CN1098851C - 新的椭圆玫瑰树碱化合物,其制备方法和含有它们的药物组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了新的通式I的椭圆玫瑰树碱化合物，及其光学异构体、N-氧化物和其药学上可接受的酸或碱加成盐，其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和A如说明书定义。该化合物可用作抗癌剂。
Description
本发明涉及新的椭圆玫瑰树碱化合物，其制备方法和含有它们的药物组合物，由于本发明化合物具有抗肿瘤活性而具有有价值的治疗作用。
某些具有抗癌性质的椭圆玫瑰树碱是已知的，例如EP 0591058的专利说明书已有描述。
为了得到活性和耐受性更好的分子，根据治疗上的要求常常需要研究新的抗癌剂。
具体地说，本发明涉及新的椭圆玫瑰树碱化合物，与现有技术已知化合物相比，该化合物具有更高的体外细胞毒性，这是治疗作用更好的一种标志。
更具体地说，本发明涉及下述通式(I)的化合物，及其可能的光学异构体、N-氧化物和与酸或碱形成的药学上可接受的加成盐：其中
R1表示具有1-6个碳原子的直链或支链的烷基基团；
R2、R4和R5可以相同或不同，各自表示氢原子或直链或支链的(C1-C6)烷基基团；
R3表示：
氢原子，
直链或支链的(C1-C6)烷基基团，该基团在键连于四环的碳原子
上被二(C1-C6)烷氨基任意取代，或
(C2-C6)链烯基基团；
R6和R7可以相同和不同，各自表示氢原子或(C1-C6)烷基基团，在各种情况下可以是直链或支链的链，和
R6和R7和与之键连的氮原子一起形成杂环基团，该基团可选择性地含有选自氮、氧和硫原子的第二个杂原子，例如，吡咯基、吡咯啉基、吡咯烷基、咪唑基、咪唑啉基、咪唑烷基、噁唑、噁唑啉基、噁唑烷基、吡啶基、哌啶基、吗啉基、硫代吗啉基、哌嗪基、吡唑基、吡唑啉基、吡唑烷基、哒嗪基、嘧啶基和吡嗪基基团，以及，R6还可以与R5键连而一起形成-(CH2)m-桥，其中m是2或3的值；和
A表示含有1-10个碳原子的直链或支链的饱和烃基链，
条件是当R3是氢时，A不能同时为具有1-6个碳原子的直链的饱和烃基链。
本发明还涉及式I化合物的制备方法，其特征是：*使式II化合物：
其中：
R1、R2、R3和R4如上文定义，和
R8表示直链或支链的(C1-C6)烷基基团，*与含氢酸，例如盐酸进行反应，或与碱性试剂，例如氢氧化钠进行反应，*得到式III化合物：
其中R1、R2、R3和R4如上文定义，*将其与式IV化合物进行反应：
其中R5、R6、R7和A如上文定义，*得到式V化合物：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和A如上文定义，*将其用路易斯酸，如三溴化硼处理进行去甲基化，得到相应的式I化合物。
用碱性试剂如氢氧化钠进行化合物II的水解作用在溶剂如乙醇水溶液中进行更为有利。
式III化合物与式IV的胺反应可按照H.WISSMANN和H.J.KLEINER在Angew.Chem.Int.Ed.Engl.，19，133-134(1980)中所述的方法，在有肽偶合试剂如二环己基碳化二亚胺存在下，在非质子传递溶剂如二甲基甲酰胺之中，或者在1-丙基膦酸的环酐(该化合物可以由商业途径获得)存在下和在非质子传递溶剂如二甲基甲酰胺之中进行反应；或者可按照J.COSTE，D.LENGUYEN和B.CASTRO在TetrahedronLetters，31，2，205-208，(1990)中所述的方法，在苯并三唑-1-基氧基三吡咯烷基六氟磷酸(该化合物可以由商业途径获得)存在下进行反应。
式V化合物的去甲基化可在路易斯酸，如三溴化硼存在下，在非质子传递溶剂如二氯甲烷或甲苯中进行，得到式I化合物。
根据R1-R7不同的意义，式I化合物也可用其它不同的方法制备，所有这些都是本发明的一部分。相应的，本发明还涉及制备式I化合物的方法，其特征是：a)使式IIa化合物：
其中：
R1、R2、R3、R4和R8如上文定义，*与式IVa化合物反应
其中R6、R7和A如上文定义，*得到式Ia化合物：
其中R1、R2、R3、R4、R6、R7和A如上文定义；或者
其中R1、R2、R4、R5、R6、R7和A如上文定义，*或者与式VI化合物反应
其中
-R9和R10可以相同或不同，各自表示直链或支链的(C1-C6)烷基基团，
-R11表示式CnH2n+1基团，其中n表示零或1-5的整数，*或者在具有1-6个碳原子的醛存在下，与式VII化合物反应：
其中R9和R10如上文定义，*得到式Ic化合物：
其中：
-R1、R2、R4、R5、R6、R7和A如上文定义，和
-R’3表示：(C1-C6)烷基基团，该基团在键连于四环的碳原子上被二(C1-C6)烷氨基任意取代，(即R’3是下式基团：
其中R9、R10和R11如上文定义)；或者
c)将上文定义的式Ic化合物*与氢反应，*得到式Id化合物：
其中：
-R1、R2、R4、R5、R6、R7和A如上文定义，和
-R”3表示(C1-C6)烷基基团，(即是-CH2-R11基团，其中R11如上文定义)；或者
d)使式II’a化合物：
其中R1、R2、R4和R8如上文定义，*与式VIII化合物进行反应
H2C＝CH-CH2-X (VIII)
其中X表示离核基团，例如卤原子或烷基磺酸酯基或芳基磺酸酯基基团，*得到式IX化合物：
其中R1、R2、R4和R8如上文定义，*该反应通过热重排作用(烯丙基转移)，产生式IIb化合物：
其中R1、R2、R4和R8如上文定义*使其与上文定义的式IV的胺进行反应，*得到式Ie化合物：
其中R1、R2、R4、R6、R7和A如上文定义；或者
e)使前述定义的式IIb化合物氢化成为式IIc化合物：
其中R1、R2、R4和R8如上文定义，*使其与前述定义的式IV的胺进行反应，*得到式If化合物：
其中R1、R2、R4、R6、R7和A如上文定义。
式IIa、IIb和IIc化合物属于总的式II化合物，类似的，式IVa化合物是总的式IV化合物的一个组成部分。
式Ia、Ib、Ic、Id和If化合物都包括在总的式I化合物之中。
式IIa化合物与式IVa化合物的反应最好在使用过量的式IVa化合物，或最好在溶剂如低沸点醇，或非质子传递溶剂如四氢呋喃或二氯甲烷中，和在80-150℃的温度下进行。
式Ib化合物和式VI化合物的反应可在醚类溶剂如二噁烷中，在有酸试剂如乙酸存在下进行。
式Ib化合物和式VII化合物的反应可按照Oganic Syntheses，CollectiveVolume IV，p626中所述的方法进行。
使式Ic化合物催化氢化制备式Id化合物的反应可在氢化催化剂如钯-碳，钯-硫酸钡或氢氧化钯-碳存在下，在有酸或无酸的情况下，例如在盐酸于低沸点溶剂中的溶液之中，或在乙酸中进行反应。
式II’a化合物与式VIII化合物的反应可在非质子传递溶剂如二甲基甲酰胺、四氢呋喃、丙酮或吡啶中，在有或没有含氢酸受体如碱金属碳酸盐如碳酸钾，或叔胺如三乙胺或二甲氨基吡啶的存在下进行。
式IX化合物的烯丙基重排作用可在高沸点非质子传递溶剂如二乙胺或1，2-二氯苯中，于溶剂的沸腾温度下以适当的方式进行反应来完成。
使式I Ib化合物催化氢化制备式IIc化合物的反应可在氢化催化剂如钯-碳或阮内镍存在下，在低沸点醇之中，于20-60℃，和在1.105-5.105Pa的情况下进行。
制备式II和IIa化合物的方法在EP 0591 058的专利说明书中已有描述。
式IV化合物或者是可由商业途径获得的产品，或者是很容易用有机化学领域已知的的方法制备的化合物。
如此制得的式I化合物可在有或没有氨的存在下，在二氧化硅(AMICON 35-70μ)上用低压色谱(快速色谱)纯化，以例如乙酸乙酯或二氯甲烷和甲醇的混合物为洗脱液，或者将所述化合物或它们的盐用常用的溶剂如乙醇、水或二甲基甲酰胺进行重结晶来纯化。
式I化合物可与生理上可接受的酸或碱形成盐，这些盐包括在本发明之中。
式I化合物还可形成N-氧化物的化合物，他们也包括在本发明之中。
某些式I化合物含有一个或多个不对称碳原子，相应的，它们会产生对映异构体或外消旋体，这些也构成了本发明的一部分。
本发明化合物具有特别有价值的药理活性，特别是它们具有优良的体外细胞毒性和良好的抗癌活性，这些性质与本发明化合物有特别好的耐受性相结合，使它们可用于治疗癌症。
本发明还涉及药物组合物，其中含有至少一种本发明化合物作为活性成分，并与一种或多种药用赋形剂或惰性、无毒的载体混合或结合。
药物组合物通常制成适合于口服、直肠或肠胃外给药的单位剂量形式，特别是片剂、糖衣丸剂、胶囊、栓剂和注射用或饮用溶液的形式。
剂量随病人的年龄和体重，给药方式，治疗适应症的性质和任何有关的治疗的变化而变化，每天分单或多次给药剂量范围为0.1-400mg。
下面的实施例说明了本发明，其中的熔点是用Kofler hot plate(K)或毛细管法(cap.)测定的。实施例11-[(3-二甲氨基-2，2-二甲基丙基)氨基羰基]-5，6-二甲基-9-羟基-6H-吡啶并[4，3-b]咔唑二盐酸化物
将8g 1-(甲氧基羰基)-5，6-二甲基-9-羟基-6H-吡啶并[4，3-b]咔唑在120ml N，N2，2-四甲基-1，3-丙二胺于130℃搅拌20小时。在叶片泵抽真空的条件下浓缩至干，残余物(用40g二氧化硅制成糊状)在720g二氧化硅上色谱纯化，以二氯甲烷/乙醇(90/10)混合物为洗脱液，把纯馏分浓缩至干，将残余物悬浮于60ml乙醇，加入20ml盐酸乙醇，可观察到先溶解，然后结晶，混合物经抽滤和在50℃，66.6Pa的条件下干燥，得到1g目的产物，m.p.(cap.)275-280℃，产率：10％。实施例21-[(2-二甲氨基乙基)氨基羰基]-5，6-二甲基-9-羟基-10-二甲氨基甲基-6H-吡啶并[4，3-b]咔唑三盐酸化物
将0.9g 1-[(2-二甲氨基乙基)氨基羰基]-5，6-二甲基-9-羟基-6H-吡啶并[4，3-b]咔唑、3.25g N，N，N’，N’-四甲基二氨基甲烷、0.3ml乙酸和72ml二噁烷回流30分钟。浓缩至干，把残余物溶于水，用浓氨水中和，和用加了乙醇的二氯甲烷萃取，直到完全溶解。有机相用硫酸镁干燥，然后蒸发至干。残余物在乙醚中搅拌，抽滤和再溶于乙醇，加入盐酸乙醇至pH＜3，抽滤出不溶物和用乙醇与乙醚洗涤，于50℃真空干燥，得到1.04g目的产物，m.p.(K)＞250℃，产率：80％。实施例31-[(2-二甲氨基乙基)氨基羰基]-5，6，10-三甲基-9-羟基-6H-吡啶并[4，3-b]咔唑
在氢气压力为1.105Pa和有2.2g 10％钯-碳存在下，于30℃，将2.6g1-[(2-二甲氨基乙基)氨基羰基]-5，6-二甲基-9-羟基-10-二甲氨基甲基-6H-吡啶并[4，3-b]咔唑于1.2升乙醇中氢化4小时，在此之后，仅留有少量原料。过滤出的沉淀用二氯甲烷/乙醇混合物洗涤。将合并的滤液浓缩至干，残余物在二氧化硅上色谱纯化，以二氯甲烷/乙醇/三乙胺混合物为洗脱液。得到0.23g目的产物，m.p.(K)：170℃，产率：10％。实施例41-[(2-二甲氨基乙基)氨基羰基]-5，6-二甲基-9-羟基-10-烯丙基-6H-吡啶并[4，3-b]咔唑
将2g 1-乙氧基羰基-5，6-二甲基-9-烯丙氧基-6H-吡啶并[4，3-b]咔唑溶于80ml 1，2-二氯苯，将该溶液回流10小时。冷却混合物可析出结晶。抽滤出沉淀，和在二氧化硅上色谱纯化，先用二氯甲烷，再用二氯甲烷/乙醇混合物洗脱。得到1.27g 1-乙氧基羰基-5，6-二甲基-9-羟基-10-烯丙基-6H-吡啶并[4，3-b]咔唑。
按照实施例1的方法将此化合物转化成1-[(2-二甲氨基乙基)氨基羰基]-5，6-二甲基-9-羟基-10-烯丙基-6H-吡啶并[4，3-b]咔唑，产率：75％，m.p.(K)：222℃。实施例51-[(2-二甲氨基乙基)氨基羰基]-5，6-二甲基-9-羟基-10-丙基-6H-吡啶并[4，3-b]咔唑
在氢气压力为1.105Pa和有0.3g 10％钯-碳存在下，于40℃，将0.7g1-乙氧基羰基-5，6-二甲基-9-羟基-10-烯丙基-6H-吡啶并[4，3-b]咔唑于200ml乙醇中氢化30分钟。过滤，催化剂用乙醇洗涤，将合并的滤液浓缩至干。残余物在二氧化硅上色谱纯化，先用二氯甲烷，再用二氯甲烷/乙醇混合物(98/2)洗脱，得到0.362g 1-乙氧基羰基-5，6-二甲基-9-羟基-10-丙基-6H-吡啶并[4，3-b]咔唑，产率51％。
按照实施例1的方法将此化合物转化成1-[(2-二甲氨基乙基)氨基羰基]-5，6-二甲基-9-羟基-10-丙基-6H-吡啶并[4，3-b]咔唑，产率：69％，m.p.(K)：211℃。实施例6：药理研究细胞毒性研究
使用的四种细胞株是：-1鼠的白血病，L 1210，-1人的肺癌，A 549，-1人的表皮样癌，KB-3-1，-相应的抗性株，KB-A1，它的多药抗性是由甲烯土霉素(ADR)诱导的。
这些细胞是在RPMI 1640完全培养介质中培养的，该介质含有10％牛胎儿血清、2mM谷氨酰胺、50单位/ml的青霉素、50μg/ml链霉素和10mM Hepes，pH＝7.4。
将细胞分布在微量滴定板上并和细胞毒性化合物接触，之后将细胞孵化2天(L 1210)和4天(A 549，KB-3-1，KB-A1)。然后，对存活的细胞用比色试验，微量培养四唑鎓试验(the Microculture Tetrazolium Assay)(Carmichael J.，DeGraff W.G.，Gazdar A.F.，Minna J.D.和MitchellJ.R.，Evaluation of a Tetrazolium-based semiautomated colorimetricassay：assessment of chemosensitivity testing，Cancer Res.，47，936-942，1987)定量计数。
结果以IC50表示，即抑制所处理的细胞增殖50％时细胞毒性剂的浓度。用各种细胞株试验的结果列于下表。
在此实施例中，用实施例3化合物所得到的结果对本发明而言是特别有代表性的，试验以甲烯土霉素(ADR)为参照物，结果如下。
| 试验化合物 | IC50(nM) | |||
| L 1210 | A 549 | KB-3-1 | KB-A1 | |
| 实施例3 | 3.5 | 6.5 | 6.3 | 329.1 |
| ADR | 24.3 | 39.8 | 18.1 | 6746 |
在四种细胞株的试验中，实施例3的细胞毒性比甲烯土霉素大，所以，此化合物和本发明的其它化合物可以成功地用于治疗对甲烯土霉素有抗性和对多药有表型抗性的肿瘤。
Claims (6)
1.下述通式(I)的化合物及其光学异构体、N-氧化物和其药学上可接受的酸或碱加成盐：
其中
R1表示具有1-6个碳原子的直链或支链的烷基基团；
R2、R4和R5可以相同或不同，各自表示氢原子或直链或支链的(C1-C6)烷基基团；
R3表示：
氢原子，
直链或支链的(C1-C6)烷基基团，该基团在键连于四环的碳原子
上被二(C1-C6)烷氨基任意取代，或
(C2-C6)链烯基基团；
R6和R7可以相同和不同，各自表示氢原子或(C1-C6)烷基基团，在各种情况下可以是直链或支链的链，
A表示含有1-10个碳原子的直链或支链的饱和烃基链，
条件是当R3是氢时，A不能同时为具有1-6个碳原子的直链的饱和烃基链。
2.权利要求1的化合物，其中的化合物是1-[(2-二甲氨基乙基)氨基羰基]-5，6，10-三甲基-9-羟基-6H-吡啶并[4，3-b]咔唑。
3.权利要求1化合物的制备方法，其特征是：*使式II化合物：
其中：
R1、R2、R3和R4如权利要求1定义，和
R8表示直链或支链的(C1-C6)烷基基团，*与含氢酸或与碱性试剂反应，得到式III化合物：
其中R1、R2、R3和R4如上文定义，*将其与式IV化合物反应
其中R5、R6、R7和A如权利要求1定义，*得到式V化合物：
其中R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和A如上文定义，*将其用路易斯酸去甲基后得到相应的式I化合物。
4.权利要求1化合物的制备方法，其特征是：
a)使式IIa化合物：
其中：
R1、R2、R3、R4和R8如权利要求3定义，*与式IVa化合物反应：
其中R6、R7和A如权利要求1定义，*得到式Ia化合物：
其中R1、R2、R3、R4、R6、R7和A如上文定义；或者
b)使式Ib化合物：
其中R1、R2、R4、R5、R6、R7和A如权利要求1定义，*或者与式VI化合物反应
其中
-R9和R10可以相同或不同，各自表示直链或支链的(C1-C6)烷基基团，
-R11表示式CnH2n+1基团，其中n表示零或1-5的整数，*或者在具有1-6个碳原子的醛存在下，与式VII化合物反应：
其中R9和R10如上文定义，*得到式Ic化合物：
其中：
-R1、R2、R4、R5、R6、R7和A如上文定义，和
-R’3表示：(C1-C6)的烷基基团，该基团在键连于四环的碳原子上被二(C1-C6)烷氨基任意取代，即R’3是下式基团：
其中R9、R10和R11如上文定义；或者
c)将上文定义的式Ic化合物*与氢反应，*得到式Id化合物：
其中：
-R1、R2、R4、R5、R6、R7和A如上文定义，和
-R”3表示(C1-C6)烷基基团，即是-CH2-R11基团，其中R11如上文定义；或者
d)使式II’a化合物：
其中R1、R2、R4和R8如上文定义，*与式VIII化合物进行反应
H2C＝CH-CH2-X (VIII)
其中X表示离核基团，*得到式IX化合物：
其中R1、R2、R4和R8如上文定义，*该反应通过热重排作用(烯丙基转移)，产生式IIb化合物：
其中R1、R2、R4和R8如上文定义，*使其与前述定义的式IV的胺反应，*得到式Ie化合物：
其中R1、R2、R4、R6、R7和A如上文定义；或者
e)使前述定义的式IIb化合物氢化成为式IIc化合物：
其中R1、R2、R4和R8如上文定义，*使其与前述定义的式IV的胺进行反应，*得到式If化合物：
其中R1、R2、R4、R6、R7和A如上文定义。
5.药物组合物，其中含有至少一种权利要求1或2任意一项中的化合物作为活性成分，和与一种或多种药学上可接受的赋形剂或惰性、无毒的载体混合或结合。
6.权利要求1或2的化合物用于制备治疗癌症的药物的用途。
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