專利名稱:從紫杉烷類混合物半合成和分離紫杉烷中間體的制作方法
發明背景發明領域本發明涉及用于制備太平洋紫杉醇(paclitaxel)和多烯紫杉醇(docetaxel)的紫杉烷(taxane)中間體的半合成，尤其是從紫杉烷類混合物半合成和分離10-脫乙酰基漿果赤霉素、半合成10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III的混合物及其衍生物。
相關技術說明萜烯的紫杉烷類因其成員表現出廣譜的抗白血病和抑制腫瘤活性，因而倍受科研及醫療領域的關注。此類化合物中廣為人知的一種便是太平洋紫杉醇(1，紫杉醇(Taxol))。
紫杉醇，(1)太平洋紫杉醇于1971年從太平洋紫杉樹(Taxus brevifolia)的樹皮中被首次分離出來，并被證實為有效的天然抗癌劑。例如，人們發現太平洋紫杉醇具有抗不同類型的白血病和人體乳腺、卵巢、腦和肺中的實體腫瘤的活性。
這一活性激發起近年來的研究熱潮，包括尋找具有類似或改進性質的其它紫杉烷類，并開發制備諸如太平洋紫杉醇的紫杉烷類的合成途徑。研究成果之一是發現了太平洋紫杉醇的合成類似物多烯紫杉醇(2，更常被稱為泰索帝(taxotere))。如4,814,470號的美國專利所公開的，泰索帝被發現具有很強的抗腫瘤活性以及高于太平洋紫杉醇的生物利用度。泰索帝的結構與太平洋紫杉醇相似，不同之處在于在3′位置氨基上它由叔丁氧羰基代替了苯甲酰基，以及在C-10位由羥基代替了乙酰基。
泰索帝，(2)紫杉烷類是結構復雜的分子，因此開發商業上可用于制備紫杉烷類的合成方法是個挑戰。已經開發出一些半合成途徑，它們通常從分離并純化天然存在的物質開始，然后再轉化成需要的紫杉烷。例如，如Denis等人的第4,924,011號美國專利和Colin等人的第4,924,012號美國專利所述，太平洋紫杉醇和泰索帝可從10-脫乙酰基漿果赤霉素III或漿果赤霉素III通過半合成地制備，或者按照Holton等人的第5,175,315號美國專利或已轉讓給本發明的受讓人的第10/683,865號美國專利申請中的方法，通過使β-內酰胺與被適當保護的10-脫乙酰基漿果赤霉素III或漿果赤霉素III衍生物反應而制備。10-脫乙酰基漿果赤霉素III(10-DAB，3)和漿果赤霉素III(BACC III，4)可從于多種紫杉屬種類的天然材料所提取的混合物中分離得到，諸如針葉、莖、樹皮或心材等，其結構如下
雖然多數關于太平洋紫杉醇和泰索帝的半合成的研究都涉及以10-脫乙酰基漿果赤霉素III為起始原料，但是也收集并鑒別了來自紫杉屬物種的其它紫杉烷類，例如加拿大紫杉(Taxus Canadensis)中的9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III(9DHB，5)以及三尖杉寧堿(6)、10-脫乙酰基紫杉醇(10-DAT，7)、7-木糖基紫杉醇(8)、10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇(9)以及一些7-表-紫杉烷類。
三尖杉寧堿，(6)
10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇 (9)據第10/695,416號美國專利申請(其已轉讓給本發明的受讓人)、Zamir等人的第6,576,777號及第6,222,053號美國專利以及Liu等人的第6,175,023號及第6,179,981號美國專利所公開的內容，多烯紫杉醇和太平洋紫杉醇(及用于其合成的適合的起始原料)也可從9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III半合成地制備。
此外，Carver等人的第5,202,448號和第5,256,801號美國專利、Zheng等人的第5,449,790號美國專利以及McChesney等人的第6,281,368號美國專利中，公開了由將部分純化的紫杉烷混合物中的某些紫杉烷類(即太平洋紫杉醇、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇和某些10-乙酰基紫杉醇衍生物)轉化為10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III的方法，隨后其可用于前述的半合成途徑中。
雖然本領域已經有了很多進展，但是仍然需要制備紫杉烷中間體及將其轉化為太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的改進的新方法，尤其是從含多種紫杉烷的粗和部分純化的混合物制備紫杉烷中間體的改進的新方法。本發明滿足了這些需求，并且還提供了其它相關的優點。

發明內容在本發明的一方面，本發明涉及半合成及分離可用于制備太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的紫杉烷中間體，尤其是從紫杉烷類混合物半合成與分離10-脫乙酰基漿果赤霉素III及其被保護的衍生物。因而這些方法可用于將粗紫杉烷提取物或廢紫杉烷溶液中的多種紫杉烷轉化為紫杉烷類和紫杉烷衍生物，然后將它們進一步合成為太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇。代表性的廢紫杉烷溶液可包括(1)從粗或部分純化的紫杉烷提取物層析分離并收集富含太平洋紫杉醇的組分后收集的合并廢液流組分，和/或(2)粗或部分純化的紫杉烷提取物重結晶后收集的合并廢母液。
一般而言，根據本發明的這一方面，每一方法都包括斷開起始混合物中每一在C-10位和C-13位之一或二者上具有酯鍵的紫杉烷的C-10位和C-13位酯鍵的起始步驟。在該起始步驟之后，使用一系列另外的保護、層析分離、氧化和去保護步驟以制備10-脫乙酰基漿果赤霉素III及其被保護的衍生物。然后可將10-脫乙酰基漿果赤霉素III轉化為太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇。
更具體地，在第一實施方案中，本發明提供從紫杉烷類的起始混合物制備10-脫乙酰基漿果赤霉素III的方法，其中起始混合物包含9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III和至少一種選自太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，該方法包括下列步驟(1)對于起始混合物中每一在C-10位和C-13位之一或二者上具有酯鍵的紫杉烷，斷開其C-10位和C-13位的酯鍵，以生成C-10位和C-13位去保護的紫杉烷類的第一中間體混合物；(2)使第一中間體混合物中C-9位具有酮取代基的紫杉烷類與第一中間體混合物中C-9位具有羥基的紫杉烷類分離，以生成10-脫乙酰基漿果赤霉素III和C-9位羥基的紫杉烷類的第二中間體混合物；
(3)保護第二中間體混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羥基，以生成C-7位和C-10位被保護的紫杉烷類的第三中間體混合物；(4)氧化第三中間體混合物中每一紫杉烷C-9位的羥基，以生成C-9位被氧化的紫杉烷類的第四中間體混合物；以及(5)使第四中間體混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羥基去保護，以生成10-脫乙酰基漿果赤霉素III。
在第二實施方案中，上面的第(2)和第(3)步驟順序相反，本發明提供了從紫杉烷類的起始混合物制備10-脫乙酰基漿果赤霉素III的方法，其中起始混合物包含9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III和至少一種選自太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，該方法包括下列步驟(1)對于起始混合物中每一在C-10位和C-13位之一或二者上具有酯鍵的紫杉烷，斷開其C-10位和C-13位的酯鍵，以生成C-10位和C-13位去保護的紫杉烷類的第一中間體混合物；(2)對于第一中間體混合物中每一在C-7位和C-10位之一或二者上具有羥基的紫杉烷，保護其C-7位和C-10位的羥基，以生成C-7位和C-10位被保護的紫杉烷類的第二中間體混合物；(3)使第二中間體混合物中C-9位具有酮取代基的紫杉烷類與第二中間體混合物中C-9位具有羥基的紫杉烷類分離，以產生C-7位和C-10位被保護的10-脫乙酰基漿果赤霉素III和C-9位羥基的紫杉烷類的第三中間體混合物；(4)氧化第三中間體混合物中每一紫杉烷C-9位的羥基，以生成C-9位被氧化的紫杉烷類的第四中間體混合物；(5)使第四中間體混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羥基去保護，以生成10-脫乙酰基漿果赤霉素III。
在第三實施方案中，本發明提供從紫杉烷類的起始混合物制備太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的方法，其中起始混合物包含9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III和至少一種選自太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，該方法包括下列步驟(1)對于起始混合物中每一在C-10位和C-13位之一或二者上具有酯鍵的紫杉烷，斷開其C-10位和C-13位的酯鍵，以生成C-10位和C-13位去保護的紫杉烷類的第一中間體混合物；(2)使第一中間體混合物中C-9位具有酮取代基的紫杉烷類與第一中間體混合物中C-9位具有羥基的紫杉烷類分離，以生成10-脫乙酰基漿果赤霉素III和C-9位羥基的紫杉烷類的第二中間體混合物；(3)保護第二中間體混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羥基，以生成C-7位和C-10位被保護的紫杉烷類的第三中間體混合物；(4)氧化第三中間體混合物中每一紫杉烷C-9位的羥基，以生成C-9位被氧化的紫杉烷類的第四中間體混合物；(5)使第四中間體混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羥基去保護，以生成10-脫乙酰基漿果赤霉素III；以及(6)將從步驟(2)和(5)中得到的10-脫乙酰基漿果赤霉素III轉化為太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇。
在第四實施方案中，本發明提供從紫杉烷類的起始混合物制備太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的方法，其中起始混合物包含9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III和至少一種選自太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，該方法包括下列步驟(1)對于起始混合物中每一在C-10位和C-13位之一或二者上具有酯鍵的紫杉烷，斷開其C-10位和C-13位的酯鍵，以生成C-10位和C-13位去保護的紫杉烷類的第一中間體混合物；(2)對于第一中間體混合物中每一在C-7位和C-10位之一或二者上具有羥基的紫杉烷，保護其C-7位和C-10位的羥基，以生成C-7位和C-10位被保護的紫杉烷類的第二中間體混合物；(3)使第二中間體混合物中C-9位具有酮取代基的紫杉烷類與第二中間體混合物中C-9位具有羥基的紫杉烷類分離，以生成C-7位和C-10位被保護的10-脫乙酰基漿果赤霉素III和C-9位羥基的紫杉烷類的第三中間體混合物；(4)氧化第三中間體混合物中每一紫杉烷C-9位的羥基，以生成C-9被氧化的紫杉烷類的第四中間體混合物；(5)使第四中間體混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羥基去保護，以生成10-脫乙酰基漿果赤霉素III；以及(6)將從步驟(3)中得到的C-7位和C-10位被保護的10-脫乙酰基漿果赤霉素III和從步驟(5)中得到的10-脫乙酰基漿果赤霉素III轉化為太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇。
根據本發明的另一方面，本發明涉及半合成可用于制備太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的紫杉烷中間體，尤其是，該半合成從紫杉烷類混合物產生10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III及其衍生物。這種10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III的混合物隨后可轉化為太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇。
根據本發明的這一方面，這些方法包括起始組合步驟，即保護起始混合物中每一在C-7位具有羥基的紫杉烷的C-7位的羥基，并斷開起始混合物中每一在C-13位和/或C-10位具有酯鍵的紫杉烷的C-13位和/或C-10位的酯鍵。
更具體地，在第五實施方案中，本發明提供從紫杉烷類的起始混合物制備10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III的方法，其中起始混合物包含9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III或三尖杉寧堿，以及至少一種選自太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、9-二氫-1 3-乙酰基漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇的另外的紫杉烷，該方法包括下列步驟(1)保護起始混合物中每一在C-7位具羥基的紫杉烷的C-7位的羥基，并斷開起始混合物中每一在C-13位和C-10位具有酯鍵的紫杉烷的C-13位和C-10位的酯鍵，以生成C-7位被保護的紫杉烷類的第一中間體混合物；(2)氧化第一中間體混合物中每一在C-9位具有羥基的紫杉烷的C-9位的羥基，以生成C-7位被保護的紫杉烷類的第二中間體混合物；(3)使第二中間體混合物中每一紫杉烷C-7位的羥基去保護，以生成10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III。
在第六實施方案中，本發明提供從紫杉烷類的起始混合物制備太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的方法，其中起始混合物包含9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III或三尖杉寧堿，以及至少一種選自太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇的另外的紫杉烷，該方法包括下列步驟(1)保護起始混合物中每一在C-7位具有羥基的紫杉烷的C-7位的羥基，并斷開起始混合物中每一在C-13位和C-10位具有酯鍵的紫杉烷的C-13位和C-10位的酯鍵，以生成C-7位被保護的紫杉烷類的第一中間體混合物；(2)氧化第一中間體混合物中每一在C-9位具有羥基的紫杉烷的C-9位的羥基，以生成C-7位被保護的紫杉烷類的第二中間體混合物；(3)使第二中間體混合物中每一紫杉烷C-7位的羥基去保護，以生成10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III；以及(4)將10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III轉化為太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇，其中將10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III轉化為太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的步驟進一步包括保護10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III中每一個的C-7位的羥基。
在前述方法的其它實施方案中，起始混合物包含(1)9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III和至少兩種選自太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷；(2)9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III和至少三種選自太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷；或者(3)9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III、太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇。
在前述方法的其它實施方案中，紫杉烷類的起始混合物是包含下列一種或多種的廢紫杉烷溶液(1)在粗或部分純化的紫杉烷提取物層析分離過程中收集的合并廢液流組分；和(2)在粗或部分純化的紫杉烷提取物的重結晶過程中收集的合并廢母液。在更加具體的實施方案中(1)廢紫杉烷溶液包含在粗紫杉烷提取物的層析分離過程中收集的合并廢液流組分；(2)廢紫杉烷溶液包含在粗和部分純化的紫杉烷提取物的層析分離過程中收集的合并廢液流組分，以及在粗和部分純化的紫杉烷提取物的重結晶過程中收集的合并廢母液；或者(3)粗和部分純化的紫杉烷提取物得自紫杉屬的含紫杉烷的原料。
參考下面的具體描述之后，本發明方方面面將會一目了然。
發明詳細說明I.定義本說明書中所使用下列術語的定義如下。
“硅膠基質(silica matrix)”是含有硅酸鹽的固體介質，其在層析分離中用作吸附物或柱材料，包括(但不限于)普通硅膠、Florisil、多孔硅膠或者用于層析操作的任何物理形式的硅酸鹽。
“含紫杉烷的原料”指所選的含有可提取的紫杉烷類的植物部分、植物組織、細胞培養物、微生物或提取物，包含太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III(10-DAB)、漿果赤霉素III(BACC III)、9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III(9-DHB)、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇(10-DAT)、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇。
“粗紫杉烷提取物”指用至少一種溶劑處理含有紫杉烷的原料，而從含有紫杉烷的原料中得到的組合物。
“部分純化的紫杉烷提取物”指對粗或部份純化的紫杉烷提取物進行層析分離和/或重結晶而得到的富含太平洋紫杉醇的組合物。
“廢液流組分”指從粗或部分純化的紫杉烷提取物層析分離并收集富含太平洋紫杉醇的組分之后所收集的組分，例如按照第6,136,989號美國專利中所提供的方法。
“廢母液”指通過例如第6,136,989號美國專利中的方法，在粗或部分純化的紫杉烷提取物重結晶之后所收集的母液。
“羥基保護基團”指鍵合到羥基(-OH)中的氧的易被斷開的基團。羥基保護基團的實例包括，但不限于，甲酰基、乙酰基(Ac)、芐基(PhCH2)、1-乙氧基乙基(EE)、甲氧基甲基(MOM)、(甲氧基乙氧基)甲基(MEM)、(對-甲氧基苯基)甲氧基甲基(MPM)、叔丁基二甲基甲硅烷基(TBS)、叔丁基二苯基甲硅烷基(TBPS)、叔丁氧基羰基(tBoc、t-Boc、tBOC、t-BOC)、四氫吡喃基(THP)、三苯基甲基(Trityl，Tr)、2-甲氧基-2-甲基丙基、芐氧基羰基(Cbz)、二氯基乙酰基、三氯基乙酰基(OCCCl3)、2，2，2-三氯乙氧基羰基(Troc)、苯甲氧基甲基(BOM)、叔丁基(t-Bu)、三乙基甲硅烷基(TES)、三甲基硅烷基(TMS)、三異丙基硅烷基(TIPS)、丙酰基、異丙酰基、新戊酰基、二甲基異丙基甲硅烷基、二乙基異丙基甲硅烷基、甲基二苯基甲硅烷基、二甲基苯基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基、三芐基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、三氯乙氧基羰基、芐基、對-硝基苯甲基、對-甲氧基苯甲基、苯甲酰基、甲氧基乙基、對-甲氧基苯基、四氫呋喃基、烷基磺酰基和芳基磺酰基。相關術語“被保護的羥基基團”指與羥基保護基團鍵合的羥基。被保護的羥基基團的實例包括，但不限于，-O-烷基、-O-酰基、縮醛以及-O-乙氧基乙基。其中一些具體的被保護的羥基基團包括甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基、氯乙酰氧基、溴乙酰氧基、二氯乙酰氧基、三氯乙酰氧基、三氟乙酰氧基、甲氧基乙酰氧基、苯氧基乙酰氧基、苯甲酰氧基、苯甲酰基醛氧基、對硝基苯甲酰氧基、乙氧基羰基氧基、甲氧基羰基氧基、丙氧基羰基氧基、2，2，2-三氯乙氧基羰基氧基、芐氧基羰基氧基、叔丁氧基羰基氧基、1-環丙基乙氧基羰基氧基、苯二甲酰氧基、丁酰氧基、異丁酰氧基、戊酰氧基、異戊酰氧基、草酰氧基、琥珀酰氧基和新戊酰氧基、苯基乙酰氧基、苯基丙酰氧基、甲基磺酰氧基、氯苯甲酰氧基、對硝基苯甲酰基氧基、對叔丁基苯甲酰基氧基、辛酰氧基、丙烯酰氧基、甲基氨基甲酰基氧基、苯基氨基甲酰基氧基、萘基氨基甲酰基氧基等等。關于羥基保護基團和被保護的羥基基團的描述，可見C.B.Reese和E.Haslam所著的《有機化學中的保護基團(Protective Groupsin Organic Chemistry)》(J.G.W.McOmie編輯，Plenum出版社，紐約州紐約市，1973年)的第三章和第四章，以及T.W.Greene和P.G.M.Wuts所著《有機合成中的保護基團(Protective Groups in OrganicSynthesis)》(第二版，John Wiley and Sons出版社，紐約，1991年)的第2章和第3章。
下表列出了一些羥基保護基團的化學結構和用來識別這些化學結構的術語。
表1
“烷基”指烴結構，其中碳原子以直鏈、支鏈或環狀方式排列，包括它們的結合形式。低級烷基指包含1至5個碳原子的烷基，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、仲丁基和叔丁基等。“環烷基”是烷基的子集，包括3至13個碳原子的環狀烴基。例如，環烷基包括環丙基、環丁基、環戊基、降冰片烷基(norbomyl)、金剛烷基等等。當具有特定碳數的烷基殘基被指定時，所有與它有相同碳數的幾何異構體均包括在內；因此，例如“丁基”指正丁基、仲丁基、異丁基和叔丁基；“丙基”則包括正丙基和異丙基。
“烯基”指至少在一個位點具有不飽和鍵的烷基，即至少有一個雙鍵。
“炔基”指具有至少一個相鄰碳原子間三鍵的烷基。
“烷氧基”指化學式為-O-烷基的部分。實例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、環丙氧基、環己氧基等。低級烷氧基指含有1至4個碳的烷氧基。類似的術語“芳氧基”指化學式為-O-芳基的部分。
“酰基”指化學式為-C(＝O)-烷基的部分。只要與母體的連接點保持為羰基，酰基剩余部分中的一個或多個碳可被氮、氧或硫替代。實例包括乙酰基、苯甲酰基、丙酰基、異丁酰基、叔丁氧羰基、芐甲氧基羰基等等。低級酰基指含有1至4個碳的基團。
“芳基(aryl)”指苯基或萘基。取代的芳基指單取代或多取代的苯基或萘基。芳基的示例性取代基包括下列一種或多種鹵素、羥基、烷氧基、芳氧基、雜芳氧基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、巰基、烷基硫基、芳基硫基、雜芳基硫基、氰基、羧基、烷氧基部分含有1至15個碳的烷氧基羰基、芳氧基部分含有6至20個碳的芳氧基羰基、或雜芳基部分含有3到15個碳原子的雜芳基羰基。
“雜芳基”指包含1-3個選自O、N或S的雜原子的5元或6元雜芳環；包含0-3個選自O、N或S的雜原子的雙環的9元或10元雜芳環系；或者包含0-3個選自O、N或S的雜原子的三環的13元或14元雜芳環系。示例性的雜芳環例如包括咪唑、吡啶、吲哚、噻吩、苯并吡喃酮、噻唑、呋喃、苯并咪唑、喹啉、異喹啉、喹喔啉、嘧啶、吡嗪、四唑和吡唑。
“鹵素”指氟、氯、溴或碘。
“酮基(keto)”指＝O。
II.從紫杉烷類混合物中制備并分離10-DAB的方法如上所述，本發明的一個方面涉及半合成可用于制備太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的紫杉烷中間體，尤其是從紫杉烷類的起始混合物半合成10-脫乙酰基漿果赤霉素III及其被保護的衍生物。
存在于起始混合物中的紫杉烷類，即9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III、太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇，可由下面的漿果赤霉素分子框架表示 其中，R1是-OH、-OAc、N-(2-甲基-2-丁烯酰基(butenoyl))-(2R，3S)-3-苯基異絲氨酸或N-苯甲酰基-(2R，3S)-3-苯基異絲氨酸，R2是-OH或-OAc，R3是-OH或＝O以及R4是-OH或木糖基。例如，當R1是-OAc，R2是-OAc，R3是-OH以及R4是-OH時，以上結構表示9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III，而當R1是-OH，R2是-OAc，R3是＝O以及R4是-OH時，以上結構則代表漿果赤霉素III。
如下文更加詳細的描述，可通過對起始混合物中的紫杉烷類的某些R1、R2、R3和R4取代基采取斷開、保護、氧化和去保護等步驟，然后在某些此類步驟之后，再通過層析分離存在于混合物中的不同的紫杉烷，從而由這種紫杉烷類的起始混合物制備10-脫乙酰基漿果赤霉素III。例如，在第一實施方案中，本發明提供從紫杉烷類的起始混合物制備10-脫乙酰基漿果赤霉素III的方法，其中起始混合物包含9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III和至少一種選自太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，該方法包括下列步驟(1)對于起始混合物中每一在C-10位和C-13位之一或二者上具有酯鍵的紫杉烷，斷開其C-10位和C-13位的酯鍵，以生成C-10位和C-13位去保護的紫杉烷類的第一中間體混合物；(2)使第一中間體混合物中C-9位具有酮取代基的紫杉烷類與第一中間體混合物中C-9位具有羥基的紫杉烷類分離，以生成10-脫乙酰基漿果赤霉素III和C-9位羥基的紫杉烷類的第二中間體混合物；(3)保護第二中間體混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羥基，以生成C-7位和C-10位被保護的紫杉烷類的第三中間體混合物；(4)氧化第三中間體混合物中每一紫杉烷C-9位的羥基，以生成C-9位被氧化的紫杉烷類的第四中間體混合物；以及(5)使第四中間體混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羥基去保護，以生成10-脫乙酰基漿果赤霉素III。
在第二實施方案中，第(2)和第(3)步驟順序相反，本發明提供從紫杉烷類的起始混合物制備10-脫乙酰基漿果赤霉素III的方法，其中起始混合物包括9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III和至少一種選自太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，該方法包括下列步驟(1)對于起始混合物中每一在C-10位和C-13位之一或二者上具有酯鍵的紫杉烷，斷開其C-10位和C-13位的酯鍵，以生成C-10位和C-13位去保護的紫杉烷類的第一中間體混合物；(2)對于第一中間體混合物中每一在C-7位和C-10位之一或二者上具有羥基的紫杉烷，保護其C-7位和C-10位的羥基，以生成C-7位和C-10位被保護的紫杉烷類的第二中間體混合物；(3)使第二中間體混合物中C-9位具有酮取代基的紫杉烷類與第二中間體混合物中C-9位具有羥基的紫杉烷類分離，以生成C-7和C-10位被保護的10-脫乙酰基漿果赤霉素III和C-9位羥基的紫杉烷類的第三中間體混合物；(4)氧化第三中間體混合物中每一紫杉烷C-9位的羥基，以生成C-9被氧化的紫杉烷類的第四中間體混合物；(5)使第四中間體混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羥基去保護，以生成10-脫乙酰基漿果赤霉素III。
通常，此類斷開、保護、分離、氧化和去保護步驟包括以下方法。
斷開的一般方法在一實施方案中，起始混合物中紫杉烷C-10位和C-13位的酯鍵可用堿斷開。適當的堿包括，但不限于，碳酸鈉、碳酸氫鈉、叔丁醇鉀、叔丁醇鋰、LiHMDS、正丁基鋰、氫氧化鋰、甲基鋰或n-BuLi/K-t-OBu混合物。通常可使用K-t-OBu、Li-t-OBu、LiHMDS、n-BuLi、LiOH或CH3Li。更典型的情況是，將起始混合物中每一紫杉烷C-10位和C-13位的酯鍵斷開的步驟包括將起始混合物與K-t-OBu接觸。
在另一實施方案中，可使用還原性鹽將起始混合物中的紫杉烷的C-10位和C-13位的酯鍵斷開。術語“還原性鹽”指有路易斯酸存在下的還原劑。適合的還原劑包括，但不限于，硼氫化四丁基銨、硼氫化鋰、硼氫化三乙酰氧基鈉、氫化鈉和硼氫化鈉。適合的路易斯酸包括，但不限于，SbCl5、ZnCl2、CuCl2、PbCl2、GeCl2、SnBr2、SnI2和CoBr2。
例如，在一實施方案中，在氬氣氣氛下，將C-10位和C-13位之一或二者具有酯鍵的紫杉烷類混合物溶解于諸如DCM(二氯甲烷)、THF(四氫呋喃)、DMF(二甲基甲酰胺)或DMSO(二甲基亞砜)的有機溶劑中，然后冷卻至低溫。向該溶液中加入適合的堿，在攪拌下反應直到通過TLC證實原料已被耗盡。隨后反應混合物的后處理如通常進行，用DCM/乙酸乙酯混合物通過柱層析將粗混合物純化之后，得到C-10位和C-13位去保護的純產物。
在另一實施方案中，將C-10位和C-13位之一或二者具有酯鍵的紫杉烷類混合物溶解于有機溶劑中，并添加最小量體積的水。向該溶液中以小量分批加入適合的還原劑，同時劇烈攪拌，并加入催化劑量的路易斯酸。添加完畢后，再攪拌反應混合物15分鐘，然后加入濃NH4Cl水溶液，然后溶液出現分層，并用DCM萃取水相。將合并的有機萃取物干燥，蒸發以得到C-10和C-13去保護的粗產物。用DCM/MeOH通過干燥-快速層析(dry-flash chromatography)純化，得到C-10位和C-13去保護的純產物。
保護的一般方法一般而言，在有機溶劑中，可通過使中間體混合物與堿和羥基保護基團接觸，有選擇地保護紫杉烷C-7位和C-10位的羥基。該中間體混合物可為起始將C-10位和C-13位的酯鍵斷開時得到的直接反應產物，包含在C-9位具有酮基和羥基的紫杉烷類。或者，中間體混合物僅僅包含在分離步驟后那些具有C-9位羥基的紫杉烷類。
紫杉烷C-7位和C-10位的羥基可以使用諸如烷化劑、酰化劑和甲硅烷化劑的多種羥基保護基團中的任一種有選擇地加以保護。例如，C-7和C-10羥基可用多種常見甲硅烷化劑種的任一種甲硅烷化，這些常見的甲硅烷化試劑包括，但不限于，三(烴基)甲硅烷基鹵化物和三(烴基)甲硅烷基三氟甲磺酸酯。這些化合物的烴基部分可被取代或未被取代，優選為取代或未取代的烷基或酰基。更具體地，C-7和C-10羥基可被有選擇地甲硅烷化，例如使用甲硅烷化劑，如三芐基甲硅烷基氯化物、三甲基甲硅烷基氯化物、三乙基甲硅烷基氯化物、二甲基異丙基甲硅烷基氯化物、二甲基苯基甲硅烷基氯化物等。或者，C-7和C-10羥基可使用多種常見酰化劑中的任一種有選擇地酰化，這些常見酰化劑包括，但不限于，取代和未取代的羧酸衍生物，如羧酸鹵化物、酸酐、二碳酸酯、異氰酸酯和鹵代甲酸酯。通常，可以使用諸如二叔丁基二碳酸酯、二芐基二碳酸酯、二烯丙基二碳酸酯、2，2，2-三氯乙基氯甲酸酯、氯甲酸芐酯或二氯乙酰氯或其它常見的酰化劑，對C-7位和C-10位的羥基有選擇地酰化。更通常使用的是叔丁氧羰基、苯甲氧基羰基、2，2，2-三氯乙氧基羰基、二氯乙酰基和乙酰基。
在本發明中，這些保護反應在堿存在下進行，堿例如為Li-t-OBu、K-t-OBu、n-BuLi、n-BuLi/K-t-OBu混合物、LiOH、吡啶、DMAP或TEA。在一具體實施方案中，堿是DMAP，而羥基保護基團則是叔丁氧羰基。
示例性反應條件如下在氬氣氣氛和低溫下，將紫杉烷類混合物溶解于諸如無水DCM(二氯甲烷)或THF(四氫呋喃)或DMF(二甲基甲酰胺)或DMSO(二甲基亞砜)的有機溶劑中。向該溶液中加入DMAP(二甲基氨基吡啶)或任何其它堿，如Li-t-OBu或K-t-OBu，然后加入如二叔丁基二碳酸酯的酰化劑，或如三乙基甲硅烷基氯化物的烷化劑，或任何其它含羥基保護基團的氯化物。將反應混合物置于低溫至室溫下，直到通過TLC觀察原料被完全消耗。然后用冷水終止混合物并用DCM萃取三次。依次用水和鹽水洗滌有機層，除去不需要的鹽。然后可將有機層干燥，真空蒸發，將殘留物重結晶或用DCM/EtOAc混合物柱層析，得到C-7和C-10被保護的紫杉烷類。
分離的一般方法可用正相硅膠層析法將紫杉烷類混合物分離為下列二組在C-9位具有酮取代基的紫杉烷類(即，被保護的10-DAB衍生物)和在C-9位具有羥基的紫杉烷類。此處所說的硅膠層析法，一般指將溶解于進料溶劑的樣品與硅膠基質接觸，然后用洗脫溶劑洗脫硅膠基質，以得到富含所需成分的組分。
硅膠柱的尺寸根據待分離的固體的量和純度而定。在中試規模過程的實施方案中，約250克固體被溶解于約0.75升的進料溶劑中，然后在約1.5英寸×10英尺的硅膠柱上進行層析分離。在另一實施方案中，約40-50公斤固體被溶解于約100-200升的進料溶劑中，然后在約18英寸×10英尺的硅膠柱上層析分離。
據顯示，推薦在硅膠柱的上部使用約1-15厘米、優選約為2-8厘米的硅藻土(Celite)層作為預先過濾器，以極大地減少上樣時間。還進一步顯示最佳硅膠柱洗脫劑可為己烷/丙酮或DCM/乙酸乙酯或DCM/甲醇混合物。
氧化的一般方法一般說來，可將中間體混合物中每一紫杉烷C-9位的羥基有選擇地氧化，方法是將中間體混合物與選自4-(二甲基氨基)吡啶氯鉻酸酯、吡啶氯鉻酸酯、氧化鉻(IV)-硅膠、氧化鉻(IV)-乙酸、溴、二甲基亞砜-二環己基碳二亞胺、以及含二氯(對-異丙基甲苯)-釕(II)的二氧化錳的氧化劑接觸。在具體的實施方案中，氧化劑是氧化鉻(IV)-硅膠。
例如，在低溫至室溫條件下，C-7位被保護的紫杉烷類被溶解于有機溶劑中，并用氧化劑加以處理。攪拌反應物直到通過TLC證實所有起始原料已被消耗。隨后反應混合物以常規方式處理，以得到C-9位被氧化的紫杉烷類混合物。此類混合物可進一步由柱層析或從合適的溶劑中結晶加以純化。
去保護的一般方法一般說來，中間體混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羥基被獨立地去保護。
C-10被保護的紫杉烷類可用堿去保護。適合的堿包括碳酸鈉、碳酸氫鈉、叔丁醇鉀、叔丁醇鋰、LiHMDS、正丁基鋰、氫氧化鋰、甲醇鋰或n-BuLi/K-t-OBu混合物。例如，在氬氣氣氛下，C-10被保護的紫杉烷類被溶解于有機溶液中，并冷卻至低溫。往此溶液中加入適合的堿，攪拌反應物直到通過TLC證實原料完全消耗。隨后反應混合物物以常規方式處理，并用DCM/乙酸乙酯混合物通過柱層析對粗混合物進行純化后，得到C-10去保護的純產物。
C-7被保護的紫杉烷類可用酸去保護。適合的酸包括HF、HCl、TFA和乙酸。例如，在室溫下，將C-7被保護的紫杉烷溶解于吡啶或有機溶劑中，并用諸如HF、HCl、TFA或乙酸的酸處理。在此溫度下攪拌反應物直到通過TLC證實原料完全消耗。隨后反應混合物以常規方式處理，得到C-7去保護的產物，可通過柱層析法或從合適的溶劑中結晶，將此產物進一步純化。
在具體的實施方案中，將中間體混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羥基去保護的步驟包括(1)使中間體混合物中每一紫杉烷C-10位的羥基去保護包括使該中間體混合物與選自LiOH、n-BuLi、Li-t-OBu、CH3Li、K-t-OBu和LiHMDS的堿接觸，(2)使第四中間體混合物中每一紫杉烷C-7位的羥基去保護包括使第四中間體混合物與選自HF、TFA、HCl和乙酸的酸接觸。
III.從紫杉烷類混合物制備10-DAB和BACC III的方法如上所述，本發明的另一方面涉及半合成可用于制備太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的紫杉烷中間體，特別是從紫杉烷類的起始混合物半合成10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III，及其衍生物。
存在于起始混合物中的紫杉烷類，即9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III、太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇，包含下面的漿果赤霉素分子框架 其中R1是-OH、-OAc、N-(2-甲基-2丁烯酰基)(2R，3S)-3-苯基異絲氨酸或N-苯甲酰基-(2R，3S)-3-苯基異絲氨酸，R2是-OH或-OAc，R3是-OH或＝O，以及R4是-OH或木糖基。例如，當R1是-OAc，R2是-OAc，R3是-OH以及R4是-OH時，以上結構代表9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III，當R1是-OH，R2是-OAc，R3是＝O以及R4是-OH時，以上結構則代表漿果赤霉素III。
如下文更加詳細的描述，可通過對起始混合物中紫杉烷類的某些R1、R2、R3和R4取代基進行斷開、保護、氧化和去保護，從這中紫杉烷類混合物制備10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III。例如，本發明提供從紫杉烷類的起始混合物制備10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III的方法，其中起始混合物包括9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III或三尖杉寧堿和至少一種選自太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇的另外的紫杉烷，該方法包括下列步驟(1)保護起始混合物中每一在C-7位具有羥基的紫杉烷的C-7位的羥基，并斷開起始混合中每一在C-13位具有酯鍵的紫杉烷的C-13位的酯鍵，以生成C-7被保護的紫杉烷類的第一中間體混合物；(2)氧化第一中間體混合物中每一在C-9位具有羥基的紫杉烷的C-9位的羥基，以生成C-7被保護的紫杉烷類的第二中間體混合物；以及(3)使第二中間體混合物中每一紫杉烷的C-7位的羥基去保護，以生成10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素保護和斷開的組合步驟可按照下面的方法進行保護和斷開的組合步驟可使用多種羥基保護基團中的任一種，例如縮醛、縮酮、甲硅烷基和可去除的酰基保護基團，有選擇地保護紫杉烷C-7位的羥基。例如，C-7位的羥基可被多種常見甲硅烷化劑中的任一種加以甲硅烷化，常見甲硅烷化劑包括，但不限于，三(烴基)甲硅烷基鹵化物和三(烴基)甲硅烷基三氟甲磺酸酯。這些化合物的烴基部分可被取代或未被取代，并優選取代或未取代的烷基或酰基。更具體地說，C-7羥基可被選擇地甲硅烷化，例如使用甲硅烷化劑，諸如三芐基甲硅烷基氯化物、三甲基甲硅烷基氯化物、三乙基甲硅烷基氯化物基、二甲基異丙基甲硅烷基氯化物、二甲基苯基甲硅烷基氯化物等等。或者，C-7羥基的選擇性酰化可使用多種常見酰化劑中的任一種完成，這些酰化劑包括，但不限于，取代和未取代的羧酸衍生物，例如羧酸鹵化物、酸酐、二碳酸酯、異氰酸酯和鹵化甲酸酯。更具體地說，C-7羥基可被選擇性地酰化，例如使用二叔丁基二碳酸酯、二芐基二碳酸酯、二烯丙基二碳酸、2，2，2-三氯乙基氯甲酸酯、氯甲酸芐酯或二氯乙酰氯或其它常見的酰化劑。
在本發明中，這些保護反應在堿存在下進行，堿例如為Li-t-OBu、K-t-OBu、n-BuLi、n-BuLi/K-t-OBu混合物、LiOH、吡啶、DMAP或TEA。除了協助保護C-7羥基以外，取決于堿的用量，堿還斷開C-13位的任何酯鍵，也可斷開C-10位的任何酯鍵。
示例性反應條件如下在氬氣氣氛與低溫條件下，將紫杉烷類混合物溶解于無水DCM(二氯甲烷)或THF(四氫夫喃)或DMF(二甲基甲酰胺)或DMSO(二甲基亞砜)。往此溶液中加入DMAP(二甲基氨基吡啶)或任何其它鋰或鉀堿，例如Li-t-OBu、K-t-OBu、n-BuLi、n-BuLi/K-t-OBu混合物或LiOH，然后再加入如二叔丁基二碳酸酯的酰化劑，或如三乙基甲硅烷基氯化物的烷化劑，或任何其它含羥基保護基團的氯化物。將反應混合物置于低溫至室溫下，直到通過TLC觀察到原料完全消耗。此外，可在同一鍋中，向此混合物中加入過量的堿，以確保C-13位和/或C-10位的任何酯鍵斷開。然后用冷水終止混合物，并用DCM萃取三次。依次用水和鹽水洗滌有機層，以除去不需要的鹽。然后將有機層干燥，真空蒸發，將殘留物重結晶或用DCM/EtOAc混合物柱層析，以得到C-7位被保護的紫杉烷類的混合物。
可以與上文所述方式類似的方式進行氧化步驟。
去保護步驟可用下面的方法進行去保護的一般方法可用酸將C-7被保護的紫杉烷類去保護。適合的酸包括HF、HCl、TFA和乙酸。
例如，在室溫下，將C-7被保護的紫杉烷溶解于吡啶或有機溶劑中，并用諸如HF、HCl、TFA或乙酸的酸加以處理。在此溫度下攪拌反應物直到通過TLC證實原料完全消耗。隨后反應物以常規方式后處理，得到去保護的產物，可通過柱層析或從合適的溶劑中重結晶將此產物以進一步純化。
IV.紫杉烷類的起始混合物如上所述，本發明的方法可用于高產率和大規模地將存在于廢紫杉烷溶液中的紫杉烷類轉化為紫杉烷中間體，即10-脫乙酰基漿果赤霉素III和被保護的漿果赤霉素III衍生物，這些中間體可用于進一步合成太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇。此類紫杉烷廢溶液可包括(1)從粗或部分純化的紫杉烷提取物層析分離并收集富含太平洋紫杉醇的組分之后，所收集到的合并廢液流組分，和/或(2)粗或部分純化的紫杉烷提取物重結晶后所收集到的合并廢母液。
此類紫杉烷廢溶液可用多種不同方法獲得，例如，Foo等人的第6,136,989號美國專利及其所引用的其它參考文獻中所公開的方法，此處引入其全部內容作為參考。獲得包含合并廢液流組分的紫杉烷廢溶液的代表性方法包括以下的提取和柱層析步驟。
含紫杉烷的起始原料合適的含紫杉烷的原料是含有高含量紫杉烷的任何組織。適合的含紫杉烷的原料的例子包括來自構成紫杉屬的不同種類紫杉植物的組織，優選觀賞性紫杉植物的根和針葉，諸如加拿大紫杉(T.Canadensis)、曼第亞紫杉(T.x media spp Hicksii)、深綠色縱坡紫杉(T.x dark greenspreader and Hill)、中國紫杉(T.chinensis)、西藏紫杉(T.wallichiana)、北方紫杉(T.cuspidate)、球果紫杉(T.globosa)、南洋紫杉(T.sumatrana)、南方紫杉(T.marei)和佛羅里達紫杉(T.floridana)，以及太平洋紫杉(T.brevifolia)或云南紫杉(T.yunnanensis)的樹皮。其它適合的原料包括紫杉種類的植物組織培養物。
在例如美國專利第6,139,989號介紹的通常的實踐中，含有紫杉烷的原料被粉碎、切碎或以其他方式研磨成小的碎片以增加溶劑提取的效率。含有紫杉烷的原料還可以任意地被干燥。在溶劑提取以前，通常濃縮含有紫杉烷的原料的細胞培養物、細胞、微生物和發酵液。細胞和微生物可以全細胞或細胞糊或細胞粉末的形式被處理。
提取在使用或不使用物理攪拌以促進生成含有多種紫杉烷的粗有機提取物的情況下，通過將原料與有機溶劑接觸通常至少8小時、典型地為3天的持續時間，含有紫杉烷的原料可以被初步地提取。提取可以使用用于提取太平洋紫杉醇的已知的任何溶劑系統，其包括但不限于丙酮、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、其混合物以及含有高達60％的水分的混合物。每千克含有紫杉烷的原料中通常加入約4-20升的這些溶劑以制備粗有機提取物。例如參考美國專利第6,136,989號和其中引用的出版物，其提供了可用于制備含有多種紫杉烷的有機提取物的若干溶劑系統的非排他性描述。
在一實施方案中，有機溶劑是極性有機溶劑，通常為醇。對于某些實施方案，甲醇因其成本低、易去除及提取紫杉烷效率較高而較為常用。在一實施方案中，向每公斤待提取的含有紫杉烷的原料中加入約6-15升甲醇。攪拌含有紫杉烷的原料以加速提取，例如，在從室溫到60℃的溫度范圍內，最典型的是在約40℃，通過攪拌或滲濾甲醇和含有紫杉烷的原料約1-5天。當含紫杉烷的原料中太平洋紫杉醇含量至少為0.005％時，按照如上方法用甲醇對含紫杉烷的原料提取三天，可提取出來自含有紫杉烷的原料中的可以得到的太平洋紫杉醇的至少90％和其它多種紫杉烷，形成含有約0.1-0.5％太平洋紫杉醇并具有約0.5-5％(w/v)的總固體含量的粗甲醇提取物。
如此得到的大體積甲醇提取物可任意地被濃縮，通常通過蒸發濃縮約10至30倍，以得到甲醇提取物濃縮物，其固體含量約為100至400g/L。
液-液萃取隨后可以使用1-3次液-液萃取，通過將有機提取物與不混溶的有機溶劑混合以形成其中一相含有多種紫杉烷的兩相系統而對紫杉烷類富集的粗有機提取物。通常，兩相系統包括極性相。任意地，選擇含有紫杉烷的相并通過蒸發濃縮以形成具有約100-400g/L固體含量和約1-4％太平洋紫杉醇純度的濃縮提取物。在某些實施方案中，引入水以幫助除去優先水溶的原料并且選擇弱極性的溶劑以除去不希望的化合物，例如蠟、脂質、色素以及甾醇，它們的不同含量取決于所使用的含有紫杉烷的原料。液-液分配的通常溶劑包括己烷和二氯甲烷。二氯甲烷通常適合含有紫杉烷的原料的液-液萃取，特別是當用于粗有機提取物的溶劑是醇時。
任意地蒸發所得到的濃縮提取物并且將剩余物再次溶于溶劑中以便加載至硅膠層析基質上。
Rao的美國專利第5,475,120號、第5,380,916號和第5,670,673號及其引用的參考文獻，EISohly等人的美國專利第5,618,538號和第5,480,639號及其引用的參考文獻中對進行液-液萃取的其它實例方法進行了說明。這些方法或其變體可以用于代替所述的實施方案。此外，當通過諸如介入沉淀(intervening precipitation)、結晶或層析步驟等其它方法得到含有高水平紫杉烷的植物提取物時，可以完全省略液-液萃取。在Zamir等人的PCT公開號WO 98/07712中可以找到這種方法的一個實例，在得到起始有機提取物之后，立即使用沉淀步驟以得到約1％或更高的太平洋紫杉醇組分。
硅膠柱層析如美國專利第6,136,989號中進一步闡述的那樣，可以使用正相硅膠層析法對濃縮提取物進一步純化。當用在本文中時，硅膠層析法統指將溶于進料溶劑中的樣品與硅膠基質接觸，然后使用洗脫劑洗脫硅膠基質以得到富含期望成分的組分的方法。
根據要分離的固體的量和純度選擇第一硅膠柱的尺寸。在一中試規模方法的實施方案中，將約250克的固體溶于約0.75升的進料溶劑中，然后在約1.5英寸×10英尺的硅膠柱上進行層析。在另一實施方案中，將約40-50千克的固體溶于約100-200升的進料溶劑中，然后在約18英寸×10英尺的硅膠柱上進行層析。
已經表明了推薦在硅膠柱的頂端使用作為柱預過濾器的約1-15cm、優選約2-8cm的硅藻土(Celite)層，其大大減少樣品進料時間。還進一步表明了，硅膠柱的最佳洗脫劑應該是比例為約3∶1的己烷/丙酮混合物或者比例為約7∶3的DCM/乙酸乙酯混合物。例如根據美國專利第6,136,989號中所述的方法，合并并進一步純化含有至少2％太平洋紫杉醇的“核心”組分。將含有包括太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III(10-DAB)、漿果赤霉素III(BACC III)、9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III(9-DHB)、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇(10-DAT)、7-木糖基紫杉醇以及10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇在內的多種紫杉烷的廢液流組分合并成廢紫杉烷溶液以便根據本發明進一步處理。
進一步的純化步驟如美國專利第6,136,989號中更加詳細地闡述的那樣，可以通過一次或多次另外的層析或重結晶步驟進一步純化由上述層析步驟得到的富含太平洋紫杉醇的“核心”組分。還可以將在此另外的純化步驟中收集的任何廢液流組分或廢母液匯合并加入到廢紫杉烷溶液中，以便根據本發明進一步處理。
V.制備太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的方法如上所述，根據以上方法從紫杉烷類的起始混合物制備的10-脫乙酰基漿果赤霉素III及其被保護的衍生物，可用于進一步合成太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇。這樣，在第三實施方案中，本發明提供了從紫杉烷類的起始混合物制備太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的全過程，其中起始混合物包含9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III和至少一種選自太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，該過程包括下列步驟(1)對于起始混合物中每一在C-10位和C-13位之一或二者上具有酯鍵的紫杉烷，斷開其C-10位和C-13位的酯鍵，以生成C-10位和C-13位去保護的紫杉烷類的第一中間體混合物；(2)使第一中間體混合物中C-9位具有酮取代基的紫杉烷類與第一中間體混合物中C-9位具有羥基的紫杉烷類分離，以生成10-脫乙酰基漿果赤霉素III和C-9位羥基的紫杉烷類的第二中間體混合物；
(3)保護第二中間體混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羥基，以生成C-7位和C-10位被保護的紫杉烷類的第三中間體混合物；(4)氧化第三中間體混合物中每一紫杉烷C-9位的羥基，以生成C-9位被氧化的紫杉烷類的第四中間體混合物；(5)使第四中間體混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羥基去保護，以生成10-脫乙酰基漿果赤霉素III；以及(6)將從步驟(2)和(5)中得到的10-脫乙酰基漿果赤霉素III轉化為太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇。
此外，在第四實施方案中，本發明提供了從紫杉烷類的起始混合物制備太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的方法，其中起始混合物包含9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III和至少一種選自太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，該過程包括下列步驟(1)對于起始混合物中每一在C-10位和C-13位之一或二者上具有酯鍵的紫杉烷，斷開其C-10位和C-13位的酯鍵，以生成C-10位和C-13位去保護的紫杉烷類的第一中間體混合物；(2)對于第一中間體混合物中每一在C-7位和C-10位之一或二者上具有羥基的紫杉烷，保護其C-7位和C-10位的羥基，以生成C-7位和C-10位被保護的紫杉烷類的第二中間體混合物；(3)使第二中間體混合物中C-9位具有酮取代基的紫杉烷類與第二中間體混合物中C-9位具有羥基的紫杉烷類分離，以生成C-7位和C-10位被保護的10-脫乙酰基漿果赤霉素III和C-9位羥基的紫杉烷類的第三中間體混合物；(4)氧化第三中間體混合物中每一紫杉烷C-9位的羥基，以生成C-9被氧化的紫杉烷類的第四中間體混合物；(5)使第四中間體混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羥基去保護，以生成10-脫乙酰基漿果赤霉素III；以及(6)將從步驟(3)中得到的C-7位和C-10位被保護的10-脫乙酰基漿果赤霉素III和從步驟(5)中得到的10-脫乙酰基漿果赤霉素III轉化為太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇。
10-脫乙酰基漿果赤霉素III和被保護的10-脫乙酰基漿果赤霉素III，可用多種不同的方法轉化為太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇，例如，第4,924,011號、第4,924,012號、第5,175,315號和第5,466,834號美國專利中所公開的方法，這些專利及其參考的文獻在此處整體收錄作為參考；以及第10/683，865號美國專利申請(其已轉讓給本發明的)中所公開的方法，該專利申請在此處整體收錄作為參考。
在另一實施方案中，按照前述方法從紫杉烷類的起始混合物制備的10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III的混合物，可進一步轉化為太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇。為此，本發明提供了從紫杉烷類的起始混合物制備太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的全過程，其中起始混合物包含9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III或三尖杉寧堿，以及至少一種選自太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇的另外的紫杉烷，該過程包括下列步驟(1)保護起始混合物中每一在C-7位具有羥基的紫杉烷的C-7位的羥基，并斷開起始混合中每一在C-13位具有酯鍵的紫杉烷的C-13位的酯鍵，以生成C-7被保護的紫杉烷類的第一中間體混合物；(2)氧化第一中間體混合物中每一在C-9位具有羥基的紫杉烷的C-9位的羥基，以生成C-7位被保護的紫杉烷類的第二中間體混合物；以及(3)使第二中間體混合物中每一紫杉烷的C-7位的羥基去保護，以生成10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III；以及(4)將10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III轉化為太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇，其中將10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III轉化為太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的步驟進一步包括保護10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III中每一個的C-7位的羥基。
10-脫乙酰基漿果赤霉素III和被保護的10-脫乙酰基漿果赤霉素III，可用多種不同的方法轉化為太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇，例如，第4,924,011號、第4,924,012號、第5,175,315號和第5,466,834號美國專利中所公開的方法，這些專利及其參考的文獻在此處整體收錄作為參考；以及第10/683,865號美國專利申請(其已轉讓給本發明的)中所公開的方法，該專利申請在此處整體收錄作為參考。
實施例下面的實施例公開了以下具體方法從含有多種紫杉烷的溶液合成和分離10-脫乙酰基漿果赤霉素III、或10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III的混合物及其被保護的衍生物，然后將它們轉化為太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇。除非另有說明，否則所有科技術語均具有本領域普通技術人員所理解的意義。
實施例1從加拿大紫杉中提取紫杉烷類在魁北克省收集加拿大紫杉樹的針葉。干針葉(3kg)在室溫下通過甲醇滲濾提取三次，甲醇用量依次為10L、6L和6L，滲透提取在底部有過濾器和旋塞的玻璃容器中進行。每次提取均放置24小時，然后打開底部旋塞，將混合物過濾到錐形燒瓶內，得到粗提取物。將粗甲醇提取物合并，再濃縮成約1.1L的粗甲醇提取物濃縮物。
實施例2A粗提取物的過濾硅膠/活性炭過濾器以如下方式制備。將Norit SA3活性炭(0.5kg100目-Aldrich)與硅藻土(0.5kgAC 2098T-Anachemia)混合，放入粗糙的燒結玻璃漏斗中。該活性炭-硅藻土混合物用二氯甲烷∶甲醇(9∶1)浸泡，并用另外1.0L同樣的溶劑洗滌。在該活性炭層上過濾粗甲醇提取物濃縮物，然后以1.5L二氯甲烷∶甲醇(9∶1)洗滌。用旋轉蒸發器(rotovap)將收集到的混合物真空蒸發，并將殘留物用真空泵抽高真空1小時，以去除所有痕量甲醇。
實施例2B液-液萃取在5L分液漏斗中，粗甲醇提取濃縮物用含有甲醇(400ml)、水(800ml)和己烷(1100ml)的混合物進行分配。待溶劑分層之后，上層為深綠色，測試后拋棄，下層水相用二氯甲烷提取兩次。將兩次用二氯甲烷分配所得的二氯甲烷萃取物合并，并濃縮生成270ml含有多種紫杉烷的DCM萃取濃縮物。
實施例3硅膠柱層析將318g硅膠(40-63μm)裝入實驗室用2英尺長層析柱，將70mlDCM萃取濃縮物(～21g固體)上樣，然后用DCM/EtOAc洗脫(7L的DCM/EtOAc 7∶3和3L的DCM/EtOAc 1∶1)。收集到100個組分，每個組分體積為100ml。根據HPLC和TLC分析，這些組分被合并為五組含太平洋紫杉醇的組分、含三尖杉寧堿和太平洋紫杉醇的組分、含9-DHB的組分、含漿果赤霉素III的組分和含10-DAB的組分。后四種組分(即，廢液流組分)可匯合為含有多種紫杉烷的合并廢液流溶液，或者單獨用于進一步的合成轉化。在本實施例中，將含太平洋紫杉醇的組分從層析柱上洗脫之后，剩余組分被收集合并，形成廢紫杉烷溶液，其可在下面的步驟中進一步利用。
實施例4從廢紫杉烷溶液中合成并分離10-脫乙酰基漿果赤霉素III斷開C-10位和C-13位的酯鍵如上所述，從上述方法中獲得的廢紫杉烷溶液中紫杉烷類的C-10位和C-13位的任何酯鍵都可用以下試劑斷開，例如K-t-OBu、Li-t-OBu、LiHMDS、n-BuLi、LiOH和CH3Li、或路易斯酸(如ZnCl2)存在下的NaBH4和NaH。例如，在氬氣氣氛下，將廢紫杉烷溶液溶解于THF中，冷卻至-40℃。在此溫度下，向攪拌的溶液中加入任何一種上述試劑，例如K-t-OBu，并通過TLC監測反應。在此溫度下將反應物繼續攪拌30分鐘至6小時，直到通過TLC證實起始原料已完全消耗。當為完全消耗起始原料所需時，在該溫度下加入額外量的堿(例如，K-t-OBu)，并且將反應物再攪拌1小時。反應混合物的后處理如常進行。蒸發溶劑得到C-10位和C-13位去保護的紫杉烷類的第一中間體混合物粗品，其可直接用于下一合成步驟，或使用DCM/乙酸乙酯混合物通過柱層析和/或從適合的溶劑中結晶而進一步純化。
保護C-7位和C-10位的羥基在氬氣氣氛下，將C-10位和C-13位去保護的紫杉烷類的第一中間體混合物溶解于THF中，并在-40℃下攪拌。向攪拌的溶液加入堿(如DMAP、吡啶、TEA或任何其它堿，諸如LiOH、Li-t-OBu、n-BuLi、K-t-OBu或n-BuLi/K-t-OBu混合物)，再加入羥基保護基團劑(如三乙基甲硅烷基氯化物或任何其它烷化劑，或乙酸酐、乙酰氯、二叔丁基二碳酸酯或任何其它酰化劑)。在此溫度下攪拌反應物30分鐘至6小時，直到通過TLC以及HPLC分析證實起始起始原料完全消耗。當為完全消耗起始材料所需時，在此溫度下，可加入額外量的堿和烷化劑或酰化劑。反應混合物的后處理如常進行。去除溶劑得到C-7位和C-10位被保護的紫杉烷類的第二中間體混合物，其可直接用于下一合成步驟或者使用DCM/EtOAc混合物通過柱層析或從適合溶劑中結晶進行純化。
層析分離將318克硅膠(40-63μm)裝入實驗室用2英尺長層析柱，并將第二中間體混合物上樣，然后用DCM/EtOAc洗脫(7L的DCM/EtOAc7∶3和3L的DCM/EtOAc 1∶1)。收集到100個組分，每個組分體積為100ml。根據HPLC和TLC分析，這些組分被合并為兩組含有在C-9位具有酮取代基的紫杉烷類的組分(即，被保護的10-DAB衍生物)和含有在C-9位具有羥基的紫杉烷類的組分。含有在C-9位具有羥基的紫杉烷類的組分合并，生成C-9位羥基紫杉烷類的第三中間體混合物，其進一步用于下面的合成步驟。
氧化C-9位的羥基C-9位羥基紫杉烷類的第三中間體混合物被氧化劑氧化，以在C-9位得到酮。該氧化反應可用各種氧化劑在溫和條件下完成，這些氧化劑包括4-(二甲基氨基)吡啶氯鉻酸鹽、吡啶氯鉻酸鹽、氧化鉻(IV)-硅膠、氧化鉻(IV)-乙酸(Fieser試劑)或酸性媒介、溴、二甲基亞砜-二環己基碳二亞胺，以及含二氯(對-異丙基甲苯)-釕(II)的二氧化錳。
在持續攪拌下，將C-9位具有羥基的紫杉烷類的第三中間體混合物溶解于有機溶劑(例如丙酮)中，冷卻至接近0℃。在低溫下向該溶液中加入氧化劑，攪拌30分鐘至6小時直到通過TLC證實起始材料已完全消耗。待反應完成后，反應混合物的后處理按常規進行，得到C-9位被氧化的紫杉烷類的第四中間體混合物粗品，其可進一步被純化(使用DCM/EtOAc混合物洗脫通過硅膠柱層析或從適合的溶劑中結晶)，或者直接用于下一合成步驟。
C-7位和C-10位的羥基去保護如上所述，將C-9位被氧化的紫杉烷類的第四中間體混合物中C-7位和C-10位羥基去保護的步驟可用如下試劑完成，如LiOH、n-BuLi、Li-t-OBu、CH3Li、K-t-Obu、LiHMDS用于對C-10位羥基去保護，用HF、HCl、TFA和乙酸對C-7位羥基去保護。
在氬氣氣氛下，將C-9位被氧化的紫杉烷類的第四中間體混合物溶解于THF中，冷卻至-40℃。在此溫度下，向攪拌的溶液中加入上述堿中的任一種，如K-t-OBu，并通過TLC監測反應。在此溫度下再攪拌反應混合物30分鐘至6小時，直到通過TLC證實起始原料完全消耗。反應混合物的后處理如常進行。蒸發溶劑得到C-10位去保護的混合物粗品，其可進一步按照如下所述的方式對C-7位去保護，或者在對C-7位去保護之前通過使用DCM/乙酸乙酯混合物的柱層析和/或從適合的溶劑中結晶而進一步純化。
在室溫下，將C-10位去保護的紫杉烷類的混合物粗品溶解于吡啶、DCM或有機溶液中。向該溶液中加入HF或TFA。在通過TLC證實起始原料完全被消耗之后，反應混合物的后處理如常進行，并通過采用DCM/EtOAc混合物的快速層析，得到10-脫乙酰基漿果赤霉素III，其可進一步從適合的溶劑中結晶，以得到＞99％純度的產品。
實施例5從10-脫乙酰基漿果赤霉素III合成太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇隨后例如按照第5,466,834號美國專利中所公開的方法，將從上述步驟所得到的10-脫乙酰基漿果赤霉素III轉化為太平洋紫杉醇和/或多烯紫杉醇，在此將該專利整體并入作為參考。
實施例6從廢紫杉烷溶液合成10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III保護C-7位的羥基以及斷開C-13位的酯鍵在氬氣氣氛下，將上述方法中得到的廢紫杉烷溶液溶解于THF中，并冷卻至-40℃。在-40℃，向該攪拌的的溶液加入堿(如DMAP、吡啶、TEA或任何其它鋰或鉀堿，例如LiOH、Li-t-OBu、n-BuLi、K-t-OBu或n-BuLi/K-t-OBu混合物，然后加入羥基保護基團試劑(如三乙基甲硅烷基氯化物或任何其它烷化劑、或乙酸酐、乙酰氯、二叔丁基二碳酸酯或任何其它酰化劑)。在該溫度下，將反應混合物攪拌30分鐘至6小時直到通過TLC和HPLC分析證實起始起始材料完全消耗。當為完全消耗起始原料以及確保斷開C-13位的酯鍵時，可在此溫度下，加入額外量的堿和烷化或酰化劑。還可進一步加入額外量的堿以確保C-10位的酯鍵斷開。反應混合物的后處理如常進行，去除溶劑以得到C-7位被保護的第一中間體混合物粗品，其可直接用于下一合成步驟，或通過使用DCM/EtOAc混合物的柱層析或從適合的溶劑中結晶而純化。
C-9位羥基的氧化使用氧化試劑將C-7位被保護的紫杉烷類的第一中間體混合物氧化，以在C-9位得到酮。該C-7位被保護的紫杉烷類的第一中間體混合物的氧化可使用各種氧化劑在溫和條件下完成，這些氧化劑包括4-(二甲基氨基)吡啶氯鉻酸鹽、吡啶氯鉻酸鹽、氧化鉻(IV)-硅膠、氧化鉻(IV)-乙酸(Fieser試劑)或酸性介質、溴、二甲基亞砜、二環己基碳二亞胺和含二氯(對-異丙基甲苯)-釕(II)的二氧化錳。
在持續攪拌下，將C-7位被保護的紫杉烷類的第一中間體混合物溶解于有機溶劑(如丙酮)中并冷卻至接近0℃。在低溫下向該溶液加入氧化劑，攪拌反應混合物30分鐘至6小時，直到通過TLC證實起始原料完全消耗。反應混合物的后處理如通常進行，得到C-7位被保護的紫杉烷類的第二中間體混合物粗品，其可進一步純化(通過使用DCM/EtOAc混合物洗脫的硅膠柱層析或從適合的溶劑中結晶)或直接用于下一合成步驟。
去除C-7位羥基的保護如上所述，C-7位被保護的紫杉烷類的第二中間體混合物中C-7位羥基的去除保護可通過酸完成，酸例如為HF、HCl、TFA或乙酸。
在室溫下，將C-7位被保護的紫杉烷類的第二中間體混合物溶解于吡啶或有機溶劑中。向該溶液中加入HF或任何其它酸，如HCl、TFA或乙酸。在通過TLC證實起始原料完全消耗后(通過TLC觀測)，反應混合物的后處理如通常進行，并通過使用DCM/EtOAc混合物的快速柱層析純化，以得到10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III混合物，此混合物可進一步從適合的溶劑中結晶得到＞99％純度的產品。
實施例7從10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III合成太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇隨后按照第5,466,834號美國專利中所公開的方法，將10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III的混合物轉化為太平洋紫杉醇和/或多烯紫杉醇，在此將該專利整體并入作為參考。
在本說明書中提及和/或在申請數據頁(Application Data Sheet)中列出的所有上述美國專利、美國專利申請出版物、美國專利申請、外國專利、外國專利申請和非專利出版物，在此整體并入作為參考。
權利要求
1.從紫杉烷類的起始混合物制備10-脫乙酰基漿果赤霉素III并任選地將10-脫乙酰基漿果赤霉素III轉化為太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的方法，其中所述起始混合物包含9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III和至少一種選自太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，所述方法包括下列步驟(1)斷開所述起始混合物中每一在C-10位和C-13位之一或二者上具有酯鍵的紫杉烷的所述C-10位和C-13位的酯鍵，以生成C-10位和C-13位去保護的紫杉烷類的第一中間體混合物；(2)使所述第一中間體混合物中在C-9位具有酮取代基的紫杉烷類與所述第一中間體混合物中在C-9位具有羥基的紫杉烷類分離，以生成10-脫乙酰基漿果赤霉素III，以及C-9位羥基紫杉烷類的第二中間體混合物；(3)保護所述第二中間體混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羥基，以生成C-7位和C-10位被保護的紫杉烷類的第三中間體混合物；(4)氧化所述第三中間體混合物中每一紫杉烷C-9位的羥基，以生成C-9位被氧化的紫杉烷類的第四中間體混合物；以及(5)使第四中間體混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羥基去保護，以生成10-脫乙酰基漿果赤霉素III。
2.如權利要求
1所述的方法，其中所述斷開所述起始混合物中每一紫杉烷C-10位和C-13位的酯鍵的步驟包括使所述起始混合物與選自K-t-OBu、Li-t-OBu、LiHMDS、n-BuLi、LiOH和CH3Li的堿接觸；或者與包括選自NaBH4和NaH的還原劑和路易斯酸的還原性鹽接觸。
3.如權利要求
2所述的方法，其中所述斷開所述起始混合物中每一紫杉烷C-10位和C-13位的酯鍵的步驟包括使所述起始混合物與K-t-OBu接觸。
4.如權利要求
1所述的方法，其中所述保護所述第二中間體混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位羥基的步驟包括使所述第二中間體混合物與堿和羥基保護基團在有機溶劑中接觸，其中所述堿選自DMAP、吡啶、TEA、LiOH、Li-t-OBu、n-BuLi、K-t-OBu以及n-BuLi/K-t-OBu混合物；以及所述羥基保護基團選自烷化劑和酰化劑。
5.如權利要求
4所述的方法，其中所述羥基保護基團選自叔丁氧基羰基、芐氧基羰基、2，2，2-三氯乙氧基羰基、二氯乙酰基和乙酰基。
6.如權利要求
5所述的方法，其中所述堿是DMAP，且所述羥基保護基團是叔丁氧基羰基。
7.如權利要求
1所述的方法，其中所述氧化所述第三中間體混合物中每一紫杉烷的C-9位羥基的步驟包括，使所述第三中間體混合物與選自4-(二甲基氨基)吡啶氯鉻酸鹽、吡啶氯鉻酸鹽、氧化鉻(IV)-硅膠、氧化鉻(IV)-乙酸、溴、二甲基亞砜-二環己基碳二亞胺、以及含二氯(對-異丙基甲苯)-釕(II)的二氧化錳的氧化劑接觸。
8.如權利要求
7所述的方法，其中所述氧化劑是氧化鉻(IV)-硅膠。
9.如權利要求
1所述的方法，其中所述使所述第四中間體混合物中每一紫杉烷的C-7位和C-10位羥基去保護的步驟包括下列步驟使所述第四中間體混合物中每一紫杉烷的C-10位羥基去保護；以及使所述第四中間體混合物中每一紫杉烷的C-7位羥基去保護。
10.如權利要求
9所述的方法，其中所述使所述第四中間體混合物中每一紫杉烷的C-10位羥基去保護的步驟包括使所述第四中間體混合物與選自LiOH、n-BuLi、Li-t-OBu、CH3Li、K-t-OBu和LiHMDS的堿接觸。
11.如權利要求
9所述的方法，其中所述使所述第四中間體混合物中每一紫杉烷的C-7位羥基去保護的步驟包括使所述第四中間體混合物與選自HF、TFA、HCl和乙酸的酸接觸。
12.如權利要求
1所述的方法，還包括將步驟(2)和步驟(5)得到的10-脫乙酰基漿果赤霉素III轉化為太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇。
13.從紫杉烷類的起始混合物制備10-脫乙酰基漿果赤霉素III并任選地將10-脫乙酰基漿果赤霉素III轉化為太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的方法，其中所述起始混合物包含9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III和至少一種選自太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，所述方法包括下列步驟(1)斷開所述起始混合物中每一在C-10位和C-13位之一或二者上具有酯鍵的紫杉烷的所述C-10位和C-13位的酯鍵，以生成C-10位和C-13位去保護的紫杉烷類的第一中間體混合物；(2)保護所述第一中間體混合物中每一在C-7位和C-10位之一或二者上具有羥基的紫杉烷的所述C-7位和C-10位的羥基，以生成C-7位和C-10位被保護的紫杉烷類的第二中間體混合物；(3)使所述第二中間體混合物中在C-9位具有酮取代基的紫杉烷類與所述第二中間體混合物中在C-9位具有羥基的紫杉烷類分離，以產生C-7位和C-10位被保護的10-脫乙酰基漿果赤霉素III，以及C-9位羥基紫杉烷類的第三中間體混合物；(4)氧化所述第三中間體混合物中每一紫杉烷C-9位的羥基，以生成C-9位被氧化的紫杉烷類的第四中間體混合物；(5)使所述第四中間體混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羥基去保護，以生成10-脫乙酰基漿果赤霉素III。
14.如權利要求
13所述的方法，其中所述斷開所述起始混合物中每一紫杉烷C-10位和C-13位的酯鍵的步驟包括使所述起始混合物與選自K-t-OBu、Li-t-OBu、LiHMDS、n-BuLi、LiOH和CH3Li的堿接觸；或者與包括選自NaBH4和NaH的還原劑和路易斯酸的還原性鹽接觸。
15.如權利要求
14所述的方法，其中所述斷開所述起始混合物中每一紫杉烷C-10位和C-13位的酯鍵的步驟包括使所述起始混合物與K-t-OBu接觸。
16.如權利要求
13所述的方法，其中所述保護所述第一中間體混合物中每一紫杉烷的C-7位和C-10位羥基的步驟包括使第一中間體混合物與堿和羥基保護基團在有機溶液中接觸，其中所述堿選自DMAP、吡啶、TEA、LiOH、Li-t-OBu、n-BuLi、K-t-OBu和n-BuLi/K-t-OBu混合物；以及所述羥基保護基團選自烷化劑和酰化劑。
17.如權利要求
16所述的方法，其中所述羥基保護基團選自叔丁氧基羰基、芐氧基羰基、2，2，2-三氯乙氧基羰基、二氯乙酰基和乙酰基。
18.如權利要求
17所述的方法，其中所述堿是DMAP，且所述羥基保護基團是叔丁氧基羰基。
19.權利要求
13所述的方法，其中所述氧化所述第三中間體混合物中每一紫杉烷的C-9位羥基的步驟包括，使所述第三中間體混合物與選自4-(二甲基氨基)吡啶氯鉻酸鹽、吡啶氯鉻酸鹽、氧化鉻(IV)-硅膠、氧化鉻(IV)-乙酸、溴、二甲基亞砜-二環己基碳二亞胺、以及含二氯(對-異丙基甲苯)-釕(II)的二氧化錳的氧化劑接觸。
20.如權利要求
19所述的方法，其中所述氧化劑是氧化鉻(IV)-硅膠。
21.如權利要求
13所述的方法，其中所述使所述第四中間體混合物中每一紫杉烷的C-7位和C-10位羥基去保護的步驟包括下列步驟使所述第四中間體混合物中每一紫杉烷的C-10位羥基去保護；以及使所述第四中間體混合物中每一紫杉烷的C-7位羥基去保護。
22.如權利要求
21所述的方法，其中所述使所述第四中間體混合物中每一紫杉烷的C-10位羥基去保護的步驟包括使所述第四中間體混合物與選自LiOH、n-BuLi、Li-t-OBu、CH3Li、K-t-OBu和LiHMDS的堿接觸。
23.權利要求
21所述的方法，其中所述使所述第四中間體混合物中每一紫杉烷的C-7位羥基去保護的步驟包括使所述第四中間體混合物與選自HF、TFA、HCl和乙酸的酸接觸。
24.如權利要求
13所述的方法，還包括將步驟(2)和步驟(5)得到的10-脫乙酰基漿果赤霉素III轉化為太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇。
25.如權利要求
1或權利要求
13所述的方法，其中所述起始混合物包含9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III和至少兩種選自太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷。
26.如權利要求
1或權利要求
13所述的方法，其中所述起始混合物包含9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III和至少三種選自太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷。
27.如權利要求
1或權利要求
13所述的方法，其中所述起始混合物包含9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III、太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇。
28.如權利要求
1或權利要求
13所述的方法，其中所述紫杉烷類的起始混合物是廢紫杉烷溶液，其包含一種或多種下列物質在粗或部分純化的紫杉烷提取物的層析分離過程中收集的合并廢液流組分；以及在粗或部分純化的紫杉烷提取物的重結晶過程中收集的合并廢母液。
29.如權利要求
28所述的方法，其中所述廢紫杉烷溶液包含在粗紫杉烷提取物的層析分離過程中收集的合并廢液流組分。
30.如權利要求
28所述的方法，其中所述廢紫杉烷溶液包含在粗紫杉烷提取物及部分純化的紫杉烷提取物的層析分離過程中收集的合并廢液流組分，和在粗紫杉烷提取物及部分純化的紫杉烷提取物的重結晶過程中收集的合并廢母液。
31.如權利要求
28所述的方法，其中所述粗紫杉烷提取物和部分純化的紫杉烷提取物得自來自紫杉屬的含紫杉烷的原料。
32.從紫杉烷類的起始混合物制備10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III并且任選地將其轉化為太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的方法，其中所述起始混合物包含9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III或三尖杉寧堿，以及至少一種選自太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，所述方法包括下列步驟保護所述起始混合物中每一在C-7位具有羥基的紫杉烷的所述C-7位的羥基，并斷開所述起始混合物中每一在C-13位具有酯鍵的紫杉烷的所述C-13位的酯鍵，以生成C-7位被保護的紫杉烷類的第一中間體混合物；氧化所述第一中間體混合物中每一在C-9位具有羥基的紫杉烷的C-9位的羥基，以生成C-7位被保護的紫杉烷類的第二中間體混合物；使所述第二中間體混合物中每一紫杉烷的C-7位羥基去保護，以生成10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III。
33.如權利要求
32所述的方法，其中所述保護所述起始混合物中每一紫杉烷的C-7位羥基并斷開所述起始混合物中每一紫杉烷的C-13位酯鍵的步驟，還包括斷開所述起始混合物中每一在C-10位具有酯鍵的紫杉烷的所述C-10位的酯鍵。
34.如權利要求
32所述的方法，其中所述保護所述起始混合物中每一紫杉烷的C-7位羥基并斷開所述起始混合物中每一紫杉烷的C-13位酯鍵的步驟，包括使所述起始混合物與堿和羥基保護基團在有機溶劑中接觸；所述堿選自DMAP、吡啶、TEA、LiOH、Li-t-OBu、n-BuLi、K-t-OBu以及n-BuLi/K-t-OBu混合物；以及所述羥基保護基團選自烷化劑和酰化劑。
35.如權利要求
34所述的方法，其中所述羥基保護基團選自叔丁氧基羰基、芐氧基羰基、2，2，2-三氯乙氧基羰基、二氯乙酰基和乙酰基。
36.如權利要求
35所述的方法，其中所述堿是DMAP，且所述羥基保護基團是叔丁氧基羰基。
37.如權利要求
32所述的方法，其中所述斷開所述起始混合物中每一紫杉烷的C-13位的酯鍵包括使所述起始混合物與堿接觸。
38.如權利要求
32所述的方法，其中所述氧化所述第一中間體混合物中每一紫杉烷的C-9位羥基的步驟，包括使所述第一中間體混合物與選自4-(二甲基氨基)吡啶氯鉻酸鹽、吡啶氯鉻酸鹽、氧化鉻(IV)-硅膠、氧化鉻(IV)-乙酸、溴、二甲基亞砜-二環己基碳二亞胺、以及含二氯(對-異丙基甲苯)-釕(II)的二氧化錳的氧化劑接觸。
39.如權利要求
38所述的方法，其中所述氧化劑是氧化鉻(IV)-硅膠。
40.如權利要求
32所述的方法，其中所述使所述第二中間體混合物中每一紫杉烷的C-7位羥基去保護的步驟包括使所述第二中間體混合物與酸接觸。
41.如權利要求
40所述的方法，其中所述酸選自HF、TFA、HCl和乙酸。
42.如權利要求
32所述的方法，其中所述起始混合物包含9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III或三尖杉寧堿，以及至少兩種選自太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷。
43.如權利要求
32所述的方法，其中所述起始混合物包含9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III或三尖杉寧堿，以及至少三種選自太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷。
44.權利要求
32所述的方法，其中所述起始混合物包含9-二氫-13-乙酰基漿果赤霉素III、太平洋紫杉醇、10-脫乙酰基漿果赤霉素III、漿果赤霉素III、三尖杉寧堿、10-脫乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脫乙酰基-7-木糖基紫杉醇。
45.權利要求
32所述的方法，其中所述起始紫杉烷混合物是廢紫杉烷溶液，其包含一種或多種下列物質在粗或部分純化的紫杉烷提取物的層析分離過程中收集的合并廢液流組分；以及在粗或部分純化的紫杉烷提取物的重結晶過程中收集的合并廢母液。
46.如權利要求
45所述的方法，其中所述廢紫杉烷溶液包含在粗紫杉烷提取物的層析分離過程中收集的合并廢液流組分。
47.如權利要求
45所述的方法，其中所述廢紫杉烷溶液包含在粗紫杉烷提取物及部分純化的紫杉烷提取物的層析分離過程中收集的合并廢液流組分，和在粗紫杉烷提取物及部分純化的紫杉烷提取物的重結晶過程中收集的合并廢母液。
48.如權利要求
45所述的方法，其中所述粗紫杉烷提取物和部分純化的紫杉烷提取物得自來自紫杉屬的含紫杉烷的原料。
49.如權利要求
32所述的方法，還包括保護10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III中每一個的C-7位的羥基，并將所述被保護的10-脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III轉化為太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇。
專利摘要
本發明提供了半合成與分離可用于制備太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的紫杉烷中間體的方法，尤其是從紫杉烷類混合物半合成和分離10－脫乙酰基漿果赤霉素III，半合成10－脫乙酰基漿果赤霉素III和漿果赤霉素III的混合物及其被保護的衍生物的方法。
文檔編號C07D305/14GK1997634SQ200580012660
公開日2007年7月11日 申請日期2005年4月22日
發明者拉吉娜·奈杜, 塞繆爾·西昂基昂·富 申請人:查塔姆生物技術有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan