KR850000242B1 - 빈크리스틴의 제조 방법 - Google Patents

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Description

빈크리스틴의 제조 방법

본 발명은 다음 일반식(I)의 빈카 다이머, 특히 빈크리스틴 또는 포르밀류로신 같은 N-포르밀 빈카다이머의 신규 제조 방법에 관한 것이다.

상기 일반식에서

R¹및 R²가 각각일 경우 하나는 H 또는 OH 이고 다른 하나는 C₂H₅이며

R³는 H 이고;

R²및 R³가 함께 α - 에폭사이드를 형성할 경우 R¹은C₂H₅이며;

R₄는 CHO이다.

빈블라스틴(VLB)을 빈크리스틴으로 전환시키는 방법에는 3가지가 있는데 이는 다음 문헌에 기술되어 있다; 과산화효소 및 H₂O₂로 효소적 산화시킴(고르만의 미합중국 특허 제 3,354,163호),

포름산존재하에 주위온도에서 산소분자로 촉매적 산화시킴(U.S.S.R특허 제 521,845를 기초로한 Derwent Abstract 33812Y/19); 및 빙초산 및 아세톤 존재하에 -60℃에서 산화크롬으로 산화시킴(미 합중국 특허 제 3,899,943호).

본 발명은 VLB를 빈크리스틴으로 전환 시키는데 있어서 선행기술의 단점을 보완한 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따라, 일반식(I)의 빈카다이머는 R¹, R²및 R³이 전술한 바와 같고 R⁴가 CH₃인 일반식(I)의 다이머를 테트라하이드로푸란 존재하에 -50℃ 이하의 온도에서 크로메이트-황산 수용액과 반응시켜 제조한다. N-포르밀 빈카다이머를 제조하는데 있어 바람직한 방법은 , 출발물질인 유기염기를 테트라하이드로푸란 (THF)에 녹이고, 생성된 용액을 -60℃내지 -77℃로 냉각시킨후 온도를 약 -50℃이하로 유지시키면서 디크로메이트- 황산 수용액을 가하고 반응혼액을 약 -60℃이하에서 , 초기에 존재하던 출발물질이 모두 N- 포르밀 빈카 다이머로 전환될 때까지 교반한 다음 이로부터 N-포르밀 빈카 다이머를 회수하는 방법이다.상기 산화방법에 의해 수득된 빈크리스틴은 실리카 또는 알루미나 또는 이들의 혼합물 상에서 고압액체 크로마토그라피하거나 재결정시켜 쉽게 정제할 수있으며, 정재된 빈크리스틴은 통상적으로 크로마토그라피 또는 결정화후 설페이트염으로 전환된다.

상기 방법에서 사용되는 바람직한 크로메이트는 나트륨 디크로메이트 디하이드레이트이지만, K₂Cr₂O₇, KCrO₄, NaCrO₄,등과 같은 디크로메이트 또는 크로메이트도 사용할수 있다. THF의 양은 사용된 VLB양(v/w)(출발물질의 분석량을 기준)의 약100 내지 200배를 사용하며 약 150:1(v/w)이바람직하다. 반응온도는 드라이아이스/ 아세톤(-77℃)내지 -55℃가 적합하나. 아세톤 / 드라이아이스욕(-77℃)를 사용하여 반응온도를 약 -70℃ 이하로 유지시키는 것이 가장 바람직한 결과를 얻는다. 그러나 -50℃이하의 온도(최적온도는 아님)에서도 불순물의 형성을 감소시키는 결과를 얻는다. 그러나, 일반적으로 반응은 -60℃이하에서 수행하여야 한다. 반응시간은 짧을수록 바람직하지 못한 산화 부산물의 형성율이 낮아지며, 상기 조건하에 2시간정도의 반응시간이 최적이다. 그러나 반응시간이 길면 충분히 반응될수 있다. 과산화물 또는 잔류의 산화제를 환원시키기 위해 황산제 1철 또는 나트륨 메타 비설파이트 같은 환원제로 세척하는것이 효과적이다. 산화재로는 황산이 상술되어 있고 또한 바람직한데 과염산 같은 다른 강산을 사용할수도 있다.

테트라하이드로푸란 (THF)의 용매로서 작용은 -60℃에서의 VLB의 크롬산산 화반응에서 용매로서 작용하는 아세톤-아세트산보다 우수하며, THF와 나트륨 디크로메이트의 병용은 THF와 크롬산의 병용 또는 아세톤과 디크로메이트의 병용보다 훨씬 탁월하다. 다음에 기술하는 산화반응은 본 발명이 선행 기술보다 우수하다는 것을 나타내기 위한 것이다. VLB설페이트로부터 제조된 VLB염기셈플 2g(VLB함량분석량)을 표1에 기술된 주어진 양의 용매에 녹이고 빙초산을 가한 후 양성 N₂를통과시킨다. 용액의 온도룰 약 -61℃(클로로포름 - 드라이아이스 사용)정도를 냉각시키고, 온도를 약 -55℃ 이하로 유지시키면서 크로메이트염 또는 크롬산의 수용액을 교반하며 서서히 가한다음, -61℃에서 약 3시간 교반한다. 끝 처리는 다음과 같이 수행한다; 반응혼액을, 200㎖의 H₂O중의 35㎖의 14N 수산화암모늄수용액에 가하고 생성된 알카리성 용액을 매회 200ml의 CH₂Cl₂로 3회추출한다. 합한 추출물을 무수 황산나트륨 상에서 건조시키고 여과한후 용매를 증발, 제거시킨다. 생성된 잔류물로부터 빈크라스틴, 데스포르밀 빈크라스틴 및 VLB에대해 분석한다. 수율(%)은 분석된 물질, 분자량변화 및 출발물질의 순도를 기준하여 계산한다. 다음표 1에는 반응 조건 및 알카로이드의 수율이 열거되어 있다. 표1에서 컬럼 1은 반응 기호(A-D), 컬럼 2는 용매, 컬럼3은 첨가된 빙초산의양㎖. 컬럼4는 사용된 산화재 혼합물, 컬럼 5내지 7은 빈크리스틴, 데스포르밀 빈크리스틴 및 VLB의 수율 %을 나타낸다.

아세트산- 포름산 혼합물을 사용하여 주위온도(약 25℃)에서 1시간동안 제포르밀화시켜 약간의 데스포르밀 빈크리스틴 부산물을 함유하는 다음과 같은 빈크리스틴 총수율을 얻는다

B 53.3% D 64.8%

C 79.8%

THF를 용매로서 사용했을 경우 아세트산-아세톤을 용매로 사용했을 때보다 장점(최소한, 5-아세토닐이 형성되지않음)이 있지만 THF와 디크로메이트염(바람직하게는 나트륨 디크로메이트)을 병용했을 경우, THF와 산화크롬을 병용했을때 보다 빈크리스틴의 수율이 높고 데스포르밀 빈크리스틴 또는 VLB가 검출될 수 없을 정도의 극 소량으로 존재한다는 점에서, 훨씬 우수하다. 데스포르밀 빈크리스틴이 존재하지 않으면 상술한 재포르밀화 방법을 따로 수행할 필요가 없다

[표 1]

*아세트산은 Cr₂O₇ ^-2-산화반응에서 생략할수있음-표2 참조

**반응횟수

또한 류로신(빈류로신,VLR)을 포르밀류로신(류로포르민, FVLR)으로 전환시키는 데 나트륨 디크로메이트/테트라하이드로푸란(THF) 방법을 사용했을 경우에도, 변형된 리히터(Richter)의 삼산화크롬/아세톤 방법에 비해 수율 면에서 유사하게 진보된 결과룰 얻을수 있었다.

변형된 리히터방법은 다음과 같다; 5.0g의 류로신염기를 50㎖의 메틸렌 클로라이드에 녹이고 550㎖의 아세톤을 가한다. 질소를 통과시키고 용액의 온도를 드라이아이스-클로로포름욕을 사용하여 -60내지 -70℃로 강하시킨 다음, 100㎖의 물 및 50㎖의 빙초산중의 5g의 삼산화크롬 용액을 10분에 걸쳐 가한다. 반응혼액을 -59 내지 -68℃에서 120분간 교반하고, 500㎖의 물중의 100㎖의 28% 수산화암모늄 용액에 가한다. 용액을 매회 300㎖의 메틸렌클로라이드로 3회 추출하고 유기 추출물을 합한후 진공하에 증발시켜 4.55g의 조 포르밀류로신을 수득한다.

[표 2]

* 조생성물과 반응 잔류물을 분석용 HPLC로 분석한다. 같은 방법으로 출발물질 및 포르밀류로신의 비교용 시료도 분석한다. 수율은 수득량(중량), 과 생성물, 출발물질 및 비교용 물질의 순도를 기준한 것이며 분자량을 고려하지 않았다.

** 아미도 리히터 산화법에서 나타나는 5'-아세토닐형 생성물일 것이나 N-데스메틸류로신일수도 있다.

표2에 기술된 수율은 표1의 VLB/VCR비교에서 나타낸 수율과 매우 유사하다. HPLC및 TLC 분석결과로부터, 상술한 반응 조건하에서 나트륨디크로메이트/THF를 사용한 반응은 변형된 리히터 방법보다 모든면에서 훨씬 우수하다는 것을 알수 있다. 이 실험에 사용된 리히터 방법에서의 조건은 VLB 실험에서의 조건에서와 같이, 출발물질(즉 설페이트염 대신 유리 염기사용)과 일반적인 개선점(용량감소, 개선된 끝처리법 등) 등을 변형시켰다. 그러나 VLB 경우에서와 같이, 디크로메이트/THF를 사용한 반응은, 리히터 방법보다 최종 생성물의 수율이 높으며 부산물(특히 5'-아세토닐 유도체)의 수율은 낮다는 것은 명백하다.

다음 실시에는 본 발명을 상세히 설명한다.

[실시예1]

셀페이트염으로부터 제조된 VLB 유리염기 2g을 240㎖의 THF에 녹이고 , 7.5㎖의 빙초산을 가한 다음 혼액을 양성 질소대기하에 클로로포름/ 드라이아이스욕을 사용하여 -65℃로 냉각 시킨다. 1 내지 2분 후, 3g의 나트륨 디크로메이트 디하이드레이트를 15㎖의 물에 녹인 후 2㎖의 18M 황산을 가해 제조한 용액을 서서히 교반하면서 상기 VLB 유리염기 용액에 가한다. 이때 반응온도는 약 -50℃이하로 유지시킨다. 반응혼액을, 반응온도를 약 -65℃로 유지시키면서 3시간 더 교반하고 이 용액을 200㎖의 물중의 35㎖의 14M수산화 암모늄 수용액에 부은 후 매회 200㎖의 메틸렌디클로라이드로 3회 추출하고 유기추출물을 합한다음 건조시킴다.용매를 증발시켜 VLB 또는 N-데스포르밀 빈크리스틴이 검출될 수 없을 정도의 극소량으로 함유된 조 빈크리스틴 2.05g을 수득한다. 빈크리스틴의 수율은 91.2%(표2의 반응 1-4의 평균치)이며, 이는 출발물질의 순도와 최종 생성물의 분석치를 고려한 것이다.

다음 표 3에는 상기와 유사하게 수행된 반응들의 결과가 기술되어 있다. 표 3에서 컬럼 1은 반응번호, 컬럼 2는 VLB의정량분석된 중량(g) , 컬럼3은 빈크리스틴의 조(粗) 중량(g), 컬럼4는 분석에 의한 빈크리스틴의 수율%, 컬럼 5는 VLB의 분석된 중량으로부터 생성될 수 있는 빈크리스틴의 이론치양(g), 컬럼6은 정량 분석된 VLB를 기준한 빈크리스틴의 수율 %를 나타낸다.

반응 1-4는 상기 실시예와 같이 수행하였고 반응 5및, 6은 반응 1-4와 동일하게 수행하되, 아세트산을 사용하지 않았다. 반응7 및 8은 반응 5 및 6과 동일하게 수행하되, THF를 200㎖만 사용하였다.반응 9-12는 반응 7-8과 동일하게 수행하되, 합한 유기 추출물을 황산 제1철 수용액(5g, 물 100㎖에 녹임)으로 세척하는 단계를 끝처리 방법전에 추가하였다.

[표 3]

용매로서 THF 를 사용한 상기의 모든 반응에서 , 검출될수 있는 N-데스포르밀 빈크리스틴의 양은 미 반응된 VLB 출발물질의 양과 같은 1% 미만이다. 따라서, 상기 수율은 직접적인(direct) 수율이며, 회수된 출발물질이나 부산물인 N-데스포르밀 빈크리스틴을 재포르밀화시켜 수득된 빈크리스틴은 고려하지 않은 것이다. 덧붙여, 5'-아세토닐 VLB 부산물은 , 용매로서 아세톤을 사용하지 않았기 때문에 , 생성되지 않았다.

상기의 각 반응에서 VLB염기는, VLB함량이 정량분석된 VLB설페이트로부터 제조한다.(사용된VLB설페이트 제제는 여러가지 양의 용매와 다른 불순물을 함유하였다)유사하게, VLB 셀페이트로부터 유리된 VLB 유리염기 셈플은 중량이 다양하므로 VLB 유리염기 함량에 대해 정량분석을 한다. 빈크리스틴의 수율(이론치)은 정량분석된 VLB 염기의 양을 기준하여 측정한다. 각 반응에서 2.00g의 VLB 염기를 그대로 사용하였다. 표 2의 컬럼 2에는 각 2.00g의 샘플에 존재하는 실제의 VLB 염기량(전형적으로90%)이 기술되어 있다. 실제양과 정량 분석한 양의 차이는 휘발성 물질에 기인한 것이다.

[실시예2]

78.4%로 정량분석된 VLB염기 뱃취 2.00g(분석결과 VLB의 실제량은 1.57g 임)을 사용하여 실시예 1과 유사한 산화 반응을 수행한다.

VLB를 240㎖의 THF에 녹이고 , 반응혼액을 , 클로로포름/드라이아이스욕(-65℃)을 사용하여 냉각시킨다. 산화용액에는 2.5g의 나트륨디크로메이트 디하이드레이트,15㎖의 물 및 1.7㎖의 18M 황산이 함유되어 있다. 실시예 1의 방법으로 빈크라스틴을 분리시키되, 끝처리 방법전에 , 합한 유기추출물을 5% 나트륨 메타비설페이트 수용액으로 세척(2.5g/50㎖의 비율로)한다. (표 1의 반응 9-12에서는 황산 제1철을 세척액으로 사용했음)

상기 방법에 따라 빈크리스틴의 수율(정량분석 결과)은 통상적으로 98%로서 수득되어있다. 한가지 대규모 반응에서는 78.9%의 순수한 VLB염기 20g을 사용하여 빈크리스틴의 수율 93.4%(정량분석)수득했다.

[실시예 3]

5.0g의 류로신 염기를 600㎖의 테트라하이드로푸란(THF)에 녹이고, 질소가스를 통과시킨후 용액의 온도를 드라이아이스-아세톤욕을사용하여 -70 내지 -77℃로 강하시킨 다음. 37.5㎖의 물 및 4.5㎖의 농 황산중의 6.25g의 나트륨 디크로메이트 용액을 10분에 걸쳐 가한다. 반응혼액을 -70 내지-77℃ 로 유지시키면서 120분간 교반한다. 욕으로부터 회수한 반응혼액에, 500㎖의 물중의 37.5㎖의 28% 수산화 암모늄용액을 가하고, 매회 300㎖의 메틸렌클로라이드로 3회 추출한다. 합한 유기추출물을 125㎖의 물중의 6.25g의 나트륨 메타비설파이트 용액으로 세척한후 진공하에 증발시켜 5.24g의 조 포르밀류로신을 수득한다. 조생성물을 출발물질 및 비교용 시료와 함께 HPLC로 정량분석한다. 수율(89.9%)은 수득량(중량), 생성물 및 출발물질의 순도를 기준하여 결정한 것이다.(분자량은 고려치 않음)

[실시예4]

상기 실시예들의 방법으로 6.3g의 4-데스아세틸 VLB를 테트라하이드로푸란 용액내에서 나트륨 티크로메이트 - 황산으로 산화시켜 4.3g의 4-데스아세틸 빈크리스틴을 수득한다.

Claims (1)

1. R¹, R²및 R³가 후술할 바와 같고 R⁴가 CH₃인 일반식(I)의 화합물을 테트라하이드로푸란 존재하에 -50℃ 이하에서 크로메이트 -황산 수용액과 반응시킴을 특징으로 하여, 다음 일반식(I)의 화합물을 제조하는 방법.

   

   

   상기 일반식에서

   

   R¹및 R²가 각각일 경우 하나는 H 또는 OH이고 다른 하나는 C₂H₅이며,

   R³는 H이고;

   R²및 R³가 함께 α-에폭사이드일 경우

   R¹은 C₂H₅이며;

   R⁴는 CHO이다.