4-氮取代-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素衍生物及其合成方法

专利名称：4-氮取代-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素衍生物及其合成方法技术领域：本发明属有抗肿瘤作用的4-氮取代-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素的立体专一性合成及其N-酰化衍生物、N-烷基化衍生物和相应的席夫碱等合成方法。本发明化合物见下式 其中当R1R2分别为氢时，为本发明的Ⅰ类衍生物(即化合物5);当R1为氢、R2为R3CO时(其中R3为C1-C6直链或支链烷基、乙烯基、NH2-CHR4(R4为烷基)、甲氧基、卤素、硝基、羟基等单取代或多取代苯基或苯甲基等)，为本发明的N-酰化的Ⅱ类衍生物;当R1为氢、R2为ArCH2时(其中Ar为卤素、羟基、硝基、氮芥基及有取代的苯基)，为本发明的N-烷基化的Ⅲ类衍生物;当R1、R2为ArC＜时，为本发明的Ⅳ类衍生物。日本公开特许公报1988，88-23884曾报道了4-氨基-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素(5)及其苯甲酰化产物4-苯甲酰氨基-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素(7)具有较强的抗肿瘤活性，并报道了其制备方法，见反应路线1。但该路线的产物有α、β异构体，且α异构体(6)活性低，又因反应路线中需用层析分离，故不宜于大规模制备。Lee KH，在J、Nat、Products 1989，52606中也有类似的揭示，其反应路线见图示2，该反应路线步骤长，并且也需要用层析法分离产物，也不宜大规模制备。本发明方法为直接利用可购到的4′-去甲表鬼臼毒素，在0-30℃条件下，在三氟化硼、乙醚存在下，与叠氮酸立体专一性地生成4-叠氮-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素(3)，然后经钯/碳催化氢化得(5);化合物(5)是合成C-4氮取代的4′-去甲表鬼臼毒素的关键中间体，将其分别经过酰化、还原胺化亚胺化、可以制得相应的本发明Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类化合物，见反应路线图示3。 表1所列化合物经下列酰化方法而得(1)、在二乙氧基磷酰氰酯存在下，中间体5和有机酸缩合得相应的酰化产物、除Ⅱ1，Ⅱ9-Ⅱ12外，其余化合物均通过该法(或其中之一步)制备，除表1所列Ⅱ类化合物外，尚完成其它Ⅱ类化合物(R＝ (2)Ⅱ1化合物通过三氟乙酐与中间体5作用，然后在甲醇溶液中回流选择性地脱除0-三氟乙酰基而得。(3)Ⅱ9～Ⅱ11通过中间体5与相应的分子内酸酐在氯仿溶液中室温反应而得，而Ⅱ12通过吡啶-3-甲酸和氯甲酸乙酯作用，然后与中间体5作用而得。表1所列化合物抑制肿瘤活性如表2所示，化合物Ⅱ1～Ⅱ5，Ⅱ7～Ⅱ8，Ⅱ14～Ⅱ15具有显著的抑制L1210白血病细胞活性、并优于依托泊甙。Ⅱ1、Ⅱ5、Ⅱ8、Ⅱ12、Ⅱ14具有良好的抑制KB细胞活性、并优于或相当于依托泊甙。化合物Ⅱ8、Ⅱ14尤应值得注意，在L1210和KB细胞的抑制试验中都显示了非常显著的抗肿瘤活性。中间体5和相应的醛在甲醇和(或)乙腈溶液中，用冰乙酸控制体系的PH值，以NaBH3CN还原得表3(Ⅲ类)化合物，其抗肿瘤活性如表4所示。Ⅲ1、Ⅲ8的抑制L1210白血病细胞的活性与依托泊甙相当，Ⅲ7的活性远远超过依托泊甙但该类化合物的抑制KB细胞的活性普遍低于依托泊甙，除Ⅲ10的活性与依托泊甙相当。表5所列化合物(Ⅳ类)由中间体5和相应的芳香醛在氯仿/乙醇溶液中回流反应而得。其抗肿瘤活性如表6所示，所有化合物均有抑制L1210白血病细胞活性，差别不显著，但均略弱于依托泊甙，而抑制KB细胞的活性普遍比依托泊甙强，尤以Ⅳ1、Ⅳ2、Ⅳ3更为显著。本发明的制备方法立体专一性强、反应步骤短、宜于规模化的工业生产。 实施例1、4-叠氮-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素(3)4′-去甲表鬼臼毒素10g(0.025ml)，1.5M叠氮酸/苯溶液19ml悬浮于二氯甲烷350ml中，冷却至0-30℃以下，滴加BF3·Et2O4.5ml，继续搅拌至固体全溶。加入吡啶4.5ml，产生大量白色固体。加水使固体溶解，分出的有机层分别用水，5%盐酸，水，2%碳酸氢钠，水洗。经无水硫酸钠干燥后，蒸去有机溶剂，得白色类固体10.5g，该固体可直接用于下步反应。经丙酮甲醇重结晶后，得白色固体9.5克。Mp.214°～215°(分解)(文献214～215℃)[α]25-116.0°(C＝0.5，CHCl3)元素分析C21H18O7N3H2O计算值C56.88，H4.74，N9.48实测值C56.96，H4.47，N9.50，IR(KBr，Cm-1)3450，2100，1765，1620，1520，1488，1420(芳香环)，EI-MSm/z 425(M+)，382(M+-N3)，1H-NMR(400MHz，CDCl3)δ6.81(S，1H，H-8)6.59(S，1H，H-5)，6.27(S，2H，H-2′，6′)，6.01(d，2H，OCH2O)4.81(d，J＝4Hz，1H，H-1)，4.67(d，J＝4Hz，1H，H-4)，4.33(d，2H，2H-11)，3.78(S，6H，2×CH3O)，3.17(d，J＝4Hz，8Hz，H-2)，2.93(m，1H，H-3)。实施例2，4-氨基-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素(5)4-叠氮-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素10g，溶解于乙酸乙酯100ml中，用10%钯/碳或钯黑催化氢化，滤除催化剂，滤液减压蒸发至干，得白色粉末状固体9.2克。经甲醇重结晶后得粉未状固体8g，收率85%，Mp.229～230°[α]24-69.0°(C＝0.51，CHCl3)1H-NMR(80MHz，CDCl3)δ6.81(S，1H，H-6)，6.49(S，1H，H-5)，6.30(S，2H，H-2′，6′)5.96(AB，J＝1Hz，2M，OCH2O)，5.3(S，1H，加D2O消失)，4.55(d，J＝5.2Hz，1H，H-1)，4.28(d，J＝9.5Hz，2H，2H-11)，4.17(d，J＝4Hz，1H，H-4)，3.77(S，6H，2×OCH3)，3.28(dd，1H，H-2)，2.85(m，1H，H-3)IR(KBr，Cm-1)，3440，3430，1770，1620，1520，1488，1420，EI-MS(m/z)399(M+)，383(M+-NH2)，元素分析C21H21O7N·0.5H2O计算值C61.76，H5.39，N3.43实测值C62.08 H5.34 N3.22实施例3化合物Ⅱ2～Ⅱ8、Ⅱ13～Ⅱ15，Ⅱ16、Ⅱ19、Ⅱ20的制备等摩尔的4-氨基-4脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素5，有机羧酸，二乙氧基磷酰氰酯溶解于适量的DMF中，冰水冷却至0℃，滴加等摩尔的三乙胺。加完后，继续搅拌半小时，除去冰浴，室温搅拌，TLC检查直至原料点消失。加入乙酸乙酯/苯(2∶1)适量，分别用水，稀盐酸，稀碳酸氢钠溶液，水洗。经无水Na2SO4干燥后蒸干得固体。并用甲醇或乙醇等重结晶。各化合物物理常数见表1。实施例44-(3，4，二甲氧基)-苯甲酰胺基-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素Ⅱ81H-NMR(90MHz，CDCL3)δ8.71(d，J＝8Hz，1H， )，8.26(S，1H，Phenol-OH)7.9(m，2H， )，7.48(d，1H，芳环H)，6.90(S，1H，H-S)，6.60(S，1H，H-8)，6.40(S，2H，H-5′，8′)，6.10(d，2H，OCH2O)，5.45(m，1H，H-4)，4.53(d，1H，H-1)，450(d，J＝9Hz，H-11)，3.80，3.75(ss，bH，2×OCH3)，3.70～4.0(m，2H，H-11，H-2)，3.0～3.2(m，1H，H-3)IR(KBr)3400，1770，1650实施例5化合物Ⅱ14、Ⅱ17、Ⅱ18、Ⅱ20的制备按上述酰化方法制得相应的前体，然后通过脱N-MOZ保护基得到。脱N-MOZ方法将原料在0℃溶解于适量的3N HCl/ 中(约每0.5g反应物/20ml)，室温下搅拌，慢慢析出固体至原料点完全消失。放置冰箱过夜，滤集固体，并用少量乙醇洗涤。化合物物理常数见表1。实施例6制备4-(三氟乙酰氨基)-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素Ⅱ15 0.1g(0.25mmol)溶解于吡啶1ml中，冰水冷却下滴加三氟乙酐0.2ml和氯仿2ml。移去冰水浴，室温搅拌2小时，加入氯仿8ml，在冰水冷却下加入冰水数毫升，搅拌10分钟，分出有机层，有机层用5%盐酸、氯化钠水溶液，碳酸氢钠水溶液，水洗。经无水硫酸钠干燥后蒸干。加甲醇7ml，回流1小时，蒸出部份甲醇，放置于冰箱过夜，收集白色固体0.1g，收率88.7%。实施例7制备4-(3-吡啶甲酰胺)-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素Ⅱ12在-15℃，将等摩尔的3-吡啶甲酸和氯甲酸乙酯溶解于氯仿中，滴加等摩尔的三乙胺，1小时后，加入等摩尔的5，升至室温搅拌2小时，用水，碳酸氢钠，水洗后，有机层用无水硫酸钠干燥，蒸干得固体，用无水乙醇重结晶。化合物常数见表1。实施例8化合物Ⅱ9～Ⅱ11的制备等摩尔的5和相应的分子内酸酐室温下溶解于适量的氯仿中，搅拌，慢慢析出固体直至原料点消失。加氯仿溶解固体，以少量水洗涤。有机层经无水硫酸钠干燥后，蒸干。残留固体用乙酸乙酯/甲醇/石油醚重结晶。化合物物理常数见表1，部分化合物的1H-NMR，IR数据如下Ⅱ91H-NMR(90MHz，DMSO-d6)δ12(S，1H，COOH)，9.0(d，J＝9Hz，1H， ，加D2O消失)8.20(S，1H，OH)，6.80(S，1H，H-5)，6.50(S，1H，H-8)，6.40(d，J＝2Hz，CH＝CHCOOH)，6.25(S，2H，H-2′，6′)，6.20(d，1H，J＝2Hz，CH＝CHCOOH)，6.0(AB，2H，OCH2O)，5.25(m，1H，H-4)，4.50(d，J＝4Hz，1H，H-1)，4.0～4.3(m，2H，2H-11)，3.60(S，6H，2×OCH3)3.0～3.4(m，2H，H-2，H-3)IR(KBr，cm-1)3400，3300，1770，1620，1520，1480，1420.Ⅱ111H-NMR(90MHz，DMSO-d6+CDCl3)δ11(S，1H，COOH)，8.25(d，1H， )，7.80(D，2H， )，7.50(d，2H， )，7.0(s，1H，H-5)，6.50(S，1H，H-8)，6.30(S，2H，H-2′，6′)，5.90(S，2H，OCH2O)，5.50(d，J＝4Hz，1H，H-4)，4.50(d，J＝4Hz，1H，H-1)，4.40(d，J＝10Hz，1H，H-11)，4.20(d，J＝10Hz，1H，H-11)3.70(S，6H，2×OCH3)，3.0～3.4(m，2H，H-2，H-3)IR(KBr)3300～3500(br，OH，NH2)，1740，1640。实施例9表5中化合物Ⅲ类的制备方法将等摩尔的5和相应的芳醛溶解于适量的已热的无水乙醇或无水乙醇/氯仿溶液中，回流直至原料点消失。冷却后放置于冰箱过夜，将析出的固体收集，并用乙醇重结晶。化合物物理常数见表5。4-(对氮芥苯甲亚胺基)-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素1H-NMR(90MHz，DMCl3)δ8.4(S，1H，＝CHAr)，7.70(d，J＝14Hz，2H， )，6.75(d，J＝14Hz，2H， )，6.70(s，1H，H-5)，6.60(s，1H，H-8)，6.48(S，2H，H-22′，6′)，6.0(d，2H，OCH2O)，4.75(d，J＝4Hz，1H，H-1)，4.65(d，J＝4Hz，1H，H-4)，4.35(d，J＝9Hz，1H，H-11)4.15(d，J＝9Hz，1H，H-11)，3.85(S，6H，2×OCH3)，3.60～3.75(m，9H， ，H-2)，3.0～3.3(m，1H，H-3)，IR(KBr)3400，1740，1640，1620，1520，1480，1420.4-(2，4-二氯苯亚甲氨基)-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素1H-NMR(90MHz，DMCl3)δ8.5(S，1H，＝CHAr)，7.95(S，1H )，7.70，7.60(d，J＝9Hz，2H )，6.7(S，2H，H-5，H-8)，6.50(S，2H，H-2′，6′)，6.0(d，J＝6Hz，OCH2O)，4.75(d，J＝4.5Hz，1H，H-1)，4.70(d，J＝4Hz，1H，H-4)，4.40(d，J＝9Hz，2H，2H-11)，390S，6H，2×OCH3)，3.7～3.85(m，1H，H-2)，3.0～3.4(m，1H，H-3)，IR(KBr)3400，1740，1620，1520，1480，1420。实施例10表3中化合物Ⅲ类的制备方法将等摩尔的5和相应的醛或酮，NaBH3CN溶解于适量甲醇或乙腈(或甲醇乙腈混合液)，加冰乙酸使溶液PH值在4～5，室温搅拌至原料点消失。蒸去溶剂，加/氯仿溶解，加水洗两次，经无水硫酸钠干燥后蒸干，用甲醇或乙醇重结晶。化合物物理常数见表3。部分化合物的1H-NMR和IR数据如下4-(3，4-次亚甲二氧苯甲胺基)-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素1H-NMR(90MHz，DMCl3)δ6.90(3H， )，6.70(S，H，H-5)，6.55(S，1H，H-8)，6.40(S，2H，H-2′，6′)，6.05(2S，2OCH2O)，4.60(d，J＝4Hz，1H，H-1)，6.45(d，J＝3Hz，1H，H-4)，4.30(S，2H，2H11)，4.0(d，2H，CH2 )，3.85(S，6H，2×OCH3)，3.8～3.4(m，1H，H-2)，3.30～3.50(m，1H，H-3)，IR(KBr，cm-1)3400，1770，1620，1520，1480，1420.4-(4-氮芥苯甲胺基)-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素1H-NMR(80MHz，DMCl3)7.2，6.7(AA′BB′，4H，CH2 )，6.5(S，1H，H-5)，6.4(S，1H，H-8)，6.2(S，2H，H-2′，6′)，5.9(S，2H，OCH2O)，4.6(d，J＝4Hz，1H，H-1)，4.50(d，J＝4Hz，1H，H-4)，4.1(m，2H，2｜H｜，3.75，3.70(S，14H，2×OCH3，2×CH2CH2)，3.25(2d，1H，H-2)，2.75～3.0(m，1H，H-3)，IR(KBr，cm-1)3400，3300，1770，1620，1520，1480，1420。权利要求1、具有抗肿瘤作用的以下式表示的4-氮取代-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素衍生物其中当R1R2分别为氢时，其为本发明的Ⅰ类衍生物(即化合物5)；当R1为氢、R2为R3CO时(其中R3为C1-C6直链或支链烷基、乙烯基、NH2-CHR4(其中R4为烷基)、甲氧基、卤素、硝基、羟基等单取代或多取代苯基或苯甲基等)，其为本发明的N-酰化的Ⅱ类衍生物；当R1为氢、R2为ArCH2时(其中Ar为卤素、羟基、硝基、氮芥基及有取代的苯基)，其为本发明的N-烷基化的Ⅲ类衍生物；当R1、R2为ArC=时，是本发明的为席夫碱形式的Ⅳ类衍生物。2、按权利要求1所述的4-氮取代-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素衍生物按下述方法制备的在0--30℃条件下，在三氟化硼，乙醚存在下，4′-去甲表鬼臼毒素与叠氮酸立体专一性地生成4-叠氮-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素(3)，然后经钯/碳催化氢化得(5);然后分别经过酰化、亚胺化、还原胺化制得Ⅰ化合物相应的N-酰化的Ⅱ类衍生物、N-烷基化的Ⅲ类衍生物、以及席夫碱形式的Ⅳ类衍生物。3、按权利要求1所述的4-氮取代-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素的N-酰化Ⅱ类衍生物是通过化合物5与相应的酸或酸酐缩合制得的。4、按权利要求1所述的4-氮取代-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素的N-烷基化Ⅲ类衍生物是通过化合物5与相应的醛在甲醇和(或)乙腈溶液中，用冰乙酸控制反应的PH值，以NaBH3CN还原制得的。5、按权利要求1所述的4-氮取代-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素的席夫碱形式Ⅳ类衍生物是通过化合物5与相应的芳醛在氯仿/乙醇溶液中回流反应制得的。全文摘要本发明属具有抗肿瘤活性作用的4位氮取代的4′-去甲表鬼臼毒素及其N-取代衍生物的制备方法，并叙述了关键中间体4-氨基-4-脱氧-4′-去甲表鬼臼毒素的立体专一性的简便合成。文档编号C07D493/04GK1068330SQ9110743公开日1993年1月27日 申请日期1991年7月3日 优先权日1991年7月3日发明者王志光, 马维勇, 张椿年 申请人:国家医药管理局上海医药工业研究院