紫杉烷衍生物的一锅合成及其向太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的转化的制作方法

专利名称：紫杉烷衍生物的一锅合成及其向太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的转化的制作方法
背景技术：
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)的紫杉烷衍生物的半合成，特别是涉及在一锅反应中被保护的紫杉烷衍生物的半合成。
相关技术的描述萜烯的紫杉烷类因其成员显示出了广谱的抗白血病和抑制肿瘤活性而倍受科研及医疗领域关注。太平洋紫杉醇(1，紫杉醇(Taxol))是此类中广为人知的一员。
紫杉醇，(1)太平洋紫杉醇是于1971年首先从太平洋紫杉树(Taxus brevifolia)的树皮中分离出来的并被证实为有效的天然抗癌剂。例如，紫杉醇被发现具有抗不同类型白血病以及抗人类乳腺、卵巢、脑和肺中的实体肿瘤的活性。
近年来，该活性已经激起了强烈的研究努力，包括寻找具有类似或改进性质的其它紫杉烷类以及开发制备诸如太平洋紫杉醇的紫杉烷类的合成途径。该研究努力的成果之一是太平洋紫杉醇合成类似物多烯紫杉醇(2，更常被称为泰索帝(taxotere))的发现。如美国专利第4,814,470号中公开的那样，泰索帝被发现具有非常好的抗肿瘤活性以及比太平洋紫杉醇更好的生物利用度。泰索帝与太平洋紫杉醇结构类似，不同在于3′位的氨基上的叔丁氧基羰基代替了苯甲酰基，以及C-10位的羟基代替了乙酰基。
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。已经开发出了许多半合成途径，它们通常从分离和纯化天然存在的物质开始，然后将其转化为所需要的紫杉烷。例如，根据授予Denis等人的美国专利第4,924,011号以及授予Colin等人的美国专利第4,924,012号，可以通过半合成由10-脱乙酰基浆果赤霉素III或浆果赤霉素III制备太平洋紫杉醇和泰索帝，或者根据授予Holton等人的美国专利第5,175,315号或美国专利申请第10/683,865号，通过β-内酰胺与合适的被保护的10-脱乙酰基浆果赤霉素III或浆果赤霉素III衍生物制备太平洋紫杉醇和泰索帝，所述美国专利申请第10/683,865号转让给了本发明的受让人。可以由诸如多种Taxus物种的针叶、干、树皮或心材等天然来源提取出的混合物分离10-脱乙酰基浆果赤霉素III(10-DAB，3)以及浆果赤霉素III(BACC III，4)，并且10-脱乙酰基浆果赤霉素III(10-DAB，3)和浆果赤霉素III(BACC III，4)具有以下结构
虽然关于太平洋紫杉醇和泰索帝半合成的许多研究都涉及作为起始原料的10-脱乙酰基浆果赤霉素III，但是也收集并鉴别了来自Taxus物种的其它紫杉烷类，例如存在于加拿大紫杉(Taxus Canadensis)中9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III(9-DHB，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)以及大量的7-表-紫杉烷类。
三尖杉宁碱，(6)
除此以外，Carver等人的美国专利第5,202,448号和第5,256,801号、Zheng等人的美国专利第5,449,790号以及McChesney等人的美国专利第6,281,368号公开了将存在于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-脱乙酰基紫杉醇以及某些10-脱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，其可以随后用于上述的半合成途径中。
虽然本领域已经有了很多进展，但是仍然需要制备紫杉烷衍生物以及将其转化为太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的改进方法，并且还需要从含有多种紫杉烷的粗和部分纯化混合物中制备这些紫杉烷中间体的改进方法。本发明满足了这些需求并且还提供了其它相关的优点。
发明概述简而言之，本发明涉及用于制备太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的紫杉烷中间体的半合成，特别是涉及在一锅反应中被保护的紫杉烷中间体的半合成。说明如下在一实施方案中，本发明提供保护通式(I)紫杉烷的方法 其中，Z是-OH或被保护的-OH，G1和G2相同或者不同并且独立地为羟基保护基团，所述方法包括保护紫杉烷C-7位和/或C-10位的自由羟基基团，并向紫杉烷C-13位的自由羟基基团连接侧链以提供C-13被保护的紫杉烷中间体，其中保护和连接步骤包括，在一锅反应中，将紫杉烷与碱、合适的羟基保护剂和侧链前体化合，并且其中侧链前体是β-内酰胺、噁唑烷或噁唑啉。
在另一实施方案中，本发明提供保护通式(I)紫杉烷的方法，所述通式(I)紫杉烷是紫杉烷类混合物的一部分，所述紫杉烷类混合物除了通式(I)紫杉烷以外，还包括太平洋紫杉醇、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-木糖基紫杉醇以及10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇。
在另一实施方案中，本发明提供制备太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的方法，所述方法包括保护通式(V)化合物的C-7位和/或C-10位的羟基基团 其中，Z是-OH或被保护的-OH；向C-13位的自由羟基基团连接侧链以提供C-13被保护的紫杉烷中间体；并且将C-13被保护的紫杉烷中间体转化为太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇，其中保护和连接步骤包括，在一锅反应中，将通式(V)化合物与碱、合适的羟基保护剂和侧链前体化合，并且其中侧链前体是β-内酰胺、噁唑烷或噁唑啉。
在另一实施方案中，本发明提供由包含10-脱乙酰基浆果赤霉素III和至少另一种紫杉烷的紫杉烷类起始混合物制备太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的方法，所述另一种紫杉烷选自太平洋紫杉醇、9-二氢-13-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-木糖基紫杉醇以及10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇，所述方法包括保护起始混合物中每一在C-7位具有羟基基团的紫杉烷的C-7位的羟基基团，以产生C-7位被保护的紫杉烷类的第一中间体混合物；向第一中间体混合物中每一在C-13位具有自由羟基基团的紫杉烷的C-13位连接侧链，以提供C-13被保护的紫杉烷中间体的混合物；以及将C-13被保护的紫杉烷中间体转化为太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇，其中，保护C-7位羟基基团和向C-13位的自由羟基连接侧链的步骤包括，在一锅反应中，使起始混合物与碱、合适的羟基保护剂和侧链前体化合，并且其中侧链前体是β-内酰胺、噁唑烷或噁唑啉。
通过参考附图和以下详细说明，本发明这些和其它方面将会是显而易见的。
附图简要说明

图1显示了本发明制备C-13β-内酰胺保护的紫杉烷中间体，以及将该中间体转化为多烯紫杉醇的化学路线。
图2显示制备用于本发明的半合成方法中的β-内酰胺侧链的几种化学路线。
图3显示制备用于本发明的半合成方法的β-内酰胺侧链的另一化学路线。
发明的详细说明如上所述，本发明涉及用于制备太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的紫杉烷中间体的半合成，特别涉及在一锅反应中被保护的紫杉烷中间体的半合成。
I.定义当用在本文中，下列术语具有下列意义。
“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)普通硅石、Florisil、多孔硅胶或用于层析操作的任何物理形式的硅酸盐。
“含有紫杉烷的原料”指被选择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-木糖基紫杉醇以及10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇。
“粗紫杉烷提取物”指通过使用至少一种溶剂处理含有紫杉烷的原料，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”指由层析分离得到的和/或由粗或部分纯化的紫杉烷提取物的重结晶得到的富含太平洋紫杉醇的组合物。
“废液流组分”指通过诸如美国专利第6,136,989号的方法从粗或部分纯化的紫杉烷提取物中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。
“废母液”指通过诸如美国专利第6,136,989号的方法，从粗或部分纯化的紫杉烷提取物重结晶后所收集的母液。
“羟基保护基团”指本领域已知的羟基的任何衍生物，其在化学转换中可用于掩蔽羟基，然后在一定条件下被脱去，导致羟基恢复而对分子的剩余部分没有任何其它不希望的影响。许多酯类、缩醛、缩酮和甲硅烷基酯类都是合适的保护基团。羟基保护基团的例子包括，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)、二氯乙酰基、三氯乙酰基(OCCCl3)、2，2，2-三氯乙氧基羰基(Troc)、苄氧基甲基(BOM)、叔丁基(t-Bu)、三乙基甲硅烷基(TES)、三甲基甲硅烷基(TMS)、三异丙基甲硅烷基(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、三苯基甲硅烷基、三氯乙氧羰基、苄基、对硝基苄基、对甲氧苄基、苯甲酰基、甲氧乙基、对甲氧苯基、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”或“被保护的-OH”指与羟基保护基团结合的羟基。被保护的羟基的一般实例包括但不限于-O-烷基、-O-酰基、缩醛和-O-乙氧基乙基，其中一些特定的被保护的羟基包括甲酰氧基、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、邻苯二甲酰氧基、丁酰氧基、异丁酰氧基、戊酰氧基、异戊酰氧基、乙二酰氧基、琥珀酰氧基和新戊酰氧基、苯基乙酰氧基、苯基丙酰氧基、甲磺酰氧基、氯苯甲酰氧基、对硝基苯甲酰氧基、对叔丁基苯甲酰氧基、辛酰氧基、丙烯酰氧基、甲基氨基甲酰氧基、苯基氨基甲酰氧基、萘基氨基甲酰氧基等等。相关术语“羟基保护剂”指向自由的羟基官能团引入羟基保护基团的试剂。通常，羟基保护剂包括上述羟基保护基团以及诸如卤化物或三氟甲基磺酸酯的离去基团。当羟基保护基团是烷基时，羟基保护剂在这里称为是烷化剂。类似地，当羟基保护基团是酰基或甲硅烷基时，羟基保护剂在这里可分别称为酰化剂或甲硅烷化剂。更多示例性羟基保护基团和羟基保护剂例如分别描述在C.B.Reese和E.Haslam，“Protective Groups in Organic Chemistry(有机化学中的保护基团)”J.G.W.McOmie，Ed.，Plenum Press，New York，N.Y.，1973，第3和第4章及T.W.Greene和P.G.M.Wuts，“Protective Groupsin Organic Synthesis(有机合成中的保护基团)”Second Edition，JohnWiley and Sons，New York，N.Y.，1991，第2和第3章中有。
“巯基保护基团”指本领域已知的巯基的任何衍生物，其在化学转换中可用于掩蔽巯基，然后在一定条件下脱去，导致巯基恢复而对分子的剩余部分没有任何其它不希望的影响。巯基保护基团的例子包括，但不限于，三苯基甲基(trityl，Trt)、乙酰氨基甲基(Acm)、苯甲酰氨基甲基、1-乙氧基乙基、苯甲酰基等等。相关术语“被保护的巯基”指与巯基保护基团键合的巯基。被保护的巯基的一般实例包括，但不限于，-S-烷基(烷基硫基，例如，C1-C10烷基硫基)、-S-酰基(酰基硫基)、硫代缩醛、-S-芳烷基(芳烷基硫基，如芳基(C1-C4)烷基硫基)，其中一些特定的被保护的巯基包括甲基硫基、乙基硫基、丙基硫基、异丙基硫基、丁基硫基、异丁基硫基、仲丁基硫基、叔丁基硫基、戊基硫基、异戊基硫基、新戊基硫基、己基硫基、庚基硫基、壬基硫基、环丁基硫基、环戊基硫基和环己基硫基、苄基硫基、苯乙基硫基、丙酰基硫基、正丁酰基硫基和异丁酰基硫基。巯基保护基团和被保护的巯基例如在分别在C.B.Reese和E.Haslam，“Protective Groups in OrganicChemistry”J.G.W.McOmie，Ed.，Plenum Press，New York，N.Y.，1973，第3和第4章及T.W.Greene和P.G.M.Wuts，“Protective Groups inOrganic Synthesis”Second Edition，John Wiley and Sons，New York，N.Y.，1991，第2和第3章中有描述。
表列出一些保护基团的化学结构以及用于鉴别这些化学结构的命名法。
表1
“烷基”指任意取代的烃结构，不含饱和键，其中碳原子以直链、支链或环状形式排列，包括它们的组合。低级烷基指1到5个碳原子的烷基。低级烷基的例子包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基，仲丁基和叔丁基等等。“环烷基”是烷基的子集并且包括3到13个碳原子的单环或双环烃基。环烷基的例子包括环丙基、环丁基、环戊基、降冰片烷基(norbornyl)、金刚烷基等等。当具有特定数目的碳原子的烷基残基被指出时，所有与它有相同碳数的几何异构体均包括其中；因此，例如“丁基”指包括正丁基、仲丁基、异丁基和叔丁基；丙基包括正丙基和异丙基。
“烯基”指具有至少一个不饱和位置，即至少一个双键的任意取代的烷基。
“炔基”指具有至少一个两相邻碳原子间三键的任意取代的烷基。
“烷氧基”指通式为-O-烷基的原子团。实例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、环丙氧基、环己氧基等等。低级的烷氧基指含有1至5个碳的烷氧基。
“烷氧基羰基”指通式为-C(O)-烷氧基的原子团，其中烷氧基如此处所定义。
“芳基”指任意取代的苯基或萘基。芳基的示例性取代基包括一种或多种卤素、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、芳硫基、杂芳硫基、氰基、羧基、烷氧基部分包含1到15个碳的烷氧基羰基、芳氧基部分包含6到20个碳的芳氧基羰基或者杂芳基部分包含3到15个碳原子的杂芳基羰基。
“芳氧基”指通式为-O-芳基的原子团，其中芳基如此处所定义。代表性的芳氧基包括苯氧基。
“芳氧基羰基”指通式为-C(O)-芳氧基的原子团，其中芳氧基如此处所定义。
“杂芳基”指包含1-3个选自O、N或S的杂原子的任意取代的5-或6-元杂芳环；包含1-3个选自O、N或S的杂原子的双环的9-或10-元杂芳环系；或者包含1-3个选自O、N或S的杂原子的三环的13-或14-元杂芳环系。示例性的芳杂环包括例如，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。
“杂环”指5-至7-元单环，或者7-至10-元双环的杂环，其为饱和的、不饱和的或芳香的并包含1-4个独立地选自N、O和S的杂原子，其中氮和硫杂原子可任意地被氧化并且氮杂原子可任意地被季铵化，包括任意上述杂环与苯环稠合的双环。杂环可任意地被1-5个取代基取代。杂环可以通过任意杂原子或碳原子连接。杂环包括以上定义的杂芳基。因此，除了上述杂芳基以外，杂环还包括吗啉基、吡咯烷酮基、吡咯烷基、哌啶基、哌嗪基、hydantoinyl、戊内酰胺基、环氧乙烷基、氧杂环丁基(oxetanyl)、四氢呋喃基、四氢吡喃基、四氢吡啶基、四氢嘧啶基、四氢噻吩基、四氢噻喃基、四氢嘧啶基、四氢噻吩基、四氢噻喃基等等。
“酰基”指通式为-C(＝O)-R的原子团，其中R是烷基、烯基、炔基、芳基、烷氧基、芳氧基、杂环或者杂芳基，其中烷基、烯基、炔基、芳基、烷氧基、芳氧基、杂环或者杂芳基如此处所定义。代表性的酰基基团包括乙酰基、苯甲酰基、丙酰基、异丁酰基、叔丁氧基羰基等。低级酰基指含1至5个碳的基团。
“离去基团”指在取代或消除反应中可被替换的化学部分。示例性的离去基团包括卤素(例如，溴化物和氯化物)、三氟甲基磺酸酯和甲苯磺酰基。
“卤素”指氟、氯、溴或碘。
“氧(oxo)”指＝O。
“烃基”指烷基、烯基、炔基或芳基。
此处使用的术语“取代的”意思是至少一个氢原子被取代基取代的任意上述基团(例如，烷基、烷氧基、酰基、芳基、杂芳基和杂环)。在氧取代基(“＝O”)的情况下，两个氢原子被取代。取代基包括卤素、羟基、氧、烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、酰基、巯基、氰基、烷基巯基、芳基巯基、杂芳基巯基、杂芳基、杂环、-NRaRb、-NRaC(＝O)Rb、-NRcC(＝O)NRaRb、-NRaC(＝O)ORb、-NRaSO2Rb、-C(＝O)NRaRb、-OC(＝O)Ra、-OC(＝O)ORa、-OC(＝O)NRaRb、-NRaSO2Rb或通式-Y-Z-Ra的原子团，其中Y是烷二基(alkanediyl)、取代的烷二基或是直接键合，烷二基从相同或不同碳原子减少两个氢原子的二价烷基，Z是-O-、-S-、-S(＝O)-、-S(＝O)2-、-N(Rb)-、-C(＝O)-、-C(＝O)O-、-OC(＝O)-、-N(Rb)C(＝O)-、-C(＝O)N(Rb)-或直接是键，其中Ra、Rb和Rc相同或不同并且独立地为氢、氨基、烷基、取代的烷基(包括卤代烷基)、芳基、取代的芳基、杂芳基、取代的杂芳基、杂环或取代的杂环，或者其中Ra和Rb与和它们相连的氮原子共同形成杂环或取代的杂环。
术语“一锅反应”，此处也称为“一锅合成”，指在反应容器中进行的多步化学反应。通常，在反应的起始步骤生成反应中间体，然后中间体就地与存在于同一容器中的或引入同一容器中的其它组分反应。并不分离生成的反应中间体，而是直接作为下一反应步骤的反应物。例如，在本发明的一实施方案中，紫杉烷的自由羟基基团被保护，并不分离被保护的中间体，而是直接用于将侧链与紫杉烷中间体的自由羟基基团连接的下一步骤中。
II.制备C-13被保护的紫杉烷中间体的方法本发明涉及用于制备太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇的紫杉烷中间体的半合成方法，特别是被保护的紫杉烷中间体的半合成。具体地说，本发明的一实施方案提供包括新的化合步骤的方法，所述化合步骤为在一锅反应中保护通式(I)紫杉烷的C7位和/或C10位，并向C13位的自由羟基基团连接侧链以提供C13被保护的紫杉烷中间体(III)。所述方法包括在一个反应容器中，将通式(I)紫杉烷与碱、羟基保护剂和诸如通式(II)化合物的侧链前体化合。大体的反应方案如下所示反应方案I 其中，R1是羟基基团、被保护的羟基基团、巯基基团或被保护的巯基基团；R2是烷基、烯基、炔基或芳基；R3是氢、C1-C6烷基、芳基或酰基；Z是-OR4或OH；R4和R5相同或不同并且独立地为羟基保护基团；并且
G1和G2相同或不同并且独立地为羟基保护基团。
在一实施方案中，通式(I)中Z是-OH，保护步骤包括保护C-7位和C-10位的羟基基团，结果通式(III)的R4和R5是相同的羟基保护基团。
在另一实施方案中，其中Z已经被保护(即Z是-OR4)，保护步骤包括仅保护C-7位的羟基基团，结果通式(III)的R4和R5可以是相同或者不同的羟基保护基团。
在另一实施方案中，侧链前体是噁唑烷或噁唑啉。
上述保护和连接步骤将在下面叙述。
保护的一般方法在碱存在下，采用多种羟基保护剂的任意一种，例如缩醛、缩酮和甲硅烷基以及可除去的酰基保护基能选择性地保护通式(I)紫杉烷C-7位和/或C-10位的羟基基团，其中通式(I)为 通式(I)其中，Z是-OR4或OH，以及R4、G1和G2相同或不同并且独立地为羟基保护基团。
具体地，使用各种常规甲硅烷化剂的任意一种可甲硅烷化C-7和/或C-10位羟基基团，所述甲硅烷化剂包括，但不限于，三(烃基)甲硅烷基卤化物和三(烃基)甲硅烷基三氟甲基磺酸酯。这些化合物的烃基部分可任意地被取代并且优选是取代的或未取代的烷基或芳基。更具体地说，例如可使用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、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的甲硅烷化剂来选择性地甲硅烷化C-7和/或C-10位羟基基团。
或者，可以使用各种常规酰化剂的任意一种实现C-7和/或C-10位羟基基团的选择性酰化，所述酰化剂不限于取代的和未取代的羧酸衍生物，例如酸酸卤化物、酸酐、二碳酸酯、异氰酸酯和卤素甲酸酯。更具体地说，可以二叔丁基二碳酸酯(Boc2O)、二苯基二碳酸酯、二烯丙基二碳酸酯、2，2，2-三氯乙基氯甲酸酯、苄基氯甲酸酯、二氯乙酰氯、乙酰氯或其它常规酰化剂选择性地酰化C-7和/或C-10位羟基基团。
保护步骤中适合的碱包括，例如DMAP、吡啶、TEA、LiOH、Li-t-OBu、n-BuLi、LiH、LiHMDS、KHMDS、K-t-OBu、NaH、NaHMDS以及上述的任意两种或更多种的混合物，例如n-BuLi/Li-t-Obu的混合物。
示例性反应条件如下在氩气气氛中，在低温下，将通式(I)的紫杉烷或紫杉烷类的混合物溶于诸如无水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)或乙腈等的有机溶剂中。向该溶液中加入DMAP(二甲基氨基吡啶)或任意锂、钠或钾碱，例如Li-t-OBu、K-t-OBu、n-BuLi、n-BuLi/K-t-OBu的混合物或者LiOH，然后加入羟基保护剂，例如酰化剂(例如二叔丁基二碳酸酯)、甲硅烷化剂(例如三乙基甲硅烷基氯化物)或含有羟基保护基团的任意其它羟基保护剂。在低温至室温下保持混合物，直至通过TLC可以观察到起始原料完全消耗，得到了C-7和/或C-10位被保护的紫杉烷或C-7和/或C-10位被保护的紫杉烷类的混合物。此处使用的“低温”指-78至室温之间的温度。
在使用上述方法保护紫杉烷的C-7和/或C-10位的羟基基团之后，在相同的容器中而不分离保护步骤中的产物，根据下列方法完成侧链的连接。
连接的一般方法可以通过向C-7和C-10位被保护的紫杉烷中加入碱和侧链前体，在相同的化合步骤中生成在上述紫杉烷的C-13位的酯键。有代表性的碱包括DMAP、TEA、LiOH、Li-t-OBu、n-BuLi、LiH、LiHMDS、KHMDS、K-t-OBu、NaH、NaHMDS以及上述的任意两种或更多种的混合物。除此之外，该化合步骤还可以包括紫杉烷与金属醇盐化合，其中所述金属选自I、II、III族金属以及过渡金属。下面将更加详细地描述有代表性的侧链前体，包括通式(II)的β-内酰胺 通式(II)其中，R1是羟基基团、被保护的羟基基团、巯基基团或被保护的巯基基团；R2是烷基、烯基、炔基或芳基；以及R3是氢、C1-C6烷基、芳基或酰基；C-13连接的示例性反应条件包括，在氩气气氛中，在诸如-78℃至室温的低温下，将从前述保护步骤得到的并且在C-13位具有自由羟基基团的紫杉烷或紫杉烷类的混合物溶于有机溶剂中。向该溶液中加入碱，例如DMAP、TEA、LiOH、Li-t-OBu、n-BuLi、LiH、LiHMDS、KHMDS、K-t-OBu、NaH、NaHMDS或者上述的任意两种或更多种的混合物，然后加入β-内酰胺溶液。在低温至室温下保持混合物，直至起始原料完全消耗，如通过TLC观察。向混合物中加入酸的有机溶剂溶液，该酸例如为AcOH，并在饱和的碳酸氢钠水溶液与DMC和乙酸乙酯的混合物之间分配所述混合物。干燥并蒸发化合的有机提取物以得到粗C-13β-内酰胺保护的紫杉烷中间体，其可经柱层析法或从合适的溶剂中重结晶进一步被纯化。
III.紫杉烷起始原料如上所述，本发明的方法可用于将通式(I)紫杉烷类转化为被保护的紫杉烷中间体，然后将其用于进一步合成太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇。通式(I)的代表性紫杉烷类包括10-脱乙酰基浆果赤霉素III(3)和浆果赤霉素III(4)。然而，其它紫杉烷类也可以出现在起始原料中而不影响如反应方案I所示的通式(I)向通式(III)的转化。例如，除了通式(I)紫杉烷以外，在粗紫杉烷提取物或在废紫杉烷溶液中存在紫杉烷类。这些紫杉烷类是由通式(IV)代表的具有共同四环浆果赤霉素分子骨架的数种化合物 其中，RA、RB、RC和RD表示在紫杉烷类间变化的取代基。更具体地说，RA是-OH，RB是-OH或-OAc，RC是＝O以及RD是-OH或木糖基。可以出现在本公开的方法中有代表性的紫杉烷类包括9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III、太平洋紫杉醇、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇以及10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇。本领域技术人员显而易见，通式(I)是通式(IV)的子集，例如当RA是-OH，RB是-OH，RC是＝O以及RD是-OH时，上述结构代表10-脱乙酰基浆果赤霉素III，以及当RA是-OH，RB是-OAc，RC是＝O以及RD是-OH时，上述结构代表浆果赤霉素III。
在某些实施方案中，用于本发明的方法中的紫杉烷类可以是纯的、纯化的或部分纯化的紫杉烷类。可以通过本领域已知的多种不同方法中的任意一种得到这些纯化的和部分纯化的紫杉烷类。例如可以使用Gunawardana等人J.Nat.Prod.551686(1992)；Gunawardana等人的美国专利第5,530,020号；Carver等人的美国专利第5,202,448号和美国专利第5,256,801号，Zheng等人的美国专利第5,449,790号以及McChesney等人的美国专利第6,281,368号中描述的方法得到10-脱乙酰基浆果赤霉素III，此处引入其全部内容作为参考。
在其它实施方案中，用于本发明的方法中的紫杉烷混合物可以是存在于粗紫杉烷提取物或在废紫杉烷溶液中的多种紫杉烷类。这样，本公开的方法可以用于将存在于废紫杉烷溶液中的紫杉烷类，高产率地、大规模地转化为β-内酰胺保护的紫杉烷中间体，其可用于进一步合成太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇。这些废紫杉烷溶液可以含有(1)由粗或部分纯化的紫杉烷提取物层析分离和收集富含太平洋紫杉醇的组分之后所收集的合并废液流部分，和/或(2)粗或部分纯化的紫杉烷提取物重结晶后所收集的合并废母液。
可以通过许多不同的方法得到有代表性的废紫杉烷溶液，所述方法包括，例如Foo等人的美国专利第6,136,989号和其中引用的其它参考文献所公开的方法，此处引入其全部内容作为参考，以及转让给本发明受让人的美国专利申请第10/831,648号的方法，并引入其全部内容作为参考的。得到含有合并废液流组分的废紫杉烷溶液的代表性方法包括以下提取和柱层析步骤。
含有紫杉烷的起始原料合适的含有紫杉烷的原料是含有高含量紫杉烷的任意组织。适合的含有紫杉烷的原料实例包括来自包括Taxus属的不同种类的紫杉植物的组织，优选观赏紫杉植物的根和针叶，所述观赏紫杉植物包括T.canadensis、T.x media spp Hicksii、T.x dark green spreader和Hill.、T.chinensis、T.wallichiana、T.cuspidata、T.globosa、T.sumatrana、T.marei和T.floridana，以及T.brevifolia或T.yunnanensis的树皮。其它合适的原料包括由Taxus种类得到的植物组织培养物。
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，优选甲醇，因为其价格低廉、易于除去及其紫杉烷提取的效率。在一实施方案中，向每千克将要提取的含有紫杉烷的原料中加入约6-15升甲醇。通过搅拌含有紫杉烷的原料加速提取，例如在室温至60℃下，更通常为40℃下，通过搅拌或渗滤甲醇和含有紫杉烷的原料约1-5天。当含有紫杉烷的原料含有至少0.005％的太平洋紫杉醇含量时，如上所述3天的甲醇提取回收了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％，以及其它多种紫杉烷，生成了含有约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。
因此得到的大体积的甲醇提取物可以任意地被浓缩，通常通过蒸发浓缩约10-30倍以得到约100-400g/L固体含量的甲醇提取物浓缩物。
液-液提取随后可以使用1-3次液-液提取，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-液提取，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-液提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-液提取。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。
IV.侧链以及侧链前体如上所述，用于本发明的半合成方法的侧链前体可以是β-内酰胺、噁唑烷或噁唑啉。如下列实施例和附图所说明的那样，这些前体可以根据本发明的方法，与在C-13位具有自由羟基基团的紫杉烷反应以便在紫杉烷的C-13位连接侧链。
有代表性的β-内酰胺是通式(II)的化合物 通式(II)其中，R1是羟基基团、被保护的羟基基团、巯基基团或被保护的巯基基团；R2是烷基、烯基、炔基或芳基；以及R3是氢、C1-C6烷基、芳基或酰基；如转让给了本发明的受让人的美国专利申请第10/683,865号和第10/790,622号(在此引入其全部内容作为参考)中描述的，以及如图2所示，可以根据反应方案2制备这样的β-内酰胺反应方案2 其中LG是离去基团并且R1、R2和R3如上文所定义。除此之外，如在′865专利中进一步描述的和图2中所示的那样，这样的β-内酰胺还可以进一步转转化为其它β-内酰胺侧链。
美国专利申请第10/790,622号(“′622专利”)公开了具有以下结构的β-内酰胺 如在′622专利中描述的和图3中所示的那样，可以如此制备这样的β-内酰胺，即通过(1)将苯乙烯醛基卤化物转化为具有以下结构的苯乙烯醛基卤化物氮丙啶 其中X是卤素，(2)将该苯乙烯醛基卤化物氮丙啶中间体与乙酸反应以提供具有以下结构的开链苯乙烯醛基卤化物中间体
其中X是卤素，以及(3)将该开链苯乙烯醛基卤化物中间体转化为所述β-内酰胺。
在美国专利第6,365,750号和美国专利第6,307,071号及其引用的参考文献中描述了有代表性的噁唑烷和噁唑啉，此处引入这些专利及参考文献的全部内容作为参考。
V.制备太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的方法如上所述，可以使用根据上述半合成方法制备的C-13被保护的紫杉烷中间体进一步合成太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇。在这点上，在一实施方案中，本发明提供制备太平洋紫杉醇和/或多烯紫杉醇的全过程，包括(1)保护通式(V)化合物的C-7位和/或C-10位的羟基基团 其中，Z是-OH或被保护的-OH；(2)向C-13位的自由羟基基团连接侧链以提供C-13被保护的紫杉烷中间体；以及(3)将C-13被保护的紫杉烷中间体转化为太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇，其中保护和连接步骤包括，在一锅反应中，将通式(V)化合物与碱、合适的羟基保护剂和侧链前体化合，并且其中侧链前体是β-内酰胺、噁唑烷或噁唑啉。
尽管Z可以是此处描述的任何合适的羟基保护基团，但在一实施方案中，Z是-OAc，通式(V)化合物因此是浆果赤霉素III。当Z是自由-OH时，通式(V)化合物是10-脱乙酰基浆果赤霉素III。
保护和连接步骤中合适的碱如上文所述。
在另一实施方案中，本发明提供由紫杉烷类的起始混合物制备太平洋紫杉醇和/或多烯紫杉醇的全过程，其中起始混合物包括10-脱乙酰基浆果赤霉素III以及至少一种选自太平洋紫杉醇、浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇以及10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，所述过程包括(1)保护起始混合物中在C-7位具有羟基基团的每一紫杉烷的C-7位的羟基基团，以提供C-7位被保护的紫杉烷类的第一中间体混合物；(2)向第一中间体混合物中的每一在C-13位具有自由羟基基团的紫杉烷的C-13位连接侧链，以提供C-13位被保护的紫杉烷中间体的混合物；以及(3)将C-13位被保护的紫杉烷中间体转化为太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇，其中保护C-7位和/或C-10位羟基基团和向C-13位的自由羟基连接侧链的步骤包括，在一锅反应中，将起始混合物与碱、合适的羟基保护剂和侧链前体化合，并且其中侧链前体是β-内酰胺、噁唑烷或噁唑啉。
在上述方法的另一实施方案中，保护起始混合物中每一紫杉烷的C-7位的羟基基团的步骤还包括保护起始混合物中的每一在C-10位具有羟基基团的紫杉烷的C-10位的羟基基团。
在其它实施方案中，起始混合物包括(1)10-脱乙酰基浆果赤霉素III以及至少两种选自太平洋紫杉醇、9-二氢-13-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-木糖基紫杉醇以及10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷；(2)10-脱乙酰基浆果赤霉素III以及至少三种选自太平洋紫杉醇、9-二氢-13-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-木糖基紫杉醇以及10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷；或者(3)10-脱乙酰基浆果赤霉素III、9-二氢-13-乙酰基浆果赤霉素III、太平洋紫杉醇、浆果赤霉素III、三尖杉宁碱、10-脱乙酰基紫杉醇、7-木糖基紫杉醇以及10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇。
在其它实施方案中，紫杉烷类的起始混合物是含有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，以及(2)在粗或部分纯化的紫杉烷提取物重结晶过程中收集的合并废母液。在两具体的实施方案中，废紫杉烷溶液包含(1)在粗紫杉烷提取物层析分离过程中收集的合并废液流组分，以及(2)在粗和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，和在粗和部分纯化的紫杉烷提取物重结晶过程中收集的合并废母液。
在另一实施方案中，优选第一溶剂为四氢呋喃。优选将第一溶液冷却至至少-40℃。当起始化合物为10-脱乙酰基浆果赤霉素III或浆果赤霉素III时，优选加入至少两当量的碱。
在另一实施方案中，可通过增加加热步骤扩展上述方法，所述加热步骤为在所选的一段时间内，如1小时，将第二溶液加热至至少0℃。另外，然后可以使用有效除去溶液中任何过量碱和任何过量保护剂的试剂，终止第二溶液以生成第三溶液。那么，所述方法包括浓缩第三溶液以形成粗剩余物并纯化。纯化操作法可伴随有柱层析或结晶。
可以使用许多不同的方法，将所得的C-13被保护的紫杉烷中间体转化为太平洋紫杉醇和多烯紫杉醇，这些方法例如为转让给了本发明的受让人的美国专利申请第10/683,865号和第10/790,622号中公开的方法，在此引入其全部内容作为参考；美国专利第6,365,750号和第6,307,071号中公开的方法，以及其中引用的参考文献中公开的方法，在此引入这些专利和文献的全部内容作为参考。
实施例下列实施例公开了从10-脱乙酰基浆果赤霉素III合成C-13β-内酰胺保护的紫杉烷中间体，随后将该中间体转化为多烯紫杉醇的代表性方法。除非另有说明，所有科技术语具有本领域普通技术人员所理解的含义。
实施例1在一锅反应中保护C-7，10位羟基基团以及连接β-内酰胺侧链如图1所示，在氩气气氛中，在室温左右，在诸如4-(N，N-二甲基氨基)吡啶或n-BuLi或n-BuLi/Li-t-OBu混合物的碱存在下，以诸如Boc2O的羟基保护剂处理10-脱乙酰基浆果赤霉素III(10-DAB)的诸如THF的有机溶剂搅拌溶液。反应在该温度下搅拌30分钟至2小时直至由TLC证实起始原料完全消耗。
在氩气气氛中，在低温下，最优选在-40至-50℃下，向该C-7，10位被保护的10-脱乙酰基浆果赤霉素III衍生物在有机溶剂(例如新鲜蒸馏的THF)中的第一溶液中，滴加诸如n-BuLi的碱的己烷溶液或者n-BuLi/Li-t-OBu混合物。在该温度下搅拌30分钟至1小时后，向混合物中滴加β-内酰胺的无水THF溶液。在加入酸的有机溶剂溶液，例如10％AcOH的THF溶液之前，将溶液缓慢升温至0℃并在该温度下再保持1至3小时，或者直至由TLC证实起始原料完全消耗。然后将混合物在饱和的碳酸氢钠水溶液与二氯甲烷和乙酸乙酯的混合物之间分配。蒸发有机层产生粗C-13β-内酰胺保护的紫杉烷中间体，可以通过柱层析或结晶将其进一步纯化，以得到纯C-13β-内酰胺保护的紫杉烷中间体。
实施例2多烯紫杉醇的合成如图1进一步所示，如美国专利申请第10/790,622号中所述，使用甲酸将C-13β-内酰胺保护的紫杉烷中间体水解以除去C-7和/或C-10位BOC保护基，然后使用NaHCO3/Na2CO3/H2O2混合物使C-2′和/或C-10乙酸酯基团脱保护以生成多烯紫杉醇，所述申请转让给了本发明受让人的并在此处引入其全部内容作为参考。
此处引入以上在本说明书中提及的和/或申请数据页(ApplicationData Sheet)中所列的全部美国专利、美国专利申请出版物、美国专利申请、外国专利、外国专利申请以及非专利出版物的全部内容作为参考。
由上所述，可以理解，尽管出于说明目的描述了本发明的具体实施方案，但是可以在不偏离本发明的精神和范围内进行各种修改。因此，本发明仅由所附的权利要求限定。
权利要求
1.保护通式(I)的紫杉烷的方法 其中，Z是-OH或被保护的-OH，G1和G2相同或者不同，并且独立地为羟基保护基团，所述方法包括保护所述紫杉烷的C-7位和/或C-10位的自由羟基基团；以及向所述紫杉烷的C-13位的自由羟基基团连接侧链，以提供C-13位被保护的紫杉烷中间体，其中所述保护和连接步骤包括，在一锅反应中，使所述紫杉烷与碱、合适的羟基保护剂和所述侧链的前体化合，且其中所述侧链的前体是β-内酰胺、噁唑烷或噁唑啉。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述侧链的前体是通式(II)的β-内酰胺 通式(II)其中，R1是羟基基团、被保护的羟基基团、巯基基团或被保护的巯基基团；R2是烷基、烯基、炔基或芳基；以及R3是氢、C1-C6烷基、芳基或酰基。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述β-内酰胺具有以下结构
4.如权利要求1所述的方法，其中Z是-OH或-OAc。
5.如权利要求1所述的方法，其中G1是苯甲酰基且G2是乙酰基。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述通式(I)化合物是10-脱乙酰基浆果赤霉素III或浆果赤霉素III。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述碱是DMAP、吡啶、TEA、LiOH、Li-t-OBu、n-BuLi、LiH、LiHMDS、KHMDS、K-t-OBu、NaH、NaHMDS或者上述物质中任意两种或更多种的混合物。
8.如权利要求1所述的方法，其中一锅反应中的所述保护和连接的化合步骤还包括使所述通式(I)的紫杉烷与金属醇盐化合，其中所述金属选自I、II、III族金属和过渡金属。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述金属是锂、钠或钾。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述羟基保护剂是烷化剂、甲硅烷化剂或酰化剂。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述羟基保护基团是叔丁氧基羰基(t-BOC)、苄氧基羰基(CBZ)、2，2，2-三氯乙氧基羰基(Troc)、9-芴基甲氧羰基(Fmoc)、2，2，2-三氯乙氧基甲基、三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、二甲基(叔丁基)甲硅烷基、二乙基甲基甲硅烷基、二甲基苯基甲硅烷基、二苯基甲基甲硅烷基、乙酰基、氯乙酰基、二氯乙酰基、三氯乙酰基或三氟乙酰基。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述碱是DMAP或n-BuLi，并且所述羟基保护剂是叔丁氧基羰基或二氯乙酰基。
13.如权利要求1所述的方法，其中所述通式(I)的紫杉烷是含有通式(I)的紫杉烷、太平洋紫杉醇、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-木糖基紫杉醇以及10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的紫杉烷类混合物的一部分。
14.制备太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的方法，所述方法包括(1)保护通式(V)化合物的C-7位和/或C-10位的羟基基团 其中，Z是-OH或被保护的-OH；(2)向C-13位的自由羟基基团连接侧链，以提供C-13位被保护的紫杉烷中间体；以及(3)将所述C-13位被保护的紫杉烷中间体转化为太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇，其中所述保护和连接步骤包括，在一锅反应中，使所述通式(V)化合物与碱、合适的羟基保护剂和所述侧链的前体化合，且其中所述侧链的前体是β-内酰胺、噁唑烷或噁唑啉。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述通式(V)化合物是10-脱乙酰基浆果赤霉素III或浆果赤霉素III。
16.如权利要求14所述的方法，其中所述侧链的前体是通式(II)的β-内酰胺 通式(II)其中，R1是羟基基团、被保护的羟基基团、巯基基团或被保护的巯基基团；R2是烷基、烯基、炔基或芳基；以及R3是氢、C1-C6烷基、芳基或酰基。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述β-内酰胺具有以下结构
18.如权利要求14所述的方法，其中所述碱是DMAP、吡啶、TEA、LiOH、Li-t-OBu、n-BuLi、LiH、LiHMDS、KHMDS、K-t-OBu、NaH、NaHMDS或者上述物质中任意两种或更多种的混合物。
19.如权利要求14所述的方法，其中所述羟基保护剂是烷化剂、甲硅烷化剂或酰化剂。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述羟基保护基团是叔丁氧基羰基(t-BOC)、苄氧基羰基(CBZ)、2，2，2-三氯乙氧基羰基(Troc)、9-芴基甲氧羰基(Fmoc)、2，2，2-三氯乙氧基甲基、三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、二甲基(叔丁基)甲硅烷基、二乙基甲基甲硅烷基、二甲基苯基甲硅烷基、二苯基甲基甲硅烷基、乙酰基、氯乙酰基、二氯乙酰基、三氯乙酰基或三氟乙酰基。
21.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，所述紫杉烷类的起始混合物包含10-脱乙酰基浆果赤霉素III以及至少一种选自太平洋紫杉醇、9-二氢-13-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-木糖基紫杉醇以及10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷，所述方法包括(1)保护所述起始混合物中每一在C-7位具有羟基基团的紫杉烷的所述C-7位羟基基团，以产生C-7位被保护的紫杉烷类的第一中间体混合物；(2)向所述第一中间体混合物中每一在C-13位具有自由羟基基团的紫杉烷的C-13位连接侧链，以提供C-13位被保护的紫杉烷中间体的混合物；以及(3)将所述C-13位被保护的紫杉烷中间体转化为太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇，其中保护所述C-7位羟基基团和向所述C-13位的自由羟基连接侧链的步骤包括，在一锅反应中，使所述起始混合物与碱、合适的羟基保护剂和所述侧链的前体化合，且其中所述侧链的前体是β-内酰胺、噁唑烷或噁唑啉。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述侧链的前体是通式(II)的β-内酰胺 通式(II)其中，R1是羟基基团、被保护的羟基基团、巯基基团或被保护的巯基基团；R2是烷基、烯基、炔基或芳基；以及R3是氢、C1-C6烷基、芳基或酰基。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述β-内酰胺具有以下结构
24.如权利要求21所述的方法，其中对所述起始混合物中的每一紫杉烷的所述C-7位羟基基团进行保护的步骤还包括保护所述起始混合物中每一在C-10位具有羟基基团的紫杉烷的所述C-10位羟基基团。
25.如权利要求21所述的方法，其中所述起始混合物包含10-脱乙酰基浆果赤霉素III以及至少两种选自太平洋紫杉醇、9-二氢-13-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-木糖基紫杉醇以及10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷。
26.如权利要求21所述的方法，其中所述起始混合物包含10-脱乙酰基浆果赤霉素III以及至少三种选自太平洋紫杉醇、9-二氢-13-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-木糖基紫杉醇以及10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇的其它紫杉烷。
27.如权利要求21所述的方法，其中所述起始混合物包含10-脱乙酰基浆果赤霉素III、太平洋紫杉醇、9-二氢-13-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-木糖基紫杉醇以及10-脱乙酰基-7-木糖基紫杉醇。
28.如权利要求21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，所述废紫杉烷溶液包括以下的一种或多种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括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括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。
31.如权利要求28所述的方法，其中所述粗和部分纯化的紫杉烷提取物是从来自Taxus属的含有紫杉烷的原料得到的。
32.如权利要求21所述的方法，其中所述碱是DMAP、吡啶、TEA、LiOH、Li-t-OBu、n-BuLi、LiH、LiHMDS、KHMDS、K-t-OBu、NaH、NaHMDS或者上述物质中任意两种或更多种的混合物。
33.如权利要求21所述的方法，其中所述羟基保护剂是烷化剂、甲硅烷化剂或酰化剂。
34.如权利要求33所述的方法，其中所述羟基保护基团是叔丁氧基羰基(t-BOC)、苄氧基羰基(CBZ)、2，2，2-三氯乙氧基羰基(Troc)、9-芴基甲氧羰基(Fmoc)、2，2，2-三氯乙氧基甲基、三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、二甲基(叔丁基)甲硅烷基、二乙基甲基甲硅烷基、二甲基苯基甲硅烷基、二苯基甲基甲硅烷基、乙酰基、氯乙酰基、二氯乙酰基、三氯乙酰基或三氟乙酰基。
全文摘要
本发明提供了半合成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，尤其是在保护C－7，10位以及向C－13位连接侧链的一锅反应中半合成被保护的紫杉烷中间体，并随后脱保护基团以生成太平洋紫杉醇或多烯紫杉醇的方法，以及其中使用的中间体。
文档编号C07D305/14GK1942460SQ200580011719
公开日2007年4月4日 申请日期2005年6月23日 优先权日2004年6月25日
发明者拉吉娜·奈社 申请人:查塔姆生物技术有限公司