专利名称：4-取代的6，9-双(取代的氨基)苯并[g]异喹啉-5，10-二酮的制作方法
技术领域：
本发明涉及4-羟基-，烷氧基-或芳烷氧基-6，9-双(取代的氨基)苯并[g]异喹啉-5，10-二酮类化合物，特别是涉及具有本身为(氨烷基)氨基取代基的6，9-取代基的4-羟基衍生物。这些化合物在体内外均显示了抗肿瘤的活性。
一些1，4-双((氨基烷基)氨基)蒽-9，10-二酮类化合物经报告在临床试验上具有抗肿瘤的活性。特别有利的是双羟胺蒽醌(ametantrone)，1，4-双｛[2-(2-羟基乙基氨基)乙基]氨基｝蒽-9，10-二酮及米他蒽酚酮(mitoxanthrone)，5，8-二羟基-1，4-双｛[2-(2-羟基乙基氨基)乙基]氨基)蒽-9，10-二酮[Zee-Cheng等人，J.Med.Chem.21，291-4(1978);Cheng等人，“医药化学的进展(Progress in Medicinal Chemistry)”，Ellis，G.P.及West，G.B.编著;ElsevierAmsterdam，1983 20，83及其中所引述的文献]。米他蒽酚酮为广谱性肿瘤消除剂，其活性与蒽环类抗生素阿霉素(doxorubicin)类似。临床试验显示米他蒽酚酮在治疗晚期乳癌，急性白血癌及淋巴瘤[Legha，今日医药(Drugs of Today)，20，629(1984)]方面特别具有所期望的活性。虽然在动物研究中显示与阿霉素比较，米他蒽酚酮具有较低的心脏中毒性，但是使用米他蒽酚酮亦会产生一些临床上的心脏中毒性，其中大部分是那些原先已用阿霉素治疗的病人(R.Stuart Harris等人，Lancet，219.(1984)及其中所引用的文献)。
在动物身上，双羟胺蒽醌已经被报告较米他蒽酚酮降低10倍的效果及心脏中毒性。因为仅于两种药物以腹腔内注射途径将等效抗肿瘤剂量施用于无肿瘤的大鼠后，使用米他蒽酚酮，才会观察到一种迟发性的毒性，而此种现象建议，在米他蒽酚酮中5，8-二羟基取代反应的存在与迟发性死亡相关(Corbett等人，Cancer Chemother. Pharmacol.，6，161(1981))。
另外，米他蒽酚酮及双羟胺蒽醌两者皆具有相当的骨髓抑制毒性，且两种化合物对于藉由糖蛋白P的过度表现来抵抗阿霉素的细胞组织型态发展性抗性，显示具有交叉抵抗性。此种抵抗力被称为多重药物抗药性，涉及一些抗肿瘤性抗生素，特别是胺苯吖啶(amsacrine)及鬼臼毒素(podophyllotoxinic)的衍生物，并且，这是上述的抗生素治疗固体肿瘤时治疗失败的最主要原因之一。
因此，寻找新的蒽二酮抗肿瘤性抗生素是有必要的，其应较米他蒽酚酮的治疗指数为高，且同时对抑制或延迟这些对化学治疗无效的固体肿瘤(如肺癌，乳癌，及大肠肿瘤)的生长具有效果，并能对抗肿瘤组织型态发展性多重药物抗药性。
在寻找更安全、有效的蒽二酮类似物过程中，对在蒽-9，10-二酮核心不同位置上具有羟基取代基及/或(氨基烷基)氨基支键已加以研究[Cheng等人，未来的药物(Drug of the Future，8，229，(1983)]，却没有值得注意的改进。
叠氮及重氮蒽-9，10-二酮，如6，9-双(乙氧基羰基氨基)苯并[g]喹唑啉-5，10-二酮(1)，6，9-双(乙氧基羰基氨基)苯并[g]异喹啉-5，10-二酮(2)，6，9-双(乙氧基羰基氨基)苯并[g]喹唑啉-5，10-二酮(3)，由Potts等人所披露(Synthesis，1983，31)。这些化合物被报告与抗肿瘤的1，4-双[(氨基烷基)氨基]蒽-9，10-二酮相关;然而，上述化合物并未被报告具有抗肿瘤活性。与米他蒽酚酮有关的6，9-二羟基苯并[g]异喹啉-5，10-二酮的1-[(氨基烷基)氨基]衍生物(4)已被披露作为DNA内嵌剂，但是他们完全缺乏任何体外或体内抗肿瘤活性(Croisy-Delcey等人，Eur.J.Med.Chem.，23，(1988)，101-106)。
式5a-d(见表Ⅰ)的6，9-双(乙氧基羰基氨基)苯并[g]喹啉-5，10-二酮披露于J.Med.Chem.(1985)，28，1124-26中，其中他们被称为5，8-双[(氨基烷基)氨基]-1-叠氮蒽二酮。
如在后述的表Ⅱ中所报告的，现有技术化合物(5)与相关的碳环性类似物(6)比较，很明显地具有较低的活性。
事实上，如表Ⅱ中所报告的，化合物5a及5b与类似物6a及6b相比具有较低的细胞毒性。进而，化合物5a在体外几乎没有细胞毒性，在体内则无活性，且其与碳环性类似物6a相比既有较少的活性且具有较差的效力。
虽然一杂原子的介入为在医药化学上的普通过程，但是其效果则必须依个别情况加以评估。
在此蒽二酮的叠氮类似物的特别情况中，现有技术的指导很明显表示一氮原子介入蒽二酮的骨架中对抗肿瘤性活性而言具有损害性。事实上经叠氮取代的蒽二酮与相关的蒽二酮相比具有较低的细胞毒性且在体内无活性。
因此本领域技术人员，将不必考虑将杂原子加入蒽二酮的骨架上以作为得到较有效抗肿瘤剂的可能方式。
已知的在众多类似物中发现抗肿瘤剂米他蒽酚酮的筛选(J.Med.Chem.，21，291-4(1978))使用老鼠白血癌P388作为实验模型，该模型在人类至少可以针对此类抗肿瘤性抗生素的抗肿瘤效果具有预测性。许多其它临床上具有活性的抗肿瘤性抗生素对老鼠白血癌P388及L1210具有活性，如间-双羟胺蒽醌及阿霉素。
我们已发现本发明4-羟基或4-烷氧基-6，9-双[(氨基烷基)氨基]苯并[g]异喹啉-5，10-二酮化合物具有作为抗肿瘤剂的活性。
表Ⅰ现有技术化合物
表Ⅱ已知化合物的抗肿瘤活性(来自J.Med.Chem.(1985)，28(1)，1124-1126)在体外: 于L1210 在体内 T/C上的ID50(毫克/千克)(微克/毫升)5a 0.16 50 1305b 100 有毒性5c 1.76a 0.08 30 150本发明的化合物具有下式[Ⅰ] 其中P为氢，C1-C10烷基，C7-C10苯烷基;
R为C1-C10烷基或C7-C10苯烷基;具有一或两种选自包括OR1及-NR2R3的取代基的C2-C10烷基;一种式-(CH2)n-O-(CH2)mH的二烷基醚或一种式-(CH2)n-NR4-(CH2)mH的二烷基胺，其中m+n等于-由2到10的整数，且可为未取代或由-或两个羟基(OH)或-NR2R3基团所取代;
R1选自氢，C1-C6烷基，C7-C10苯烷基，未经取代或被-NR2R3取代的C2-C6烷基;
R2及R3可为相同或不同的基团，且选自氢，C1-C10烷基，C7-C10苯烷基，苯基，被一或两个羟基(OH)取代的C2-C10烷基;或者，R2或R3其中之一为H且另一个为C(CH3)(CH2OH)2;或R2及R3与一氮原子形成一种撑乙基亚胺(ethyleneimine)环或一个五元-或六元-芳香性或非芳香性杂环，其可以包含另一个杂原子，如硫，氧或氮;
R4选自氢，C1-C10烷基，C2-C10羟基烷基，C7-C10芳烷基;
以游离碱或与医药上可接受的酸形成的盐型式存在。
本发明亦涉及式Ⅰ化合物类的互变异构体形式，单一镜像异构体或立体异构体及其混合物。
本发明亦涉及式Ⅰ化合物与医药上及兽医用途方面可接受的酸所形成的非毒性盐，这类盐由无机酸，如由盐酸，氢溴酸，硫酸，磷酸，焦磷酸的加入所得到和/或由有机酸，如乙酸，丙酸，柠檬酸，苯甲酸，乳酸，马来酸，富马酸，丁二酸，酒石酸，戊二酸，天门冬酸，葡萄糖酸，抗坏血酸及类似物的加入所得到。
C1-C10烷基基团的优选实例为甲基，乙基，正丙基，仲丙基，正丁基，仲丁基，叔丁基，正戊基，正已基。C7-C10苯烷基的优选实例为苄基及4-甲氧基苄基。当式Ⅰ的化合物中R为一式(CH2)n-O-(CH2)m-H的二烷基醚或式(CH2)n-NR4-(CH2)m-H的二烷基胺并选择性地被一或两个羟基或-NR2R3基团取代时，在所述的氧原子和/或-NR4-及-NR2R3基团之间优选插入至少两个碳原子。
当在式Ⅰ的化合物中，-NR2R3取代基为5-6元、可含有另一个如硫，氧及氮的杂原子的芳香性或非芳香性杂环时，该杂环优选的实例为1-咪唑基，1-吡咯基，1-四氢吡咯基，1-吡唑基，4-吗啉基，1-哌啶基，1-哌嗪基，1-(4-甲基)-哌嗪基，1-(4-苄基)哌嗪基。
R为C2-C10烷基的式Ⅰ化合物是特别优选的，其中所述的C2-C10烷基选自下述一组基团中的一种式-(CH2)p-NH2的残基，其中p为2，3或4;
式-(CH2)p-NH2R3的残基，其中p与上述定义相同且R2及R3为-C1-C6烷基，或与氮原子一起形成一杂环，该杂环选自下述一组基团中的一种1-撑乙基亚胺，1-吡咯烷，4-吗啉，1-哌嗪，4-甲基-1-哌嗪，4-苄基-1-哌嗪，1-哌啶;
式-(CH2)p及-NR2R3的残基，其中p与上述定义相同且R2为氢，R3为-C1-C6烷基;
式-(CH2)p-NH-(CH2)q-OH的残基，其中p及q分别为独立选自2，3及4的整数;
式-(CH2)p-OH的残基，其中p与上述定义相同;
式-(CH2)p-O-(CH2)q-OH的残基，其中p及q与上述定义相同。
本发明优选的化合物的具体实例如下4-羟基-6，9-双｛[2-(氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;
4-甲氧基-6，9-双｛[2-(氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;
4-羟基-6，9-双｛[2-(4'-吗啉基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;
4-羟基-6，9-双｛[2-(二甲基氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;
4-甲氧基-6，9-双｛[2-(二甲基胺基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;
4-苄氧基-6，9-双｛[2-(二甲基氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;
4-羟基-6，9-双｛[2-(二乙基氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;
4-羟基-6，9-双｛[2-(1'-吡咯啶基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;
4-羟基-6，9-双｛[4-(氨基)丁基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;
4-羟基-6，9-双｛[3-(氨基)丙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;
4-羟基-6，9-双｛[2-[(2-羟基乙基)氨基]乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;
4-羟基-6，9-双｛[3-(二甲基氨基)丙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;
4-羟基-6，9-双｛[2-(羟基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;
4-羟基-6，9-双｛[2-(甲基氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;
4-羟基-6，9-双｛[2-(乙基氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮。
本发明的生物活性的评估遵循美国国家癌症研究中心(U.S.National Cancer Institute)所发展出的方法于体外及体内分别进行。
本发明化合物的体外细胞毒性的活性评估，使用自恶性转移瘤节所分离出的人类结肠腺癌的细胞系(Lovo)，以及得到可对抗多种抗肿瘤剂，如阿霉素，VP-16及醛基长春碱(vincristine)的抗药性的亚系(subline)进行。此亚系(名为Lovo/DX)显示阿霉素的累积降低及-蛋白质的过度表现(Grandi，M.，Geroni，C.，Giuliani，F，C.，British J.Cancer，(1986)，54，515)。该化合物依据MTT试验[Mosman，T.，“针对细胞生长及存活的快速比色度测量试验应用于繁殖及细胞毒性试验”(Rapid Colorimetric assay for cellular growth and survivalapplication to proliferation and cytotoxicity assay)，J.Immunol Methods，(1983)，65，55-63;Green，L.M.，“针对细胞活力的快速比色度测量试验应用于细胞毒性及生长抑制性淋巴细胞活力的测定”(Rapid colorimetric assay for cell viabilityapplication to the quantitation of cytotoxic and growth inhibitory lymphokines”)，J.Imnunol.Methods，(1984)，70，257-268]进行测试并与米他蒽酚酮、双羟胺蒽醌及阿霉素比较。这些数据被报告于实施例1的表Ⅲ中。
通常，本发明代表性化合物在Lovo细胞系中的细胞毒性与双羟胺蒽醌及米他蒽酚酮相当，具有最高细胞毒性的(优于米他蒽酚酮的细胞毒性)为4-羟基-6，9-双｛[2-(氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮。当双羟胺蒽醌或米他蒽酚酮在Lovo/DX细胞系中进行测试时，发现抗药性指数R.I.(其定义为抵抗性细胞系的IC50与感受性细胞系的IC50之比)分别达到148及30，显示该亚系对米他蒽酚酮及双羟胺蒽醌确定具有已获得的抗药性。另一方面，当本发明的代表性化合物在相同的抗药性细胞亚系中进行测试时，其抗药性指数明显低于米他蒽酚酮及双羟胺蒽醌测试时得到的抗药性指数。
特别是，化合物4-羟基-6，9-双｛[2-(氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮在该抗药性Lovo/DX细胞系中测试得到R.I.＝7而具有优于米他蒽酚酮的活性(见表Ⅲ)。
这些体外试验的数据显示本发明的代表性化合物可有利于克服经由肿瘤抗药性的机制的多重药物抗性。
体外细胞毒性评估亦于L1210老鼠白血癌细胞上进行，其中将上述细胞维持在悬浮性培养物中(McCoy's 5A培养基，其中添加10%马血清，谷氨酸胺，青霉素及链霉素)并使其于37℃且在10%二氧化碳及90%空气的潮湿环境下生长。该化合物被溶解于二甲基亚砜(DMSO)中并以合适的浓度加入悬浮的细胞中。经过72小时连续暴露，使用Coulter计数器计算细胞的滑度并使用下列公式计算生长抑制性生长抑制性＝1-[经过处理的细胞数/仅加入DMSO的细胞数]×100。
由生长抑制性数据可计算出ID50并报告于表Ⅳ中，且与米他蒽酚酮及现有技术化合物5a(见表Ⅰ化合物5a的结构)进行比较。本发明的一种代表性化合物明显较米他蒽酚酮具有较佳的细胞毒性且较化合物5a更显著地具有活性。
当对粘连性老鼠肉瘤细胞系S180及其亚系S180/A10进行试验时，该亚系对阿霉素具有抗药性并对米他蒽酚酮具有100倍的抗药性，本发明的化合物同时在敏感性及在抗药性细胞系上显示出较米他蒽酚酮具有更佳的细胞毒性并且对米他蒽酚酮没有交叉抗药性。表Ⅴ报告了针对本发明代表性化合物，4-羟基-6，9-双｛[2-(氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮的数据，当米他蒽酚酮显示RI值为98时，其所显示的抗药性指数为2。
本发明的代表性化合物的体内生物活性使用P388老鼠白血癌模式加以研究。
将P388老鼠白血癌细胞以腹膜内(ip)或静脉内(iv)注射的方式注入CD2F1老鼠。处理在肿瘤移植前约24个小时开始，且药物的剂量根据预先建立的实验程序予以静脉注射(P388 iv/iv)，通常是3天(P388iv/iv)的间隔。此研究于-60天的期间内完成且每只动物死亡的日期要加以记录。使用存活时间中间值(MST)的每组%T/C根据下式加以确定%T/C＝[(处理组的MST)/(对照组之MST)]×100。
对P388老鼠白血症进行体内测试时，将本发明的化合物与抗肿瘤药剂米他蒽酚酮及阿霉素在活性与潜力两个项目进行比较。表Ⅵ报告的数据由对本发明的代表性化合物，4-羟基-6，9-双｛[2-(氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮进行的试验获得。
因为本发明的代表性化合物在体内对抗老鼠P388模式，如上述，显示出良好的结果而预测其于人类身上也具有良好的结果，在此所揭示的化合物则被期望在对抗人类白血癌及个体肿瘤上可以发挥功效。
本发明的化合物因此可作为治疗性组合物的活性成分以诱发在哺乳动物身上癌症的消退和/或减轻，其施用的剂量为每千克体重1毫克到0.4克。该化合物在治疗对于叠氮蒽二酮治疗具有感受性的肿瘤上具有功效，这些肿瘤包括乳癌，卵巢癌，肺癌，及白血癌。
优选的剂量为每天每千克体重由约1毫克到约50毫克。可以使用的单位剂量为在24小时期间对-约70千克体重的个体施用约由70毫克到约3.5克的活性化合物。该剂量可加以调整以相容于其它的治疗方式，如放射治疗。
该药物组合物的形式可为锭剂，胶囊，凝胶胶囊，栓剂，低温干燥的粉剂及静脉注射用的溶液。
本发明由下列非限制性的实施例，及对本领域技术人员而言极为明显的变化，予以示范说明。
实施例1体外生物性评估在人类结肠腺癌的Lovo细胞上进行的MTT试验。
MTT试验的进行根据Mosmann，T.，J.Immunol.Methods，(1983).65，55-63，及Green，L.M.，J.Immunol.Methods，(1984)，70，257-268。
于使用前，立即将化合物及参考性标准化合物溶解于合适的溶剂中并进而于完全的培养基中稀释。人类结肠腺癌的Lovo细胞及其对阿霉素具有抗药性的亚系(Lovo/DX)(2.5×104细胞/毫升)涂敷于96孔平皿中并在培养基中预先培育24个小时。经过此时间以后，该细胞暴露于药物中1小时，随即加入噻唑基兰四唑基溴溶液(MTT溶液)，且该细胞再培育4小时。移去上清液并加入150微升二甲基亚砜以稳定甲 (formazan)结晶。该平皿以微板读数机于570微毫米进行测量并计算50%细胞生长的抑制浓度(IC50;微克/毫升)。
其结果列于表Ⅲ中。
表Ⅲ本发明的代表性化合物在对抗Lovo及Lovo/DX细胞系方面与现有技术化合物比较的体外细胞毒性活性。
IC50(微克/毫升)a化合物 Lovo Lovo/DX R.I.b4-羟基-6,9- 0.1 0.7 7双{[2-(氨基)乙基]氨基)苯并[g]异喹啉-5,10-二酮双羟胺蒽醌 4.8 713.8 148米他蒽酚酮 0.03 0.9 30该化合物及标准化合物被溶解于无菌水中。
将所有这些化合物于培养基中进一步稀释以供体外试验a细胞生长的50%抑制浓度。
b抗药性指数＝IC50(LOVO/DX)/IC50LOVO。
实施例2体外生物性评估L1210老鼠白血癌L1210老鼠白血癌细胞被例行性维持在悬浮性培养基中，其在添加10%马血清，谷氨酰胺，青霉素及链霉素的MCcCoy's 5A培养基中，并使其于37℃且在10%二氧化碳及90%空气的潮湿环境下生长。
为了评估体外毒性，每种化合物被溶解于二甲基亚砜中并加入1毫升L1210细胞(105细胞/管)，以达到最终浓度为0.01，0.1及1微克药物/毫升的培养液。经过72小时持续性暴露于该药物之后，以Coulter计数器决定细胞的浓度。针对每种药物使用下列公式计算生长抑制性;
生长抑制性%＝1-[经处理的细胞数/仅加入DMSO的细胞数]×100。
该生长抑制性数据随即被用于计算IC50值(以对照组的50%计算出抑制细胞生长的药物浓度)。
结果报告于表Ⅳ中。
表Ⅳ本发明的代表性化合物在对抗L1210白血症方面与现有技术化合物5a及米他蒽酚酮比较的体外细胞毒性活性化合物 IC50(微克/毫升)4-羟基-6,9- 0.0015双{[2-(氨基)乙基]氨基}苯并[g]异喹啉-5,10-二酮米他蒽酚酮 0.0055a(a)0.155(a)现有技术化合物为6，9-双｛[2-(二甲基氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;A.P.Krapcho等人，J.Med.Chem.(1985)，28，1124-1126。
实施例3体外生物性评估S180及S180/A10细胞系对S180(粘连性老鼠肉瘤细胞)及其亚系S180/A10(S180的亚，其经由将细胞持续性暴露于高浓度的药物中而得到对阿霉素的抗药性，该系对米他蒽酚酮约具有100倍的抗药性)的实验依据所述针对L1210的相同实验步骤进行。其结果示于表Ⅴ。
表Ⅴ本发明的代表性化合物在对抗S180及S180/A10方面与米他蒽酚酮比较的体外细胞毒性活性IC50(微克/毫升)化合物 S180 S180/A10 RF*4-羟基-6,9- 0.007 0.014 2
双{[2-(氨基)乙基]氨基}苯并[g]异喹啉-5,10-二酮米他蒽酚酮 0.017 1.6 98*RF=抗药性因子(IC50S180/A10/IC50S180)实施例4体内生物性研究P388老鼠白血症(iv/iv，d1，4，7)P388老鼠白血癌细胞藉由106个细胞连续在CD2F1老鼠进行腹腔内注射(i.p.)而得以在体内维持。为了实验的目的，老鼠以106个P388细胞进行静脉内(i.v)接种并于24小时后开始治疗。药物静脉注射的剂量于第1天，第4天及第7天施用。对老鼠则每天观察毒性征兆及存活率。在60天研究期间内记录每只动物死亡或被牺牲(sacrificed)的日期。计算每一经处理组的存活时间中间值(MST)并使用下列公式确定T/C值%T/C＝[(经处理组的MST)/(对照组的MST)]×100
表Ⅵ本发明的代表性化合物对抗P388老鼠白血病的抗肿瘤活性化合物 剂量 T/C% 毒性毫克/千克4-羟基-6,9-双{[2-(氨基)乙基]氨基}苯并[g]异喹啉 0.6 158 0/8-5,10-二酮 0.8 179 0/81.3 216 0/82 169 8/8米他蒽酚酮 2 172 0/583 168 12/924 129 28/32阿霉素 4.6 162 0/86 175,178 0/157.5 181,211 0/169 222 2/8实施例5 合成制备本发明化合物的最佳反应路线如下所示

该方法的起始原料为二甲基-5-甲氧基-吡啶二甲酸盐或3-甲氧基-4，5-二甲氧甲酰基-吡啶Ⅱ[Korytuyk，N.及Angelino，N.J.，J.Med.Chem.，(1977)，20，745]。根据反应(a)，化合物Ⅱ藉由在一碱性羟基盐如氢氧化钠的存在下，于水，乙醇，甲醇或其混合物中可以进行的碱性水解反应被水解成相应的5-甲氧基-吡啶二甲酸Ⅲ。该反应于95℃下进行1小时(反应a)。
化合物Ⅲ随即被转变成相应的酐(Ⅳ)3-甲氧基-呋喃甲酰-[4，5-d]吡啶-4，6-二酮或5-甲氧基吡啶二甲酸酐，其中回流温度下在乙酸酐加热30分钟至3个小时，优选为30分钟(反应b)。
在THF的仲丁基噻姆(thium)存在下将酐Ⅳ用1，4-二氟苯在-78℃加以浓缩，得到3-甲氧基-4-(2′，5′-二氟苯甲酰基)-吡啶-5-羧酸(Ⅴ)(反应c)。该酮酸(Ⅴ)可接着在发烟硫酸[30%SO3]中于130-135℃加热30分钟进行环化作用而得到4-羟基-6，9-二氟苯并[g]异喹啉-5，10-二酮。该苯并[g]异喹啉-5，10-二酮(Ⅵ)可随即被转变成通式为Ⅶ的中间产物，其中P1为C1-C10烷基，苄基，对甲氧基苄基(反应e)。该反应经由将化合物Ⅵ与重氮甲烷，苯基重氮甲烷或对一甲氧基苯基重氮甲烷的醚性溶液在一溶剂混合物，如甲醇-THF中，于0℃至室温的温度范围内进行。此中间产物(Ⅶ)与一式为Ⅸ的氨进行反应。
NH2-R1(Ⅸ)其中R1具有在式Ⅰ中针对R所定义的相同意义或其为一可转变为R的基团，得到通式Ⅷ的化合物，其可选择性地进行下列一个或多个步骤而被转变成化合物Ⅰa)当R1不为R时，将R1转变成Rb)若必须得到式Ⅰ的化合物，其中P为氢，则将化合物Ⅷ(其中P1＝CH2-苯基)与氢在合适的催化剂存在下进行反应;
c)将得到的式(Ⅰ)化合物选择地进行盐化或溶剂化，或分离其异构体。
5-甲氧基吡啶二甲酸酯(Ⅱ)将少量重氮甲烷的醚性溶液加到5-羟基吡啶二甲酸二甲基酯(2.55克，0.012摩尔)在甲醇(77毫升)中形成的溶液中，直到非暂时性黄色持续存在为止。约2个小时后，该溶剂由旋转挥发方式去除以得到黑色油状物。该油状物用醚(4×50毫升)萃取并由旋转挥发的方式得到化合物Ⅱ，1.29克(47%)，mp 76-77℃[lit mp 78-80℃]。
1H NMR(CDCl3)8.86(s，1H)，8.52(s，1H)，3.97(s，3H)，3.96(s，3H)，3.92(s，3H)。[Korytnyk，N.及Angelino，N.J.Med.Chem，1977，20，745]。
5-甲氧基吡啶二甲酸(Ⅲ)将二酯(Ⅱ)，(1.71克，0.0076摩尔)加入一磁棒搅拌的氩氧化钠(1.28克，0.032摩尔)在水(5.6毫升)中所形成的溶液中。该混合物被加热到95℃1小时且随即以冰浴的方式冷却。逐滴加入浓缩的HC1于搅拌中的混合物且将分离出的白色固体以过滤方式收集，并以冰水(2毫升)清洗。进一步酸化该滤液可得到第二批化合物Ⅲ。其产量为1.38克(92%)的式Ⅲ化合物，mp224-225℃。
1H NMR(DMSO-d6)13.54(br，1H)，8.68(s，1H)，8.67(s，1H)，3.94(s，3H)。
3-甲氧基-呋喃醛基[4，5-d]吡啶-4，6-二酮或5-甲氧基吡啶二甲酸酐(Ⅳ)。
将二酸化合物Ⅲ(1.34克，0.007摩尔)及乙酸酐(40毫升)的混合物加热到回流温度0.5小时。适量的酐通过减压蒸馏被去除。该淡棕色固体在真空下[110℃，0.12毫米]由升华得到纯化，从而得到0.938克(77%)的化合物Ⅳ，mp158-159℃。
1H NMR(CDCl3)8.91(s，1H)，8.38(s，1H)，4.23(s，3H)。
3-甲氧基-4-(2'，5'-二氟苯甲酰基)吡啶-5-羧酸(Ⅴ)将仲丁基噻姆(在环已烷中为1.32M;0.92毫升，1.21毫摩尔)由一针筒逐滴加入搅动中的1，4-二氟苯(136毫克，1.20毫摩耳)在THF(20毫升)中所形成的溶液，其于-77℃及氮气环境下进行。当搅拌约20分钟以后，该黄色混合物经由一具护套的套管-78℃且充满氮气的环境下逐滴转移到搅拌中的化合物Ⅳ(196毫克，109毫摩耳)在THF(50毫升)中形成的溶液。该琥珀色的溶液回温到室温并搅拌19个小时。THF于慢速氮气流之下被去除且残余的棕色液体被置于水(2毫升)中且在冰浴下搅拌。该琥珀色的溶液以浓盐酸进行酸化且得到的沉淀物以过滤方式收集。该沉淀物以冰水(5毫升)及醚(10毫升)清洗。将灰白色固体溶于热氯仿中并使其缓慢分层。由过滤收集白色固体而得到化合物V，251毫克(78%)，mp210-211℃。
1H NMR(丙酮 d6)8.86(s，1H)，8.73(s，1H)，7.64(m，1H)，7.44(m，1H)，7.26(m，1H)，3.95(3H)。
4-羟基-6，9-二氟苯并[g]异喹啉-5，10-二酮(Ⅵ)将酮酸V(48毫克，0.104毫摩尔)加进发烟硫酸[30%SO3](0.20毫升)中且该混合物在-油浴中经快速加热到130-135℃并维持0.5小时。得到的金黄色溶液被冷却并倾倒于冰水(4毫升)之上。该混合物以CH2Cl2(6×10毫升)进行萃取，且该黄色萃取液于Na2SO4之上干燥。由转动挥发方式去除溶剂得到化合物Ⅵ(40毫克，94%)，mp160℃(dec)。
1H NMR(CDCl3)11.60(s，1H)，9.00(s，1H)，8.83(s，1H)，7.56(m，2H)。
4-苄氧基-6，9-二氟苯并[g]异喹啉-5，10-二酮(Ⅶ，P1＝CH2Ph)将苯基重氮甲烷在乙基醚(25毫升)中形成的溶液逐滴加入搅动中的化合物Ⅵ(167毫克，0.64毫摩尔)在甲醇/THF/乙醚(1∶2∶3;30毫升)中形成的溶液。该橙红色的溶液在室温下搅拌18个小时。溶剂由转动挥发的方式去除。该未干的红色固体以已烷(2×10毫升)及乙醚(10毫升)加以清洗，而得到一淡黄色固体(135毫克，61%)，mp210-212℃。
1H NMR(CDCl3)9.09(s，1H)，8.81(s，1H)，7.56(d，2H)，7.42(m，5H)，5.44(s，2H)。
4-苄氧基-6，9-双｛[(2-二甲基氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮[Ⅷ，P1＝CH2Ph，R1＝(CH2)2N(CH3)2]将N，N-二甲基撑乙基二胺(87毫克，0.99毫摩尔)在吡啶(0.33毫升)中形成的混合物加入搅动中的化合物Ⅶ(P1＝CH2Ph)在吡啶(0.17毫升)中形成的溶液。该反应混合物在室温搅拌49个小时。溶剂及过量的反应剂藉由一缓慢的氮气流去除。当将冰(5克)加入该未干的蓝色固体后，该混合物以二氯甲烷(6×5毫升)进行萃取。此蓝色的溶液用Na2SO4加以干燥，且该溶剂以转动挥发的方式去除。该蓝色固体于一硅胶柱(1.25×25cm)上进行色层分析。梯度性洗提液为CHCl3(100毫升);1%MeOH/CHCl3(100毫升);5%MeOH/CHCl3(400毫升);10%MeOH/CHCl3(100毫升);35%MeOH/CHCl3(400毫升)。去除溶剂得到蓝色产物30毫克(68%)，mp204-206℃。
1H NMR(CDCl3)10.00(t，1H)，10.80(t，1H)，9.27(s，1H)，8.57(s，1H)，7.62(d，2H)，7.40(t，2H)，7.30(q，1H)，7.20(dd，2H)，5.37(s，2H)，3.47(m，4H)，2.65(m，4H)，2.35(s，6H)，2.34(s，6H)。
4-羟基-6，9-双｛[(2-二甲基氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮[I，R＝(CH2)2N(CH3)2，P＝H]化合物Ⅷ[P1＝CH2Ph，R1＝(CH2)2N(CH3)2](50毫克，0.100毫摩尔)和皮尔曼氏(Pearlman's)催化剂(12毫克)在甲醇/乙酸(4∶1∶1.0毫升)中形成的混合物于一氢气正压下进行搅拌45分钟。该砖红带白的混合物以一氧气缓流及额外的甲醇(2毫升)再行氧化1.5小时。溶剂以一氮气流去除且得到的混合物被置于真空泵中12小时。该蓝色混合物被加入氯仿中并经由次乙酰塑料(celite)床加以过滤。该溶液于一硅胶柱(2×4cm)上进行色层分析。梯度性洗提液为CHCl3;10%MeOH/CHCl3(洗提玫瑰白色带);30%MeOH/CHCl3(150毫升)。去除溶剂得到蓝色产物(25毫克，61%)，mp227-229℃。
1H NMR(CDCl3)12.90(br，1H)，11.10(br，1H)，10.65(br，1H)，9.01(s，1H)，8.53(s，1H)，7.25(d，1H)，7.14(d，1H)，3.51(m，4H)，2.68(m，4H)，2.38(s，6H)，2.37(s，6H)。
4-苄氧基-6，9-双[｛[2-[N-(叔丁氧基羰基)氨基]乙基｝氨基]苯并[g]异喹啉-5，10-二酮[Ⅷ，P1＝CH2Ph，R1＝(CH2)2NHBoc]将化合物Ⅶ(P1＝CH2Ph)(135毫克，0.39毫摩尔)加入搅动中的化合物N-(叔丁氧基羰基)撑乙基二胺(934毫克，5.77毫摩尔)在DMSO(3毫升)中形成的混合物。该反应混合物在室温下搅拌约72小时。于冰(112克)上骤冷后，以抽气过滤方式收集沉淀并以水(3×25毫升)清洗。该蓝色固体于一硅胶柱(1.25×14cm)上进行色层分析。梯度性洗提液为CHCl3(100毫升);1%MeOH/CHCl3(100毫升);2%MeOH/CHCl3(200毫升)[洗提出玫瑰色经单取代的化合物，6毫克);5%MeOH/CHCl3(200毫升)。去除最后的洗提液得到产物(221毫克，87%)，mp192-194℃。
1H NMR(CDCl3)11.04(br，1H)，10.89(br，1H)，9.22(s，1H)，8.58(s，1H)，7.56(d，2H)，7.38(m，5H)，5.42(s，2H)，4.99(br，2H)，3.57(br，4H)，3.42(br，4H)，1.46(s，18H)。
4-羟基-6，9-双[｛[2-[N-(叔丁氧基羰基)氨基]乙基｝氨基]苯并[g]异喹啉-5，10-二酮[I，P＝H，R＝(CH2)2NHBoc]化合物Ⅷ[P1＝CH2Ph，R1＝(CH2)2NHBoc](135毫克，0.213毫摩尔)和皮尔曼氏催化剂(29毫克)在甲醇/乙酸(4∶1，5.8毫升)中形成的混合物于-氢气正压下搅拌15分钟。该砖红带白的混合物以一氧气缓流再行氧化13个小时。溶剂以一氮气流去除且得到的混合物被置于真空泵中2小时。该蓝色混合物被加入氯仿中并经由次乙酰塑料加以过滤。该溶液于一硅胶柱(2.00×15cm)上进行色层分析。梯度性洗提液为CHCl3(50毫升)1%MeOH/CHCl3(100毫升);2%MeOH/CHCl3(100毫升)(洗提浅红色带);4%MeOH/CHCl3(100毫升);10%MeOH/CHCl3(200毫升)。由最后的洗提液中去除溶剂得到产物(112毫克，98%)，mp208-211℃。
1H NMR(CDCl3)12.55(s，1H)，10.98(br，1H)，10.45(br，1H)，8.56(s，1H)，8.23(s，1H)，7.00(d，1H)，6.92(d，1H)，5.93(br，1H)，5.92(br，1H)，3.44(m，8H)，1.49(s，18H)。
4-羟基-6，9-双[(2-氨基乙基)氨基]苯并[g]异喹啉-5，10-二酮[I，P＝H，R＝(CH2)2NH2x HCl]一无水氯化氢气体流被导入一搅拌中的化合物I[P＝H，R＝(CH2)2NHBoc](26毫克，0.049毫摩尔)在氯仿中形成的溶液。对该反应维持该气体于正压状态20分钟。藉由抽气过滤去除溶剂而得到一蓝色产物(20毫克，99%)。
1H NMR(DMSO-d5)12.91(s，1H)，11.07(br，1H)，10.64(br，1H)，8.86(s，1H)，8.56(s，1H)，7.71(d，2H)，3.83(m，4H)，3.05(m，4H)。
根据所述的化合物I(R＝-(CH2)2N(CH3)2的制备方法，藉由将化合物Ⅶ(P1＝CH2-Ph)与合适的经取代的撑乙基二胺反应，如所述的针对化合物Ⅷ(P1＝CH2Ph，R1＝-(CH2)2N(CH3)2的制备，并移除保护性苄基，如所述的针对化合物I(R＝-(CH2)2N(CH3)2)的制备，制备出下列化合物4-羟基-6，9-双｛[2-(4′-吗啉代(morpholino)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮1H NMR(DMSOd6)11.65ppm(s，1H);11.21(t，1H);10.73(t，1H);9.05(s，1H);8.56(s，1H);7.30(m，2H);3.65(m，8H);3.53(m，4H);2.78(m，12H);
4-羟基-6，9-双｛[2-(二乙基氨基)乙基氨基]苯并[g]异喹啉-5，10-二酮1H NMR(DMSOd6)11.7(s，1H);11.3(t，1H);10.75(t，1H);9.06(s，1H);8.56(s，1H);7.30(m，2H);3.50(q，4H);3.25(m，8H);2.75(t，4H);1.25(m，12H);
4-羟基-6，9-双｛[2-(1′-吡咯啶基(pyrrolidino))乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮1H NMR(DMSOd6)11.8(s，1H);11.0(t，1H);10.5(t，1H);9.07(s，1H);8.55(s，1H);7.30(m，2H);3.60(q，4H);2.85(t，4H);2.62(m，8H);1.85(m，8H);
4-羟基-6，9-双｛[2-(2-羟基乙基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮。
1H NMR(DMSOd6)12.3(s，1H);11.7(t，1H);10.91(t，1H);9.07(s，1H);8.56(s，1H);7.32(m，2);3.75(t，4H);3.60(q，4H);3.11(t，4H);2.98(t，4H);2.50(q，4H);
4-羟基-6，9-双｛[2-(甲基氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮
1H NMR(DMSOd6)11.8(s，1H);11.22(t，1H);10.75(t，1H);9.07(s，1H);8.56(s，1H);7.29(m，2H);3.60(q，4H);2.80(s，6H);
4-羟基-6，9-双｛[2-(乙基氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮1H NMR(DMSOd6)11.92(s，1H);11.35(t，1H);10.78(t，1H);9.05(s，1H);8.56(s，1H);7.28(m，2H);3.58(q，4H);3.38(t，4H);3.30(q，4H);1.58(s，6H)。
权利要求
1.一种式(Ⅰ)的化合物， 其中P为氢，C1-C10烷基，C7-C10苯烷基；R为C1-C10烷基，C7-C10苯烷基，具有一种或两种选自包括OR1及-NR2R3的取代基的C2-C10烷基；一种式为-(CH2)n-O-(CH2)mH的二烷基醚或一种式为-(CH2)n-NR4-(CH2)mH的二烷基胺，其中m+n等于一由2到10的整数，其中所述的醚或胺的烷基基团可以是未经取代的或经由一或两个羟基或-NR2R3基团所取代的基团；R1选自氢，C1-C6烷基，C7-C10苯烷基，未经取代或经由-NRC2R3取代的C2-C6烷基。R2及R3可为相同或不同的基团，且选自氢，C1-C10烷基，C7-C10苯烷基，苯基，经由一或两个羟基取代的C2-C10烷基；或者，R2或R3其中之一为H且另一个为C(CH3)(CH2OH)2；或R2及R3与一氮原子形成一撑乙基亚胺环或一五元-或六元-芳香性或非芳香性杂环，其可以包含另一个杂原子，如硫，氧或氮；R4选自氢，C1-C10烷基，C2-C10羟基烷基，C7-C10芳烷基；该化合物(Ⅰ)以游离碱或与医药上可接受的酸形成的盐的形式存在。
2.如权利要求1所述的化合物，其中R2及R3一起连接一氮原子而形成一杂环，该杂环选自下列一组基团中的一种1-撑乙基亚胺，1-吡咯啶，4-吗啉，1-哌嗪，4-甲基-1-哌嗪，4-苄基-1-哌嗪及1-哌啶。
3.如权利要求1所述的化合物，其中R为-(CH2)P-NR2R3，其中p为2，3或4，R2及R3为C1-C6烷基，或与氮原子一起形成一杂环，该杂环选自下列一组基团中的一种1-撑乙基亚胺，1-吡咯啶，4-吗啉，1-哌嗪，4-甲基-1-哌嗪，4-苄基-1-哌嗪及1-哌啶。
4.如权利要求1所述的化合物，其中R为(CH2)p-NH2，其中p为2，3或4。
5.如权利要求1所述的化合物，其中R为-(CH2)p-NR2R3，其中p为2，3或4，R2为氢，R3为C1-C6烷基。
6.如权利要求1所述的化合物，其中R为-(CH2)p-NH-(CH2)q-OH，其中p及q为各自独立地选自2、3及4的整数。
7.如权利要求1所述的化合物，其中R为-(CH2)p-OH，其中p为2、3或4。
8.如权利要求1所述的化合物，其中R为-(CH2)p-O-(CH2)q-OH，其中p及q各自独立地选自2、3及4的整数。
9.如权利要求1所述的化合物，该化合物选自下列一组化合物中的一种4-羟基-6，9-双｛[2-(氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;4-甲氧基-6，9-双｛[2-(氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;4-羟基-6，9-双｛[2-(4'-吗啉代)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;4-羟基-6，9-双｛[2-(二甲基氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;4-甲氧基-6，9-双｛[2-(二甲基氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;4-苄氧基-6，9-双｛[2-(二甲基氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;4-羟基-6，9-双｛[2-(二乙基氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;4-羟基-6，9-双｛[2-(1'-吡咯啶基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;4-羟基-6，9-双｛[4-(氨基)丁基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;4-羟基-6，9-双｛[3-(氨基)丙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;4-羟基-6，9-双｛[2-[(2-羟基乙基)氨基]乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;4-羟基-6，9-双｛[3-(二甲基氨基)丙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;4-羟基-6，9-双｛[2-(羟基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;4-羟基-6，9-双｛[2-(甲基氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;4-羟基-6，9-双｛[2-(乙基氨基)乙基]氨基｝苯并[g]异喹啉-5，10-二酮;以游离碱或与医药上可接受的酸形成的盐的形式存在。
10.一种适合治疗病人身上的肿瘤的药物组合物，包括如权利要求1所述的化合物及一种医药上可接受的稀释剂或赋形剂。
11.一种治疗对叠氮蒽二酮的处理具感受性的肿瘤的方法，包括施用于一需要此种治疗的哺乳动物身上一有效抗肿瘤剂量的如权利要求1所述的化合物。
12.一种制备式(Ⅰ)化合物的方法 其中P为氢，C1-C10烷基，C7-C10苯烷基;R为C1-C10烷基，C7-C10苯烷基，具有一或两种选自包括OR1及-NR2R3的取代基的C2-C10烷基;一种式-(CH2)n·(CH2)mH的二烷基醚或一种式-(CH2)n-NR4-(CH2)mH的二烷基胺，其中m+n等于-2到10的整数，且其中的烷基基团可为未经取代的或经由一或两个羟基或-NR2R3基团所取代的基团;R1选自氢，C1-C6烷基，C7-C10苯烷基，未经取代或经由-NR2R3取代的C2-C6烷基;R2及R3可以是相同或不同的基团，且选自氢，C1-C10烷基，C7-C10苯烷基，苯基，经由一或两个羟基取代的C2-C10烷基;或者，R2或R3其中之一为H且另一个为(CH3)(CH2OH)2;或R2及R3与一氮原子形成一撑乙基亚胺环或-五元-或六元-芳香性或非芳香性杂环，其可以包含另一个杂原子，如硫，氧或氮;R4选自氢，C1-C10烷基，C2-C10羟基烷基，C7-C10芳烷基;该方法包括下列步骤e)将3-甲氧基-4-(2′、5′-二氟苄酰基)-吡啶-5-羧酸(Ⅴ) 在发烟硫酸[30%SO3]中于130-135℃加热30分钟进行环化，而得到3-羟基-6，9-二氟苯并[g]异喹啉-5，10-二酮(Ⅵ) f)将化合物(Ⅵ)与重氮甲烷，苯基重氮甲烷或对-甲氧基苯基重氮甲烷的醚性溶液于0℃至室温的温度范围内进行反应，形成式Ⅶ的中间产物; g)将中间产物(Ⅶ)与一式与NH2-R1的胺进行反应，其中R1具有在式(Ⅰ)中针对R所定义的相同意义或其为一可转变为R的基团，得到通式(Ⅷ)的化合物; h)选择性地进行至少一个额外步骤将化合物(Ⅷ)转变成化合物(Ⅰ)。
13.如权利要求12所述的方法，其中式Ⅷ的化合物藉由进行至少一个下列的步骤而转变成式(Ⅰ)化合物1)当R1不为R时，将R1转变成R;2)若必须得到式(Ⅰ)的化合物，其中P为氢的产物，则将化合物(Ⅷ)与氢在合适的催化剂存在下进行反应，其中P1＝CH2-苯基;3)将得到的式(Ⅰ)化合物选择性地进行盐化或溶剂化，或分离其异构体。
14.一种合成3-羟基-6，9-二氟苯并[g]异喹啉-5，10-二酮(Ⅵ)的方法，包括下列步骤a)经由碱性水解将3-羟基-4，5-二甲氧基羰基-吡啶(Ⅱ) 水解成相应的5-甲氧基吡啶二甲酸(Ⅲ); b)在乙酸酐中于回流温度下加热化合物(Ⅲ)以形成酐(Ⅳ); c)在仲丁基噻姆的存在下用1，4-二氟苯缩合化合物(Ⅳ)而形成3-甲氧基-4-(2′，5′-二氟苄酰基)-吡啶-5-羧酸(Ⅴ); d)藉由在发烟硫酸中加热将化合物(Ⅴ)环化形成3-羟基-6，9-二氟苯并[g]异喹啉-5，10-二酮(Ⅵ)。
15.化合物3-羟基-6，9-二氟苯并[g]异喹啉-5，10-二酮。
全文摘要
本发明涉及4-羟基-，烷氧基-或芳烷氧基-6，9-双(取代的氨基)苯并[g]异喹啉-5，10-二酮类化合物，特别涉及具有本身的(氨烷基)氨基取代基的6，9-取代基的4-羟基衍生物。这些化合在体内及体外均显示了抗肿瘤的活性。这些化合物的合成途径涉及一新颖的中间产物。
文档编号C07D221/08GK1101038SQ9311737
公开日1995年4月5日 申请日期1993年9月8日 优先权日1992年9月8日
发明者克瑞普乔·保罗A 申请人:佛蒙特大学