新的苦馬豆素的3,5和/或6取代的類似物、製備其的方法及作為治療劑的應用的製作方法

2023-04-30 02:05:56 1

專利名稱：新的苦馬豆素的3,5和/或6取代的類似物、製備其的方法及作為治療劑的應用的製作方法
技術領域：
本發明範圍本發明涉及新的苦馬豆素(swainsonine)類似物，其製備方法及作為治療劑的應用。
本發明背景存在於人腫瘤細胞上的糖類化合物結構與癌症發病及轉移有關(Dennis等，Science 236582，1987；Demetriou等，J Cell Biol.130383，1995)。這些結構包括GlcNAcβ(T1-6)支鏈N-和O-連接的細胞表面糖蛋白的糖側鏈。對於該合成所需的Golgi酶分別是β(T1-6)N-乙醯氨基萄糖轉移酶V(即GlcNAc-TV)和核2β(T1-6)N-乙醯氨基萄糖轉移酶(即核2GlcNAc-T)。這些酶在人類癌症中被上調(Fern和es等，Cancer Res.51718-723，1991)，具有與ras信號通路激活相關的現象(Dennis等，Science 236582-585，1987；Dennis等Oncogene 4853-860，1989))。此外，在上皮細胞上的GlcNAc-TV過度表達將引起小鼠形態學的變化及腫瘤形成(Demetriou等，J.Cell Biol.130383-392，1995)。因此，GlcNAc-TV以及提供受體底物給GlcNAc-TV的酶(即GlcNAc-TI，α-甘露糖苷酶II和核2GlcNAc-T的O-連接通路)是抗癌藥物的靶向。
雖然，到目前還沒有GlcNAc-TV抑制劑，但主要的α-甘露糖苷酶II抑制劑苦馬豆素已進行臨床前和人體實驗。苦馬豆素是在澳大利亞的Swainsona canescens(Colegate等，Aust J Chem 322257-2264，1979)、北美植物Astragalus屬和Oxytropis(Molyneux RJ和James LF.，Science 215190-191，1981)中發現的吲哚聯啶(indolizidine)生物鹼以及真菌Rhizoctonia Leguminicola產生(Schneider等，Tetrahedron 3929-31，1983)。苦馬豆素抑制α-甘露糖苷酶II活性的能力表現在它的免疫調節性以及腫瘤抑制活性。由於苦馬豆素可模擬在甘露吡喃糖苷水解中產生的糖基陽離子中間體，所以可認為它具有酶抑制作用(Goss，P.E，等，Clin.Cancer Ras.1935-944，1995)。
α-甘露糖苷酶II的苦馬豆素阻斷是先於GlcNAc-TV並防止GlcNAcβ(T1-6)支鏈N-連接的糖類化合物表達。已發現經苦馬豆素處理過的鼠腫瘤細胞在器官移生和小鼠自發轉移分析中不易轉移(Dennis J.W.，Cancer Ras.465131-5136，1986和Humphries等，Proc，Natl，Acad，Sci USA 831752-1756，1986)。也表明苦馬豆素通過體外細胞外基質可以阻斷腫瘤細胞的侵入(Yegel等，Int.J.Cancer 44685-690，1989和Seftor等Melanoma Res，153-53，1991)。經口服或通過微型滲透泵對無胸腺裸鼠給予苦馬豆素在小鼠體內抑制人MeWo黑素瘤和HT29m結腸癌腫瘤異種移植生長率(Dennis等，J.Natl.CancerInst.811028-1033，1989和Dennis等，Cancer Res.，501867-1872，1990)。
所作的苦馬豆素的I期臨床實驗結果表明該物質對人腫瘤治療有效。(Goss等，Cancer Res，541450，1995)。儘管在人體中副作用是輕度的，但其中一些是與苦馬豆素抑制糖類化合物的溶酶體貯積有關。
苦馬豆素對小鼠的細胞免疫有正效應[參見Hamphries M.J和Olden K.在Pharmacol Ther，4485-105，1989和Olden等人在Pharmacol Ther 50285-290，1991中的綜述)。特別是苦馬豆素表現出減緩化學誘導和與腫瘤有關的免疫抑制(Hino等，J.Antibiot.(Tokyo)38926-935，1985]、增加NK細胞(Humphries等，Cancer Res.481410-1415，1988)和LAK細胞活性(Yagita M和Saksela E.，Scand.J.Immunol.31275-282，1990)並增加脾和骨髓(BM)細胞增殖(White等，Biochem，Biophys.Res.Commun.150；615-625，1988；Bowlin等，Cancer Res 49，4109-4113，1989和White等，Cancer Commun，383-91，1991)。SW在用循環特異(cycle-specific)和非特異化療劑處理後的小鼠中也表現出恢復血素(hemo restorative)作用(Oredipe等，J.Natl，Cancer Inst.831149-1156，1991)。
日本專利申請號J61277685介紹了吲哚聯啶衍生物，以每日約0.1-100ml/1kg的劑量經口服或胃腸外給藥，它可作為免疫調節劑。也有報導吲哚聯啶衍生物可與抗腫瘤藥、抗微生物藥或抗炎藥聯合使用。
據報導苦馬豆素的2和8位碳的醯氧基取代在體外對Jack Bean和MDAY-D2腫瘤細胞溶酶體的甘露糖苷酶可以以2-3數量級的量減少抑制劑的活性。然而，苦馬豆素的2-對-硝基苯甲醯氧基、2-辛醯氧基-和2-丁醯氧基-衍生物作為活MDAY-D2腫瘤細胞的Golgi低聚糖加工抑制劑保留完整的活性。通過酯酶抑制劑二乙基對-硝基苯基磷酸酯可減少低聚糖加工的抑制性，提示儘管所述化合物是體外相對較弱的甘露糖苷酶抑制劑，而該化合物以相對苦馬豆素的速率進入細胞內並經細胞酯酶轉化成苦馬豆素。更加親脂的酯2-苯甲醯氧基-苦馬豆素、2-甲苯醯氧基-苦馬豆素、8-十六醯氧基-苦馬豆素和8-十四醯氧基-苦馬豆素對Golgi低聚糖加工的抑制性的IC50值至少高出10倍，可能是由於所述化合物進入腫瘤細胞效率較低的原因。對苦馬豆素和兩個類似物進行抗轉移活性試驗，表明在培養的腫瘤細胞中對Golgi低聚糖加工的抑制性與IC50值相關。在體內，經腹膜對小鼠給予SW和類似物，發現作為骨髓細胞增殖刺激劑具有可比的活性。
美國專利5466809號公開了選擇的苦馬豆素類似物，特別是2-取代的類似物以及製備該類似物的方法。
本發明概述本明者研究了由甘露糖苷酶抑制劑催化的反應的狀況、甘露吡喃糖基陽離子(由甘露糖苷酶催化反應中的中間體)中原子電荷的分布和苦馬豆素衍生物，以及甘露糖苷酶II鍵合(binding pocket)的化學情況。他們發現苦馬豆素的類似物更接近模擬的真實轉化態物質(即甘露吡喃糖基陽離子)而不是甘露糖陽離子中間體，將提供改善的抑制能力。特別是在3和5兩位或其中一個位置上有吸電子基團的選擇的苦馬豆素衍生化可提供作為理想的藥物和改善藥物性質的前體藥物的衍生物。本發明者發現在6位上選擇的衍生化也可提供具有改善的藥理性質的類似物。
本發明涉及式I化合物和鹽以及式I化合物的旋光和外消旋的形式
其中(1)R1、R2和R3是相同或不同的並代表氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴、芳基或R1和R2或R2和R3一起形成碳環或雜環；(2)W、W』和W」是相同的或不同的並代表羥基、烷氧基、硫羥、硫烷基、硫芳基、滷代基或氨基或W和W」及W』和W」中的一個或多個一起形成碳環或雜環；或一個或多個的R1和W、R2和W』以及R3和W」形成螺環體系；(3)X、X』、Y、Y』、Z和Z』是相同的或不同的並代表氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和的單環烴、芳基、烷氧基、芳氧基、羥基、硫羥、硫芳基、氨基、銨、滷素、羧酸或酯或其硫酯、酮、醛、碳酸酯、氨基甲酸酯、醯胺、疊氮化物、醯亞胺、亞胺、咪唑、縮醛、縮酮、腈、重氮基、硝基、肼、醯肼、腙、異羥肟酸、羥胺、環氧化物、烷氧基或芳氧基胺、硫酸酯、磺酸或亞磺酸或其酯、磺醯胺、磷酸酯或膦酸或其酯類、甲矽烷基、亞碸、碸、肟、胍基、膦酸酯、硫代醯胺、硫基氨基甲酸酯、硫氰酸酯、硫酮、硫脲、硫醚、三唑、脲、黃原酸酯、氰基、腈、-SR9(其中R9是烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基或不飽和的單環烴)和-OR(其中R是烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基或不飽和單環烴)；或(i)X和Y、X』和Y、X』和Y或X』和Y』可一起形成碳環或雜環或Y和Z、Y和Z』或Y』和Z』可一起形成碳環或雜環；(ii)一個或多個X和X』一起、Y和Y』一起以及Z和Z』一起可形成螺環；或(iii)一個或多個X和X』一起、Y和Y』一起以及Z和Z』一起代表＝O、＝S或＝NR4(其中R4是氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴、芳基、烷氧基、羥基)或＝CR5R6(其中R5和R6是相同的或不同的並代表氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、環烯基、環炔基、不飽和單環烴或芳基)；條件是X、X』，Y、Y』和Z、Z』不能都是氫。
本發明的實施方案中，提供式I化合物，其中當R1、R2、R3、X、X』、Y、Y』是氫時，W、W』和W」不是羥基。在發明的另一個實施方案中，提供式I化合物，其中當R1、R2、R3、X、X』、Z和Z』是氫時，W，W』和W」羥基、Y和Y』一起不能是＝O或Y和Y』中的一個不能是烷氧基。
本發明也提供製備如在此定義式I化合物和含有式I化合物作為活性劑的藥用製劑的方法。
本發明進一步涉及刺激免疫系統、治療增生性疾病或微生物感染的方法，包括給予患者有效量的本發明式I化合物。本發明也涉及式I化合物在製備用於刺激免疫系統和/或治療增生性疾病和微生物感染的藥物中的用途。
本發明也涉及游離羥基被酯化成前體藥物的式I化合物的用途。
本發明的這些和其它方面將參考下面的詳細描述和附圖而變得更加清楚。另外，參考不同的出版物，並在此結合到本發明中作為具體參考。
附圖簡述為了更好的理解本發明，參考下列附圖，其中

圖1是製備本發明新類似物的反應流程圖；圖2是製備本發明新類似物的反應流程圖；圖3A是製備本發明新類似物的反應流程圖；圖3B是製備本發明新類似物的反應流程圖；圖4是製備本發明新類似物的反應流程圖；圖5是製備本發明新類似物的反應流程圖；圖6是製備本發明新類似物的反應流程圖；圖7是製備本發明新類似物的反應流程圖。
本發明詳述1.本發明化合物在上下文中單獨或聯合使用的術語「烷基」指支鏈或直鏈烴基，一般含有1-20個碳原子，優選1-15個。一般烷基包括(但不限於此)甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、1-丁基、2-丁基、叔-丁基、戊基、己基等。
單獨或聯合使用的術語「鏈烯基」指不飽和支鏈或直鏈具有2-20個碳原子的基團並至少有一個雙鍵。這樣的基團實例包括(但不限於此)乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、1，3-丁二烯基、己烯基、戊烯基等。
單獨或聯合使用的術語「鏈炔基」指不飽和支鏈或直鏈具有2-20個碳原子的基團並至少有一個三鍵。這樣基團的實例包括(但不限於此)乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、1-戊炔基等。
術語「環烷基」指環烴基團並包括(但不限於此)環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基和環辛基。
術語「環烯基」和「環炔基」指具有一個橋環雙鍵或一個三鍵的不飽和單環烴。具有一個以上這樣的重鍵的式I化合物是環烷雙烯基、環烷三烯基等化合物。對具有任何數目的這樣重鍵的任何環烴所涉及的術語均是不飽和單環烴。不飽和單環烴的實例是環己烯、環戊二烯和環辛二烯。
單獨或聯合使用的術語「芳基」指單環或多環基團，優選單環或雙環基團。如在此所定義的，可任選取代芳基基團。芳基和取代芳基的實例是苯基、苄基、對-硝基苄基、對-甲氧基苄基、聯苯基和萘基。
單獨或聯合使用的術語「烷氧基」指通過氧原子連接到母體分子上的烷基或環烷基。術語「芳氧基」指通過氧原子連接到母體分子上的芳基。烷氧基的實例是甲氧基、乙氧基、丙氧基、乙烯氧基、烯丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、環戊氧基和環己氧基。芳氧基的實例是苯氧基、O-苄基即苄氧基、O-對-硝基苄基和O-對-甲基-苄基、4-硝基苯氧基、4-氯苯氧基等。
單獨或聯合使用的術語「滷代」或「滷素」指包括氟、氟、溴或碘的成員。
單獨或聯合使用的術語「氨基」指氮原子(N)鍵合三個取代基的化學官能團，所述取代基為下列基團的任意組合氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或具有化學通式-NR7R8的芳基，其中R7和R8為下列基團的任意組合氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基。任選在氮原子上一個取代基是羥基(-OH)，得到稱為羥胺的胺。氨基實例是氨基(-NH2)、甲胺、乙胺、二甲胺、環丙胺、苄胺、烯丙胺和羥胺、環己氨基(-NHCH(CH2)5)、哌啶(-N(CH2)5)和苄氨基(-NHCH2C6H5)。一些胺化物可以含有苦馬豆素基本骨架結構得到類似物，例如
單獨或聯合使用的術語「硫代烷基」、「硫代環烷基」、「硫代鏈炔基」、「硫代環烯基」、「硫代環炔基」、「硫代環乙炔基」指硫原子連接烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基或不飽和單環烴基團的化學官能基團。所述的化合物具有化學通式-SR9，其中R9是烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基或不飽和單環烴基。硫代烷基實例是硫代甲基、硫代乙基、硫代丙基、硫代丙烯基、硫代丁基、硫代己基、硫代環戊基、硫代甲氧基甲基、硫代環己基、硫代烯丙基和硫代氯甲基。
單獨或聯合使用的術語「硫代芳基」指硫原子(S)鍵合具有化學通式-SR10的芳基的化學官能團，其中R10是可以取代的芳基。硫代芳基的實例是硫代苯基、對-氯硫代苯基、硫代苄基、4-甲氧基-硫代苯基、4-硝基-硫代苯基和對-硝基硫代苄基。
單獨或聯合使用的「羧酸」化學官能團具有式-COOH，含有一個羧基的式I化合物實例如下
羧酸酯具有化學官能基團R11COOR12，其中R11代表式I化合物的基本骨架結構，R12是烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基。內酯為環酯，其中R11和R12代表相同的範圍。優選的羧酸酯(-CO2R12)包括甲酯(-CO2CH3)、乙酯(-CO2CH2CH3)、丙酯(-CO2CH2CH2CH3)、烯丙酯(-CO2CH2CH＝CH2)、丁酯(-CO2CH2CH2CH2CH3)和苄酯(-CO2CH2C6H5)。僅具有一個酯基的本發明化合物實例如下
其中，例如R』是CH3、CH2CH3、CH2CH2CH3、CH2CH2CH2CH2CH3、CH2C6H5。
本發明式I化合物酯類的其它實例如下
其中，R例如是甲基、乙基、丙基、丙烯基、丁基、戊基、己基、苯基或苄基。
硫酯具有通式R13COSR14，其中R13代表式I化合物的基本結構，R14是烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基。硫酯實例類似於上述提供羧酸酯的化合物。
單獨或聯合使用的術語「醯胺」指式R15CONR16R17的化學官能基團，其中R15代表式I化合物的基本結構，R16和R17可以是下列基團的任何組合氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基。式I化合物的醯胺取代基的實例包括-CONH2、-CONHCH3、-CON(CH3)2、-CONHCH2CH3、-CON(CH2CH3)2、-CONHCH2CH2CH3、-CONHCH2CH＝CH2、-CONHC6H5、-CONHCH2C6H5、-CONHCH2CH2OH、CON(CH2CH2OH)2、-CON(CH2CH2OCH3)2和
含有醯胺取代基的式I化合物實例包括
其中R和R」可為例如氫、甲基、乙基、羥乙基、丙基、羥丙基、丁基、環丙基、環丁基、環戊基、環己基、苯基和苄基取代，或R和R」的基本醯胺結構式可以形成內醯胺環，如
其它有意義的內醯胺環包括R和R』的基本醯胺式形成部分式I化合物基本的苦馬豆素骨架結構，如
其中R」例如可以是氫、甲基、乙基、羥乙基、丙基、丁基、己基或苄基。
硫代醯胺具有通式
，其中R18代表式I化合物的基本結構，R19和R20可以是下列基團的任何組合氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基。硫代內醯胺是環狀硫代醯胺，其中R18和R19代表相同的範圍。硫代醯胺實例類似於上述醯胺中所述的實例。
磺醯胺具有通式
，其中R21代表式I化合物的通式，R22和R23可以是以下基團的任何組合氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基。硫代醯胺的實例是類似於上述醯胺中所述的實例。
醯肼具有通式R24C(O)NR25NR26R27，其中R25代表烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基，R24、R26或R27中的一個代表式I化合物基本結構，而其餘的R24、R26和R27可以是下列基團的任何組合氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基。代表式I化合物基本結構的R24的醯肼取代基實例包括醯肼(-C(O)NHNH2)、二甲基醯肼(-C(O)NHN(CH3)2)或苄肼(-C(O)NHNHCH2C6H5)。R26或R27代表式I化合物基本結構的醯肼取代基實例包括CH3C(O)NHNH-、CH3CH2C(O)NHNH-、CH3CH2CH2CH2C(O)NHNH-或C6H5C(O)NHNH-。
肼具有通式
其中，R、R』、R」和R」』可以是下列基團的任何組合氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基。肼取代基實例包括-NHNH2、-NHNHCH2C6H5和-NH(CH3)2。
腙具有通式
其中R、R』、R」和R」』中的一個代表式I化合物基本結構，而其餘的R、R』、R」和R」』可以是下列基團的任何組合氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基。可以是或可以不是環狀的並形成式I化合物的苦馬豆素結構一部分的帶有腙取代基的式I化合物實例如下
脲具有通式
其中R、R』、R」和R」』中的一個代表式I化合物基本結構，而其餘的R、R』、R」和R」』可以是下列基團的任何組合氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基。脲取代基和含脲的式I化合物實例包括
硫脲具有通式
其中R、R』、R」和R」』中的一個代表式I化合物的基本結構，而其餘的R、R』、R」和R」』可以是下列基團的任何組合氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基。硫脲取代基和含硫脲的式I化合物實例是類似於上述提供的脲中的化合物。
術語「酮」指式R28COCR29的化學官能團，其中R28代表式I化合物的基本結構，R29是烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基。在本發明化合物中所使用的酮的實例包括甲基酮(-COCH3)、亞甲基甲基酮(-CH2COCH3)、亞乙基甲基酮(-CH2CH2COCH3)、乙基酮(-COCH2CH3)、丙基酮、乙烯基酮，丁基酮(-COCH2CH2CH2CH3)、己基酮、環己基酮、環戊基酮、苯基酮和苄基酮。含有環酮基的式I化合物如下
硫酮具有通式
其中R代表式I化合物的基本結構，R』是烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基。硫酮的實例類似於上述酮的實例。
氨基甲酸酯具有通式
其中R和R」中的一個代表式I化合物的基本結構，而其餘的R和R』是氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基，以及R』是氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基，或R和R』代表相同的式I化合物。對式I化合物而言，其氨基甲酸酯取代基(-NR』CO2」)的實例包括O-烯丙基氨基甲酸酯(-NHCO2CH2CH＝CH2)、O-乙基氨基甲酸酯(-NHCO2CH2CH3)、O-叔-丁基氨基甲酸酯(-NHCO2C(CH3)3)和O-苄基氨基甲酸酯(-NHCO2CH2C6H5)。R和R」形成式I化合物(即苦馬豆素)基本結構的一部分的實例包括
硫代氨基甲酸酯具有通式
其中，R和R」中的一個代表式I化合物基本結構，而R和R」的另一個代表氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基以及R』是氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基。硫代氨基甲酸酯的實例是類似於上述氨基甲酸酯中所述的實例。
黃原酸酯具有通式
其中，R和/或R』是式I化合物的基本結構。R含有式I化合物(即苦馬豆素)的基本結構的黃原酸酯(-SC(S)OR』)的實例包括O-甲基黃原酸酯(-SC(S)OCH3、O-乙基黃原酸酯(-SC(S)OCH2CH3)或O-苄基黃原酸酯(-SC(S)OCH2CH3)。R』含有式I化合物(即苦馬豆素)的基本結構的黃原酸酯(-OCS2R)的實例包括S-甲基黃原酸酯(-OCS2CH3)、S-乙基黃原酸酯(-OCS2CH2CH3)或S-苄基黃原酸酯(-OCS2CH2CH3)。
亞碸具有通式R30SOR31，其中R30和/或R31代表式I化合物的基本結構。有意義的亞碸實例包括其中R30代表式I化合物(即苦馬豆素)的基本結構，以及R31包括例如甲基亞碸(-SOCH3)、亞甲基甲基亞碸(-CH2SOCH3)、亞乙基甲基亞碸(-CH2CH2SOCH3)、乙基亞碸(-SOCH2CH3)、丁基亞碸(-SOCH2CH2CH2CH3)、己基亞碸、環己基亞碸、環戊基亞碸、烯丙基亞碸、苯基亞碸和苄基亞碸的亞碸化合物。其它有意義的亞碸包括其中R30和R31兩者形成式I化合物(即苦馬豆素)的基本結構的一部分，得到如下環亞碸的亞碸化合物
碸具有通式
其中R和/或R』代表式I化合物的基本結構。碸的實例類似於上述亞碸的實例環氧化物(或環氧乙烷)是具有如下通式的3元環醚
其中，R、R』、R」和R」』中的一個代表式I化合物基本結構，而其餘的R、R』、R」和R」』可以是下列基團的任何組合氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基。環氧化物的一些實例包括
類似的，在本發明化合物中可以使用的4-、5-和6-元飽和環醚包括三亞甲基氧化物((CH2)3O)、四氫呋喃((CH2)4O)和四氫吡喃((CH2)5O)環。
銨鹽具有通式
其中R、R』、R」和R」』中的一個為式I化合物基本結構，而其餘的R、R』、R」和R」』為氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基，以及X-是適當的相反離子如鹽酸根(Cl-)、氫溴酸根(Br-)或乙酸根(CH3CO2-)。銨鹽實例包括氯化三甲基銨(N(CH3)3Cl)、溴化甲基哌啶基銨(-N(CH3)(CH2)5Br)或氯化苄基二乙基銨(-N(CH2C6H5)(CH2CH3)2Cl)。
硫醇具有通式R37-SH，其中R37是式I化合物的基本結構。硝基化合物具有通式R38-NO2，其中R38是式I化合物的基本結構。有機疊氮化物具有通式R39-N3，其中R39是式I化合物的基本結構。
羥胺具有通式R40-NR41(OH)，其中R40是式I化合物的基本結構，R41是氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基。羥胺取代基(-NR75(OH))的實例包括羥氨基(-NH(OH))、N-甲基羥氨(-N(OH)CH3))、N-乙基羥氨(-N(OH)CH2CH3))或N-苄基羥氨(-N(OH)(CH2C6H5))。
烷氧基或芳氧基胺具有通式R42-NR43(OR44)，其中R42是式I化合物的基本結構，R43是氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基，以及R44是烷基或芳基。烷氧基或芳氧基胺取代基(-NR(OR44))的實例包括甲氧基胺(-NH(OCH3))、N-乙基甲氧基胺(-N(OCH3)CH2CH3))或N-苄基乙氧基胺(-N(CH2CH3)(CH2C6H5))。
腈具有通式R45CN，其中R45是式I化合物的基本結構。硫氰酸酯具有通式R46-SCN，其中R46是式I化合物的基本結構。
亞胺(也稱Schiff鹼)具有通式
其中R是式I化合物的基本結構，R』和R」可以是下列基團的任何組合氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基。
亞磺酸具有通式R47-SO2H，其中R47是式I化合物的基本結構。磺酸具有通式R48-SO3H，其中R48是式I化合物的基本結構。
磺酸酯具有通式
R』含有式I化合物(即苦馬豆素)基本結構的磺酸酯實例包括對甲苯磺酸酯(p-CH3C6H4SO3-)和甲磺酸酯(CH3SO3-)。R含有式I化合物(即苦馬豆素)基本結構的其它實例包括甲酯(-SO3CH3)、乙酯(-SO3CH2CH3)或苄酯(-SO3CH2C6H5)。
三唑具有通式
其中R、R』和R」中的一個是式I化合物基本結構，而其餘的R、R』和R」可以是下列基團的任何組合氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基。本發明化合物實例包括如下三唑
醯亞胺具有通式
其中R、R』和R」中的一個是式I化合物基本結構，而其餘的R、R』和R」可以是下列基團的任何組合氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基。醯亞胺形成式I化合物結構的一部分的式I化合物實例包括
在式I化合物中可使用的咪唑環具有通式
本發明具有咪唑環的苦馬豆素類似物實例包括
術語「碳環」或「碳環體系」指完全由碳原子連接構成結構的分子環並包括(但不限於此)任何適當的3-至7-元單環或雙環或7-至14-元雙環或三環或多至26-元多環碳環，可以是飽和的、部分不飽和或芳族的。碳環實例包括取代的或未取代的環烷基、單環不飽和烴和在此所描述的芳基包括(但不限於此)苯和萘。
雜環是一個或多個碳原子被雜原子(不是碳的原子)例如氧(O)、氮(N)或硫(S)或其組合所取代的分子環。雜環實例包括環氧乙烷、四氫呋喃、噻吩、哌啶(哌啶基)、吡啶(吡啶基)和己內醯胺。碳環或雜環基團可以在碳或氮原子上任選用如烷基、苯基、苄基或噻吩基取代或在雜環基團中的碳原子與氧原子一起可以形成羰基，或雜環基可以與苯基稠合。
螺環定義為從同一原子(螺中心)產生的兩個環。螺環由下列圖式表示
含有螺環的本發明苦馬豆素類似物的一些實例包括
單獨或一起的含有如在此所述的各種官能團的一個或多個R1、R2、R3、W、W』、W」、X、X』、Y、Y』、Z和/或Z』可以被下列一個或多個基團取代烷氧基、羥基、硫羥基、-SR9(其中R9是烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基或不飽和單環烴)、硫芳基、氨基、銨、滷素、羧酸或酯、酮、醛、碳酸酯、氨基甲酸酯、醯胺、疊氮化物、醯亞胺、亞胺、咪唑、縮醛、縮酮、腈、重氮基、硝基、肼、醯肼、腙、異羥肟酸、肟、羥胺、硫酸酯、磺酸或亞磺酸或酯、磺醯胺、磷酸酯或膦酸或酯、甲矽烷基、亞碸、碸、肟、胍基、膦酸酯、硫代醯胺、硫代氨基甲酸酯、硫氰酸酯、硫酮、硫脲、三唑、氰基、腈、脲或黃原酸酯。在此所用的術語「一個或多個」優選指1-3個取代基，最優選1-2個取代基。在此所述的取代基實例包括(但不限於此)-CH2R50。其中R50是烷基、芳基、氨基、-CR51(其中R51是滷素、特別為三氟甲基)和-CH2OR52(其中R52是烷基或芳基)。
在本發明的一個實施方案中，提供式I化合物，其中W、W』和W」是相同的並代表羥基。在本發明的另一實施方案中，提供式I化合物，其中R1、R2和R3是相同的並代表氫。在本發明的又一實施方案中，提供式I化合物，其中R1、R2和R3是相同的並代表氫以及W、W』和W」是相同的並代表羥基。特別是本發明涉及如下式I化合物，其中(a)R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，以及Z和Z』代表氫；(b)R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，以及X和X』代表氫；(c)R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，以及X、X』、Z和Z』代表氫；(d)R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，Y和Y』代表氫；(e)Y和Y』之一代表甲基、羥甲基、乙基、苯基、苄基、苄氧甲基或氟代甲基；(f)X和X』之一代表可被取代的甲基，如硫代甲基，氟代甲基或甲氧基；(g)W」和R2是相同的並代表滷素，優選氟；和(h)Y和Y』是相同的並代表滷素，優選氟。優選的本發明式I化合物如下其中(a)R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，Z和Z』代表氫，X和X』之一(可被取代)是烷基、芳基、烷氧基、羥基、硫羥、硫烷基、硫芳基、氨基、滷素、羧酸酯、硫羥酸酯、苄基、吡啶基，-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)，而X和X』的另一個是氫，或X和X』一起代表＝O，以及Y和Y』之一(可被取代)是烷基、芳基、烷氧基、羥基、硫羥、硫代烷基、硫芳基、氨基、滷素、羧酸酯、硫羥酸酯、-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)或苄基，而Y和Y』的另一個是氫；(b)R1、R2和R3代表氫、W、W』和W」代表羥基，Y和Y』代表氫，X和X』(可被取代)是相同的或不同的並代表氫、烷基、芳基、烷氧基、羥基、硫羥、硫烷基、硫芳基、氨基、滷素、羧酸酯、硫羥酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)，以及Z和Z』是相同的或不同的並代表烷基、芳基、烷氧基、羥基、硫羥、硫烷基、硫芳基、氨基、滷素、羧酸酯、硫羥酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)，條件是至少X和X』中的一個和至少Z和Z』中的一個不能是氫；(c)R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，X和X』代表氫，Y、Y』、Z和Z』是相同的或不同的並代表氫，烷基、芳基、烷氧基、羥基、硫羥、硫代烷基、硫芳基、氨基、滷素、羧酸酯、硫羥酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基(可被取代))，條件是至少Y和Y』中的一個和至少Z和Z』中的一個不能是氫；最優選Y和Y』之一以及Z和Z』之一代表烷基、芳基、羥基、硫羥、硫代烷基、苄基、吡啶基或-CH2OR50(其中R50代表烷基或芳基(可被取代))，而Y和Y』的另一個以及Z和Z』代表氫；(d)R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，X、X』、Z和Z』代表氫，以及Y和Y』之一(可被取代)代表烷基、芳基、羥基、硫羥、硫代烷基、硫代芳基、氨基、滷素、羧酸酯、硫羥酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)，而Y和Y』中的另一個(可被取代)代表氫、烷基、芳基、羥基、硫羥、硫代烷基、硫芳基、氨基、滷素、羧酸酯、硫羥酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52其中R52代表烷基或芳基；(e)R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，Y、Y』、Z和Z』代表氫，X和X』之一代表烷基、芳基、烷氧基、羥基、硫羥、硫代烷基、硫芳基、氨基、滷素、羧酸酯、硫羥酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基(可被取代))，而X和X』中的另一個(可被取代)代表氫、烷基、芳基、烷氧基、羥基、硫羥、硫代烷基、硫芳基、氨基、滷素、羧酸酯、硫羥酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)或X和X』一起代表＝O；(f)R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，Z和Z』代表氫以及X和Y、X』和Y』、X』和Y或X和Y』一起形成含有一個或兩個O、S或N的6元雜環。特別優選本發明化合物是式I化合物其中1.Y和Y』中的一個和Z和Z』中的一個代表烷基、芳基、烷氧基、羥基、硫羥、硫代烷基、苄基，吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基(可被取代))，而Y和Y』以及Z和Z』的另一個代表氫。2.R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，X、X』、Z和Z』代表氫以及Y和Y』之一代表甲基、乙基、苯基或苄基(可被取代，優選三氟甲基、羥甲基和苄氧甲基)，而Y和Y』的另一個代表氫；3.R1、R2和R3代表氫，W代表羥基以及W』和W」代表滷素，優選氟；X、X』、Z和Z』代表氫，Y和Y』之一代表甲基、乙基、苯基或苄基(可被取代，優選三氟甲基、羥甲基和苄氧甲基)，Y和Y』的另一個代表氫；4.Y和Y』之一是氫，而Y和Y』的另一個是甲基，以及Z和Z』之一是羥甲基、-COCH2CH3、-CN、-CH2NH2、-CH2NHAc或-CH2NHCR60＝NH其中R60是烷基或芳基；5.Z和Z』之一是-CONR70R71，其中R70和R71是相同或不同的並代表氫、烷基或芳基、-COOH、-COOC2H5、甲基或CH2OH，或Z和Z』一起形成螺環；或6.X和Y形成式R75-R76-R77-R78-R79的碳環或雜環，其中R75和R79是苦馬豆素骨架的一部分以及R76、R77和R78中的一個或多個代表CH、CH2、O、S或N。選擇的式I化合物如下(5R)-5-甲基苦馬豆素、(5R)-5-甲基苦馬豆素甲酸鹽、(5S)-5-甲基苦馬豆素、(5R)-8-表-5-甲基苦馬豆素、(5S)-5-乙基苦馬豆素、(5S，6S)-6-羥基甲基-5-甲基苦馬豆素、(5R)-5-苄氧甲基苦馬豆素、(5R，6R)-6-羥甲基-5-甲基苦馬豆素、(5R)-5-羥甲基苦馬豆素、(5S)-5-羥甲基苦馬豆素、(5R，6R)-6-羥甲基-5-甲基苦馬豆素、(5S)-5-苄氧甲基苦馬豆素、(1R，2R，5S，6S，8S，8aR)-1，2，8-三羥基-5-甲基八氫-6-中氮茚(indolizine)羧酸乙酯。
可理解的是由於式I中有不對稱取代碳原子，因此式I化合物可以存在及分離出旋光性和外消旋形式。可理解的是本發明包括作為非對映體的混合物的式I化合物，以及單獨非對映體的形式，可理解的是本發明包括作為對映體混合物的式I化合物，以及單獨對映體的形式。可理解的是經手性中心的面式差向異構作用，可使(S)-異構體與(R)-異構體轉換，以及含有為式I(S)-和(R)-異構體混合物的式I化合物製劑在本發明範圍內。
因此，本發明包括本發明化合物的所有旋光異構體和其外消旋體形式，在此所示的化合物分子式打算包括所有可能的所述化合物的旋光異構體。
本發明也包括本發明式I化合物的鹽和酯，特別是本發明包括藥學上可接受的鹽。藥學上可接受的鹽是指適合用於與人和較低等動物組織接觸而無過度的毒性、刺激性，變態反應等並有合理的益處/風險比的鹽。藥學上可接受的鹽均為本領域所熟知，例如，S.M.Berge等人在J Pharmaceutical Sciences 1977，661-19中所述的鹽。代表性的酸加成鹽包括乙酸鹽、己二酸鹽、藻酸鹽、抗壞血酸鹽、天冬氨酸鹽、苯磺酸鹽、苯甲酸鹽、硫酸氫鹽、硼酸鹽、丁酸鹽、樟腦酸鹽、樟腦磺酸鹽(camphersulfonate)、檸檬酸鹽、環戊丙酸鹽、二葡萄糖酸鹽、十二烷基硫酸鹽、乙磺酸鹽、富馬酸鹽、葡庚糖酸鹽、甘油磷酸鹽、半硫酸鹽、庚酸鹽、己酸鹽、氫溴酸鹽、鹽酸鹽、氫碘酸鹽、2-羥基-乙磺酸鹽、乳糖酸鹽、乳酸鹽、月桂酸鹽、月桂基硫酸鹽、蘋果酸鹽、馬來酸鹽、丙二酸鹽、甲磺酸鹽、2-萘磺酸鹽、煙酸鹽、硝酸鹽、油酸鹽、草酸鹽、棕櫚酸鹽、撲酸鹽、果膠酯酸鹽、過硫酸鹽、3-苯基丙酸鹽、磷酸鹽、苦味酸鹽、新戊酸鹽、丙酸鹽、硬脂酸鹽、丁二酸鹽、硫酸鹽、灑石酸鹽、硫氰酸鹽、甲苯磺酸鹽、十一烷酸鹽、戊酸鹽等。有代表性的鹼金屬或鹼土金屬鹽包括鈉、鋰、鉀、鈣、鎂等，以及無毒的銨、季銨鹽和胺陽離子包括(但不限於此)銨、四甲基銨、四乙基銨、甲胺、二甲胺、三甲胺、三乙胺、乙胺等。II.製備化合物的方法通過使用本領域普通技術人員熟知的方法和技術可以製備本發明的式I化合物。在此通過說明，提出製備本發明式I化合物的一些方法。
通過採納普通合成有機化學方法中合成已知的合成中間體的各種方法合成式I化合物，其中R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，以及X、X』、Z和Z』代表氫。例如，如圖1流程所示，可以氧化已知的[B.P.Bashyal，Tetrahedron，43(13)3083-3093(1987)]疊氮醇2得到相應的醛，然後使其與各種市售或常用的合成正膦或膦酸酯衍生物(分別為3和4)反應(Wittig反應)得到類型5的α，β-不飽和酮，其中基團X可以是任何化學基團，如甲基、氯代甲基、三氟甲基、乙基、正-丙基、異-丙基、環丙基、正-丁基、仲-丁基、叔-丁基、環丁基、戊基、己基、苯基、苄基等。在標準條件下，經5的催化氫化反應後，除去亞異丙基保護基，然後得到所需的5-取代苦馬豆素衍生物。進一步的官能團操作如新取代基的氧化反應、還原反應，親核加成或取代等可以從有限數量的、原用於構建核分子的Wittig試劑進一步增加衍生物數量。或者，還原酮5成相應的氨基醇6，可得到5-和5』取代的苦馬豆素衍生物的混合物，經Mitsunobu型環化反應環合成6元環，隨後用普通催化氫化環化成5元環，最後除去亞異丙基(圖2)。用如6中的胺置換從醇官能團產生的離去基團的原理，以環化苦馬豆素的6元環，此操作經過多種步驟進行，包括如用苄氧羰基(CBZ)保護氨基，隨後對游離羥基甲磺醯化和在催化氫化步驟中產生的胺進行親核置換甲磺醯基，同時環化兩個環成所需的式I化合物，這對合成有機化學領域中任何技術人員均熟知。
使用上述一些原理，有許多可能的合成路線用於製備5，5』-二取代的苦馬豆素類似物。例如，還原2中的疊氮基團，隨後用適當的保護基如芴基甲氧羰基(Fmoc)保護得到的胺，得到醇7。氧化後，使用上述正膦或膦酸酯進行Wittig反應得到酮8。用氧化鈀選擇性還原鏈烯，隨後使用哌啶除去胺保護基，導致形成環亞胺，它可與任何親核試劑反應得到5，5』-二取代苦馬豆素類似物，最後催化氫化並除去亞異丙基(圖3B)。
或者，通過使已知的醯胺9與適當的Wittig試劑反應在苦馬豆素5位上引入取代基。進一步的修飾，如氧化硼氫化或新鏈烯10的簡單還原也可以得到一些新的5-取代衍生物(圖4)。
通過各種方法也可以製備3，5-二取代的苦馬豆素類似物即式I化合物，其中R1、R2和R3代表氫、W、W』和W」代表羥基、以及Z和Z』代表氫。例如用Fmoc基團暫時保護胺11，隨後在中性條件下，溫和還原異頭苄基，得到相應的半縮醛12，然後，自發地暫時產生環化亞銨配合物13，使用溫和的鹼如哌啶脫去胺保護基，然後與任何親核試劑迅速反應，得到保護的3，5-二取代的苦馬豆素類似物14。用溫和的酸處理，除去亞異丙基保護基，得到所需的3，5-二取代的苦馬豆素類似物(圖3A)。
在圖3A、圖4、5和6以及圖7中分別展示製備式I化合物的合成路線，其中R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基以及Z和Z』代表氫；R1、R2和R3代表氫、W、W』和W」代表羥基以及X和X』代表氫；R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基以及Z和Z』代表氫；R1、R2和R3代表氫、W、W』和W」代表羥基。
使用適當的保護基，可以保護用於製備本發明化合物的反應基團。本領域技術人員熟知適當的保護和去保護方法(參見T.W.Greene，Protective Groups in Organic Synthesis，John Wiley Sons，New York，1981)。一般講，選擇特定保護基團，在其後的一系列合成步驟中適當保護所關注的反應活性基團並且在不引起所需產物降解的條件下容易除去保護基。例如，可以使用醚、縮醛、縮酮和酯保護分離出的羥基。特別在本發明方法中可以使用的適當保護基包括O-苄基、O-對-甲氧基苄基、O-乙醯氧基、O-滷代乙醯氧基、O-苯甲醯氧基和O-烯丙基。使用本領域熟知的方法脫去保護基。例如，使用硝酸鈰銨在乙腈和水中可以脫去對-甲氧苄基。
本領域技術人員非常熟知在保護/去保護化合物中通過烷氧基、滷代或氨基置換游離羥基的適當方法，以製備所述化合物，其中例如W、W』和/或W」是烷氧基、芳氧基、滷代或氨基。特別是在鹼存在下，通過與烷基或芳基滷化物的反應，可以將游離羥基轉化成烷氧基或芳氧基。為了用滷代基置換游離羥基，首先將具有游離羥基的化合物與三氟乙酸酐、甲磺醯氯或甲苯磺醯氯在鹼如吡啶存在下反應，分別用離去基團如三氟乙酸酯、甲磺醯基或甲苯磺醯基保護羥基。然後通過在二甲基甲醯胺(DMF)中用苯甲酸鈉置換處理用O-苯甲酸酯置換被保護的羥基。然後O-苯甲酸酯被去酯化，通過適當離去基團如三氟乙酸酯再保護，用四丁基滷化銨置換處理，用相關的滷素轉換，或用疊氮鈉置換處理，用疊氮基轉換，然後通過還原過程中氨基置換。
通過將具有游離羥基的化合物溶解在DMF中並將其加入在低溫(0℃-10℃)下，含有鹼(如氫化鈉)的惰性氣體下的燒瓶中可以加上烷氧基。在攪拌幾分鐘後，在低溫如0℃-10℃下，滴加苄溴的DMF溶液。在室溫進一步攪拌反應混合物2-24小時。反應混合物經常規處理得到烷氧(苄基)化合物。
將具有游離羥基的化合物與鹼如吡啶一起溶解在二氯甲烷(DCM)中，可以加上滷代基如氟。在低溫(-10℃—-60℃)冷卻之後，滴加適當用量的三氟乙酸酐或甲磺醯氯或甲苯磺醯氯。在0℃-25℃溫度間攪拌反應液。反應混合物經常規處理得到酯化化合物。立即在DMF中用苯甲酸鈉處理該衍生物，用O-苯甲酸酯轉換置換離去基團。用鹼(如甲醇鈉)處理產生的游離羥基，然後用適當離去基團如三氟乙酸酯再保護(重複上述方法)。為了得到轉換的氟衍生物，用無水四烷基氟化銨(優選四正-丁基)或氟化鉀在適當溶劑(如乙醚、四氫呋喃或冠醚)中處理三氟乙酸酯。
為了引入氨基，在DMF中，用疊氮化鈉或苄胺處理三氟乙酸酯。用疊氮基或苄胺基轉換得到產物，在氫氣壓下用鈀碳還原得到游離的氨基。
本領域技術人員熟知在式I化合物中引入硫羥基的適當方法(如其中W、W』、W」、X、X』、X」、Y、Y』、Z和/或Z』是硫羥)。例如，通過滷代烷或磺醯酯如使用硫氫化鈉(NaSH)的親核取代反應，或通過滷化物或使用硫代乙酸的磺酸酯的親核取代反應來加入硫羥基，得到硫代乙酸酯基團，然後在甲醇中用甲醇鈉處理去保護得到游離硫羥基團，使用硫代硫酸鹽(S2O32-)將其轉化成Bunts鹽，然後用酸水解Bunte鹽或用氟代吡啶鎓鹽和N，N-二甲基硫代氨基甲酸酯處理羥基[Hojo；YoshinoMukaiyama Chem.Lett.(1977)133437]或氧化羥基成酮，然後用Lawson氏試劑將其轉化成硫酮並用硼氫化鈉還原成硫醇。對於綜述，參見(Wardell，in Patai「The Chemistry of the Thiol Graup，PtIWileyNew York，1974，pp.179-211)。
對於本領域技術人員熟知在式I化合物中引入硫代烷基或硫芳基的方法(如其中W、W』、W」、X、X』、X」、Y、Y』、Z和/或Z』是硫代烷基或硫芳基)。例如，通過滷代烷或磺醯酯如用烷基或芳基硫醇鹽或用烷基或芳基硫醇，在鹼如1，8-二氮雙環[5.4.0]十一碳烯(DBU)存在下進行的親核取代反應，通過用烷基或芳基滷代物或磺酸酯來烷基化硫醇，或在四甲基硫脲，隨後在氫化鈉的存在下，用烷基或芳基滷代物處理羥基(Fujisaka；Fujiwara；Norisue；Kajigaeshi Bull.Chem.Soc.Jpn.1985，582529)或用三丁基膦和N-(硫代芳基)丁二醯亞胺在苯中處理醇(Waters Tetrahedron Lett，1977，p.4475和其中所引用的參考文獻)。對於綜述，參見(Peach in Patai「The Chemistry of the ThiolGraup，ptlWileyNew York，1974，pp 721-735)。
另外，本領域技術人員熟知在式I化合物中用氫置換保護或脫保護羥基的適當方法。例如，在不同的溶劑如醚或二甘醇二甲醚中用氫化鋰鋁或各種其它金屬氫化物還原劑可以選擇性地還原滷代烷或磺醯酯如甲苯磺酸酯。能夠獲得該轉化的大量方法的列表在J.March的「Advanced Organic Chemistry.Reaction，Mechanisms和Structure」第四版，1992，pp 438-446和在此引用的參考文獻中列出。
通過化學方法如氧化、羥化、水解、硝化、硼氫化、硫酸化、胺化、醯胺化、酯化、烷基化、滷化、環氧化、羰基化、滷代甲醯化、還原、通過Grignard或Wittig反應增長碳-碳鏈等化學方法可以進一步衍生化一些烷基或芳基，特別是含有不飽和的或其它化學官能基團如滷代、羧基、羥基、烷氧基、疊氮基或氨基，以便在任何最後的化合物中引入新的或附加的官能基團。在合成有機化學領域中任何技術人員都能獲取這樣的轉化。
若需要，通過常規方法如柱層析可以純化上述製法的產物。
通過SN2轉換，可以將具有可利用的羥基的式I化合物轉化成表異構體。例如，使游離羥基與甲磺醯氫和吡啶反應，得到O-甲磺醯基(甲基磺醯基)，在DMF(二甲基甲醯胺)中用苯甲酸鈉處理，產生用表-O-苯甲酸酯置換游離羥基的化合物。使用甲醇中的NaOMe去酯化，產生式I化合物，其中游離羥基被表羥基置換。類似的是應用該SN2轉換方法在其表異構體中可以用疊氮基或滷素(F、Cl、I、Br)取代羥基。
使用常規方法可以將上述的式I化合物轉化成鹽。例如，當式I化合物中的X、X』、Y、Y』、Z和Z』之一是羧酸時，通過用一摩爾當量(molar equivalent)的氫氧化鈉或氫氧化鉀處理，可將該化合物轉化成鹽。當式I化合物中X、X』、Y、Y』、Z和Z』之一是胺時，通過用乙酸、鹽酸或甲酸處理，可將該式I化合物轉化成鹽。
使用常規方法，也可以將具有游離羥基的式I化合物轉化成酯。例如，將式I化合物溶解於DCM和吡啶中。冷卻(0℃-5℃)之後，滴加苯甲酸酐或苯甲醯氯的DCM和吡啶的溶液。在室溫攪拌反應液2-24小時。經常規處理獲得酯化衍生物。
通過標準的旋光拆分技術，例如包括分離具有鹼性氨基和旋光活性酸為特徵的式I化合物的非對映體鹽從相應的外消旋體形式製備式I化合物的旋光對映體或通過從旋光活性前體合成。III.本發明化合物的應用式I化合物是低聚糖加工的抑制劑，特別是甘露糖苷酶抑制劑。通過測定對Jack Bean、α-甘露糖苷酶和溶酶體α-甘露糖苷酶的抑制作用，可以試驗總的甘露糖苷酶抑制作用。使用L-PHA毒性分析也可以試驗甘露糖苷酶抑制作用。該分析基於尋找毒性植物凝集素L-PHA對轉化細胞系如MDAY-D2腫瘤細胞的特異結合，是低聚糖加工抑制作用的特異測定方法。在L-PHA毒性分析中測定IC50可以反映出化合物進入細胞的能力並影響低聚糖加工的抑制作用。測定細胞的進入，對靶向酶、Golgi中α-甘露糖苷酶II的抑制作用以及產生的細胞表現型可作為在細胞中活性的總的篩選。
因此，通過使轉化細胞在L-PHA和化合物存在下生長；測定增殖細胞的數量；並通過增殖細胞數量與觀察在L-PHA單獨存在下生長的細胞增殖數量的比較來測定所述化合物抑制N-連接的低聚糖加工的能力來試驗本發明化合物抑制N-連接低聚糖加工的能力。
在該分析所使用的轉化細胞包括MDAY-D2、L1210、CHO、B16、黑素腫瘤細胞和人腫瘤細胞如SW480、LS174T、HT-29、WiDr、T2、MDA-231、MCF7、BT-20、Hs578T、K562、Hs578T、SK-BR-3、CY6T、MDA-468、H23、H157、H358、H1334、H1155、H28、H460、Hmesol、H187、H510A、N417、H146、H1092、H82(Restifo，N.P.等，J.Exper，Med.177265-272，1993)。
使用常規技術可以測定增殖細胞的數量。例如，通過測定摻入標記的胸苷來測定細胞的增殖。更特別的是加入放射性標記胸苷約2-5小時，優選3-4小時，捕獲細胞並使用閃爍計數儀進行放射性記數。
進行上述分析的條件將取決於化合物的性質和所使用的細胞。例如，如果轉化細胞是MDAY-D2腫瘤細胞，可以使用濃度約1-4×104細胞，優選2×104。一般培養MDAY-D2細胞約10-30小時，優選18-20小時，隨後加入L-PHA，濃度為約10-15μg/ml，優選20-30μg/ml，最優選25μg/ml。
在活細胞中，按照L-PHA分析方法，測定對低聚糖加工(即Golgiα-甘露糖苷酶II)的抑制作用。將MDAY-D2腫瘤細胞接種在96孔微型試驗平板中，每孔2×104細胞，並含有受試化合物在MEM加10％FCS中的系列稀釋液。培養細胞18-20小時，隨後加入25μg/ml的L-PHA，再培養24小時。通過加入0.5μCi/孔的3H-胸苷3-4小時，使用Titertek捕獲器捕獲在玻璃纖維盤上，用液體閃爍計數器計數盤上細胞來測定細胞增殖。受試化合物的表觀IC50值是表示50％不受L-PHA毒性影響的藥物濃度；就是與無L-PHA存在下細胞生長相比，摻入50％的3H-胸苷。
在酯酶抑制劑如二乙基對-硝基苯基磷酸酯的存在下，通過L-PHA毒性分析可以測定游離羥基被酯化的，並將在細胞中被轉化成更有活性的化合物的式I化合物的能力。例如，在α-甘露糖苷酶抑制劑之前約4小時，按上述分析方法可以將酯酶抑制劑二乙基對-硝基苯基磷酸酯加到MDAY-D2細胞中。在二乙基對-硝基苯基磷酸酯的存在下，在L-PHA毒性分析中IC50的增加說明化合物要求經酯酶活化並因此用作前體藥物。使用該方法可以篩選前體藥物，並用於鑑定在β1-4Gal-轉移酶之前抑制N-連接低聚糖通路中所有步驟的物質。
式I化合物具有重要的藥理性質，並具有免疫刺激、抗微生物和抑癌作用。特別是該類化合物用於防止、治療和預防腫瘤生長和轉移。應用肺移生分析可以證明本發明化合物的抗轉移作用。例如將用化合物處理的黑素瘤細胞注入小鼠，通過對於小鼠死亡後計數肺部腫瘤小結來確定黑素瘤細胞移生鼠肺的能力。通過測量腫瘤體積可以考察經口服或靜脈給予化合物抑制小鼠腫瘤生長情況。
式I化合物具有手術後，作為輔助治療，防止腫瘤復發的特殊作用。
本發明化合物尤其用於各種形式腫瘤的治療，如白血病、淋巴瘤、黑素瘤、腺瘤、肉瘤和固體組織癌。特別是所述組合物可用於治療惡性黑素瘤、胰腺癌、宮頸癌、腎、胃、肺、直腸、乳腺、腸、胃的、肝、甲狀腺、頸、子宮頸、唾液腺、腿、舌、唇、膽管、骨盆、縱隔、尿道、支氣管、膀胱、食道和結腸的癌症，以及與患有獲得性免疫缺陷症候群(AIDS)的感染HIV病人有關癌形式的Kaposi氏肉瘤。也可以將所述化合物用於其它抗增殖的疾病，如關節硬化和病毒感染，特別是AIDS。
式I化合物可用於刺激骨髓細胞增殖，可用作再生血劑，特別在化療或放療之後應用。通過將化合物注射於小鼠、處死小鼠、移出骨髓細胞，直接計數骨髓細胞和在甲基纖維素分析中測定促克隆形成遠祖細胞來測定本化合物刺激骨髓增殖能力，以確定式I化合物的骨髓增殖活性。
本發明化合物是免疫調節劑，特別是它們具有免疫刺激性質。因此，在患者無免疫應答，如患者感染HIV或其它病毒或感染劑包括細菌和真菌感染、患者進行骨髓移植和患者受化學物質或腫瘤引起免疫抑制的情況下可以使用式I化合物。
本化合物特別對下列包膜病毒具有抗病毒作用，如反轉錄病毒、流感病毒、巨細胞病毒和皰疹病毒。本發明化合物也可以用於炎症治療。
本發明下列化合物顯示出顯著抑制Golgiα-甘露糖苷酶II活性作用，超過抑制溶酶體甘露糖苷酶活性作用(a)式I化合物，其中R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，Y、Y』、Z和Z』代表氫以及X和X』之一代表甲基、苯基或苄基(可被取代，優選氟甲基或羥甲基)，而X和X』的另一個代表氫；(b)式I化合物，其中R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，X、X』、Z和Z』代表氫，Y和Y』之一代表甲基、乙基、苯基或苄基(可被取代，優選三氟甲基、羥甲基和苄氧甲基)，而Y和Y』的另一個代表氫；和(c)式I化合物，其中R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，以及Y和Y』之一代表代表氫，X和X』是相同或不同的並代表氫、烷基、芳基、烷氧基、羥基、硫羥、硫代烷基、硫芳基、氨基、滷素、羧酸酯、硫羥酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基(可被取代))，Z和Z』是相同的或不同的並代表烷基、芳基、烷氧基、羥基、硫羥、硫代烷基、硫芳基、氨基、滷素、羧酸酯、硫羥酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)，條件是至少X和X』中的一個和至少Z和Z』中的一個不能是氫。
特別優選的化合物是(5R)-5-(羥甲基)苦馬豆素、(5S)-5-甲基苦馬豆素、(5S)-5-乙基苦馬豆素、(5R)-5-甲基苦馬豆素、(5S)-5-苄氧基甲基苦馬豆素、(5R)-5-苄氧基甲基苦馬豆素或(5R)-5-(羥甲基)苦馬豆素。這些化合物特別適合於摻入到藥物組合物中，用於治療在此提及的病症，因為這些組合物具有改善的藥理性能並且具有避免苦馬豆素臨床副作用的選擇性。
術語「患者」指溫血動物，如患在此所述的特定疾病或症狀的哺乳動物。在該術語意義範圍內的動物實例是狗、貓、大鼠、小鼠、馬、牛、羊和人。
使用常用方法可以將式I化合物轉化成藥用組合物。藥用組合物可以含有單獨使用的化合物或與其它活性物質一起組成。這樣的藥用組合物可以以口服、表面、直腸、胃腸外、局部、吸入或腦內給藥。因此，它們可以是固體、半固體形式，例如丸劑、片劑、霜劑、明膠膠囊、膠囊、栓劑、軟明膠膠囊、脂質體(例如參見美國專利系列號5376452)、凝膠劑、膜劑以及tubelets。對於胃腸和腦內給藥，可以使用肌肉或皮下給藥形式，或輸液或靜脈或腦內注射，因此，可以製備成適合上述的應用並具有與生理液體相容的等滲性的化合物的溶液劑或活性化合物與一種或多種藥學上可接受的賦形劑或稀釋劑混合的粉劑。對於局部用藥，應考慮霜劑或軟膏劑等局部用藥的劑型或是噴霧劑；對吸入用藥，應考慮噴霧劑的製劑，例如鼻噴霧劑。
通過已知的方法可以製備藥用組合物，製備給予患者的藥學上可接受的組合物，就是以有效量的活性物質與藥學上可接受的載體混合組合而成。適當的載體例如在Remington的PharmaceutialSciences(Remington’s Pharmaceutical Sciences，Mack PullishingCompany，Easton，Pa.，USA 1985)中已有介紹。據此，藥用組合物包括(雖然不是全部)與一種或多種藥學上可接受的載體或稀釋劑組合的化合物並含有適當pH和具有與生理液體等滲的性質的緩衝溶液。
該化合物可單獨作為治療劑或與其它治療劑一起或以其它治療形式(如，化療或放療)一起使用。例如，可與抗增殖劑、抗微生物劑、免疫刺激劑或抗炎劑聯合使用本發明化合物。特別是與抗病毒和/或抗增殖劑如幹擾素聯合使用本發明化合物。本發明化合物可與其它治療劑或治療同時、分別或依次使用。
對人用藥而言，組合物中化合物的日劑量範圍一般為約0.001-50mg/kg體重。對靜脈給藥的組合物而言，劑量例如約1-0.6mg/kg/天，以及對口服給藥的組合物而言，劑量為約0.5-6mg/kg/天。
優選使用產生10-1000×IC50(用於在L-PHA分析中抑制低聚糖加工的IC50)的血清濃度的藥物用量。
也可理解的是所提及的用量可以作必要的改變，特別是隨所治療動物體重、所治療特定的疾病、給藥途徑以及所需的治療而改變用量。另外，根據動物類型及對藥物的個體反應或製劑的性能、給藥的時間或間隔也都會採用不同於上述提及的用量。在一些情況下，需要低於所述最低用量，而在另一些情況下，必須要超過所述上限用量。當給予最大用量時，應採取每天分數次給藥。
下列非限制性實施例進一步說明本發明實施例實施例1合成5-取代苦馬豆素類似物A.合成(5S)-5-甲基苦馬豆素(GD28)和(5R)-5-甲基苦馬豆素(GD20)
苄基4-疊氮基-4，6，7，9-四脫氧-2，3-O-亞異丙基-α-D-甘露-壬-6-烯吡喃糖苷-8-酮糖(enopyranoside-8-ulose)(GDLZ 1)。
將氯鉻酸吡啶鎓(776mg，3.6mmol)加入到火焰乾燥(flame-dried)的3分子篩(3g)和苄基4-疊氮基-2，3-O-亞異丙基-α-D-甘露吡喃糖苷(500mg，1.49mmol)的無水二氯甲烷(50ml)的劇烈攪拌懸浮液中。30分鐘以後，完成氧化反應，將淤漿置於矽膠柱(50g)的頂部，用1∶1乙酸乙酯∶己烷進行洗脫。濃縮含醛的洗脫液，將殘留物溶於無水苯(30ml)中，冷卻溶液至0℃，並加入三苯基正膦亞基(phosphoranylidene)-2-丙酮(1.2g，3.77mmol)的無水四水呋喃(30ml)溶液。室溫攪拌該溶液過夜。濃縮反應混合物至幹，層析純化殘留物(16g矽膠，1∶3乙酸乙酯∶己烷)並得到GDLZ 1(340mg，61％)，為自髮結晶糖漿。苄基4-疊氮基-4，6，7，9-四脫氧-2，3-O-亞異丙基-D/L-甘油基-D-甘露-α-壬-6-烯吡喃糖苷(GDLZ 18)。
將硼氫化鈉(150mg)加入粗品GDLZ 17(1.46g，約3.91mmol)的1∶1二氯甲烷∶甲醇的攪拌溶液中。30分鐘後，完成反應，濃縮溶液至乾燥，層析純化殘留物(34g矽膠，1∶2乙酸乙酯∶己烷)，得到GDLZ18(1.38g，94％)。苄基4-(N-苄氧羰基)氨基-4，6，7，9-四脫氧-2，3-O-亞異丙基-D/L-甘油基-D-甘露-α-壬吡喃糖苷(GDLZ 21)。
在氫氣壓下攪拌GDLZ 21(550mg，1.47mmol)和10％鈀碳(50mg)的95％乙醇中的懸浮液過夜。濾出催化劑，加入碳酸氫鈉(0.5g)並向攪拌的混懸液中用2小時分次加入氯甲酸苄酯(0.5ml)。過濾混合物，濃縮濾液並層析純化(2∶3乙酸乙酯∶己烷)。獲得為緩慢結晶糖漿的產物(649mg，90％)。苄基4-(N-苄氧基羰基)氨基-4，6，7，9-四脫氧-2，3-O-亞異丙基-8-O-甲苯磺醯基-D/L-甘油基-D-甘露-α-壬吡喃糖苷(GDLZ 22)。
將4-甲苯磺醯氯(140mg，0.73mmol)加到GDLZ 21(43mg，88μmol)的無水吡啶溶液中並攪拌過夜。冷卻溶液至0℃並用水(1ml)水解過量試劑。將溶液轉移至水(50ml)中並用乙酸乙酯(4×10ml)提取產物。用NaHCO3溶液中和合併的提取物，水洗、乾燥並濃縮。經柱層析純化殘留物(10g矽膠，2∶3乙酸乙酯∶己烷)並得到GDLZ 22(49mg，87％)，為無色的糖漿。苄基-4，6，7，8，9-五脫氧-4，8-(N-苄氧羰基)氨基-2，3-O-亞異丙基-L-和-D-甘油基-D-甘露-α-壬吡喃糖苷(GDLZ 29A和GDLZ 29B)。
將固體的叔-丁醇鉀(100mg)加到GDLZ 22(380mg，594μmol)的無水四氫呋喃(20ml)攪拌溶液中。過夜完成反應。濃縮懸浮溶液，將殘留物轉移到水(50ml)中並用乙酸乙酯(4×20ml)提取產物。用水洗滌合併的提取物，乾燥並濃縮。溶解異構混合物並經柱層析純化異構體(18g矽膠，1∶4乙酸酯∶己烷)。得到無色糖漿的前流份異構體(GDLZ 29A，78.5mg，28％)、後流份異構體(GDLZ 29B，87.2mg，31％)和未拆分的混合物(47.3mg，17％)為無色糖漿。(5S)-1，2-O-亞異丙基-5-甲基苦馬豆素(GDLZ 27)將鈀碳(10％，80mg)加到化合物GDLZ 29A(84mg，180mmol)的95％乙醇(6ml)溶液中，並在氫氣壓下攪拌混懸液。1.5小時後，耗盡起始原料，表明第一步還原反應(除去氨基甲酸苄酯)完成。然後經加入1M鹽酸(180μl)酸化混懸液並進一步氫解過夜。加入離子交換樹脂(Dowex 1×8 100，OH-型，1g)，攪拌5分鐘，與催化劑一起濾出。濃縮濾液並得到粗品丙酮化合物(38mg，約92％)。(5S)-5-甲基苦馬豆素(GD 28)將化合物GDLZ 27(25mg，110mmol)溶解於70％三氟乙酸的水溶液(3ml)中並在室溫下攪拌過夜。濃縮溶液至幹，將殘留物溶解於水(0.5ml)中，經加入強鹼型離子交換樹脂(Bio Rad，AG 1-X8 20-50目，OH-型)產生游離的鹼。從樹脂中除去溶液並用水(5×0.5ml)提取樹脂。收集提取物，過濾並凍幹。得到白色固體產物(13.0mg，63％)。(5R)-1，2-O-亞異丙基-5-甲基苦馬豆素(GDLZ 34)將鈀碳(10％，37mg)加到化合物GDLZ 29B(210mg，0.45mmol)的95％乙醇(14ml)溶液中並在氫氣壓下攪拌混懸液。3小時後，耗盡起始原料。加入1M鹽酸(450ml)酸化混懸液，進一步氫解3天。加入離子交換樹脂(Dowex 1×8 100，OH-型，3g)並攪拌5分鐘。過濾混懸液並濃縮濾液得到粗品丙酮化合物(136mg，定量的)。(5R)-5-甲基苦馬豆素甲酸鹽(GD 19)
將(5R)-1，2-O-亞異丙基-5-甲基苦馬豆素(63mg，0.28mmol)溶解在50％三氟乙酸水溶液中並在室溫下攪拌該溶液三天。濃縮溶液，經反相HPLC，使用20mM甲酸銨緩衝液(pH3.5)純化殘留物。分幾次冷凍乾燥含產物的流出液，除盡緩衝液，獲得(5R)-5-甲基苦馬豆素的甲酸鹽(GD 19)。(5R)-5-甲基苦馬豆素(GD 20)經過快速再生鹼性離子交換樹脂(Dowex 1×8-100，50-100目，OH-型)柱，洗脫GD 19水溶液。合併含有游離鹼(GD 20)的洗脫液並濃縮。B.合成(5S)-5-乙基苦馬豆素
1-溴-2-丁醇(GDLZ 103)在0℃，將四溴化碳(26.6g，80mmol)和三苯膦(21g，80mmol)連續地加到1，2-丁二醇(7.2g，80mmol)的無水吡啶中並在室溫攪拌該溶液過夜。濃縮混合物並將油狀殘留物滴加到劇烈攪拌的1∶5乙酸乙酯∶己烷(220ml)中。從沉澱物中傾入溶液，濃縮，層析(40g矽膠，1∶3乙酸乙酯-己烷)，獲得GDLZ 103(11.5g，90％)。溴化-2-丁醯三苯基鏻(GDLZ 105)將氯鉻酸吡啶鎓(20g，93mmol)加到火焰乾燥的3分子篩(15g)和GDLZ 103(11.5g，75mmol)的無水二氯甲烷混懸液中並攪拌混合物1小時，將棕色淤漿置於矽膠柱(40g)頂部，用1∶5乙酸乙酯∶己烷洗脫產物。合併含酮的洗脫液，濃縮，在氯仿(20ml)中，使殘留物與三苯膦(12g，46mmol)反應。將過夜形成的溶液緩慢地加入攪拌的乙醚(300ml)中並濾出沉澱。由二氯甲烷(50ml)中加入己烷重結晶殘留物。得到無色結晶的GDLZ 105(3.539g，11.4％)。三苯基正膦亞基-2-丁酮(GDLZ 113)將細粉GDLZ 105(2.5g，6.05mmol)加入到10％碳酸鈉水溶液(150ml)中並劇烈攪拌過夜。濾出形成的固體，用水徹底洗滌，在乾燥器中真空乾燥過夜。得到GDLZ 113(1.9g，94％)為帶靜電的，灰白色粉。苄基4-疊氮基-4，6，7，9，10-五脫氧-2，3-O-亞異丙基-α-D-甘露-癸-6-烯吡喃糖苷-8-酮糖(GDLZ 102)將火焰乾燥的3分子篩(1g)、苄基4-疊氮基-2，3-O-亞異丙基-α-D-甘露吡喃糖苷(133mg，0.40mmol)和氯鉻酸吡啶鎓(0.8g，3.71mmol)無水二氯甲烷(40ml)中的淤漿劇烈攪拌30分鐘。將混合物置於矽膠柱(16g)頂部並用1∶1乙酸乙酯∶己烷洗脫。濃縮洗脫液，將殘留物溶於1∶1無水苯-四氫呋喃(10ml)中並加入GDLZ 113(180mg，0.541mmol)。攪拌過夜後，濃縮混合物，層析(12g矽膠，1∶5乙酸乙酯∶己烷)純化殘留物，得到GDLZ 102(95mg，61％)為淺黃色糖漿。苄基4-疊氮基-4，6，7，9，10-五脫氧-2，3-O-亞異丙基-D/L-甘油基-D-甘露-α-癸-6-烯吡喃糖苷(GDLZ 115)將硼氫化鈉(55mg，1.45mmol)加到GDLZ 102(800mg，2.06mmol)的甲醇(25ml)溶液中並攪拌該混合物30分鐘。濃縮該溶液至幹，層析純化殘留物(1∶5→1∶2乙酸乙酯∶己烷)，得到無色糖漿的GDLZ115(560mg，70％)。苄基-4-(N-苄氧羰基)氨基-4，6，7，9，10-五脫氧-2，3-O-亞異丙基-D/L-甘油基-D-甘露-α-癸吡喃糖苷(GDLZ 116)將10％鈀碳(約100mg)加到GDLZ 115(560mg，1.44mmol)的乙醇(25ml)溶液中，在氫氣壓下攪拌混合物過夜。濾出催化劑，加入碳酸氫鈉(0.5g)並用1小時用注射器分次加入氯甲酸苄酯(500μl)同時攪拌混合物。然後過濾懸浮液，濃縮濾液，層析純化殘留物(1∶2乙酸乙酯∶己烷)。得到無色泡沫狀物的GDLZ 116(500mg，69.5％)。苄基-4-(N-苄氧羰基)氨基-4，6，7，9，10-五脫氧-2，3-O-亞異丙基-8-O-甲苯磺醯基-D/L-甘油基-D-甘露-α-癸吡喃糖苷(GDLZ 117)在室溫下，將GDLZ 116(500mg，1.02mmol)和4-甲苯磺醯氯(430mg，2.3mmol)的無水吡啶(25ml)溶液攪拌過夜。加入水(1ml)水解過量試劑。將該溶液轉移到水(300ml)中，並用乙酸乙酯(4×50ml)提取產物。用1M鹽酸洗滌合併的提取液，用碳酸氫鈉水溶液中和，水洗、乾燥和濃縮。層析純化殘留物(1∶2乙酸乙酯∶己烷)並得到無色糖漿的GDLZ 117(586mg，89％)。苄基-4，6，7，8，9，10-六脫氧-4，8-(N-苄氧羰基)亞氨基-2，3-O-亞異丙基-L-和-D-甘油基-D-甘露-α-D-癸吡喃糖苷(GDLZ 118A和GDLZ 118B)在室溫下將GDLZ 117(586mg，0.91mmol)和叔-丁醇鉀(110mg，0.98mmol)的無水四氫呋喃溶液攪拌過夜。濃縮該溶液並層析純化殘留物(1∶4→1∶2乙酸乙酯∶己烷)。再層析純化其產物，得到無色糖漿的前流份異構體(GDLZ 118A，130.2mg，30％)以及後流份異構體(GDLZ 118B，139mg，32％)。(5S)-5-乙基-1，2-O-亞異丙基苦馬豆素(GDLZ 119)將10％鈀碳(約45mg)加入到GDLZ 118A(139mg，288μmol)的95％乙醇溶液中並在氫氣壓下攪拌該混合物過夜。TLC顯示氨基甲酸酯轉化完全。加入1M鹽酸(250μl)酸化該混合物並進一步氫解。過夜形成新的產物(tlc)。濾出催化劑並經過鹼性離子交換樹脂(8ml，AG 1×8 20-50目，OH-型)柱洗脫濾液。濃縮含有GDLZ 119的洗脫液並經HPLC純化殘留物(50％MeOH-50％20mM甲酸銨pH9.0水溶液，7ml/min，Waters ODS 25×100mm，UV檢測206nm)。得到甲酸鹽產物(7mg，8.5％)。(5S)-5-乙基苦馬豆素(GD 38)將GDLZ 119(7mg，29μmol)的1∶1四氫呋喃∶6M鹽酸(1ml)溶液攪拌過夜。濃縮溶液，在水(1ml)中處理殘留物並經鹼性離子交換樹脂(10ml，OH-型)柱洗脫。冷凍乾燥含有游離鹼的洗脫液，並獲得GDLZ125(2.8mg，48％)，為無色的泡沫狀物。C.合成(5R)-和(5S)-5-(羥甲基)苦馬豆素(5R)-5-羥甲基苦馬豆素 (5S)-5-羥甲基苦馬豆素
3-苄氧-1-溴代-2-丙醇(GDLZ 132)在0℃，將三苯膦(6.82g，26mmol)和四溴化碳(8.63g，26mmol)加到3-苄氧-1，2-丙二醇(4.72g，25.9mmol)的無水吡啶溶液中並在室溫下攪拌過夜。濃縮溶液並將殘留物滴加到劇烈攪拌的1∶5乙酸乙酯∶己烷(200ml)中沉澱氧化三苯膦。傾出上清液，濃縮並層析純化殘留物(60g矽膠，1∶3乙酸乙酯∶己烷)。得到產物為無色油狀物(5.1g，80％)。溴化3-苄氧乙醯基三苯鏻(GDLZ 135)
將氯鉻酸吡啶鎓(8.5g，39.4mmol)加到化合物GDLZ 132(5.1g，20.8mmol)和新的火焰乾燥的3分子篩(9g)的無水二氯甲烷淤漿中並在室溫、氬氣下攪拌混懸液。1小時後，反應完成。將棕色淤漿直接置於矽膠柱(50g)頂部並用1∶2乙酸乙酯∶己烷洗脫。濃縮含有產物的洗脫液。用氯仿(10ml)稀釋殘留物並在室溫下與三苯膦(5.5g)反應過夜。將得到的粘稠溶液滴加稀釋到劇烈攪拌的乙醚(200ml)中並沉澱出化合物GDLZ 135，為灰白固體。吸濾產物並真空乾燥過夜。產物(7.68g，73％)不需純化可進一步反應。3-苄氧基-1-三苯正膦亞基-2-丙酮(GDLZ 138)將細粉未化合物GDLZ 135(1.0g，1.98mmol)加到10％碳酸鈉水溶液(30ml)中並在室溫下劇烈攪拌混合物。過夜後，起始原料溶解，產物析出。吸濾混懸液並用水徹底洗滌灰白殘留物。然後用Drierite真空乾燥殘留物。產物(817mg，97％)不需任何進一步純化可用於下一步反應。苄基4-疊氮基-9-O-苄基-4，6，7-三脫氧-2，3-O-亞異丙基-α-D-甘露-壬-6-烯吡喃糖苷-8-酮糖(GDLZ 150)在室溫下，將火焰乾燥的3分子篩(2g)、氯鉻酸吡啶鎓(1.5g，6.96mmol)和苄基4-疊氮基-2，3-O-亞異丙基-α-D-甘露吡喃糖苷(466mg，1.39mmol)的混懸液攪拌30分鐘。然後，將棕色混合物置於矽膠柱(18g，1∶2乙酸乙酯∶己烷)頂部並洗脫該醛。合併並濃縮含有產物的流出物。將殘留物溶解於無水苯(20ml)中，加入內鎓鹽GDLZ 138(1.0g，2.3mmol)，在室溫攪拌該混合物過夜。濃縮形成的混懸液，層析純化殘留物(35g矽膠，1∶3乙酸乙酯∶己烷)並得到無色糖漿的GDLZ150(500mg，75％)。苄基4-N-(苄氧基羰基)氨基-9-O-苄基-4，6，7-三脫氧-2，3-O-亞異丙基-D/L-甘油基-D-甘露-α-壬吡喃糖苷(GDLZ 166)在室溫下，將GDLZ 150(834mg，1.74mmol)和硼氫化鈉(66mg，1.74mmol)的甲醇(20ml)溶液攪拌2小時。蒸發溶劑並層析殘留物(33g矽膠，1∶3乙酸乙酯∶己烷)。然後將還原的苷(554mg，66％)溶解於95％乙醇(20ml)中，加入10％鈀碳(約50mg)，並加兩滴三乙胺鹼化溶液。然後在氫氣壓下攪拌混合物3小時。濾出催化劑，向濾液中加入碳酸氫鈉(40mg)，攪拌的同時用2小時分次加入氯代甲酸苄酯(250μl，1.75mmol)。濾出固體，濃縮濾液，層析純化殘留物(1∶1 EtOAc-己烷)。得到無色糖漿的GDLZ 166(557mg，由GDLZ 150計算54.8％)。苄基4-N-(苄氧基羰基)氨基-9-O-苄基-4，6，7-三脫氧-2，3-O-亞異丙基-8-O-甲苯磺醯基-D/L-甘油基-D-甘露-α-壬吡喃糖苷(GDLZ 169)將4-甲苯磺醯氯(500mg，2.6mmol)加入到GDLZ 166(557mg，953μmol)的無水吡啶(15ml)溶液中並在室溫下攪拌該混合物過夜。加入水(1ml)水解過量試劑並將溶液轉移到水(200ml)中。用乙酸乙酯(3×50ml)提出產物，用1M鹽酸洗滌合併的提取液，用飽和NaHCO3水溶液中和，水洗、乾燥並濃縮。層析純化粗品(30g矽膠，1∶3→1∶2乙酸乙酯∶己烷)並得到純GDLZ 169(574mg，80.8％)。苄基9-O-苄基-4，6，7，8-四脫氧-4，8-(N-苄氧羰基)亞氨基-2，3-O-亞異丙基-L-和-D-甘油基-D-甘露-α-壬吡喃糖苷(GDLZ 170A和GDLZ 170B)將叔-丁醇鉀(90mg，802μmol)加入GDLZ 169(574mg，770μmol)的無水四氫呋喃(25ml)溶液中並在室溫、氬氣壓下，攪拌混合物過夜。將混懸液轉移到乙酸乙酯(100ml)中，用水和鹽水洗滌，乾燥並濃縮。經柱層析(33g矽膠，1∶3→1∶2乙酸乙酯∶己烷)純化異構體混合物並使用製備HPLC(22∶78乙酸乙酯∶己烷，8ml/min，25×100mmWaters Silica)拆分非對映體。分離出為無色糖漿的前流份異構體GDLZ170A(141.5mg，32％)和後流份異構體GDLZ 170B(157.6mg，35.7％)。(5R)-5-羥基甲基-1，2-O-亞異丙基苦馬豆素(GDLZ 162)使用10％鈀碳(約30mg)和氫氣壓，在中性條件下，於95％乙醇中氫化化合物GDLZ 170A(38mg，66μmol)，以除去羧苄基。過夜，反應完成，用1M鹽酸(80μl)酸化混合物並在氫氣下進一步攪拌3天。過濾混懸液，濃縮濾液，分離出產物並HPLC純化(30∶70 0.1％NH3的甲醇液-0.1％NH3水溶液，2ml/min，10×150mm Beckman UltrasphereODS)。得到為無色糖漿的GDLZ 162(7.5mg，46.7％)。(5S)-5-羥甲基-1，2-O-亞異丙基苦馬豆素(GDLZ 167)使用10％鈀碳(約100mg)和氫氣壓，於95％乙醇中氫化化合物GDLZ 170b(57.6mg，100μmol)。反應過夜，除去羧苄基。用1M鹽酸(150μl)酸化混合物並在氫氣下進一步攪拌2天。過濾混懸液，濃縮濾液，分離出產物並經HPLC純化(30+70 0.1％NH3的甲醇液-0.1％NH3水溶液，2ml/min，10×150mm Beckman Ultrasphere ODS)。得到為無色糖漿的GDLZ 167(9.0mg，37％)。(5R)-5-(羥甲基)苦馬豆素(GDLZ 168/GD 45)在室溫下，將GDLZ 162(7.1mg，29.2μmol)的2∶1四氫呋喃6M鹽酸(1.5ml)溶液攪拌過夜。濃縮溶液，將殘留物溶解於水(1ml)中，並通過鹼性離子交換樹脂柱產生游離鹼。經HPLC純化粗品(3∶97的0.1％NH3甲醇液-0.1％NH3水溶液，2ml/min，10×150mm BeckmanUltrasphere ODS)並得到純GDLZ 168(3.7mg，62.3％)。(5S)-5-(羥甲基)苦馬豆素(GD 46)在室溫，將GDLZ 167(9.0mg，37μmol)的1∶1四氫呋喃6M鹽酸(2ml)的溶液攪拌過夜。濃縮該溶液，將殘留物溶解在1∶1 MeOH∶水(2ml)中，使用鹼性離子交換樹脂鹼化，並通過C-18 Sep-Pak-柱(Waters)。經HPLC純化粗品(7∶93 0.1％NH3甲醇液-0.1％NH3水溶液，2ml/min，10×150mm Beckman Ultrasphere ODS)並得到GDLZ172(5.7mg，75.8％)。
實施例2合成5，6-取代苦馬豆素類似物苄基-4-氨基-4-脫氧-2，3-O-亞異丙基-α-D-甘露吡喃糖苷(1)向苄基-4-疊氮基-4-脫氧-2，3-O-亞異丙基-α-D-甘露吡喃糖苷(1.0g，3.0mmol)的乾燥THF(10ml)中的攪拌、冷卻(在0℃冰浴中)的溶液中分小量多次加入LiAlH4(140mg，3.8mmol)。然後緩慢將反應液溫熱至室溫。4小時後，TLC表明完全消耗起始原料並形成單一新產物。用5％NH4Cl(10ml)驟冷反應，然後經液-液提取(H2O/CH2Cl2)處理。乾燥(MgSO4)並濃縮合併的有機提取液，得到為白色結晶固體的所需的胺1(0.90g，2.9mmol)，收率97％。苄基-4-苄氧羰基氨基-4-脫氧-2，3-O-亞異丙基-α-D-甘露吡喃糖苷(2)向1(215mg，0.70mmol)的(1∶1)THF∶10％NaHCO3(15ml)的攪拌、冷卻(在0℃冰浴中)溶液中滴加氯甲酸苄酯(0.11ml，0.75mmol)。然後緩慢地使反應液溫熱至室溫。攪拌3小時後，TLC表明起始原料完全消耗並形成單一新產物。經旋轉蒸發除去大部分THF並將CH2Cl2和水加到剩餘的混合物水液中。液-液提取(H2O/CH2Cl2)後，乾燥(MgSO4)合併的有機提取液並濃縮得到2(306mg，0.69mmol)。為白色固體，收率97％。經1H-NMR確證該產物結構。苄基-4-苄氧羰基氨基-4-脫氧-2，3-O-亞異丙基-α-D-甘露二醛(dialdo)吡喃糖苷(3)
在-50℃，向DMSO(0.75ml，10.6mmol)的乾燥CH2Cl2(10ml)溶液中滴加草醯氯(0.93ml，10.6mmol)。繼續攪拌15分鐘。在此期間，冷浴溫度升至-20℃。冷卻溶液至-50℃，隨後滴加2(1.51g，3.4mmol)的乾燥CH2Cl2(15ml)溶液。在低溫(-20-C--50-C)繼續攪拌1小時，隨後加入三乙胺(9ml)。使反應液溫熱至室溫並繼續攪拌15分鐘。然後加水，隨後液-液提取(H2O/CH2Cl2)。乾燥(MgSO4)合併的有機提取液並濃縮得到粗品醛。經TLC觀察相對較純，不需純化，可用在下步反應中。諾文葛耳反應產物(4)向乙醯乙酸乙酯(0.9ml，7.1mmol)的乾燥CH2Cl2(20ml)的冷卻(5℃)、攪拌的溶液[含3≈粉未的分子篩(1g)]中加入TiCl4的CH2Cl21M溶液(7ml，7mmol)。當加入TiCl4時，溶液轉變為黃色，然後緩慢轉變為橙色。向該溶液中滴加吡啶(6ml，74mmol)產生磚紅色顏色。繼續攪拌下，滴加3的CH2Cl2(20ml)溶液。再繼續攪拌48小時。通過加入NaHCO3(10ml)水溶液處理反應液，隨後通過玻璃纖維濾器吸濾除去棕色糊狀固體。用CH2Cl2提取幾次濾液。然後，乾燥(MgSO4)合併的有機提取液並濃縮得到黃棕色油狀物。經層析純化(20-30％乙酸乙酯的己烷液)得到所需產物(570mg)，為順式和反式異構體的混合物。經1H-NMR確證該產物結構。(5R，6R)和(5S，6S)6-羰基乙氧基-5-甲基苦馬豆素丙酮化合物(5)向4(570mg，1.03mmol)的40ml乙醇(95％)溶液中加入10％Pd/C(50％溼)(712mg)。在H2(氣袋)下攪拌混合物2天。此時，TLC顯示起始原料完全消耗。然後，使用玻璃纖維濾器濾出Pd/c並向溶液中加入新的催化劑。加入HCl(1M，1.1ml，1.1mmol)並在H2(氣袋)下再攪拌混合物4天。該反應產生所需產物[70∶30的(5R，6R)和(5S，6S)異構體的混合物]為主要成分的混合物。經1H-NMR推導出這些異構體的結構及比率。乙基(1R，2R，5S，6S，8S，8aR)(5S，6S)-1，2，8-三羥基-5-甲基八氫-6-中氮茚羧酸酯[6-羰基乙氧基-5-甲基苦馬豆素(GD 0036)]
通過異構體混合物5的去丙酮化、所得到的三醇(6)的TMS醚衍生化、經製備GC的純化、隨後酸水解TMS基團而完成(GD 0036)的分離。該異構體(GD 0036)的1H-NMR與結構一致，可供酶分析。(5R，6R)-6-羥甲基-5-甲基苦馬豆素丙酮化合物和(5S，6S)-6-羥甲基-5-甲基苦馬豆素丙酮化合物(8)向異構體5(64mg，0.21mmol)的乾燥THF溶液中分小量數次加入20mg的LiAlH4。攪拌混懸液過夜。此時，TLC顯示起始原料已完全消耗。加入甲醇(1ml)驟冷過量的LiAlH4並繼續攪拌30分鐘。向該混合物中加入硅藻土(0.5g)，通過旋轉蒸發除去甲醇。然後將乾燥的硅藻土/產物裝入矽膠柱上。用27∶2∶1EtOAc∶MeOH∶10％NH4OH洗脫，得到含有混合流份的純化異構體，再進行層析純化。從全部流份中總共獲得的(5R，6R)8為12mg。從全部流份中總共獲得(5S，6S)8是15mg。經1H-NMR確證這些產物的結構。(5S，6S)和(5R，6R)-6-羥甲基-5-甲基苦馬豆素GD 40 GD 44(5S，6S)-6-羥甲基-5-甲基苦馬豆素(5R，6R)-6-羥甲基-5-甲基苦馬豆素
在室溫下，將丙酮化合物8(約5mg)的THF-6M HCl(2ml)溶液攪拌2天。然後濃縮溶液，通過氫氧根離子型交換樹脂柱，使用甲醇作為洗脫液。然後使用HPLC純化游離鹼。獲得每個異構體約為2-3mg。這些樣品(5S，6S)-6-羥甲基-5-甲基苦馬豆素(GD 0040)和(5R，6R)-6-羥甲基-5-甲基苦馬豆素(GD 0040)可供酶分析。
實施例3(5R)-5-苄氧甲基苦馬豆素(GD 42)GD 42(5R)-5-苄氧甲基苦馬豆素
(5R)-5-苄氧甲基-1，2-O-亞異丙基苦馬豆素(GDLZ 177)將氫化鈉(10mg，60％在礦物油中)分次加到粗品(5R)-5-羥甲基-1，2-O-亞異丙基苦馬豆素(30.7mg，＜0.126mmol)的含苄基氯的無水DMF(200ml)的溶液中。攪拌2天後，加入甲醇(1ml)並濃縮溶液。經反相HPLC純化殘留物並獲得GDLZ 177(7.0mg，約17％)。(5R)-5-苄氧甲基苦馬豆素(GD 42)將化合物GDLZ 177(7.0mg，21mmol)溶解於四氫呋喃(1ml)中，加入6M鹽酸(1ml)，在室溫下，攪拌該溶液2天。濃縮該溶液至幹，經反相HPLC純化殘留物，得到無色殘留物GD 42(2.3mg，38％)。(5R)-5-苄氧甲基-1，2-O-亞異丙基苦馬豆素(GDLZ 252)將氫化鈉(7mg，60％在礦物油中)分次加到(5S)-5-羥甲基-1，2-O-亞異丙基苦馬豆素(20.5mg，85mmol)的含苄基氯的無水DMF(100ml)溶液中。攪拌2天後，加入甲醇(1ml)並濃縮溶液。經反相HPLC純化殘留物，得到GDLZ 252(10.4mg，36％)。(5S)-5-苄氧甲基苦馬豆素(GD 91)GD 91(5S)-5-苄氧甲基苦馬豆素
將化合物GDLZ 252(6.0mg，18mmol)溶解於四氫呋喃(1ml)中，加入6M鹽酸(1ml)，在室溫下攪拌該溶液2天。濃縮溶液至幹，經反相HPLC純化殘留物，得到GD 91(4.9mg，93％)，為非晶形物質。
實施例4(1S，2S，3R/S，8R，8aS)-3-氰基-1，2，8-三羥基八氫中氮茚(GD 92)
在下面概述並顯示了製備3-氰基苦馬豆素的過程。(1R，3S，4S，5S，6R)-7-氮雜-3-苄氧基-4，5-O-亞異丙基二氧代-2-氧雜-雙環[4，4，0]-癸烷(GDSC 1009)向苄基E-4-疊氮-4，6，7-三脫氧-6-烯-2，3-O-亞異丙基-α-D-甘露-辛二醛吡喃糖苷(GDSC 1005)(1.6g，4.46mmol)的乙醇(25ml)溶液中加入10％鈀碳(800mg，50％溼)。在氫氣壓下攪拌反應混合物過夜。經過濾除去催化劑並在減壓下除去溶劑。經矽膠層析純化殘留物(1-10％甲醇的氯仿液梯度洗脫)得到GDSC 1009 1.24g(3.97mmol)，收率87.6％。(1R，3S，4S，5S，6R)-7-[N-(叔丁氧基羰基)氨基]-3-苄氧基-4，5-O-亞異丙基二氧-2-氧雜-雙環[4，4，0]-癸烷(GDSC 1117)向(1R，3S，4S，5S，6R)-7-氮雜-3-苄氧基-4，5-O-亞異丙基二氧-2-氧雜-雙環[4，4，0]-癸烷(GDSC 1009)(1.40g，4.41mmol)的二噁烷/水(1∶1，20ml)溶液中加入1N NaOH(10ml)。向該溶液中加入二碳酸二叔-丁酯(2.89g，13.23mmol)並在室溫中攪拌該混合物4小時。在二氯甲烷(50ml)和水(60ml)之間分配反應混合物。用飽和NaCl(50ml)洗滌有機層，用MgSO4乾燥並過濾。減壓下蒸發濾液至幹，使用柱層析純化殘留物，用0-2％甲醇的二氯甲烷液為梯度洗脫，得到GDSC 1117(1.38g，74.9％)。(1R，3S，4S，5S，6R)-7-[N-(叔-丁氧基羰基)氨基]-3-羥基-4，5-O-亞異丙基二氧-2-氧雜-雙環[4，4，0]-癸烷(GDSC 1127)向(1R，3S，4S，5S，6R)-7-[N-(叔-丁氧羰基)氨基]-3-苄氧基-4，5-O-亞異丙基二氧-2-氧雜-雙環[4，4，0]-癸烷(GDSC 1117)(1.2g，2.86mmol)的乙醇(50ml)溶液中加入10％鈀碳(1.2g，50％溼)和催化量的乙酸。經抽氣使燒瓶成為真空並用氫氣洗三次。得到的多相混合物在氫氣下攪拌8小時。過濾除去催化劑並減壓下除去溶劑。然後，將殘留物置於矽膠層析柱上，用1-5％甲醇的二氯甲烷液梯度洗脫，得到GDSC 11270.810g(2.46mmol)收率86％，為α，β端基異構體混合物。純化該反應的少量產物並鑑定為GDSC 1127的去丙酮化產物(約6％)。合成GDSC 1147在室溫、於氬氣下，將GDSC 1127(0.5g，1.52mmol)的DMSO(3ml)和乙酸酐(3ml)溶液攪拌14小時，用二氯甲烷(25ml)稀釋溶液，然後傾入飽和NaHCO3溶液(25ml)中。乾燥(Na2SO4)有機層，過濾並減壓下濃縮。經柱層析純化殘留物，使用1％甲醇的二氯甲烷液為洗脫液，得到GDSC 1147(0.457g)，收率92％。合成GDSC 1149將GDSC 1147(215mg，0.657mmol)溶解於0.5ml的二氯甲烷中。向該溶液中加入4ml 80％TFA的水溶液。在室溫下攪拌該反應混合物12小時。減壓下濃縮反應混合物並與水(10ml)共蒸發兩次。高真空蒸發過夜後，將殘留物溶解於5ml 0.2N的甲醇鈉中並在室溫、氬氣下攪拌20小時。在旋轉蒸發器上濃縮反應混合物。將橙色殘留物溶解於盡少量的水中並使用Dowex 50WX×2-200(H+)和AG 1-×8(OH-)離子交換樹脂，隨後C-18柱連續純化，得到GDSC 1149(96mg，78％)，為結晶化合物。合成3-氰基苦馬豆素(GDSC 3027)將GDSC 1147(110mg，0.334mmol)溶解於0.3ml二氯甲烷，3.2mlTFA和0.8ml水的混合物中。在室溫攪拌反應混合物12小時。在旋轉蒸發器上濃縮反應混合物。將殘留物溶解於水(4ml)中並與AG 1-×8(OH-)離子交換樹脂(0.5g，幹樹脂)一起攪拌。30分鐘後，過濾混合物並濃縮濾液。將殘留物溶解於甲醇(4ml)中並與氰化鉀(217mg，3.34mmol)一起攪拌12小時。濃縮混合物。殘留物溶解於1ml水中，並通過AG 1-×8OH-離子交換樹脂柱(1.0g)過濾，用水(12ml)洗滌。濃縮濾液，並用C-18柱(1g)純化殘留物，使用10-50％甲醇的水溶液為洗脫液洗脫得到GDSC 3027(56mg)，為1∶1的3-氰基苦馬豆素的α，β混合物。
實施例5本發明化合物抑制Golgiα-甘露糖苷酶II和溶酶體α-甘露糖苷酶將本發明化合物和苦馬豆素(10μl)加到96孔Elisa平板中，隨後加入200mM乙酸鈉pH5.6和25μl的10mM對-硝基苯基α-D-甘露吡喃糖苷。每孔中加入15μlα-甘露糖苷酶(Sigma 38U/ml)並將平板置於37℃下孵化60分鐘。加入50μl 0.5M碳酸鈉停止反應並在405nM測定平板中形成的對-硝基苯酚。通過加入10(μl)化合物到96孔Elisa平板中，隨後加入200mM乙酸鈉pH5.0和25μl的10mM對-硝基苯基α-D-甘露吡喃糖苷來測定化合物和苦馬豆素對溶酶體甘露糖苷酶的影響。每孔中加入15μl溶酶體甘露糖苷酶(約8mM/mL)並在37℃孵化平板60分鐘。通過加入50μl 0.5M碳酸鈉停止反應並在405測定平板中形成的對-硝基苯酚。在表1中顯示本發明式I化合物的甘露糖苷酶II和溶酶體甘露糖苷酶活性。
儘管參照被認為是優選實施例的內容介紹了本發明，可以理解本發明並非局限於所公開的實施例。相反，本發明所包括附帶的權利要求書的精神及範圍內的各種修改和等同變換。
如果每個獨立的出版物、專利或專利申請可被特定和獨立地結合到本發明中作參考，則在此所有出版物、專利和專利申請均作為它們的一個整體結合到本發明中作為參考。
權利要求
1.式I化合物和鹽以及式I化合物的旋光和外消旋的形式
其中(1)R1、R2和R3是相同或不同的並代表氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴、芳基或R1和R2或R2和R3一起形成碳環或雜環；(2)W、W』和W」是相同的或不同的並代表羥基、烷氧基、硫羥、硫烷基、硫芳基、滷代基或氨基或W和W」及W』和W」中的一個或多個一起形成碳環或雜環；或一個或多個的R1和W、R2和W』以及R3和W」形成螺環體系；(3)X、X』、Y、Y』、Z和Z』是相同的或不同的並代表氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和的單環烴、芳基、烷氧基、芳氧基、羥基、硫羥、硫芳基、氨基、銨、滷素、羧酸或酯或其硫酯、酮、醛、碳酸酯、氨基甲酸酯、醯胺、疊氮化物、醯亞胺、亞胺、咪唑、縮醛、縮酮、腈、重氮基、硝基、肼、醯肼、腙、異羥肟酸、羥胺、環氧化物、烷氧基或芳氧基胺、硫酸酯、磺酸或亞磺酸或其酯、磺醯胺、磷酸酯或膦酸或其酯類、甲矽烷基、亞碸、碸、肟、胍基、膦酸酯、硫代醯胺、硫代氨基甲酸酯、硫氰酸酯、硫酮、硫脲、硫醚、三唑、脲、黃原酸酯、氰基、腈、-SR9(其中R9是烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基或不飽和的單環烴)和-OR(其中R是烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基或不飽和單環烴)；或(i)X和Y、X』和Y、X』和Y或X』和Y』可一起形成碳環或雜環或Y和Z、Y和Z』或Y』和Z』可一起形成碳環或雜環；(ii)一個或多個X和X』一起、Y和Y』一起以及Z和Z』一起可形成螺環；或(iii)一個或多個X和X』一起、Y和Y』一起以及Z和Z』一起代表＝O、＝S或＝NR4(其中R4是氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴、芳基、烷氧基、羥基)或＝CR5R6(其中R5和R6是相同的或不同的並代表氫、烷基、環烷基、鏈烯基、鏈炔基、不飽和單環烴或芳基)；條件是X、X』，Y、Y』和Z、Z』不能都是氫。
2.式I化合物，其中當R1、R2、R3、X、X』、Y、Y』是氫時，W、W』和W」不是羥基。
3.式I化合物，其中當R1、R2、R3、X、X』、Z和Z』是氫和W、W』和W」是羥基時，Y和Y』不能一起為＝O或Y和Y』之一不能是烷氧基。
4.如權利要求1所要求的式I化合物，其中W、W』和W」是相同的並代表羥基。
5.如權利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3是相同的並代表氫。
6.如權利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3是相同的並代表氫以及W、W』和W」是相同的並代表羥基。
7.如權利要求1所要求的式I化合物，R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基和Z和Z』代表氫。
8.如權利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基和X和X』代表氫。
9.如權利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基和X、X』、Z和Z』代表氫。
10.如權利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基和Y和Y』代表氫。
11.如權利要求1所要求的式I化合物，其中Y和Y』之一代表甲基、乙基、苯基、苄基、三氟甲基、羥甲基或苄氧甲基。
12.如權利要求1所要求的式I化合物，其中X和X』之一代表硫甲基、氟甲基或甲氧基。
13.如權利要求1所要求的式I化合物，其中W」和R3是相同的並代表滷素。
14.如權利要求1所要求的式I化合物，其中Y和Y』是相同的並代表滷素。
15.如權利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，Z和Z』代表氫，X和X』之一(可被取代)是烷基、芳基、烷氧基、羥基、硫羥、硫烷基、硫芳基、氨基、滷素、羧酸酯、硫羥酸酯、苄基、吡啶基、-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)，而X和X』的另一個是氫，或X和X』一起代表＝O，以及Y和Y』之一(可被取代)是烷基、芳基、烷氧基、羥基、硫羥、硫代烷基、硫芳基、氨基、滷素、羧酸酯、硫羥酸酯、-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)、苄基，而Y和Y』的另一個是氫。
16.如權利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，Y和Y』代表氫，X和X』(可被取代)是相同的或不同的並代表氫、烷基、芳基、烷氧基、羥基、硫羥、硫烷基、硫芳基、氨基、滷素、羧酸酯、硫羥酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基，以及Z和Z』是相同的或不同的並代表烷基、芳基、烷氧基、羥基、硫羥、硫烷基、硫芳基、氨基、滷素、羧酸酯、硫羥酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)，條件是至少X和X』中的一個和至少Z和Z』中的一個不能是氫。
17.如權利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，X和X』代表氫，Y、Y』、Z和Z』是相同的或不同的並代表氫、烷基、芳基、烷氧基、羥基、硫羥、硫代烷基、硫芳基、氨基、滷素、羧酸酯、硫羥酸酯、苄基、吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)，條件是至少Y和Y』中的一個和至少Z和Z』中的一個不能是氫。
18.如權利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，X、X』、Z和Z』代表氫，以及Y和Y』之一代表氫、烷基、芳基、羥基、硫羥、硫代烷基、硫芳基、氨基、滷素、羧酸酯、硫羥酸酯、苄基、吡啶基或-CH2OR50(其中R50代表烷基或芳基)，而Y和Y』的另一個代表氫、烷基、芳基、羥基、硫羥、硫代烷基、硫芳基、氨基、滷素、羧酸酯、硫羥酸酯、苄基、吡啶基或-CH2OR50(其中R50代表烷基或芳基)。
19.如權利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，Y、Y』、Z和Z』代表氫，X和X』之一代表氫、烷基、芳基、烷氧基、羥基、硫羥、硫代烷基、硫芳基、氨基、滷素、羧酸酯、硫羥酸酯、苄基、吡啶基或-CH2OR50(其中R50代表烷基或芳基，而X和X』的另一個代表氫、烷基、芳基、烷氧基、羥基、硫羥、硫代烷基、硫芳基、氨基、滷素、羧酸酯、硫羥酸酯、苄基、吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基)或X和X』一起代表＝O。
20.如權利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，Z和Z』代表氫以及X和Y、X』和Y』、X』和Y或X和Y』一起形成含有一個或兩個O、S或N的6元雜環。
21.如權利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，X、X』、Z和Z』代表氫以及Y和Y』之一代表甲基、乙基、苯基或苄基(可被取代，優選三氟甲基、羥甲基和苄氧甲基)，而Y和Y』的另一個代表氫。
22.如權利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氫，W代表羥基以及W』和W」代表滷素，優選氟；X、X』、Z和Z』代表氫，Y和Y』之一代表甲基、乙基、苯基、苄基、三氟甲基、羥甲基或苄氧甲基，Y和Y』的另一個代表氫。
23.如權利要求1所要求的式I化合物，其中Y和Y』之一是氫，而Y和Y』的另一個是甲基，以及Z和Z』之一是羥甲基、-COCH2CH3、-CN、-CH2NH2、-CH2NHAc或-CH2NHCR60＝NH(其中R60是烷基或芳基)。
24.如權利要求1所要求的式I化合物，其中Y和Y』之一和Z和Z』之一代表烷基、芳基、烷氧基、羥基、硫羥、硫代烷基、苄基、吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基(可被取代))，而Y和Y』以及Z和Z』的另一個代表氫。
25.如權利要求1所要求的式I化合物，其中Z和Z』之一是-CONR70R71(其中R70和R71是相同或不同的並代表氫、烷基或芳基)、-COOH、-COOC2H5、甲基或CH2OH，或Z和Z』一起形成螺環。
26.如權利要求1所要求的式I化合物，其中X和Y形成式R75-R76-R77-R78-R79的碳環或雜環，其中R75和R79是苦馬豆素結構的一部分和一個或多個R76、R77和R78代表CH、CH2、O、S或N。
27.如權利要求1所要求的式I化合物，它是(5R)-5-甲基苦馬豆素、(5R)-5-甲基苦馬豆素甲酸鹽、(5S)-5-甲基苦馬豆素、(5R)-8-表-5-甲基苦馬豆素、(5S)-5-乙基苦馬豆素、(5S，6S)-6-羥基甲基-5-甲基苦馬豆素、(5R)-5-苄氧甲基苦馬豆素、(5R，6R)-6-羥甲基-5-甲基苦馬豆素、(5R)-5-羥甲基苦馬豆素、(5S)-5-羥甲基苦馬豆素、(5R，6R)-6-羥甲基-5-甲基苦馬豆素、(5S)-5-苄氧甲基苦馬豆素或(5S)-5-苄氧甲基苦馬豆素。
28.藥用製劑包含權利要求1-27中任何一項所要求的作為活性藥劑的式I化合物和藥學上可接受的載體、賦形劑或稀釋劑。
29.刺激免疫系統、治療患者的增殖性疾病或微生物感染的方法，包括給予有效量的權利要求1-27中任何一項所要求的式I化合物。
30.權利要求1-27中任何一項所要求的式I化合物在製備用於刺激免疫系統和/或治療增殖性疾病和微生物感染的藥物中的用途。
31.刺激免疫系統、治療患者的增殖性疾病或微生物感染的方法，包括給予有效量的權利要求1所要求的式I化合物，其中R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，Y、Y』、Z和Z』代表氫和X和X』之一代表甲基、苯基、苄基、羥甲基，而X和X』的另一個代表氫。
32.權利要求1所要求的式I化合物在製備用於刺激免疫系統和/或治療增殖性疾病和微生物感染的藥物中的用途，其中R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，Y、Y』、Z和Z』代表氫和X和X』之一代表甲基、苯基或苄基(可被取代)，而X和X』的另一個代表氫；R1、R2和R3代表氫，W、W』和W」代表羥基，X、X』、Z和Z』代表氫和Y和Y』之一代表甲基、乙基、苯基或苄基(可被取代)，而Y和Y』的另一個代表氫；R1、R2和R3代表氫和W、W』和W」代表羥基以及Y和Y』代表氫，X和X』是相同的或不同的並代表氫、烷基、芳基、烷氧基、羥基、硫羥、硫代烷基、硫芳基、氨基、滷素、羧酸酯、硫羥酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基(可被取代)，Z和Z』之一是相同的或不同的並代表烷基、芳基、烷氧基、羥基、硫羥、硫代烷基、硫芳基、氨基、滷素、羧酸酯、硫羥酸酯、苄基或吡啶基或-CH2OR52(其中R52代表烷基或芳基，條件是至少X和X』中的一個和至少Z和Z』中的一個不能是氫。
全文摘要
本發明涉及新的3,5和/或6苦馬豆素類似物、製備它們的方法及它們作為治療劑的應用。本發明也涉及含有所述化合物的藥用組合物和它們作為治療劑的應用。
文檔編號C07D491/147GK1251588SQ97180032
公開日2000年4月26日 申請日期1997年10月1日 優先權日1996年10月1日
發明者R·沙, J·卡維爾, J·馬裡諾-阿爾波納斯, I·特瓦羅斯卡, F·特羅珀, J·丹尼斯 申請人:格裡科設計公司