專利名稱：通過選擇性肼解多種紫杉烷制備10－d abⅲ的有效方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及生物質(zhì)提取物的純化，從而形成有用的材料。尤其，本發(fā)明的目標(biāo)是將生物質(zhì)提取物中的不需要的紫杉烷轉(zhuǎn)化成可用在紫杉醇合成中紫杉烷。尤其，本發(fā)明涉及將不需要的紫杉烷轉(zhuǎn)化成10-去乙酰漿果赤霉素III，它是形成紫杉醇的有用前體。
背景技術(shù)：
已經(jīng)知道各種化合物呈現(xiàn)抗腫瘤活性。作為該活性的結(jié)果，紫杉烷在科學(xué)和醫(yī)學(xué)社會收到日益增多的注意。它們中主要是被稱為“紫杉醇”的化合物，它在文獻中也被叫做“紫杉酚”。已批準(zhǔn)將紫杉醇用于一些不同種類腫瘤的化療，包括頑固性卵巢癌和轉(zhuǎn)移性乳房癌。臨床試驗包括肺，頭，頸及其它癌癥，表明紫杉醇具有有力的抗白血病和腫瘤抑制活性，而且，藥學(xué)引導(dǎo)的開發(fā)及其優(yōu)秀類似物的鑒定，對癌癥化療的繼續(xù)改進是關(guān)鍵的。
紫杉醇具有下列結(jié)構(gòu)式并如下標(biāo)號 紫杉醇紫杉醇是天然存在的紫杉烷二類萜，它存在于幾種紅豆杉中(紫杉屬，紫杉科)。不幸的是，化合物的濃度非常低。常綠紫杉的生長也很慢。即使紫杉樹皮一般呈現(xiàn)最高濃度的紫杉醇，生產(chǎn)1公斤紫杉醇需要大約16000磅的樹皮。因此，長期通過分離得到紫杉醇是阻止的。
因此，從密切相關(guān)的前體化合物部分合成紫杉醇，已投入了無數(shù)的努力。雖然存在于紫杉中的紫杉醇濃度極低，但存在許多其它的紫杉烷化合物，如漿果赤霉素III、cephalommanine、10-去乙酰漿果赤霉素III等，它們也都可以從紫杉提取。有些其它的紫杉烷更易于以較高的收率提取。
為了成功合成紫杉醇，方便地得到手性的、非外消旋側(cè)鏈和大量可使用的漿果赤霉素III主鏈的天然資源，以及以有效方式連接這兩個部分，是必需的。但是，因為漿果赤霉素III主鏈中C-13羥基的立體位阻，對保護的漿果赤霉素III主體的側(cè)鏈的酯化，是困難的，它位于半球形保護漿果赤霉素III主鏈的凹陷區(qū)。已開發(fā)了從天然存在的二類萜物質(zhì)漿果赤霉素III和密切相關(guān)的10-去乙酰漿果赤霉素III(“10-DAB III″)部分合成紫杉醇的技術(shù)，它們已變成用在紫杉醇合成路徑中的重要前體。漿果赤霉素III和10-DAB III具有的分子式如下
漿果赤霉素III 10-DAB III10-DAB III在自然界中比漿果赤霉素III更豐富。而且，作為可更新資源，相對高濃度的10-DAB III可從紫杉的葉子提取。與紫杉醇共存，生物質(zhì)中的漿果赤霉素III和10-DAB III是幾個含有漿果赤霉素III和10-DAB III相同二類萜結(jié)構(gòu)元素的緊密相關(guān)的紫杉烷。它們作為側(cè)線產(chǎn)品在通常的紫杉醇或10-DAB III純化步驟中除去。這些側(cè)線產(chǎn)品包括cephalomannine、nitine、紫杉酚C、7-木糖基(xylosyl)紫杉酚，10-去乙酰紫杉酚和其它幾種紫杉烷和非-紫杉烷。如表1中所示，許多這種紫杉烷具有相同的總主鏈結(jié)構(gòu)如下表1
雖然這些側(cè)線產(chǎn)品具有類似與紫杉醇，漿果赤霉素III和10-DAB III的一般結(jié)構(gòu)，它們目前作為紫杉醇或10-DAB III純化過程的不可使用的廢產(chǎn)物留下。因此，將這樣留下的側(cè)線產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成紫杉醇合成的可使用材料是希望的，由此增加這重要抗癌試劑的可用性。
選擇性水解存在于紫杉醇中的各種酯基，只有很少報道。Magri等人報道用四丁基鋁硼氫選擇性還原紫杉醇側(cè)鏈C-13的斷裂(Journal of Organic Chemistry，1986，51，3239-3242)。Carver等人的美國專利5,202,448和5,256,801報道在路易斯酸的存在下，用硼氫還原鹽，將部分純化的紫杉烷混合物轉(zhuǎn)化成漿果赤霉素III和10-DAB III。
三個研究小組已完成在C-2的苯甲酸酯基的選擇性水解。在Chen等人的一種方法中，7，13-二保護的漿果赤霉素III與Red-Al提供相應(yīng)2-去苯甲酸酯化衍生物，收率78％(Bloorg.Med.Chem.Lett.1994，4，479-482)。在另一種方法中，Chaudhary等人報道，2’，7-雙保護的紫杉醇，用氫氧化鈉，在相轉(zhuǎn)移條件下，以中等收率形成相應(yīng)的2-去苯甲酰紫杉醇衍生物(J.Am.Chem.Soc.，1994，116，4097)。在第三種方法中，Datta等人報道，用四丁氧鉀作為堿，在C-2和C-4，漿果赤霉素III衍生物的選擇性去酯化，收率分別為69％和58％(J.Org.Chem.，1994，59，4689-4690)。
Appurba Datta，Michael Hepperle和Gunda I.Georg也在J.Org.Chem，1995，60，761-63中報道，通過肼解，除去純cephalomannine和紫杉醇的C-10和C-13酯官能度的選擇性去酯化方法。通過認識到在溫和的條件下，用氨和肼除去酯基，其中，乙酸酯優(yōu)先于苯甲酯打斷。Datta，Hepperle和Georg報道紫杉醇在95％乙醇中的溶液，用肼一水合物(單水合肼)在室溫處理2小時，得到作為唯一得到產(chǎn)物的10-DAB III。10-DAB III產(chǎn)物是通過紫杉醇在C-10和C-13酯鍵的打斷而形成。Datta，Hepperle和Georg將這反應(yīng)擴展到國家癌癥研究所的主要是有微量雜質(zhì)的紫杉醇和cephalomannine的混合物，在與肼一水合物反應(yīng)時，明顯得到10-DAB III。Datta，Hepperle和Georg報道的用肼一水合物在95％乙醇溶液中的反應(yīng)，pH大約在10，這樣，類似于其它堿性親核試劑，強堿肼一水合物對打斷酯基是有用的。
然而，提供簡單有效的、將來自提取過程(通常形成高酸性的生物質(zhì)提取物)的側(cè)線產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成可用產(chǎn)物(如10-DAB III)的方法一直是需要的。尤其，存在一種需求，將紫杉烷的復(fù)雜混合物，如含有cephalomannine，10-去乙酰紫杉酚，漿果赤霉素III和其它幾種紫杉烷，以相對不純化或部分純化的形式，轉(zhuǎn)化成10-DABIII，為了半合成，它可被純化并用于紫杉醇及其類似物的合成。本發(fā)明就是要迎合這些需求。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供一種新穎有用的將來自紫杉烷提取過程的側(cè)線產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成紫杉醇合成可用產(chǎn)物的方法。
另一個目的是提供一種將紫杉烷的復(fù)雜混合物轉(zhuǎn)化成紫杉醇前體產(chǎn)物的簡單有效的方法。
另一個目的是用所需溶劑從生物質(zhì)提取物制造有用的合成前體。
再一個目的是從紫杉烷(如cephalomannine、10-去乙酰紫杉酚、漿果赤霉素III和其它幾種紫杉烷)混合物制備相對純的10-DAB III。
還有一個目的是從含有紫杉烷的生物質(zhì)提取物制備在紫杉醇合成中有用的10-DAB III，所述紫杉烷在C-10和/或C-13位具有酯官能團。
根據(jù)本發(fā)明，提供了制備10-去乙酰漿果赤霉素III的方法，該方法包括使含有溶劑和一系列紫杉烷的第一溶液接觸水合肼，由此將所述溶液中不是10-去乙酰漿果赤霉素III的一些紫杉烷轉(zhuǎn)化成10-去乙酰漿果赤霉素III，其中，溶劑是與水合肼反應(yīng)的溶劑。尤其，溶劑可包含可被肼打斷的官能團，如酯官能度。特殊地，溶劑可以是乙酸酯溶劑，如乙酸異丁酯、乙酸異丙酯或乙酸乙酯。第一溶劑在它與水合肼接觸前，可濃縮或稀釋到1.0毫升溶劑/0.10克總?cè)芙夤腆w的比例。水合肼優(yōu)選肼一水合物，范圍從0.6毫升-4.0毫升肼一水合物/1.0克在第一溶劑中的總?cè)芙夤腆w，優(yōu)選約2.0毫升的肼一水合物/1.0克總?cè)芙夤腆w。
通過第一溶劑與水合肼接觸的步驟可形成兩相溶液，并且通過分離有機層和水層可從兩相溶液回收10-去乙酰漿果赤霉素III。優(yōu)選在分離有機層和水層前，室溫攪拌兩相溶液45分鐘-1小時。有機層可與活性碳接觸或經(jīng)過吸收柱，10-去乙酰漿果赤霉素III可用乙腈作為反相溶劑從有機層結(jié)晶，并用乙腈作為反相溶劑從甲醇重結(jié)晶。
本發(fā)明還提供從生物質(zhì)提取物制備10-去乙酰漿果赤霉素III的方法，提取物含有作為組分的至少一種紫杉烷，紫杉烷具有酯官能度在至少一個C-10和C-13位上。方法包括使生物質(zhì)提取物與溶劑接觸，由此形成含至少一種紫杉烷溶質(zhì)的第一溶液，紫杉烷溶質(zhì)具有酯官能度在C-10和C-13位中至少一個上，這里溶劑是與水合肼反應(yīng)的溶劑；使第一溶液與水合肼接觸，由此打斷紫杉烷溶質(zhì)的酯官能度。生物質(zhì)提取物可從紫杉屬植物衍生，并優(yōu)選在生物質(zhì)提取物與溶劑接觸前吸收到適合的基質(zhì)上，如硅膠、二氧化硅、砂或硅藻土。
另外，本發(fā)明提供從衍生自紫杉屬植物的生物質(zhì)提取物，制備10-去乙酰漿果赤霉素III的方法，包括使生物質(zhì)提取物與溶劑和水合肼的混合物接觸，由此將生物質(zhì)提取物中不是10-去乙酰漿果赤霉素III的一些紫杉烷轉(zhuǎn)化成10-去乙酰漿果赤霉素III，這里溶劑是與水合肼反應(yīng)的溶劑。
本發(fā)明的這些和其它目的，從下面本發(fā)明示范實施例的詳細說明，將變得更易于評價和理解。
示例性實施方案的詳細說明本發(fā)明提供了2000年3月16日提交的09/527,007號申請，現(xiàn)在美國專利號為6,281,368中所示肼解方法的一種可供選擇的方法。如這里討論的，含cephalomannine、10-去乙酰紫杉酚、漿果赤霉素III和其它幾種紫杉烷的、以未純化的形式衍生自生物質(zhì)的復(fù)雜混合物，可用水合肼轉(zhuǎn)化成10-DAB III，它被純化并用于紫杉醇及其類似物的半合成。特別是，那申請描述了在肼解過程中各種溶劑的使用，優(yōu)選醇溶劑，如乙醇或甲醇。
本發(fā)明涉及某些溶劑的使用，如乙酸酯溶劑，它們對肼是反應(yīng)性的，于是，預(yù)期它們將淬滅肼對溶液中紫杉烷溶質(zhì)的酯官能度的活性。尤其，已發(fā)現(xiàn)有酯官能度的溶劑被肼打斷，如乙酸異丙酯(IPAc)，乙酸異丁酯(IBAc)，乙酸乙酯(EtOAc)等，當(dāng)用在代替申請系列號09/527007描述的肼解方法中的醇溶劑時，提供有利的結(jié)果。特殊地，這些乙酸酯溶劑的使用，提供較少不要的總?cè)芙夤腆w，更容易操作，并且，比肼解反應(yīng)中醇溶劑的使用，減少反應(yīng)時間。
例如，用IPAc、IBAc或EtOAc提取的生物質(zhì)提取物，優(yōu)選IBAc或IPAc，與用甲醇提取的生物質(zhì)提取物相比，具有所有可說明紫杉烷，但含有較少總?cè)芙夤腆w(TDS)和淡得多的顏色。反應(yīng)混合物中較少量的TDS存在，使反應(yīng)以較清楚的形式進行。尤其，反應(yīng)需要較少量的水合肼反應(yīng)試劑，較短的反應(yīng)時間，提供較高純度的產(chǎn)品，因此，在進一步利用反復(fù)處理的產(chǎn)品前，需要較少的加工步驟。
另外，將肼加入到含提取紫杉烷的IPAc或IBAc溶液中后，反應(yīng)混合物變成兩相，深棕色的底部水層和淡黃色-淡棕色的上面有機層。相形之下，將另外的溶劑加入到與甲醇溶液的反應(yīng)，以特殊的分離次序和組分，分離有機層。而且，與甲醇溶液的反應(yīng)，利用水層的另外提取，提取從肼解衍生的所有10-DAB III。
另外，用乙酸酯溶劑與用醇溶劑相比時，反應(yīng)時間明顯較短。例如，用IPAc或IBAc溶液的反應(yīng)，進行到完成大約45分鐘，而用醇溶劑的溶液，3小時。
使用與肼反應(yīng)的溶劑，以及乙酸酯溶劑，尤其像IPAc、IBAc或EtOAc，所提供的有利結(jié)果，是出乎意料的，這反應(yīng)提供令人驚訝的結(jié)果。由于溶劑本身對肼是反應(yīng)性的，普通技術(shù)人員將期望溶劑大大降低或淬滅肼對紫杉烷酯官能度的活性。當(dāng)然，如下表2所示，使肼與IPAc、IBAc和EtOAc單獨反應(yīng)產(chǎn)生各種醇的試驗證明，事實上肼與溶劑反應(yīng)能打斷它們各自的酯官能度。尤其，1.0毫升肼一水合物分別加入每個4.5毫升的IPAc，IBAc和EtOAc中。形成的兩相混合物攪拌1.0小時，GC分析確認各別醇的產(chǎn)生。
表2
這些試驗證實，肼一水合物自己與乙酸酯溶劑反應(yīng)，這樣，預(yù)期在肼一水合物在加到有乙酸酯溶劑的溶液中時會被消耗。
本發(fā)明的方法提供令人驚訝的結(jié)果在于預(yù)期(試驗結(jié)果證明)水合肼將與溶劑的酯官能度反應(yīng)，并打斷溶劑的酯官能度。預(yù)期這將完全或?qū)嵸|(zhì)地降低肼對溶劑中紫杉烷的反應(yīng)性。鑒于反應(yīng)進行到完成比用醇溶劑要快得多，這反應(yīng)的結(jié)果就更令人驚奇。因此，該方法提供了一種沒有枯燥純化步驟的、意想不到但有效的利用副產(chǎn)物側(cè)線紫杉烷，以及將這些紫杉烷轉(zhuǎn)化成必需的紫杉烷10-DAB III的途徑，10-DAB III是半合成紫杉醇、多西他賽及其類似物的結(jié)構(gòu)單元。
I.生物質(zhì)提取物的制備本發(fā)明利用生物質(zhì)提取物，它可被部分或少量地純化，并從紫杉屬植物產(chǎn)生。尤其，生物質(zhì)提取物可從紅豆杉產(chǎn)生，如歐洲紅豆杉、短葉紅豆杉、加拿大紅豆杉、東北紅豆杉、佛羅里達紅豆杉、雜種紫杉和喜馬拉雅紅豆杉。這些生物質(zhì)提取物含有一系列紫杉烷，如cephalomannine，10-去乙酰紫杉酚，漿果赤霉素III和其它紫杉烷，以及一些其它材料，如植物材料，包括苯酚材料和羧酸。一般，生物質(zhì)提取物只由很小的重量百分?jǐn)?shù)組成，比如，大約百分之五(5％)紫杉烷。剩余的是由物質(zhì)(如酸性的植物材料)衍生的其它生物質(zhì)組成。本發(fā)明中使用的生物質(zhì)提取物，一般是紫杉生物質(zhì)以及大部分紫杉醇的含水醇的提取物，生物質(zhì)經(jīng)處理，從其中除去一些植物材料，如葉綠素和植物色素。
這些生物質(zhì)提取物的制備，在工藝上通常是熟知的。制備本發(fā)明中使用的生物質(zhì)提取物的示范方法，部分在美國專利5,393,895(Gaullier等人)和美國專利5,736,366(Margraff)中描述。這些參考接合在此供參考。尤其，如Gaullier等人在專利中討論的一個制備本發(fā)明中使用的生物質(zhì)提取物的方法，以攪拌任選加熱的粉碎紅豆杉植物料和脂族醇(如甲醇)開始，得到醇的提取物。粉碎的紅豆杉植物料可產(chǎn)生自紅豆杉的任何部分，通過粉碎得到，并且可任選干燥操作，以得到紅豆杉碎片。在得到的這些碎片中，也可任選使用冷凍和解凍操作，以保持植物的新鮮部分。
醇提取物可首先被濃縮，然后用水稀釋形成水醇溶液。然后除去不溶于水醇溶液的產(chǎn)物，如通過過濾、離心或沉降。實際上，所有的醇然后從水醇溶液除去，如通過減壓蒸餾，留下的水溶液用有機溶劑提取，如醚或脂族酯，有機溶劑任選第用水和/或弱堿的水溶液洗滌并干燥。接著除去有機溶劑，如通過減壓蒸餾，以產(chǎn)生殘留物。
乘下的殘留物構(gòu)成下面描述的肼解反應(yīng)中使用的生物質(zhì)提取物。應(yīng)了解這生物質(zhì)提取物含有10-DAB III以及在C-1和C-13位中至少一位上具有酯官能度的紫杉烷組分，如cephalomannine、10-去乙酰紫杉酚、漿果赤霉素III和其它紫杉烷。已發(fā)現(xiàn)10-DAB III在下面所述的肼解反應(yīng)的反應(yīng)條件下是穩(wěn)定的，這樣，本發(fā)明使從紫杉植物料得到好收率的10-DAB III成為可能而不需要首先分離和除去上面過程提取的10-DAB III的額外步驟。
在Margraff專利中討論了制備本發(fā)明中使用的生物質(zhì)提取物的另外工藝。雖然類似于Gaullier等人的方法，Margraff首先將粉碎的紫杉料與水一起攪拌，如在溫度20-65℃，時間間隔30分鐘-2小時。得到的水溶液從留在懸浮液中的植物料分離，如通過過濾，離心或沉降，并可任選地冷卻。
通過加入有機溶劑，紫杉烷可從水溶液提取，如醚或脂族酯。有機提取物從水相分離，任選地用水和/或弱堿水溶液洗滌，并且干燥，此后，除去有機溶劑，如減壓蒸餾，產(chǎn)生殘留物。
作為提取的改變，可將水溶液吸附到適合的基質(zhì)上，如吸附樹脂，然后用適當(dāng)?shù)娜軇┫礈焖?，如甲醇。形成的溶液然后從基質(zhì)分離，如通過過濾，濃縮至干，如通過減壓蒸餾，產(chǎn)生殘留物。
正如根據(jù)Gaullier等人參考所產(chǎn)生的殘留物一樣，根據(jù)Margraff參考產(chǎn)生的這種殘留物，組成下面描述的肼解反應(yīng)中使用的生物質(zhì)提取物。而且，應(yīng)了解這生物質(zhì)提取物含有10-DAB III以及在C-1和C-13位中至少一位上具有酯官能度的紫杉烷組分。
另外，如Gaullier等人和Margraff參考中討論的，10-DAB III可在下面所述的肼解反應(yīng)前首先從殘留物除去。這通過10-DAB III從殘留物在一個或多個有機溶劑(可包括乙腈)中的溶液，選擇性結(jié)晶完成。10-DAB III沉淀物從殘留物溶液分離，如通過過濾，離心或沉降。除去10-DAB III后的溶液殘余形成用在本發(fā)明肼解反應(yīng)中的另一種生物質(zhì)提取物。另外，除去10-DAB III后的溶液殘余，可被濃縮，如通過減壓蒸餾，形成生物質(zhì)提取物的另一種形式。
應(yīng)了解，除去10-DAB III后形成的生物質(zhì)提取物仍含有C-1和C-13位中至少一位上具有酯官能度的紫杉烷組分，如cephalomannine、10-去乙酰紫杉酚、漿果赤霉素III和其它紫杉烷。而且，應(yīng)注意當(dāng)上面方法形成的生物質(zhì)提取物，通過有機層和水層之間的劃分而部分地純化時，它尚未經(jīng)HPLC純化。尤其，本發(fā)明的方法要求使這些附加的純化步驟最少化，由此提供回收和利用不可用紫杉烷的吸引人和有效的途徑。
II.來自生物質(zhì)提取物的10-DAB III的制備和純化本發(fā)明通過酯官能度的去酯，提供紫杉烷復(fù)雜混合物選擇性轉(zhuǎn)變的有效方法，尤其C-10和C-13的酯官能度。方法利用作為從紫杉烷提取工藝的側(cè)線產(chǎn)物產(chǎn)生的生物質(zhì)提取物，如上面所述的。
A.肼解反應(yīng)本發(fā)明的示范反應(yīng)如下 其中，R1可以是烷基、烯基、芳基、氫或含有氧、氮或硫的基團；R2可以是氫或R3C＝O，這里R3是烷基。R1C＝O特別可以是苯甲酰，惕各酰，苯基乙?；蚣乎?，R3C＝O專門是乙酰。
如上面反應(yīng)中證實的，在C-10和C-13位的酯官能度被肼解打斷。應(yīng)理解，在C-10位包括連接的羥基(即R2是H)的地方，即C-10無酯官能度存在，只有C-13側(cè)鏈?zhǔn)苡绊憽６?，?yīng)了解上述化學(xué)結(jié)構(gòu)不是完全的在生物質(zhì)提取物中發(fā)現(xiàn)的紫杉烷的所有可能部分，生物質(zhì)提取物具有在10-DAB III中發(fā)現(xiàn)的一般紫杉烷構(gòu)架，并且根據(jù)本發(fā)明是可反應(yīng)的。
應(yīng)進一步了解，當(dāng)IPAc作為溶劑顯示在示范方法中，預(yù)期其它與肼反應(yīng)的溶劑在本發(fā)明的方法中使用。尤其，考慮具有可被肼打斷官能度的溶劑，如IPAc、IBAc、EtOAc等。另外，本發(fā)明考慮在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員了解的程度使用其它溶劑，包括乙腈、醚溶劑如THF等，它們可用在肼解反應(yīng)中。
在優(yōu)選的實施例中，形成的溶劑含有酯官能度在C-10位，C-13位或兩者的各種各樣紫杉烷。這溶液通過將上面描述制備的生物質(zhì)提取物，與IPAc、IBAc、EtOAc或另一個對肼反應(yīng)性的溶劑接觸。尤其，優(yōu)選溶劑提取是在吸附到硅膠并裝在柱中的生物質(zhì)提取物上進行。應(yīng)了解，硅膠可用其它適合的基質(zhì)代替，如硅石，砂，硅藻土或其它表面面積大的非反應(yīng)性的基質(zhì)。另外，溶劑可直接與生物質(zhì)提取物混合，形成溶液。無論怎樣，紫杉烷在溶液中的重量百分率一般小于百分之五(5％)。溶液優(yōu)選用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器在≤55℃，濃縮到1.0毫升/0.10克總?cè)芙夤腆w的比例。在這溶液中加入水合肼，優(yōu)選肼一水合物(64重量％肼)，在優(yōu)選的比例2.0毫升/1克在溶液中存在的總?cè)芙夤腆w。形成的反應(yīng)混合物在室溫攪拌約45分鐘。得到幾個HPLC分析樣品，反應(yīng)時間分別為15分鐘，30分鐘，45分鐘和60分鐘。各種含紫杉烷溶液的反應(yīng)，一般進行30分鐘，最多45分鐘。通過周期地24小時取樣，監(jiān)控反應(yīng)，確定的最佳反應(yīng)時間是45分鐘。發(fā)現(xiàn)優(yōu)選的反應(yīng)速率和10-DAB III收率的平衡，是使用2.0毫升水合肼/1克總?cè)芙夤腆w比例，在溶液濃度1毫升IPAc或IBAc/0.10克總?cè)芙夤腆w，使反應(yīng)持續(xù)時間45分鐘。
如下面表3-5所示，一些肼解反應(yīng)用不同的乙酸酯進行。尤其，表3、4和5顯示分別用IBAc、IPAc和EtOAc溶劑進行的反應(yīng)。下表中的數(shù)據(jù)顯示對時間測量的10-DAB III和10-去乙酰紫杉醇(10-DAT)的HPLC面積％。溶液中一系列紫杉烷的選擇性去酯而形成10-DAB III，是通過10-DAB III的濃度的增加和10-DAT的消失而確認。在10-DAT用作反應(yīng)完成性測量時，應(yīng)了解溶液中的其它紫杉烷也由肼解反應(yīng)轉(zhuǎn)變成10-DAB III。還應(yīng)注意到延長反應(yīng)時間，尤其超過3.0小時時點，顯示10-DAB V的制備(10-DAB III在7-位的立體異構(gòu)產(chǎn)物)。而且，如表5所示，在EtOAc中的反應(yīng)，比在其它乙酸酯溶劑中的反應(yīng)慢。
表3(IBAc溶劑)
表4(IPAc溶劑)
表5(IBAc溶劑)
因此，如從上面表3-5顯現(xiàn)的，將各種與肼反應(yīng)的溶劑，尤其乙酸酯溶劑，用在肼解反應(yīng)中，提供簡單有效而且令人驚奇的將溶液中的一系列紫杉烷轉(zhuǎn)變成10-DAB III的方法。
水合肼對總?cè)芙夤腆w的一些比例已用甲醇溶劑測試，雖然了解到，水合肼對總?cè)芙夤腆w的類似比例，用其它溶劑已測試，如這里描述的乙酸酯溶劑。尤其，在不同的比例進行3、4和5小時反應(yīng)，在0.6毫升和4.0毫升之間的水合肼，對在溶劑的總?cè)芙夤腆w，對1毫升甲醇的總?cè)芙夤腆w溶液濃度，對0.1克和0.15克總?cè)芙夤腆w。這些反應(yīng)用部分純化的紫杉生物質(zhì)的甲醇提取物進行。為了監(jiān)控反應(yīng)速率，測量表達為10-DAB III相對面積百分?jǐn)?shù)的10-去乙酰紫杉酚濃度。
特別地，在0.6毫升肼一水合物/克總?cè)芙夤腆w的比例，對4和5小時反應(yīng)，測量反應(yīng)速率和10-DAB III收率，對3小時反應(yīng)，在0.6毫升、1.0毫升、1.2毫升、1.9毫升、2.0毫升、2.4毫升、3.0毫升和4.0毫升水合肼/克總?cè)芙夤腆w比例測量反應(yīng)速率和10-DAB III收率。發(fā)現(xiàn)水合肼對總?cè)芙夤腆w比太低時造成反應(yīng)完成的時間較長，水合肼對總?cè)芙夤腆w的比太高時造成較低的10-DAB III收率。應(yīng)了解，在工業(yè)方法中，在保持可接受的收率的前提下，希望較短的反應(yīng)時間。
還應(yīng)了解，本發(fā)明考慮的肼解反應(yīng)，其中生物質(zhì)提取物直接與上述類型溶劑和水合肼(優(yōu)選肼一水合物)的混合物接觸。認為在這種情況下，水合肼會打斷生物質(zhì)提取物中存在的紫杉烷的C-10和C-13酯官能度，由此將這些紫杉烷轉(zhuǎn)化成10-DAB III，盡管在溶劑中存在類似的官能度，預(yù)期它們會淬滅肼對紫杉烷的活性。生物質(zhì)提取物可在與混合物接觸前吸附到適合的基質(zhì)上。
B.10-DAB III的回收和純化加入肼后的反應(yīng)溶液變成兩相，深棕色的底部水層和淡黃-淡棕色的上層有機層。在相分離前，激烈攪拌兩相反應(yīng)混合物45分鐘-1小時。應(yīng)認識到，紫杉烷被分到頂部有機層中，肼和形成的鹽被分到底部水層中，分離有機層。認為在水層中沒有留下明顯比例的10-DAB III。
另外，溶液可用適合的淬滅劑淬滅，如用稀的酸溶液或氯化銨水溶液，雖然這淬滅步驟會增加總過程的時間要求3-5小時。在肼解反應(yīng)未淬滅時，最好在要求的反應(yīng)時間后迅速分開反應(yīng)，從紫杉烷分離肼。由于肼與紫杉烷的反應(yīng)將繼續(xù)直至肼被分離，作為溶液中一些10-DAB III分解的結(jié)果，認為不迅速分開反應(yīng)，會造成低的10-DAB III收率。
分離的有機層優(yōu)選用水(以20％v/v的有機層2次)和鹽水(以20％v/v的有機層1次)洗滌。在這階段，有機相中加入粉狀的活性碳(優(yōu)選0.5克碳/1.0克有機相的總?cè)芙夤腆w)，并室溫攪拌1小時，過濾。
另外，從上面分開步驟回收的有機層可通過碳/氧化鋁/二氧化硅吸附柱以減少總?cè)芙夤腆w和顏色。在肼解后和在下面提到的結(jié)晶步驟前吸附柱的使用，通過在結(jié)晶濃度期間防止沉淀形成，有助于使10-DAB III的收率最大化。柱優(yōu)選含有顆?；钚蕴繉?，氧化鋁N1和硅膠，次序為從頂部到底部。優(yōu)選的比例是0.5克碳，1.0克氧化鋁N1和1.0克硅膠/1.0克有機溶劑中的總?cè)芙夤腆w。有機層以向下流動通過柱后，優(yōu)選用約3個柱體積的乙酸異丁酯洗提，洗液與溶液合并。
形成的溶液優(yōu)選在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上，在≤55℃濃縮至總?cè)芙夤腆w殘留物約0.3克/毫升，優(yōu)選加入乙腈(MeCN)作為反-溶劑(anti-solvent)(約10％的總體積)，這樣，可進行10-DAB III在乙酸酯溶劑與乙腈中的結(jié)晶。10-DAB III在乙腈中的低溶解性，與大多數(shù)其它化合物在乙腈中好的溶解性相比，使它成為10-DAB III結(jié)晶的理想反溶劑。形成的混合物在室溫攪拌至少5小時，期間固體沉淀形成。過濾得到的固體，濾餅用9∶1的乙酸酯溶劑和乙腈的溶液，在1.0毫升/1.0克總?cè)芙夤腆w的比例洗滌。
洗滌的固體優(yōu)選以30毫升/1.0克總?cè)芙夤腆w在乙酸異丁酯濃縮物中，溶解在甲醇中，該溶液過濾通過1μm濾器。濾出的甲醇溶液優(yōu)選在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上，在在≤55℃濃縮至約0.133克/毫升的殘留物，10-DAB III在甲醇和乙腈作為反溶劑中的結(jié)晶，通過加入乙腈(40％總體積)并在室溫連續(xù)攪拌5小時進行。過濾形成的固體，濾餅用甲醇和乙腈(7∶3，v∶v)在4毫升/1.0克在甲醇溶液中總?cè)芙夤腆w的比例洗滌。在≤80℃的真空烘箱中干燥固體至少16小時，降低殘留甲醇的濃度至≤0.5重量％。這樣的甲醇減少是希望的，發(fā)現(xiàn)甲醇在紫杉醇合成過程中干擾10-DABIII的乙?；?。
這步獲得的10-DAB III＞95％HPLC面積，并適合作為紫杉醇、多西他賽及其類似物半合成的起始材料。注意，上面純化步驟形成的母液和洗提液可循環(huán)用于多次甲醇/乙腈結(jié)晶，增加整個10-DAB III收率。
因此，本發(fā)明在某種程度上特別注重本發(fā)明的示范實施例。應(yīng)了解，盡管本發(fā)明由根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)解釋的以下權(quán)利要求限定，但在不背離這里所述發(fā)明內(nèi)容的情況下可對本發(fā)明的示例性實施方案作的改良或改變。
權(quán)利要求
1.一種制備10-去乙酰漿果赤霉素III的方法，其特征在于，所述方法包括使含有溶劑和一系列紫杉烷的第一溶液與水合肼接觸，由此將所述溶液中不是10-去乙酰漿果赤霉素III的一些紫杉烷轉(zhuǎn)變成10-去乙酰漿果赤霉素III，其中所述溶劑是與水合肼反應(yīng)的溶劑。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶劑包括可被肼打斷的官能團。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶劑包括酯官能度。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶劑是乙酸酯溶劑。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶劑選自乙酸異丁酯、乙酸異丙酯和乙酸乙酯。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶劑選自乙酸異丁酯和乙酸異丙酯。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一溶液中的10-去乙酰紫杉酚在所述第一溶液與所述水合肼接觸后，在1.5小時內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)?0-去乙酰漿果赤霉素III。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一溶液中的10-去乙酰紫杉酚，在所述第一溶液與所述水合肼接觸后，在30分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)?0-去乙酰漿果赤霉素III。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一溶液與所述水合肼接觸前所述第一溶液的比例為所述第一溶液中每0.10克總?cè)芙夤腆w溶于1.0毫升所述溶劑。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述水合肼是肼一水合物。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，每含1.0克總?cè)芙夤腆w的所述第一溶液與0.6毫升-4.0毫升肼一水合物接觸。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，每含1.0克總?cè)芙夤腆w的所述第一溶液與2.0毫升肼一水合物接觸。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括在所述第一溶液與水合肼接觸的步驟后加入適當(dāng)淬滅劑的步驟。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述淬滅劑選自稀酸溶液和氯化銨水溶液。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過第一溶液與水合肼接觸的步驟形成了兩相溶液，其中，通過分離有機層和水層從所述兩相溶液回收10-去乙酰漿果赤霉素III。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，在分離所述有機層和水層前將所述兩相溶液攪拌45分鐘-1小時。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述兩相溶液在室溫下攪拌。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述兩相溶液的所述有機層包括選自乙酸異丁酯、乙酸異丙酯和乙酸乙酯的溶劑。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述有機層與活性碳接觸。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述有機層通過吸附柱。
21.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，以乙腈作為反溶劑從所述有機層結(jié)晶10-去乙酰漿果赤霉素III。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，以乙腈作為反溶劑從甲醇中重結(jié)晶10-去乙酰漿果赤霉素III。
23.從生物質(zhì)提取物制備10-去乙酰漿果赤霉素III的方法，所述提取物含有作為其組分的至少一種在C-10和C-13位中至少一位上具有酯官能度的紫杉烷，其特征在于，所述方法包括(a)使生物質(zhì)提取物與溶劑接觸，由此形成含至少一種紫杉烷溶質(zhì)的第一溶液，所述紫杉烷溶質(zhì)在C-10和C-13位中至少一位上具有酯官能度，其中所述溶劑是與水合肼反應(yīng)的；和(b)使所述第一溶液與水合肼接觸，由此打斷所述紫杉烷溶質(zhì)的酯官能度。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述溶劑包括被肼打斷的官能團。
25.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述溶劑包含酯官能度。
26.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述溶劑是乙酸酯溶劑。
27.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述溶劑選自乙酸異丁酯、乙酸異丙酯和乙酸乙酯。
28.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述溶劑選自乙酸異丁酯和乙酸異丙酯。
29.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述生物質(zhì)提取物衍生自紫杉屬植物。
30.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述生物質(zhì)提取物在與所述溶劑接觸前被吸附到適當(dāng)?shù)幕|(zhì)上。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，所述基質(zhì)選自硅膠、二氧化硅、砂和硅藻土。
32.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，所述基質(zhì)是硅膠。
33.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述第一溶液與所述水合肼接觸前所述第一溶液的比例為所述第一溶液中每0.10克總?cè)芙夤腆w溶于1.0毫升所述溶劑。
34.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述水合肼是肼一水合物。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，每含1.0克總?cè)芙夤腆w的所述第一溶液與0.6毫升-4.0毫升肼一水合物接觸。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其特征在于，每含1.0克總?cè)芙夤腆w的所述第一溶液與2.0毫升肼一水合物接觸
37.如權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，通過第一溶液與水合肼接觸的步驟形成了兩相溶液，其中，通過分離有機層和水層從所述兩相溶液回收10-去乙酰漿果赤霉素III。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，在分離所述有機層和水層前將所述兩相溶液攪拌45分鐘-1小時。
39.一種從衍生自紫杉屬植物的生物質(zhì)提取物中制造10-去乙酰漿果赤霉素III的方法，其特征在于，所述方法包括使生物質(zhì)提取物與溶劑和水合肼的混合物接觸，由此將一些生物質(zhì)提取物中不是10-去乙酰漿果赤霉素III的紫杉烷轉(zhuǎn)變成10-去乙酰漿果赤霉素III，其中所述溶劑是與水合肼反應(yīng)的溶劑。
40.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述溶劑包含可被肼打斷的官能團。
41.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述溶劑包含酯官能度。
42.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述溶劑是乙酸酯溶劑。
43.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述溶劑選自乙酸異丁酯、乙酸異丙酯和乙酸乙酯。
44.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述溶劑選自乙酸異丁酯和乙酸異丙酯。
45.如權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述生物質(zhì)提取物在所述生物質(zhì)提取物與所述混合物接觸步驟之前被吸附到硅膠上。
全文摘要
本發(fā)明描述了用一種含有與水合肼反應(yīng)的溶劑和一系列紫杉烷的溶液制造10－去乙酰漿果赤霉素III的方法。所述溶液與水合肼接觸，因此將其中的一些紫杉烷轉(zhuǎn)化成10－去乙酰漿果赤霉素III。所述方法可將具有酯官能度的紫杉烷的至少一個C－10和C－13位點作為目標(biāo)。所述水合肼可打斷紫杉烷溶質(zhì)的酯官能度。該方法可通過使生物質(zhì)提取物與溶劑和水合肼的混合物接觸而用于從生物質(zhì)提取物制造10－去乙酰漿果赤霉素III。該溶劑可帶有被肼打斷的官能團?？煽紤]乙酸酯溶劑。
文檔編號C07D301/32GK1538963SQ02815596
公開日2004年10月20日 申請日期2002年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月5日
發(fā)明者M·C·錢德, J·D·麥克切斯尼, M C 錢德, 麥克切斯尼 申請人:拿坡羅生物治療股份有限公司