УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСЛЕННЫХ ФОСФОЛИПИДОВ
IMPROVED METHOD FOR SYNTHESIS OF OXIDISED PHOSPHOLIPIDS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ И УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к области синтетической химии и более конкретно к новым синтетическим способам, применимым для получения окисленных фосфолипидов, их производных, аналогов и солей.
В области фармакологии модифицированные фосфолипиды известны во многих применениях. В патенте США №5985292 описаны композиции для чрескожного и трансмембранного применения, включающие фосфолипиды, переносящие растворимые в липидах активные соединения. В патентах США №6261597, 6017513 и 4614796 описаны фосфолипидные производные, введенные в липосомы, и биовекторы для доставки лекарственного средства. В патенте США №5660855 описаны изготовленные в липосомах липидные структуры аминоманнозных производных холестерина, подходящие для нацеливания на клетки или ткани гладких мышц. Эти препараты предназначены для уменьшения рестеноза в артериях при применении методов РТСА.
Применение липосом в лечении атеросклероза, кроме того, описано в патентной заявке РСТ, опубликованной как WO 95/23592. В ней описаны фармацевтические композиции одноламеллярных липосом, которые могут содержать фосфолипиды. Липосомы, описанные в WO 95/23592, предназначены для оптимизации оттока холестерина из атеросклеротической бляшки и обычно являются неокисленными фосфолипидами.
Известно, что модифицированные производные фосфолипида, имитирующие структуры фактора активации тромбоцитов (PAF), являются фармацевтически активными, воздействующими на такие функции, как сосудистая проницаемость, кровяное давление и снижение функции сердца. В патенте США №4778912 предполагают, что одна группа таких производных обладает противораковой активностью.
В патенте США №4329302 описаны синтетические соединения, простые 1-О-алкиловые эфиры или 1-О-(жирный ацил)фосфоглицериды, которые являются производными лизолецитина, применимыми при опосредовании активации тромбоцитов. В патенте США №4329302 описано, что ацилирование ацилом с короткой цепью лизолецитина привело к получению соединений со способностью активировать тромбоциты в противоположность соединениям, ацилированным ацилом с длинной цепью, и что простой 1-О-алкиловый эфир биологически превосходит соответствующие 1-О-(жирный ацил)производные в имитировании PAF.
Структурное влияние различных фосфолипидов на их биологическую активность исследовано Tokumura et.al. (Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. July 1981, Vol.219, No.1) и в патенте США №4837011 в отношении влияния их на гипертензию.
В патенте Швеции СН 642665 описаны модифицированные производные простых эфиров фисфолипидов, которые могут обладать некоторым физиологическим действием.
Davies et al. (J. Biol. Chem. 2001, 276:16015) описывают применение окисленных фосфолипидов как агонистов рецепторов, активируемых пролифератором пероксисом.
В патенте США №6838452 и в WO 04/106486 (которые приведены здесь в качестве ссылки во всей их полноте), являющемся настоящим правоприемником данной заявки, описано получение хорошо охарактеризованных окисленных фосфолипидов, а также других синтетических компонентов окисленного LDL (липопротеина низкой плотности). Указано, что предложенные соединения являются высокоэффективными в лечении атеросклероза и аналогичных заболеваний, а также аутоиммунных заболеваний и воспалительных нарушений. Далее описано, что окисленный фосфолипид регулирует иммунную ответную реакцию на окисленный LDL. Кроме того, описано, что обычно превращенные в простые эфиры окисленные фосфолипиды превосходят как терапевтические агенты превращенные в сложные эфиры окисленные фосфолипиды.
Окисление фосфолипидов происходит in vivo через воздействие свободных радикалов и ферментативных реакций, распространенных в атеросклеротической бляшке. In vitro получение окисленных фосфолипидов обычно включает в себя простое химическое окисление нативного LDL или фосфолипидного компонента LDL. Исследователи, изучающие роль окисленного LDL, использовали, например, ионы железа(II) и аскорбиновую кислоту (Itabe, H., et al., J.Biol.Chem. 1996; 271:33208-217) и сульфат меди (George, J. et al., Atherosclerosis. 1998; 138:147-152; Ameli, S. et al., Arteriosclerosis Thromb Vasc Biol 1996; 16:1074-79) для получения окисленных или слабоокисленных фосфолипидных молекул, подобных молекулам, которые связаны с компонентами бляшки. Показано, что подобным образом полученные молекулы являются идентичными аутоантигенам, связанным с атерогенезом (Watson A.D. et al., J. Biol. Chem. 1997; 272:13597-607), и способны индуцировать защитную антиатерогенную иммунную толерантность у мышей (Патентная заявка США №09/806400, Shoenfeld et al., зарегистрированная 30 сентября 1999 г.). Подобным образом в патенте США №5561052 описан способ получения окисленных липидов и фосфолипидов с применением сульфата меди и супероксиддисмутазы для получения окисленной арахидоновой или линолевой кислот и окисленного LDL для диагностического применения.
Методики окисления, описанные выше для получения окисленных фосфолипидов, включают в себя реакции, которые являются неспецифическими, и приводят к получению смеси окисленных продуктов. Неспецифичность реакций уменьшает выход, требует дополнительной стадии разделения и повышает возможность нежелательных побочных действий, когда продукты вводят в фармацевтические композиции.
1-Пальмитоил-2-(5-оксовалероил)-sn-глицеро-3-фосфохолин (POVPC) и его производные, такие как 1-пальмитоил-2-глутароил-sn-глицеро-3-фосфохолин (PGPC), являются репрезентативными примерами слабоокисленных превращенных в сложные эфиры фосфолипидов, которые изучены в отношении к атерогенезу (см., например, Boullier et al., J. Biol. Chem., 2000, 275:9163; Subbanagounder et al., Circulation Research, 1999, pp.311). Также изучено действие различных структурных аналогов, которые относятся к этому классу окисленных фосфолипидов (см., например, Subbanagounder et al., Arterioscler. Thromb. Nasc. Biol. 2000, pp.2248; Leitinger et al., Proc. Nat. Ac. Sci. 1999, 96:12010).
POVPC обычно получают обеспечением фосфатидилхолина, имеющего ненасыщенную жирную кислоту, и окислением ненасыщенной связи жирной кислоты, например озонолизом (окислительное расщепление) или с применением периодата в качестве окисляющего агента. Такой синтетический путь обычно включает в себя многостадийный синтез и требует отделения большинства образовавшихся промежуточных продуктов посредством колоночной хроматографии.
Как описано в патенте США №6838452, цитированном выше, превращенные в простые эфиры окисленные фосфолипиды подобным образом получали окислением ненасыщенной связи жирной кислоты, присоединенной к основной цепи фосфолипида. Более конкретно превращенные в простые эфиры окисленные фосфолипиды получали в соответствии с методическими указаниями этого патента, введением ненасыщенной жирной кислоты с короткой цепью в глицеролипид, введением фосфатной части для получения промежуточного продукта и окислением ненасыщенной связи в цепи жирной кислоты при помощи (i) пероксида водорода и муравьиной кислоты так, чтобы получить диол, с последующим окислением периодатом калия так, чтобы получить альдегид; или (ii) озонолиза. В то время как окислительное расщепление ненасыщенной связи приводит к образованию альдегидной группы, другие окисленные группы (например, карбоновой кислоты, ацеталя и т.д.) получали дальнейшим окислением альдегидной группы. Такой многостадийный синтетический путь часто характеризуется относительно низкими общими выходами и снова требует отделения большинства образовавшихся промежуточных продуктов колоночной хроматографией.
Обнаружено, что применения in vivo превращенных в сложные эфиры окисленных фосфолипидов, полученных как описано выше, имеют недостаток чувствительности, относящийся к распознаванию, связыванию и метаболизму активного компонента в организме, придавая важное значение дозированию и стабильности после введения. Превращенные в простые эфиры окисленные фосфолипиды, такие, как описанные в патенте США №6838452 и в WO 04/106486, проявляют более высокую биостабильность и высокую терапевтическую активность.
Таким образом, в настоящее время известные способы получения превращенных в простые и сложные эфиры окисленных фосфолипидов включают в себя комплекс многостадийных методов, подходящих для лабораторного получения, однако, воспроизведение получения в промышленном масштабе является неэффективным и сложным. В особенности эти многостадийные методы требуют неприемлемых в промышленности таких методик разделения, как колоночная хроматография, на различных стадиях синтеза.
Ввиду полезной терапевтической активности окисленных фосфолипидов, вообще, и превращенных в простые эфиры окисленных фосфолипидов, в частности, имеется широко признаваемая потребность в усовершенствованном способе получения превращенных в простые эфиры окисленных фосфолипидов, лишенном по меньшей мере некоторых из недостатков способов, известных в технике, и такой усовершенствованный способ может быть очень подходящим.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно одному аспекту настоящего изобретения предложен способ получения соединения, имеющего глицериновую основную цепь и по меньшей мере один, содержащий окисленную группу, остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь, который включает в себя обеспечение первого соединения, имеющего глицериновую основную цепь и по меньшей мере одну свободную гидроксильную группу; обеспечение второго соединения, имеющего по меньшей мере одну ненасыщенную связь и по меньшей мере одну реакционноспособную группу, способную образовывать простую эфирную связь со свободной гидроксильной группой; взаимодействие первого соединения и второго соединения для получения тем самым третьего соединения, причем третье соединение имеет глицериновую основную цепь и содержащий ненасыщенную связь остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь; выделение третьего соединения для получения тем самым его в очищенной форме; взаимодействие очищенного третьего соединения с окисляющим агентом для получения тем самым четвертого соединения, причем четвертое соединение имеет глицериновую основную цепь и содержащий окисленную группу остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь; и выделение четвертого соединения для получения тем самым очищенного четвертого соединения, получая при этом соединение, имеющее глицериновую основную цепь и по меньшей мере один содержащий окисленную группу осадок, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь, причем способ позволяет избегать колоночной хроматографии.
Согласно следующим характерным признакам в предпочтительных вариантах осуществления изобретения, описанного ниже, взаимодействие первого соединения и второго соединения проводят в присутствии основания.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления основание выбрано из группы, состоящей из гидроксида натрия, гидроксида лития, гидроксида кальция, гидроксида бария и гидроксида калия.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления реакционноспособная группа представляет собой галогенид.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления выделение третьего соединения включает в себя сбор третьего соединения; получение раствора третьего соединения в растворителе, причем растворитель выбирают так, чтобы третье соединение было растворимо в нем, а примеси, образовавшиеся во время реакции, были нерастворимы в нем, чтобы тем самым получить смесь, включающую в себя раствор третьего соединения в растворителе и нерастворимые примеси; удаление нерастворимых примесей; и удаление растворителя, получая тем самым очищенное третье соединение.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления растворитель выбран из группы, состоящей из петролейного эфира, гексана и бензола.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления окислительный агент выбран из группы, состоящей из муравьиной кислоты, пероксида водорода, периодата, перхлората, висмутата, перманганата, хлорита, озона, оксида серебра, тетраоксида осмия и любой их комбинации.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления окисленная группа выбрана из группы, состоящей из карбоновой кислоты, сложного эфира, альдегида, ацеталя, кеталя и диола.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления окисленная группа представляет собой альдегид и взаимодействие очищенного третьего соединения с окисляющим агентом включает в себя превращение очищенного третьего соединения в соединение, имеющее глицериновую основную цепь и диолсодержащий остаток, присоединенный в глицериновой основной цепи через простую эфирную связь; и окисление соединения, имеющего глицериновую основную цепь и диолсодержащий остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи, для получения посредством этого четвертого соединения, имеющего глицериновую основную цепь и альдегидсодержащий остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления превращение осуществляют взаимодействием очищенного третьего соединения с первым окисляющим агентом, выбранным из группы, состоящей из пероксида, висмутата, периодата, перманганата и любой их комбинации.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления окисление осуществляют взаимодействием соединения, имеющего глицериновую основную цепь и диолсодержащий остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи, со вторым окисляющим агентом, выбранным из группы, состоящей из периодата, висмутата, перманганата и хлорита.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления выделение четвертого соединения включает в себя: сбор четвертого соединения; получение водорастворимого аддукта четвертого соединения; превращение водорастворимого аддукта в двухфазную систему для получения посредством этого водной фазы, содержащей аддукт, и органической фазы, содержащей нерастворимые в воде примеси, образовавшиеся во время взаимодействия с окисляющим агентом; сбор водной фазы; разложение аддукта; и сбор четвертого соединения для получения тем самым очищенного четвертого соединения.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления получение водорастворимого аддукта включает в себя взаимодействие четвертого соединения с реактивом Жерара.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления окисленная группа представляет собой карбоновую кислоту и взаимодействие очищенного третьего соединения с окисляющим агентом и включает в себя превращение очищенного третьего соединения в соединение, имеющее глицериновую основную цепь и альдегидсодержащий остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь; и окисление соединения, имеющего глицериновую основную цепь и альдегидсодержащий остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи, для получения тем самым соединения, имеющего глицериновую основную цепь и содержащий карбоновую кислоту остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления превращение очищенного третьего соединения в соединение, имеющее глицериновую основную цепь и альдегидсодержащий остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь, включает в себя превращение очищенного третьего соединения в соединение, имеющее глицериновую основную цепь и диолсодержащий остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь; и окисление соединения, имеющего глицериновую основную цепь и диолсодержащий остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи, для получения тем самым соединения, имеющего глицериновую основную цепь и альдегидсодержащий остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления способ дополнительно включает в себя выделение соединения, имеющего глицериновую основную цепь и альдегидсодержащий остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь, для получения тем самым очищенного соединения, имеющего глицериновую основную цепь и альдегидсодержащий остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления выделение включает в себя сбор соединения, имеющего глицериновую основную цепь и альдегидсодержащий остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь; получение водорастворимого аддукта соединения, имеющего глицериновую основную цепь и альдегидсодержащий остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь, как описано выше по тексту; превращение водорастворимого аддукта в двухфазную систему для получения тем самым водной фазы, содержащей комплекс, и органической фазы, содержащей нерастворимые в воде примеси, образовавшиеся во время превращения и/или окисления; сбор водной фазы; разложение аддукта; и сбор соединения, имеющего глицериновую основную цепь и альдегидсодержащий остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь, для получения тем самым очищенного соединения, имеющего глицериновую основную цепь и альдегидсодержащий остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления окисленная группа представляет собой карбоновую кислоту и взаимодействие очищенного третьего соединения с окисляющим агентом включает в себя превращение очищенного третьего соединения в соединение, имеющее глицериновую основную цепь и эпоксидсодержащий остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь; и окисление соединения, имеющего глицериновую основную цепь и эпоксидсодержащий остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи, для получения тем самым соединения, имеющего глицериновую основную цепь и содержащий карбоновую кислоту остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления превращение включает в себя взаимодействие третьего соединения с пероксидом.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления первое соединение имеет по меньшей мере две свободные гидроксильные группы, способ дополнительно включает в себя до взаимодействия первого соединения и второго соединения защиту по меньшей мере одной из по меньшей мере двух групп защитной группой.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления защитной группой является тритил.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления первое соединение имеет по меньшей мере две свободные гидроксильные группы, способ дополнительно включает в себя до взаимодействия первого соединения и второго соединения защиту по меньшей мере одной из по меньшей мере двух групп защитной группой, предпочтительно тритильной группой.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления, когда способ включает в себя образование эпоксидсодержащего соединения, как описано выше по тексту, способ дополнительно включает в себя до взаимодействия третьего соединения и окисляющего агента замену тритила защитной группой, выбранной из группы, состоящей из ацетата, пивалоата или бензоата.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления соединение, имеющее глицериновую основную цепь и по меньшей мере один, содержащий окисленную группу, остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи, дополнительно включает в себя фосфорсодержащую часть, присоединенную к глицериновой основной цепи, и способ дополнительно включает в себя до взаимодействия первого соединения и второго соединения, до выделения третьего соединения, до взаимодействия третьего соединения с окисляющим агентом, до выделения четвертого соединения или после выделения четвертого соединения:
взаимодействие первого соединения, третьего соединения, очищенного третьего соединения, четвертого соединения или очищенного четвертого соединения с фосфорсодержащей частью для получения тем самым, соединения, имеющего глицериновую основную цепь и по меньшей мере один содержащий окисленную группу остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи, и дополнительно имеющий фосфорсодержащую часть, присоединенную к глицериновой основной цепи.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления по меньшей мере одна фосфорсодержащая часть представляет собой фосфатную группу, которая присоединена к глицериновой основной цепи через фосфодиэфирную связь.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления по меньшей мере одна часть, включающая фосфорсодержащую группу, выбрана из группы, состоящей из фосфорной кислоты, фосфорилхолина, фосфорилэтаноламина, фосфорилсерина, фосфорилкардиолипина, фосфорилинозита, этилфосфохолина, фосфорилметанола, фосфорилэтанола, фосфорилпропанола, фосфорилбутанола, фосфорилэтаноламин-N-лактозы, фосфоэтаноламин-N-[метокси(пропиленгликоля)], фосфоинозит-4-фосфата, фосфоинозит-4,5-бифосфоната, пирофосфата, фосфоэтаноламиндиэтилентриаминпентаацетата, динитрофенилфосфоэтаноламина и фосфоглицерина.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления фосфорсодержащая часть присоединена в sn-3-положении глицериновой основной цепи соединения.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления взаимодействие первого соединения, третьего соединения, очищенного третьего соединения, четвертого соединения или очищенного четвертого соединения с частью, включающей фосфорсодержащую группу, включает в себя получение первого соединения, третьего соединения, очищенного третьего соединения, четвертого соединения или очищенного четвертого соединения, имеющего свободную гидроксильную группу; взаимодействие первого соединения, третьего соединения, очищенного третьего соединения, четвертого соединения или очищенного четвертого соединения с реакционноспособным соединением, имеющим фосфорсодержащую группу, имеющим вторую реакционноспособную группу и третью реакционноспособную группу, причем вторая реакционноспособная группа способна взаимодействовать со свободной гидроксильной группой и второй реакционноспособной группой для получения тем самым первого соединения, третьего соединения, очищенного третьего соединения, четвертого соединения или очищенного четвертого соединения, имеющего группу, реакционноспособную фосфорсодержащую группу, присоединенную к глицериновой основной цепи; и превращение группы, реакционноспособной фосфорсодержащей группы в фосфорсодержащую часть.
3
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления соединение, имеющее реакционноспособную фосфорсодержащую группу, представляет собой фосфористый оксихлорид (POCl).
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления взаимодействие проводят в присутствии основания.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления часть, имеющая фосфорсодержащую группу, представляет собой фосфорную кислоту, и превращение включает в себя гидролиз части, включающей реакционноспособную фосфорсодержащую группу.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления часть, имеющая форсфорсодержащую группу, включает в себя аминоалкильную группу, и превращение включает в себя взаимодействие группы, имеющей фосфорсодержащую группу, с производным аминоалкильной группы, причем выбранное производное способно взаимодействовать с третьей реакционной группой.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен другой способ получения соединения, имеющего глицериновую основную цепь и по меньшей мере один остаток, содержащий окисленную группу, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь, причем способ включает в себя получение первого соединения, имеющего глицериновую основную цепь и по меньшей мере одну свободную гидроксильную группу; получение пятого соединения, имеющего по меньшей мере одну окисленную группу и по меньшей мере одну четвертую реакционноспособную группу; взаимодействие первого соединения и пятого соединения с получением посредством этого реакционной смеси, содержащей шестое соединение, причем шестое соединение имеет глицериновую основную цепь и по меньшей мере один остаток, содержащий окисленную группу, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь; и выделение соединения, имеющего глицериновую основную цепь и по меньшей мере один остаток, содержащий окисленную группу, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь.
Согласно следующим характерным чертам в предпочтительных вариантах осуществления изобретения, описанных ниже, взаимодействие первого соединения и пятого соединения выполняют в присутствии основания.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления основание выбрано из группы, состоящей из гидрида натрия, литийалюминийгидрида, амида натрия, гидроксида натрия и любой их смеси.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления четвертой реакционноспособной группой является галогенид.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления окисленная группа выбрана из группы, состоящей из карбоновой кислоты, сложного эфира, ацилгалогенида, альдегида, ацеталя, кеталя и диола.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления пятое соединение содержит менее 4 атомов углерода.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления пятое соединение содержит более 5 атомов углерода.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления пятое соединение имеет по меньшей мере две свободные гидроксильные группы, причем способ дополнительно включает в себя до взаимодействия первого соединения и пятого соединения защиту по меньшей мере одной из по меньшей мере двух групп защитной группой.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления защитной группой является тритил.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления соединение, имеющее глицериновую основную цепь и по меньшей мере один, содержащий окисленную группу остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи, дополнительно включает имеющую фосфорсодержащую группу часть, присоединенную к глицериновой основной цепи, причем способ дополнительно включает в себя до или после взаимодействия первого соединения и пятого соединения, или после выделения шестого соединения взаимодействие первого соединения или шестого соединения с частью, включающей фосфорсодержащую группу, с получением тем самым соединения, имеющего глицериновую основную цепь и по меньшей мере один, содержащий окисленную группу остаток, присоединеный к глицериновой основной цепи, и дополнительно имеющего фосфорсодержащую часть, присоединенную к глицериновой основной цепи, как описано выше по тексту.
Согласно следующим характерным признакам в предпочтительных вариантах осуществления изобретения, описанных ниже, в любом из способов, описанных здесь, первое соединение дополнительно содержит по меньшей мере одну алкиленовую цепь, имеющую 1-30 атомов углерода.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления алкиленовая цепь присоединена к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления алкиленовая цепь присоединена в sn-1-положении глицериновой основной цепи первого соединения.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления остаток, содержащий окисленную группу, присоединен в sn-2-положении соединения и, кроме того, где по меньшей мере одна из по меньшей мере одной свободной гидроксильной группы глицериновой основной цепи находится в sn-2-положении первого соединения.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления первое соединение имеет общую формулу I:
Формула I
в которой:
2
А отсутствует или выбран из группы, состоящей из СН, СН=СН и С=О;
1
R выбран из группы, состоящей из Н и углеводородной цепи, имеющей 1-30 атомов углерода; и
3
R выбран из группы, состоящей из водорода, алкила, арила, фосфорной кислоты, фосфорилхолина, фосфорилэтаноламина, фосфорилсерина, фосфатидилхолина, фосфатидилэтаноламина, фосфатидилсерина, фосфатидилкардиолипина, фосфатидилинозита, фосфорилкардиолипина, фосфорилинозита, этилфосфохолина, фосфорилметанола, фосфорилэтанола, фосфорилпропанола, фосфорилбутанола, фосфорилэтаноламин-N-лактозы, фосфоэтаноламин-N-[метокси(пропиленгликоля)], фосфоинозит-4-фосфата, фосфоинозит-4,5-бифосфоната, пирофосфата, фосфоэтаноламиндиэтилентриаминпентаацетата, динитрофенилфосфоэтаноламина, фосфоглицерина.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления соединение, имеющее глицериновую часть и по меньшей мере одну окисленную группу, присоединенную к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь, имеет общую формулу II:
Формула II
в которой:
1
2
А выбран из группы, состоящей из СН, СН=СН и С=О;
2
2
А представляет собой СН;
1
R представляет собой алкил, имеющий 1-30 атомов углерода;
2
R представляет собой
где Х представляет собой алкильную цепь, имеющую 1-24 атома углерода;
Y выбран из группы, состоящей из водорода, гидрокси, алкила, алкокси, галогенида, ацетокси и ароматической функциональной группы; и
Z выбран из группы, состоящей из:
4
причем R является алкилом или арилом; и
3
R выбран из группы, состоящей из водорода, алкила, арила, фосфорной кислоты, фосфорилхолина, фосфорилэтаноламина, фосфорилсерина, фосфатидилхолина, фосфатидилэтаноламина, фосфатидилсерина, фосфатидилкардиолипина, фосфатидилинозита, фосфорилкардиолипина, фосфорилинозита, этилфосфохолина, фосфорилметанола, фосфорилэтанола, фосфорилпропанола, фосфорилбутанола, фосфорилэтаноламин-N-лактозы, фосфоэтаноламин-N-[метокси(пропиленгликоля)], фосфоинозит-4-фосфата, фосфоинозит-4,5-бифосфоната, пирофосфата, фосфоэтаноламиндиэтилентриаминпентаацетата, динитрофенилфосфоэтаноламина, фосфоглицерина.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен способ введения фосфатной части в соединение, имеющее глицериновую основную цепь и имеющее остаток, содержащий окисленную группу или предварительно окисленную группу, присоединенный к ней через простую эфирную связь, который включает в себя получение соединения, имеющего глицериновую основную цепь и остаток, содержащий окисленную группу или предварительно окисленную группу, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь, и по меньшей мере одну свободную гидроксильную группу; взаимодействие соединения, включающего фосфорсодержащую группу, имеющего вторую реакционноспособную группу и третью реакционноспособную группу, причем вторая реакционноспособная группа способна взаимодействовать со свободной гидроксильной группой с получением тем самым соединения, имеющего остаток, содержащий окисленную группу или предварительно окисленную группу, и реакционноспособную группу, включающую фосфорсодержащую группу; и превращение реакционноспособной группы, включающей фосфорсодержащую группу, в фосфатную часть, вводя тем самым фосфатную часть в соединение.
Согласно следующим характерным признакам в предпочтительных вариантах осуществления изобретения, описанных ниже, соединение, имеющее глицериновую основную цепь, содержит по меньшей мере одну алкиленовую цепь, имеющую 1-30 атомов углерода.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления алкиленовая цепь присоединена к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления алкиленовая цепь присоединена в sn-1-положении глицериновой основной цепи соединения.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления окисленная группа выбрана из группы, состоящей из карбоновой кислоты, сложного эфира, ацилгалогенида, альдегида, ацеталя, диола и кеталя.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления предварительно окисленная группа представляет собой ненасыщенную группу.
3
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления соединением, включающим фосфорсодержащую группу, является POCl.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления взаимодействие производят в присутствии основания.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления основанием является третичный амин.
3
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления соединением, имеющим фосфорсодержащую группу является POCl и группой, включающей реакционноспособную фосфорсодержащую группу, является дихлорфосфатная группа.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления соединение, имеющее глицериновую основную цепь, имеет остаток, содержащий предварительно окисленную группу, присоединенный к ней через простую эфирную связь.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления фосфатная часть выбрана из группы, состоящей из фосфорной кислоты, фосфорилхолина, фосфорилэтаноламина, фосфорилсерина, фосфорилкардиолипина, фосфорилинозита, фосфорилкардиолипина, этилфосфохолина, фосфорилметанола, фосфорилэтанола, фосфорилпропанола, фосфорилбутанола, фосфорилэтаноламин-N-лактозы, фосфоэтаноламин-N-[метокси(пропиленгликоля)], фосфоинозит-4-фосфата, фосфоинозит-4,5-бифосфоната, пирофосфата, фосфоэтаноламиндиэтилентриаминпентаацетата, динитрофенилфосфоэтаноламина, фосфоглицерина.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления фосфатной частью является фосфорная кислота, и превращение включает в себя гидролиз части, включающей реакционноспособную фосфорсодержащую группу.
Согласно следующим характерным признакам в описанных предпочтительных вариантах осуществления фосфатная часть содержит алкиламиногруппу, и превращение включает в себя взаимодействие части, включающей реакционноспособную фосфорсодержащую группу, с производным аминоалкила, причем производное способно взаимодействовать с частью, включающей реакционноспособную фосфорсодержащую группу.
Настоящее изобретение успешно преодолевает недостатки известных в настоящее время способов предложением новых синтетических путей, которые можно выгодно применять при получении в укрупненном масштабе окисленных фосфолипидов.
Если не оговорено особо, все технические и научные термины, применяемые здесь, имеют такое же значение, как обычно понятные любому среднему специалисту в области, к которой относится это изобретение. Хотя способы и вещества подобны или эквивалентны тем, которые описаны здесь, можно применять на практике или при испытании настоящего изобретения подходящие способы и вещества, описанные ниже. В случае конфликта описание изобретения, включая определения, будет контролем. Кроме того, вещества, способы и примеры являются только иллюстративными и не предназначены для ограничения объема притязаний.
Применяемый здесь термин "смесь" описывает смесь, которая включает в себя более одного вещества и которая может быть в любой форме, например как гомогенный раствор, суспензия, дисперсия, двухфазный раствор и так далее.
Применяемое в данной заявке единственное число "а", "an" и "the" включает множественные числа, если контекст не указывает явно иным образом.
На всем протяжении этого описания различные аспекты этого изобретения могут быть представлены в интервале формата. Должно быть понятно, что описание в интервале формата существует только для удобства и краткости и не будет истолковано как жесткое ограничение по объему изобретения. Соответственно этому следует рассматривать, что описание интервала имеет конкретно описанные все возможные подынтервалы, а также отдельные численные значения внутри интервала. Например, следует рассматривать, что описание такого интервала, как 1-6, конкретно описывает такие подынтервалы, как 1-3, 1-4, 1-5, 2-4, 2-6, 3-6 и т.д., а также отдельные числа внутри интервала, например 1, 2, 3, 4, 5 и 6. Это описание применяют независимо от ширины интервала.
Имеется в виду, что каждый раз здесь указанный численный интервал включает любое цитированное число (отдельное или объединенное) в указанный интервал. Фразы "находящийся/находится между" первым указанным числом и вторым указанным числом и "составляющее/составляет от" первого указанного числа "до" второго указанного числа применяют здесь взаимозаменяемым образом и имеется в виду, что они включают первое и второе указанные числа и все отдельные и объединенные числа между ними.
Применяемые здесь на всем протяжении термины "содержащий в себе", "включающий в себя" и "содержащий" означают, что могут быть добавлены другие стадии и ингредиенты, которые не влияют на конечный результат.Эти термины включают в себя термины "состоящий из" и "состоящий по существу из".
Фраза "состоящий по существу из" означает, что композиция или способ может включать дополнительные ингредиенты и/или стадии, но только если дополнительные ингредиенты и/или стадии материально не изменяют основу и новые характеристики заявленной композиции или способа.
Термин "метод" или "способ" относится к способам, средствам, методикам и методам для выполнения данной задачи, включающий в себя, но не ограничивающийся перечисленными теми способами, средствами, методиками и методами, либо известными, либо легко разрабатываемыми из известных способов, средств, методик и методов практикующими специалистами в химической, фармацевтической, биологической, биохимической и медицинской областях.
Термин "фосфолипид" применяют здесь к общему описанию соединений, которые включают неполярную липидную группу и высокополярную концевую фосфатную группу. Одно особенное и наиболее преобладающее в природе семейство фосфолипидных соединений представляет собой семейство соединений фосфоглицеридов. Термин "фосфолипид" поэтому обычно применяют здесь на всем протяжении для описания фосфоглицеридов, если не указано особо.
Термин "фосфоглицерид" поэтому применяют здесь для описания соединений, имеющих глицериновую основную цепь, одну или более липидных частей и одну (или более) фосфатную концевую группу, которые присоединены к глицериновой основной цепи. Большинство глицеролипидов природного происхождения включают две липидные части, присоединенные в sn-1- и sn-2-положениях, и одну фосфатную часть, присоединенную в sn-3-положении глицериновой основной цепи.
Термин "окисленный фосфолипид" поэтому применяют здесь для описания фосфолипида, а также фосфоглицерида, который включает в себя одну или более окисленных групп, как этот термин описан ниже по тексту. Обычно в окисленных фосфолипидах окисленная группа включена в липидную часть.
Термин "глицеролипид" описывает соединение, имеющее глицериновую основную цепь и одну или две липидные части, присоединенные к ней. Липидные части могут быть присоединены к глицериновой основной цепи через сложноэфирную или простую эфирную связь.
Применяемый здесь термин "липид" описывает углеводородный остаток, имеющий 3-30 атомов углерода. В соединениях природного происхождения липиды в фосфолипидах и глицеролипидах образованы из жирных кислот и поэтому присоединены к основной цепи через связь О-ацил (сложноэфирная связь). Здесь липидная часть может быть присоединена к основной цепи либо через простую эфирную либо сложноэфирную связь.
Применяемые здесь термины "моно-этерифицированные" и "ди-этерифицированные" в отношении фосфолипидов или глицеролипидов описывают фосфолипиды или глицеролипиды либо окисленные либо неокисленные, в которых одна или две из липидных частей соответственно присоединены к глицериновой основной цепи через сложноэфирную (например, О-жирный ацил) связь.
Применяемые здесь термины "простые моноэфирные" и "простые диэфирные" производные в отношении фосфолипидов и глицеролипидов описывают фосфолипиды или глицеролипиды либо окисленные либо неокисленные, в которых одна или две липидные части соответственно присоединены к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь.
Термин "фосфоглицерин" описывает соединение, имеющее глицериновую основную цепь и фосфатную группу, присоединенную в одном из положений цепи.
Термин "фосфоглицериды" описывает соединение, имеющее глицериновую основную цепь, одну или две липидные части и присоединенную к ней фосфатную часть.
Термин "имеющий простую эфирную группу фосфоглицерид" описывает фосфоглицерид, в котором липидная часть присоединена к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь.
Применяемый здесь термин "часть" описывает функциональное вещество или группу, которая образует часть соединения.
Термин "остаток", как хорошо известный в данной области, применяют здесь для описанной главной части молекулы, которая связана с другой молекулой.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Настоящее изобретение предлагает новые способы получения окисленных фосфолипидов, которые можно эффективно применять для получения в увеличенном масштабе таких окисленных фосфолипидов. В особенности настоящее изобретение предлагает новые способы введения окисленной группы в соединение, имеющее глицериновую основную цепь, и дополнительно предлагает новые способы введения части, включающей фосфорсодержащую группу, в такое соединение. Новые способы, описанные здесь, избегают применения колоночной хроматографии и для них обычно применяют коммерчески доступные и безопасные для окружающей среды реагенты.
Принципы и операции новых синтетических способов согласно данному изобретению можно лучше понять со ссылкой на сопутствующие описания.
Перед объснением по меньшей мере одного варианта осуществления изобретения подробно должно быть понятно, что изобретение не ограничено в его применении до деталей, изложенных в следующем описании или иллюстрированных примерами. Изобретение допускает другие варианты осуществления или может быть выполнено на практике или осуществлено различными путями. Также должно быть понятно, что фразеология и терминология, применяемая здесь, предназначена для цели описания и не должна рассматриваться как ограничение.
Как обсуждалось выше по тексту, недавно описано, что хорошо охарактеризованные, полученные синтетическим путем окисленные фосфолипиды могут регулировать иммунную ответную реакцию на окисленный LDL и являются таким образом высокоэффективными в лечении атеросклероза и аналогичных заболеваний, а также аутоиммунных заболеваний и воспалительных нарушений. Кроме того, описано, что обычно превращенные в простые эфиры окисленные фосфолипиды в качестве терапевтических агентов являются превосходящими по сравнению с превращенными в сложные эфиры окисленными фосфолипидами.
Эти весьма полезные окисленные фосфолипиды обычно включают глицериновую основную цепь, к которой липидный остаток, фосфатный остаток и липидный остаток, содержащий окисленную группу, присоединены, как описано подробно, например, в патенте США №6838452 и в WO 04/106486.
Как далее обсуждалось выше по тексту, в настоящее время известные способы получения таких хорошо охарактеризованных синтетических окисленных фосфолипидов включают многостадийные синтезы. Было обнаружено, что в то время как эти многостадийные синтезы являются относительно эффективными, давая в результате в среднем хороший выход, эти способы ограничены необходмостью производить выделение и очистку лабораторными методами различных промежуточных продуктов, образовавшихся в ходе синтезов. В особенности эти методы обычно включают такие методики, как колоночную хроматографию, которая, как широко признано специалистами в данной области, является промышленно неприемлемой, или по меньшей мере неэффективной в смысле стоимости, сложности и применения избыточных количеств органических растворителей, которые могут быть опасными и требуют специальной осторожности при удалении отходов. Необходимость применения колоночной хроматографии в этих методах происходит из того факта, что промежуточные продукты, а также конечные продукты, образовавшиеся во время этих многостадийных синтезов, невозможно извлечь и/или очистить другими более удовлетворяющими техническим условиям методиками, такими как экстракция, кристаллизация и тому подобное.
Поскольку такие полученные синтетическим путем окисленные фосфолипиды демонстрируют исключительно полезную терапевтическую активность, весьма желательно получать эти соединения с более высоким уровнем чистоты. Кроме того, поскольку получение таких окисленных фосфолипидов включает многостадийные синтезы, то требуется очистка промежуточных продуктов, для того чтобы осуществление такого способа давало подходящие выходы, с минимальным количеством побочных продуктов.
В процессе поиска усовершенствованых способов получения окисленных фосфолипидов, которые можно эффективно применять при производстве в укрупненном масштабе этих соединений, в то же время избегая необходимости применения лабораторных методик, таких как колоночная хроматография, авторы настоящего изобретения разработали и успешно осуществили на практике усовершенствованные синтетические методологии для введения окисленной группы и/или фосфатной части в соединения, которые имеют глицериновую основную цепь, в которых исключено неблагоприятное применение колоночной хроматографии и которые приводят к относительно высоким выходам чистых соединений. В способах, описанных здесь, кроме того, обычно применяют коммерчески доступные, неопасные реагенты, которые, кроме того, обеспечивают возможность для их промышленной применимости.
Новые синтетические методологии, описанные здесь, можно разделить как следующие:
(i) новый способ введения окисленной группы в соединение, имеющее глицериновую основную цепь, через введение ненасыщенной группы и окисление ненасыщенной группы, в результате чего после упомянутого окисления соединение, содержащее окисленную группу, выделяют и очищают посредством водорастворимого аддукта;
(ii) новый способ введения окисленной группы в соединение, имеющее глицериновую основную цепь, через введение ненасыщенной группы и окисление ненасыщенной группы, в результате чего упомянутое окисление осуществляют через эпоксидный промежуточный продукт и в присутствии селективной защитной группы;
(iii) новый способ введения окисленной группы в соединение, имеющее глицериновую основную цепь, через непосредственное введение окисленной группы; и
(iv) усовершенствованный способ введения фосфатной части в глицеролипид, необязательно имеющий присоединенную к нему окисленную или предварительно окисленную группу, через введение реакционной фосфорсодержащей группы.
Благодаря превосходящей эффективности окисленных фосфолипидов, в которых остаток, содержащий окисленную группу, присоединен к основной цепи через простую эфирную связь, все эти способы направлены на присоединение остатка, содержащего окисленную группу, к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь.
Как показано в разделе примеров, который следует далее с применением этих методологий, хорошо охарактеризованные окисленные фосфолипиды успешно получали с относительно высоким выходом и чистотой.
Таким образом, согласно одному аспекту настоящего изобретения предложен способ получения соединения, имеющего глицериновую основную цепь и по меньшей мере один остаток, содержащий окисленную группу, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь, который исключает применение колоночной хроматографии. Способ согласно этому аспекту настоящего изобретения осуществляют:
получением первого соединения, имеющего глицериновую основную цепь и по меньшей мере одну свободную гидроксильную группу;
получением второго соединения, имеющего по меньшей мере одну ненасыщенную связь и по меньшей мере одну реакционноспособную группу, способную образовывать простую эфирную связь с упомянутой свободной гидроксильной группой;
взаимодействием первого соединения и второго соединения с получением тем самым третьего соединения, которое имеет глицериновую основную цепь и остаток, содержащий ненасыщенную связь, который присоединен к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь;
выделением третьего соединения с получением тем самым очищенного третьего соединения;
взаимодействием очищенного третьего соединения с окисляющим агентом с получением тем самым четвертого соединения, которое имеет глицериновую основную цепь и содержащий окисленную группу остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь; и
выделением четвертого соединения с получением тем самым очищенного четвертого соединения, получая посредством этого соединение, имеющее глицериновую основную цепь и по меньшей мере один, содержащий окисленную группу остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь.
Применяемая здесь на всем протяжении фраза "соединение, имеющее глицериновую основную цепь", которую также называют здесь взаимозаменяемым образом "глицериновым соединением" или "глицериновое соединение", описывает соединение, которое включает следующую структуру:
Когда соединением является глицерин, то каждое из положений глицерина sn-1, sn-2 и sn-3 замещено свободной гидроксильной группой.
Применяемые здесь на всем протяжении фразы "окисленная группа" и "остаток, содержащий окисленную группу", которые применяют здесь взаимозаменяемым образом, описывают органическую часть, в которой по меньшей мере один из ее атомов углерода заменен атомом кислорода. Примеры, без ограничения, включают альдегид, карбоновую кислоту, эфир карбоновой кислоты, диол, ацеталь и кеталь. Фразы "соединение, имеющее остаток, содержащий окисленную группу" и "соединение, содержащее окисленную группу" также применяют здесь взаимозаменяемым образом.
Способ согласно первому аспекту настоящего изобретения основан на введении ненасыщенной группы в глицериновое соединение и осуществление окислительного расщепления ненасыщенной связи. Однако поскольку такой синтетический путь применяли в известных в настоящее время синтезах глицериновых окисленных фосфолипидов, авторы настоящего изобретения в данной работе разработали и успешно осуществили практически такой способ, в котором глицериновое соединение, которое имеет присоединенную к нему окисленную группу, можно выделять и очищать без применения колоночной хроматографии.
Введение ненасыщенной группы в глицериновое соединение обычно осуществляют с применением известных в данной области способов, таких как описаны, например, в патенте США №6838452.
Обычно первое соединение, которое имеет глицериновую основную цепь и по меньшей мере одну свободную гидроксильную группу, выбирают как исходное вещество.
Соединение, которое имеет ненасыщенную группу и первую реакционноспособную группу, которое также обозначают здесь как второе соединение, получают либо коммерческим способом либо с применением способов, известных в данной области, и подвергают реакции с глицериновым исходным веществом.
Выбирают первую реакционноспособную группу, способную взаимодействовать со свободной гидроксильной группой. Взаимодействие со свободной гидроксильной группой так, чтобы образовалась простая эфирная связь, обычно осуществляют через нуклеофильный механизм, и поэтому первая реакционная группа предпочтительно характеризуется как хорошая уходящая группа, ею может быть, например, галогенид, сульфонат и другая уходящая группа.
Предпочтительно реакционой группой является галогенид и более предпочтительно бромид.
Второе соединение предпочтительно выбирают, так чтобы ненасыщенная группа присутствовала в его концевой части, так чтобы облегчить следующую далее реакцию окисления. "Ненасыщенная группа" означает здесь группу, которая включает по меньшей мере два атома углерода, которые связаны между собой ненасыщенной связью, например двойной связью или тройной связью, предпочтительно двойной связью.
Кроме того предпочтительно второе соединение содержит 4-30 атомов углерода, более предпочтительно 4-27 атомов углерода, более предпочтительно 4-16 атомов углерода, более предпочтительно 4-10 атомов углерода, более предпочтительно 4-8 атомов углерода и наиболее предпочтительно второе соединение содержит 6 атомов углерода.
Взаимодействие первого соединения и второго соединения, описанное здесь, обычно осуществляют в присутствии основания. Подходящие основания для применения в этом контексте настоящего изобретения включают в себя, без ограничения, неорганические основания, такие как гидроксид натрия, гидроксид лития, гидроксид кальция, гидроксид бария и гидроксид калия.
Взаимодействие первого соединения и второго соединения обычно осуществляют в присутствии растворителя. Подходящие растворители для применения в этом контексте настоящего изобретения включают в себя, без ограничения, неполярные растворители, такие как петролейный эфир, гексан, бензол и толуол.
В случаях, когда требуется осуществить реакцию селективно, а именно введение ненасыщенной группы в определенное положение глицериновой основной цепи, свободная гидроксильная группа, другая, чем реакционноспособный гидроксил, если она присутствует, должна быть защищена до взаимодействия.
Таким образом, в таких случаях способ согласно этому аспекту настоящего изобретения необязательно и предпочтительно дополнительно включает в себя до взаимодействия первого соединения и второго соединения защиту одной или более дополнительных свободных гидроксильных групп, которые могут присутствовать в первом соединении.
Любые из известных гидроксизащитных групп можно применять в этом контексте настоящего изобретения. Согласно предпочтительному варианту осуществления этого аспекта настоящего изобретения защитной группой является тритил.
Тритил является объемной группой, которая обычно служит также как селективная защитная группа вследствие пространственного затруднения. Таким образом, несмотря на взаимодействие глицеринового соединения, которое имеет более чем одну свободную гидроксильную группу, обычно тритильная группа будет реагировать с менее затрудненной группой.
Как отмечено выше по тексту и, кроме того, подробно обсуждается в патенте США №6838452 и в WO 04/106486, положение глицериновой основной цепи, в котором присоединяется окисленная группа, влияет на активность соединения. Поэтому весьма выгодно осуществлять получение глицериновых соединений, описанных здесь, селективно, так чтобы остаток, содержащий окисленную группу, был присоединен в требуемом положении. Как далее указывают в патенте США №6838452, окисленные фосфолипиды, которые имеют остаток, содержащий окисленную группу, присоединенный в sn-2-положении глицериновой основной цепи, проявляют высшую эффективность.
С такой целью применение тритильной группы как защитной группы при введении вышеописанного второго соединения в глицериновую основную цепь является весьма успешным вследствие его объема, защита гидроксильных концевых групп в sn-1- и/или sn-3-положении будет эффективной, оставляя гидроксильную группу в sn-2-положении доступной для дальнейших замещений. После того, как взаимодействие между первым соединением и вторым соединением завершено, получают реакционноспособную смесь, которая содержит соединение, которое имеет глицериновую основную цепь и остаток, содержащий ненасыщенную группу, присоединенный к ней через простую эфирную связь. Такое соединение также обозначают здесь взаимозаменяемым образом как третье соединение.
В зависимости от применяемого исходного вещества третье соединение может, кроме того, включать в себя защитные группы, защищающие свободные гидроксильные группы, которые могут присутствовать в глицериновой основной цепи.
Третье соединение либо защищенное либо незащищенное затем выделяют из реакционной смеси и обрабатывают так, чтобы получить очищенное соединение.
В предпочтительном варианте осуществления выделение третьего соединения осуществляют прежде всего сбором образовавшегося третьего соединения. Сбор третьего соединения обычно осуществляют с применением таких общепринятых методов, как экстракция, удаление растворителя, фильтрование и тому подобное, включая любое их сочетание. После сбора неочищенный продукт растворяют в растворителе, причем растворитель выбирают такой, в котором третье соединение растворяется, при этом примеси, образовавшиеся во время реакции между первым и вторым соединениями, в нем не растворяются.
Термин "примеси" применяют здесь, чтобы описать любое вещество, которое присутствует в конечном неочищенном продукте и само не является продуктом, и включает в себя, например, непрореагировавшие исходные вещества и побочные продукты.
С применением такого растворителя получают смесь, которая включает в себя раствор третьего соединения в таком растворителе и нерастворимые вещества. Подходящие растворители для применения в этом контексте настоящего изобретения включают в себя, без ограничения, петролейный эфир, гексан, бензол, гептан и толуол. Предпочтительно растворителем является петролейный эфир.
Нерастворимые примеси затем удаляют из смеси предпочтительно фильтрованием, растворитель удаляют и получают очищенное третье соединение, что исключает необходимость применения колоночной хроматографии в методе его очистки.
Очищенное третье соединение затем взаимодействует с окисляющим агентом, так чтобы окислить ненасыщенную группу и тем самым получить четвертое соединение, в котором остаток, содержащий окисленную группу, присоединен к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь.
Окисляющий агент выбирают в зависимости от требуемой окисляемой группы, как излагается подробно здесь ниже по тексту, и им может быть, например, пероксид, периодат, висмутат, перманганат, хлорит, озон, оксид серебра, тетраоксид осмия и любое их сочетание.
4
Применяемый здесь термин "периодат" описывает соединение, имеющее формулу XIO, где Х может быть водородом (для периодной кислоты) или одновалентным катионом металла (например, натрия, калия).
3
Термин "висмутат" описывает соединение, имеющее формулу XBiO, где Х может быть водородом или одновалентным катионом металла (например, натрия, калия).
4
Термин "перманганат" описывает соединение, имеющее формулу XMnO, где Х может быть водородом или одновалентным катионом металла (например, натрия, калия).
2
Термин "хлорит" описывает соединение, имеющее формулу XClO, где Х может быть водородом или одновалентным катионом металла (например, натрия, калия). Применяемый здесь термин "пероксид" включает в себя соединение, имеющее формулу R-O-O-H, где R может быть водородом, алкилом, циклоалкилом, арилом, оксиалкилом, оксициклоалкилом и оксиарилом, как эти термины определяют здесь.
Применяемый здесь на всем протяжении термин "алкил" относится к насыщенному алифатическому углеводороду, включающему в себя неразветвленные цепи и разветвленные цепи. Предпочтительно алкильная группа имеет 1-20 атомов углерода.
Группа "циклоалкил" относится к полностью углеродным моноциклическим или конденсированным циклическим группам (например циклам, которые совместно используют смежные пары атомов углерода), в которых один или несколько из циклов не имеет полностью конъюгированной пи-электронной системы. Примерами циклоалкильных групп, без ограничения, являются циклопропан, циклобутан, циклопентан, циклопентен, циклогексан, циклогексадиен, циклогептан, циклогептатриен и адамантан.
Группа "арил" относится к углеродым моноциклическим или конденсированным циклическим полициклическим группам (например, циклам, которые совместно используют смежные пары атомов углерода), имеющим полностью конъюгированную пи-электронную систему. Примерами арильных групп, без ограничения, являются фенил, нафталенил и антраценил.
Термины "оксиалкил", "оксициклоалкил" и оксиарил описывают R'-C(=O)-группу, в которой R' представляет собой алкил, циклоалкил или арил соответственно, так что пероксид является пероксикарбоновой кислотой.
Предпочтительно пероксидом является пероксид водорода или пероксикарбоновая кислота.
Таким образом, в одном варианте осуществления этого аспекта настоящего изобретения окисленной группой является альдегид, и взаимодействие третьего соединения с окисляющим агентом осуществляют сначала превращением ненасыщенной группы в третьем соединении в диольную группу, предпочтительно при помощи окисляющего агента, который называют здесь так же, как первый окисляющий агент, и затем дальнейшим окислением диольной группы при помощи второго окисляющего агента в альдегидную группу.
Первый и второй окисляющие агенты могут быть одинаковыми или разными и могут быть, например, пероксидом, периодатом, висмутатом, перманганатом, хлоритом, озоном и любой их комбинацией.
В случаях, когда первый и второй окисляющие агенты одинаковые, и в зависимости от применяемого окисляющего агента превращение ненасыщенной группы в диольную группу и окисление диольной группы можно осуществлять одновременно. Подходящие окисляющие агенты, которые можно применять в этом отношении, включают в себя окисляющие агенты, которые способны индуцировать окислительное расщепление ненасыщенной группы, такие как, например, озон, тетраоксид осмия и перманганат калия.
В случаях, когда первый и второй окисляющие агенты различные, предпочтительным первым окисляющим агентом является пероксид, такой как пероксид водорода, и вторым окисляющим агентом является, например, периодат или висмутат.
Условия реакции, при которых осуществляют методики превращения и окисления, определяют в соответствии с применяемым окисляющим агентом.
В предпочтительном варианте осуществления этого аспекта настоящего изобретения первый и второй окисляющие агенты являются разными, и превращение ненасыщенной группы в диольную группу и окисление диольной группы осуществляют последовательно. Кроме того, согласно предпочтительному варианту осуществления этого аспекта настоящего изобретения, после того, как получили диол, защитную группу, если присутствует, удаляют так, чтобы получить соединение, имеющее три или более свободные гидроксильные группы (здесь, триол). Такое соединение можно легко очистить до его окисления в альдегид при помощи кристаллизации, вследствие его уникальных химических особенностей, как это показано в разделе примеров далее по тексту (см. пример 1). После очистки, перед следующей стадией синтеза можно осуществлять селективную защиту свободной гидроксильной группы в sn-1- и/или sn-3-положении.
Образованное таким образом альдегидсодержащее глицериновое соединение затем выделяют из реакционной смеси и очищают.
В предпочтительном варианте осуществления этого аспекта настоящего изобретения альдегид очищают при помощи образования его водорастворимого аддукта.
Таким образом, после того как взаимодействие с окисляющим агентом (агентами) завершается, альдегидсодержащее четвертое соединение собирают с применением общепринятых методов, как описано здесь выше по тексту, и после этого неочищенный продукт превращают в его водорастворимый аддукт.Осуществлением такого превращения в двухфазную систему получают водную фазу, которая содержит водорастворимый аддукт, и органическую фазу, которая содержит нерастворимые в воде примеси. Поскольку большинство из побочных продуктов и непрореагировавших веществ, образовавшихся во время реакции окисления, являются органическими веществами, такие вещества легко отделяются от водорастворимого аддукта сбором водной фазы. После этого альдегидсодержащее соединение извлекают разложением водорастворимого аддукта.
Подходящие водорастворимые аддукты, которые можно применять в этом контексте настоящего изобретения, предпочтительно получают взаимодействием альдегидсодержащего соединения с реактивом Жерара.
Реактивы Жерара представляют собой семейство веществ, которые способны образовывать водорастворимые гидразоновые аддукты с карбонилсодержащими соединениями, и таким образом позволяют отделять карбонилсодержащие соединения от других некарбонильных соединений. Реактивы Жерара представляют собой ионные производные семикарбазида.
Т-форма представляет собой гидразид хлорида (карбоксиметил)триметиламмония:
D-форма представляет собой гидразид хлорида (карбоксиметил)диметиламмония:
Форма Р представляет собой гидразид хлорида 1-(карбоксиметил)пиридиния:
Таким образом, превращением альдегидсодержащего соединения в водорастворимый аддукт с реактивом Жерара легко и удобно получать очищенное четвертое соединение, в то же время исключать применение колоночной хроматографии.
В случаях, когда окисленной группой является карбоновая кислота, взаимодействие третьего соединения с окисляющим агентом можно осуществлять сначала получением альдегидсодержащего соединения, необязательно и предпочтительно как описано здесь выше по тексту, и кроме того, необязательно и предпочтительно получением очищенного альдегидсодержащего соединения с применением методологии, описанной здесь выше по тексту, и после этого дальнейшим окислением альдегида в карбоновую кислоту.
Окисление альдегида в карбоновую кислоту предпочтительно осуществляют взаимодействием альдегида с окисляющим агентом, таким как хлорит.
В альтернативном варианте ненасыщенную группу можно окислять в карбоновую кислоту через эпоксидное промежуточное соединение.
Таким образом, взаимодействие третьего соединения с окисляющим агентом можно осуществлять превращением ненасыщенной группы в эпоксид и превращением эпоксида в карбоновую кислоту. Предпочтительно превращение эпоксида в карбоновую кислоту осуществляют превращением эпоксида в диол и окислением диола, чтобы получить группу карбоновой кислоты.
Превращение третьего соединения в эпоксид предпочтительно осуществляют взаимодействием третьего соединения с пероксидом, как указано выше по тексту, и более предпочтительно с пероксикарбоновой кислотой.
4
Превращение эпоксида в диол предпочтительно осуществляют взаимодействием эпоксида с перхлорной кислотой (HClO). В альтернативном варианте эпоксид превращают в диол взаимодействием его с серной кислотой.
Диол затем превращают в карбоновую кислоту взаимодействием его с третьим окисляющим агентом. Третьи окисляющие агенты можно выбрать из периодата, висмутата, перманганата, хлорита и их любого сочетания. Предпочтительно диол превращают в карбоновую кислоту взаимодействием его с периодатом, с последующим взаимодействием с хлоритом.
Полученное таким образом четвертое соединение, имеющее глицериновую основную цепь и содержащую карбоновую кислоту часть, присоединенную к ней через простую эфирную связь, затем очищают так, чтобы получить очищенный продукт.
Авторы настоящего изобретения в данной работе неожиданно обнаружили, что четвертое соединение, полученное через эпоксидное промежуточное соединение можно легко очистить, в то же время исключить применение колоночной хроматографии, если его свободная гидроксильная группа защищена защитной группой, такой как ацетат, пивалоат или бензоат.
Как упоминается здесь выше по тексту, свободную гидроксильную группу, если она присутствует в глицериновой основной цепи, предпочтительно защищают, при этом предпочтительной, селективной защитной группой является тритил. Однако так как тритил является большой, объемной и неполярной группой, ее присутствие может, в некоторых случаях, осложнять методики выделения и очистки различных полупродуктов синтеза и конечного продукта.
Авторы изобретения в данной работе обнаружили, что ограничения, связанные с тритильной группой, можно преодолеть: (i) выделением альдегидсодержащего соединения через образование его водорастворимого аддукта, как широко описано здесь выше по тексту; или (ii) заменой тритильной защитной группы менее объемной группой, после введения второго соединения. Кроме того, как указано здесь выше по тексту, когда окисление третьего соединения включает в себя образование диола, после того, как образовался диол, тритильную защитную группу можно удалить и полученный триол можно выделить при помощи кристаллизации.
Таким образом, согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения способ дополнительно включает в себя после получения очищенного третьего соединения и/или до взаимодействия третьего соединения с окисляющим агентом замену тритильной группы защитной группой, выбранной из группы, состоящей из ацетата, пивалоата или бензоата.
Замену тритильной защитной группы обычно осуществляют удалением тритильной группы так, чтобы получить свободную гидроксильную группу, и защитой гидроксильной группы требуемой защитной группой.
Защиту гидроксильной группы ацетатной группой легко осуществляют взаимодействием третьего соединения, например, с уксусным ангидридом. Защиту гидроксильной группы пивалоатной группой легко осуществляют взаимодействием третьего соединения, например, с пивалоилхлоридом. Защиту гидроксильной группы бензоатной группой легко осуществляют взаимодействием третьего соединения, например, с бензоилхлоридом.
Очистку четвертого соединения, как описано здесь, которое имеет ацетатную, пивалоатную или бензоатную защитную группу, можно выполнять общепринятыми методиками экстракции, предпочтительно с использованием силикагеля во время процедуры экстракции.
Как указано в разделе примеров, который следует далее (см. пример 2), обнаружено, что получение глицеринового соединения, имеющего содержащую окисленную группу, группу, присоединенную к нему через простую эфирную связь, через образование эпоксидсодержащего промежуточного соединения, которое имеет ацетатную защитную группу, приводит к высокоочищенному соединению и высокому выходу.
В случаях, когда полученное четвертое соединение имеет защитную группу, как описано здесь выше по тексту, после того, как четвертое соединение получено и очищено, защитную группу удаляют.
В случаях, когда окисленной группой является сложный эфир, способ осуществляют получением соединения, содержащего карбоновую кислоту, и затем превращением карбоновой кислоты в эфир. Это можно легко осуществить с применением методов, хорошо известных в данной области.
Как обсуждается здесь выше по тексту, соединения, имеющие глицериновую основную цепь и по меньшей мере один остаток, содержащий окисленную группу, присоединенный к глицериновой основной цепи, и кроме того, имеющий включающую фосфорсодержащую группу часть, присоединенную к глицериновой основной цепи, предпочтительно фосфатсодержащую часть, известны как окисленные фосфолипиды и являются весьма полезными при лечении различных состояний. Таким образом, способ, описанный здесь, необязательно и предпочтительно, кроме того, включает в себя введение такой части, включающей фосфорсодержащую группу, в глицериновую основную цепь.
Применяемая здесь фраза "часть, включающая фосфорсодержащую группу", описывает часть, как указано здесь, которая включает в себя один или несколько атомов фосфора. Репрезентативные примеры включают в себя, без ограничения перечисленных, фосфаты, фосфонаты, фосфины, оксиды фосфина, фосфиты, пирофосфаты и тому подобное.
Применяемый здесь термин "фосфонат" описывает группу -Р(=О)(OR')(OR''), где R' и R'', каждый, независимо представляет собой водород или замещенный или незамещенный алкил, циклоалкил или арил, как указано здесь.
Термин "фосфинил" описывает группу -PR'R'', где R' и R'' имеют значения, указанные выше.
Термин "фосфиноксид" описывает концевую группу -Р(=О)(R')(R'') или -Р(=О)(R')-связывающую группу, как эти фразы указаны здесь выше по тексту, где R' и R" имеют значения, как указано выше.
Термин "пирофосфат" описывает группу -О-Р(=О)(OR')-O-P(=O)(OR')(OR'')(OR'''), где R', R'' имеют вышеуказанные значения и R''' имеет значения как R' или R''.
Термин "фосфит" описывает группу -О-РН(=О)(OR'), где R' имеет значения, указанные выше.
2
Термин "фосфат" описывает группу -О-Р(=О)(OR'), где R' имеет значения, указанные выше.
Термин "тиофосфат" описывает группу -О-Р(=О)(=S)(OR'), где R' имеет значения, указанные выше.
Введение части, включающей фосфорсодержащую группу, в глицериновое соединение можно производить до взаимодействия первого соединения и второго соединения, до выделения третьего соединения, до взаимодействия третьего соединения с окисляющим агентом, до выделения четвертого соединения или после выделения четвертого соединения, и можно производить с применением любого из способов, известных в данной области.
Введение части, включающей фосфорсодержащую группу, в соединение, имеющее глицериновое соединение, следовательно, осуществляют:
взаимодействием первого соединения, третьего соединения, очищенного третьего соединения, четвертого соединения или очищенного четвертого соединения, описанного выше, с частью, включающей фосфорсодержащую группу, так, чтобы получить соединение, имеющее глицериновую основную цепь и по меньшей мере один остаток, содержащий окисленную группу, присоединенный к глицериновой основной цепи и, кроме того, имеющий включающую фосфорсодержащую группу часть, присоединенную к глицериновой основной цепи.
Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения включающая фосфорсодержащую группу часть представляет собой фосфатную часть, которая присоединена к глицериновой основной цепи через фосфородиэфирную связь.
Таким образом, частью, включающей фосфорсодержащую группу, может быть, например, фосфорная кислота, фосфорилхолин, фосфорилэтаноламин, фосфорилсерин, фосфорилкардиолипин, фосфорилинозит, этилфосфохолин, фосфорилметанол, фосфорилэтанол, фосфорилпропанол, фосфорилбутанол, фосфорилэтаноламин-N-лактоза, фосфорилэтаноламин-N-[метокси(пропиленгликоль)], фосфоинозит-4-фосфат, фосфоинозит-4,5-бифосфонат, пирофосфат, фосфоэтаноламиндиэтилентриаминпентаацетат, динитрофенилфосфоэтаноламин и фосфоглицерин.
Предпочтительно часть, включающая фосфорсодержащую группу, присоединена в sn-3-положении глицериновой основной цепи и поэтому введение такой части осуществляется селективно, подходящим образом, защитой других свободных гидроксильных групп, которые присутствуют в реагирующем соединении или удалением защитной группы у защищенной гидроксигруппы в требуемом положении.
В известных в настоящее время способах получения окисленных фосфолипидов включающую фосфорсодержащую группу часть обычно вводят до получения соединения, содержащего окисленную группу.
Кроме того, в случаях, когда часть, включающая фосфорсодержащую группу, является фосфорилхолином, широко используемой и полезной частью в таких соединениях, известные в настоящее время способы включают реакции N-алкилирования, в которых участвуют опасные и вредные для окружающей среды реагенты, такие как, например, триметиламин.
Авторы изобретения в настоящей работе обнаружили, что (i) часть, включающую фосфорсодержащую группу, можно легко ввести после получения соединения, содержащего окисленную группу; и (ii) осуществление введения части, включающей фосфорсодержащую группу, можно эффективно производить через образование промежуточного продукта, включающего реакционноспособную фосфорсодержащую группу.
На основании описанного выше авторы изобретения разработали и успешно осуществили на практике новый способ введения части, имеющей фосфорсодержащую группу, в соединения, имеющие глицериновую основную цепь и содержащий окисленную группу остаток, присоединеный к ней через простую эфирную связь.
Этот способ, объединеный с вышеописанным способом для получения соединения, содержащего окисленную группу, можно выгодно применять для получения терапевтически полезных окисленных фософлипидов, описанных выше по тексту.
Таким образом, согласно предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения введение части, имеющей фосфорсодержащую группу, осуществляют после получения третьего соединения или после получения четвертого соединения, причем последнее является предпочтительным. Однако следует отметить, что представленный здесь способ введения части, имеющей фосфорсодержащую группу, также применим при любой другой стадии.
Введение части, включающей фосфорсодержащую группу, в глицериновое соединение, следовательно, предпочтительно осуществляют согласно предложенным вариантам осуществления взаимодействием первого соединения, третьего соединения, очищенного третьего соединения, четвертого соединения или очищенного четвертого соединения, как указано выше по тексту, которое имеет свободную гидроксильную группу, с реакционноспособным соединением, включающим фосфорсодержащую группу, чтобы получить соединение, имеющее реакционноспособную группу, включающую фосфорсодержащую группу; и превращением реакционноспособной группы, включающей фосфорсодержащие группы, в часть, имеющую фосфорсодержащую группу.
Реакционноспособное соединение, включающее фосфорсодержащую группу, выбирают так, чтобы при упомянутом взаимодействии получить фосфорсодержащую группу, реакционноспособную группу, присоединную к глицериновой основной цепи. Реакционноспособное соединение, включающее фосфорсодержащую группу, следовательно, выбирают такое, которое имеет вторую реакционноспособную группу и третью реакционноспособную группу, при этом выбирают вторую реакционноспособную группу, способную взаимодействовать с гидроксильной группой, и выбирают третью реакционноспособную группу, способную превратиться в часть, имеющую фосфорсодержащую группу.
Реакционноспособные группы, которые способны взаимодействовать со свободными гидроксильными группами, включают в себя, например, галогениды, сульфонилхлориды, ацилгалогениды и тому подобное.
Предпочтительно второй реакционной группой является галогенид и, более предпочтительно она является хлоридом.
Когда, как указано выше по тексту, предпочтительными частями, включающими фосфорсодержащую группу, являются фосфатные части, превращение соединения, имеющего фосфорсодержащую группу, в требуемую часть, имеющую фосфорсодержащую группу, обычно включает в себя образование фосфатной эфирной связи. Такую связь можно получить, например, взаимодействием производного фосфорной кислоты, такого как фосфорилхлорида с частью, содержащей гидроксигруппу.
3
Таким образом, согласно предпочтительному варианту осуществления реакционноспособным соединением, включающим фосфорсодержащую группу, является фосфористый оксихлорид (POCl), так что третья и вторая реакционноспособные группы, обе, являются хлоридами, и соединение, имеющее реакционноспособную группу, включающую фосфорсодержащую группу, имеет глицериновую основную цепь и присоединенный к ней фосфорилхлоридный остаток.
Взаимодействие первого соединения, третьего соединения, очищенного третьего соединения, четвертого соединения или очищенного четвертого соединения с фосфористым оксихлоридом обычно осуществляют в присутствии основания. Подходящие основания включают в себя органические и неорганические основания, причем органические основания являются предпочтительными. Таким образом, реакцию предпочтительно осуществляют в присутствии основания, такого как, например, триалкиламин (например, триэтиламин).
Эту реакцию, кроме того, осуществляют в присутствии растворителя, предпочтительно полярного растворителя, такого как ТГФ.
Фосфорилхлоридсодержащее, глицеринсодержащее соединение, полученное способом, указанным выше, можно легко превратить в любую требуемую часть, включающую фосфорсодержащую группу, и оно, следовательно, является полезным промежуточным продуктом.
Так, например, его можно превратить в фосфорную кислоту простым гидролизом, как описано в примере, в разделе примеров, который следует ниже по тексту.
В альтернативном варианте оно может взаимодействовать с частью, содержащей гидроксигруппу, и необязательно и предпочтительно также с водой для получения посредством этого других фосфатных частей.
Предпочтительные фосфатные части, которые вводят в терапевтические окисленные фосфолипиды (например, фосфорилхолин, фосфорилэтаноламин) обычно содержат аминоалкильную группу, которая, кроме того, может быть N-алкилированной.
Превращение фосфорилхлоридного промежуточного продукта в такие фосфатные части можно таким образом легко осуществлять взаимодействием с производным требуемой аминоалкильной группы, выбранной как способной взаимодействовать с третьей реакционноспособной группой (являющейся хлоридом).
Так, например, аминоалкилсодержащие фосфатные части можно получать взаимодействием фосфорилхлоридного промежуточного продукта с аминоспиртом. Если требуется, аминоспирт можно затем дополнительно алкилировать так, чтобы получить N-алкилированную аминоалкилфосфатную часть, как в случае фосфорилхолиновой части.
Получение такой N-алкилированной аминоалкилфосфатной части, присоединенной к глицериновой основной цепи с применением способа, указанного выше, является весьма выгодным, поскольку он устраняет необходимость применения таких опасных веществ, как триметиламин, обычно применяемый для получения таких соединений.
Как указано выше по тексту, введение части, включающей фосфорсодержащую группу, можно осуществлять либо до, либо после введения остатка, содержащего окисленную группу, в глицериновое соединение. Как указано в разделе примеров, который следует ниже по тексту, фосфорилхолиновую часть успешно вводили в глицериновые соединения, имеющие либо остаток, содержащий окисленную группу, либо остаток, содержащий ненасыщенную группу (см. примеры 4 и 5). Таким образом, способ введения фосфатной части через реакционноспособное промежуточное соединение, имеющее фосфорсодержащую группу, предложенный здесь, можно осуществлять с глицериновыми соединениями, имеющими либо окисленную либо предварительно окисленную группу, присоединенную к ним через простую эфирную связь. При поиске усовершенствованных способов для получения окисленных фосфолипидов авторы изобретения, кроме того, разработали и осуществили на практике дополнительный способ получения глицеринового соединения, имеющего окисленную группу, присоединенную к нему через простую эфирную связь, который осуществляют непосредственным введением остатка, содержащего окисленную группу, в глицериновое соединение.
Исходя из этого, согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен способ получения соединения, имеющего глицериновую основную цепь и по меньшей мере один остаток, содержащий окисленную группу, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь, который осуществляют:
получением первого соединения, имеющего глицериновую основную цепь и по меньшей мере одну свободную гидроксильную группу, как указано выше по тексту;
получением пятого соединения, имеющего по меньшей мере одну окисленную группу, как указано выше по тексту, и по меньшей мере одну четвертую реакционноспособную группу;
взаимодействием первого соединения и пятого соединения с получением посредством этого реакционной смеси, содержащей шестое соединение, являющееся соединением, имеющим глицериновую основную цепь и по меньшей мере один, содержащий окисленную группу, остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь; и
выделением соединения, имеющего глицериновую основную цепь и по меньшей мере один, содержащий окисленную группу, остаток, присоединенный к глицериновой основной цепи через простую эфирную связь.
Способ согласно этому аспекту настоящего изобретения, следовательно, включает взаимодействие первого соединения, указанного выше по тексту, с соединением, которое имеет реакционноспособную группу, которая способна взаимодействовать со свободной гидроксильной группой первого соединения, обозначенную здесь как четвертая реакционноспособная группа, и окисленную группу. Такое соединение обозначено здесь как пятое соединение.
Окисленной группой в пятом соединении могут быть любые окисленные группы, указанные выше, а именно альдегид, диол, карбоновая кислота, сложный эфир, ацеталь и кеталь. Необязательно, окисленной группой может быть полуокисленная группа, а именно легко превращаемая в требуемую окисленную группу без взаимодействия с окисляющим агентом. Примером такой полуокисленной группы является нитрил, который можно легко превратить в карбоновую кислоту простым гидролизом.
Четвертая реакционная группа в пятом соединении имеет значения, указанные для первой реакционной группы, и предпочтительно является галогенидом и более предпочтительно бромидом.
Взаимодействие первого соединения и пятого соединения предпочтительно осуществляют в присутствии основания. Предпочтительными являются относительно сильные неорганические основания, такие как, например, гидрид натрия, литийалюминийгидрид, амид натрия, гидроксид натрия и любая их смесь.
В таких условиях реакции пятое соединение, которое имеет 4 или 5 атомов углерода, может подвергаться циклизации во время реакции, тем самым отрицательно воздействуя на эффективность реакции.
Таким образом, предпочтительно пятое соединение предпочтительно имеет менее 4 или более 5 атомов углерода.
Как указано выше по тексту, в случае, когда первое соединение имеет более чем одну присоединенную к нему гидроксильную группу, гидроксильную группу необязательно и предпочтительно защищают защитной группой до взаимодействия первого и пятого соединений.
После того, как получают шестое соединение, защитную группу можно удалить и соединение очистить с применением общепринятых способов очистки.
Способ согласно этому аспекту настоящего изобретения является весьма выгодным, поскольку он дает возможность получать указанное соединение, содержащее окисленную группу, одностадийным синтезом.
По этому способу окисленные фосфолипиды можно легко получать введением части, включающей фосфорсодержащую группу, как подробно описано выше по тексту, либо до, либо после взаимодействия с пятым соединением. Введение части, включающей фосфорсодержащую группу, предпочтительно осуществляют с применением способа, указанного выше по тексту.
В любом из способов, указанных выше, первое соединение может включать в себя присоединенную к нему алкиленовую цепь. Предпочтительно алкиленовая цепь присоединена в sn-1-положении первого соединения.
Алкиленовая цепь может быть присоединения к глицериновому соединению, например, сложноэфирной связью или простой эфирной связью. Предпочтительно алкиленовая цепь присоединена через простую эфирную связь так, что конечный продукт является глицериновым соединением с двумя группами простого эфира.
Таким образом, в каждом из способов, указанных выше, первым соединением является глицеролипид, как указано здесь, и предпочтительно имеющий одну группу простого эфира глицеролипид, в котором липидная часть присоединена в sn-1-положении глицерина. Такое соединение поэтому имеет одну свободную гидроксильную группу, которую, как указано выше по тексту, предпочтительно защищают перед любым взаимодействием.
Таким образом, первым соединением может быть, например, глицерин, глицеролипид, глицеролипид с одной группой простого эфира, глицеролипид с двумя группами простого эфира, фосфоглицерин, фосфоглицерид, превращенный в простой моноэфир фосфоглицерид и лизолецитин.
Как обсуждалось подробно выше по тексту, положение, в котором остаток, содержащий окисленную группу, присоединен к глицериновой основной цепи, влияет на активность полученных соединений и, таким образом, как дополнительно обсуждалось выше по тексту, предпочтительнее проводить реакцию селективно.
Предпочтительно в любом из способов, указанных выше, остаток, содержащий окисленную группу, присоединен в sn-2-положении соединения. Поэтому соответственно отбором и/или защитой первого соединения осуществляют селективное присоединение остатка, содержащего окисленную группу.
Поэтому в предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения первое соединение имеет следующую общую формулу I:
Формула I
в которой:
1
2
А отсутствует или выбран из группы, состоящей из СН, СН=СН и С=О;
1
R выбран из группы, состоящей из Н и углеводородной цепи, имеющей 1-30 атомов углерода; и
3
R выбран из группы, состоящей из водорода, алкила, арила, фосфорной кислоты, фосфорилхолина, фосфорилэтаноламина, фосфорилсерина, фосфатидилхолина, фосфатидилэтаноламина, фосфатидилсерина, фосфатидилкардиолипина, фосфатидилинозита, фосфорилкардиолипина, фосфорилинозита, этилфосфохолина, фосфорилметанола, фосфорилэтанола, фосфорилпропанола, фосфорилбутанола, фосфорилэтаноламин-N-лактозы, фосфоэтаноламин-N-[метокси(пропиленгликоля)], фосфоинозит-4-фосфата, фосфоинозит-4,5-бифосфоната, пирофосфата, фосфоэтаноламиндиэтилентриаминпентаацетата, динитрофенилфосфоэтаноламина, фосфоглицерина.
Применяя любой из способов, указанных выше по тексту, можно таким образом получать соединение, имеющее следующую общую формулу II:
Формула II
в которой:
1
2
2
А выбран из группы, состоящей из СН, СН=СН и С=О, и предпочтительно представляет собой СН;
2
2
А представляет собой СН;
1
R представляет собой алкил, имеющий 1-30 атомов углерода;
2
R представляет
где Х представляет собой алкильную цепь, имеющую 1-24 атомов углерода;
Y выбран из группы, состоящей из водорода, гидрокси, алкила, алкокси, галогенада, ацетокси и ароматической функциональной группы; и
Z выбран из группы, представляющей:
4
где R является алкилом или арилом; и
3
Rвыбран из группы, состоящей из водорода, алкила, арила, фосфорной кислоты, фосфорилхолина, фосфорилэтаноламина, фосфорилсерина, фосфатидилхолина, фосфатидилэтаноламина, фосфатидилсерина, фосфатидилкардиолипина, фосфатидилинозита, фосфорилкардиолипина, фосфорилинозита, этилфосфохолина, фосфорилметанола, фосфорилэтанола, фосфорилпропанола, фосфорилбутанола, фосфорилэтаноламин-N-лактозы, фосфоэтаноламин-N-[метокси(пропиленгликоля)], фосфоинозит-4-фосфата, фосфоинозит-4,5-бифосфоната, пирофосфата, фосфоэтаноламиндиэтилентриаминпентаацетата, динитрофенилфосфоэтаноламина, фосфоглицерина.
Дополнительные задачи, преимущества и новые признаки настоящего изобретения будут очевидны любому среднему специалисту в данной области после рассмотрения следующих примеров, которые не предназначены для ограничения изобретения. Кроме того, каждый из различных вариантов осуществления и аспектов настоящего изобретения, как указано выше по тексту и как указано в формуле изобретения ниже по тексту, находит экспериментальное подтверждение в следующих примерах.
ПРИМЕРЫ
В данной работе даны ссылки на следующие примеры, которые вместе с описанием, представленным выше, иллюстрируют изобретение, но не ограничивают его.
Общие синтетические пути:
Согласно методическим указаниям настоящего изобретения для получения окисленных фосфолипидов применяли некоторые общие синтетические концепции, как следует ниже по тексту:
(i) получение глицеролипидного соединения, имеющего по меньшей мере один содержащий окисленную группу остаток, присоединенный к нему через простую эфирную связь, присоединением ненасыщенного остатка к глицеролипиду и окислением ненасыщенной связи, с применением реактива Жерара и/или кристаллизации триолсодержащего соединения для выделения окисленного продукта, как показано в Примере 1 и Схемах I-V;
(ii) получение глицеролипидного соединения, имеющего по меньшей мере один содержащий окисленную группу остаток, присоединенный к нему через простую эфирную связь, присоединением ненасыщенного остатка к глицеролипиду и окислением ненасыщенной связи через эпоксидное промежуточное соединение, с применением защитной ацетоксигруппы, как показано в примере 2 и схемах VI-X;
(iii) получение глицеролипидного соединения, имеющего по меньшей мере один содержащий окисленную группу остаток, присоединенный к нему через простую эфирную связь непосредственным введением соединения, содержащего окисленную группу, как показано в примере 3 и схеме XI; и
(iv) введение реакционной части, включающей фосфорсодержащую группу, в глицеролипидное соединение, имеющее один или два содержащих окисленную (или предварительно окисленную) группу остатка, присоединенных к нему через простую эфирную связь, применяя реакционное соединение, включающее фосфорсодержащую группу (например, фосфористый дихлорид), для образования реакционного промежуточного соединения, как показано в примерах 4 и 5 и на схемах XII-XIV.
ПРИМЕР 1
Получение рац(рацемического)- 1-гексадецил-2-(5'-метиловый эфир пентановой кислоты)-глицерина с применением периодата и реактива Жерара
В этом примере ненасыщенную группу вводили в глицериновую основную цепь и после этого окисляли при помощи муравьиной кислоты, пероксида водорода и периодата. Затем образовавшийся таким образом окисленный продукт очищали при помощи реактива Жерара.
В качестве иллюстративного примера здесь описано получение рац-1-гексадецил-2-(5'-метиловый эфир пентановой кислоты)-глицерина.
1-Гексадецил-2-(5'-метиловый эфир пентановой кислоты)-глицерин получали согласно методическим указаниям настоящего изобретения, как указано на схемах I-V ниже по тексту.
1-Гексадецил-3-тритилглицерин получали, как описано в патенте США №6838452. Вкратце, D-ацетонглицерин (4 грамм), порошкообразный гидроксид калия (приблизительно 10 грамм) и гексадецилбромид (9,3 грамм) в бензоле (100 мл) перемешивали и кипятили с обратным холодильником в течение 5 часов, с удалением образовавшейся воды азеотропной перегонкой (сравни W.J. Baumann and H.K.Mangold, J. Org. Chem. 29: 3055, 1964 и F.Paltauf, Monatsh. 99:1277, 1968). Объем растворителя постепенно уменьшали приблизительно до 20 мл, и образовавшуюся смесь охлаждали до комнатной температуры и растворяли в эфире (100 мл). Полученный раствор промывали водой (2×50 мл), и растворитель удаляли при пониженном давлении. К остатку добавляли 100 мл смеси 90:10:5 метанол:вода:концентрированная соляная кислота и смесь кипятили с обратным холодильником в течение 10 минут. Продукт экстрагировали эфиром (200 мл) и промывали последовательно водой (50 мл), 10% гидроксидом натрия (20 мл) и снова водой (объемы 20 мл) до нейтрального показателя. Ратворитель удаляли при пониженном давлении, и продукт (8,8 грамм) кристаллизовали из гексана для получения 7,4 грамм чистого 1-гексадецилглицерина.
1-Гексадецилоксиглицерин (7,9 грамм), трифенилхлорметан (8,4 грамм) и сухой пиридин (40 мл) нагревали при 100°С в течение 12 часов. После охлаждения добавляли 300 мл эфира и 150 мл ледяной воды, и реакционную смесь переносили в делительную воронку. Органическую фазу промывали последовательно 50 мл ледяной воды, 1% раствором карбоната калия (до щелочного показателя) и 50 мл воды, затем сушили над безводным сульфатом натрия. Растворитель выпаривали, остаток растворяли в 150 мл теплого петролейного эфира, и полученный раствор охлаждали при 4°С в течение ночи. После отделения осадка фильтрованием фильтрат выпаривали, и остаток перекристаллизовывали из 20 мл этилацетата при -30°С, получая 8,2 грамма 1-гексадецил-3-тритилглицерина, температура плавления 49°С.
Как показано на Схеме I, 1-гексадецил-3-тритилглицерин (14,78 грамм, 0,0265 моль), 6-бром-1-гексен (4,85 грамм) и порошкообразный гидроксид калия (приблизительно 10 грамм) в гексане (200 мл) перемешивали и кипятили с обратным холодильником в течение 6 часов, с удалением образовавшейся воды азеотропной перегонкой. Реакционную смесь охлаждали до комнатной температуры, промывали водой (3×100 мл), растворитель удаляли при пониженном давлении. Остаток растворяли в хлороформе (50 мл) и очищали фильтрованием через силикагель 60 (12,5 грамм). Хлороформ удаляли при пониженном давлении, и остаток растворяли в петролейном эфире (100 мл). Раствор выдерживали при 4°С в течение ночи, при этом происходило осаждение побочных продуктов. После фильтрования и удаления растворителя при пониженном давлении получали 12,15 грамм (0,0190 моль) 1-гексадецил-2-(5'-гексенил)-3-тритилглицерина (выход 72%).
Схема I
2
4
2
4
1-Гексадецил-2-(5'-гексенил)-3-тритилглицерин (19,80 грамм) растворяли в муравьиной кислоте (100 мл). Раствор желтого цвета перемешивали при комнатной температуре в течение 2 часов и затем охлаждали на ледяной бане. Пероксид водорода 33% (25 мл) по каплям добавляли к охлажденному льдом раствору в течение 50 минут.Цвет реакционной смеси сразу менялся от желтого до белого. После завершения добавления продолжали перемешивание на ледяной бане дополнительно в течение 4 часов. Затем реакционную смесь выливали на лед (150 грамм) и экстрагировали эфиром (3×100 мл). Эфирный раствор оранжевого цвета промывали водой (100 мл), и растворитель удаляли при пониженном давлении. Остаток растворяли в дихлорметане (150 мл), промывали насыщенным водным раствором бикарбоната натрия (100 мл), и растворитель удаляли при пониженном давлении. Затем остаток растворяли в горячем гексане (250 мл). Сразу происходило осаждение белого соединения. Раствор выдерживали при 4°С в течение ночи. После отделения осадка (0,53 грамма) фильтрованием с последующим удалением растворителя при пониженном давлении получали 20,03 грамм желтого маслянистого остатка. Этот остаток растворяли в изопропаноле (200 мл) и добавляли водный раствор гидроксида натрия (17 грамм в 50 мл воды). Полученный раствор нагревали до 90°С в течение 2 часов и затем охлаждали и выливали на лед (150 грамм). Затем смесь экстрагировали дихлорметаном (3×100 мл), органическую фазу промывали водой (100 мл) и насыщенным водным раствором дигидрофосфата натрия и сушили над безводным NaSO. После удаления растворителя при пониженном давлении получали 10,77 грамм неочищенного продукта. Затем неочищенный продукт растворяли в 80% метаноле (100 мл), и раствор выдерживали при 4°С в течение ночи. Отделяли фильтрованием осадок и удаляли большую часть растворителя при пониженном давлении. Экстрагировали дихлорметаном (3×100 мл), сушили над безводным NaSO и удаляли растворитель при пониженном давлении. Пререкристаллизацией из гексана (250 мл) получали 7,44 грамм чистого 1-гексадецил-2-(5',6'-дигидроксигексанил)глицерина.
Схема II
4
2
4
2
4
Как представлено на схеме III, 1-гексадецил-2-(5',6'-дигидроксигексанил)глицерин (7,84 грамм) растворяли в изопропаноле (50 мл) и воде (12 мл). Добавляли NaIO (9 грамм) и перемешивали реакционную смесь при комнатной температуре в течение 3 часов. Добавляли воду (50 мл) и экстрагировали реакционную смесь хлороформом (3×50 мл), сушили над безводным NaSO, фильтровали, и растворитель удаляли при пониженном давлении, получая 5,56 грамм. Неочищенный продукт растворяли в этаноле (60 мл) и ледяной уксусной кислоте (2,3 грамм). Добавляли реактив Жерара (5,6 грамм), и реакционную смесь кипятили с обратным холодильником в течение 2 часов. Реакционную смесь охлаждали на ледяной бане, добавляли раствор щелочи (2,3 грамм в 45 мл воды) и смесь экстрагировали эфиром (3×25 мл). Эфирную фазу промывали водой и воду объединяли со щелочной фазой. Водную фазу подкисляли концентрированной HCl (4,4 мл) и экстрагировали эфиром (3×25 мл). Промывали водой, насыщенным водным раствором бикарбоната натрия (3×25 мл), водой (2×25 мл), сушили над безводным NaSO и удаляли растворитель при пониженном давлении, получали 1,95 грамм (0,0049 моль) 1-гексадецил-2-(5'-оксопентанил)глицерина (выход 26,9%).
Схема III
Как представлено на схеме IV, 1-гесадецил-2-(5'-оксопентил)глицерин (4,80 грамм) растворяли в сухом триэтиламине (57 мл). Добавляли уксусный ангидрид (20 мл) и реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 2,5 часов. Реакционную смесь выливали на лед (100 грамм) и экстрагировали дихлорметаном (3×100 мл). Органическую фазу промывали последовательно водой (100 мл), разбавленной соляной кислотой (100 мл), водой (100 мл), насыщенным водным бикарбонатом натрия (100 мл) и снова водой (100 мл), и затем сушили над безводным сульфатом натрия. Растворитель удаляли при пониженном давлении с получением 4,54 грамм 1-гексадецил-2-(5'-оксопентил)-3-ацетата глицерина (выход 86%).
2
4
1-Гексадецил-2-(5'-оксопентил)-3-ацетат глицерина (3,94 грамм) растворяли в трет-бутаноле (75 мл). Хлорит натрия (6,85 грамм) и дигидрат дигидрофосфата натрия (15,50 грамм) растворяли в воде (75 мл). Водный раствор добавляли к спиртовому раствору, и реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 4 часов. Затем реакционную смесь переносили в делительную воронку и экстрагировали дихлорметаном (3×100 мл). Объединенную органическую фазу промывали водой (2×100 мл), и растворитель удаляли при пониженном давлении. Остаток растворяли в смеси метанола (80 мл) и 10% водного NaOH (20 мл), и раствор перемешивали при комнатной температуре в течение ночи. Метанольный раствор экстрагировали смесью толуола и гексана (1:1) (2×50 мл), охлаждали на ледяной бане и медленно добавляли конц. HCl до рН 5-6. Затем раствор экстрагировали дихлорметаном (2×100 мл). Объединенную органическую фазу промывали водой (100 мл), сушили над безводным NaSO и удаляли растворитель при пониженном давлении с получением 2,07 грамм неочищенного продукта. Перекристаллизацией из гексана (20 мл) получали 1,30 грамм чистого 1-гексадецил-2-(4'-карбокси)бутилглицерина (выход 35%).
Схема IV
2
4
Как представлено на схеме V, к остатку добавляли метанол (100 мл) и 10% водный NaOH (20 мл), и полученный раствор перемешивали при комнатной температуре в течение 2 часов. Раствор экстрагировали смесью петролейный эфир/толуол (1:1, об/об), и метанольную фазу подкисляли до рН 0 концентрированной HCl и затем экстрагировали хлороформом (3×50 мл). Объединенную хлороформную фазу промывали водой (2×0 мл), сушили над безводным NaSO, и растворитель удаляли при пониженном давлении, получая 0,77 грамм (0,00179 моль) рац-1-гексадецил-2-(5'-метиловый эфир пентановой кислоты)глицерин (96,7%).
Схема V
ПРИМЕР 2
Получение рац-1-гексадецил-2-(5'-метиловый эфир пентановой кислоты)глицерина с применением периодата и ацетатной защитной группы
4
В этом примере ненасыщенную группу вводили в глицериновую основную цепь и затем окисляли в сложный эфир через эпоксид при помощи уксусного ангидрида, 4-хлорбензопероксокислоты, HClO, периодата и метанола. Эффективное выделение промежуточных продуктов осуществляли проведением реакций с применением ацетатной защитной группы.
В качестве иллюстративного примера здесь описано получение рац-1-гексадецил-2-(5'-метиловый эфир пентановой кислоты)глицерина.
Рац-1-гексадецил-2-(5'-метиловый эфир пентановой кислоты)глицерин получали согласно методическим указаниям настоящего изобретения, как указано на схемах VI-X, ниже по тексту.
2
4
Как представлено на схеме VI ниже по тексту, 1-гексадецил-2-(5'-гексенил)-3-тритилглицерин, полученный как указано в примере 1 выше по тексту (4,90 грамм), растворяли в смеси метанола (30 мл) и концентрированной соляной кислоты (3 мл), и полученный раствор нагревали для кипячения с обратным холодильником в течение 4 часов. Реакционную смесь охлаждали до комнатной температуры, выливали на лед (100 грамм) и экстрагировали хлороформом (3×100 мл). Органическую фазу промывали водой (100 мл), водным бикарбонатом натрия (100 мл) и снова водой (100 мл). Затем органическую фазу сушили над безводным NaSO, фильтровали и удаляли растворитель, получая 3,75 грамм остатка. Остаток растворяли в н-гексане и выдерживали при 4°С в течение ночи. После отделения фильтрованием осадка и удаления растворителя получали 3,17 грамм продукта, который растворяли в хлороформе (200 мл) и добавляли к силикагелю (45 грамм). Этот раствор фильтровали и силикагель экстрагировали снова смесью хлороформ:метанол (200 мл, 9:1) и хлороформ:метанол (200 мл, 1:1). Два последних экстракта объединяли, и растворитель удаляли при пониженном давлении, чтобы получить 2,56 грамм 1-гексадецил-2-(5'-гексенил)-глицерина (выход 84%).
Схема VI
2
4
2
4
Как представлено на схеме VII ниже по тексту, сухой пиридин (5 мл) и уксусный ангидрид (3 мл) добавляли к полученному 1-гексадецил-2-(5'-гексенил)глицерину и нагревали реакционную смесь при 70°С в течение 2 часов. Реакционную смесь выливали на лед (25 грамм) и экстрагировали гексаном (3×25 мл). Экстракт промывали последовательно водой (25 мл), водной разбавленной серной кислотой (25 мл), водой (25 мл), водным бикарбонатом натрия (25 мл) и водой. После сушки над безводным NaSO, фильтрования и удаления растворителя получали 2,60 грамм. Остаток растворяли в дихлорметане (50 мл) и добавляли 3-хлорпербензойную кислоту (3,84 грамм), и реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение ночи. Уменьшали количество растворителя при пониженном давлении, оставляя приблизительно 20 мл, и добавляли н-гексан (100 мл). После фильтрования растворитель выпаривали досуха. Остаток растворяли в н-гексане (100 мл), добавляли раствор щелочи (0,4 грамм NaOH в 50 мл воды), и фазы разделяли. Промыванием органической фазы последовательно водой (25 мл), водным бикарбонатом натрия (25 мл), водой (25 мл), сушкой над безводным NaSO, фильтрованием и удалением растворителя получали 2,40 грамм 1-гексадецил-2-(5',6'-эпоксигексанил)-3-ацетата глицерина (выход 82%).
Схема VII
4
2
4
Как представлено на схеме VIII ниже по тексту, 1-гексадецил-2-(5',6'-эпоксигексанил)-3-ацетат глицерина растворяли в ацетоне (50 мл). Добавляли 7% HClO (5 мл), и реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 40 часов. Добавляли воду (50 мл), и реакционную смесь экстрагировали хлороформом (3×50 мл). Промыванием органической фазы последовательно водой (25 мл), водным бикарбонатом натрия (25 мл), водой (25 мл), сушкой над безводным NaSO, фильтрованием и удалением растворителя получали 2,29 грамм маслянистого остатка. Остаток растворяли в хлороформе (200 мл) и добавляли к силикагелю (30 грамм). Этот раствор фильтровали, и силикагель снова экстрагировали смесью хлороформ:метанол (200 мл, 8:2). Из второго экстракта после удаления растворителя при пониженном давлении получали 1,45 грамм 1-гексадецил-2-(5',6'-дигидрогексанил)-3-ацетат глицерина.
Схема VIII
2
4
Как представлено на Схеме IX ниже по тексту, 1-гексадецил-2-(5',6'-дигидроксигексанил)-3-ацетат глицерина растворяли в изопропаноле (50 мл). Добавляли водный раствор периодата натрия (1,45 грамм в 50 мл воды), и реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 2 часов. Реакционную смесь экстрагировали хлороформом (3×50 мл), сушили над безводным NaSO, фильтровали, и растворитель удаляли при пониженном давлении, получая 0,96 грамм. Остаток растворяли в трет-бутаноле (50 мл), и добавляли водный раствор (50 мл) хлорита натрия (1,66 грамм) и дигидрат дигидрофосфата натрия (3,76 грамм). Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 4 часов, экстрагировали хлороформом (2×50 мл), и растворитель удаляли при пониженном давлении. Остаток растворяли в смеси хлороформ:гексан (200 мл, 1:1) и добавляли к силикагелю (15 грамм). Раствор фильтровали, и силикагель снова экстрагировали хлороформом (200 мл) и смесью хлороформ:метанол (200 мл, 9:1). Растворитель из последнего экстракта удаляли при пониженном давлении, получая 0,92 грамм 1-гексадецил-2-(4-карбоксибутил)-3-ацетата глицерина.
Схема IX
2
4
Как показано на схеме Х ниже по тексту, 1-гексадецил-2-(4'-карбоксибутил)-3-ацетат глицерина растворяли в 50 мл смеси 8:2 метанола и 10% водного NaOH, и реакционную смесь энергично перемешивали при комнатной температура в течение ночи. Реакционную смесь экстрагировали смесью толуол:петролейный эфир (2×25 мл, 1:1). Метанольную фазу подкисляли концентрированной HCl до получения рН приблизительно 0 и затем экстрагировали хлороформом (2×25 мл). Растворитель удаляли при пониженном давлении, и остаток растворяли в метаноле (10 мл). Добавляли концентрированную HCl (2 капли), и раствор перемешивали при комнатной температуре в течение ночи, затем экстрагировали хлороформом (2×25 мл), с последующим промыванием органической фазы водой (25 мл), затем промыванием водным бикарбонатом натрия (25 мл), водой (25 мл), сушкой над безводным NaSO, фильтрованием и удалением растворителя, получали при этом 0,86 грамм чистого рац-1-гексадецил-2-(5'-метиловый эфир пентановой кислоты)глицерина.
Схема Х
ПРИМЕР 3
Получение рац-1-гексадецил-2-(5'-этиловый эфир пентановой кислоты)глицерина непосредственным введением окисленной группы
рац-1-Гексадецил-2-(5'-этиловый эфир пентановой кислоты)глицерин получали согласно методическим указаниям настоящего изобретения, как показано на схеме XI ниже по тексту.
Схема XI
1-Гексадецил-3-тритилглицерин получали, как указано, например, в примере 1 выше по тексту или как описано в патенте США №6838425.
2
4
В трехгорлую колбу с магнитной мешалкой добавляли 1,0 грамм (1,8 ммоль) 1-гексадецил-3-тритилглицерина, 0,78 грамм (3,6 ммоль) этилового эфира 5-бромвалериановой кислоты и 75 мл диметилформамида (ДМФА). К перемешиваемому раствору добавляли по каплям 0,20 грамм (5 ммоль) NaH (60% дисперсия в минеральном масле), растворенного в 25 мл диметилформамида в течение 15 минут, и перемешивание продолжали дополнительно в течение 1 часа до завершения реакции. Добавляли воду (50 мл) и смесь экстрагировали эфиром (3×50 мл). Органическую фазу сушили над безводным NaSO, и растворитель удаляли при пониженном давлении. Неочищенный продукт очищали колоночной хроматографией на силикагеле.
Удалением защитной тритильной группы, как описано выше по тексту, получали конечный продукт.
ПРИМЕР 4
Введение части, включающей фосфорсодержащую группу, в глицеролипидное соединение
Согласно методическим указаниям настоящего изобретения реакционную часть, включающую фосфорсодержащую группу, вводят в глицеролипидное соединение, имеющее один или два содержащих окисленную (или предварительно окисленную) группу остатка, присоединенных к нему через простую эфирную связь. Введение реакционноспособной части, включающей фосфорсодержащую группу, осуществляют с применением соединения, включающего фосфорсодержащую группу, такого как, например, фосфористого оксихлорида. Необязательно, последующую для введения реакционноспособной части, включающей фосфорсодержащую группу, ее превращали в фосфатную часть.
Получение рац-1-гексадецил-2-(5'-гексенил)-глицеро-3-дихлорфосфата
В качестве иллюстративного примера рац-1-гексадецил-2-(5'-гексенил)-глицеро-3-дихлорфосфат получали согласно методическим указаниям настоящего изобретения, как показано на схеме XII ниже по тексту.
Схема XII
3
Таким образом, 0,24 мл (0,39 грамм, 2,53 ммоль) POCl и 10 мл тетрагидрофурана (ТГФ) помещали в охлаждаемую льдом трехгорлую колбу с магнитной мешалкой. К перемешиваемому раствору добавляли по каплям, в течение 25 минут, смесь 0,87 грамм (2,2 ммоль) рац-1-гексадецил-2-(5'-гексенил)глицерина, 0,34 мл (0,25 грамм, 2,44 ммоль) триэтиламина и 50 мл тетрагидрофурана (ТГФ), и перемешивание продолжали дополнительно в течение 10 минут на бане со льдом и далее продолжали в течение 45 минут при 23°С.
рац-1-Гексадецил-2-(5'-гексенил)-глицеро-3-дихлорфосфат можно гидролизовать с получением тем самым соответствующей фосфатидовой кислоты, как следует ниже по тексту:
к реакционной смеси добавляли 1 грамм льда и продолжали перемешивание в течение 30 минут.Затем добавляли воду (50 мл) и экстрагировали продукт смесью хлороформ:МеОН (2:1, об/об, 3×25 мл). Органическую фазу промывали водой, и растворитель удаляли при пониженном давлении.
В альтернативном варианте рац-1-гексадецил-2-(5'-гексенил)-глицеро-3-дихлорфосфат может взаимодействовать с различными производными алкиламина для получения посредством этого фосфоглицерида, как показано ниже по тексту.
Получение рац-1-гексадецил-2-(5'-гексенил)-глицеро-3-фосфоэтаноламина из рац-1-гексадецил-2-(5'-гексенил)-глицеро-3-дихлорфосфата
рац-1-Гексадецил-2-(5'-гексенил)-глицеро-3-фосфоэтаноламин получали согласно методическим указаниям настоящего изобретения, как показано на схеме XIII
Схема XIII
Раствор рац-1-гексадецил-2-(5'-гексенил)-глицеро-3-дихлорфосфата в ТГФ, полученный, как указано непосредственно здесь выше по тексту, в примере 2, охлаждали на бане со льдом. К раствору добавляли по каплям в течение 10 минут смесь 0,16 мл (0,16 грамм, 2,7 ммоль) этаноламина, 0,34 мл (0,25 грамм, 2,4 ммоль) триэтиламина и 50 мл ТГФ. После того, как добавили все растворы, полученный раствор перемешивали дополнительно в течение 20 минут и затем убирали баню со льдом и перемешивали в течение ночи при комнатной температуре.
Раствор фильтровали с применением фильтровальной бумаги (Whatman #2). Остаток, оставшийся на фильтровальной бумаге, сушили при пониженном давлении, получая 1,2 грамм остатка не совсем белого цвета.
1,2 грамма остатка не совсем белого цвета растворяли в смеси 24 мл ледяной уксусной кислоты и 10 мл воды, выдерживали при 70°С в течение 1 часа и давали возможность охлаждаться до комнатной температуры. Продукт экстрагировали из уксуснокислого раствора двойным промыванием 50 мл раствора для экстракции хлороформ:метанол 2:1. Растворители раствора для экстракции выпаривали, получая 0,94 грамма (1,7 ммоль) рац-1-гексадецил-2-(5'-гексенил)-глицеро-3-фосфоэтаноламина, выход 85% по отношению к рац-1-гексадецил-2-(5'-гексенил)глицерину.
Получение рац-1-гексадецил-2-(5'-гексенил)-глицеро-3-фосфохолина из рац-1-гексадецил-2-(5'-гексенил)-глицеро-3-фосфоэтаноламина
рац-1-Гексадецил-2-(5'-гексенил)-глицеро-3-фосфохолин получали согласно методическим указаниям настоящего изобретения, как показано на схеме XIV ниже по тексту
Схема XIV
2
2
2
3
В трехгорлую колбу с магнитной мешалкой добавляли 0,50 грамм (0,99 ммоль) рац-1-гексадецил-2-(5'-гексенил)-глицеро-3-фосфоэтаноламина, 50 мл изопропанола и 18 мл CHCl. Во время перемешивания добавляли смесь 5 грамм КСО и 10 мл воды, и температуру раствора поддерживали между приблизительно 35°С и приблизительно 40°С, пока добавляли по каплям смесь 1,0 мл (1,3 грамм, 11 ммоль) диметилсульфата и 10 мл изопропанола в течение 45 минут. После добавления всего раствора раствор перемешивали дополнительно в течение 90 минут.Раствору давали охлаждаться до комнатной температуры. Полученный продукт экстрагировали из раствора трехкратным промыванием 50 мл раствора смеси хлороформ:метанол 2:1. Растворители раствора выпаривали, получая при этом 0,50 грамм (0,82 ммоль) рац-1-
отношению к рац-1-гексадецил-2-(5'-гексенил)-глицеро-3-фосфоэтаноламину.
13
Чистоту подтверждали тонкослойной хроматографией на оксиде алюминия с применением в качестве элюента смеси растворителей хлороформ:метанол: вода (70:26:4). Идентичность рац-1-гексадецил-2-(5'-гексенил)-глицеро-3-фосфохолина подтверждали с применением С-ЯМР.
ПРИМЕР 5
Получение 1-гексадецил-2-(5'-карбоксиметил)бутил-глицеро-3-фосфохолина
3
Раствор 1-гексадецил-2-(4'-карбоксиметил)бутилглицерина (0,86 грамм), 0,34 грамм (2,6 ммоль) триэтиламина и 50 мл тетрагидрофурана добавляли по каплям в течение 25 минут к охлаждаемому льдом раствору 0,24 мл (0,39 грамм, 2,6 ммоль) POCl и 10 мл тетрагидрофурана (ТГФ). Полученную смесь перемешивали дополнительно в течение 10 минут на бане со льдом и в течение 45 минут при комнатной температуре (23°С). Затем реакционную смесь охлаждали на бане со льдом и к ней при энергичном перемешивании добавляли раствор этаноламина (0,16 мл) и триэтиламина (0,64 мл) в ТГФ (50 мл). Перемешивание продолжали дополнительно в течение 10 минут на бане со льдом и далее перемешивали при комнатной температуре в течение ночи. Затем реакционную смесь фильтровали, и растворитель удаляли при пониженном давлении. Остаток растворяли в смеси уксусной кислоты (24 мл) и воды (10 мл), и раствор нагревали до 70°С в течение 1 часа. После охлаждения до комнатной температуры смесь экстрагировали хлороформом (2×25 мл), и растворитель удаляли при пониженном давлении. Остаток растворяли в смеси изопропанола (50 мл) и дихлорметана (18 мл). К нему добавляли карбонат калия (5,0 грамм) в воде (10 мл), и полученную смесь нагревали до 35-40°С.Затем по каплям добавляли в течение 45 минут раствор диметилсульфата (1 мл) в 10 мл изопропанола. После дополнительных 90 минут смесь экстрагировали хлороформом (3×50 мл), и растворитель удаляли при пониженном давлении, получая при этом 1,10 грамм 1-гексадецил-2-(4'-карбоксиметил)бутил-глицеро-3-фосфохолина (выход 92%).
Получение 1-гексадецил-2-(5'-карбокси)бутил-глицеро-3-фосфохолина
2
4
1-Гексадецил-2-(4'-карбоксиметил)бутил-глицеро-3-фосфохолин растворяли в метаноле (25 мл). Гидроксид натрия (1,0 грамм), растворенный в 90% метаноле (20 мл), добавляли к метанольному раствору, и реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 5 часов. Величину рН реакционной смеси доводили до 4 добавлением дигидрофосфата натрия. Добавляли воду (50 мл) и хлороформ (50 мл), органическую фазу собирали, и растворитель удаляли при пониженном давлении. Остаток растворяли в хлороформе, сушили над безводным NaSO, фильтровали, и растворитель удаляли при пониженном давлении. Получали 1-гексадецил-2-(4'-карбокси)бутил-глицуро-3-фосфохолин (0,71 грамм) (выход 66%).
Принимается во внимание, что некоторые признаки изобретения, которые для ясности описаны в контексте отдельных вариантов осуществления, могут быть предложены в сочетании в одном варианте осуществления. И наоборот, различные признаки изобретения, которые для краткости описаны в контексте одного варианта осуществления, могут также быть предложены отдельно или в любой подходящей субкомбинации.
Несмотря на то, что изобретение описано в связи с конкретными вариантами его осуществления, очевидно, что многие изменения, модификации и варианты будут очевидны для специалистов в данной области. В соответствии с этим предполагается включение всех таких изменений, модификаций и вариантов, чтобы включить в сущность и общий объем прилагаемой формулы изобретения. Все публикации, патенты и патентные заявки, упомянутые в этом описании, приведены здесь во всей их полноте посредством ссылки в описании, до такой же степени, как если бы каждая индивидуальная публикация, патент или патентная заявка была конкретно и индивидуально указана для введения здесь в качестве ссылки. Кроме того, цитирование или указание любой ссылки в этой заявке не должна быть истолкована как допущение, что такая ссылка является доступной как предшествующий уровень техники для настоящего изобретения.