JP4390861B2 - アクリジン誘導体多剤耐性阻害薬の合成 - Google Patents

アクリジン誘導体多剤耐性阻害薬の合成 Download PDF

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Description

発明の背景
本発明は、アクリジン誘導体の改良製造法に関する。特に、本発明は、多剤耐性癌細胞を化学療法剤に対して感作することができる化合物の合成に関する。
N−{4−[2−(1,2,3,4−テトラヒドロ−6,7−ジメトキシ−2−イソキノリニル)−エチル]フェニル}−9,10−ジヒドロ−5−メトキシ−9−オキソ−4−アクリジンカルボキサミドとして化学的に知られている多剤耐性阻害薬(MDRI)及びその生理学的に許容可能な塩は、Laboratories Glaxo S.A.の名称で出願され1992年7月23日に公表されたWO92/12132号明細書に記載されており、及びGlaxo Wellcome Inc.の名称で出願され、1996年4月18日に公表されたWO96/11007号明細書にも記載されている。これらの化合物は、化学療法剤に対する多剤耐性癌細胞の感作に有用であるとして開示されている。
WO92/12132号明細書には、ペプチド合成によく用いられるカップリング試薬の存在下で化合物を反応させることによって合成されるものとして開示された。開示されたカップリング試薬としては、ジシクロヘキシルカルボジイミド(場合によっては、1−ヒドロキシベンゾトリアゾールの存在下で)、ジフェニルホスホリルアジドまたはN,N−カルボニルジイミダゾールが挙げられる。この反応に適当な不活性溶媒としては、エーテル、ハロゲン化炭化水素、アミドまたはケトンが挙げられる。
N−{4−[2−(1,2,3,4−テトラヒドロ−6,7−ジメトキシ−2−イソキノリニル)−エチル]フェニル}−9,10−ジヒドロ−5−メトキシ−9−オキソ−4−アクリジンカルボキサミド、及びその生理学的に許容可能な塩及び溶媒和物の合成も、Ne’rina Dodic et al.,Journal of Medicinal Chemistry,1995,Vol.38,No.13,pp.2418-2426に開示されている。Dodicの合成経路では、WO92/12132号明細書に記載したのと同じカップリング試薬が用いられた。Dodicの文献において、実施例84は、N−{4−[2−(1,2,3,4−テトラヒドロ−6,7−ジメトキシ−2−イソキノリニル)−エチル]フェニル}−9,10−ジヒドロ−5−メトキシ−9−オキソ−4−アクリジンカルボキサミドに相当する。
発明の概要
本発明は、多剤耐性阻害薬であるN−{4−[2−(1,2,3,4−テトラヒドロ−6,7−ジメトキシ−2−イソキノリニル)−エチル]フェニル}−9,10−ジヒドロ−5−メトキシ−9−オキソ−4−アクリジンカルボキサミドの塩酸塩の改良合成法を提供する。この方法では、中間体のカップリングの際に水に不溶性のジイソプロピル尿素副生成物を生じる従来技術によるカップリング試薬の使用が除かれている。この尿素副生成物は、容易には除去されないものであった。従来技術では、中間体合成段階中に塩素化溶媒、例えばジクロロメタンの使用も示唆していた。
本発明は、カップリング中間体から形成される副生成物であるテトラメチル尿素が水溶性であり、容易に除去される改良法も提供する。更に、本発明の方法では、塩素化溶媒を用いる必要がなく、反応混合物から中間体の直接結晶化を行うことができる。本発明は、処理量が増加し、更に高純度の生成物を有する改良法も提供する。
本発明は、式(I)の塩酸塩であるN−{4−[2−(1,2,3,4−テトラヒドロ−6,7−ジメトキシ−2−イソキノリニル)−エチル]フェニル}−9,10−ジヒドロ−5−メトキシ−9−オキソ−4−アクリジンカルボキサミドの合成のスキームに含まれる合成段階及び中間体を包含する。
Figure 0004390861
Figure 0004390861
発明の詳細な説明
明細書中の記載及び実施例では、下記の略号を用いることがある:THF(テトラヒドロフラン)、DMF(N,N−ジメチルホルムアミド)、TBTU(2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート)、DMSO(ジメチルスルホキシド)、g(グラム)、mL(ミリリットル)、mp(融点)、1H−NMR(プロトン核磁気共鳴)、ppm(百万分率)、MHz(メガヘルツ)、及びeq.(モル当量)。特に断らない限り、総ての温度は℃(摂氏温度)で表す。
1H−NMRスペクトルは、Bruker ARX-300MHz装置を用い、DMSO中で測定した。化学シフトは、DMSOのような内部標準に対してppmで表した。見かけの多重線は、s,一重線;d,二重線;t,三重線;m,多重線;br.s,幅広い一重線と呼ぶ。Perkin Elmer DSC 7上で測定した。HPLCデータは、Hitachi L-6200 Aポンプ、L-4000 UV検出器、D-2500積分計で集めた。
合成工程に用いる材料は、ウィスコンシン州、ミルウォーキーのAldric Chemical Companyから発売されている。ペプチドカップリング試薬のTBTUは、英国、ウェールズにあるPeboc,Llangefui,Anglesey,Gwyneddから発売されている。濾過助剤のHarborliteは、英国、ハルにあるHarborliteから発売されている。
合成工程は、テトラメチルウロニウム塩を基剤とするペプチドカップリング剤およびテトラメチルウロニウム塩を基剤とする活性剤のようなペプチド合成に用いるカップリング試薬の存在下で行う。代表的な薬剤としては、TBTU、O−(ベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート、O−(7−アザベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート、およびO−(1,2−ジヒドロ−2−オキソ−1−ピリジル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレートが挙げられる。1,1’−カルボニルジイミダゾールのような他の酸活性化試薬を、この合成工程で用いることができる。この合成工程は、ピリジンのような芳香族アミン塩基の他にトリエチルアミンおよびジイソプロピルアミンのようなアルキルアミン塩基中で行うことができる。合成工程に適する溶媒としては、極性の非プロトン性溶媒、例えばDMFまたは1−メチル−2−ピロリジノン、並びにアセトニトリルが挙げられる。
式(II)の化合物を調製するためのスキーム1の出発化合物は、下記の段階1および2に従って調製される。
Figure 0004390861
段階1では、式(IIc)のメトキシ二酸は、2−アミノ−3−メトキシ安息香酸(IIa)、2−ブロモ安息香酸(IIb)、炭酸カリウムおよび銅粉末の懸濁液を形成し、これをエタノール中で攪拌し、少なくとも0.5時間、好ましくは1時間加熱還流することによって得られる。懸濁液を20〜25℃まで冷却し、水を加える。濾過助剤を加え、混合物を濾過する。濾過床を水で洗浄し、合わせた濾液を濃塩酸を約30分間かけて加えることによってpH2〜3に調整した。次に、生成する懸濁液を、10〜12℃の反応装置中で少なくとも1時間エージングし、固形生成物を濾過によって集め、水で洗浄し、50℃にて真空で乾燥する。
段階2では、段階1で形成した式(IIc)のメトキシ二酸をアセトニトリルと混合し、加熱還流し、オキシ塩化リンを2時間かけて滴加する。生成する混合物を、少なくとも1時間、好ましくは2時間加熱還流する。次いで、この混合物を10〜15℃まで冷却する。水を加えて、生成する粘稠なスラリーを還流温度で2.5時間加熱する。次に、スラリーを10℃まで冷却して、濾過する。生成物である式(II)のアクリドン酸を水で洗浄した後、アセトニトリルで洗浄し、50℃で48時間真空乾燥する。
式(III)の化合物を調製するためのスキーム1の出発化合物は、下記の段階3および4に従って調製される。
Figure 0004390861
段階3では、式(IIIc)のニトロフェネチルイソキノリンが、式(IIIa)の4−ニトロフェネチルブロミド、式(IIIb)の6,7−ジメトキシ−1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリン塩酸塩、無水炭酸カリウム、およびヨウ化カリウムをDMF中で混合することによって得られる。混合物を、窒素雰囲気下にて攪拌しながら70℃で18時間加熱する。混合物を50℃まで冷却し、メタノールを加える。混合物を更に30℃まで冷却し、水を加える。次いで、混合物を10℃で1時間攪拌して、濾過し、生成物を水で洗浄し、45℃で真空乾燥する。
段階4では、段階3で形成されたニトロフェネチルイソキノリンまたは式(IIIc)をエタノールとTHFの溶液中で15〜20°で攪拌し、窒素置換して、Pd/C触媒を加える。再度窒素置換した後、攪拌を停止し、混合物を水素置換する。攪拌を再開し、水素の吸収が完了するまで混合物を15〜25℃に保持する。反応混合物を濾過し、濾紙をTHFで濯ぎ、合わせた濾液を真空下、55〜65℃で適当な容積まで濃縮する。ヘキサンを20〜40分の時間をかけて加え、生成するスラリーを0℃まで冷却する。0℃で1.5時間攪拌した後、懸濁液を濾過し、固形生成物をヘキサンで洗浄し、真空オーブンで40〜45℃で乾燥する。生成する固形生成物は、式(III)のアミノフェネチルイソキノリンである。
式(IV)の多剤阻害薬遊離塩基化合物を調製するためのスキーム1の中間体化合物を、段階5に従って調製する。
Figure 0004390861
スキーム2の段階5では、中間体化合物である式(II)のアクリドン酸と式(III)のアミノフェネチルイソキノリンの混合物をDMF中窒素雰囲気下にて攪拌し、約10分間で完全に溶解させる。ペプチドカップリング試薬TBTUを加えた後、塩基であるトリエチルアミンを加える。溶液を20〜25℃で1〜2時間攪拌して、反応を完了させる。イソプロパノール−水の混合物を加え、混合物を20〜25℃で30〜60分間攪拌して、結晶化を起こさせる。生成するスラリーである式(IV)のMDRI遊離塩基を濾過して、メタノールで洗浄した後、水で洗浄し、50℃までの真空オーブン中で乾燥する。
次いで、粗製のMDRI遊離塩基を、35〜40℃でDMFに溶解した後、35〜40℃で約4時間かけてエタノールを加える。次に、生成するスラリー10℃で1時間冷却し、濾過する。生成物をメタノールで洗浄し、50℃までの真空オーブンで乾燥する。
スキーム2の式(I)の化合物であって、式(IV)のMDRI遊離塩基が段階6に従って式(I)の塩酸塩に転換されているもの。
Figure 0004390861
段階6では、式(IV)のMDRI遊離塩基を氷酢酸中で攪拌懸濁したものを65〜70℃に加熱し、生成する溶液を熱時濾過する。次に、溶液を70℃まで再加熱し、加熱して前濾過したエタノールを加える。次に、前濾過した濃塩酸を、約30分間かけて加える。生成する溶液を、70℃で結晶が生成するまで約20分間攪拌した後、1時間かけて20〜25℃まで冷却して、濾過する。生成する濾過ケーキをエタノールで洗浄し、真空オーブンで65℃で少なくとも70時間乾燥する。
実施例
実施例1
メトキシ二酸(式IIc)
2−アミノ−3−メトキシ安息香酸(式IIa)164.6g(1モル当量)、2−ブロモ安息香酸(式IIb)217.7g(1.1モル当量)、炭酸カリウム272.3g(2.0モル当量)、および銅粉末12.5g(0.2モル当量)の懸濁物をエタノール1500mL中で攪拌し、0.5〜3時間、好ましくは1時間加熱還流する。懸濁液を20〜25℃まで冷却し、水1450mLを加える。濾過助剤15gを加え、混合物を濾過する。濾過床を水875mLで洗浄し、合わせた濾液に濃塩酸250mLを30分間かけて加えることによってpH2〜3に調整する。次に、生成する懸濁液を反応装置で10〜12℃で少なくとも1時間エージングし、固形生成物を濾過によって集め、水1450mLで洗浄し、50℃で真空乾燥する。標記化合物の予想収量は、理論収率で95%である。
1H−NMR(300MHz):δ3.7(s,3H,OMe),6.1-7.9(m,7H,Ar),9.7(br s,1H,COOH),11.1(br s,1H,COOH)ppm。Mpは254〜256℃である。
実施例2
アクリドン酸(式II)
メトキシ二酸(式IIc)280.0g(1モル当量)をアセトニトリル2300mLと混合したものを加熱還流し、オキシ塩化リン200mL(2.2モル当量)を2時間かけて滴加する。混合物を1〜5時間、好ましくは2時間加熱還流する。混合物を次に、10〜15℃まで冷却する。混合物に、水1700mLを加え、生成する粘稠なスラリーを2.5時間加熱還流する。次いで、スラリーを10℃まで冷却し、濾過する。得られる生成物を水850mLで2回洗浄し、アセトニトリル850mLで2回洗浄し、50℃で48時間真空乾燥する。標記化合物の予想収率は、理論収率で95%である。
1H−NMR(300MHz):δ4.0(s,3H,OMe),6.9-8.5(m,7H,6ArおよびNH),10.1(br s,1H,COOH)ppm。Mpは354〜362℃である。
実施例3
ニトロフェネチルイソキノリン(式IIIc)
4−ニトロフェネチルブロミド(式IIIa)302g(1モル当量)、6,7−ジメトキシ−1,2,3,4−テトラヒドロイソキノリン塩酸塩(式IIIb)302g(1モル当量)、無水炭酸カリウム181g(1.1モル当量)、およびヨウ化カリウム45g(0.2モル当量)をDMF1500mL中で混合したものを、窒素雰囲気下にて攪拌しながら70℃で12〜24時間、好ましくは18時間加熱する。混合物を50℃まで冷却し、メタノール450mLを加える。次いで、混合物を30℃まで冷却した後、水3000mLを加える。混合物を10℃で1時間攪拌して濾過し、生成物を水1500mLで2回洗浄し、45℃で真空乾燥する。標記化合物の予想収率は、理論終始津で90%である。
1H−NMR(300MHz):δ2.53-3.0(m,8H,CH2),3.5(s,2H,N-CH2-Ph),3.7(s,6H,OMe),6.4(d,2H,Arイソキノリン),7.2および7.9(dd,4H,Ar PHNO2)ppm。Mpは116〜118℃である。
実施例4
アミノフェネチルイソキノリン(式III)
ニトロフェネチルイソキノリン(式IIIc)230.0g(1モル当量)をエタノール1700mLおよびTHF1700mLに15〜20℃で攪拌溶解したものを窒素置換し、Pd/C触媒46gを加える。再度窒素置換を行った後、攪拌を停止し、混合物を水素置換する。攪拌を再開し、水素の吸収が終わるまで(1〜20時間)混合物を15〜25℃に保持する。反応混合物を濾過し、フィルターをTHF900mLで洗浄した後、合わせた濾液を真空下にて55〜65℃で7倍容積まで濃縮する。濃縮した濾液にヘキサン2000mLを20〜40分間かけて加え、生成するスラリーを0℃まで冷却する。0℃で1.5時間攪拌した後、懸濁液を濾過し、固形生成物をヘキサン450mLで洗浄し、真空オーブンで40〜45℃で乾燥する。標記化合物の予想収量は、理論収率で89%である。
1H−NMR(300MHz):δ2.5-3.0(m,8H,CH2),3.5(s,2H,N-CH2-Ph),3.7(s,6H,OMe),6.4(d,2H,Arイソキノリン),7.2および7.9(dd,4H,Ar PHNO2)ppm。Mpは123〜126℃である。
実施例5
MDRI遊離塩基(式IV)
アクリドン酸(式II)200.0g(1モル当量)とアミノフェネチルイソキノリン(式III)232.1g(1モル当量)の混合物を、DMF2000mL中で20〜25℃にて約10分間で完全に溶解し終わるまで攪拌する。この混合物に、ペプチドカップリング試薬であるTBTU250.5g(1.05モル当量)を加えた後、塩基であるトリエチルアミン218mL(2.1モル当量)を加える。生成する溶液を、20〜25℃にて反応が完了するまで1〜2時間攪拌する。イソプロパノール1000mLと1000mLとの1:1混合物を加え、混合物を結晶化が起こるまで20〜25℃にて攪拌する(30〜60分間)。生成するスラリーを濾過し、メタノール1600mLで洗浄した後、水1600mLで洗浄する。スラリーを真空オーブンで50℃以下で乾燥する。
粗製のMDRI遊離塩基(式IV)を次に35〜40℃のDMF1800mLに溶解した後、35〜40℃にてエタノール3600mLを約4時間かけて添加することによって再結晶する。次いで、生成するスラリーを10℃まで1時間冷却し、濾過する。生成物をメタノール1000mLで洗浄し、真空にて50℃以下で乾燥する。標記化合物の予想収量は、理論収率で70〜75%である。
1H−NMR(300MHz):δ2.40-2.95(m,8H,CH2),3.58(s,2H,N-CH2-Ph),3.72(s,6H,20Me),4.05(s,3H,OMeアクリドン),6.78(d,2H,Arイソキノリン),7.20-7.88(m,8H,Ar),8.48(t,2H,H2およびH7アクリドン),10.60(br s,1H,CONH),12.32(br s,1H,NHアクリドン)ppm。Mpは215〜220℃である。
実施例6
MDRI原薬(式I)
MDRI遊離塩基(式IV)20.0g(1モル当量)を氷酢酸80mL中に懸濁したものを65〜70℃に加熱し、生成する溶液を濾過する。次に、溶液を70℃まで再加熱し、前濾過したエタノール(70℃)240mLを加える。この溶液に、前濾過した濃塩酸4.4mL(1.5モル当量)を約30分間かけて加える。生成する溶液を結晶が生じるまで約20分間70℃で攪拌し、1時間かけて20〜25℃まで冷却して、濾過する。生成する濾過ケーキをエタノール120mLで2回洗浄し、真空オーブン中で65℃にて少なくとも70時間乾燥する。標記化合物の予想収量は、理論収率で90%である。
1H−NMR(300MHz):δ12.31(s,1H),10.98(br s,1H),10.75(s,1H),8.53(dd,1H),8.52(ddd,1H),7.82(ddd,1H),7.76(m,2H),7.44(dd,1H),7.40(dd,1H),7.38(m,2H),7.28(dd,1H),6.84(s,1H),6.81(s,1H),4.52(d,1H),4.29(dd,1H),4.06(s,3H),3.77(m,1H),3.76(s,3H),3.75(s,3H),3.45(m,2H),3.33(m,1H),3.19(m,1H),3.19(m,2H),2.96(dt,1H)ppm。Mpは240℃である。
分析値
343335・HCl・0.5H2Oに対する計算値:C,67.04;H,5.57;N,6.90;Cl,5.82。
実測値:C,67.00;H,5.78;N,6.89;Cl,5.87。

Claims (8)

  1. 式(IV)
    Figure 0004390861
    の化合物の合成法であって、
    (i)式(II)
    Figure 0004390861
    の化合物と、式(III)
    Figure 0004390861
    の化合物を極性の非プロトン性溶媒に溶解し、
    (ii)式(II)の化合物と、式(III)の化合物を、テトラメチルウロニウムを基剤とするペプチドカップリング試薬およびアミン塩基の存在下にて反応させて、混合物を生成させ、
    (iii)前記混合物から、式(IV)の遊離塩基を含んでなる化合物を直接結晶化し、
    (iv)場合によっては、式(IV)の化合物を式(I)
    Figure 0004390861
    のHCl塩に転換する
    工程を含んでなる、方法。
  2. カップリング試薬が2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレートである、請求項1に記載の方法。
  3. アミン塩基がトリエチルアミンである、請求項4に記載の方法。
  4. 反応が20〜25℃で起こる、請求項1に記載の方法。
  5. 反応が少なくとも1時間起こる、請求項1に記載の方法。
  6. 上記カップリング工程を20〜25℃で行う、請求項1に記載の方法。
  7. 極性の非プロトン性溶媒がジメチルホルムアミドである、請求項1に記載の方法。
  8. 式(IV)の化合物を式(I)のHCl塩に転換する、請求項1に記載の方法。
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