專利名稱：漿果赤霉素iii的c－7金屬醇鹽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制備抗贅生物化合物紫杉醇(paclitaxel)的中間體。更具體的是，它涉及漿果赤霉素III的C-7金屬醇鹽及其類似物，以及它的制備方法。
背景技術(shù)：
已知各種紫杉烷(taxane)化合物具有抗腫瘤活性。結(jié)果，紫杉烷引起了科學(xué)界和醫(yī)學(xué)界的日漸增長的關(guān)注。這些中最主要的是稱為“紫杉醇”，文獻(xiàn)中也稱為“紫杉酚”的化合物。紫杉醇業(yè)已被批準(zhǔn)用于幾種不同種類腫瘤的化學(xué)治療，臨床試驗表明，紫杉醇有廣譜的抗白血病和抑制腫瘤的強效活性。紫杉醇具有下式 紫杉醇是天然存在的紫杉烷(taxane)雙萜類，在幾個種的紫杉(Taxus屬，紅豆杉科)中被發(fā)現(xiàn)，不幸的是，此化合物的濃度極低。常青種類的生長也很慢。即使紫杉屬樹木的樹皮典型地具有最高紫杉醇濃度，但生產(chǎn)1公斤紫杉醇約需16,000磅樹皮。因此，通過分離得到紫杉醇的遠(yuǎn)景令人失望。
雖然在紫杉樹中的紫杉醇的濃度極低，但可從紫杉樹的樹皮中提取得到各種其它紫杉烷化合物，如漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-去乙?；鶟{果赤霉素III等，它們更容易以高得率從紫杉屬樹木中提取。事實上，從紫杉的葉子可以提取較高濃度的10-去乙?；鶟{果赤霉素III，葉子是可再生的資源。
為了成功地合成紫杉醇，需要方便地獲得手性非外消旋側(cè)鏈和大量可利用的漿果赤霉素III骨架的天然資源，以及將兩者連接起來的有效手段。但是，由于位于半球被護的漿果赤霉素III骨架凹面內(nèi)的漿果赤霉素III骨架中對C-13羥基的立體位阻，將側(cè)鏈酯化成被護的漿果赤霉素III骨架是困難的。
Sisti等的美國專利No.5,684,175描述了半合成紫杉醇的一個技術(shù)。在該專利中，這樣合成紫杉醇將C-7 TES漿果赤霉素III與N-氨基甲酸酯保護的C2’羥基芐基型-保護的(2R，3S)-3-苯基異絲氨酸結(jié)合，其中C2’羥基由可氫化的芐基-型基團，如芐氧基甲基(BOM)或芐基進(jìn)行保護。在酯化了受保護的漿果赤霉素III和受保護側(cè)鏈后，可合適地使化合物去保護，酰化，并進(jìn)一步去保護，得到紫杉醇。
授予Sisti等的美國專利5,750,737描述了半合成紫杉醇的另一個技術(shù)。在該專利中，用C3’-N-CBZ-C2’-O-保護的(2R，3S)-3-苯基異絲氨酸側(cè)鏈酯化C7-CBZ漿果赤霉素III，接著去保護，得到紫杉醇。該專利提示，通過給漿果赤霉素III加上正丁基鋰和氯甲酸芐酯(CBZ-C1)來生成C7-CBZ漿果赤霉素III。或者，該專利提出，可從10-脫乙?；鶟{果赤霉素III中，通過加上正丁基鋰、乙酰氯(或乙酸酐)和氯甲酸芐酯，來直接合成C7-CBZ漿果赤霉素III。
雖然已經(jīng)提出了合成紫杉醇的現(xiàn)有技術(shù)，但仍需要改進(jìn)的化學(xué)方法來制備該抗癌化合物和用于合成和半合成的中間體。本發(fā)明涉及通過金屬醇鹽中間體來合成C7-CBZ保護的漿果赤霉素III和其類似物。C-7CBZ被護的漿果赤霉素III然后可用合適被護的側(cè)鏈酯化，然后使所得的化合物去保護，得到紫杉醇或其它類似物。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個目的是提供一種用于合成紫杉醇中新的中間體。
本發(fā)明的再一個目的是提供用于制備紫杉醇的新穎中間體化合物的制備方法。
本發(fā)明因此涉及具有下式的新穎的化學(xué)中間體 其中R是烷基，M+是選自鉀配對離子和鈉配對離子的堿金屬配對離子。烷基優(yōu)選的是甲基。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及從漿果赤霉素III或10-脫乙?；鶟{果赤霉素III的起始化合物中制備R是烷基，M+是選自鉀配對離子和鈉配對離子的堿金屬配對離子的上式化合物的方法。該方法包括將起始化合物溶于第一溶劑，形成第一溶液，然后冷卻到-20℃或更低。選自鉀堿或鈉堿的堿金屬堿然后加到第一溶液里，形成C-7位有金屬醇鹽的中間體化合物。在C-10位處沒有乙酰基團的第一溶液里存在的任何中間體化合物然后在C-10位處?；?。
優(yōu)選的是，起始化合物溶于四氫呋喃(THF)，第一溶液在氮氣氛下冷卻。堿金屬堿優(yōu)選的是氫化鉀或氫化鈉。當(dāng)起始化合物是10-去乙?；鶟{果赤霉素III時，優(yōu)選的是加入至少兩當(dāng)量堿金屬堿。加入堿金屬堿后，使第一溶液攪拌約五分鐘。通過加入酰氯，優(yōu)選的是乙酰氯，或乙酸酐來選擇性地酰化中間體化合物?？杉尤氪銣鐒瑑?yōu)選的是氯化銨來除去過量的堿金屬堿和?；瘎?。實施優(yōu)選的方法可得到R是甲基的化合物。
從下面對本發(fā)明例舉性實施方案的詳細(xì)描述能更容易地了解和明白本發(fā)明的這些目的和其它目的。
發(fā)明詳述本發(fā)明一般涉及新的化合物，即漿果赤霉素III和其類似物的C-7金屬醇鹽。本發(fā)明也涉及制備這些化合物的方法。這類化合物能用于有效地制備紫杉醇和紫杉醇的類似物。具體的是，本發(fā)明揭示了漿果赤霉素III的C-7金屬醇鹽在合成C-7 CBZ漿果赤霉素III中作為中間體，C-7 CBZ漿果赤霉素III在制備紫杉醇中用作中間體。C-7 CBZ漿果赤霉素III可用C-2’位有可氫化的芐基型羥基保護基團的N-CBZ-3-苯基異絲氨酸酯化，而與被護漿果赤霉素III骨架的C-13羥基處的側(cè)鏈連接。這里揭示的一般方法涉及通過C-7金屬醇鹽中間體來制備C-7 CBZ漿果赤霉素骨架，使C-7 CBZ漿果赤霉素III骨架與C-2’處有可氫化的芐基型保護基團的合適被護的N-CBZ-3-苯基異絲氨酸縮合，去保護得到紫杉醇。
A.通過C-7金屬醇鹽中間體制備C7-CBZ保護的漿果赤霉素III根據(jù)本發(fā)明，這里揭示了兩個可替換的途徑以制備C-7 CBZ保護的漿果赤霉素III。一方面，漿果赤霉素III可在C-7位點處被保護，得到C-7 CBZ漿果赤霉素III。另一方面，10-脫乙?；鶟{果赤霉素III(10-DAB)可直接轉(zhuǎn)化為C-7 CBZ漿果赤霉素III，而無通過漿果赤霉素III中間體。以其得率和簡單性來說，從漿果赤霉素III進(jìn)行制備是有利的。
由于與漿果赤霉素III相比，10-脫乙酰基漿果赤霉素III在自然界中含量較多，因此成本較低，故使用10-脫乙?；鶟{果赤霉素III的方法是有利的；但是，該替換的方法得率較低。
途徑1(使用漿果赤霉素III)C-7 CBZ漿果赤霉素III具有下式 可根據(jù)下列反應(yīng)從漿果赤霉素III中合成 反應(yīng)I將漿果赤霉素溶于無水THF(四氫呋喃)來形成第一溶液，在氮氣氛下冷卻到低于-20℃的低溫下。然后向第一溶液里滴加入堿金屬堿，如氫化鉀或氫化鈉(1.6M，在己烷中)，形成第二溶液，使之在低溫下攪拌約五分鐘。這樣得到了漿果赤霉素III的C-7金屬醇鹽 其中M+＝K+或Na+，R＝CH3。
向第二溶液里滴加入氯甲酸芐酯(CBZ-Cl)，形成第三溶液，然后攪拌，在約1小時里溫?zé)岬?℃。第三溶液用冰冷飽和的氯化銨淬滅來消除任何過量的堿金屬堿和CBZ-Cl，真空濃縮該混合物，得到第一殘留物。第一殘留物接著溶于乙酸乙酯，用水洗滌一次，以除去不需要的鹽。接著，殘留物用鹽水洗滌。然后干燥有機層，真空濃縮得到第二殘留物。第二殘留物用乙酸乙酯∶己烷重結(jié)晶，或進(jìn)行柱層析，得到C-7 CBZ漿果赤霉素III的白色固體。
本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，可以使用除了氫化鉀和氫化鈉外的堿金屬堿來形成漿果赤霉素III相應(yīng)的C-7金屬醇鹽 其中M+＝K+或Na+，R＝CH3。
途徑2(使用10-脫乙?；鶟{果赤霉素III)或者，如下可從10-脫乙?；鶟{果赤霉素III直接合成C-7 CBZ漿果赤霉素III 反應(yīng)II這里，10-DAB溶于THF形成第一溶液，在氮氣氛下將其冷卻到低于-20℃的低溫下。向第一溶液里滴加入至少兩當(dāng)量堿金屬堿，如氫化鉀或氫化鈉(1.6M，在己烷中)-或如上所述的另一種堿金屬堿，形成第二溶液，然后在低溫下攪拌約五分鐘。優(yōu)選的是，向第二溶液里加入乙酰氯(1當(dāng)量)，形成第三溶液，使之在低溫下攪拌約30分鐘?；蛘?，可用乙酸酐(1當(dāng)量)代替乙酰氯來?；?0-DAB。
在任一種情況下，接著加入氯甲酸芐酯(1當(dāng)量)，該第四溶液在低溫下再攪拌30分鐘，然后在30分鐘里溫?zé)岬?℃。第四溶液然后在低溫下用冰冷的飽和氯化銨淬滅，以除去任何過量的堿金屬堿、乙酰氯和CBZ-Cl；該混合物然后溫?zé)岬绞覝亍Ｕ婵粘ト軇?，得到開始的殘留物，將其溶于乙酸乙酯，用水洗滌，以除去不要的鹽。殘留物然后用鹽水洗滌，干燥，真空濃縮，得到最后的殘留物。最后的殘留物經(jīng)層析(硅膠，己烷∶乙酸乙酯)得到C-7 CBZ漿果赤霉素III。重要的是注意到該方法代表了從10-DAB直接合成C-7 CBZ漿果赤霉素III，因反應(yīng)中形成的中間體是漿果赤霉素III的C-7金屬醇鹽；即，中間體不是漿果赤霉素本身。
雖然途徑1和2都特別涉及生成漿果赤霉素III，但本技術(shù)領(lǐng)域人員應(yīng)當(dāng)明白，簡單地替換途徑2第二溶液里的合適的酰氯可從途徑2方法中生成漿果赤霉素III的類似物。這會得到C-10具有不同烷基的類似物形成。該方法中得到的中間體是 其中M+＝K+或Na+，R是CH3或另一種烷基。
應(yīng)當(dāng)明白，產(chǎn)生C-7 CBZ漿果赤霉素III的途徑1和途徑2可表達(dá)為一個總的方法。該方法的開始步驟是將選自漿果赤霉素III和10-脫乙?；鶟{果赤霉素III溶于第一溶劑形成第一溶液。第一溶液然后冷卻到-20℃或更低。此后，向第一溶液中加入堿金屬堿，從而形成在C-7位有金屬醇鹽的中間體化合物。接著，對于10-DAB作為起始化合物，此方法包括在C-10位選擇性的?；瑢Φ谝蝗芤褐蠧-10位沒有乙?；闹虚g體化合物?；?，得到漿果赤霉素III的C-7金屬醇鹽的第二溶液?；蛘?，用合適的酰氯?；谝恢虚g體化合物，形成C-10處具有各種烷基的類似物。當(dāng)然，當(dāng)起始化合物是漿果赤霉素III時，C-10位已經(jīng)有乙?；?。在任何情況下，此方法可包括向第二溶液中加入CBZ-Cl，以形成C-7 CBZ漿果赤霉素III的第三溶液的步驟。
B.生成3-苯基異絲氨酸側(cè)鏈Sisti等的美國專利5,684,175(名稱為“C-2’羥基-芐基保護的、N-氨基甲酸酯保護的(2R，3S)-3-苯基異絲氨酸及其制備方法”)已經(jīng)闡述了C3’N-CBZ C-2’芐基-型保護的(2R，3S)-3-苯基異絲氨酸側(cè)鏈的生成。該化合物具有下式 在此，C-2’羥基上的P1保護基是可氫化的保護基團，如芐基氧基甲基(BOM)或芐基。
C.C-7 CBZ漿果赤霉素III和側(cè)鏈的酯化可如下進(jìn)行，C-7CBZ漿果赤霉素III與C-3’N-CBZ C-2’-被護的(2R，3S)-3-苯基異絲氨酸側(cè)鏈(其中C-2’羥基被任何可氫化的保護基團保護)的酯化。以下所示優(yōu)選的可氫化的芐基團是BOM(芐基氧基甲基)反應(yīng)如下所示 反應(yīng)III在此，將C-7 CBZ漿果赤霉素III(1當(dāng)量)和酸側(cè)鏈(6當(dāng)量)溶于甲苯。向該混合物中加入0.5當(dāng)量DMAP(二甲基氨基吡啶)和優(yōu)選的是6當(dāng)量二環(huán)己基碳化二亞胺(DCC)，所得的混合物在70℃下加熱30分鐘到1小時，溫度范圍可為60-80℃。但是，應(yīng)當(dāng)注意的是，其它二烷基碳化二亞胺，如二異丙基碳化二亞胺，可用來代替DCC。
接著，將溶液冷卻到室溫，向溶液里加入等體積的乙酸乙酯或乙醚。然后將所得的混合物冷卻到0℃，在此溫度下保持24小時。然后過濾，殘留物用乙醚或乙酸乙酯淋洗。合并的有機層然后用鹽酸(5％)、水，最后用鹽水洗滌，分離有機層，干燥，真空濃縮。所得的殘留物然后溶于乙酸乙酯∶己烷，經(jīng)硅膠塞洗脫，洗脫液然后經(jīng)真空濃縮，得到酯化的化合物 D.去保護得到紫杉醇這樣將酯化化合物轉(zhuǎn)化為紫杉醇拿出氮和C-7 CBZ基團，將苯甲酰基放到氮上，最后除去C-2’芐基型保護基團。除去CBZ基團，按如下的方法將苯甲?；拥降?BOM是C-2’羥基位點的保護基團，但也可使用芐基) 反應(yīng)IV在此，將偶合的產(chǎn)物溶于異丙醇，向內(nèi)加入Pearlman催化劑。所得的混合物在40psi的氫氣壓下氫化24小時，或者，使混合物在1大氣壓的氫氣壓下攪拌24小時。此后，使混合物經(jīng)硅藻土過濾，真空濃縮得到殘留物。優(yōu)選的上，殘留物溶于甲苯，加入無水碳酸鉀。或者，殘留物溶于乙酸乙酯或甲苯，加入諸如三乙胺的季胺堿。在任一種情況下，然后滴加入苯甲酰氯，使混合物攪拌2小時。所得的混合物然后用水和鹽水洗滌。然后分離所得的有機相，干燥，真空濃縮得到C-2’BOM紫杉醇。
最后，根據(jù)下列反應(yīng)除去C-2’BOM。 反應(yīng)V將BOM保護的紫杉醇溶于異丙醇，向內(nèi)加入Pearlman催化劑。使混合物在40psi氫氣下氫化24小時，得到紫杉醇。
因此，本發(fā)明業(yè)已在一定特定的程度上描述了本發(fā)明的例舉性的實施方案。應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明由下列權(quán)利要求書相對于現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行限定，可對本發(fā)明例舉性實施方案做出不背離本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思的修飾或改變。
權(quán)利要求
1.一種下式化合物， 其中R是烷基，M+是選自鉀配對離子和鈉配對離子的堿金屬配對離子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化合物，其中R是甲基。
3.一種從選自漿果赤霉素III和10-脫乙?；鶟{果赤霉素III的起始物制備下式化合物的方法 其中R是烷基，M+是選自鉀配對離子和鈉配對離子的堿金屬配對離子，該方法包括下列步驟(a)將所述的起始化合物溶于第一溶劑，形成第一溶液；(b)將第一溶液冷卻到-20℃或更低的溫度；(c)然后向第一溶液中加入選自鉀堿和鈉堿的堿金屬堿，形成在C-7位有金屬醇鹽的中間體化合物；(d)選擇性地酰化第一溶液中存在的C-10位沒有乙?；娜魏嗡鲋虚g體化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中第一溶劑是四氫呋喃(THF)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中冷卻步驟在氮氣氛下進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中起始化合物是10-脫乙?；鶟{果赤霉素III，至少兩當(dāng)量堿金屬堿被加到第一溶液里。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中堿金屬堿選自氫化鉀和氫化鈉。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中在加入堿金屬堿后，使第一溶液攪拌約五分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中起始化合物是10-脫乙?；鶟{果赤霉素III，通過向第一溶液里加入酰氯來進(jìn)行選擇性的?；襟E。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中酰氯是乙酰氯。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中起始化合物是10-脫乙酰基漿果赤霉素III，通過向第一溶液里加入乙酸酐來進(jìn)行選擇性的酰化步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，包括用淬滅劑淬滅第一溶液的附加步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中淬滅劑是氯化銨。
14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中R是甲基。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種漿果赤霉素III衍生物,在其C－7位含有金屬醇鹽,本發(fā)明也涉及該衍生物的制備方法。
文檔編號C07D305/14GK1340047SQ00803871
公開日2002年3月13日 申請日期2000年2月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月19日
發(fā)明者N·J·西斯蒂, C·S·斯溫德爾 申請人:拿坡羅生物治療股份有限公司, 白菜莫爾學(xué)院