KR0177588B1 - 택산을 바카틴 iii 및 10-디아세틸바카틴 iii 으로 전환하는 방법 - Google Patents

택산을 바카틴 iii 및 10-디아세틸바카틴 iii 으로 전환하는 방법 Download PDF

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데이비스 알. 카브너
티모시 알. 프라웃
허니타 에이. 이월드
도니아 엘. 헨더슨
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패트리샤 에이. 필리어
나프로 바이오테라퓨틱스 인코퍼레이티드.
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Abstract

C-13 위치에 하나의 에스테르 결합을 가지는 적어도 하나의 택산 화합물을 포함하는 혼합물을, 루이스산의 존재 하에 반응 용매 중에서, 적어도 하나의 보로하이드라이드 환원염과 접촉시키는 것을 포함하여 구성되는, 구조식 (II)
(여기서 R1은 H 또는 COCH3이다)의 화합물을 제조하는 방법.

Description

[발명의 명칭]
택산(TAXANE)을 바카틴 III 및 10-디아세틸바카틴 III 으로 전환하는 방법
본 국제 출원은 미국 특허 출원 제 5,202,448 호 및 미국 CIP 출원(Continuation-In-Part Application) 일련 번호 제 07/986,852 호에 기초한 것이다.
[발명의 분야]
본 발명은 부분적으로 정제된 택산 혼합물을 바카틴 III 또는 10-디아세틸바카틴 III 로 전환시키는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 10-디아세틸택솔, 세팔로만닌, 택솔 및 다른 택산들을 관련 바카틴들로 전환함에 있어서, 루이스산의 존재 하에서 보로하이드라이드 환원염을 사용하는 방법에 관한 것이다.
[발명의 배경]
택솔, (1)
은 웨스턴 주목(朱木) (Western Yew) (택서스 브레비폴리아 (Taxux brevifolia)) 에서 발견된 디테르피노이드이다. 택솔은 의약적 시도에서 뛰어난 항암성을 보여왔다. 그러나, 택솔은 천연 식물로부터 추출하는 것으로서 소량만이 공급되기 때문에 광범위한 테스트는 어려웠다. 택산을 함유한 식물의 생명을 고갈시키지 않기 위하여 택솔의 전체 합성이 시도되어 왔으나, 지금까지 이러한 시도들은 성공적이지 못했다. 그러나, 천연에서 생성되는 바카틴 III 와 10-디아세틸바카틴 III 와 같은 다른 종류의 택산으로부터 택솔을 중간합성하는 중요한 진보가 있었다. 바카틴 III 와 10-디아세틸바카틴 III 를 택솔로 전환시키는 다른 방법이 적어도 세 가지가 보고되어 있다.
바카틴 III 의 구조
는 C-13 위치에 측쇄가 없고 R1=COCH3를 가지는 택솔의 염기성 디테르피노이드 구조를 가진다. 10-디아세틸바카틴 III 는 C-10 위치에 R1=H인 것 외에는 상기 구조와 비슷한 구조를 가진다. 따라서, 이러한 염기성 디테르핀 구조 때문에, 바카틴 III 과 10-디아세틸바카틴 III 과 같은 다른 관련 바카틴들이 택솔 중간 합성에 있어서의 중요한 시발 물질이다.
바카틴 III 와 10-디아세틸바카틴 III 의 중요성은 보다 많은 택솔의 암 테스트가 수행됨에 따라 증가할 것으로 기대된다. C-13 측쇄를 약간 변형한 수용성 택솔류 화합물들이 이미, 천연의, 물에 잘 녹지 않는 택솔보다 항암제로서 보다 바람직할 것 같아 보인다.
이는 바카틴 III 와 10-디아세틸바카틴 III 을 택솔과 2 세대 및 3 세대의 택솔류 화합물을 생산하기 위한 개시 물질로서의 미해결의 필요성을 증가시킨다.
바카틴 III 와 10-디아세틸바카틴 III 의 현재의 원천은 잉글리시 주목(朱木) (English Yew)(택서스 바카타(Taxus baccatta))와 같은 택산을 함유하고 있는 천연 식물로부터 추출하는 것이다. 이들 천연 물질의 공급은 바카틴 III 이다. 10-디아세틸택솔과 다른 택산들을 10-디아세틸바카틴 III 으로 전환하는 것은 10-디아세틸바카틴 III 의 공급을 증가시킬 수 있는 경쟁성 있는 방법이다.
밀러는 세팔로만닌이 탄산수소 나트륨 존재 하에서 메탄올 분해에 의하여 19 % 의 수율로 바카틴 III 으로 전환된다고 보고하였다. Journal of Organic Chimistry, Volume 46, pp. 1469-1474 (1984) 를 보라.
정제된 택솔로부터 97 % 의 수율로 바카틴 III 을 생산하는 것이 마그리스 등에 의하여 보고되었다. Modified taxols, 3. Preparation and Acylation of Baccatin III, Journal of Organic Chemistry, Vol. 51, pp. 3239-3242, 1986. 을 보라. 마그리스 등에 의하면 바카틴 III 을 생산하는 방법은 다음과 같다: 탈수된 CH2Cl2(2.0 ml) 속에 있는 100 mg 의 정제된 택솔을 Bu4NBH4(50 mg)과 한 시간 동안 반응하도록 하고, 그 반응을 0.5 ml 의 AcOH 로서 중지시켰다. 혼합물을 10 분간 젓고, 기화시킨 후, 생성물을 예비 TLC 로서 분리한다. 이 방법은 정제된 택솔로부터 97 % 의 수율로 바카틴 III 을 생성한다고 보고되었다.
마그리스 등의 논문은 또한 이 반응이 정제된 택솔 대신 정제되지 않은 택솔/세팔로만닌 혼합물로 구성된 출발 물질에서 진행되면, 그 결과는 바카틴 III 의 수율이 감소된다고 지적하였다. 정제된 택솔을 바카틴 3 으로 고수율로 전환하는 것은 정제된 택솔이 있는 실험실에서는 극히 유용한 것이다. 그러나, 정제하지 않은 택산 혼합물 (택솔/세팔로만닌 및 다른 택산들을 함유한)을 바카틴 III 과 10-디아세틸바카틴 III 으로 고수율로 전환할 수 있는 방법이 요구되고 있다.
주목 나무 물질로부터 택솔을 추출한 상업적 방법에서, 택솔, 10-디아세틸택솔 및 세팔로만닌이 상당량 생산된다. 이 혼합물들은 유효한 택산들(택솔의 정제 과정 동안 부생성물로서 버려지는 것들)을 함유한다. 마그리스 등의 방법은 소량 % 의 택솔, 10-디아세틸택솔 및 세팔로만닌을 함유하는 부분적으로 정제된 혼합물들이 바카틴 III 또는 10-디아세틸바카틴 III 으로 전환될 때 특별히 높은 수율의 결과를 나타내지는 못한다.
상업적 사용을 위하여 택솔을 대량으로 생산함에 있어서는, 마그리스 등의 수율을 이루기 위해 드는 코스트는 경제적이지 못하다. 마그리스 등의 방법은 극히 환원성 염인 테트라부틸암모늄 보로하이드라이드를 사용한다.
더욱이, 이 방법은 최종 산물에 냉장 코스트를 부가하는, 0℃ 에서 진행된다. 대부분의 택산 추출 반응은 약간의 택솔, 10-디아세틸택솔, 세팔로만닌 및 대량의 다른 물질들을 함유하는 결과물로 된다. 따라서, 택솔, 10-디아세틸택솔 및/또는 세팔로만닌과 이들 이외의 물질도 포함하는 택산의 부분적으로 정제된 혼합물들을 바카틴 III 및/또는 10-디아세틸바카틴 III 으로 고수율로 전환할 수 있는 경제적인 방법이 아직도 요구되고 있다.
[발명의 요약]
본 발명의 목적은 택산 추출 방법의 부분적으로 정제된 유기 부생성물들을 10-디아세틸바카틴 III 으로 전환하는 것이다.
본 발명의 목적은 택산 추출 방법의 부분적으로 정제된 유기 부생성물들을 바카틴 III 으로 전환하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 선택된 택산들을 바카틴 III 으로 전환하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 하나의 목적은 상온에서 바카틴 III 을 고수율로 간단하게 생산하는 방법이다.
본 발명의 또 하나의 목적은 상온에서 10-디아세틸바카틴 III 을 간단하게 생산하는 방법이다.
본 발명의 또하나의 목적은 택솔, 세팔로만닌, 10-디아세틸택솔 및 다른 물질들의 부분적으로 정제된 혼합물을 바카틴 III 또는 10-디아세틸바카틴 III 으로 전환하는 경제적인 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은, C-13 위치에 에스테르 결합을 가지는 적어도 하나의 택산 화합물을 함유하는 혼합물을 루이스산의 존재 하에서 반응 용매 속에서 적어도 하나의 보로하이드라이드 환원성염과 접촉시킴으로써, 바카틴 3 및/또는 10-디아세틸바카틴 III 을 생산하는 방법을 제공하는 것이다. 바카틴 III 을 얻고자 하고, 또 그 혼합물이 15 내지 50 중량 % 의 택솔을 포함한다면, 상기의 반응 용매는 테트라하이드로퓨란 (비극성의 주게(donor) 용매)이다.
혼합물이 50 중량 % 의 택솔을 포함하는 때는, 상기 반응 용매는 디클로로메탄이다. 만약 그 혼합물이 15 중량 % 미만의 택솔을 포함한다면, 상기 반응 용매는 글라임, 디글라임, 트리글라임으로 이루어지는 군으로부터 선택되거나 또는 선택적으로 THF 이다. 상기 루이스산은 염화 주석 (II) 또는 코발트 (II) 와 같은 금속 핼라이드이다.
본 발명은, C-13 위치에 에스테르 결합을 가지는 적어도 하나의 택산 화합물 조성물을 함유하는 혼합물을, 용매로서 방향족 탄화수소, 바람직하게는 톨루엔을 사용하여 하나의 보로하이드라이드 환원성염과 접촉시킴으로써, 또한 바카틴 III 을 생산하는 방법을 제공한다. 나아가, 본 발명은 택솔과 C-13 위치에 에스테르 결합을 가지는 적어도 하나의 다른 택산 화합물을, 혼합물 속의 택솔이 바카틴 III 으로 전환되지 않는 반응 용매 중에서 하나의 보로하이드라이드 환원성염과 접촉시키므로써, 바카틴 III 을 생산하는 방법을 제공하는 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은, C-13 위치에 에스테르 결합을 가지는 적어도 하나의 택산 화합물을 함유하는 혼합물을 루이스산의 존재 하에서 반응 용매 속에서 적어도 하나의 보로하이드라이드 환원성염과 접촉시키므로써, 바카틴 III 뿐만 아니라 10-디아세틸바카틴 III 을 생산할 수 있는 방법도 제공한다.
10-디아세틸바카틴 III 을 생산하기 위한 상기 반응 용매는 테트라하이드로퓨란 (비극성이고, 주게 용매)이다. 트리글라임은 10-디아세틸택솔의 약 1/3 을 10-디아세틸바카틴 III 으로 전환시켰다. 염화 코발트의 존재 하에서 글라임은 10-디아세틸바카틴 III 을 21 % 수율로 생산하였다. 염화 주석의 존재 하에서 염화 메틸렌은 24 % 의 10-디아세틸바카틴 III 으로 되었다. 상기의 루이스산들은 염화 주석(II) 또는 염화 코발트(II)와 같은 금속 핼라이드이다.
본 발명은 또한, C-13 위치에 에스테르 결합을 가지는 적어도 하나의 택산 화합물을 함유하는 혼합물을 트리글라임 반응 용매 속에서 하나의 보로하이드라이드 환원성염과 접촉시키므로써, 10-디아세틸바카틴 III 을 생산하는 방법을 제공한다.
[발명의 상세한 설명]
본 발명은 택솔, 10-디아세틸택솔 및 세팔로만닌을 포함하는 택산의 부분적으로 정제된 혼합물을 바카틴 III 및 10-디아세틸바카틴 III 으로 높은 수율로 전환하는 방법에 관한 것이다. 마그리스 등의 논문은 그들의 방법이 택솔과 세팔로만닌을 포함하는 부분적으로 정제된 택산 혼합물에서 진행되었다고 보고하고 있지만, 이 혼합물로부터 바카틴 III 의 수율은 단지 좋음이라고만 보고되어 있다. 마그리스 등의 논문은 마그리스 등의 방법을 10-디아세틸택솔을 포함하는 택산 혼합물에 대해서 사용하였다는 어떠한 시도도 보고하고 있지 않았다.
따라서, 본 발명을 비교하기 위한 기준선으로서의 마그리스 등의 방법을 두가지의 별개의 택산 혼합물에서 진행하였다. 한 과정은 바카틴 III 을 생성하기 위하여 수행하였으며, 다른 하나는 10-디아세틸바카틴 III 을 생성하기 위하여 수행하였다. 바카틴 III 을 위한 마그리스 등의 첫 번째 방법은 고수율의 택솔을 포함한 택산 혼합물에서 진행되었다. 이 실험에서, 마그리스 등의 방법은 47 % 의 택솔과 1.0 % 의 세팔로만닌(HPLC 로써 측정)을 포함한 부분적으로 정제된 탈수된 택산 혼합물 51 mg 으로 0℃ 에서 수행되었다. 이 과정은 이 물질에 대하여 디클로로메탄 속에서, 테트라부틸암모늄 보로하이드라이드를 환원염으로 하여 한 시간 동안 진행되었다. 혼합물로부터 바카틴 III 의 수율은 66.0 % 였다. 이것은, 그 수율이, 정제된 택솔로부터 바카틴 III 의 97 % 수율보다는 실질적으로 작지만 높은 수율이다. 따라서 이 66 % 의 수율은 이하의 바카틴 III 실시예가 비교될 수 있는 기준선이 된다.
마그리스 등의 10-디아세틸바카틴 III 에 대한 두번째 방법은 택솔, 세팔로만닌, 바카틴 III 및 10-디아세틸바카틴 III 고 함께 10-디아세틸택솔을 포함한 택산 혼합물들에서 진행되었다.
이 실시예에서는, 마그리스 등의 방법은 0℃ 에서 3.5 % 의 택솔, 2.3 % 의 세팔로만닌, 1.73 % 의 10-디아세틸택솔 및 5.74 % 의 10-디아세틸바카틴 III 을 포함하는 건조된 부분적으로 정제된 택산 혼합물로서 수행되었다 (HPLC 로 측정). 이 방법은, 환원염으로서 테트라부틸암모늄 보로하이드라이드를 사용하여, 디클로로메탄에서 이 물질들에 대하여 16 시간 동안 진행되었다. 그 혼합물로부터 10-디아세틸바카틴 3 의 수율은 -375.00 % 였다. 음(negative)의 수율은 1.21 mg 의 10-디아세틸바카틴 III 의 분해 뿐만 아니라 출발 물질 속에 있던 10-디아세틸바카틴 III 3 mg 의 분해까지 의미한다. 따라서 이 -375.00 % 의 수율은 이하의 10-디아세틸바카틴 III 실시예가 비교되는 기준선이 된다.
본 발명은 바람직한 실시예는, 화학량론적 양(stoichiometric quantities) 만큼의 루이스산의 존재 하에서, 반응 용매 중에서 약간의 택산을 포함한 혼합물을 보로하이드라이드 환원염과 접촉시키는 것을 포함한다. 바람직한 방법에서는 테트라부틸암모늄 보로하이드라이드의 사용에 수반하는 높은 코스트 때문에 나트륨 보로하이드라이드가 채용된다. 바람직한 루이스산은 금속 핼라이드와 같은 화합물들이다. 루이스산의 존립성을 결정하기 위한 테스트는 두 단계이다. 첫째, 루이스산은 강한 구핵물질(求核物質: nucleophiles)과 공유 결합하여야만 하고, 둘째, 루이스산은 보로하이드라이드와 반응하여 보란(boranes)을 형성하지 않아야 한다. 염화 마그네슘 (강한 구핵물질과 결합하는 것으로 기대되지 않음)을 테스트하였고 이것은 10-디아세틸바카틴 III 또는 바카틴 III 의 수율을 증가시키지 않았다. SnCl2와 CoCl2같은 보다 공유적인 루이스산들은 바카틴 III 과 10-디아세틸바카틴 III 의 수율을 마그리스 등의 방법의 기준 수율보다 훨씬 증가시켰다.
본 발명의 선택적인 실시예에서 사용된 보로하이드라이드 환원염, 반응 용매 및 루이스산의 타입은, 어떤 물질을 10-디아세틸바카틴 III 으로 전환시키는 한편 다른 택산들이 바카틴 III 으로 전환시킬 수 있도록 경제적으로 경쟁가능한 방법이 되도록 선택되었다.
본 발명의 방법들은, 0℃ 에서의 마그리스 등의 방법에서의 수율보다, 상온에서 택산 혼합물로부터 10-디아세틸바카틴 III 및 바카틴 III 의 수율을 훨씬 높은 퍼센티지로 하였다. 본 발명의 방법은 부분적으로 정제된 택산으로 구성된 출발 물질로부터 바카틴 III 및 10-디아세틸바카틴 III 의 수율을 증가시키기 위하여 다른 반응 용매 및 다른 루이스 산들을 채용하였다.
바카틴 III 을 생산하기 위하여 본 발명의 실시예에서 사용한 반응 용매들은 출발 물질 속의 택솔의 수준에 따라서 선택되었다. 15 % 미만의 택솔이 함유된 출발 물질에서, 테트라하이드로퓨란 (THF)도 이 범위에서 유용하지만, 글라임 (CH3OCH2CH2OCH3)이 약간 더 잘 적용한다. 반응 용매로서의 THF 는 택솔 순수도가 출발 물질에서 15 내지 45-50 % 의 출발 물질에서 바람직하다. 45 내지 100 % 의 택솔 순수도를 가지는 출발 물질에서는, 반응 용매로서 디클로로메탄이 다량의 바카틴 III 을 생산한다. 용해도 문제에도 불구하고, 반응 용매로서 톨루엔은 45 내지 100 % 의 택솔 순수도를 갖는 출발 물질에서 디클로로메탄보다 바카틴 III 을 훨씬 더 많이 생산한다.
본 발명의 첫번째 실시예에서, 출발 물질을 반응 용매 톨루엔과 환원염 테트라부틸암모늄 보로하이드라이드와 혼합하여 생산한 바카틴 III 의 수율은 76.7 % 였다. 출발 물질은 47 % 의 택솔, 1.0 % 의 세팔로만닌 및 다른 물질들을 포함하였다. 바카틴 III 은, 0℃ 에서 일주일의 반응 시간 후 76.7 % 의 수율로 전환되었다. 이러한 바카틴 III 의 수율은 이 반응에서 톨루엔을 사용하였을 때 수반되는 예상가능하며 실질적인 용해도 문제에도 불구하고 실현된 것이다.
본 발명의 두번째 실시예에서는, 바카틴 III 은 0℃ 에서, 15.0 % 의 택솔과 3.2 % 의 세팔로만닌을 가지는 출발 물질로서 디클로로메탄 속에서 나트륨 보로하이드라이드와 접촉시켜 얻어졌다. 16 시간의 반응 후, 바카틴 III 은 HPLC 로 측정한 결과, 85.8 % 의 수율로서 생산되었다. 테트라부틸암모늄 보로하이드라이드 대신 나트륨 보로하이드라이드를 사용하였을 때의 이점은 주로 비용이다. 전자의 경우 그램(gram) 당 1 $ 라면, 후자의 경우는 그램당 약 0.11 $ 이다. 마그리스 등의 참고에서는 비록 순수한 택솔을 바카틴 III 으로 전환하기 위하여 나트륨 보로하이드라이드의 사용을 설명하였으나, 이 보로하이드라이드 환원염은 프로판올과 함께 사용되었으며, 따라서 C-7 위치에 원하지 않는 에피머화(epimerization)가 일어났다. 마그리스 등은 나트륨 보로하이드라이드를 포기하였으며, 순수한 택솔로부터 97 % 수율의 바카틴 III 을 얻기 위하여 디클로로메탄과 함께 보다 비싼 테트라부틸암모늄 보로하이드라이드를 사용하였다.
세번째 실시예에서는, 0℃ 에서 디클로로메탄 속에 테트라부틸암모늄 보로하이드라이드에 10 % 의 염화 주석(출발 물질 속의 택솔에 근거하여)을 첨가하여 1 시간 동안 반응한 결과 바카틴 III 의 수율이 121.7 % 가 되었다. 출발 물질 속의 세팔로만닌과 택솔 외의 물질들은 바카틴 III 을 생산하기 위하여 잘려지는 것 같다. 일정한 택솔 화합물들은 설탕이나 다른 생화학적 물질과 결합할 수 있으며, 또 이들이 이 반응에서 바카틴 III 으로 전환된다는 것으로 가설을 세웠다.
본 발명의 네번째 바람직한 실시예에서는, 3.5 % 의 택솔과 2.3 % 의 세팔로만닌을 포함하는 택산 혼합물 출발 물질을, 반응 용매를 글라임으로 하여 7 % 의 염화 코발트 펠렛을 포함하는 나트륨 보로하이드라이드/염화 코발트와 접촉시켜 72 % 의 수율로 바카틴 III 을 얻었다. 이 반응은 상온에서 144 시간 동안 진행되었다.
본 발명의 다섯번째의 선택적인 바람직한 실시예에서는, 같은 택산 퍼센티지를 가지는 출발 물질을 사용하여, 글라임 속에서 염화 주석(.1 %)의 존재 하에 나트륨 보로하이드라이드와의 비슷한 반응에서 상온에서 72 시간 후 66 % 수율의 바카틴 III 을 생산하였다.
본 발명의 여섯번째의 선택적인 바람직한 실시예에서는, 동일한 출발 물질을 사용하여 염화 주석(출발 물질 속의 택솔의 양에 근거하여) (.1 %)의 존재 하에 THF 내에서 나트륨 보로하이드라이드와 접촉시켜 71 % 수율의 바카틴 III 을 얻었다.
일곱번째의 실시예는 여러가지 반응 용매를 나트륨 보로하이드라이드 환원염과 테스트하는 반응으로부터의 결과이다. 에탄올을 사용하였을 때 놀라운 결과가 얻어졌으며, 그 반응은 -30℃ 에서 수행되었다. 보로하이드라이드 환원염은 세팔로만닌과 약간의 다른 택산들을 선택적으로 잘랐으며 택솔은 자르지 않았다. 그 반응으로부터의 바카틴 III 의 수율은 58 % 였으며, 24 시간 후 100 % 의 택솔이 그대로 남아있었다. 출발 물질을 택산 혼합물의 존재 하에서 바카틴 III 으로 선택적으로 자를 수 있는 반응성은 택산의 정제 및 추출 과정들에서 매우 유용하다.
본 발명의 여덟번째 실시예에서는, 출발 물질을 반응 용매 테트라하이드로퓨란 (THF) 및 환원성 보로하이드라이드 염인 나트륨 보로하이드라이드와 혼합하여 52 % 수율의 10-디아세틸바카틴 III 을 얻었다. 출발 물질은 3.5 % 의 택솔, 2.3 % 의 세팔로만닌, 0.69 % 의 10-디아세틸바카틴 III, 1.3 % 의 10-디아세틸택솔 및 다른 물질들을 포함하였다. 상온에서 72 시간 반응시킨 후 52 % 수율의 10-디아세틸바카틴 III 을 얻었다. 이 동일한 반응은 다량의 택솔을 바카틴 III 으로 전환시켰다.
본 발명의 아홉번째 실시예에서는, .69 % 의 10-디아세틸바카틴 III 과 1.31 % 의 10-디아세틸택솔을 가지는 출발 물질을 디클로로메탄과 .1 % 의 SnCl2속에서 나트륨 보로하이드라이드와 상온에서 접촉시켜 10-디아세틸바카틴을 얻었다. 120 시간 반응시킨 후, HPLC 로 측정한 결과, 24 % 의 수율로 10-디아세틸바카틴 III 이 얻어졌다.
10 번째 실시예에서는, 7 % 의 염화 코발트(출발 물질 속의 택솔에 근거하여)를 반응 용매, CH3OCH2CH2OCH3(글라임)에 첨가하고, 나트륨 보로하이드라이드와 상온에서 144 시간 동안 접촉시켰다. 0.1 % 의 SnCl2을 사용한 비슷한 실험에서 역시 낮은 양(positive) 의 수율의 10-디아세틸바카틴 III 을 얻었다.
본 발명의 11 번째 바람직한 실시예에서는, 출발 물질로서 3.5 % 의 택솔, 2.3 % 의 세팔로만닌, 0.69 % 의 10-디아세틸바카틴 III 및 1.3 % 의 디아세틸택솔을 포함하는 택산 혼합물을 반응 용매 CH3(OCH2CH2)3OCH3(트리글라임) 속에서 나트륨 보로하이드라이드와 접촉시켜 37 % 수율의 10-디아세틸바카틴 III 을 얻었다. 이 반응은 상온에서 144 시간 동안 진행되었다. 이 반응은 10-디아세틸택솔을 10-디아세틸바카틴 III 으로의 양(positive)적 전환을 위하여 루이스산의 첨가를 요하지 않았다. 사실, 29 % 의 10-디아세틸택솔 만이 사용되었고 디아세틸바카틴 III 에서 37 % 의 증가가 있었다. 10-디아세틸택솔 이외의 다른 물질이 10-디아세틸바카틴 III 을 생산하기 위하여 잘려지는 것 같다. 이러한 전환되는 다른 물질들을 특정하는 것은 이 단계에서 이루어지지 않았다.
마그리스 등의 논문에서 언급한 바와 같이, 바카틴 III 을 형성하기 위하여 사용되는 보로하이드라이드는 하이드라이드 이온 (수소 이온)을 카르보닐 에스테르기에 보냄으로써 에스테르를 환원시키는 것으로 믿어진다. 이러한 언급은 반응성 보로하이드라이드 환원염(특히 테트라부틸암모늄 보로하이드라이드가 채용되었다면)이 양자적(protic) 화합물과 접촉할때 에스테르를 자르는 반응성이 감소하는 이유를 제공하지 못한다. 이것은 물이나 알코올과 같은 여러가지 양자적 화합물이 부분적으로 정제된 택산 출발 물질에서 발견되기 때문에 실질적으로 문제가 된다. 이들 양자적 물질 중의 일부는 식물 물질 (택서스(Taxus)) 에서 자연적으로 발생하며 일부는 여러가지 추출 및 정제 과정에서 첨가된다. 또한, 수산화기 및 알콕사이드(alkoxide) 염기성 이온들이 존재할 수 있다. 이러한 물질들은 원하지 않는 에피머화와 절단(cleavage)을 일으키며 바카틴 III 의 수율을 상당히 감소하는 결과를 가져올 수 있으며 마찬가지로 10-디아세틸바카틴 III 및 10-디아세틸택솔 모두를 분해하는 결과를 낳을 수 있는 것 같다.
출발 물질 속의 이러한 원하지 않는 화합물들의 효과를 방해하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예는 반응에 화학량론 만큼의 루이스산을 부가하는 것을 포함한다. 금속 핼라이드 SnCl2와 CoCl2가 이 반응에서 특별히 유용한 루이스산이다. 산소 음이온 존재 하에서의 이러한 금속 핼라이드들은 택산 아닌 것과 반응하는, 계속적으로 방출되는 Cl-음이온과 재빨리 반응하여 산화 금속을 형성한다. 따라서, 출발 물질의 많은 원하지 않는 화합물들이 효과적으로 중화되며, 보로하이드라이드를 보다 특정적으로 혼합물 속의 택산과 반응하도록 한다.
이하의 제한되지 않은 실시예들은 바카틴 III 및 10-디아세틸바카틴 III 을 부분적으로 정제된 택산 혼합물 또는 정제된 택산 샘플들로부터 생산하는 특정 방법들을 제공한다. 모든 과학적 기술적 용어들은 이 분야의 통상적인 기술자들에 의해 알고 있는 바와 같은 의미를 가진다. 이하의 실시예들에서 HPLC 는 스펙트라 피직스 8800 터너리 펌프 (Spectra Physics 8800 Ternary Pump), 레오딘 핸드 인젝터 스펙트라 피직스 SP8780 (Rheodyne hand injector Spectra Physics SP8780) (자동-샘플러), SP4400 크롬젯 인티그레이터 (SP4400 Chromjet integrator) 및 스펙트라-100 (다양한 파장 감지기) 으로 구성되는 장치에서 수행된다.1H-NMR 스펙트라는 베리언 VXR 300S MHz 스펙트로미터 (Varian VXR 300S MHz spectrometer)를 사용하여 얻었다. 허프만 레보러터리(Huffman Laboratories)(Golden, Colorado)에 의하여 원소 분석(elemental analysis)이 수행되었다. 본 발명에 의하여 생산된 바카틴 III 및 바카틴 III 을 정제하는 여러가지 방법들은 공지이며 이 분야의 기술자들에 의해 이해될 수 있으며 실시예들에서 제시된 정제 방법은 예로서만 나열된 것이며 그것이 발명을 제한하는 의미는 없다.
[실시예 1]
(종래 기술)
실시예 1 에서의 반응 조건들은 다음과 같다:
47.04 % 의 택솔과 1.04 % 의 세팔로만닌을 포함한 51 mg 의 택산 (출발 물질)을 질소 가스 대기 하에서 25 ml 구형 플라스크에서 2.0 ml 의 디클로로메탄 속에 저어넣었다. 그 용액을 얼음조 속에서 0℃ 까지 식힌후, 25 mg 의 테트라부틸암모늄 보로하이드라이드를 첨가하였다. 그 혼합물을 1 시간 동안 젓고 0.5 ml 의 AcOH 을 첨가하여 반응을 종결시켰다.
바카틴 III 을 포함한 유기 용액을 체적비로 50 % 의 초산/물 25 ml/g 속에 부었다. 유기 용액을 섞이지 않는 유기 용매로 반복하여 추출하였다. 이 예에서는 디클로로메탄을 사용하였다. 유기상을 수집하여 무수 나트륨 설페이트로 탈수시켰다. 유기상을, 점성 오일을 형성하도록 진공속으로 이동시켰다. 잔여물을 질소압을 사용하여 디클로로메탄/5 % 메탄올로서 진행시켜 실리카겔 상에서 판유리 크로마토그래피로써 정제하였다. 선택된 조각들을 감압(20 mmHg)하에서 건조되도록 기화시켰다.
건조된 유기 물질을 15 % 의 메탄올/물(80/20) 용액으로부터 재결정화하여 11.13 mg 의 바카틴 III 을 66.03 % 의 수율로 생산하였다.
결과적인 바카틴 III 은 다음과 같은 성질을 가졌는데, 융점과 CHO에 대한 원소 분석(허프만 레브러터리, 골든, 콜로라도에 의함) 등 그 산물의 특이성이 바카틴 III 에 대하여 이전에 보고된 것과 일치되었다.
양자 핵 자기 공명 스펙트럼(300 MHz; 중수소화 클로로포름; ppm 당 화학적 전이; Hz 로 나타낸 커플링 상수
[실시예 2]
실시예 2 에서의 반응 조건은 다음과 같다:
출발 물질은 택서스 브레비폴리아 식물의 생물량(biomass)으로부터 택솔을 정제하고 추출하는 과정에서 수집한 부분적으로 정제된 택산으로 구성되었다. 출발 물질은 47.04 % 의 택솔과 1.04 % 의 세팔로만닌을 포함하고 있는 것으로 HPLC 로써 측정되었다. 55 mg 출발 물질이, 질소 가스 대기 하에서, 자기 스터러(stirrer)가 구비된 250 ml 의 구형 플라스크에서 2.0 ml 의 톨루엔과 결합하였다. 용융이 끝난 후, 그 용액을 0℃ 까지 냉각시켰다. 테트라부틸암모늄 보로하이드라이드 (40 mg)를 첨가하고 그 이질의 혼합물을 저었다. 반응을 TLC 로 모니터하였고, 반응이 느리기 때문에, 이 반응은 1 주일 동안 진행시켰다. 이하의 종래 기술의 정제 방법이 채용되었다. 그 반응물을 1 ml 의 50 % 초산/물 속에 붓고 가스의 발생이 멈출 때까지 저었다. 그 다음 혼합물을 10 ml 의 물과 10 ml 의 섞이지 않는 유기 용매로서 희석하였다. 유기층을 세번 추출하고, 수집하여 진공 속에서 복귀시켜 디클로로메탄/5 % 메탄올로서 진행시킨 판유리 크로마토그래피로써 정제하였다. 바카틴 III 을 포함하는 조각들을 기화시켜 건조시키고 메탄올/물 (80:20)로부터 재결정화하였다. 13.95 mg 의 수율은 76.7 % 의 바카틴 III 수율을 나타낸다. 바카틴 III 의 양자 NMR 과 융점이 문헌에서 이전에 보고된 것과 수치의 일치를 보였다.
톨루엔은 약 2.3 의 이전자 상수(dielectric constant)를 가지며, 이는 그것을 비극성 용매로 만든다. 택솔 추출 과정에서 얻어진 부분적으로 정제된 택산 혼합물들은 추출 반응 동안 물과 알콜의 첨가로 인하여 종종 극성 물질을 포함한다. 따라서, 이 분야에서 통상의 기술자는 톨루엔 속의 부분적으로 극성인 출발 물질을 녹이는데 수반되는 잠재적인 용해도 문제 때문에 톨루엔을 선택하기를 주저할지 모른다. 따라서, 톨루엔에 수반되는 용해도 문제에도 불구하고 톨루엔을 용매로 사용할 때, 반응이 계속하여 완성될 때까지 두면 76.7 % 의 수율로 바카틴 III 을 얻을 수 있는 것을 실현할 수 있다는 것은 매우 놀라운 사실이었다. 그 결과는 기준선 방법 보다도 10 % 나 높은 수율을 나타낸다.
유사하게, 벤젠, 1,3,5 메틸벤젠, 1,2-디메틸벤젠, 1,3-디메틸벤젠, 1,4-디메틸벤젠과 같은 다른 방향족 탄화수소들도 잠재적인 용해도 문제를 가지지만 이 방법에서 톨루엔을 대신할 수 있다.
[실시예 3]
실시예 3 의 반응 조건들은 다음과 같다:
택산 반응에서 테트라부틸암모늄 보로하이드라이드의 사용은 경제적인 기준에서 보로하이드라이드가 비싸기 때문에 매우 바람직하지 않다. 테트라부틸암모늄 보로하이드라이드를 대신하는 비싸지 않은 대체품이 나트륨 보로하이드라이드이다. 과거에는 나트륨 보로하이드라이드는 택산 반응에서 기피되었는데, 그것은 반응에서 이소프로필 알콜과 함께 사용될 때 택솔을 바카틴 III 으로 전환시키고, 디올 8 과 같은 원하지 않는 산물 및 바카틴 V 가 되는 C-7 위치에 에피머화하는 것과 같은 원하지 않는 반응을 일으키기 때문이었다. 이러한 문제들을 피하기 위하여, 나트륨 보로하이드라이드와 이소프로필 알콜은 디클로로메탄 속의 테트라부틸암모늄 보로하이드라이드로 대체되었었다.
50.2 mg 의 건조한 택산 혼합물 (출발 물질)과 2.0 ml 의 디클로로메탄으로 구성된 용액을 0℃ 까지 냉각시켰다. 다음으로 그 용액을 4.7 mg 의 나트륨 보로하이드라이드와 결합시켰다. 반응물을 0℃ 에서 16 시간 동안 저었다. 반응물 속의 바카틴 III 을 정제하고 실시예 I 과 II 에서 나타난 바와 같이 종래 기술의 방법에 의하여 수집하였다. 양자 NMR 과 산물의 융점이 문헌에서 이전에 보고된 바카틴 III 의 수치와 일치하였다.
실시예 1 에서 나타난 마그리스 등의 방법은 고도로 정제된 출발 물질(47 % 의 택솔) 상에서 수행되어 불과 66 % 수율의 바카틴 III 을 얻었다. 대조적으로, 실시예 III 에서 출발 물질은 오직 15 % 의 택솔만을 포함하였으나 바카틴 III 의 수율은 85 % 였다. 또한, 원하지 않는 생성물이 거의 생성되지 않았다.
[실시예 4]
실시예 4 에서 반응 조건은 다음과 같다:
출발 물질(47 % 의 택솔을 가짐) 50 mg 을 질소 가스 대기 하에서 자기 스터러가 구비된 25 ml 의 플라스크에서 2.0 ml 의 디클로로메탄과 결합시켰다. 용해가 완성된 후, 반응물을 얼음조에서 0℃ 까지 냉각시켰다. 그후 2.5 mg 의 염화 주석(출발 물질 중의 택솔량을 근거로 하여 10 % 의 몰 퍼센티지)과 테트라부틸암모늄 보로하이드라이드 25 mg 을 반응물에 첨가하였다. 반응물을 1 시간동안 저었고, 그 후 반응을 종료시키기 위하여 반응물을 50 5 체적비의 초산/물 용액 10-25 ml/g 에 부었다. 혼합물을 섞이지 않는 유기 용매로써 반복하여 추출하였다. 이 실시예에서 사용된 용매는 디클로로메탄이었다. 유기상을 수집하고 진공 속에서 복귀시켰다. 이 물질을 디클로로메탄/5 % 메탄올 혼합물로 진행시킨 판유리 크로마토그래피로 정제하였다. 조각들을 수집하고진공 속에서로 감소시켜 메탄올/물로부터 재결정하였다. 결과는 바카틴 III 121.0 % 의 수율이었다. 수집된 양자 NMR 및 융점 데이타가 바카틴 III 에 대한 것들과 일치하였다.
디테르피노이드 구조를 가지는 여러가지 택산들이 문헌에 보고되어 있다. 세팔로만닌 또는 택솔의 C-13 측쇄와는 다른 C-13 측쇄를 가지는 택산들이 택솔 추출 과정으로부터 얻어진 혼합물 속에 존재할 것으로 예상된다. 다른 C-13 측쇄를 가지는 택산들 중의 한 그룹은 결합 택산(bound taxanes)이다. 이러한 택산들은 설탕과 같은 다른 생화학적 분자들에 달라붙거나 결합한다; 알려진 적어도 하나의 결합 택산은 7-자일로실택솔(xylosyltaxol)이다. 출발 물질의 HPLC 분석에서 택솔 또는 세팔로만닌으로 나타나지 않았던 택산들의 절단으로부터 121 % 수율의 결과를 얻었다. 이러한 밝혀지지 않은 택산들을 절단하는 능력은 바카틴 III 의 수율에 있어 매우 바람직한 증가를 낳는다.
[실시예 5]
실시예 5 에서의 반응 조건은 다음과 같다:
택솔(3.5 %), 세팔로만닌(2.3 %)를 포함한 10 g 의 택산 (출발 물질)을 질소 가스 대기 하에서 500 ml 의 구형 플라스크 속의 200 ml 의 THF 속으로 저었다. 출발 물질에 근거한 화학량론적 비 10:1 로서 나트륨 보로하이드라이드와 .1 % 의 염화 주석 (출발 물질 속의 택솔의 몰 % 에 근거하여)을 혼합물 속에 첨가하였다. 반응을 상온에서 72 시간동안 진행시켰다. 이 기간 후, 바카틴 III 을 포함하는 유기 용액을 다음의 방법으로 정제하였다. 유기 용액을 gram 당 10 ml 의 체적비로 50 % 의 초산/물 속에 부었다. 다음에 유기 용액을 섞이지 않는 유기 용매, 이 경우에는 THF 로서 반복하여 추출하였다. 유기상을 수집하고, 무수 나트륨 설페이트로 건조하고 진공 속에서 기화시켜 점성 오일로 만들었다. 이 오일을 디클로로메탄/5 % 메탄올로서 진행시켜 판유리 크로마토그래피로서 정제하였다. 선택된 조각들을 감압(20 mmHg 수은) 하에서 건조되도록 하였다. 건조된 유기 물질은, 다음에, 메탄올/물 (80:20)의 15 % 용액으로부터 재결정화하였다. 171 mg 의 바카틴 III 이 71 % 수율로서 얻어졌다. 산물의 H NMR 분석 및 융점이 바카틴 III 에 대하여 이전에 보고된 것들과 일치하였다.
대조적으로, 실시예 V 에서 설명한 바와 같은 동일한 방법이 동일한 택솔/세팔로만닌 퍼센티지를 가지는 출발 물질 30 그램에서 진행되었다. 사용된 반응 용매는 디클로로메탄(마그리스 등에서 사용된 것과 같이)이다. 바카틴 III 의 수율은 반응의 완성을 결정하기 위하여 TLC 로 분석한 결과 불과 36 %, 260 mg(10 g 물질로부터 결과된 보다 높은 수율)이었다. TLC 분석에 근거하여, 디클로로메탄에서의 반응은 72 시간에 대하여 120 시간 동안 진행되었다.
[실시예 6]
실시예 6 에서의 반응 조건과 출발 물질은 다음과 같다.
택솔(3.5 %), 세팔로만닌(2.3 %)를 포함한 10 g 의 택산 출발 물질을 질소 가스 대기 하에서 구형 플라스크 속의 200 ml 의 글라임 속으로 저었다. 출발 물질에 근거한 화학량론적 비 10:1 로서 나트륨 보로하이드라이드와 .1 % 의 염화 주석 (출발 물질 속의 택솔의 몰 % 에 근거하여)을 혼합물 속에 첨가하였다. 반응을 상온에서 72 시간동안 진행시켰다. 이 기간 후, 바카틴 III 을 포함하는 유기 용액을 다음의 방법으로 정제하였다. 유기 용액을 gram 당 10-25 ml 의 체적비로 50 % 의 초산/물 속에 부었다. 다음에 유기 용액을 섞이지 않는 유기 용매, 이 경우에는 글라임으로 반복하여 추출하였다. 유기상을 수집하고, 무수 나트륨 설페이트로서 건조하고 진공 속에서 기화시켜 점성 오일로 만들었다. 이 오일을 디클로로메탄/5 % 메탄올로서 진행시켜 판유리 크로마토그래피로서 정제하였다. 선택된 조각들을 감압(20 mmHg 수은) 하에서 건조되도록 하였다. 건조된 유기 물질은, 다음에, 메탄올/물 (80:20)의 15 % 용액으로부터 재결정화하였다. 159 mg 의 바카틴 III 이 66 % 수율로서 얻어졌다. 산물의 H NMR 분석 및 융점이 바카틴 III 에 대하여 이전에 보고된 것들과 일치하였다.
실시예 6 에서 설명한 바와 같은 동일한 방법이 보다 고분자량 용매인 디글라임을 사용하여 수행되었고, 결과는 52 % 의 수율을 나타내었다. 대조적으로, 염화 주석과 트리글라임을 사용하지 않고 144 시간 동안 동일한 반응을 수행하였다. 여기서, 수율은 46 % 였다. 또, 대조적으로, 0℃ 에서 수행된 마그리스 등의 기준선 방법은 혼합물이 47 % 의 택솔일 때 66 % 의 수율로서 경제적으로 매력적이지 못한 결과였다. 실시예 VI 에서의 수율은 불과 3.5 % 의 택솔을 출발 물질로 한 것이었다. 반응이 상온에서 반응 용매로서 디클로로메탄을 사용하여 120 시간 동안 수행될 때 나타난 바와 같이, 결과는 불과 53 % 의 바카틴 III 이었다. 루이스산의 존재 하에서 글라임과 THF 와 같은 비극성 주게 용매들의 사용은, 루이스 산의 존재 하에서 CHCl(비극성, 비주게 용매)를 사용하였을 때보다 부분적으로 정제된 택산 물질(50 % 미만의 택솔)로부터 바카틴 III 의 실질적으로 더 나은 수율의 결과를 낳는 것 같다.
[실시예 7]
실시예 7 에서의 출발 물질과 반응 조건은 다음과 같다:
택솔(3.5 %), 세팔로만닌 (2.3 %)를 포함한 10 g 의 택산 출발 물질을 질소 가스 대기 하에서 500 ml 의 구형 플라스크 속의 200 ml 의 글라임 속으로 저었다. 출발 물질에 근거한 화학량론적 비 10:1 로서 나트륨 보로하이드라이드와 7 % 의 염화 코발트 (출발 물질 속의 택솔의 몰 % 에 근거하여)을 혼합물 속에 첨가하였다. 반응을 상온에서 144 시간동안 진행시켰다. 이 기간 후, 바카틴 III 을 포함하는 유기 용액을 다음의 방법으로 정제하였다. 유기 용액을 gram 당 10 ml 의 체적비로 50 % 의 초산/물 속에 부었다. 다음에 유기 용액을 섞이지 않는 유기 용매, 이 경우에는 글라임으로 반복하여 추출하였다. 유기상을 수집하고, 무수 나트륨 설페이트로서 건조하였다. 다음에 유기상을 진공 하에서 점성 오일로 기하시켰다. 이 오일을 디클로로메탄/5 % 메탄올로서 진행시켜 판유리 크로마토그래피로서 정제하였다. 선택된 조각들을 감압(20 mmHg 수은) 하에서 건조되도록 하였다. 건조된 유기 물질은, 다음에, 메탄올/물 (80:20)의 15 % 용액으로부터 재결정화하였다. 174 mg 의 바카틴 3 이 72 % 수율로서 얻어졌다. 산물의 H NMR 분석 및 융점이 바카틴 III 에 대하여 이전에 보고된 것들과 일치하였다.
[실시예 8]
마그리스 등은 나트륨 보로하이드라이드와 이소프로필 알콜이 원하지 않는 바카틴 III, 바카틴 V 및 디올 8 의 혼합물을 낳게 된다고 보고하고 있지만, 에탄올을 용매로서 선택하였다. 아래와 같이 루이스산 없이 에탄올을 용매로 수행된 반응에서 놀라운 결과가 얻어졌다. 결과는, -30℃ 에서 10:1 의 화학량론적으로 존재하는 나트륨 보로하이드라이드가 택솔에 외의 세팔로만닌과 다른 택산들을 선택적으로 자른다는 것이었다. 실시예 8 에서의 반응 조건과 출발 물질은 아래와 같다:
택솔(3.5 %), 세팔로만닌 (2.3 %)을 포함한 10 g 의 택산 출발 물질을 질소 가스 대기 하에서 500 ml 의 구형 플라스크 속의 200 ml 의 에탄올 속으로 저었다. 용액을 -30℃ 까지 냉각하고 화학량론적 비 10:1 로서 나트륨 보로하이드라이드를 첨가하였다. 반응물을 24 시간 동안 저었다. 그 후, 반응물을 gram 당 10-25 ml 의 체적비로 50 % 의 초산/물 속에 부었다. 다음에 유기 용액을 섞이지 않는 유기 용매, 이 경우에는 디클로로메탄으로 반복하여 추출하였다. 유기상을 수집하고, 무수 나트륨 설페이트로서 건조하였다. 다음에 유기상을 진공 속에서 점성 오일로 복귀시켰다. 이 오일을 디클로로메탄/5 % 메탄올로서 진행시켜 판유리 크로마토그래피로서 정제하였다. 선택된 조각들을 감압(20 mmHg 수은) 하에서 건조되도록 하였다. 그 유기 물질은, 다음에, 메탄올/물 (80:20)의 15 % 용액으로부터 재결정화하였다. 바카틴 III 이 58 % 수율로서 얻어졌다. HPLC 분석은 또한 100 % 의 택솔이 남아 있음을 나타내었다. 따라서 바카틴 III 의 수율은 세팔로만닌 및 다른 택산으로부터 얻어진 것이다. 산물의 H NMR 분석 및 융점이 바카틴 III 에 대하여 이전에 보고된 것들과 일치하였다.
[실시예 9]
[종래 기술]
실시예 9 에서의 반응 조건은 다음과 같다:
47.04 % 의 택솔, 1.04 % 의 세팔로만닌, 1.73 % 의 10-디아세틸택솔, 5.7 % 의 10-디아세틸바카틴 III 을 포함한 69 g 의 택산 (출발 물질)을 질소 가스 대기 하에서 25 ml 구형 플라스크에서 2.0 ml 의 디클로로메탄 속에 저어넣었다. 그 용액을 얼음조 속에서 0℃ 까지 식힌 후, 25 mg 의 테트라부틸암모늄 보로하이드라이드를 첨가하였다. 그 혼합물을 1 시간 동안 젓고 0.5 ml 의 AcOH 을 첨가하여 반응을 종결시켰다.
10-디아세틸바카틴 III 을 포함할 것으로 추정되는 유기 용액을 체적비로 50 % 의 초산/물 25 ml 속에 부었다. 유기 용액을 섞이지 않는 유기 용매로 반복하여 추출하였다. 이 예에서는 디클로로메탄을 사용하였다. 유기상을 수집하여 무수 나트륨 설페이트로 탈수시켰다. 유기상을 점성 오일을 형성하도록 진공 속으로 이동시켰다. 잔여물을 질소압을 사용하여 디클로로메탄/5 % 메탄올로서 진행시켜 실리카겔 상에서 판유리 크로마토그래피로써 정제하였다. 선택된 조각들을 기화시켜 감압(20 mmHg 수은)하에서 건조시켰다.
건조된 유기 물질을 15 % 의 메탄올/물 (80/20) 용액으로부터 재결정화하였다. 10-디아세틸바카틴 III 이 생산되지 않았다. 사실, 3 mg 의 10-디아세틸바카틴 III 을 10-디아세틸택솔 .6 mg 고 함께 잃었다. 수율은 음(-)375.00 % (음의 지수)이었다. 수율은 잃어버린 물질을 설명한다.
[실시예 10]
실시예 10 의 반응 조건들은 다음과 같다:
택솔(3.5 %), 세팔로만닌 (1.3 %), 10-디아세틸바카틴 III (.6 %)을 포함한 10 g 의 택산 출발 물질을 질소 가스 대기 하에서 500 ml 의 구형 플라스크 속의 200 ml 의 THF 속으로 저었다. 출발 물질에 근거하여 화학량론적 비 10:1 로서 나트륨 보로하이드라이드와 .1 % 의 염화 주석 (출발 물질 속의 택솔의 몰 % 에 근거하여)을 그 혼합물 속에 첨가하였다. 반응물을 상온에서 72 시간 동안 두었다. 이 기간 후에, 바카틴 III 과 10-디아세틸바카틴 III 을 포함하는 유기 용액을 다음과 같은 방법으로 정제하였다. 유기 용액을 gram 당 10 ml 의, 체적비로 50 % 의 초산/물 속에 부었다. 다음에 유기 용액을 섞이지 않는 유기 용매, 이 경우에는 THF 로 반복하여 추출하였다. 유기상을 수집하고, 무수 나트륨 설페이트로서 건조하였다. 다음에 유기상을 진공 속에서 점성 오일로 기화시켰다. 이 오일을 디클로로메탄/5 % 메탄올로서 진행시켜 판유리 크로마토그래피로서 정제하였다. 선택된 조각들을 감압(20 mmHg 수은) 하에서 건조되도록 복귀시켰다. 그 유기 물질은, 다음에, 메탄올로부터 재결정화하였다. 115 mg 의 10-디아세틸바카틴 III 이 52 % 수율로서 얻어졌다. 산물의 H NMR 분석 및 융점이 10-디아세틸바카틴 III 에 대하여 이전에 보고된 것들과 일치하였다.
대조적으로, 실시예 10 에서 설명한 바와 같은 동일한 방법이 동일한 택솔과 10-디아세틸택솔 퍼센티지를 가지는 출발 물질 10 그램에서 진행되었다. 사용된 반응 용매는 디클로로메탄(마그리스 등에서 사용된 것과 같이).
10-디아세틸바카틴 III 의 수율은 TLC 로 분석한 결과 불과 24 %, 90 mg(보다 많은 물질로부터 낮은 수율의 결과이다)이었다. 69 mg 의 10-디아세틸택솔이 남아 있고, 10-디아세틸 택솔의 47 % 가 전환되었다. TLC 분석에 근거하여, 디클로로메탄에서의 반응은 72 시간에 대하여 120 시간 동안 진행되었다.
결과적인 10-디아세틸바카틴 III 은 다음 성질들, 융점과 CHO에 대한 원소 분석(허프만 래버러터리, 골든, 콜로라도)을 가진다. 산물은 10-디아세틸바카틴 III 에 대하여 이전에 보고된 그 값들과 일치되었다.
양자 핵 자기 공명 스펙트럼 (300MHz; 중수소화 클로로포름; ppm 당 화학적 전이; Hz 단위로 커플링 상수 J):
[실시예 11]
실시예 11 에서의 출발 물질과 반응 조건은 다음과 같다:
택솔(3.5 %)과 세팔로만닌 (1.3 %)를 포함하는 10 g 의 택산 출발 물질을 질소 가스 대기 하에서 500 ml 의 구형 플라스크 속의 200 ml 의 글라임 속으로 저었다. 출발 물질에 근거하여 화학량론적 비 10:1 로서 나트륨 보로하이드라이드와 7 % 의 염화 코발트 (출발 물질 속의 택솔의 몰 % 에 근거하여)를 펠렛의 형태로 그 혼합물 속에 첨가하였다. 반응물을 상온에서 144 시간 동안 두었다. 이 기간 후에, 10-디아세틸바카틴 III 을 포함하는 유기 용액을 다음과 같은 방법으로 정제하였다. 반응 혼합물을 gram 당 10 ml 의, 체적비로 50 % 의 초산/물 속에 부었다. 다음에 유기 용액을 섞이지 않는 유기 용매, 이 경우에는 글라임으로 반복하여 추출하였다. 유기상을 수집하고, 무수 나트륨 설페이트로 건조하였다. 다음에 유기상을 진공 하에서 점성 오일로 기화시켰다. 이 오일을 디클로로메탄/5 % 메탄올로서 진행시켜 판유리 크로마토그래피로서 정제하였다. 선택된 조각들을 감압(20 mmHg 수은) 하에서 건조되도록 증발시켰다. 그 건조된 유기 물질은, 다음에, 메탄올로부터 재결정화하였다. 87 mg 의 10-디아세틸바카틴 III 이 21 % 수율로서 얻어졌다. 산물의 H NMR 분석 및 융점이 10-디아세틸바카틴 III 에 대하여 이전에 보고된 것들과 일치하였다.
부분적으로 정제된 택산 혼합물로부터, 과도한 실험 없이 어떠한 루이스산이 10-디아세틸바카틴 III 또는 바카틴 III 을 좋은 수율로 생산하게 하는지를 결정하기 위하여, 이하의 두 단계의 테스트를 분석하여야만 한다. 첫째, 루이스산은 예를 들면, 산소 음이온을 포함하는 강한 구핵 물질(nucleophilic species)과 공유 결합할 수 있어야 한다. 따라서, 염화 마그네슘은 바람직한 루이스산이 아니다. 둘째, 루이스산은 보로하이드라이드 환원염과 반응하여 보란, 예를 들면 BH을 형성하지 않아야 한다. 강한 구핵물질과 공유결합할 수 있고 보란을 형성하도록 반응하지 않는 루이스산은 본 발명에서 사용될 수 있다. 예를 들면, SbCl, ZnCl, CuCl, PbCl, GeCl, SnBr, SnI및 CoBr와 같은 루이스산들이 두 단계 테스트 하에서 루이스 산으로 선택될 수 있다.
여러가지 실험들은 10-디아세틸바카틴 III 또는 바카틴 III 의 대량 생산은 .1 % 이상의 루이스산을 필요로 할 수 있다는 것을 나타낸다. 또한, 출발 물질이 대량으로 사용되면 TLC 로 반응을 자세히 모니터하는 것과 그 혼합물이 잘 저어져서 절단 반응이 즉시 일어날 수 있도록 확실히 하는 것이 극히 중요하다.
본 발명은 부분적으로 정제된 택산 혼합물들을 바카틴 III 과 10-디아세틸바카틴 III 두 가지 모두로 높은 수율로 전환하는 새로운 방법들을 개시한다. 이 방법들은 이 분야의 기술자들에게 공지인 방법에 의하여 더욱 정제된 후 매우 순수하게 되는 바카틴 III 과 10-디아세틸바카틴 III 을 좋은 수율로 나타나도록 한다. 결과적인 물질들의 정성화(characterization)는 결과적 산물의 구조가 바카틴 III 및 10-디아세틸바카틴 III 이라는것을 확신시켜 준다. 바카틴 III 및 10-디아세틸바카틴 III 의 좋은 수율에 부가하여 이 방법들은 경제적으로도 경쟁가능하여 비싸지 않으며 상온에서 수행된다. 나트륨 보로하이드라이드 및 테트라부틸암모늄 보로하이드라이드 외의 보로하이드라이드 환원염들의 사용과 다른 루이스산들의 사용이 본 발명에 의하여 고려되고 있다.
따라서, 본 발명은 본 발명의 방법들에 어느 정도 특별히 나타내어 기술하고 있다. 본 발명이 이하의 청구 범위에 의하여 규정될 것으로 생각되지만, 종래 기술의 관점에서 수정 또는 변경이 본 발명의 방법에 대하여 여기에 포함된 본 발명의 개념으로부터 이탈하지 않고 이루어질 수 있다. 본 발명은 특별히 기술된 것보다 다르게 실시될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (33)

  1. C-13 위치에 하나의 에스테르 결합을 가지는 적어도 하나의 택산 화합물을 포함하는 혼합물을, 루이스산의 존재 하에 반응 용매 중에서, 적어도 하나의 보로하이드라이드 환원염과 접촉시키는 것을 포함하여 구성되는, 구조식 (I)
    의 화합물을 제조하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상온으로부터 -30℃ 까지의 온도 범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 보로하이드라이드 환원염은 나트륨 보로하이드라이드인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 보로하이드라이드 환원염이 테트라부틸암모늄 보로하이드라이드인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 반응 용매가 CH3OCH2CH2OCH2, CH3OCH2CH2OCH2CH2OC
    H3, CH3OCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2OCH3로서 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 반응 용매가 테트라하이드로퓨란인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 반응 용매가 디클로로메탄인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 그 혼합물이 적어도 15 % 내지 50 % 의, 택솔인 택산을 포함하며 그 반응 용매는 테트라하이드로퓨란인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 그 혼합물은 택솔인 택산을 중량비로 50 % 이상 포함하며 그 반응 용매는 디클로로메탄인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 그 혼합물은 택솔인 택산을 중량비로 15 % 미만 포함하며 그 반응용매는 CH3OCH2CH2OCH2, CH3O(CH2CH2O)CH3, CH3O(CH2CH2O)3CH3로서 구성되는 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 루이스산은 금속 핼라이드인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제12항에 있어서, 금속 핼라이드는 염화 주석인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 금속 핼라이드는 염화 코발트인 것을 특징으로 하는 방법.
  14. C-13 위치에 하나의 에스테르 결합을 가지는 적어도 하나의 택산 화합물 조성물을 포함하는 혼합물을, 방향족 탄화수소 중에서 하나의 보로하이드라이드 환원염과 접촉시키는 것을 포함하여 구성되는, 구조식 (I)
    의 화합물을 제조하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 방향족 탄화수소는 톨루엔인 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 보로하이드라이드 환원염은 테트라부틸암모늄 보로하이드라이드인 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제14항에 있어서, 0℃ 의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 택솔인 택산 화합물과 C-13 위치에 하나의 에스테르 결합을 가지는 택솔이 아닌 적어도 하나의 다른 택산 화합물을 포함하는 혼합물을, 그 혼합물 중에서 택솔인 택산 화합물은 이하의 식 (I)
    의 화합물로 전환되지 않는 반응 용매 속에서, 하나의 보로하이드라이드 환원염과 접촉시키는 것을 포함하여 구성되는, 상기 구조식 (I) 의 화합물을 제조하는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 그 환원염은 나트륨 보로하이드라이드인 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 반응 용매는 에탄올인 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, -30℃ 의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. C-13 위치에 하나의 에스테르 결합을 가지는 적어도 하나의 택산 화합물을 포함하는 혼합물을, 루이스산의 존재 하에 반응 용매 중에서, 적어도 하나의 보로하이드라이드 환원염과 접촉시키는 것을 포함하여 구성되는, 구조식 (II)
    의 화합물을 제조하는 방법.
  23. 제22항에 있어서, 보로하이드라이드 환원염은 나트륨 보로하이드라이드인 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제22항에 있어서, 상기 반응 용매가 CH3(OCH2CH2)XOCH3(여기서 x는 1 내지 5 의 정수이다)로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제22항에 있어서, 반응 용매는 테트라하이드로퓨란인 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제22항에 있어서, 반응 용매는 디클로로메탄인 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제22항에 있어서, 루이스산은 금속 핼라이드인 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제27항에 있어서, 금속 핼라이드는 염화 주석인 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제27항에 있어서, 금속 핼라이드는 염화 코발트인 것을 특징으로 하는 방법.
  30. C-13 위치에 하나의 에스테르 결합을 가지는 적어도 하나의 택산 화합물 조성물을 포함하는 혼합물을, 트리글라임 중에서, 하나의 보로하이드라이드 환원염과 접촉시키는 것을 포함하여 구성되는, 구조식 (II)
    의 화합물을 제조하는 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 보로하이드라이드 환원염은 나트륨 보로하이드라이드인 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제30항에 있어서, 22℃ ∼ 27℃ 의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. C-13 위치에 하나의 에스테르 결합을 가지는 적어도 하나의 택산 화합물을 포함하는 혼합물을, 루이스산의 존재 하에 반응 용매 중에서, 적어도 하나의 보로하이드라이드 환원염과 접촉시키는 것을 포함하여 구성되는, 아래와 같은식
    (여기서 R1은 H 와 COCH3로부터 선택된다)의 화합물을 제조하는 방법.
KR1019950700565A 1992-08-14 1993-08-16 택산을 바카틴 iii 및 10-디아세틸바카틴 iii 으로 전환하는 방법 KR0177588B1 (ko)

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