学療法中でさえ、患者の状態を維持するための治療として可能である。
組み合わせる可能性のある治療剤は、とりわけ1個またはそれ以上の増殖性、細胞増殖抑制性または細胞毒性化合物、例えば、古典的化学療法剤、ポリアミン生合成の阻害剤、プロテインキナーゼの阻害剤、とりわけプロテインキナーゼCのようなセリン/スレオニンプロテインキナーゼの阻害剤、または表皮成長因子レセプタープロテインチロシンキナーゼのようなチロシンキナーゼの阻害剤、サイトカイン、TGFβまたはIFN−βのような負の増殖制御剤、アロマターゼ阻害剤、および古典的細胞増殖抑制性剤からなる群から選択される1個またはそれ以上の化学療法剤である。
本発明の化合物は、ヒトの(予防的および好ましくは治療的)処置のためだけでなく、他の温血動物、例えば商業的に有用な動物、例えば、マウス、ウサギまたはラット、またはモルモットのような齧歯類の処置のためでもある。それらはまた他の化合物との比較を可能にするための上記試験系における対照標準としても有用であり得る。
式Iの化合物はまた、診断目的でも使用し得、該化合物に対する感受性を調べるために、例えば温血動物“宿主”、とりわけヒトから腫瘍を得、マウスに移植してこのような化合物での処置後の増殖の減少に関して試験し、そうして元の宿主における新生物疾患の可能性のある治療法の検出および決定を改善する。
立体異性体混合物、例えばジアステレオマーの混合物は、それ自体既知の方法で、適当な分離法の手段により対応する異性体に分離できる。ジアステレオマー混合物は、分画結晶化、クロマトグラフィー、溶媒分配および類似の方法の手段により個々のジアステレオマーに分離し得る。この分離は、出発物質の一つ、または式Iの化合物それ自体のいずれかの段階で行い得る。エナンチオマーは、ジアステレオ異性体塩の形成を介して、例えば、エナンチオマー的に純粋なキラル酸との塩形成により、またはクロマトグラフィー、例えばHPLCにより、キラルリガンドのクロマトグラフ基質を使用して分離し得る。(エナンチオマー分離は通常中間体段階で行う)。
医薬製剤、方法および使用
本発明はまた活性成分として式Iの化合物を含み、とりわけ上記の疾患の処置に使用できる医薬製剤にも関する。温血動物、とりわけヒトへの経鼻、バッカル、経直腸、とりわけ、経口投与のような経腸投与用および静脈内、筋肉内または皮下投与のような非経腸投与用製剤が、とりわけ好ましい。製剤は活性成分を単独で、または好ましくは、薬学的に許容される担体と共に含む。活性成分の投与量は処置する疾患、および種、年齢、体重、個々の状態、個々の薬物動態データおよび投与の形態に依存する。
増殖性疾患、好ましくは腫瘍の阻害に用いる式Iの化合物の厳密な投与量は、宿主、処置する状態の性質および重症度、投与の形態および用いる特定の化合物を含む数個の因子に依存する。しかしながら、一般に、式Iの化合物を、1サイクル(サイクル=3−6週間)あたり1回量1−300mg/kg体重を、または、ほとんどの大型霊長類の場合、処置サイクルあたり50−5000mgを、非経腸的に、例えば、腹腔内、静脈内、筋肉内、皮下、筋肉内、また経直腸、または経腸的、例えば、経口で、好ましくは静脈内または経口で、より好ましくは静脈内に投与した場合、腫瘍の十分な阻害が達成される。好ましい3−6週間の処置サイクルあたりの静脈内1回投与量は、1−75mg/kg体重であるか、またはほとんどの大型霊長類の場合、一日量50−1500mgである。典型的な静脈内投与量は3週間毎に45mg/kgである。
通常、最初は少量を投与し、処置下の宿主の最適投与量が決定するまで投与量を徐々に増やす。上限は副作用により決定されるものであり、処置する宿主に対する試験により決定できる。
本発明はまたヒトまたは動物身体の予防的またはとりわけ治療的処置のための方法に使用する医薬製剤、(特に腫瘍の処置のための組成物の形への)その製造法および上記疾患、主に新生物疾患、とりわけ上記のものの処置法に関する。
本発明はまた、式Iの化合物を活性因子(活性成分)として含む医薬製剤の製造法および該製造における式Iの化合物の使用にも関する。
微小管脱重合化の阻害に応答する疾患、例えば、乾癬またはとりわけ新生物疾患に罹患した温血動物、とりわけヒトまたは商業的に価値のある哺乳動物の処置に適し、有効量の式Iの化合物または、塩形成基が存在する場合、その薬学的に許容される塩を、少なくとも一つの薬学的に許容される担体と共に含む医薬組成物が好ましい。
処置を必要とする、とりわけ新生物および他の増殖性疾患に罹患した温血動物、とりわけヒトまたは商業的に価値のある動物の、新生物および他の増殖性疾患の予防的またはとりわけ治療的処置のための、活性成分として式Iの新規化合物または、その薬学的に許容される塩を、該疾患に対する予防的またはとりわけ治療的に活性な量で含む、医薬製剤が同様に好ましい。
医薬製剤は、約0.000001%から95%の活性成分を含み、したがって非経腸投与の場合、1回投与形は好ましくは約0.00001%から90%の、および複数回投与形は、好ましくは約0.0001から0.5%の活性成分を、または経腸投与の製剤の場合、1%から20%の活性成分を含む。単位投与形は、例えば、被覆および非被覆錠、アンプル、バイアル、坐薬またはカプセルである。さらなる投与形は、例えば、軟膏、クリーム、ペースト、フォーム、チンキ、口紅型、飴、スプレー、分散剤などである。例は、約0.0002gから約1.0g活性成分を含むカプセルである。
本発明の医薬製剤はそれ自体既知の方法で、例えば慣用の混合、造粒、コーティング、溶解または凍結乾燥工程の手段により製造する。
非経腸投与に適した製剤は、主に水溶性形、例えば、水溶性塩形の活性成分の水溶液([または、ポリエチレングリコール(PEG)300またはPEG400のようなポリエチレングリコールへの溶液の希釈により得ることができる生理食塩水中]、または、増粘剤、例えばカルボキシメチルセルロースナトリウム、ソルビトールおよび/またはデキストランと、適当な場合、安定化剤を含む、水性注射用懸濁液である。活性成分は、必要な場合、賦形剤と共に凍結乾燥の形であり得、非経腸投与の前に、適当な溶媒の添加により溶液とすることができる。
例えば、非経腸投与に使用するための溶液はまた輸液としても使用できる。
本発明は、同様に、上記の一つの病理学的状態、とりわけ微小管脱重合化の阻害に応答する疾患、とりわけ対応する新生物疾患の処置のための過程または方法に関する。式Iの化合物を、それ自体、または、医薬製剤の形で、予防的または治療的、好ましくは該疾患に対して有効な量で、処置を必要とする温血動物、例えばヒトに投与でき、化合物はとりわけ医薬組成物の形で使用する。約70kgの体重の個体の場合、投与する用量は、本発明の化合物約0.1mgから約1g、好ましくは約0.5mgから約200mgである。投与は、好ましくは、例えば1から4週間毎、例えば毎週、2週毎、3週間毎または4週間毎に行う。
本発明はまた特に式Iの化合物またはその薬学的に許容される塩、とりわけ好ましい化合物として挙げた式Iの化合物またはその薬学的に許容される塩の、それ自体の、または少なくとも一つの薬学的に用いることができる担体を含む医薬製剤の、上記疾患の一つまたはそれ以上の治療的およびまた予防的処置のための使用に関する。
本発明はまた特に式Iの化合物またはその薬学的に許容される塩、とりわけ好ましい化合物として挙げた式Iの化合物またはその薬学的に許容される塩の、上記疾患の一つまたはそれ以上の治療的およびまた予防的処置のための医薬製剤の製造における使用に関する。
実験
一般
すべての反応は、特記しない限り、アルゴン雰囲気下で、無水条件下乾燥溶媒と共に行った。無水溶媒は、溶媒を市販の活性化アルミナカラムに通すことにより得た。すべての試薬は市販の最高品質を購入し、さらに精製することなく使用した。反応は、一般に、0.25mm E. Merckシリカゲル粒子(60F−254)で行った薄層クロマトグラフィーにより追跡した。E. Merckシリカゲル(60、粒子径0.040−0.063mm)をフラッシュクロマトグラフィーに使用した。分取薄層クロマトグラフィー(PTLC)分離は、0.25、0.50または1mm E. Merckシリカゲル粒子(60F−254)で行った。融点(mp)は未補正であり、Thomas-Hoover Unimelキャピラリー融点装置で記録した。最適ローテーションをPerkin-Elmer 241偏光計で記録した。NMRスペクトルをBruker DRX-600、DRX-500、AMX-400またはAC-250装置で記録し、残った非重水素化溶媒を内部対象として使用して計算した。炭素原子のすべての番号付け、例えばC15はエポシロンA(1)の番号付けを参照する(図1参照)。IRスペクトルはPerkin-Elmer 1600シリーズFT-IR分光計で記録した。高解像度マススペクトルをPerSeptive Biosystems Voyager(登録商標)IonSpec質量分析計(MALDI−FTMS)またはAPI 100 Perkin-Elmer質量分析計(ESI)で記録した。
エポシロン3の合成
ヨウ化ビニル15とスタンナン16のStilleカップリング。
Pd2(dba)3(CHCl3(3.9mg、3.8μmol)、AsPh3(4.6mg、15μmol)、およびCuI(7.2mg、38μmol)のDMF(脱気、0.5mL)水溶液を、25℃でヨウ化物15(10mg、19μmol)(Nicolaou, K. C., et al., Chem. Eur. J. 2000, 6, 2783-2800)およびスタンナン16(11mg、38μmol)(Nicolaou, K. C., et al., Bioorg. Med. Chem. 1999, 7, 665-697)のDMF(脱気、0.5mL)溶液に添加し、得られた溶液を2時間撹拌した。水(10mL)を添加し、混合物をEtOAc(3(10mL)で抽出した。合わせた有機相を水(30mL)、塩水(30mL)で洗浄し、乾燥した(Na2SO4)。揮発物の蒸発後、残渣をフラッシュクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン:EtOAc 2:1(1:1)で精製し、エポシロン3を白色固体として得た(7.2mg、72%);TLC Rf=0.29(シリカ、ヘキサン:EtOAc 1:1);[α]D22−53(c 0.51、CH2Cl2);IR(フィルム)νmax 3472(br)、2967、2920、1731、1684、1461、1420、1378、1249、1143、1032、973、879、732、667cm−1;MALDI−FTMS m/z 562.2267(MNa+)、C27H41NO6S2Naの計算値 562.2267。
アルデヒド32の構築
アルコール23。シクロプロピルアルコール22(4.08g、24mmol)(Charette, A. B.; et al. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 11943-11952)のDMF(40mL)溶液に、水素化ナトリウム(1.45g、36mmol、鉱油中60%)を徐々に撹拌しながら0℃で添加した。0.5時間、25℃で撹拌後、混合物を0℃に冷却し、臭化ベンジル(4.3mL、36mmol)を2分間にわたり添加し、撹拌を12時間、25℃で続けた。反応をNH4Cl(飽和、50mL)でクエンチし、混合物をEtOAc(3(50mL)で抽出し、合わせた抽出物を塩水(2(100mL)で洗浄し、乾燥させ(Na2SO4)、蒸発させた。残渣をCH2Cl2:MeOH 4:1(60mL)に溶解し、溶液を−78℃で21分間オゾン処理(100L/h、約5gO3/h)した。(注:ベンジルエーテルの対応するベンゾエートへの酸化を防止するために、長い反応時間は避けるべきである。)過剰のオゾンをN2を1分間フラッシュすることにより除去し、次いでNaBH4(2.75g、73mmol)を少しずつ添加し(注意!発熱性!)、続いてメタノール(20mL)を添加した。混合物を25℃で1時間以上暖め、反応をNH4Cl(飽和、20mL)の添加によりクエンチした。混合物をCH2Cl2(2(50mL)で抽出し、合わせた抽出物を塩水(100mL)で洗浄し、乾燥させ(Na2SO4)、蒸発させた。残渣をフラッシュクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン:EtOAc 5:2)で精製し、23を黄色油状物として得た(5.07g、89%)。TLC Rf=0.20(シリカ、ヘキサン:EtOAc 3:1);[α]D22−7.5(c 1.76、CHCl3);IR(フィルム)νmax 3390(br)、2933、2859、1452、1070、739、698cm−1;MALDI−FTMS m/z 257.1519(MNa+)、C15H22O2Naの計算値 257.1512。
ヨウ化物24。シクロプロピルアルコール23(10.08g、43.0mmol)の乾燥CH2Cl2(100mL)溶液に、0℃でメタンスルホニルクロライド(4.2mL、54mmol)、続いてトリエチルアミン(9.0mL、65mmol)を滴下した。白色沈殿が直ぐにできはじめた。混合物を25℃で1時間撹拌し、次いでNH4Cl(飽和、50mL)および水(50mL)を添加し、相を分離した。水性相をEtOAc(100mL)で抽出し、合わせた有機相を塩水で洗浄し、乾燥させ(Na2SO4)、蒸発させた。残渣を乾燥アセトン(200mL)に溶解し、ヨウ化ナトリウム(19.3g、129mmol)を添加した。最初はほとんど透明な溶液を40分間還流し、その間に白色沈殿が形成した。水(100mL)を添加し、混合物をエーテル(500+250mL)で抽出した。合わせた抽出物を乾燥させ、蒸発させ、残渣をフラッシュクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン:EtOAc 5:1)で精製し、24を無色油状物として得た(14.16g、95%)。TLC Rf=0.66(シリカ、ヘキサン:EtOAc 5:1);[α]D22−16(c 2.05、CHCl3);IR(フィルム)νmax 2916、2848、1453、1217、1098、1073、735、697cm−1;ESI−MS m/z 367(MNa+)、C15H21IONaの計算値 367。
ヒドラゾン26。LDAの溶液を、n−BuLi(13.1mL、21.0mmol、ヘキサン中1.6M)をジイソプロピルアミン(2.94mL、21.0mmol)のTHF(10mL)溶液に−78℃で添加し、次いで溶液を0℃に暖め、10分間撹拌することにより調製した。このLDA溶液に、プロピオンアルデヒドSAMPヒドラゾン25(3.32g、19.5mmol)(Nicolaou, K. C., et al., J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7974-7991; Enders, D. Aymmetric Synth. 1984, 3, 275-339; and Enders, D., et al., Synthesis 1996, 1403-1418)を添加し、混合物を6時間、0℃で撹拌し、その間に白色沈殿が形成した。混合物を−98℃(MeOH/N2(l)浴)に冷却し、ヨウ化物24(5.16g、15.0mmol)のTHF(20mL)溶液を、0.5時間にわたり添加した。反応混合物を次いで−10℃に14時間にわたり暖め、次いで反応をNH4Cl(飽和、10mL)でクエンチした。混合物をEtOAc(100mL+2(50mL)で抽出し、合わせた抽出物を乾燥させ(Na2SO4)、蒸発させ、残渣をフラッシュクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン:EtOAc 6:1(4:1)で精製し、ヒドラゾン26を黄色油状物として得た(4.88g、84%)。TLC Rf=0.38(シリカ、ヘキサン:EtOAc 5:1);[α]D22−61(c 1.45、CHCl3);IR(フィルム)νmax 2926、1454、1097、736、697cm−1;MALDI−FTMS m/z 387.3008(MH+)、C24H39N2O2の計算値 387.3006。
アルデヒド17。ヒドラゾン26(3.82g、9.9mmol)のヨードメタン(10mL)溶液を60℃(還流凝縮器)で3時間加熱し、次いで25℃に冷却した。過剰のヨードメタンを蒸発させ、残った微量をオイル・ポンプバキューム下で除去した。残った黄色シロップを3N HCl(190mL)およびペンタン(190mL)と、3時間、25℃で激しく撹拌し、相を分離し、水性相をペンタン(100mL)で抽出した。合わせた有機相を乾燥させ(Na2SO4、NaHCO3)、蒸発させ、アルデヒド17を黄色油状物として得た(2.38g、88%)。[α]D22 +2(c 1.3、CHCl3);IR(フィルム)νmax 2931、2856、1724、1454、1095、1074、736、698cm−1;MALDI−FTMS m/z 297.1830(MNa+)、C18H26O2Naの計算値 297.1825。
C8(エポシロン番号付け)での配置的不安定性のため、アルデヒドは直ぐに次段階に使用しなければならない。C8のジアステレオマー比(dr)を下記のように評価した:17のサンプルを、過剰のNaBH4のメタノール溶液で10分間処理した。反応をNH4Cl(飽和)でクエンチし、混合物をEtOAcで抽出し、抽出物を乾燥させ(Na2SO4)、蒸発させた。残渣を(R)−(−)−MTPACl(2−3当量)、過剰のトリエチルアミンおよび4−DMAPのCH2Cl2溶液で3時間処理した。分取TLCによる精製により、(S)−MTPAエステルのサンプルを得、1H NMR分析で、主要異性体としてのC8の正確な絶対立体化学と共に、dr=97:3であることが示された(Tsuda, M., et al., J. Org. Chem. 2000, 65, 1349-1352)。同様の結果が、(S)−(+)−MTPAClを用いて得られた。
アルドール生成物27。LDAの溶液を、n−BuLi(7.5mL、12mmol、ヘキサン中1.6M)をジイソプロピルアミン(1.68mL、12mmol)のTHF(12mL)溶液に−78℃で添加し、次いで溶液を短く0℃に暖め、最後に再び−78℃に冷却することにより製造した。ケトン19(4.63g、11.5mmol)(Nicolaou, K. C., et al., J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7974-7991)のTHF(12mL)溶液を2分間にわたり滴下し、混合物を1時間、−78℃で、次いで0.5時間、−40℃で撹拌した。それを再び−78℃に冷却し、−78℃に予め冷却したアルデヒド17(1.37g、5.0mmol)のTHF(25mL)溶液を、カニューレを介して1分間にわたり添加し、移す間暖めるのが最低限であるように注意した。混合物を5分間撹拌し、反応を次いでAcOH(1.4mL)のTHF(4.2mL)溶液の急速な注入によりクエンチした。5分間、−78℃の後、混合物を25℃に暖め、NH4Cl(飽和、50mL)とエーテル(50mL)に分配した。水性相をエーテル(2(50mL)で抽出し、合わせた抽出物を乾燥させ(Na2SO4)、蒸発させ、残渣をフラッシュクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン:エーテル20:1(6:1)で精製し、回復したケトン19(1.71g、4.25mmol)、続いて純粋なジアステレオマー形のアルドール生成物27(2.73g、81%)を得た。TLC Rf=0.34(シリカ、ヘキサン:EtOAc 5:1);[α]D22−40(c 1.0、CHCl3);IR(フィルム)νmax 3502(br)、2954、2928、2856、1681、1472、1255、1098、836、776cm−1;MALDI−FTMS m/z 699.4796(MNa+)、C39H72O5Si2Naの計算値 699.4816。
アルコール28。アルドール生成物27(2.71g、4.0mmol)および2,6−ルチジン(1.40mL、12mmol)のCH2Cl2(25mL)溶液を−20℃に冷却し、次いでTBSOTf(1.84mL、8.0mmol)を滴下した。混合物を1時間、−20℃で撹拌し、反応を次いでNH4Cl(飽和、25mL)の添加によりクエンチした。混合物を25℃に暖め、相を分離し、水性相をCH2Cl2(25mL)およびエーテル(25mL)で抽出した。合わせた有機相を乾燥させ(Na2SO4)、蒸発させ、残渣をシリカのプラグを通して濾過し、ヘキサン:エーテル10:1で溶出した。濾液を蒸発させ、得られた粗シリルエーテル(3.14g、4.0mmol、99%)をTHF(40mL)に溶解した。これに、冷却(0℃)したHF・ピリジン複合体(6.4mL)およびピリジン(18mL)のTHF(32mL)溶液を0℃で添加し(この溶液はHF・ピリジン複合体を、ピリジンのTHF溶液に0℃でゆっくり添加することにより製造した;注意!HF・ピリジンは非常に腐食性。HF・ピリジンのピリジン−THF溶液への添加は非常に発熱性、はねを防止するために、氷浴中で撹拌かつ冷却しながら行わなければならない)、得られた溶液を25℃で4時間撹拌した。混合物をEtOAc(100mL)で希釈し、氷浴中に置き、NaHCO3(飽和、100mL)および、中和を確実にするのに必要な量のNaHCO3(注意!泡立つ!)の注意深い添加によりクエンチした。混合物をEtOAc(3(100mL)で抽出し、合わせた抽出物を乾燥させ(Na2SO4)、蒸発させ、残渣をフラッシュクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン:EtOAc 5:1)で精製し、28を無色油状物として得た(2.40g、89%)。TLC Rf=0.39(シリカ、ヘキサン:EtOAc 5:1);[α]D22−26(c 1.1、CHCl3);IR(フィルム)νmax 3458(br)、2929、2856、1693、1472、1462、1255、1093、986、836、775cm−1;MALDI−FTMS m/z 699.4807(MNa+)、C39H72O5Si2Naの計算値 699.4816。
エステル29。アルコール28(2.40g、3.5mmol)、Dess-Martinペルヨージナン(3.75g、8.8mmol)、NaHCO3(0.74g、8.8mmol)および水(76μL、4.2mmol)をCH2Cl2(80mL)中で混合し、得られた懸濁液を1時間撹拌した。混合物をエーテル(200mL)、水(100mL)およびNaHCO3(飽和、100mL)で希釈し、次いで濾過した。相を分離し、水性相をエーテル(2(100mL)で抽出した。合わせた抽出物を乾燥させ(Na2SO4)、蒸発させ、残渣をシリカのプラグを通して濾過し、ヘキサン:EtOAc 6:1で溶出した。濾液を蒸発させ、得られた粗アルデヒド(2.15g、3.2mmol、90%)をTHF(80mL)、t−BuOH(145mL)および2−メチル−2−ブテン(25mL)の混合物に溶解した。この溶液に、NaH2PO4(0.95g、6.7mmol)およびNaClO2(1.14g、10mmol)の水(31mL)溶液を添加し、得られた混合物を1時間激しく撹拌した。揮発物を蒸発により除去し、残渣をEtOAc(100mL)と塩水(100mL)に分配した。相を分離し、水性相をEtOAc(3(100mL)で抽出した。合わせた抽出物を乾燥させ(Na2SO4)、蒸発させ、残渣をDMF(5mL)に溶解し、再び蒸発させて微量のt−BuOHを除去した。このようにして得た粗酸(2.4g、約3.2mmol>100%)を再びDMF(10mL)に溶解し、これに2−(トリメチルシリル)エタノール(1.83mL、12.7mmol)、EDC(0.92g、4.8mmol)、4−DMAP(40mg、0.33mmol)を添加した。得られた懸濁液を14時間撹拌し、その後透明溶液を得た。水(10mL)を添加し、混合物をエーテル(3(50mL)で抽出した。合わせた抽出物を水−塩水混合物(100+100mL)で洗浄し、乾燥させ(Na2SO4)、蒸発させた。残渣をフラッシュクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン:EtOAc 10:1)で精製し、エステル29を粘性、薄黄色油状物として得た(2.08g、74%)。TLC Rf=0.57(シリカ、ヘキサン:EtOAc 10:1);[α]D22−33(c 1.2、CHCl3);IR(フィルム)νmax 2954、2930、2856、1735、1695、1472、1385、1252、1090、988、836、776cm−1;MALDI−FTMS m/z 813.5315(MNa+)、C44H82O6Si3Naの計算値 813.5311。
アルデヒド30。ベンジルエーテル29(2.08g、2.63mmol)のEtOH:EtOAc 1:1(50mL)の溶液に、20%Pd(OH)2/炭素(2.1g、60%水分)を添加し、混合物を1時間水素化した。それを次いでセライトを通して濾過して触媒を除去し、濾液を蒸発させ、残渣をベンゼンと共蒸発させて微量のEtOHを除去した。得られた粗アルコール(1.89g、約2.6mmol、>100%)をCH2Cl2(60mL)に溶解し、Dess-Martinペルヨージナン(2.76g、6.5mmol)、NaHCO3(0.55g、6.5mmol)および水(56μL、3.1mmol)を添加し、得られた懸濁液を1時間撹拌した。混合物をエーテル(150mL)、水(75mL)およびNaHCO3(飽和、75mL)で希釈し、次いで濾過した。相を分離し、水性相をエーテル(2(75mL)で抽出した。合わせた抽出物を乾燥させ(Na2SO4)、蒸発させ、残渣をフラッシュクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン:EtOAc 15:1)で精製し、アルデヒド30を粘性油状物として得た(1.55g、84%)。TLC Rf=0.24(シリカ、ヘキサン:EtOAc 15:1);[α]D22−47(c 1.3、CHCl3);IR(フィルム)νmax 2954、2856、1734、1703、1251、1173、1084、988、837、776cm−1;MALDI−FTMS m/z 721.4671(MNa+)、C37H74O6Si3Naの計算値 721.4685。
エノールエーテル31。MeOCH2PPh3Cl(3.09g、9.0mmol)のTHF(20mL)中の懸濁液に、0℃でNaHMDS(8.5mL、8.5mmol、THF中1M)を滴下した。赤色になった。混合物を0℃で0.5時間撹拌し、それを次いで−40℃に冷却した。アルデヒド30(2.12g、3.0mmol)のTHF(7mL)溶液を添加し、混合物を−10℃に2時間にわたり暖めた。反応をNH4Cl(飽和、15mL)でクエンチし、相を分離し、水性相をEtOAc(2(75mL)で抽出した。合わせた抽出物を乾燥させ(Na2SO4)、蒸発させ、残渣をフラッシュクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン:EtOAc 30:1)で精製し、エノールエーテル31を無色、粘性油状物として得た(1.85g、84%、1H NMRにより、オレフィンcis:trans 約1:1)。TLC Rf=0.23(シリカ、ヘキサン:EtOAc 30:1);[α]D22−36(c 1.2、CHCl3);IR(フィルム)νmax 2954、2930、2856、1735、1695、1251、1171、1105、988、836、776cm−1;MALDI−FTMS m/z 749.4996(MNa+)、C39H78O6Si3Naの計算値 749.4998。
アルデヒド32。エノールエーテル31(847mg、1.16mmol)のジオキサン:水 9:1(12mL)中の溶液に、パラ−トルエンスルホン酸ピリジニウム(2.34g、9.31mmol)を添加し、混合物を70℃でTLCで反応の完了が示されるまで撹拌した(6−10時間)。反応を次いでNaHCO3(飽和、15mL)でクエンチし、混合物をEtOAc(3(50mL)で抽出した。合わせた抽出物を乾燥させ(Na2SO4)、蒸発させ、残渣をフラッシュクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン:EtOAc 15:1)で精製し、32を無色、粘性油状物として得た(681mg、82%)。TLC Rf=0.29(シリカ、ヘキサン:EtOAc 15:1);[α]D22−34(c 1.0、CHCl3);IR(フィルム)νmax 2954、2856、1731、1695、1251、1086、988、836、776cm−1;MALDI−FTMS m/z 735.4823(MNa+)、C38H76O6Si3Naの計算値 735.4842。
ヨウ化ビニル20c−gの構築
2−ブロモ−5−[(トリチルオキシ)メチル]ピリジン34。塩化トリチル(3.90g、14mmol)、4−DMAP(2.08g、17mmol)および2−ブロモ−5−ヒドロキシメチルピリジン33(1.88g、10mmol)(Ellingboe, J. W., et al., J. Med. Chem. 1994, 37, 542-550)をDMF(15mL)に溶解し、その溶液を80℃で48時間撹拌した。この間に白色沈殿が形成された。冷却後、混合物をNaHCO3(飽和、25mL)で希釈し、EtOAc(3(50mL)で抽出した。合わせた抽出物を、数滴のNaOH(1M)を添加した塩水(2(100mL)で洗浄した。乾燥および蒸発後、固体残渣をフラッシュクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン:EtOAc 15:1)で精製し、34を白色固体として得た(4.46g、100%)。TLC Rf=0.30(シリカ、ヘキサン:EtOAc 15:1);IR(フィルム)νmax 3057、1448、1086、764、700、632cm−1;MALDI−FTMS m/z 430.0792(MH+)、C25H21BrNOの計算値 430.0801。
臭化アリール(aryl bromdes)(34、37、38、39)とプロピンの薗頭カップリング(一般法)。短く脱酸素した(Arバブリング)、アリールブロミド34、37、38または39(3.5mmol)のDMF(3mL)中およびジイソプロピルアミン(2.5mL)中の溶液に、Pd(PPh3)2Cl2(25mg、36μmol)およびCuI(13mg、70μmol)をAr(g)下添加し、次いで不活性雰囲気をプロピンで置き換えた(1気圧、バルーン)。混合物を25℃で3時間撹拌した。この間に、沈殿が形成し、反応混合物は濃褐色に変わった。水(15mL)を添加し、混合物をEtOAcで抽出し、合わせた抽出物を乾燥させ(Na2SO4)、蒸発させた。純粋1−アリールプロピンを、フラッシュクロマトグラフィーにより得た(シリカ、ヘキサン:EtOAc混合物)。
プロピニルピリジン35。褐色泡状物(96%);TLC Rf=0.23(シリカ、ヘキサン:EtOAc 5:1);IR(フィルム)νmax 3057、2229、1594、1560、1478、1448、1075、702cm−1;MALDI−FTMS m/z 390.1851(MH+)、C28H24NOの計算値 390.1852。
ピリジン36。トリチルエーテル35(1.38g、3.54mmol)のCHCl3(15mL)溶液を0℃に冷却し、次いでHCl(g)で飽和させた。1時間、0℃の後、反応をNaHCO3(飽和、50mL)の添加によりクエンチし、相を分離した。水性相をCH2Cl2(50mL)で抽出し、合わせた有機相を乾燥させ(Na2SO4)、蒸発させた。フラッシュクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン:EtOAc 1:2+5%MeOH)により、5−ヒドロキシメチル−2−プロプ−1−イニルピリジンを黄色、粘性油状物として得た(0.36g、69%)。TLC Rf=0.29(シリカ、ヘキサン:EtOAc 1:2+5%MeOH);IR(フィルム)νmax 3262、2916、2230、1596、1561、1023、838cm−1;MALDI−FTMS m/z 148.0754(MH+)、C9H10NOの計算値 148.0757。このアルコール(0.40g、2.7mmol)のTHF(10mL)溶液に、0℃でNaH(0.13g、3.3mmol、油中60%)を添加した。5分間撹拌後、クロロメチルメチルエーテル(0.25mL、3.3mmol)を添加し、混合物を0℃で1時間撹拌した。反応を次いでNaCl(飽和)でクエンチし、数滴のNaOH(1M)を添加した。混合物をEtOAc(3(50mL)で抽出し、合わせた抽出物を乾燥させ(Na2SO4)、蒸発させ、残渣をフラッシュクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン:EtOAc 1:1)で精製し、36を薄黄色油状物として得た(0.26g、50%)。TLC Rf=0.41(シリカ、ヘキサン:EtOAc 1:1);IR(フィルム)νmax 2947、2230、1595、1560、1478、1149、1104、1047、919、830cm−1;MALDI−FTMS m/z 192.1014(MH+)、C11H14NO2の計算値 192.1019。
37からの薗頭カップリング生成物。反応はおそらくPdのチオエーテル部分への配位のために非常に遅かった;したがって、10mol%Pd(PPh3)2Cl2および20mol%CuIを使用した。生成物を褐色油状物として得た(42%)。TLC Rf=0.37(シリカ、ヘキサン:EtOAc 15:1);IR(フィルム)νmax 3110、2914、2240、1493、1417、1278、1037、966、735cm−1;MALDI−FTMS m/z 170.0092(MH+)、C7H8NS2の計算値 170.0093。
38からの薗頭カップリング生成物。褐色油状物(97%);TLC Rf=0.21(シリカ、ヘキサン:EtOAc 5:1);IR(フィルム)νmax 2908、2226、1567、1531、1461、1431、1361、1108、1008、832cm−1;MALDI−FTMS m/z 164.0527(MH+)、C9H10NSの計算値 164.0528。
39からの薗頭カップリング生成物。黄色油状物(70%);TLC Rf=0.36(シリカ、ヘキサン:EtOAc 20:1);IR(フィルム)νmax 2924、2231、1566、1554、1431、1156、1140、790cm−1;MALDI−FTMS m/z 164.0526(MH+)、C9H10NSの計算値 164.0528。
ヒドロスタンニル化−ヨード化(一般法)。これは、先に報告された方法の改作である(Betzer, J.-F., et al., Tetrahedron Lett. 1997, 38, 2279-2282)。ヘキサブチル二スズ(10.1mL、20mmol)の乾燥THF(40mL)溶液に、−78℃でn−BuLi(12.9mL、20mmol、ヘキサン中1.55M)を添加し、得られた透明溶液を−40℃で30分間撹拌した。それを次いでカニューレを介して、CuCN(0.90g、10mmol)のTHF(2mL)中の懸濁液に−78℃で移した。透明黄色溶液が形成され、それを5分間、−40℃で撹拌し、その後−78℃に再び冷却した。次いで乾燥メタノール(23mL、0.57mol)を添加して赤色溶液とし、それを−40℃で15分間撹拌し、その後アリールプロピン(5.0mmol)のTHF(5mL)溶液を添加した。オレンジ色−赤色溶液を−10℃で一晩撹拌し(幾分かのCuおよび/またはCu2+塩が沈殿)、次いで−20℃に冷却し、続いてメタノール(10mL)を添加した。15分間、−20℃の後、水(10mL)を添加し、撹拌をさらに15分間続け、その間25℃に暖めた。混合物をエーテルで抽出し、有機相を塩水で洗浄し、乾燥させ(Na2SO4)、蒸発させた。フラッシュクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン:EtOAc混合物)により中間体ビニルスタンナンを得、それをCH2Cl2(5mL)に溶解した。ヨウ素(1.05当量)のCH2Cl2(40mL/gI2)溶液を次いでこの溶液に0℃で滴下した。最後の数滴の後、I2の色が続き、反応をさらに5分間、0℃で続けた。次いで溶媒を蒸発させ、残渣をエーテルに溶解した。KF(1M水溶液、3当量)およびNa2S2O3(飽和、基質mmolあたり10mL)を添加し、混合物を15分間、25℃で撹拌し、その間に白色沈殿が形成した。混合物をセライトを通して濾過し、有機相を乾燥させ(Na2SO4)、蒸発させた。残渣をフラッシュクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン:EtOAc混合物)で精製し、所望のヨウ化ビニルを得た。
ヨウ化ビニル20c。白濁フィルム(80%)。TLC Rf=0.25(シリカ、ヘキサン:EtOAc 20:1);IR(フィルム)νmax 3060、2919、1619、1596、1484、1443、1373、1214、1061、985、873、761、703、632cm−1;MALDI−FTMS m/z 518.0990(MH+)、C28H25INOの計算値 518.0975。
ヨウ化ビニル20d。黄色油状物(67%)。TLC Rf=0.51(シリカ、ヘキサン:EtOAc 4:1);IR(フィルム)νmax 2924、1716、1619、1596、1481、1372、1211、1149、1102、1045、918、873、609、517cm−1;MALDI−FTMS m/z 320.0142(MH+)、C11H15INO2の計算値 320.0142。
ヨウ化ビニル20e。中間体ビニルスタンナンは、容易に主要脱スタニル化する(protodestannylated);したがって、この中間体のフラッシュクロマトグラフィーは、ヘキサン:EtOAc:Et3N 50:1:1を溶離剤として使用しなければならず、このようにして得たビニルスタンナンは他のブチルスズ化合物を含む。一般法にしたがい、混合物を十分量のI2で処理し、褐色が添加の終了後続く(約2当量のI2)。フラッシュクロマトグラフィー(ヘキサン:EtOAc 50:1)後、ヨウ化ビニル20eを黄色油状物として得た(74%)。TLC Rf=0.41(シリカ、ヘキサン:EtOAc 50:1);IR(フィルム)νmax 3102、2923、1620、1423、1300、1065、1035、964、863、723、562cm−1;MALDI−FTMS m/z 297.9215(MH+)、C7H9INS2の計算値 297.9216。
ヨウ化ビニル20f。黄色固体(80%)。TLC Rf=0.19(シリカ、ヘキサン:EtOAc 40:1);IR(フィルム)νmax 2919、1619、1567、1467、1431、1373、1108、1067、1014、961、867、820、521cm−1;MALDI−FTMS m/z 291.9655(MH+)、C9H11INSの計算値 291.9651。
ヨウ化ビニル20g。黄色油状物(83%)。TLC Rf=0.28(シリカ、ヘキサン:EtOAc 40:1);IR(フィルム)νmax 2919、1620、1549、1425、1155、1138、1061、991、961、861、785、732、550cm−1;MALDI−FTMS m/z 291.9653(MH+)、C9H11INSの計算値 291.9651。
エポシロンアナログ8−144の合成。
アルデヒド(34、40)とビニルスタンナン(20a−g)の野崎−檜山−岸カップリング(一般法)。短く真空−脱気したアルデヒド32(107mg、0.15mmol)、必須のヨウ化ビニル20(0.45mmol)、4−tert−ブチルピリジン(665μL、4.5mmol)のDMSO(3mL)溶液に、無水CrCl2(184mg、1.5mmol)および無水NiCl2(4mg、0.03mmol)を添加した。混合物を25℃で3時間撹拌し、その後さらにヨウ化ビニル(0.45mmol)を添加し、撹拌をさらに3時間続けた。これをもう一回繰り返し、その後撹拌を一晩続けた。反応を次いで水(5mL)でクエンチし、ピリジン(1mL)を添加してCr−生成物複合体が水相に抽出されるのを防ぎ、混合物をEtOAc(3(25mL)で抽出した。合わせた抽出物を塩水(2(100mL)で洗浄し、乾燥させ(Na2SO4)、蒸発させた。フラッシュクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン:EtOAc混合物)により、カップリング生成物が得られ、ほとんどの場合、過剰の4−tert−ブチルピリジンと分離できなかった。
20aおよび32からの生成物。黄色油状物(C15エピマーの約1:1混合物として85%)。TLC Rf=0.26(シリカ、ヘキサン:EtOAc 4:1);[α]D22−25(c 0.36、CH2Cl2);IR(フィルム)νmax 2943、2860、1731、1696、1467、1384、1290、1249、1173、1079、985、832、773cm−1;MALDI−FTMS m/z 860.5128(MNa+)、C44H83NO6SSi3Naの計算値 860.5141。
20bおよび32からの生成物。このカップリング生成物は、4−tert−ブチルピリジンと分離できず、粗混合物としてTBAF脱保護条件(下を見よ)に付した。
20dおよび32からの生成物。このカップリング生成物は4−tert−ブチルピリジンと分離できず、粗混合物としてTBAF脱保護条件(下を見よ)に付した。
20eおよび32からの生成物。黄色ガラス(78%、C15エピマーの約1:1混合物)。TLC Rf=0.40(シリカ、ヘキサン:EtOAc 5:1);[α]D22−28(c 2.0、CHCl3);IR(フィルム)νmax 3416(br)、2929、2856、1732、1694、1472、1251、1037、988、836、776cm−1;MALDI−FTMS m/z 906.5021(MH+)、C45H85NO6S2Si3Naの計算値 906.5018。
20fおよび32からの生成物。このカップリング生成物は4−tert−ブチルピリジンと分離できず、粗混合物としてTBAF脱保護条件(下を見よ)に付した。
20gおよび32からの生成物。このカップリング生成物は4−tert−ブチルピリジンと分離できず、粗混合物としてTBAF脱保護条件(下を見よ)に付した。
20cおよび40からの生成物。黄色ガラス(C15エピマーの約1:1混合物として、アルデヒド40からの2段階で87%)。TLC Rf=0.15(シリカ、ヘキサン:EtOAc 4:1);[α]D22−23(c 0.19、CH2Cl2);IR(フィルム)νmax 2931、2861、1731、1690、1467、1384、1355、1249、1167、1061、985、832、773、703cm−1;MALDI−FTMS m/z 1112.6634(MNa+)、C65H99NO7Si3Naの計算値 1112.6621。
20eおよび40からの生成物。無色ガラス(59%、C15エピマーの約1:1混合物)。TLC Rf=0.27(シリカ、ヘキサン:EtOAc 5:1);[α]D22−28(c 2.0、CHCl3);IR(フィルム)νmax 3396(br)、2928、2855、1734、1693、1472、1251、1037、988、836、775cm−1;MALDI−FTMS m/z 892.4861(MNa+)、C44H83NO6S2Si3Naの計算値 892.4862。
TBAF脱保護(一般法)。野崎−檜山−岸カップリングの生成混合物をTHF(1.5mL)に溶解し、TBAF(THF中1M、0.30mL、0.30mmol)を0℃で添加した。1時間、0℃の後、さらにTBAF(0.30mL、0.30mmol)を添加し、混合物を25℃で1時間撹拌した。反応をNH4Cl(飽和、5mL)でクエンチし、混合物をEtOAc(4(20mL)で抽出した。合わせた抽出物を乾燥させ(Na2SO4)、蒸発させ、残渣をフラッシュクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン:EtOAc混合物)で精製し、所望のヒドロキシ酸をC15エピマーの約1:1混合物として得た(この段階では分離不可能)。
ヒドロキシ酸41a。脱保護からの反応混合物を短くシリカゲルのプラグを通して濾過し、この粗生成物(アルデヒド32から73%収率)をさらに精製せずに山口マクロラクトン化(下を見よ)に付した。
ヒドロキシ酸41b。黄色固体(57%、C15エピマーの約1:1混合物)。TLC Rf=0.19(シリカ、ヘキサン:EtOAc 2:1);[α]D22−6(c 1.0、CHCl3);IR(フィルム)νmax 3369(br)、2930、2857、1783、1694、1471、1251、1085、1084、988、836、775cm−1;MALDI−FTMS m/z 768.5028(MNa+)、C42H75NO6Si2Naの計算値 768.5025。
ヒドロキシ酸41d。黄色ガラス(C15エピマーの約1:1混合物として、アルデヒド32から2段階で、49%)。TLC Rf=0.20(シリカ、ヘキサン:EtOAc 1:1);[α]D22 +1(c 0.19、CH2Cl2);IR(フィルム)νmax 2933、2858、1694、1600、1563、1463、1382、1357、1251、1145、1096、1046、989、834、772、666cm−1;MALDI−FTMS m/z 806.5437(MH+)、C44H80NO8Si2の計算値 806.5417。
ヒドロキシ酸41e。黄色固体(79%、C15エピマーの約1:1混合物)。TLC Rf=0.37(シリカ、ヘキサン:EtOAc 2:1);[α]D22−23(c 2.3、CHCl3);IR(フィルム)νmax 3356(br)、2929、2856、1712、1472、1253、1085、1038、988、836、776cm−1;MALDI−FTMS m/z 806.4282(MNa+)、C40H73NO6S2Si2Naの計算値 806.4315。
ヒドロキシ酸41f。無色ガラス(63%、C15エピマーの約1:1混合物)。TLC Rf=0.21(シリカ、ヘキサン:EtOAc 2:1);[α]D22−3(c 0.44、CH2Cl2);IR(フィルム)νmax 2933、2858、1693、1467、1253、1086、984、833、774cm−1;MALDI−FTMS m/z 800.4754(MNa+)、C42H75NO6SSi2Naの計算値 800.4746。
ヒドロキシ酸41g。黄色ガラス(C15エピマーの約1:1混合物として、アルデヒド32から2段階で、46%)。TLC Rf=0.46(シリカ、ヘキサン:EtOAc 2:1);[α]D22−11(c 0.19、CH2Cl2);IR(フィルム)νmax 2933、2858、1706、1557、1463、1426、1364、1251、1083、989、834、772、666cm−1;MALDI−FTMS m/z 800.4746(MNa+)、C42H75NO6SSi2Naの計算値 800.4746。
ヒドロキシ酸42c。脱保護からの反応混合物を短くシリカゲルのプラグを通して濾過し、この粗生成物(アルデヒド40から46%収率)をさらに精製せずに山口マクロラクトン化(下を見よ)に付した。
ヒドロキシ酸42e。薄黄色ガラス(66%、C15エピマーの約1:1混合物)。TLC Rf=0.39(シリカ、ヘキサン:EtOAc 2:1);[α]D22−20(c 1.0、CHCl3);IR(フィルム)νmax 3354(br)、2928、2856、1713、1471、1253、1087、988、836、775cm−1;MALDI−FTMS m/z 792.4161(MNa+)、C39H71NO6S2Si2Naの計算値 792.4153。
山口マクロラクトン化(一般法)。ヒドロキシ酸(95μmol)の乾燥THF(8ml)溶液に、0℃でトリエチルアミン(79μL、0.57mmol)および2,4,6−トリクロロベンゾイルクロライド(40μL、0.23mmol)を添加した。0℃で1時間撹拌後、得られた溶液を2時間にわたり4−DMAP(26mg、0.21mmol)のトルエン(20mL)溶液に、75℃でシリンジポンプを使用して添加した。撹拌を75℃でさらに1時間続け、その後トルエンを減圧下で蒸発させた。残渣を直接フラッシュクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン:EtOAc混合物)に付し、マクロラクトンおよびその(15R)−エピマーを得、容易に分離できた。すべての例で、所望の(15S)−エピマーが極性の低い(15R)−エピマーの後に溶出した。
マクロラクトン43a。無色ガラス(アルデヒド32およびヨウ化ビニル20aの野崎−檜山−岸カップリング生成物から2段階で28%。);TLC Rf=0.21(シリカ、ヘキサン:EtOAc 20:1);[α]D22−33(c 0.56、CH2Cl2);IR(フィルム)νmax 2932、2855、1739、1689、1465、1383、1252、1181、1153、1099、1066、1017、984、869、836、776cm−1;MALDI−FTMS m/z 734.4639(MH+)、C40H72NO5SSi2の計算値 734.4664。
マクロラクトン43b。無色ガラス(28%);TLC Rf=0.27(シリカ、ヘキサン:EtOAc 10:1);[α]D22−28(c 1.0、CHCl3);IR(フィルム)νmax 2929、2856、1740、1695、1472、1384、1253、1100、1020、986、836、775cm−1;MALDI−FTMS m/z 728.5109(MH+)、C42H74NO5Si2の計算値 728.5106。
マクロラクトン43d。黄色ガラス(35%);TLC Rf=0.14(シリカ、ヘキサン:EtOAc 6:1);[α]D22−28(c 0.12、CH2Cl2);IR(フィルム)νmax 2931、2861、1737、1690、1596、1467、1378、1249、1149、1102、1049、985、832、773cm−1;MALDI−FTMS m/z 810.5116(MNa+)、C44H77NO7Si2Naの計算値 810.5130。
マクロラクトン43e。この生成物を粗混合物として単離し、これをさらに精製せずに広範囲の脱シリル化条件(下を見よ)に付した。
マクロラクトン43f。無色ガラス(45%);TLC Rf=0.20(シリカ、ヘキサン:EtOAc 10:1);[α]D22−0.30(c 0.10、CH2Cl2);IR(フィルム)νmax 2933、285、1737、1668、1463、1382、1357、1251、1102、1015、983、871、834、772cm−1;MALDI−FTMS m/z 760.4799(MH+)、C42H74NO5SSi2の計算値 760.4820。
マクロラクトン43g。黄色ガラス(37%);TLC Rf=0.47(シリカ、ヘキサン:EtOAc 10:1);[α]D22−14(c 0.31、CHCl3);IR(フィルム)νmax 2929、2856、1740、1696、1557、1461、1431、1379、1250、1099、107、979、836、774cm−1;MALDI−FTMS m/z 760.4802(MH+)、C42H74NO5SSi2の計算値 760.4820。
マクロラクトン44c。無色ガラス(アルデヒド40およびヨウ化ビニル20cの野崎−檜山−岸カップリング生成物から2段階で33%);TLC Rf=0.46(シリカ、ヘキサン:EtOAc 10:1);[α]D22−17(c 0.56、CH2Cl2);IR(フィルム)νmax 2931、2861、1743、1696、1467、1378、1249、1161、1073、1020、985、873、833、773、703、579cm−1;MALDI−FTMS m/z 972.5969(MH+)、C60H86NO6Si2の計算値 972.5988。
マクロラクトン44e。無色ガラス(47%);TLC Rf=0.31(シリカ、ヘキサン:EtOAc 15:1);[α]D22−19(c 0.50、CHCl3);IR(フィルム)νmax 2929、2855、1741、1697、1472、1254、1102、1036、986、836、775cm−1;MALDI−FTMS m/z 774.4056(MNa+)、C39H69NO5S2Si2Naの計算値 774.4048。
広範囲の脱シリル化(一般法)。マクロラクトンを、20%v/v TFAのCH2Cl2溶液に溶解し、溶液を25℃で3時間保ち、その後揮発物を加熱せずに蒸発させた。残渣をEtOAcに溶解し、溶液をNaHCO3(飽和)で洗浄し、乾燥させ(Na2SO4)、蒸発させた。フラッシュクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン:EtOAc混合物)により純粋エポシロンを得た。
エポシロン6。無色ガラス(73%);TLC Rf=0.25(シリカ、ヘキサン:EtOAc 2:1);[α]D22−34(c 0.11、CH2Cl2);IR(フィルム)νmax 3472(br)、2931、1732、1684、1456、1378、1258、1179、1149、1067、1043、1012、973、873、732cm−1;MALDI−FTMS m/z 506.2931(MH+)、C28H44NO5Sの計算値 506.2935。
エポシロン8。無色ガラス(48%);TLC Rf=0.52(シリカ、ヘキサン:EtOAc 1:1);[α]D22−54(c 0.30、CHCl3);IR(フィルム)νmax 3445(br)、2936、1732、1682、1454、1383、1259、756cm−1;MALDI−FTMS m/z 500.3369(MH+)、C30H46NO5の計算値 500.3376。
エポシロン10。一般法は、MOM保護基をきれいに開裂できない。したがって、この基を、下記のように、最初にブロモトリメチルシランを使用して除去した:保護エポシロン43d(11mg、14μmol)の乾燥CH2Cl2(0.4mL)溶液に、粉末4Å MS(5mg)を添加し、得られた混合物を−30℃に冷却した。ブロモトリメチルシラン(18.4μL、140μmol)を滴下し、混合物を−30℃で1時間撹拌し、その後反応をNaHCO3(飽和)でクエンチし、EtOAcで5回抽出した。合わせた抽出物を乾燥させ、蒸発させ、残渣を広範囲の脱シリル化法に付し、10を無色ガラス(56%)として得た;TLC Rf=0.42(シリカ、ヘキサン:EtOAc 1:4);[α]D22−52(c 0.12、CH2Cl2);IR(フィルム)νmax 3401(br)、2931、1731、1684、1596、1561、1461、1378、1331、1290、1255、1173、1149、1044、1008、979、879、732cm−1;MALDI−FTMS m/z 516.3330(MH+)、C30H46NO6の計算値 516.3319。
エポシロン12。粘性油状物(41eから17%);TLC Rf=0.38(シリカ、ヘキサン:EtOAc 2:1);[α]D22−52(c 0.50、CHCl3);IR(フィルム)νmax 3490(br)、2933、1732、1686、1255、1038、756cm−1;MALDI−FTMS m/z 538.2666(MH+)、C28H44NO5S2の計算値 538.2655。
エポシロン13。無色ガラス(68%);TLC Rf=0.57(シリカ、ヘキサン:EtOAc 1:1);[α]D22−46(c 0.34、CH2Cl2);IR(フィルム)νmax 3484(br)、2932、1731、1684、1469、1367、1255、1150、1044、1009、973、879、826、732cm−1;MALDI−FTMS m/z 554.2915(MNa+)、C30H45NO5SNaの計算値 554.2910。
エポシロン14。無色ガラス(48%);TLC Rf=0.42(シリカ、ヘキサン:EtOAc 2:1);[α]D22−38(c 0.34、CH2Cl2);IR(フィルム)νmax 3478(br)、2930、1732、1682、1556、1434、1378、1257、1149、1137、1067、1044、1012、979、785、732cm−1;MALDI−FTMS m/z 532.3078(MH+)、C30H45NO5Sの計算値 532.3091。
エポシロン9。無色ガラス(54%);TLC Rf=0.13(シリカ、ヘキサン:EtOAc 1:2);[α]D22−24(c 0.14、CH2Cl2);IR(フィルム)νmax 3379、2920、2857、1725、1688、1600、1459、1370、1255、1151、1047、1010、979、880、734cm−1;MALDI−FTMS m/z 524.3004(MNa+)、C29H43NO6Naの計算値 524.2982。
エポシロン11。無色ガラス(68%);TLC Rf=0.28(シリカ、ヘキサン:EtOAc 2:1);[α]D22−26(c 0.30、CHCl3);IR(フィルム)νmax 3444(br)、2925、1731、1693、1454、1258、1037、756cm−1;MALDI−FTMS m/z 546.2330(MNa+)、C27H41NO5S2Naの計算値 546.2318。
化合物48:Rf=0.19(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=3/7);[a]D 20−19.3(c 0.14、CH2Cl2);IR(フィルム):νmax 3484(br)、2932、1729、1459、1375、1249、1043、982、733cm−1;1H NMR(400 MHz、CDCl3):d=6.97(s、1H)、6.47(s、1H)、5.25(dd、J=5.7、7.1 Hz、1H)、4.04(dd、J=3.0、8.1 Hz、1H)、3.91(dd、J=4.1、4.1 Hz、1H)、3.23(m、1H)、2.69(s、3H)、2.52(dd、J=8.4、14.9 Hz、1H)、2.46(dd、J=2.6、14.9 Hz、1H)、2.11(s、3H)、2.04(dd、J=4.0、14.5 Hz、1H)、1.66−1.72(m、1H)、1.44−1.62(m、4H)、1.36(s、3H)、1.22−1.35(m、2H)、1.17(d、J=7.5 Hz、3H)、1.16(s、3H)、1.04−1.15(m、1H)、0.99(d、J=7.0 Hz、3H)、0.97(s、3H)、0.48(m、1H)、0.40(dd、J=3.9、8.8 Hz、1H)、−0.11ppm(br t、J=4.6 Hz、1H);13C NMR(100 MHz、CDCl3):d=221.5、171.1、165.7、152.9、138.6、120.1、116.2、82.0、73.8、73.2、52.0、42.9、39.4、36.5、35.0、33.2、31.6、24.6、23.5、22.54、22.49、21.1、20.8、19.4、17.4、16.8、15.0、13.2ppm;MALDI−FTMS:m/z 538.2632(MH+)、C28H44NO5S2の計算値 538.2655。
化合物50:Rf=0.27(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=1/1);[a]D 20−61(c 0.12、CH2Cl2);MALDI−FTMS:m/z 500.3376(MH+)、C30H46NO5の計算値 500.3370。
化合物51:Rf=0.37(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=1/1);[a]D 20−44(c 0.14、CH2Cl2);MALDI−FTMS:m/z 554.2604(MH+)、C28H44NO6S2の計算値 554.2604。
化合物52:Rf=0.31(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=1/1);[a]D 20−32(c 0.33、CH2Cl2);MALDI−FTMS:m/z 608.2334(MH+)、C28H41F3NO6S2の計算値 608.2322。
化合物53:Rf=0.38(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=1/1);[a]D 20−43(c 0.12、CH2Cl2);MALDI−FTMS:m/z 568.2777(MH+)、C29H46NO6S2の計算値 568.2761。
化合物54:Rf=0.27(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=1/1);[a]D 20−28(c 0.26、CH2Cl2);MALDI−FTMS:m/z 628.2376(MNa+)、C31H43NO7S2Naの計算値 628.2373。
化合物55:Rf=0.24(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=1/1);[a]D 20−49(c 0.45、CH2Cl2);MALDI−FTMS:m/z 566.2116(MH+)、C28H41BrNO6の計算値 566.2112。
化合物56:Rf=0.36(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=1/1);[a]D 20−27(c 0.15、CH2Cl2);MALDI−FTMS:m/z 544.2419(MNa+)、C28H40ClNO6Naの計算値 544.2436。
化合物57:Rf=0.28(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=1/1);[a]D 20−49(c 0.45、CH2Cl2);MALDI−FTMS:m/z 534.2907(MH+)、C29H44NO6Sの計算値 534.2884。
化合物58:Rf=0.35(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=1/1);[a]D 20−50(c 0.62、CH2Cl2);MALDI−FTMS:m/z 556.2724(MNa+)、C29H43NO6SNaの計算値 556.2703。
化合物59:Rf=0.37(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=1/1);[a]D 20−34(c 0.24、CH2Cl2);MALDI−FTMS:m/z 556.2891(MH+)、C29H41F3NO6の計算値 556.2880。
化合物60:Rf=0.34(シリカゲル、酢酸エチル/ヘキサン=1/1);[a]D 20−33(c 0.80、CH2Cl2);MALDI−FTMS:m/z 535.2820(MH+)、C28H43N2O6Sの計算値 535.2836。
実施例:軟カプセル
前記実施例に記載の式Iの化合物の一つ、例えば実施例1、2、3または4の化合物を活性成分として各々0.05g含む、5000個の軟カプセルを下記のように製造する:
組成
活性成分 250g
ラウログリコール2リットル
製造法:粉砕した活性成分をLauroglykol(登録商標)(プロピレングリコールラウレート、Gattefosse S.A., Saint Priest, France)に懸濁し、湿式粉砕機中で約約1から3μmの粒子サイズまで挽く。各々0.419gずつの混合物を次いでカプセル充填機により軟ゼラチンカプセルに充填する。
実施例:輸液
実施例1、2、3または4の化合物を、1mg/mlの濃度でポリエチレングリコール300(PEG300)に溶解し、2mlバイアルに充填する。注入に際して、この溶液を50から100mlの0.9%生理食塩水で、米国薬局方にしたがい希釈する。
図面の詳細な説明
図1は、選択した天然の、および計画したエポシロンの構造を説明する。灰色四角は、本試験で合成した化合物を示す。
図2は、37℃で、競合リガンドによる微小管結合部位(50nM)からの蛍光タキソイドFlutax-2(50nM)の置換を示すチャートを記載する。点線は獲得したデータ点を示し、線は同部位への1対1の結合と仮定して、各競合剤の結合平行定数の最適な適合値が得られるように作った。アッセイしたリガンドは、パクリタキセル(Taxol(登録商標))(濃青色)、エポシロンA(1)(赤色)、エポシロンB(2)(紫色)、化合物3(黄色)、化合物4(明褐色)、化合物8(緑色)である選択したエポシロンアナログ(3、4、8)の代表的曲線を、表3の各化合物でどのように結合親和性を測定したかを例示するために本図に示す。
図3は、2−(チオメチル)チアゾールエポシロンB(3)の、Stilleカップリングによる合成を示す。試薬および条件:Pd2(dba)3・CHCl3(0.2当量)、CuI(2.0当量)、AsPh3(0.8当量)、DMF、25℃、80%。dba=ジベンジリデンアセトン。
図4は、trans−シクロプロピルエポシロンBアナログ(1−6、8、10、および12−14)の逆合成解析を示す。
図5はアルデヒド32の構築を示す。試薬および条件:(a) Nicolaou, K. C., et al. ChemBioChem 2001, 2, 69-75; Charette, A. B.; et al. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 11943-11952参照;(b)NaH(1.5当量)、BnBr(1.5当量)、DMF、0→25℃、12時間;(c)O3、CH2Cl2:MeOH 4:1、−78℃、21分;次いでNaBH4(3.0当量)、−78→25℃、1時間、2段階で89%;(d)MsCl(1.3当量)、Et3N(1.5当量)、CH2Cl2、25℃、1時間;(e)NaI(3.0当量)、アセトン、還流、40分間、2段階で95%;(f)LDA(1.4当量)、25(1.3当量)、THF、0℃、6時間;次いで24、−98→−10℃、14時間、84%;(g)MeI、60℃、3時間;(h)3N HCl:ペンタン1:1、25℃、3時間、2段階で88%;(i)LDA(2.4当量)、19(2.3当量)、THF、−78℃、1時間;次いで−40℃、0.5時間;次いで−78℃、5分間、17、81%;(j)TBSOTf(2.0当量)、2,6−ルチジン(3.0当量)、CH2Cl2、−20℃、1時間;(k)HF・py、ピリジン、THF、25℃、4時間、2段階で89%;(l)DMP(2.5当量)、NaHCO3(2.5当量)、H2O、CH2Cl2、25℃、1時間;(m)NaClO2(3.1当量)、NaH2PO4(2.1当量)、2−メチル−2−ブテン(74当量)、t−BuOH、THF、H2O、25℃、1時間;(n)2−(トリメチルシリル)エタノール(4.0当量)、EDC(1.5当量)、4−DMAP(0.1当量)、DMF、25℃、14時間、3段階で74%;(o)20%Pd(OH)2/C、H2(1気圧)、EtOH:EtOAc 1:1、25℃、1時間;(p)DMP(2.5当量)、NaHCO3(2.5当量)、H2O、CH2Cl2、25℃、1時間、84%2段階で;(q)MeOCH2PPh3Cl(3.0当量)、NaHMDS(2.8当量)、THF、−40→−10℃、2時間、84%;(r)PPTS(8.0当量)、ジオキサン:H2O 9:1、70℃、6時間、82%。4−DMAP=4−(ジメチルアミノ)ピリジン;DME=1,2−ジメトキシ−エタン;DMP=Dess-Martinペルヨージナン;EDC=1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミドヒドロクロライド;HF・py=水素フルオリド−ピリジン複合体;NaHMDS=ナトリウムヘキサメチルジシラジド;PPTS=パラ−トルエンスルホン酸ピリジニウム;TMSE=2−トリメチルシリルエチル。
図6はヨウ化ビニル20c−gの構築を示す。試薬および条件:(a)TrCl(1.4当量)、4−DMAP(1.7当量)、DMF、80℃、48時間、100%;(b)Pd(PPh3)2Cl2(0.01当量)、CuI(0.02当量)、HCeCCH3(1気圧)、DMF、i−Pr2NEt、25℃、3時間、35:96%;(c)(i)n−BuLi(4.0当量)、(n−Bu3Sn)2(4.0当量)、CuCN(2.0当量)、MeOH、THF、−10℃、12時間;(ii)I2(1.05当量)、CH2Cl2、0℃、5分間、20c:35から80%;20d:から67%;20e:37から37%;20f:38から97%;20g:39から58%;(d)(i)HCl(g)、CHCl3、0℃、1時間、69%;(ii)MOMCl(1.2当量)、NaH(1.2当量)、THF、0℃、1時間、50%。TrCl=トリフェニルメチルクロライド;4−DMAP=4−(ジメチルアミノ)ピリジン;MOMCl=クロロメチルメチルエーテル。
図7はエポシロンアナログ8−14の合成を示す。試薬および条件:(a)CrCl2(10当量)、NiCl2(0.2当量)、4−t−ブチルピリジン(30当量)、20(3.0当量)、DMSO、25℃、一晩;(b)TBAF(4.0当量)、THF、0℃、1時間;次いで25℃、1時間;(c)Et3N(6.0当量)、2,4,6−トリクロロベンゾイルクロライド(2.4当量)、41または42、THF、0℃、1時間;次いで4−DMAP(2.2当量)、トルエン、75℃、3時間;(d)20v/v%TFAのCH2Cl2溶液、25℃、3時間(43d以外);(e)1H NMRで概算;(f)43dの脱保護:TMSBr(10当量)、4Å MS、CH2Cl2、−30℃、1時間;次いで20v/v%TFAのCH2Cl2溶液、25℃、3時間。TBAF=テトラブチルアンモニウムフルオリド;4−DMAP=4−(ジメチルアミノ)ピリジン;TFA=トリフルオロ酢酸;TMSBr=トリメチルシリルブロミド;MS=モレキュラー・シーブ。
図8は、パクリタキセルまたはエポシロンAで選択した1A9ヒト卵巣癌細胞およびβ−チューブリン変異細胞系に対する、エポシロン1から14およびパクリタキセルの細胞毒性を示す表を記載する。試験化合物の親1A9およびパクリタキセル−およびエポシロン−選択薬剤耐性クローン(各々PTX10、PTX22およびA8)に対する抗−増殖性効果を、SRB(スルホローダミン−B)アッセイを使用した72時間増殖阻害アッセイで評価した(Skehan, P.; et al. J. Natl. Cancer Inst. 1990, 82, 1107-1112)。各化合物のIC50値をnMで示し、3−9回の独立した実験の平均と、Å平均の標準誤差を示す。相対的耐性(RR)を、各耐性サブラインを親細胞系(1A9)の値で割ったIC50値として計算する。CP=シクロプロピル;py=5−メチルピリジン側鎖;pyOH=5−ヒドロキシメチルピリジン側鎖;5tmpy=5−チオメチルピリジン側鎖;6tmpy=6−チオメチルピリジン側鎖;tmt=2−チオメチルチアゾール側鎖。
図9は、チューブリン重合化力およびエポシロン1−8、10−14およびパクリタキセルの、ヒト類表皮癌細胞系に対する細胞毒性を示す表を記載する。(a)4μM化合物によるブタのチューブリン重合化(TP)を、記載のように25μMエポシロンB(100%として定義)に対して数量化した(Nicolaou, K. C.; et al. Chem. Biol. 2000, 7, 593-599)。(b)細胞増殖の最大阻害に必要な薬剤濃度(nMで記載したIC50値)を、記載のように96時間薬剤に暴露した後の、タンパク質色素法を使用した細胞塊の定量により評価した(Meyer, T.; et al. Int. J. Cancer 1989, 43, 851-856)。KB−31:類表皮Taxol(登録商標)−感受性細胞、KB−8511:類表皮Taxol(登録商標)−耐性細胞(Pgp過発現のため)。相対的耐性(RR)を、耐性細胞系のIC50値を感受性細胞系の値で割って計算した。(c)ref.3からのデータ(Taxol(登録商標)、EpoAおよびEpoBの%TP値は各々49、69および90)。CP=シクロプロピル;py=5−メチルピリジン側鎖;pyOH=5−ヒドロキシメチルピリジン側鎖;5tmpy=5−チオメチルピリジン側鎖;6tmpy=6−チオメチルピリジン側鎖;tmt=2−チオメチルチアゾール側鎖。
図10は、微小管のタキソイド結合部位へのエポシロンアナログの結合親和性を記載する表を示す。(a)異なるリガンドの微小管のタキソイド部位への結合を、蛍光Taxol(登録商標)誘導体(Flutax-2)をその結合部位から置換ことにより測定した(図2)(Diaz, J. F.; et al. J. Biol. Chem. 2000, 275, 26265-26276)。各リガンドのFlutax-2置換等温線を、先の報告の修飾法で、少なくとも2回蛍光分極マイクロプレートリーダーで測定した(Andreu, J. M.; Barasoain, I. Biochemistry 2001, 40, 11975-11984)。液体窒素下に貯蔵した架橋安定化微小管を用いた。参照リガンドFlutax-2の結合定数を、各温度での遠心および蛍光異方性により測定した(Diaz, J. F.; et al. J. Biol. Chem. 2000, 275, 26265-26276)。得られた参照値は2.2であった(37℃で107M−1)。(b)平行解離定数(Kd)をnMで示す。(c)標準結合解離エネルギー(DG0 app)をkJ mol−1で示す。
図11は、種々の指定したエポシロンAおよびBアナログの一連の構造と、エポシロンAおよびBの構造を示す。現在のエポシロンエポキシドライブラリーの設計は、現在のの構造活性相関(SAR)の知識、具体的に:エポシロンB(2)はエポシロンA(1)よりも相対的により強力である;チアゾール部分のメチル基のチオメチル置換は有効性を上昇させる;そしてチアゾール側鎖のピリジンまたはピリミジンのようなヘテロ環への置換は、生物学的活性のために窒素の正確な位置を維持する必要がある。
図12は、ヨウ化ビニル15と対応する芳香族性スタンナンからの多くのアナログの合成の最終段階を示すスキームである。15と適当なスタンナンのStille−タイプカップリングは、PdCl2(MeCN)2、CuIおよびAsPh3の存在下、DMF中、環境温度で行い、記載の収率で直接アナログを導いた。試薬および条件:a. PdCl2(MeCN)2(0.5当量)、CuI(2.0当量)、AsPh3(1.0当量)、64a−64d、66a−66d、67−68(2.5当量)、DMF、25℃、1−3時間、41−80%。
図13は、図12のスキームに使用するスタンナンの合成に必要な段階を示すスキームである。チアゾール化合物(64a−64d)は、市販の2,4−ジブロモチアゾール(62)から、対応するチオールとNaHのジブロモチアゾール存在下での反応により合成した。生成物のMe3SnSnMe3との、Pd(PPh3)4存在下、トルエン中の100℃でのカップリングにより、所望の生成物64a−64dを得た。試薬および条件:a)NaH(3当量)、RSH(3当量)、i−PrOH、24時間、70−81%;b)(Me3Sn)2(5−10当量)、Pd(PPh3)4(5mol%)、トルエン、100℃、1−3時間、71−88%;c)n−BuLi(1.1当量)、エーテル、−78℃、1時間、次いでn−Bu3SnCl(1.2当量)、−78から25℃、1時間、49−62%。
図14は、エポシロンBのシクロプロピルアナログの骨格を形成するための合成経路を説明するスキームである。試薬および条件:(a)Nicolaou, K. C.; et al. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123, 9313およびJessie, S; Kjell, U. Tetrahedron 1994, 50, 275;(b)NaH(1.5当量)、BnBr(1.2当量)、DMF、0からrt、12時間、100%;(c)O3、CH2Cl2、MeOH(4:1)、−78℃、次いでNaBH4(3当量)、−78℃からrt、1時間、83%;(d)MsCl(1.3当量)、Et3N(1.5当量)、DCM、rt、1時間;(e)NaI(3当量)、アセトン、rt、12時間、91%(2段階);(f)LDA(1.4当量)、25(1.3当量)、THF、0℃、6時間、次いで73、−98から−10℃、14時間、87%;(g)MeI、還流、3時間;(h)3N HCl:ペンタン(1:1)、rt、3時間、91%(2段階);(i)LDA(2.4当量)、19(2.3当量)、THF:エーテル(1:1)、−78℃、1時間、次いで−40℃、30分間、次いで、−78℃、5分間、76、80%;(j)TBSOTf(1.5当量)、2,6−ルチジン(2当量)、DCM、−20℃、1時間;(k)HF・py、ピリジン、THF、0℃、8時間、86%(2段階);(l)(COCl)2(1.2当量)、DMSO(2.0当量)、DCM、−78℃、5分間、次いで79(1当量)、20分間、次いでEt3N(3当量)、−78から0℃;(m)NaClO2(5当量)、NaH2PO4(3当量)、2−メチル−2−ブテン(75当量)、t−BuOH、THF、H2O、rt、1時間;(n)2−(トリメチルシリル)エタノール(4当量)、EDC(1.5当量)、DMAP(0.1当量)、DMF、rt、12時間、73%(3段階);(o)20%Pd(OH)2/C、H2、EtOH:EtOAc(1:1)、rt、2時間、89%;(p)(COCl)2(1.2当量)、DMSO(2.0当量)、DCM、−78℃、5分間、次いで81(1当量)、20分間、次いでEt3N(3当量)、−78から0℃、99%;(q)MeOCH2PPh3Cl(3当量)、n−BuLi(2.8当量)、THF、0℃、1時間、次いで82、−78から0℃、2時間、79%;(r)PPTS(10当量)、ジオキサン:水(9:1)、70℃、12時間、81%。
図15は、シクロプロピルアナログ48および50の合成に使用する最終段階を示すスキームである。試薬および条件:(a)CrCl2(10当量)、NiCl2(0.2当量)、4−t−BuPy(30当量)、84aまたは84b(3当量)、DMSO、25℃、24時間;(b)TBAF(2当量)、THF、rt、2時間;(c)Et3N(6当量)、2,4,6−トリクロロベンゾイルクロライド(2.4当量)、85または88、THF、0℃、1時間、次いでDMAP(2.2当量)、トルエン、75℃、3時間;(d)20%v/v TFAのCH2Cl2溶液、rt、3時間。
図16は、パクリタキセルまたはエポシロンAで選択したヒト癌細胞およびβ−チューブリン変異体細胞系に対するエポシロン48、50および51−60の細胞毒性の表である。親1A9およびパクリタキセル−およびエポシロン−選択薬剤耐性クローン(各々PTX10、PTX22およびA8)に対する、試験化合物の抗増殖効果をSRB(スルホローダミン−B)アッセイを使用した72時間増殖阻害アッセイで評価した(Skehan, P.; et al. J. Natl. Cancer. Inst. 1990, 82, 1107-1112.)。各化合物のIC50値をnMで示し、3回の別々の独立した実験の平均と、Å平均の標準誤差を示す。相対的耐性(RR)を、各耐性サブラインを親細胞系(1A9)の値で割ったIC50値として計算する。化合物3の結果は、Nicolaou, K. C.; et al. Tetrahedron 2002, 58, 6413-6432から取った。
図17は、選択したエポシロンのヒト類表皮細胞系KB−3およびKB−8511に対する細胞毒性(nMでのIC50)である。試験化合物の抗増殖性効果を、親細胞系(KB−31)およびTaxol(登録商標)−耐性(Pgp過剰発現のため)細胞系(KB−8511)を含む二つのヒト類表皮癌細胞系で試験した。EpoBおよび3の結果は、Nicolaou, K. C.; et al. Tetrahedron 2002, 58, 6413-6432から取った。
選択した天然の、および計画したエポシロンの構造を説明する。灰色四角は、本試験で合成した化合物を示す。
37℃で、競合リガンドによる微小管結合部位(50nM)からの蛍光タキソイドFlutax-2(50nM)の置換を示すチャートを記載する。
2−(チオメチル)チアゾールエポシロンB(3)の、Stilleカップリングによる合成を示す。
trans−シクロプロピルエポシロンBアナログ(1−6、8、10、および12−14)の逆合成解析を示す。
アルデヒド32の構築を示す。
ヨウ化ビニル20c−gの構築を示す。
エポシロンアナログ8−14の合成を示す。
パクリタキセルまたはエポシロンAで選択した1A9ヒト卵巣癌細胞およびβ−チューブリン変異細胞系に対する、エポシロン1から14およびパクリタキセルの細胞毒性を示す表を記載する。
チューブリン重合化力およびエポシロン1−8、10−14およびパクリタキセルの、ヒト類表皮癌細胞系に対する細胞毒性を示す表を記載する。
微小管のタキソイド結合部位へのエポシロンアナログの結合親和性を記載する表を示す。
種々の指定したエポシロンAおよびBアナログの一連の構造と、エポシロンAおよびBの構造を示す。
ヨウ化ビニル15からの多くのアナログの合成の最終段階を示すスキームである。
図12のスキームに使用するスタンナンの合成に必要な段階を示すスキームである。
エポシロンBのシクロプロピルアナログの骨格を形成するための合成経路を説明するスキームである。
シクロプロピルアナログ48および50の合成に使用する最終段階を示すスキームである。
パクリタキセルまたはエポシロンAで選択したヒト癌細胞およびβ−チューブリン変異体細胞系に対するエポシロン48、50および51−60の細胞毒性の表である。
選択したエポシロンのヒト類表皮細胞系KB−3およびKB−8511に対する細胞毒性(nMでのIC50)である。