用于合成加利車霉素衍生物的中間體和方法
【專利說明】用于合成加利車霉素衍生物的中間體和方法 發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明設及加利車霉素（calicheamicin)衍生物的合成。本發(fā)明還設及可用于制 備加利車霉素衍生物和使加利車霉素與生物大分子例如單克隆抗體綴合的中間體和連接 體分子。
[醒]發(fā)明背景
[0003] MYLOTARG液(吉妥珠單抗奧佐米星）由通過酸可水解的連接體與加利車霉 素結(jié)合的CD33的單克隆抗體組成。該商品作為第一種抗體祀向的化療劑上市銷售且被批準 用于治療老年患者的急性髓性白血病(AML)。伊珠單抗奧加米星是目前處于治療某些類型 癌癥的臨床試驗中的連接至加利車霉素的CD22抗體。
[0004] 共同稱作加利車霉素或化-E33288復合物的抗(細)菌藥和抗腫瘤藥的有效家族公 開在美國專利齡.4,970，198中。美國專利齡.5,053,394也公開了甲基^硫化物抗(細)菌藥 和抗腫瘤藥。美國專利No. 4，970，198和美國專利No. 5，053，394中的運些化合物包含甲基Ξ 硫化物基團，其可W與適合的硫醇類反應，形成二硫鍵，同時引入官能團，例如酷阱或類似 親核體。美國專利No. 5，053,394中給出了運種與加利車霉素反應的實例。美國專利No. 5， 770,70設及用于制備化-E33288復合物的二硫化物化合物的祀向形式的方法。連接體4-(4- 乙酷基-苯氧基)下酸與N-乙酷基丫加利車霉素二甲基酷阱化合物縮合，得到簇酸-腺，進一 步將其用N-徑基班巧酷亞胺處理，得到OSu醋(N-班巧酷亞氨基氧基），其易于與選擇的生物 大分子綴合。
[0005] 美國專利齡.8,273,862描述了用于構(gòu)建連接體中間體分子(其中被稱作"^連接 體-活化的醋類'或"Ξ官能連接體中間體"）的合成方法。運些連接體中間體可W與加利車 霉素綴合，W便制備加利車霉素衍生物，然后加利車霉素衍生物可W進一步與生物大分子， 例如單克隆抗體綴合。在運些導致制備連接體中間體的步驟中，美國專利No.8,273,862中 所述的合成方法使用琉基化合物(其中的"化合物f )、例如3-甲基-3-琉基下酸酷阱作為中 間體。
[0006] W0 2008/147765描述了用于合成包含琉基的中間體，例如3-甲基-3-琉基下酸酷 阱的方法，其可用于制備如上述段落中所述的連接體中間體酸和加利車霉素衍生物。W0 2008/147765還設及3-甲基-3-琉基下酸酷阱作為"DMH連接體"。W0 2008/147765注意到，就 使加利車霉素連接至單克隆抗體W制備例如吉妥珠單抗奧佐米星或伊珠單抗奧加米星的 目的而言，3-甲基-3-琉基下酸酷阱是優(yōu)選的包含琉基的N-酷基阱。
[0007] 在W0 2008/147765中，化合物3-甲基-3-琉基下酸酷阱是通過在酸性條件下從對 甲氧基芐基硫酸酷阱上除去芐基保護基制備的。為了得到對甲氧基芐基硫酸酷阱，W0 2008/137765教導了首先使對甲氧基芐基硫酸酸與草酷氯在二氯甲燒中反應，形成對甲氧 基芐基硫酸酷氯。然后將對甲氧基芐基硫酸酷氯加到無水阱和二氯甲燒的混合物中，得到 對甲氧基芐基硫酸酷阱。然而，正如W0 2008/147765中所述，所述兩種反應物對甲氧基芐基 硫酸酸和對甲氧基芐基硫酸酷氯它們自身一起生成不期望的副產(chǎn)物雙甲氧基節(jié)硫酸酷阱， 導致較低的收率和質(zhì)量。此外，正如W0 2008/147765中所述，由于酷氯分子對甲氧基芐基硫 酸酷氯的反應性和不穩(wěn)定的性質(zhì)，必須使用無水阱和低溫，例如-70°C。
[000引制備加利車霉素衍生物中的另一方面包括使加利車霉素與連接體分子化學連接。 為了使加利車霉素與美國專利No.8,273,862中的連接體中間體綴合，進行加利車霉素與 "Ξ連接體活化的醋"（或"Ξ官能連接連接體中間體"）之間的最終反應。結(jié)構(gòu)上，如上文所 解釋，加利車霉素包含W其衍生形式使用的Ξ硫化物部分，且加利車霉素的Ξ硫化物部分 與Ξ連接體活化的醋之間的運種反應的化學在實現(xiàn)良好收率和純度方面是重要的。W前使 用的用于加利車霉素衍生物的硫交換反應得到了復雜的反應混合物、多種副產(chǎn)物和低收 率。
[0009] 最終，加利車霉素衍生物在其形成后被純化。美國專利No. 8，273，862的方法包括 純化加利車霉素衍生物，該方法包括正相色譜法步驟。美國專利No.8,273,862中所述的純 化方法中的正相色譜法步驟使用二氯甲燒作為溶劑，且如上所述，暴露于高于各種最低水 平的二氯甲燒被視為形成潛在的健康危害。因此，當使用包括二氯甲燒的正相色譜法法時， 必須小屯、限制暴露于二氯甲燒。
[0010] 發(fā)明概述
[0011] 本發(fā)明提供用于合成和純化連接體中間體的新中間體和方法，所述連接體中間體 可用于將加利車霉素類抗腫瘤抗生素與生物大分子，例如單克隆抗體綴合。本發(fā)明還提供 用于合成加利車霉素衍生物的新方法，該衍生物包含與連接體共價鍵合的加利車霉素?？?W使如此制備的加利車霉素衍生物與生物大分子，例如單克隆抗體綴合，W制備抗體-藥物 綴合物。例如，本發(fā)明的中間體和合成方法可W用于制備加利車霉素衍生物，該衍生物用于 制備吉妥珠單抗奧佐米星(IV1YLOTARG⑩)或伊珠單抗奧加米星。
[0012] 本發(fā)明提供對合成和純化加利車霉素衍生物的現(xiàn)有技術(shù)方法的改進，其克服了一 些與運些現(xiàn)有技術(shù)方法相關(guān)的問題。
[0013] 如上文所解釋，W0 2008/137765教導首先使中間體對甲氧基芐基硫酸酸與草酷氯 在二氯甲燒中反應，形成可用于合成加利車霉素衍生物的對甲氧基芐基硫酸酷氯中間體。 在W0 2008/137765中，然后將對甲氧基芐基硫酸酷氯加到無水阱和二氯甲燒的混合物中， 得到對甲氧基芐基硫酸酷阱中間體。然而，如W0 2008/147765中所述，兩種反應物對甲氧基 芐基硫酸酸和對甲氧基芐基硫酸酷氯它們自身共同生成不期望的副產(chǎn)物雙-甲氧基節(jié)硫酸 酷阱，導致較低的收率和質(zhì)量。本發(fā)明通過完全避免使用對甲氧基芐基硫酸酷氯作為中間 體共同解決了雙-甲氧基節(jié)硫酸酷阱副產(chǎn)物運一問題。通過完全避免酷氯中間體對甲氧基 芐基硫酸酷氯，本發(fā)明現(xiàn)在還允許使用阱的水合形式，其無需與無水阱所需的相同的?？?處理程序，且運種新方法還避免了低溫的繁瑣要求。最終，因為在本發(fā)明中避免了使用對甲 氧基芐基硫酸酷氯，所W無需使用與甲氧基芐基硫酸酷氯一起使用的二氯甲燒和安全性警 惕。
[0014] 與現(xiàn)有方法，例如美國專利No. 8，273，862中所述的方法相比，本發(fā)明還改善了加 利車霉素與連接體中間體之間反應的收率。本發(fā)明通過在反應中包括碳二亞胺提高了所得 到的加利車霉素衍生物的收率。
[0015] 如本申請中所述，還發(fā)現(xiàn)可W得到用于純化加利車霉素衍生物的新方法，該方法 包括使用反相高效液相色譜法法(RP-HPLC)，盡管在加利車霉素衍生物上存在兩個遇水不 穩(wěn)定的基團（腺和N-徑基班巧酷亞胺醋）。由此，本發(fā)明克服了上文提到的與使用正相色譜 法法，例如如美國專利No. 8，273，862中所述使用二氯甲燒，純化加利車霉素衍生物相關(guān)的 問題。
[0016] 本發(fā)明提供式I的化合物，
[0017]
[001引其中，護選自直鏈和支鏈C廣C8烷基；
[0019] Ri。各自獨立地選自氨、r1哺-OR";
[0020] R8和r9各自獨立地選自氨W及直鏈和支鏈打-C8烷基，其中所述R8和R9的烷基各自 獨立地任選地被-N出、-NHRii、-NRIIrU、-ORii、-OH或-SRii取代，其中各Rii和各rU獨立地選自 直鏈和支鏈C廣C5烷基；
[0021] r是選自0和1的整數(shù)；
[0022] G是氧或硫；
[002引 Z堪Η或者直鏈或支鏈。-C5烷基；
[0024] Ar是任選地被1、2或3個基團取代的1，2-、1，3-或1，4-亞苯基，所述基團獨立地選 自直鏈或支鏈 C 廣 C6 烷基、-0R14、-SR14、面素、硝基、-C00R14、-C (= 0) NHR14、-0 (C此)nC00Ri4、-S (C出)nC00Ri4、-0 (C出)nC ( = 0) NHR14和-S (C此)nC ( = 0) NHR14，或Ar 是任選地被 1、2、3或4個基 團取代的 1，2-、1，3-、1，4-、1，5-、1，6-、1，7-、1，8-、2,3-、2,6-或2,7-亞糞基，所述基團獨立 地選自直鏈或支鏈Ci-Cs烷基、-or14、-sr14、面素、硝基、-coor14、-c(=o)nhr14、-o(c出） nC00Ri4、-S (C出)nC00Ri4、-0 (C出）nC ( = 0)饑瓜14和-S (C出）nC (= 0) NHR14;
[0025] 其中RM各自獨立地選自（&-C日)烷基，且RM各自獨立地任選地被1或2個選自-OH、- (C廣C4)烷基和-S(Ci-C4)烷基的基團取代；
[0026] η各自是獨立地選自0、1、2、3、4和5的整數(shù)；
[0027] W選自-o-、-s-、-C(=0)NH-、-NHC(=0)-和-NRl日-，其中Rl日是（C廣C日)烷基，且Rl5任 選地被1或2個選自-〇H、-(C廣C4)烷基和-S(Ci-C4)烷基的基團取代;且
[0028] Y是直鏈或支鏈(打-C6)亞烷基基團或者直鏈或支鏈(C2-C6)亞締基基團。
[0029] 式1的化合物可用作合成連接體中間體和包含運類連接體中間體的加利車霉素衍 生物的中間體，所述加利車霉素衍生物又可W與生物大分子例如單克隆抗體綴合。
[0030] 在本發(fā)明的一個實施方案中，式I的化合物上的RW各自是氨。在另一個實施方案 中，式I的化合物上的RW各自是氨，且Ri堪甲基。
[0031] 在本發(fā)明的另一個實施方案中，式I的化合物是具有如下結(jié)構(gòu)的化合物：
[0032]
[0033] 在本發(fā)明的另一個實施方案中，式I的化合物上的R8和R9均為甲基，r是0，G是氧，Zi 是甲基，Ar是1，4-亞苯基，W是-0-，且Υ是-(C出)3-。
[0034] 在本發(fā)明的另一個實施方案中，式I的化合物上的R8和R9均為甲基。
[0035] 在本發(fā)明的另一個實施方案中，式I的化合物中的r是0。在本發(fā)明的另一個實施方 案中，式I的化合物中的r是0,且G是氧。在本發(fā)明的另一個實施方案中，式I的化合物中的r 是0，且G是硫。
[0036] 本發(fā)明還提供用于合成上文提及的式I的化合物的方法，如所述，式I的化合物可 用作用于合成連接體中間體和包含所述連接體中間體基團的加利車霉素衍生物的中間體。 在一個實施方案中，本發(fā)明提供用于合成式I的化合物的方法，
[0037]
[003引其中護選自直鏈和支鏈C廣C8烷基；
[0039] Rio各自獨立地選自氨、r1哺-OR";
[0040] r8和r9各自獨立地選自氨W及直鏈和支鏈打-C8烷基，其中所述R8和r9的烷基各自 獨立地任選地被-N出、-NHRii、-NRIIrU、-ORii、-OH或-SRii取代，其中各Rii和各rU獨立地選自 直鏈和支鏈C廣C5烷基；
[0041] r是選自0和1的整數(shù)；
[0042] G是氧或硫；
[00創(chuàng) Z堪Η或者直鏈或支鏈。-C日烷基；
[0044] Ar是任選地被1、2或3個基團取代的1，2-、1，3-或1，4-亞苯基，所述基團獨立地選 自直鏈或支鏈 C 廣 C6 烷基、-0R14、-SR14、面素、硝基、-C00R14、-C (= 0) NHR14、-0 (C此)nC00Ri4、-S (C出)nC00Ri4、-0 (C出)nC ( = 0) NHR14和-S (C此)nC ( = 0) NHR14，或Ar 是任選地被 1、2、3或4個基 團取代的 1，2-、1，3-、1，4-、1，5-、1，6-、1，7-、1，8-、2,3-、2,6-或2,7-亞糞基，所述基團獨立 地選自直鏈或支鏈Ci-Cs烷基、-or14、-sr14、面素、硝基、-coor14、-c(=o)nhr14、-o(c出） nC00Ri4、-S (C出)nC00Ri4、-0 (C出）nC ( = 0)饑瓜14和-S (C出）nC (= 0) NHR14;
[0045] 其中RM各自獨立地選自（&-C5)烷基，且RM各自獨立地任選地被1或2個選自-OH、- (C廣C4)烷基和-S(Ci-C4)烷基的基團取代；
[0046] η各自是獨立地選自0、1、2、3、4和5的整數(shù)；
[0047] W選自-o-、-s-、-C(=0)NH-、-NHC(=0)-和-NRl日-，其中Rl日是（C廣C日)烷基，且Rl5任 選地被1或2個選自-OH、-(Ci-C4)烷基和-S(Ci-C4)烷基的基團取代;且Υ是直鏈或支鏈(Ci- C6)亞烷基基團或者直鏈或支鏈(C2-C6)亞締基基團；該方法包括使式II的化合物
[004引
[0049]其中RW、RU、R8、R9、r和G如上述所定義，與式III的化合物反應，
[(K)加]
[0051] 其中Zi、Ar、W和Y如上文所定義。在合成式I的化合物的方法的一個實施方案中，r 是0，G是氧，Z堪甲基，Ar是1,4-亞苯基，W是-〇-，且Y是-(邸2)3-。在合成式I的化合物的方法 的另一個實施方案中，R8和R9是甲基。在合成式I的化合物的方法的一個實施方案中，RW各 自是氨。在合成式I的化合物的方法的另一個實施方案中，rw各自是氨，且ru是甲基。
[0052] 在本發(fā)明用于合成式I的化合物的方法的另一個實施方案中，式II的化合物上的 R8和R9均為甲基。
[0053] 在本發(fā)明用于合成式I的化合物的方法的另一個實施方案中，式II的化合物中的r 是0。在本發(fā)明用于合成式I的化合物的方法的另一個實施方案中，式II的化合物中的r是0， 且G是氧。在本發(fā)明用于合成式I的化合物的方法的另一個實施方案中，式II的化合物中的r 是0，且G是硫。
[0054] 本發(fā)明還提供合成式II的化合物的方法，
[0化5]
[0化6] 其中rU選自直鏈和支鏈C廣C8烷基；
[0057] Rio各自獨立地選自氨、ri哺-OR";
[005引 r8和r9各自獨立地選自氨W及直鏈和支鏈打-C8烷基，其中各自所述R8和r9的烷基 獨立地任選地被-N出、-NHRii、-NRIIrU、-ORii、-OH或-SRii取代，其中各r1i和各rU獨立地選自 直鏈和支鏈C廣C5烷基；
[0059] r是選自0和1的整數(shù);且
[0060] G是氧或硫；
[0061 ]該方法包括在有機溶劑中用式IX的挫系活化劑處理式νΠ 的化合物，
[0062]
[00創(chuàng)其中Ris是-C(=0)0H或-C(=V)SH，其中V是氧或硫，或Ri墻-N出；
[0064]
[00化]其中V'是氧或硫;且
[0066] 其中E是
[0067]
[0068] 其中m是整數(shù)0、1、2或3;q是整數(shù)0、1或2;且P是整數(shù)0、1、2、3或4;且其中連接至E的 各護獨立地選自直鏈和支鏈(C1-C6 )烷基基團；
[0069] 形成式VIII的化合物，
[0070] ，
[0071 ] 其中當rW是-C( =0)0H時，r是0，且G是氧；當Ris是-C( =V)細時，r是0，且G是V;且 當Ris是-N出時，r是1，且G是V' ；
[0072] 然后使式VIII的化合物與阱結(jié)合，由此形成式II的化合物。式II的化合物可用作 合成連接體中間體和包含所述連接體中間體基團的加利車霉素衍生物的中間體，所述加利 車霉素衍生物又可W與生物大分子例如單克隆抗體綴合。
[0073] 所述挫系活化劑是指定式IX的包含挫類