CN101534642A - 用于制备结晶无水多西紫杉醇的方法 - Google Patents

用于制备结晶无水多西紫杉醇的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供多西紫杉醇的新型无水结晶形，以及制备无水多西紫杉醇和三水多西紫杉醇的方法。

Description

用于制备结晶无水多西紫杉醇的方法
相关申请
[01]本申请要求2006年10月20日提交的美国临时专利申请第60/853,341号的优先权。美国临时专利申请第60/853,341号的全部公开内容作为引用在此明确地并入本文。
技术领域
[02]本发明涉及多西紫杉醇(docetaxel)的新型结晶形及其制备方法。
背景技术
[03]多西紫杉醇是经发现显示抗肿瘤活性的化合物。其目前以
Figure A200780039104D0006132825QIETU
的商标进行销售。尽管有用于合成多西紫杉醇的已知技术，但仍然存在对以下改进的化学方法的需求：能够产生该抗癌化合物，并且其中化合物是化学稳定的形式。
发明内容
[04]根据本发明的第一方面，新型结晶无水多西紫杉醇的特征在于，粉末X射线衍射在2-θ角为约8.0、12.4和16.8±0.2度处存在峰。
[05]优选地，新型结晶无水多西紫杉醇的特征进一步在于，粉末X射线衍射图谱(pattern)在2-θ角为约11.3、13.8、15.4、20.3及23.3±0.2度处存在峰。更优选地，结晶无水多西紫杉醇的特征进一步在于，粉末X射线衍射图谱在2-θ角为约4.6、9.2、18.1、18.4、19.5、20.8、22.5、23.7、24.1、28.3和30.6±0.2度处存在峰。优选地，新型结晶无水多西紫杉醇的特征在于粉末X射线衍射图谱基本上如图3或图4所示。
[06]令人惊讶地发现：根据本发明的多西紫杉醇的结晶无水形态比三水合物形态更稳定(见图2)。根据本发明的治疗有效量的多西紫杉醇的结晶无水形态可以与至少一种药学上可接受的赋形剂来配制以形成药用组合物。这种组合物可以施用于诸如人的哺乳动物，来治疗增殖性紊乱(disorder)。
[07]根据本发明的第二方面，提供制备结晶无水多西紫杉醇的方法。该方法包括(a)将多西紫杉醇和卤代烃结合以形成溶液；以及(b)将抗溶剂(antisolvent)加入至所述溶液中以使晶体沉淀。所述卤代烃优选地为氯代烃，更优选地为二氯代烃。所述抗溶剂可以是C3～C8直链或支链烷烃，优选地为正庚烷。
[08]根据本发明的第三方面，提供制备三水多西紫杉醇的方法。该方法包括：a)将无水多西紫杉醇和乙腈结合；b)将步骤a)的混合物加热至约30～60℃；c)将水加入到步骤b)的加热的混合物中；d)将步骤c)的混合物冷却至约10～30℃以获得浆体(淤浆)；以及e)将步骤d)的浆体过滤、洗涤以及干燥以获得三水多西紫杉醇。
[09]本发明也提供合成多西紫杉醇和新型结晶三水多西紫杉醇的新方法，该方法在下文详细叙述。
[10]具有表现本发明新颖性的各种特征在所附的权利要求中被指出，并形成本公开内容的一部分。为更好地理解本发明、其操作优点以及通过其使用所达到的特定目的，应该参考附图和描述性内容，其中图示和描述了本发明的优选的实施方式。
附图说明
[11]在附图中：
[12]图1示出制备多西紫杉醇的半合成方法。
[13]图2图示结晶无水多西紫杉醇和三水多西紫杉醇的稳定性。
[14]图3示出根据本申请所描述的方法而制备的结晶无水多西紫杉醇的X射线粉末衍射图谱。
[15]图4列出根据本申请所描述的方法而制备的结晶无水多西紫杉醇的X射线衍射峰。
[16]图5也示出制备多西紫杉醇的半合成方法。
[17]图6～7示出根据本申请所描述的方法而制备的结晶无水多西紫杉醇的X射线粉末衍射图谱。
[18]图8列出根据本申请所描述的方法而制备的结晶无水多西紫杉醇的X射线衍射峰。
[19]图9示出根据本申请所描述的方法而制备的结晶无水多西紫杉醇的DSC图谱。
[20]图10～13示出根据本申请所描述的方法而制备的结晶无水多西紫杉醇的IR图谱。
[21]图14～15示出根据本申请所描述的方法而制备的结晶三水多西紫杉醇的X射线粉末衍射图谱。
[22]图16列出根据本申请所描述的方法而制备的结晶三水多西紫杉醇的X射线衍射峰。
[23]图17示出根据本申请所描述的方法而制备的结晶三水多西紫杉醇的DSC图谱。
[24]图18～21示出根据本申请所描述的方法而制备的结晶三水多西紫杉醇的IR图谱。
具体实施方式
[25]作为实例，在图1中概述了用于制备多西紫杉醇的半合成方法。该方法包括从盐酸(2R，3S)-3-苯基异丝氨酸作为起始原料来合成一定的噁唑烷(A-5)。在7和10位均具有2，2，2-三氯乙氧基-羰基保护基团的10-脱乙酰-浆果赤霉素III(SPT1141-M1)随后在甲苯中二环己基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶的存在下，用噁唑烷(A-5)酯化，以生成酯中间体(SPT1141-M2)。通过五步程序，将该酯中间体转化为多西紫杉醇。盐酸水解生成β-氨基酯(SPT1141-M3)。连接叔丁氧基羰基以产生SPT1141-M4。通过使SPT1141-M4与锌和乙酸反应来去除2，2，2-三氯乙氧基-羰基保护基团，以生成SPT1141-M5。通过在甲醇中与臭氧反应以及随后通过在四氢呋喃中与邻苯二胺和乙酸反应来进一步去除保护基团，从而生成粗多西紫杉醇。
[26]在如步骤8a(纯化)所述的步骤中，将所述粗多西紫杉醇在乙酸乙酯中溶解、过滤、在真空下浓缩以产生残余物，加入二氯甲烷以溶解该残余物，并且通过用丙酮和正庚烷作为洗脱剂进行的色谱来纯化该溶液。在真空下浓缩经纯化的溶液，并经过滤获得多西紫杉醇。
[27]在步骤8b(重结晶-无水)中，将经纯化的多西紫杉醇溶解在二氯甲烷中，加入正庚烷，溶液用多西紫杉醇晶种接种。将该溶液冷却并过滤所得到的浆体，将湿滤饼干燥以提供无水多西紫杉醇。所得到的无水多西紫杉醇能够进一步被转化为步骤8c中的三水合物形态，通过将无水多西紫杉醇与乙腈和冰乙酸混合来重结晶(三水合物形态)，在30至50℃之间的温度中添加水，随后加入更多的水并以多西紫杉醇晶种接种。随后过滤所得到的浆体并用水洗涤且在真空下、60℃处干燥湿滤饼以提供三水多西紫杉醇。
[28]我们惊奇地发现，多西紫杉醇的无水形态(2168-115-16)比乙腈中三水合物形态(1883-12-11、1883-12-21、2016-109-05)更稳定。见图2，无水形态在乙腈中也比在乙腈/水(9/1)中更稳定。这些数据表明，多西紫杉醇在共水溶剂中较不稳定。多西紫杉醇在非水溶剂中比在共水溶剂中(ACN/水/乙酸)更稳定。另外，多西紫杉醇的杂质——7-表-多西紫杉醇，在共水溶剂中比在非水溶剂中产生得更迅速。通过添加乙酸能够抑制7-表-多西紫杉醇的生长。
[29]以下提供图2所示的方法各步骤的更详尽的描述。
步骤1：保护
[30]将10-脱乙酰浆果赤霉素III(约14Kg)、吡啶(约137Kg)和2，2，2-氯甲酸三氯乙烯酯(约14Kg)装入适当的容器中。在10℃以下(NMT)搅拌所得的混合物。在反应完成后，将该溶液用水淬火，接着用二氯甲烷萃取；将有机层分离并用水洗涤。将该有机层在60℃以下(NMT)浓缩，加入水以沉淀。收集固体并用水洗涤。随后将湿滤饼悬浮于乙酸乙酯中并加入庚烷。将固体分离、洗涤并在真空下、在60℃以下(NMT)干燥以提供SPT1141 M1(约22Kg)。
步骤2-1：水解
[31]将SPT2039 A4(约2.7Kg)、四氢呋喃(约11Kg)和约1N氢氧化锂溶液(约6.6Kg)装入适合的容器中。搅拌该混合物。待反应完成后，加入甲苯和盐酸以将该混合物的pH值调整到<3。用氯化钠溶液洗涤有机层，并加入硫酸镁以去除水。将该滤液在甲苯溶液中浓缩以提供SPT2039 A5，并且在下一个步骤中直接使用该混合物。
步骤2-2：偶联反应
[32]将SPT1141 M1(约3.8Kg)、甲苯(约11Kg)、4-二甲氨基吡啶(约114Kg)和1，3-二环己基碳二亚胺(约1.3Kg)加入到来自步骤2-1的混合物中。搅拌该反应混合物。待反应完成后，将该反应混合物用盐酸淬火。将该浆体过滤，并收集和分离该滤液。用碳酸氢钠溶液洗涤该有机层，随后用水洗涤。在甲苯溶液中将该有机相浓缩以提供SPT11141 M2，并在下一个步骤中直接使用该混合物。
步骤3：去保护
[33]将四氢呋喃(约21Kg)加入上述混合物中。将该溶液冷却至10℃以下(NMT)，缓慢地加入盐酸的甲醇溶液。在40℃以下搅拌该混合物直到反应完全。随后将乙酸乙酯和碳酸氢钠溶液加入到所得的混合物中。收集该有机层并以氯化钠溶液洗涤该有机层。浓缩后，将SPT1141 M3溶解于乙酸乙酯中，并在下一个步骤中直接使用该溶液。
步骤4：BOC保护
[34]将二碳酸二叔丁酯(约1Kg)装入含有4-二甲基氨基吡啶(约15g)的SPT1141M3溶液的适合容器中。待反应完全后，用稀盐酸将该溶液淬火并加入氯化钠溶液。将该有机层浓缩，并加入四氢呋喃以提供SPT1141 M4溶液。在下一个步骤中直接使用该溶液。
步骤5：去保护
[35]将锌(约2.7Kg)、冰乙酸(约10.8Kg)、四氢呋喃和SPT1141 M4溶液装入适合的容器中。待反应完成后，将该混合物过滤，且该滤出液用异丙醇进行溶剂交换。将水加入所得的溶液中。将固体过滤并洗涤以提供粗SPT1141 M5(约4Kg)。
[36]将粗SPT1141 M5(约4Kg)和二氯甲烷(约54Kg)装入适合的容器中。用氯化钠溶液萃取该溶液。将冰乙酸加入到该有机层。然后浓缩该混合物，加入庚烷用来结晶。将该固体过滤、洗涤并干燥以提供SPT1141 M5(约3.3Kg)。
步骤6：臭氧分解
[37]在-40℃以下将臭氧加入到含有SPT114 1M5(约5.5Kg)、甲醇(约88Kg)和冰乙酸(约55g)的混合物的适合容器中，同时保持温度在-40℃以下。待反应完成后，加入二甲硫，同时保持温度在-40℃以下，并将该混合物加热至20～30℃。将该混合物浓缩，并加入水用于沉淀。将该固体过滤、洗涤并干燥以提供SPT1141M6(约4.6Kg)。
步骤7：缩合
[38]将冰乙酸(约5Kg)装入含有SPT1141 M6(约4.6Kg)和1，2-苯二胺(1.8Kg)的四氢呋喃(110Kg)溶液的适合的容器中。将该混合物随后在60℃以下的空气中反应，并加入1，2-苯二胺。待反应完成后，将该反应混合物浓缩并在60℃以下用甲醇进行溶剂交换。将固体副产物去除，将该滤出液与盐酸溶液相混合。将固体分离、洗涤并干燥以提供粗多西紫杉醇(约4Kg)。
步骤8a：纯化
[39]将粗多西紫杉醇(约3Kg)、干乙酸乙酯(约41Kg)装入适当的容器中。在60℃以下搅拌该混合物，并通过用硅藻土、活性炭和活性酸土预填涂的滤床来过滤。用乙酸乙酯洗涤该滤床，并收集该滤出液，且在60℃以下、真空浓缩该滤出液直到残余物的体积为约9L。随后将二氯甲烷投入该残余物以提供粗多西紫杉醇溶液(用于柱层析)。
步骤8b：重结晶——无水形态
[40]将用于重结晶的多西紫杉醇(约1Kg)和二氯甲烷装入适合的容器中。在45℃以下搅拌该混合物直到固体溶解，并加入正庚烷用于结晶。将浆体过滤、洗涤并干燥以提供约0.8Kg的无水多西紫杉醇。随后将该固体用于形成三水合物的形成。步骤8c：重结晶(三水多西紫杉醇)
[41]将无水多西紫杉醇(约0.8Kg)、乙腈(约3.8Kg)和冰乙酸(约7.6g)装入适合的容器。将该混合物加热至45℃以下，并加入纯化生产用水(约9.6Kg)用于沉淀。将浆体在潮湿环境中过滤、洗涤且干燥以提供三水多西紫杉醇(约0.7Kg)。
[42]图5也图示用于制备多西紫杉醇的半合成方法。
[43]本发明不受以上描述的实施方式限制，其仅作为实例提供，但是能够以各种方式进行修改，这在由所附专利权利要求限定的保护范围之内。

Claims (23)

1.结晶无水N-脱苯甲酰基-N-叔丁氧基羰基-10-脱乙酰紫杉醇，其特征在于粉末X射线衍射图谱在2-θ角为约8.0、12.4和16.8±0.2度处存在峰。
2.根据权利要求1所述的结晶无水N-脱苯甲酰基-N-叔丁氧基羰基-10-脱乙酰紫杉醇，其特征进一步在于粉末X射线衍射图谱在2-θ角为约11.3、13.8、15.4、20.3和23.3±0.2度处存在峰。
3.根据权利要求1所述的结晶无水N-脱苯甲酰基-N-叔丁氧基羰基-10-脱乙酰紫杉醇，其特征进一步在于粉末X射线衍射图谱在2-θ角为约4.6、9.2、18.1、18.4、19.5、20.8、22.5、23.7、24.1、28.3和30.6±0.2度处存在峰。
4.根据权利要求1所述的结晶无水N-脱苯甲酰基-N-叔丁氧基羰基-10-脱乙酰紫杉醇，其特征在于粉末X射线衍射图谱基本上如图3所示。
5.根据权利要求1所述的结晶无水N-脱苯甲酰基-N-叔丁氧基羰基-10-脱乙酰紫杉醇，其特征在于粉末X射线衍射图谱基本上如图4所示。
6.根据权利要求1所述的结晶无水N-脱苯甲酰基-N-叔丁氧基羰基-10-脱乙酰紫杉醇，其特征进一步在于红外光谱在约710、1248、1723、2978和3430(cm-1)处具有谱带。
7.根据权利要求1所述的结晶无水N-脱苯甲酰基-N-叔丁氧基羰基-10-脱乙酰紫杉醇，其特征进一步在于红外光谱图谱基本上如图10所示。
8.一种生产结晶N-脱苯甲酰基-N-叔丁氧基羰基-10-脱乙酰紫杉醇的方法，包括以下步骤：
将式I的噁唑中间体：
Figure A200780039104C00021
式I
与式II的浆果赤霉素III衍生物：
式II
相偶合以生成式III的化合物：
Figure A200780039104C00032
式III；
将所述式III的化合物酸化以生成式IV的化合物：
Figure A200780039104C00033
式IV；
保护所述式IV的化合物以形成式V的化合物：
Figure A200780039104C00034
式V；
去保护所述式V的化合物得到式VI的化合物：
Figure A200780039104C00035
式VI；
将所述式VI的化合物臭氧分解以得到式VII的化合物：
Figure A200780039104C00036
式VII；
将所述式VII的化合物进行缩合以得到粗N-脱苯甲酰基-N-叔丁氧基羰基-10-脱乙酰紫杉醇：
多西紫杉醇；以及
将所述粗N-脱苯甲酰基-N-叔丁氧基羰基-10-脱乙酰紫杉醇结晶以获得结晶N-脱苯甲酰基-N-叔丁氧基羰基-10-脱乙酰紫杉醇。
9.结晶三水N-脱苯甲酰基-N-叔丁氧基羰基-10-脱乙酰紫杉醇，其特征在于粉末X射线衍射图谱在2-θ角为约8.8、13.9和17.7±0.2度处存在峰。
10.根据权利要求9所述的结晶三水N-脱苯甲酰基-N-叔丁氧基羰基-10-脱乙酰紫杉醇，其特征进一步在于粉末X射线衍射图谱在2-θ角为约4.4、11.0和22.2±0.2度处存在峰。
11.根据权利要求9所述的结晶三水N-脱苯甲酰基-N-叔丁氧基羰基-10-脱乙酰紫杉醇，其特征进一步在于粉末X射线衍射图谱基本上如图14所示。
12.根据权利要求9所述的结晶三水N-脱苯甲酰基-N-叔丁氧基羰基-10-脱乙酰紫杉醇，其特征进一步在于红外光谱在约710、1268、1737、2981和3374(cm-1)处具有谱带。
13.根据权利要求9所述的结晶三水N-脱苯甲酰基-N-叔丁氧基羰基-10-脱乙酰紫杉醇，其特征进一步在于红外光谱图谱基本上如图19所示。
14.一种制备无水多西紫杉醇的方法，包括以下步骤：
(a)将多西紫杉醇和卤代烃相结合以形成溶液；以及
(b)将抗溶剂加入到所述溶液以使晶体沉淀。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述卤代烃是氯代烃。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述氯代烃是二氯甲烷。
17.根据权利要求14所述的方法，其中所述抗溶剂选自由C3～C8直链或支链烷烃组成的组。
18.根据权利要求14所述的方法，其中所述抗溶剂是正庚烷。
19.根据权利要求14所述的方法，包括以下步骤：将所述多西紫杉醇、卤代烃和抗溶剂的溶液的温度维持在约25～40℃。
20.根据权利要求14所述的方法，进一步包括以下步骤：将所述溶液冷却至约0～30℃以将所述晶体沉淀。
21.一种生产三水多西紫杉醇的方法，包括：
a)将多西紫杉醇和乙腈结合；
b)将步骤(a)的混合物加热至约30～60℃；
c)将水加入经加热的步骤b)的混合物中；
d)将步骤c)的所述混合物冷却至约10～30℃以获得浆体；以及
e)将步骤d)的所述浆体过滤、洗涤并且干燥以获得三水多西紫杉醇。
22.一种组合物，包括治疗有效量的权利要求1所述的结晶无水多西紫杉醇和至少一种药学上可接受的赋形剂。
23.一种治疗患有增殖性紊乱的哺乳动物的方法，包括将权利要求21的所述组合物施用给所述哺乳动物。
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