[发明专利]磷酸酯衍生物和吉西他滨前药NUC-1031的非对映选择性合成

说明书

本发明提供了制备用于合成吉西他滨‑[苯基‑苄氧基‑L‑丙氨酰基)]‑磷酸酯的中间体的方法。还提供了制备吉西他滨‑[苯基‑苄氧基‑L‑丙氨酰基)]‑磷酸酯的方法。

技术领域

本发明大体上涉及使用新型氨基磷酸酯中间体制备吉西他滨-[苯基-苄氧基-L-丙氨酰基)]-磷酸酯的新方法。

背景技术

许多核苷类似物如阿糖胞苷(cytarabine)、氟达拉滨(fludarabine)、克拉屈滨(cladribine)、卡培他滨(capecitabine)、吉西他滨(gemcitabine)和喷司他丁(pentostatin)在临床上用作高效抗肿瘤剂。其中，吉西他滨(2',2'-二氟-2'-脱氧胞苷；作为Gemzar^TM销售)由于其对实体瘤的独特活性而受到特别关注。它目前被批准用于治疗乳腺癌、非小细胞肺癌、卵巢癌和胰腺癌，并广泛用于治疗多种其他癌症，包括膀胱癌、胆道癌、结肠直肠癌和淋巴瘤。

据信，这种核苷类似物的几种独特的自增强机制是吉西他滨对实体瘤具有活性的原因。吉西他滨的二磷酸盐代谢物抑制核糖核苷酸还原酶，导致细胞内脱氧胞苷三磷酸(dCTP)的浓度较低，因此结合到DNA中的三磷酸吉西他滨代谢物增加，导致DNA合成抑制并阻断细胞分裂循环的完成。另外，dCTP浓度的降低上调酶胞苷激酶，酶胞苷激酶负责吉西他滨的初始磷酸化，吉西他滨的初始磷酸化是药物抑制DNA合成的必要步骤。最后，吉西他滨的三磷酸代谢物是胞苷脱氨酶的抑制剂，其通过转化为尿苷代谢物而负责吉西他滨失活。因此，上述因素的加成性质可以解释吉西他滨在治疗实体瘤中的功效。

由于ProTides的亲脂性质，这些分子可以将核苷单磷酸盐直接递送到完整的肿瘤细胞中。先前的研究已经表征了核苷类似物药物及其衍生物的多细胞转运机制(综述参见Balimane等人，Adv.Drug Delivery Rev.1999,39,183-209)。吉西他滨是一种相对亲水的化合物，其通过被动扩散渗透质膜的能力有限，并且一些研究已经证明，吉西他滨是平衡核苷转运蛋白和浓缩核苷转运蛋白(分别为ENT和CNT)的底物。具体地，吉西他滨通过人ENT1、ENT2、CNT1和CNT3转运，但不通过嘌呤选择性浓缩转运蛋白CNT2转运(参见Mackey等人，Cancer Res.1998,58,4349-4357；Mackey等人，J.Natl.Cancer Inst.1999,91,1876-1881；和Fang等人，Biochem.J.1996,317,457465)。

美国专利号4,808,614公开了2,2'-二氟核苷，它们是已知的抗病毒和抗肿瘤剂，特别是2',2'-二氟-2'-脱氧胞苷(通常称为吉西他滨)。

美国专利号7,951,787公开了核苷酸的氨基磷酸酯衍生物，例如2'-脱氧-2',2'-二氟-D-胞苷-5'-O-[苯基(苄氧基-L-丙氨酰基)]磷酸酯(也称为吉西他滨-[苯基(苄氧基-L-丙氨酰基)]磷酸酯或NUC-1031)。在该专利中公开了化学合成这些衍生物的方法，通过在N-甲基咪唑的存在下使吉西他滨或其结构变体与磷酸氯化物的非对映异构体混合物(如式II的苯基-(苄氧基-L-丙氨酰基)-磷酰氯)反应，然后通过柱色谱法纯化产物，用二氯甲烷/甲醇95:5洗脱，得到纯产物，为白色泡沫状固体，产率极低，为16％。

通常将NUC-1031制备成在磷酸酯中心差向异构的两种非对映异构体的混合物。NUC-1031的非对映异构体具有以下结构：

NUC-1031极度亲脂，因此水溶性差(通过计算：0.1mg/mL)，并且可电离部分的计算pKas在适合肠胃外施用的pH范围之外。无论盐含量或pH如何，它基本上不溶于水，这影响了用于以足够高的剂量递送化合物以进行有效治疗的制剂的开发。还影响了能够经济高效地生产NUC-1031的高效制造工艺的开发。