專利名稱：異絲氨酸酯衍生物及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及化學合成及藥物領域。具體而言，本發(fā)明涉及一種制備異絲氨 酸衍生物的方法，用該異絲氨酸衍生物制得的紫杉垸類異絲氨酸酯及其制備方 法，以及進一步制得抗腫瘤藥物紫杉醇的方法。
背景技術：
紫杉醇是一種抗腫瘤藥物，其具有以下結構<formula>formula see original document page 5</formula>(III)紫杉醇屬有絲分裂抑制劑或紡錘體毒素(Spindle poison),是一種新型抗微 管藥物。和目前常用的化療藥作用機理不同，其機理是誘導和促進微管的裝配。 它具有促進微管蛋白聚合、抑制解聚、保持微管蛋白穩(wěn)定的作用，致使快速分 裂的腫瘤細胞在有絲分裂階段被牢牢固定，通過抑制細胞有絲分裂使癌細胞復 制受阻斷而死亡。體外實驗證明，紫杉醇具有顯著的放射增敏作用，可能是由于其使得細胞 中止于對放療敏感的G2和M期。目前，它已被廣泛用于卵巢癌、乳腺癌及非小 細胞肺癌(NSCLC)的一線和二線治療，且其對于頭頸癌、食管癌、精原細胞瘤、 復發(fā)性非何金氏淋巴瘤等也具有有一定的療效。紫杉醇最初來自于一種常綠喬木紅豆杉(rfl;cw &evz/o//a)，在我國資源并不 豐富。同時，紫杉醇在野生紅豆杉植株中含量很低，即使是含量最高的部位， 而在樹皮中也只有萬分之二左右。紅豆杉生長緩慢，要上百年才能成材，因此非常珍貴。1995年野生紅豆杉被列為國家一級保護植物，天然紅豆杉資源極為 有限。因此，植物提取法越來越難于滿足紫杉醇生產的需要。通過半合成方法 或制備紫杉醇成為解決來源問題的主要途徑。通常紫杉醇以來源于紅豆杉樹葉的10-脫乙?；涂ㄍ?baccatin III)為原 料，通過半合成制備得到。由于10-脫乙?；涂ㄍ?III)來自于天然提取，來源 受限，價格高，因此所用半合成方法中的該母核和所用側鏈的縮合收率和后續(xù) 的反應收率對紫杉醇的成本影響很大。文獻中報道了一些半合成制備紫杉醇的方法，最為常用的有以下兩種方法在以下文獻中描述了合成紫杉醇的路線A: (a) Kingston, D. G. I.; Chaudhary, A. G.; Gunatilaka, A. A. L.;Middleton, M. L. Tetrahedron Lett. 1994, 35, 4483一4484; (b) Poss, M.A.; Moniot， J. L.; Trifu麗ich， I. D.等(Bristol-Myers Squibb) W094/14787, 1994 ; (c) Chen, S,H.; Huang, S.; Roth, G. P. TetrahedronLett. 1995， 36, 8933-8936; (d) Chen， S,H.; Farina， V.; Vyas， D. M.;Doyle, T. W.; Long, B. H.; Fairchild, C. J. Org. Chem. 1996, 61, 2065-2070; (e) Gou，D,M.; Liu, Y,C.; Chen， C,S."噁唑啉酸中間體的合成".For the synthesis of the oxazoline acid intermediate, J. Org. Chem. 1993， 58， 1287-1289; (f)Bunnage， M. E.; Davies， S. G.; Goodwin, C. J. J. Chem. So", PerkinTrans. 1 1993， 1375-1376。路線A如下圖所示1/A |s^o oh I 5cochococ6h5io-脫乙酰基巴卡亭(in)<formula>formula see original document page 7</formula> 在以下文獻中描述了合成紫杉醇的路線B: (a) Holton， R. A. EP-A-400971, 19卯[Chem. Abstr. 1991， 114,164568q];美國專利5,015，744， 1991;歐洲專利 -428376， 1991;美國專利5,136,060， 1992;美國專利5,175,315, 1992; WO 93/06079， 1993;美國專利5,229，526, 1993; (b)Ojima， I.; Habus， I.; Zhao， M.; Georg， G. I.; Jayasinghe, L. R. J. Org.Chem. 1991， 56, 1681-1683; (c) Ojima， I.; Habus, I.; Zhao， M.; Zucco，M.; Park, Y. H.; Sun, C. M.; Brigaud, T. Tetrahedron 1992， 48, 6985-7012; (d) Ojima, I.; Sun， C. M,; Zucco， M.; Park, Y. H.; Duclos, O.;Kuduk， S. Tetrahedron Lett. 1993, 34， 4149-4152; (e) Ojima, I. W094/18164, 1994;美國專 利序列號93/11,922, 1993; (f) Holton， R. A.;Rengan, K,; Nadizadeh， H. U.S.5,283,253， 1994。路線B如下圖所示雖然上述兩種合成紫杉醇的方法目前廣泛應用于國內外紫杉醇的生產中， 但這些方法存在著嚴重不足1. 紫杉烷基母核P和側鏈S的縮合收率不高，縮合產物復雜，分離難度大。2. 所得到的縮合產物在進一步制備紫杉醇過程中，收率較低，操作步驟多。 因此本領域迫切需要探索新的側鏈來提高紫杉烷基母核和側鏈的縮合收率，并由此提高合成紫杉醇的收率，優(yōu)化紫杉醇的合成工藝。路線B在這兩種路線中，紫杉垸基母核P是指含有下列主要結構的基團:紫杉烷基母核P而在這兩種路線中，側鏈S則是指能夠最后形成下列主結構的化合物:發(fā)明內審本發(fā)明提供了一種制備側鏈一一異絲氨酸酯衍生物或其鹽的方法。同時還 提供了一種紫杉垸類異絲氨酸酯及其制備方法，以及由該中間體進--步制備紫 杉醇的方法。在本發(fā)明的第一方面，提供了式(I)的異絲氨酸衍生物或其鹽的制備方法式中，R2為羥基保護基，其中，所述方法包括以下步驟-(a) 使3-羥基-4-苯基氮雜環(huán)丁垸-2酮發(fā)生開環(huán)酯化反應，從而得到3-苯基異 絲氨酸甲酯鹽；(b) 使所述3-苯基異絲氨酸甲酯鹽發(fā)生N-苯甲?；磻?，從而得到N-苯甲酰 基-3-苯基異絲氨酸甲酯鹽；(c) 使所述N-苯甲酰基-3-苯基異絲氨酸甲酯鹽發(fā)生2-位羥基的保護反應，從 而得到2-位羥基受保護的N-苯甲?；?3-苯基異絲氨酸甲酯鹽；(d) 使所述2-位羥基受保護的N-苯甲酰基-3-苯基異絲氨酸甲酯鹽發(fā)生水解 反應，從而得到異絲氨酸衍生物。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，式(I)中的R2選自芐氧羰基、叔丁基氧羰基、 三氯乙?；?、三氟乙酰基、1-乙氧基乙基、三乙基硅烷基、或三甲基硅烷基。在本發(fā)明的一個優(yōu)選例中，式(I)中的R2為叔丁基氧羰基。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，步驟(a)的開環(huán)酯化反應是在酸性條件下的醇 溶液中進行的。更佳地，反應溫度范圍為-2(TC 溶劑的沸點，更優(yōu)選(TC 溶劑的沸點， 更好為室溫 溶劑的沸點的范圍內。在本發(fā)明的一個優(yōu)選例中，所述的醇溶液是含有路易絲酸和質子酸的溶液。在另一優(yōu)選例中，所述的酸有機酸或無機酸，優(yōu)選氯化氫和硫酸。 在另一優(yōu)選例中，所述醇為甲醇、乙醇、2-丙醇，優(yōu)選甲醇。 在另一優(yōu)選例中，所述反應溫度為(TC 溶劑的沸點，優(yōu)選為室溫 溶劑 的沸點。在另一優(yōu)選例中，步驟(a)在約0.5 24小時內完成，優(yōu)選約1-12小時，更佳地2 5小時內完成。在另一優(yōu)選例中，步驟(b)的N-苯甲酰化反應是在堿性條件下進行。 在本發(fā)明的一個優(yōu)選例中，所述的堿性條件是含有機堿或無機堿的溶液。 在另一優(yōu)選例中，所述有機堿選自三乙胺、二異丙基乙胺、N-甲基嗎啉。所述無機堿選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、碳酸鹽、或碳酸氫鹽。 在另一優(yōu)選例中，所述堿選自三乙胺、碳酸氫鈉或氫氧化鈉。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，步驟(c)的2-位羥基的保護反應所加入的保護基選自芐氧羰基、叔丁基氧羰基、三氯乙酰基、三氟乙?；?、1-乙氧基乙基、 三乙基硅烷基、或三甲基硅烷基。在本發(fā)明的一個優(yōu)選例中，所述保護基為叔丁基氧羰基。在本發(fā)明的第二方面中，提供了一種化合物，所述的化合物是式(II)所示的 紫杉垸類異絲氨酸酯<formula>formula see original document page 10</formula>式中，R,和R2各自獨立地為相同或不同的羥基保護基。 在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述羥基保護基選自芐氧羰基、叔丁基氧 羰基、三氯乙?；?、三氟乙?；?-乙氧基乙基、三乙基硅烷基、或三甲基硅烷基o在本發(fā)明的一個優(yōu)選例中，所述羥基保護基為叔丁基氧羰基。在另一優(yōu)選例中，R,和R2為相同的羥基保護基。 在另一優(yōu)選例中，R,和R2均為叔丁基氧羰基。在本發(fā)明的第三方面中，提供了一種制備式(II)所示紫杉烷類異絲氨酸酯的方法，所述方法包括以下步驟在縮合劑的存在下，使式(i)的異絲氨酸衍生物或其鹽與式(vin)的紫杉垸母核進行縮合，<formula>formula see original document page 11</formula>式中，R,和R2各自獨立地為相同或不同的羥基保護基。 在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述縮合劑為碳酸衍生物。在本發(fā)明的一個優(yōu)選例中，所述縮合劑選自N,N'-羰基二咪唑、二環(huán)己基碳化二亞胺、l-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺、N，N'-二異丙基碳化二亞胺或二-2-吡啶碳酸酯。在另一優(yōu)選例中，R!為芐氧羰基、叔丁基氧羰基、三氯乙?；⑷阴；?-乙氧基乙基、三乙基硅垸基、三甲基硅烷基，優(yōu)選為叔丁基氧羰基、三氯乙?；蛉一柰榛?。在本發(fā)明的第四方面中，提供了一種制備紫杉醇的方法，該包括以下步驟: 使式(II)的紫杉烷類異絲氨酸酯脫去R,和R2保護基，從而得到紫杉醇，<formula>formula see original document page 11</formula>式中，R,和R2各自獨立地為相同或不同的羥基保護基。在本發(fā)明的一個優(yōu)選例中，使用酸進行所述脫保護反應，所述酸選自甲酸、 乙酸、氫氟酸，優(yōu)選甲酸。在另一優(yōu)選例中，使用堿進行所述脫保護反應，所述堿選自氨水、水合肼， 氫氧化鈉、氫氧化鉀，優(yōu)選氨水。在另一優(yōu)選例中，優(yōu)選在氫氟酸、吡啶和乙腈混合溶液中進行，或在甲酸 溶液中進行，或在氨水和有機溶劑的混合液中進行。在另一優(yōu)選例中，所述脫保護反應是在pH約3 pH約9的水溶液中進行的。 在本發(fā)明的第五方面中，提供了一種用于制備式(II)的紫杉烷類異絲氨酸酯 的中間體化合物<formula>formula see original document page 12</formula>(II)式中，R,和R2各自獨立地為相同或不同的羥基保護基， 其特征在于，所述的中間體是式(I)所示的化合物，式中，R2為選自下組的羥基保護基芐氧羰基、叔丁基氧羰基、三氯乙酰 基、三氟乙?；⑷一柰榛?、或三甲基硅烷基。優(yōu)選實施方式本發(fā)明人經過廣泛而深入的研究，采用一種新的合成方法合成了一類具有結構式(i)的異絲氨酸衍生物。然后，將該異絲氨酸衍生物作為側鏈與紫杉烷基 母核縮合，制得了具有結構式(ii)的紫杉烷類異絲氨酸酯。由該紫杉烷類異絲氨 酸酯中間體經脫保護反應進而制得了紫杉醇。其中，本發(fā)明人還對本發(fā)明所用 的母核與本發(fā)明所用側鏈進行選擇和組合(如r^PR2均為叔丁氧羰基時)，并由 此獲得了高縮合率以及后續(xù)紫杉醇制備中的高收率。與現(xiàn)有的紫杉醇半合成方法相比，在本發(fā)明制備紫杉醇的方法中，母核與 側鏈的縮合收率高，縮合產物相對較簡單，易于分離；且所得縮合產物在進一 步制備紫杉醇過程中，收率高，操作步驟少，尤其適于生產。本發(fā)明人在此基礎上完成了本發(fā)明。異絲氰酸衍生物及其制備本發(fā)明提供一種制備紫杉醇側鏈一結構式(i)的異絲氨酸衍生物的方法。o式中，R2為羥基保護基。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，R2為芐氧羰基、叔丁基氧羰基、三氯乙酰基、三氟乙?；?、1-乙氧基乙基、三乙基硅垸基或三甲 基硅烷基。式(i)的異絲氨酸衍生物是由通過路線1制備得到的<formula>formula see original document page 13</formula><formula>formula see original document page 14</formula>路線l步驟(a):開環(huán)酯化反應步驟(a)是以現(xiàn)有化合物的3-羥基-4-苯基氮雜環(huán)丁烷-2酮(IV)(可購得或從 常規(guī)方法合成)為原料，經開環(huán)酯化得到3-苯基異絲氨酸甲酯鹽(V)。步驟(a)的開環(huán)酯化反應可采用例如在氫氧化鈉甲醇或含催化量的醇溶液 中進行等常規(guī)方法進行。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，步驟(a)的開環(huán)酯化反應 是在酸性條件下的醇溶液中進行的。所述的酸性條件下的醇溶液是指含有路易 絲酸和質子酸的溶液。所述的酸可選自草酸、乙酸、苯甲酸、對硝基苯甲酸、 蘋果酸、酒石酸、琥珀酸、馬來酸、富馬酸等有機羧酸，對甲苯磺酸、甲磺酸 等有機磺酸，鹽酸、氫溴酸、硫酸、磷酸等無機酸等。在這些酸中，優(yōu)選使用 氯化氫和硫酸。酸的用量對應于原料(V)1摩爾，較好為1 2當量，更好為1當量。作為反應溶劑，只要對反應無活性即可，可采用甲醇、乙醇、2-丙醇等醇 系溶劑，乙醚、四氫呋喃、1，4-二嗯烷等醚系溶劑，乙腈，乙酸乙酯、乙酸異 丙酯等乙酸垸基酯系溶劑等。這些溶劑中，較好為醇系溶劑，更好為甲醇。反應溫度因所用溶劑而異，通常在，-20°(: 溶劑的沸點范圍內，更優(yōu)選0 'C 溶劑的沸點范圍內，更好為室溫 溶劑的沸點的范圍內。反應實質上在約 1 24小時內完成，較好的是實質上在約2 5小時內完成。反應所得的鹽根據(jù)所用反應原料而不同，可為鹽酸鹽、硫酸鹽、氫溴酸鹽、 蘋果酸鹽、琥珀酸鹽、甲磺酸鹽、對甲苯磺酸等，優(yōu)選鹽酸鹽和硫酸鹽?？蓪Σ襟E(a)所得的產物(V)進行純化、干燥等進一步處理，或不經進一 步處理直接用于下一步驟。步驟(b): N-苯甲?；磻诓襟E(b)中采用步驟(a)所得3-苯基異絲氨酸甲酯鹽(V)，經N-苯甲?；?應，得到N-苯甲?；?3-苯基異絲氨酸甲酯鹽(VI)。步驟(b)的N-苯甲?；磻刹捎美鐗A性條件下進行等方法進行，例如釆 用乙酸乙酯/碳酸氫鈉水溶液)。反應物苯甲酰氯可通過常規(guī)合成方法制得或直接購得(例如購自國藥上海 試劑公司)。其用量對應于化合物(V)1摩爾，較好為1 3當量，更好為2當量。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述反應是在堿性條件下進行。所述的堿性 條件是指含有有機堿或無機堿的溶液，例如(但不限于)可使用三乙胺、二異 丙基乙胺、N-甲基嗎啉等叔胺，氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰等堿金屬氫氧 化物，碳酸鹽、碳酸氫鹽等無機堿，優(yōu)選使用三乙胺、碳酸氫鈉和氫氧化鈉。 堿的用量對應于化合物(V)1摩爾，較好為1 3當量，更好為2當量。作為反應溶劑，只要對反應無活性即可，可采用二氯甲烷、三氯甲垸、正 己烷等烷烴或鹵代烷烴系溶劑，甲醇、乙醇、2-丙醇等醇系溶劑，乙醚、四氫 呋喃、1，4-二嗯烷等醚系溶劑，乙腈，乙酸乙酯、乙酸異丙酯等乙酸垸基酯系 溶劑等。這些溶劑中，較好為鹵代垸烴系溶劑，更好為二氯甲垸。反應應在較低溫度下進行，并因所用溶劑而異，通常在-25"C 溶劑的沸點 范圍內，較好為-10。C 室溫的范圍內。反應實質上在約0.5 24小時內完成， 較好的是實質上在約1 5小時內完成?？蓪Σ襟E(b)所得的產物(VI)進行純化、干燥等進一步處理，或不經進一步 處理直接用于下一步驟?？赏ㄟ^萃取、重結晶等常規(guī)方法對化合物(VI)進行純 化，例如可以在乙酸乙酯/正己烷中進行重結晶。步驟(c): 2-位羥基的保護反應在步驟(c)中采用步驟(b)所得N-苯甲?；?3-苯基異絲氨酸甲酯鹽(VI)，在2-位羥基上連接羥基保護基，得到2-位羥基受保護的N-苯甲?；?3-苯基異絲氨酸 甲酯鹽(VII)。在此所用術語"羥基保護基"表示任何一種可以保護羥基的基團，其應該在反應過程中保持穩(wěn)定，在反應過后在不破壞分子中其它結構的情況下脫除。此類基團可以參見《有機合成中的保護基》(T.W.Greene，華東理工大學出版社) 和《保護基》("Proteting Groups" ， P. Kocienski, Thieme Publishers)。本發(fā)明所用的羥基保護基可為任何羥基保護基，例如(但不限于)芐氧羰基、叔丁基 氧羰基、三氯乙?；?、三氟乙?；?-乙氧基乙基、三乙基硅烷基或三甲基硅 烷基。在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，所述保護基為叔丁基氧羰基。步驟(C)的2-位羥基保護反應可采用常規(guī)方法進行(如果可采用其它方法請例舉)，以使化合物(VI)的2-位羥基上連接上常規(guī)的羥基保護基。保護反應條件根據(jù)保護基(R2)的不同而不同，均按照常規(guī)方法進行(可以參見《有機合成中的保護基》，同上)。可對步驟(c)所得的產物(vn)進行純化、干燥等進一步處理，或不經進一步處理直接用于下一步驟?？赏ㄟ^萃取、重結晶等常規(guī)方法對化合物(VII)進行 純化。步驟(d):水解產生相應的酸在步驟(d)中對(c)所得的2-位羥基受保護的N-苯甲酰基-3-苯基異絲氨酸甲 酯鹽(VII)進行水解，得到相應的異絲氨酸衍生物(I)。步驟(d)的水解反應可采用常規(guī)方法進行，例如采用氫氧化鈉水溶液、水合 肼的甲醇溶液等進行水解。水解可通過將化合物(VI)溶于適當?shù)娜軇脡A金屬氫氧化物的水溶液或 水合肼的甲醇溶液中進行處理而實施。作為溶劑，可使用乙醇、甲醇、2-丙醇 等醇系溶劑，丙酮，乙腈等，較好的是乙醇。作為堿金屬氫氧化物，可使用氫 氧化鈉、氫氧化鋰、氫氧化鉀、氯化鋰等，較好的是氫氧化鋰和氯化鋰。優(yōu)選 在弱堿性條件下進行該反應，特別優(yōu)選在氫氧化鋰的乙醇溶液中進行。反應溫度在(TC 溶劑的沸點范圍內，較好為5。C 5(TC。反應實質上在約 5分鐘 10小時內完成，較好為20分鐘 5小時，更好為30分鐘 2小時?？蓪Σ襟E(d)所得的產物(I)進行純化、干燥等進一步處理，或不經進一步處 理直接用于下一步驟?？赏ㄟ^萃取、重結晶、柱層析等常規(guī)方法對化合物(I)1進行純化。紫杉烷類異絲ft酸翻及其制備本發(fā)明在制備得到側鏈的基礎上，選擇具有合適羥基保護基的母核， 在縮合劑的存在下和紫杉烷基母核反應生產紫杉烷類異絲氨酸酯。該反應步驟(e)如下<formula>formula see original document page 17</formula>步據(jù)(e):縮合反應(II)本發(fā)明紫杉垸類異絲氨酸酯的側鏈為通過上文的路線l制得的異絲氨酸衍 生物(I):<formula>formula see original document page 17</formula>(I)式中，R2為相同羥基保護基，特別是選擇在反應過程穩(wěn)定，但在隨后反應 中容易脫除的基團。本發(fā)明紫杉烷類異絲氨酸酯的紫杉烷基母核為<formula>formula see original document page 17</formula>式中，R,為羥基保護基，優(yōu)選在酸、堿和中性環(huán)境中在溫和條件下能夠去保護的基團。R,的定義與上文步驟(c)中的羥基保護基R2定義相同，且R,和R,可相同或不同。R,可為任何羥基保護基，例如(但不限于)節(jié)氧羰基、叔丁基氧羰基、三氯乙?；?、三氟乙?；?、1-乙氧基乙基、三乙基硅烷基或三甲基硅垸 基。尤為優(yōu)選能夠在io-脫乙酰基巴卡亭(in)上高收率和高選擇性上保護，而且在反應過程穩(wěn)定但在隨后反應中容易脫除的基團。在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式 中，所述保護基為叔丁基氧羰基、三氯乙酰基或三乙基硅垸基。本發(fā)明人對本發(fā)明所用的母核與本發(fā)明所用側鏈進行選擇和組合(如Ri和 R2均為叔丁氧羰基)，并由此獲得了高縮合率以及后續(xù)紫杉醇制備中的高收率。在本發(fā)明中所選用縮合劑為羰酸衍生物，優(yōu)選的縮合劑為N,N'-羰基二咪 唑、二環(huán)己基碳化二亞胺(DCC)、 l-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亞胺(EDC)、 N，N'-二異丙基碳化二亞胺(N，N'-Diisopropylcarbodiimide， DIC)以及二-2-吡啶碳 酸酉旨(Di-2-pyridyl carbonate, DPC)。優(yōu)選使用對反應惰性的有機溶劑，特別優(yōu)選的溶劑量為甲苯、四氫呋喃、 N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、氯仿和丙酮。溶劑的優(yōu)選量相對原料式IV化合 物而言約為0.5 50倍，優(yōu)選1 40倍，更優(yōu)選2 20倍，對溶劑比例為約1:5至 約1:100(重量:體積)。上述縮合反應優(yōu)選在約-10。C 約15(TC，優(yōu)選在0 120'C，更優(yōu)選室溫 IO(TC，最優(yōu)選在約7(TC下進行。反應的壓力可為常壓或加壓(一般為氫化脫保 護)，優(yōu)選在常壓下進行。應盡量保證在無水無氧條件下進行，優(yōu)選在氮氣或 氬氣等惰性氣體下進行。反應可以在10分鐘 100小時內完成，優(yōu)選在30分鐘 60小時內完成。可對步驟(e)所得的紫杉垸類異絲氨酸酯進行純化、干燥等進一步處理，或 不經進一步處理直接用于下一步驟?？赏ㄟ^萃取、重結晶等常規(guī)方法對該化合 物進行純化。該步反應的縮合收率可高達75 95%，優(yōu)選77 90%，更優(yōu)選83 87%。而 據(jù)文獻報道，現(xiàn)有技術中的路線A和路線B中間物的縮合收率僅為40 50"5/。。此 夕卜，本發(fā)明的縮合反應產物紫杉垸類異絲氨酸酯與紫杉醇結構類似，易于分離，適合大規(guī)模生產。 紫杉醉的制備采用本發(fā)明中步驟(e)所得紫杉烷類異絲氨酸酯(III)，對其進行簡單的脫保 護反應得到紫杉醇。<formula>formula see original document page 19</formula>(II) (III) 步爽(f):脫保護反應步驟(f)的脫保護反應可在不破壞分子中其它結構的情況下按照常規(guī)的方 法進行，并可經過一步或多步脫保護反應。此類方法可以參見《有機合成中的 保護基》(T.W.Greene，華東理工大學出版社)和《保護基》("Proteting Gro叩s"， P. Kocienski， Thieme Publishers)。本發(fā)明的脫保護反應可在pH約為3 9的水溶液中進行?？刹捎盟峄驂A進行 脫保護反應，例如所述酸可為甲酸、乙酸、氫氟酸，所述堿可為氨水、水合肼, 氫氧化鈉、氫氧化鉀，優(yōu)選氨水。所述反應優(yōu)選在氫氟酸、吡啶和乙腈混合溶 液中進行，或在甲酸溶液中進行，或在氨水和有機溶劑的混合液中進行。本發(fā)明的脫保護反應優(yōu)選在約(TC至約15(TC，特別是在約2(TC至約10(TC 的溫度，并在常壓或0 10MPa氫氣壓力下進行。反應一般在約1 60小時內完 成，更優(yōu)選約2小時 約50小時。該步反應的紫杉醇收率可高達75 95%，優(yōu)選77 90%，更優(yōu)選80 85%。 而據(jù)文獻報道，現(xiàn)有技術中的路線A和路線B的紫杉醇收率僅為60 70。/。。此外， 本發(fā)明的反應產物紫杉醇可通過簡單的柱層析與反應原料分離，適合大規(guī)模生 產。<formula>formula see original document page 19</formula>綜上所述，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(1) 提供了異絲氨酸衍生物的新合成方法，該方法簡便，收率高，產物可用 作紫杉醇合成中的側鏈；(2) 提供了一種紫杉烷類異絲氨酸酯的生產方法，該方法中所用紫杉垸基母 核和本發(fā)明的異絲氨酸衍生物的縮合收率高，縮合產物簡單，分離難度低，并 由此降低了生產成本；(3) 提供了一種生產紫杉醇的新方法，該方法通過對本發(fā)明的紫杉垸類異絲 氨酸酯進行簡單的脫保護，以高收率獲得了紫杉醇，且操作步驟少，產物易于 分離，由此降低了生產成本。實施例下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說 明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方 法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條件。除非另外說明，否則 百分比和份數(shù)按重量計算。實施例l: 3-苯基異絲気酸甲酯鹽酸鹽的制備將50g 3-羥基-4-苯基氮雜環(huán)丁烷-2-酮(HPA)溶于300ml甲醇中，在攪拌條件 下向HPA的甲醇溶液中通HC1氣體，3 4小時后以乙酸乙酯為展開劑進行TLC 檢測，檢測結果顯示原料消失，然后將反應液減壓濃縮至干糖漿狀產物(60g， 100%)，直接用于下一步反應。畫R(DMSO，500MHz): S 8.77(s,lH)， S 7.50(t，2H)， S 7.41(m，3H)， 5 6.85 (bs，lH)， S 4.49(d，lH) ， S 4.36 (s,lH) ， S 3.47(s,3H).MS(m/z): 196(M+l)實施例2: N-苯甲雕基-3-苯基異絲気酸甲酯的制備將3-苯基異絲氨酸甲酯鹽酸鹽(全部實施例l所得)溶于1000ml CH2Cljn 100ml三乙胺(TEA)的混合液中，然后加入66ml TEA，降溫至-5。C，開始滴加 22.6ml苯甲酰氯的二氯甲垸(200ml)溶液(約30分鐘)，滴加完畢后攪拌反應2小時，TLC(乙酸乙酯/正己烷二2/1， v/v)顯示反應完全。反應完畢后把反應液倒入3L燒杯，用500ml二氯甲烷洗滌反應瓶，并入燒杯，加入500ml純水，充分攪拌，分液，水相用250ml二氯甲烷反萃，合并有機相，有機相用700ml 1N的鹽酸洗滌，分液，有機相用飽和氯化鈉溶液l(500ml)洗滌，分液，無水硫酸鈉干燥，濃縮至干。反應粗品在乙酸乙酯中重結晶，得白色固體(80g， 89%)， mpl65 166。C。 1H NMR(DMSO，500MHz): S 8.69(s,lH)， S 8.69(d，lH)， S 7.83(d，2H), 57.53(m,lH), S 7.48(t，2H)， S 7.41(d，2H)， S 7.30(t，2H)， S 7.24(d,lH), 55.83(d,lH)，S 5.42(dd，lH)，S 4.49(dd，lH). ，S 3.51(m，3H) MS(m/z):322(M+Na)。實施例3: N-苯甲?；?2-氧-叔丁氧羰基-3-苯基異絲氛酸甲酯的制備將30gN-苯甲酰基-3-苯基異絲氨酸甲酯溶于250ml二氯甲烷中，然后加入 1.23g 二甲基胺基吡啶和18ml三乙胺，攪拌5分鐘，在l(TC左右開始滴加26.25g 二碳酸二叔丁酯的二氯甲烷(100ml)溶液(約20分鐘)，滴加完畢后繼續(xù)攪拌反應 20分鐘，TLC(乙酸乙酯/正己垸二2/1， v/v)顯示反應完全。反應完成后加入200ml純水洗滌，分液，有機相用5.7y。磷酸二氫鈉(200mlX 2)洗滌，然后分別用半飽和NaCl(200ml，飽和食鹽水與水1/1配成的溶液)和飽 和NaCl(250ml)洗滌，無水硫酸鈉干燥，濃縮至干得糖漿狀物(40g， 100%)。1H NMR(函SO，500MHz): S 9.15(s，lH)， S 7.85(d，2H)， S 7.55(t，lH), S 7.47(m,4H)， S 7.36(m，2H), S 7.30(m，lH), S 5.57(t，lH)， S 5.26(d，lH)， S 3.46(s，3H)， S 1.37(s，9H)， MS(m/z): 422 (M+Na)。實施例4: N-苯甲?；?2-氣-叔丁幾羧基-3-苯基異絲気酸的制備將40g N-苯甲?；?2-氧-叔丁氧羰基-3-苯基異絲氨酸甲酯溶于1000ml乙醇 中，攪拌5分鐘，在l(TC左右開始滴加17g氫氧化鋰的250ml水溶液(約30分鐘)， 滴加完成后繼續(xù)攪拌30分鐘，TLC(甲醇/正己烷二1/10, v/v)顯示反應完全。 反應完畢后，加入1N鹽酸(250ml)充分攪拌，濃縮去絕大部分乙醇，加入600ml乙酸乙酯，攪拌，分液，棄去水相，有機相用純水(350mlX2)洗滌，飽和 氯化鈉(500ml)洗滌，無水硫酸鈉干燥，濃縮至干得糖漿狀物(34.6g， 90%)。1H NMR(DMSO,500MHz): S 9.05(s，lH)， S 7.75(d，2H)， 5 7.45(t，lH)， 6 7.27(m，4H)， 5 7.16(m,2H)， 5 7.20(m，lH)， S 5.37(t,lH), S 5.06(d，lH)， 5 1.30(s,9H)， MS(m/z): 408 (M+Na)。實旌例5: 2'，7-二叔丁氧羰基紫杉醉的制備將3.4gN-苯甲?；?2-氧-叔丁氧羰基-3-苯基異絲氨酸溶于50ml甲苯中，加 入0.18g 二甲基氨基吡啶和1.9gDPC，攪拌5分鐘，然后加入1§7-叔丁氧羰基-巴卡亭m(7-Boc-Baccatinl11)，加熱到73i:，反應6個小時左右，TLC(乙酸乙酯 /正己垸=2/1， v/v)顯示反應完全。往反應液中加入100ml乙酸乙酯(EA)，先后用水(70mlX2)、飽和氯化銨 (70mlX2)、飽和碳酸氫鈉(100ml)和飽和氯化鈉(100ml)洗滌。無水硫酸鈉干燥， 濃縮至干。經過硅膠柱層析，得到白色固體(1.27g， 85%)， mp227 229。C。lH顧R(CDC13,500MHz): S 8.11(d,2H)， S 7.71(d,2H), S 7.59(t，lH)， S 7.54(m,5H), S 7.33(m,5H)， S 6.97(d，lH)， S 6.25(s,lH), S 6.21(bt，lH)， S 5.77(dd，lH)， S5.65(d，lH)， S 4.92(bd,lH)， 5 4.77(d,lH)， S 4.38(dd，lH)， S 4.28(d，lH)， S4.18(d，lH)， S 4.1 l(dd，lH), S 3.78(d，lH)， 5 3.55(bs，lH)， S 2.53(ddd， 1H)， S 2.43(bs，lH)， 5 2.36(s,3H)， S 2.34 (dd，lH), 5 2.26(dd，lH), 5 2.21 (s，3H)， S 1.86(m，lH)， 5 1.77(s,3H)， S 1.67(s，3H)， S 1.30(s,9H)， S 1.22 (s，3H)， S 1.12(s,3H), MS(m/z): 1076 (M+Na)。實旌例6:紫杉醉的制備將4.85g 2',7-二叔丁氧羰基紫杉醇溶于150ml溶于四氫呋喃中，加熱升溫至 30°C，開始滴加150ml甲酸，控制反應液溫度低于40。C，滴加完成后加熱到40 °C，保持此溫度反應過夜直至反應完全。反應完成后，加入400mlEA，先用純水(200mlX2)洗滌，然后用飽和碳酸 氫鈉(200mlX5)洗至中性，最后用飽和氯化鈉(300ml)洗滌，無水硫酸鈉干燥，濃縮至干。經過硅膠柱層析，得到產物紫杉醇(3.14g， 81%)， mp為207 208r。 1H NMR(CDC13,500MHz): S 8.12(d，2H)， S 7.73(d，2H)， S 7.51(t，lH), S 7.44(m，5H)， 5 7.38(m,5H)， S 7.03(d，lH), S 6.24(s,lH)， S 6.22(bt，lH)， 5 5.78(dd，lH)， 6 5.67(d，lH), 6 4.93(bd，lH), 5 4.79(d，lH)， 6 4.39(dd，lH), 6 4.30(d,lH)， S 4.19(d，lH), 5 4.11(dd，lH)， S 3.79(d，lH)， S 3.67(bs，lH)， 5 2.53(線1H)， 5 2.43(bs，lH)， S 2.38(s，3H)， S 2.31 (dd，lH)， S 2.26(dd，lH), 5 2.23(s，3H)， 5 2.03(s，2H)， S 1.86(m，lH), S 1.74(s，3H)， S 1.67(s，3H), 5 1.22(s,3H)， 5 lJ4(s，3H), MS(m/z): 876 (M+Na)。通過NMR和MS圖譜解析以及與國家標準品比較，證明根據(jù)本發(fā)明制得的 紫杉醇的結構與已知藥物(紫杉醇)結構完全相同。在本發(fā)明提及的所有文獻都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻 被單獨引用作為參考那樣。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明的上述講授內容之后， 本領域技術人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申 請所附權利要求書所限定的范圍。
權利要求
1. 一種式(I)的異絲氨酸衍生物或其鹽的制備方法id="icf0001" file="A2007100376430002C1.gif" wi="30" he="33" top= "40" left = "91" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>式中，R2為羥基保護基，其中，所述方法包括以下步驟(a)使3-羥基-4-苯基氮雜環(huán)丁烷-2酮發(fā)生開環(huán)酯化反應，從而得到3-苯基異絲氨酸甲酯鹽；(b)使所述3-苯基異絲氨酸甲酯鹽發(fā)生N-苯甲?；磻瑥亩玫絅-苯甲?；?3-苯基異絲氨酸甲酯鹽；(c)使所述N-苯甲酰基-3-苯基異絲氨酸甲酯鹽發(fā)生2-位羥基的保護反應，從而得到2-位羥基受保護的N-苯甲?；?3-苯基異絲氨酸甲酯鹽；(d)使所述2-位羥基受保護的N-苯甲?；?3-苯基異絲氨酸甲酯鹽發(fā)生水解反應，從而得到異絲氨酸衍生物。
2. 如權利要求l所述的方法，其特征在于，式(I)中的R2選自芐氧羰基、 叔丁基氧羰基、三氯乙?；⑷阴；?、1-乙氧基乙基、三乙基硅烷基、或 三甲基硅烷基。
3. 如權利要求l所述的方法，其特征在于，步驟(a)的開環(huán)酯化反應是在酸 性條件下的醇溶液中進行的。
4. 如權利要求l所述的方法，其特征在于，步驟(c)的2-位羥基的保護反應 所加入的保護基選自芐氧羰基、叔丁基氧羰基、三氯乙酰基、三氟乙酰基、 1-乙氧基乙基、三乙基硅垸基、或三甲基硅烷基。
5. —種化合物，其特征在于，所述的化合物是式(II)所示的紫杉垸類異絲 氨酸酯式中，RJ卩R2各自獨立地為相同或不同的羥基保護基。
6. 如權利要求5所述的化合物，其特征在于，所述羥基保護基選自芐氧羰 基、叔丁基氧羰基、三氯乙?；?、三氟乙?；?、1-乙氧基乙基、三乙基硅垸基、 或三甲基硅烷基。
7. —種制備式(II)所示紫杉烷類異絲氨酸酯的方法，所述方法包括以下步驟在縮合劑的存在下，使式(I)的異絲氨酸衍生物或其鹽與式(VIII)的紫杉烷母核進行縮合，式中，R,和R2各自獨立地為相同或不同的羥基保護基。
8. 如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述縮合劑為碳酸衍生物。
9. 一種制備紫杉醇的方法，所述方法包括以下步驟使式(II)的紫杉垸類異絲氨酸酯脫去R,和R2保護基，從而得到紫杉醇，<formula>formula see original document page 3</formula>(II)式中，R,和R2各自獨立地為相同或不同的羥基保護基。
10. —種用于制備式(II)的紫杉烷類異絲氨酸酯的中間體化合物:<formula>formula see original document page 0</formula>(II)式中，R,和R2各自獨立地為相同或不同的羥基保護基， 其特征在于，所述的中間體是式(I)所示的化合物，<formula>formula see original document page 0</formula>(I)式中，R2為選自下組的羥基保護基芐氧羰基、叔丁基氧羰基、三氯乙?；?、三氟乙酰基、三乙基硅垸基、或三甲基硅烷基。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種異絲氨酸酯衍生物的制備方法，所述方法以3-羥基-4-苯基氮雜環(huán)丁烷-2酮(IV)為原料，包括以下步驟(a)開環(huán)酯化；(b)N-苯甲酰化反應；(c)2-位羥基的保護反應；(d)水解生成相應的異絲氨酸酯衍生物。本發(fā)明還涉及使該異絲氨酸酯衍生物與紫杉烷基母核縮合制備異絲氨酸紫杉烷酯的方法，以及進一步制備紫杉醇的方法。
文檔編號C07C233/87GK101245033SQ20071003764
公開日2008年8月20日 申請日期2007年2月16日 優(yōu)先權日2007年2月16日
發(fā)明者何兵明, 勇 劉, 卓忠浩, 勇 姚, 季曉銘, 晶 徐, 楊會春, 許天惠, 鄭云滿 申請人:上海天偉生物制藥有限公司