DE602004009943T2

DE602004009943T2 - 9,10-alpha,alpha-oh-taxananaloga und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE602004009943T2
Application number: DE602004009943T
Authority: DE
Inventors: James D. Boulder McCHESNEY; James Boulder FERRARA; Jan Longmont ZYGMUT
Original assignee: Tapestry Pharmaceuticals Inc
Current assignee: Tapestry Pharmaceuticals Inc
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2004-09-27
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2024-09-28
Also published as: JP5629632B2; US20120077871A1; US7745650B2; CN1886400A; US20180125811A1; JP5525394B2; DE602004009943D1; JP6216417B2; JP4874102B2; US20050148657A1; JP2014196345A; US8962870B2; EP1785416A2; AU2004275881A1; US20190142784A1; US20150133536A1; HRP20080057T3; EP1664033A2; PT1664033E; DK1664033T3

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein chemische Verbindungen zur Verwendung bei der Behandlung von Krebspatienten. Insbesondere zielt die vorliegende Erfindung auf neue und brauchbare Taxananaloga und Verfahren zur Herstellung von diesen ab. Speziell sind 9,10-α,α-OH-Taxananaloga, Herstellungsverfahren und Zwischenprodukte, die bei der Bildung davon brauchbar sind, beschrieben.
Hintergrund der Erfindung
Verschiedene Taxanverbindungen sind dafür bekannt, Antitumoraktivität zu zeigen. Als ein Ergebnis dieser Aktivität haben Taxane eine zunehmende Aufmerksamkeit in der wissenschaftlichen und medizinischen Gemeinschaft erfahren und werden als eine ausnehmend viel versprechende Familie von chemotherapeutischen Krebsmitteln angesehen. Zum Beispiel haben verschiedene Taxane wie Paclitaxel und Docetaxel eine viel versprechende Aktivität gegen mehrere unterschiedliche Varietäten von Tumoren gezeigt, und weitergehende Untersuchungen zeigen an, dass solche Taxane einen breiten Bereich an potenter anti-Leukämie-Aktivität und tumorinhibierender Aktivität versprechen.
Eine Herangehensweise bei der Entwicklung von neuen Antikrebsarzneistoffen ist die Identifizierung von überlegenen Analoga und Derivaten von biologisch aktiven Verbindungen. Modifizierungen von verschiedenen Teilbereichen eines komplexen Moleküls können zu neuen und besseren Arzneistoffen mit verbesserten Eigenschaften, wie einer erhöhten biologischen Aktivität, Wirksamkeit gegen Krebszellen, welche Multi-Arzneistoff-Resistenz (MDR) entwickelt haben, weniger oder weniger drastische Nebenwirkungen, verbesserte Löslichkeitscharakteristika, ein besseres therapeutisches Profil und dergleichen führen.
Das US-Patent Nr. 5 352 806 und die internationale Patentanmeldung Nr. PCT/US93/03532 offenbaren Verbindungen der Formel:
worin -OR¹ die C-13-Seitenkette von Taxol umfasst und R³ Wasserstoff umfasst, sowie ein Verfahren zur Herstellung davon.
Klein L. L. et al., Journal of Medicinal Chemistry, Nr. 38, 1995, Seiten 1482–1492, offenbaren 9-α-Hydroxy-9-β-Acetoxy-Taxananaloga, die durch eine selektive C-13-Deacetylierung von 13-Acetyl-9(R)-Dihydrobaccatin III hergestellt werden.
J. Demattei et al., Journal of Organic Chemistry, Bd. 66, Nr. 10, 2001, Seiten 3330–3337, offenbart ein mögliches Antikrebsmittel, ABT-271, welches 9α, 10β-Hydroxylgruppen besitzt.
Im Hinblick auf die viel versprechende Antirumoraktivität der Taxanfamilie ist es wünschenswert, neue und verbesserte Taxananaloga und Derivate für die Verwendung bei der Krebsbehandlung zu untersuchen. Ein besonders wichtiger Bereich ist die Entwicklung von Arzneistoffen mit verbesserten MDR-Umkehreigenschaften. Demzufolge besteht ein Bedarf, neue Taxanverbindungen mit verbesserter biologischer Aktivität zur Verwendung bei der Behandlung von Krebs bereitzustellen. Es besteht ebenfalls ein Bedarf, Verfahren zum Bilden solcher Verbindungen bereitzustellen. Schließlich besteht ein Bedarf nach Verfahren zur Behandlung von Patienten mit solchen Verbindungen zur Verwendung bei Krebs-Behandlungstherapieschemata. Die folgende Erfindung zielt darauf ab, diese Bedürfnisse zu erfüllen.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden somit neue und brauchbare chemische Verbindungen zur Verwendung bei der Krebsbehandlung bereitgestellt, welche folgende Formel besitzen:
Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Verbindungen der obigen Formel als ein Medikament zur Behandlung von Krebs verwendet werden.
Es werden hierin ebenfalls Verbindungen der folgenden Formeln beschrieben:
Wenn innerhalb dieser Offenbarung auf Verbindungen Bezug genommen wird, sind mögliche R_x-Gruppen und P_x-Gruppen, die hierin in Betracht gezogen werden, in der nachfolgenden Tabelle 1 dargelegt: TABELLE IN BETRACHT GEZOGENE R_x-GRUPPEN UND P_x-GRUPPEN
Spezifisch kann R₁ Ph oder tert-Butoxyl oder Tiglyl sein, R₂ kann Ph oder Isobutyl sein, R₆ kann O-Methylthiomethyl oder andere heterosubstituierte Ether sein, P₁ kann eine Silyl-Schutzgruppe wie TBDMS oder TES sein, und P₂ kann eine Silyl-Schutzgruppe wie TES sein. Beschriebene Verbindungen können am C-10 monoacyliert sein, so, wenn R₅ und R₆ Hydroxyl sind und R₄ R₇COO ist, wobei R₇COO eine Formel besitzt, die aus den folgenden Strukturen gewählt ist:
Beschriebene Verbindungen können alternativ mono-, bis- oder tris-acyliert sein an der 7-, 9- und/oder 10-Position. Zum Beispiel kann R₆ R₇COO sein_, wenn R₄ und R₅ Hydroxyl sind; R₄ und R₆ kann sowohl R₇COO sein, wenn R₅ Hydroxyl ist; oder jedes von R₄, R₅ und R₆ kann R₇COO sein; wobei R₇COO folgendes ist:
Darüber hinaus können beschriebene chemische Verbindungen die folgende Formel besitzen:
worin R₁ bis R₄ wie oben in der Tabelle 1 definiert sind und R₈ und R₉ jeweils H, als Alkyl, olefinisch oder aromatisch sind. Beschriebene Verbindungen können am C10 monoacyliert sein, wie wenn R₄ R₇COO ist, wobei R₇COO folgendes ist:
R₈ kann speziell H oder Methyl sein, und R₉ kann spezifisch folgendes sein:
Beschriebene Verbindungen können eine Acrolinacetalgruppe, welche die 7,9-Positionen verbinden, sein. Zum Beispiel chemische Verbindungen folgender Formel:
werden vorgesehen, wobei R₄ Hydroxyl oder CH₃COO ist.
Ein anderes Beispiel der in Betracht gezogenen 7,9-Acetal-verknüpften Verbindungen weisen folgende Formeln auf:
Es werden hierin ebenfalls Zwischenprodukte zur Verwendung bei der Bildung von Verbindungen, die für die Krebsbehandlung brauchbar sind, beschrieben, welche folgende umfassen:
worin R₂, R₄, R₈ und R₉ wie oben in der Tabelle 1 definiert sind, P₃ eine NH-Schutzgruppe wie Carbobenzyloxy (CBZ) ist, und R₁₁ und R₁₂, wie oben in der Tabelle 1 für R₈ bzw. R₉ definiert, sind.
Es werden ebenfalls Verfahren zur Verwendung bei der Herstellung von Taxananaloga und Derivaten davon zur Verwendung bei der Krebsbehandlung beschrieben. Ein Verfahren umfasst die Bereitstellung einer Ausgangsverbindung der Formel
und das Umwandeln der Ausgangsverbindung in ein erstes Taxananalog der Formel
worin:
R₁ und R₂ jeweils aus H, einer Alkylgruppe, einer olefinischen Gruppe, einer aromatischen Gruppe, einer O-Alkylgruppe, einer O-olefinischen Gruppe oder einer O-aromatischen Gruppe gewählt sind;
R₇ eine Alkylgruppe, eine olefinische Gruppe oder eine aromatische Gruppe ist; und
P₁ und P₂ jeweils Hydroxyl-Schutzgruppen sind.
Die Ausgangsverbindung kann oxidiert werden, um eine erste Zwischenproduktverbindung folgender Formel zu bilden:
Das Verfahren kann ferner den Schritt des Acylierens des ersten Taxananalogs an der C-10-Position einschließen, um ein zweites Taxananalog folgender Formel zu bilden:
welches anschließend entschützt werden kann, wodurch ein drittes Taxananalog mit folgender Formel gebildet wird:
worin R₁, R₂, R₇, P₁ und P₂ wie oben in der Tabelle 1 definiert sind. Der Acylierungsschritt kann unter Verwendung einer Carbonsäure R₇COOH, eines Carbonsäurehalogenids R₇COX, wie eines Säurechlorids, oder eines Carboxylanhydrids R₇COOCOR₇ bewerkstelligt werden. Wenn P₁ und P₂ Silyl-Schutzgruppen, wie TES oder TBDMS, sind, kann der Schritt des Entschützens des zweiten Taxanalalogs in einem einzelnen Schritt unter Verwendung von Tetrabutylammoniumfluorid (TRAF) bewerkstelligt werden. Alternativ kann der Schritt des Entschützens des zwei ten Taxananalogs einen ersten Schritt des Entschützes der zweiten Verbindung an der C-7-Position einschließen, wodurch ein viertes Taxananalog folgender Formel gebildet wird:
und anschließend die 2'O-Position von dem vierten Taxananalog entschützt wird, um ein fünftes Taxananalog folgender Formel zu bilden:
Der erste Schritt kann unter Verwendung von HF-ACN bewerkstelligt werden, und der zweite Schritt kann unter Verwendung von HF-Pyridin bewerkstelligt werden.
Alternativ kann anstelle der Acylierung des ersten Taxananalogs dieses an der 7-O-Position entschützt werden, um ein sechstes Taxananalog folgender Formel zu bilden
Danach kann das sechste Taxananalog an der C-7-Position, der C-9-Position oder der C-10-Position acyliert werden, um ein siebtes Taxananalog folgender Formel zu bilden
Das siebte Taxananalog kann an der 2'-O-Position entschützt werden, um ein achtes Taxananalog folgender Formel zu bilden
Der Acylierungsschritt des sechsten Taxananalogs kann unter Verwendung einer Carbonsäure R₇COOH, eines Carbonsäurehalogenids R₇COX, wie eines Säurechlorids, oder eines Carboxylanhydrids R₇COOCOR₇ bewerkstelligt werden. Das Entschützen des siebten Taxananalogs an das C-2'-Position kann unter Verwendung von Tetrabutylamoniumfluorid (TRAF) bewerkstelligt werden.
Ein anderes Verfahren umfasst die Bereitstellung einer Ausgangsverbindung der Formel
worin
R₁ und R₂ jeweils aus H, einer Alkylgruppe, einer olefinischen Gruppe, einer aromatischen Gruppe, einer O-Alkylgruppe, einer O-olefinischen Gruppe oder einer O-aromatischen Gruppe gewählt werden;
R₇ eine Alkylgruppe, eine olefinische Gruppe oder eine aromatischen Gruppe ist; und
P₁ und P₂ jeweils Hydroxyl-Schutzgruppen sind.
Die Ausgangsverbindung kann in ein erstes Taxananalog folgender Formel umgewandelt werden,
worin
R₁ und R₂ jeweils aus H, einer Alkylgruppe, einer olefinischen Gruppe, einer aromatischen Gruppe, einer O-Alkylgruppe, einer O-olefinischen Gruppe oder einer O-aromatischen Gruppe gewählt werden;
R₃ Hydroxyl oder OP₁ ist;
R₇ = eine Alkylgruppe, eine olefinische Gruppe oder eine aromatische Gruppe ist;
P₁ eine Hydroxyl-Schutzgruppe ist.
Das erste Taxananalog kann eine Formel aufweisen, die aus den folgenden Strukturen gewählt ist:
Das erste Taxananalog kann dann als ein 7,9-Acetal-verknüpftes Analog geschützt werden, um ein zweites Taxananalog folgender Formel zu bilden.
welche spezifisch eine der folgenden Formeln aufweisen kann
Die Seitenkette des zweiten Taxananalogs kann danach an der C-13-Position gespalten werden, um das zweite Taxananalog in eine erste Zwischenproduktverbindung folgender Formel umzuwandeln
Anschließend kann die erste Zwischenproduktverbindung mit einer zweiten Zwischenproduktverbindung folgender Formel verestert werden.
wodurch ein drittes Taxananalog folgender Formel gebildet wird
worin:
R₂ aus H, einer Alkylgruppe, einer olefinischen Gruppe, einer aromatischen Gruppe, einer O-Alkylgruppe, einer O-olefinischen Gruppe und einer O-aromatischen Gruppe gewählt wird;
R₄ entweder Hydroxyl oder R₇COO ist;
R₇ eine Alkylgruppe eine olefinische Gruppe oder eine aromatische Gruppe ist;
R₈, R₉, R₁₁ und R₁₂ jeweils aus H, einer Alkylgruppe, einer olefinischen Gruppe oder einer aromatischen Gruppe gewählt werden; und
P₃ eine NH-Schutzgruppe ist.
Speziell können die R₉- und R₁₀-Reste spezifisch folgendes sein:
Ebenfalls kann P₃ speziell Carbonbenzyloxid (CBZ) sein. Ein weiteres Verfahren umfasst die Umwandlung einer ersten Verbindung der Formel:
zu einer zweiten Verbindung der Formel:
das Schützen der zweiten Verbindung als ein N,O-Acetal zur Bildung einer dritten Verbindung der Formel:
und das Verseifen der dritten Verbindung zu einer vierten Verbindung der Formel:
worin R₂, R₁₁, R₁₂ und P₃ wie oben in Tabelle 1 definiert sind und R₁₀ eine Alkylgruppe wie eine Methyl- oder Ethylgruppe ist.
Hierin wird ein Verfahren der Behandlung von Krebs bei einem Patienten beschrieben, welches das Verabreichen einer pharmazeutischen Formulierung an einen Patienten umfasst, welche eine gewählte Konzentration eines Taxans und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger dafür einschließt, wobei das Taxan folgende Formel aufweist:
und C-2' S-Isomere davon, worin R₁ bis R₉ wie oben in Tabelle 1 definiert sind.
Diese und andere Ziele, wie sie oben diskutiert sind, werden leichter anerkannt und verstanden unter Berücksichtigung der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, wenn sie zusammen mit den beiliegenden Zeichnungen genommen wird, worin folgendes vorliegt:
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
die 1 ist ein Diagramm eines verallgemeinerten Schemas 1 zur Bildung von 9,10-α,α-Taxananaloga;
die 2 ist ein Diagramm eines verallgemeinerten Schemas 2 zur Bildung von 9,10-α,α-Taxananaloga;
die 3 ist ein Diagramm eines verallgemeinerten Schemas 3 zur Bildung von 9,10-α,α-Taxananaloga;
die 4 ist ein Diagramm von beispielhaften R₇COO-Gruppen zur Verwendung im Schema 3;
die 5 ist ein Diagramm eines verallgemeinerten Schemas 4 zur Bildung von Mono-, Bis und Tris-acylierten 9,10-α,α-Taxananaloga;
die 6 ist ein Diagramm von beispielhaften R₇COO-Gruppen zur Verwendung im Schema 4;
die 7 ist ein Diagramm eines verallgemeinerten Schemas 5 zur Bildung von 9,10-α,α-Taxananaloga;
die 8 ist ein Diagramm eines verallgemeinerten Schemas 6 zur Bildung von 9,10-α,α-7,9-Acetal-Taxananaloga;
die 9 ist ein Diagramm von beispielhaften Verbindungen, die gemäß Schema 6 gebildet werden;
die 10 ist ein Diagramm eines verallgemeinerten Schemas 7 zur Spaltung der Seitenkette von 9,10-α,α-Taxananaloga;
die 11 ist ein Diagramm eines verallgemeinerten Schemas 8 zur Bildung einer Carbonsäure zur Verwendung einer alternativen Taxan-Seitenkette an 9,10-α,α-Taxananaloga;
die 12 ist ein Diagramm eines verallgemeinerten Schemas 9 zur Veresterung der Seitenkette von 11 an ein 13-Hydroxy-9,10-α,α-Taxananalog;
die 13 ist ein Diagramm eines beispielhaften 2'-Hydroxylschutzes von Paclitaxel;
die 14 ist ein Diagramm einer beispielhaften 10-Deacylierung der in 13 gebildeten Verbindung;
die 15 ist ein Diagramm eines beispielhaften 7-Hydroxyl-Schutzes der in 14 gebildeten Verbindung;
die 16 ist ein Diagramm einer beispielhaften 10-Hydroxyl-Oxidation der in der 15 gebildeten Verbindung;
die 17 ist ein Diagramm einer beispielhaften 9,10-Diketo-Reduktion der in der 16 gebildeten Verbindung;
die 18 ist ein Diagramm einer beispielhaften 10-Acylierung der in der 17 gebildeten Verbindung;
die 19 ist ein Diagramm von beispielhaften 7-Entschützungen der in den 17 und 18 gebildeten Verbindungen;
die 20 ist ein Diagramm von beispielhaften 2'-Entschützungen der in der 19 gebildeten Verbindungen;
die 21 ist ein Diagramm von beispielhaften 2',7-Entschützungen der in den 17 und 18 gebildeten Verbindungen;
die 22 ist ein Diagramm von beispielhaften Mono-, Bis- und Tris-Acylierungen einer in der 19 gebildeten Verbindung, wobei R₇COO aus den Formeln der 6 gewählt werden kann;
die 23 ist ein Diagramm eines beispielhaften 2'-Schutzes einer in den 20 und 21 gebildeten Verbindung;
die 24 ist ein Diagramm einer beispielhaften 7-O-Methylthiomethylierung der in der 23 gebildeten Verbindung;
die 25 ist ein Diagramm einer beispielhaften 2-Entschützung der in der 24 gebildeten Verbindung;
die 26 ist ein Diagramm einer beispielhaften 7,9-Acetalisierungsreaktion einer in der 19 gebildeten Verbindung;
die 27 ist ein Diagramm einer beispielhaften 2'-Entschützung der in der 26 gebildeten Verbindung;
die 28 ist ein Diagramm einer beispielhaften 7,9-Acetalisierung einer in den 20 und 21 gebildeten Verbindung;
die 29 ist ein Diagramm einer beispielhaften Reaktion zur Spaltung der Taxan-Seitenkette der in der 28 gebildeten Verbindung;
die 30 ist ein Diagramm einer beispielhaften Reaktion zur Herstellung einer Isobutyl-M-geschützten Esterverbindung zur Verwendung bei der Bildung einer alternativen Taxan-Seitenkette;
die 31 ist ein Diagramm einer beispielhaften Reaktion zum Schützen der in der 30 gebildeten Verbindung als ein Anisaldehydacetal;
die 32 ist ein Diagramm einer beispielhaften Reaktion zur Verseifung der in der 31 gebildeten Verbindung zu einer Carbonsäure;
die 33 ist ein Diagramm einer beispielhaften Reaktion zur Anheftung der in der 32 gebildeten Seitenkettenverbindung an das in der 29 gebildete 13-Hydroxy-Taxananalog;
die 34 ist ein Diagramm einer beispielhaften Entschützung und Acylierung der in der 33 gebildeten Verbindung; und
die 35 ist ein Diagramm einer beispielhaften 7,9-Acetalisierung der in der 34 gebildeten Verbindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Paclitaxel und Docetaxel weisen eine Formel wie folgt auf:

Paclitaxel: R₁ = Ph, R₄ = AcO
Docetaxel R₁ = t-Butoxy, R₄ = OH

Zu beachten ist der obere Teil des Moleküls, wie er oben veranschaulicht ist, welcher so anzusehen ist, dass eine 9-Keto-Struktur und eine 10-β-Hydroxy oder 10-β-Acetyl-Stereochemie vorliegt. Es werden hierin neue Taxananaloga mit einer Stereochemie an den C-9- und C-10-OH-Positionen des Moleküls beschrieben. Im Allgemeinen hat sich bei diesen Verbindungen herausgestellt, dass sie eine ausgezeichnete Inhibition des Zellwachstums gegen MDR-sensitive Krebszelllinien zeigen. Zum Beispiel zeigen die 9,10-α,α-Hydroxy-Taxanderivate, welche in der Tabelle 2 diskutiert werden, eine günstige Inhibition des Zellwachstums in mehreren der getesteten Zelllinien. TABELLE 2 BIOLOGISCHE AKTIVITÄTSDATEN VON AUSGEWÄHLTEN TAXANEN

Krebstyp und Zelllinie	MDR	Tubulin	Mittel	Konzentration	Inhibition
Eierstockkarzinom 1A9PTX10	+	Mutante	Paclitaxel	5 μg/mL	55%
Eierstockkarzinom 1A9PTX10	+	Mutante	TPI 287	0,2 μg/mL	85%
Eierstockkarzinom 1A9PTX10	+	Mutante	TPI 287	0,1 μg/mL	51%
Eierstockkarzinom 1A9PTX10	+	Mutante	TPI 251	0,5 μg/mL	96%
Eierstockkarzinom 1A9PTX10	+	Mutante	TPI 251	0,25 μg/mL	93%
Brustkrebs MCF-7 NCI-AR	+	Wildtyp	Paclitaxel	40 μg/mL	55%
Brustkrebs MCF-7 NCI-AR	+	Wildtyp	TPI 287	0,5 μg/mL	80%
Brustkrebs MCF-7 NCI-AR	+	Wildtyp	TPI 287	0,25 μg/mL	47%
Brustkrebs MCF-7 NCI-AR	+	Wildtyp	TPI 287	0,125 μg/mL	37%
Brustkrebs MCF-7 NCI-AR	+	Wildtyp	TPI 287	0,061 μg/mL	22%
Brustkrebs MCF-7 NCI-AR	+	Wildtyp	TPI 287	0,031 μg/mL	13%
Brustkrebs MCF-7 NCI-AR	+	Wildtyp	TPI 251	2,0 μg/mL	94%
Brustkrebs MCF-7 NCI-AR	+	Wildtyp	TPI 251	1,0 μg/mL	65%
Brustkrebs MCF-7 NCI-AR	+	Wildtyp	TPI 251	0,5 μg/mL	45%
Brustkrebs MCF-7 NCI-AR	+	Wildtyp	TPI 285	2,0 μg/mL	85%
Brustkrebs MCF-7 NCI-AR	+	Wildtyp	TPI 285	1,0 μg/mL	51%
Brustkrebs MCF-7 NCI-AR	+	Wild Typ	TPI 285	0,5 μg/mL	41%
Neuroplastom SK-N-AS	-	Wild Typ	Paclitaxel	0,1 μg/mL	54%
Neuroplastom SK-N-AS	-	Wild Typ	TPI 287	0,05 μg/mL	58%
squamöses Zellkarzinom FADU	-	Wild Typ	Paclitaxel	0,05 μg/mL	47%
squamöses Zellkarzinom FADU	-	Wild Typ	TPI 287	0,05 μg/mL	56%

Die oben stehende Tabelle 2 identifiziert die Verbindungen TPI 287, TPI 285 und TPI 251, von welchen gefunden wurde, dass sie eine ausgezeichnete Inhibition des Zellwachstums gegen MDR-sensitive Krebszelllinien zeigen. Die Verbindungen TPI 287, TPI 285 und TPI 251 werden unten detaillierter diskutiert und besitzen die folgenden jeweiligen Strukturen:
Wie es aus der unten stehenden Diskussion ersichtlich wird, ist TPI 287 eine Mischung der Verbindungen, die als Formel 31 und Formel 33 angegeben sind, welche unten in Bezug auf die 35 diskutiert sind. Das 2'R-Isomer von TPI 285 wird zum Beispiel mit Bezug auf die verallgemeinerte Formel A in der 1 veranschaulicht, in der R₁ eine tert-Butoxylgruppe ist, R₂ eine Isobutylgruppe ist und R₇ Acetyl ist. Obgleich es in der 1 nicht gezeigt ist, wird das 2'S-Isomer von TPU 285, wie oben gezeigt, ebenfalls in Betracht gezogen. TPI 251 wird zum Beispiel in Bezug auf die verallgemeinerte Formel Z in der 9 veranschaulicht, in der R₈ H ist und R₉ Ethylen ist. Zusätzlich zu den Verbindungen TPI 287, TPI 285 und TPI 251 haben verschiedene andere 9,10-α,α-Hydroxy-Taxanderivate ebenfalls eine signifikante Inhibition gegen verschiedene Krebszelllinien gezeigt.
I. Synthese von 9,10-α,α-Hydroxytaxanen
Solche Verbindungen können auf einer Vielzahl von Wegen gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet werden. Zum Beispiel kann, wie es in der 1 (Schema 1) und der 2 (Schema 2) gezeigt ist, 9,10-α,α-Hydroxytaxan F direkt aus einem Standardtaxan A oder A' durch verschiedene Transformationen gebildet werden, einschließlich der Oxidation eines 10-Hydroxytaxans D zu einem 9,10-Diketotaxan E und der Reduktion zu dem 9,10-α,α-Hydroxytaxan F. In den in den Schemata 1 und 2 gezeigten Verbindungen können R₁ und R₂ jeweils H, Alkyl wie eine Isobutylgruppe oder eine tert-Butylgruppe, olefinisch wie eine Tigloylgruppe aromatisch wie eine Phenylgruppe, O-Alkyl, O-olefinisch oder O-aromatisch sein. R₇ kann Alkyl wie eine Methylgruppe, olefinisch oder aromatisch sein; und P₁ und P₂ können jeweils eine Hydroxyl-Schutzgruppe, wie eine Silyl-Schutzgruppe, einschließlich TBDMS oder TES, sein.
Ein solches Verfahren wird in den 13 bis 17 beispielhaft dargelegt. Wie es in der 13 gezeigt ist, wird beispielsweise Paclitaxel der Formel 1 (worin R₁ = R₂ = Ph; R₇ = CH₃ in der verallgemeinerten Formel A vom Schema 1) zuerst an dem 2'-Hydroxyl mit einer Hydroxyl-Schutzgruppe wie tert-Butyldimethylsilyl (TBDMS) geschützt wird. Zu einem 500 mL großen Rundkolben (RBF), der mit einem magnetischen Rührstab ausgestattet war, wurden 50,0 g (58,55 mMol) Paclitaxel, Formel 1, 13,96 g (204,8 mMol, 3,5 Äq.) Imidazol und 26,47 g (175,7 mMol, 3,0 Äq.) TBDMS-CI gegeben. Der Kolben wurde unter eine Stickstoffumgebung gestellt, und 350 mL (7 mL/g Paclitaxel) wasserfreies N,N-Dimethylformamid (DMF) wurden in den Kolben gegeben. Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur zwanzig Stunden lang gerührt, dann wurde durch Verdünnung die Reaktionslösung in 600 mL Isopropylacetat (IPAc) und durch Waschen mit Wasser, bis die wässrige Waschlösungen einen pH-Wert von 7 erreicht, dann mit Kochsalzlösung aufgearbeitet. Der organische Teil wurde über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und dann zu einem weißen Schaumfeststoff abgedampft, wodurch man 66,9 g (93,0 Flächenprozent) an ungereinigten 2'-O-TBDMS-Paclitaxel-Produkt der Formel 2 erhielt (worin R₁ = R₂ = Ph; R₇ = CH₃; P₁ = TBDMS in der verallgemeinerten Formel B vom Schema 1 sind). Diese Reaktion ist fast quantitativ. Es gibt geringe Mengen an 2',7'-Bis-TBDMS, dies ist jedoch keine signifikante Menge.
Als nächstes, wie in der 14 gezeigt ist, wird die 10-Acetylgruppe durch Hydrazinolyse entfernt. Zu einem 1 L großen Rundkolben, der mit einem magnetischen Rührstab ausgestattet war, wurden 59,5 g 2'-O-TBDMS-Paclitaxel der Formel 2 und 600 mL (10 mL/g) IPAc gegeben. Die Lösung wurde gerührt, um das 2'-O-TBDMS-Paclitaxel zu lösen, dann wurden 60 mL (1 mL/g) Hydrazinhydrat in den Kolben gegeben, und die Reaktion wurde bei Raumtemperatur eine Stunde lang gerührt. Die Reaktion wurde aufgearbeitet, indem die Reaktionslösung in 1,2 L IPAc verdünnt wurde und zuerst mit Wasser dann mit Ammoniumchloridlösung, dann erneut mit Wasser, bis die wässrige Waschlösung einen pH-Wert von 7 aufwies, und zuletzt mit Kochsalzlösung gewaschen wurde. Der organische Teil wurde über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und zu 55,8 g Feststoff abgedampft. Der Feststoff wurde in 3:1 IPAc (1% Wasser):Heptan zu einer Konzentration von 0,25 g/mL an insgesamt gelösten Feststoffen (TDS) aufgelöst und auf einer YMC-Silica-Säule gereinigt; der Säuleneluent wurde bezüglich der UV-Absorption überwacht. Die Fraktionen wurden basierend auf der HPLC-Analyse vereinigt und abgedampft, wodurch man 39,3 g (98,6 Flächenprozent) an 2'-O-TBDMS-10-Deacetyl-Paclitaxelfeststoff der Formel 3 erhielt (worin R₁ = R₂ = Ph; P₁ = TBDMS in der verallgemeinerten Formel C von dem Schema 1 sind). Wenn die Reaktion zu lang geht (jenseits von 2 h), beginnt das Produkt an der C-7-Position zu epimerisieren. Neben der Senkung der Ausbeute durch die Bildung des 7-Epi-Abbauproduktes erfordert diese Verunreinigung die Hinzufügung eines Chromatographieschrittes, um die Verunreinigung zu entfernen.
Wie in der 15 veranschaulicht, ist das 7-Hydroxyl nun durch eine Schutzgruppe wie Triethylsilyl (TES) geschützt. Zu einem 500 mL großen Rundkolben, der mit einem magnetischen Rührstab ausgestattet war, wurden 39,3 g (42,46 mMol) 2'-O-TBDMS-10-Deacetyl-Paclitaxelfeststoff der Formel 3 und 15,6 g (127,4 mMol, 3 Äq.) DMAP gegeben. Der Kolben wurde unter Stickstoff gestellt, und 390 mL (10 mL/g) wasserfreies Dichlormethan (DCM) werden zum Kolben hinzugesetzt, um die Feststoffe zu lösen, gefolgt von 14 mL (84,92 mMol, 2 Äq.) TES-CI. Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur drei Stunden lang gerührt. Die Reaktion wurde durch Abdampfung der Reaktionslösung auf etwa die Hälfte ihres Ausgangsvolumens und Verdünnen derselben in 300 mL EtOAc und waschen mit Wasser und verdünnten HCl-Lösungen, bis der pH-Wert der wässrigen Waschlösung bei etwa 7 lag, dann mit Kochsalzlösung aufgearbeitet. Der organische Teil wurde über Magnesiumsulfat getrocknet und abgedampft, wodurch man 42,0 g (97,7 Flächenprozent) an weißem Feststoff der Formel 4 erhielt (worin R₁ = R₂ = Ph; P₁ = TBDMS; P₂ = TES in der verallgemeinerten Formel D vom Schema 1 sind). Diese Reaktion ist fast quantitativ mit einer geringen Menge an 7,10-Bis-TES und einem Überschuss an Silylverbindungen in den aufgearbeiteten Feststoffen, wie bei dem obigen 2'-TBDMS-Schützungsschritt.
Als nächstes ergibt die Oxidation des 10-Hydroxyls eine 9,10-Diketoverbindung, wie in der 16 beispielhaft angegeben. Zu einem 1 L großen Rundkolben, der mit einem magnetischen Rührstab ausgestattet war, wurden 41,0 g (39,43 mMol) 2'-O-TBDMS-7-O-TES-10-Deacetyl-Paclitaxelfeststoff der Formel 4, 2,1 g (5,92 mMol, 0,15 Äq.) an TPAP, 13,9 g (118,3 mMol, 3 Äq.) an NMO gegeben. Der Kolben wurde unter Stickstoff gestellt, und 720 mL (~20 mL/g) wasserfreies DCM wurden dem Kolben hinzugefügt, um die Feststoffe aufzulösen. Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur 22 Stunden lang gerührt. Die Reaktion wurde aufgearbeitet durch konzentrieren der Reaktionslösung auf die Hälfte ihres Volumens und anschließend durch trocknen des Reaktionsinhalts auf 175 g Silicagel (EM Sciences 40–63 μ). Das Taxan, welches Silica enthielt, wurde auf 30 g reinem Silicagel (EM Sciences 40–63 μ) gegeben, und das Produkt eluierte von dem Silica mit 4 L MTBE. Das MTBE wurde abgedampft, wodurch man 37,3 g (93,2 Flächenprozent) an 2'-O-TBDMS-7-O-TES-9,10-Diketopaclitaxel der Formel 5 erhalten wurden (worin R₁ = R₂ = Ph; P₁ = TBDMS; P₂ = TES in der verallgemeinerten Formel E vom Schema 1 sind).
Schließlich ergibt die Reduktion des 9,10-Diketotaxans das 9,10-α,α-Hydroxytaxan, wie zum Beispiel in der 17 gezeigt. Zu einem 2 L großen Rundkolben, der mit einem magnetischen Rührstab ausgestattet war, wurden 37,3 g (35,9 mMol) geschütztes 9,10-Diketopacletaxel der Formel 5 und 900 mL (~30 mL/g Taxan) an 3:1 EtOH/MeOH gegeben. Die Lösung wurde gerührt, um die Feststoffe zu lösen, dann wurde der Kolben in ein Eis/Wasser-Bad gestellt, und die Lösung wurde 30 Minuten lang gerührt. 8,1 g (215,7 mMol, 6 Äq.) an Natriumborhydrid (NaBH₄) wurden dem Kolben hinzu gegeben, und die Reaktion wurde in dem Eis/Wasser-Bad fünf Stunden lang gerührt. Die Reaktion wurde aufgearbeitet, indem die Reaktionslösung in 1 L IPAc verdünnt wurde und mit 4 × 750 mL Wasser, dann mit 200 mL Kochsalzlösung gewaschen wurde. Der organische Teil wurde über Magnesiumsulfat getrocknet. Die wässrigen Waschlösungen wurden erneut mit 500 mL IPAc extrahiert. Die organische Lösung der erneuten Extraktion wurde mit 100 mL Kochsalzlösung gewaschen, dann über Magnesiumsulfat getrocknet und mit dem ersten organischen Teil vereinigt. Die IPAc-Lösung wurde so lange konzentriert, bis Feststoffe anfingen, sich niederzuschlagen, dann wurde Heptan der Lösung hinzugesetzt, um das geschützte 9,10-α,α-OH-9-Desoxo-10-deacetyl-Paclitaxel-Produkt der Formel 6 zu kristallisieren (worin R₁ = R₂ = Ph; P₁ = TBDMS; P₂ = TES in der verallgemeinerten Formel F vom Schema 1 sind). Die Kristallisationslösung wurde über Nacht in einen Gefrierschrank gestellt. Drei Kristallisationen wurden bezüglich des Materials durchgeführt, wobei die erste 4,1 g (95,3 Flächenprozent) an geschützten 9,10-α,α-OH-9-Desoxo-10-deacetyl-Paclitaxel-Produkt ergab, die zweite 18,3 g (90,9 Flächenprozent) Produkt und die dritte 2,9 g (81,7 Flächenprozent) Produkt ergab. Die Ursprungsarbeit bezüglich dieser Reaktion wandte eine Flash-Chromatographie an, um das Produkt zu reinigen. Jedoch ergaben die Kristallisationen, welche durchgeführt wurden, eine ähnliche Reinheit mittels HPLC gegenüber dem chromatographierten Material der früheren Arbeit.
Wie in der 2 (Schema 2) veranschaulicht, können die gleichen Schritte wie oben nachvollzogen werden – unter Auslassung des Hydrazinolyse-Schrittes –, wenn das Ausgangsmaterial ein 10-Deacetyltaxan ist, wie von der verallgemeinerten Formel A' in der 2.
II. 10-Acylierung und 2',7-Entschützung
Als nächstes kann, wie in der 3 (Schema 3) gezeigt, das resultierende Taxan der verallgemeinerten Formel F an der 7-Position entschützt werden, um das Taxan der verallgemeinerten Formel H zu erhalten und dann an der 2'-Position zu entschützten, um ein Taxan der verallgemeinerten Formel I zu erhalten. Die Entschützung an der 2'- und 7-Position kann entweder ein Zwei-Schritt-Verfahren sein oder kann in einem einzelnen Schritt durchgeführt werden.
Alternativ kann, wie im Schema 3 gezeigt, das Taxan der verallgemeinerten Formel F zuerst an der 10-Position acyliert werden, bevor es an der 7- und 2'-Position entschützt wird. Gemäß diesem Weg führt die 10-Acylierung des Taxans der verallgemeinerten Formel F zu dem Taxan der verallgemeinerten Formel G, welches dann an der 7-Position entschützt werden kann, um ein Taxan der verallgemeinerten Formel H' zu erhalten, und an der 2'-Position entschützt werden, um ein Taxan der verallgemeinerten Formel I' zu erhalten. Hierbei kann wiederum die Entschützung an der 7- und 2'-Position entweder ein 2-Schritt-Verfahren sein oder kann in einem einzelnen Schritt durchgeführt werden.
Die 10-Acylierung des Taxans der verallgemeinerten Formel F kann in einer Vielzahl von Arten und Weisen bewerkstelligt werden, wie es beispielhaft in der 18 dargelegt ist. Insbesondere zieht die Erfindung die Verwendung entweder einer Carbonsäure der verallgemeinerten Formel R₇COH, eines Carbonsäurehalogenids wie eines Säurechlorids der verallgemeinerten Formel R₇COCL oder eines Carboxylanhydrids der verallgemeinerten Formel R₇COOCR₇ in Betracht. In den Verbindungen, die in Schema 3 gezeigt sind, sind R₁, R₂, R₇, P₁ und P₂ wie oben für die Schema 1 und 2 definiert, obgleich es anzuerkennen ist, dass die R₇COO-Gruppe, die an C-10 im Schema 3 gebunden ist, sich von der R₇COO-Gruppe, welche im Schema 1 entfernt worden ist, unterscheiden kann.
Wenn das verwendete Reagenz eine Carbonsäure ist, ist eine beispielhafte Prozedur (wie in der 18 gezeigt) wie folgt. Zu einem 25 mL großen Rundkolben, der mit einem magnetischen Rührstab ausgestattet war, wurden 300 mg (0,288 mMol) 2'-O-TBDMS-7-O-TES-9,10-α,α-OH-9-desoxo-10-deacetyl-Paclitaxel der Formel 6 (worin R₁ = R₂ = Ph; P₁ = TBDMS; P₂ = TES in der verallgemeinerten Formel F vom Schema 3 sind), (0,720 mMol, 2,5 Äq.) Carbonsäure (CH₃COOH), 178 mg (0,864 mMol, 3,0 Äq.) an DCC und 13 mg (0,086 mMol, 0,3 Äq.) an 4-Pyrrolidinopyridin (4-Pp) gegeben. Der Inhalt des Kolbens wurde in eine Stickstoffumgebung gestellt, und 10 mL wasserfreies DCM wurden dem Kolben hinzugesetzt. Die Reaktionen wurden bei Raumtemperatur 15+ Stunden gerührt (alle Reaktionen wurden mittels TLC und HPLC zur Verbrauchsbestimmung des Ausgangsmaterials überwacht); die Reaktionen liefen im Allge meinen über Nacht. Die Reaktionen wurden durch Verdünnen der Reaktionslösung in 20 mL EtOAc und rühren während 15 Minuten, um Dicyclohexylharnstoff (DCU) zu präzipitieren, aufgearbeitet. Der DCU wurde aus der Lösung durch Vakuumfiltration entfernt, und das Filtrat wurde mit Wasser so lange gewaschen, bis der pH-Wert der Wasserwaschlösungen bei etwa 7 lag. Die organische Lösung wurde dann mit Kochsalzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet, bevor bis zur Trockne abgedampft wurde.
Wenn das verwendete Reagenz ein Carbonsäurehalogenid ist, ist eine beispielhafte Prozedur (wie in der 18 gezeigt) wie folgt. Zu einem 25 mL großen Rundkolben, der mit einem magnetischen Rührstab ausgestattet war, und unter eine Stickstoffumgebung gestellt wurde, wurden 300 mg (0,288 mMol) 2'-O-TBDMS-7-O-TES-9,10-α,α-OH-9-desoxo-10-deacetyl-Paclitaxel der Formel 6 (0,720 mMol, 2,5 Äq.) Säurechlorid (CH₃COCl), 140 μL (1,008 mMol, 3,5 Äq.) TEA, 13 mg (0,086 mMol, 0,3 Äq.) 4-Pp und 10 mL wasserfreies DCM gegeben. Die Reaktionen wurden bei Raumtemperatur 15+ Stunden gerührt; Reaktionen wurden im Allgemeinen über Nacht laufen gelassen und wurden mittels TLC und/oder HPLC am Morgen zur Verbrauchsbestimmung an Ausgangsmaterial überwacht. Die Reaktionen wurden aufgearbeitet durch Verdünnen der Reaktionslösung in 20 mL EtOAc und waschen mit Wasser, bis der pH-Wert der Wasserwaschlösungen bei etwa 7 lag. Die organische Lösung wurde dann mit Kochsalzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet, bevor bis zur Trockne abgedampft wurde.
Wenn das verwendete Reagenz ein Carboxylanhydrid ist, ist eine beispielhafte Prozedur (wie in der 18 gezeigt) wie folgt. Zu einem 25 mL großen Rundkolben, der mit einem magnetischen Rührstab ausgestattet war und unter einer Stickstoffumgebung stand, wurden 300 mg (0,288 mMol) 2'-O-TBDMS-7-O-TES-9,10-α,α-OH-9-desoxo-10-deacetyl-Paclitaxel der Formel 6, (2,880 mMol, 10 Äq.) Säureanhydrid (CH₃COOCOCH₃), 106 mg (0,864 mMol, 3 Äq.), DMAP und 5 mL wasserfreies DCM gegeben. Die Reaktionen wurden bei Raumtemperatur 15+ Stunden lang gerührt. Die Reaktionen wurden aufgearbeitet durch Zugabe von 5 mL gesättigter Natriumbicarbonatlösung zu dem Reaktionskolben und durch Rühren während 5 Minuten. Die Lösung wurde dann in einen Scheidetrichter überführt, und der organische Teil wurde mit 20 mL EtOAc extrahiert. Der organische Extrakt wurde dann mit gesättigter Natriumbicarbonatlösung und Wasser gewaschen, bis der pH-Wert der Wasserwaschlösungen bei etwa 7 lag. Der organische Teil wurde dann mit Kochsalzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet, bevor bis zur Trockne abgedampft wurde.
Das resultierende Produkt ist das 2'-O-TBDMS-7-O-TES-9-α-OH-9-desoxo-10-deacetyl-epi-Paclitaxel der Formel 7 (worin R₁ = R₂ = Ph; P₁ = TBDMS; P₂ = TES; R₇ = CH₃ in der verallgemeinerten Formel G vom Schema 3 sind). Die 4 zeigt zahlreiche alternative Gruppen, welche für die R₇COO-Gruppe an der 10-α-Position der verallgemeinerten Formel G verwendet werden können. Wie es vom Fachpersonal mit Durchschnittskenntnissen anerkannt werden würde, kön nen diese Acylierungen zum Beispiel durchgeführt werden, indem die geeignete Carbonsäure R₇COOH, das Carbonsäurehalogenid R₇COX oder Carboxylanhydrid R₇COOCOR₇ in den oben stehenden Prozeduren substituiert werden.
Wie oben angegeben und weiter im Schema 3 veranschaulicht, können Taxane der verallgemeinerten Formel F oder G an den 2'- und 7'-Positionen in entweder einem Zwei-Schritt-Verfahren oder einem einzelnen Schritt entschützt werden. Die 19 bis 21 zeigen beispielhafte Entschützungen der 2'- und 7'-Positionen.
Zum Beispiel kann, wie in der 19 gezeigt, die 7-O-TES-Gruppe aus der Formel 6 entfernt werden, wodurch man die Formel 8 (worin R₁ = R₂ = Ph; P₁ = TBDMS in der verallgemeinerten Formel H vom Schema 3 sind) erhält, bzw. aus der Formel 7 die Formel 9 (worin R₁ = R₂ = Ph; P₁ = TBDMS; R₇ = CH₃ in der verallgemeinerten Formel H' vom Schema 3 sind) unter Verwendung von Acetonitril (ACN) und wässrigem HF erhält. Zu einer 500 mL großen Teflonflasche, die mit einem magnetischen Rührstab ausgestattet war, wurden 2,50 g (2,40 mMol) 2'-O-TBDMS-7-O-TES-9,10-α,α-OH-9-desoxo-10-deacetyl-Paclitaxel der Formel 6 und 100 mL ACN gegeben. Die Flasche wurde in ein Eis/Wasser-Bad gestellt, und die Lösung wurde 30 Minuten lang gerührt. Als nächstes wurden 0,8 mL 48%ige wässrige HF langsam der Reaktionslösung hinzugesetzt, und die Reaktion wurde in dem Eis/Wasser-Bad 20 Minuten lang gerührt. Die Reaktion wurde mittels TLC bezüglich des Verschwindens des Ausgangsmaterials überwacht. Die Reaktion wurde aufgearbeitet durch Verdünnen der Reaktionslösung durch Zugabe von 200 mL EtOAc und Löschen der Säure durch Zugabe von 25 mL gesättigter Natriumbicarbonatlösung zu der Flasche und Rühren während 10 Minuten. Die Lösung wurde dann zu einem Scheidetrichter überführt, und der organische Teil wurde mit Wasser so lange gewaschen, bis der pH-Wert der Wasserwaschlösung bei etwa 7 lag, dann wurde mit Kochsalzlösung gewaschen. Der organische Teil wurde über Natriumsulfat getrocknet, und dann wurde er zu einem Feststoff der Formel 8 abgedampft. Diese Prozedur wurde ebenfalls nachvollzogen, wenn eine Acylgruppe auf dem 10-α-Hydroxyl vorlag (d. h. Formel 7 bis Formel 9 in der 19 oder verallgemeinerte Formel G bis verallgemeinerte Formel H' im Schema 3).
Als nächstes, wie in der 20 gezeigt, kann die 2'-O-Schutzgruppe von der Formel 8 entfernt werden, wodurch man die Formel 10 erhält (worin R₁ = R₂ = Ph in der verallgemeinerten Formel I vom Schema 3 sind), bzw. von der Formel 9, wodurch man die Formel 11 erhält (worin R₁ = R₂ = Ph; R₇ = CH₃ der verallgemeinerten Formel I' vom Schema 3 sind). Zu einer 50 mL großen Teflonflasche, die mit einem magnetischen Rührstab ausgestattet war, wurden 500 mg 2'-O-TBDMS-9-10-α,α-OH-9-desoxo-10-deacetyl-Paclitaxel der Formel 8 (oder 2'-O-TBDMS-9-α-OH-9-desoxo-10-epi-Paclitaxel der Formel 9) und 5 mL wasserfreies THF gegeben. Als nächstes wurde 1 mL HF-Pyridin-Lösung langsam der Reaktionslösung hinzu gegeben. Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur 1 Stunde lang gerührt; der Reaktionsfortschritt wurde mittels TLC und/oder HPLC zur Bestimmung des Verschwindens vom Ausgangsmaterial überwacht. Die Reaktion wurde aufgearbeitet, indem 10 mL EtOAc zur Flasche hinzugesetzt wurde, um die Reaktionslösung zu verdünnen, dann gesättigtes Natriumbicarbonat langsam der Flasche hinzugesetzt wurde, um das HF zu neutralisieren. Die Lösung wurde dann einem Scheidetrichter überführt, und der organische Teil wurde mit 10 Gew.-% Natriumbicarbonatlösung, dann mit Wasser, bis der pH-Wert der Wasserwaschlösung bei etwa 7 lag, gewaschen. Dann wurde der organische Teil mit Kochsalzlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet, bevor er zu einem Feststoff der Formel 10 (oder der Formel 11) abgedampft wurde.
Es sollte beachtet werden, dass ein Durchschnittsfachmann im Fachbereich verstehen würde, dass die Reihenfolge der oben stehenden Entschützungsschritte umgedreht werden können, sodass die 2'-Hydroxyl-Schutzgruppe zuerst entfernt wird, und die 7-Hydroxyl-Schutzgruppe als zweites entfernt wird.
Ferner können, wie oben angegeben die 2'- und 7-Positionen von einem der Taxane der verallgemeinerten Formel F oder G in einer Ein-Schritt-Prozedur unter Verwendung von Tetrabutylammoniumfluorid (TRAF) entschützt werden. Hierbei, wie es zum Beispiel in der 21 gezeigt ist, kann die Formel 6 direkt zur Formel 10 entschützt werden, und die Formel 7 kann direkt zur Formel 11 entschützt werden. Ein 10 mL großer Rundkolben, der mit einem magnetischen Rührstab ausgestattet ist, wurde mit 100 mg 2'-O-TBDMS-7-O-TES-9,10-α,α-OH-9-desoxo-10-deacetyl-Paclitaxel der Formel 6 (oder 2'-O-TBDMS-7-O-TES-9-α-OH-10-epi-Paclitaxel der Formel 7) und 5 mL EtOAc oder THF, um das Taxan zu lösen, gegeben. Als nächstes wurden 100 μL 1 M TRAF in THF zu dem Kolben gegeben und die Reaktion wurde bei Raumtemperatur 1 Stunde lang gerührt; die Reaktion wurde mittels TLC und/oder HPLC zur Bestimmung des Verschwindens vom Ausgangsmaterial überwacht. Die Reaktion wurde aufgearbeitet, indem die Reaktionslösung mit Wasser und dann mit Kochsalzlösung gewaschen wurde. Der organische Teil wurde über Natriumsulfat getrocknet und zu einem Feststoff der Formel 10 (oder der Formel 11) abgedampft. Dieses Verfahren entfernt sowohl die 2'-O-TBDMS-Schutzgruppe als auch die 7-O-TES-Schutzgruppe.
III. 7,9,10-Acylierung
Nun, wie es in der 5 (Schema 4) veranschaulicht ist, können die 7-, 9- und/oder 10-Positionen mittels verschiedener Gruppen R₇COO acyliert werden, wie jenen in der 6 gezeigten. In den im Schema 4 gezeigten Verbindungen sind R₁, R₂, R₇ und P₁ wie oben für die Schemata 1 und 2 definiert, obgleich es anerkannt werden sollte, dass die R₇COO-Gruppen im Schema 4 sich von der R₇COO-Gruppe unterscheiden können, welche im Schema 1 entfernt wurde. Zum Beispiel, wie es in der 22 gezeigt ist, kann 2'-O-TBDMS-9,10-α,α-OH-9-desoxo-10-deacetyl-Paclitaxel der Formel 8 (worin R₁ = R₂ = Ph; P₁ = TBDMS der verallgemeinerten Formel H vom Schema 4 sind) auf dem 7-Hydroxyl als Formel 12 monoacyliert werden (was der verallgemeinerten Formel J vom Schema 4 entspricht), auf den 7,10-Hydroxylen als Formel 13 bisacyliert werden (was der verallgemeinerten Formel J' vom Schema 4 entspricht) und/oder auf den 7,9,10-Hydroxylen als Formel 14 trisacyliert werden (was der verallgemeinerten Formel J'' vom Schema 4 entspricht). Es sollte vom Durchschnittsfachmann anerkannt werden, dass die geeignete Carbonsäure R₇COOH, welche der gewünschten R₇COO-Gruppe entspricht, in der unten stehenden Prozedur substituiert werden kann, wie jenen Gruppen der 6 oder anderen Gruppen nach Bedarf. Zu einem 5 mL großen Rundkolben, der mit einem magnetischen Rührstab und Stickstoffspülung ausgestattet war, wurden 100 mg (0,108 mMol) 2'-O-TBDMS-9,10-α,α-OH-9-desoxo-10-deacetyl-Paclitaxel der Formel 8 (0,324 mMol, 3 Äq.) Carbonsäure, 66,8 mg (0,324 mMol, 3 Äq.) DCC, 6,6 mg (0,054 mMol, 0,5 Äq.) DMAP und 1,5 mL wasserfreies DCM gegeben. Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur 2,5 Stunden lang gerührt. Der Reaktionsfortschritt wurde mittels TLC und/oder HPLC überwacht. Wenn keine Acyladdition nachgewiesen wurde, wurde eine zusätzliche Zugabe an Reagenzien durchgeführt, um die Reaktion zu versuchen und zu starten. Die Reaktion produziert eine Mischung von monoacylierten, bisacylierten und einigen trisacylierten Produkten. Die Reaktion wurde durch Filtrieren der Reaktionslösung durch eine 0,2 μm-Nylon-Acrodisc aufgearbeitet. Zu dem Filtrat plus einer 1 mL DCM-Waschlösung der Feststoffe wurden 100 mg IRC-50-Ionenaustauschharz zugesetzt. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur 30 Minuten lang gerührt. Die Mischung wurde erneut durch eine zweite 0,2 μm-Nylon-Acrodisc filtriert. Wie es in der 22 weiter gezeigt ist, ging die resultierende Filtratlösung direkt zur Reaktion über, wodurch das TBDMS von dem 2'-Hydroxyl unter Anwendung des TBAF-Verfahrens entfernt wurde, was oben beschrieben ist, um die Formel 10 und die Formel 11 aus der Formel 6 beziehungsweise der Formel 7 zu erhalten; 150 μL des Reagenzes wurden direkt dem Filtrat hinzugesetzt, und es wurde bei Raumtemperatur vier Stunden lang gerührt. Die Aufarbeitung war die gleiche, wie oben für das Entschützungsverfähren beschrieben. Verbindungen wurden auf einer Umkehrphasen-HPLC-Säule im Halb-Präp-Maßstab gereinigt, wodurch man Formel 15 (entsprechend der verallgemeinerten Formel K vom Schema 4), Formel 16 (entsprechend der verallgemeinerten Formel K' vom Schema 4) und Formel 17 (entsprechend der verallgemeinerten Formel K'' vom Schema 4) erhielt.
IV. 7-Ether-Funktionalität
Wie in der 7 (Schema 5) veranschaulicht, kann das 2'-Hydroxyl geschützt und eine funktionelle Gruppe an die C-7-Position gebunden werden, wie es zum Beispiel in den 23 bis 25 gezeigt ist. In den im Schema 5 gezeigten Verbindungen sind R₁, R₂, R₇ und P₁ wie oben im Schema 3 definiert, und R₆ ist eine Etherfunktionalität, wie eine O-Methylthiomethylgruppe oder andere heterosubstituierte Etherfunktionalitäten. Anfängliche Versuche, eine 7-O-Methylthiomethylverbindung aus 2'-O-TBDMS-9-α-OH-10-epi-Paclitaxel zu synthetisieren, führte insofern zu Schwierigkeiten, als dass die Methylthiomethylgruppe zu labil war, um dem 2'-Hydroxyl-Entschützungsschritt unter Verwendung entweder des oben beschriebenen HF-Pyridin-Verfahrens oder des TBAF-Verfahrens zu widerstehen. Demzufolge ist es wünschenswert, eine 2'-Hydroxyl-Schutzgruppe zu verwenden, welche unter weniger drastischen Bedingungen entfernt werden kann, wie eine TEF-Schutzgruppe. In der 23 wird 9-α-OH-10-epi-Paclitaxel der Formel 11, welches gemäß einem der oben in Bezug auf Schema 3 beschriebenen Routen gebildet werden kann, zuerst als 2'-O-TES-Ether der Formel 18 geschützt (worin R₁ = R₂ = Ph; P₁ = TES; R₇ = CH₃ der verallgemeinerten Formel L vom Schema 5 sind). Zu einem 25 mL großen Rundkolben, der mit einem magnetischen Rührstab und einer Stickstoffspülung ausgestattet ist, wurden 1,2 g (1,415 mMol) 9-α-OH-10-epi-Paclitaxel der Formel 11, 6 mL wasserfreies DCM und 6 mL wasserfreies Pyridin hinzugesetzt. Der Kolben wurde in ein Eis/Wasser-Bad gestellt und die Lösung wurde 15 Minuten lang gerührt. Nachdem die Lösung gekühlt worden war, wurden 0,95 mL (5,659 mMol, 4,0 Äq.) TES-CI in den Kolben gefüllt. Die Reaktion wurde in einem Eis/Wasser-Bad 3 Stunden lang gerührt. Die Reaktion wurde aufgearbeitet, indem die Reaktionslösung in 30 mL EtOAc verdünnt wurde und mit Wasser, dann mit Kochsalzlösung gewaschen wurde. Der organische Teil wurde über Natriumsulfat getrocknet, bevor ein Feststoff abgedampft wurde. Das 2'-O-TES-9-α-OH-10-epi-Paclitaxel-Produkt der Formel 18 wurde mittels Flash-Chromatographie unter Verwendung eines EtOAc/Heptan-Gradienten gereinigt.
Wie zum Beispiel in der 24 gezeigt, kann eine Methylthiomethylgruppe an die 7-O-Position gebunden werden, um die Formel 19 zu erhalten (worin R₁ = R₂ = Ph; P₁ = TES; R₇ = CH₃; R₆ = OCH₂ SCH₃, in der verallgemeinerten Formel M vom Schema 5 sind). Da das C-9-Hydroxyl für eine Oxidation sehr empfindlich ist, wird es bevorzugt, dass keine Oxidationsreagenzien in der Reaktion vorliegen, um den Methylthiomethylether zu dem modifizierten Taxan zu addieren. Ein 100 mL großer Rundkolben wurde mit einem magnetischen Rührstab, einer Stickstoffspülung und einem Kühler ausgestattet und mit Aluminiumfolie umwickelt. 850 mg (0,877 mMol) 2'-O-TES-9-α-OH-epi-Paclitaxel der Formel 18, 894 mg (5,261 mMol, 6 Äq.) Silbernitrat, 156 mg (1,052 mMol, 1,2 Äq.) 4-Pp, 50 mL wasserfreies Toluol und 0,8 mL (5,701 mMol, 6,5 Äq.) TEA wurden zum Kolben gegeben. Die Lösung wurde gerührt, um die Feststoffe zu lösen, dann wurden 441 μL (5,261 mMol, 6,0 Äq.) Chlormethylmethylsulfid zum Kolben gegeben. Die Reaktion wurde auf 70°C erhitzt. Die Reaktion wurde bei 70°C 24 Stunden lang gerührt. Die Reaktion wurde aufgearbeitet, indem die Reaktionslösung durch Celite filtriert wurde. Der Reaktionskolben und Feststoffe wurden mit 80 mL EtOAc gewaschen. Das vereinigte Filtrat wurde zu einem Scheidtrichter überführt und mit Wasser gewaschen, dann mit verdünntem Ammoniumchlorid, dann verdünntem Natriumbicarbonat, dann mit Wasser, bis der pH-Wert der Wasserwaschung bei etwa 7 lag. Als nächstes wurde der organische Teil mit Kochsalzlösung gewaschen, dann über Natriumsulfat getrocknet, bevor er auf etwa 5 mL konzentriert wurde. Diese Lösung wurde mittels Flash-Chromatographie unter Verwendung eines EtOAc/Heptan-Gradienten gereinigt. Die Fraktionsvereinigungen wurden abgedampft, wodurch man 0,13 g 2'-O-TES-7-O-Methylthiomethyl-9-α-OH-10-epi-Paclitaxel der Formel 19 erhielt.
Das 2'-Hydroxyl wird dann entschützt, wie es zum Beispiel in der 25 gezeigt ist, um die Formel 20 bereitzustellen (worin R₁ = R₂ = Ph; R₇ = CH₃; R₆ = OCH₂SCH₃ der verallgemeinerten Formel N vom Schema 5 sind). Zu einem 10 mL großen Rundkolben, der mit einem magnetischen Rührstab ausgestattet war, wurden 0,12 g (0,117 mMol) 2'-O-TES-7-O-Methylthiomethyl- 9-α-OH-10-epi-Paclitaxel der Formel 19 und 8 mL ACN gegeben. Der Kolben wurde in ein Eis/Wasser-Bad gestellt, und die Lösung wurde 30 Minuten lang gerührt. 233 μL (0,233 mMol, 2 Äq.) an 1 N HCl wurden in den Kolben gegeben, und die Reaktion wurde in dem Eis/Wasser-Bad 45 Minuten lang gerührt. Der Methylthiomethylether ist ziemlich säurelabil, und die Methylthiomethylgruppe kann entfernt werden, wenn die Reaktion, um die TES-Gruppe unter Verwendung von 1 N HCl in ACN zu entfernen, zu lang läuft. Die Reaktion wurde aufgearbeitet, indem die Reaktionslösung in einen Scheidetrichter gegossen wurde, welche 20 mL EtOAc und 30 mL gesättigte Natriumbicarbonatlösung enthielt. Nach dem Schütteln wurde der wässrige Teil entfernt, und der organische Teil wurde mit Wasser gewaschen, bis der pH-Wert der Wasserwaschlösung bei etwa 7 lag, dann mit Kochsalzlösung. Der organische Teil wurde über Natriumsulfat getrocknet, dann zu einem gelblichen Öl abgedampft. Das Produkt wurde mittels Umkehrphasen-HPLC im Halb-Präg-Maßstab gereinigt, wodurch man 50 mg 7-O-Methylthiomethyl-9-α-OH-10-epi-Paclitaxel der Formel 20 als einen weißen Feststoff erhielt.
V. 7,9-Acetal-verknüpfte Analoga
Wie in der 8 (Schema 6) veranschaulicht, werden 7,9-Acatel-verknüpfte Analoga von 9,10-α,α-OH-Taxanen beschrieben. Insbesondere können die 7- und 9-Positionen durch eine verallgemeinerte -OC(R₈)(R₉)O-Struktur verknüpft werden, und die 2'-Position kann entschützt werden. In den Verbindungen, die im Schema 6 gezeigt sind, sind R₁, R₂, R₇ und P₁ wie oben für das Schema 3 definiert, und R₈ und R₉ können jeweils H, Alkyl, olefinisch oder aromatisch sein. Die 9 veranschaulicht verschiedene 7,9-Acetal-verknüpfte Analoge der Formel Z, welche gemäß dem unten beschriebenen Verfahren gebildet wurden. Anfängliche Daten von einer Cytotoxizitätsstudie bezüglich der Verbindung, worin R₈ = R₉ = H in der 9 sind, legen nahe, dass eine gute Aktivität für das Acetat vorlag. Es sollte anerkannt werden, dass die vorliegende Erfindung ferner Variationen in den Substituenten von solchen 7,9-Acetal-verknüpften Analoga in Betracht zieht. Zum Beispiel können die R₈- und R₉-Gruppen, welche in der 9 gezeigt sind, oder andere, für R₈ und R₉ in den verallgemeinerten Formeln O und P vom Schema 6 substituiert werden, und die R₁-, R₂-, R₇- und P₁-Gruppen davon können ferner variiert werden, wie es hierin beschrieben ist.
Zum Beispiel kann, wie es in der 26 gezeigt ist, eine Verbindung der Formel 9, (welche so gebildet werden kann, wie es oben in Bezug auf die 19 beschrieben ist) als ein 7,9-Acetalverknüpftes Analog der Formel 21 geschützt werden (worin R₁ = R₂ = Ph; P₁ = TBDMS; R₇ = CH₃; R₈ = R₉ = H in der verallgemeinerten Formel O vom Schema 6 sind). Zu einem 10 mL großen Rundkolben, der mit einem magnetischen Rührstab und einer Stickstoffspülung ausgestattet ist, wurden 100 mg (0,103 mMol) 2'-O-TBDMS-9-α-OH-10-epi-Paclitaxel der Formel 9, 2,5 mg (0,013 mMol, 0,13 Äq.) p-Toluolsulfonsäure und 5 mL wasserfreies DCM gegeben. Die Lösung wurde gerührt, um die Feststoffe zu lösen, dann wurde CH₂(OCH₃)₂ (0,515 mMol, 5 Äq.) hinzugesetzt, und die Reaktion wurde bei Raumtemperatur 1,5 Stunden lang gerührt. Der Reaktionsfortschritt wurde mittels TLC und/oder HPLC überwacht. Die Reaktion wurde aufgearbeitet, indem die Reaktionslösung in 10 mL verdünnt wurde und die resultierende Lösung mit Wasser, dann mit Kochsalzlösung gewaschen wurde. Der organische Teil wurde über Natriumsulfat getrocknet und zu einem Feststoff der Formel 21 abgedampft. Das geschützte Produkt wurde auf einer Umkehrphasen-HPLC im Halb-Präg-Maßstab gereinigt, bevor das TBAF-Entschützungsverfahren laufen gelassen wurde, wie es in der 27 gezeigt ist, um die TBDMS-Gruppe zu entfernen, um die Formel 22 (worin R₁ = R₂ = Ph; R₇ = CH₃; R₈ = R₉ = H, der verallgemeinerten Formel O vom Schema 6 sind) zu bilden. Wie aus dem Schema 6 ersichtlich ist, sollte anerkannt werden, dass Verbindungen der verallgemeinerten Formel R₈R₉C(OCH₃)₂ in der oben stehenden Reaktion substituiert werden können, um 7,9-Acetal-verknüpfte Analoga mit R₈- und R₉-Gruppen, wie jene, die in der 9 veranschaulicht sind, oder andere bereitzustellen.
VI. Austausch der Taxan-Seitenkette
Die oben stehende Diskussion und die entsprechenden Figuren veranschaulichen verschiedene Verfahren zur Herstellung von 9,10-α,α-OH-Taxanen sowie Zwischenproduktverbindungen, die bei der Bildung von diesen Taxanen brauchbar sind. In Bezug auf diese 9,10-α,α-OH-Taxane, welche durch diese Verfahren hergestellt worden sind, kann die Seitenkette davon abgespalten werden, um eine alternative Seitenkette anzuheften, welche andere Substituenten aufweisen, als jene, die gezeigt und beschrieben wurden. Demzufolge sieht die 10 ein verallgemeinertes Schema 7 zur Abspaltung der Seitenkette von 9,10-α,α-OH-Taxananaloga vor. Die Seitenkette kann zum Beispiel mit einer Verbindung der Formel 12 gemäß dem verallgemeinerten Schema 9, gezeigt in der 12, ersetzt werden.
Insbesondere, wie in dem Schema 7 gezeigt und in den 28 und 29 beispielhaft dargelegt, kann ein 9,10-α,α-OH-Taxan als ein 7,9-Acetal-verknüpftes Analog, wie oben beschrieben, geschützt werden, und die Seitenkette kann danach abgespalten werden, um ein 13-Hydroxyltaxan bereitzustellen. In den im Schema 7 gezeigten Verbindungen ist R₃ Hydroxyl oder OP₁; R₁, R₂, R₇ und P₁ sind wie oben für das Schema 3 definiert; und R₈ und R₉ sind wie oben für das Schema 6 definiert.
Zum Beispiel wurde zuerst eine Verbindung der Formel 11 mit den oben im Bezug auf die 18 und 21 beschriebenen Prozeduren wie folgt hergestellt. Zu einem 200 mL großen Rundkolben wurden 5,0 g (4,800 mMol) 2'-O-TBDMS-7-O-TES-9,10-α,α-OH-desoxo-10-deacetyl-Paclitaxel (Formel 6), 1,75 g (14,400 mMol, 3,0 Äq.) DMAP und 60 mL wasserfreies DCM gegeben, um die Feststoffe zu lösen. Der Kolben wurde verschlossen und unter Stickstoff gestellt, dann wurde der Kolben in ein Eis-Wasser-Bad gestellt. Als nächstes wurden langsam 4,5 mL (48,000 mMol, 10,0 Äq.) Essigsäureanhydrid dem Kolben hinzugesetzt. Die Reaktion wurde bei 0°C gerührt, wobei sie über Nacht auf Raumtemperatur ging. Die Reaktion wurde nach 18 Stunden durch Zugabe von 100 mL gesättigter Natriumbicarbonatlösung gelöscht. Das Produkt wurde mit EtOAc extrahiert und mit Natriumbicarbonatlösung und mit Wasser gewaschen. Der organische Teil wurde eingetrocknet, wodurch man etwa 5,5 g (5,075 mMol) an rohem Produkt der Formel 7 erhielt. Dieses rohe Produkt wurde in einen 250 mL großen Rundkolben mit 110 mL THF unter Stickstoff gegeben. Als nächstes wurden 14,2 mL 1,0 M TRAF in THF eingefüllt. Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur 2,5 Stunden lang gerührt, dann durch Extrahieren mit EtOAc und Waschen mit Wasser aufgearbeitet. Der organische Teil wurde abgedampft, wodurch man etwa 5,9 g rohen Feststoff erhielt. Das rohe Material wurde mittels Flash-Chromatographie gereinigt, wodurch man 1,5 g an gereinigter Verbindung der Formel 11 erhielt.
Wie für das Beispiel in der 28 gezeigt, kann die Verbindung der Formel 11 als ein 7,9-Acetal, wie mit Anisaldehyddimethylacetal, geschützt werden, um eine Verbindung der Formel 23 (worin R₁ = R₂ = Ph; R₃ = OH; R₇ = CH₃; R₈ = H; R₉ = PhOMe in der verallgemeinerten Formel Q1 vom Schema 7 sind) zu bilden. Zu einem 50 mL großen Rundkolben wurden 1,15 g (1,345 mMol) 9-α-OH-10-epi-Paclitaxel der Formel 11 und 25 mL wasserfreies DCM unter Stickstoff gegeben. 343 μL (2,017 mMol, 1,5 Äq.) Anisaldehyddimethylacetal wurden dem Kolben hinzugefügt, gefolgt von 51 mg (0,269 mMol, 0,2 Äq.) PTSA. Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur 45 Minuten lang gerührt, dann wurde aufgearbeitet durch Extraktion des Produktes mit EtO-Ac und Waschen mit gesättigter Natriumbicarbonatlösung, gefolgt von Wasser. Der organische Teil wurde abgedampft, wodurch man etwa 1,5 g rohes Produkt erhielt. Das rohe Produkt wurde mittels Flash-Chromatographie gereinigt, wodurch man 0,72 g reines Produkt der Formel 23 erhielt.
Als nächstes wurde die Seitenkette abgespalten, wodurch man die Verbindung der Formel 24 (worin R₇ = CH₃; R₈ = H; R₉ = PhOMe in der verallgemeinerten Formel R vom Schema 7 sind) erhielt, wie in der 29 beispielhaft dargelegt. Zu einem 25 mL großen Rundkolben wurden 720 mg (0,740 mMol) 7,9-Anisaldehydacetal-10-epi-Paclitaxel der Formel 23 und 15 mL wasserfreies THF unter Stickstoff gegeben. Der Kolben wurde in ein Eis/Wasser/Ammoniumchlorid-Bad von –13°C gestellt. Festes Lithiumborhydrid (29,0 mg, 1,331 mMol, 1,8 Äq.) wurde in den Reaktionskolben gefüllt, und die Reaktion wurde bei –13°C zwei Stunden lang gerührt, bevor die Temperatur auf 0°C erhöht wurde. Die Reaktion wurde nach fünf Stunden fünfzehn Minuten lang aufgearbeitet durch Verdünnen mit EtOAc und Waschen mit Ammoiumchloridlösung. Der organische Teil wurde abgedampft, wodurch man 650 mg an einer rohen Verbindung erhielt, jedoch zeigte die HPLC an, dass nur etwa 20% Produkt und hauptsächlich nicht umgesetztes Ausgangsmaterial vorlagen; deshalb wurde die Reaktion erneut gestartet, indem die oben stehende Prozedur wiederholt wurde und die Reaktion zusätzliche sechs Stunden laufen gelassen wurde. Der organische Teil wurde abgedampft, wodurch man etwa 660 mg rohes Produkt erhielt. Die Verbindung wurde auf einer YMC-Silica-Säule gereinigt, wodurch man die Verbindung der Formel 24 erhielt.
Die Ersatz-Seitenkette kann als Nächstes, wie beispielsweise in 11 (Schema 8) veranschaulicht und in den 30 bis 32 gezeigt, gebildet werden. Bei den in Schema 8 gezeigten Verbindungen ist R₂ wie oben für die Schemata 1 und 2 definiert; P₃ ist eine Hydroxyl-Schutzgruppe wie eine Carbobenzyloxy-(CBZ-)Gruppe; R₁₀ ist eine Alkylgruppe, wie eine Methyl- oder Ethylgruppe; und R₁₁ und R₁₂ sind wie für R₈ bzw. R₉ für das Schema 6 weiter oben definiert. Es sollte erkannt werden, dass die an C-3 im Schema 8 angefügte R₂-Gruppe von der R₂-Gruppe verschieden sein kann, welche sich auf der Seitenkette befand, die in Schema 7 entfernt wurde. Ferner, während die beispielhaften Diagramme eine Isobutyl-Seitenkette zeigen, sollte erkennbar sein, dass andere Gruppen für die verschiedenen Substituenten in den Formeln von Schema 8 substituiert werden können.
Wie in 30 gezeigt, wird eine Carbonsäure der Formel 25 (worin R₂ = CH₂CH(CH₃)₂ in der verallgemeinerten Formel S von Schema 8) zu einem Ester der Formel 26 umgewandelt (worin R₂ = CH₂CH(CH₃)₂; P₃ = CBZ; R₁₀-Methyl in der verallgemeinerten Formel T von Schema 8). In einen 1 L großer Rundkolben wurden 8,65 g (53,69 mMol) 2-R,S-Hydroxy-3-S-amino-5-methylhexansäure der Formel 25 und 130 mL MeOH zur Suspendierung der Säure gefüllt. Der Kolben wurde danach in ein Eis/Wasser-Bad gegeben, und es wurden 17,6 mL (241,62 mMol, 4,5 Äq.) Thionylchlorid (SOCl₂) langsam in den Kolben gefüllt. Die Reaktion wurde bei 0°C viereinhalb Stunden umgerührt, danach wurden 160 mL EtOAc und 100 mL Wasser in den Kolben gefüllt und der pH-Wert der Reaktionslösung wurden auf ungefähr 8 unter Verwendung von 3 M NaOH eingestellt. Als Nächstes wurden 16,9 mL (118,1 mMol, 2,2 Äq.) CBZ-CI in den Kolben gefüllt und der pH-Wert wurde danach erneut auf ungefähr 8 eingestellt. Die Reaktion wurde weitere drei Stunden lang umgerührt, bevor sie durch Verdünnen der Reaktion mit EtO-Ac, Entfernen des wässrigen Anteils und Waschen der organischen Lösung mit Wasser vor dem Verdampfen aufgearbeitet wurde, wodurch ungefähr 22 g Rohöl erhalten wurden. Das Produkt wurde durch Normalphasen-Chromatographie gereinigt unter Erhalt von 8,4 g Produkt der Formel 26.
Wie in 31 gezeigt, kann die Verbindung der Formel 26 als ein N,O-Anisaldehydacetal der Formel 27 geschützt werden (worin R₂ = CH₂CH(CH₃)₂; P₃ = CBZ; R₁₀-Methyl; R₁₁ = H; R₁₂ = PhOMe in der verallgemeinerten Formel U von Schema 8). In einen 10 mL großer Rundkolben, ausgestattet mit einem Rückflusskühler, wurden 250 mg (0,809 mMol) 2-R,S-Hydroxy-3-S-N-(Cbz)-5-methylhexanoylmethylester und 6 mL Toluol gefüllt, um den Feststoff aufzulösen. Als Nächstes wurden 15 mg (0,081 mMol, 0,1 Äq.) PTSA, gefolgt von 165 μl (0,970 mMol, 1,2 Äq.) Anisaldehyddimethylacetal, gefüllt. Die Reaktion wurde zweieinhalb Stunden refluxiert, danach durch Waschen der Reaktionslösung mit 4 mL gesättigter Natriumbicarbonatlösung gelöscht. Der organische Anteil wurde zu einem Öl abgedampft und wurde danach durch Flash-Chromatographie gereinigt unter Erhalt von 218 mg Produkt der Formel 27.
Während es bevorzugt ist, dass das die Seitenkette schützende N,O-Acetal dasselbe ist wie das Taxan-Hauptgerüst schützende 7,9-Acetal (d. h. R₈ = R₁₁ und R₉ = R₁₂), sodass diese beide später in einem einzigen chemischen Schritt entfernt werden können, sollte es ersichtlich sein, dass verschiedene Acetal-Schutzgruppen verwendet werden können und separate Entschützungsschritte erforderlich sein können.
Wie in 32 gezeigt, wird die Esterverbindung der Formel 27 als Nächstes zu deren entsprechenden Carbonsäure der Formel 28 verseift (worin R₂ = CH₂CH(CH₃)₂; P₃ = CBZ; R₁₁ = H; R₁₂ = PhOMe in der verallgemeinerten Formel V von Schema 8). In einen 5 ml großer Rundkolben wurden 280 mg (0,656 mMol) 3-N,2-O-Anisaldehydacetal-3-N-Cbz-5-methylhexanoylmethylester der Formel 27 und 2,8 mL EtOH gefüllt, um den Feststoff aufzulösen. Als Nächstes wurde eine Lösung von 51,3 mg LiOH-Monohydrat in 420 μl Wasser gefüllt. Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur vier Stunden und fünfzehn Minuten lang umgerührt, danach durch Löschen mit verdünnter HCl auf einen pH-Wert von 1 und Extrahieren des Produkts in 20 mL Toluol aufgearbeitet. Die organische Phase wurde danach mit Wasser gewaschen und auf 216 mg Säureprodukt der Formel 28 abgedampft.
Wie in Schema 9 gezeigt ist, wird die Ersatz-Seitenkette als Nächstes an das Taxan-Hauptgerüst gekoppelt. Bei den in Schema 9 gezeigten Verbindungen sind R₂, R₁₁, R₁₂ und P₃ wie weiter oben für Schema 8 definiert; R₇, R₈ und R₉ sind wie weiter oben für Schema 7 definiert; R₁ ist wie weiter oben für Schema 1 und 2 definiert; und R₁₃ und R₁₄ sind wie weiter oben für R₈ bzw. R₉ von Schema 6 definiert. Es sollte ersichtlich sein, dass die R₁-Gruppe in Schema 9 von der R₁-Gruppe verschieden sein kann, welche sich auf der Seitenkette befand, die in Schema 7 entfernt wurde.
Die 33 stellt zum Beispiel die Kopplungsreaktion von Formel 24 (von 29) mit Formel 28 (von 32) bereit zur Vorsehung der Verbindung von Formel 29 (worin R₂ = CH₂CH(CH₃)₂; P₃ = CBZ; R₁₁ = H; R₁₂ = PhOMe; R₇ = CH₃; R₈ = H R₉ = PhOMe in der verallgemeinerten Formel W von Schema 9). In einen 5 ml großer Rundkolben wurden 180 mg (0,255 mMol) 7,9-Anisaldehydacetal, 9-Desoxo-10-epi-Baccatin III (Formel 24) und 105 mg (0,510 mMol, 2,0 Äq.) DCC gefüllt. Toluol (2 mL) wurde zugegeben zur Auflösung der Feststoffe. Als Nächstes wurden 158 mg (0,383 mMol, 1,5 Äq.) iso-Butyl-Seitenkettensäure (Formel 28) in 1,0 mL DCM gelöst, danach wurde diese Lösung in den Reaktionskolben gefüllt, gefolgt von 6 mg (0,038 mMol, 0,15 Äq.) 4-Pp. Die Reaktion wurde bei Raumtemperatur 23 Stunden lang gerührt und wurde dann unter Zugabe von 11,5 μl Essigsäure und 4 μl Wasser während einer Stunde gelöscht. MTBE wurde dem Reaktionskolben zugegeben, um DCU auszufällen, und die Reaktionslösung wurde filtriert zur Entfernung des Ausfällungsprodukts. Das Filtrat wurde mit Aktivkohle aufgeschlämmt und danach über einen Silica-Pfropfen geleitet zur Entfernung der 4-Pp-Salze. Das Elutionsmittel wurde zu einem Feststoff abgedampft unter Erhalt von 270,7 mg von rohem gekoppelten Produkt von Formel 29.
Wie in 34 veranschaulicht, können die 7,9-Acetal- und N,O-Acetal-Schutzgruppen danach entfernt werden und eine N-Acyl-Gruppe kann hinzugefügt werden zur Bildung der Verbindun gen der Formel 30 und 32 (worin R₁ = t-Butoxyl; R₂ = CH₂CH(CH₃)₂; R₇ = CH₃ in der verallgemeinerten Formel X von Schema 9), die durch Flüssigchromatographie voneinander getrennt werden können oder für den nächsten Schritt zusammengehalten werden können. Während die gleiche Anisaldehydgruppe sowohl am 7,9-Acetal als auch am N,O-Acetal in der beispielhaften Verbindung von Formel 29 verwendet wird, sodass beide Gruppen in einem einzigen Schritt entfernt werden können, sollte es ersichtlich sein, dass andere Acetal-Schutzgruppen in Betracht gezogen werden, sodass mehrere Entschützungsschritte erforderlich sein können. In einen 10 ml großer Rundkolben wurden 270 mg (0,245 mMol) 7,9-Anisaldehydacetal-10-epi-3'-isobutyl-3',2'-N,O-anisaldehydacetal-gekoppelter Ester der Formel 29, 220 mg (0,8 g/g gekoppelter Ester) Palladium vom Degussa-Typ auf Kohlenstoff und 4,1 mL THF gefüllt. In einem separaten Vial wurden 99 μl konzentrierte HCl in 198 μl Wasser und 1,0 mL THF verdünnt. Diese Lösung wurde in den Reaktionskolben gegeben und der Kolben wurde versiegelt und unter Wasserstoff gestellt. Die Hydrierungsreaktion wurde 31 Stunden lang umgerührt, danach gelöscht unter Entfernung des Wasserstoffs und Abfiltrierung des Katalysators von der Reaktionslösung und anschließender Hinzufügung von Molekularsieben zu der Reaktionslösung zur Entfernung von Wasser, bevor 84,5 μl (0,368 mMol, 1,5 Äq.) t-Butoxycarbonyl-(t-BOC-)Anhydrid und danach 684 μl TEA zugegeben wurden. Die Reaktion wurde für weitere 21 Stunden umgerührt, danach durch Abfiltrieren der Siebe von der Reaktionslösung, Verdünnen des Filtrats mit EtOAc und Waschen mit Wasser aufgearbeitet. Der organische Anteil wurde zu ungeführ 370 mg Öl abgedampft. Das Öl wurde zuerst durch Flash-Chromatographie, danach präparative TLC (pTLC), anschließend durch eine Halb-Präp-Umkehrphasensäule gereinigt unter Erhalt von 3,9 mg reinem Produkt der Formel 30 und 32.
Schließlich kann, wie in 35 gezeigt, ein alternatives 7,9-Acetal gebildet werden, falls gewünscht, um die Verbindung der Formel 31 oder 33 bereitzustellen (worin R₁ = t-Butyl; R₂ = CH₂CH(CH₃)₂; R₇ = CH₃; R₁₃ = H; R₁₄ = CH = CH₂ in der verallgemeinerten Formel Y von Schema 9). Während ein Acroleinacetal in 35 gebildet wird, sollte es ersichtlich sein, dass andere Gruppen für R₁₃ und R₁₄ von Schema 9 substituiert werden können, wie jene, die für die R₈- und R₉-Gruppen, wie in 9 veranschaulicht, oder andere definiert sind. In eine HPLC-Vial-Einlage wurden 3,4 mg (4,13 μMol) 9-α-Hydroxy-10-α-acetyl-2'-R,S-hydroxy-3'-S-isobutyl-3'-N-t-butoxycarbonyltaxan der Formel 30 und 32 gefüllt, gefolgt von 70 μl DCM. Als Nächstes wurden 12,8 μl eines 1-zu-20 verdünnten Acroleindimethylacetals in DCM (0,64 μl Acetal, 5,37 μMol, 1,3 Äq.) in die Einlage gefüllt, gefolgt von 8,4 μl (0,413 μMol, 0,1 Äq.) einer 0,05 M PTSA-Lösung in DCM. Die Reaktion wurde leicht umgerührt, danach auf Raumtemperatur gesetzt. Die Reaktion benötigte mehrere Zugaben der Acetal-Lösung, um sie zu Ende zu bringen, danach wurde sie nach einigen Tagen durch Filtrieren der Lösung durch ungefähr 80 mg basische aktivierte Tonerde aufgearbeitet. Die Tonerde wurde mit DCM und danach EtOAc gewaschen, und die Fraktionen wurde bis zur Trockne abgedampft. Die rohe Verbindung wurde auf einer Normalphasen-Analysensäule gereinigt, wodurch 605 μg einer Verbindung (das Produkt war eine isomere Mischung) 7,9-Acroleinacetal-10-α-acetyl-2'-R,S-hydroxy-3'-S-isobutyl- 3'-N-t-butoxycarbonyltaxan der Formeln 31 und 33 erhalten wurden, welches durch Flüssigchromatographie getrennt werden kann.
VII. Alternatives Verfahren für die Synthese von 7,9-Acetal-verknüpften Analoga
7,9-Acetal-verknüpfte Analoga von 9,10-α,α-OH-Taxanen können ebenfalls direkt aus 10-Deacetylbaccatin III (10-DAB) gebildet werden, welches die folgende Formel besitzt:
Die Verwendung von 10-DAB hat einen Vorteil, weil es natürlich viel reichlicher vorkommt und somit nicht so teuer ist wie eine der Ausgangsverbindungen A oder A', die weiter oben dargelegt und besprochen werden unter Bezugnahme auf die 1 und 2.
In diesem alternativen Verfahren wird 10-DAB, Formel 34, zuerst an den beiden C-7- und C-10-Positionen geschützt zur Bildung von C7,C10-Di-CBZ-10-deacetylbaccatin III, Formel 35, entsprechend der folgenden Reaktion:
C7,C10-Di-CBZ 10-deacetylbaccatin III der Formel 34 (50 g, 91,8 mMol) wurde in THF (2 L, 40 mL/g) durch Erwärmen auf 40°C in einem Warmwasserbad gelöst. Die Lösung wurde auf –41°C in einem Neslab-Kühler gekühlt, und es wurde Benzylchlorformiat (46 mL, 3,2 Äq., 293,8 mMol) der umgerührten gekühlten Lösung zugegeben, gefolgt von einer weiteren Abkühlung auf –44°C. Dieser Lösung wurden 2,3 M Hexyllithium-Lösung (130 mL, 3,3 Äq., 303 mMol) schrittweise über einen Zeitraum von 45 min zugegeben, während die Temperatur der Reaktionsmischung gleichzeitig auf ≤ –39°C gehalten wurde. Das Rühren wurde in dem Neslab 45 Minuten lang fortgesetzt, zu einem Zeitpunkt, da die HPLC anzeigte, dass die Reaktion zu Ende gebracht war. Nach 2 h Gesamtreaktionszeit wurde die Reaktion durch die Zugabe von 1 N HCl (400 mL) und IPAc (1 L) und Entfernung aus dem Neslab-Kühler gelöscht. Die Reaktion wurde unter Erwärmung auf 10°C in Bewegung gehalten bzw. umgerührt. Die Schichten wurden ge trennt und die IPAc-Schicht wurde nacheinander mit H₂O (500 mL), gesättigtem NaHCO₃ (200 ml) und H₂O (4 × 500 ml) gewaschen und danach durch ein Silicagel-Kissen filtriert. Das Filtrat wurde konzentriert, bis sich Feststoffe zu bilden begannen. IPAc (850 ml) wurde zugesetzt und die Mischung wurde auf 60°C erwärmt zur Auflösung einiger der Feststoffe. Der warmen Lösung wurden Heptane (800 ml) zugegeben und die Lösung wurde im Kühlschrank gekühlt und filtriert. Die durch Filtration gewonnenen Feststoffe wurden mit Heptanen gewaschen und unter Vakuum bei 45°C getrocknet unter Erhalt von 35.
Als Nächstes wurde die Formel 35 mit einer Seitenkette der Formel 36 gekoppelt zur Bildung der Formel 37 entsprechen der folgenden Reaktion:
Hierbei wurde die Seitenkette der Formel 36 (38 g, 99,6 mMol) in Toluol zu einer bekannten Konzentration gelöst (0,09524 g/mL). Die Lösung wurde der Formel 35 (54,0 g, 66,4 mMol) hinzu gesetzt. Die Lösung wurde in einem Warmwasserbad erhitzt, und DMAP (8,13 g, 66,4 mMol) und DCC (25,28 g, 119,6 mMol) in Toluol (540 mL) wurden zu der warmen Reaktionsmischung hinzu gegeben. Während die Temperatur bei etwa 51°C gehalten wurde, wurde die Reaktion kontinuierlich gerührt und periodisch für eine HPLC einer Probennahme unterzogen. Nach 3 Stunden wurde zusätzliches DCC (13,0 g) in Toluol (140 mL) hinzu gesetzt.
Am folgenden Morgen (25,25 h) wurde MTBE (450 mL) hinzu gesetzt, und die Reaktionsmischung wurden durch ein Kissen aus Silicagel filtriert, mit MTVE, gefolgt von EtOAc gewaschen und konzentriert unter Erhalt von 61,8 g Öl. Das Silica wurde erneut mit EtOAc gewaschen, und der zweite Pool wurde auf 50 mL konzentriert und sich setzen gelassen. Am folgenden Tag hatte der zweite Pool die Kristallisation begonnen. Es wurde filtriert, und das Filtrat wurde mit 1:1 Heptan/IPAc gewaschen und unter Vakuum bei 40°C getrocknet, wodurch ein Feststoff der Formel 37 erhalten wurde.
Als nächstes wurde die Formel 37 sowohl an der C7- als auch an der C10-Position entschützt, wodurch man die Formel 38 gemäß der folgenden Reaktion erhielt:
Eine Lösung von THF (300 mL) und HCl (22 mL) wurde einer Lösung der Formel 37 zugegeben (61,8, 52,5 mMol) in THF (15 mL/g, 920 mL). Die resultierende Lösung wurde mit Stickstoff gespült. Ein Katalysator (10% Pd/C mit 50% Wasser, 99,1 g) wurde zugesetzt, und der Kolben wurde mit Stickstoff dreimal und danach mit Wasserstoff dreimal gespült. Die Reaktionsmischung wurde kräftig unter einem Wasserstoffballon 21 Stunden lang umgerührt. Zu diesem Zeitpunkt wurde von der Reaktion eine Probe gezogen und eine HPLC zeigte an, dass 38% auf Flächenbasis an Ausgangsmaterial noch zurückblieben. Wasser (10 mL) wurde zugesetzt und mit dem Rühren wurde fort gefahren. Zwanzig Stunden später zeigte eine HPLC die gleiche Menge an zurückbleibendem Ausgangsmaterial an. Die Reaktionsmischung wurde durch Celite filtriert und mit THF gewaschen. Diese wurde danach konzentriert zur Entfernung von überschüssigem THF; frischer Katalysator (101 g) wurde hinzu gegeben und die Reaktionsmischung wurde wieder wie zuvor unter Wasserstoff gesetzt. Nach weiteren 24 Stunden lag immer noch eine Zwischenverbindung vor und es wurde noch mehr Katalysator (20 g) zugesetzt. Nach einer weiteren Stunde zeigte HPLC an, dass die Reaktion abgeschlossen war. Die Reaktionsmischung wurde durch Celite filtriert und mit IPAc durchgespült. Das vereinigte Filtrat wurde mit NH₄Cl-Lösung (500 mL), Wasser (500 mL), 5% NaHCO₃ (500 mL), H₂O (300 mL) und Kochsalzlösung (300 mL) gewaschen. Die organische Schicht wurde getrocknet, filtriert und konzentriert unter Erhalt eines Schaums der Formel 38.
Die Formel 38 wurde danach zu Formel 39 gemäß der folgenden Reaktion umgewandelt:
Die Formel 38 (41,37 g, 52,5 mMol) wurde in DCM (500 mL) bei Raumtemperatur gelöst. Die Lösung war trübe, möglicherweise verursacht durch das Vorhandensein von DCU in dem Produkt aus der vorausgehenden Reaktion. In dem Fall, wo die Verunreinigung Wasser war, wurde Na₂SO₄ der Lösung hinzu gegeben, und die Lösung wurde durch Filterpapier in einen 2-L-Kolben filtriert. Die Feststoffe wurden gesammelt und mit DCM (250 mL) in den Kolben gewaschen, und der Kolben wurde mit einem Septum und einem N₂-Ballon bedeckt. TEA (35 mL) und nachfolgend DMAP (1,284 g) und TES-CI (~30 mL, 3,5 Äq.) wurden der Lösung hinzu gegeben und umgerührt. Weiteres TES-CI (15 mL) und TEA (20 mL) wurden hinzu gegeben, und nach 6 Stunden zeigte eine HPLC an, dass die Reaktion abgeschlossen war.
Die Reaktion wurde danach durch die Zugabe von EtOH (25 mL) gelöscht. Die Schichten wurden getrennt und die organische Schicht wurde mit gesättigter NH₄Cl (~500 mL) gewaschen und über Na₂SO₄ getrocknet und konzentriert. Eine Flash-Säule wurde mit Silicagel gepackt und mit 8:2-Heptan/IPAc (1,5 L) benetzt. Die Feststoffe wurden in 8:2-Heptan/IPAc (250 mL) gelöst und filtriert zur Entfernung von Feststoffen, die sich nicht auflösen wollten. Diese Lösung wurde auf ~100 mL konzentriert und auf die Säule aufgebracht. Die Säule wurde mit 8:2-Heptan/IPAc eluiert, und es wurden die Fraktionen gesammelt. Fraktionen mit Produkt wurden gepoolt und konzentriert für den Erhalt von Schaum der Formel 39.
Die Formel 39 wurde danach oxidiert unter Bildung der Formel 40 entsprechend der nachstehenden Reaktion:
Hier wurde feste Na₂SO₄ einer Lösung der Formel 39 (24,45 g, 24,0 mMol) und 4-Methylmorpholin-N-oxid (10,1 g, 84 mMol) in DCM (340 mL) zugegeben, um sicherzustellen, dass die Reaktion trocken war. Die Mischung wurde 1 Stunde lang umgerührt und danach durch 24-cm-Faltenfilterpapier in einen 2 L großen 3-Hals-Rundkolben filtriert. Die Na₂SO₄-Feststoffe wurden mit DCM (100 mL) in den Kolben gewaschen. Molekülsiebe (6,1 g, 15 Gew.-%/g) wurden der Lösung hinzu gegeben und es wurde mit dem Umrühren begonnen. TPAP (1,38 g) wurde zugesetzt und die Reaktion wurde unter einer N₂-Decke umrühren gelassen. Proben wurden periodisch für HPLC entnommen. Weiteres TPAP (0,62 g) wurde nach 2 Stunden und erneut (0,8 g) nach 15 Stunden zugegeben. Die Reaktionsmischung wurde auf ein Kissen aus Silicagel (86 g) aufgetragen, mit 8:2-Heptan/IPAc benetzt und mit IPAc eluiert. Die Fraktionen wurden gesammelt, gepoolt und zu einem Öl konzentriert. 4-Methylmorpholin-N-oxid (5,0 g) und DCM (100 mL) wurden hinzu gegeben und umgerührt. Na₂SO₄-Feststoffe wurden mit DCM (45 mL) gewaschen, und es wurden Molekülsiebe (5 g) und TPAP (1,03 g) hinzu gegeben. Nach 45 Mi nuten wurde mehr TPAP (1,05 g) hinzu gegeben. Ein Kissen aus Silicagel wurde zubereitet und mit 80:20 Heptan/IPAC naß gemacht. Die Reaktionsmischung wurde auf das Kissen aufgebracht und mit IPAc eluiert. Fraktionen wurden gesammelt und jene Fraktionen, welche Produkt enthielten, wurden gepoolt und konzentriert unter Erhalt eines Ölprodukts der Formel 40.
Als Nächstes wurde die Formel 40 entsprechend der folgenden Reaktion zur Bildung der Formel 41 reduziert.
NaBH₄ (365 mg, 6 Äq.) wurde einer umgerührten Lösung der Formel 40 (1,6 g) in EtOH (19 mL) und MeOH (6,5 mL) zugegeben und in einem Eis/Wasser-Bad gekühlt. Nach 1 Stunde wurde die Reaktionsmischung aus dem Eis/Wasser-Bad entfernt und nach 2 Stunden wurden für eine HPLC Proben gezogen, welche anzeigte, dass die Reaktion abgeschlossen war. Die Reaktionsmischung wurde in einem Eis/Wasser-Bad gekühlt, und es wurde eine Lösung von NH₄OAc und MeOH (15 mL) hinzu gegeben, gefolgt von der Zugabe von IPAc (50 mL) und H₂O (20 mL). Dieses wurde gemischt und getrennt. Die organische Schicht wurde mit Wasser (20 mL) und Kochsalzlösung (10 mL), ein zweites Mal mit Wasser (15 mL) und Kochsalzlösung (10 mL) und danach zweimal mit Wasser (2 × 15 mL) gewaschen. Diese wurde über Na₂SO₄ getrocknet und über Nacht in ein Gefrierfach gegeben. Am folgenden Morgen wurde eine Probe für eine HPLC gezogen und die Reaktion wurde getrocknet und die organische Schicht wurde auf dem Rotationsverdampfer konzentriert. Sie wurde in den Vakuumofen gegeben, um ein Schaumprodukt der Formel 41 zu erhalten.
Die Formel 41 wurde als Nächstes acyliert zur Bildung der Formel 42 entsprechend der nachstehenden Reaktion:
TEA (5,8 mL, 41,5 mMol), Ac₂O (2,62 mL, 27,7 mMol) und DMAP (724 mg, 5,5 mMol) wurden einer Lösung der Formel 41 (14,1 g, 13,84 mMol) in DCM (50 mL) zugegeben. Die Reaktion wurde umgerührt und für eine HPLC wurden periodisch Proben gezogen. Nach 18,5 Stunden wurde zusätzliches TEA (1,5 mL) und Ac₂O (1 mL) zugegeben. Nach 19 Stunden zeigte eine HPLC an, dass die Reaktion abgeschlossen war. Die Reaktionsmischung wurde mit IPAc (300 mL) verdünnt und in 5% HaHCO₃ (100 ml) geschüttet. Sie wurde danach umgerührt, separiert, und die organische Schicht wurde mit Wasser (100 ml), gesättigter NH₄Cl (2 × 100 mL), Wasser (3 × 50 mL) und Kochsalzlösung (50 mL) gewaschen und danach durch Na₂SO₄ filtriert. Die Mischung wurde konzentriert unter Erhalt eines Schaumprodukts der Formel 42.
Als Nächstes wurde die Formel 42 zu einer Verbindung der Formel 43 entsprechend der folgenden Reaktion umgewandelt:
Eine Menge der Formel 42 (3,0 g, 2,829 mMol) wurde in einen 100-ml-Kolben gewogen. Als Nächstes wurden DCM (24 mL), gefolgt von MeOH (6 mL) in den Kolben bei Raumtemperatur hinzu gegeben. Das Umrühren der Mischung begann unter N₂, und es wurde CSA (0,0394 g, 0,17 mMol) zugegeben. Nach 4 Stunden zeigte eine LCMS an, dass sich das Produkt gebildet hatte. 5% NaHCO₃ (15 mL) wurde der Reaktionsmischung hinzu gegeben; diese wurde kräftig geschüttelt und danach in einen Scheidetrichter gegeben. Der Reaktionskolben wurde in den Scheidetrichter mit 5% NaHCO₃ (25 mL) gespült, und anschließend wurde die Reaktionsmischung geschüttelt und die Schichten wurden getrennt. Die organische Schicht wurde mit Kochsalzlösung gewaschen, über Na₂SO₄ getrocknet und konzentriert. MTBE (3 × 25 mL) wurde hinzu gegeben und die Reaktionsmischung wurde bis zur Trockne nach jeder Zugabe konzentriert, wodurch am Ende 3,7068 g Schaum erhalten wurden. Der Schaum wurde in MTBE (10 mL) gelöst und umgerührt. Heptan (50 mL) wurde langsam der Reaktionslösung zugegeben und es begannen sich unverzüglich Feststoffe zu bilden. Die Feststoffe wurden unter Vakuum filtriert und mit Heptan (720 mL) gespült. Die Feststoffe wurden gesammelt und in einem Vakuumofen bei 40°C getrocknet unter Erhalt der Formel 43.
Die Formel 43 wurde danach in die Formel 44 in der folgenden Reaktion umgewandelt:
Eine Lösung der Formel 43 (2,1 g, 2,52 mMol) in DCM (10,5 mL) wurde bei Raumtemperatur umgerührt. Als Nächstes wurde 3,3-Dimethoxy-1-propen (2,03 g, 17,7 mMol), gefolgt von CSA (0,035 g, 0,15 mMol) der Lösung zugegeben. Nachdem die Lösung 3,5 Stunden umgerührt worden war, zeigte eine LCMS an, dass die Reaktion abgeschlossen war. Die Reaktion wurde mit DCM (25 mL) verdünnt und in einen Scheidetrichter mit 55 mL 5%ige NaHCO₃-Lösung gefüllt. Die Schichten wurden getrennt und die wässrige Schicht wurde mit DCM (25 mL) gewaschen. Die zwei organischen Schichten wurden zusammengebracht, mit Kochsalzlösung gewaschen, über Na₂SO₄ getrocknet und konzentriert. Eine Flash-Chromatographiesäule wurde mit Silicagel gepackt und mit 50:50-MTBE/Heptan (1000 mL) benetzt. Die Reaktionsmischung wurde in MTBE (10 mL) gelöst, auf die Säule geladen und mit 50:50-MTBE/Heptan eluiert. Die Fraktionen wurden gesammelt, gepoolt, konzentriert und in einem Vakuumofen bei 50°C getrocknet, wodurch ein Produkt der Formel 44 erhalten wurde.
IX. Alternative Seitenketten-Kopplungsreaktion
Wie weiter oben im zweiten Reaktionsschritt des alternativen Verfahrens zur Bildung von 7,9-Acetal-verknüpften Analoga von 9,10-α,α-OH-Taxanen veranschaulicht, wurde das C7,C10-Di-CBZ-10-deacetylbaccatin III der Formel 35 mit einer Seitenkette der Formel 38 gekoppelt unter Bildung der Formel 37. Die alternative Seitenkette der Formel 45 besitzt die folgende Struktur:
Die Formel 45 kann aus der Struktur der Formel 36 (weiter oben) entsprechend der folgenden Reaktion gebildet werden:
Hier wurde die BOM-Säure, Formel 36, (3,8 g, ~10,0 mMol) in DCM (30 mL) gelöst, umgerührt und in einem Eis/Wasser-Bad bei 0°C unter N₂ gekühlt. DCM (2 mL) und Diethylschwefeltrifluorid (1,575 g, 20,0 mMol) wurden beide dieser Lösung hinzu gegeben und die Reaktion wurde 4 Stunden lang umgerührt. Die Temperatur nahm auf etwa 10°C zu. Eine LCMS zeigte an, dass die Reaktion abgeschlossen war. H₂O (50 mL) und DCM (50 mL) wurden zugegeben und die Reaktionsmischung wurde in einen Scheidetrichter überführt. Die Schichten wurden getrennt und die organische Schicht wurde mit H₂O (50 mL) und Kochsalzlösung (50 mL) gewaschen, über Na₂SO₄ getrocknet und konzentriert, wodurch das Produkt der Formel 45 erhalten wurde.
Als Nächstes wurde die Formel 35 mit einer Seitenkette der Formel 45 gekoppelt, woraus das Produkt der Formel 46 gemäß der folgenden Reaktion resultierte:
Hier wurden die Formel 35 (0,2 g, 0,246 mMol) und DMAP (0,5 g, 4,1 mMol) in einen birnenförmigen flammengetrockneten Kolben, der mit N₂ gespült wurde, gewogen. Ein im Ofen getrockneter Rückflusskühler, gespült mit N₂, wurde auf den Kolben platziert, und dieser wurde in ein auf 75°C erwärmtes Ölbad gegeben. Das BOM-Acylfluorid, Formel 45 (0,5 g, 1,31 mMol) in Toluol (1 mL) wurde in den Kolben gegeben und die Temperatur wurde auf 85°C erhöht. Das Rühren wurde unter N₂ 5,5 Stunden fortgesetzt, wodurch ein Produkt der Formel 46 erhalten wurde.

Claims

Verbindung der Formel
Die Verbindung wie in Anspruch 1 beansprucht zur Verwendung als Medikament zur Behandlung von Krebs.
Verwendung der Verbindung wie in Anspruch 1 beansprucht bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von Krebs.
Die Verbindung wie in Anspruch 1 beansprucht zur Verwendung als Medikament zur Behandlung von Krebs, der gegen mehrere Medikamente resistent ist.
Verwendung wie in Anspruch 3 beansprucht, wobei der Krebs gegen mehrere Medikamente resistent ist.