專利名稱：4″－取代－9－脫氧－9a－氮雜－9a－高紅霉素A衍生物的制備方法
本申請(qǐng)是申請(qǐng)?zhí)枮?2808696.1，申請(qǐng)日為2002年04月11日，發(fā)明名稱為“4″-取代-9-脫氧-9a-氮雜-9a-高紅霉素A衍生物的制備方法”的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及9-脫氧-9a-氮雜-9a-高紅霉素(homoerythromycin)A的C-4″取代衍生物(下文稱“氮雜內(nèi)酯(類)”(azalide(s)))的制備方法，所述衍生物能夠用作哺乳動(dòng)物(包括人)以及魚(yú)和鳥(niǎo)類的抗菌劑和抗原生動(dòng)物劑。本發(fā)明還涉及主題氮雜內(nèi)酯類的穩(wěn)定中間體的制備方法，同時(shí)本發(fā)明還涉及制備主題氮雜內(nèi)酯類的方法中中間體的結(jié)晶鹽。本發(fā)明還涉及藥物組合物，所述藥物組合物含有通過(guò)主題方法制備的新化合物；本發(fā)明還涉及治療哺乳動(dòng)物、魚(yú)和鳥(niǎo)類的細(xì)菌感染和原生動(dòng)物感染的方法，所述方法通過(guò)對(duì)需要所述治療的哺乳動(dòng)物、魚(yú)和鳥(niǎo)類施用通過(guò)所述主題方法制備的新化合物。
已知大環(huán)內(nèi)酯類抗生素能夠用于治療哺乳動(dòng)物、魚(yú)和鳥(niǎo)類的廣譜細(xì)菌感染和原生動(dòng)物門(mén)感染。這樣的抗生素包括紅霉素A的各種衍生物，例如市售氮紅霉素(azithromycin)，其在美國(guó)專利4,474,768和4,517,359中提到，這兩篇文獻(xiàn)的全文在此引入作為參考。與氮紅霉素和其它大環(huán)內(nèi)酯類抗生素一樣，本發(fā)明的大環(huán)內(nèi)酯化合物具有強(qiáng)效的抗各種細(xì)菌感染和原生動(dòng)物感染活性，這一點(diǎn)下面將作描述。
主題物質(zhì)氮雜內(nèi)酯類的工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)具有若干難處，其包括但不限于產(chǎn)率低，某些合成中間體不穩(wěn)定，并且存在不需要的雜質(zhì)。
發(fā)明概述[1]制備下式3化合物三氟乙酸加成鹽的方法，
包括用三氟乙酸處理式3的化合物；結(jié)晶出所獲得的酸加成鹽；其中R4為羥基保護(hù)基團(tuán)。
[1]的方法，其中R4為芐氧羰基。
[1]的方法，其中所述酸加成鹽用異丙醇結(jié)晶。
[1]的方法，其中所述酸加成鹽用二氯甲烷和甲基叔丁基醚的混合物結(jié)晶。
下式3化合物的三氟乙酸加成鹽， 其中R4為芐氧羰基。
[5]的鹽，其具有下列式3a結(jié)構(gòu) 2CF3COOH
其中R4為芐氧羰基。
下式3化合物的二苯甲?；?D-酒石酸鹽， 其中R4為芐氧羰基。
本發(fā)明涉及制備式1化合物或其可藥用鹽的方法， 包括式2化合物 與式HNR8R15的胺在含有異丙醇的有機(jī)溶劑中反應(yīng)，反應(yīng)溫度至少約40℃；其中R3為-CH2NR8R15；R8為C1-C10烷基；和
R15為H或C1-C10烷基。
在該方法的優(yōu)選實(shí)施方案中，R8為丙基，R15為H。在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，R8為正丙基，R15為H。
在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，有機(jī)溶劑為異丙醇。
在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及式1a化合物或其可藥用鹽的制備方法 該方法通過(guò)式2化合物與正丙胺在含有異丙醇的有機(jī)溶劑中反應(yīng)，反應(yīng)溫度至少約40℃。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述有機(jī)溶劑為異丙醇。
應(yīng)該注意的是除非另有說(shuō)明，此處所用的術(shù)語(yǔ)“溶液”和“混合物”能夠交互使用，并不考慮其中成分的分散狀態(tài)。除非另有說(shuō)明，此處所用的短語(yǔ)“含有異丙醇的有機(jī)溶劑”指非水溶劑或非水溶劑混合物，其中至少一種溶劑為異丙醇。在本申請(qǐng)中，“式1化合物”包括式1化合物和式1a化合物。式1a化合物是式1化合物的特別優(yōu)選實(shí)施方案，這一點(diǎn)適用于此處所述方法的所有實(shí)施方案和優(yōu)選實(shí)施方案。
在此處所述方法的實(shí)施方案中，反應(yīng)溫度低于約95℃；在其優(yōu)選的實(shí)施方案中，反應(yīng)溫度低于約80℃；在其更優(yōu)選的實(shí)施方案中，反應(yīng)溫度為約50-約76℃。在其特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，反應(yīng)溫度為約50℃-約55℃。
在此處所述方法的優(yōu)選實(shí)施方案中，反應(yīng)在接近常壓下進(jìn)行。在本申請(qǐng)中，術(shù)語(yǔ)“常壓”指一定海拔高度的氣象學(xué)大氣壓的正常范圍的壓力，而術(shù)語(yǔ)“加壓”指高于大氣壓的壓力。在此處所述方法的另一個(gè)實(shí)施方案中，反應(yīng)在加壓下進(jìn)行。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，可以在異丙醇中加入三乙胺。
除了本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施方案外，式2化合物與胺在不含異丙醇的溶劑中反應(yīng)已經(jīng)成功地生成式1化合物。因此，本發(fā)明還涉及式1化合物的制備方法，通過(guò)式2化合物與HNR8R15在有機(jī)溶劑中反應(yīng)，所述有機(jī)溶劑選自芐醇、丙酮、甲基異丁基酮、DMSO、叔丁醇、正丁醇、二異丙基醚、MTBE和DMF的混合物、以及這些溶劑的組合，其中反應(yīng)溫度至少約40℃。反應(yīng)可以在加壓下進(jìn)行，但優(yōu)選在約常壓下進(jìn)行。在另一個(gè)實(shí)施方案中，可以加入催化量的路易斯酸加速反應(yīng)。在其中一個(gè)實(shí)施方案中，路易斯酸的例子包括溴化鎂、碘化鉀、高氯酸鋰、高氯酸鎂、四氟硼酸鋰、鹽酸吡啶或碘化四丁基銨。優(yōu)選地，路易斯酸為溴化鎂。
在此處所述方法的實(shí)施方案中，胺的摩爾量至少為式2化合物摩爾量的5倍。在此處所述方法的另一個(gè)實(shí)施方案中，胺在異丙醇中的濃度至少約5重量摩爾。在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，正丙胺在異丙醇中的濃度為約6-7重量摩爾。
在上述方法的一個(gè)實(shí)施方案中，式2化合物與胺反應(yīng)至少約24小時(shí)。在其一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，胺的摩爾量至少為式2化合物摩爾量的5倍，式2化合物與胺反應(yīng)至少約24小時(shí)。在其一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案中，反應(yīng)溫度約50℃至約80℃。在其更優(yōu)選的實(shí)施方案中，胺的摩爾量約為式2化合物摩爾量的20倍，胺在異丙醇中的濃度約為6重量摩爾，式2化合物與胺反應(yīng)至少約24小時(shí)，反應(yīng)溫度約50℃至約55℃。
此處所述方法的另一個(gè)實(shí)施方案還包括結(jié)晶式1化合物的游離堿。在一個(gè)實(shí)施方案中，從含水溶劑混合物中結(jié)晶式1化合物的游離堿。在其優(yōu)選的實(shí)施方案中，含水溶劑混合物含有水和非水溶劑，其中非水溶劑選自甲醇、乙醇、異丙醇和丙酮。在另一個(gè)實(shí)施方案中，式1化合物的游離堿從有機(jī)(C6-C10)烷溶劑中結(jié)晶，或者從所述有機(jī)烷溶劑的混合物中結(jié)晶。在其優(yōu)選的實(shí)施方案中，式1化合物的結(jié)晶方法為先把該化合物與烷類溶劑加熱，然后冷卻至形成結(jié)晶。在其優(yōu)選的實(shí)施方案中，有機(jī)(C6-C10)烷溶劑選自庚烷或辛烷，最優(yōu)選庚烷。在如下所述的另一個(gè)實(shí)施方案中，游離堿從式1化合物的酸加成鹽制備得到。應(yīng)該理解除非另有說(shuō)明，此處所用的“烷”包括直鏈、支鏈或環(huán)狀的飽和單價(jià)烴或其混合物。
在此處所述方法的另一個(gè)實(shí)施方案中，式1化合物的酸加成鹽的制備方法為用含有在水溶性溶劑中的酸的溶液處理式1化合物。在其優(yōu)選的實(shí)施方案中，把所述酸溶液加入到含有式1化合物和水的溶液中。在其一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述酸為磷酸、L-酒石酸或二苯甲酰基-D-酒石酸。在其特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述酸為磷酸。在其另一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述溶劑含有乙醇。在其另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，上述方法還包括分離式1化合物的酸加成鹽。
在一個(gè)實(shí)施方案中，所述方法制備出的式1化合物具有至少90％的純度、更優(yōu)選至少95％的純度、最優(yōu)選至少98％的純度。具體地說(shuō)，本發(fā)明的方法制備的式1化合物的純度可以使式1化合物用于配制胃腸外給藥制劑。胃腸外給藥制劑的要求在本領(lǐng)域中是公知的，例如特別高的純度，在溶液中粒子小，無(wú)菌配制和除去熱原(參見(jiàn)，Remington′s PharmaceuticalSciences，Mack Publishing Company，Easton，Pa.，18th Edition，Gennaro編(1990)，第1545-1580頁(yè))。
在其另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，上述方法還包括在水和非極性溶劑的混合物中用堿處理式1化合物的酸加成鹽得到式1化合物的游離堿。在其一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述堿為二堿式碳酸鹽；在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述二堿式碳酸鹽為碳酸鉀。在其另一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案中，非極性溶劑為二氯甲烷。在另一個(gè)實(shí)施方案中，所述方法還包括如上所述的結(jié)晶式1化合物的游離堿，并且還包括如上所述的有關(guān)其它實(shí)施方案。
本發(fā)明還涉及制備式2化合物的方法，包括(a)式3化合物的游離堿 與亞甲基化锍(sulfonium methylide)離子反應(yīng)；
(b)用弱酸水溶液終止步驟(a)的反應(yīng)，并把產(chǎn)品分配至非水溶液中；和(c)把步驟(b)的產(chǎn)品脫保護(hù)得到式2化合物；其中R4為羥基保護(hù)基團(tuán)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，上述方法還包括分離式2化合物。在其優(yōu)選的實(shí)施方案中，式2化合物以水合物形式分離，更優(yōu)選以一水合物形式分離。在其一個(gè)實(shí)施方案中，水含量由Karl-Fischer方法確定。在其一個(gè)實(shí)施方案中，從含有式2化合物和溶劑或溶劑混合物的混合物中獲得水合物，其中所述溶劑或溶劑混合物選自丙酮、丙酮/水、丙酮/庚烷和MTBE/庚烷。在其它實(shí)施方案中，式2化合物以乙酸鹽、L-酒石酸鹽或二苯甲?；?D-酒石酸鹽的形式分離。
本發(fā)明涉及式2化合物的一水合物。在上述方法的優(yōu)選實(shí)施方案中，R4為芐氧羰基。
在上述方法的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，步驟(a)的反應(yīng)溫度為約-80℃至約-45℃。
在上述方法的另一個(gè)實(shí)施方案中，式3化合物的游離堿從式3化合物的酸加成鹽制備。在其優(yōu)選的實(shí)施方案中，酸加成鹽為三氟乙酸加成鹽。在上述方法的另一個(gè)實(shí)施方案中，式3化合物的酸加成鹽選自二苯甲酰基-D-酒石酸鹽、L-酒石酸鹽或磷酸鹽。此處所公開(kāi)的化合物的酸加成鹽容易以常規(guī)方式制備。
在上述方法的實(shí)施方案中，亞甲基化锍為二甲基亞甲基化锍。在其優(yōu)選的實(shí)施方案中，二甲基亞甲基化锍通過(guò)三甲基锍的鹵化物或磺酸鹽與強(qiáng)堿制備。在其一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案中，應(yīng)用三甲基锍的鹵化物，優(yōu)選溴化三甲基锍。在其另一個(gè)更優(yōu)選的實(shí)施方案中，三甲基锍的鹵化物在惰性有機(jī)溶劑或其混合物中與強(qiáng)堿反應(yīng)。在其特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，惰性有機(jī)溶劑為醚類溶劑，最優(yōu)選四氫呋喃或四氫呋喃和二氯甲烷的混合物。
在一個(gè)實(shí)施方案中，步驟(c)包括催化氫化，其中R4為芐氧基羰基。在其優(yōu)選的實(shí)施方案中，氫化反應(yīng)的催化劑為鈀/碳催化劑。在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，鈀/碳催化劑為10％Pd/C(Johnson-Matthey型A402028-10)。在步驟(c)的另一個(gè)實(shí)施方案中，步驟(b)的產(chǎn)物通過(guò)催化轉(zhuǎn)移氫化脫保護(hù)，優(yōu)選用甲酸銨、Pd/C在甲醇中脫保護(hù)。在另一個(gè)實(shí)施方案中，在氫化之前用漂白土(Fuller’s earth)來(lái)處理步驟(b)的產(chǎn)物。用于氫化反應(yīng)的合適溶劑為丙酮、乙酸乙酯、THF、MTBE、異丙醇、乙醇和甲醇。優(yōu)選的溶劑為丙酮。
本發(fā)明還涉及2′-芐氧羰基保護(hù)的式II化合物 其通過(guò)上述方法省略步驟(c)獲得。
本發(fā)明涉及通過(guò)氧化式4化合物的C-4″羥基制備式3化合物的方法， 其中R4為羥基保護(hù)基團(tuán)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，氧化反應(yīng)如下進(jìn)行把二甲亞砜(“DMSO”)加入到含有式4化合物與溶劑的溶液中，冷卻該混合物至約-70℃，再加入三氟乙酸酐，然后加入三乙胺。在另一個(gè)實(shí)施方案中，用草酰氯(應(yīng)用或不應(yīng)用三甲基硅烷基乙酰胺)、多磷酸、吡啶-SO3或乙酸酐活化DMSO。在其另一個(gè)實(shí)施方案中，在添加三氟乙酸酐期間維持反應(yīng)溫度在-70℃至-60℃。在其另一個(gè)實(shí)施方案中，所述溶劑為二氯甲烷。上述方法的一個(gè)特別優(yōu)點(diǎn)在于在反應(yīng)性醇的存在下原位活化DMSO，這樣在活化DMSO的氧化反應(yīng)過(guò)程中能夠避免通常雜質(zhì)的形成，其中活化DMSO的氧化反應(yīng)通常涉及把所述醇引入到含有活化DMSO的溶液中。
在一個(gè)實(shí)施方案中，上述方法還包括分離式3化合物的酸加成鹽。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述酸加成鹽為二苯甲?；?D-酒石酸鹽或磷酸鹽。在特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及式3化合物的三氟乙酸加成鹽的制備方法，包括用三氟乙酸處理式3化合物，結(jié)晶所得的酸加成鹽；其中R4為羥基保護(hù)基團(tuán)。
在上述方法的優(yōu)選實(shí)施方案中，R4為芐氧羰基。
在上述方法的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，酸加成鹽從異丙醇中結(jié)晶。
在上述方法的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，酸加成鹽從二氯甲烷和甲基叔丁基醚的混合物中結(jié)晶。
以本發(fā)明方法制備的三氟乙酸加成鹽不是可藥用鹽，但其純度特別高，并且非常穩(wěn)定，從而在式1化合物的工業(yè)化生產(chǎn)中使合適的起始原料能夠儲(chǔ)存和運(yùn)輸。
在上述方法的一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)保護(hù)式5化合物的2′-羥基制備式4化合物。

在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述2′-羥基用芐氧羰基保護(hù)。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，式5化合物與至少2摩爾當(dāng)量的芐氯甲酸酯反應(yīng)。在更優(yōu)選的實(shí)施方案中，反應(yīng)在二氯甲烷中進(jìn)行。在更優(yōu)選的實(shí)施方案中，相對(duì)于起始原料的體積，二氯甲烷的體積至少為1.5倍過(guò)量體積。本發(fā)明還涉及式3化合物的三氟乙酸加成鹽，其中R4為芐氧羰基 在其優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述鹽具有式3a所示的結(jié)構(gòu) 2CF3COOH其中R4為芐氧羰基。
本發(fā)明還涉及式3化合物的二苯甲?；?D-酒石酸鹽，其中R4為芐氧羰基。
除非另有說(shuō)明，此處所述的術(shù)語(yǔ)“羥基保護(hù)基團(tuán)”包括乙酰基、芐氧羰基和本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的各種羥基保護(hù)基團(tuán)，這些基團(tuán)可以參見(jiàn)T.W.Greene、P.G.M.Wuts，″Protective Groups In Organic Synthesis，″(J.Wiley &Sons，1991)。優(yōu)選地，羥基保護(hù)基團(tuán)R4為芐氧羰基(″CBZ″)。
除非另有說(shuō)明，此處所述的術(shù)語(yǔ)“鹵素”包括氟、氯或溴；術(shù)語(yǔ)“鹵化物”分別指氟、氯或溴的相應(yīng)陰離子。
除非另有說(shuō)明，此處所述的術(shù)語(yǔ)“烷基”包括直鏈、支鏈或環(huán)狀的飽和單價(jià)烴基或它們的混合物。
除非另有說(shuō)明，此處所述的術(shù)語(yǔ)“可藥用鹽”包括可以存在于本發(fā)明化合物中的酸基或堿基鹽。以本發(fā)明方法制備的化合物本身是堿性化合物，具體例如式1化合物的游離堿，這些化合物能夠與各種無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸形成多種鹽?？梢杂糜谥苽浔景l(fā)明上述堿性化合物的可藥用酸加成鹽的酸是那些形成非毒性酸加成鹽的酸，所述鹽的例子為含有可藥用陰離子的鹽，例如鹽酸鹽、氫溴酸鹽、氫碘酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽、硫酸氫鹽、磷酸鹽、酸式磷酸鹽、異煙酸鹽、乙酸鹽、乳酸鹽、水楊酸鹽、枸櫞酸鹽、酸式枸櫞酸鹽、酒石酸鹽、泛酸鹽、酒石酸氫鹽、抗壞血酸鹽、琥珀酸鹽、馬來(lái)酸鹽、龍膽酸鹽、延胡索酸鹽、葡萄糖酸鹽、glucaronate、糖二酸鹽(saccharate)、甲酸鹽、苯甲酸鹽、谷氨酸鹽、甲磺酸鹽、乙磺酸鹽、苯磺酸鹽、對(duì)甲苯磺酸鹽和撲酸鹽[即，1，1′-亞甲基-雙-(2-羥基-3-萘甲酸鹽)]。除了上述提到的酸之外，以本發(fā)明方法制備的含有氨基的化合物還可以與各種氨基酸形成可藥用鹽。
除非另有說(shuō)明，此處所用的術(shù)語(yǔ)“治療”包括在本發(fā)明方法中提供的治療或預(yù)防細(xì)菌感染或原生動(dòng)物感染。
本發(fā)明包括本發(fā)明化合物、其可藥用鹽，其中1個(gè)或多個(gè)氫、碳、氮或其它原子被其同位素取代。這樣的化合物可以在代謝藥動(dòng)學(xué)研究和結(jié)合測(cè)試中用作研究和診斷工具。

發(fā)明內(nèi)容
可以按照下列方案1-4以及后面的描述進(jìn)行本發(fā)明的方法，除非另有說(shuō)明，下列方案中取代基R3、R4、R8和R15如上定義。
方案1
方案2
方案3
用作本發(fā)明方法起始原料的式4化合物容易從式5化合物(即R4為氫的化合物)制備，參見(jiàn)WO 98/56802和US4,328,334、4,474,768和4,517,359，所有這些文獻(xiàn)的全文在此引入作為參考。
上述給出的方案僅僅是為了舉例說(shuō)明，并在下面將作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，并將在實(shí)施例中作更詳細(xì)的描述。在方案1中，式2的環(huán)氧化物轉(zhuǎn)變成式1的胺，其中R3為-CH2NR15R8，其中R15和R8如上所述。在本發(fā)明最優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述胺為正丙胺，即R8為正丙基，R15為氫。
為了制備式1化合物，優(yōu)選地，在合適的溶劑(例如異丙醇或者含有異丙醇的有機(jī)溶劑混合物)中用式HNR15R8化合物處理式2化合物，其中R15和R8，如上定義，優(yōu)選地在約40℃至約95℃進(jìn)行反應(yīng)。最優(yōu)選的反應(yīng)溫度為約50℃至約55℃，但也可以應(yīng)用更高的溫度，例如76℃。進(jìn)行反應(yīng)最優(yōu)選的壓力為接近常壓，然而也可以加壓進(jìn)行反應(yīng)。
在式2環(huán)氧化物的開(kāi)環(huán)的一個(gè)上述方法(參見(jiàn)WO 98/56802，實(shí)施例48，50，51和70)中，2′-羥基受到保護(hù)，制備式1化合物(或者式1a化合物)需要環(huán)氧化物的氨基化和保護(hù)基團(tuán)的水解同時(shí)進(jìn)行。這種方法并不是優(yōu)選的方法，因?yàn)樵诃h(huán)氧化物開(kāi)環(huán)步驟期間進(jìn)行水解是無(wú)效的，并且由于未水解保護(hù)基團(tuán)以及其它雜質(zhì)的存在，分離式1化合物變得更困難。在另一個(gè)前述方法中，式2化合物(其中2′-羥基未被保護(hù))與純烷基胺反應(yīng)，即不用有機(jī)溶劑進(jìn)行反應(yīng)。在這種情況下，反應(yīng)在正丙胺的正常沸點(diǎn)溫度(約48℃)緩緩進(jìn)行。因此，為了在高溫下產(chǎn)生，反應(yīng)在加壓下進(jìn)行，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)而言是不利的(參見(jiàn)，WO 98/56802，實(shí)施例8(制備2)，產(chǎn)率11％)。另外，反應(yīng)中需要應(yīng)用催化劑。申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)正丙胺和異丙醇的混合物在常壓下的沸點(diǎn)為約76℃，使反應(yīng)具有高的產(chǎn)率(大于85％)，反應(yīng)溫度為約50-55℃，不需要應(yīng)用加壓反應(yīng)器或催化劑。申請(qǐng)人的方法提供了高產(chǎn)率(85％)，比現(xiàn)有方法得到的產(chǎn)品純度更高，并且式1化合物的游離堿形式和酸鹽均有多種結(jié)晶方法，得到了高純度的式1化合物，其純度可以用于配制胃腸外制劑。
在實(shí)施方案2中，式2化合物可以如下制備在約-80至約-45℃的溫度用亞甲基化硫(sulfur methylide)處理式3化合物，然后用常規(guī)方法除去2′-保護(hù)基團(tuán)，得到式2化合物。優(yōu)選地，實(shí)施方案2方法的起始原料為式3化合物的三氟乙酸加成鹽，首先將其轉(zhuǎn)變成游離堿形式，然后冷卻至約-70℃的低溫，然后與亞甲基化硫的低溫溶液反應(yīng)。優(yōu)選地，亞甲基化硫?yàn)槎谆鶃喖谆?，例?CH3)2S+CH2-，其可以用常規(guī)方法制備，例如在醚溶劑例如THF或在CH2Cl2、DMF或DMSO或者在上述兩種或多種溶劑的混合物中，用活化劑(例如氫氧化鉀、叔丁氧基鉀、叔丁氧基鈉、乙氧基鉀、乙氧基鈉、六甲基二硅烷化鉀(potassium hexamethyldisilazide，KHMDS)或甲氧基鈉，其中優(yōu)選叔丁氧基鉀)處理三甲基锍鹽，例如(CH3)3SX，其中X為鹵素(優(yōu)選溴)或磺酸根，更優(yōu)選溴化三甲基锍。用常規(guī)方式除去保護(hù)基團(tuán)，例如應(yīng)用催化氫化方式，其中R4為CBZ。
在實(shí)施方案3中，可以在單個(gè)容器中以連續(xù)方法制備4″-酮。在該方法的第一步，2′-羥基以常規(guī)方式選擇性保護(hù)，優(yōu)選在二氯甲烷中用氯甲酸芐酯處理R4為氫的式5化合物的2′-羥基，得到R4為芐氧羰基(“CBZ”)的式4化合物。優(yōu)選地，應(yīng)用至少2摩爾當(dāng)量的氯甲酸芐酯，以便確保2′-羥基變成完全的保護(hù)形式。優(yōu)選用二氯甲烷為溶劑。其中進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，二氯甲烷的體積至少為起始原料體積的15倍，因此減少了雙-CBZ雜質(zhì)的形成。其中R4為CBZ的式4化合物可以其二苯甲?；?D-酒石酸鹽的形式分離，這樣去除了潛在的雙-CBZ雜質(zhì)。然而，式4化合物的水萃取處理方法不是優(yōu)選的，由于存在由芐氯(由氯甲酸芐酯分解形成)氨烷基化式4化合物得到的芐胺，因此分離的產(chǎn)品是不穩(wěn)定的。于是，在保護(hù)步驟后，優(yōu)選使反應(yīng)混合物直接進(jìn)入第二步驟，而不需分離式4化合物。所述第二步驟可以在與第一個(gè)步驟同樣的容器中進(jìn)行，其包括氧化4″-羥基得到式3化合物的4″-酮基。優(yōu)選地，氧化反應(yīng)是如上所述的活化DMSO的氧化，即在低溫下進(jìn)行，例如在-60至-70℃下進(jìn)行，其包括原位進(jìn)行DMSO的活化把三氟乙酸酐加入到所述化合物在DMSO中的冷卻溶液中，然后加入三乙胺。然后把反應(yīng)混合物加入到水中，逐漸溫?zé)嶂潦覝亍?yōu)選地，用水洗滌混合物得到式3化合物的溶液。
式3化合物的三氟乙酸鹽可以這樣制備用水洗滌氧化步驟的反應(yīng)混合物，隨后加入三氟乙酸，然后加入適合鹽結(jié)晶的溶劑，例如異丙醇或者由二氯甲烷與甲基叔丁基醚(“MTBE”)組成的混合物。也可以按常規(guī)方式制備其它酸加成鹽，例如二苯甲?；?D-酒石酸鹽和磷酸鹽。所述二苯甲酰基-D-酒石酸鹽和磷酸鹽對(duì)本發(fā)明的方法是有用的，但與三氟乙酸相比要差一些。
如實(shí)施方案4所示，總而言之，本發(fā)明涉及兩階段制備式1化合物的方法，在第一階段，式3化合物通過(guò)單容器方法制備，包括式5化合物進(jìn)行2′-羥基的芐氧羰基保護(hù)得到式4化合物，然后直接氧化式4化合物的4″-羥基得到式3化合物的酮，優(yōu)選分離成其三氟乙酸加成鹽形式；在第二階段，把式3化合物的游離堿(優(yōu)選從其三氟乙酸鹽制備)轉(zhuǎn)變成4″-環(huán)氧化物的式2化合物，除去2′-保護(hù)基團(tuán)還原成2′-羥基，在含有異丙醇的混合物中用胺打開(kāi)環(huán)氧化物得到式1化合物。
方案4第一階段 第二階段 以本發(fā)明方法制備的化合物本身是堿性，其能夠與各種無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸形成多種不同的鹽。雖然為了施用于哺乳動(dòng)物這些鹽必須是可藥用的，但實(shí)際上常常需要從反應(yīng)混合物中分離出由本發(fā)明方法制備的非藥用鹽形式的化合物，然后簡(jiǎn)單地用堿性試劑處理使其轉(zhuǎn)變成游離堿化合物，以便用于隨后的反應(yīng)，或者用于制備可藥用酸加成鹽?？梢栽谒軇┙橘|(zhì)或者在合適的有機(jī)溶劑中，用基本上等當(dāng)量的所選擇的無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸處理該堿化合物，容易制備得到由本發(fā)明方法制備的堿化合物的酸加成鹽。小心把溶劑蒸發(fā)后，容易獲得所需要的固體鹽。也可以把合適的無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸加入到該游離堿的有機(jī)溶劑溶液中沉淀得到所需要的鹽。用本發(fā)明方法制備的式1化合物及其可藥用鹽(此后稱“活性化合物”)可以經(jīng)口服、胃腸外、局部或直腸途徑給藥用于治療細(xì)菌感染或原生動(dòng)物感染。
一般來(lái)說(shuō)，活性化合物的最佳給藥劑量為約0.2-約200mg/kg體重/天(mg/kg/天)，分單次或多次給藥(即1-4次/天)，雖然根據(jù)所選擇的給藥途徑和所治療的患者的種類、體重和健康狀況不同，需要對(duì)劑量作必要的調(diào)整；然而，最優(yōu)選應(yīng)用約4mg/kg/天-約50mg/kg/天的劑量水平。根據(jù)所治療的哺乳動(dòng)物、魚(yú)類或鳥(niǎo)類的種類、這些動(dòng)物對(duì)所述藥物的個(gè)體反應(yīng)以及所選擇的藥物制劑類型、給藥時(shí)間和間隔，可以對(duì)劑量作出調(diào)整。在某些情況下，低于上述范圍下限的劑量水平可能比合適劑量還高，而在另一些情況下，可以應(yīng)用比上述范圍更高的劑量也不會(huì)產(chǎn)生任何毒副作用，條件是首先把如此大的劑量分成若干小劑量全天給藥。
這些活性化合物可以按照上述途徑單獨(dú)給藥，也可以與可藥用載體或稀釋劑按照上述途徑組合給藥，這樣的給藥可以單次給藥，也可以多次給藥。更特別地，所述活性化合物可以以多種不同的劑型給藥，即它們可以與各種可藥用載體組合以片劑、膠囊、錠劑(lozenges)、錠劑(troches)、硬糖果hard candies、粉劑、噴霧劑、乳膏、油膏(salves)、栓劑、凝膠(jellies)、凝膠(gels)、糊劑、洗劑、軟膏、水懸浮液、注射用溶液、酏劑和糖漿劑等劑型給藥。所述載體包括固體稀釋劑或填充劑、無(wú)菌水介質(zhì)和各種非毒性有機(jī)溶劑等。而且，口服藥物組合物可以進(jìn)行合適地加甜和/或矯味。通常來(lái)說(shuō)，在這些劑型中，活性化合物的含量為約5.0％至約70％重量。
就口服來(lái)說(shuō)，可以把含有各種賦形劑(例如微晶纖維素、檸檬酸鈉、碳酸鈣、磷酸二鈣和甘氨酸)的片劑與各種崩解劑例如淀粉(優(yōu)選玉米淀粉、馬鈴薯淀粉或木薯淀粉)、藻酸和某些復(fù)合硅酸鹽一起應(yīng)用，并聯(lián)合應(yīng)用制粒粘合劑例如聚乙烯吡咯烷酮、蔗糖、明膠和阿拉伯膠。另外，潤(rùn)滑劑(例如硬脂酸鎂、十二烷基硫酸鈉和滑石粉)常常對(duì)壓片是有用的。類似類型的固體組合物還可以用作明膠膠囊的填充劑；在這方面優(yōu)選的材料還包括乳糖或奶糖以及高分子量聚乙二醇。當(dāng)口服需要用水懸浮劑和/或酏劑時(shí)，可以把活性化合物與各種甜味劑或矯味劑、著色劑或染料混合，如果需要，還可以聯(lián)合應(yīng)用乳化劑和/或懸浮劑以及稀釋劑例如水、乙醇、丙二醇、甘油及其各種類似的組合。
就胃腸外給藥來(lái)說(shuō)，可以應(yīng)用活性化合物在芝麻油或花生油或含水丙二醇中的溶液。如果需要，可以對(duì)所述水溶液進(jìn)行合適地緩沖，并首先把液體稀釋劑調(diào)節(jié)至等滲狀態(tài)。這些水溶液適合用于靜脈注射。油性溶液適合用于關(guān)節(jié)內(nèi)注射、肌肉注射和皮下注射。所有這些無(wú)菌溶液的制備容易通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的標(biāo)準(zhǔn)制藥技術(shù)完成。
另外，也可以把本發(fā)明化合物局部給藥，這可以按照標(biāo)準(zhǔn)藥物規(guī)范以乳膏、凝膠(jellies)、凝膠(gels)、糊劑、貼劑和軟膏等劑型進(jìn)行。
為了給藥于人以外的動(dòng)物，例如家禽或家畜，可以把活性化合物以動(dòng)物飼料形式給藥，或者以獸用頓服藥組合物(drench composition)形式給藥。
該活性化合物也可以脂質(zhì)體釋放系統(tǒng)給藥，例如小單層囊泡(vesicles)、大單層囊泡或多層囊泡形式?？梢詮母鞣N磷脂類制備脂質(zhì)體，例如從膽固醇、硬脂胺或卵磷脂制備。
該活性化合物還可以與可溶性聚合物例如靶向藥物載體偶聯(lián)。所述聚合物可以包括聚乙烯吡咯烷酮、吡喃共聚物、聚羥丙基甲基丙烯酰胺苯基、聚羥乙基門(mén)冬酰氨-苯酚或被棕櫚?；〈木郗h(huán)氧乙烷-多熔素。并且，該活性化合物可以偶聯(lián)至一類用于控釋藥物的生物降解性聚合物例如聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-聚乙醇酸共聚物、聚ε-己內(nèi)酯、聚羥基丁酸、聚原酸酯、聚縮醛、聚二羥基吡喃、聚氰基丙烯酸酯和水凝膠的交聯(lián)或兩親嵌段共聚物。
下列實(shí)施例進(jìn)一步舉例說(shuō)明本發(fā)明的方法和中間體，應(yīng)該理解本發(fā)明不限于下列實(shí)施例的具體細(xì)節(jié)。
實(shí)施例1(2R，3S，4R，5R，8R，10R，11R，12S，13S，14R)-13-[(2，6-二脫氧-3-C-甲基-3-O-甲基-α-L-核-己吡喃糖基(hexopyranosyl))氧]-2-乙基-3，4，10-三羥基-3，5，8，10，12，14-六甲基-11-[[3，4，6-三脫氧-3-(二甲基氨基)-2-O-[(苯基甲氧基)羰基]-β-D-木-己吡喃糖基]氧]-1-氧雜-6-氮雜環(huán)十五烷-15-酮的制備往冷卻至0-5℃、25kg(2R，3S，4R，5R，8R，10R，11R，12S，13S，14R)-13-[(2，6-二脫氧-3-C-甲基-3-O-甲基-α-L-核-己吡喃糖基)氧]-2-乙基-3，4，10-三羥基-3，5，8，10，12，14-六甲基-11-[[3，4，6-三脫氧-3-(二甲基氨基)-β-D-木-己吡喃糖基]氧]-1-氧雜-6-氮雜環(huán)十五烷-15-酮的二氯甲烷(425L)溶液中加入13.7kg氯甲酸芐酯的二氯甲烷(25L)溶液，控制滴加速度以維持溫度在5℃以下。在此溫度下攪拌所得混合物3小時(shí)，然后濃縮至148L，得到含有約26.6kg(90％)產(chǎn)物的干燥溶液(應(yīng)用HPLC-Waters Symmetry C8，15cm×3.9mm I.D.柱，以25mM磷酸鉀緩沖液(pH 7.5)∶乙腈∶甲醇(35∶50∶15)為流動(dòng)相，流速2.0ml/min，電化學(xué)檢測(cè)，保留時(shí)間＝8.2分鐘)。該混合物直接用于實(shí)施例2中。
實(shí)施例2(2R，3S，4R，5R，8R，10R，11R，12S，13S，14R)-13-[(2，6-二脫氧-3-C-甲基-3-O-甲基-α-L-核-己吡喃糖基)氧]-2-乙基-3，4，10-三羥基-3，5，8，10，12，14-六甲基-11-[[3，4，6-三脫氧-3-(二甲基氨基)-2-O-[(苯基甲氧基)羰基]-β-D-木-己吡喃糖基]氧]-1-氧雜-6-氮雜環(huán)十五烷-15-酮雙三氟乙酸鹽的制備往實(shí)施例1所得的溶液中添加58.6kg二甲亞砜(″DMSO″)，然后冷卻至-70℃。在維持-70至-60℃的期間，加入16kg三氟乙酸酐，把混合物攪拌30分鐘，然后加入17.2kg三乙胺，把所得混合物再攪拌30分鐘。把反應(yīng)混合物加入到175L水中，逐漸溫?zé)嶂潦覝兀謱?。有機(jī)層用170L水洗滌兩次，濃縮至約100L。然后，加入7.8kg三氟乙酸，再加入236L異丙醇，濃縮混合物結(jié)晶出29.5kg(87.9％)產(chǎn)物，用HPLC測(cè)定純度為98％。
分析數(shù)據(jù)mp＝187-192℃元素分析(C49H76F6N2O18計(jì)算值C，53.74；H，6.99；F，10.41；N，2.56；實(shí)測(cè)值C，53.87；H，6.99；F，10.12；N，2.59。
HPLC系統(tǒng)與實(shí)施例1相同；保留時(shí)間＝9.5分鐘。
X-光粉末衍射(d間距)6.3，8.3，8.8，9.4，10.8，11.8，12.6，13.0，14.3，15.4，15.9，16.4，17.1，17.4，17.8，18.1，19.1，19.8，20.4，21.1，21.5，21.7，22.8，23.4，24.0。
實(shí)施例3(2R，3S，4R，5R，8R，10R，11R，12S，13S，14R)-2-乙基-3，4，10-三羥基-13-[[(3S，4S，6R，8R)-8-甲氧基-4，8-二甲基-1，5-二氧雜螺[2.5]辛-6-基]氧]3，5，8，10，12，14-六甲基-11-[[3，4，6-三脫氧-3-(二甲基氨基)-2-O-[(苯基甲氧基)羰基]-β-D-木-己吡喃糖基]氧]-1-氧雜-6-氮雜環(huán)十五烷-15-酮的制備(a)用27.5kg碳酸鉀在327L水中的溶液處理109kg實(shí)施例2的產(chǎn)物在327升二氯甲烷中的溶液。分層，用327升二氯甲烷洗滌水層，合并有機(jī)層，干燥，蒸發(fā)至約327L，冷卻至-70℃。
(b)在一個(gè)獨(dú)立的容器中，把29.7g溴化三甲基锍在436L四氫呋喃(“THF”)中的懸浮液蒸發(fā)至約170L，冷卻至-12℃，用36.8kg叔丁氧基鉀在-10至-15℃的溫度處理75分鐘。然后以約30分鐘的時(shí)間把該混合物加入到步驟(a)的二氯甲烷溶液中，同時(shí)維持溫度在-70至-80℃，把得到的混合物溫?zé)嶂?65℃，攪拌至少1小時(shí)。然后把該混合物加入到55.4kg氯化銨在469升水的溶液中。在15-25℃的溫度攪拌該混合物15分鐘，分層，用360L二氯甲烷洗滌水層，合并有機(jī)層，蒸發(fā)至約227L。往所得混合物中加入750L丙酮。然后，把混合物蒸發(fā)至227升，該溶液含有約70.1kg(80％)標(biāo)題產(chǎn)物(HPLC-HPLC系統(tǒng)MetaSil AQ C18柱(來(lái)自MetaChem，零件號(hào)碼0520-250X046)，50mM磷酸鉀緩沖液(pH 8.0)∶乙腈∶甲醇(30∶60∶10)為移動(dòng)相，1.0ml/min流速，電化學(xué)檢測(cè).保留時(shí)間＝31.1分鐘)。該混合物直接應(yīng)用于實(shí)施例4(2R，3S，4R，5R，8R，10R，11R，12S，13S，14R)-2-乙基-3，4，10-三羥基-13-[[(3S，4S，6R，8R)-8-甲氧基-4，8-二甲基-1，5-二氧雜螺[2.5]辛-6-基]氧]-3，5，8，10，12，14-六甲基-11-[[3，4，6-三脫氧-3-(二甲基氨基)-α-D-木-己吡喃糖基]氧]-1-氧雜-6-氮雜環(huán)十五烷-15-酮的制備把含有實(shí)施例3產(chǎn)物的溶液與11kg活性碳、17.5kg10％鈀-碳(Johnson-Matthey type A402028-10)和637L丙酮混合，在20-25℃和50psi壓力下用氫氣處理所得混合物直至反應(yīng)完成，然后過(guò)濾。把濾液濃縮至約350L，然后以90分鐘的時(shí)間加入1055L水。過(guò)濾收集結(jié)晶產(chǎn)物，用132升水和45升丙酮的混合物洗滌，干燥后獲得57.5kg(94.4％)一水合物形式的標(biāo)題環(huán)氧化物(用Karl-Fischer方法測(cè)定含水量)。
分析數(shù)據(jù)HPLC系統(tǒng)與實(shí)施例3一樣；保留時(shí)間＝13.3分鐘。
X-光粉末衍射(d間距)6.0，8.5，9.4，11.9，12.7，13.4，15.2，16.9，17.5，18.0，18.9，19.4，19.9，20.7，21.2，21.6，22.8。
實(shí)施例5(2R，3S，4R，5R，8R，10R，11R，12S，13S，14R)-13-[(2，6-二脫氧-3-C-甲基-3-O-甲基-4-C-[(丙胺基)甲基]-α-L-核-己吡喃糖基)氧-2-乙基-3，4，10-三羥基-3，5，8，10，12，14-六甲基-11-[[3，4，6-三脫氧-3-(二甲基氨基)-α-D-木-己吡喃糖基]氧]-1-氧雜-6-氮雜環(huán)十五烷-15-酮雙磷酸鹽的制備把56kg實(shí)施例4的環(huán)氧化物單水合物與280L異丙醇和108.2kg正丙胺合并。在50-55℃下加熱該混合物30小時(shí)。然后真空濃縮至約112升。往該濃縮物中添加560L乙醇和44.8L水。以約2小時(shí)的時(shí)間往該混合物中滴加16.8kg磷酸在252升乙醇的溶液中以結(jié)晶產(chǎn)物。攪拌得到的懸浮液18小時(shí)，過(guò)濾混合物，用28升乙醇洗滌固體，干燥產(chǎn)物得到64.6kg(88％)標(biāo)題化合物(HPLC-HPLC系統(tǒng)YMC-Pack Pro C18(YMC Inc.Part#AS-12S03-1546WT)，用50mM磷酸氫二鉀緩沖液(pH 8.0)∶乙腈∶甲醇(61∶21∶18)作移動(dòng)相，流速1.0ml/min，電化學(xué)檢測(cè)器。保留時(shí)間＝26.4分鐘)。
實(shí)施例6(2R，3S，4R，5R，8R，10R，11R，12S，13S，14R)-13-[(2，6-二脫氧-3-C-甲基-3-O-甲基-4-C-[(丙氨基)甲基]-α-L-核-己吡喃糖基)氧-2-乙基-3，4，10-三羥基-3，5，8，10，12，14-六甲基-11-[[3，4，6-三脫氧-3-(二甲基氨基)-β-D-木-己吡喃糖基]氧]-1-氧雜-6-氮雜環(huán)十五烷-15-酮游離堿的制備把64.6kg實(shí)施例5的產(chǎn)物與433L二氯甲烷、433L水和27.6kg碳酸鉀混合，攪拌該混合物30分鐘，分離出有機(jī)層，把水層用32L二氯甲烷洗滌。合并有機(jī)層，過(guò)濾使之澄清，蒸發(fā)至約155L。往該濃縮物中添加386L庚烷，蒸發(fā)溶液至約155L，冷卻至20-25℃以產(chǎn)生結(jié)晶。攪拌該混合物6小時(shí)，過(guò)濾收集固體，用110L庚烷洗滌，干燥得到40.3kg(77％)標(biāo)題化合物(HPLC；用與實(shí)施例5同樣的系統(tǒng)；保留時(shí)間＝26.4分鐘)。
權(quán)利要求
1.制備下式3化合物三氟乙酸加成鹽的方法， 包括用三氟乙酸處理式3的化合物；結(jié)晶出所獲得的酸加成鹽；其中R4為羥基保護(hù)基團(tuán)。
2.權(quán)利要求1的方法，其中R4為芐氧羰基。
3.權(quán)利要求1的方法，其中所述酸加成鹽用異丙醇結(jié)晶。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所述酸加成鹽用二氯甲烷和甲基叔丁基醚的混合物結(jié)晶。
5.下式3化合物的三氟乙酸加成鹽， 其中R4為芐氧羰基。
6.權(quán)利要求5的鹽，其具有下列式3a結(jié)構(gòu) 其中R4為芐氧羰基。
7.下式3化合物的二苯甲?；?D-酒石酸鹽， 其中R4為芐氧羰基。
全文摘要
本發(fā)明涉及制備式(3)化合物或其可藥用鹽的方法，其中R
文檔編號(hào)C07B61/00GK1715289SQ20051008206
公開(kāi)日2006年1月4日 申請(qǐng)日期2002年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月27日
發(fā)明者康斯坦丁·斯克拉沃諾斯, 約翰·L·塔克, 魏陸林, 小克里·P·馬洪, 菲利普·D·哈曼, 喬安娜·T·內(nèi)格里, 理查德·S·萊納 申請(qǐng)人:輝瑞產(chǎn)品公司