專利名稱：20(s)－喜樹堿的新型水溶性c－環類似物的制作方法
技術領域：
本發明涉及通式(1)的20(S)-喜樹堿的新型水溶性C-環類似物。
在上式1中，R1、R2、R3和R4各自相同或不同，表示氫、羥基、低級烷氧基、芳氧基、低級鏈烷酰基、硝基、氰基、鹵素、羧基、羰氧基、氨基、取代氨基、低級烷基、取代低級烷基或R2和R3結合在一起表示-O-(CH2)n-O-，其中n=1或2；R5表示氫、低級烷基、取代低級烷基、低級芳烷基、羥甲基、羧甲基、氨甲基，其中氨基為一或二取代的取代氨甲基，其中兩個取代基各自獨立或結合在一起形成5或6元環體系，所述環體系含有碳且任意性含有一個或兩個選自氧、氮和硫的雜原子，環體系中原子數量為5或6。R表示氫、低級烷基、低級鏈烯基、低級鏈烷酰基、取代低級烷基、取代低級鏈烷酰基、取代低級鏈烯基、低級烷氧基羰基、苯基、芐基或苯甲酰基，其中苯基可為未取代或取代的；以及R6表示氫、羥基、低級烷氧基或COOR′，其中R′表示氫、低級烷基或低級芳烷基；R6也可表示酰胺或氨基，其中酰胺或氨基可為未取代或一或二取代的，其中兩個取代基各自獨立或結合在一起形成含3至8個原子的環體系，所述環體系含有碳且任意性含有一個或兩個選自氧、氮和硫的雜原子，環體系中原子數量為3至8；苯氧基，苯基，苯甲酰基或芐基，其中苯基可為未取代或被一、二或三個取代基取代，所述取代基選自鹵素、羥基、低級烷氧基、氰基、羧基、硝基、酰氨基、氨基或取代氨基、低級烷基、取代低級烷基；環烷基或環烷基低級烷基，其中環為3元至7元全部為碳原子的環體系；被雜環取代的低級烷基，其中具有3至7個原子的雜環體系包含碳和至少一個選自氧、氮和硫的雜原子，雜環體系中原子數量為3至7；低級鏈烷酰基、低級烷基；取代低級烷基，其中取代基可為鹵素、羥基、烷氧基、芳氧基、羧基、氰基、硫代、硫代烷基、硫代芳基、芳基、雜芳基、硝基、酰氨基或氨基，其中氨基可為未取代或一或二取代的，其中兩個取代基各自獨立或結合在一起形成含3至8個原子的環體系，所述環體系含有碳且任意性含有一個或兩個選自氧、氮和硫的雜原子；所有這些式1化合物均是由具有C-20(s)手性碳的通式12化合物制備，
其中R1至R5定義如上文。
式2的20(S)-喜樹堿為具有強抗癌活性的生物堿，
它是由Wall及其同事于1966年首先從旱蓮木植物中分離得到的。但是由于其對人具有不可接受的副作用且由于低水溶性和高毒性問題，因此將其研制成作為治療癌癥的有效藥物的努力被放棄。自從Liu及其同事于1985年發現其作為拓撲異構酶(topoisomerise)Ⅰ的抑制劑的作用機理后(L.F.Liu等人，生物化學雜志(J.Biol.Chem.),26014873(1985))，人們才再一次投入力量對喜樹堿進行研究。
在過去的30年中，為了解決喜樹堿的這種低水溶性和高毒性問題，世界上多個研究小組已經制備和研究了大量喜樹堿類似物，包括改性環A-E或在式2喜樹堿的所有五個環上引入許多取代基[M.E.Wall等人，醫學化學雜志(J.Med.Chem.),36,2689(1993)；R.P.Hertzberg等人，醫學化學雜志(J.Med.Chem.),715(1989)；S.W.Sawada等人，化學藥學通報(Chem.Pharm.Bull),41(2),310(1993)]。在這些至今所制得的各種喜樹堿類似物中，僅有兩種類似物在目前市場上作為抗癌藥物出售，它們是式3的CPT-11[化學藥學通報(Chem.Pharm.Bull),39,1446(1991)1,
式4的拓撲烷(topotecan)[醫學化學雜志(J.Med.Chem.),34,98(1991)]。
另一化合物，即式5的9-氨基喜樹堿[醫學化學雜志，29,2358(1986)]目前正在進行Ⅲ期臨床試驗。
對式2喜樹堿的結構-活性關系(SAR)的廣泛研究[M.E.Wall等人，醫學化學雜志(J.Med.Chem.),36,2689(1993)1表明喜樹堿中20(S)-α-羥基-δ-內酯(E-環)結構對其活性是必需的。然而，根據Ejima等人的最新報道，在C-20位上利用氨基替代羥基可得到化合物如式6的7-乙基-10-甲氧基喜樹堿衍生物[A.Ejima等人，化學藥學通報(Chem.Pharm.Bull),40(3),683(1992)]，
該化合物顯示出體內抗癌活性比式7的20(RS)-喜樹堿增加。還是在另一份報告中(Lawrence Snyder等人，有機化學雜志(J.Org.Chem.),59,7033(1994))，式8的18-去甲脫水喜樹堿類似物，
對拓撲異構酶Ⅰ活性顯示出了有效的喜樹堿類抑制。這兩份報告與喜樹堿中的20(S)-α-羥基官能團是其生物活性的必需特征的假設相反。
基于對文獻中制得的喜樹堿類似物所獲得的結構-活性結果，可得到如下結論在式2喜樹堿的C-9和C-7位上進行取代基改性對通過賦予E-環內酯穩定性而增強抗癌活性起著重要的作用[T.G.Burke等人，醫學化學雜志(J.Med.Chem.),37,40(1994)]。人們也已經認識到，該內酯部分的開放形式，即“羧酸酯形式”的治療效果比閉合的“內酯形式”差[Hertzberg等人，醫學化學雜志((J.Med.Chem.),32,715(1989)；J.M.Covey,C.Jaxel等人，癌癥研究(Cancer Research),49,5016(1989)；Giovanella等人，癌癥研究(Cancer Research),51,3052(1991)]。T.G.Burke等人最近在被稱為“人血清白蛋白”(HSA)的蛋白質的存在下對各種喜樹堿類似物的“閉合內酯形式”的穩定性研究表明在37℃、在HsA的存在下，化合物如式3的CPT-11和式9的7-乙基-10-羥基喜樹堿(SN-38)
和式4的拓撲烷顯示出在平衡時，內酯形式的百分數(％)高于式2的20(S)-喜樹堿和式5的9-氨基喜樹堿[T.G.Burke和Zihou Mi.,醫學化學雜志(J.Med.Chem.),3740(1994)；同上，生物化學(Biochemistry),33,12540(1994)]。基于這些研究，人們認識到對影響喜樹堿類似物的內酯-羧酸酯平衡的因素的理解成為在喜樹堿系列中設計新型治療有效候選藥物的重要決定因素。
盡管為了得到新的CPT類似物而迅速采納在喜樹堿的環A和B上進行取代基改性，但鑒于Sawada等人所進行的研究工作，喜樹堿的環“C”類似物受到限制，Sawada等人聲稱喜樹堿C-5位上的取代基導致喜樹堿的抗癌活性降低并產生不活潑類似物[Sawada S.等人，化學藥學通報(Chem.Pharm.Bull),39(10),2574(1991)]。由Sawada等人提出的C-5取代喜樹堿(JP58,154,584；美國專利4,513,138；美國專利4,473,692；美國專利4,545,880和美國專利4,339,282)具有結構式10，
其中R表示羥基、低級烷基、低級烷氧基或酰氧基；9-位上的R1為氫、甲氧基，10-位上的R1為氫、羥基、低級烷氧基、酰氧基、SH、硫代烷基、硫代酰基、硝基、氨基、烷氨基、酰基氨基或鹵素；R2表示氫、低級烷基、低級芳烷基、CH2OH、COOH、COOMe或CH2OR′，其中R′表示低級烷基或酰基。
包括通過在N,N-二甲基甲酰胺和4-哌啶子基哌啶中于20(S)-喜樹堿上與甲醛反應制備5-羥甲基喜樹堿的K.H.Lee等人的最近研究結果[生物有機醫學化學通訊(Bio.Org.MedChem.Lett.),5(1),77(1995)]表明這些化合物的抗癌活性降低。再者，Danishefsky等人通過完全合成方法制備了一些C-5取代的20(RS)-喜樹堿衍生物[美國專利5,391,745和美國專利5,446,047]。
然而合成制得的式11的5-取代喜樹堿衍生物[Terasawa等人，雜環(Heterocycles),38,81(1994)1據稱抗癌活性與20(s)-喜樹堿相當。
考慮到所有這些因素，我們將研究重點集中在20(S)-喜樹堿上，目的在于設計能夠顯示出水溶性和溶液中內酯形式的穩定性均提高的新喜樹堿類似物。我們發現了為此目的的于醇溶劑中的氧化反應。所得發現導致發現了一種新的合成轉變，可在式14的20(S)-喜樹堿的C-5位上引入各種烷氧基，
其中R1至R6定義如上文，其主題物質公開在我們的序號為_____、代理人登記序號為U011024-5的未決專利申請中。
這里提供了一種制備式14化合物的方法，
其中R1、R2、R3和R4各自相同或不同，表示氫、羥基、芳氧基、低級烷氧基、低級鏈烷酰基、硝基、氰基、鹵素、羧基、羰氧基、氨基、取代氨基、低級烷基、取代低級烷基或R2和R3一起表示-O-(CH2)n-O-，其中n=1或2；R5表示氫、低級烷基、取代低級烷基、低級芳烷基、羥甲基、羧甲基、氨甲基、取代氨甲基，其中氨基可為一或二取代的，其中兩個取代基各自獨立或結合在一起形成總原子數為5-6的環體系，所述環體系含有碳且任意性含有一個或兩個選自氧、氮和硫的雜原子；以及R6表示氫；苯基或芐基，其中苯基可為未取代或被一、二或三個取代基取代，所述取代基選自鹵素、羥基、低級烷氧基、氰基、羧基、硝基、氨基或取代氨基、低級烷基、取代低級烷基；環烷基或環烷基低級烷基，其中環為3元至7元全部為碳原子的環體系；由雜環取代的低級烷基，其中雜環體系總共具有3至7個原子，該環體系含碳和至少一個如氧、氮或硫的雜原子；低級鏈烷酰基；苯甲酰基，其中苯基可為未取代或取代的；低級鏈烯基；低級烷基；取代低級烷基，取代低級鏈烯基或取代低級鏈烷酰基，其中取代基可為鹵素、羥基、低級烷氧基、芳氧基、硫代、硫代烷基、硫代芳基、芳基或雜芳基、羧基、氰基、硝基、酰氨基或氨基，其中氨基可為未取代或一或二取代的，其中兩個取代基各自獨立或結合在一起形成5或6元環體系，所述環體系含有碳和任意性含有一或兩個選自氧、氮或硫的雜原子，環體系中的總原子數為5或6；條件是(ⅰ)當R1為甲氧基時，R6不為氫或低級烷基；(ⅱ)當R2為羥基、低級烷氧基、硫代烷基、硝基、氨基、烷氨基、酰基氨基和鹵素時，R6不為氫或低級烷基；(ⅲ)當R5為低級烷基、低級芳烷基、CH2OH、COOH、COOMe或CH2OR″，其中R″表示低級烷基或酰基時，R6不為氫或低級烷基；(ⅳ)當R1為甲氧基時，R2為羥基、低級烷氧基、硫代烷基、硝基、氨基、烷氨基、酰基氨基或鹵素時，R5為低級烷基、低級芳烷基、CH2OH、COOH、COOMe或CH2OR″，其中R″表示低級烷基或酰基時，R6不為氫或低級烷基；(ⅴ)當R1至R5表示氫時，R6不為氫或低級烷基，該方法包括，(ⅰ)在酸和氧化劑存在下，將式16化合物
其中R1至R5定義如上文，所述氧化劑為鐵鹽，與式R6-OH化合物反應，其中R6表示低級烷基、低級鏈烯基、(C3-C7)環烷基、鹵代烷基或羥烷基，得到式12化合物和式17化合物，
其中R1、R2、R3、R4、R5定義如上文；(ⅱ)通過常規方法分離步驟(ⅰ)制得的式12和17的化合物；(ⅲ)通過常規方法水解式17化合物，得到另外量的式12化合物；(ⅳ)在酸存在下，將式12化合物與式R6-OH化合物反應，得到式14化合物，
其中R1、R2、R3、R4和R5定義如上文及R6定義如上。
式14的這些5-烷氧基喜樹堿的官能團轉變生成大量新的式1C-5-N-取代20(S)-喜樹堿類似物，這形成了本發明的主題物質。
因此，本發明發現了一種容易且通用的半合成方法，通過該方法可事實上將文獻中已知的各種喜樹堿衍生物轉變成許多C-5取代喜樹堿類似物。在另一份序號為_____、代理人登記序號為U011026-1的共同未決專利申請中，我們描述并要求保護式15化合物，
其中X表示CH2或CHR基團。
因此，本發明提供了一種制備其中R6定義如上文的各種式1C-5-N-取代20(S)-喜樹堿衍生物的新方法，該方法是以式12化合物為起始原料，
其中R1至R6定義如上文。進一步地，由式1化合物表示的大量取代基具有改進的水溶解度，為每毫升1mg至每毫升15mg。由本發明制得的所有化合物均顯示出了對許多人體腫瘤細胞系具有顯著的體外抗癌活性。
發明詳述本發明特別提供了式1的20(S)-喜樹堿的C-5-N-取代水溶性類似物，
其中基團R、R1、R2、R3、R4、R5和R6定義如上文。在本發明中，這些化合物中由R1至R6表示的術語具有如下定義。
術語“低級烷基”是指含1至8個碳原子的一價、支鏈或直鏈烴鏈。烷基的代表性實例為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、異戊基、叔戊基、己基、異己基和辛基。
術語“低級鏈烯基”是指含1至8個碳原子且具有sp或sp2碳中心的支鏈或直鏈烴鏈。鏈烯基的代表性實例為乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、異丙烯基、異丁烯基、proparginyl、己烯基和辛烯基。
術語“鹵素”或“鹵代”是指氯、溴或氟。術語“鹵代烷基”是指被鹵素，優選氟、溴或氯取代的烷基。鹵代烷基的代表性實例為氯乙基、溴丙基、氟乙基、三氟乙基、三氯乙基和三氟丁基。
術語“低級烷氧基”是指通過氧鍵與該分子的其余部分相連的如上文定義的低級烷基。這些基團的代表性實例為甲氧基、乙氧基、異丙氧基、叔丁氧基、己氧基、庚氧基和辛氧基。
術語“低級鏈烷酰基”是指通過羰基與該分子的其余部分相連的如上文定義的低級烷基或低級鏈烯基。這些基團的代表性實例為乙酰基、丙酰基、丙烯酰基、巴豆酰基(crotanoyl)、丁酰基、戊酰基和異戊酰基。
術語“氨烷基”指被氨基取代的上述低級烷基。氨基烷基的代表性實例為2-氨基丙基、4-氨基丁基和5-氨基戊基。氨基也可是一或二取代氨基，這些取代氨基的代表性實例為二甲氨基、二乙氨基、二芐氨基、乙基異丙氨基、吡咯烷子基、哌啶子基、嗎啉代和哌嗪子基。
術語“雜原子”是指氧、氮或硫。術語“芳基”或“雜芳基”表示具有5或6元環的芳族基團，可選自苯基、聯苯基、萘基、吡啶基、喹啉、異喹啉、吲哚、吡咯、呋喃、苯并呋喃、噻吩、嘧啶、哌嗪、噻唑烷和咪唑。
用于本發明的術語“取代苯基”是指被取代基取代的苯基，所述取代基選自羥基、低級烷基、鹵代烷基、苯基、芐基、鹵素、低級烷氧基、硫代烷氧基、芐氧基、羧基、氰基、硝基、酰氨基、氨基和烷氨基。這類基團的實例為4-羥基苯基、3-甲氧基苯基、4-氟苯基、4-三氟甲基苯基、N,N-二甲基氨基苯基和4-甲氧羰基苯基。
用于本發明的術語“取代烷基”是指被取代基取代的烷基，所述取代基選自羥基、烷基、鹵代烷基、苯基、芐基、鹵素、烷氧基、硫代烷氧基、芐氧基、羧基、羰氧基、氰基、硝基、酰氨基、氨基和烷氨基。這類基團的實例為氟乙基、氯丙基、羥乙基、甲氧基丙基、N,N-二乙氨基乙基、N-苯甲酰基氨基丙基、三氟乙氧基乙基、苯氧基乙基、甲氧羰基乙基、(對-氟苯甲酰氧基)乙基、氨基丙基和2-硫代乙基。
用于本發明的術語“取代氨基”是指被取代基取代的氨基，所述取代基選自羥基、烷基、鹵代烷基、芐基、苯甲酰基、烷氧基、羧基、酰氨基、氨基和烷氨基。這類基團的實例為N,N-二乙氨基、N-苯甲酰氨基、N-甲氧基氨基、N-乙氧羰基氨基和N-氯乙氨基。另外，氨基上的兩個取代基可結合在一起形成5或6-元環體系，所述環體系可由吡咯烷子基、哌啶子基、哌嗪子基、嗎啉代、咪唑啉子基或噻唑烷子基表示。
含碳且任意性含一個或兩個選自氧、硫和氮的雜原子的3至8元環體系實例為哌啶和吡咯烷。
在我們的序號為_____、代理人登記序號為U011024-5的共同未決專利申請中，我們描述并要求保護式12化合物及其制備方法，
使用式12化合物，我們制備了本發明描述的式1化合物。由此，本發明提供了一種制備通式1化合物的方法，
其中R1、R2、R3和R4各自相同或不同，表示氫、羥基、低級烷氧基、芳氧基、低級鏈烷酰基、硝基、氰基、鹵素、羧基、羰氧基、氨基、取代氨基、低級烷基、取代低級烷基或R2和R3結合在一起表示-O-(CH2)n-O-，其中n=1或2；R5表示氫、低級烷基、取代低級烷基、低級芳烷基、羥甲基、羧甲基、氨甲基，其中氨基可為一或二取代的取代氨甲基，其中兩個取代基各自獨立或結合在一起形成5-6元環體系，所述環體系含有碳且任意性含有一個或兩個選自氧、氮和硫的雜原子，環體系中原子數量為5-6；R表示氫、低級烷基、低級鏈烯基、低級鏈烷酰基、取代低級烷基、取代低級鏈烷酰基、取代低級鏈烯基、低級烷氧基羰基、苯基、芐基或苯甲酰基，其中苯基可為未取代或取代的；以及R6表示氫、羥基、低級烷氧基或COOR′，其中R′表示氫、低級烷基或低級芳烷基；R6也可表示酰胺或氨基，其中氨基可為未取代或一或二取代的，其中兩個取代基各自獨立或結合在一起形成含3或8個原子的環體系，所述環體系含有碳且任意性含有一個或多個選自氧、氮和硫的雜原子；苯氧基，苯基，苯甲酰基或芐基，其中苯基可為未取代或被一、二或三個取代基取代，所述取代基選自鹵素、羥基、低級烷氧基、氰基、羧基、硝基、酰氨基、氨基、取代氨基、低級烷基、取代低級烷基；環烷基或環烷基低級烷基，其中環為3元至7元全部為碳原子的環體系；被雜環取代的低級烷基，其中雜環體系具有3至7個原子，所述環體系包含碳和至少一個選自氧、氮和硫的雜原子，雜環體系中原子數量為3至7；低級鏈烷酰基、低級烷基；取代低級烷基，其中取代基可為鹵素、羥基、烷氧基、芳氧基、羧基、氰基、硫代、硫代烷基、硫代芳基、芳基、雜芳基、硝基、酰氨基或氨基，其中氨基可為未取代或一或二取代的，其中兩個取代基各自獨立或結合在一起形成含5至8個原子的環體系，所述環體系含有碳且任意性含有一個或多個選自氧、氮和硫的雜原子，該方法包括(ⅰ)在堿的存在下，將式12化合物，
其中R1至R5定義如上文，與式R6-NH2化合物反應，得到式13化合物，
其中R1、R2、R3、R4、R5和R6定義如上文；(ⅱ)在堿存在下，將式13化合物與式R-G試劑反應，其中G表示鹵素，得到式1化合物，
其中R表示低級烷基、苯基、芐基或苯甲酰基，其中苯基可為未取代或取代的；低級烷氧基羰基、低級鏈烯基、取代低級鏈烯基、取代低級烷基、低級鏈烷酰基或取代低級鏈烷酰基以及R1至R6定義如上文。
由此，本發明首次研制出了利用半合成方法，以式12化合物為起始原料制備式1C-5N-取代喜樹堿衍生物的方法。由本發明方法制得的式1化合物由此代表了含新產生的C-5手性中心的非對映體。的確，通式1化合物是以20(S)、5(R)和20(S)、5(S)非對映體混合物形式分離的。然而，通過常規的分析技術，兩種非對映體也被分離成其單個旋光純物質。
根據本發明的方法，在堿的存在下，將式12化合物與其中R6定義如上文的通式R6-NH2化合物反應，得到式13化合物。反應過程中所使用的堿選自無機或有機堿，如碳酸氫鈉、碳酸鉀、氫化鈉、氫化鉀、吡啶、哌啶、三乙胺、二異丙胺、吡咯烷或二甲氨基吡啶。用于反應的溶劑可選自甲醇、乙醇、苯、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、氯仿或二氯乙烷。反應可在40-140℃的溫度范圍內進行。為了得到其中C-5取代基為二取代氨基(如NRR6)的式1化合物，可在堿的存在下，將式13化合物與式R-G試劑反應，其中G表示鹵素以及R表示低級烷基、苯基、芐基或苯甲酰基，其中苯基可為未取代或取代的；低級烷氧基羰基、低級鏈烷酰基、取代低級鏈烷酰基、低級鏈烯基、取代低級烷基或取代低級鏈烯基。用于反應的堿可選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸鋇、碳酸鋰、吡啶、哌啶、三乙胺、二異丙胺或4-N,N-二甲基一氨基吡啶。用于反應的溶劑可選自二氯甲烷、氯仿、苯、甲苯、四氫呋喃、乙酸乙酯或其混合物。反應溫度可為0℃至100℃，優選0℃至60℃。
由此，本發明在研制作為新的一類C-環改性喜樹堿類似物的5-N-取代20(s)-喜樹堿衍生物上具有特別重要的意義，該類似物可用作抗癌和/或抗病毒試劑。本發明還具有特別重要的意義，因為本發明研制和描述的方法具有高度的通用性且可適用于大規模制備通式1的喜樹堿衍生物。
本發明研制和描述的方法將為獲得在20(S)-喜樹堿環A和B上具有不同取代基的許多C-5取代C-環類似物提供了路徑。在那些優選的化合物中，R1為硝基、氨基、氨烷基、羥基或甲氧基；R2為羥基、羰氧基或鹵素；R2和R3結合在一起表示亞甲基二氧基或亞乙基二氧基；R5為乙基、氨甲基或取代氨甲基；R6為羥基、甲基、2′-羥乙基、4-羥丁基、烷氧基乙基或氨乙基，其中氨基可為二甲氨基、二乙氨基、吡咯烷子基、哌啶子基、嗎啉代、哌嗪子基或咪唑烷子基；以及R可為甲基、烯丙基、芐基、叔丁氧基羰基(Boc)、苯甲酰基、對氟苯甲酰基、對氯苯甲酰基或對叔丁基苯甲酰基。
代表性實例為1)5-羥氨基CPT2)5-羥乙基氨基CPT3)5-芐氨基CPT4)5-N,N-二甲氨基乙氨基CPT5)5-(1′,3′-二羥基丙氨基)CPT6)5-氯乙氨基CPT7)5-(4′-羥基丁氨基)CPT8)9-甲氧基-5-(N,N-二甲基亞乙基二氨基)CPT9)9-甲氧基-5-(1′,2′-二羥基丙氨基)CPT10)9-甲氧基-5-吡咯烷子基乙氨基CPT11)9-甲氧基-5-(4′-羥基丁氨基)CPT12)9-甲氧基-5-嗎啉代乙氨基CPT13)9-甲氧基-5-哌啶子基乙氨基CPT14)5-哌啶子基乙氨基CPT15)5-吡咯烷子基乙氨基CPT16)5-哌嗪子基乙氨基CPT17)5-(N-苯甲酰基-2′-羥基乙氨基)CPT18)5-(N-叔丁氧基羰基氧基-2′-羥基乙氨基)CPT19)5-甲氨基CPT20)5-甲氨基-10-羥基CPT其中CPT是指20(S)-喜樹堿。
由本發明制得的大多數化合物在37℃下的水溶解度為每毫升1mg至15mg。根據在美國馬里蘭州Bethesda的國家癌癥研究所(NCI)進行的60人腫瘤細胞系測定得到的結果，由本發明制得的化合物對各種人腫瘤細胞系顯示出了良好的體外抗癌活性。
表1和2所示的結果是根據下述的美國國家癌癥研究所(NCI)的試驗程序所進行的實驗得到的每個試驗化合物是通過從八種器官中獲得的一組60人細胞系篩選的。在典型的方法中，將細胞懸浮液加入到96-孔微滴定板中，所述細胞懸浮液根據特定的細胞類型和所期望的目標細胞密度(基于細胞生長特征，每孔為5,000-40,000個細胞)稀釋。為了穩定，接種被允許在37℃下預孵育24小時。在時間為零時，將100μl等分兩倍于所需試驗濃度的稀釋液加入到微滴定板孔中。一般地，在五份10-倍稀釋液中進行試驗化合物的測定。用于試驗的最高孔濃度為10-4M。然后，在5％CO2氣氛和100％濕度下，將細胞在藥物(試驗化合物)存在下進一步孵育48小時。在此時間結束后，通過三氯乙酸將粘著的細胞固定在板上，洗滌數次后，利用蛋白質染色劑Sulforhodamine B處理細胞層。然后利用自動分光光度板式讀數器記錄波長為515nm處的正比于蛋白質質量的光學密度。將讀數傳入微機，利用特殊研制的軟件生成最終報告。表1序號化合物 IC50(μm)a1)5-羥氨基CPT 2.392)5-(2′-羥基乙氨基)CPT ＞303)5-芐氨基CPT ＞304)5-(N,N-二甲基亞乙基二氨基)CPT ＞305)9-甲氧基-(2′,3′-二羥基丙氨基)CPT 6.606)9-甲氧基-5-(4′-羥基丁氨基)CPT 13.107)9-甲氧基-5-吡咯烷子基乙氨基CPT 31.68)9-甲氧基-5-哌啶子基乙氨基CPT 28.109)9-甲氧基-5-嗎啉代乙氨基CPT ＞3010)10-羥基-5-羥氨基CPT 10.011)5-甲氨基CPT 4.6712)5-吡咯烷子基乙氨基CPT ＞3013)5-哌啶子基乙氨基CPT 23.414)5-氯乙氨基CPT 19.015)9-甲氧基-5-(N,N-二甲基亞乙基二氨基)CPT 9.5416)9-甲氧基-5-(N,N-二乙基亞丙基二氨基)CPT8.3117)9-甲氧基-5-(N,N-二乙基亞乙基二氨基)CPT19.10aIC 50=在NCI′s 60人腫瘤細胞系測定中產生50％細胞生長抑制(GI50)所要求試劑的最少藥物濃度(μm)平均值。表2實施例1、11和12的體外抗癌活性數據
這里所示數據是指以μm濃度表示的50％生長抑制(GI50)值。NSLC是指非小細胞肺癌；CNS是指中樞神經系統。
所有本發明通式1化合物，包括其可藥用鹽及含有所述化合物的組合物，均可用作抗癌和抗病毒試劑。純化合物形式或適當藥物組合物形式的式1活性化合物的給藥可通過任何類似的可接受方式進行。由此，給藥路徑可以是如經口、經鼻、非腸道或局部進行，劑型可以是固體、半固體、凍干粉或液體劑形，如片劑、栓劑、丸劑、膠囊、粉劑、溶液、懸浮液、乳液、霜劑、洗液、氣霧劑、軟膏、注射液等；對于精確劑量的簡單給藥，優選適當的單位劑形。組合物可包括常規藥物載體、稀釋劑或賦型劑和通式1的活性化合物，另外可包括藥物試劑、藥劑、稀釋劑、載體或助劑等。
本發明將通過下列實施例得到進一步描述，所述實施例僅僅是用來說明本發明，而不是用來限制本發明的范圍。實施例實施例1制備5-羥氨基喜樹堿在吡啶(1ml)存在下，將式12的5-羥基喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H)(200mg)和羥胺鹽酸鹽(200mg)的混合物懸浮于30ml甲醇中，回流加熱20小時。濃縮反應混合物至干，利用乙酸乙酯萃取殘留物。利用鹽水洗滌有機層，在無水硫酸鈉上干燥。蒸發溶劑得到油狀殘留物，在硅膠柱上純化，利用乙酸乙酯-氯仿作為洗脫液，得到140mg式13的5-羥氨基喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H和R6=OH)，為白色固體；mp:182℃；[∝]D(26℃)=+27.72(c 0.101,CHCl3)；IR:3745,3400,1744,1654,1602,1156,1046cm-1；部分1H NMR數據(CDCl3+DMSO-d6):δ7.05(br s.1H,D2O可交換),6.58(s,0.5H),6.49(s,0.5H),5.0(br s,1H,D2O可交換),2.00-180(m,2H),1.15-0.95(m,3H)；質譜(m/z):361(M-OH),348,317,218,57.
實施例2
制備5-(2′-羥乙基氨基)喜樹堿在吡啶(1ml)存在下，將式12的5-羥基喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H)(200mg)和2-氨基乙醇(60mg)的混合物懸浮在15ml甲醇中并加熱至70℃且保持24小時。濃縮反應混合物至干，利用乙酸乙酯萃取殘留物。利用鹽水洗滌有機層，在無水硫酸鈉上干燥。蒸發溶劑得到油狀殘留物，在硅膠柱上純化，利用乙酸乙酯-氯仿作為洗脫液，得到140mg式13的5-(2′-羥乙基氨基)喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H和R6=CH2CH2OH)，為白色固體；mp:130℃；IR:3331,1745,1656,1590,1404,1158,1103,1044cm-1部分1H NMR數據(CDCl3):δ6.76(s,0.5H),6.68(s,0.5H),3.85(br s,1H,D2O可交換),3.51((br t,2H),2.51-2.38(m,1H),2.28-2.15(m,1H),2.02-1.69(m,2H),1.06(t,J=7.5Hz,1H)；質譜(m/z):409(M+1),389,361,347,319,91,57.
實施例3制備5-(4′-羥基丁氨基)喜樹堿在吡啶(0.5ml)存在下，將式12的5-羥基喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H)(100mg)和4-氨基丁醇(50mg)的混合物懸浮于10ml甲醇中，加熱至65℃并保持10小時。濃縮反應混合物至干，利用乙酸乙酯萃取殘留物。利用鹽水洗滌有機層，在無水硫酸鈉上干燥。蒸發溶劑得到油狀殘留物，在硅膠柱上純化，利用乙酸乙酯-氯仿作為洗脫液，得到80mg式13的5-(4′-羥基丁氨基)喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H和R6=CH2CH2CH2CH2OH)，為淺黃色固體；mp:230℃；IR:3402,1753,1058,1602,1384,1155,1043cm-1；實施例4制備5-(N,N-二甲基亞乙基二氨基)喜樹堿在三乙胺(1ml)存在下，將式12的5-羥基喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H)(200mg)和N,N-二甲基乙二胺(100mg)的混合物懸浮于20ml甲醇中，回流加熱8小時。濃縮反應混合物至干，利用乙酸乙酯萃取殘留物。利用鹽水洗滌有機層，在無水硫酸鈉上干燥。蒸發溶劑得到油狀殘留物，在硅膠柱上純化，利用乙酸乙酯-氯仿作為洗脫液，得到145mg式13的5-(N,N-二甲基亞乙基二氨基)喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H和R6=CH2CH2NMe2)，為固體；mp:130℃；[∝]D(30℃)+24.00(c 0.1,CHCl3)；IR:3416,1747,1657,1595,1383,1154,1105,1046cm-1；部分1H NMR數據(CDCl3+DMSO-d6):δ6.72(s,0.5H),6.65(s,0.5H),5.66(d,J=16.5Hz,0.5H),5.64(d,J=16.5Hz,0.5H),5.28(d,J=16.5Hz,0.5H),5.26(d,J=16.5Hz,0.5H),5.49(br s,1H,D2O可交換),2.58-2.05(m,4H),2.25(s,6H),2.05-1.84(m,2H),1.05(t,J=7.5Hz,3H)質譜(m/z):436(M+1),391,363,347,303,120,85.
實施例5制備5-芐氨基喜樹堿在三乙胺(0.3ml)存在下，將式12的5-羥基喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H)(100mg)和芐胺(40mg)的混合物懸浮于6ml甲醇中，加熱至75℃并保持10小時。濃縮反應混合物至干，利用乙酸乙酯萃取殘留物。利用鹽水洗滌有機層，在無水硫酸鈉上干燥。蒸發溶劑得到油狀殘留物，在硅膠柱上純化，利用乙酸乙酯-氯仿作為洗脫液，得到60mg式13的5-芐氨基喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H和R6=CH2Ph)，為固體；mp:110℃；IR:3429,1751,1655,1584,1156,1040cm-1；部分1H NMR數據(CDCl3)δ7.12-6.95(m,5H),6.75(s,0.5H),6.68(s,0.5H),5.64(d,J=16.5Hz,0.5H),5.54(d,J=16.5Hz,0.5H),5.24(d,J=16.5Hz,0.5H),5.14(d,J=16.5Hz,0.5H),4.05(br s,1H,D2O可交換),3.75(s,1H,D2O可交換),3.48-3.21(m,2H),2.00-1.79(m,2H),1.19-0.95(m,3H)；質譜實施例6制備5-(2′-氯乙氨基)喜樹堿在三乙胺(1ml)存在下，將式12的5-羥基喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H)(50mg)和2-氯乙胺(20mg)的混合物懸浮于6ml甲醇中，回流加熱24小時。濃縮反應混合物至干，利用乙酸乙酯萃取殘留物。利用鹽水洗滌有機層，在無水硫酸鈉上干燥。蒸發溶劑得到油狀殘留物，在硅膠柱上純化，利用乙酸乙酯-氯仿作為洗脫液，得到30mg式13的5-(2′-氯乙氨基)喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H和R6=CH2CH2Cl)，為固體；mp:170℃；IR:3422,1746,1657,1600,1226,1155,1046,762cm-1；部分1H NMR數據((CDCl3)δ6.71(s,0.5H),6.65(s,0.5H),3.85(br s,1H,D2O可交換)，3.70(s,1H,可交換),3.70(s,1H,D2O可交換),3.45(br t,2H),2.75-2.52(m,1H),2.45-2.22(m,1H),2.05-1.79(m,2H),1.18-0.99(m,3H)；質譜(m/z):426(M+1),390,376,347,305,79.
實施例7制備5-(N,N-二甲基亞乙基二氨基)-9-甲氧基喜樹堿在三乙胺(1ml)存在下,將式12的5-羥基喜樹堿(其中R1=OMe，R2=R3=R4=R5=H)(100mg)和N,N-二甲基乙二胺(46mg)的混合物懸浮于25ml甲醇中，回流加熱6小時。濃縮反應混合物至干，利用乙酸乙酯萃取殘留物。利用鹽水洗滌有機層，在無水硫酸鈉上干燥。蒸發溶劑得到油狀殘留物，在硅膠柱上純化，利用甲醇-氯仿作為洗脫液，得到30mg式13的5-(N,N-二甲基亞乙基二氨基)-9-甲氧基喜樹堿(其中R1=OMe,R2=R3=R4=R5=H和R6=CH2CH2NMe2)，為固體；mp:85-87℃；IR:3412,1743,1665,1583,1260,1167cm-1；1H NMR數據(CDCl3+DMSO-d6):δ8.87(s,1H),7.73(m,3H),7.56(s,1H)7.01(d,J=7.8Hz,0.5H),6.66(d,J=12Hz,0.5H),5.80(d,J=11Hz,0.5H),5.70(d,J=11Hz,0.5H),5.40(d,J=11Hz,1H),4.07(s,3H),3.32(br s,D2O可交換),2.56-1.82(m,6H),2.25(s,6H),2.30(1H,D2O可交換),1.04(m,3H)；質譜(m/z):465(M+1),439,421,392,377,333,149,125,97.
實施例8制備-5-(1′,3′-二羥丙基-2′-氨基)喜樹堿在三乙胺(0.5ml)存在下，將式12的5-羥基喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H)(100mg)和絲氨醇(60mg)的混合物懸浮于10ml甲醇中，回流加熱16小時。濃縮反應混合物至干，利用乙酸乙酯萃取殘留物。利用鹽水洗滌有機層，在無水硫酸鈉上干燥。蒸發溶劑得到油狀殘留物，在硅膠柱上純化，利用乙酸乙酯-氯仿作為洗脫液，得到75mg式13的5-(1′,3′-二羥丙基-2′-氨基)喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H和R6=CH(CH2OH)CH2OH)，為固體；mp:240℃；IR:3361,1751,1658,1595,1225,1048cm-1；部分1H NMR數據(CDCl3+DMSO-d6):δ6.75(s,0.5H),6.65(s,0.5H),6.02(s,1H,D2O可交換),4.25-4.05(m,2H,D2O可交換),3.49-3.22(m,4H)2.78-2.58(m,2H),2.05-1.85(m,2H),1.01(t,J=7.5Hz,3H)；質譜(m/z):419(M-H2O),406,375,362,347,90.
實施例9制備5-(1′,2′-二羥基丙氨基)-9-甲氧基喜樹堿在吡啶(0.5ml)存在下，將式12的5-羥基-9-甲氧基喜樹堿(其中R1=OMe,R2=R3=R4=R5=H)(100mg)和3-氨基-1,2-二羥基丙烷(46mg)的混合物懸浮于20ml甲醇中，回流加熱20小時。濃縮反應混合物至干，利用乙酸乙酯萃取殘留物。利用鹽水洗滌有機層，在無水硫酸鈉上干燥。蒸發溶劑得到油狀殘留物，在硅膠柱上純化，利用甲醇-氯仿作為洗脫液，得到40mg式13的5-(1′,2′-二羥基丙氨基)-9-甲氧基喜樹堿(其中R1=OMe,R2=R3=R4=R5=H和R6=CH2CHOHCH2OH)，為固體；mp:141℃；[∝]D(28℃)=+29.04(c 0.21,MeOH)；IR:3418,1739,1658,1616,1592,1365,1263,1152,1043,830cm-1；部分1H NMR數據(CDCl3+DMSO-d6):δ6.99(t,J=8.7Hz,0.5H),6.55(d,J=14.6Hz,0.5H),5.80(s,1H,D2O可交換),5.62(d,J=16Hz,1H),5.26(d,J=16Hz,1H),4.20(s,1H,D2O可交換),4.06(S,3H),3.60(m,1H),3.45(m,2H),3.30(m,2H),1.96(2H),1.01(m,3H)；質譜(m/z):468(M+1)449,424,377,333,223,149,113,8390。
實施例10制備5-(4′-羥基丁氨基)-9-甲氧基喜樹堿在吡啶(0.4ml)存在下，將式12的5-羥基-9-甲氧基喜樹堿(其中R1=OMe,R2=R3=R4=R5=H)(100mg)和4-氨基丁醇(42mg)的混合物懸浮于20ml甲醇中，回流加熱15小時。濃縮反應混合物至干，利用乙酸乙酯萃取殘留物。利用鹽水洗滌有機層，在無水硫酸鈉上干燥。蒸發溶劑得到油狀殘留物，在硅膠柱上純化，利用甲醇-氯仿作為洗脫液，得到48mg式13的5-(4′-羥基丁氨基)-9-甲氧基喜樹堿(其中R1=OMe,R2=R3=R4=R5=H和R6=CH2CH2CH2CH2OH)，為固體；mp:182℃；[∝]D(29℃)=+13.75(c 0.08,MeOH)；IR:3357,1748,1653,1599,1462,1365,1267,1187,815cm-1；部分1H NMR數據(CDCl3):δ6.67(s,0.5H),6.61(s,0.sH),5.70(d,J=16Hz,1H),5.30(d,J=16Hz,1H),4.06(s,3H),3.81(s,1H,D2O可交換),3.50(m,2H),3.42(br s,1H),D2O可交換),2.40-1.85(m,4H),1.55-1.35(m,4H),1.04(m,3H)；質譜(m/z):465(M+1)378,334,319,249,205,169,97,91.
實施例11制備10-羥基-5-羥氨基喜樹堿在吡啶(0.5ml)存在下，將式12的10,5-二羥基喜樹堿(其中R2=OH,R1=R3=R4=R5=H)(50mg)和羥胺鹽酸鹽(50mg)的混合物懸浮于10ml甲醇中，回流加熱18小時。濃縮反應混合物至干，利用乙酸乙酯萃取殘留物。利用鹽水洗滌有機層，在無水硫酸鈉上干燥。蒸發溶劑得到油狀殘留物，在硅膠柱上純化，利用乙酸乙酯-氯仿作為洗脫液，得到35mg式1的10-羥基-5-羥氨基喜樹堿(其中R=R1=R3=R4=R5=H,R2=R6OH)，為固體；mp:198℃；IR:3170,1744,1655,1579,1505,1237,1155,1043,833cm-1；1H NMR(CDCl3+DMSO-d6):δ9.05(br s,1H,D2O)可交換)8.35(s,1H),8.02(d,J=9Hz,1H),7.68(s,1H),7.46(d,J=9Hz,1H)7.25(s,1H),6.52(s,0.5H),6.50(s,0.5H),5.58(d,J=16Hz,1H),5.23(d,J=16Hz,1H),3.85(br s,2H,D2O可交換),1.97(m,2H),1.05(t,J=7Hz,3H)；質譜(m/z):3785(M+1)363,336,334,318,290,278,248,191,149,83.
實施例12制備5-甲氨基喜樹堿將式12的5-羥基喜樹堿(其中R1=R3=R4=R5=H)(100mg)和40％甲胺水溶液(0.2ml)的混合物溶解在10ml甲醇中，加熱至65℃并保持16小時。濃縮反應混合物至干，利用乙酸乙酯萃取殘留物。利用鹽水洗滌有機層，在無水硫酸鈉上干燥。蒸發溶劑得到油狀殘留物，在硅膠柱上純化，利用乙酸乙酯-氯仿作為洗脫液，得到75mg式13的5-甲氨基喜樹堿(其中R1=R3=R4=R5=H和R6=CH3)，為固體；mp:142℃；IR:3360,2925,1746,1656,1594,1460,762 cm-1；1H NMR(CDCl3):δ8.42(s,1H)8.28(d,J=11.3Hz,0.5H),8.26(d,J=11.3z,0.5H),7.96(d,J=11.3Hz,1H),7.82(t,J=6.8Hz,1H)7.68(t,J=6.8H,1H)),7.62(s,1H),6.71(s,0.5H),6.62(s,0.5H),5.72(d,J=16Hz,1H),5.28(dJ=16Hz,1H),3.95(br s,1H,D2O可交換),2.82(br s,1H,D2O可交換),1.98(s,3H),1.94(m,2H),1.05(t,J=7Hz,3H)；質譜(m/z):377(M+1)362,348,333,304,247,218,169,95.
實施例13
制備5-(N-苯甲酰基-N-2′-羥乙基氨基)喜樹堿步驟1根據實施例2描述的方法制備式13的5-(2′-羥乙基氨基)喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H,R6=CH2CH2OH)。步驟2向100mg式13的5-(2′-羥乙基氨基)喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H,R6=CH2CH2OH)的10ml乙酸乙酯溶液中加入5ml飽和碳酸氫鈉溶液，接著加入1.2當量苯甲酰氯，反應混合物在25℃下攪拌2小時。將反應混合物注入到冰水中，利用乙酸乙酯萃取。蒸發有機層，在硅膠柱上純化所得殘留物，得到64mg式1的5-(N-苯甲酰基-N-2′-羥乙基氨基)喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H,R6=CH2CH2OH,R=COPh)；IR:3382,1747,1662,1620,1400,1227,1156,1050,713cm-1；1H NMR(CDCl3):δ8.50(s,1H)8.28(d,J=8Hz,1H),8.05(d,J=8Hz,1H),8.00-7.24(m,8H),7.00(s,0.5H),6.85(s,0.5H),5.72(d,J=16Hz,1H),5.28(d,J=16Hz,1H),4.35-2.91(m,4H),3.85(br s,D2O可交換,1H),2.15-1.79(m,2H),1.07(t,J=7Hz,3H),質譜(m/z):512(M+1)469,424,406,389,363,347,303,275,219,122,105,96.
實施例14制備5-(N-叔丁氧基羰基-N-2′-羥乙基氨基)喜樹堿步驟1根據實施例2描述的方法制備式13的5-(2′-羥乙基氨基)喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H,R6=CH2CH2OH)。步驟2向50mg式13的5-(2′-羥乙基氨基)喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H,R6=CH2CH2OH)的8ml乙酸乙酯溶液中加入20mg飽和碳酸氫鈉溶液，接著加入1.2當量二碳酸二叔丁酯，反應混合物在25℃下攪拌3小時。將反應混合物注入到冰水中，利用乙酸乙酯萃取。蒸發有機層，在硅膠柱上純化所得殘留物，得到64mg式1的17-(N-叔丁氧基羰基-N-2′-羥乙基氨基)喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H,R6=CH2CH2OH,R=OCOBut)。
實施例15
制備5-(吡咯烷子基乙氨基)喜樹堿在吡啶(0.4ml)存在下，將式12的5-羥基喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H)(100mg)和吡咯烷子基乙胺(42mg)的混合物懸浮在15ml甲醇中，回流加熱18小時。濃縮反應混合物至干，利用乙酸乙酯萃取殘留物。利用鹽水洗滌有機層，在無水硫酸鈉上干燥。蒸發溶劑得到油狀殘留物，在硅膠柱上純化，利用甲醇-氯仿作為洗脫液，得到48mg式13的5-(吡咯烷子基乙氨基)喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H和R6=CH2CH2N(CH2)4)，為固體；mp:130℃；1H NMR(CDCl3):δ8.50(s,1H)8.28(d,J=8Hz,1H),7.95(d,J=8Hz,1H),7.85(t,J=8Hz,1H),7.73-7.55(m,2H),6.72(s,0.5H),6.62(s,0.5H),5.75(d,J=16Hz,0.sH),5.65(d,J=16Hz,0.5H),5.35(d,J=16Hz,0.5H),5.25(d,J=16Hz,0.5H),3.85(br s,D2O可交換,1H)),2.69-1.58(m,14H),1.07(t,J=7Hz,3H)；實施例16制備5-(哌啶子基乙氨基)喜樹堿在吡啶(0.8ml)存在下，將式12的5-羥基喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H)(250mg)和哌啶子基乙胺(100mg)的混合物懸浮在25ml甲醇中，回流加熱18小時。濃縮反應混合物至干，利用乙酸乙酯萃取殘留物。利用鹽水洗滌有機層，在無水硫酸鈉上干燥。蒸發溶劑得到油狀殘留物，在硅膠柱上純化，利用甲醇-氯仿作為洗脫液，得到220mg式13的5-(哌啶子基乙氨基)喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H和R6=CH2CH2N(CH2)5)，為固體；mp:202℃；1H NMR(CDCl3):δ8.50(s,1H)8.28(d,J=8Hz,1H),7.95(d,J=8Hz,1H),7.85(t,J=8Hz,1H),7.73-7.55(m,2H),6.75(s,0.5H),6.65(s,0.5H),5.75(d,J=16Hz,0.5H),5.65(d,J=16Hz,0.5H),5.35(d,J=16Hz,0.5H),5.25(d,J=16Hz,0.5H),3.85(br s,D2O可交換，1H)),2.50-1.79(m,10H),1.62-1.31(m,6H),1.07(t,J=7Hz,3H)；
實施例17制備5-(2′-甲氧基乙氨基)喜樹堿在吡啶(0.6ml)存在下，將式12的5-羥基喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H)(150mg)和2′-甲氧基乙胺(73mg)的混合物懸浮在20ml甲醇中，回流加熱18小時。濃縮反應混合物至干，利用乙酸乙酯萃取殘留物。利用鹽水洗滌有機層，在無水硫酸鈉上干燥。蒸發溶劑得到油狀殘留物，在硅膠柱上純化，利用丙酮-氯仿作為洗脫液，得到98mg式13的5-(2′-甲氧基乙氨基)喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H和R6=CH2CH2OMe)，為固體；mp:78℃；IR:3345,2927,1748,1656,1593,1155,1042,761cm-1；1H NMR(CDCl3):δ8.50(6,1H)8.28(d,J=8Hz,1H),7.95(d,J=8Hz,1H),7.85(t,J=8Hz,1H),7.73-7.55(m,2H),6.65(s,0.5H),6.60(s,0.5H),5.72(d,J=16Hz,1H),5.28(d,J=16Hz,1H),3.7(s,D2O可交換，1H),3.42-3.28(M,2H),3.19(s,3H),2.35-1.79(m,4H),1.07(t,J=7Hz,3H)；質譜(m/z):435(M+1),348,332,319,304,275,247,218,191,167,88.
實施例18制備5-(N,N-二甲氨基)喜樹堿步驟1根據實施例2描述的方法制備式13的5-(N-甲氨基)喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H,R6=Me)。步驟2向100mg式13的5-(N-甲氨基)喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H,R6=Me)的10ml乙酸乙酯溶液中加入250ml無水碳酸鉀，接著加入1.2當量甲基碘，反應混合物在65℃下加熱10小時。除去丙酮，利用乙酸乙酯稀釋殘留物，利用水和鹽水溶液洗滌。蒸發有機層，在硅膠柱上純化所得殘留物，得到60mg式1的5-(N,N-二甲氨基)喜樹堿(其中R1=R2=R3=R4=R5=H,R6=R=Me)。
權利要求
1．式1化合物，
其中R1、R2、R3和R4各自相同或不同，表示氫、羥基、低級烷氧基、芳氧基、低級鏈烷酰基、硝基、氰基、鹵素、羧基、羰氧基、氨基、取代氨基、低級烷基、取代低級烷基或R2和R3結合在一起表示-O-(CH2)n-O-，其中n=1或2；R5表示氫、低級烷基、取代低級烷基、低級芳烷基、羥甲基、羧甲基、氨甲基，其中氨基為一或二取代的取代氨甲基，其中兩個取代基各自獨立或結合在一起形成5或6元環體系，所述環體系含有碳且任意性含有一個或兩個選自氧、氮和硫的雜原子，R表示氫、低級烷基、低級鏈烯基、低級鏈烷酰基、取代低級烷基、取代低級鏈烷酰基、取代低級鏈烯基、低級烷氧基羰基、苯基、芐基或苯甲酰基，其中苯基可為未取代或取代的；以及R6表示氫、羥基、低級烷氧基或COOR′，其中R′表示氫、低級烷基或低級芳烷基；酰胺或氨基，其中氨基可為未取代或一或二取代的，其中兩個取代基各自獨立或結合在一起形成含3至8個原子的環體系，所述環體系含有碳且任意性含有一個或兩個選自氧、氮和硫的雜原子；苯氧基，苯基，苯甲酰基或芐基，其中苯基可為未取代或被一、二或三個取代基取代，所述取代基選自鹵素、羥基、低級烷氧基、氰基、羧基、硝基、酰氨基、氨基或取代氨基、低級烷基、取代低級烷基；環烷基或環烷基低級烷基，其中環為3元至7元全部為碳原子的環體系；被一個或多個雜環取代的低級烷基，其中雜環體系具有3至7個原子，包含碳和至少一個選自氧、氮和硫的雜原子；低級鏈烷酰基、低級烷基；取代低級烷基，其中取代基可為鹵素、羥基、烷氧基、芳氧基、羧基、氰基、硫代、硫代烷基、硫代芳基、芳基、雜芳基、硝基、酰氨基或氨基，其中氨基可為未取代或一或二取代的，其中兩個取代基各自獨立或結合在一起形成含3至8個原子的環體系，所述環體系含有碳且任意性含有一個或兩個選自氧、氮和硫的雜原子。
2．式13化合物，
其中R2、R3、R4和R5為氫，R1表示甲氧基和R6表示4′-羥丁基。
3．式13化合物，
其中R1、R2、R3、R4和R5表示氫和R6表示羥基。
4．式13化合物，
其中R1、R2、R3、R4和R5為氫和R6表示甲基。
5．式13化合物，
其中R1、R2、R3、R4和R5為氫，R2為羥基和R6表示甲基。
6．式1化合物，
其中R1、R2、R3、R4和R5為氫，R和R6表示甲基。
7．式1化合物，
其中R1、R2、R3、R4和R5為氫，R6表示羥基和R表示甲基。
8．式1化合物，
其中R1、R3、R4和R5為氫，R2和R6表示羥基和R表示甲基。
9．式1化合物，其中R、R1、R2、R3、R4、R5和R6定義如權利要求1、6、7或8所述，為構型20(S)、5(S)和20(S)、5(R)的兩種非對映體混合物。
10．具有構型20(S)、5(R)的式1化合物，基本上不合構型20(S)、5(S)的立體異構體，其中R、R1、R2、R3、R4、R5和R6定義如權利要求1、6、7或8所述。
11．具有構型20(S)、5(S)的式1化合物，基本上不合構型20(S)、5(R)立體異構體，其中R、R1、R2、R3、R4、R5和R6定義如權利要求1、6、7或8所述。
12．一種藥物組合物，包含任一前述權利要求所述的化合物或其衍生物和可藥用無毒賦型劑、稀釋劑或載體。
13．一種用于治療癌癥、白血病或與HIV相關的疾病的藥物，包含權利要求1-11任一項所述的化合物或其衍生物和可藥用載體、稀釋劑或溶劑。
14．權利要求1-11任一項所述的化合物用于治療癌癥、白血病或與HIV相關的疾病的用途。
15．權利要求1-11任一項所述的化合物用于制備治療癌癥、白血病或與HIV相關的疾病的藥物的用途。
16．一種治療癌癥或白血病的方法，該方法包括對需要所述治療的患者給予有效量的權利要求1或6-11所定義的式1化合物。
17．一種治療HIV病毒的方法，該方法包括對需要所述治療的患者給予有效量的權利要求1或6-11所定義的式1化合物。
18．一種制備其中R、R1、R2、R3、R4、R5和R6定義如權利要求1所述的式1化合物的方法，該方法包括(ⅰ)在堿的存在下，將式12化合物，
其中R1、R2、R3、R4和R5定義如權利要求1，與式R6-NH2化合物反應，得到式13化合物，
其中R1、R2、R3、R4、R5和R6定義如權利要求1；(ⅱ)在堿存在下，將式13化合物與式R-G試劑反應，其中R表示低級烷基、低級鏈烯基、取代低級鏈烯基、取代低級烷基，苯基、芐基或苯甲酰基，其中苯基可為未取代或取代的，低級烷氧基羰基、低級鏈烷酰基或取代低級鏈烷酰基，G表示鹵素，得到式1化合物。
19．一種制備式13化合物的方法，該方法包括ⅰ)在吡啶的存在下，將式12化合物，
其中R1、R2、R3、R4和R5表示氫，與甲胺溶液反應，得到式13化合物，
其中R1、R2、R3、R4和R5表示氫和R6表示甲基。
20．一種制備式1化合物的方法，該方法包括(ⅰ)在吡啶的存在下，將式12化合物，
其中R1、R2、R3、R4和R5表示氫，與羥胺鹽酸鹽反應，得到式13化合物，
其中R1、R2、R3、R4和R5表示氫和R6表示羥基；(ⅱ)在碳酸鉀存在下，將其中R1至R6定義如步驟(ⅰ)所述的式13化合物與甲基碘反應，得到式1化合物，
其中R表示甲基，R1、R2、R3、R3和R5表示氫和R6表示羥基。
全文摘要
本發明涉及式(1)的20(S)－喜樹堿的新型水溶性C－環類似物。式(1)化合物由具有C－20(S)手性碳的通式(12)化合物制備。式(1)化合物具有有效的抗癌和抗病毒性能。
文檔編號A61P35/02GK1221421SQ97195256
公開日1999年6月30日 申請日期1997年4月22日 優先權日1996年6月5日
發明者S·都伍里, V·阿克拉, S·M·威都拉, A·P·庫拉卡尼 申請人:雷迪博士研究基金會, 雷迪和切米諾公司