專利名稱：一種7-α羥基紫杉烷的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于新藥合成及藥物化學(xué)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種7-α羥基紫杉烷的高效制備方法，所制備的7-α羥基紫杉烷單體可作為合成原料或標(biāo)準(zhǔn)品，分別用于新型紫杉烷類似物的合成及紫杉烷原料藥質(zhì)量控制與分析中。
背景技術(shù)：
紫杉醇是過去二十多年中最有效的抗癌藥物之一，紫杉醇及其半合成類似物多烯紫杉醇臨床上被廣泛用于乳腺癌、卵巢癌以及非小細胞肺癌等實體腫瘤的一線治療中{Lancet 2000; 355:1176),其獨特的抗癌機制和確切的臨床療效使得其自上市之日起就供不應(yīng)求，在制藥領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價值。在全球抗癌藥市場份額中，紫杉烷藥物占近 1/10、年銷售額達60億美元。雖然紫杉醇及多烯紫杉醇具有良好的抗癌效果，但以上兩種藥物自上市之日起就顯現(xiàn)了諸多問題，具體包括1)化學(xué)穩(wěn)定性差，極易在體內(nèi)產(chǎn)生表異構(gòu)及水解產(chǎn)物；2)治療窗窄、毒副作用明顯；3) ADME及靶向性差；4)耐藥性強Res2005; 22: 228 & Clin Cancer Res 2005; 11: 8097)。以上諸多問題嚴(yán)重困擾著紫杉烷藥物的臨床使用，加之近年來人們對藥物使用的安全性給予了更高的期待，發(fā)現(xiàn)高化學(xué)穩(wěn)定性、高安全性及良好ADME/T行為的新型紫杉烷類藥物是當(dāng)前紫杉烷類抗癌藥物的研究執(zhí)占。值得注意的是，7_β羥基紫杉烷類藥物的化學(xué)穩(wěn)定性普遍較差。如圖1所示，紫杉醇及多烯紫杉醇均具有10-去乙酰巴卡亭的母核結(jié)構(gòu)，具有該結(jié)構(gòu)的化合物可在自然條件下或人體生理環(huán)境下轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)穩(wěn)定性較好的7-α羥基紫杉烷Commun MassSpectrum 1995; 9: 495)，這不僅嚴(yán)重制約了該類藥物的存放時間及有效期，也使得該類藥物的體內(nèi)過程更加復(fù)雜，增加了臨床用藥的風(fēng)險性。此外，7-β羥基也是Pgp等耐藥蛋白識別該類藥物的主要基團，改變7-羥基的構(gòu)象有助于降低該類藥物的耐藥性。雖然近二十余年來國內(nèi)外藥物化學(xué)家一直致力于紫杉烷類藥物的化學(xué)改造，以期獲得穩(wěn)定性及安全性好、無顯著耐藥性的新型紫杉烷類藥物，但令人遺憾的是，基于7-α羥基紫杉烷的化學(xué)衍生確鮮有報道。究其原因，主要在于天然紫杉烷多為7-β羥基紫杉烷，7-α羥基紫杉烷的含量極其有限；且目前國內(nèi)外尚無高效制備7-α羥基紫杉烷并獲得其單體的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一條高效，廉價，工藝路徑簡潔、過程溫和可控、且適于規(guī)模化制備7-α羥基紫杉烷的方法與工藝。本發(fā)明所述制備工藝如圖2所示，是借助納米催化反應(yīng)在弱堿性環(huán)境下實現(xiàn)7_β羥基紫杉烷的高效表異構(gòu)化，同時避免紫杉烷C-2，C-4，C-10，C-13位酯鍵的水解，最終高收率的獲得7-α羥基紫杉烷。本發(fā)明具體提供了一種7-α羥基紫杉烷的制備方法，其特征在于以7-β羥基紫杉烷為原料，將原料溶解后與弱堿性納米催化劑混合，在pH 7. 1-8. 5的弱堿性環(huán)境下加熱回流2-12小時并輔以攪拌以促進紫杉烷7-β羥基的表異構(gòu)化，反應(yīng)液去除有機溶劑后通過正相色譜分離可實現(xiàn)產(chǎn)物7-α羥基紫杉烷的分離純化，最終獲得高純度7-α羥基紫杉燒。其中所述原料為具有紫杉烷母核結(jié)構(gòu)且含有7_β羥基的紫杉烷單體，所用弱堿性納米催化劑為納米氧化鋯、納米氧化鋁、納米氧化鈣、納米氧化鎂中的一種或多種混合物，且其粒徑介于10-200 nm，反應(yīng)終止后選用正相色譜實現(xiàn)7-α羥基紫杉烷的分離純化，并采用間歇洗脫法高收率的獲得高純度7-α羥基紫杉烷，色譜分離的固定相選擇中性或弱堿性硅膠、氧化鋁。本發(fā)明的具體步驟
I，原料選擇及溶解選擇具有紫杉烷母核結(jié)構(gòu)且含有7-β羥基的紫杉烷單體為原料；反應(yīng)溶劑選擇易溶解原料的有機溶劑，包括甲醇，乙腈、四氫呋喃，丙酮等常用有機溶劑。 2，納米催化反應(yīng)在溶解原料的體系中加入粒徑介于10-200 nm的弱堿性納米催化劑，在攪拌狀態(tài)下確保催化劑可均勻分布在反應(yīng)體系中；同時加入強酸弱堿鹽并確保反應(yīng)體系PH介于7. 1-8. 5之間；加熱致反應(yīng)溶劑保持持續(xù)回流狀態(tài)，并持續(xù)加熱2-12小時。3，反應(yīng)監(jiān)測及終止用薄層色譜或高效液相色譜監(jiān)測反應(yīng)體系中7-β羥基紫杉烷及其相應(yīng)的7-α羥基紫杉烷的生成及轉(zhuǎn)化率，在7-α羥基紫杉烷的轉(zhuǎn)化率大于65%以后停止加熱；并用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去反應(yīng)體系中的有機溶劑。4，產(chǎn)物分離純化將旋蒸后的固態(tài)物質(zhì)(含7-α羥基紫杉烷，原料7_ β羥基紫杉烷及納米催化劑)干法上柱，并采用正相色譜分離結(jié)合間歇洗脫方式，用二氯甲烷/甲醇體系洗脫目標(biāo)物7-α羥基紫杉烷，同時確保7-β羥基紫杉烷保留在色譜柱上。反復(fù)洗脫后濃縮含有7-α羥基紫杉烷的收集液，獲得白色固態(tài)即為7-α羥基紫杉烷。本發(fā)明工藝具有如下優(yōu)點
O納米催化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高；對于10-去乙酰紫杉烷的表異構(gòu)化轉(zhuǎn)化率高達85%以上，10-乙酰紫杉烷的表異構(gòu)化轉(zhuǎn)化率高達65%以上。2)間歇洗脫提高產(chǎn)物收率正相色譜分離結(jié)合間歇洗脫方式只能洗脫下7-α羥基紫杉烷，保留在色譜柱上的7-β羥基紫杉烷還可轉(zhuǎn)化為7-α羥基紫杉烷，使得7-α羥基紫杉烷的最終收率均大于80%。3)可獲得純度大于99%的7- α羥基紫杉烷單體。


圖1為紫杉醇、多烯紫杉醇及10-去乙酰巴卡亭的結(jié)構(gòu)；
圖2為7- α羥基紫杉烷制備工藝路徑；
圖3紫杉醇及7-α羥基紫杉醇負離子模式下的二級質(zhì)譜圖(Α為紫杉醇的二級質(zhì)譜圖，其易產(chǎn)生525的碎片峰；B為7-α羥基紫杉醇的二級質(zhì)譜圖，其準(zhǔn)分子離子峰852最為顯著)；
圖4為多烯紫杉醇轉(zhuǎn)化為7- α羥基多烯紫杉醇的LC-UV分析譜 圖5為7-α羥基多烯紫杉醇的二級質(zhì)譜圖1m/z 852.8為[M+HCOOH-H]—的加合離子峰，取Λ 806. 8為[Μ-ΗΓ峰，其余為碎片峰)；圖6為10-去乙酰巴卡亭轉(zhuǎn)化為7-α羥基10-去乙酰巴卡亭的LC-UV分析譜 圖7為7-α羥基10-去乙酰巴卡亭的二級質(zhì)譜圖Qn/z 591. 5為[M+HCOOH-H]_的加合離子峰545. 5為[Μ-ΗΓ峰，其余為碎片峰)。具體實施例
實施例1
7-α羥基紫杉醇的制備
稱取1. O克紫杉醇(純度99%)溶于25毫升甲醇中，加入100毫克納米氧化鈣(粒徑10-100 nm)后攪拌，加入1. O克醋酸鈉后測定反應(yīng)體系pH值確保其在7. 1-8. 5之間，在66°C下加熱回流，反應(yīng)2小時后每小時用高效液相色譜監(jiān)測反應(yīng)體系中7-α羥基紫杉醇的生成量及轉(zhuǎn)化率，6小時后7-α羥基紫杉醇轉(zhuǎn)化率達67%且未見其它產(chǎn)物生成。停止加熱 并用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去反應(yīng)體系中的甲醇，將旋蒸后的固態(tài)物質(zhì)(含7-α羥基紫杉醇，紫杉醇及納米催化劑)干法上色譜柱(正相硅膠色譜，300-400目)，并采用間歇洗脫方式，用二氯甲烷、二氯甲烷/甲醇(99:1)分別洗脫2個柱體積、薄層色譜監(jiān)測未發(fā)現(xiàn)紫杉醇被洗脫下來；停留24小時后，再次用二氯甲烷/甲醇(99:1)洗脫2個柱體積，收集含有7-α羥基紫杉醇的洗脫液并濃縮，獲得純度為99%的7- α羥基紫杉醇O. 64克，總收率64%。該品與7_ α羥基紫杉醇標(biāo)準(zhǔn)品對照，熔點、旋光度、HPLC保留時間、LC-MS/MS譜圖均一致(圖3)。實施例2
7-α羥基多烯紫杉醇的制備
稱取O. 2克多烯紫杉醇(純度99%)溶于5毫升乙腈中，加入100毫克納米氧化鋁(粒徑10-100 nm)后攪拌，加入1. O克檸檬酸鈉后測定反應(yīng)體系pH值為8. O左右，在82°C下加熱回流，反應(yīng)2小時后用高效液相色譜監(jiān)測發(fā)現(xiàn)反應(yīng)體系中7-α羥基紫杉醇的轉(zhuǎn)化率高達87%且未見其它產(chǎn)物生成(圖4)。停止加熱并用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去反應(yīng)體系中的乙腈，將旋蒸后的固態(tài)物質(zhì)(含7-α羥基多烯紫杉醇，少量多烯紫杉醇及納米催化劑)干法上色譜柱(正相硅膠色譜，300-400目)，并采用間歇洗脫方式，用二氯甲烷/甲醇(98:2 )洗脫4個柱體積、薄層色譜監(jiān)測未發(fā)現(xiàn)多烯紫杉醇被洗脫下來；停留24小時后，再次用二氯甲烷/甲醇(98:2)洗脫2個柱體積，收集含有7- α羥基多烯紫杉醇的洗脫液并濃縮，獲得純度為99%的7- α羥基紫杉醇O. 16克，總收率80%。該品與7-α羥基多烯紫杉醇標(biāo)準(zhǔn)品對照，熔點、旋光度、HPLC保留時間、LC-MS/MS譜圖均一致(圖5 )。實施例3
7-α羥基10-去乙酰巴卡亭的制備
稱取2. O克10-去乙酰巴卡亭(純度99%)溶于50毫升乙醇中，加入100毫克納米氧化鋁(粒徑10-100 nm)后攪拌，加入1. O克醋酸鉀后測定反應(yīng)體系pH值為8. O左右，在87°C下加熱回流，反應(yīng)2小時后用高效液相色譜監(jiān)測發(fā)現(xiàn)反應(yīng)體系中7-α羥基紫杉醇的轉(zhuǎn)化率高達90%且未見其它產(chǎn)物生成(圖6)。停止加熱并用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去反應(yīng)體系中的乙醇，將旋蒸后的固態(tài)物質(zhì)(含產(chǎn)物，少量原料及納米催化劑)干法上色譜柱(正相氧化鋁色譜，200-300目)，并采用間歇洗脫方式，用二氯甲烷/甲醇(94:6)洗脫4個柱體積、薄層色譜監(jiān)測未發(fā)現(xiàn)多烯紫杉醇被洗脫下來；停留24小時后，再次用二氯甲烷/甲醇(94:6)洗脫2個柱體積，收集含有7-α羥基10-去乙酰巴卡亭的洗脫液并濃縮，獲得純度為99%的7-α羥基10-去乙酰巴卡亭1. 78克，總收率89%。該品與7-α羥基10-去乙酰巴卡亭標(biāo)準(zhǔn)品對照，熔點、旋光度、HPLC保留時間、LC-MS/MS譜圖均一致(圖7 )。
權(quán)利要求
1.一種7-a羥基紫杉烷的制備方法，其特征在于以7-β羥基紫杉烷為原料，將原料溶解后與弱堿性納米催化劑混合，在pH 7. 1-8. 5的弱堿性環(huán)境下加熱回流2-12小時并輔以攪拌以促進紫杉烷7-β羥基的表異構(gòu)化，反應(yīng)液去除有機溶劑后通過正相色譜分離可實現(xiàn)產(chǎn)物7-α羥基紫杉烷的分離純化，最終獲得高純度7-a羥基紫杉烷。
2.按權(quán)利要求1所述7-a羥基紫杉烷的制備方法，其特征在于所述原料為具有紫杉烷母核結(jié)構(gòu)且含有7-β羥基的紫杉烷單體。
3.按權(quán)利要求1所述7-a羥基紫杉烷的制備方法，其特征在于所用弱堿性納米催化劑的粒徑介于10-200 nm。
4.按權(quán)利要求1所述7-a羥基紫杉烷的制備方法，其特征在于所述弱堿性納米催化劑為納米氧化鋯、納米氧化鋁、納米氧化鈣、納米氧化鎂中的一種或多種混合物。
5.按權(quán)利要求1所述7-a羥基紫杉烷的制備方法，其特征在于反應(yīng)終止后選用正相色譜實現(xiàn)7-a羥基紫杉烷的分離純化，并采用間歇洗脫法高收率的獲得高純度7-a羥基紫杉烷，色譜分離的固定相選擇中性或弱堿性硅膠、氧化鋁。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種7-α羥基紫杉烷的高效制備方法，以含有7-β羥基的紫杉烷單體為原料，借助納米催化反應(yīng)在弱堿性環(huán)境下加熱回流實現(xiàn)7-β羥基紫杉烷的高效表異構(gòu)化，同時避免紫杉烷C-2，C-4，C-10，C-13位酯鍵的水解；反應(yīng)后的混合物采用正相色譜分離結(jié)合間歇洗脫方式，用二氯甲烷/甲醇體系僅將目標(biāo)物7-α羥基紫杉烷洗脫下來，最終獲得高純度7-α羥基紫杉烷。該工藝路徑高效，廉價，操作簡單、過程溫和可控，適宜于規(guī)模化制備7-α羥基紫杉烷。
文檔編號C07D305/14GK102993136SQ20111027739
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月19日
發(fā)明者楊凌, 葛廣波 申請人:珠海道融生物科技有限公司