【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及磷(v)(p(v))試劑和通過使用所述(p(v))試劑來制備對映異構(gòu)體富集的(例如，純手性、光學純或單一異構(gòu)體)p-手性有機磷化合物的方法。
技術(shù)介紹
1、有機磷化合物作為治療和診斷劑、害蟲和昆蟲控制劑具有廣泛的應(yīng)用，以及許多其他應(yīng)用。通常基于磷原子的氧化態(tài)對有機磷化合物進行分類：+5(磷(v))或+3(磷(iiii))。有機硫代磷酸酯(含有硫與磷連接的磷(v)化合物)是一類有機磷酸酯化合物，其中磷酸酯中的至少一個氧原子被硫取代。在某些情況下，在磷上引起的不對稱產(chǎn)生手性有機硫代磷酸酯化合物，這使得這類化合物特別適用于治療、診斷、研究和其他應(yīng)用。
2、有機硫代磷酸酯的眾所周知且充分利用的實例是含有硫代磷酸酯(thiophosphate)(例如硫代磷酸酯(phosphorothioate))主鏈的核酸。含有dna或rna的天然磷酸二酯主鏈的聚(核酸)，例如寡核苷酸的使用受到它們對核酸酶的不穩(wěn)定性的限制。硫代磷酸酯寡核苷酸是寡核苷酸，其中磷酸二酯鍵中的非交聯(lián)的氧原子之一被硫原子替代。與具有磷酸二酯主鏈的寡核苷酸相比，含有硫代磷酸酯主鏈的寡核苷酸具有更高的核酸酶抗性和細胞膜通透性。
3、由于某些有機硫代磷酸酯中磷原子的手性性質(zhì)，可以存在兩種立體異構(gòu)體(rp-和sp-異構(gòu)體)。因此，在p-手性硫代磷酸酯衍生的寡核苷酸中，化合物的成千上萬的非對映異構(gòu)體是可能的，從而導致開發(fā)此類試劑的重大問題。已知寡核苷酸的性質(zhì)，包括結(jié)合親和力、與互補rna的序列特異性結(jié)合以及對核酸酶的穩(wěn)定性，受磷原子處的構(gòu)型影響。此外
4、p-手性有機硫代磷酸酯在制備包括蛋白質(zhì)-和肽-核酸綴合物的生物綴合物中找到了另一種用途。生物綴合物是通過直接共價鍵或使用化學接頭共價地將治療分子(例如小分子藥物或大分子藥物)連接至功能分子(例如脂質(zhì)或聚合物載體)而制備的化合物。典型的生物綴合物通常包括三個基本結(jié)構(gòu)單元：(1)載體分子，例如聚合物、脂質(zhì)、肽或蛋白質(zhì)；(2)治療劑，包括小分子化學品和大分子藥物；以及(3)化學接頭。生物綴合物通常被用作藥物遞送策略。用載體分子修飾治療劑具有幾個優(yōu)點，包括但不限于(1)優(yōu)化理化性質(zhì)，(2)增強疾病特異性靶向，(3)降低毒性和(4)控制藥物釋放曲線。參見li，f.等人，″bioconjugate?therapeutics：current?progress?and?future?perspective,″molpharm.2017?may?01；14(5)：1321-1324。例如，寡核苷酸和治療劑的性質(zhì)，包括細胞特異性遞送、靶標特異性和細胞攝取功效，可以通過綴合待遞送至肽的藥劑來操縱。通常，希望使用基于硫代磷酸酯的鍵。類似地，抗體-藥物綴合物(adc)通常受益于單個異構(gòu)體硫代磷酸酯鍵的存在。此外，有機硫代磷酸酯可用于制備前藥以及用于誘導蛋白質(zhì)降解的接頭。
5、基于有機硫代磷酸酯的鍵的另一個用途是將這種鍵結(jié)合到環(huán)狀二核苷酸(cdn)中。cdn是細菌和哺乳動物細胞中重要的第二信號分子。在前一種情況下，它們代表影響原核細胞眾多反應(yīng)的第二信使，而在后一種情況下，它們充當先天免疫應(yīng)答的激動劑。新發(fā)現(xiàn)已經(jīng)將這兩種cdn利用模式作為第二信使聯(lián)系起來，并揭示了它們對塑造人類遺傳變異具有預(yù)料不到的影響。近來，將cdn用作免疫刺激劑用于治療癌癥已受到廣泛關(guān)注。將硫代磷酸酯核苷間鍵結(jié)合到cdn中賦予cdn有益的性質(zhì)。
6、然而，制備p(v)有機硫代磷酸酯和磷酸二酯化合物存在困難。首先，使用磷(iii)化學方法難以制備有機磷化合物。因此，需要一種通過磷(v)鍵將分子連接在一起的簡單且方便的方法。
7、其次，難以制備可控制磷原子處的立體化學構(gòu)型的有機硫代磷酸酯。例如，由wada(圖1)開發(fā)的當前的制備單一異構(gòu)體寡核苷酸的方法使用了單體單元，這些單體單元包含結(jié)合到手性亞磷酰胺中的5′-受保護的核苷。wada方法通常產(chǎn)生適中的產(chǎn)率(41-75％)和低的反應(yīng)速率，從而導致需要使用顯著過量的亞磷酰胺。在延伸循環(huán)的第一步(1)中，通過使用活化劑n-(氰基甲基)-吡咯烷鎓三氟甲磺酸鹽(一種吸濕性固體)活化氮以置換，然后可以置換固體負載的5′-羥基。活化劑的身份是關(guān)鍵的。將活化劑設(shè)計為足夠酸性以活化氮，但足夠非親核性以攻擊所得的質(zhì)子化亞磷酰胺并擾亂磷處的立體化學。在wada的情況下，這些偶聯(lián)的產(chǎn)率(96-97％)和立體選擇性(＞99∶1)高。在第二步(2)中，用(me2nc(s)-s)2(dtd)氧化p(iii)化合物，然后用三氟酰基咪唑封端輔助劑的吡咯烷部分。最后用二氯乙酸裂解輔助基團和dmtr基團(3)。盡管這在較小的片段上效果很好，但是當片段變長(至少4-10個聚體)時，活化劑的通用性消失，必須通過實驗確定新的活化劑。另外，該方法的復雜性成為制備更大的寡核苷的挑戰(zhàn)。
8、因此，仍然需要簡單且選擇性的包括區(qū)域或立體選擇性的合成方法制備基于有機硫代磷酸酯或有機磷酸酯的分子，包括寡核苷酸、肽-寡核苷酸綴合物、adc、前藥和cdn。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本公開的一個方面涉及使用特征為四面體磷(v)(即，p(v))中心的手性氧雜硫雜磷雜環(huán)戊烷硫化物(本文稱為“本公開的化合物”)來制備立體限定的有機磷(v)化合物的方法。更具體地，所述方法包括將由以下式(i)-(iiie)中的任一種表示的本公開的化合物與親核試劑偶聯(lián)，接著與第二親核試劑反應(yīng)，從而在這兩個親核試劑之間形成立體限定的有機磷(v)鍵。合適的親核試劑的實例包括但不限于水、氫氧根陰離子、醇、烷氧陰離子、羧酸根陰離子、硫醇、硫醇根陰離子、硫代羧酸根陰離子、胺和酰胺。為了適合于本公開的方法，本公開的化合物是氧雜硫雜磷雜環(huán)戊烷硫化物，其被設(shè)計為在添加第二親核試劑時(或之后)發(fā)生裂解(犧牲(immolation))事件。裂解的合適步驟包括但不限于環(huán)應(yīng)變/頻哪醇誘導的裂解，環(huán)原子的置換、接著內(nèi)部置換(犧牲)或策略性環(huán)狀雜原子的原位裂解。
2、本公開的化合物由式(i)-(iiie)中的任一者表示，其中r1、r2、r3、r4、r5、r6、x1、x2、y、lg、n和m如下所定義：
3、
4、
5、本公開的化合物可用于制備有機磷(v)化合物，例如磷酸酯(例如硫代磷酸酯、二硫代磷酸酯、磷酸二酯)和磷酸酰胺。可以使用本公開的化合物制備的有機磷(v)化合物的實例包括但不限于與cdn和反義寡核苷酸有關(guān)的非手性和手性硫代磷酸酯，包括含有硫代磷酸酯核苷間鍵的cdn和寡核苷酸，肽-寡核苷酸綴合物，adc，磷酸化的天然產(chǎn)物，磷酸化的肽和含有磷酸化的有機分子。
6、在另一方面，本公開提供了制備本公開的化合物的方法，其包括使二硫代鹽與本文公開的環(huán)氧化物或環(huán)硫化物反應(yīng)。在一個實施方案中，使用環(huán)氧化物。合適的環(huán)氧化物是氧化檸檬烯。在另一個實施方案中，使用環(huán)硫化物。合適的環(huán)硫本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.式(I)的化合物：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其具有式(II)-(IIc)中的任一者：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化合物，其具有式(IId)-(IIg)中的任一者：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的化合物，其中
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其具有下式
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的化合物，其具有式(III)-(IIIc)中的任一者：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的化合物，其中
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的化合物，其具有下式
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的化合物，其中所述離去基團具有小于約10的pKa。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3、5、6和9中任一項所述的化合物，其中所述離去基團選自以下：
【技術(shù)特征摘要】
1.式(i)的化合物：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其具有式(ii)-(iic)中的任一者：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的化合物，其具有式(iid)-(iig)中的任一者：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的化合物，其中
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其具有下式
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的化合物，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：M·A·施密特，鄭斌，K·克努斯，J·德格瑞特，M·D·伊斯特加特，P·巴蘭，W·R·尤因，R·E·奧爾森，I·M·麥克唐納，
申請(專利權(quán))人：百時美施貴寶公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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