專利名稱：制備糖肽膦酸酯衍生物的方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及新穎的制備糖肽抗生素衍生物的方法。更具體而言，本發(fā)明涉及制備具有含氨基側(cè)鏈的糖肽抗生素膦酸酯衍生物的多步方法，前兩步是在單一的反應(yīng)容器中進(jìn)行的，無需分離中間反應(yīng)產(chǎn)物。
背景糖肽(例如dalbaheptides)是一類熟知的由各種微生物產(chǎn)生的抗生素(參見Glycopeptide Antibiotics，edited by R.Nagarajan，Marcel Dekker，Inc.New York(1994))。這類糖肽的很多合成衍生物也是本領(lǐng)域已知的，據(jù)報(bào)道這些衍生物通常具有改進(jìn)了的性質(zhì)，相對于天然存在的糖肽而言，包括增強(qiáng)了的抗細(xì)菌活性。例如，2001年5月1日提交的美國專利申請系列No.09/847,042描述了各種糖肽膦酸酯衍生物，其中有些含有含氨基側(cè)鏈。這類膦酸酯衍生物特別可用作抗生素，治療革蘭氏陽性感染。
因此，需要新的有效的方法，用于制備具有含氨基側(cè)鏈的糖肽抗生素膦酸酯衍生物。
發(fā)明概述本發(fā)明提供新穎的方法，用于制備具有含氨基側(cè)鏈的糖肽抗生素膦酸酯衍生物。除了其他優(yōu)點(diǎn)以外，本發(fā)明方法的前兩步是在單一的反應(yīng)容器中進(jìn)行的，無需分離中間反應(yīng)產(chǎn)物，從而與以前的方法相比，生成更少的廢料，改善該方法的總體效率和收率。
具體而言，本發(fā)明在其一方面涉及制備式I化合物或其鹽的方法
其中R1選自由C1-10亞烷基、C2-10亞烯基和C2-10亞炔基組成的組；R2選自由C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、C3-8環(huán)烷基、C5-8環(huán)烯基、C6-10芳基、C2-9雜芳基、C2-9雜環(huán)基、-Ra-Cy1、-Ra-Ar1-Ar2、-Ra-Ar1-Rb-Ar2、-Ra-Ar1-O-Rb-Ar2組成的組；R4是C1-10亞烷基；Ra選自由C1-10亞烷基、C1-10亞烯基和C1-10亞炔基組成的組；Rb選自由C1-6亞烷基、C1-6亞烯基和C1-6亞炔基組成的組；Cy1選自由C3-8環(huán)烷基、C5-8環(huán)烯基、C6-10芳基、C2-9雜芳基、C2-9雜環(huán)基組成的組；
Ar1和Ar2獨(dú)立地選自C6-10芳基和C2-9雜芳基；其中每個(gè)芳基、雜芳基和雜環(huán)基可選地被1至3個(gè)取代基取代，取代基獨(dú)立地選自由C1-6烷基、C1-6烷氧基、鹵代、羥基、硝基和三氟甲基組成的組，每個(gè)雜芳基和雜環(huán)基含有1至3個(gè)選自氮、氧或硫的雜原子；該方法包括(a)使萬古霉素或其鹽與式II化合物 其中R1和R2是如本文所定義的；R3是胺-不穩(wěn)定的保護(hù)基團(tuán)；和還原劑反應(yīng)，生成式III化合物或其鹽
其中R1、R2和R3是如本文所定義的；(b)使式III化合物與胺反應(yīng)，得到式IV化合物或其鹽 其中R1和R2是如本文所定義的；其中步驟(a)和步驟(b)是在同一反應(yīng)混合物中進(jìn)行的，無需分離步驟(a)的中間體；和(c)在堿的存在下使式IV化合物與甲醛和式V化合物反應(yīng) 得到式I化合物或其鹽。
在上述方法中，R1優(yōu)選為C1-6亞烷基。更優(yōu)選地，R1是C1-2亞烷基。進(jìn)而更優(yōu)選地，R1是-CH2-。
R2優(yōu)選為C6-14烷基。更優(yōu)選地，R2是C8-12烷基。進(jìn)而更優(yōu)選地，R2是正癸基。
在本發(fā)明的方法中，R3是氨基保護(hù)基團(tuán)，它在用胺(即親核性胺)處理時(shí)被除去。優(yōu)選地，R3是式(A)基團(tuán)W-OC(O)- (A)其中W選自由9-芴基甲基、3-茚基甲基、苯并[f]茚-3-基甲基、17-四苯并[a，c，g，i]芴基甲基、2，7-二叔丁基[9-(10，10-二氧代-10，10，10，10-四氫噻噸基(thioxanthyl))]甲基、1，1-二氧代苯并[b]噻吩-2-基甲基組成的組，其中9-芴基甲基可選地被1至3個(gè)取代基取代，取代基選自由C1-6烷基、鹵代、硝基和磺基組成的組。
優(yōu)選地，W是9-芴基甲基，其中9-芴基甲基可選地被1至3個(gè)取代基取代，取代基選自由C1-6烷基、鹵代、硝基和磺基組成的組。更優(yōu)選地，W是9-芴基甲基。
優(yōu)選地，R4是C1-6亞烷基。更優(yōu)選地，R4是C1-4亞烷基。進(jìn)而更優(yōu)選地，R4是-CH2-。
步驟(a)中，還原劑優(yōu)選為胺/硼烷配合物。更優(yōu)選地，還原劑是吡啶/硼烷或叔丁胺/硼烷；進(jìn)而更優(yōu)選地，還原劑是叔丁胺/硼烷。
在該方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中，步驟(a)包括下列步驟(i)在堿的存在下混合萬古霉素或其鹽與式II化合物，形成反應(yīng)混合物；(ii)將步驟(i)反應(yīng)混合物用酸酸化；和(iii)使步驟(ii)反應(yīng)混合物與還原劑接觸。
在這種優(yōu)選的實(shí)施方式中，步驟(i)中的堿優(yōu)選為叔胺；更優(yōu)選地，堿是二異丙基乙胺。
優(yōu)選地，用在步驟(ii)中的酸是三氟乙酸或乙酸。
步驟(b)中，所采用的胺優(yōu)選為氫氧化銨或伯胺。更優(yōu)選地，胺是氫氧化銨、甲胺或叔丁胺；進(jìn)而更優(yōu)選地，胺是叔丁胺。
步驟(c)中，所采用的堿優(yōu)選為叔胺。優(yōu)選地，所采用的叔胺是二異丙基乙胺。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，叔胺與式V化合物的摩爾比為約3∶1至約5∶1，更優(yōu)選為約4∶1。
發(fā)明的詳細(xì)說明本發(fā)明涉及新穎的方法，用于制備具有含氨基側(cè)鏈的糖肽膦酸酯衍生物。在描述這類方法時(shí)，下列術(shù)語具有下列含義，另有指示除外。
定義術(shù)語“烷基”表示一價(jià)飽和烴基，它可以是直鏈或支鏈的。除非另有定義，這類烷基通常含有1至20個(gè)碳原子。代表性烷基例如包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基等。
術(shù)語“烯基”表示一價(jià)不飽和烴基，它可以是直鏈或支鏈的，并且具有至少一條、通常為1、2或3條碳-碳雙鍵。除非另有定義，這類烯基通常含有2至20個(gè)碳原子。代表性烯基例如包括乙烯基、正丙烯基、異丙烯基、正丁-2-烯基、正己-3-烯基等。
術(shù)語“炔基”表示一價(jià)不飽和烴基，它可以是直鏈或支鏈的，并且具有至少一條、通常為1、2或3條碳-碳三鍵。除非另有定義，這類炔基通常含有2至20個(gè)碳原子。代表性炔基例如包括乙炔基、正丙炔基、正丁-2-炔基、正己-3-炔基等。
術(shù)語“亞烷基”表示二價(jià)飽和烴基，它可以是直鏈或支鏈的。除非另有定義，這類亞烷基通常含有1至10個(gè)碳原子。代表性亞烷基例如包括亞甲基、乙烷-1，2-二基(“亞乙基”)、丙烷-1，2-二基、丙烷-1，3-二基、丁烷-1，4-二基、戊烷-1，5-二基等。
術(shù)語“亞烯基”表示二價(jià)不飽和烴基，它可以是直鏈或支鏈的，并且具有至少一條、通常為1、2或3條碳-碳雙鍵。除非另有定義，這類亞烯基通常含有2至10個(gè)碳原子。代表性亞烯基例如包括乙烯-1，2-二基、丙-1-烯-1，2-二基、丙-1-烯-1，3-二基、丁-2-烯-1，4-二基等。
術(shù)語“亞炔基”表示二價(jià)不飽和烴基，它可以是直鏈或支鏈的，并且具有至少一條、通常為1、2或3條碳-碳三鍵。除非另有定義，這類亞炔基通常含有2至10個(gè)碳原子。代表性亞炔基例如包括乙炔-1，2-二基、丙-1-炔-1，2-二基、丙-1-炔-1，3-二基、丁-2-炔-1，4-二基等。
術(shù)語“烷氧基”表示式-O-R基團(tuán)，其中R是如本文所定義的烷基。代表性烷氧基例如包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、異丁氧基、叔丁氧基等。
術(shù)語“芳基”表示一價(jià)芳族烴，具有單一的環(huán)(即苯基)或稠合的環(huán)(即萘)。除非另有定義，這類芳基通常含有6至10個(gè)碳環(huán)原子。代表性芳基例如包括苯基和萘-1-基、萘-2-基等。
術(shù)語“環(huán)烷基”表示一價(jià)飽和碳環(huán)烴基。除非另有定義，這類環(huán)烷基通常含有3至10個(gè)碳原子。代表性環(huán)烷基例如包括環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基等。
術(shù)語“環(huán)烯基”表示一價(jià)不飽和碳環(huán)烴基，在碳環(huán)中具有至少一條碳-碳雙鍵。除非另有定義，這類環(huán)烯基通常含有5至10個(gè)碳原子。代表性環(huán)烯基例如包括環(huán)戊-3-烯-1-基、環(huán)己-1-烯-1-基等。
術(shù)語“鹵代”表示氟、氯、溴和碘；優(yōu)選氯、溴和碘。
術(shù)語“雜芳基”表示一價(jià)芳族基團(tuán)，具有單一的環(huán)或兩個(gè)稠合的環(huán)，在環(huán)中含有至少一個(gè)(通常為1至3個(gè))選自氮、氧或硫的雜原子。除非另有定義，這類雜芳基通常含有總計(jì)5至10個(gè)環(huán)原子。代表性雜芳基例如包括一價(jià)的吡咯、咪唑、噻唑、噁唑、呋喃、噻吩、三唑、吡唑、異噁唑、異噻唑、吡啶、吡嗪、噠嗪、嘧啶、三嗪、吲哚、苯并呋喃、苯并噻吩、苯并咪唑、苯并噻唑、喹啉、異喹啉、喹唑啉、喹喔啉等，其中連接點(diǎn)在任何可利用的碳或氮環(huán)原子處。
術(shù)語“雜環(huán)”或“雜環(huán)基”表示一價(jià)飽和或不飽和的(非芳族)基團(tuán)，具有單一的環(huán)或多個(gè)稠合的環(huán)，在環(huán)中含有至少一個(gè)(通常為1至3個(gè))選自氮、氧或硫的雜原子。除非另有定義，這類雜環(huán)基通常含有總計(jì)2至9個(gè)環(huán)原子。代表性雜環(huán)基例如包括一價(jià)的吡咯烷、咪唑烷、吡唑烷、哌啶、1，4-二噁烷、嗎啉、硫代嗎啉、哌嗪、3-吡咯啉等，其中連接點(diǎn)在任何可利用的碳或氮環(huán)原子處。
術(shù)語“萬古霉素”在本文中以本領(lǐng)域公認(rèn)的方式用于表示被稱為萬古霉素的糖肽抗生素。例如參見R.Nagarajan，“GlycopeptideAnitibiotics”，Marcel Dekker，Inc.(1994)和其中引用的參考文獻(xiàn)。標(biāo)記“Nvan-”表示萬古霉素的萬古胺(vancosamine)氮原子處的取代。該位置也被稱為萬古霉素的N3”位。另外，利用常規(guī)的萬古霉素編號系統(tǒng)，標(biāo)記“29-”表示氨基酸7(AA-7)的苯基環(huán)上兩個(gè)羥基之間的碳原子位置。該位置有時(shí)也被稱為萬古霉素的“7d”或“間苯二酚位置”。
術(shù)語“鹽”在與本文所稱化合物聯(lián)用時(shí)表示從無機(jī)或有機(jī)堿或者從無機(jī)或有機(jī)酸衍生的化合物的鹽。從無機(jī)堿衍生的鹽包括鋁、銨、鈣、銅、鐵、亞鐵、鋰、鎂、錳、亞錳、鉀、鈉、鋅等的鹽。特別優(yōu)選的是銨、鈣、鎂、鉀和鈉鹽。從有機(jī)堿衍生的鹽包括伯、仲與叔胺的鹽，包括取代的胺、環(huán)狀胺、天然存在的胺等，例如精氨酸、甜菜堿、咖啡因、膽堿、N，N’-二芐基乙二胺、二乙胺、2-二乙氨基乙醇、2-二甲氨基乙醇、乙醇胺、乙二胺、N-乙基嗎啉、N-乙基哌啶、葡糖胺、氨基葡糖、組氨酸、哈胺(hydrabamine)、異丙胺、賴氨酸、甲基葡糖胺、嗎啉、哌嗪、哌啶、聚胺樹脂、普魯卡因、嘌呤、可可堿、三乙胺、三甲胺、三丙胺、氨基丁三醇等。從酸衍生的鹽包括乙酸、抗壞血酸、苯磺酸、苯甲酸、樟腦磺酸、檸檬酸、乙磺酸、富馬酸、葡糖酸、葡糖醛酸(glucoronic acid)、谷氨酸、馬尿酸、氫溴酸、氫氯酸、羥乙磺酸、乳酸、乳糖酸、馬來酸、蘋果酸、扁桃酸、甲磺酸、粘酸、萘磺酸、煙酸、硝酸、撲酸(pamoic acid)、泛酸、磷酸、琥珀酸、硫酸、酒石酸、對-甲苯磺酸等的鹽。特別優(yōu)選的是檸檬酸、氫溴酸、氫氯酸、馬來酸、磷酸、硫酸和酒石酸。
術(shù)語“保護(hù)基團(tuán)”或“封閉基團(tuán)”表示這樣的基團(tuán)，當(dāng)與官能團(tuán)(例如氨基、羥基、巰基、羧基、羰基等)共價(jià)連接時(shí)，防止該官能團(tuán)經(jīng)歷不需要的反應(yīng)，但是在用適合的試劑處理保護(hù)基團(tuán)之后允許官能團(tuán)再生(也就是去保護(hù)或者解封閉)。代表性保護(hù)基團(tuán)例如公開在T.W.Greene and P.G.M.Wuts，“Protective Groups in OrganicSynthesis”3rdEd.，1999，John Wiley and Sons，N.Y.中。
術(shù)語“胺-不穩(wěn)定的保護(hù)基團(tuán)”表示在用適合的胺處理后被除去的保護(hù)基團(tuán)。
方法條件本發(fā)明的方法是分三步進(jìn)行的，從萬古霉素或其鹽開始。該方法的第一步是還原性烷基化步驟，它涉及首先混合一當(dāng)量萬古霉素或其鹽與一或多當(dāng)量式II醛 其中R1、R2和R3是如本文所定義的，就地生成亞胺和/或半縮醛胺中間體。
用在本發(fā)明方法中的式II醛是本領(lǐng)域熟知的，是商業(yè)上可得到的或者可以借助常規(guī)工藝制備，使用商業(yè)上可得到的原料和常規(guī)試劑。例如參見2000年7月6日公布的WO 00/39156，它描述了多種制備這類醛的方法。
通常，在過量的適合的堿的存在下，將萬古霉素或其鹽和醛混合在惰性稀釋劑中，形成反應(yīng)混合物。優(yōu)選地，惰性稀釋劑是N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙腈/水等或其混合物。優(yōu)選地，采用約1至約2當(dāng)量的醛；更優(yōu)選約1.1至約1.2當(dāng)量。在該反應(yīng)混合物中，亞胺和/或半縮醛胺的混合物據(jù)信是在醛與萬古霉素堿性氮原子之間生成的，也就是萬古胺氮原子和N-末端(亮氨酰)氮原子。
亞胺和/或半縮醛胺中間體的生成通常是這樣進(jìn)行的，在約0℃至約75℃的溫度下，優(yōu)選環(huán)境溫度(即約20-25℃)，時(shí)間約1至約24小時(shí)，優(yōu)選約6至12小時(shí)，或者直至亞胺和/或半縮醛胺的生成基本上完全。
可以采用任意適合的堿來中和萬古霉素鹽和促進(jìn)亞胺和/或半縮醛胺的生成，包括有機(jī)堿，例如胺、堿金屬羧酸鹽(即乙酸鈉等)，和無機(jī)堿，例如堿金屬碳酸鹽(即碳酸鋰、碳酸鉀等)。優(yōu)選地，堿是一種叔胺，例如包括三乙胺、二異丙基乙胺、N-甲基嗎啉等。優(yōu)選的堿是二異丙基乙胺。通常采用相對于萬古霉素而言摩爾過量的堿。優(yōu)選地，堿的用量為約1.5至約3當(dāng)量，基于萬古霉素而言；更優(yōu)選約1.8至2.2當(dāng)量。
當(dāng)亞胺和/或半縮醛胺混合物的生成基本上完全時(shí)，將反應(yīng)混合物用過量的酸酸化?？梢圆捎萌我膺m合的酸，例如包括羧酸(例如乙酸、三氯乙酸、檸檬酸、甲酸、三氟乙酸、甲磺酸、甲苯磺酸等)、無機(jī)酸(例如氫氯酸、硫酸或磷酸)等。優(yōu)選地，酸是三氟乙酸或乙酸。通常加入相對于萬古霉素(和堿)而言摩爾過量的酸。優(yōu)選地，酸的用量為約3至約6當(dāng)量，基于萬古霉素而言；更優(yōu)選約3.5至5.5當(dāng)量。
盡管不希望受理論所限，不過據(jù)信酸選擇性水解在萬古霉素N-末端胺處生成的亞胺和/或半縮醛胺，優(yōu)先于在萬古胺氮原子處生成的亞胺和/或半縮醛胺。反應(yīng)混合物的酸化通常是這樣進(jìn)行的，在約0℃至約30℃的溫度下，優(yōu)選約25℃，時(shí)間約0.25至約2.0小時(shí)，優(yōu)選約0.5至約1.5小時(shí)。優(yōu)選地，在該步驟期間加入極性質(zhì)子溶劑，例如包括甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、乙二醇等。作為替代選擇，可以使用混合的極性質(zhì)子/非質(zhì)子溶劑，例如甲醇/四氫呋喃、甲醇/1，2-二甲氧基乙烷等。
酸化后，使反應(yīng)混合物與還原劑接觸，以還原亞胺和/或半縮醛胺。可以采用任意適合的還原劑，它與存在于糖肽中的官能度是相容的。例如，適合的還原劑包括硼氫化鈉、氰基硼氫化鈉、硼氫化鋅、三乙酰氧基硼氫化鈉、吡啶/硼烷、叔丁胺/硼烷、N-甲基嗎啉/硼烷、氨/硼烷、二甲胺/硼烷、三乙胺/硼烷、三甲胺/硼烷等。優(yōu)選的還原劑是胺/硼烷配合物，例如吡啶/硼烷和叔丁胺/硼烷。
反應(yīng)的還原階段通常是這樣進(jìn)行的，在約0℃至約30℃的溫度下，優(yōu)選約25℃，時(shí)間約0.5至約24小時(shí)，優(yōu)選約1至約6小時(shí)，或者直至還原基本上完全。優(yōu)選地，在該還原步驟期間存在極性質(zhì)子溶劑。極性質(zhì)子溶劑優(yōu)選地是在上述酸化期間加入的。
與在先的工藝相反，不分離還原性烷基化過程的產(chǎn)物，而是使反應(yīng)混合物與胺接觸，以從中間產(chǎn)物中除去保護(hù)基團(tuán)(即R3)。在本發(fā)明方法的該步驟中可以使用任意適合的胺。適用的代表性胺例如包括甲胺、乙胺、叔丁胺、三乙胺、哌啶、嗎啉、氫氧化銨、1，4-二氮雜二環(huán)并[2.2.2]辛烷(DABCO)等。優(yōu)選的胺是甲胺、叔丁胺、氫氧化銨和1，4-二氮雜二環(huán)并[2.2.2]辛烷。
該去保護(hù)步驟通常是這樣進(jìn)行的，在約0℃至約60℃的溫度下，優(yōu)選約40℃至約45℃，時(shí)間約2至約60小時(shí)，優(yōu)選約3至約10小時(shí)，或者直至反應(yīng)基本上完全。該步驟通常是在惰性稀釋劑中進(jìn)行的，例如N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等。所得式IV化合物容易借助常規(guī)工藝分離和純化，例如沉淀、過濾等。
在該方法的下一步中，在堿的存在下使式IV化合物與甲醛和式V化合物接觸 其中R4是如本文所定義的，得到式I化合物或其鹽。
所述方法的該步驟通常是這樣進(jìn)行的，在堿的存在下，使一當(dāng)量化合物IV或其鹽與一或多當(dāng)量、優(yōu)選約2至約10當(dāng)量式V化合物和過量的、優(yōu)選約4至約5當(dāng)量甲醛接觸。
式V膦酸酯化合物是商業(yè)上可得到的或者可以通過常規(guī)工藝制備，使用商業(yè)上可得到的原料和試劑。例如參見Advanced OrganicChemistry，Jerry March，4th ed.，1992，John Wiley and Sons，New York，page 959；和Frank R.Hartley(ed.)The Chemistry ofOrganophosphorous Compounds，vol.1-4，John Wiley and Sons，New York(1996)。氨甲基膦酸在商業(yè)上可從Aldrich ChemicalCompany，Milwaukee，Wisconsin獲得。
用在所述方法的該步驟中的甲醛通常是以水溶液形式加入的，例如37wt％水溶液，可選地含有約5至約15wt％甲醇(即福爾馬林)。
在該反應(yīng)中可以使用任意適合的堿，例如包括有機(jī)堿，例如叔胺，以及無機(jī)堿，例如堿金屬氫氧化物(即氫氧化鈉)。優(yōu)選地，堿是一種叔胺，例如包括三乙胺、二異丙基乙胺等。優(yōu)選的叔胺是二異丙基乙胺。優(yōu)選地，叔胺與化合物V的摩爾比為約3∶1至約5∶1；更優(yōu)選約3.5∶1至約4.5∶1；進(jìn)而更優(yōu)選約4∶1。優(yōu)選地，反應(yīng)混合物的pH為約10至約11。
優(yōu)選地，該反應(yīng)是在惰性稀釋劑中進(jìn)行的，例如水、乙腈/水等。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述方法的該步驟是在乙腈/水或水中進(jìn)行的，v/v比從約3∶2至完全為水。
所述方法的該步驟通常是這樣進(jìn)行的，在約-20℃至約20℃的溫度下，優(yōu)選約-10℃至約-5℃，時(shí)間約6至約48小時(shí)，或者直至反應(yīng)基本上完全。
借助常規(guī)工藝分離所得式I化合物或其鹽，包括沉淀、過濾等。在優(yōu)選的分離工藝中，加入適合的酸，例如含水鹽酸，調(diào)節(jié)反應(yīng)混合物的pH至約2至約3。優(yōu)選地，反應(yīng)混合物的溫度在酸化期間保持在約5℃以下。然后加入乙腈，以促進(jìn)反應(yīng)產(chǎn)物(即式I化合物)的沉淀，過濾收集所得沉淀，可選地用另外的乙腈洗滌。
如果需要的話，可以利用反相HPLC或其他色譜方法進(jìn)一步純化反應(yīng)產(chǎn)物。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，使用如同日提交的共同未決美國申請系列No.——(Attorney Docket No.P-135-PR1)所述樹脂純化產(chǎn)物；該申請要求保護(hù)2001年8月24日提交的美國臨時(shí)申請No.60/314,712的利益；它們的公開內(nèi)容全部引用在此作為參考。
除了其他優(yōu)點(diǎn)以外，本發(fā)明的方法提供改善了的收率、純度和選擇性，也就是說，在萬古胺氨基處的還原性烷基化優(yōu)先于在N-末端(例如亮氨?；?處的還原性烷基化達(dá)至少10∶1，更優(yōu)選20∶1。另外，因?yàn)檫€原性烷基化和去保護(hù)步驟是在單一的反應(yīng)容器中進(jìn)行的，無需分離反應(yīng)中間體，因此本發(fā)明的方法比以前的方法更加有效，提供更高的收率，生成更少的廢料。
借助本發(fā)明方法生產(chǎn)的糖肽衍生物可用作抗生素。例如參見2001年5月1日提交的美國專利申請系列No.09/847,042；其公開內(nèi)容全部引用在此作為參考。
本發(fā)明方法的其他細(xì)節(jié)描述在下列實(shí)施例中，它們僅供闡述本發(fā)明，決不被解釋為限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例下列實(shí)施例中，下列縮寫具有下列含義。任何沒有被定義的縮寫具有它們普遍被接受的含義。除非另有規(guī)定，所有溫度均為攝氏度(℃)。
DIPEA＝二異丙基乙胺DMF ＝N，N-二甲基甲酰胺DMSO ＝二甲基亞砜eq. ＝當(dāng)量Fmoc ＝9-芴基甲氧羰基TFA ＝三氟乙酸下列實(shí)施例中，鹽酸萬古霉素半水合物是從Alpharma，Inc.FortLee，NJ 07024(Alpharma AS，Oslo Norway)購買的。其他試劑和反應(yīng)物可從Aldrich Chemical Co.，Milwaukee，WI 53201獲得。
實(shí)施例AN-Fmoc-癸氨基乙醛的制備步驟A-N-Fmoc-2-(正癸氨基)乙醇的制備將2-(正癸氨基)乙醇(2.3g，11mmol，1.1eq)和DIPEA(2.0ml，11mmol，1.1eq)溶于亞甲基氯(15ml)，在冰浴中冷卻。加入9-芴基甲基氯甲酸酯(2.6g，10mmol，1.0eq)的亞甲基氯(15ml)溶液，將混合物攪拌30分鐘，然后用3N鹽酸(50ml)洗滌兩次，用飽和碳酸氫鈉(50ml)洗滌。有機(jī)相經(jīng)硫酸鎂干燥，在減壓下除去溶劑。N-Fmoc-2-(癸氨基)乙醇(4.6g，11mmol，108％)在使用時(shí)無需進(jìn)一步純化。
步驟B-N-Fmoc-2-(正癸氨基)乙醛的制備在-35至-45℃下，歷經(jīng)20分鐘向草酰氯(12.24ml)和亞甲基氯(50ml)的溶液加入DMSO(14.75g)的亞甲基氯(25ml)溶液。將反應(yīng)混合物在-35至-45℃下攪拌10分鐘。歷經(jīng)25分鐘加入N-Fmoc-2-(正癸氨基)乙醇(20.0g)的亞甲基氯(70ml)溶液，然后在-35至-45℃下攪拌40分鐘。然后加入三乙胺(21.49g)，將混合物在-10至-20℃下攪拌30分鐘。將反應(yīng)混合物用水(120ml)、然后用濃硫酸(20.0g)猝滅，同時(shí)保持內(nèi)部溫度在0-5℃。分離有機(jī)層，用2％硫酸(100ml)洗滌，然后用水洗滌(2×100ml)。將有機(jī)溶液在60℃真空下蒸餾至約100ml。加入庚烷(100ml)，將油浴的溫度升至80℃，繼續(xù)蒸餾，直至殘留體積為100ml加入更多的庚烷(100ml)，重復(fù)蒸餾至體積100ml將加熱浴用15℃冷水浴代替。歷經(jīng)20分鐘將浴緩慢冷卻至5℃，引發(fā)產(chǎn)物的沉淀。然后將漿液冷卻至-5至-10℃，攪拌漿液2小時(shí)。然后在布氏漏斗上收集固體，用冷(-5℃)庚烷洗滌(2×15ml)。將濕固體在真空中干燥，得到標(biāo)題醛。
實(shí)施例1Nvan-2-(正癸氨基)乙基萬古霉素鹽酸鹽的制備向攪拌著的20g(13.46mmol)鹽酸萬古霉素與6.526g(15.48mmol)N-Fmoc-2-(正癸氨基)乙醛的混合物加入130ml N，N-二甲基甲酰胺和4.7ml(26.92mmol)N，N-二異丙基乙胺。將所得混合物在室溫、氮下攪拌15小時(shí)，在0℃下依次加入75ml甲醇和4.15ml三氟乙酸(53.84mmol)。將混合物攪拌1小時(shí)，加入1.93ml(15.48mmol)硼烷-吡啶配合物。將所得混合物在0℃下攪拌4小時(shí)，加入80ml(161.52mmol)2M甲胺的甲醇溶液。使所得混合物溫?zé)嶂潦覝兀瑪嚢?0小時(shí)，冷卻至0℃，滴加水(350ml)。緩慢加入11ml濃鹽酸，將混合物酸化至pH3.60，發(fā)生沉淀。將混合物攪拌另外30分鐘，然后通過布氏漏斗過濾。將所得濕餅用水洗滌(2×200ml)，在真空中干燥16小時(shí)，得到9.8g粗的Nvan-2-(正癸氨基)乙基萬古霉素鹽酸鹽。該中間體然后可以用在如實(shí)施例3所述方法的步驟(c)中。
實(shí)施例2Nvan-2-(正癸氨基)乙基萬古霉素鹽酸鹽的制備向裝有機(jī)械攪拌器、溫度計(jì)和氮擴(kuò)散器的1L三頸圓底燒瓶加入180ml N，N-二甲基甲酰胺(DMF)。在攪拌的同時(shí)，依次加入6.75g(0.0160mol)N-Fmoc-2-(正癸氨基)-乙醛和25g(0.0168mol)鹽酸萬古霉素。將加液漏斗用20mlDMF沖洗；然后加入5.85ml(0.0336mol)N，N-二異丙基乙胺。將所得混合物在室溫、氮下攪拌6-8小時(shí)，同時(shí)保持溫度在20-25℃。一次性加入甲醇(95ml)，然后在1分鐘內(nèi)加入5.2ml(0.0672)三氟乙酸。將混合物攪拌0.25小時(shí)，然后向反應(yīng)混合物一次性加入1.39g(0.016mol)硼烷-叔丁胺配合物。將加液漏斗用5ml甲醇沖洗，將所得混合物在室溫下攪拌2小時(shí)。一次性加入叔丁胺(10.6ml，0.101mol)，將所得混合物在40-42℃下攪拌約7小時(shí)。然后將反應(yīng)混合物冷卻至室溫，加入140ml 0.5N HCl，然后在室溫下加入600ml 10％鹽水溶液。將所得混合物在20-25℃下攪拌2小時(shí)，然后冷卻至10℃，攪拌1小時(shí)。歷經(jīng)約90分鐘通過使用12.5cm布氏漏斗過濾反應(yīng)混合物，收集所得沉淀。將濕餅用冷水洗滌(2×50ml)，吸干5小時(shí)。向200ml乙腈加入所得產(chǎn)物，同時(shí)在20-25℃下攪拌2小時(shí)。通過8cm布氏漏斗過濾所得漿液，將所收集的濕餅用乙腈洗滌(2×25ml)，在真空(約25mmHg)下干燥13小時(shí)，得到31.1g粗的Nvan-2-(正癸氨基)乙基萬古霉素鹽酸鹽。該中間體然后可以用在如實(shí)施例3所述方法的步驟(c)中。
實(shí)施例3Nvan-2-(正癸氨基)乙基29-{[(膦酰甲基)氨基]甲基}萬古霉素的制備向裝有機(jī)械攪拌器、溫度計(jì)和氮出口的250ml三頸圓底燒瓶加入5g Nvan-2-(正癸氨基)乙基萬古霉素和1.6g氨甲基膦酸和30ml乙腈。將漿液攪拌15分鐘，使固體在20-30℃下分散，然后加入20ml水。將混合物攪拌15分鐘，加入7.5g二異丙基乙胺。攪拌所得混合物，直至所有固體溶解。然后將反應(yīng)混合物冷卻至-5至-10C，加入2.5g3.7％含水甲醛，將所得混合物在-5至-10℃下攪拌24小時(shí)。用HPLC監(jiān)測反應(yīng)。反應(yīng)完全后，將反應(yīng)混合物用3M鹽酸溶液調(diào)至pH 2-3，同時(shí)保持反應(yīng)溫度在-10至5℃。在適度的攪拌下，在20至25℃下歷經(jīng)10分鐘向反應(yīng)混合物加入125ml乙腈。將所得混合物在20至25℃下攪拌2小時(shí)，然后過濾。將濕餅用20ml乙腈洗滌兩次，在20至25℃真空烘箱內(nèi)干燥18小時(shí)，得到5.3g標(biāo)題化合物，為二鹽酸鹽與三鹽酸鹽的混合物，收率～100％，純度約80％(HPLC面積)(即式I化合物，其中R1是-CH2CH2-，R2是正癸基，R4是-CH2-)。
實(shí)施例4Nvan-2-(正癸氨基)乙基29-{[(膦酰甲基)氨基]甲基}萬古霉素的制備向裝有機(jī)械攪拌器、氮入口和溫度探頭的12-L夾套式三頸燒瓶加入117g(約60mmol)Nvan-2-(正癸氨基)乙基萬古霉素(約80％純度)。然后加入氨甲基膦酸(30g，320mmol)，然后加入420ml乙腈。將所得漿液攪拌15分鐘，然后加入426g水，繼續(xù)攪拌15分鐘。加入二異丙基乙胺(144g，1500mmol)，將混合物在室溫下攪拌1小時(shí)。將所得淺粉紅色溶液冷卻至-7℃(內(nèi)部溫度)，加入4.51g(60mmol)37％含水甲醛的33ml乙腈溶液。將所得混合物在-7℃(內(nèi)部溫度)下攪拌12小時(shí)，同時(shí)用HPLC監(jiān)測反應(yīng)。反應(yīng)完全后(也就是12小時(shí)后原料＜1％)，加入3N鹽酸水溶液將反應(yīng)混合物的pH從10.4調(diào)至2.59，同時(shí)保持內(nèi)部反應(yīng)溫度在-4至-5℃。3N含水鹽酸的用量為455g。在5℃下向所得混合物加入3.1kg 95％乙醇，將混合物攪拌3小時(shí)，然后通過布氏漏斗過濾。將所得濕餅用500g乙酸乙酯洗滌，得到135g顆粒狀固體。將該固體在30mmHg室溫下干燥20小時(shí)，得到116g標(biāo)題化合物，為二鹽酸鹽與三鹽酸鹽的混合物。該產(chǎn)物的Karl-Fisher測定顯示含水量為11％；HPLC分析顯示未反應(yīng)的糖肽為1.7％，雙-曼尼希副產(chǎn)物為3.6％，相對于標(biāo)題化合物而言。
盡管已經(jīng)參照其具體實(shí)施方式
描述了本發(fā)明，不過本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以進(jìn)行各種改變和等價(jià)替換，而不背離發(fā)明的真正精神和范圍。另外，可以進(jìn)行很多修飾，使特定的情形、材料、物質(zhì)組成、方法、方法步驟適應(yīng)本發(fā)明的目的、精神和范圍。所有這樣的修飾都打算包括在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。另外，上文引用的所有出版物、專利和專利文獻(xiàn)都全文結(jié)合在此作為參考文獻(xiàn)，如同單獨(dú)結(jié)合作為參考文獻(xiàn)一樣。
權(quán)利要求
1.制備式I化合物或其鹽的方法 其中R1選自由C1-10亞烷基、C2-10亞烯基和C2-10亞炔基組成的組；R2選自由C1-20烷基、C2-20烯基、C2-20炔基、C3-8環(huán)烷基、C5-8環(huán)烯基、C6-10芳基、C2-9雜芳基、C2-9雜環(huán)基、-Ra-Cy1、-Ra-Ar1-Ar2、-Ra-Ar1-Rb-Ar2、-Ra-Ar1-O-Rb-Ar2組成的組；R4是C1-10亞烷基；Ra選自由C1-10亞烷基、C1-10亞烯基和C1-10亞炔基組成的組；Rb選自由C1-6亞烷基、C1-6亞烯基和C1-6亞炔基組成的組；Cy1選自由C3-8環(huán)烷基、C5-8環(huán)烯基、C6-10芳基、C2-9雜芳基、C2-9雜環(huán)基組成的組；Ar1和Ar2獨(dú)立地選自C6-10芳基和C2-9雜芳基；其中每個(gè)芳基、雜芳基和雜環(huán)基可選地被1至3個(gè)取代基取代，取代基獨(dú)立地選自由C1-6烷基、C1-6烷氧基、鹵代、羥基、硝基和三氟甲基組成的組，每個(gè)雜芳基和雜環(huán)基含有1至3個(gè)選自氮、氧或硫的雜原子；該方法包含(a)使萬古霉素或其鹽與式II化合物 其中R1和R2是如本文所定義的；R3是胺-不穩(wěn)定的保護(hù)基團(tuán)；和還原劑反應(yīng)，生成式III化合物或其鹽 其中R1、R2和R3是如本文所定義的；(b)使式III化合物與胺反應(yīng)，得到式IV化合物或其鹽 其中R1和R2是如本文所定義的；其中步驟(a)和步驟(b)是在同一反應(yīng)混合物中進(jìn)行的，無需分離得自步驟(a)的中間體；(c)在堿的存在下使式IV化合物與甲醛和式V化合物反應(yīng) 得到式I化合物或其鹽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中R1是C1-6亞烷基。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中R1是-CH2-。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的方法，其中R2是C6-14烷基。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中R2是正癸基。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的方法，其中R3是式(A)基團(tuán)W-OC(O)- (A)其中W選自由9-芴基甲基、3-茚基甲基、苯并[f]茚-3-基甲基、17-四苯并[a，c，g，i]芴基甲基、2，7-二叔丁基[9-(10，10-二氧代-10，10，10，10-四氫噻噸基)]甲基、1，1-二氧代苯并[b]噻吩-2-基甲基組成的組，其中9-芴基甲基可選地被1至3個(gè)取代基取代，取代基選自由C1-6烷基、鹵代、硝基和磺基組成的組。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中W是9-芴基甲基，其中9-芴基甲基可選地被1至3個(gè)取代基取代，取代基選自由C1-6烷基、鹵代、硝基和磺基組成的組。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中W是9-芴基甲基。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)的方法，其中R4是C1-6亞烷基。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中R4是-CH2-。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10任一項(xiàng)的方法，其中步驟(a)中的還原劑是胺/硼烷配合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中步驟(a)中的還原劑是吡啶/硼烷或叔丁胺/硼烷。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-12任一項(xiàng)的方法，其中步驟(a)包含下列步驟(i)在堿的存在下混合萬古霉素或其鹽與式II化合物，形成反應(yīng)混合物；(ii)將步驟(i)反應(yīng)混合物用酸酸化；和(iii)使步驟(ii)反應(yīng)混合物與還原劑接觸。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中步驟(i)中的堿是叔胺。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中步驟(i)中的堿是二異丙基乙胺。
16.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中步驟(ii)中的酸是三氟乙酸或乙酸。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-16任一項(xiàng)的方法，其中步驟(b)中的胺是氫氧化銨或伯胺。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中步驟(b)中的胺是氫氧化銨、甲胺或叔丁胺。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中步驟(b)中的胺是叔丁胺。
20.根據(jù)權(quán)利要求1-19任一項(xiàng)的方法，其中步驟(c)中的堿是叔胺。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中步驟(c)中的堿是二異丙基乙胺。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中叔胺與式V化合物的摩爾比為約3∶1至約5∶1。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中該摩爾比為約4∶1.
24.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中R1是-CH2-；R2是正癸基；R3是W-OC(O)-，其中W是9-芴基甲基；R4是-CH2-；步驟(a)中的還原劑是叔丁胺/硼烷；步驟(b)中的胺是叔丁胺。
全文摘要
公開了制備具有含氨基側(cè)鏈的糖肽膦酸酯衍生物的方法。若干方法步驟是在單一的反應(yīng)容器中進(jìn)行的，無需分離中間反應(yīng)產(chǎn)物，從而生成更少的廢料，改善該方法的總體效率和收率。
文檔編號C07K1/113GK1547481SQ02816596
公開日2004年11月17日 申請日期2002年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月24日
發(fā)明者M·李德貝特爾, M·林賽爾, 李軍寧, 劉健偉, M 李德貝特爾 申請人:施萬制藥