JP2007210942A - Method for extracting paclitaxel and 9-dihydro-13-acetylbaccatin iii from taxus - Google Patents

Method for extracting paclitaxel and 9-dihydro-13-acetylbaccatin iii from taxus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for effectively and environmentally safely isolating analog of taxanes. <P>SOLUTION: The method comprises use of a preparative high-performance liquid chromatography in an industrial scale. The method uses a "Load and Lock Axial Compression Column", wherein the column is packed with any packing material, including small particle size (e.g., about 10 μm). The method is one in which a piston is used to maintain pressure, and the maintaining of the pressure effectively and substantially prevents formation of voids in the bed and the efficiency of the process is effectively increased. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、天然に由来するイチイ属(Taxus)の種からのタキサン誘導体の単離及び精製に関する。   The present invention relates to the isolation and purification of taxane derivatives from naturally derived Taxus species.

タキソールは、1971年、ワニ(Wani)らによりセイヨウイチイ、即ち、タクスス ブレビフォリア(Taxus brevifolia)から初めて単離された。タキソールはジテルペン類であるタキサン族の一つである。タキサンは製薬の分野において有用性が見出されているジテルペン化合物である。タキサンは植物材料から見出され得るとともに既に単離されている。パクリタキセルは種々の転移癌の治療のための周知の化学療法剤である。卵巣癌及び乳癌の治療に対して承認されている。   Taxol was first isolated in 1971 by Wani et al. From the yew, Taxus brevifolia. Taxol is one of the taxanes that are diterpenes. Taxanes are diterpene compounds that have found utility in the pharmaceutical field. Taxanes can be found from plant material and have already been isolated. Paclitaxel is a well-known chemotherapeutic agent for the treatment of various metastatic cancers. Approved for the treatment of ovarian and breast cancer.

タキソール及び種々のタキサン誘導体は、非常に細胞毒性が高く、種々の白血病及び腫瘍系において強いインビボ活性を有する。タキソールは、格別に有用な癌の化学療法剤になり得ると考えられる。   Taxol and various taxane derivatives are very cytotoxic and have strong in vivo activity in various leukemia and tumor systems. Taxol is thought to be a particularly useful cancer chemotherapeutic agent.

タキソールの現在の唯一の入手源は、非常にゆっくりと成長するイチイ(イチイ属、イチイ科)の幾らかの種である。パクリタキセルはタイヘイヨウイチイ、即ち、タクスス ブレビフォリアの樹皮から最初に抽出された天然産物であり、また、ティ.バカタ(T.baccata)、ティ.ワリシアナ(T.waliciana)、ティ.ユナネンシス(T.yunnanensis)及びティ.カナデンシス(T.canadensis)からも発見されている。現在実施されている単離法は非常に困難で収率も低い。メタノール溶液を使用してイチイ属の木からタキソールを抽出する方法が報告されている。しかしながら、タキサンは比較的少量にて植物材料中に存在しているので、例えばタキソールの場合、化合物源を形成する非常に成長の遅いイチイの木を多量に破壊することになる。更に、従来の液体抽出においては多量の有機溶媒を使用することになり、時間もかかる。   The only current source of taxol is some species of yew (Yew, Yew) that grow very slowly. Paclitaxel is a natural product that was first extracted from bark of Taxus brevifolia. T. baccata, tee. T. valiciana, T. T. yunnanensis and T. It has also been discovered from T. canadensis. Current isolation methods are very difficult and yields are low. A method for extracting taxol from yew trees using a methanol solution has been reported. However, since taxanes are present in plant material in relatively small amounts, for example, taxol, will destroy large amounts of the very slow growing yew tree that forms the compound source. Furthermore, a large amount of organic solvent is used in the conventional liquid extraction, which takes time.

種々の原料におけるパクリタキセルの濃度は非常に低く、例えば、タイヘイヨウイチイの樹皮から約0.0004乃至約0.01%(w/w)のオーダーである。そのように低濃度であることから、原料から製薬で使用可能なグレードまで該化合物を抽出及び精製することは非常に困難であり、これまでに商業的なスケールにおける実用化には至っていない。種々の順相クロマトグラフィー技術が、原料の粗抽出物からパクリタキセルを精製するためにこれまでに使用されてきた。   The concentration of paclitaxel in the various raw materials is very low, for example, on the order of about 0.0004 to about 0.01% (w / w) from the bark of Taiyo yew. Due to such a low concentration, it is very difficult to extract and purify the compound from a raw material to a grade that can be used in pharmaceuticals, so far, it has not been put into practical use on a commercial scale. Various normal phase chromatography techniques have been used to date to purify paclitaxel from raw crude extracts.

低圧クロマトグラフィーが成功するかどうかはカラムの性質に依存する。分配システムにおいて固定相における従来の支持体であるシリカゲル及び三酸化アルミニウムを使用することには種々の問題が伴う。それらは大部分の溶媒系とは安定な固定相を形成するが、非常に吸着が強く、かつ分離工程にある程度関与するために、クロマトグラフィーの挙動及びサンプルの回収に影響を与える。   The success of low pressure chromatography depends on the nature of the column. The use of silica gel and aluminum trioxide, which are conventional supports in the stationary phase, in distribution systems is associated with various problems. They form a stable stationary phase with most solvent systems, but are highly adsorbed and partly involved in the separation process, thus affecting chromatographic behavior and sample recovery.

クロマトグラフィー法は、分析及び調製の理由により種々のイチイ属の種からパクリタキセルを検出及び単離するために開発されてきた。これらの単離法は主として小さな実験室スケールにて実施されているので、選択性及び回収量が低くかつ生産コストが高いという問題があり、価値のある抗癌化合物であるパクリタキセルを、その非常に類似したセファロマニン(cephalomanine)及び他の非常に関連したタキサンから分離する経済的かつ実用可能な方法の深刻かつ実現されていない必要性が存在する。   Chromatographic methods have been developed to detect and isolate paclitaxel from various yew species for analytical and preparation reasons. Since these isolation methods are mainly carried out on a small laboratory scale, there are problems of low selectivity and low recovery and high production costs, and paclitaxel, a valuable anticancer compound, is very There is a serious and unrealized need for an economical and practical method of separating from similar cephalomanine and other highly related taxanes.

イチイ属の種の栽培可能及び再生可能な植物の部分、例えば、葉(針状葉)及び小枝を使用することは、パクリタキセルの供給を増やす最も実際的かつ魅力的な方法となるべきである。タクスス カナデンシス(Taxus canadensis)を含む数種類のイチイ属の種の針状葉が研究され、タクスス ブレビフォリアの樹皮に匹敵する量のパクリタキセルを含んでいることが分かった。   The use of cultivatable and renewable plant parts of yew species such as leaves (needle leaves) and twigs should be the most practical and attractive way to increase the supply of paclitaxel. Several needles of the yew species, including Taxus canadensis, have been studied and found to contain an amount of paclitaxel comparable to the bark of Taxus brevifolia.

タクスス カナデンシス(Taxus canadensis)はカナダ東部及びアメリカ合衆国北東部において主として見られる常緑の低木である。この種はタキサンの含量が特有である。針状葉は主要なタキサンである9−ジヒドロ−13−アセチルバカチンIII(9−DHABIII,4)とともに、パクリタキセル(0.009−0,05%)、10−デアセチルバカチンIII(10−DABIII,6)、バカチンIII(5)、セファロマニン(3)及びその他わずかのタキサン類を含んでいる。針状葉中の9−DHABIIIの濃度は、パクリタキセルの濃度の7乃至10倍であると報告されている。9−DHABIIIは、水に対する溶解性が増大した新たなクラスの半合成化学療法剤の重要な前駆体となり得る。   Taxus canadensis is an evergreen shrub mainly found in eastern Canada and the northeastern United States. This species is unique in its taxane content. The acicular leaves are paclitaxel (0.009-0,05%), 10-deacetylbaccatin III (10-DABIII, together with 9-dihydro-13-acetylbaccatin III (9-DHABIII, 4), which is the main taxane. 6), baccatin III (5), cephalomanine (3) and a few other taxanes. The concentration of 9-DHABIII in the needles is reported to be 7 to 10 times the concentration of paclitaxel. 9-DHABIII can be an important precursor of a new class of semi-synthetic chemotherapeutic agents with increased water solubility.

従来技術の方法は、パクリタキセル及びその関連したタキサンを分離するための種々のクロマトグラフィー技術の使用を開示しており、該技術は、シリカゲル又は結合シリカゲルカラム上における順相クロマトグラフィー及び逆相クロマトグラフィーを含む。従来技術の方法は、低い収率、高い生産コストであったり、又は複数の工程が必要であったりして、より大きな工業化スケールによる生産までスケールアップすることが困難であった。   Prior art methods disclose the use of various chromatographic techniques to separate paclitaxel and its related taxanes, which include normal phase chromatography and reverse phase chromatography on silica gel or coupled silica gel columns. including. Prior art methods have been difficult to scale up to larger industrial scale production due to low yields, high production costs, or the need for multiple steps.

現在のところ、観賞用のイチイの針状葉、樹皮及び根からタキソールを生産することは、抽出時に抽出物中に不必要な不純物が極端に高い割合にて含まれる(乾燥植物材料の約40乃至50重量%)ことから経済的ではない。このように、観賞用イチイの針状葉において溶媒抽出物中に不純物が非常に高い割合であるということは、針状葉を乾燥する上における高コストとなることに加えこの材料源からのタキソール及びタキサンの精製を高コストかつ不経済にする。   Currently, producing taxol from ornamental yew needles, bark and roots contains an extremely high percentage of unwanted impurities in the extract during extraction (about 40% of the dry plant material). To 50% by weight), which is not economical. Thus, the very high proportion of impurities in the solvent extract in the ornamental yew needle leaves is taxol from this source in addition to the high cost of drying the needle leaves. And the purification of taxanes is expensive and uneconomical.

現在の方法は、時間も費用も要し、又は実用面において分析的なスケールに制限を受ける。パクリタキセルは針状葉に低レベルにて存在しており、該針状葉は多量のロウを含んでいるので、針状葉から臨床的に許容可能な純度までパクリタキセルを単離及び精製することは、更に困難を極める。パクリタキセルと、針状葉及び樹皮に存在する該パクリタキセルに非常に関連した類似体であるセファロマニンとの分離は困難な作業である。二つの類似体は、セファロマニンとパクリタキセルの両方を含む混合物におけるセファロマニンの選択的化学変換により分離されてきた。この方法に伴う欠点としては、高価な、時として毒性の試薬の使用による更なるコスト、パクリタキセルから変換されたセファロマニンを分離するために必要となる更なるクロマトグラフィー、工程時におけるセファロマニン及び時としてパクリタキセルの破壊、及びセファロマニンの回収に必要である更なる化学変換を含む。   Current methods are time consuming and expensive, or are limited to analytical scale in practice. Since paclitaxel is present at low levels in needles and the needles contain a large amount of wax, it is not possible to isolate and purify paclitaxel from needles to clinically acceptable purity. , And even more difficult. The separation of paclitaxel from cephalomanine, an analog closely related to the paclitaxel present in needles and bark, is a difficult task. The two analogs have been separated by selective chemical conversion of cephalomanine in a mixture containing both cephalomanine and paclitaxel. Disadvantages associated with this method include the additional cost of using expensive, sometimes toxic reagents, the additional chromatography required to separate the converted cephalomanine from paclitaxel, cephalomannin during the process, and sometimes paclitaxel. And further chemical transformations necessary for cephalomanine recovery.

最も関連する従来技術は1999年10月19日にリウ(Liu)ら付与された米国特許第5969165号であると考えられるが、該特許は、タキサンを含む資源からタキサン類似体を高収率及び高純度にて得る方法を提唱した。該方法は、従来技術において現在提供されているような複雑かつ高価な単離/精製工程を使用することなく低圧下にて類似体を分離するための高分子樹脂吸着体を使用する。タキサンを含む資源からタキサン類似体を単離及び精製するその方法は、例えばジクロロメタンのような有機抽出体中においてタキサン源を抽出する第一の工程を含んでいた。第二の工程は、抽出体と吸着媒体とを接触させてカラム中に媒体を装填する工程を含んでいた。カラムは、例えば酸化アルミニウムのような吸着剤を含んでいた。次なる工程は、例えばヘキサンとアセトンの混合物のような有機溶媒混合物を用いて、約68.95乃至137.9kPa(10乃至20psi)の圧力にて溶出して、タキサン化合物を含むフラクションを生成することを含んでいた。次なる工程は、フラクションを結晶化して、固形タキサン化合物と母液を提供する工程と、該母液を濃縮する工程とを含んでいた。次なる工程は、極性溶媒混合物及び母液を用いて高分子樹脂にて溶出して、少なくとも第二のタキサン化合物を提供することを含んでいた。   The most relevant prior art is believed to be US Pat. No. 5,969,165 granted on October 19, 1999 to Liu et al., Which provides high yields of taxane analogs from resources containing taxanes. A method to obtain with high purity was proposed. The method uses a polymeric resin adsorbent for separating analogs under low pressure without using complex and expensive isolation / purification steps as currently provided in the prior art. The method of isolating and purifying taxane analogs from a taxane-containing resource included a first step of extracting the taxane source in an organic extract such as dichloromethane. The second step included the step of bringing the extract into contact with the adsorption medium and loading the medium into the column. The column contained an adsorbent such as, for example, aluminum oxide. The next step is to elute at a pressure of about 68.95 to 137.9 kPa (10 to 20 psi) using an organic solvent mixture such as a mixture of hexane and acetone to produce a fraction containing the taxane compound. It included that. The next step included crystallizing the fraction to provide a solid taxane compound and mother liquor and concentrating the mother liquor. The next step involved eluting with a polymeric resin using a polar solvent mixture and a mother liquor to provide at least a second taxane compound.

従って、従来技術は、植物材料及び有機溶媒の使用を最小限にしてタキサンを得るために更に一層効率的かつ環境的に安全な方法を追求し続けてきた。
イチイ属の種からのパクリタキセル及びタキサンの単離及び精製を記載する種々の刊行物及び特許は増加しつつあるが、パクリタキセルを単離する現在周知の手順は非常に複雑かつ困難であり、しかも低収率である。以下に記載のそのような典型的な特許の一覧は、順相クロマトグラフィーから逆相クロマトグラフィーまで種々の単離技術を記載している。イチイ属の種々の種からのパクリタキセルの収率は、0.005乃至0.017%の範囲である。
Thus, the prior art has continued to pursue even more efficient and environmentally safe methods to obtain taxanes with minimal use of plant materials and organic solvents.
While various publications and patents describing the isolation and purification of paclitaxel and taxanes from yew species are on the rise, the currently known procedures for isolating paclitaxel are very complex and difficult, and low Yield. The list of such exemplary patents described below describes a variety of isolation techniques, from normal phase chromatography to reverse phase chromatography. The yield of paclitaxel from various yew species ranges from 0.005 to 0.017%.

1991年にクリステン(Christen)に付与された米国特許第5019504号;
1995年1月10日にラオ(Rao)に付与された米国特許第5380916号;
1998年1月10日にラオ(Rao)に付与された米国特許第5380916号;
1995年4月18日にガベッタ(Gabetta)らに付与された米国特許第5407674号;
1997年4月15日にホフマン(Hoffman)らに付与された米国特許第5620875号;

1997年9月23日にラオ(Rao)に付与された米国特許第5670673号;
2003年1月7日にキム(Kim)らに付与された米国特許第6503396号;
1993年11月8日にネア(Nair)に付与されたカナダ国特許第2126698号;
1994年3月18日にドゥランド(Durand)らに付与されたカナダ国特許第2157905号;及び
1999年6月15日にジー.キャロン(G.Caron)らに付与されたカナダ国特許第2213952号である。
US Pat. No. 5,019,504 granted to Christen in 1991;
US Pat. No. 5,380,916 granted to Rao on January 10, 1995;
US Pat. No. 5,380,916 granted to Rao on January 10, 1998;
U.S. Pat. No. 5,407,674, granted to Gabetta et al. On April 18, 1995;
U.S. Pat. No. 5,620,875 granted to Hoffman et al. On April 15, 1997;

U.S. Pat. No. 5,670,673 granted to Rao on September 23, 1997;
US Pat. No. 6,503,396 granted to Kim et al. On January 7, 2003;
Canadian Patent No. 2126698 granted to Nair on November 8, 1993;
Canadian Patent No. 2,157,905 granted to Durand et al. On March 18, 1994; Canadian Patent No. 2213952 granted to G. Caron et al.

植物材料及び有機溶媒の使用を最小限にしてタキサンを得るためのより効率的かつ環境的に安全な方法を提供することは有利である。   It would be advantageous to provide a more efficient and environmentally safe method for obtaining taxanes with minimal use of plant materials and organic solvents.

本発明はそのような所望の結果を達成するとともに、容易に入手可能なバイオマスから市販の重要な天然産物を単離する方法を提供し、その他の化合物又は材料を含む混合物からタキサンを得るための効率的な方法を提供し、イチイ属の種の樹皮、針状葉又は細胞培養液からパクリタキセル及びその他のタキサンを工業的なスケールで産生すべく修正可能な単離工程を提供し、植物材料、好ましくは観賞用イチイの生の材料からタキソール及びその他のタキサンを高収率に単離及び分離し、タキサン誘導体の生産コストを大幅に低減する方法を提供し、かつ容易に入手可能かつ再生可能な資源から上述の天然産物の市販量を提供する方法を提供する。   The present invention achieves such desired results and provides a method for isolating commercially important natural products from readily available biomass and for obtaining taxanes from mixtures containing other compounds or materials. Providing an efficient method, providing an isolation process that can be modified to produce paclitaxel and other taxanes on an industrial scale from bark, needles or cell cultures of yew species, plant material, Preferably, taxol and other taxanes are isolated and separated from the raw raw material of ornamental yew in high yield, providing a method that greatly reduces the cost of producing taxane derivatives, and is readily available and renewable A method is provided for providing commercial quantities of the above-mentioned natural products from resources.

第一の態様において、本発明は、タキサン類似体を含む資源からタキサン類似体を単離及び精製するための方法であって、タキサン誘導体を含む溶液をクロマトグラフィーカラムに通す工程を含む方法における改良を広く示唆する。該改良は、カラム内の空隙を実質的に除くために充填媒体を該カラム内にて圧縮し、不純物を含んだタキサン誘導体を含む有機溶液を提供する工程を含む。クロマトグラフィー用カラムは、例えば、約1723.75乃至2758kPa(250乃至400psi)の高圧、又は34475kPa(5000psi)までの高圧条件下に維持される。   In a first aspect, the present invention is an improvement in a method for isolating and purifying a taxane analog from a resource comprising a taxane analog, the method comprising passing a solution containing the taxane derivative through a chromatography column. Widely suggest. The improvement includes compressing the packing medium in the column to substantially eliminate voids in the column and providing an organic solution comprising a taxane derivative containing impurities. The chromatographic column is maintained under high pressure conditions, for example, from about 172.75 to 2758 kPa (250 to 400 psi), or up to 34475 kPa (5000 psi).

本発明は第二の態様を提供し、該第二の態様は不純物を含んだタキサンを含有する有機溶液をクロマトグラフィーカラムに通す予備工程を含み、該工程において、カラム中の充填媒体は空隙を実質的に除くために圧縮され、かつ例えば約2068.5乃至2758kPa(300乃至400psi)の高圧にて、又は6895kPa(1000psi)までの高圧にて維持される。   The present invention provides a second embodiment, wherein the second embodiment includes a preliminary step of passing an organic solution containing a taxane containing impurities through a chromatography column, wherein the packing medium in the column contains voids. Compressed to substantially eliminate and maintained at a high pressure of, for example, about 2068.5 to 2758 kPa (300 to 400 psi), or up to 6895 kPa (1000 psi).

本発明は第三の態様を提供し、該第三の態様は有機溶媒中に抽出されたパクリタキセルシロップをクロマトグラフィーカラムに通す工程を含み、該工程において、充填媒体はカラム内の空隙を実質的に除くために圧縮され、かつ約6895kPa(1000psi)までの圧力、例えば約206.85乃至344.75kPa(30乃至50psi)の圧力に維持される。   The present invention provides a third embodiment, the third embodiment comprising passing a paclitaxel syrup extracted in an organic solvent through a chromatography column, wherein the packing medium substantially eliminates voids in the column. And is maintained at a pressure of up to about 6895 kPa (1000 psi), such as about 206.85 to 344.75 kPa (30 to 50 psi).

本発明は第四の態様を提供し、該第四の態様はイチイ属のバイオマスを有機溶媒で抽出する工程と、該溶液をヘキサン及び水で分配する工程と、次いで該溶液をジクロロメタン若しくはクロロホルムと水とで再分配する工程と、不純物を含んだパクリタキセルのジクロロメタン又はクロロホルム溶液を回収する工程とを含む。   The present invention provides a fourth aspect, wherein the fourth aspect is the step of extracting yew biomass with an organic solvent, the step of partitioning the solution with hexane and water, and then the solution with dichloromethane or chloroform. Redistributing with water and recovering a solution of paclitaxel in dichloromethane or chloroform containing impurities.

本発明の第一の態様の一つの特徴は、不純物を含んだタキサン誘導体を含有する有機溶液をクロマトグラフィーカラムに通す更なる工程の実施を含み、該カラム中の充填媒体は該カラム内における空隙を除くために圧縮され、次いで約2758kPa(400psi)までの圧力に維持される。   One feature of the first aspect of the present invention includes performing a further step of passing an organic solution containing a taxane derivative containing impurities through a chromatography column, wherein the packing medium in the column is a void in the column. And then maintained at a pressure of up to about 2758 kPa (400 psi).

本発明の第一の態様のその他の特徴は以下を含む:
抽出された該不純物を含んだタキサン誘導体を含む有機溶液をクロマトグラフィーカラムに通す更なる工程を実施し、該カラムにおける充填媒体は該カラム内の空隙を除くために圧縮され、次いで約2758kPa(400psi)までの圧力にて維持され、それにより有機溶媒に抽出されたパクリタキセルを提供する工程と、該有機溶媒中に抽出されたパクリタキセルシロップをクロマトグラフィーカラムに通し、該カラムにおける充填媒体は該カラム内の空隙を除くために圧縮され、かつ約344.75kPa(50psi)の圧力に維持する工程を実施することと;
イチイ属のバイオマスを有機溶媒で抽出する予備工程と、該溶液をヘキサン及び水で分配する工程と、次いで該溶液をジクロロメタン若しくはクロロホルムと水とに再分配する工程と、最終的には粗パクリタキセルのジクロロメタン又はクロロホルム溶液を回収する工程とを実施することと;
メタノール、エタノール、メタノール及びエタノールの混合物、ジクロロメタン及びメタノールの混合物、あるいはジクロロメタン及びエタノールの混合物としての有機溶液の選択と;
充填媒体としてジフェニル基結合シリカゲル又はC−18結合シリカゲルを選択することと;
アセトン/水、メタノール/水又はアセトニトリル/水の勾配溶液を用いてカラムを溶出することと;
約350ml/分の流速を選択し、かつ約4137乃至5516kPa(600乃至800psi)にて維持される圧力を選択することと;及び
ほぼ純粋なパクリタキセルを再結晶及び回収する工程。
Other features of the first aspect of the invention include the following:
A further step of passing the extracted organic solution containing the taxane derivative containing the impurities through a chromatography column is performed, the packing medium in the column is compressed to remove voids in the column, and then about 2758 kPa (400 psi). ) To provide paclitaxel extracted into an organic solvent, and pass the paclitaxel syrup extracted into the organic solvent through a chromatography column, the packing medium in the column being in the column Compressing and maintaining a pressure of about 344.75 kPa (50 psi);
A preliminary step of extracting yew biomass with an organic solvent, a step of partitioning the solution with hexane and water, a step of redistributing the solution into dichloromethane or chloroform and water, and finally a crude paclitaxel Recovering a dichloromethane or chloroform solution;
Selection of the organic solution as methanol, ethanol, a mixture of methanol and ethanol, a mixture of dichloromethane and methanol, or a mixture of dichloromethane and ethanol;
Selecting diphenyl group-bonded silica gel or C-18-bonded silica gel as the packing medium;
Eluting the column with a gradient solution of acetone / water, methanol / water or acetonitrile / water;
Selecting a flow rate of about 350 ml / min and selecting a pressure maintained between about 4137-5516 kPa (600-800 psi); and recrystallizing and recovering substantially pure paclitaxel.

本発明の第二の態様の特徴は以下を含む:
アセトン/水、エタノール/水又はイソプロパノール/水を有機溶液として選択することと;
カラム中の充填媒体として、ポリスチレン−DVB樹脂、ポリメタクリレート樹脂又はポリ芳香族樹脂を選択することと;
アセトン/水、メタノール/水又はアセトニトリル/水の勾配溶液を用いて、例えば、約1リットル/分の流速にてカラムを溶出することと;及び
カラムの溶出物から不純物を含んだパクリタキセルを再結晶する工程。
Features of the second aspect of the invention include:
Selecting acetone / water, ethanol / water or isopropanol / water as the organic solution;
Selecting polystyrene-DVB resin, polymethacrylate resin or polyaromatic resin as packing medium in the column;
Eluting the column with a gradient solution of acetone / water, methanol / water or acetonitrile / water, for example, at a flow rate of about 1 liter / min; and recrystallizing impure paclitaxel from the column eluate Process.

本発明の第三の態様の特徴は以下を含む:
充填媒体として、ポリスチレン−DVB樹脂、ポリメタクリレート樹脂又はポリ芳香族樹脂を選択することと;
カラムの溶出の選択は、アセトン/水、メタノール/水又はアセトニトリル/水の段階勾配(step gradient)を用いることと;
溶出物のカラムを通過する流速として、約350ml/分を選択し、かつ約4137乃至5516kPa(600乃至800psi)の圧力あるいは約6895kPa(1000psi)までの圧力を選択することと;及び
カラムからの溶出物の一部から9−ジヒドロ−1,3−アセチルバカチンIIIを再結晶する更なる工程。
Features of the third aspect of the invention include:
Selecting polystyrene-DVB resin, polymethacrylate resin or polyaromatic resin as the filling medium;
The choice of column elution is to use a step gradient of acetone / water, methanol / water or acetonitrile / water;
Selecting a flow rate of eluate through the column of about 350 ml / min and selecting a pressure of about 4137 to 5516 kPa (600 to 800 psi) or about 6895 kPa (1000 psi); and elution from the column A further step of recrystallizing 9-dihydro-1,3-acetylbaccatin III from a part of the product.

本発明の第四の態様の特徴は、粗結晶パクリタキセルエタノール溶液としてタキサン類似体の溶液を選択する工程を含む。   A feature of the fourth aspect of the invention includes the step of selecting a solution of the taxane analog as the crude crystalline paclitaxel ethanol solution.

要するに、より一般的な用語にて、本発明は、工業的なスケールの分取高速液体クロマトグラフィーのための「ロードロック型(Load and Lock)アキシャル・コンプレッション・カラム(Axial Compression Column)」を用いることによりパクリタキセルの有機溶液を抽出する精製技術を示唆する。   In short, in more general terms, the present invention uses “Load and Lock Axial Compression Column” for preparative high performance liquid chromatography on industrial scale. This suggests a purification technique for extracting an organic solution of paclitaxel.

分取高速液体クロマトグラフィーにおいて中程度の直径及び大きな直径のカラムの使用を成功させるには、適切なハードウェアを必要とする。「ロードロック型アキシャル・コンプレッション・カラム」は、クラマトグラフィー床を充填又は抜き出し(unpack)するために、かつ使用時に床の圧縮を維持するためにピストンが使用されるものである。これは、床における空隙の形成を効率的かつ実質的に回避する。カラムは、小さな粒子径(約10μm)の媒体を含む任意の充填材料にて充填され、かつ非常に高い段数(plate number)が生成される。床の長さは、カラムを調製するために使用される充填材料の量を制御するために調整される。   Successful use of medium and large diameter columns in preparative high performance liquid chromatography requires appropriate hardware. A “load-lock axial compression column” is one in which a piston is used to fill or unpack the chromatographic bed and to maintain the compression of the bed in use. This effectively and substantially avoids the formation of voids in the floor. The column is packed with any packing material, including small particle size (about 10 μm) media, and a very high plate number is produced. The bed length is adjusted to control the amount of packing material used to prepare the column.

本発明においてそのような「ロードロック型アキシャル・コンプレッション・カラム」を使用することにより、イチイ属の種からパクリタキセルを抽出するための市販の経済的な工程が提供される。該工程は一連の手順工程を含む。最後の重要な工程は、第三の工程により調製されるか、又は調製されない不純物を含んだパクリタキセル溶液において実施され得る。同様に、第三の工程は、第二の工程により調製されるか、又は調製されない不純物を含んだパクリタキセル溶液において実施され得る。付随的に、第二の工程は、第一の工程により調製されるか、又は調製されない不純物を含んだパクリタキセル溶液において実施され得る。   The use of such a “load-lock axial compression column” in the present invention provides a commercially economical process for extracting paclitaxel from yew species. The process includes a series of procedural steps. The last important step can be carried out in a paclitaxel solution containing impurities prepared by a third step or not prepared. Similarly, the third step can be performed in a paclitaxel solution containing impurities prepared by the second step or not prepared. Additionally, the second step can be performed in a paclitaxel solution containing impurities prepared by the first step or not prepared.

好ましい実施形態において、第一の工程は、イチイ属の種、好ましくはタクスス カナデンシス(カナダイチイ)の植物材料からの抽出を含む。一つ以上のタキサンを含む植物の任意の部分として、例えば、樹皮、根、葉又は針状葉、枝、小枝、種又は苗木全体が使用され得る。好ましくは、切り落とされた針状葉及び小枝は乾燥され、かつ粉砕される。植物材料の粉砕は、例えば、チッパー及び/又は粉砕ミルの使用によるような従来技術の手段により達成され得る。タキサンは、植物全体から、或いは例えば、ステップ(steps)、根、葉(針状葉)、種又はそれらの混合物のような植物の一部から抽出され得る。抽出されるべき材料は、生のものであるか、又は乾燥したものである。好ましくは針状葉が使用される。   In a preferred embodiment, the first step comprises extraction from the plant material of the yew species, preferably Taxus canadensis (Canadian yew). As any part of the plant that contains one or more taxanes, for example, bark, roots, leaves or needles, branches, twigs, seeds or whole seedlings can be used. Preferably, the cut off needles and twigs are dried and crushed. The milling of the plant material can be accomplished by means of prior art such as by use of a chipper and / or a mill. Taxanes can be extracted from the whole plant or from parts of the plant such as, for example, steps, roots, leaves (needle leaves), seeds or mixtures thereof. The material to be extracted is either raw or dried. Preferably, needle-shaped leaves are used.

植物材料は好ましくは最初に乾燥され、通常は約0.001乃至約10mmの範囲である適切な粒子径に粉砕される。植物材料は、例えばメタノール、エタノール、メタノールとエタノールとの混合物、ジクロロメタンとメタノールとの混合物或いはジクロロメタンとエタノールとの混合物のような有機溶媒を用いて抽出される。抽出物からのろ過物は水と混合され、液体の容量を減らすために濃縮される。濃縮物は、脱脂工程を可能にするためにヘキサンと水とに分配される。水性の液体は、例えばジクロロメタン、クロロホルム又は酢酸エチルのような有機溶媒と水とで再分配され、濃シロップに濃縮される。 The plant material is preferably first dried and ground to a suitable particle size, usually in the range of about 0.001 to about 10 mm 3 . The plant material is extracted using an organic solvent such as methanol, ethanol, a mixture of methanol and ethanol, a mixture of dichloromethane and methanol, or a mixture of dichloromethane and ethanol. The filtrate from the extract is mixed with water and concentrated to reduce the liquid volume. The concentrate is partitioned between hexane and water to allow a degreasing process. The aqueous liquid is redistributed with water and an organic solvent such as dichloromethane, chloroform or ethyl acetate and concentrated to a concentrated syrup.

好ましい実施形態において、第二の工程は、該濃シロップをカラムに通す工程を含む。このイオン交換に好ましい溶液は、第一の工程において調製された濃シロップであり、該シロップは例えばアセトン、エタノール又はイソプロパノールのような有機溶媒を用いて希釈される。しかしながら、抽出されたパクリタキセルを含む任意の適切な有機溶液はこの第二の工程における出発物質である。   In a preferred embodiment, the second step comprises passing the thick syrup through a column. A preferred solution for this ion exchange is the concentrated syrup prepared in the first step, which is diluted with an organic solvent such as acetone, ethanol or isopropanol. However, any suitable organic solution containing extracted paclitaxel is the starting material in this second step.

例えば、ジクロロメタン/アセトン/水中のシロップは、高分子吸着樹脂を含む中圧カラムに注入することにより複数のフラクションに分けられる。高分子吸着樹脂は、例えば、ポリスチレンDVB樹脂、ポリメタクリレート樹脂、又は任意のその他適切なポリ芳香族樹脂であり得る。高分子吸着樹脂において使用される最も一般的なタイプの樹脂は架橋ジビニルベンゼンを有するポリスチレンポリマーである。高分子吸着樹脂は適切な粒子径を有するべきであり、それにより、カラムのサイズ、指定された作用圧及び流速において適切となる。一つの非限定的な例は、約5乃至100メッシュの粒子径である。   For example, a syrup in dichloromethane / acetone / water is divided into a plurality of fractions by injecting into a medium pressure column containing a polymer adsorbing resin. The polymeric adsorption resin can be, for example, a polystyrene DVB resin, a polymethacrylate resin, or any other suitable polyaromatic resin. The most common type of resin used in polymer adsorbent resins is a polystyrene polymer with crosslinked divinylbenzene. The polymeric adsorption resin should have an appropriate particle size, which makes it appropriate for the column size, specified working pressure and flow rate. One non-limiting example is a particle size of about 5-100 mesh.

例えば、アセトン/水、メタノール/水、エタノール/水又はアセトニトリル/水のような適切な水混和性溶媒の段階勾配を備えた溶出溶液をカラムに通過させる。流速は可変的であり、種々の操作条件に従って変更可能である。一つの非限定的な例は、約2リットル/分の流速である。   For example, an elution solution with a step gradient of a suitable water-miscible solvent such as acetone / water, methanol / water, ethanol / water or acetonitrile / water is passed through the column. The flow rate is variable and can be changed according to various operating conditions. One non-limiting example is a flow rate of about 2 liters / minute.

約45%までのアセトン/水を含むフラクションは、9−ジヒドロ−1,3−アセチルバカチンIIIの結晶の形成を可能にする。
約45%以上のアセトン/水を含むフラクションは、アセトンの大部分を除去するために濃縮される。それらは、例えば酢酸エチル、CHCL又はCHClのような適切な有機溶媒を用いて抽出され、かつパクリタキセルの粗固形残渣を提供するために濃縮される。
The fraction containing up to about 45% acetone / water allows the formation of 9-dihydro-1,3-acetylbaccatin III crystals.
The fraction containing more than about 45% acetone / water is concentrated to remove most of the acetone. They are extracted with a suitable organic solvent such as ethyl acetate, CH 3 CL or CH 2 Cl 2 and concentrated to provide a crude solid residue of paclitaxel.

第三の工程は、粗固形パクリタキセルの精製を含む。好ましくは、この粗固形パクリタキセルは第二の工程の生成物である。しかしながら、生成された粗固形パクリタキセルがこの第三の工程の出発物質であり得る。   The third step involves the purification of crude solid paclitaxel. Preferably, this crude solid paclitaxel is the product of the second step. However, the crude solid paclitaxel produced can be the starting material for this third step.

粗固形パクリタキセルは、脱脂工程を可能にするために、例えばアセトンのような適切な水混和性溶媒中に溶解され、かつそのアセトン/水溶液のような水混和性有機溶媒/水溶液は、アキシャル・コンプレッション・カラム・クロマトグラフィーにより溶出される。このシステムは、例えば約1723.75乃至2758kPa(250乃至400psi)又は約34475kPa(5000psi)のような高圧を提供するとともにその圧力にて維持するための手段を備えた高速液体クロマトグラフィーである。   The crude solid paclitaxel is dissolved in a suitable water-miscible solvent such as acetone to allow the degreasing process, and the water-miscible organic solvent / water solution such as acetone / water solution is axially compressed. Eluted by column chromatography. The system is a high performance liquid chromatography with means for providing and maintaining a high pressure, such as about 172.75 to 2758 kPa (250 to 400 psi) or about 34475 kPa (5000 psi).

上述のような適切なイオン交換樹脂を含んだこのカラムにパクリタキセル溶液が装填され、例えば、上述の高圧にてアセトン/水の勾配にて溶出される。そのようなアセトン/水中にパクリタキセルを含んだフラクションは結晶化され、かつ乾燥され、半ば純粋な(semi−pure)パクリタキセルが提供される。   This column containing the appropriate ion exchange resin as described above is loaded with the paclitaxel solution and eluted, for example, with an acetone / water gradient at the high pressure described above. Such a fraction containing paclitaxel in acetone / water is crystallized and dried to provide semi-pure paclitaxel.

最終工程は、半純粋パクリタキセルを精製することを含む。好ましくは、半純粋パクリタキセルは第三の工程の生成物である。しかしながら、生成された半純粋パクリタキセルがこの最終工程の出発物質となり得る。   The final step involves purifying semi-pure paclitaxel. Preferably, semi-pure paclitaxel is the product of the third step. However, the semi-pure paclitaxel produced can be the starting material for this final step.

最終工程にて使用されるカラムは、第三の工程にて使用されるカラムと同一である。カラム中のイオン交換樹脂又は充填媒体は、ジフェニル基結合シリカゲル若しくはC−18結合シリカゲル、又は任意のその他逆相充填材料であり得る。   The column used in the final step is the same as the column used in the third step. The ion exchange resin or packing medium in the column can be diphenyl group bonded silica gel or C-18 bonded silica gel, or any other reversed phase packing material.

半純粋パクリタキセルは、例えばアセトニトリル、エタノール又はメタノールのような適切な水混和性溶媒に溶解される。この溶液は充填カラムに装填され、例えば、アセトニトリル/水のような水混和性有機溶媒/水溶液の勾配溶媒を用いて、例えば、約350ml/分のような適切な速度かつ例えば約4137乃至5516kPa(600乃至800psi)或いは約6895kPa(1000psi)まで高く維持された適切な圧力にて溶出される。   Semi-pure paclitaxel is dissolved in a suitable water-miscible solvent such as acetonitrile, ethanol or methanol. This solution is loaded into a packed column and used, for example, with a water-miscible organic solvent / aqueous gradient solvent such as acetonitrile / water at a suitable rate such as about 350 ml / min and for example about 4137-5516 kPa ( 600 to 800 psi) or about 6895 kPa (1000 psi) at a suitable pressure maintained high.

純粋なパクリタキセルを含むフラクションは結晶化可能であり、かつ該結晶はアセトン/ヘキサンから再結晶された。純粋な白色粉末状のパクリタキセルが得られた。   The fraction containing pure paclitaxel was crystallizable and the crystals were recrystallized from acetone / hexane. A pure white powder of paclitaxel was obtained.

バイオマスの抽出
植物材料(カナダイチイ、タクスス カナデンシス)は、カナダのプリンスエドワード島及びニューブランスウィック地区にて2002年の秋に採集されたものであり、約0.032%のパクリタキセルを含んでいた。カナダイチイの新鮮な伐採物を粉砕するまえに、約60乃至70℃にて乾燥窯中にて乾燥させた。
Biomass Extract Plant material (Canadian yew, Taxus canadensis) was collected in the fall of 2002 at Prince Edward Island and New Brunswick, Canada, and contained approximately 0.032% paclitaxel. Prior to crushing fresh cuts of Canadian yew, they were dried in a drying kiln at about 60-70 ° C.

粉砕した針状葉及び小枝のバイオマス600kgを反射濃縮器を備えた3000抽出機に入れた。次に、2400リットルのメタノールを加えた。メタノールを用いてバイオマスを約3時間還流し、溶媒をろ過し、第一のろ過物を回収した。2000リットルのメタノールをろ過後のバイオマス残渣に加え、約2時間還流し、ろ過した。第二のろ過物を回収し、バイオマスを廃棄した。第一及び第二のろ過物を合わせて、約10%の水を加えた。水溶液を真空下、最初の容量の約15%となるまでエバポレータで濃縮した。   600 kg of ground needle-leaf and twig biomass was placed in a 3000 extractor equipped with a reflective concentrator. Next, 2400 liters of methanol was added. The biomass was refluxed with methanol for about 3 hours, the solvent was filtered, and the first filtrate was recovered. 2000 liters of methanol was added to the biomass residue after filtration, refluxed for about 2 hours, and filtered. The second filtrate was collected and the biomass was discarded. The first and second filtrates were combined and about 10% water was added. The aqueous solution was concentrated with an evaporator under vacuum to about 15% of the initial volume.

濃縮物は、該濃縮物を脱脂するために、ヘキサンと水で2回分配した。水層を回収し、ジクロロメタン(又はクロロホルム)と水で2回再分配した。有機層を回収し、真空下にて濃シロップとなるまでエバポレータで濃縮した。ヘキサン層を回収し、水層を廃棄した。   The concentrate was partitioned twice with hexane and water to degrease the concentrate. The aqueous layer was collected and redistributed twice with dichloromethane (or chloroform) and water. The organic layer was collected and concentrated with an evaporator to a thick syrup under vacuum. The hexane layer was collected and the aqueous layer was discarded.

約45kgのシロップが600kgのバイオマスから得られた。ジクロロメタンシロップは約1乃至1.3%のパクリタキセルを含んでいた。   About 45 kg of syrup was obtained from 600 kg of biomass. The dichloromethane syrup contained about 1-1.3% paclitaxel.

パクリタキセルの一次精製
実施例1から得られた23kgのジクロロメタンシロップを、機械的撹拌器を備えた容器中にて、必要に応じて暖めながら10リットルのアセトンで希釈した。撹拌は一秒当り1.5回に調整し、10分間にわたり、3リットルの脱イオン水を徐々に加えた。ジクロロメタンシロップの水溶液を、中圧定量ダイアフラム・ポンプを備えたステンレス製、かつ工業的スケールの中圧カラムにより複数のフラクションに分離した。
Primary purification of paclitaxel 23 kg of dichloromethane syrup from Example 1 was diluted with 10 liters of acetone in a vessel equipped with a mechanical stirrer, with warming as needed. Agitation was adjusted to 1.5 times per second and 3 liters of deionized water was added slowly over 10 minutes. An aqueous solution of dichloromethane syrup was separated into a plurality of fractions by a stainless steel industrial scale medium pressure column equipped with a medium pressure metering diaphragm pump.

約50乃至100メッシュの粒子径を備えた120kgのポリスチレン−DVB樹脂(Rohm−Hass XAD−1600)のメタノール液からなるスラリーを直径が300mmで、長さが3000mmのカラムに注入した。溶媒を206.85乃至344.75kPa(30乃至50psi)にてポンプ注入しながらカラムを固定後、カラムが平衡になるまでメタノールを約30%のアセトン水に置き換えた。   A slurry made of a methanol solution of 120 kg polystyrene-DVB resin (Rohm-Hass XAD-1600) having a particle size of about 50 to 100 mesh was injected into a column having a diameter of 300 mm and a length of 3000 mm. The column was fixed while pumping the solvent at 30-50 psi (206.85-344.75 kPa), and then methanol was replaced with about 30% acetone water until the column was equilibrated.

希釈されたシロップサンプルはカラムの頂部に移動した。容器は数リットルの30%のアセトン水ですすぎ、スラリーをカラムに移した。次にカラムを密封し、溶出溶液をカラムにポンプで注入しながら流し始めた。次に、カラムを35、45、50、60、65、70及び80%のアセトン/水の段階勾配を用いて溶出した。流速は、1分当り約2リットルに制御した。各々が約20リットルのフラクションを、約206.85乃至344.75kPa(30乃至50psi)に圧力を維持した状態にて回収した。   The diluted syrup sample moved to the top of the column. The vessel was rinsed with a few liters of 30% acetone water and the slurry was transferred to the column. The column was then sealed and the elution solution began to flow while pumping into the column. The column was then eluted using a step gradient of 35, 45, 50, 60, 65, 70 and 80% acetone / water. The flow rate was controlled at about 2 liters per minute. About 20 liters of each fraction was collected with the pressure maintained at about 30 to 50 psi (206.85 to 344.75 kPa).

最初に80%のアセトン/水を用いて洗浄後、カラムを純粋なアセトンで洗浄し、最初はかなり暗色である流出物が無色になるまで、アセトン/酢酸エチル(1:1)の混合物を用いて洗浄した。   After first washing with 80% acetone / water, the column is washed with pure acetone and using a mixture of acetone / ethyl acetate (1: 1) until the effluent, which is initially quite dark, becomes colorless. And washed.

洗浄後、カラムを、再び30%のアセトン水を用いて、再生成され、かつ次の工程に進む準備常態である平衡状態とした。
回収されたフラクションは、分析用HPLCを用いて227/nmの紫外線吸収により監視し、かつ10%の水エタノール溶液を噴霧することによりTLCにより監視した。9−ジヒドロ−13−アセチルバカチンIIIを含むフラクション(大部分は45%アセトン/水中にある)を合わせて、大部分のアセトンを除去するための濃縮し、結晶化が完了するまで一晩フード内に放置した。結晶を濾取し、メタノールで再結晶し、白色針状結晶である純粋な9−ジヒドロ−13−アセチルバカチンIIIを240グラム得た。収率:0.08%。
After washing, the column was again brought to equilibrium with 30% acetone water, which was regenerated and ready to proceed to the next step.
The collected fractions were monitored by UV absorption at 227 / nm using analytical HPLC and by TLC by spraying with a 10% aqueous ethanol solution. Fractions containing 9-dihydro-13-acetylbaccatin III (mostly in 45% acetone / water) are combined and concentrated to remove most of the acetone and in the hood overnight until crystallization is complete Left alone. The crystals were collected by filtration and recrystallized from methanol to obtain 240 g of pure 9-dihydro-13-acetylbaccatin III as white needle crystals. Yield: 0.08%.

パクリタキセルを含むフラクション(大部分は65%アセトン/水中にある)を合わせてし、大部分のアセトンを除去すべく濃縮した。水溶液を酢酸エチルで抽出した。有機層を回収し、乾燥するまで濃縮した。残渣を分析用HPLCで分析した。残渣(粗パクリタキセル材料)は約10乃至15%のパクリタキセルを含んでいた。パクリタキセルの回収率は、ジクロロメタンシロップから約90乃至100%であった。   Fractions containing paclitaxel (mostly in 65% acetone / water) were combined and concentrated to remove most of the acetone. The aqueous solution was extracted with ethyl acetate. The organic layer was collected and concentrated to dryness. The residue was analyzed by analytical HPLC. The residue (crude paclitaxel material) contained about 10-15% paclitaxel. The paclitaxel recovery was about 90-100% from dichloromethane syrup.

パクリタキセルの二次精製
二次精製は、「アキシャル・コンプレッション・カラム・クロマトグラフィー」と称される分取高速液体クロマトグラフィー系を使用した。使用されたカラムは、バリアン(Varian)ロードロック型アキシャル・コンプレッション・カラム(直径250mm×全長1000mm)であった。クロマトグラフィー系は、バリアンST−4000システムであり、二つの高圧ダイアフラム・ポンプと、サンプルインレットポートと、UV検出器と、バリアンコントロールソフトウェアシステムとを備えていた。カラムは、該カラムを充填する及び抜き出すための油圧ピストンとロックアダプタとを備えていた。50リットルのポリスチレン−DVB樹脂(Rohm−HassCG−161m、粒子径約75μm)のエタノール溶液をカラムに完全に充填した後、油圧ピストンを作動した。カラムの充填媒体を約20685kPa(3000psi)の圧力にて圧縮するために、ピストンを徐々に押し出した。カラムが圧縮される間、該カラムをロックするためにロックをそのロッキング位置に切り替えた。従って、カラムは非常に高い段数を生成した。溶媒を1723.75乃至2068.5kPa(250乃至300psi)にてポンプ注入しながらカラムを固定後、カラムが平衡になるまでエタノールを約30%のアセトン水に置き換えた。
Secondary purification of paclitaxel The secondary purification used a preparative high performance liquid chromatography system referred to as “axial compression column chromatography”. The column used was a Varian load-lock axial compression column (250 mm diameter x 1000 mm total length). The chromatography system was a Varian ST-4000 system, equipped with two high-pressure diaphragm pumps, a sample inlet port, a UV detector, and a Varian control software system. The column was equipped with a hydraulic piston and lock adapter for filling and withdrawing the column. After completely filling the column with an ethanol solution of 50 liters of polystyrene-DVB resin (Rohm-HassCG-161m, particle diameter of about 75 μm), the hydraulic piston was operated. The piston was gradually pushed out to compress the column packing media at a pressure of about 3000 psi. While the column was compressed, the lock was switched to its locking position to lock the column. Therefore, the column produced a very high number of plates. The column was fixed while pumping solvent at 172.75 to 2068.5 kPa (250 to 300 psi), and then ethanol was replaced with about 30% acetone water until the column was equilibrated.

実施例2で得られた残渣約1.5kgを全ての固形物が溶解するまで4リットルのアセトンに溶解した。撹拌しながら2リットルの水を徐々に加え、必要に応じてろ過した。次に水溶液をサンプルインレットポートからカラム内にポンプ注入した。   About 1.5 kg of the residue obtained in Example 2 was dissolved in 4 liters of acetone until all solids were dissolved. While stirring, 2 liters of water was gradually added and filtered as necessary. The aqueous solution was then pumped into the column from the sample inlet port.

次にカラムをアセトン/水勾配溶媒(50%アセトン水から始まり、100%アセトンで終了する)を用いて溶出した。流速は、1分当り1リットルに制御した。各々が約5リットルのフラクションを約2068.5乃至2758kPa(300乃至400psi)に圧力を維持した状態にて回収した。   The column was then eluted with an acetone / water gradient solvent (starting with 50% aqueous acetone and ending with 100% acetone). The flow rate was controlled at 1 liter per minute. Each approximately 5 liter fraction was collected with the pressure maintained at approximately 2068.5 to 2758 kPa (300 to 400 psi).

回収されたフラクションは、分析用HPLCを用いて227/nmの紫外線吸収により監視し、かつ10%の水エタノール溶液を噴霧することによりTLCにより監視した。パクリタキセルを含むフラクション(大部分は70%アセトン/水中にある)を合わせて、大部分のアセトンを除去するために濃縮し、結晶化が完了するまで一晩フード内に放置した。結晶を濾取し、70%メタノール水溶液で再結晶し、真空オーブンで乾燥し、わずかに白色の針状結晶を235グラム得た。この半純粋パクリタキセルは約70乃至80%の純度である。収率:粗パクリタキセル材料から約90乃至95%。   The collected fractions were monitored by UV absorption at 227 / nm using analytical HPLC and by TLC by spraying with a 10% aqueous ethanol solution. Fractions containing paclitaxel (mostly in 70% acetone / water) were combined, concentrated to remove most of the acetone, and left in the hood overnight until crystallization was complete. The crystals were collected by filtration, recrystallized with 70% aqueous methanol, and dried in a vacuum oven to obtain 235 grams of slightly white needle crystals. This semi-pure paclitaxel is about 70-80% pure. Yield: about 90-95% from crude paclitaxel material.

パクリタキセルの最終的な精製
最終的な精製には分取高速液体クロマトグラフィー及びアキシャル・コンプレッション・クロマトグラフィー用カラムを使用した。使用したカラムはバリアンロードロック型アキシャル・コンプレッション・カラム(直径100mm×全長1000mm)であった。クロマトグラフィー系は、バリアンSD−2分取HPLCシステムであり、サンプルインレットポートと、UV検出器と、バリアンコントロールソフトウェアシステムとを備えていた。カラムは、該カラムを充填する及び抜き出すための油圧ピストンとロックアダプタとを備えていた。使用された充填媒体はジフェニル基結合シリカゲル又はC−18結合シリカゲルであった。
Final purification of paclitaxel Preparative high performance liquid chromatography and axial compression chromatography columns were used for final purification. The column used was a Varian loadlock type axial compression column (diameter 100 mm × total length 1000 mm). The chromatographic system was a Varian SD-2 preparative HPLC system equipped with a sample inlet port, a UV detector, and a Varian control software system. The column was equipped with a hydraulic piston and lock adapter for filling and withdrawing the column. The packing medium used was diphenyl group bonded silica gel or C-18 bonded silica gel.

エタノール中の6リットルの充填媒体を用いてカラムを完全に充填した後、油圧ピストンを作動した。カラムの充填媒体を約20685kPa(3000psi)の圧力にて圧縮するために、ピストンを徐々に押し出した。カラムが圧縮される間、該カラムをロックするためにロックをそのロッキング位置に切り替えた。精製においてカラムを使用する前に、カラムが平衡になるまでエタノールを約30%のアセトニトリル水に置き換えた。   After completely filling the column with 6 liters of packing medium in ethanol, the hydraulic piston was activated. The piston was gradually pushed out to compress the column packing media at a pressure of about 3000 psi. While the column was compressed, the lock was switched to its locking position to lock the column. Before using the column in purification, the ethanol was replaced with about 30% acetonitrile water until the column was equilibrated.

実施例3で得られた粗パクリタキセル約50gを全ての固形物が溶解するまで200mlのアセトニトリルに溶解した。撹拌しながら100mlの水を徐々に加え、必要に応じてろ過した。次に水溶液をサンプルインレットポートからカラム内にポンプ注入した。   About 50 g of crude paclitaxel obtained in Example 3 was dissolved in 200 ml of acetonitrile until all solids were dissolved. While stirring, 100 ml of water was gradually added and filtered as necessary. The aqueous solution was then pumped into the column from the sample inlet port.

次にカラムをアセトニトリル/水勾配溶媒(30%アセトニトリル水から始まり、100%アセトニトリルで終了する)を用いて溶出した。流速は、1分当り350mlに制御した。各々が約1リットルのフラクションを約4137乃至5516kPa(600乃至800psi)に圧力を維持した状態にて回収した。   The column was then eluted with an acetonitrile / water gradient solvent (starting with 30% aqueous acetonitrile and ending with 100% acetonitrile). The flow rate was controlled at 350 ml per minute. Each fraction of about 1 liter was collected with the pressure maintained at about 4137-5516 kPa (600-800 psi).

回収されたフラクションは、227/nmの吸光度にて紫外線検出器により監視し、かつ10%の水エタノール溶液を噴霧することによりTLCで監視した。純粋なパクリタキセルを含むフラクションを合わせて、大部分のアセトニトリルを除去するために濃縮し、結晶化が完了するまで一晩フード内に放置した。結晶を濾取し、アセトン:ヘキサン(1:1)から再結晶化し、真空オーブンで乾燥し、36.5グラムの白色粉末得た。この純粋なパクリタキセルは約99%を超える純度である。収率:70乃至80%の純粋な粗パクリタキセルから約85乃至90%。   The collected fraction was monitored by UV detector at an absorbance of 227 / nm and monitored by TLC by spraying with a 10% aqueous ethanol solution. Fractions containing pure paclitaxel were combined and concentrated to remove most of the acetonitrile and left in the hood overnight until crystallization was complete. The crystals were collected by filtration, recrystallized from acetone: hexane (1: 1) and dried in a vacuum oven to give 36.5 grams of white powder. This pure paclitaxel is more than about 99% pure. Yield: about 85-90% from 70-80% pure crude paclitaxel.

全収率は約73%を超えていた。
上記したように、本発明の態様による方法は簡単である。パクリタキセル及びその他のタキサンを高収率かつ工業的スケールの純度にて与える。従って、本発明は、植物源又は組織培養、特にタクスス カナデンシスからパクリタキセル及びその他の関連するタキサンの大量生産のための効率的なコストによる方法を提供する。本発明の方法は、イチイ属(イチイ科)の植物からのパクリタキセル及び関連したタキサンの大量生産を提供する。
The overall yield was over about 73%.
As mentioned above, the method according to aspects of the present invention is simple. Paclitaxel and other taxanes are provided in high yield and industrial scale purity. Thus, the present invention provides an efficient cost-effective method for mass production of paclitaxel and other related taxanes from plant sources or tissue cultures, particularly Taxus canadensis. The method of the present invention provides for the large-scale production of paclitaxel and related taxanes from yew plants.

本発明の態様による単離及び精製法は、天然に由来するイチイ属の種から純粋な形態にてタキサン誘導体を高効率にて回収する。改良点は、タキサンの高い回収率及び単離されたタキサンの純度に反映される。   The isolation and purification method according to aspects of the present invention recovers taxane derivatives in high purity from naturally derived yew species. The improvements are reflected in the high taxane recovery and the purity of the isolated taxane.

Claims (13)

タキサン類似体を含む資源からタキサン類似体を単離及び精製するための方法であって、
前記タキサン誘導体を含む有機溶液をクラマトグラフィー用カラムに通す工程と、該工程は、前記カラム中の空隙を実質的に除くべく該カラム内の充填媒体を圧縮し、それにより不純物を含んだタキサン誘導体を含む有機溶液を提供することを含むことと、前記クロマトグラフィー用カラムを約34475kPaまでの圧力下にて維持する工程と、
からなる方法。
A method for isolating and purifying a taxane analog from a resource comprising the taxane analog, comprising:
A step of passing an organic solution containing the taxane derivative through a chromatographic column, and the step of compressing a packing medium in the column so as to substantially eliminate voids in the column, and thereby a taxane derivative containing impurities Providing an organic solution comprising: maintaining the chromatography column under a pressure of up to about 34475 kPa;
A method consisting of:
請求項1に記載の方法は、前記不純物を含んだタキサン誘導体を含む有機溶液をクロマトグラフィー用カラムに通す工程を更に含み、
前記カラム中の充填媒体は該カラム内の空隙を除くべく圧縮されるとともに約2758kPaまでの圧力にて維持される方法。
The method according to claim 1, further comprising a step of passing an organic solution containing the taxane derivative containing impurities through a chromatography column,
The method wherein the packing medium in the column is compressed to remove voids in the column and maintained at a pressure up to about 2758 kPa.
請求項1乃至2に記載の方法において、
抽出された前記不純物を含んだタキサン誘導体を含む有機溶液をクロマトグラフィー用カラムであって、該カラム内の空隙を除くべく該カラム中の充填媒体が圧縮されるとともに約2758kPaまでの圧力にて維持されたカラムに通す更なる工程と、それにより有機溶媒中に抽出されたパクリタキセルが得られることと、
前記有機溶媒中に抽出されたパクリタキセルのシロップをクロマトグラフィー用カラムであって、該カラム内の空隙を除くために充填材料が圧縮されるとともに約344.75kPaまでの圧力にて維持されたカラムに通す更なる工程と、
を実施することを含む方法。
The method according to claim 1 or 2, wherein
An organic solution containing the extracted taxane derivative containing the impurities is a chromatography column, and the packing medium in the column is compressed to remove voids in the column and maintained at a pressure of up to about 2758 kPa. A further step through the treated column, thereby obtaining paclitaxel extracted in an organic solvent;
The paclitaxel syrup extracted in the organic solvent is a column for chromatography wherein the packing material is compressed to remove voids in the column and maintained at a pressure of up to about 344.75 kPa. Through further processes,
Performing the method.
請求項1、2又は3に記載の方法において、
イチイ属のバイオマスを有機溶媒で抽出することと、前記溶液をヘキサン及び水で分配することと、ジクロロメタン若しくはクロロホルムと水とで前記溶液を再分配することと、最終的に粗パクリタキセルのジクロロメタン若しくはクロロホルム溶液を回収することと、からなる予備工程を含む方法。
The method according to claim 1, 2 or 3,
Extracting yew biomass with organic solvent, partitioning the solution with hexane and water, redistributing the solution with dichloromethane or chloroform and water, and finally crude paclitaxel dichloromethane or chloroform Recovering the solution, and a method comprising a preliminary step.
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の方法において、
前記タキサン類似体の溶液は、粗結晶パクリタキセルを、メタノール、エタノール、メタノールとエタノールとの混合物、ジクロロメタンとメタノールとの混合物、又はジクロロメタンとエタノールとの混合物中に含む溶液からなる方法。
The method according to any one of claims 1 to 4,
The taxane analog solution comprises a solution comprising crude crystalline paclitaxel in methanol, ethanol, a mixture of methanol and ethanol, a mixture of dichloromethane and methanol, or a mixture of dichloromethane and ethanol.
前記充填媒体は、ジフェニル基結合シリカゲル、C−18結合シリカゲル、ポリスチレン−DVB樹脂、ポリメタクリレート樹脂又はポリ芳香族樹脂である請求項1乃至5のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the filling medium is diphenyl group-bonded silica gel, C-18-bonded silica gel, polystyrene-DVB resin, polymethacrylate resin, or polyaromatic resin. 前記カラムは、アセトン/水、メタノール/水又はアセトニトリル/水の勾配溶液で溶出される請求項1乃至6のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the column is eluted with a gradient solution of acetone / water, methanol / water or acetonitrile / water. 流速は約350ml/分であり、かつ圧力は約4137乃至5516kPaに維持される請求項1乃至7のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the flow rate is about 350 ml / min and the pressure is maintained at about 4137 to 5516 kPa. 流速は約1リットル/分乃至約2リットル/分である請求項1乃至8のいずれか一項に記載の方法。 9. A method according to any one of the preceding claims, wherein the flow rate is from about 1 liter / minute to about 2 liter / minute. 前記第一の工程における有機溶媒はジクロロメタンを含み、かつ前記第三の工程において前記カラムを通す溶出溶液は、アセトン/水、メタノール/水又はアセトニトリル/水を含む請求項1乃至9のいずれか一項に記載の方法。 The organic solvent in the first step includes dichloromethane, and the elution solution that passes through the column in the third step includes acetone / water, methanol / water, or acetonitrile / water. The method according to item. 前記有機溶媒はジクロロメタンであり、更に前記カラムを通過する溶出溶液は、アセトン/水、メタノール/水、エタノール/水、イソプロパノール/水、又はアセトニトリル/水である請求項1乃至10のいずれか一項に記載の方法。 11. The organic solvent is dichloromethane, and the elution solution passing through the column is acetone / water, methanol / water, ethanol / water, isopropanol / water, or acetonitrile / water. The method described in 1. 前記カラムの溶出物から不純物を含んだパクリタキセルを結晶化する更なる工程を含む請求項1乃至11のいずれか一項に記載の方法。 12. A method according to any one of the preceding claims comprising the further step of crystallizing impure paclitaxel from the column eluate. 前記カラムの溶出物の一部から9−ジヒドロ−1,3−アセチルバカチンIIIを結晶化する更なる工程を含む請求項1乃至12のいずれか一項に記載の方法。 13. A method according to any one of the preceding claims comprising the further step of crystallizing 9-dihydro-1,3-acetylbaccatin III from a portion of the column eluate.
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