Региоселективный синтез cci-779

Изобретение относится к региоселективному синтезу получения сложного 42-эфира рапамицина (CCI-779), который включает: (a) ацилирование 31-силилового эфира рапамицина соединением формулы HOOC.CR⁷R⁸R⁹ или его смешанным ангидридом, где: R⁷ представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, -(CR¹²R¹³)_fOR¹⁰, -CF₃, -F или -CO₂R¹⁰; R¹⁰ представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, трифенилметил, бензил, алкоксиметил с 2-7 атомами углерода, хлорэтил или тетрагидропиранил; R⁸ и R⁹, взятые вместе, образуют X; X представляет собой 2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-ил или 2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-4-ил, где фенил может быть необязательно замещенным; R¹² и R¹³ каждый, независимо, представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, трифторметил или -F; и f=0-6; для образования 42-эфирбороната 31-силилового эфира рапамицина; (b) селективный гидролиз 42-эфирбороната 31-силилового эфира в умеренно кислых условиях для получения 42-эфирбороната рапамицина; и (c) обработку 42-эфирбороната рапамицина диолом для получения сложного 42-эфира рапамицина. Также заявлены новые промежуточные продукты, применимые в данном способе. Данное соединение применяется в качестве противоопухолевого средства. 9 н. и 39 з.п. ф-лы.

 

Уровень изобретения

В данном изобретении предлагается региоселективный синтез CCI-779, применимого в качестве противоопухолевого средства.

Сложный 42-эфир рапамицина с 3-гидрокси-2-(гидроксиметил)-2-метилпропионовой кислотой (CCI-779) представляет собой сложный эфир, который показал значительное ингибирующее действие на рост опухоли как на моделях in vitro, так и на моделях in vivo.

CCI-779 может увеличивать срок развития опухолей или время рецидива опухоли, что является более типичным скорее для цитостатических, чем для цитотоксических средств. Считают, что механизм действия CCI-779 подобен механизму действия сиролимуса. CCI-779 связывается и образует комплекс с цитоплазматическим белком FKBP, который ингибирует фермент, mTOR (мишень рапамицина у млекопитающих, также известный как FKBP12-рапамицин связанный белок [FRAP]). Ингибирование активности mTOR-киназы ингибирует многие клеточные процессы сигнальной трансдукции, включая пролиферацию клеток, стимулируемую цитокинами, трансляцию мРНК некоторых ключевых белков, которые регулируют G1 фазу клеточного цикла, и IL-2-индуцируемую транскрипцию, приводящую к развитию клеточного цикла от G1 до S. Механизм действия CCI-779, который приводит к блокированию G1-S фазы, является новым для противораковых лекарственных средств.

Показано, что CCI-779 in vitro ингибирует рост ряда гистологически различных опухолевых клеток. Самыми чувствительными к CCI-779 были рак центральной нервной системы (ЦНС), лейкемия (Т-клетки), рак молочной железы, рак простаты и линии клеток меланомы. Данное соединение подавляло клетки в G1 фазе клеточного цикла.

В опытах in vivo на голых мышах показано, что CCI-779 обладает активностью в отношении ксенотрансплантатов человеческих опухолей различных гистологических типов. Глиомы были особенно чувствительны к CCI-779 и данное соединение было активно в случае модели ортотопической глиомы на голых мышах. Стимуляция клеточной линии глиобластомы человека, вызываемая фактором роста тромбоцитов, значительно подавлялась in vitro под действием CCI-779. Рост некоторых человеческих панкреатических опухолей у мышей, а также одной из двух линий рака молочной железы, исследованный in vivo, также ингибировался под действием CCI-779.

Получение и применение сложных гидроксиэфиров рапамицина, включая CCI-779, раскрыты в патенте США 5362718. Региоспецифический синтез CCI-779 описан в патенте США 6277983.

CCI-779 может быть синтезирован нерегиоспецифическим ацилированием рапамицина, описанным в патенте США 5362718. Данный синтез, однако, усложнен образованием смесей целевого 42-эфира с 31-этерифицированным рапамицином, а также с 31,42-диэтерифицированным рапамицином и непрореагировавшим рапамицином.

CCI-779 может быть также получен ацилированием 31-силилового эфира рапамицина кеталем бис-(гидроксиметил)пропионовой кислоты с последуюшим удалением 31-силилэфирной и кетальной защитной группы бис-(гидроксиметил)пропионовой кислоты, как описано в патенте США 6277983. Однако сырой сложный 42-моноэфир, полученный с помощью данного региоселективного синтеза, требует дальнейшей очистки колоночной хроматографией для удаления остаточных количеств диэфирных побочных продуктов и непрореагировавшего исходного рапамицина.

Сущность изобретения

В данном изобретении предлагается региоселективный синтез 42-эфира рапамицина с 3-гидрокси-2-(гидроксиметил)-2-метилпропионовой кислотой (CCI-779), основанный на химии бороновой кислоты. Данное изобретенеие устраняет сложную и, как правило, трудоемкую очистку сложного 42-моноэфира рапамицина, полученного ранее применявшимися способами.

Другие аспекты и преимущества данного изобретения будут легко понятными из следующего подробного описания изобретения.

Подробное описание изобретения

В данном изобретении предлагается региоселективный синтез сложного 42-эфира рапамицина ацилированием 31-силилового эфира рапамицина соединением формулы

НООС.CR⁷R⁸R⁹

или его смешанным ангидридом, где

R⁷ представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, -(CR¹²R¹³)_fOR¹⁰, -CF₃, -F или -CO₂R¹⁰;

R¹⁰ представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, трифенилметил, бензил, алкоксиметил с 2-7 атомами углерода, хлорэтил или тетрагидропиранил;

R⁸ и R⁹, взятые вместе, образуют Х;

Х представляет собой 2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-ил или 2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-4-ил, где фенил может быть необязательно замещенным;

R¹² и R¹³ каждый независимо представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, трифторметил или -F;

и

f = 0-6;

с образованием 42-эфирборонат 31-силилового эфира рапамицина.

Далее 42-боронат 31-силилилового эфира рапамицина гидролизуют в умеренно кислых условиях с образованием 42-эфирбороната рапамицина. 42-Эфирборонат рапамицина обрабатывают подходящим диолом. Способ позволяет получить региоспецифический сложный 42-эфир рапамицина.

Получение, выделение и очистка сложного 42-эфира рапамицина от силилового эфира рапамицина в соответствии со способом данного изобретения вызывает реакцию переборонирования, при которой фенилборонатный остаток соединения превращается в диол. Осаждение сложного 42-эфира рапамицина из смеси эфир:гептаны сопровождает данное переборонирование. Синтетический путь данного изобретения имеет несколько отличительных преимуществ по сравнению с синтетической методикой, опубликованной ранее для получения простых и сложных эфиров рапамицина; главным образом, в очистке, в снижении стоимости продуктов, в повышенной безопасности, в повышенной производительности и снижении времени производства. Данный способ изобретения представляет собой новый подход к производству сложных 42-эфиров рапамицина (например, CCI-779). Трудоемкая хроматографическая стадия, ранее используемая во всех больших периодических способах получения представленного CCI-779, была исключена. Большое количество растворителя, требуемое для хроматографии, описанной в патенте США 6277983, стало ненужным, в результате чего снизилась стоимость продуктов. Производственное время в реакторе и ресурсы снизились на 50%. Размер реактора, необходимого для широкомасштабного синтеза CCI-779, уменьшился, при этом увеличилась общая производительность. Новая методика проведения переборонирования, описанная в данном изобретении, уменьшает общее время процесса. Способ очистки, включенный в методику данного изобретения, ликвидирует окончательную очистку с помощью диэтилового эфира в ранее описанных способах синтеза.

Согласно изобретению 31-силиловый эфир рапамицина ацилируют, используя соединение формулы НООС.CR⁷R⁸R⁹ или его ангидрид, определенное выше, для образования 31-силилэтил-42-эфирбороната. В одном из вариантов осуществления 31-силиловый эфир рапамицина ацилируют, используя 5-метил-2-боронат[1,3-диоксан]-5-карбоновую кислоту (представленную соединением [A] на схеме 1 ниже) или 2,4,6-трихлорбензоильный смешанный ангидрид 5-метил-2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-карбоновой кислоты.

Один особенно удачный способ получения 31-силиловых эфиров рапамицина представлен в патенте США 6277983. Настоящее изобретение не ограничивается данным способом получения 31-силиловых эфиров. Однако в данной работе предпочтительно, чтобы 31-силиловый эфир рапамицина представлял собой 31-О-триметилсилиловый эфир рапамицина.

В одном из вариантов осуществления 31-силиловый эфир рапамицина отличается тем, что соответствует формуле:

где R выбран из:

-О-С=О.CR⁷R⁸R⁹, где

R⁷ представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, -(CR¹²R¹³)_fOR¹⁰, -CF₃, -F или -CO₂R¹⁰;

R¹⁰ представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, трифенилметил, бензил, алкоксиметил с 2-7 атомами углерода, хлорэтил или тетрагидропиранил;

R⁸ и R⁹, взятые вместе, образуют Х;

Х представляет собой 2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-ил или 2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-4-ил, где фенил может быть необязательно замещенным;

R¹² и R¹³ каждый независимо представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, трифторметил или -F;

и

f = 0-6;

и где R', R'' и R''' являются одинаковыми или различными и выбраны из алкила с 1-6 атомами углерода, фенила и бензила.

В данном изобретении предлагается соединение [A] как новое соединение, применимое для производства CCI-779 и его аналогов. Получение соединения [A] включает смешивание фенилбороновой кислоты с 2,2-бис(гидроксиметил)пропионовой кислотой при комнатной температуре для получения фенилборинана. Обычно выходы составляют >90%. Реакция может быть проведена в метиленхлориде, но предпочтительный растворитель представляет собой тетрагидрофуран (ТГФ).

Предпочтительно, фенилборинан представляет собой 2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-карбоновую кислоту, в которой фенил является необязательно замещенным. В другом варианте осуществления фенилборинан представляет собой 2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-4-ил, где фенил является необязательно замещенным. Одно особенно желательное замещение в фенильной группе представляет собой алкил, наиболее желателен С₁, С₂, С₃, С₄, С₅ или С₆алкил. Другие арил- (включая фенил-) бороновые кислоты могут быть использованы в данной реакции. Они включают моно, ди и три-замещенные арилбороновые кислоты, в которых заместители являются одинаковыми или различными. Заместители в арильной группе включают галоген, алкил, алкокси, арилокси (например, фенокси), аралкил, нитро, циано, конденсированный фенил, который содержит нафталилбороновая кислота. Термин «алкил», когда используется в случае группы или части группы, такой как алкокси или аралкил, включает алкильные фрагменты, содержащие от 1 до 12 атомов углерода, например, 1-6 атомов углерода. Термин «арил» как группа или часть группы, например, аралкил или арилокси, означает ароматическую группу, содержащую заместители с 6-10 атомами углерода, такие как фенил или нафтил. Предпочтительная арилбороновая кислота представляет собой фенилбороновую кислоту.

Наконец, предпочтительно, чтобы рапамицин бис-силилировался в положениях 31 и 42 триметилсилилхлоридом с последующим десилилированием в положении 42 с помощью разбавленной серной кислоты. Выделенный продукт силилируют в положении 42 ангидридом, полученным из 2-фенилбороновой кислоты. Диметиламинопиридин добавляли в качестве катализатора для доведения реакции до завершения. Для реакции требовалось ˜3 эквивалента смешанного ангидрида, чтобы израсходовать весь 31-триметилсилилрапамицин. После обработки реакционной смеси полученный раствор хранили при температуре от 0 до 10°С, пока он не потребуется для следующей стадии. При стоянии в ацетоновом растворе продукт будет претерпевать диссоциацию до соединения [B]. Данный факт не является проблемой, так как следующая стадия представляет собой гидролиз силильной функциональной группы. Почти полное превращение (< 3%) в [B] было достигнуто через 83 дня в ацетоне при температуре от 0 до 10°С.

Образование смешанного ангидрида может быть проконтролировано системой REACTIR (ASI Applied Systems). Система REACTIR (ASI Applied Systems) представляет собой специально сконструированный прибор для анализа на месте различных химических реакций в реальном времени. При условии, что смешанный ангидрид образуется из карбоновой кислоты и хлорангидрида кислоты, реакция хорошо подходит для контролирования с помощью инфракрасной спектроскопии (ИК). ИК является информативным методом для определения присутствия карбонильных функциональных групп, и в случае REACTIR, для мониторинга появления или исчезновения карбонильных функциональных групп. В обычном REACTIR (ASI Applied Systems) процессе соединение [A] смешивали с диизопропилэтиламином в метиленхлориде и охлаждали до 0-5°С на ледяной бане. Регистрировали ИК-спектр, который служит в качестве начального скана. Затем добавляли 2,4,6-трихлорбензоилхлорид. Снимали второй ИК-спектр, который характеризует смесь при Т=0 мин (т.е. начало реакции). Эксперимент был построен со снятием ИК-спектров каждые 5 мин в течение 5 ч при поддерживании температуры бани от 0 до 5°С. Ключевые характеристические полосы были при 1818 см^-1, 1741 см^-1 и 1031 см^-1. Когда хлорангидрид кислоты был добавлен к смеси соединения [A] и диизопропилэтиламина (Т=0 мин), спектр по существу не показал пикового сигнала. Однако области частот карбонила и ангидрида (С-О-С) со временем увеличивались, указывая на образование смешанного ангидрида.

Реакция со смешанным ангидридом может быть проведена в этилацетате, трет-бутилметиловом эфире, диэтиловом эфире и тетрагидрофуране (ТГФ), но реакции протекают более медленно. Предпочтительный растворитель представляет собой метиленхлорид из-за облегчения завершения реакции. ДМАП является предпочтительным катализатором-основанием для данной реакции. Другие основания, которые могут быть использованы, представляют собой 4-пирролидинопиридин, N-метилимидазол и пиридин.

Смешанный ангидрид представляет собой нестабильное соединение и получается in situ при низких температурах. Он устойчив вплоть до 48 ч при температуре от -5 до 0°С. Он может быть получен при температуре от -50 до 20°С, но предпочтительный температурный интервал составляет от -6 до 5°С. Смешанный ангидрид выдерживают до 8 ч перед реакцией конденсации. Предпочтительное время выдерживания составляет от 4 до 5 ч перед добавлением 31-триметилсилил (TMS) рапамицин - партнера конденсации.

Реакция конденсации может быть проведена при температуре от -20° до 20°С, но предпочтительный температурный интервал составляет от -11° до -5°С. При более высоких температурах реакция замедляется и для завершения требуется дополнительная загрузка смешанного ангидрида. При более низких температурах смешанный ангидрид является более стабильным, тем не менее время реакции увеличивается. Реакция обычно завершается в течение от 12 до 17 ч.

Соединение [B] получали, выделяли и очищали в 3 стадийной последовательности реакции, проводимой в одном реакторе. Основной элемент данной реакции состоял в выборе ацетона в качестве растворителя. Другие растворители, которые могут быть использованы в данном получении, включают диэтиловый эфир, ацетонитрил, этилацетат, ТГФ, трет-бутилметиловый эфир и метиленхлорид. В настоящей работе ацетон является предпочтительным растворителем.

Таким образом, 31-триметилсилил CCI-779 боронат, [D], растворяли в ацетоне с получением концентрата. Однако в некоторых вариантах осуществления гидролиз может быть проведен с использованием однофазной системы водная кислота/органический растворитель.

Гидролиз 31-триметилсилильной группы (для образования [B]) проводят в умеренно кислых условиях. Таким образом, выбранный органический растворитель (например, ацетон) смешивают с разбавленной неорганической кислотой, такой как, например, серная, хлористоводородная или фосфорная кислота. Примеры концентраций подходящей разбавленной кислоты находятся в интервале от примерно 0,1 н. до примерно 3 н., примерно от 0,2 н. до примерно 2 н. или примерно 0,5 н. Обычно данная стадия выполняется при температуре примерно 25°С или ниже, от примерно -5°С до примерно 10°С или примерно от 0°С до примерно 5°С. Желательно, чтобы данная стадия выполнялась при рН от 5 до 6. Необязательно, к смеси добавляют подходящий буфер, например, ацетат натрия, или в присутствии бикарбоната натрия и/или уксусной кислоты, для установления и поддерживания рН в требуемом интервале.

В примерах, приведенных ниже, в реакции гидролиза используется 0,5 н. серная кислота при температуре от 0 до 5°С. Реакция обычно заканчивается за 5-6 часов и соединение [B] выделяли простым фильтрованием. Однако применение реагентов на основе фторидов для удаления 31-триметилсилильной группы нежелательно, так как образуются продукты разложения.

Сложный 42-эфирборонат рапамицина представляет собой новый промежуточный продукт, применимый в способе данного изобретения для получения сложного 42-эфира рапамицина. В одном из вариантов осуществления промежуточный продукт представляет собой сложный 42-эфир рапамицина с 5-метил-2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-карбоновой кислотой.

В одном из вариантов осуществления в данном изобретении предлагается сложный 42-эфирборонат рапамицина - соединение формулы I:

где R выбран из:

-О-С=О.CR⁷R⁸R⁹, где

R⁷ представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, -(CR¹²R¹³)_fOR¹⁰, -CF₃, -F или -CO₂R¹⁰;

R¹⁰ представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, трифенилметил, бензил, алкоксиметил с 2-7 атомами углерода, хлорэтил или тетрагидропиранил;

R⁸ и R⁹, взятые вместе, образуют Х;

Х представляет собой 2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-ил или 2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-4-ил, где фенил может быть необязательно замещенным;

R¹² и R¹³ представляют собой каждый, независимо, водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, трифторметил или -F;

и

f = 0-6.

На указанной стадии способа изобретения 42-эфирборонат рапамицина, полученный по способу изобретения, обычно присутствует как В и С изомеры соединения. [Данные два изомера иллюстративного соединения [B] приведены ниже]. На данной стадии отношение изомеров В:С равно обычно <10:1. Авторы изобретения установили, что В изомер является более кристалличным, чем С изомер, и менее растворимым в ацетоне, чем С изомер. Для того, чтобы воспользоваться преимуществом данных свойств, авторы показали, что в натрийацетатном буфере при рН от 5 до 6 отношение изомеров В:С может быть увеличено до примерно 20:1. Путем повышения данного отношения может быть увеличено извлечение соединения [B]. Таким образом, желательно поднять отношение изомеров В:С до, по меньшей мере, 1:1, более желательно, выше 5:1, выше 10:1, выше 15:1, выше 20:1 и, более предпочтительно, до примерно 25:1. Бикарбонат натрия был добавлен для нейтрализации серной кислоты и установления рН до 7-8. Уксусная кислота была добавлена для образования ацетата натрия и снижения рН до 5-6. После выдерживания реакционной смеси в течение 16 ч отношение изомеров составляет ˜25:1. Могут быть использованы другие буферы, такие как ацетат калия и ацетат цинка, но предпочтительный буфер представляет собой ацетат натрия.

Смесь фильтровали, промывали и сушили для получения неочищенного продукта [B]. Маточные растворы содержат в преобладающем количестве С изомер, бис-сложноэфирные побочные продукты и другие неизвестные примеси, относящиеся к кристаллическому неочищенному исходному продукту рапамицина.

Для облегчения получения чистого продукта важно в данный момент контролировать содержание рапамицина в неочищенном соединении [B]. Содержание рапамицина обычно равно ˜5% (% площади) по данным высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Перекристаллизации снижают содержание рапамицина до <0,7%. Очистка в подходящих растворителях, таком как ацетон, может снизить уровни рапамицина. Соединение [B], показанное на схеме, представляет собой белый твердый порошок, который является устойчивым при комнатной температуре.

Реакция может быть проведена в растворителе, таком как эфирный растворитель, или предпочтительно ТГФ, при разбавлении реакционной смеси трет-бутилметиловым эфиром или толуолом и применении способа водной экстракции для удаления избытка диола и диолборонатных побочных продуктов. Оба, диол и диолборонат, являются водорастворимыми. Предпочтительный способ устраняет водную экстракцию. Предпочтительный способ включает простую стадию фильтрации. Способ включает растворение соединения [B] в ТГФ, трет-бутилметиловом эфире или ацетонитриле, добавление диола и перемешивание при комнатной температуре в течение 3 ч. Растворитель удаляют дистилляцией до получения реакционной смеси в виде пена/масло. Добавляли эфир и продукт соосаждали гептанами. Способ может быть повторен для получения CCI-779 c выходом от 80% до 90% в расчете на соединение [B].

Первоначальная обработка диолом удаляет основную массу фенилбороновой кислоты в реакционной смеси. Остаточные количества фенилбороновой кислоты, еще присутствующие, легко удаляются дополнительной обработкой диолом. Конечное соединение [C], полученное по данной методике, показывает, что содержание фенилбороновой кислоты является приемлемым. В процессе переборонирования может быть использован избыток диола, но предпочтительное количество составляет от 1 до 5 эквивалентов. Полученный выход в данном переборонировании составил 86%. Общий выход от рапамицина составил от 47 до 50%.

Множество 1,2-, 1,3-, 1,4- и 1,5-диолов может быть использовано для осуществления данного переборонирования. Алкилзамещенные диолы, такие как 2-метил-2,4-пентандиол, являются предпочтительными. Были применены диэтаноламин или полистиролдиэтаноламин на твердой подложке (PS-DEAM). Переборонирование также может быть достигнуто в случае использования реагентов класса карбоновых кислот, таких как щавелевая, малоновая, винная, фталевая и салициловая кислота. 2,2-Бис(гидроксиметил)пропионовая кислота также является эффективной, но не может быть удалена из конечного продукта.

Способ показан на следующей схеме. Данная схема является только иллюстративной и не ограничивает изобретение.

Получение 5-метил-2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-карбоновой кислоты, [A]

К суспензии 2,2-бис(гидроксиметил)пропионовой кислоты (131 г, 0,98 моль) в тетрагидрофуране (500 мл) добавляли раствор фенилбороновой кислоты (122 г, 1,0 моль) в тетрагидрофуране (500 мл). Смесь перемешивали в течение 3 ч и добавляли толуол (1,0 л). Воду удаляли азеотропной дистилляцией с толуолом. К выпадающему в осадок продукту добавляли гептаны (500 мл), нагревали при кипении с обратным холодильником и охлаждали. Смесь фильтровали и промывали гептанами (2 × 300 мл). Осадок сушили в вакууме при 70-75°С до постоянной массы, получая выход 94%. ¹Н ЯМР: δ (ДМСО-d6) 7,65 (д, 2Н, Ar), 7,40 (м, 3Н, Ar), 4,35 (д, 2Н, СН₂), 3,92 (д, 2Н, СН₂), 1,17 (с, 3Н, СН₃).

Получение сложного 42-эфира рапамицина с 5-метил-2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-карбоновой кислотой, [B]

Как описано в патенте США 6277983 (2001), в 3-литровую колбу помещали рапамицин (100 г, 0,104 моль) и растворяли в этилацетате (1,50 л). Раствор охлаждали до 5-10°С. Добавляли имидазол (30 г, 0,44 моль, 4,23 экв.) и растворяли. В атмосфере азота добавляли триметилсилилхлорид (44 г, 0,405 моль, 4,0 экв.) в течение 30-40 мин, поддерживая температуру при 0-5°С в течение добавления. Смесь выдерживали минимум в течение 0,5 ч. Реакцию контролировали ТСХ (элюент ацетон:гептан 30:70). Реакцию завершали, когда весь рапамицин был израсходован.

Извлекали две-три капли реакционной смеси и сохраняли их в качестве 31,42-бис(триметилсилил)рапамицинового эталонного стандарта. 0,5 н. Серную кислоту (300 мл) добавляли в 3-литровую колбу в течение 0,5 ч, поддерживая температуру 0-5°С. Смесь интенсивно перемешивали и выдерживали в течение 5 ч. Реакцию контролировали тонкослойной хроматографией (ТСХ) (элюент ацетон:гептан 30:70). Реакцию завершали, когда по существу отсутствовал 31,42-бис(триметилсилил)рапамицин. Слои разделяли и нижний водный слой снова экстрагировали этилацетатом (500 мл). Объединенные органические слои промывали насыщенным солевым раствором (500 мл) и насыщенным раствором бикарбонатом натрия (2 × 200 мл) до получения рН 8. Органический слой промывали водой (2 x500 мл) и насыщенным солевым раствором (500 мл) до получения рН от 6 до 7. Раствор сушили над сульфатом магния (100 г) в течение 30 мин, фильтровали в 2-литровую колбу и концентрировали до объема 135 мл. Добавляли этилацетат (500 мл) и массу концентрировали до объема 135 мл. Водную фазу еще раз обрабатывали этилацетатом (500 мл). Добавляли метиленхлорид (300 мл) и раствор выдерживали, пока он не потребовался для следующей стадии.

В 3-литровую колбу, снабженную механической мешалкой, загружали соединение [A] (75 г, 0,341 моль) в метиленхлориде (400 мл). Диизопропилэтиламин (66,1 г, 0,51 моль) добавляли по каплям в течение 20 мин и встряхивалии с метиленхлоридом (25 мл). 2,4,6-Трихлорбензоилхлорид (80 г, 0,328 моль) добавляли и встряхивали с метиленхлоридом (25 мл). Смесь выдерживали в течение 4 ч при 0-5°С и охлаждали до -10±5°С.

Раствор 31-триметилсилилрапамицина добавляли в 3-литровую колбу, содержащую смешанный ангидрид, и встряхивали с метиленхлоридом (25 мл). Получали раствор диметиламинопиридина (48,5 г, 0,397 моль) в метиленхлориде (150 мл), добавляли его в течение 1,5 ч, поддерживая температуру <-8°С, и встряхивали с метиленхлоридом (25 мл). Смесь выдерживали в течение 12 ч при температуре от -11 до -5°С. Реакционную смесь гасили 1 н. серной кислотой (600 мл), поддерживая температуру < 10°С. Смесь перемешивали и выдерживали в течение 30 мин. Значение рН верхнего водного слоя было ≤2. Слои разделяли и нижние органические слои промывали насыщенным солевым раствором (450 мл), насыщенным бикарбонатом натрия (500 мл) до рН ≥8. Органический слой промывали водой (450 мл) до получения рН 6-7. Раствор концентрировали, добавляли ацетон (250 мл) и концентрировали. Процедуру повторяли с другой порцией ацетона (250 мл) и раствор концентрировали.

Раствор разбавляли ацетоном. Добавляли по каплям 0,5 н. серную кислоту (500 мл) в течение 30 мин, поддерживая температуру бани при 0-5°С. Смесь выдерживали минимум в течение 5 ч, за это время продукт осаждался из раствора. Водный бикарбонат натрия (30 г в 375 мл воды) добавляли по каплям в течение 30 мин, поддерживая температуру бани от 0 до 5°С; смесь выдерживали минимум в течение 30 мин. Добавляли уксусную кислоту (25 мл), пока рН не становился равным 5-6, поддерживая температуру бани <10°С. Смесь нагревали до комнатной температуры и выдерживали в течение 16 ч. Твердый продукт фильтровали и промывали водой (2 × 100 мл), затем смесью 1:1 ацетон:вода (2 x 100 мл). Осадок очищали в ацетоне (375 мл), получая 65 г (общий выход 58% относительно рапамицина) продукта [B]. ЖХ/МС: использование электрораспылительной ионизации в режиме регистрации положительных ионов приводило к молекулярному иону [M+Na]=1138,5 атомных единиц массы (а.е.м.).

Получение сложного 42-эфира рапамицина с 2,2-бис(гидроксиметил)пропионовой кислотой, [C]

Соединение [B] (200 г, 0,179 моль) растворяли в тетрагидрофуране (600 мл), к нему добавляли 2-метил-2,4-пентандиол (42,3 г, 0,358 моль, 2,0 экв.) и смесь перемешивали в течение минимум 3 ч. Реакционную смесь концентрировали до состояния пены. Добавляли диэтиловый эфир (1,0 л) и смесь перемешивали в течение 2 ч. Добавляли по каплям гептаны (1,0 л) в течение 1 ч и смесь перемешивали в течение 2 ч. Смесь фильтровали и твердый продукт промывали гептанами (500 мл). Твердые вещества повторно растворяли в ацетоне (400 мл), повторно обрабатывали 2-метил-2,4-пентандиолом (21,1 г, 0,179 моль, 1 экв.) в ацетоне (200 мл), очищали с помощью 0,2-микронного картридж-фильтра и встряхивали с ацетоном (200 мл). Раствор концентрировали до состояния пены, добавляли диэтиловый эфир (1,0 л), предварительно профильтрованный через 0,2-микронный картридж-фильтр, и смесь перемешивали в течение 2 ч. Наблюдалось выпадение осадка при добавлении предварительно профильтрованных гептанов (1,0 л). Выпавшие в осадок твердые вещества фильтровали и промывали эфир:гептаном (2 × 500 мл). Твердые вещества сушили (от 55 до 60°С, 10 мм Hg, минимум 24 ч), получая 159 г (86%) продукта [C]. ЖХ/МС: использование APCI в режиме сканирования положительных ионов приводило к молекулярному иону [M+NH₄]=1047,0 а.е.м. ¹Н ЯМР продукта (CCI-779) был идентичен продукту, описанному в примере 11 патента США 5362718 (1994).

Все патенты, патентные заявки, статьи и другие документы, относящиеся к данной работе, включены здесь в виде ссылки. Специалисту в данной области будет очевидно, что в конкретные варианты осуществления, описанные здесь, могут быть внесены изменения, не выходящие за пределы объема данного изобретения.

1. Способ получения сложного 42-эфира рапамицина, который включает

(a) ацилирование 31-силилового эфира рапамицина соединением формулы

HOOC.CR⁷R⁸R⁹

или его смешанным ангидридом,

где R⁷ представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, -(CR¹²R¹³)_fOR¹⁰, -CF₃, -F или -CO₂R¹⁰;

R¹⁰ представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, трифенилметил, бензил, алкоксиметил с 2-7 атомами углерода, хлорэтил или тетрагидропиранил;

R⁸ и R⁹, взятые вместе, образуют X;

X представляет собой 2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-ил или 2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-4-ил, где фенил может быть необязательно замещенным;

R¹² и R¹³ каждый, независимо, представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, трифторметил или -F; и

f=0-6;

для образования 42-эфирбороната 31-силилового эфира рапамицина;

(b) селективный гидролиз 42-эфирбороната 31-силилового эфира в умеренно кислых условиях для получения 42-эфирбороната рапамицина; и

(с) обработку 42-эфирбороната рапамицина диолом для получения сложного 42-эфира рапамицина.

2. Способ по п.1, в котором полученный сложный 42-эфир рапамицина представляет собой CCI-779, и в котором стадия (а) включает ацилирование 31-силилового эфира рапамицина 5-метил-2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-карбоновой кислотой или смешанным ангидридом 5-метил-2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-карбоновой кислоты для получения 42-эфирбороната 31-О-силилового эфира рапамицина.

3. Способ по любому одному из пп.1 или 2, где 31-силилэфирный фрагмент соответствует формуле

-OSiR'R"R''',

в которой R', R" и R''' являются одинаковыми или различными и выбраны из алкила с 1-6 атомами углерода, фенила и бензила.

4. Способ по любому одному из пп.1 или 2, где 31-силиловый эфир представляет собой триметилсилиловый эфир.

5. Способ по любому одному из пп.1 или 2, где ацилирование на стадии (а) выполнено с 5-метил-2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-карбоновой кислотой.

6. Способ по любому одному из пп.1 или 2, где ацилирование на стадии (а) выполнено с использованием 2,4,6-трихлорбензоильного смешанного ангидрида 5-метил-2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-карбоновой кислоты.

7. Способ по любому одному из пп.1 или 2, где ацилирование на стадии (а) выполнено при менее чем примерно 20°С.

8. Способ по п.7, который выполнен при температуре от примерно -50°С до примерно 20°С.

9. Способ по любому одному из пп.1 или 2, в котором стадия (а) выполнена в растворителе, включающем метиленхлорид.

10. Способ по любому одному из пп.1 или 2, где кислота на стадии (b) представляет собой разбавленную неорганическую кислоту.

11. Способ по п.10, где кислота представляет собой серную, хлористоводородную или фосфорную кислоту.

12. Способ по п.11, где примененная на стадии (b) кислота представляет собой серную кислоту.

13. Способ по п.10, где примененная на стадии (b) кислота представляет собой кислоту от примерно 0,1 н. до примерно 3 н.

14. Способ по п.13, где кислота на стадии (b) представляет собой кислоту от примерно 0,2 н. до примерно 2 н.

15. Способ по п.13, где примененная кислота на стадии (b) представляет собой 0,5 н. кислоту.

16. Способ по любому одному из пп.1 или 2, где стадия (b) выполнена в однофазной системе водная кислота/органический растворитель.

17. Способ по п.16, где органическим растворителем является ацетон.

18. Способ по любому одному из пп.1 или 2, где стадия (b) выполнена при температуре от примерно 25°С или ниже.

19. Способ по п.18, где стадия (b) выполнена при температуре от примерно -5°С до примерно 10°C.

20. Способ по п.18, где стадия (b) выполнена при температуре от примерно 0°С до примерно 5°C.

21. Способ по любому одному из пп.1 или 2, в котором примененный на стадии (с) диол представляет собой 1,2-, 1,3-, 1,4- или 1,5-диол.

22. Способ по п.21, в котором диол представляет собой 2-метил-2,4-пентандиол.

23. Способ по любому одному из пп.1 или 2, в котором диол на стадии (с) применен в количестве от примерно 1 до примерно 5 моль-эквивалентов.

24. Способ по любому одному из пп.1 или 2, в котором стадия (с) выполнена при температуре от примерно -5°С до примерно +25°С.

25. Способ по любому одному из пп.1 или 2, в котором стадия (с) выполнена в присутствии тетрагидрофурана.

26. Способ по любому одному из пп.1 или 2, который выполнен в присутствии простого эфира.

27. Способ по п.1, в котором 42-эфирборонат 31-О-триметилсилилового эфира рапамицина соответствует формуле

в которой R представляет собой -O-C=O.CR⁷R⁸R⁹, где

R⁷ представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, -(CR¹²R¹³)_fOR¹⁰, -CF₃, -F или -CO₂R¹⁰;

R¹⁰ представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, трифенилметил, бензил, алкоксиметил с 2-7 атомами углерода, хлорэтил или тетрагидропиранил;

R⁸ иR⁹, взятые вместе, образуют X;

X представляет собой 2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-ил или 2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-4-ил, где фенил может быть необязательно замещенным;

R¹² и R¹³ каждый, независимо, представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, трифторметил или -F; и

f=0-6;

R', R" и R''' являются одинаковыми или различными и выбраны из алкила с 1-6 атомами углерода, фенила и бензила.

28. Способ по п.1, где 42-эфирборонат рапамицина соответствует формуле

в которой R представляет собой -O-C=O.CR⁷R⁸R⁹, где

R⁷ представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, -(CR¹²R¹³)_fOR¹⁰, -CF₃, -F или -CO₂R¹⁰;

R¹⁰ представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, трифенилметил, бензил, алкоксиметил с 2-7 атомами углерода, хлорэтил или тетрагидропиранил;

R⁸ и R⁹, взятые вместе, образуют X;

X представляет собой 2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-ил или 2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-4-ил, где фенил может быть необязательно замещенным;

R¹² и R¹³ каждый, независимо, представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, трифторметил или -F; и

f=0-6.

29. Способ получения соединения формулы

который включает обработку 42-эфирбороната 31-силилового эфира рапамицина подходящим диолом.

30. Способ по п.29, в котором примененный диол представляет собой 1,2-, 1,3-, 1,4- или 1,5-диол.

31. Способ по любому одному пп.29 или 30, в котором диол представляет собой 2-метил-2,4-пентандиол.

32. Способ по любому одному пп.29 или 30, в котором диол применен в количестве от примерно 1 до примерно 5 моль-эквивалентов.

33. Способ по любому одному пп.29 или 30, который выполнен при температуре от примерно -5°С до примерно +25°С.

34. Способ по любому одному пп.29 или 30, который выполнен в присутствии тетрагидрофурана.

35. Способ по любому одному пп.29 или 30, который выполнен в присутствии простого эфира.

36. Способ получения 5-метил-2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-карбоновой кислоты, который включает взаимодействие 2,2-бис(гидроксиметил)пропионовой кислоты с фенилбороновой кислотой.

37. Способ по п.36, который выполнен в присутствии тетрагидрофурана.

38. Способ повышения чистоты соединения формулы

в растворе, содержащим изомеры В и С в соотношении < примерно 10:1,

включающий стадию доведения значения рН раствора до рН, равного примерно от 5 до 6.

39. Способ по п.38, который выполнен в присутствии ацетона.

40. Способ по п.38 или 39, который выполнен в присутствии натрийацетатного буфера.

41. Способ по п.38 или 39, который выполнен в присутствии бикарбоната натрия или уксусной кислоты.

42. Соединение формулы (I)

в которой R выбран из

-O-C=O.CR⁷R⁸R⁹, где

R⁷ представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, -(CR¹²R¹³)_fOR¹⁰, -CF₃, -F или -CO₂R¹⁰;

R¹⁰ представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, трифенилметил, бензил, алкоксиметил с 2-7 атомами углерода, хлорэтил или тетрагидропиранил;

R⁸ и R⁹, взятые вместе, образуют X;

X представляет собой 2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-ил или 2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-4-ил, где фенил может быть необязательно замещенным;

R¹² и R¹³ представляют собой каждый, независимо, водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода,

трифторметил или -F; и

f=0-6.

43. Соединение формулы

в которой R выбран из:

-O-C=O.CR⁷R⁸R⁹, где

R⁷ представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, -(CR¹²R¹³)_fOR¹⁰, -CF₃, -F или -CO₂R¹⁰;

R¹⁰ представляет собой водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, трифенилметил, бензил, алкоксиметил с 2-7 атомами углерода, хлорэтил или тетрагидропиранил;

R⁸ и R⁹, взятые вместе, образуют X;

X представляет собой 2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-ил или 2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-4-ил, где фенил может быть необязательно замещенным;

R¹² и R¹³ представляют собой каждый, независимо, водород, алкил с 1-6 атомами углерода, алкенил с 2-7 атомами углерода, алкинил с 2-7 атомами углерода, трифторметил или -F; и

f=0-6;

и где R', R" и R''' являются одинаковыми или различными и выбраны из алкила с 1-6 атомами углерода, фенила и бензила.

44. Соединение, которое представляет собой сложный 42-эфир рапамицина с 5-метил-2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-карбоновой кислотой.

45. Соединение, которое представляет собой сложный 42-эфир 31-О-триметилсилилового эфира рапамицина с 5-метил-2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-карбоновой кислотой.

46. Соединение формулы

HO-C=O.CR⁷R⁸R⁹

в которой R⁷, R⁸ и R⁹ принимают значения, определенные в п.1.

47. Соединение по п.46, которое представляет собой 5-метил-2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-карбоновую кислоту, где фенил является необязательно замещенным.

48. Соединение по п.46, которое представляет собой 5-метил-2-фенил-1,3,2-диоксаборинан-5-карбоновую кислоту.