10－脫乙醯基漿果赤黴素ⅲc－10位上選擇性醯化的備選方法
2023-11-03 22:22:42
專利名稱：10－脫乙醯基漿果赤黴素ⅲ c－10位上選擇性醯化的備選方法
發明的領域本發明廣泛地涉及紫杉烷(taxane)化學。本發明廣泛地涉及10-脫乙醯基漿果赤黴素(10-deacetylbaccatin)III在C-10位優於C-7位上的醯化。本發明具體涉及10-脫乙醯基漿果赤黴素III的醯化以得到漿果赤黴素III。
發明的背景紫杉烷化合物在科學和醫學界受到了日益增長的關注，因為這些化合物中有各種化合物顯示抗腫瘤活性，這些化合物包括paclitaxel(文獻中稱作紫杉醇、紅豆杉醇)、docetaxel(多西他賽，TAXOTERE)和其它。
紫杉醇是天然存在的紫杉烷雙萜化合物，它在紫杉屬(紫杉屬，紫杉科)的幾個種中被發現。不幸的是，此化合物的濃度很低。此化合物在紫杉屬樹木中以極低的濃度存在，但有很多其它紫杉烷化合物，特別是10-脫乙醯基漿果赤黴素III，能從紫杉屬樹木的可再生部分以相當高的濃度提取出來。10-脫乙醯基漿果赤黴素III具有如下通式 在增加該抗腫瘤化合物獲得量的一項努力中，採用將手性、非外消旋側鏈和受保護的漿果赤黴素III骨架連接，以部分合成紫杉醇、docetaxel及其他類似物。在某些情況下，以漿果赤黴素III為骨架單位開始為宜，而在其它情況下，可用10-脫乙醯基漿果赤黴素III作為起始骨架單位。具有如下結構式的漿果赤黴素III 不同於10-脫乙醯基漿果赤黴素III，在其C-10位上存在乙酸酯基。
以前報告過將10-脫乙醯基漿果赤黴素III醯化得到漿果赤黴素III的研究。可觀察到10-脫乙醯基漿果赤黴素III分子的C-1、C-7、C-10和C-13上有4個羥基位置。觀此分子的第一印象提示，這些羥基位置在統計學上都可被醯基化化合物醯化。但是，由於C-1和C-3位的立體環境，而並非都是如此。事實上，C-1上的羥基立體障礙大，以致於此位置上通常不出現醯化反應。此外，C-13上的羥基是在立體障礙第二大的位置，故C-13位上難以發生醯化。由於這一原因，已證明具有苯基異絲氨酸側鏈的受保護的漿果赤黴素III骨架難以酯化，因為C-13羥基位於半球形紫杉烷骨架的凹面，從而使其難以接近。因此，試圖醯化10-脫乙醯基漿果赤黴素III時在C-13位極少引起醯化。
10-脫乙醯基漿果赤黴素III分子的C-7和C-10位上的反應則很不相同，因為這些部位比C-1和C-13反應性大得多。這兩個部位中，C-7位更具有反應性。如Denis等在「天然紫杉醇的高效、實用的製法」，Journal of the AmericanChemical Society，1988，110，5917中所報告的，用吡啶和遠遠過量的醯化劑(如乙醯氯)使10-脫乙醯基漿果赤黴素III醯化的結果，在C-7位上最易醯化。當然，C-7位上的醯化是很不合要求的，因為一旦醯化，尚未證明C-7上的醯基可選擇性地除去，從而使該化合物作為任何已知的抗腫瘤紫杉烷的前體是不合要求的。而且，C-10上選擇性醯化其數量極小，因而產量低。
作為C-7位羥基反應性的結果，10-脫乙醯基漿果赤黴素III向漿果赤黴素III轉化的嘗試涉及第一步在C-7羥基位保護10-脫乙醯基漿果赤黴素III分子，例如用三乙基甲矽烷基(TES)。這一技術在上面所引的Denis等的文章中有報導。按其描述，將10-脫乙醯基漿果赤黴素III轉化為C-7 TES保護的10-脫乙醯基漿果赤黴素III，然後在C-10位將化合物醯化。此處，將10-脫乙醯基漿果赤黴素III與過量很多的TES-C1和吡啶進行反應。
或者，按照Kant等描述的方法可產生C-7保護的漿果赤黴素III(「10-脫乙醯基漿果赤黴素III的C-10位功能化合成的化學選擇性方法和新型C-10Taxol類似物的生理性質」，TETRAHEDRON LETTERS，第35卷，No．31，TP5543-5546(1994))。這篇文章中，在氮氣氛圍下將10-脫乙醯基漿果赤黴素III與二甲基甲醯胺(DMF)混合，於攪拌下加入咪唑。滴加TES-C1，然後將混合物淬滅。得到C-7 TES保護的10-脫乙醯基漿果赤黴素III後，用正丁基鋰或六甲基二矽氮烷鋰和乙醯氯在C-10位進行醯化。然後用常規方法將所得的C-7TES保護的漿果赤黴素III在C-7位去保護。這種方法的一個例子是使用鹽酸水溶液。但是，在紫杉醇的半合成中，去保護通常僅僅在連結苯基異絲氨酸側鏈後進行，從而10-脫乙醯基漿果赤黴素III不直接轉化為漿果赤黴素III。以前我在10-脫乙醯基漿果赤黴素III選擇性醯化方法(S．N．08／678，759，現為美國專利No．x，xxx，xxx)中報告了在低溫下用正丁基鋰和乙醯氯在四氫呋喃中將10-脫乙醯基漿果赤黴素III直接轉化為漿果赤黴素III的方法。
發明的概述本發明的一個目的是提供將10-脫乙醯基漿果赤黴素III轉化為漿果赤黴素III分子的新的有用方法。
本發明的另一個目的是提供將10-脫乙醯基漿果赤黴素III轉化為漿果赤黴素III分子的簡便化學途徑，該途徑無需保護10-脫乙醯基漿果赤黴素III的C-7羥基位及在C-10位醯化步驟後將其去保護。
本發明的再一個目的是提供從10-脫乙醯基漿果赤黴素III生產高收率漿果赤黴素III的有效方法。
本發明的還有一個目的是提供從可用於商業生產的豐富的10-脫乙醯基漿果赤黴素III生產漿果赤黴素III的相對不貴的方法，包括紫杉醇及其類似物的半合成。
按照本發明，描述了從10-脫乙醯基漿果赤黴素III生產漿果赤黴素III的一個方法。該方法包括第一步將所選量的10-脫乙醯基漿果赤黴素III溶於可接受的醚溶劑中，形成第一溶液；第二步，將含鋰鹽的溶液(較佳為氯化鋰在四氫呋喃中的溶液)混合到第一溶液中，形成第二溶液；第三步，將選自三烷胺鹼和吡啶的一種鹼加到第二溶液中，形成第三溶液；第四步，將醯化劑(較佳為乙醯氯)與第三溶液混合，形成第四溶液。
在此方法中，較佳為將約1當量的鋰鹽溶液加到第一溶液中，形成第二溶液。但是，鋰鹽可在約1-2當量的範圍內。較佳的還有將約5當量鹼加到第二溶液中，形成第三溶液，而2-10當量之間的鹼也可。該鹼以三乙胺為佳。
可將此第三溶液加到含2-10當量醯化劑的溶液中，形成第四溶液。較佳為將約5當量的醯化劑溶於四氫呋喃，向其中加入第三溶液，形成第四溶液。然後將第四溶液攪拌半小時至24小時，雖然更長時間可得到更高的收率。
本發明的方法可通過用合適的淬滅化合物淬滅第四溶液，該化合物可有效地從中消除過量醯化劑，從而產生第五溶液。第五溶液可用乙酸乙酯稀釋，形成有機相和水相。然後，可用1N HCl和鹽水洗滌有機相，濃縮得到第一殘渣。該第一殘渣可用諸如柱層析、重結晶等方法提純，得到漿果赤黴素III。
10-脫乙醯基漿果赤黴素III以溶於選自四氫呋喃和聚醚的醚溶劑為宜。醚溶劑以無水為佳。較佳的醯化劑是乙醯氯，較佳的淬滅化合物是氯化銨溶液。本方法的這些步驟宜在-10℃-30℃的溫度進行，而較佳的溫度是約25℃。較佳的鋰鹽是氯化鋰。
當考慮下面典型實施例的詳細描述時，本發明的這些和其它目的會更容易被評價和理解。
典型實施例的詳細描述本發明廣泛地涉及將10-脫乙醯基漿果赤黴素III轉化為漿果赤黴素III分子，而無需保護據報告較活潑的10-脫乙醯基漿果赤黴素III分子的C-7位。我們發現，本發明驚人地發現直接從10-脫乙醯基漿果赤黴素III產生高產量的漿果赤黴素III分子，得率典型地為漿果赤黴素III在80％數量級上，漿果赤黴素III C-7乙酸酯為5％。此結果是預料不到的，因為一般相信C-7羥基比C-10羥基部位更活潑，因而優先醯化。但是，本方法表明，當反應在三烷胺鹼或吡啶(較佳為三乙胺)和鋰鹽(較佳為氯化鋰)存在下進行時，可發生10-脫乙醯基漿果赤黴素III分子的C-10羥基位上的選擇性醯化，而無明顯的C-7位上不利的醯化。
本發明的反應可圖示如下 此處，在第一溫度，將所選量的10-脫乙醯基漿果赤黴素III溶於可接受的醚溶劑中，形成第一溶液。較佳的醚溶劑為四氫呋喃(THF)。這一步驟在氮氣氛圍下進行，溶劑無水是合乎需要的，因為水或溼氣的存在可阻礙或破壞反應進行的能力。溶解10-脫乙醯基漿果赤黴素III的步驟宜在-10℃至30℃溫度下進行，而以第一溫度約25℃為佳。
第二，在第一溫度下，將氯化鋰的四氫呋喃溶液加到第一溶液中，形成第二溶液。較佳地為用約1．1當量氯化鋰的THF溶液，雖然至少將約1當量氯化鋰的THF溶液加到第一溶液中，但可接受的範圍是約1-2當量氯化鋰的THF溶液。減少鋰鹽的量雖然能有效地進行所需要的反應，但會減少產量，選擇性也低。超過此範圍的過量氯化鋰THF溶液作用很小。
接著，在第一溫度下將三烷胺鹼或吡啶(較佳為三乙胺)加到第二溶液中，形成第三溶液。較佳為用約5當量三乙胺，雖然在第一溫度下將至少2當量三乙胺鹼加到第二溶液中，但可接受的範圍是2-10當量三乙胺。超過此範圍的過量三乙胺會作用很小，而在所建議的2當量之下則導致產量低。
下一步，將醯化劑(較佳為乙醯氯)溶於可接受的醚溶液(較佳為四氫呋喃)中，在第一溫度下，將此第三溶液合併，加到乙醯氯溶液中，形成第四溶液。較佳為用約5當量乙醯氯，雖然在第一溫度下將至少2當量乙醯氯加到第三溶液中，但可接受的範圍是2-10當量乙醯氯。超過此範圍的過量乙醯氯導致更複雜產物的混合物。第三溶液應滴加到醯化劑中；否則，產量會減少。
將現在含漿果赤黴素III的第四溶液攪拌適當的時間，使反應較佳地進行完全。該時間應當至少為半小時，但令人滿意的是長達24小時的時間以使產量達到最大。在第一溫度下將第四溶液攪拌後，用能有效地從中消除過量醯化劑的合適的淬滅化合物將其淬滅，得到含漿果赤黴素III的第五溶液。較佳的淬滅化合物是氯化銨溶液。然後將第五溶液用乙酸乙酯稀釋，形成含漿果赤黴素III的有機相和一水相。棄去水相，將有機相用1N HCl和鹽水洗滌，真空濃縮成第一殘渣。然後將第一殘渣用柱層析法提純，達到基本純的漿果赤黴素III。也可用重結晶法提純漿果赤黴素III。
從該方法的得率表明，約40％-85％的10-脫乙醯基漿果赤黴素III轉化為漿果赤黴素III，也形成約5％的漿果赤黴素III C-7乙酸酯。
四氫呋喃作溶劑較佳，其中先溶解10-脫乙醯基漿果赤黴素III，其它溶劑(包括聚醚)也可被接受。氯化鋰是較佳的鋰鹽，但需注意，碘化鋰作用也很好，但是用碘化鋰得到的產品混合物較複雜。較佳的醯化劑是乙醯氯，但使用乙酸酐或乙醯溴或其它合適的醯化劑應當是可能的，雖然會預料到反應進行的速度可能不同。
上面對本發明進行了描述，在某種程度上特別涉及本發明的典型實施例。雖然應當認識，本發明是由根據現有技術解釋的下面的權利要求所限定的，但對本發明的典型實施例可作修改或變化，而不會背離本說明書所包含的發明概念。
權利要求
1．10-脫乙醯基漿果赤黴素III在C-10位優於C-7羥基位醯化的方法，其特徵在於包括如下步驟(a)將所選量的10-脫乙醯基漿果赤黴素III溶於可接受的醚溶劑中，形成第一溶液；(b)將含鋰鹽的溶液混合到第一溶液中，形成第二溶液；(c)將選自三烷胺鹼和吡啶的一種鹼加到第二溶液中，形成第三溶液；(d)將醯化劑與第三溶液混合，形成第四溶液，結果在第四溶液中形成漿果赤黴素III。
2．如權利要求1所述的方法，其中將約1當量的鋰鹽溶液加到第一溶液中，形成第二溶液。
3．如權利要求2所述的方法，其中鋰鹽是溶解在四氫呋喃中的。
4．如權利要求1所述的方法，其中將約2當量的鹼加到第二溶液中，形成第三溶液。
5．如權利要求1所述的方法，其中將第三溶液加到含醯化劑的溶液中，形成第四溶液。
6．如權利要求1所述的方法，其中包括將第四溶液攪拌至少半小時的步驟。
7．如權利要求1所述的方法，其中包括用有效地從中消除過量所述醯化劑的合適的淬滅化合物淬滅第四溶液，產生第五溶液。
8．如權利要求7所述的方法，其中包括用乙酸乙酯稀釋第五溶液，形成有機相和水相的步驟。
9．如權利要求8所述的方法，其中包括用1N HCl和鹽水洗滌有機相，然後濃縮有機相得到第一殘渣的步驟。
10．如權利要求9所述的方法，其中包括純化第一殘渣得到漿果赤黴素III的步驟。
11．如權利要求1所述的方法，其中所述醚溶劑選自四氫呋喃和聚醚。
12．如權利要求1所述的方法，其中所述醚溶劑是無水的。
13．如權利要求1所述的方法，其中所述醯化劑是乙醯氯。
14．如權利要求1所述的方法，其中所述淬滅化合物是氯化銨溶液。
15．如權利要求1所述的方法，其中所述步驟在-10℃至30℃的溫度下進行。
16．如權利要求1所述的方法，其中在第一溫度下將溶於四氫呋喃的1-2當量的鋰鹽混合到第一溶液中，形成第二溶液。
17．如權利要求1所述的方法，其中將溶於四氫呋喃的1．1當量的鋰鹽混合到第一溶液中，形成第二溶液。
18．如權利要求1所述的方法，其中所述鋰鹽選自氯化鋰和碘化鋰。
19．如權利要求18所述的方法，其中所述鋰鹽是氯化鋰。
20．如權利要求1所述的方法，其中將2當量的所述鹼混合到第二溶液中，形成第三溶液。
21．如權利要求20所述的方法，其中將約5當量的所述鹼混合到第二溶液中，形成第三溶液。
22．如權利要求21所述的方法，其中所述鹼是三乙胺。
23．如權利要求1所述的方法，其中將第三溶液加到2-10當量醯化劑的溶液中形成第四溶液。
24．如權利要求23所述的方法，其中將約5當量醯化劑溶於THF，在其中加入第三溶液，形成第四溶液。
25．如權利要求1所述的方法，其中將所述第四溶液攪拌約24小時。
26．10-脫乙醯基漿果赤黴素III在C-10位優於C-7羥基位醯化的方法，其特徵在於包括如下步驟(a)在第一溫度下將所選量的10-脫乙醯基漿果赤黴素III溶於可接受的醚溶劑中，形成第一溶液；(b)將至少1當量鋰鹽的四氫呋喃溶液混合到第一溶液中，形成第二溶液；(c)將選自三烷胺鹼和吡啶的至少1當量鹼加到第二溶液中，形成第三溶液；(d)在第一溫度下將第三溶液加到醯化劑在可接受的醚溶劑中的溶液中，形成第四溶液；(e)將第四溶液攪拌選定的時間；(f)用有效地從中消除過量所述醯化劑的合適的淬滅化合物淬滅第四溶液，產生第五溶液；(g)用乙酸乙酯稀釋第五溶液，形成有機相和水相；(h)用HCl和鹽水洗滌有機相；(i)真空濃縮有機相，得到第一殘渣；和(j)純化第一殘渣得到漿果赤黴素III。
27．如權利要求26所述的方法，其中所述第一溫度是-10℃至30℃。
28．如權利要求26所述的方法，其中所述鋰鹽選自氯化鋰和碘化鋰。
29．如權利要求26所述的方法，其中將所述第四溶液攪拌半小時至24小時。
全文摘要
10－脫乙醯基漿果赤黴素Ⅲ在C－10位優於C－7羥基位醯化的方法,其中用鋰鹽作為反應試劑。
文檔編號A61P35/00GK1288463SQ99802200
公開日2001年3月21日 申請日期1999年1月21日 優先權日1998年1月21日
發明者N·J·西斯蒂, J·齊格蒙特, H·R·布林克曼, M·C·尚代爾, 梁賢, J·D·麥克切斯尼 申請人:拿坡羅生物治療股份有限公司