專利名稱：抗腫瘤藥依托泊甙合成新方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明汲及藥物合成，具體涉及一種抗腫瘤藥依托泊甙(etoposide)合成的新方法。
依托泊甙(etoposide、VP-16)(1)是1983年由美國(guó)FDA正式批準(zhǔn)使用的抗腫瘤藥物。據(jù)臨床研究，VP-16(1)對(duì)急性單核細(xì)胞白血病和髓性單核細(xì)胞白血病有肯定療效，可使相當(dāng)多的患者完全緩解。在實(shí)體瘤的治療中，它對(duì)小細(xì)胞肺癌和卵巢癌顯示出較大的活性，被認(rèn)為是小細(xì)胞肺癌化學(xué)治療的首選藥物。目前，它還被廣泛用于腫瘤的聯(lián)合用藥中。因此，無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是國(guó)際市場(chǎng)，它的用量頗大，銷售額高。 依托泊甙(1)的化學(xué)合成目前主要有四條專利路線參見(jiàn)文獻(xiàn)北京制藥工業(yè)研究所一室，北京醫(yī)藥工業(yè)，211，1984；公開(kāi)特許公報(bào)，61-134396；中國(guó)專利CN 1057054A；WO 93/02094，其合成工作的難點(diǎn)在于制備純?chǔ)?構(gòu)型的糖原，使其在Lewis酸催化下與表鬼臼毒素(2)縮合，合成β-構(gòu)型的活性產(chǎn)物依托泊甙(1)。從依托泊甙(1)的結(jié)構(gòu)分析，糖甙部分與表鬼臼毒素(2)的縮合反應(yīng)有兩種可能的反應(yīng)機(jī)制(反應(yīng)式1)，其一是糖原部分存在好的離去基團(tuán)，形成C-1碳正離子，由表鬼臼毒素(2)的9-位羥基進(jìn)攻糖原上的碳正離子，此反應(yīng)類似Koenigs-Knorr反應(yīng)，縮合產(chǎn)物與糖原的立體構(gòu)型無(wú)關(guān)，但需要糖原的C-2有合適的基團(tuán)，使C-1易形成碳正離子(見(jiàn)a方法)。另一種機(jī)制可認(rèn)為是Kuhn反應(yīng)，即在Lewis酸存在下，表鬼臼毒素(2)的C-9形成碳正離子，受立體效應(yīng)的影響，糖原上的羥基從位阻小的β-方向進(jìn)攻有利，這樣就得到9β-構(gòu)型縮合產(chǎn)物(見(jiàn)b方法)。這種機(jī)制下，糖原C-1羥基的立體構(gòu)型與縮合產(chǎn)物的立體構(gòu)型密切相關(guān)。從兩種可能的機(jī)制看，后一種機(jī)制對(duì)合成依托泊甙(1)非常有用，見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道P.Allevietal.J.Org.Chem，58，4175-8，1993。只要解決糖原部分的構(gòu)型問(wèn)題，得到高純度的β-構(gòu)型的糖原，就可用于依托泊甙(1)的合成中。
a方法 b方法反應(yīng)式1事實(shí)上，上面提及的專利路線都是設(shè)法合成β-構(gòu)型的含不同取代基的亞乙基糖，經(jīng)SN1反應(yīng)合成依托泊甙(1)。例如瑞士Sandoz公司的路線見(jiàn)文獻(xiàn)北京制藥工業(yè)研究所一室，北京醫(yī)藥工業(yè)，211，1984；是把1α-溴-2，3，4，6-0-四乙酰基-D-葡萄糖經(jīng)H2O和Ag2CO3在適當(dāng)條件下反應(yīng)合成1β-羥基的相應(yīng)衍生物，使之與4’-保護(hù)的表鬼臼毒素縮合，再經(jīng)去保護(hù)后得到VP-16(1)。以葡萄糖計(jì)合成依托泊甙(1)需8步反應(yīng)。東京微生物化學(xué)研究所與上海醫(yī)藥工業(yè)研究院的專利路線見(jiàn)文獻(xiàn)公開(kāi)特許公報(bào)，61-134396；中國(guó)專利CN1057054A。
則是以α，β-混合的4，6-0，0-亞乙基-D-葡萄糖為原料，經(jīng)芐氧羰酰氯與氯乙酰氯的保護(hù)，得到4，6-0，0-亞乙基-2，3-0-二-氯乙酰基-1β-0-芐氧羰?；?D-葡萄糖，再經(jīng)鈀黑氫解脫去芐氧羰?；?，得到相應(yīng)的1β-葡萄糖用與縮合反應(yīng)。從葡萄糖計(jì)，糖部分有四步反應(yīng)。上海醫(yī)藥工業(yè)研究院路線與東京微化所路線相比，縮合反應(yīng)前無(wú)需保護(hù)表鬼臼毒素(2)的4’-酚羥基，故反應(yīng)路線短2步，收率提高。意大利SICOR SOCIETA公司專利路線見(jiàn)文獻(xiàn)WO93/02094是用二氯乙酰氯保護(hù)4，6-0，0-亞乙基-D-葡萄糖，再經(jīng)醇解，端羥基以三甲基氯硅烷保護(hù)后得到1β-0-三甲基硅烷衍生物。以葡萄糖計(jì)，糖部分也有四步反應(yīng)。此β-構(gòu)型糖與表鬼臼毒素(2)縮合后，經(jīng)去保護(hù)得到依托泊甙(1)。
但上述合成方法分別存在保護(hù)基或反應(yīng)路線較長(zhǎng)的缺點(diǎn)，因此本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn)，簡(jiǎn)化反應(yīng)步驟。
本發(fā)明公開(kāi)了抗腫瘤藥依托泊甙合成的新方法。本發(fā)明的方法涉及一種抗腫瘤藥物依托泊甙(etoposide)的合成新方法，它由D-葡萄糖經(jīng)4，6-0，0-亞乙基后的4，6-0，0-亞乙基-D-葡萄糖和三甲基氯代硅烷((CH3)3SiCl)反應(yīng)立體專一性地轉(zhuǎn)化為1，2，3-0-三-三甲基硅-4，6-0，0-亞乙基-β-D-葡萄糖元，后者在路易士酸如三氟化硼乙醚絡(luò)合物催化下直接合成得依托泊甙，產(chǎn)率20％以上。
該方法包括下列步驟(1) 制備4，6-0，0-亞乙基-1，2，3-0-三-三甲基硅烷-β-D葡萄糖以4，6-0，0-亞乙基-D-葡萄糖為原料，在二氯甲烷和三乙胺的溶劑中，冷卻至0～10℃，攪拌條件下，滴加三甲基氯硅烷的二氯甲烷溶液，加畢后于0～-50℃反應(yīng)3～24小時(shí)，過(guò)濾，濾液逐次用飽和碳酸氫鈉溶液、飽和氯化鈉溶液洗滌、干燥、濃縮得油狀物，經(jīng)柱層析，石油醚丙酮混合液洗脫、洗脫物放置后得白色固體化合物4，6-0，0-亞乙基-1，2，3-0-三-三甲基硅烷-β-D葡萄糖；(2) 合成依托泊甙將4.6-0，0-亞乙基-1，2，3-0-三-三甲基硅烷-β-0葡萄糖與表鬼臼毒素(2)在二氯甲烷溶劑中，冷卻至0～-50℃，在攪拌和充氮條件下，滴加三氟化硼-乙醚或其他路易士酸催化液，加畢后在0℃--50℃反應(yīng)3-24小時(shí)，再滴加吡啶中和，抽濾，濾液倒入飽和碳酸氫鈉溶液中，有機(jī)層以飽和氯化鈉溶液洗滌、干燥、過(guò)濾得由油狀物，經(jīng)柱層析，以乙醚-石油醚洗脫，得依托泊甙與α-縮合物(3)和化合物(4)的混合物，再如上述柱層析一次，分得依托泊甙粗品，經(jīng)乙酸乙酯-乙醇重結(jié)晶得依托泊甙(1)。
本發(fā)明采用三甲氯代硅烷同時(shí)保護(hù)4，6-0，0-亞乙基-D-葡萄糖(α+β)上的三個(gè)羥基，得到4，6-0，0-亞乙基-1，2，3-三-三甲基硅烷-β-D-葡萄糖(5)，產(chǎn)率93％。經(jīng)1HNMR(300H2)測(cè)定，其J1，2＝7.3Hz(一般Ja，a＝7-10Hz，Ja，e＝2-4Hz)，證實(shí)為光學(xué)純度高的β-構(gòu)型產(chǎn)物。
這樣，由葡萄糖計(jì)，經(jīng)2步反應(yīng)就得到β構(gòu)型的糖甙，由化合物(5)與表鬼臼毒素(2)一步反應(yīng)就可得到依托泊甙(1)。見(jiàn)反應(yīng)式2。 反應(yīng)式2用上述方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，我們?cè)诘玫絍P-16(1)的同時(shí)，也得到了幾個(gè)副產(chǎn)物。主要是α-構(gòu)型的縮合產(chǎn)物(3)和縮合產(chǎn)物(4)。根據(jù)光譜與初步推斷，縮合產(chǎn)物(4)可能是3-羥基與表鬼臼毒素(2)的縮合產(chǎn)物，說(shuō)明三個(gè)三甲基硅氧醚都可能參與糖甙縮合反應(yīng)。
總之，我們以D-葡萄糖為起始原料，經(jīng)亞乙基化，硅烷化，及與表鬼臼毒素(2)糖甙縮合反應(yīng)，共經(jīng)3步反應(yīng)，就得到了依托泊甙(1)。反應(yīng)路線簡(jiǎn)短，收率尚可，是一種新的合成依托泊甙(1)的方法。此外，中間體4，6-0，0-亞乙基-1，2，3-0-三三甲基硅烷-β-D-實(shí)例14，6-0，0-亞乙基-1，2，3-0-三-三甲基硅烷-β-D-葡萄糖(5)的合成500ml反應(yīng)瓶中加入4，6-0，0-亞乙基-D-葡萄糖(由D-葡萄糖制得，α∶β＝9∶1，11.54克，0.056mol)，240ml二氯甲烷和三乙胺(28.3克，0.28mol)，磁力攪拌，冷卻至-10℃左右。滴加入三甲基氯硅烷(24.5克，0.227mol)溶于60ml二氯甲烷的溶液，2hr滴完?？刂品磻?yīng)溫度在-10℃-0℃間，在此溫度下反應(yīng)3hr。濾去固體，濾液用飽和碳酸氫鈉溶液洗四次，再用飽和氯化鈉溶液洗一次。無(wú)水硫酸鎂干燥，經(jīng)過(guò)濾，濃縮，得油狀物。用石油醚∶丙酮＝40∶1柱層析，得到油狀物22.0克，放置后為白色固體，為化合物5，收率93％。[a]18.5D-35.8(CHCl3，c＝1)；Anal.Calcd for C17H38O6Si3C，48.30；H，9.06.FoundC，48.22；H，9.30；質(zhì)譜(Finnign-MAT212，m/z)422，M+；407，(M-CH3)+；204，(M-3Si(CH3)3)+，100％1HNMR(300Hz，CDCl3)0.15(s，27H，3(CH3)3)；1.32(d，J＝5.0Hz，3H，CH3CH)；3.33-3.17(峰重疊，3H，H-2，3，5)；3.57-3.48(峰重疊，2H，H-4，6a)；4.09(dd，1H，6b)；4.53(d，J＝7.3Hz，1H，H-1)；4.65(q，J＝5.0Hz，1H，CH3CH)。實(shí)例2依托泊甙(VP-16)(1)的合成1升四口瓶中加入表鬼臼毒素(2)(4.8g，0.012mol)，4，6-0，0-亞乙基-1，2，3-0-三-三甲基硅烷-β-0-葡萄糖(5)(8.5g，0.020mol)和600ml二氯甲烷，電磁攪拌，冷卻至-15C。氮?dú)獗Ｗo(hù)下，滴加入三氟化硼-乙醚(10ml，0.079mol)溶液，15分鐘滴完。在-15℃-12℃下反應(yīng)21小時(shí)。滴加10ml吡啶中和，10分鐘滴完。抽濾，濾液倒入500ml飽和碳酸氫鈉溶液中，有機(jī)層用飽和氯化鈉溶液洗3次。無(wú)水硫酸鎂干燥，經(jīng)過(guò)濾，濃縮，得油狀物。用二氯甲烷∶乙醚∶石油醚＝4∶1∶0.05及4∶1∶0.1柱層析，分得VP-16(1)及α-縮合產(chǎn)物(3)共2.5g，以及化合物(4)2.24g。再用同樣洗脫劑進(jìn)行一次柱層析，分得VP-16(1)1.4g，收率21.9％。α-縮合產(chǎn)物(3)0.9g。VP-16(1)經(jīng)乙酸乙酯和乙醇重結(jié)晶，mp254-256℃。質(zhì)譜588，M+°；382，(M-糖原)+，100％。1HNMR(300Hz，CDCl3)1.39(d，3H，CH3CH)；2.86(dddd，1H，H-3，J2，3＝14.5Hz，J3，11’＝8.7Hz，J3，4＝2.9Hz，J3，11＝7.3Hz)；3.24(dd，1H，H-2，J1，2＝4.4Hz，J2，3＝14.5Hz)；4.20(dd，1H，H-11，J3，11＝7.3Hz，J11，11’＝8.0Hz)；4.40(dd，1H，H-11’，J3，11’＝8.7Hz，J11，11’＝8.0Hz)；4.60(d，1H，H-1，J1，2＝4.4Hz)；4.65(d，1H，glucoseH-1，Jgh-1，2＝7.6Hz)；4.90(d，1H，H-4，J3，4＝2.9Hz)；5.98(2H，CH2O2)；6.25(2H，H-2’，H-6’)；6.53(s，1H，H-8)；6.80(s，1H，H-5)；數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報(bào)道一致?；衔?3)mp172-175℃質(zhì)譜588，M+°；382，(M-糖原)+，100％。1HNMR(300Hz，CDCl3)1.34(d，3H，CH3CH)；2.90(dddd，1H，H-3)；3.39(dd，1H，H-2)；4.07(dd，1H，H-11)；4.27(dd，1H，H-11’)；4.62(d，1H，H-1，J1，2＝5.1Hz)；5.05(d，1H，H-4，J3，4＝3.7Hz)；5.99(2H，CH2O2)；6.26(2H，H-2’，H-6’)；6.52(s，1H，H-8)；6.89(s，1H，H-5)；4.73(d，1H，糖H-1，J糖H1，2＝2.8Hz).
化合物(4)mp191-194℃質(zhì)譜588，M+，100％；382，(M-糖原)+。
1HNMR(300Hz，CDCl3)1.32(d，3H，CH3CH)；2.87(dddd，1H，H-3)；3.26(dd，1H，H-2)；4.06(dd，1H，H-11)；4.16(dd，1H，H-11’)；4.58(d，1H，H-1，J1，2＝5.1Hz)；5.02(d，1H，H-4，J3，4＝3.7Hz)；5.97(2H，CH2O2)；6.26(2H，H-2’，H-6’)；6.49(s，1H，H-8)；6.89(s，1H，H-5).
權(quán)利要求
1.一種抗腫瘤藥依托泊甙的合成新方法，它由D-葡萄糖經(jīng)4，6-0，0-亞乙基后的4，6-0，0-亞乙基-D-葡萄糖和三甲基氯代硅烷((CH3)3SiCl)反應(yīng)立體專一性地轉(zhuǎn)化為1，2，3-0-三-三甲基硅-4，6-0，0-亞乙基-β-D-葡萄糖元，后者在路易士酸如三氟化硼乙醚絡(luò)合物催化下直接合成得依托泊甙，產(chǎn)率20％以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的-種抗腫瘤藥依托泊甙的合成新方法，該方法包括下列步驟(1)制備4，6-0，0-亞乙基-1，2，3-0-三-三甲基硅烷-β-D葡萄糖以4，6-0，0-亞乙基-D-葡萄糖為原料，在二氯甲烷和三乙胺的溶劑中，冷卻至0～10℃，攪拌條件下，滴加三甲基氯硅烷的二氯甲烷溶液，加畢后于0～-50℃反應(yīng)3～24小時(shí)，過(guò)濾，濾液逐次用飽和碳酸氫鈉溶液、飽和氯化鈉溶液洗滌、干燥、濃縮得油狀物，經(jīng)柱層析，石油醚丙酮混合液洗脫、洗脫物放置后得白色固體化合物4，6-0，0-亞乙基-1，2，3-0-三-三甲基硅烷-β-D葡萄糖；(2)合成依托泊甙將4.6-0，0-亞乙基-1，2，3-0-三-三甲基硅烷-β-0葡萄糖與表鬼臼毒素(2)在二氯甲烷溶劑中，冷卻至0～-50℃，在攪拌和充氮條件下，滴加三氟化硼-乙醚或其他路易士酸催化液，加畢后在0℃--50℃反應(yīng)3-24小時(shí)，再滴加吡啶中和，抽濾，濾液倒入飽和碳酸氫鈉溶液中，有機(jī)層以飽和氯化鈉溶液洗滌、干燥、過(guò)濾得由油狀物，經(jīng)柱層析，以乙醚-石油醚洗脫，得依托泊甙與α-縮合物(3)和化合物(4)的混合物，再如上述柱層析一次，分得依托泊甙粗品，經(jīng)乙酸乙酯-乙醇重結(jié)晶得依托泊甙(1)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種抗腫瘤藥物依托泊甙(etoposide)的合成新方法,它由D－葡萄糖經(jīng)4,6－O,O－亞乙基后的4,6－O,O－亞乙基－D－葡萄糖和三甲基氯代硅烷((CH
文檔編號(hào)C07H17/00GK1337402SQ00119609
公開(kāi)日2002年2月27日 申請(qǐng)日期2000年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月15日
發(fā)明者馬維勇, 肖旭華, 張椿年 申請(qǐng)人:國(guó)家醫(yī)藥管理局上海醫(yī)藥工業(yè)研究院