水溶性喜樹鹼類似物及其中間體的製備方法，由所述方法製備的化合物及其使用方法

2023-05-07 19:13:31

專利名稱：水溶性喜樹鹼類似物及其中間體的製備方法，由所述方法製備的化合物及其使用方法
技術領域：
本發明是關於水溶性喜樹鹼類似物的製備方法，包括其中間體的製備方法。本發明也關係到由該方法製備的化合物，提供了可用於抑制對此類似物敏感的癌細胞生長的水溶性喜樹鹼類似物。
DNA鏈的分離是細胞法，如DNA複製和轉錄的基礎。因為真核生物DNA由染色體蛋白組織成染色質，其尾端強硬、不藉助於能改變局部結構的酶，其鏈不能解開。局部異構酶(Topoisomerases)是能改變真核細胞內DNA局部結構的酶。這種功能使他們成為真核細胞增殖的關鍵。局部異構酶Ⅰ是一種分子量約為100，000的單體酶。該酶與DNA結合，引起短暫的單鏈破裂，散開雙鍵螺旋(或者說使它散開)，並隨後在從DNA鏈上分離以前再填上斷裂處。因此，具抑制局部異構酶Ⅰ功能的試劑可以因此功能而作為一種抗癌劑，幹擾真核細胞的增殖。
喜樹鹼是原生於中國的Camptotheca accuminato和原生於印度的Nothapodytes foetida(也稱之為Mappia foetida)植物產生的水溶性細胞毒性生物鹼。喜樹鹼及其幾種接近的同類物質，是已知的抑制局部異構酶Ⅰ的化合物。喜樹鹼及其相連的局部異構酶Ⅰ抑制劑，因為缺乏臨床效果、不希望的限制劑量的毒性、無法予言的毒性、水溶性差、和/或不合要求的貯存穩定性時間，而未能作為溶細胞劑而開發成臨床藥物。因此，需要能避免這些化合物缺陷的抗癌劑。
Miyasaka等人的U.S.專利No.4，604，463(1986年8月5日公開)，公開了在其A環的9-，10-和11-位的任一位上帶有一個氨基羰氧基或氯代羰氧基的喜樹鹼衍生物，並報導這樣的化合物具抗癌活性並具低毒性。U.S.專利No.4，604，463中公開的該喜樹鹼衍生物製備如下將在9-、10-和11-位中任一位上帶有羥基的、並在7-位上取代或未取代的喜樹鹼衍生物，用碳醯氯處理，可選擇地再將得到的氯代羰氧基衍生物或者與胺反應，或者採用另一個方法，將9-，10-和11-位中任一位上帶有羥基的，並在7-位上取代或未取代的喜樹鹼衍生物，直接用氨基甲酸活性功能衍生物處理。
Miyasaka等人的U.S.專利No.4，473，692(1984年9月25日批准)和他們的U.S.專利4，545，880(1985年10月8日批准)以及歐洲專利公開No.0074，256均公開本文所指的具抗癌活性並帶低毒性的喜樹鹼衍生物。這些文獻所公開的化合物指在5-，7-和10-位上帶有某種取代基的化合物。這些文獻公開了製備這些化合物的方法，包括製備其中間體的方法。一個方法包括，在溶劑，例如乙酸、二噁烷-乙酸或二噁烷-鹽酸中、在貴金屬催化劑存在下，於大氣壓下將喜樹鹼催化加氫製備1，2，6，7-四氫喜樹鹼。所得到的四氫產物按一個煩瑣的，包括用氧化劑將四氫衍生物脫氫在內的，多步驟一連串反應，轉化成10-硝基喜樹鹼。這種氧化劑不引入羥基進喜樹鹼衍生物中。使用該文介紹的化學方法，可將硝基轉化成各種相關化合物。由這些文獻公開的另一個方法，是關於通過兩步過程，將喜樹鹼-1-氧化物光解，來製備10-羥基喜樹鹼。
據報導，10-羥基喜樹鹼具藥物活性。尚未審批的日本專利No.59-5188(1984)，公開了從1，2，6，7-四氫喜樹鹼製備10-羥基喜樹鹼的方法。1，2，6，7-四氫喜樹鹼據該日本專利報導，是在鉑催化劑存在下，於常溫常壓下，在乙酸或二噁烷/乙酸中氫化喜樹鹼獲得的。在本文中公開的10-羥基喜樹鹼，是將1，2，6，7-四氫喜樹鹼，用選自由四醋酸鉛、CAN(硝酸鈰(Ⅳ)銨)、Fremy鹽(亞硝基二磺酸鉀(KSO3)2NO)、鉻酸或酸酐、二鉻酸鹽、高錳酸鉀和氯化鐵組成的一組氧化劑處理而獲得的。
歐洲專利公開No.0088，642(1983年9月14日)，揭示了喜樹鹼-7-羧醯胺及其衍生物。據該文指出，該化合物通過首先將喜樹鹼-7-羧酸用羧基活性劑處理，然後用氨或相應的胺處理而製備。該歐洲專利文獻報導，這類化合物被用作製備藥物或其它新的各類喜樹鹼衍生物的中間體。
Wani等人(J.Med.Chem，29，2358-2363(1986))報導了有關幾種喜樹鹼衍生物抗癌活性的評價，包括9-硝基-20(S)-喜樹鹼、9-氨基-20(S)-喜樹鹼、9-硝基-10-甲氧基-20(S)-喜樹鹼、9-氨基-10-甲氧基-20(S)-喜樹鹼、9-硝基-10-羥基-20(S)-喜樹鹼和9-乙醯胺基-10-羥基-20(S)-喜樹鹼。該文中也公開了這些化合物的製備方法。
Wani等人(J.Med.Chem，23，554-560(1980))揭示了各種喜樹鹼類似物的合成，包括在C-10上有二乙基氨基乙基醚的一種類似物。
Wani等人(J.Med.Chem，30，1774-1779(1987))揭示了各種11-取代的喜樹鹼類似物的合成，包括氰基、硝基、氨基、二甲基氨基、甲醯基、氨基甲基和羥甲基取代物。Wani等人也介紹了各種化合物的製劑。11-氨基甲基類似物據該文介紹按如下方法製備將11-甲醯基喜樹鹼和α-氨基異丁酸在DMF中的溶液回流，隨後濃縮，並加入HCl水溶液。然而，據報導11-氨基甲基類似物及其鹽酸鹽是無活性的。
儘管人們已作出上面介紹的種種努力，仍然極需有效的抗癌藥物及製備它們的有效的方法。
本發明提供製備水溶液喜樹鹼類似物的新方法，包括製備其中間體的方法。本文中公開的各種方法，單獨的或結合在一起作為完整生產方案，提供獲得這類化合物的有效手段。
本發明也提供由上述方法所製備的化合物及這些化合物的使用方法。本發明的化合物能滿足局部異構酶Ⅰ抑制劑的要求，使其作為溶細胞劑，在臨床藥物開發中深具吸引力。
具體地說，本發明提供製備下式(Ⅰ)的水溶性喜樹鹼類似物及其藥用鹽的完整方法
其中R是氫或C1-6烷氧基R1是-O-R2;-S-R3;或-N-(R4)(R5);
R2，R3，R4和R5是相同的或不相同，是氫;C1-6烷基;C2-6羥烷基;C1-6二烷基氨基-C2-6烷基;C1-6烷基氨基-C2-6-烷基;C2-6氨基烷基;或一個3-7元的未取代或取代的碳環;或者當R′是-N-(R4)(R5)時，該R4和R5基團可以同連於其上連的氮原子結合在一起，形成取代或非取代的雜環;(它可含其它某些雜原子)而R6是氫;-C1-6非取代或取代的脂族基;或者是能與連結於其上的氧原子相結合形成可藥用的酯基團的一種取代基;
式(Ⅰ)化合物作為抗癌劑特別有用，本發明也關係到使用式(Ⅰ)化合物的方法。
製備式(Ⅰ)化合物的整個方法，由下面圖解Ⅰ表示。式(Ⅰa)化合物是R1為-N-(R4)(R5)，而R4或R5都不為羥乙基的式(Ⅰ)化合物。其中R4或R5是羥乙基的式(Ⅰ)化合物，可以通過例如，以醋酸中的多聚甲醛和乙醇進行的圖解Ⅰ中步驟(2)製備化合物的Mannich反應來製備。
圖解Ⅰ說明R6是氫的化合物的製備法，而其中R6不是氫的式(Ⅰ)化合物，可以通過例如下面的方法來獲得在步驟(3)增加9-位取代基，隨後形成適當的醚或酯基。形成此類醚或酯基的方法，可以挑選本領域專業人員熟知的方法。
圖解Ⅰ
整個說明書和權利要求書，均按如下方式，給環標以字母，各位置編上號
正如從圖解Ⅰ所看到的，整個方法反應的第一步包括將喜樹鹼或其11-烷氧基類似物轉換成1，2，6，7-四氫喜樹鹼(此後稱為四氫-喜樹鹼)及其11-烷氧基類似物。11-烷氧基喜樹鹼初始原料可通過任何已知方法生產，例如用Wani等人(在J.Med.Chem，29，2358-2363(1986))中描述的喜樹鹼類似物的合成法。在本發明中，11-甲氧基喜樹鹼作為11-烷氧基喜樹鹼的優選化合物使用。
正如上面討論過的，這步反應的初始原料喜樹鹼作為天然生物鹼是可以得到的。另外，關於喜樹鹼的全合成法已曾有過報導，例如見，Hutchinson在Tetrahedron，37，1047(1981)中的記載，以及Suffness和Cordell的「The Alkaloids，Chemistry and Pharmacalogy」(Brossi，A，ed，Vol.25，Academic Press，Orlando Florida，73(1985))一書中的綜述。生產在第20-位碳原子上外消旋喜樹鹼的路線由Wani等人(在J.Med.Chem，23，554(1980)中介紹過。在該方法中，由Wani等人獲得的外消旋喜樹鹼由色譜提純，隨後從特定介質中結晶出來。然後，Wani等人用於結晶的介質，當將喜樹鹼從相關生物鹼雜質中加以提純時，屬一種不良溶劑，這樣，色譜法就是提純過程中的必需部分。
無論天然的或合成的喜樹鹼都可用作本發明方法的初始原料。
就20-位來說，初始原料選擇S異構體為好。
喜樹鹼或11-烷氧基喜樹鹼初始原料的提純喜樹鹼或其11-C1-6烷氧基類似物，用於製備本發明的水溶性喜樹鹼類似物的整個方法中，作為初始原料時，採用下面的方法提純，將產生特別好的效果。具體地說，提純喜樹鹼或11-C1-6烷氧基喜樹鹼的方法包括第一步，將含喜樹鹼或11-C1-6烷氧基喜樹鹼和它們所帶雜質的混合物與一種溶劑接觸，其中所說的溶劑能從所說的混合生物鹼(而不是所說的喜樹鹼和11-C1-6烷氧基喜樹鹼)以及雜質(這些雜質能妨礙所說喜樹鹼或11-C1-6烷氧基喜樹鹼氫化成相應的1，2，6，7-四氫類似物)中分離出，並至少能部分溶解所說的喜樹鹼或11-C1-6烷氧基喜樹鹼，或所說雜質，或者能溶解二者;第二步，從其中分離出所說的喜樹鹼或11-C1-6烷氧基喜樹鹼，提純過程的第二步分離出的喜樹鹼或11-C1-6烷氧基喜樹鹼，最好基本上不含能妨礙喜樹鹼或11-C1-6烷氧基喜樹鹼氫化成相應的1，2，6，7四氫類似物的雜質。若需要，可以用相同的或不同的溶劑將提純法重複多次，以提高喜樹鹼或11-烷氧基類似物的純度。
該提純處理，對除去在本發明整個方法中最後幾步難於消除的雜質特別有用。例如，未經提純的，含85-87%W/W喜樹鹼，帶9-12%雜質(HPLC，PAR(峰面積比))的喜樹鹼，可按本方法提純，獲得純度高於96%的喜樹鹼(HPLC，PAR)。與未徑提純的，含妨礙氫化作用的雜質的化合物相比，經過提純的喜樹鹼或11-烷氧基喜樹鹼，可以更有效地氫化成相應的四氫產物，尤其當氫化加工擴大化生產時，就更是這樣的。此外，此法只需使用相對少量的溶劑，而能有效地除去雜質。
在第一步中，使用的溶劑量，優選每一體積喜樹鹼或11-烷氧基喜樹鹼，用10-35倍體積溶劑。可用於本發明提純處理的代表性的溶劑，包括N，N-二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯烷酮、乙酸、三氟乙酸、二甲基亞碸、乙酸和二甲基亞碸的混合物、乙醇和二甲基亞碸的混合物以及乙酸和鹽酸的混合物。
本發明的提純方法可用於提純天然的或合成的喜樹鹼。優選採用上面例舉的溶劑。從Nothapodytes foetidn植物得到的喜樹鹼，宜於用醋酸或N，N-二甲基甲醯胺來提純，或採用單獨提純處理，或者特別地首先用乙酸提純處理(尤其是熱乙酸)，然後優選使用N，N-二甲基甲醯胺，(尤其是熱N，N-二甲基甲醯胺)進行第二次提純處理(可隨意省略)。第二次提純處理的結果，使得隨後的氫化步驟產量進一步增加。對於取自Nothapodytes foetidn的喜樹鹼，在提純時(優選以乙酸提純)，加入吸附雜質的物質，例如脫色的碳，是有用的。從Camptotheca accuminata樹得到的喜樹鹼宜於用N，N-二甲基甲醯胺(特別是熱N，N-二甲基甲醯胺)提純。可以採用第二次純化處理(優選用熱N，N-二甲基甲醯胺)來提高所獲得的喜樹鹼的純度。
用於溶解的溫度優選60℃至溶劑的回流溫度，最優選約100℃，溶解以後進行冷卻可提高純化作用。喜樹鹼或11-烷氧基喜樹鹼，例如可以採用諸如過濾這類技術手段，按本發明的第二步進行分離。
加氫生成四氫喜樹鹼或其11-烷氧基類似物喜樹鹼加氫生成四氫喜樹鹼已有過報導，例如上面討論過的日本專利No，59-5188介紹了在鉑催化劑存在下，於常溫常壓下，在乙酸或二惡烷/乙酸中進行氫化反應。然而，因為該氫化產物是活性的，該方法是不能完全合人滿意的，因為，所需的四氫喜樹鹼產物製劑的繼續加氫的結果形成過還原產物。此外，若使用高於大氣壓的氫壓(上述日本專利未介紹過)，從獲得更快反應速度和/或提高喜樹鹼初始原料的轉換率的觀點來看是有利的，但發現採用這樣的壓力用在該日本專利的方法中並不是有效的，因為它進一步增加過氫化產物的形成。
本發明提供一種轉化喜樹鹼或其11-烷氧基類似物成四氫喜樹鹼或其11-烷氧基類似物的方法，該方法包括在加氫催化劑緩和劑存在下，將喜樹鹼或11-C1-6烷氧基喜樹鹼與氫和加氫催化劑接觸，其中緩和劑選自加氫催化劑毒物。該緩和劑調節反應，能任其反應完全而限制或完全避免過反應產物產生。使用本發明的方法，對底物轉換及反應選擇性有本質上的改善。在包括使用高於大氣壓的氫壓和提高溫度這樣的反應條件下，四氫產物對於進一步氫化來說是穩定的。
由任何方法獲得的喜樹鹼或11-烷氧基喜樹鹼(優選按上面討論過的按本發明方法提純的這類化合物)都可按本發明方法加氫。
本發明方法使用的加氫催化緩和劑，可從本技術領域已知的能使加氫催化劑中毒的化合物中挑選。代表性的緩和劑包括硫化合物，如二甲基亞碸(DMSO)或噻吩，特別優選DMSO作為催化劑緩和劑。當採用硫化合物作為緩和劑時，可將它裹於加氫催化劑上、硫化加氫催化劑便是其實例。
催化劑緩和劑的用量可這樣選擇以使獲得的底物轉換和/或選擇性，相對於無緩和劑存在時進行反應得到的基質轉換和/或選擇性要得到改善。例如DMSO緩和劑，優選用量為每1體積反應底物加入約0.2-5%體積緩和劑。
適合的加氫催化劑可從本領域公知的加氫催化劑中挑選。代表性的是貴金屬催化劑，例如鉑，包括可以通過在乙酸中於氫氣下進行處理的這類予還原過的氧化鉑(PtO2)、鈀或銠。
催化劑可以用諸如碳或鋁這類材料作支撐體，使用支撐催化劑可以減少金屬總用量，而仍然保持充分的加氫速率，因此屬優選方案。這類催化劑的實例包括載於碳上的鉑，如5%Pt/C、載於硫化碳上的鉑，如5%Pt/硫化碳以及載於鋁上的鉑，如5%Pt/鋁。載於碳上的鉑，特別是5%Pt/c是特別優選的。
加氫催化劑的使用量可選擇能保證有效反應的量，例如，當使用5%Pt/c作為加氫催化劑時，包括支撐體在內，催化劑的重量相對於喜樹鹼或11-烷氧基喜樹鹼底物重量的約20-110%，優選約50%。含約2.5%鉑的5%Pt/c催化劑(以初始材料重量計)是尤其優選的。
轉化成四氫產物的反應可按照本發明在適當的氫壓下進行，例如使用大氣壓氫壓，而優選採用高於大氣壓氫壓。在較高壓力下，反應進行更快和/或使初始原料更完全轉化，而避免形成過還原產物，從而達到具較高產率的體積效率。優選採用大於約35psi的氫壓，特別優選約50-70psi的氫壓。
優選基本上由氫組成的大氣。本發明方法的反應介質，優選含有能溶介產物且使催化劑具活性的溶劑的液相，它的體積應能使介質有效混合以及氫反應劑能良好分散。一種形成液相的代表性液體是乙酸，它的優選量是大約每體積喜樹鹼或11-烷氧基喜樹鹼10-30倍體積，偏低的量，例如10倍體積為特別優選。雖然液體介質過剩會降低反應速度，而體積初始原料用超過30倍體積乙酸的量仍實用。
完成反應的溫度優選從室溫到90℃，最優選40-80℃。當加熱時，反應比在室溫進行更快，也更完全。
反應成份與介質接觸的次序可按需要選擇。
將初始原料氫化可產生四種相應產物的立體異構體，這四種立體異構體是在B環和C環共享的橋頭碳原子上所鍵合的氫的相對位置不同，任何的和所有的這樣的立體異構體都被考慮在本方法範圍內。
本發明也關係到由此製備的新11-C1-6烷氧基-1，2，6，7四氫喜樹鹼中間體。該新中間體可使用包括下述步驟的方法來製備如上面討論的將11-C1-6烷氧基喜樹鹼與氫和加氫催化劑相接觸，並優選進一步使用加氫催化劑緩和劑。
四氫產物的分離可採用適當的方法進行，例如日本專利N.59-5188中介紹的提純方法。優選方法包括過濾除去氫催化劑，然後可立即進行總反應圖解中表示的下一步反應，即按下述方法，將四氫產物轉化成它們的10-羥基類似物。
氧化生成10-羥基喜樹鹼及其10-羥基-11-烷氧基類似物圖解Ⅰ的總過程的第二步，包括四氫喜樹鹼或其11-烷氧基類似物轉化成10-羥基喜樹鹼或其10-羥基-11-烷氧基類似物。這一步驟的初始原料，優選採用由本發明上述的氫化方法獲得的原料。
正如上面指出的四氫喜樹鹼轉換成10-羥基喜樹鹼在日本專利No.59-5188中介紹過，它公開了使用的氧化劑選自四乙酸鉛、CAN(硝酸鈰(Ⅳ)銨)、Fremy鹽(亞硝基二磺酸鉀(KSO3)2NO))、鉻酸或酸酐、二鉻酸鹽、高錳酸鉀和氯化鐵。該日本專利指出，此反應中使用的溶劑，包括乙酸、甲醇、乙醇、氯仿、吡啶、苯、二氯甲烷、二噁烷、THF、水和三氟乙酸以及它們的混合物。然而，發現該日本專利的缺點是氧化反應選擇性不高，除了生成10-羥基喜樹鹼外，還形成相當數量的不需要的喜樹鹼，必需從最終產物中將其分離除去，10-羥基喜樹鹼本身也是活性的，在日本專利的方法中趨於被破壞。此外四乙酸鉛這類氧化劑的使用也造成最終產物中的重金屬汙染。
本發明提供一個將四氫喜樹鹼或其11-C1-6烷氧基類似物氧化成10-羥基喜樹鹼或其10-羥基-11-烷氧基類似物的方法，包括這樣的步驟將四氫喜樹鹼或11-C1-6烷氧基喜樹鹼在液體反應介質中與氧化劑接觸，其中(a)，液體反應介質包括這樣挑選的介質，即在所說反應期間，至少部份10-羥基喜樹鹼或10-羥基-11-烷氧基喜樹鹼產物要形成沉澱，而有這樣一個限制條件假若當採用四氫喜樹鹼作為初始原料，而不用正如下面所列舉的那些氧化劑B，那麼作為液體反應介質(a)採用的液體則不得由甲醇組成;和/或(b)，氧化劑是過硫酸鉀、亞碘醯苯、亞碘醯苯的酯、過碘酸鈉或過碘酸鉀。當採用四氫喜樹鹼作為初始原料，不使用氧化劑(b)，那麼上述液體反應介質(a)最好優選不是由單獨的甲醇、乙醇、氯仿、苯、二氯甲烷、二噁烷或水任何一種組成的介質。
使用在(1)中所述反應介質(a)的優點在於能使10-羥基或10-羥基-11-烷氧基喜樹鹼產物沉澱出而基本上離析出來，從而可使所需產物的進一步反應達極小或者完全消除。使用這樣的介質也可使不需要的付產物喜樹鹼或11-烷氧基喜樹鹼的形成達極小或避免。此外，在反應介質中，過氧化反應化合物(而不是所需產物)的形成達極小或被避免，由此使產量大大增加。
優選採用含水和一種有機溶劑的混合物的液體反應介質(a)能有效產生沉澱。含水和有機溶劑混合物的液體介質(a)可以這樣獲得，比如將水與諸如乙酸、丙酮、N，N-二甲基甲醯胺的有機液體、或甲醇、乙醇或異丙醇這類低分子量醇類相混合，形成的液體組合物的相對量要使部份10-羥基喜樹鹼或10-羥基-11-烷氧基類似物形成沉澱。
上面所用術語「低分子量醇」以及本文其它地方使用的該術語均表示一種於使用溫度下呈液態的醇，優選C1-C4醇。
作為反應介質使用的優選的液體組合物含有水和有機溶劑，其含量水為約25-75%體積(根據液體的總體積計)的那些組合物。特別優選的是水與諸如乙酸、丙酮、N，N-二甲基甲醯胺或低分子醇類這樣的有機溶劑之比為1∶1。
產品化合物在本發明的液體反應介質(a)中基本上不溶解為好。
當水與乙酸結合使用作為液體介質具有另外的優點，當乙酸單獨使用時，既形成10-乙醯氧基喜樹鹼或其10-乙醯氧基-11-烷氧基類似物，也形成10-羥基喜樹鹼或其10-羥基-11-烷氧基類似物，前一種乙醯氧基化合物形成有相當的量。加入水，則反應後介質中此類乙醯氧化合物的總量降到極小或消除，以致於假如需要，使這類化合物轉換成10-羥基喜樹鹼或其10-羥基-11烷氧基類似物的分離水解步驟便可省略。
上述的氧化劑(b)，優點在於他們相當溫和，以至其結果極小或不會發生進一步氧化，而破壞10-羥基或10-羥基-11烷氧基喜樹鹼產物。上述氧化劑(b)特別優選的是亞碘醯苯的酯，例如分子式為PhI(OR7)2的那些酯，其中Ph是苯基;在每一個-OR7基團中的R7可以相同也可以不同，是氫、-C(O)-R8或-SO2-R9;R8和R9是未取代的或經取代的烴基;其中至少一個-OR7基團的R7不是氫。代表性的這類酯是(二)三氟醋酸碘代苯酯，由亞碘醯苯與三氟醋酸酯化形成、二醋酸碘代苯，由亞碘醯苯與醋酸酯化而成以及羥基(甲苯磺醯氧)碘代苯，由亞碘醯苯與甲苯磺酸酯化而成。這些酯中最為優選的是二醋酸碘代苯酯。(PhI(OC(O)CH3)2)。
當使用上述液體介質(a)時，優選採用上述(b)中的氧化劑，尤其是二醋酸碘代苯酯，因由其結合產生特別好的結果。
可以選擇氧化劑的量來改善反應，優選相對於四氫樹鹼或11-烷氧基喜樹鹼類似物來說氧化劑大於約二(2)當量的量，最為優選氧化劑的量是相對於四氫喜樹鹼或其11-烷氧基類似物約三(3)當量。雖然上述液體介質(a)是最優選的，當採用上述氧化劑(b)時，可以採用這樣的液體介質，如N，N-二甲基甲醯胺、丙酮、低分子醇或優選醋酸。
四氫初始原料的投料量，以液體介質的重量計，優選約2-10%，特別優選5-10%。可選擇適宜的壓力和溫度進行該反應，優選大氣壓和室溫，該反應可在空氣中進行。
本發明也關係到這裡所製備的新的10-羥基-11-C1-6烷氧基喜樹鹼中間體，這些新的中間體可採用包括下述步驟的方法來製備將11-C1-6烷氧基-1，2，6，7-四氫喜樹鹼在液體反應介質中與氧化劑接觸，並優選上面討論的方法。
式(Ⅰ)化合物的製備製備式(Ⅰ)化合物從上述圖解Ⅰ的總過程的第三步開始。在此步驟中的10-羥基喜樹鹼或10-羥基-11-烷氧基喜樹鹼初始原料，優選由上述氧化方法獲得的產物，然而也可使用其它途徑獲得的初始原料，例如，10-羥基喜樹鹼是天然的化合物，它可以從產生喜樹鹼的同一種植物中找到。10-甲氧基喜樹鹼也可從產生喜樹鹼的同樣植物中分離出，可將其與溴化氫一起回流，可以轉化成10-羥基喜樹鹼。如上面所述，10-羥基喜樹鹼也可以按日本專利申請No.59-5188的方法獲得還原喜樹鹼的吡啶環，隨後用四乙酸鉛氧化。此外，外消旋10-羥基喜樹鹼可以用Wani等人(在J.Med.Chem，23，554(1980)中介紹的方法製備。
本發明提供製備式(Ⅰ)化合物的方法，在該方法中，初始原料很快進行反應，可以基本上都被消耗掉。具體說來，本發明提供製備式(Ⅰb)化合物及其可供藥用的鹽的方法，式(Ⅰb)化合物結構如下
其中R是氫或C1-6烷氧基R1是-O-R2;-S-R3;或-N-(R4)(R5);
R2，R3，R4和R5是相同的或不相同的，是氫;C1-6烷基;C3-6羥烷基;C1-6二烷氨基-C2-6烷基;C1-6烷基氨基-C2-6-烷基;C2-6氨基烷基;或-3-7元的未取代或取代的碳環;或者當R′是-N-(R4)(R5)時，R4和R5基團可連同連於它們上面的氮原子一起，形成取代的或未取代的雜環，該雜環還可含其它雜原子;而R6是氫;-C1-6非取代或取代的脂族基;或一個能聯合連於其上的氧原子一起形成藥用酯基團的一種取代基;
該方法包括(ⅰ)將10-羥基喜樹鹼或10-羥基11-C1-6烷氧基喜樹鹼與式(Ⅱ)化合物接觸，製備R1是胺基-N-(R4)(R5)和R6是氫的式(Ⅰb)化合物或其藥用鹽，式(Ⅱ)化合物的結構如下
其中R4和R5與上面式(Ⅰb)中定義的相同;和(ⅱ)可選擇地進行(a)，通過將在步驟(ⅰ)製備的化合物的胺基轉換成-O-R2或-S-R3製備R1是-O-R2或-S-R3的式(Ⅰb)化合物或其可供藥用的鹽，和/或(b)，通過將在步驟(ⅰ)中製備的化合物的10-位羥基轉化成-OR6基，其中R6是除氫以外的，如上述式(Ⅰb)所定義的其它一系列基團，來製備R6不是氫的式(Ⅰb)化合物或其藥用鹽。
本發明上述方法的步驟(ⅱ)(a)中，R1是-O-R2或-S-R3的那些化合物可這樣製備;例如，將上述步驟(ⅰ)製備的化合物與式HO-R2的適當醇或式HS-R3的適當硫醇(其中R2和R3如式(Ⅰb)中定義)，在如N，N-二甲基甲醯胺這樣的惰性溶劑中加熱。要考慮製備帶-O-R2或-S-R3(作為R1)基團的化合物，那麼在步驟(ⅰ)中，最好製備帶-N(CH3)基團(作為R1)的化合物。當步驟(ⅰ)中製備的化合物是游離鹼時，那麼步驟(ⅱ)(a)中可以加入少量強酸、例如鹽酸。步驟(ⅱ)(a)可與步驟(ⅰ)同時進行，也可在其後進行。例如，製備R1是-O-R2或-S-R3的化合物時這兩步驟可按如下方式同時進行在步驟(ⅰ)的反應混合物中加入適當的醇或硫醇，並且，或者將強酸加入反應混合物中，或者胺基就是以強酸鹽的形式出現的。步驟(ⅱ)(b)可隨步驟(ⅰ)後進行。
至於R6，典型的C1-6未取代的或取代的脂肪基包括直鏈或支鏈的脂肪基，優選未取代或取代的C1-4烷基。典型的可藥用的酯，包括其中R6是C1-6未取代的或取代的，直鏈或支鏈的脂肪羰基的那些化合物，優選C1-4未取代或取代的烷羰基。
術語「碳環」指完全飽和的，部份飽和的或完全不飽和的環系。
優選的式(Ⅰb)化合物包括R1是二甲基氨基、N-嗎啉基、N-甲基哌嗪基、(4′-哌啶)N-哌啶基、環己基氨基、N-甲基苯胺基、乙氧基、環丙基氨基、N，N-二甲基氨基乙氧基、N，N-二甲基氨基乙基硫代、N，N-二甲基氨基乙基氨基，或甲基氨基的那些化合物。特別優選的是其中R1是二甲基氨基或N-嗎啉基(尤其是二甲基氨基)的式(Ⅰb)化合物和它們的鹽酸或乙酸鹽。
在步驟(ⅰ)中可選擇反應劑的相對量來實現反應，優選採用過量的式(Ⅱ)化合物，比如相對於10-羥基或10-羥基-11-烷氧喜樹鹼初始原料，式(Ⅱ)化合物等於或超過1.2當量的量。
與式(Ⅱ)化合物進行反應的溫度優選0℃到溶劑的回流溫度之間，最優選室溫。使用室溫可將具有較小穩定性的式(Ⅰb)化合物的熱分解降至最低，這類化合物，例如可是游離鹼形式，或當採用乙酸作溶劑時產生的乙酸鹽形式。優選採用大氣壓，該反應可在空氣大氣壓下進行。
製備式(Ⅰb)化合物的本發明方法，可在溶劑中進行，例如乙酸。10-羥基或10-羥基-11-烷氧初始原料的投料優選溶劑重量的約4%至10%。
本發明方法的優選方案特別在步驟(ⅰ)包括使用選自乙腈或低分子量醇類這樣的溶劑。該乙腈或低分子量醇溶劑，可與一種或多種其它有機液體混合。當乙腈用作溶劑時，它可以，例如單獨使用或與低分子量醇或如二氯甲烷這樣的惰性氯代烴混合使用。當低分子量醇被用作溶劑時，例如，它可以單獨使用或與惰性氯代烴混合使用。
低分子量醇和一種惰性氯代烴混合物作溶劑是較好，特別優選例如1-丙醇這樣的低分子量醇和二氯甲烷混合使用，最優選按體積計的比例為約5份醇比約10份二氯甲烷。
與使用醋酸這樣的溶劑相比，用於製備式(Ⅰb)化合物的優選溶劑系的優點在於，例如，反應可在無酸條件下進行，可使酸鹽直接離析出來不進行鹽交換，由於更完全地消耗初始原料，而使回收產物產率提高。若希望得到給定的鹽，可直接將相應的酸單獨的或以溶液形式加入。此外，使用上述優選溶劑體系，例如在上述氧化步驟中，可將作為雜質產生的喜樹鹼排除在母液中，而增加離析產物的純度。
式(Ⅰ)化合物可在下述重結晶法中採用，式(Ⅰb)化合物不包括R2、R3、R4或R5是羥乙基的式(Ⅰ)化合物，後一類化合物可按歐洲專利No.0321，122的方法獲得(該文引入本文作為參考)。
已認識到由於式(Ⅰ)化合物的E環上有不對稱碳原子，即第20個碳原子，因此將出現光學異構體。優選S-異構體，儘管R-異構體和外消旋混合物(外消旋物)也包括在式(Ⅰ)化合物的範圍內。
藥物學上可用的鹽和它們的製備方法，可由本領域的專業人員選擇。優選的式(Ⅰ)化合物藥用鹽包括乙酸鹽、甲磺酸鹽，尤其是鹽酸鹽如單或二鹽酸鹽。二鹽酸鹽可以通過加入過量的鹽酸而形成，很可能是B環上的喹啉氮以及R1基上的氮進行質子化反應造成。典型的藥用鹽也包括季銨鹽，例如，可以將上述方法的步驟(ⅰ)獲得的化合物用烷基化試劑處理來獲得。優選的此種鹽是9-位取代基是-CH2-N(CH3)3的式(Ⅰ)化合物。典型的式(Ⅰ)化合物的季鹽的可藥用陽離子包括甲磺酸鹽和氯化物。
本發明也關係到R是C1-6烷氧基的式(Ⅰ)新化合物。
水溶性喜樹鹼類似物的提純和分離由上述方法獲得的式(Ⅰ)化合物或其藥用鹽，例如可以由柱層析法，凍幹法或汽抽法來提純和分離。然而，結構如下的式(Ⅰ)化合物及其藥用鹽
其中R是氫或C1-6烷氧基R1是-O-R2;-S-R3;或-N-(R4)(R5);
R2，R3，R4和R5是相同的或不相同的，是氫;C1-6烷基;C2-6羥烷基;C1-6二烷基氨基-C2-6烷基;C1-6烷基氨基-C2-6-烷基;C2-6氨基烷基;或-3-7元的未取代或取代的碳環;或當R′是-N-(R4)(R5)時，R4和R5基連同連於它們上面的氮原子一起，形成取代的或未取代的雜環，該雜環還可含其它雜原子;
R6是氫;-C1-6非取代或取代的脂族基;或連同連於其上的氧原子一起形成藥用酯基團的一種取代基;
通過包括下述步驟的方法來提純和分離較好(a)加入第一種液體，該液體是該化合物的溶劑，加入的量要使該化合物至少部份溶解形成溶液或漿液。
(b)步驟(a)以後，加入第二種液體到步驟(a)獲得的溶液或漿液中，該液體能使溶解於其中的化合物的重結晶，這樣化合物便進行重結晶;
(c)過濾收集式(Ⅰ)的化合物或其鹽。
本方法的步驟(a)至步驟(c)，優選在一個基本上能避免式(Ⅰ)化合物及其鹽不穩定的溫度下進行。
本發明的提純方法，與例如由層析提純相比，可節省投資和勞力，由本方法獲得的產物也比由層析獲得的要純。與凍幹法相比，由過濾分離產物要節省時間和勞力，也比凍乾產物更容易處理。此外，在本方法中，產物的鹽成分，例如氯化物成份可以調節，例如，對於單鹽酸鹽，粗產物的氯化物成份可於理論值的100%以下200%以上之間變化，這樣可調節到單鹽酸鹽的那一接近值。
步驟(a)使用的溶劑可採用，在足夠量下，能至少部份溶解式(Ⅰ)化合物或其鹽形成溶劑或漿液的任何溶劑。優選溶劑的性質和量能使基本上完全溶解。步驟A中可以輕微加熱，優選能基本上避免化合物不穩定的溫度，比如低於約40℃的溫度，於室溫溶解量為優選。優選採用每1體積欲提純的化合物用3-15倍體積的溶劑。
雖然可以採用有機溶劑或水和可溶混的有機溶劑的混合物，但步驟(a)中優選水作溶劑。
過濾優選步驟(a)後進行，以除去存在的任何不需要的不溶性物質，可按本領域公知的方法操作。步驟(a)獲得的溶液或漿液，或者步驟(a)後採用過濾步驟得到的濾液，最好進行濃縮，例如使用真空、濃縮最好在室溫下進行。
在步驟(b)中，加入一種能促進溶液或漿液再結晶的液體，在此步驟中，優選的是將溫度保持在40℃以下，最佳為室溫下，在步驟(b)中，這種液體的優選加入量為每體積要純化的化合物中加入約15到60體積的該液體。在步驟(b)中可加入的液體包括丙酮，乙腈，低級醇如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇或四氫呋喃，正丙醇或丙酮是優選的。在步驟(a)中加入溶劑後步驟(b)中液體的加入，與例如這些液體同時加入相比提供了有利條件。步驟(a)中的溶解可以完成的更快及更安全，允許使用除去不溶的不純物的過濾步驟。另外，在步驟(a)中，通過依次加入使得溶解步驟在相對低的溫度下完成而獲得增溶作用，由此減少或避免需被純化的化合物的分解。
最好將再結晶的混合物攪拌和/或冷卻以全部沉澱此化合物，然後通過過濾收集。可以將產物乾燥，如在真空下和/或加熱乾燥。
式(Ⅰ)的可水溶的喜樹鹼類似物或其鹽可以其需要的形式能夠抑制對上述類似物敏感的瘤細胞的生長的有效量在動物體中使用，並且在藥物組合物中也有上述抑制作用。分子式(Ⅰ)的胞毒化合物是純化的拓撲異構酶Ⅰ的有效抑制劑。該藥物組合物可以包含一個分子式(Ⅰ)，或其鹽的有效抑制瘤細胞生長的組合物的量，及一種惰性藥物學可接受的載體稀釋劑。
以根據傳統方法將治療學上有效的化合物的量(「活性成份」)與標準的藥物學載體或稀釋劑結合而製備的傳統的劑量形式來使用分子式(Ⅰ)，或其鹽的化合物。這些過程可以涉及混合，制粒和壓片或溶解該成份以適合所需要的製劑。可以適於不經腸胃或口服的劑量單位形式製備該藥物組合物。
可以使用例如固體或液體的藥物學載體。典型的載體為，乳糖、石膏粉、蔗糖、滑石、明膠、瓊脂、果膠、阿拉伯膠、硬酯酸鎂、硬酯酸或其他。典型的液體載體為糖漿、花生油、橄欖油、水或類似物。相似的，載體或稀釋劑可以包括本領域已知的時間延遲物質，如單硬酯酸甘油酯或單獨的二硬酯酸甘油酯或與蠟、乙基纖維素、羥基丙基甲基纖維素、異丁烯酸甲酯及類似物。
可以使用各種藥劑學形式。例如，如果使用固體載體，則可製成片劑，以粉末或顆粒的形式或以錠制的形式裝在硬明膠膠囊中。固體載體的量可在較大的範圍內變化，但優選的是從約25mg到約1g。如果使用液體載體，可製成糖漿，乳劑，軟明膠膠囊，滅菌注射液或裝在安瓿或管狀瓶中的懸浮劑或非水溶懸浮劑。
為了蕕得穩定的水溶液劑量形式，將分子式(Ⅰ)的化合物藥物學可接受的鹽溶解在一種有機或無機酸，如0.3M的琥珀酸或優選的檸檬酸的水溶液中。如果可溶性鹽形式是不可得的，則將分子式(Ⅰ)的化合物溶解在一種合適的共溶劑或結合物中。這些共溶劑的實例包括，但不限於，醇.丙二醇.聚1，2-亞乙基二醇300，聚山梨酸酯80，甘油和類似物其濃度為全部體積的0-60%。
組合物也可以是以活性組分的鹽的一適當的含水賦形劑中的水溶液的形式，如水、等滲鹽水或葡萄糖溶液。對於那些在9位沒有鹼側鏈的分子式的分子式(Ⅰ)的化合物而言，在E-環內酯鹼解形成的羧酸的鹼金屬鹽，如鈉鹽，將產生一可溶性鹽。很顯然，用於本發明組合物中的分子式(Ⅰ)的實際上優選劑量隨便用的特殊的配合物，特殊的組合物配方、給藥方式和所治療的特殊部位、宿主和疾病而改變。在一系列給定條件下的最佳劑量可通過使用傳統的劑量測定試驗測定。
對於分子式(Ⅰ)化合物的胃腸外給藥，劑量水平可高達每天體表面積約20mg/M2使用1至5天的期望量。但在實踐中，使用劑量可以提高。優選地，每4個星期進行4個療程重複給藥，對於口服使用的劑量水平可達每天體表面積約20mg/M2維持1到5天的期望量。以適當的間隔重複療程。但在實踐中，劑量可以提高。
一種抑制對分子式(Ⅰ)，或其鹽的化合物敏感的動物瘤細胞的生長的方法，包括給帶所說瘤細胞的宿主動物以能有效的抑制瘤細胞生長的量服用上述化合物。在療程中，按上述的討論活性成分可以通過胃腸外或口服以體表面積有通常預期的不超過約20mg/M2的量每天服用維持1至5天，以適當的間隔重複療程。在實踐中，劑量可以提高。
下列的實施例僅用於說明本發明，但並不以任何方式限制於此範圍內。
實施例1喜樹鹼(中國材料)的再結晶在約155℃，將31.1克(20S)的喜樹鹼溶解在620ml的N，N-二甲基甲醯胺中，劇烈攪動。將溶液慢慢冷卻到環境溫度。攪拌直到結晶完成，過濾懸浮液以得到一種淡黃色固體。通過HPLC分析表明，約98%的喜樹鹼含有兩種少量雜質(各約為1%)，它們比喜樹鹼的保留時間長。樣品用甲醇衝洗並空氣乾燥。回收的乾物質為24.9克，M.P.263-265℃(檢測校正率91%)。
實施例2喜樹鹼(中國材料)的再結晶301克的粗製喜樹鹼隨著攪拌懸浮在3000ml的N，N-二甲基甲醯胺中。混合物在約100℃攪拌14小時，並隨著攪拌緩慢冷卻到環境溫度。該固體用一合適的方法收集並用甲醇洗滌。乾燥後得到恆重為250g的產品後，在100℃用2500ml(10Vol.V/W)的N，N-二甲基甲醯胺製漿＞12小時。懸浮液隨攪拌緩慢冷卻到環境溫度。收集產品，用甲醇洗滌並乾燥得到236g恆重的產品。
M.P.263-265℃。(全部回收物的檢測校正率86%)實施例3喜樹鹼(印度材料)的再結晶291克(20S)的喜樹鹼通過攪拌用10.2升的乙酸通過熱回流溶解。加入10%重的活性炭(29克)，該熱懸浮液通過Celite過濾。所得的混合物通過蒸餾濃縮到約5.8升。隨著攪拌冷卻到環境溫度後，收集固體產品，用甲醇洗滌並乾燥到恆重。回收到230克的物質。通過HPLC，樣品分析確定98%為喜樹鹼。
一部分23.4克上述方法純化的喜樹鹼樣品(20S)在100℃用234ml的N，N-二甲基甲醯胺混合攪拌約24小時。隨著攪拌將上清液冷卻到環境溫度，並通過過濾收集固體喜樹鹼。用甲醇洗滌後乾燥得到恆重產品，該產品通過HPLC測定＞99%為喜樹鹼。
實施例4喜樹鹼(中國材料)的再結晶1500g的喜樹鹼中國樣品(20S)，在100℃用15.0升的N，N-二甲基甲醯胺混合攪拌24小時。該漿液隨攪拌24小時後冷卻到環境溫度，過濾並用2X7.5升的甲醇洗滌，得到一淡黃色固體。固體在真空下乾燥，得到1277g的物質。
從上述過程得到的1277g喜樹鹼(20S)用12.8升N，N-二甲基甲醯胺於100℃混合攪拌24小時。該漿液隨攪拌24小時後冷卻至環境溫度，過濾並用2×6.4升的甲醇洗滌。淡黃色固體在真空下乾燥。得到1197g物質。該產品用HPLC與標準物質樣品相比，喜樹鹼含量＞99%。
實施例510-羥喜樹鹼的製備(a)四氫化喜樹鹼的製備5加侖，不鏽鋼的高壓攪拌釜裝入含1000g的喜樹鹼的冰乙酸。500g的5%的鉑碳漿液與冰乙酸一起加到反應器中，這樣在反應中共使用了約10升乙酸(10體積V/W與喜樹鹼相比)。加入75ml的二甲基亞碸，並密封反應器。用氮氣清洗後，攪拌反應器裝入約70psi的氫氣。在隨後的反應中保持氫氣的壓力。反應器逐漸加熱至65℃，並仔細監測氫氣的攝取量。大約6小時後，氫的攝取基本停止，雖然反應可安全的持續至少24小時，沒觀察到產物的生成增加。反應冷卻到約30℃，與大氣相通並從反應器取出。反應器用約11升的冰乙酸衝洗。過濾全部乙酸以除去催化劑，並用HLPC測定已結合的體積，以測定四氫化喜樹鹼的含量(約874g，產率89%)。檢測完後，在乙酸溶液中的產品象已描述的直接氧化。
(b)10-羥喜樹鹼的製備。
約一半的上述四氫化喜樹鹼乙酸溶液(約10.4升溶液，含約398g，1.13摩爾的四氫化喜樹鹼)裝到22升的攪拌玻璃容器中。溶液通過蒸餾濃縮至原體積的40%(4升)。溶液用等量的蒸餾水稀釋並在約20℃攪拌。得到一重的、白的沉澱懸浮物。迅速攪拌懸浮物同時迅速加入728g(2.0eq)的二乙酸碘代苯。觀察到輕微散溫到約35℃。另外的400g(1.1eq)的二乙酸碘代苯分成三等份每隔一小時加入。添加劑加完後，將懸浮液攪拌14小時。將懸浮液蒸餾，分幾次加入6升1∶1的乙酸∶水以保持與蒸餾開始基本恆定的體積。收集到12升的溶劑後，停止蒸餾並將懸浮液攪拌約16小時到環境溫度。收集產物並用甲醇洗滌。產物乾燥到398g恆重(產率88%，分析容量校正)產物的M.P.267-268℃，含約1%的喜樹鹼。
實施例610-羥喜樹鹼的製備1720ml的水緩慢加到含172g(20S)四氫化喜樹鹼的1720乙酸溶液中。加到最後時，得到一種濃稠的，難以攪拌的奶油色漿。
在約6分鐘中，迅速攪拌加入314克(2.0當量)的二乙酸碘代苯。漿變成深綠色，幾乎全部沉澱都溶解了。過幾分鐘後，漿液變成黃色，同時，更多的沉澱形成。溫度升到最高36℃。在室溫下繼續攪拌1小時。此時，在一分鐘內另外加入79g(0.5當量)的二乙酸碘代苯。懸浮液沒有顯著地放熱再攪拌1小時，其間另加入63克(0.4當量)的二乙酸碘代苯並連續攪拌。1.5小時後，加入16克(0.1當量)的二乙酸碘代苯，氧化劑總添加量達到3.0當量。
懸浮液在室溫下攪拌18小時。在大氣壓下，將混合物加熱蒸餾溶劑，將5160ml的1∶1的乙酸∶水溶液定時加入以便在蒸餾過程中保持體積的基本恆定。將懸浮液濃縮，最後體積約為1720ml。最初的餾份是渾濁的收集時分成兩相。餾份的重相含大部分碘代苯。停止蒸餾，在室溫下，將黃色的漿料攪拌冷卻24小時。通過過濾收集固體並用860ml份的甲醇洗滌兩次，隨後過濾除去甲醇。將收集的固體在真空下乾燥。乾燥後，得到171g的產物(91%的分離產率，通過HPLC，與標準物質樣品相比檢測產物的純度的校正值)。分離的產品含約1%的喜樹鹼副產品。
實施例7鹽酸9-N，N二甲氨甲基-10-羥喜樹鹼鹽(20S)的製備。
在22升的燒瓶中裝上428g的四-羥喜樹鹼。加入4280ml的二氯甲烷和2140ml的正丙醇後，被攪拌的懸浮液中在約5分鐘中加入259g的雙二單氨基甲烷。攪拌懸浮液，定時通過HLPC觀測起始物質的存在。5小時後，沒有可探測(＜0.1%)的起始保留。反應6小時後，將在2140ml正丙醇中的濃的，含水的鹽酸在約2小時中逐漸加入。連續攪拌16小時。過濾收集產物並用二氯甲烷洗滌。將產物乾燥得到恆重為415g的題目所說的化合物(產率91%)。
實施例89-N，N-二甲氨基甲基-10-羥喜樹鹼乙酸鹽的製備(20S)。
2.60毫摩爾的10-羥喜樹鹼(20S)在15.45ml的乙酸中與6.08毫摩爾的雙(二甲氨基)甲烷結合。反應後，將題目所說的化合物分離。
實施例99-嗎啉代甲基-10-羥喜樹鹼乙酸鹽的製備(20S)題目所說的化合物用實施例8中的方法製備，用雙(N′-嗎啉代)甲烷代替雙(二甲氨基)甲烷。
實施例109-N-甲基哌嗪基甲基-10-羥喜樹鹼乙酸鹽的製備(20S)。
題目所說的化合物用實施例8中的方法製備，用雙(N-甲基哌嗪基)甲烷代替雙(二甲氨基)甲烷。
實施例119-(4′-哌啶子基哌啶基)-甲基-10-羥喜樹鹼乙酸鹽的製備(20S)題目所說的化合物用實施例8中的方法製備，用雙(4′-哌啶子基哌啶基)甲烷代替雙(二甲氨基)甲烷。
E實施例12甲磺酸9-N-三甲基銨甲基-10-羥喜樹鹼鹽的製備(20S)。
按實施例8製備的65mg的乙酸9-N，N-二甲氨基甲基-10-羥喜樹鹼鹽，在約70ml的CH2Cl2中溶解並過濾。濾液與甲磺酸甲酯(1ml)結合，冷卻並在氬流下部分地濃縮。4小時後，溶劑濃縮到一半體積並冷卻。將沉澱物過濾，溶解在水(10ml)中，用乙酸乙酯(3×10ml)、然後石油醚(10ml)洗滌，並冷凍乾燥得到題目所述的化合物。
實施例139-環丙基氨甲基-10-羥喜樹鹼鹽酸鹽的製備(20S)按實施例8中的方法製備，9-環丙基氨甲基-10-羥喜樹鹼乙酸鹽，用雙(環丙基氨基)甲烷代替雙(二甲氨基)甲烷。通過用0.1N HCl研磨將乙酸鹽變成鹽酸鹽。
實施例149-乙氧甲基-10-羥喜樹鹼的製備(20S)按實施例7中的方法用95%的乙醇回流(20S)鹽酸9-N，N-二甲氨甲基-10-羥喜樹鹼鹽製備題目所述的化合物。
實施例15
9-(N-甲苯胺甲基)-10-羥喜樹鹼的製備(20S)題目所說的化合物按實施例8中的方法製備，其中，用雙(N-甲苯胺)甲烷代替雙(二甲氨基)甲烷。
實施例16鹽酸9-環己基氨甲基-10-羥基喜樹鹼鹽的製備(20S)按實施例7的方法製備題目所說的化合物，用雙(環己基氨基)甲烷代替雙(二甲氨基)甲烷。
實施例17鹽酸9-N，N-二甲基氨己基硫甲基-10-羥基喜樹鹼鹽的製備。
如實施例7，所製備的鹽酸9-N，N-二甲氨甲基-10-羥基喜樹鹼鹽和2-二甲氨乙硫醇的混合物於85℃在氬下加熱5小時。不溶的固體(過量的硫醇)通過過濾除去。將濾液在真空中濃縮至一種油狀殘留物用反相MPLC純化。將產物用5%和10%在水中的甲醇洗脫，得到題目所說的為黃色固體的化合物。
實施例18鹽酸9-N，N-二甲基氨乙氧基甲基-10-羥基喜樹鹼鹽的製備方法。
如在實施例7的反應步驟第一步中製備的9-N，N-二甲基氨甲基-10-羥基喜樹鹼鹽(100mg)游離鹼，在含三滴3NHCl的2-二甲氨乙醇(4ml)的混合物中在80℃在氬下加熱24小時。用水(5ml)和異丙醇(10ml)處理半固體反應混合物，攪拌過濾以得到題目所說的化合物。
實施例199-N，N-二甲基氨乙基氨甲基-10-羥基喜樹鹼二鹽酸鹽的製備(20S)。
按實施例8的方法製備的(20S)乙酸9-N，N-二甲基氨乙基氨甲基-10-羥基喜樹鹼鹽，用雙(二甲氨基乙基氨基)甲烷代替雙(二甲氨基)甲烷。獲得的乙酸鹽用水(10ml)和含3N HCl的(3ml)異丙醇處理。收集沉澱物固體，用異丙醇衝洗並乾燥得到題目所說的化合物。
實施例20乙酸9-N，N-二甲基氨甲基-10-羥基喜樹鹼鹽的製備(20R.S)除起始物是按Wani.等人，J.M.Chem，23，554(1980)的方法製備的外消旋10-羥喜樹鹼外，按實施例8中的描述製備題目所說的化合物。外消旋的10-羥喜樹鹼也可以從10-羥喜樹鹼按下列方法製備(20S)a)10-羥-20-氯-20-去-10-羥喜樹鹼的製備。
在室溫下將7.8g的10-羥喜樹鹼懸浮在780ml二氯甲烷中加入16ml的吡啶，然後加22ml的亞硫醯氯。在氮的氣氛下攪拌混合物。固體迅速溶解得到澄清的，鮮黃色溶液，在經15小時後，該溶液轉成棕色。將溶液冷卻到0℃並仔細加入4N含水的鹽酸以得到一深紅色漿液。在2.5小時中加熱到室溫，通過離心收集固體產物，用水洗滌並空氣乾燥，得6.57g的黃色固體，M.P.215-218(dec)。通過從反應母液中分離沉澱得到1.2g第二批產品。
b)10-羥-20-去-羥喜樹鹼的製備。
從上述反應(a)得到的6.03g的產物與5.15g的活性鋅粉懸浮在300ml的冰乙酸中。在室溫下用力攪拌所得的稠懸浮液。約24小時後，加入6ml 4N含水鹽酸，攪拌繼續幾小時。用1200ml 1∶1(V/V)的甲醇∶二氯代甲烷稀釋桔黃色漿液。以得到一透明的棕黃色的帶一些懸浮的鋅顆粒的溶液。溶液通過Celite過濾並在真空下濃縮以得到深棕固體。用水完全洗滌該固體產物，通過過濾分離並空氣乾燥到恆重5.36g M.P.292℃(dec)。
c)10-羥基喜樹鹼的製備(20R，S)將上述過程(b)中得到的2.51g產物溶解在25ml的N，N-二甲基甲醯胺中。加入1.6ml40%水溶液二甲胺以得到一很黑的溶液。邊將空氣通入使溶液鼓泡邊在環境溫度下攪拌混合物。5.5小時後，該反應物用75ml的水稀釋以得到一黃褐色沉澱。通過離心收集固體產物，用水衝洗並空氣乾燥到恆重1.97g。此物質被用來按實施例8中描述的方法來製備該題目的外消旋化合物。
實施例219-N，N-二甲基氨甲基-10-羥基喜樹鹼二鹽酸鹽的製備(20S)。
將實施例8中所製備的乙酸9-N，N-二甲基氨甲基-10-羥基喜樹鹼鹽(0.389克溶解在0.4N的鹽酸(6ml)中，冷凍乾燥並在高真空下泵40小時以產生的題目所說的化合物。
實施例22鹽酸9-N，N-二甲氨甲基-10-羥基喜樹鹼鹽的再結晶(20S)。
用1000ml的去離子水將101克的題目所說的鹽酸鹽化合物(含84.0g的游離鹼)通過攪拌在環境溫度下溶解。所得的稀漿液通過Celite的墊過濾。用500ml水衝洗濾餅，並合併透明溶液該溶液在較低的壓力下通過蒸餾濃縮至約1/2體積。得到一種稠的、黃漿液。加入3000ml丙酮中時攪拌將料漿逐漸稀釋。淡黃色懸浮液在環境溫度下共攪拌16小時。通過過濾收集固體產物並在真空下乾燥得到一恆重為86.8g的產物(91%的產率，校正為游離鹼含量)M.P.229-230℃。
實施例23(20S)9-N，N-二甲氨甲基-10-羥基喜樹鹼乙酸鹽的再結晶。
用1240ml的去離子水在室溫下將124克的題目所說的化合物(含90克游離鹼)混合攪拌。所得的稀漿液通過Celite過濾。用水衝洗滌濾餅後，合併的含水層濃縮到1/2體積並然後用1860ml(15體積V/W)的正丙醇稀釋。在分次另外加入3720ml(30體積V/W)的正丙醇共沸時，溶液通過真空蒸餾濃縮。繼續蒸餾直到最後體積為約1860ml(15體積V/W)。此懸浮液在環境溫度下攪拌數小時到完全結晶。收集固體產物並乾燥到恆重。得到113g的產物(92%的回收率，校定為游離鹼的含量)M.P.229-230℃。
權利要求
1.一種純化喜樹鹼或11-C1-6烷氧基喜樹鹼的方法，包括第一步，使一種含喜樹鹼或11-C1-6烷氧基喜樹鹼及其雜質的混合物與一種溶劑接觸，其中所說的溶劑能夠從所述的混合物中分離出所述喜樹鹼和11-C1-6烷氧基喜樹鹼除外的生物鹼，及其阻滯所述的喜樹鹼或11-C1-6烷氧基喜樹鹼氫化成為其各自的1，2，6，7-四氫化類似物的雜質；和溶解至少部分所述的喜樹鹼或11-C1-6烷氧喜樹鹼，或所述的雜質，或兩者；和第二步，從中分離所述的喜樹鹼或11-C1-6烷氧喜樹鹼。
2.權利要求1的方法，其中在第二步中分離的喜樹鹼或11-C1-6烷氧喜樹鹼是基本不含能阻滯喜樹鹼或11-C1-6烷氧喜樹鹼氫化成為其各自的1，2，6，7-四氫化類似物的雜質。
3.權利要求1的方法，其中，所說的溶劑是N，N-二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯烷酮、乙酸、三氟乙酸、二甲亞碸，一種乙酸和二甲亞碸的混合物，一種乙醇和二甲亞碸的混合物，或一種乙酸和鹽酸的混合物。
4.權利要求1的方法，其中在第一步中使用的是天然喜樹鹼。
5.權利要求4的方法，其中所述的喜樹鹼已由Nothapodytes foedia生產的，並且在第一步中使用的溶劑是乙酸。
6.權利要求5的方法，其中所述喜樹鹼在乙酸中純化之後，進一步至少部分溶解在N，N-二甲基甲醯胺中，並從中分離。
7.權利要求5的方法，其中加入一種吸收雜質的物質。
8.權利要求7的方法，其中所述為吸收雜質而加入的物質是脫色炭。
9.權利要求4的方法，其中所述的喜樹鹼已由Camptotheca accuminate樹生產，在第一步中使用的溶劑是N，N-二甲基甲醯胺。
10.一種氫化喜樹鹼或11-C1-6烷氧基喜樹鹼以相應地產生1，2，6，7-四氫喜樹鹼或相應的11-C1-6烷氧基-1，2，6，7-四氫喜樹鹼的方法，包括在有氫化催化劑緩和劑存在的情況下，用氫氣和氫化催化劑接觸喜樹鹼或11-C1-6烷氧基喜樹鹼，其中所述的緩和劑選自氫化催化劑毒物。
11.權利要求10的方法，其中所說的氫化催化劑緩和劑是一種硫化合物。
12.權利要求11的方法，其中所說的氫化催化劑緩和劑是二甲亞碸。
13.權利要求10的方法，其中所述氫化催化劑是貴金屬。
14.權利要求13的方法，其中所述氫化催化劑是鉑。
15.權利要求14的方法，其中所述鉑載於碳或氧化鋁上。
16.權利要求10的方法，其中所述的氫化是在氫氣的超大氣壓下進行。
17.權利要求16的方法，其中所述的壓力選用大於約35psi的壓力。
18.權利要求10的方法，其中使用一種其中所述的四氫喜樹鹼或11-C1-6烷氧基四氫喜樹鹼可溶的液體反應介質。
19.權利要求18的方法，其中所述的液體反應介質含有乙酸。
20.一種氫化喜樹鹼或11-C1-6烷氧喜樹鹼以分別地產生1，2，6，7-四氫化喜樹鹼或相應的11-C1-6烷氧-1，2，6，7-四氫化喜樹鹼的方法，包括在氫化催化劑緩和劑存在的條件下，用氫氣和氫化催化劑接觸喜樹鹼或11-C1-6烷氧基喜樹鹼的步驟，其中所述喜樹鹼或11-烷氧基喜樹鹼基本不含防礙氫化作用的雜質，其中所述的緩和劑選自氫化催化劑毒物。
21.一種11-C1-6烷氧基-1，2，6，7-四氫化喜樹鹼化合物。
22.一種將1，2，6，7-四氫喜樹鹼或11-C1-6烷氧基-1，2，6，7-四氫化喜樹鹼氧化以分別產生10-羥喜樹鹼或相應的10-羥-11-C16烷氧基喜樹鹼的方法，包括有在液體反應介質中用一種氧化劑接觸所述的四氫化喜樹鹼或11-烷氧基四氫化喜樹鹼的步驟，其中(a)所述液體反應介質含一種選擇的液體以便在反應期間至少形成10-羥喜樹鹼或10-羥-11-烷氧喜樹鹼產物部分沉澱，但當用四氫化喜樹鹼為起始物和不使用下述氧化劑時，作為液體反應介質的該液體不含甲醇;和/或(b)所述氧化劑為過硫酸鉀，亞碘醯苯、亞磺醯苯的一種酯、高碘酸鈉、高碘酸鉀。
23.權利要求22的方法，其中，當用四氫化喜樹鹼為起始物並且不使用氧化劑時，使用的作為所述液體反應介質的液體不單獨使用任何乙醇、氯仿苯、二氯甲烷、二噁烷或水。
24.權利要求22的方法，其中所述產品在所述液體反應介質(a)中基本不溶。
25.權利要求22的方法，其中所述液體反應介質(a)含有一種水和一種有機溶劑的混合物。
26.權利要求25的方法，其中所述有機溶劑為乙酸、丙酮、N，N-二甲基甲醯胺或一種低分子量醇。
27.權利要求22的方法，其中所述液體反應介質是液體反應介質(a)和所述氧化劑是一種氧化劑(b)。
28.權利要求22的方法，其中所述氧化劑是一種亞碘醯苯的酯。
29.權利要求28的方法，其中所述的酯是一種有分子式為PhI(OR7)2的酯，Rh是苯基，在每一個-OR7基中的R7可以是同樣的或不同的並是氫，-C(O)-R8或-SO2R9;R8和R9是不被取代或被取代的羧基;在所述-OR7基中至少一個R7不是氫。
30.權利要求29的方法，其中所述酯是雙三氟乙酸碘代苯酯，乙酸碘代苯酯或羥(甲苯磺醯氧)碘代苯。
31.一種氧化1，2，6，7-四氫化喜樹鹼或11-C1-6烷氧基-1，2，6，7-四氫化喜樹鹼以分別產生10-羥喜樹鹼或相應的10-羥-11-C1-6烷氧基喜樹鹼的方法，包括用一種在一種液體反應介質中的氧化劑接觸所述四氫化喜樹鹼或11-烷氧四氫化喜樹鹼的步驟，其中所述四氫化喜樹鹼或11-烷氧四氫化喜樹鹼是按權利要求20的方法獲得的，其中(a)所述液體反應介質含有一種選擇的液體以便在所述反應中形成的至少部分的10-羥喜樹鹼或10-羥-11-烷氧基喜樹鹼沉澱，但當使用四氫化喜樹鹼為起始物和不使用下述氧化劑(b)時，作為所述液體反應介質使用的液體不單獨由甲醇組成;和/或(b)所述氧化劑是過硫酸鉀、亞碘醯苯、一種亞碘醯苯酯、高碘酸鈉、高碘酸鉀。
32.一種10-羥-11-C1-6烷氧基喜樹鹼。
33.一種製備分子式(Ⅰb)化合物或其藥物學可接受的鹽的方法，所述化合物的分子式有下列結構
其中R是氫或C1-6烷氧基R1是-O-R2;-S-R3;或-N-(R4)(R5);R2，R3，R4和R5可相同或不同，為氫;C1-6烷基;C3-6羥烷基;C1-6二烷氨基-C2-6烷基;C1-6烷氨基-C2-6-烷基;C2-6氨烷基;或-3-7元的非取代或取代的碳環;或當R1是-N-(R4)(R5)時，R4和R5可以與它們所連的氮原子一起形成一個可含其它雜原子的取代或非取代雜環;和R6是氫;-C1-6非取代或取代的脂族基;或者是能與連結於其上的氧原子相結合形成可藥用的酯基團的一種取代基;包括(ⅰ)將10-羥基喜樹鹼或10-羥基11-C1-6烷氧基喜樹鹼與式(Ⅱ)化合物接觸，製備R1是胺基-N-(R4)(R5)和R6是氫的式(Ⅰb)化合物或其藥用鹽，所說的式Ⅱ化合物的結構如下其中R4和R5如對分子式(Ⅰb)的限定一樣;和(ⅱ)可選擇地，(a)通過將在步驟(ⅰ)中製備的化合物的胺基轉換成-O-R2或-S-R3製備分子式(Ⅰb)的化合物，或其藥物學可接受的鹽，其中R1是-O-R2或-S-R3;和/或(b)通過將在步驟(ⅰ)中製備的化合物的10-位羥基轉換成-OR6基，R6與上述分子式(Ⅰb)的限定相同，(除氫以外)製備分子式(Ⅰb)的化合物或-藥物學可接受的鹽，其中R6不包括氫。
34.權利要求33的方法，其中，在步驟(ⅱ)中，通過將在步驟(ⅰ)中製備的化合物與分子式HOR2的醇加熱把胺基轉換成-O-R2，R2與權利要求33的限定相同。
35.權利要求33的方法，其中，在步驟(ⅱ)中，通過加熱在步驟(ⅰ)中製備的化合物與分子式HS-R3的硫醇把胺基-N(R4)(R5)轉換成-S-R3，其中R3與權利要求33的限定相同。
36.權利要求33的方法，在所述分子式(Ⅰb)的化合物中的R1是二甲氨基、N-嗎啉代、N-甲基哌嗪基，(4′-哌啶)N-哌啶基、環己氨基、N-甲基苯胺基、乙氧基、環丙氨基、N，N-二甲氨乙氧基、N，N-二甲氨乙基硫基，N，N-二甲氨乙氨基、或甲氨基。
37.權利要求36的方法，其中R1是二甲氨基或N-嗎啉代。
38.權利要求33的方法，其中步驟(ⅰ)是在含乙腈或一低分子量醇的液體介質中完成的。
39.權利要求38的方法，其中所述液體介質含有低分子量醇和隋性氯化烴。
40.權利要求39的方法，其中所述液體介質含有一選自C1-C4的低分子量醇和二氯甲烷。
41.一種製備分子式(Ⅰb)的化合物，或其藥物學可接受的鹽的方法，所述的分子式(Ⅰb)的化合物有下列結構式
其中R是氫或C1-6烷氧基R1是-O-R2;-S-R3;或-N-(R4)(R5);R2，R3，R4和R5可相同或不同，為氫;C1-6烷基;C3-6羥烷基;C1-6二烷氨基-C2-6烷基;C1-6烷氨基-C2-6-烷基;C2-6氨烷基;或-3-7元的非取代或取代的碳環;或，當R1是-N-(R4)(R5)時，R4和R5可與它們所連的氮原子一起形成一個可含其它雜原子的取代或非取代雜環;和R6是氫;-C1-6非取代或取代的脂族基;或者是能與連結於其上的氧原子相結合形成可藥用的酯基團的一種取代基;包括(ⅰ)通過用分子式(Ⅱ)的化合物接觸10-羥基喜樹鹼與10-羥-11-C1-6烷氧基喜樹鹼，製備所述的分子式(Ⅰb)的化合物或其藥物學可接受的鹽的方法，其中R1是胺基-N-(R4)(R5)與R6是氫，所述分子式(Ⅱ)化合物有下列結構式其中R4和R5與對式(Ⅰb)的限定一樣;和(ⅱ)可選擇地，(a)通過將把在步驟(ⅰ)中製備的化合物的胺基轉換成-O-R2或-S-R3製備分子式(Ⅰb)的化合物，或其藥物學可接受的鹽，其中R1是-O-R2或-S-R3;和/或(b)通過將把在步驟(ⅰ)中製備的化合物的10-位羥基轉換成-OR6，而製備分子式(Ⅰb)的化合物或其藥物學可接受的鹽，其中R6不包括氫，R6與上述對分子式(Ⅰb)的限定一樣。
42.一種分子式(Ⅰ)的化合物，或其藥物學可接受鹽的純化和分離方法，其中，所述分子式(Ⅰ)的化合物有下列結構式
其中R是氫或C1-6烷氧基R1是-O-R2;-S-R3;或-N-(R4)(R5);R2，R3，R4和R5可相同或不同，為氫;C1-6烷基;C2-6羥烷基;C1-6二烷氨基-C2-6烷基;C1-6烷氨基-C2-6-烷基;C2-6氨烷基;或-3-7元的非取代或取代的碳環;或當R1為-N-(R4)(R5)時，R4和R5可以與它們所在的氮原子一起形成可含其它雜原子的取代或非取代雜環，包括步驟包括步驟(a)以某一用量加入第一種液體，以便至少部分所述化合物溶解以形成或者溶液或者漿液，該液體是所述化合物的溶劑。(b)在(a)步驟後，在(a)步驟中得到的溶液或漿液中加入第二種液體，該液體促進溶解於其中的化合物的再結晶，並結晶所述化合物;並(c)通過過濾收集分子式(Ⅰ)的化合物或其鹽。
43.權利要求42的方法，其中步驟(a)到(c)是在一基本避免所述分子式(Ⅰ)的化合物或其鹽不穩定的溫度下完成的。
44.權利要求42的方法，其中，在步驟(a)中，使用低於約40℃的溫度溶解。
45.權利要求42的方法，其中，在步驟(a)中，所述第一種液體使用的量是達到基本完全溶解的量。
46.權利要求42的方法，其中，在步驟(a)中，所述第一種液體包括水。
47.權利要求42的方法，其中，在步驟(b)中，所述第二種液體含有一種丙酮、乙腈、一低醇或四氫嘻呋喃的液體。
48.權利要求42的方法，其中，在步驟(a)中形成的所述溶液或漿液在再結晶前先濃縮。
49.權利要求42的方法，其中，在步驟(a)後，進行一過濾步驟以除去不溶的物質。
50.一種分子式(Ⅰb)的化合物，或其藥物學可接受的鹽的純化和分離方法，其中所述化合物與權利要求41的方法限定的一樣，並由權利要求41的方法獲得，包括下列步驟(a)以一個使所述化合物的至少部分溶解以形成或者溶液或者漿液的量加入第一種液體，該液體是所述化合物的一種溶劑。(b)在(a)步驟後，在(a)步驟得到的溶液或漿液中加入第二種液體，該液體促進溶解於其中的化合物的再結晶，並結晶所述化合物;和(c)通過離心收集分子式(Ⅰb)的化合物或其鹽。
51.一種通過權利要求42的方法純化和分離的化合物。
52.分子式(Ⅰ)的化合物或其藥物學可接受的鹽，其中，所述分子式(Ⅰ)有下列結構式
其中R是氫或C1-6烷氧基R1是-O-R2;-S-R3;或-N-(R4)(R5);R2，R3，R4和R5，可相同或不同，為氫;C1-6烷基;C2-6羥烷基;C1-6二烷氨基-C2-6烷基;C1-6烷氨基-C2-6-烷基;C2-6氨烷基;或-3-7元的非取代或取代的碳環;或當R1是-N-(R4)(R5)時，R4和R5可以與和它們結合的氮原子結合在一起，以形成一個可含其它雜原子的取代或非取代雜環;和R7是氫;-C1-6非取代或取代的脂族基;或者是能與連結於其上的氧原子相結合形成可藥用的酯基團的一種取代基;
53.一種藥物組合物，含有權利要求51的化合物，其中R是氫，和一種惰性的藥物學可接受的載體或稀釋劑。
54.一種藥物組合物，含有權利要求51的化合物，其中R是C1-6烷氧基，和一種惰性的藥物學可接受的載體或稀釋劑。
55.一種藥物組合物，含有權利要求52的化合物，和一種惰性的藥物學可接受的載體和稀釋劑。
56.一種抑制瘤細胞生長的方法，含有給患有所述瘤細胞的宿主動物服用一定量的能有效產生所述抑制的權利要求51的化合的步驟。
全文摘要
一種製備水溶的喜樹鹼類似物的方法，包括其中間產物的製備方法，及通過所述方法，製備的化合物。製備的水溶的喜樹鹼類似物可用於抑制對這種類似物敏感的瘤細胞的生長。
文檔編號C07D491/22GK1062731SQ9111065
公開日1992年7月15日 申請日期1991年9月28日 優先權日1990年9月28日
發明者J·M·福圖納克, J·L·伍德, A·R·馬斯特羅科拉, M·梅林傑, P·L·伯克 申請人:史密絲克萊恩比徹姆公司