专利名称:从紫杉烷类混合物半合成和分离紫杉烷中间体的制作方法
发明背景发明领域本发明涉及用于制备太平洋紫杉醇(paclitaxel)和多烯紫杉醇(docetaxel)的紫杉烷(taxane)中间体的半合成，尤其是从紫杉烷类混合物半合成和分离10-脱乙酰基浆果赤霉素、半合成10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III的混合物及其衍生物。
相关技术说明萜烯的紫杉烷类因其成员表现出广谱的抗白血病和抑制肿瘤活性，因而倍受科研及医疗领域的关注。此类化合物中广为人知的一种便是太平洋紫杉醇(1，紫杉醇(Taxol))。
紫杉醇，(1)太平洋紫杉醇于1971年从太平洋紫杉树(Taxus brevifolia)的树皮中被首次分离出来，并被证实为有效的天然抗癌剂。例如，人们发现太平洋紫杉醇具有抗不同类型的白血病和人体乳腺、卵巢、脑和肺中的实体肿瘤的活性。
这一活性激发起近年来的研究热潮，包括寻找具有类似或改进性质的其它紫杉烷类，并开发制备诸如太平洋紫杉醇的紫杉烷类的合成途径。研究成果之一是发现了太平洋紫杉醇的合成类似物多烯紫杉醇(2，更常被称为泰索帝(taxotere))。如4,814,470号的美国专利所公开的，泰索帝被发现具有很强的抗肿瘤活性以及高于太平洋紫杉醇的生物利用度。泰索帝的结构与太平洋紫杉醇相似，不同之处在于在3′位置氨基上它由叔丁氧羰基代替了苯甲酰基，以及在C-10位由羟基代替了乙酰基。
泰索帝，(2)紫杉烷类是结构复杂的分子，因此开发商业上可用于制备紫杉烷类的合成方法是个挑战。已经开发出一些半合成途径，它们通常从分离并纯化天然存在的物质开始，然后再转化成需要的紫杉烷。例如，如Denis等人的第4,924,011号美国专利和Colin等人的第4,924,012号美国专利所述，太平洋紫杉醇和泰索帝可从10-脱乙酰基浆果赤霉素III或浆果赤霉素III通过半合成地制备，或者按照Holton等人的第5,175,315号美国专利或已转让给本发明的受让人的第10/683,865号美国专利申请中的方法，通过使β-内酰胺与被适当保护的10-脱乙酰基浆果赤霉素III或浆果赤霉素III衍生物反应而制备。10-脱乙酰基浆果赤霉素III(10-DAB，3)和浆果赤霉素III(BACC III，4)可从于多种紫杉属种类的天然材料所提取的混合物中分离得到，诸如针叶、茎、树皮或心材等，其结构如下
虽然多数关于太平洋紫杉醇和泰索帝的半合成的研究都涉及以10-脱乙酰基浆果赤霉素III为起始原料，但是也收集并鉴别了来自紫杉属物种的其它紫杉烷类，例如加拿大紫杉(Taxus Canadensis)中的9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III(9DHB，5)以及三尖杉宁碱(6)、10-脱乙酰基紫杉醇(10-DAT，7)、7-木糖基紫杉醇(8)、10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇(9)以及一些7-表-紫杉烷类。
三尖杉宁碱，(6)
10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇 (9)据第10/695,416号美国专利申请(其已转让给本发明的受让人)、Zamir等人的第6,576,777号及第6,222,053号美国专利以及Liu等人的第6,175,023号及第6,179,981号美国专利所公开的内容，多烯紫杉醇和太平洋紫杉醇(及用于其合成的适合的起始原料)也可从9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III半合成地制备。
此外，Carver等人的第5,202,448号和第5,256,801号美国专利、Zheng等人的第5,449,790号美国专利以及McChesney等人的第6,281,368号美国专利中，公开了由将部分纯化的紫杉烷混合物中的某些紫杉烷类(即太平洋紫杉醇、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇和某些10-乙酰基紫杉醇衍生物)转化为10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III的方法，随后其可用于前述的半合成途径中。
虽然本领域已经有了很多进展，但是仍然需要制备紫杉烷中间体及将其转化为太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的改进的新方法，尤其是从含多种紫杉烷的粗和部分纯化的混合物制备紫杉烷中间体的改进的新方法。本发明满足了这些需求，并且还提供了其它相关的优点。
发明内容在本发明的一方面，本发明涉及半合成及分离可用于制备太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的紫杉烷中间体，尤其是从紫杉烷类混合物半合成与分离10-脱乙酰基浆果赤霉素III及其被保护的衍生物。因而这些方法可用于将粗紫杉烷提取物或废紫杉烷溶液中的多种紫杉烷转化为紫杉烷类和紫杉烷衍生物，然后将它们进一步合成为太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇。代表性的废紫杉烷溶液可包括(1)从粗或部分纯化的紫杉烷提取物层析分离并收集富含太平洋紫杉醇的组分后收集的合并废液流组分，和/或(2)粗或部分纯化的紫杉烷提取物重结晶后收集的合并废母液。
一般而言，根据本发明的这一方面，每一方法都包括断开起始混合物中每一在C-10位和C-13位之一或二者上具有酯键的紫杉烷的C-10位和C-13位酯键的起始步骤。在该起始步骤之后，使用一系列另外的保护、层析分离、氧化和去保护步骤以制备10-脱乙酰基浆果赤霉素III及其被保护的衍生物。然后可将10-脱乙酰基浆果赤霉素III转化为太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇。
更具体地，在第一实施方案中，本发明提供从紫杉烷类的起始混合物制备10-脱乙酰基浆果赤霉素III的方法，其中起始混合物包含9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III和至少一种选自太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，该方法包括下列步骤(1)对于起始混合物中每一在C-10位和C-13位之一或二者上具有酯键的紫杉烷，断开其C-10位和C-13位的酯键，以生成C-10位和C-13位去保护的紫杉烷类的第一中间体混合物；(2)使第一中间体混合物中C-9位具有酮取代基的紫杉烷类与第一中间体混合物中C-9位具有羟基的紫杉烷类分离，以生成10-脱乙酰基浆果赤霉素III和C-9位羟基的紫杉烷类的第二中间体混合物；
(3)保护第二中间体混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羟基，以生成C-7位和C-10位被保护的紫杉烷类的第三中间体混合物；(4)氧化第三中间体混合物中每一紫杉烷C-9位的羟基，以生成C-9位被氧化的紫杉烷类的第四中间体混合物；以及(5)使第四中间体混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羟基去保护，以生成10-脱乙酰基浆果赤霉素III。
在第二实施方案中，上面的第(2)和第(3)步骤顺序相反，本发明提供了从紫杉烷类的起始混合物制备10-脱乙酰基浆果赤霉素III的方法，其中起始混合物包含9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III和至少一种选自太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，该方法包括下列步骤(1)对于起始混合物中每一在C-10位和C-13位之一或二者上具有酯键的紫杉烷，断开其C-10位和C-13位的酯键，以生成C-10位和C-13位去保护的紫杉烷类的第一中间体混合物；(2)对于第一中间体混合物中每一在C-7位和C-10位之一或二者上具有羟基的紫杉烷，保护其C-7位和C-10位的羟基，以生成C-7位和C-10位被保护的紫杉烷类的第二中间体混合物；(3)使第二中间体混合物中C-9位具有酮取代基的紫杉烷类与第二中间体混合物中C-9位具有羟基的紫杉烷类分离，以产生C-7位和C-10位被保护的10-脱乙酰基浆果赤霉素III和C-9位羟基的紫杉烷类的第三中间体混合物；(4)氧化第三中间体混合物中每一紫杉烷C-9位的羟基，以生成C-9位被氧化的紫杉烷类的第四中间体混合物；(5)使第四中间体混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羟基去保护，以生成10-脱乙酰基浆果赤霉素III。
在第三实施方案中，本发明提供从紫杉烷类的起始混合物制备太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的方法，其中起始混合物包含9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III和至少一种选自太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，该方法包括下列步骤(1)对于起始混合物中每一在C-10位和C-13位之一或二者上具有酯键的紫杉烷，断开其C-10位和C-13位的酯键，以生成C-10位和C-13位去保护的紫杉烷类的第一中间体混合物；(2)使第一中间体混合物中C-9位具有酮取代基的紫杉烷类与第一中间体混合物中C-9位具有羟基的紫杉烷类分离，以生成10-脱乙酰基浆果赤霉素III和C-9位羟基的紫杉烷类的第二中间体混合物；(3)保护第二中间体混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羟基，以生成C-7位和C-10位被保护的紫杉烷类的第三中间体混合物；(4)氧化第三中间体混合物中每一紫杉烷C-9位的羟基，以生成C-9位被氧化的紫杉烷类的第四中间体混合物；(5)使第四中间体混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羟基去保护，以生成10-脱乙酰基浆果赤霉素III；以及(6)将从步骤(2)和(5)中得到的10-脱乙酰基浆果赤霉素III转化为太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇。
在第四实施方案中，本发明提供从紫杉烷类的起始混合物制备太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的方法，其中起始混合物包含9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III和至少一种选自太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，该方法包括下列步骤(1)对于起始混合物中每一在C-10位和C-13位之一或二者上具有酯键的紫杉烷，断开其C-10位和C-13位的酯键，以生成C-10位和C-13位去保护的紫杉烷类的第一中间体混合物；(2)对于第一中间体混合物中每一在C-7位和C-10位之一或二者上具有羟基的紫杉烷，保护其C-7位和C-10位的羟基，以生成C-7位和C-10位被保护的紫杉烷类的第二中间体混合物；(3)使第二中间体混合物中C-9位具有酮取代基的紫杉烷类与第二中间体混合物中C-9位具有羟基的紫杉烷类分离，以生成C-7位和C-10位被保护的10-脱乙酰基浆果赤霉素III和C-9位羟基的紫杉烷类的第三中间体混合物；(4)氧化第三中间体混合物中每一紫杉烷C-9位的羟基，以生成C-9被氧化的紫杉烷类的第四中间体混合物；(5)使第四中间体混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羟基去保护，以生成10-脱乙酰基浆果赤霉素III；以及(6)将从步骤(3)中得到的C-7位和C-10位被保护的10-脱乙酰基浆果赤霉素III和从步骤(5)中得到的10-脱乙酰基浆果赤霉素III转化为太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇。
根据本发明的另一方面，本发明涉及半合成可用于制备太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的紫杉烷中间体，尤其是，该半合成从紫杉烷类混合物产生10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III及其衍生物。这种10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III的混合物随后可转化为太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇。
根据本发明的这一方面，这些方法包括起始组合步骤，即保护起始混合物中每一在C-7位具有羟基的紫杉烷的C-7位的羟基，并断开起始混合物中每一在C-13位和/或C-10位具有酯键的紫杉烷的C-13位和/或C-10位的酯键。
更具体地，在第五实施方案中，本发明提供从紫杉烷类的起始混合物制备10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III的方法，其中起始混合物包含9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III或三尖杉宁碱，以及至少一种选自太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、9-二氢-1 3-乙酰基浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的另外的紫杉烷，该方法包括下列步骤(1)保护起始混合物中每一在C-7位具羟基的紫杉烷的C-7位的羟基，并断开起始混合物中每一在C-13位和C-10位具有酯键的紫杉烷的C-13位和C-10位的酯键，以生成C-7位被保护的紫杉烷类的第一中间体混合物；(2)氧化第一中间体混合物中每一在C-9位具有羟基的紫杉烷的C-9位的羟基，以生成C-7位被保护的紫杉烷类的第二中间体混合物；(3)使第二中间体混合物中每一紫杉烷C-7位的羟基去保护，以生成10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III。
在第六实施方案中，本发明提供从紫杉烷类的起始混合物制备太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的方法，其中起始混合物包含9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III或三尖杉宁碱，以及至少一种选自太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的另外的紫杉烷，该方法包括下列步骤(1)保护起始混合物中每一在C-7位具有羟基的紫杉烷的C-7位的羟基，并断开起始混合物中每一在C-13位和C-10位具有酯键的紫杉烷的C-13位和C-10位的酯键，以生成C-7位被保护的紫杉烷类的第一中间体混合物；(2)氧化第一中间体混合物中每一在C-9位具有羟基的紫杉烷的C-9位的羟基，以生成C-7位被保护的紫杉烷类的第二中间体混合物；(3)使第二中间体混合物中每一紫杉烷C-7位的羟基去保护，以生成10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III；以及(4)将10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III转化为太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇，其中将10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III转化为太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的步骤进一步包括保护10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III中每一个的C-7位的羟基。
在前述方法的其它实施方案中，起始混合物包含(1)9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III和至少两种选自太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷；(2)9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III和至少三种选自太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷；或者(3)9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III、太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇。
在前述方法的其它实施方案中，紫杉烷类的起始混合物是包含下列一种或多种的废紫杉烷溶液(1)在粗或部分纯化的紫杉烷提取物层析分离过程中收集的合并废液流组分；和(2)在粗或部分纯化的紫杉烷提取物的重结晶过程中收集的合并废母液。在更加具体的实施方案中(1)废紫杉烷溶液包含在粗紫杉烷提取物的层析分离过程中收集的合并废液流组分；(2)废紫杉烷溶液包含在粗和部分纯化的紫杉烷提取物的层析分离过程中收集的合并废液流组分，以及在粗和部分纯化的紫杉烷提取物的重结晶过程中收集的合并废母液；或者(3)粗和部分纯化的紫杉烷提取物得自紫杉属的含紫杉烷的原料。
参考下面的具体描述之后，本发明方方面面将会一目了然。
发明详细说明I.定义本说明书中所使用下列术语的定义如下。
“硅胶基质(silica matrix)”是含有硅酸盐的固体介质，其在层析分离中用作吸附物或柱材料，包括(但不限于)普通硅胶、Florisil、多孔硅胶或者用于层析操作的任何物理形式的硅酸盐。
“含紫杉烷的原料”指所选的含有可提取的紫杉烷类的植物部分、植物组织、细胞培养物、微生物或提取物，包含太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III(10-DAB)、浆果赤霉素III(BACC III)、9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III(9-DHB)、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇(10-DAT)、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇。
“粗紫杉烷提取物”指用至少一种溶剂处理含有紫杉烷的原料，而从含有紫杉烷的原料中得到的组合物。
“部分纯化的紫杉烷提取物”指对粗或部份纯化的紫杉烷提取物进行层析分离和/或重结晶而得到的富含太平洋紫杉醇的组合物。
“废液流组分”指从粗或部分纯化的紫杉烷提取物层析分离并收集富含太平洋紫杉醇的组分之后所收集的组分，例如按照第6,136,989号美国专利中所提供的方法。
“废母液”指通过例如第6,136,989号美国专利中的方法，在粗或部分纯化的紫杉烷提取物重结晶之后所收集的母液。
“羟基保护基团”指键合到羟基(-OH)中的氧的易被断开的基团。羟基保护基团的实例包括，但不限于，甲酰基、乙酰基(Ac)、苄基(PhCH2)、1-乙氧基乙基(EE)、甲氧基甲基(MOM)、(甲氧基乙氧基)甲基(MEM)、(对-甲氧基苯基)甲氧基甲基(MPM)、叔丁基二甲基甲硅烷基(TBS)、叔丁基二苯基甲硅烷基(TBPS)、叔丁氧基羰基(tBoc、t-Boc、tBOC、t-BOC)、四氢吡喃基(THP)、三苯基甲基(Trityl，Tr)、2-甲氧基-2-甲基丙基、苄氧基羰基(Cbz)、二氯基乙酰基、三氯基乙酰基(OCCCl3)、2，2，2-三氯乙氧基羰基(Troc)、苯甲氧基甲基(BOM)、叔丁基(t-Bu)、三乙基甲硅烷基(TES)、三甲基硅烷基(TMS)、三异丙基硅烷基(TIPS)、丙酰基、异丙酰基、新戊酰基、二甲基异丙基甲硅烷基、二乙基异丙基甲硅烷基、甲基二苯基甲硅烷基、二甲基苯基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基、三苄基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、三氯乙氧基羰基、苄基、对-硝基苯甲基、对-甲氧基苯甲基、苯甲酰基、甲氧基乙基、对-甲氧基苯基、四氢呋喃基、烷基磺酰基和芳基磺酰基。相关术语“被保护的羟基基团”指与羟基保护基团键合的羟基。被保护的羟基基团的实例包括，但不限于，-O-烷基、-O-酰基、缩醛以及-O-乙氧基乙基。其中一些具体的被保护的羟基基团包括甲酰氧基、乙酰氧基、丙酰氧基、氯乙酰氧基、溴乙酰氧基、二氯乙酰氧基、三氯乙酰氧基、三氟乙酰氧基、甲氧基乙酰氧基、苯氧基乙酰氧基、苯甲酰氧基、苯甲酰基醛氧基、对硝基苯甲酰氧基、乙氧基羰基氧基、甲氧基羰基氧基、丙氧基羰基氧基、2，2，2-三氯乙氧基羰基氧基、苄氧基羰基氧基、叔丁氧基羰基氧基、1-环丙基乙氧基羰基氧基、苯二甲酰氧基、丁酰氧基、异丁酰氧基、戊酰氧基、异戊酰氧基、草酰氧基、琥珀酰氧基和新戊酰氧基、苯基乙酰氧基、苯基丙酰氧基、甲基磺酰氧基、氯苯甲酰氧基、对硝基苯甲酰基氧基、对叔丁基苯甲酰基氧基、辛酰氧基、丙烯酰氧基、甲基氨基甲酰基氧基、苯基氨基甲酰基氧基、萘基氨基甲酰基氧基等等。关于羟基保护基团和被保护的羟基基团的描述，可见C.B.Reese和E.Haslam所著的《有机化学中的保护基团(Protective Groupsin Organic Chemistry)》(J.G.W.McOmie编辑，Plenum出版社，纽约州纽约市，1973年)的第三章和第四章，以及T.W.Greene和P.G.M.Wuts所著《有机合成中的保护基团(Protective Groups in OrganicSynthesis)》(第二版，John Wiley and Sons出版社，纽约，1991年)的第2章和第3章。
下表列出了一些羟基保护基团的化学结构和用来识别这些化学结构的术语。
表1
“烷基”指烃结构，其中碳原子以直链、支链或环状方式排列，包括它们的结合形式。低级烷基指包含1至5个碳原子的烷基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基和叔丁基等。“环烷基”是烷基的子集，包括3至13个碳原子的环状烃基。例如，环烷基包括环丙基、环丁基、环戊基、降冰片烷基(norbomyl)、金刚烷基等等。当具有特定碳数的烷基残基被指定时，所有与它有相同碳数的几何异构体均包括在内；因此，例如“丁基”指正丁基、仲丁基、异丁基和叔丁基；“丙基”则包括正丙基和异丙基。
“烯基”指至少在一个位点具有不饱和键的烷基，即至少有一个双键。
“炔基”指具有至少一个相邻碳原子间三键的烷基。
“烷氧基”指化学式为-O-烷基的部分。实例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、环丙氧基、环己氧基等。低级烷氧基指含有1至4个碳的烷氧基。类似的术语“芳氧基”指化学式为-O-芳基的部分。
“酰基”指化学式为-C(＝O)-烷基的部分。只要与母体的连接点保持为羰基，酰基剩余部分中的一个或多个碳可被氮、氧或硫替代。实例包括乙酰基、苯甲酰基、丙酰基、异丁酰基、叔丁氧羰基、苄甲氧基羰基等等。低级酰基指含有1至4个碳的基团。
“芳基(aryl)”指苯基或萘基。取代的芳基指单取代或多取代的苯基或萘基。芳基的示例性取代基包括下列一种或多种卤素、羟基、烷氧基、芳氧基、杂芳氧基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、巯基、烷基硫基、芳基硫基、杂芳基硫基、氰基、羧基、烷氧基部分含有1至15个碳的烷氧基羰基、芳氧基部分含有6至20个碳的芳氧基羰基、或杂芳基部分含有3到15个碳原子的杂芳基羰基。
“杂芳基”指包含1-3个选自O、N或S的杂原子的5元或6元杂芳环；包含0-3个选自O、N或S的杂原子的双环的9元或10元杂芳环系；或者包含0-3个选自O、N或S的杂原子的三环的13元或14元杂芳环系。示例性的杂芳环例如包括咪唑、吡啶、吲哚、噻吩、苯并吡喃酮、噻唑、呋喃、苯并咪唑、喹啉、异喹啉、喹喔啉、嘧啶、吡嗪、四唑和吡唑。
“卤素”指氟、氯、溴或碘。
“酮基(keto)”指＝O。
II.从紫杉烷类混合物中制备并分离10-DAB的方法如上所述，本发明的一个方面涉及半合成可用于制备太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的紫杉烷中间体，尤其是从紫杉烷类的起始混合物半合成10-脱乙酰基浆果赤霉素III及其被保护的衍生物。
存在于起始混合物中的紫杉烷类，即9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III、太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇，可由下面的浆果赤霉素分子框架表示 其中，R1是-OH、-OAc、N-(2-甲基-2-丁烯酰基(butenoyl))-(2R，3S)-3-苯基异丝氨酸或N-苯甲酰基-(2R，3S)-3-苯基异丝氨酸，R2是-OH或-OAc，R3是-OH或＝O以及R4是-OH或木糖基。例如，当R1是-OAc，R2是-OAc，R3是-OH以及R4是-OH时，以上结构表示9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III，而当R1是-OH，R2是-OAc，R3是＝O以及R4是-OH时，以上结构则代表浆果赤霉素III。
如下文更加详细的描述，可通过对起始混合物中的紫杉烷类的某些R1、R2、R3和R4取代基采取断开、保护、氧化和去保护等步骤，然后在某些此类步骤之后，再通过层析分离存在于混合物中的不同的紫杉烷，从而由这种紫杉烷类的起始混合物制备10-脱乙酰基浆果赤霉素III。例如，在第一实施方案中，本发明提供从紫杉烷类的起始混合物制备10-脱乙酰基浆果赤霉素III的方法，其中起始混合物包含9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III和至少一种选自太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，该方法包括下列步骤(1)对于起始混合物中每一在C-10位和C-13位之一或二者上具有酯键的紫杉烷，断开其C-10位和C-13位的酯键，以生成C-10位和C-13位去保护的紫杉烷类的第一中间体混合物；(2)使第一中间体混合物中C-9位具有酮取代基的紫杉烷类与第一中间体混合物中C-9位具有羟基的紫杉烷类分离，以生成10-脱乙酰基浆果赤霉素III和C-9位羟基的紫杉烷类的第二中间体混合物；(3)保护第二中间体混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羟基，以生成C-7位和C-10位被保护的紫杉烷类的第三中间体混合物；(4)氧化第三中间体混合物中每一紫杉烷C-9位的羟基，以生成C-9位被氧化的紫杉烷类的第四中间体混合物；以及(5)使第四中间体混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羟基去保护，以生成10-脱乙酰基浆果赤霉素III。
在第二实施方案中，第(2)和第(3)步骤顺序相反，本发明提供从紫杉烷类的起始混合物制备10-脱乙酰基浆果赤霉素III的方法，其中起始混合物包括9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III和至少一种选自太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，该方法包括下列步骤(1)对于起始混合物中每一在C-10位和C-13位之一或二者上具有酯键的紫杉烷，断开其C-10位和C-13位的酯键，以生成C-10位和C-13位去保护的紫杉烷类的第一中间体混合物；(2)对于第一中间体混合物中每一在C-7位和C-10位之一或二者上具有羟基的紫杉烷，保护其C-7位和C-10位的羟基，以生成C-7位和C-10位被保护的紫杉烷类的第二中间体混合物；(3)使第二中间体混合物中C-9位具有酮取代基的紫杉烷类与第二中间体混合物中C-9位具有羟基的紫杉烷类分离，以生成C-7和C-10位被保护的10-脱乙酰基浆果赤霉素III和C-9位羟基的紫杉烷类的第三中间体混合物；(4)氧化第三中间体混合物中每一紫杉烷C-9位的羟基，以生成C-9被氧化的紫杉烷类的第四中间体混合物；(5)使第四中间体混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羟基去保护，以生成10-脱乙酰基浆果赤霉素III。
通常，此类断开、保护、分离、氧化和去保护步骤包括以下方法。
断开的一般方法在一实施方案中，起始混合物中紫杉烷C-10位和C-13位的酯键可用碱断开。适当的碱包括，但不限于，碳酸钠、碳酸氢钠、叔丁醇钾、叔丁醇锂、LiHMDS、正丁基锂、氢氧化锂、甲基锂或n-BuLi/K-t-OBu混合物。通常可使用K-t-OBu、Li-t-OBu、LiHMDS、n-BuLi、LiOH或CH3Li。更典型的情况是，将起始混合物中每一紫杉烷C-10位和C-13位的酯键断开的步骤包括将起始混合物与K-t-OBu接触。
在另一实施方案中，可使用还原性盐将起始混合物中的紫杉烷的C-10位和C-13位的酯键断开。术语“还原性盐”指有路易斯酸存在下的还原剂。适合的还原剂包括，但不限于，硼氢化四丁基铵、硼氢化锂、硼氢化三乙酰氧基钠、氢化钠和硼氢化钠。适合的路易斯酸包括，但不限于，SbCl5、ZnCl2、CuCl2、PbCl2、GeCl2、SnBr2、SnI2和CoBr2。
例如，在一实施方案中，在氩气气氛下，将C-10位和C-13位之一或二者具有酯键的紫杉烷类混合物溶解于诸如DCM(二氯甲烷)、THF(四氢呋喃)、DMF(二甲基甲酰胺)或DMSO(二甲基亚砜)的有机溶剂中，然后冷却至低温。向该溶液中加入适合的碱，在搅拌下反应直到通过TLC证实原料已被耗尽。随后反应混合物的后处理如通常进行，用DCM/乙酸乙酯混合物通过柱层析将粗混合物纯化之后，得到C-10位和C-13位去保护的纯产物。
在另一实施方案中，将C-10位和C-13位之一或二者具有酯键的紫杉烷类混合物溶解于有机溶剂中，并添加最小量体积的水。向该溶液中以小量分批加入适合的还原剂，同时剧烈搅拌，并加入催化剂量的路易斯酸。添加完毕后，再搅拌反应混合物15分钟，然后加入浓NH4Cl水溶液，然后溶液出现分层，并用DCM萃取水相。将合并的有机萃取物干燥，蒸发以得到C-10和C-13去保护的粗产物。用DCM/MeOH通过干燥-快速层析(dry-flash chromatography)纯化，得到C-10位和C-13去保护的纯产物。
保护的一般方法一般而言，在有机溶剂中，可通过使中间体混合物与碱和羟基保护基团接触，有选择地保护紫杉烷C-7位和C-10位的羟基。该中间体混合物可为起始将C-10位和C-13位的酯键断开时得到的直接反应产物，包含在C-9位具有酮基和羟基的紫杉烷类。或者，中间体混合物仅仅包含在分离步骤后那些具有C-9位羟基的紫杉烷类。
紫杉烷C-7位和C-10位的羟基可以使用诸如烷化剂、酰化剂和甲硅烷化剂的多种羟基保护基团中的任一种有选择地加以保护。例如，C-7和C-10羟基可用多种常见甲硅烷化剂种的任一种甲硅烷化，这些常见的甲硅烷化试剂包括，但不限于，三(烃基)甲硅烷基卤化物和三(烃基)甲硅烷基三氟甲磺酸酯。这些化合物的烃基部分可被取代或未被取代，优选为取代或未取代的烷基或酰基。更具体地，C-7和C-10羟基可被有选择地甲硅烷化，例如使用甲硅烷化剂，如三苄基甲硅烷基氯化物、三甲基甲硅烷基氯化物、三乙基甲硅烷基氯化物、二甲基异丙基甲硅烷基氯化物、二甲基苯基甲硅烷基氯化物等。或者，C-7和C-10羟基可使用多种常见酰化剂中的任一种有选择地酰化，这些常见酰化剂包括，但不限于，取代和未取代的羧酸衍生物，如羧酸卤化物、酸酐、二碳酸酯、异氰酸酯和卤代甲酸酯。通常，可以使用诸如二叔丁基二碳酸酯、二苄基二碳酸酯、二烯丙基二碳酸酯、2，2，2-三氯乙基氯甲酸酯、氯甲酸苄酯或二氯乙酰氯或其它常见的酰化剂，对C-7位和C-10位的羟基有选择地酰化。更通常使用的是叔丁氧羰基、苯甲氧基羰基、2，2，2-三氯乙氧基羰基、二氯乙酰基和乙酰基。
在本发明中，这些保护反应在碱存在下进行，碱例如为Li-t-OBu、K-t-OBu、n-BuLi、n-BuLi/K-t-OBu混合物、LiOH、吡啶、DMAP或TEA。在一具体实施方案中，碱是DMAP，而羟基保护基团则是叔丁氧羰基。
示例性反应条件如下在氩气气氛和低温下，将紫杉烷类混合物溶解于诸如无水DCM(二氯甲烷)或THF(四氢呋喃)或DMF(二甲基甲酰胺)或DMSO(二甲基亚砜)的有机溶剂中。向该溶液中加入DMAP(二甲基氨基吡啶)或任何其它碱，如Li-t-OBu或K-t-OBu，然后加入如二叔丁基二碳酸酯的酰化剂，或如三乙基甲硅烷基氯化物的烷化剂，或任何其它含羟基保护基团的氯化物。将反应混合物置于低温至室温下，直到通过TLC观察原料被完全消耗。然后用冷水终止混合物并用DCM萃取三次。依次用水和盐水洗涤有机层，除去不需要的盐。然后可将有机层干燥，真空蒸发，将残留物重结晶或用DCM/EtOAc混合物柱层析，得到C-7和C-10被保护的紫杉烷类。
分离的一般方法可用正相硅胶层析法将紫杉烷类混合物分离为下列二组在C-9位具有酮取代基的紫杉烷类(即，被保护的10-DAB衍生物)和在C-9位具有羟基的紫杉烷类。此处所说的硅胶层析法，一般指将溶解于进料溶剂的样品与硅胶基质接触，然后用洗脱溶剂洗脱硅胶基质，以得到富含所需成分的组分。
硅胶柱的尺寸根据待分离的固体的量和纯度而定。在中试规模过程的实施方案中，约250克固体被溶解于约0.75升的进料溶剂中，然后在约1.5英寸×10英尺的硅胶柱上进行层析分离。在另一实施方案中，约40-50公斤固体被溶解于约100-200升的进料溶剂中，然后在约18英寸×10英尺的硅胶柱上层析分离。
据显示，推荐在硅胶柱的上部使用约1-15厘米、优选约为2-8厘米的硅藻土(Celite)层作为预先过滤器，以极大地减少上样时间。还进一步显示最佳硅胶柱洗脱剂可为己烷/丙酮或DCM/乙酸乙酯或DCM/甲醇混合物。
氧化的一般方法一般说来，可将中间体混合物中每一紫杉烷C-9位的羟基有选择地氧化，方法是将中间体混合物与选自4-(二甲基氨基)吡啶氯铬酸酯、吡啶氯铬酸酯、氧化铬(IV)-硅胶、氧化铬(IV)-乙酸、溴、二甲基亚砜-二环己基碳二亚胺、以及含二氯(对-异丙基甲苯)-钌(II)的二氧化锰的氧化剂接触。在具体的实施方案中，氧化剂是氧化铬(IV)-硅胶。
例如，在低温至室温条件下，C-7位被保护的紫杉烷类被溶解于有机溶剂中，并用氧化剂加以处理。搅拌反应物直到通过TLC证实所有起始原料已被消耗。随后反应混合物以常规方式处理，以得到C-9位被氧化的紫杉烷类混合物。此类混合物可进一步由柱层析或从合适的溶剂中结晶加以纯化。
去保护的一般方法一般说来，中间体混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羟基被独立地去保护。
C-10被保护的紫杉烷类可用碱去保护。适合的碱包括碳酸钠、碳酸氢钠、叔丁醇钾、叔丁醇锂、LiHMDS、正丁基锂、氢氧化锂、甲醇锂或n-BuLi/K-t-OBu混合物。例如，在氩气气氛下，C-10被保护的紫杉烷类被溶解于有机溶液中，并冷却至低温。往此溶液中加入适合的碱，搅拌反应物直到通过TLC证实原料完全消耗。随后反应混合物物以常规方式处理，并用DCM/乙酸乙酯混合物通过柱层析对粗混合物进行纯化后，得到C-10去保护的纯产物。
C-7被保护的紫杉烷类可用酸去保护。适合的酸包括HF、HCl、TFA和乙酸。例如，在室温下，将C-7被保护的紫杉烷溶解于吡啶或有机溶剂中，并用诸如HF、HCl、TFA或乙酸的酸处理。在此温度下搅拌反应物直到通过TLC证实原料完全消耗。随后反应混合物以常规方式处理，得到C-7去保护的产物，可通过柱层析法或从合适的溶剂中结晶，将此产物进一步纯化。
在具体的实施方案中，将中间体混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羟基去保护的步骤包括(1)使中间体混合物中每一紫杉烷C-10位的羟基去保护包括使该中间体混合物与选自LiOH、n-BuLi、Li-t-OBu、CH3Li、K-t-OBu和LiHMDS的碱接触，(2)使第四中间体混合物中每一紫杉烷C-7位的羟基去保护包括使第四中间体混合物与选自HF、TFA、HCl和乙酸的酸接触。
III.从紫杉烷类混合物制备10-DAB和BACC III的方法如上所述，本发明的另一方面涉及半合成可用于制备太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的紫杉烷中间体，特别是从紫杉烷类的起始混合物半合成10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III，及其衍生物。
存在于起始混合物中的紫杉烷类，即9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III、太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇，包含下面的浆果赤霉素分子框架 其中R1是-OH、-OAc、N-(2-甲基-2丁烯酰基)(2R，3S)-3-苯基异丝氨酸或N-苯甲酰基-(2R，3S)-3-苯基异丝氨酸，R2是-OH或-OAc，R3是-OH或＝O，以及R4是-OH或木糖基。例如，当R1是-OAc，R2是-OAc，R3是-OH以及R4是-OH时，以上结构代表9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III，当R1是-OH，R2是-OAc，R3是＝O以及R4是-OH时，以上结构则代表浆果赤霉素III。
如下文更加详细的描述，可通过对起始混合物中紫杉烷类的某些R1、R2、R3和R4取代基进行断开、保护、氧化和去保护，从这中紫杉烷类混合物制备10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III。例如，本发明提供从紫杉烷类的起始混合物制备10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III的方法，其中起始混合物包括9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III或三尖杉宁碱和至少一种选自太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的另外的紫杉烷，该方法包括下列步骤(1)保护起始混合物中每一在C-7位具有羟基的紫杉烷的C-7位的羟基，并断开起始混合中每一在C-13位具有酯键的紫杉烷的C-13位的酯键，以生成C-7被保护的紫杉烷类的第一中间体混合物；(2)氧化第一中间体混合物中每一在C-9位具有羟基的紫杉烷的C-9位的羟基，以生成C-7被保护的紫杉烷类的第二中间体混合物；以及(3)使第二中间体混合物中每一紫杉烷的C-7位的羟基去保护，以生成10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素保护和断开的组合步骤可按照下面的方法进行保护和断开的组合步骤可使用多种羟基保护基团中的任一种，例如缩醛、缩酮、甲硅烷基和可去除的酰基保护基团，有选择地保护紫杉烷C-7位的羟基。例如，C-7位的羟基可被多种常见甲硅烷化剂中的任一种加以甲硅烷化，常见甲硅烷化剂包括，但不限于，三(烃基)甲硅烷基卤化物和三(烃基)甲硅烷基三氟甲磺酸酯。这些化合物的烃基部分可被取代或未被取代，并优选取代或未取代的烷基或酰基。更具体地说，C-7羟基可被选择地甲硅烷化，例如使用甲硅烷化剂，诸如三苄基甲硅烷基氯化物、三甲基甲硅烷基氯化物、三乙基甲硅烷基氯化物基、二甲基异丙基甲硅烷基氯化物、二甲基苯基甲硅烷基氯化物等等。或者，C-7羟基的选择性酰化可使用多种常见酰化剂中的任一种完成，这些酰化剂包括，但不限于，取代和未取代的羧酸衍生物，例如羧酸卤化物、酸酐、二碳酸酯、异氰酸酯和卤化甲酸酯。更具体地说，C-7羟基可被选择性地酰化，例如使用二叔丁基二碳酸酯、二苄基二碳酸酯、二烯丙基二碳酸、2，2，2-三氯乙基氯甲酸酯、氯甲酸苄酯或二氯乙酰氯或其它常见的酰化剂。
在本发明中，这些保护反应在碱存在下进行，碱例如为Li-t-OBu、K-t-OBu、n-BuLi、n-BuLi/K-t-OBu混合物、LiOH、吡啶、DMAP或TEA。除了协助保护C-7羟基以外，取决于碱的用量，碱还断开C-13位的任何酯键，也可断开C-10位的任何酯键。
示例性反应条件如下在氩气气氛与低温条件下，将紫杉烷类混合物溶解于无水DCM(二氯甲烷)或THF(四氢夫喃)或DMF(二甲基甲酰胺)或DMSO(二甲基亚砜)。往此溶液中加入DMAP(二甲基氨基吡啶)或任何其它锂或钾碱，例如Li-t-OBu、K-t-OBu、n-BuLi、n-BuLi/K-t-OBu混合物或LiOH，然后再加入如二叔丁基二碳酸酯的酰化剂，或如三乙基甲硅烷基氯化物的烷化剂，或任何其它含羟基保护基团的氯化物。将反应混合物置于低温至室温下，直到通过TLC观察到原料完全消耗。此外，可在同一锅中，向此混合物中加入过量的碱，以确保C-13位和/或C-10位的任何酯键断开。然后用冷水终止混合物，并用DCM萃取三次。依次用水和盐水洗涤有机层，以除去不需要的盐。然后将有机层干燥，真空蒸发，将残留物重结晶或用DCM/EtOAc混合物柱层析，以得到C-7位被保护的紫杉烷类的混合物。
可以与上文所述方式类似的方式进行氧化步骤。
去保护步骤可用下面的方法进行去保护的一般方法可用酸将C-7被保护的紫杉烷类去保护。适合的酸包括HF、HCl、TFA和乙酸。
例如，在室温下，将C-7被保护的紫杉烷溶解于吡啶或有机溶剂中，并用诸如HF、HCl、TFA或乙酸的酸加以处理。在此温度下搅拌反应物直到通过TLC证实原料完全消耗。随后反应物以常规方式后处理，得到去保护的产物，可通过柱层析或从合适的溶剂中重结晶将此产物以进一步纯化。
IV.紫杉烷类的起始混合物如上所述，本发明的方法可用于高产率和大规模地将存在于废紫杉烷溶液中的紫杉烷类转化为紫杉烷中间体，即10-脱乙酰基浆果赤霉素III和被保护的浆果赤霉素III衍生物，这些中间体可用于进一步合成太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇。此类紫杉烷废溶液可包括(1)从粗或部分纯化的紫杉烷提取物层析分离并收集富含太平洋紫杉醇的组分之后，所收集到的合并废液流组分，和/或(2)粗或部分纯化的紫杉烷提取物重结晶后所收集到的合并废母液。
此类紫杉烷废溶液可用多种不同方法获得，例如，Foo等人的第6,136,989号美国专利及其所引用的其它参考文献中所公开的方法，此处引入其全部内容作为参考。获得包含合并废液流组分的紫杉烷废溶液的代表性方法包括以下的提取和柱层析步骤。
含紫杉烷的起始原料合适的含紫杉烷的原料是含有高含量紫杉烷的任何组织。适合的含紫杉烷的原料的例子包括来自构成紫杉属的不同种类紫杉植物的组织，优选观赏性紫杉植物的根和针叶，诸如加拿大紫杉(T.Canadensis)、曼第亚紫杉(T.x media spp Hicksii)、深绿色纵坡紫杉(T.x dark greenspreader and Hill)、中国紫杉(T.chinensis)、西藏紫杉(T.wallichiana)、北方紫杉(T.cuspidate)、球果紫杉(T.globosa)、南洋紫杉(T.sumatrana)、南方紫杉(T.marei)和佛罗里达紫杉(T.floridana)，以及太平洋紫杉(T.brevifolia)或云南紫杉(T.yunnanensis)的树皮。其它适合的原料包括紫杉种类的植物组织培养物。
在例如美国专利第6,139,989号介绍的通常的实践中，含有紫杉烷的原料被粉碎、切碎或以其他方式研磨成小的碎片以增加溶剂提取的效率。含有紫杉烷的原料还可以任意地被干燥。在溶剂提取以前，通常浓缩含有紫杉烷的原料的细胞培养物、细胞、微生物和发酵液。细胞和微生物可以全细胞或细胞糊或细胞粉末的形式被处理。
提取在使用或不使用物理搅拌以促进生成含有多种紫杉烷的粗有机提取物的情况下，通过将原料与有机溶剂接触通常至少8小时、典型地为3天的持续时间，含有紫杉烷的原料可以被初步地提取。提取可以使用用于提取太平洋紫杉醇的已知的任何溶剂系统，其包括但不限于丙酮、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、其混合物以及含有高达60％的水分的混合物。每千克含有紫杉烷的原料中通常加入约4-20升的这些溶剂以制备粗有机提取物。例如参考美国专利第6,136,989号和其中引用的出版物，其提供了可用于制备含有多种紫杉烷的有机提取物的若干溶剂系统的非排他性描述。
在一实施方案中，有机溶剂是极性有机溶剂，通常为醇。对于某些实施方案，甲醇因其成本低、易去除及提取紫杉烷效率较高而较为常用。在一实施方案中，向每公斤待提取的含有紫杉烷的原料中加入约6-15升甲醇。搅拌含有紫杉烷的原料以加速提取，例如，在从室温到60℃的温度范围内，最典型的是在约40℃，通过搅拌或渗滤甲醇和含有紫杉烷的原料约1-5天。当含紫杉烷的原料中太平洋紫杉醇含量至少为0.005％时，按照如上方法用甲醇对含紫杉烷的原料提取三天，可提取出来自含有紫杉烷的原料中的可以得到的太平洋紫杉醇的至少90％和其它多种紫杉烷，形成含有约0.1-0.5％太平洋紫杉醇并具有约0.5-5％(w/v)的总固体含量的粗甲醇提取物。
如此得到的大体积甲醇提取物可任意地被浓缩，通常通过蒸发浓缩约10至30倍，以得到甲醇提取物浓缩物，其固体含量约为100至400g/L。
液-液萃取随后可以使用1-3次液-液萃取，通过将有机提取物与不混溶的有机溶剂混合以形成其中一相含有多种紫杉烷的两相系统而对紫杉烷类富集的粗有机提取物。通常，两相系统包括极性相。任意地，选择含有紫杉烷的相并通过蒸发浓缩以形成具有约100-400g/L固体含量和约1-4％太平洋紫杉醇纯度的浓缩提取物。在某些实施方案中，引入水以帮助除去优先水溶的原料并且选择弱极性的溶剂以除去不希望的化合物，例如蜡、脂质、色素以及甾醇，它们的不同含量取决于所使用的含有紫杉烷的原料。液-液分配的通常溶剂包括己烷和二氯甲烷。二氯甲烷通常适合含有紫杉烷的原料的液-液萃取，特别是当用于粗有机提取物的溶剂是醇时。
任意地蒸发所得到的浓缩提取物并且将剩余物再次溶于溶剂中以便加载至硅胶层析基质上。
Rao的美国专利第5,475,120号、第5,380,916号和第5,670,673号及其引用的参考文献，EISohly等人的美国专利第5,618,538号和第5,480,639号及其引用的参考文献中对进行液-液萃取的其它实例方法进行了说明。这些方法或其变体可以用于代替所述的实施方案。此外，当通过诸如介入沉淀(intervening precipitation)、结晶或层析步骤等其它方法得到含有高水平紫杉烷的植物提取物时，可以完全省略液-液萃取。在Zamir等人的PCT公开号WO 98/07712中可以找到这种方法的一个实例，在得到起始有机提取物之后，立即使用沉淀步骤以得到约1％或更高的太平洋紫杉醇组分。
硅胶柱层析如美国专利第6,136,989号中进一步阐述的那样，可以使用正相硅胶层析法对浓缩提取物进一步纯化。当用在本文中时，硅胶层析法统指将溶于进料溶剂中的样品与硅胶基质接触，然后使用洗脱剂洗脱硅胶基质以得到富含期望成分的组分的方法。
根据要分离的固体的量和纯度选择第一硅胶柱的尺寸。在一中试规模方法的实施方案中，将约250克的固体溶于约0.75升的进料溶剂中，然后在约1.5英寸×10英尺的硅胶柱上进行层析。在另一实施方案中，将约40-50千克的固体溶于约100-200升的进料溶剂中，然后在约18英寸×10英尺的硅胶柱上进行层析。
已经表明了推荐在硅胶柱的顶端使用作为柱预过滤器的约1-15cm、优选约2-8cm的硅藻土(Celite)层，其大大减少样品进料时间。还进一步表明了，硅胶柱的最佳洗脱剂应该是比例为约3∶1的己烷/丙酮混合物或者比例为约7∶3的DCM/乙酸乙酯混合物。例如根据美国专利第6,136,989号中所述的方法，合并并进一步纯化含有至少2％太平洋紫杉醇的“核心”组分。将含有包括太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III(10-DAB)、浆果赤霉素III(BACC III)、9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III(9-DHB)、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇(10-DAT)、7-木糖基紫杉醇以及10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇在内的多种紫杉烷的废液流组分合并成废紫杉烷溶液以便根据本发明进一步处理。
进一步的纯化步骤如美国专利第6,136,989号中更加详细地阐述的那样，可以通过一次或多次另外的层析或重结晶步骤进一步纯化由上述层析步骤得到的富含太平洋紫杉醇的“核心”组分。还可以将在此另外的纯化步骤中收集的任何废液流组分或废母液汇合并加入到废紫杉烷溶液中，以便根据本发明进一步处理。
V.制备太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的方法如上所述，根据以上方法从紫杉烷类的起始混合物制备的10-脱乙酰基浆果赤霉素III及其被保护的衍生物，可用于进一步合成太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇。这样，在第三实施方案中，本发明提供了从紫杉烷类的起始混合物制备太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的全过程，其中起始混合物包含9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III和至少一种选自太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，该过程包括下列步骤(1)对于起始混合物中每一在C-10位和C-13位之一或二者上具有酯键的紫杉烷，断开其C-10位和C-13位的酯键，以生成C-10位和C-13位去保护的紫杉烷类的第一中间体混合物；(2)使第一中间体混合物中C-9位具有酮取代基的紫杉烷类与第一中间体混合物中C-9位具有羟基的紫杉烷类分离，以生成10-脱乙酰基浆果赤霉素III和C-9位羟基的紫杉烷类的第二中间体混合物；
(3)保护第二中间体混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羟基，以生成C-7位和C-10位被保护的紫杉烷类的第三中间体混合物；(4)氧化第三中间体混合物中每一紫杉烷C-9位的羟基，以生成C-9位被氧化的紫杉烷类的第四中间体混合物；(5)使第四中间体混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羟基去保护，以生成10-脱乙酰基浆果赤霉素III；以及(6)将从步骤(2)和(5)中得到的10-脱乙酰基浆果赤霉素III转化为太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇。
此外，在第四实施方案中，本发明提供了从紫杉烷类的起始混合物制备太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的方法，其中起始混合物包含9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III和至少一种选自太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，该过程包括下列步骤(1)对于起始混合物中每一在C-10位和C-13位之一或二者上具有酯键的紫杉烷，断开其C-10位和C-13位的酯键，以生成C-10位和C-13位去保护的紫杉烷类的第一中间体混合物；(2)对于第一中间体混合物中每一在C-7位和C-10位之一或二者上具有羟基的紫杉烷，保护其C-7位和C-10位的羟基，以生成C-7位和C-10位被保护的紫杉烷类的第二中间体混合物；(3)使第二中间体混合物中C-9位具有酮取代基的紫杉烷类与第二中间体混合物中C-9位具有羟基的紫杉烷类分离，以生成C-7位和C-10位被保护的10-脱乙酰基浆果赤霉素III和C-9位羟基的紫杉烷类的第三中间体混合物；(4)氧化第三中间体混合物中每一紫杉烷C-9位的羟基，以生成C-9被氧化的紫杉烷类的第四中间体混合物；(5)使第四中间体混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羟基去保护，以生成10-脱乙酰基浆果赤霉素III；以及(6)将从步骤(3)中得到的C-7位和C-10位被保护的10-脱乙酰基浆果赤霉素III和从步骤(5)中得到的10-脱乙酰基浆果赤霉素III转化为太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇。
10-脱乙酰基浆果赤霉素III和被保护的10-脱乙酰基浆果赤霉素III，可用多种不同的方法转化为太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇，例如，第4,924,011号、第4,924,012号、第5,175,315号和第5,466,834号美国专利中所公开的方法，这些专利及其参考的文献在此处整体收录作为参考；以及第10/683，865号美国专利申请(其已转让给本发明的)中所公开的方法，该专利申请在此处整体收录作为参考。
在另一实施方案中，按照前述方法从紫杉烷类的起始混合物制备的10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III的混合物，可进一步转化为太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇。为此，本发明提供了从紫杉烷类的起始混合物制备太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的全过程，其中起始混合物包含9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III或三尖杉宁碱，以及至少一种选自太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的另外的紫杉烷，该过程包括下列步骤(1)保护起始混合物中每一在C-7位具有羟基的紫杉烷的C-7位的羟基，并断开起始混合中每一在C-13位具有酯键的紫杉烷的C-13位的酯键，以生成C-7被保护的紫杉烷类的第一中间体混合物；(2)氧化第一中间体混合物中每一在C-9位具有羟基的紫杉烷的C-9位的羟基，以生成C-7位被保护的紫杉烷类的第二中间体混合物；以及(3)使第二中间体混合物中每一紫杉烷的C-7位的羟基去保护，以生成10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III；以及(4)将10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III转化为太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇，其中将10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III转化为太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的步骤进一步包括保护10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III中每一个的C-7位的羟基。
10-脱乙酰基浆果赤霉素III和被保护的10-脱乙酰基浆果赤霉素III，可用多种不同的方法转化为太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇，例如，第4,924,011号、第4,924,012号、第5,175,315号和第5,466,834号美国专利中所公开的方法，这些专利及其参考的文献在此处整体收录作为参考；以及第10/683,865号美国专利申请(其已转让给本发明的)中所公开的方法，该专利申请在此处整体收录作为参考。
实施例下面的实施例公开了以下具体方法从含有多种紫杉烷的溶液合成和分离10-脱乙酰基浆果赤霉素III、或10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III的混合物及其被保护的衍生物，然后将它们转化为太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇。除非另有说明，否则所有科技术语均具有本领域普通技术人员所理解的意义。
实施例1从加拿大紫杉中提取紫杉烷类在魁北克省收集加拿大紫杉树的针叶。干针叶(3kg)在室温下通过甲醇渗滤提取三次，甲醇用量依次为10L、6L和6L，渗透提取在底部有过滤器和旋塞的玻璃容器中进行。每次提取均放置24小时，然后打开底部旋塞，将混合物过滤到锥形烧瓶内，得到粗提取物。将粗甲醇提取物合并，再浓缩成约1.1L的粗甲醇提取物浓缩物。
实施例2A粗提取物的过滤硅胶/活性炭过滤器以如下方式制备。将Norit SA3活性炭(0.5kg100目-Aldrich)与硅藻土(0.5kgAC 2098T-Anachemia)混合，放入粗糙的烧结玻璃漏斗中。该活性炭-硅藻土混合物用二氯甲烷∶甲醇(9∶1)浸泡，并用另外1.0L同样的溶剂洗涤。在该活性炭层上过滤粗甲醇提取物浓缩物，然后以1.5L二氯甲烷∶甲醇(9∶1)洗涤。用旋转蒸发器(rotovap)将收集到的混合物真空蒸发，并将残留物用真空泵抽高真空1小时，以去除所有痕量甲醇。
实施例2B液-液萃取在5L分液漏斗中，粗甲醇提取浓缩物用含有甲醇(400ml)、水(800ml)和己烷(1100ml)的混合物进行分配。待溶剂分层之后，上层为深绿色，测试后抛弃，下层水相用二氯甲烷提取两次。将两次用二氯甲烷分配所得的二氯甲烷萃取物合并，并浓缩生成270ml含有多种紫杉烷的DCM萃取浓缩物。
实施例3硅胶柱层析将318g硅胶(40-63μm)装入实验室用2英尺长层析柱，将70mlDCM萃取浓缩物(～21g固体)上样，然后用DCM/EtOAc洗脱(7L的DCM/EtOAc 7∶3和3L的DCM/EtOAc 1∶1)。收集到100个组分，每个组分体积为100ml。根据HPLC和TLC分析，这些组分被合并为五组含太平洋紫杉醇的组分、含三尖杉宁碱和太平洋紫杉醇的组分、含9-DHB的组分、含浆果赤霉素III的组分和含10-DAB的组分。后四种组分(即，废液流组分)可汇合为含有多种紫杉烷的合并废液流溶液，或者单独用于进一步的合成转化。在本实施例中，将含太平洋紫杉醇的组分从层析柱上洗脱之后，剩余组分被收集合并，形成废紫杉烷溶液，其可在下面的步骤中进一步利用。
实施例4从废紫杉烷溶液中合成并分离10-脱乙酰基浆果赤霉素III断开C-10位和C-13位的酯键如上所述，从上述方法中获得的废紫杉烷溶液中紫杉烷类的C-10位和C-13位的任何酯键都可用以下试剂断开，例如K-t-OBu、Li-t-OBu、LiHMDS、n-BuLi、LiOH和CH3Li、或路易斯酸(如ZnCl2)存在下的NaBH4和NaH。例如，在氩气气氛下，将废紫杉烷溶液溶解于THF中，冷却至-40℃。在此温度下，向搅拌的溶液中加入任何一种上述试剂，例如K-t-OBu，并通过TLC监测反应。在此温度下将反应物继续搅拌30分钟至6小时，直到通过TLC证实起始原料已完全消耗。当为完全消耗起始原料所需时，在该温度下加入额外量的碱(例如，K-t-OBu)，并且将反应物再搅拌1小时。反应混合物的后处理如常进行。蒸发溶剂得到C-10位和C-13位去保护的紫杉烷类的第一中间体混合物粗品，其可直接用于下一合成步骤，或使用DCM/乙酸乙酯混合物通过柱层析和/或从适合的溶剂中结晶而进一步纯化。
保护C-7位和C-10位的羟基在氩气气氛下，将C-10位和C-13位去保护的紫杉烷类的第一中间体混合物溶解于THF中，并在-40℃下搅拌。向搅拌的溶液加入碱(如DMAP、吡啶、TEA或任何其它碱，诸如LiOH、Li-t-OBu、n-BuLi、K-t-OBu或n-BuLi/K-t-OBu混合物)，再加入羟基保护基团剂(如三乙基甲硅烷基氯化物或任何其它烷化剂，或乙酸酐、乙酰氯、二叔丁基二碳酸酯或任何其它酰化剂)。在此温度下搅拌反应物30分钟至6小时，直到通过TLC以及HPLC分析证实起始起始原料完全消耗。当为完全消耗起始材料所需时，在此温度下，可加入额外量的碱和烷化剂或酰化剂。反应混合物的后处理如常进行。去除溶剂得到C-7位和C-10位被保护的紫杉烷类的第二中间体混合物，其可直接用于下一合成步骤或者使用DCM/EtOAc混合物通过柱层析或从适合溶剂中结晶进行纯化。
层析分离将318克硅胶(40-63μm)装入实验室用2英尺长层析柱，并将第二中间体混合物上样，然后用DCM/EtOAc洗脱(7L的DCM/EtOAc7∶3和3L的DCM/EtOAc 1∶1)。收集到100个组分，每个组分体积为100ml。根据HPLC和TLC分析，这些组分被合并为两组含有在C-9位具有酮取代基的紫杉烷类的组分(即，被保护的10-DAB衍生物)和含有在C-9位具有羟基的紫杉烷类的组分。含有在C-9位具有羟基的紫杉烷类的组分合并，生成C-9位羟基紫杉烷类的第三中间体混合物，其进一步用于下面的合成步骤。
氧化C-9位的羟基C-9位羟基紫杉烷类的第三中间体混合物被氧化剂氧化，以在C-9位得到酮。该氧化反应可用各种氧化剂在温和条件下完成，这些氧化剂包括4-(二甲基氨基)吡啶氯铬酸盐、吡啶氯铬酸盐、氧化铬(IV)-硅胶、氧化铬(IV)-乙酸(Fieser试剂)或酸性媒介、溴、二甲基亚砜-二环己基碳二亚胺，以及含二氯(对-异丙基甲苯)-钌(II)的二氧化锰。
在持续搅拌下，将C-9位具有羟基的紫杉烷类的第三中间体混合物溶解于有机溶剂(例如丙酮)中，冷却至接近0℃。在低温下向该溶液中加入氧化剂，搅拌30分钟至6小时直到通过TLC证实起始材料已完全消耗。待反应完成后，反应混合物的后处理按常规进行，得到C-9位被氧化的紫杉烷类的第四中间体混合物粗品，其可进一步被纯化(使用DCM/EtOAc混合物洗脱通过硅胶柱层析或从适合的溶剂中结晶)，或者直接用于下一合成步骤。
C-7位和C-10位的羟基去保护如上所述，将C-9位被氧化的紫杉烷类的第四中间体混合物中C-7位和C-10位羟基去保护的步骤可用如下试剂完成，如LiOH、n-BuLi、Li-t-OBu、CH3Li、K-t-Obu、LiHMDS用于对C-10位羟基去保护，用HF、HCl、TFA和乙酸对C-7位羟基去保护。
在氩气气氛下，将C-9位被氧化的紫杉烷类的第四中间体混合物溶解于THF中，冷却至-40℃。在此温度下，向搅拌的溶液中加入上述碱中的任一种，如K-t-OBu，并通过TLC监测反应。在此温度下再搅拌反应混合物30分钟至6小时，直到通过TLC证实起始原料完全消耗。反应混合物的后处理如常进行。蒸发溶剂得到C-10位去保护的混合物粗品，其可进一步按照如下所述的方式对C-7位去保护，或者在对C-7位去保护之前通过使用DCM/乙酸乙酯混合物的柱层析和/或从适合的溶剂中结晶而进一步纯化。
在室温下，将C-10位去保护的紫杉烷类的混合物粗品溶解于吡啶、DCM或有机溶液中。向该溶液中加入HF或TFA。在通过TLC证实起始原料完全被消耗之后，反应混合物的后处理如常进行，并通过采用DCM/EtOAc混合物的快速层析，得到10-脱乙酰基浆果赤霉素III，其可进一步从适合的溶剂中结晶，以得到＞99％纯度的产品。
实施例5从10-脱乙酰基浆果赤霉素III合成太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇随后例如按照第5,466,834号美国专利中所公开的方法，将从上述步骤所得到的10-脱乙酰基浆果赤霉素III转化为太平洋紫杉醇和/或多烯紫杉醇，在此将该专利整体并入作为参考。
实施例6从废紫杉烷溶液合成10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III保护C-7位的羟基以及断开C-13位的酯键在氩气气氛下，将上述方法中得到的废紫杉烷溶液溶解于THF中，并冷却至-40℃。在-40℃，向该搅拌的的溶液加入碱(如DMAP、吡啶、TEA或任何其它锂或钾碱，例如LiOH、Li-t-OBu、n-BuLi、K-t-OBu或n-BuLi/K-t-OBu混合物，然后加入羟基保护基团试剂(如三乙基甲硅烷基氯化物或任何其它烷化剂、或乙酸酐、乙酰氯、二叔丁基二碳酸酯或任何其它酰化剂)。在该温度下，将反应混合物搅拌30分钟至6小时直到通过TLC和HPLC分析证实起始起始材料完全消耗。当为完全消耗起始原料以及确保断开C-13位的酯键时，可在此温度下，加入额外量的碱和烷化或酰化剂。还可进一步加入额外量的碱以确保C-10位的酯键断开。反应混合物的后处理如常进行，去除溶剂以得到C-7位被保护的第一中间体混合物粗品，其可直接用于下一合成步骤，或通过使用DCM/EtOAc混合物的柱层析或从适合的溶剂中结晶而纯化。
C-9位羟基的氧化使用氧化试剂将C-7位被保护的紫杉烷类的第一中间体混合物氧化，以在C-9位得到酮。该C-7位被保护的紫杉烷类的第一中间体混合物的氧化可使用各种氧化剂在温和条件下完成，这些氧化剂包括4-(二甲基氨基)吡啶氯铬酸盐、吡啶氯铬酸盐、氧化铬(IV)-硅胶、氧化铬(IV)-乙酸(Fieser试剂)或酸性介质、溴、二甲基亚砜、二环己基碳二亚胺和含二氯(对-异丙基甲苯)-钌(II)的二氧化锰。
在持续搅拌下，将C-7位被保护的紫杉烷类的第一中间体混合物溶解于有机溶剂(如丙酮)中并冷却至接近0℃。在低温下向该溶液加入氧化剂，搅拌反应混合物30分钟至6小时，直到通过TLC证实起始原料完全消耗。反应混合物的后处理如通常进行，得到C-7位被保护的紫杉烷类的第二中间体混合物粗品，其可进一步纯化(通过使用DCM/EtOAc混合物洗脱的硅胶柱层析或从适合的溶剂中结晶)或直接用于下一合成步骤。
去除C-7位羟基的保护如上所述，C-7位被保护的紫杉烷类的第二中间体混合物中C-7位羟基的去除保护可通过酸完成，酸例如为HF、HCl、TFA或乙酸。
在室温下，将C-7位被保护的紫杉烷类的第二中间体混合物溶解于吡啶或有机溶剂中。向该溶液中加入HF或任何其它酸，如HCl、TFA或乙酸。在通过TLC证实起始原料完全消耗后(通过TLC观测)，反应混合物的后处理如通常进行，并通过使用DCM/EtOAc混合物的快速柱层析纯化，以得到10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III混合物，此混合物可进一步从适合的溶剂中结晶得到＞99％纯度的产品。
实施例7从10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III合成太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇随后按照第5,466,834号美国专利中所公开的方法，将10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III的混合物转化为太平洋紫杉醇和/或多烯紫杉醇，在此将该专利整体并入作为参考。
在本说明书中提及和/或在申请数据页(Application Data Sheet)中列出的所有上述美国专利、美国专利申请出版物、美国专利申请、外国专利、外国专利申请和非专利出版物，在此整体并入作为参考。
权利要求
1.从紫杉烷类的起始混合物制备10-脱乙酰基浆果赤霉素III并任选地将10-脱乙酰基浆果赤霉素III转化为太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的方法，其中所述起始混合物包含9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III和至少一种选自太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，所述方法包括下列步骤(1)断开所述起始混合物中每一在C-10位和C-13位之一或二者上具有酯键的紫杉烷的所述C-10位和C-13位的酯键，以生成C-10位和C-13位去保护的紫杉烷类的第一中间体混合物；(2)使所述第一中间体混合物中在C-9位具有酮取代基的紫杉烷类与所述第一中间体混合物中在C-9位具有羟基的紫杉烷类分离，以生成10-脱乙酰基浆果赤霉素III，以及C-9位羟基紫杉烷类的第二中间体混合物；(3)保护所述第二中间体混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羟基，以生成C-7位和C-10位被保护的紫杉烷类的第三中间体混合物；(4)氧化所述第三中间体混合物中每一紫杉烷C-9位的羟基，以生成C-9位被氧化的紫杉烷类的第四中间体混合物；以及(5)使第四中间体混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羟基去保护，以生成10-脱乙酰基浆果赤霉素III。
2.如权利要求
1所述的方法，其中所述断开所述起始混合物中每一紫杉烷C-10位和C-13位的酯键的步骤包括使所述起始混合物与选自K-t-OBu、Li-t-OBu、LiHMDS、n-BuLi、LiOH和CH3Li的碱接触；或者与包括选自NaBH4和NaH的还原剂和路易斯酸的还原性盐接触。
3.如权利要求
2所述的方法，其中所述断开所述起始混合物中每一紫杉烷C-10位和C-13位的酯键的步骤包括使所述起始混合物与K-t-OBu接触。
4.如权利要求
1所述的方法，其中所述保护所述第二中间体混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位羟基的步骤包括使所述第二中间体混合物与碱和羟基保护基团在有机溶剂中接触，其中所述碱选自DMAP、吡啶、TEA、LiOH、Li-t-OBu、n-BuLi、K-t-OBu以及n-BuLi/K-t-OBu混合物；以及所述羟基保护基团选自烷化剂和酰化剂。
5.如权利要求
4所述的方法，其中所述羟基保护基团选自叔丁氧基羰基、苄氧基羰基、2，2，2-三氯乙氧基羰基、二氯乙酰基和乙酰基。
6.如权利要求
5所述的方法，其中所述碱是DMAP，且所述羟基保护基团是叔丁氧基羰基。
7.如权利要求
1所述的方法，其中所述氧化所述第三中间体混合物中每一紫杉烷的C-9位羟基的步骤包括，使所述第三中间体混合物与选自4-(二甲基氨基)吡啶氯铬酸盐、吡啶氯铬酸盐、氧化铬(IV)-硅胶、氧化铬(IV)-乙酸、溴、二甲基亚砜-二环己基碳二亚胺、以及含二氯(对-异丙基甲苯)-钌(II)的二氧化锰的氧化剂接触。
8.如权利要求
7所述的方法，其中所述氧化剂是氧化铬(IV)-硅胶。
9.如权利要求
1所述的方法，其中所述使所述第四中间体混合物中每一紫杉烷的C-7位和C-10位羟基去保护的步骤包括下列步骤使所述第四中间体混合物中每一紫杉烷的C-10位羟基去保护；以及使所述第四中间体混合物中每一紫杉烷的C-7位羟基去保护。
10.如权利要求
9所述的方法，其中所述使所述第四中间体混合物中每一紫杉烷的C-10位羟基去保护的步骤包括使所述第四中间体混合物与选自LiOH、n-BuLi、Li-t-OBu、CH3Li、K-t-OBu和LiHMDS的碱接触。
11.如权利要求
9所述的方法，其中所述使所述第四中间体混合物中每一紫杉烷的C-7位羟基去保护的步骤包括使所述第四中间体混合物与选自HF、TFA、HCl和乙酸的酸接触。
12.如权利要求
1所述的方法，还包括将步骤(2)和步骤(5)得到的10-脱乙酰基浆果赤霉素III转化为太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇。
13.从紫杉烷类的起始混合物制备10-脱乙酰基浆果赤霉素III并任选地将10-脱乙酰基浆果赤霉素III转化为太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的方法，其中所述起始混合物包含9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III和至少一种选自太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，所述方法包括下列步骤(1)断开所述起始混合物中每一在C-10位和C-13位之一或二者上具有酯键的紫杉烷的所述C-10位和C-13位的酯键，以生成C-10位和C-13位去保护的紫杉烷类的第一中间体混合物；(2)保护所述第一中间体混合物中每一在C-7位和C-10位之一或二者上具有羟基的紫杉烷的所述C-7位和C-10位的羟基，以生成C-7位和C-10位被保护的紫杉烷类的第二中间体混合物；(3)使所述第二中间体混合物中在C-9位具有酮取代基的紫杉烷类与所述第二中间体混合物中在C-9位具有羟基的紫杉烷类分离，以产生C-7位和C-10位被保护的10-脱乙酰基浆果赤霉素III，以及C-9位羟基紫杉烷类的第三中间体混合物；(4)氧化所述第三中间体混合物中每一紫杉烷C-9位的羟基，以生成C-9位被氧化的紫杉烷类的第四中间体混合物；(5)使所述第四中间体混合物中每一紫杉烷C-7位和C-10位的羟基去保护，以生成10-脱乙酰基浆果赤霉素III。
14.如权利要求
13所述的方法，其中所述断开所述起始混合物中每一紫杉烷C-10位和C-13位的酯键的步骤包括使所述起始混合物与选自K-t-OBu、Li-t-OBu、LiHMDS、n-BuLi、LiOH和CH3Li的碱接触；或者与包括选自NaBH4和NaH的还原剂和路易斯酸的还原性盐接触。
15.如权利要求
14所述的方法，其中所述断开所述起始混合物中每一紫杉烷C-10位和C-13位的酯键的步骤包括使所述起始混合物与K-t-OBu接触。
16.如权利要求
13所述的方法，其中所述保护所述第一中间体混合物中每一紫杉烷的C-7位和C-10位羟基的步骤包括使第一中间体混合物与碱和羟基保护基团在有机溶液中接触，其中所述碱选自DMAP、吡啶、TEA、LiOH、Li-t-OBu、n-BuLi、K-t-OBu和n-BuLi/K-t-OBu混合物；以及所述羟基保护基团选自烷化剂和酰化剂。
17.如权利要求
16所述的方法，其中所述羟基保护基团选自叔丁氧基羰基、苄氧基羰基、2，2，2-三氯乙氧基羰基、二氯乙酰基和乙酰基。
18.如权利要求
17所述的方法，其中所述碱是DMAP，且所述羟基保护基团是叔丁氧基羰基。
19.权利要求
13所述的方法，其中所述氧化所述第三中间体混合物中每一紫杉烷的C-9位羟基的步骤包括，使所述第三中间体混合物与选自4-(二甲基氨基)吡啶氯铬酸盐、吡啶氯铬酸盐、氧化铬(IV)-硅胶、氧化铬(IV)-乙酸、溴、二甲基亚砜-二环己基碳二亚胺、以及含二氯(对-异丙基甲苯)-钌(II)的二氧化锰的氧化剂接触。
20.如权利要求
19所述的方法，其中所述氧化剂是氧化铬(IV)-硅胶。
21.如权利要求
13所述的方法，其中所述使所述第四中间体混合物中每一紫杉烷的C-7位和C-10位羟基去保护的步骤包括下列步骤使所述第四中间体混合物中每一紫杉烷的C-10位羟基去保护；以及使所述第四中间体混合物中每一紫杉烷的C-7位羟基去保护。
22.如权利要求
21所述的方法，其中所述使所述第四中间体混合物中每一紫杉烷的C-10位羟基去保护的步骤包括使所述第四中间体混合物与选自LiOH、n-BuLi、Li-t-OBu、CH3Li、K-t-OBu和LiHMDS的碱接触。
23.权利要求
21所述的方法，其中所述使所述第四中间体混合物中每一紫杉烷的C-7位羟基去保护的步骤包括使所述第四中间体混合物与选自HF、TFA、HCl和乙酸的酸接触。
24.如权利要求
13所述的方法，还包括将步骤(2)和步骤(5)得到的10-脱乙酰基浆果赤霉素III转化为太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇。
25.如权利要求
1或权利要求
13所述的方法，其中所述起始混合物包含9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III和至少两种选自太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷。
26.如权利要求
1或权利要求
13所述的方法，其中所述起始混合物包含9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III和至少三种选自太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷。
27.如权利要求
1或权利要求
13所述的方法，其中所述起始混合物包含9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III、太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇。
28.如权利要求
1或权利要求
13所述的方法，其中所述紫杉烷类的起始混合物是废紫杉烷溶液，其包含一种或多种下列物质在粗或部分纯化的紫杉烷提取物的层析分离过程中收集的合并废液流组分；以及在粗或部分纯化的紫杉烷提取物的重结晶过程中收集的合并废母液。
29.如权利要求
28所述的方法，其中所述废紫杉烷溶液包含在粗紫杉烷提取物的层析分离过程中收集的合并废液流组分。
30.如权利要求
28所述的方法，其中所述废紫杉烷溶液包含在粗紫杉烷提取物及部分纯化的紫杉烷提取物的层析分离过程中收集的合并废液流组分，和在粗紫杉烷提取物及部分纯化的紫杉烷提取物的重结晶过程中收集的合并废母液。
31.如权利要求
28所述的方法，其中所述粗紫杉烷提取物和部分纯化的紫杉烷提取物得自来自紫杉属的含紫杉烷的原料。
32.从紫杉烷类的起始混合物制备10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III并且任选地将其转化为太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的方法，其中所述起始混合物包含9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III或三尖杉宁碱，以及至少一种选自太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，所述方法包括下列步骤保护所述起始混合物中每一在C-7位具有羟基的紫杉烷的所述C-7位的羟基，并断开所述起始混合物中每一在C-13位具有酯键的紫杉烷的所述C-13位的酯键，以生成C-7位被保护的紫杉烷类的第一中间体混合物；氧化所述第一中间体混合物中每一在C-9位具有羟基的紫杉烷的C-9位的羟基，以生成C-7位被保护的紫杉烷类的第二中间体混合物；使所述第二中间体混合物中每一紫杉烷的C-7位羟基去保护，以生成10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III。
33.如权利要求
32所述的方法，其中所述保护所述起始混合物中每一紫杉烷的C-7位羟基并断开所述起始混合物中每一紫杉烷的C-13位酯键的步骤，还包括断开所述起始混合物中每一在C-10位具有酯键的紫杉烷的所述C-10位的酯键。
34.如权利要求
32所述的方法，其中所述保护所述起始混合物中每一紫杉烷的C-7位羟基并断开所述起始混合物中每一紫杉烷的C-13位酯键的步骤，包括使所述起始混合物与碱和羟基保护基团在有机溶剂中接触；所述碱选自DMAP、吡啶、TEA、LiOH、Li-t-OBu、n-BuLi、K-t-OBu以及n-BuLi/K-t-OBu混合物；以及所述羟基保护基团选自烷化剂和酰化剂。
35.如权利要求
34所述的方法，其中所述羟基保护基团选自叔丁氧基羰基、苄氧基羰基、2，2，2-三氯乙氧基羰基、二氯乙酰基和乙酰基。
36.如权利要求
35所述的方法，其中所述碱是DMAP，且所述羟基保护基团是叔丁氧基羰基。
37.如权利要求
32所述的方法，其中所述断开所述起始混合物中每一紫杉烷的C-13位的酯键包括使所述起始混合物与碱接触。
38.如权利要求
32所述的方法，其中所述氧化所述第一中间体混合物中每一紫杉烷的C-9位羟基的步骤，包括使所述第一中间体混合物与选自4-(二甲基氨基)吡啶氯铬酸盐、吡啶氯铬酸盐、氧化铬(IV)-硅胶、氧化铬(IV)-乙酸、溴、二甲基亚砜-二环己基碳二亚胺、以及含二氯(对-异丙基甲苯)-钌(II)的二氧化锰的氧化剂接触。
39.如权利要求
38所述的方法，其中所述氧化剂是氧化铬(IV)-硅胶。
40.如权利要求
32所述的方法，其中所述使所述第二中间体混合物中每一紫杉烷的C-7位羟基去保护的步骤包括使所述第二中间体混合物与酸接触。
41.如权利要求
40所述的方法，其中所述酸选自HF、TFA、HCl和乙酸。
42.如权利要求
32所述的方法，其中所述起始混合物包含9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III或三尖杉宁碱，以及至少两种选自太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷。
43.如权利要求
32所述的方法，其中所述起始混合物包含9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III或三尖杉宁碱，以及至少三种选自太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷。
44.权利要求
32所述的方法，其中所述起始混合物包含9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III、太平洋紫杉醇、10-脱乙酰基浆果赤霉素III、浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇和10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇。
45.权利要求
32所述的方法，其中所述起始紫杉烷混合物是废紫杉烷溶液，其包含一种或多种下列物质在粗或部分纯化的紫杉烷提取物的层析分离过程中收集的合并废液流组分；以及在粗或部分纯化的紫杉烷提取物的重结晶过程中收集的合并废母液。
46.如权利要求
45所述的方法，其中所述废紫杉烷溶液包含在粗紫杉烷提取物的层析分离过程中收集的合并废液流组分。
47.如权利要求
45所述的方法，其中所述废紫杉烷溶液包含在粗紫杉烷提取物及部分纯化的紫杉烷提取物的层析分离过程中收集的合并废液流组分，和在粗紫杉烷提取物及部分纯化的紫杉烷提取物的重结晶过程中收集的合并废母液。
48.如权利要求
45所述的方法，其中所述粗紫杉烷提取物和部分纯化的紫杉烷提取物得自来自紫杉属的含紫杉烷的原料。
49.如权利要求
32所述的方法，还包括保护10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III中每一个的C-7位的羟基，并将所述被保护的10-脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III转化为太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇。
专利摘要
本发明提供了半合成与分离可用于制备太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的紫杉烷中间体的方法，尤其是从紫杉烷类混合物半合成和分离10－脱乙酰基浆果赤霉素III，半合成10－脱乙酰基浆果赤霉素III和浆果赤霉素III的混合物及其被保护的衍生物的方法。
文档编号C07D305/14GK1997634SQ200580012660
公开日2007年7月11日 申请日期2005年4月22日
发明者拉吉娜·奈杜, 塞缪尔·西昂基昂·富 申请人:查塔姆生物技术有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan