KR830002840B1 - 빈데신 합성법 - Google Patents
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Abstract
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Description
본 발명은 신규 중간체인 4-데스 아세틸 빈카로이코블라스틴 C-3N-트리하이드로 카빌 포스포라닐 카복시미드를 사용하여 빈데신을 제조하는 신규 방법에 관한 것이다. 4-데스 아세틸 빈카로이코블라스틴 C-3 카복사지드를 트리하이드로카빌 포스핀과 반응시켜 4-데스 아세틸빈카로이코블라스틴 C-3 N-트리하이드로 카빌포스포라닐 카복시미드를 생성하고 이를 산과 반응시켜 빈데신을 생성한다.
빈데신, 즉 4-데스 아세틸 VLB C-3 카복사미드는 다음 구조식으로 나타내진다 :
빈데신은 최초로 컬리난 및 게르존의 벨기에 왕국 특허 제813,168호에 신규 빈카 알칼로이드 유도체, 즉 C-3 카복사미드류의 하나로 기술되었다. 종래에 빈데신의 제조에 사용된 방법으로는 다음과 같은 방법이 있다 : 밀봉관에서 VLB와 암모니아를 반응시킨다(반응 도중 및/또는 완결시 C-4 아세틸 그룹의 부분적 가수분해가 이루어진다) ; VLB를 하이드라진 수화물과 반응시켜 4-데스아세틸 VLB C-3 카복스하이드라지드를 생성한 뒤(하이드라진에 의해 C-4 아세틸의 가수분해가 거의 완결된다) 아질산과 반응시켜 C-3 카복사지드를 생성하고 이를 암모니아와 반응시켜 C-3 카복사미드를 생성한다 ; 상기한 바와 같이 제조한 4-데스 아세틸 VLB C-3 카복스하이드라지드를 아니스워쓰의 방법(미합중국 특허 제2,756,235호)에 의해 래니 니켈을 사용하여 가수소분율하여 직접 빈데신을 생성한다. 그러나 상기 방법은 모두 한가지 이상의 결점을 갖고 있다. 예를 들어, 래니 니켈 생산 공정의 경우 정해 증가(scale-up)가 매우 힘들며 원하는 생성물의 수율은 래니 니켈의 배치마다 차이난다. 따라서 상업적 규모로 빈데신을 제조하는 데 적절한 공정이 절실히 요구된다. VLB와 암모니아의 직접 반응에 의해 생성물의 혼합물이 수득된다.
빈데신은 현재 미합중국을 비롯한 세계 각국에서 종양세포 붕괴제(oncolutic agent),특히 백혈병 치료제로써 집중적인 임상 시험중에 있다. 이 화합물은 백혈병 치료에서 빈크리스틴과 맞먹는 활성을 보이나 부작용 스펙트럼에서 다소의 차이를 나타낸다. 또한, 경우에 따라서 빈크리스틴-내성 백혈벙이 빈데신치료에 감수성을 보인다는 것이 밝혀진 바 있다. 폐의 오우트(oat)-세포 및 비-오우트 세포암에 대해서 빈데신이 활성을 나타낸다는 증거가 있다.
본 발명의 목적은 원하는 생성물인 빈데신을 재현성 있는 고수율로 수득할 수 있으며, 빈데신으로 부터 크로마토그래피에 의해 제거하기 힘든 부산물의 종류를 최소화하는 빈데신의 상업적 합성법을 제공하는 것이다.
본 발명은 4-데스 아세틸 VLB C-3 카복사지드와 하이드로카빌이 알킬 또는 아릴인 트리하이드로 카빌 포스핀과 반응시켜 일반식(V)의 4-데스 아세틸 VLB C-3 N-(트리하이드로카빌포스포타닐)카복시미드 화합물을 생성하고, 이 아실 이미노프스포란을 산으로 분해하여 빈데신을 생성함을 특징으로 하는 빈데신 제조방법을 제공한다.
상기식에서 X는 알킬 또는 아릴이다.
본 발명은 또한 4-데스 아세틸 VLB C-3 카복사지드와 하이드로카빌이 알킬 또는 아릴인 트리하이드로 카빌포스핀을 반응시킴을 특징으로 하여 일반식(V)의 4-데스 아세틸 VLB C-3 N-)트리하이드로카빌포스포라닐) 카복시미드 화합물을 제조하는 방법을 제공한다.
컬리난 및 게르존법(벨기에 왕국 특허 제813,168호)에 따라 제조한 4-데스 아세틸 VLB C-3 카복스하이드라지드를 아질산 또는 산용액 중 유기 아질산염 에스테르와 반응시켜 상용하는 아지드를 생성한다. 이 아지드를 트리하이드로 카빌포스핀으로 처리하여 아실 이미노 포스포란을 생성하고, 이를 산으로 가수분해하여 직접 빈데신을 생성한다. 상기 공정은 다음의 반응도식으로 더 상세히 설명하는데, 이에 다르면 아지드를 트리페닐포스핀으로 처리하는 데, 알칼로이드의 빈돌린(하부) 부분만이 표시되어 있고, 벨반아민(상부) 부분은 점선과 "VELB"로 표시되어 있다.
상기 반응에서, n-부틸 나이트라이트 또는 이소아밀 나이트라이트가 하이드라지드의 아지드로의 전환에 우선적인 작용제이며 THF(테트라하이드로푸란)가 이 반응에 바람직한 유기 용매임이 밝혀졌다. 용매로는 디메톡시에탄, 에틸 아세테이트 및 알콜도 사용 가능하다. pH는 양자성 산에 의해 4.5 이하로 조절해야 한다. 하이드라지드의 아지드로의 전환 반응을 바람직하게는 단시간 예를 들어 5분내에 완결지으려면 6당량의 1N 수성 염산과 2당량의 n-부틸 나이트라이트가 소요된다. 반응시간이 보다 길어지면 바람직하지 못한 부산물의 생성이 증가된다. 또한, 부-산물 생성을 막기 위해 수성 산성 반응 혼합물의 온도를 10℃ 내지 빙점, 바람직하게는 0℃ 이하로 유지해야 한다. 이 보다 낮은 온도는 존재하는 물의 동결을 야기한다. 분리한 아지드의 아실 이미노포스포탄으로의 전환은 비양자성 조건하에 유기용매 중 트리하이드로 카빌포스핀, 바람직하게는 트리페닐포스핀을, 바람직하게는 동일 용매 중, 4-데스 아세틸 VLB C-3 카복사지드를 함유하는 반응 혼합물에 적가하므로써 이루어진다. 반응 온도는 중요하지 않으며, 혼합하면 반응이 시작된다. 반응 혼합물을 바람직하게는 0℃에서 1시간 교반한다. 휘발성 성분을 진공 증발시켜 제거하면, 잔사로써 아실 이미노포스포란(Ⅳ)과 과량의 트리하이드로 카빌포스핀이 남는다. 이 잔사는 안정하므로 저장할 수 있다. 잔사를 수성산으로 처리하여 아실 이미노포스포란을 빈데신으로 가수분해한다. 빈데신을 산부가염으로 가용화시키기 위해 충분한 산과 물이 존재해야 한다. 불용성 포스핀과 포스핀 옥사이드를 메틸렌 디클로라이드, 클로로포름, 사염화탄소, 톨루엔 및 에틸 아세테이트 같은 적절한 수-불혼화성 유기 용매로 추출하여 제거한다. 크로마토그래피 또는 재결정같은 표준 방법을 사용하여 빈데신을 분리 및 정제한다. 4-데스 아세틸 VLB C -3 카복스하이드라지드로부터의 빈데신의 수율은 60 내지 80%이다.
바람직하게는, 상기 반응 연쇄 과정은 어떤 중간체 화합물도 분리함이 없이 수행된다. 4-데스 아세틸 VLB C -3 카복스하이드라지는 THF 같은 유기 용매를 산 수용액 중 유기 나이트라이트에 의해 아지드로 전환된다. 아지드의 생성에 사용된 것과 동일한 용매의 용액으로써 트리페닐포스핀을 가하면, 아실 이미노포스포란이 일시적인 중간체로 생성되는데, 일시적인 것은 수성 산의 계속적인 존재가 이 중간체를 빈데시으로 신속히 가수분해하기 때문이다. 4-데스 아세틸 VLB 유도체, C -3 카복스하이드라지드, 카복사지드 및 카복사미드는 모두 반응 연쇄 과정 중 그의 산 부가염 형태로 존재한다. 이들 산부가염을 용해시키기 위해서는 충분한 물이 존재해야 한다.
트리페닐포스핀을 가한 후, 후속 반응 중에 빈데신을 수성상에 유지시키기 위해 수성산 추가량을 가한다. 이어서 메틸렌 디클로라이드를 가하고 유기층을 전술한 대로 분리한다. 산성 수층을 알칼리성으로 만들고 이에 불용성 빈데신 유리염기를 유기 용매중으로 추출하므로써 빈데신을 그 자체로써 분리한다. 용매를 증발시키면 빈데신이 생성되는데, 이는 고압 액체 크로마토그래피 또는 다른 통상적 방법에 의해 더 정제할 수 있다.
상기 공정을 단일 반응 용기에서 즉 단일-용기 공정으로 수행할 수 있음을 경제적으로 커다란 이점이된다.
상기 공정에서, 나아트라이트 공급원으로 이소아밀 나이트라이트 또는 n-부틸 나이트라이트 이외의 나이트라이트, 예를 들어 나트륨 나이트라이트를 사용할 수 있으나, 앞서 언급한 바와 같이 최대 수율을 위해서 THF 중 n-부틸 나이트라이트 또는 이소아밀 나이트라이트를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명은 다음 실시예로 더 상세히 설명된다.
[실시예 1]
77mg의 4-데스 아세틸 VLB C -3 카복스하이드라지드를 2㎖의 1N 염산 수용액에 용해하여 약 0℃로 냉각한다. 여기에 8.4mg의 나트륨 나이트라이트를 가하고 약 0℃에서 5분간 교반한다. 이어서 냉 중탄산나트륨 포화 수용액을 가하고 생성된 수성 혼합물을 냉 메틸렌 디클로라이드로 추출한다. 메틸렌 디클로라이드 추출물을 분리하여 황산 나트륨상에서건조하고 증발시켜 메틸렌 디클로라이드를 제거한다. 상기 반응에서 생성된 4-데스아세틸 VLB C -3 카복사지드로 이루어진 잔사를 7㎖의 THF에 용해하고 THF중 과량의 트리페닐포스핀을 적가한다. 적가가 완결된 후 반응 혼합물을 1시간 교반한다. 과량의 1N 염산 수용액을 THF 용액에 가하고, 실온에서 약 30분간 교반한다. 박층 크로마토그래피에 의하면 반응의 주생성물은 빈데신이며 극소량의 부산물이 존재함을 확인하게 된다.
[실시예 2]
76.8mg의 4-데스아세틸 VLB C -3 카복스하이드라지드를 1㎖의 THF 및 1㎖의 빙초산에 용해한다. 반응 혼합물을 약 0℃로 냉각하고 THF중 n-부틸 나이트라이트의 10%(V/V)용액 0.2㎖를 적가한다. 이 반응 혼합물을 약 0℃에서 약 5분간 교반한다. 다음에 2㎖의 THF 중 262mg의 트리페닐포스핀을 적가하고, 다 가한 후 생성된 반응 혼합물을 0℃에서 30분간 교반한다. TLC(에틸아세테이트/메틸렌디클로라이드/메탄올 계)에 의하면, 빈데실이 생성되었으나, 그 전환율은 불과 20%정도이며 반응 혼합물은 출발물질과 한가지 또는 두 가지의 미지 물질을 함유하고 있음을 확인한다.
[실시예 3]
1g의 4-데스 아세틸 VLB C -3 하이드라지드를 25㎖의 THF에 용해하고 생성된 용액을 약 0℃로 냉각한다. 7.8㎖ 1N 염산 수용액, 이어서 THF 중 n-부틸 나이트라이트 10%(V/V) 용액 7.8㎖(2당량의 n-부틸 나이트라이트)를 가한다. 반응액을 0℃에서 5분간 교반한 뒤, 25㎖의 THF 중 3.4g의 트리페닐포스핀(10당량)을 적가하고 반응 혼합물을 0℃에서 약 1시간 교반한다. 반응 혼합물을 실온으로 가온하고 1N 염산 수용액으로 희석한다. 반응 혼합물을 매회 동용적의 메틸렌디클로라이드로 3회 추출한다. 5N 수산화나트륨 수용액을 가해 용액을 염기성으로 조절하고, 매회 동용적의 메틸렌 디클로라이드로 4회 추출한다. 유기 추출물을 합해 건조시킨다. 유기용매를 증발시키면 빈데신으로 이루어진 잔사 946mg이 생성된다.
HPLC에 의한 빈데신 수율은 총 고체의 적어도 63.7%인데 이는 출발물질인 4-데스 아세틸 VLB C -3 카복스하이드라지드의 양을 기준할 때 61.6% 수율에 해당한다.
[실시예 4]
1.973g의 4-데스 아세틸 VLB C -3 카복스하이드라지드를 50㎖의 THF에 용해하고, 생성된 용액을 질소 대기하에 교반하며 약 0℃로 냉각한다. 15.6㎖의 1N 염산 수용액을 가한 뒤 THF 중 n-부틸 나이트라이트의 10%(V/V) 용액 5.2㎖를 단번에 가한다. 반응 혼합물을 0℃에서 5분간 교반한 뒤 50㎖의 THF에 6.8g의 트리페닐포스핀을 용해한 용액을 적가한다. 트리페닐포스핀을 다 가한 후, 반응액을 0℃에서 약 1시간 교반한 뒤 25㎖의 물로 희석한다. THF를 진공에서 증발시킨다. 나머지 수성 현탁액을 1N염산 수용액으로 희석하고 산성 용액을 메틸렌 디클로라이드로 2회 추출한다. 산성 용액의 pH를 14N 수산화암모늄 수용액에 의해 약 10으로 맞추고, 생성된 알칼리성 용액을 메틸렌 디클로라이드로 3회 추출한다. 유기 추출물을 합해 건조시킨다. 용매를 증발시켜 1.95g의 조 빈데신을 수득한다. HPLC 및 그에 이온 재결정에 의해 정제하여 1.44g의 유리염기를 수득한다. 순수한 빈데신의 수율은 74.6%이다.
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