專利名稱：從c－7,c－10雙芐酯基漿果赤霉iii合成紅豆杉醇的方法和有用的中間體的制作方法
發明的領域本發明總的涉及從前體化合物合成紅豆杉醇和紅豆杉醇類似物。更具體地，本發明涉及通過用經適當保護的3-苯基異絲氨酸側鏈酯化C-7，C-10二-CBZ漿果赤霉素Ⅲ的步驟，然后去保護和酰化，從而合成紅豆杉醇及其類似物。
本發明還涉及在C-10羥基而不在C-7羥基選擇性地酰化C-2’-O-保護的-10-羥基-紅豆杉醇及其類似物的方法。
本發明還涉及制備紅豆杉醇和紅豆杉醇類似物中有用的C-10金屬醇鹽中間體化合物。
發明的背景文獻中稱作紫杉醇、最近稱作“紅豆杉醇”的化合物因其被證實有抗腫瘤活性而在科學和醫學界得到日益增長的注意。紅豆杉醇業已被批準用于幾種不同種類腫瘤的化學治療，臨床試驗表明，紅豆杉醇有廣譜的抗白血病和抑制腫瘤的強效活性。據悉，紅豆杉醇是天然存在的紫杉烷(taxane)雙萜類，具有如下結構式和編號系統 紅豆杉醇分子在幾個種的紫杉(Taxus屬，Taxaceae科)中被發現，但此化合物的濃度極低。此外，這些常青樹生長慢。因此，紅豆杉醇作為有效抗癌劑的使用增加，會有稱作紫杉屬樹木形式的天然資源耗竭的危險。事實上，紫杉屬樹木的樹皮典型地具有最高紅豆杉醇濃度，但生產1公斤紅豆杉醇約需16,000磅樹皮。因此，通過分離得到紅豆杉醇的遠景令人失望。
當然，紅豆杉醇化合物在漿果赤霉素Ⅲ骨架上構成，有大量其它紫杉烷化合物，如漿果赤霉素Ⅲ、三尖杉寧堿、10-去乙酰基漿果赤霉素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-去乙酰基漿果赤霉素Ⅲ，葉子是可再生的資源。但是，存在于紫杉屬樹木中的這些其它紫杉烷化合物典型地不顯示紅豆杉醇化合物所顯示的抗腫瘤活性的程度。
由于紅豆杉醇化合物如此有希望成為化學治療劑，有機化學家們在合成紅豆杉醇分子的努力中花費了大量時間和資源。業已提出產生相當量紅豆杉醇化合物的一個更有希望的途徑，即在得自存在于紫杉屬各種紫杉烷的天然存在的漿果赤霉素Ⅲ的骨架的C-13位上連接A環側鏈來半合成紅豆杉醇化合物。見Denis等，“獲得天然紫杉醇的高效、實用途徑”，Journal of theAmerican Chemical Societv，第5917頁(1988)。這篇文章中描述了從10-去乙酰基漿果赤霉素Ⅲ進行紅豆杉醇的部分合成。
紅豆杉醇的部分合成最簡單的實施需要方便的獲得手性非外消旋側鏈和衍生物的方法，大量天然來源的漿果赤霉素Ⅲ或相近的雙萜類，以及有效的兩者結合的方法。有特別意義的是漿果赤霉素Ⅲ或10-去乙酰基漿果赤霉素Ⅲ與紅豆杉醇A環側鏈的縮合。但是，由于位于紫杉烷半球骨架凹面內的受阻漿果赤霉素ⅢC-13羥基，這兩個單元的酯化是困難的。例如，Greene和Gueritte-Voegelein報告在一次紅豆杉醇部分合成中100小時后只有50％轉化(J.Am.Chem.Soc.,1988,110,5917)。
1990年5月8日授予Denis等的題為“制備紫杉醇的方法”的美國專利No.4,929,011描述了從如下通式所示的(2R,3S)側鏈酸 其中，P1為羥基保護基，與如下通式所示化合物 其中，P2為羥基保護基，進行縮合以完成紅豆杉醇的半合成，其中將縮合產物作后續處理，除去P1和P2保護基。在Denis等的專利中，除了P1保護基外的(2R,3S)3-苯基異絲氨酸衍生物是用于紅豆杉醇分子的A環側鏈。漿果赤霉素Ⅲ骨架上的P2保護基受例如三甲基甲硅烷基或三烷基甲硅烷基的保護。
另一種紅豆杉醇的半合成見于授予Swindell等的美國專利No.5,770,745。該專利公開了通過與具有如下通式的側鏈縮合從漿果赤霉素Ⅲ骨架進行紅豆杉醇的半合成 其中，R1為烷基、烯屬或芳族或PhCH2,P1為羥基保護基。
Swindell等的側鏈不同于Senis等的側鏈結構之處為氮作為氨基甲酸酯被保護。較好的是，A環側鏈是受芐氧基羰基(CBZ)保護的。酯化后，除去CBZ保護基，代之以PhCO，產生紅豆杉醇。此方法比Denis等描述的方法得到較高的產率。Swindell等的專利中，較佳的掩蔽團選為三氯乙氧基甲基或三氯乙氧基羰基。然而，揭示了芐氧基甲基(BOM)為可能的側鏈保護基，但是，按照其中描述的方法，BOM保護基不能從所連接的3-苯基異絲氨酸側鏈上的更受阻的C-2’羥基上除去。因為這個原因，BOM保護的側鏈的使用未被廣泛地研究。
1997年10月7日授予Sisti等的美國專利No.5,675,025描述了在紅豆杉醇半合成中成功地使用C-2’OBOM側鏈的方法學。更具體地，’025專利教示了在C-2’OBOM紅豆杉醇上除去C-2’OBOM基產生紅豆杉醇的方法。
1990年5月8日授予Colin等的美國專利No.4,924,012揭示了制備漿果赤霉素Ⅲ和10-去乙酰基漿果赤霉素Ⅲ衍生物的方法，即將一種酸與漿果赤霉素Ⅲ或10-去乙酰基漿果赤霉素Ⅲ的衍生物縮合，接著用氫除去保護基。Journal of Organic Chemistry:1986,51,46；1990,55,1957；1991,56,6939；1992,57,4320；1992,57,6387；和993,58,255上報道了TAXOTERE(注冊給Rhone-Poulenic Sante)及其相關化合物的合成，1991年5月14日授予Holton的美國專利No.5,015,744也描述了這樣的合成。
1997年11月18日授予Sisti等的美國專利No.5,688,977描述了合成docetaxel(TAXOTERE)的有效方法學。該專利教示了docetaxel合成方法，包括C-7，C-10二-CBZ漿果赤霉素Ⅲ和N-CBZ C-2-可氫化芐基型保護的3-苯基異絲氨酸側鏈的酯化。但是，該方法中C-10羥基的酰化或C-3’氮的苯甲酰化都是不必要的。
盡管上述一些方法中，紅豆杉醇分子的半合成有所進展，但為了增加產率和生產速度的效能，仍保持對紅豆杉醇合成更有效方案的需求，保持對可實施于商業化生產的半合成的需求。還對紅豆杉醇類似物、中間體和各種A環側鏈結構的合成的有效方案有進一步的需求。
本發明的進一步目的是提供將受保護的A環側鏈連接于受保護的漿果赤霉素Ⅲ骨架、然后轉化成紅豆杉醇或紅豆杉醇類似物的新的、有用和有效的方案。
本發明的另一個目的是在以有效使用經費的方式提供高產率紅豆杉醇及其類似物的努力中提供紅豆杉醇或紅豆杉醇類似物半合成的新的、有用的方案。
本發明的還有一個目的是提供有商業實施潛力的紅豆杉醇或紅豆杉醇類似物的制備方法。
按照本發明，提供了制備紅豆杉醇或紅豆杉醇類似物的有用的新方法。根據該一般的方法，將下式所示C-7，C-10二-CBZ漿果赤霉素Ⅲ 與下式所示的N-氨基甲酸酯保護的、C-2-保護3-苯基異絲氨酸側鏈進行酯化 形成下式所示第一中間體化合物 其中P1為羥基保護基，R1選自Ph、PhCH2、芳基、烷基和烯基。然后，該第一中間體化合物中用氫取代C-7、C-10芐酯基，在C-3’氮原子部位用R2CO取代R1OCO基，形成下式所示第二中間體化合物 其中P1為羥基保護基，R2選自Ph、PhCH2、PhO-、PhCH2O-、芳基、烷基、烯基、O-芳基、O-烷基和O-烯基。然后，將第二中間體化合物在C-10羥基部位酰化，形成下式所示第三中間體化合物 其中P1和R2同上。最后，將第三中間體化合物去保護，即用氫取代P1，產生紅豆杉醇或紅豆杉醇類似物。P1較佳為可氫化的芐基型保護基，特別是芐氧基甲基或芐基，芐氧基甲基為較佳的保護基。且以R1=PhCH2和R2=Ph為佳，從而產生紅豆杉醇。
酯化反應較佳按如下進行將異絲氨酸側鏈和C-7，C-10二-CBZ漿果赤霉素Ⅲ溶于甲苯，形成第一溶液，然后將二甲基氨基吡啶(DMAP)和二烷基碳二亞胺加到第一溶液中，產生含第一中間體化合物的第二溶液。用氫取代C-7、C-10芐酯基和在C-3’氮原子部位用R2CO取代R1OCO基的步驟可先進行，以產生下式所示胺或胺鹽 其中P1為羥基保護基，R3選自NH2和NH3+X-，其中X為去質子有機酸，較佳為去質子三氟乙酸，其后C-3’氮部位連接R2CO形成第二中間體化合物。第三中間體化合物的去保護可通過將第三中間體化合物溶于異丙醇并在Pearlman’s催化劑存在下氫化而完成。
本發明還涉及用于制備紅豆杉醇和紅豆杉醇類似物的10-羥基紅豆杉醇類似物的酰化方法。該方法提供在C-10羥基部位而不是C-7羥基部位的選擇性酰化。按照該通法，將選定量的下式所示10-羥基紅豆杉醇類似物 其中P1為羥基保護基，R2選自Ph、PhCH2、PhO-、PhCH2O-、芳基、烷基、烯基、O-芳基、O-烷基和O-烯基，溶于可接受的醚溶劑，從而在第一溫度形成第一溶液。然后將第一溶液冷卻至第二溫度，在第二溫度向第一溶液加入至少1當量堿金屬堿，形成在第二溶液中的第一中間體，所述第一中間體具有如下通式 其中M為堿金屬，P1和R2如上所述。在第二溫度向第二溶液中的第一中間體加入至少1當量酰化劑，形成第三溶液，從而在第三溶液中形成下式所示化合物 其中P1和R2如上所述。較佳的為M選自鋰、鉀和鈉，R2為Ph和P1為可氫化的芐基型保護基，特別是芐氧基甲基或芐基。更佳的是M為鋰和P1為芐氧基甲基。
本發明還涉及用于制備紅豆杉醇和紅豆杉醇類似物的酰化10-羥基紅豆杉醇類似物的另一種方法。按照該通法，將選定量的下式所示10-羥基紅豆杉醇類似物 其中P1為羥基保護基，R2選自Ph、PhCH2、PhO-、PhCH2O-、芳基、烷基、烯基、O-芳基、O-烷基和O-烯基，溶于可接受的醚溶劑，從而形成第一溶液。接著，將含堿金屬鹽的溶液混入第一溶液，形成第二溶液。再將選自三烷基胺堿和吡啶的堿加到第二溶液中，從而形成第三溶液。然后，將第三溶液與酰化劑(較佳為乙酰氯)合并，形成第四溶液，這樣，在第四溶液中形成了下式所示化合物 其中P1和R2如上所述。
在此方法中，較佳的R2為Ph，較佳的P1為可氫化的保芐基型護基，特別是芐氧基甲基或芐基。堿金屬鹽可選自鋰鹽、鉀鹽和鈉鹽。堿金屬鹽較佳為鋰鹽，如氯化鋰或碘化鋰。
本發明還涉及用于制備紅豆杉醇或紅豆杉醇類似物的化學中間體，所述中間體具有如下通式 其中M為堿金屬，P1為羥基保護基，R2選自Ph、PhCH2、PhO-、PhCH2O-、芳基、烷基、烯基、O-芳基、O-烷基和O-烯基。較佳地，P1為可氫化的芐基型保護基，特別是芐氧基甲基或芐基，以芐氧基甲基為佳。M可選自鋰、鉀和鈉。以M為鋰和R2為Ph為佳。
當考慮以下列舉的實施方案的詳細描述時，本發明的這些和其它目的會變得更易理解和明白。
列舉實施方案的詳細描述本發明廣泛地涉及有效制備紅豆杉醇和紅豆杉醇類似物及其中間體和前體的化學方法。更具體地，本發明涉及用C-7和C-10位被芐酯基(CBZ)保護基保護的紫杉烷骨架制備紅豆杉醇和紅豆杉醇類似物的方法。
本說明書描述的通法涉及如美國專利No.5,688,977所述的C-7，C-10雙芐酯基漿果赤霉素Ⅲ骨架的制備、C-2位上具有羥基保護基的受適當保護的3-苯基異絲氨酸側鏈的制備、這兩個化合物的縮合、相繼的C-7和C-10以及C-3’氮部位上的去保護。C-3’氮部位上的酰化進行后是C-10羥基部位而非C-7羥基部位的選擇性酰化，加上乙酰基后是進一步的去保護，得到紅豆杉醇或紅豆杉醇類似物。
下面的非限制性實施例對本發明進行了進一步闡述。
A．C-7，C-10雙芐酯基(CBZ)漿果赤霉素Ⅲ的制備C-7，C-10雙芐酯基漿果赤霉素Ⅲ可用下面的反應進行制備 此處，將10-去乙酰基漿果赤霉素Ⅲ溶于無水THF(四氫呋喃)，在氮氛圍下冷卻至低于-20℃但較佳為-78℃的溫度。滴加正丁基鋰(1.6M己烷液)，溶于在降低的溫度下攪拌約5分鐘。至少需要1.5當量正丁基鋰以得到產率顯著的產物，但以2當量為佳。然后滴加氯甲酸芐酯(至少需要1.5當量氯甲酸芐酯以得到產率顯著的產物，但以2當量為佳)，將混合物攪拌1小時，其間允許溫度升至不高于0℃。然后用冷的飽和氯化銨淬滅混合物以消除過量正丁基鋰和乙酰氯，將混合物真空抽干。殘渣收集在乙酸乙酯中，用水洗滌一次，然后用鹽水洗滌以除去不希望有的鹽。然后可將有機層干燥并真空濃縮，殘渣重結晶或經柱層析，用乙酸乙酯/己烷洗脫，得到C-7，C-10雙芐酯基漿果赤霉素Ⅲ，為白色固體，總得率大于80％。
B．3-苯基異絲氨酸側鏈的制備按下面的反應從起始化合物(2R,3S)3-苯基異絲氨酸乙酯可完成(2R,3S)N-CBZ C-2-O-保護的3-苯基異絲氨酸乙酯側鏈的制備，其中C-2羥基受可氫化的芐基型保護基的保護。第一個反應如下 此處，將(2R,3S)3-苯基異絲氨酸乙酯或溶于等份乙醚水或等份甲基叔丁基醚水，然后將溶于冷卻至0℃。向溶液中加入碳酸鈉，經約5分鐘的時間滴加氯甲酸芐酯，所得混合物于0℃攪拌約1小時。1小時攪拌后，將溶液傾入水中，根據需要用二氯甲烷或乙酸乙酯萃取。分離有機層，干燥并真空濃縮成殘渣。然后將殘渣從乙酸乙酯己烷中重結晶，得到N-CBZ 3-苯基異絲氨酸乙酯。應當認識到，PhCH2OCO基可被別的基團取代至本領域技術人員能理解的程度。特別是，可期待用R1OCO取代PhCH2OCO，其中R1還可為Ph、芳基、烷基或烯基。
用幾種方法將此中間體用可氫化的芐基型保護基進行保護。例如，得到所需要的可氫化的芐基型保護側鏈的一個途徑如下所示 此處，可氫化的芐基型保護基為芐氧基甲基(BOM)。為了制備這一化合物，在氮氛圍下將N-CBZ 3-苯基異絲氨酸乙酯溶于無水THF，并冷卻至降低的溫度，如-20℃或-78℃，例如，在干冰/丙酮浴中，然后滴加一種烷基鋰試劑，如正丁基鋰，盡管烷基鋰可以是直鏈烷基。無論怎樣，反應最佳在不高于0℃的溫度下進行。將所得混合物攪拌約10分鐘。然后經約5分鐘的時間滴加芐氧基甲基氯(BOM-Cl)，混合物在該降低的溫度下攪拌約2-5小時。此后，將溶液溫至0℃，用水淬滅以消除過量正丁基鋰。所得混合物真空濃縮至殘渣，然后用乙酸乙酯收集此殘渣，用水和鹽水洗滌除去不需要的鹽。將有機層干燥、真空濃縮，殘渣從乙酸乙酯己烷中重結晶，或經層析，以乙酸乙酯己烷洗脫，得到N-CBZ C-2-OBOM 3-苯基異絲氨酸乙酯。
制備N-CBZ C-2-OBOM 3-苯基異絲氨酸乙酯的另一個途徑是將化合物N-CBZ(2R,3S)-3-苯基異絲氨酸乙酯溶于無水二氯甲烷而完成的。此后，加入叔胺堿如二異丙基乙基胺和BOM-Cl，將混合物回流24小時。此反應途徑會產生N-CBZ C-2-OBOM-3-苯基異絲氨酸乙酯，但反應進程比上面討論的途徑慢得多。但是，因其得率較高而較可取。此處，化合物不作純化而以粗品形式進行下面的步驟。
在任何一種情況下，所得的N-CBZ C-2-OBOM(2R,3S)-3-苯基異絲氨酸乙酯，無論以第一途徑的純化形式或第二途徑的粗品形式，均可通過如下反應簡單地轉化成相應的酸 此處，將該受保護的乙酯溶于乙醇/水(8∶1)。向溶液中加入氫氧化鋰(或其它合適的堿金屬氫氧化物)，所得混合物攪拌約3小時以便使化合物皂化。然后將混合物酸化(1N鹽酸)，用乙酸乙酯提取。將所得有機層分離、干燥和真空濃縮。然后分離殘渣酸，不經純化加以使用。這樣，產生所需要的N-CBZC-2-OBOM(2R,3S)-3-苯基異絲氨酸。
當使用粗品形式的N-CBZ C-2-OBOM 3-苯基異絲氨酸乙酯進行反應轉化為N-CBZ C-2-OBOM(2R,3S)-3-苯基異絲氨酸時，終產物的進一步純化是必須的。將產物溶于甲苯，然后滴加1當量二環己基胺，所得溶液攪拌1.5小時，從而完成純化。然后將混合物真空濃縮，所得殘渣從乙酸乙酯己烷中重結晶，得到N-CBZ C-2-OBOM(2R,3S)-3-苯基異絲氨酸的二環己基胺鹽，將此二環己基胺鹽溶于二氯甲烷或其它鹵化溶劑，再用幾份1N HCl洗滌二氯甲烷液可釋出游離酸。然后用幾份水洗滌有機層以除去鹽酸二環己基胺。再將其用1份飽和鹽水洗滌，真空濃縮，得到所需要的酸。
芐基本身是可氫化的芐基型保護基的另一個例子，它可用來代替BOM。按照如下反應，用芐基溴代替BOM-Cl，可象上面一樣制得N-CBZ C-2-芐基3-苯基異絲氨酸乙酯
此處，在氮氣氛圍下將CBZ保護的(2R,3S)-3-苯基異絲氨酸乙酯溶于無水THF并冷卻至降低的溫度，如-20℃或-78℃，例如在干冰/丙酮浴中，然后滴加烷基鋰試劑，如正丁基鋰，盡管烷基鋰可以是直鏈烷基。將所得混合物攪拌約10分鐘。然后經約5分鐘的時間滴加芐基溴(BnBr)，混合物在該降低的溫度下攪拌約2-5小時。此后，將溶液溫至0℃，用水淬滅以破壞過量正丁基鋰。所得混合物真空濃縮至殘渣，然后用乙酸乙酯收集此殘渣，用水洗滌除去溴化鋰鹽，再進一步用鹽水洗滌。將有機層干燥、真空濃縮，殘渣從乙酸乙酯己烷中重結晶，或經層析，以乙酸乙酯己烷洗脫，得到N-CBZ C-2-芐基3-苯基異絲氨酸乙酯。
或者，按如下反應可得到N-CBZ C-2-芐基3-苯基異絲氨酸乙酯 此處，在氮氣氛圍下邊攪拌邊向NaH的無水DMF溶液中加入溶于DMF的N-CBZ-3-苯基異絲氨酸乙酯，歷時5分鐘。將混合物于0℃攪拌1.5小時。然后經5分鐘滴加芐基溴(1.1當量)，將反應液攪拌2小時。用水淬滅混合物以破壞過量氫化鈉。此后，加入乙醚或甲基叔丁基醚。用4份水洗滌有機層以除去DMF和溴化鈉。再用鹽水洗滌，干燥，真空濃縮，得到N-CBZ C-2-芐基3-苯基異絲氨酸乙酯，用上述反應Ⅳ的方法可將其轉化為N-CBZ C-2-芐基3-苯基異絲氨酸，可以理解，此時芐基即替代芐氧基甲基(BOM)作為C-2保護基。
較佳的是，C-2保護基是可氫化的芐基型保護基，特別是芐氧基甲基或芐基。但是，從上面應當清楚看到，本發明的意圖是使用3-苯基異絲氨酸C-2位上的其它羥基保護基。
C．受保護的漿果赤霉素Ⅲ用所述側鏈的酯化用N-CBZ C-2可氫化的芐基型保護的3-苯基異絲氨酸側鏈對C-7，C-10二-CBZ漿果赤霉素Ⅲ的酯化進行如下。如下所示較佳的可氫化芐基為BOM(芐氧基甲基)。 此處，將C-7，C-10二-CBZ漿果赤霉素Ⅲ(1當量)和過量酸側鏈(較佳為6當量)溶于甲苯。向此混合物中加入4-二甲基氨基吡啶(DMAP)(1當量)和二環己基碳二亞胺(較佳為6當量，或與側鏈化合物相當的比例)，所得混合物于約60℃-80℃的第一溫度加熱第一時間段，約1-5小時。但是應當注意，其它二烷基碳二亞胺可用來代替二環己基碳二亞胺，有一個例子為二異丙基碳二亞胺。
然后，使溶液冷卻至室溫，再加入等體積乙醚或乙酸乙酯。所得混合物冷卻至足以從中析出尿素的降低的溫度。較佳為在攪拌下將溶液冷卻至0℃，并在此溫度下保持24小時。此步將大部分尿素雜質結晶析出。間隔24小時后，將溶液過濾，用乙醚或甲基叔丁基醚或乙酸乙酯淋洗殘渣。合并有機物，用鹽酸(5％)、水、最終用鹽水洗滌。分離有機相，干燥，真空濃縮。最好再將所得的殘渣純化，即溶于乙酸乙酯己烷，并經硅膠塞洗脫。然后將洗脫液減壓濃縮成殘渣。將殘渣從乙醚中重結晶，得到所需要的偶聯產物，即下式所示C-3’N-CBZ C-2’-OBOM-C-7，C-10二-CBZ漿果赤霉素Ⅲ D．去保護和用苯甲酰氯處理下面的反應除去C-7和C-10及C-3’氮側鏈上的CBZ保護基，產生所需要的胺。(為了加以說明，此處用BOM作為C-2’可氫化芐基型保護基的例子)
將偶聯產物溶于異丙醇/乙酸乙酯，加入Pearlman’s催化劑。所得混合物于40psi的氫氣中氫化至少24小時，產生如反應ⅤⅢ所示的胺。或者，可將偶聯產物溶于異丙醇/乙酸乙酯，在Pearlman’s催化劑和1當量三氟乙酸的存在下在1大氣壓氫氣中氫化。此方法產生下式所示胺的TFA鹽 在任一情況下，均將混合物經硅藻土過濾，真空濃縮至殘渣，產生胺或其TFA鹽，不作進一步純化而加以使用。應當理解，其它去質子的有機酸可替代TFA陰離子，直至普通技術人員理解的程度，從而產生具有去質子有機酸陰離子的胺鹽。
接著，在C-3’氮上將胺或胺鹽按如下反應進行酰化。 此處，將胺或胺鹽收集在無水甲苯中，加入碳酸鉀，然后加入合適的酰化劑，如苯甲酰氯。然后將混合物攪拌至少30分鐘，用乙酸乙酯稀釋，用水和鹽水洗滌。所得有機相經分離、硫酸鎂干燥和真空濃縮，得到粗C-2’-OBOM 10-羥基紫杉醇。或者，可將胺或胺鹽收集在無水四氫呋喃中，加入至少1當量叔胺堿，如二異丙基乙基胺，然后加入苯甲酰氯。將混合物攪拌至少30分鐘，用乙酸乙酯稀釋，用水和鹽水洗滌。然后分離所得有機相，用硫酸鎂干燥和真空濃縮，得到粗C-2’-OBOM-10-羥基紫杉醇。
在這階段處理，必須純化粗C-2’-OBOM-10-羥基紫杉醇。可通過柱層析和/或從乙酸乙酯己烷中重結晶而完成純化。較佳為經柱層析用乙酸乙酯己烷洗脫，洗脫液真空濃縮形成殘渣，殘渣再從乙酸乙酯己烷中重結晶，得到純品形式的C-2’-OBOM-10-羥基紫杉醇。
應當理解，本發明打算在C-3’氮上用另外的基團取代PhCO基。特別是，可用R2CO取代PhCO基至普通技術人員理解的程度，其中R2還可以是PhCH2-、PhO-、PhCH2O-、芳基、烷基、烯基、O-芳基、O-烷基和O-烯基。
E．選擇性C-10酰化和去保護形成紅豆杉醇下面的反應在C-7羥基存在下選擇性酰化C-10羥基。為了加以說明，C-2’上的任何保護基應當同樣地起作用，此處用BOM作為C-2’可氫化芐基型保護基的例子。
此處，將C-2’-OBOM-10-羥基紫杉醇于約20-30℃溫度(較佳約為室溫)收集在可接受的醚溶劑中，作為第一溶液。醚溶劑可選自四氫呋喃和聚醚，以無水四氫呋喃為佳。然后將第一溶液降溫至不高于-20℃，較佳為約-78℃。在該降低的溫度下向此第一溶液中加入至少1.0當量堿金屬堿，較佳為正丁基鋰，形成在第二溶液中的第一中間體。正丁基鋰的較佳量在1.0-1.25當量范圍內，發現特別合適的是使用1.1當量。此處，第一中間體具有下式 然后，加入至少1.0當量(較佳為1.1當量)酰化劑(較佳為乙酰氯)將第一中間體酰化，形成第三溶液，經1小時將第三溶液溫至不高于0℃的溫度。然后用合適的淬滅化合物(較佳為冷的飽和氯化銨溶液)將第三溶液淬滅，形成第四溶液。淬滅化合物消除過量堿金屬堿和酰化劑。然后將第四溶液用約兩倍體積過量的乙酸乙酯形成第五溶液。第五溶液用水和鹽水洗滌，除去不希望有的鹽化合物。分離所得有機相，干燥，真空濃縮，得到粗C-2’-OBOM紅豆杉醇，為第一殘渣。
在此階段處理中必須純化粗C-2’-OBOM紫杉醇。純化可通過柱層析和/或從乙酸乙酯己烷中重結晶而完成，洗脫液真空濃縮形成第二殘渣，殘渣再用乙酸乙酯己烷重結晶，得到基本純品形式的C-2’-OBOM紫杉醇。
應當理解，除了正丁基鋰之外，本發明意在使用其它堿金屬堿，如六甲基二硅烷胺鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀，及金屬醇鹽堿。特別是，金屬醇鹽堿意指如異丙醇鋰、甲醇鋰、叔丁醇鋰，及具有式MOR4的其它堿，其中M為堿金屬，特別是鋰、鈉或鉀，其中R4為有機殘基，如甲基、異丙基和叔丁基。應當理解，上述堿的使用，類似于所述正丁基鋰，會產生如上式所示C-10位上具有O-M+的金屬醇鹽中間體，其中M為堿金屬，特別是鋰、鈉或鉀。
或者，可采用下面的反應在C-7羥基存在下選擇性酰化C-10羥基 此處，將C-2’-OBOM-10-羥基紫杉醇于約10-30℃溫度(較佳約為25℃)收集在可接受的醚溶劑中，形成第一溶液。醚溶劑宜選自四氫呋喃和聚醚，以無水四氫呋喃為佳。接著，將1-5當量(以5當量為佳)鋰鹽(以氯化鋰為佳)在可接受的醚溶劑(以無水四氫呋喃為佳)中的溶液混合到第一溶液中，形成第二溶液。將2-10當量(以5當量為佳)三烷基胺堿或吡啶(以三烷基胺堿為佳)加到第二溶液中，形成第三溶液。
將2-10當量(以5當量為佳)酰化劑(以乙酰氯為佳)加到第三溶液中，形成第四溶液。第三溶液可加到含2-10當量酰化劑的溶液中形成第四溶液。較佳的為，將約5當量酰化劑溶于四氫呋喃，在其中加入第三溶液，形成第四溶液。將第四溶液攪拌至少1.5小時(較佳為24小時)，用合適的淬滅化合物(較佳為氯化銨溶液)進行淬滅，該化合物有效地從中消除過量酰化劑，產生第五溶液。用乙酸乙酯稀釋第五溶液，產生水相和有機相，棄去水相，有機相用1N鹽酸、鹽水洗滌，濃縮成第一殘渣，用諸如柱層析(以乙酸乙酯己烷洗脫)或重結晶進行提純，得到基本純品形式的C-2’-OBOM紫杉醇。
應當理解，本發明打算使用氯化鋰之外的其它堿金屬鹽。特別是，本發明打算使用鉀鹽和鈉鹽，及鋰鹽，如氯化鋰和碘化鋰。用上述方法，使用其它堿金屬會導致C-10上具有堿金屬抗衡離子的金屬醇鹽中間體。
如美國專利No.5,675,025所述，將芐氧基甲基保護基按如下反應除去 此處，將純化的C-2’-OBOM紫杉醇溶于異丙醇，加入Peariman’s催化劑。然后在加入催化量三氟乙酸的情況下在1大氣壓氫氣中或在不加入催化量三氟乙酸的情況下在40psi氫氣中將混合物氫化至少24小時。在任一情況下，均將混合物經硅藻土過濾，真空濃縮，得到粗紅豆杉醇。
上面對本發明作了描述，某種程度上特別針對本發明的例示性實施方案。雖然應當理解，本發明受依據現有技術解釋的下面的權利要求所限定，從而對本發明例示性實施方案可作修改或改變而不背離其中所包含的發明構思。
權利要求
1．制備紅豆杉醇或紅豆杉醇類似物的方法，其特征在于包括以下步驟(a)將下式所示C-7，C-10二-CBZ漿果赤霉素Ⅲ 與下式所示的N-氨基甲酸酯保護的、C-2-保護3-苯基異絲氨酸側鏈進行酯化 形成下式所示第一中間體化合物 其中P1為羥基保護基，R1選自Ph、PhCH2、芳基、烷基和烯基；(b)用氫取代C-7、C-10芐酯基，在C-3’氮原子部位用R2CO取代R1OCO基，形成下式所示第二中間體化合物 其中P1為羥基保護基，R2選自Ph、PhCH2、PhO-、PhCH2O-、芳基、烷基、烯基、O-芳基、O-烷基和O-烯基；(c)將第二中間體化合物在10-羥基部位酰化，形成下式所示第三中間體化合物 其中P1為羥基保護基，R2選自Ph、PhCH2、PhO-、PhCH2O-、芳基、烷基、烯基、O-芳基、O-烷基和O-烯基；(d)用氫取代P1將第三中間體化合物去保護，產生紅豆杉醇或紅豆杉醇類似物。
2．如權利要求1所述的方法，其中P1為可氫化的芐基型保護基。
3．如權利要求2所述的方法，其中P1選自芐氧基甲基和芐基。
4．如權利要求1所述的方法，其中R1為PhCH2，R2為Ph。
5．如權利要求1所述的方法，其中在酯化步驟中將異絲氨酸側鏈和C-7，C-10二-CBZ漿果赤霉素Ⅲ溶于甲苯，形成第一溶液，然后將DMAP和二烷基碳二亞胺加到第一溶液中，產生含第一中間體化合物的第二溶液。
6．如權利要求1所述的方法，其中在取代步驟中先進行用氫取代C-7、C-10芐酯基和在C-3’氮原子部位用R2CO取代R1OCO基的步驟，以產生下式所示胺或胺鹽 其中R3選自NH2和NH3+X-，其中X為去質子有機酸，及P1為羥基保護基，其后C-3’氮部位連接R2CO形成第二中間體化合物。
7．如權利要求6所述的方法，其中R3為NH2，其中在Pearlman’s催化劑存在下將第一中間體化合物溶于異丙醇/乙酸乙酯，形成第一混合物，第一混合物氫化至少24小時，產生胺。
8．如權利要求6所述的方法，其中R3為NH3+X-，X為去質子三氟乙酸。
9．如權利要求8所述的方法，其中將第一中間體化合物溶于異丙醇/乙酸乙酯并在Pearlman’s催化劑和三氟乙酸存在下進行氫化，形成胺鹽。
10．如權利要求6所述的方法，其中R2為Ph，通過將所述胺或胺鹽收集在無水甲苯中，加入碳酸鉀，和加入苯甲酰氯，將R2CO連接在C-3’氮部位。
11．如權利要求6所述的方法，其中R2為Ph，通過將所述胺或胺鹽收集在無水四氫呋喃中，加入叔胺堿，和加入苯甲酰氯，將R2CO連接在C-3’氮部位。
12．如權利要求11所述的方法，其中叔胺堿為二異丙基乙基胺。
13．如權利要求1所述的方法，其中第三中間體化合物的去保護步驟可通過將第三中間體化合物溶于異丙醇及在Pearlman’s催化劑存在下氫化而完成。
14．用于制備紅豆杉醇和紅豆杉醇類似物的10-羥基紅豆杉醇類似物的酰化方法，包括以下步驟(a)將選定量的下式所示10-羥基紅豆杉醇類似物 其中P1為羥基保護基，R2選自Ph、PhCH2、PhO-、PhCH2O-、芳基、烷基、烯基、O-芳基、O-烷基和O-烯基，溶于可接受的醚溶劑，從而在第一溫度形成第一溶液；(b)將所述第一溶液冷卻至第二溫度；(c)在第二溫度向第一溶液中混合至少1當量堿金屬堿，形成在第二溶液中的第一中間體，所述第一中間體具有如下通式 其中M為堿金屬，P1為羥基保護基，R2選自Ph、PhCH2、PhO-、PhCH2O-、芳基、烷基、烯基、O-芳基、O-烷基和O-烯基；(d)向第二溶液中加入至少1當量酰化劑，從而形成在第三溶液中的下式所示化合物 其中P1為羥基保護基，R2選自Ph、PhCH2、PhO-、PhCH2O-、芳基、烷基、烯基、O-芳基、O-烷基和O-烯基。
15．如權利要求14所述的方法，其中M選自鋰、鉀和鈉，R2為Ph和P1為可氫化的芐基型保護基。
16．如權利要求15所述的方法，其中P1選自芐氧基甲基或芐基。
17．如權利要求14所述的方法，其中所述堿金屬堿選自正丁基鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、六甲基二硅烷胺鋰和式MOR4所示金屬醇鹽堿，其中M為堿金屬，R4為有機殘基。
18．如權利要求17所述的方法，其中M選自鋰、鈉和鉀，R4選自甲基、異丙基和叔丁基。
19．如權利要求14所述的方法，其中包括如下步驟將所述第三溶液溫至不高于0℃的第三溫度，用有效地從中消除過量所述堿金屬堿和所述酰化劑的合適的淬滅化合物將第三溶液淬滅。
20．用于制備紅豆杉醇和紅豆杉醇類似物的10-羥基紅豆杉醇類似物的酰化方法，包括以下步驟(a)將選定量的下式所示10-羥基紅豆杉醇類似物 其中P1為羥基保護基，R2選自Ph、PhCH2、PhO-、PhCH2O-、芳基、烷基、烯基、O-芳基、O-烷基和O-烯基，溶于可接受的醚溶劑，從而形成第一溶液；(b)將含堿金屬鹽的溶液混入第一溶液，形成第二溶液；(c)將選自三烷基胺堿和吡啶的堿加到第二溶液中，從而形成第三溶液；(d)將第三溶液與酰化劑合并，形成第四溶液，這樣，在第四溶液中形成了下式所示化合物 其中其中P1為羥基保護基，R2選自Ph、PhCH2、PhO-、PhCH2O-、芳基、烷基、烯基、O-芳基、O-烷基和O-烯基。
21．如權利要求20所述的方法，其中R2為Ph,P1為可氫化的芐基型保護基。
22．如權利要求21所述的方法，其中P1選自芐氧基甲基和芐基。
23．如權利要求20所述的方法，其中所述堿金屬鹽選自鋰鹽、鉀鹽和鈉鹽。
24．如權利要求23所述的方法，其中所述鋰鹽選自氯化鋰或碘化鋰。
25．如權利要求20所述的方法，其中所述酰化劑為乙酰氯。
26．用于制備紅豆杉醇或紅豆杉醇類似物的化學中間體，所述中間體具有如下通式 其中M為堿金屬，P1為羥基保護基，R2選自Ph、PhCH2、PhO-、PhCH2O-、芳基、烷基、烯基、O-芳基、O-烷基和O-烯基。
27．如權利要求26所述的化學中間體，其中P1為可氫化的芐基型保護基。
28．如權利要求26所述的化學中間體，其中P1選自芐基和芐氧基甲基。
29．如權利要求26所述的化學中間體，其中M選自鋰、鉀和鈉。
30．如權利要求26所述的化學中間體，其中R2為Ph。
全文摘要
本發明涉及制備紅豆杉醇或紅豆杉醇類似物的新方法,包括用N－氨基甲酸酯保護的、C－2－保護的3－苯基異絲氨酸側鏈酯化C－7,C－10二－CBZ漿果赤霉素Ⅲ,然后,用氫取代C－7、C－10芐酯基及在C－3’氮原子部位取代酰基。所得化合物在C－10羥基部位酰化,并用氫取代P
文檔編號C07D305/14GK1299355SQ99805706
公開日2001年6月13日 申請日期1999年4月29日 優先權日1998年5月1日
發明者N·J·西斯蒂, H·R·布林克曼, J·D·麥克切斯尼, M·C·尚代爾, 梁賢, J·齊格蒙特 申請人:拿坡羅生物治療股份有限公司