CN1288463A - 10－脱乙酰基浆果赤霉素ⅲ c－10位上选择性酰化的备选方法 - Google Patents
10－脱乙酰基浆果赤霉素ⅲ c－10位上选择性酰化的备选方法 Download PDFInfo
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Abstract
10－脱乙酰基浆果赤霉素Ⅲ在C－10位优于C－7羟基位酰化的方法,其中用锂盐作为反应试剂。
Description
发明的领域
本发明广泛地涉及紫杉烷(taxane)化学。本发明广泛地涉及10-脱乙酰基浆果赤霉素(10-deacetylbaccatin)III在C-10位优于C-7位上的酰化。本发明具体涉及10-脱乙酰基浆果赤霉素III的酰化以得到浆果赤霉素III。
发明的背景
紫杉烷化合物在科学和医学界受到了日益增长的关注，因为这些化合物中有各种化合物显示抗肿瘤活性，这些化合物包括paclitaxel(文献中称作紫杉醇、红豆杉醇)、docetaxel(多西他赛，TAXOTERE)和其它。
紫杉醇是天然存在的紫杉烷双萜化合物，它在紫杉属(紫杉属，紫杉科)的几个种中被发现。不幸的是，此化合物的浓度很低。此化合物在紫杉属树木中以极低的浓度存在，但有很多其它紫杉烷化合物，特别是10-脱乙酰基浆果赤霉素III，能从紫杉属树木的可再生部分以相当高的浓度提取出来。10-脱乙酰基浆果赤霉素III具有如下通式：
在增加该抗肿瘤化合物获得量的一项努力中，采用将手性、非外消旋侧链和受保护的浆果赤霉素III骨架连接，以部分合成紫杉醇、docetaxel及其他类似物。在某些情况下，以浆果赤霉素III为骨架单位开始为宜，而在其它情况下，可用10-脱乙酰基浆果赤霉素III作为起始骨架单位。具有如下结构式的浆果赤霉素III不同于10-脱乙酰基浆果赤霉素III，在其C-10位上存在乙酸酯基。
以前报告过将10-脱乙酰基浆果赤霉素III酰化得到浆果赤霉素III的研究。可观察到10-脱乙酰基浆果赤霉素III分子的C-1、C-7、C-10和C-13上有4个羟基位置。观此分子的第一印象提示，这些羟基位置在统计学上都可被酰基化化合物酰化。但是，由于C-1和C-3位的立体环境，而并非都是如此。事实上，C-1上的羟基立体障碍大，以致于此位置上通常不出现酰化反应。此外，C-13上的羟基是在立体障碍第二大的位置，故C-13位上难以发生酰化。由于这一原因，已证明具有苯基异丝氨酸侧链的受保护的浆果赤霉素III骨架难以酯化，因为C-13羟基位于半球形紫杉烷骨架的凹面，从而使其难以接近。因此，试图酰化10-脱乙酰基浆果赤霉素III时在C-13位极少引起酰化。
10-脱乙酰基浆果赤霉素III分子的C-7和C-10位上的反应则很不相同，因为这些部位比C-1和C-13反应性大得多。这两个部位中，C-7位更具有反应性。如Denis等在“天然紫杉醇的高效、实用的制法”，Journal of the AmericanChemical Society，1988，110，5917中所报告的，用吡啶和远远过量的酰化剂(如乙酰氯)使10-脱乙酰基浆果赤霉素III酰化的结果，在C-7位上最易酰化。当然，C-7位上的酰化是很不合要求的，因为一旦酰化，尚未证明C-7上的酰基可选择性地除去，从而使该化合物作为任何已知的抗肿瘤紫杉烷的前体是不合要求的。而且，C-10上选择性酰化其数量极小，因而产量低。
作为C-7位羟基反应性的结果，10-脱乙酰基浆果赤霉素III向浆果赤霉素III转化的尝试涉及第一步在C-7羟基位保护10-脱乙酰基浆果赤霉素III分子，例如用三乙基甲硅烷基(TES)。这一技术在上面所引的Denis等的文章中有报道。按其描述，将10-脱乙酰基浆果赤霉素III转化为C-7 TES保护的10-脱乙酰基浆果赤霉素III，然后在C-10位将化合物酰化。此处，将10-脱乙酰基浆果赤霉素III与过量很多的TES-C1和吡啶进行反应。
或者，按照Kant等描述的方法可产生C-7保护的浆果赤霉素III(“10-脱乙酰基浆果赤霉素III的C-10位功能化合成的化学选择性方法和新型C-10Taxol类似物的生理性质”，TETRAHEDRON LETTERS，第35卷，No．31，TP5543-5546(1994))。这篇文章中，在氮气氛围下将10-脱乙酰基浆果赤霉素III与二甲基甲酰胺(DMF)混合，于搅拌下加入咪唑。滴加TES-C1，然后将混合物淬灭。得到C-7 TES保护的10-脱乙酰基浆果赤霉素III后，用正丁基锂或六甲基二硅氮烷锂和乙酰氯在C-10位进行酰化。然后用常规方法将所得的C-7TES保护的浆果赤霉素III在C-7位去保护。这种方法的一个例子是使用盐酸水溶液。但是，在紫杉醇的半合成中，去保护通常仅仅在连结苯基异丝氨酸侧链后进行，从而10-脱乙酰基浆果赤霉素III不直接转化为浆果赤霉素III。以前我在10-脱乙酰基浆果赤霉素III选择性酰化方法(S．N．08／678，759，现为美国专利No．x，xxx，xxx)中报告了在低温下用正丁基锂和乙酰氯在四氢呋喃中将10-脱乙酰基浆果赤霉素III直接转化为浆果赤霉素III的方法。
发明的概述
本发明的一个目的是提供将10-脱乙酰基浆果赤霉素III转化为浆果赤霉素III分子的新的有用方法。
本发明的另一个目的是提供将10-脱乙酰基浆果赤霉素III转化为浆果赤霉素III分子的简便化学途径，该途径无需保护10-脱乙酰基浆果赤霉素III的C-7羟基位及在C-10位酰化步骤后将其去保护。
本发明的再一个目的是提供从10-脱乙酰基浆果赤霉素III生产高收率浆果赤霉素III的有效方法。
本发明的还有一个目的是提供从可用于商业生产的丰富的10-脱乙酰基浆果赤霉素III生产浆果赤霉素III的相对不贵的方法，包括紫杉醇及其类似物的半合成。
按照本发明，描述了从10-脱乙酰基浆果赤霉素III生产浆果赤霉素III的一个方法。该方法包括第一步将所选量的10-脱乙酰基浆果赤霉素III溶于可接受的醚溶剂中，形成第一溶液；第二步，将含锂盐的溶液(较佳为氯化锂在四氢呋喃中的溶液)混合到第一溶液中，形成第二溶液；第三步，将选自三烷胺碱和吡啶的一种碱加到第二溶液中，形成第三溶液；第四步，将酰化剂(较佳为乙酰氯)与第三溶液混合，形成第四溶液。
在此方法中，较佳为将约1当量的锂盐溶液加到第一溶液中，形成第二溶液。但是，锂盐可在约1-2当量的范围内。较佳的还有将约5当量碱加到第二溶液中，形成第三溶液，而2-10当量之间的碱也可。该碱以三乙胺为佳。
可将此第三溶液加到含2-10当量酰化剂的溶液中，形成第四溶液。较佳为将约5当量的酰化剂溶于四氢呋喃，向其中加入第三溶液，形成第四溶液。然后将第四溶液搅拌半小时至24小时，虽然更长时间可得到更高的收率。
本发明的方法可通过用合适的淬灭化合物淬灭第四溶液，该化合物可有效地从中消除过量酰化剂，从而产生第五溶液。第五溶液可用乙酸乙酯稀释，形成有机相和水相。然后，可用1N HCl和盐水洗涤有机相，浓缩得到第一残渣。该第一残渣可用诸如柱层析、重结晶等方法提纯，得到浆果赤霉素III。
10-脱乙酰基浆果赤霉素III以溶于选自四氢呋喃和聚醚的醚溶剂为宜。醚溶剂以无水为佳。较佳的酰化剂是乙酰氯，较佳的淬灭化合物是氯化铵溶液。本方法的这些步骤宜在-10℃-30℃的温度进行，而较佳的温度是约25℃。较佳的锂盐是氯化锂。
当考虑下面典型实施例的详细描述时，本发明的这些和其它目的会更容易被评价和理解。
典型实施例的详细描述
本发明广泛地涉及将10-脱乙酰基浆果赤霉素III转化为浆果赤霉素III分子，而无需保护据报告较活泼的10-脱乙酰基浆果赤霉素III分子的C-7位。我们发现，本发明惊人地发现直接从10-脱乙酰基浆果赤霉素III产生高产量的浆果赤霉素III分子，得率典型地为浆果赤霉素III在80％数量级上，浆果赤霉素III C-7乙酸酯为5％。此结果是预料不到的，因为一般相信C-7羟基比C-10羟基部位更活泼，因而优先酰化。但是，本方法表明，当反应在三烷胺碱或吡啶(较佳为三乙胺)和锂盐(较佳为氯化锂)存在下进行时，可发生10-脱乙酰基浆果赤霉素III分子的C-10羟基位上的选择性酰化，而无明显的C-7位上不利的酰化。
本发明的反应可图示如下：
此处，在第一温度，将所选量的10-脱乙酰基浆果赤霉素III溶于可接受的醚溶剂中，形成第一溶液。较佳的醚溶剂为四氢呋喃(THF)。这一步骤在氮气氛围下进行，溶剂无水是合乎需要的，因为水或湿气的存在可阻碍或破坏反应进行的能力。溶解10-脱乙酰基浆果赤霉素III的步骤宜在-10℃至30℃温度下进行，而以第一温度约25℃为佳。
第二，在第一温度下，将氯化锂的四氢呋喃溶液加到第一溶液中，形成第二溶液。较佳地为用约1．1当量氯化锂的THF溶液，虽然至少将约1当量氯化锂的THF溶液加到第一溶液中，但可接受的范围是约1-2当量氯化锂的THF溶液。减少锂盐的量虽然能有效地进行所需要的反应，但会减少产量，选择性也低。超过此范围的过量氯化锂THF溶液作用很小。
接着，在第一温度下将三烷胺碱或吡啶(较佳为三乙胺)加到第二溶液中，形成第三溶液。较佳为用约5当量三乙胺，虽然在第一温度下将至少2当量三乙胺碱加到第二溶液中，但可接受的范围是2-10当量三乙胺。超过此范围的过量三乙胺会作用很小，而在所建议的2当量之下则导致产量低。
下一步，将酰化剂(较佳为乙酰氯)溶于可接受的醚溶液(较佳为四氢呋喃)中，在第一温度下，将此第三溶液合并，加到乙酰氯溶液中，形成第四溶液。较佳为用约5当量乙酰氯，虽然在第一温度下将至少2当量乙酰氯加到第三溶液中，但可接受的范围是2-10当量乙酰氯。超过此范围的过量乙酰氯导致更复杂产物的混合物。第三溶液应滴加到酰化剂中；否则，产量会减少。
将现在含浆果赤霉素III的第四溶液搅拌适当的时间，使反应较佳地进行完全。该时间应当至少为半小时，但令人满意的是长达24小时的时间以使产量达到最大。在第一温度下将第四溶液搅拌后，用能有效地从中消除过量酰化剂的合适的淬灭化合物将其淬灭，得到含浆果赤霉素III的第五溶液。较佳的淬灭化合物是氯化铵溶液。然后将第五溶液用乙酸乙酯稀释，形成含浆果赤霉素III的有机相和一水相。弃去水相，将有机相用1N HCl和盐水洗涤，真空浓缩成第一残渣。然后将第一残渣用柱层析法提纯，达到基本纯的浆果赤霉素III。也可用重结晶法提纯浆果赤霉素III。
从该方法的得率表明，约40％-85％的10-脱乙酰基浆果赤霉素III转化为浆果赤霉素III，也形成约5％的浆果赤霉素III C-7乙酸酯。
四氢呋喃作溶剂较佳，其中先溶解10-脱乙酰基浆果赤霉素III，其它溶剂(包括聚醚)也可被接受。氯化锂是较佳的锂盐，但需注意，碘化锂作用也很好，但是用碘化锂得到的产品混合物较复杂。较佳的酰化剂是乙酰氯，但使用乙酸酐或乙酰溴或其它合适的酰化剂应当是可能的，虽然会预料到反应进行的速度可能不同。
上面对本发明进行了描述，在某种程度上特别涉及本发明的典型实施例。虽然应当认识，本发明是由根据现有技术解释的下面的权利要求所限定的，但对本发明的典型实施例可作修改或变化，而不会背离本说明书所包含的发明概念。
Claims (29)
1．10-脱乙酰基浆果赤霉素III在C-10位优于C-7羟基位酰化的方法，其特征在于包括如下步骤：
(a)将所选量的10-脱乙酰基浆果赤霉素III溶于可接受的醚溶剂中，形成第一溶液；
(b)将含锂盐的溶液混合到第一溶液中，形成第二溶液；
(c)将选自三烷胺碱和吡啶的一种碱加到第二溶液中，形成第三溶液；
(d)将酰化剂与第三溶液混合，形成第四溶液，结果在第四溶液中形成浆果赤霉素III。
2．如权利要求1所述的方法，其中将约1当量的锂盐溶液加到第一溶液中，形成第二溶液。
3．如权利要求2所述的方法，其中锂盐是溶解在四氢呋喃中的。
4．如权利要求1所述的方法，其中将约2当量的碱加到第二溶液中，形成第三溶液。
5．如权利要求1所述的方法，其中将第三溶液加到含酰化剂的溶液中，形成第四溶液。
6．如权利要求1所述的方法，其中包括将第四溶液搅拌至少半小时的步骤。
7．如权利要求1所述的方法，其中包括用有效地从中消除过量所述酰化剂的合适的淬灭化合物淬灭第四溶液，产生第五溶液。
8．如权利要求7所述的方法，其中包括用乙酸乙酯稀释第五溶液，形成有机相和水相的步骤。
9．如权利要求8所述的方法，其中包括用1N HCl和盐水洗涤有机相，然后浓缩有机相得到第一残渣的步骤。
10．如权利要求9所述的方法，其中包括纯化第一残渣得到浆果赤霉素III的步骤。
11．如权利要求1所述的方法，其中所述醚溶剂选自四氢呋喃和聚醚。
12．如权利要求1所述的方法，其中所述醚溶剂是无水的。
13．如权利要求1所述的方法，其中所述酰化剂是乙酰氯。
14．如权利要求1所述的方法，其中所述淬灭化合物是氯化铵溶液。
15．如权利要求1所述的方法，其中所述步骤在-10℃至30℃的温度下进行。
16．如权利要求1所述的方法，其中在第一温度下将溶于四氢呋喃的1-2当量的锂盐混合到第一溶液中，形成第二溶液。
17．如权利要求1所述的方法，其中将溶于四氢呋喃的1．1当量的锂盐混合到第一溶液中，形成第二溶液。
18．如权利要求1所述的方法，其中所述锂盐选自氯化锂和碘化锂。
19．如权利要求18所述的方法，其中所述锂盐是氯化锂。
20．如权利要求1所述的方法，其中将2当量的所述碱混合到第二溶液中，形成第三溶液。
21．如权利要求20所述的方法，其中将约5当量的所述碱混合到第二溶液中，形成第三溶液。
22．如权利要求21所述的方法，其中所述碱是三乙胺。
23．如权利要求1所述的方法，其中将第三溶液加到2-10当量酰化剂的溶液中形成第四溶液。
24．如权利要求23所述的方法，其中将约5当量酰化剂溶于THF，在其中加入第三溶液，形成第四溶液。
25．如权利要求1所述的方法，其中将所述第四溶液搅拌约24小时。
26．10-脱乙酰基浆果赤霉素III在C-10位优于C-7羟基位酰化的方法，其特征在于包括如下步骤：
(a)在第一温度下将所选量的10-脱乙酰基浆果赤霉素III溶于可接受的醚溶剂中，形成第一溶液；
(b)将至少1当量锂盐的四氢呋喃溶液混合到第一溶液中，形成第二溶液；
(c)将选自三烷胺碱和吡啶的至少1当量碱加到第二溶液中，形成第三溶液；
(d)在第一温度下将第三溶液加到酰化剂在可接受的醚溶剂中的溶液中，形成第四溶液；
(e)将第四溶液搅拌选定的时间；
(f)用有效地从中消除过量所述酰化剂的合适的淬灭化合物淬灭第四溶液，产生第五溶液；
(g)用乙酸乙酯稀释第五溶液，形成有机相和水相；
(h)用HCl和盐水洗涤有机相；
(i)真空浓缩有机相，得到第一残渣；和
(j)纯化第一残渣得到浆果赤霉素III。
27．如权利要求26所述的方法，其中所述第一温度是-10℃至30℃。
28．如权利要求26所述的方法，其中所述锂盐选自氯化锂和碘化锂。
29．如权利要求26所述的方法，其中将所述第四溶液搅拌半小时至24小时。
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