KR20060057605A

KR20060057605A - Ｃｃｉ-779의 위치선택적 합성 방법

Info

Publication number: KR20060057605A
Application number: KR1020067002610A
Authority: KR
Inventors: 워런 츄; 치아-장 쇼
Original assignee: 와이어쓰
Priority date: 2003-08-07
Filing date: 2004-07-15
Publication date: 2006-05-26
Also published as: ZA200601055B; DK1658295T3; US7153957B2; IL173134A0; EP1658295A2; HK1085482A1; JP2007501783A; CO5650251A2; CN1829722B; UA83245C2; CN1829722A; RU2339639C2; PT1658295E; WO2005016935A3; AU2004265267A1; PL1658295T3; ATE365169T1; EP1658295B1; CR8189A; BRPI0412667A

Abstract

본 발명은 보로네이트 화학을 기초로 한 CCI-779의 위치선택적 합성 방법을 제시한다. 또한 당해 방법에 유용한 신규한 중간생성물을 제시한다.

트랜스 보로네이션, CCI-779, 위치선택적, 라파마이신 42-에스테르, 아실화

Description

ＣＣＩ-779의 위치선택적 합성 방법{Regioselective synthesis of CCI-779}

본 발명은 항종양제로 유용한 CCI-779의 위치선택적 합성 방법을 제공한다.

3-하이드록시-2-(하이드록시메틸)-2-메틸프로피온산을 함유한 라파마이신 42-에스테르(CCI-779)는, 시험관내 및 생체내 모델 모두에서 종양의 성장을 유의하게 억제하는 작용이 있음이 입증된 라파마이신의 에스테르이다.

CCI-779는 종양의 진행 시간을 지연시키거나 종양의 재발 시간을 지연시킬 수 있으며, 이는 세포독성제라기보다 더욱 전형적인 성장억제제이다. CCI-779는 시롤리무스의 작용과 유사한 작용 메카니즘을 갖는 것으로 생각된다. CCI-779는 효소, mTOR을 억제하는 세포질내 단백질 FKBP에 결합하여 복합체를 형성한다(포유류에서 라파마이신의 표적, 또한 FKBP12-라파마이신 관련 단백질[FRAP]로 공지).

mTOR의 키나제 활성의 억제는 사이토킨 자극 세포 증식, 세포 주기의 G1기를 조절하는 몇몇 주요 단백질에 대한 mRNA의 해독 및 IL-2 유도된 전사를 포함하는 각종 신호 전달 경로를 억제하여, G1으로부터 S로의 세포 주기의 진행을 억제시킨다. G1기로부터 S기로의 차단을 초래하는 CCI-779의 작용 기전은 항암제에 있어 신규한 것이다.

시험관내에서, CCI-779는 다수의 조직학적으로 다양한 종양 세포의 성장을 억제한다고 알려져 있다. 중추신경계(CNS) 암, 백혈병(T-세포), 유방암, 전립선암 및 흑색종 세포주는 CCI-779에 가장 민감한 것으로 알려져 있다. 당해 화합물은 세포 주기의 G1기의 세포의 진행을 차단한다.

누드 마우스의 생체내 연구로 CCI-779가 다양한 조직학적 유형의 사람 종양 이종이식에 대해 활성을 갖는다고 입증되었다. 신경교종(glioma)은 CCI-779에 특히 민감하며, 당해 화합물은 누드 마우스에서 동소성(orthotopic) 신경교종 모델에서 활성이었다. 시험관내에서 사람 교모세포종 세포주의 인장 인자(혈소판 유도성) 유도된 자극은 CCI-779에 의해 상당히 억제되었다. 누드 마우스에서 몇몇 사람 췌장암의 성장 뿐만 아니라 생체내에서 연구된 2개의 유방암 세포주 중의 하나가 CCI-779에 의해 억제되었다.

CCI-779를 포함하여 라파마이신의 하이드록시에스테르의 제조 및 용도는 미국 특허 제5,362,718호에 기재되었다. CCI-779의 위치선택적 합성은 미국 특허 제6,277,983호에 기재되었다.

CCI-779는 미국 특허 제5,362,718호에 기술된 바와 같이 라파마이신의 비위치선택적 아실화로 합성될 수 있다. 그러나, 당해 합성은 목적하는 31-에스테르화된 라파마이신의 42-에스테르 외, 31, 42-디에스테르화된 라파마이신 및 반응하지 않은 라파마이신의 혼합물로 복잡하게 되었다.

또한, CCI-779는 미국 특허 제6,277,983호에 기술된 바와 같이, 라파마이신의 31-실릴 에테르를 비스-(하이드록시메틸)프로피온산의 케탈로 아실화시키고, 다음으로 비스-(하이드록시메틸)프로피온산으로부터 31-실릴 에테르 및 케탈 보호기 를 제거하여 제조될 수 있다. 그러나, 이 위치선택적 합성으로부터 수득된 조 42-모노에스테르는, 부산물인 디에스테르의 잔류량 및 출발 물질인 반응하지 않은 라파마이신을 제거하기 위해 컬럼 크로마토그래피로 추가 정제해야 한다.

본 발명의 요약

본 발명은 보론산 화학을 기초로 3-하이드록시-2-(하이드록시메틸)-2-메틸프로피온산을 함유한 라파마이신 42-에스테르(CCI-779)의 위치선택적 합성 방법을 제공한다. 본 발명은 선행기술의 방법을 사용하여 수득된 라파마이신 42-모노에스테르가 복잡하고 빈번하게 어려운 정제를 필요로 함을 극복하였다.

본 발명의 기타 양태 및 이점은 다음의 본 발명의 상세한 설명으로 용이하게 명백해 질 것이다.

본 발명은 라파마이신 31-실릴 에테르를 하기 화학식의 화합물 또는 이의 혼합된 무수물로 아실화시킴으로써, 라파마이신의 42-에스테르 보로네이트 31-실릴 에테르를 생성하는, 라파마이신의 42-에스테르의 위치선택적 합성을 제공한다;

HOOC.CR⁷R⁸R⁹

상기 식에서,

R⁷이 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, -(CR¹²R¹³)_fOR¹⁰, -CF₃, -F, 또는 -C0₂R¹⁰이고;

여기서, R¹⁰이 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, 트리페닐메틸, 벤질, 탄소수 2 내지 7의 알콕시메틸, 클로로에틸 또는 테트라하이드로피라닐이고;

R⁸ 및 R⁹가 함께 X를 형성하고;

여기서, X가 2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-5-일 또는 2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-4-일이고, 여기서 페닐은 임의 치환될 수 있고;

R¹² 및 R¹³은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, 트리플루오로메틸, 또는 -F이고;

f가 0-6이다.

다음으로, 라파마이신 31-실릴 에테르, 42-보로네이트는 약한 산 조건 하에 가수분해되어 라파마이신 42-에스테르 보로네이트를 생성한다. 라파마이신 42-에스테르 보로네이트는 적합한 디올로 처리한다. 당해 공정으로 위치선택적 라파마이신 42-에스테르를 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 라파마이신 실릴 에테르로부터 라파마이신 42-에스테르의 제조, 분리 및 정제는, 화합물의 페닐보로네이트 부분이 디올로 이동하는 트랜스-보로네이션(trans-boronation)을 수반한다. 당해 트랜스-보로네이션 후, 에테르:헵탄으로 라파마이신 42-에스테르를 침전시킨다. 라파마이신 에스테르 또는 에테르 제조의 이미 공지된 합성 방법에 비해, 본 발명의 합성 경로는 주로 정제, 상품 비용 감소, 안정성 증가, 작업량 증가 및 공장에서 시간 감소에 있어 몇 가지 뚜렷한 이점을 제공한다. 본 발명의 당해 방법은 라파마이신 42-에스테르(예:CCI-779)의 제조에 새로운 접근법을 제공한다. 예시된 CCI-779의 모든 대규모 뱃치에서 종전에 사용된 어려운 크로마토그래피 단계가 제거되었다. 미국 특허 제6,277,983호에 기술된 크로마토그래피에 필요한 많은 양의 용매가 제거되어, 이로 인해 상품의 가격이 감소되었다. 플랜트의 반응기 시간 및 재료가 50%로 감소하였다. CCI-779의 대규모 합성에 필요한 반응기 크기도 이로 인해 감소하였고, 전체 작업량은 증가하였다. 본 발명에 기술된 신규한 트랜스-보로네이션 공정으로, 전체 공정 시간이 감소되었다. 또한, 종전 합성법의 최종 단계인 디에틸 에테르 정제는 본 발명에서 빌트인(built-in) 정제 공정으로 제거되었다.

본 발명에 따라, 31-실릴 에테르 라파마이신이, 상기 정의된 바와 같은 화학식 HOOC.CR⁷R⁸R⁹의 화합물 또는 이의 무수물을 사용하여 아실화되어, 31-실릴에틸, 42-에스테르 보로네이트를 생성한다. 한 양태에서, 라파마이신 31-실릴 에테르를, 5-메틸-2-보로네이트[1,3-디옥산]-5-카복실산(하기 반응식 1에서 화합물 A로 예시된) 또는 5-메틸-2-페닐-1,3,2-디옥소보리난-5-카복실산의 무수물과 혼합된 2,4,6-트리클로로벤조일을 사용하여 아실화한다.

라파마이신 31-실릴 에테르를 제조하는 특히 바람직한 한 방법이 미국 특허 제6,277,983호에 제시되어 있다. 본 발명은 라파마이신 31-실릴 에테르를 수득하는 당해 방법으로 제한되지 않는다. 그러나, 라파마이신의 31-실릴 에테르가 라파마이신 31-O-트리메틸실릴 에테르인 것이 일반적으로 바람직하다.

한 양태에서, 라파마이신 31-실릴 에테르는 다음 화학식으로 특징적이다:

상기 식에서 R이 다음으로부터 선택된다:

-O-C=O.CR⁷R⁸R⁹ :

상기 식에서,

R⁷이 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, -(CR¹²R¹³)_fOR¹⁰, -CF₃, -F 또는 -CO₂R¹⁰이고;

R⁸ 및 R⁹가 함께 X를 형성하고;

여기서, X가 2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-5-일 또는 2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-4-일이고, 여기서 페닐이 임의 치환될 수 있고;

R¹² 및 R¹³이 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, 트리플루오로메틸, 또는 -F이고;

f가 0-6이고;

상기 식에서, R', R'', 및 R'''가 동일하거나 상이하고, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 페닐 및 벤질에서 선택된다.

본 발명은 CCI-779 및 이의 유사체의 제조에 유용한 신규 화합물로 화합물 A를 제공한다. 화합물 A의 제조에는 페닐보론산을 2,2-비스(하이드록시메틸)-프로피온산과 실온에서 혼합하여 페닐보리난을 수득하는 것이 포함되어 있다. 통상적 수득율은 >90%이다. 반응이 염화메틸렌에서 실시될 수 있으나, 바람직한 용매는 테트라하이드로푸란(THF)이다.

바람직하게, 페닐보리난은 2-페닐-1,3,2-디옥소보리난-5-카복실산이고, 여기서 페닐은 임의 치환된다. 다른 양태에서, 페닐보리난은 2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-4-일이고, 여기서 페닐은 임의 치환된다. 페닐 그룹의 특히 바람직한 한 치환체는 알킬이고, 가장 바람직하게는 C₁, C₂, C₃, C₄, C₅ 또는 C₆ 알킬이다. 기타 아릴-(페닐-을 포함하여) 보론산이 본 반응에 사용될 수 있다. 당해 보론산으로 단일, 이- 및 삼-치환된 아릴보론산이 포함되며, 여기서 치환체는 동일하거나 상이하다. 아릴 그룹의 치환체는 할로겐, 알킬, 알콕시, 아릴옥시(예:페녹시), 아르알킬, 니트로, 시아노, 나프탈릴보론산과 같은 융합된 페닐을 포함한다. 알콕시 또는 아르알킬과 같은 그룹으로서 또는 그룹의 일부로서 사용되는 경우, 용어 알킬은 1 내지 12 탄소 원자(예: 1-6 탄소 원자)의 알킬 잔기를 포함한다. 예를 들어 아르알킬 또는 아릴옥시와 같이 그룹으로서 또는 그룹의 일부로서의 용어 아릴은, 페닐 또는 나프틸과 같이 6-10 탄소 원자의 알킬 잔기를 포함하는 방향족 그룹을 의미한다. 바람직한 아릴 보론산은 페닐보론산이다.

간략히, 라파마이신은 트리메틸실릴 클로라이드로 31 및 42번 위치가 비스-실릴화되고, 희석된 황산으로 42번에서 위치선택적으로 탈실릴화된다. 분리된 생성물을 2-페닐보로네이트 산으로부터 유도된 무수물로 42번 위치를 아실화시켰다. 반응의 종결을 유도하기 위한 촉매제로 디메틸아미노피리딘을 첨가하였다. 31-트리메틸실릴 라파마이신 전부를 소모시키기 위해 반응에는 ~3 당량의 혼합된 무수물이 필요하다. 후처리로, 다음 단계에 필요로 할 때까지 생성 용액을 0 내지 10℃에서 저장하였다. 아세톤 용액에서 정치시, 생성물은 화합물 B로 분해될 것이다. 다음 단계가 실릴 기능기의 가수분해이기 때문에, 이로 인한 문제는 존재하지 않는다. 아세톤에서 0 내지 10℃로 83일 경과 후, 화합물 B로의 거의 완전 전환(3<%)이 획득되었다.

혼합된 무수물의 형성 후, REACTIR(ASI 적용된 시스템)로 분석할 수 있다. REACTIR(ASI 적용된 시스템)는 특히 다양한 화학 반응을 동시에 실시간 분석하는 장치로 고안되었다. 카복실산 및 산 클로라이드로부터 혼합된 무수물이 생성되는 경우, 반응물은 적외선 분광법(IR)로 모니터하기에 매우 적합하다. IR은 카보닐 기능기의 존재를 감지하는 데 및 REACTIR의 경우 카보닐 기능기의 출현 또는 소멸을 모니터하는데 효과적인 방법이다. 전형적인 REACTIR(ASI 적용된 시스템) 공정에서, 화합물 A를 염화메틸렌에 녹인 디이소프로필에틸아민과 혼합하고 얼음 수조에서 0-5℃로 냉각시켰다. IR 스펙트럼은 배경 스캔으로 제공되도록 하였다. 다음으로, 2,4,6-트리클로로벤조일 클로라이드가 첨가되었다. 제2의 IR 스펙트럼 스캔을 T=0 분(즉 반응 시작)으로 제공되도록 하였다. 시험은 수조 온도를 0 내지 5℃로 유지하면서 5시간 동안 5분마다 IR 스펙트럼을 수득하였다. 주요 특징적 밴드는 1818cm^-1, 1741cm^-1 및 1031cm^- ¹였다. 산 클로라이드를 화합물 A와 디이소프로필에틸아민(T=0 분)의 혼합물에 첨가시, 스펙트럼은 반드시 어떤 피크 신호도 나타내지 않았다. 그러나, 혼합된 무수물의 형성을 나타내는 카보닐 및 무수물(C-O-C)의 진동수 범위가 시간이 지남에 따라 증가하였다.

혼합된 무수물 반응이 에틸 아세테이트, t-부틸 메틸 에테르, 디에틸 에테르, 및 테트라하이드로푸란(THF)에서 수행될 수 있으나, 반응은 더욱 슬러지 상태가 된다. 바람직한 용매는 반응 종결을 용이하게 하는 염화메틸렌이다. DMAP는 당해 반응에 바람직한 염기 촉매이다. 사용될 수 있는 기타 염기는 4-피롤리디노피리딘, N-메틸 이미다졸 및 피리딘이다.

혼합된 무수물은 불안정한 화학종으로, 저온의 동일 반응계에서 제조된다. 당해 무수물은 -5 내지 0℃로 48시간 이하에서 안정하다. 당해 무수물이 -50 내지 20℃에서 제조될 수 있으나 바람직한 온도 범위는 -6 내지 5℃이다. 혼합된 무수물은 커플링 반응 전에 8시간 이하 동안 보존시킨다. 바람직한 보존 시간은 커플링 파트너인 31-트리메틸실릴(TMS) 라파마이신을 첨가하기 전, 4 내지 5시간이다.

커플링 반응은 -20 내지 20℃에서 실시될 수 있으나 바람직한 온도 범위는 -11 내지 -5℃이다. 고온에서, 반응물이 더욱 슬러지 상태가 되고 반응 종결을 위해 추가량의 혼합된 무수물이 필요하다. 저온에서, 혼합된 무수물이 더욱 안정하고, 반응 시간은 더 길어진다. 반응은 일반적으로 12 내지 17시간 내 종결된다.

화합물 B가 1-반응 콘테이너 순서의 3단계로 제조되고, 분리 및 정제된다. 당해 반응의 중요 요소는 용매로서 아세톤의 선택이다. 당해 제조에 사용될 수 있는 기타 용매는 디에틸 에테르, 아세토니트릴, 에틸 아세테이트, THF, t-부틸 메틸 에테르 및 염화메틸렌을 포함한다. 통상적으로, 아세톤이 바람직한 용매이다.

따라서, 31-트리메틸실릴 CCI-779 보로네이트 [D]가 농축물로 아세톤에 용해된다. 그러나, 특정 양태에서, 가수분해가 단일 수상 산/유기 용매계를 사용하여 실시될 수 있다.

31-트리메틸실릴 그룹(화합물 B로 제공되는)의 가수분해는, 약산 조건에서 수행된다. 따라서, 선택된 유기 용매(예:아세톤)을 예를 들어 황산, 염산 또는 인산과 같은 희석된 무기산과 혼합한다. 적합하게 희석된 무기산 농축물 범위는 예를 들어 약 0.1N 내지 약 3N, 약 0.2N 내지 약 2N, 또는 약 0.5N이다. 일반적으로, 당해 단계를 약 25℃이하, 약 -5℃ 내지 약 10℃, 또는 약 0℃ 내지 약 5℃의 온도에서 실시한다. 바람직하게, 당해 단계를 pH 5 내지 6에서 실시한다. 임의로, 중탄산나트륨 및/또는 아세트산의 존재 하, 목적하는 범위로 pH를 조절하거나 유지하기 위해 적합한 완충액(예: 아세트산나트륨)을 혼합물에 첨가한다.

하기 예에서, 가수분해 반응은 0 내지 5℃에서 0.5N의 황산을 사용한다. 반응은 일반적으로 5 내지 6시간 내 종결되고 화합물 B가 단순 여과로 용이하게 수득된다. 그러나, 31-트리메틸실릴 그룹을 제거하기 위해 플루오라이드계 시약을 사용하는 것은, 생성물이 분해되기 때문에 바람직하지 않다.

라파마이신 42-에스테르의 제조에 라파마이신 42-보로네이트 에스테르는 본 발명의 방법에서 유용한 신규한 중간생성물이다. 한 양태에서, 중간생성물은 5-메틸-2-페닐-1,3,2-디옥사보리네이트-5-카복실산을 함유한 라파마이신 42-에스테르이다.

한 양태에서, 본 발명은 화학식 I의 화합물의 라파마이신 42-에스테르 보로네이트를 제공한다.

상기 식에서,

R은 -O-C=O.CR⁷R⁸R⁹에서 선택되고;

여기서, R⁷이 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, -(CR¹²R¹³)_fOR¹⁰, -CF₃, -F, 또는 -CO₂R¹⁰이고;

여기서, R¹⁰이 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, 트리페닐메틸, 벤질, 탄소수 2 내지 7의 알콕시메틸, 클로로에틸, 또는 테트라하이드로피라닐이고;

R⁸ 및 R⁹가 함께 X를 형성하고;

X가 2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-5-일 또는 2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-4-일이고, 여기서 페닐이 임의 치환될 수 있으며;

R¹² 및 R¹³이 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, 트리플루오로메틸 또는 -F이고;

f가 0-6이다.

본 발명의 방법의 이 단계에서, 본 발명의 방법에 따라 제조된, 라파마이신 42-에스테르 보로네이트가 화합물의 B 및 C 이성질체로 존재한다(전형적 화합물 B의 두 이성질체가 하기 도시되었다). 이 단계에서, B:C 이성질체 비는 일반적으로 <10:1이다. 본 발명자는 B 이성질체가 C 이성질체보다 더 결정형이고 C 이성질체에 비해 아세톤에 덜 용해된다는 것을 밝혀내었다. 이러한 특성을 이용하여, 본 발명자는 pH 5 내지 6의 아세트산나트륨 완충액에서 B:C 이성질체 비가 20:1 이상으로 증가될 수 있음을 나타내었다. 이렇게 비가 증가함으로써, 화합물 B의 회수가 증가될 수 있다. 그래서, B:C 이성질체의 비를 1:1 이상, 더욱 바람직하게 5:1 이상, 10:1 이상, 15:1 이상, 20:1 이상으로 증가시키는 것이 바람직하고, 가장 바람직하게는 약 25:1이다. 중탄산나트륨을 첨가하여 황산을 중화시켜 pH를 7 내지 8로 조절한다. 다음으로 아세트산을 첨가하여 아세트산나트륨을 생성하고 pH를 5 내지 6으로 낮추었다. 반응 혼합물을 16시간 동안 정치시킨 후, 이성질체 비가 ~25:1이 되었다. 아세트산칼륨 및 아세트산아연과 같은 기타 완충액을 사용할 수 있으나 바람직하게 아세트산나트륨이다.

화합물 B의 B 이성질체 화합물 B의 C 이성질체

혼합물을 여과, 세척 및 건조한 후 조 화합물 B를 수득하였다. 모액은 주로 C 이성질체, 비스-에스테르 부산물 및 출발 물질인 결정의 조 라파마이신과 관련된 미지의 불순물을 함유한다.

순수한 생성물 수득을 용이하게 하기 위해, 이 시점에서 조 화합물 B에서의 라파마이신 수치를 모니터하는 것이 중요하다. 라파마이신 함량은 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)로 일반적으로 ~5%(면적%)이다. 재결정으로 라파마이신 함량을 <0.7%로 낮추었다. 아세톤과 같은 적합한 용매로 정제함으로써 라파마이신 수치를 감소시킬 수 있다. 반응식에 도시된 바와 같이, 화합물 B는 실온에서 안정한 백색 고체 분말이다.

반응은 에테르 용매 또는 바람직하게 THF와 같은 용매에서, 반응 혼합물을 t-부틸 메틸 에테르 또는 톨루엔으로 희석시키고, 과량의 디올 및 디올-보로네이트 부산물을 제거하기 위해 수성 추출법을 적용하여 실시할 수 있다. 디올과 디올-보로네이트 모두 수용성이다. 바람직한 방법은 수성 추출물을 제거한다. 바람직한 방법은 단순 여과 단계가 포함된다. 벙법은 화합물 B를 THF, t-부틸 메틸 에테르 또는 아세토니트릴에 용해시키고, 디올을 첨가하고 실온에서 3시간 동안 혼합하는 것을 포함한다. 용매를 증류시켜 거품/오일의 반응 혼합물을 수득한다. 에테르를 첨가하고 생성물을 헵탄으로 공침시켰다. 공정을 반복하여 화합물 B로부터 80% 내지 90% 수득율로 CCI-779를 수득하였다.

초기에 디올로 처리하여 반응 혼합물에 있는 대부분의 페닐보론산을 제거한다. 여전히 남아 있는 페닐보론산의 잔류양을 디올로 추가 처리하여 용이하게 제거한다. 이러한 과정으로 생성된 최종 화합물 C의 페닐보론산 함량은 허용할 수 있음을 나타낸다. 트랜스보로네이션 처리에서 과량의 디올이 사용될 수 있으나, 바람직한 양은 1 내지 5 몰당량이다. 당해 트랜스-보로네이션으로부터 수득된 수득율은 86%이다. 라파마이신으로부터 전체 수득율은 47 내지 50%이다.

다양한 1,2-, 1,3-, 1,4- 및 1,5-디올이 이러한 트랜스보로네이션 작용에 사용될 수 있다. 2-메틸-2,4-펜탄디올과 같은 알킬 치환된 디올이 바람직하다. 디에탄올아민 또는 고체-지지된 폴리스티렌 디에탄올아민(PS-DEAM)이 유용하다. 트 랜스보로네이션은 또한 옥살산, 말론산, 타타르산, 프탈산 및 살리실산과 같은 카복실산 시약을 사용하여 획득될 수 있다. 2,2-비스(하이드록시메틸)프로피온산이 효과적이지만, 최종 생성물로부터 제거될 수 없다.

공정은 다음 반응식에 예시되었다. 당해 반응식은 단지 예시에 지나지 않으며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

5-메틸-2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-5-카복실산 [A]의 제조

테트라하이드로푸란(500ml)에 녹인 2,2-비스(하이드록시메틸)프로피온산(131g, 0.98 mol)의 현탁액에 테트라하이드로푸란(500ml)에 녹인 페닐보론산(122g 1.0 mol)을 첨가하였다. 혼합물을 3시간 동안 교반하고, 톨루엔(1.0L)을 첨가하였다. 물을 톨루엔으로 공비등 증류하여 제거하였다. 헵탄(500ml)을 침전된 생성물에 첨가하고 환류 가열한 후, 냉각시켰다. 혼합물을 여과하고 헵탄(2×300ml)으로 세척하였다. 고체를 일정 중량으로 수득율이 94%의 수득율일 때까지 진공 하 70-75℃에서 건조시켰다. ¹H NMR: δ (DMSO-d6) 7.65 (d, 2H, Ar), 7.40 (m, 3H, Ar), 4.35 (d, 2H,CH₂), 3.92 (d, 2H,CH₂), 1.17 (s, 3H, CH₃).

5-메틸-2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-5-카복실산으로 라파마이신 42-에스테르의 제조 [B]

미국특허 제6,277,983호(2001)에 기술된 바와 같이, 3L의 플라스크를 라파마이신(100g, 0.104 mol)로 충전시키고 에틸 아세테이트(1.50L)에 용해시켰다. 용액을 5-10℃로 냉각시켰다. 이미다졸(30g, 0.44 mol, 4.23 당량)을 첨가하고, 용해시켰다. 질소 보호 하, 트리메틸실릴 클로라이드(44g, 0.405 mol, 4.0 당량)을 30 내지 40분 동안 첨가하고, 첨가하는 동안 0-5℃로 온도를 유지시켰다. 혼합물을 최소 0.5 시간 동안 유지시켰다. 반응을 TLC(30:70 아세톤:헵탄 용출물)로 모니터하였다. 반응은 전 라파마이신이 소비될 때 종결시켰다.

반응혼합물의 2 내지 3 적을 제거하고 31,42-비스(트리메틸실릴)라파마이신 참조 표준으로 보유시켰다. 0.5N의 황산(300ml)을, 온도를 0-5℃로 유지하면서, 3L 플라스크에 0.5시간 동안 첨가하였다. 혼합물을 격렬히 교반하고, 5시간 동안 정치시켰다. 반응액을 박층크로마토그래피(TLC)(30:70 아세톤:헵탄 용출물)로 모니터하였다. 31,42-비스-(트리메틸실릴)라파마이신이 전혀 존재하지 않을 때 반응을 종결시켰다. 층을 분리하고 낮은 수층을 에틸 아세테이트(500ml)로 재 추출하였다. 결합된 유기층을 포화 염수(500ml) 및 포화 중탄산나트륨(2×200ml)로 pH가 8이 될 때까지 세척하였다. 유기 층을 물(2×500ml) 및 염수(500ml)로 pH가 6 내지 7이 될 때까지 세척하였다. 용액을 황산마그네슘(100g)으로 30분 동안 건조하고, 2L의 플라스크 내로 여과하고 135ml 용량으로 농축시켰다. 에틸 아세테이트(500ml)를 첨가하고 135ml의 용량으로 농축시켰다. 수상을 에틸 아세테이트(500ml)로 1회 이상 반복하였다. 염화메틸렌(300ml)을 첨가하고 용액을 다음 단계에서 필요할 때까지 정치시켰다.

기계적 교반기가 장치된 3L의 플라스크를 염화메틸렌(400ml)에 녹인 화합물[A](75g, 0.341mol)로 충전시켰다. 디이소프로필에틸아민(66.1g, 0.51 mol)을 20분 동안 점적하고, 염화메틸렌(25ml)으로 세척하였다. 2,4,6-트리클로로벤조일 클로라이드(80g, 0.328mol)을 첨가하고 염화메틸렌(25ml)으로 세척하였다. 혼합물을 4시간 동안 0-5℃에서 정치시키고, -10±5℃로 냉각하였다.

31-트리메틸실릴 라파마이신 용액을 혼합된 무수물을 함유하는 3L의 플라스크에 첨가하고, 염화메틸렌(25ml)으로 세척하였다. 염화메틸렌(150ml)에 녹인 디메틸아미노 피리딘(48.5g, 0.397mol) 용액을 제조하고, 온도를 <-8℃로 유지하면서 1.5시간 동안 첨가하고, 염화메틸렌(25ml)으로 세척하였다. 혼합물을 12시간 동안 -11 내지 -5℃에서 정치시켰다. 반응 혼합물을 온도를 <10℃로 유지하면서 1N의 황산(600ml)으로 처리하였다. 혼합물을 교반하고 30분 동안 정치시켰다. 상부 수층의 pH가 ≤2였다. 층을 분리하고, 하부 유기층을 염수(450ml), 포화 중탄산나트륨(500ml)으로 pH≥8이 될 때까지 세척하였다. 유기층을 pH 6-7이 될 때까지 물(450ml)로 세척하였다. 용액을 농축하고 아세톤(250ml)을 첨가하고 농축하였다. 이를 다른 아세톤(250ml)으로 반복하고 농축하였다.

용액을 아세톤으로 희석하였다. 용기 온도를 0-5℃로 유지하면서, 0.5N의 황산(500ml)을 30분 동안 점적하였다. 혼합물을 최소 5시간 동안 정치시키고, 정치된 동안 생성물이 용액에서 침전되었다. 수성 중탄산나트륨(물 375ml에 30g)을 30분 동안 점적하고, 용기 온도를 0 내지 5℃로 유지시켰다; 혼합물을 최소 30분 동안 정치시켰다. 용기 온도 <10℃로 유지하면서, 아세트산(25ml)을 pH가 5-6이 될 때까지 첨가하였다. 혼합물은 실온으로 가온하고 16시간 동안 정치시켰다. 고체 생성물을 여과하고 물(2×100ml)로 세척한 후, 1:1의 아세톤:물(2×100ml)로 세척하였다. 케이크를 아세톤(375ml)으로 정제하여 65g(라파마이신으로부터 전체 58%)의 생성물 [B]를 수득하였다. LC/MS: 분자이온에 제공된 양 이온 모드에서 전자분무 인터페이스를 사용 [M+Na]=1138.5 원자 질량 단위(amu).

2,2-비스(하이드록시메틸)-프로피온산을 함유한 라파마이신 42-에스테르 [C]의 제조

화합물 [B](200g, 0.179mol)을 테트라하이드로푸란(600ml)에 용해시키고, 2-메틸-2,4-펜탄디올(42.3g, 0.358mol, 2.0 당량)을 첨가하고 혼합물을 3시간 이상 교반하였다. 반응 혼합물을 거품으로 농축시켰다. 디에틸 에테르(1.0l)를 첨가하고 혼합물을 2시간 동안 교반하였다. 헵탄(1.0L)를 1시간 동안 점적하고, 혼합물을 2시간 동안 교반하였다. 혼합물을 여과하고 고체 생성물을 헵탄(500ml)으로 세척하였다. 고체를 아세톤(400ml)에 재용해시키고, 아세톤(200ml)에 녹인 2-메틸-2,4-펜탄디올(21.1g, 0.179mol, 1당량)로 재처리하고, 0.2 마이크론 카트리지 필터를 통해 정제한 후, 아세톤(200ml)으로 세척하였다. 용액을 거품으로 농축시키고, 0.2 마이크론 카트리지 필터를 통해 미리 여과된 디에틸 에테르(1.0L)를 첨가하고, 혼합물을 2시간 동안 교반하였다. 혼합물을 미리 여과된 헵탄(1.0L)을 첨가하여 공침시켰다. 고체를 건조(55 내지 60℃, 10mmHg, 24시간 이상)하여, 159g(86%)의 생성물 [C]를 수득하였다. LC/MS: 분자이온에 제공된 양 이온 모드에서 APCl의 사용[M+NH₄]=1047.0 amu).

생성물(CCI-779)의 ¹H NMR이 미국 특허 제5,362,718호(1994)의 실시예 11에 기술된 생성물과 동일하다.

모든 특허, 특허 출원, 문헌, 및 기타 참고 자료가 참조에 의해 본원에 혼입된다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서, 본원에 기술된 특정 양태를 수정할 수 있음이 당업자에게 자명하다.

Claims

(a) 라파마이신 31-실릴 에테르를 하기 화학식의 화합물 또는 이의 혼합된 무수물로 아실화시킴으로써, 라파마이신의 42-에스테르 보로네이트 31-실릴 에테르를 생성시키는 단계;

(b) 42-에스테르 보로네이트 31-실릴 에테르를 약한 산 조건 하 선택적으로 가수분해시켜 라파마이신 42-에스테르 보로네이트를 생성시키는 단계; 및

(c) 라파마이신 42-에스테르 보로네이트를 적합한 디올로 처리하여 라파마이신의 42-에스테르를 생성시키는 단계를 포함하는 라파마이신의 42-에스테르 제조 방법.

HOOC.CR⁷R⁸R⁹

상기 식에서,

R⁷이 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, -(CR¹²R¹³)_fOR¹⁰, -CF₃, -F, 또는 -C0₂R¹⁰이고;

여기서, R¹⁰이 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, 트리페닐메틸, 벤질, 탄소수 2 내지 7의 알콕시메틸, 클로로에틸 또는 테트라하이드로피라닐이고;

R⁸ 및 R⁹가 함께 X를 형성하고;

여기서, X가 2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-5-일 또는 2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-4-일이고, 여기서 페닐은 임의 치환될 수 있고;

R¹² 및 R¹³은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, 트리플루오로메틸, 또는 -F이고;

f가 0-6이다.
제1항에 있어서, 제조된 라파마이신의 42-에스테르가 CCI-779이고, 아실화 단계 (a)가 라파마이신 31-실릴 에테르를, 5-메틸-2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-5-카복실산 또는 5-메틸-2-페닐-1,3,2-디옥소보리난-5-카복실산의 혼합된 무수물로 아실화시켜, 라파마이신 31-O-실릴 에테르, 42-에스테르 보로네이트를 생성시키는 것을 포함하는 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 31-실릴 에테르가 다음 화학식인 제조 방법.

-OSiR'R''R'''

상기 식에서, R', R'' 및 R'''은 탄소수 1 내지 6의 알킬, 페닐 및 벤질로부터 선택되며, 동일하거나 상이하다.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 31-실릴 에테르가 트리메틸실릴 에테르인 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 아실화 단계 (a)가 5-메틸-2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-5-카복실산으로 실시되는 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 아실화 단계 (a)가 5-메틸-2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-5-카복실산의 2,4,6-트리클로로벤조일 혼합된 무수물을 사용하여 실시되는 제조 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 아실화 단계 (a)가 약 20℃ 미만에서 실시되는 제조 방법.
제7항에 있어서, 약 -50℃ 내지 약 20℃의 온도에서 실시되는 제조 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서, 단계 (a)가 염화메틸렌을 포함하는 용매에서 실시되는 제조 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서, 단계 (b)의 산이 희석된 무기산인 제조 방법.
제10항에 있어서, 산이 황산, 염산 또는 인산인 제조 방법.
제11항에 있어서, 단계 (b)에 사용된 산이 황산인 제조 방법.
제10항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서, 단계 (b)에 사용된 산이 약 0.1N 내지 약 3N인 제조 방법.
제13항에 있어서, 단계 (b)에 사용된 산이 약 0.2N 내지 약 2N인 제조 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서, 단계 (b)에 사용된 산이 약 0.5N인 제조 방법.
제1항 내지 제15항 중 어느 하나의 항에 있어서, 단계 (b)가 단일상 수성산/유기 용매계에서 실시되는 제조 방법.
제16항에 있어서, 유기 용매가 아세톤인 제조 방법.
제1항 내지 제17항 중 어느 하나의 항에 있어서, 단계 (b)가 약 25℃이하의 온도에서 실시되는 제조 방법.
제18항에 있어서, 단계 (b)가 약 -5℃ 내지 약 10℃의 온도에서 실시되는 제조 방법.
제18항 또는 제19항에 있어서, 단계 (b)가 약 0℃ 내지 약 5℃의 온도에서 실시되는 제조 방법.
제1항 내지 제20항 중 어느 하나의 항에 있어서, 단계 (c)에 사용된 디올이 1,2-, 1,3-, 1,4- 또는 1,5-디올인 제조 방법.
제21항에 있어서, 디올이 2-메틸-2,4-펜탄 디올인 제조 방법.
제1항 내지 제22항 중 어느 하나의 항에 있어서, 단계 (c)의 디올이 약 1 내지 약 5 몰당량 양으로 사용되는 제조 방법.
제1항 내지 제23항 중 어느 하나의 항에 있어서, 단계 (c)가 약 -5℃ 내지 약 +25℃의 온도에서 실시되는 제조 방법.
제1항 내지 제24항 중 어느 하나의 항에 있어서, 단계 (c)가 테트라하이드로푸란 용매의 존재 하 실시되는 제조 방법.
제1항 내지 제24항 중 어느 하나의 항에 있어서, 에테르 용매의 존재 하 실시되는 제조 방법.
제1항에 있어서, 라파마이신 31-O-트리메틸실릴 에테르, 42-에스테르 보로네이트가 다음 화학식인 제조 방법:

상기 식에서 R이 -O-C=O.CR⁷R⁸R⁹ 이고:

여기서,

R⁷이 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, -(CR¹²R¹³)_fOR¹⁰, -CF₃, -F 또는 -CO₂R¹⁰이고;

여기서, R¹⁰이 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, 트리페닐메틸, 벤질, 탄소수 2 내지 7의 알콕시메틸, 클로로에틸 또는 테트라하이드로피라닐이고;

R⁸ 및 R⁹가 함께 X를 형성하고;

여기서, X가 2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-5-일 또는 2-페닐-1,3,2-디옥사보리 난-4-일이고, 여기서 페닐이 임의 치환될 수 있고;

R¹² 및 R¹³이 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, 트리플루오로메틸, 또는 -F이고;

f가 0-6이다.
제1항에 있어서, 라파마이신 42-보로네이트 에스테르가 다음 화학식인 제조 방법.

상기 식에서,

R은 -O-C=O.CR⁷R⁸R⁹이고;

여기서, R⁷이 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, -(CR¹²R¹³)_fOR¹⁰, -CF₃, -F, 또는 -CO₂R¹⁰이고;

여기서, R¹⁰이 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, 트리페닐메틸, 벤질, 탄소수 2 내지 7의 알콕시메틸, 클로로에틸, 또는 테트라하이드로피라닐이고;

R⁸ 및 R⁹가 함께 X를 형성하고;

X가 2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-5-일 또는 2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-4-일이고, 여기서 페닐이 임의 치환될 수 있으며;

R¹² 및 R¹³이 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, 트리플루오로메틸 또는 -F이고;

f가 0-6이다.
31-실릴 에테르, 라파마이신 42-보로네이트 에스테르를 적합한 디올로 처리하는 것을 포함하는, 하기 화학식의 화합물의 제조방법.
제29항에 있어서, 사용된 디올이 1,2-, 1,3-, 1,4- 또는 1,5-디올인 제조 방 법.
제29항 또는 제30항에 있어서, 디올이 2-메틸-2,4-펜탄 디올인 제조 방법.
제29항 내지 제31항 중 어느 하나의 항에 있어서, 디올이 약 1 내지 약 5 몰당량의 양으로 사용되는 제조 방법.
제29항 내지 제32항 중 어느 하나의 항에 있어서, 약 -5℃ 내지 약 +25℃의 온도에서 실시되는 제조 방법.
제29항 내지 제33항 중 어느 하나의 항에 있어서, 테트라하이드로푸란 용매의 존재 하 실시되는 제조 방법.
제29항 내지 제33항 중 어느 하나의 항에 있어서, 에테르 용매의 존재 하 실시되는 제조 방법.
2,2-비스(하이드록시메틸)프로피온산을 페닐보론산과 반응시키는 것을 포함하는, 5-메틸-2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-5-카복실산의 제조 방법.
제36항에 있어서, 테트라하이드로푸란 용매의 존재 하 실시하는 제조 방법.
용액의 pH를 약 5 내지 약 6으로 조정하는 단계를 포함하여, 이성질체 B 및 C를 < 약 10:1의 비로 포함하는 용액에서 하기 화학식의 화합물의 순도를 증가시키는 방법.

B 이성질체 및 C 이성질체
제38항에 있어서, 아세톤 용매의 존재 하 실시하는 방법.
제38항 또는 제39항에 있어서, 아세트산나트륨 완충액의 존재 하 실시하는 방법.
제38항 또는 제39항에 있어서, 중탄산나트륨 및 아세트산 존재 하 실시하는 방법.
화학식 I의 화합물:

상기 식에서,

R은 -O-C=O.CR⁷R⁸R⁹에서 선택되고;

여기서, R⁷이 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, -(CR¹²R¹³)_fOR¹⁰, -CF₃, -F, 또는 -CO₂R¹⁰이고;

여기서, R¹⁰이 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, 트리페닐메틸, 벤질, 탄소수 2 내지 7의 알콕시메틸, 클로로에틸, 또는 테트라하이드로피라닐이고;

R⁸ 및 R⁹가 함께 X를 형성하고;

X가 2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-5-일 또는 2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-4-일이고, 여기서 페닐이 임의 치환될 수 있으며;

R¹² 및 R¹³이 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, 트리플루오로메틸 또는 -F이고;

f가 0-6이다.
하기 화학식의 화합물.

상기 식에서 R이 다음으로부터 선택된다:

-O-C=O.CR⁷R⁸R⁹ :

상기 식에서,

R⁷이 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, -(CR¹²R¹³)_fOR¹⁰, -CF₃, -F 또는 -CO₂R¹⁰이고;

여기서, R¹⁰이 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, 트리페닐메틸, 벤질, 탄소수 2 내지 7의 알콕시메틸, 클로로에틸 또는 테트라하이드로피라닐이고;

R⁸ 및 R⁹가 함께 X를 형성하고;

여기서, X가 2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-5-일 또는 2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-4-일이고, 여기서 페닐이 임의 치환될 수 있고;

R¹² 및 R¹³이 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 탄소수 2 내지 7의 알케닐, 탄소수 2 내지 7의 알키닐, 트리플루오로메틸, 또는 -F이고;

f가 0-6이고;

상기 식에서, R', R'', 및 R'''가 동일하거나 상이하고, 탄소수 1 내지 6의 알킬, 페닐 및 벤질에서 선택된다.
5-메틸-2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-5-카복실산을 함유한 라파마이신 42-에스테르인 화합물.
5-메틸-2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-5-카복실산을 함유한 라파마이신 31-O-트 리메틸실릴 에테르, 42-에스테르인 화합물.
화학식 HO-C=O.CR⁷R⁸R⁹ 인 화합물 또는 이의 혼합된 무수물 유도체.

상기 식에서, R⁷, R⁸ 및 R⁹ 는 제1항에서 정의된 바와 같다.
제46항에 있어서, 페닐이 임의 치환된 5-메틸-2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-5-카복실산 화합물 또는 2,4,6-트리클로로벤조일 혼합된 이의 무수물 유도체.
제46항에 있어서, 5-메틸-2-페닐-1,3,2-디옥사보리난-5-카복실산인 화합물 또는 2,4,6-트리클로로벤조일 혼합된 이의 무수물 유도체.