C7乳酰氧基取代的紫杉烷类的制作方法

专利名称：C7乳酰氧基取代的紫杉烷类的制作方法
背景技术：
本发明涉及具有作为抗肿瘤药物用途的新的紫杉烷类。萜类的紫杉烷家族是生物和化学领域十分关注的对象，其成员有浆果赤霉素III和紫杉酚(通常还称为紫杉醇)。紫杉酚本身作为癌症化疗药物应用并且具有很宽范围的肿瘤抑制活性。紫杉酚具有2’R，3’S构型以及以下结构式 其中Ac是乙酰基。Colin等人在U.S.专利4,814,470中报道了某些紫杉酚类似物比紫杉酚具有显然更强的活性。这些类似物之一，通常称为多西他赛(Taxotere)，具有以下结构式 尽管紫杉酚和多西他赛是有用的化疗药物，但是其疗效有局限性，包括对某些类型的癌症的有限疗效和当以多种剂量给药时对受试者的毒性。因此，还需要另外的具有改进的疗效和较低毒性的化疗药物。
发明概述因此，在本发明的多个方面中，紫杉烷作为抗肿瘤药物在毒性和疗效方面比得上紫杉酚和多西他赛。本发明还涉及包含紫杉烷的制剂以及用紫杉烷治疗的方法。通常，本发明的紫杉烷的特征是C(7)乳酰氧基取代基，相当于式(1)化合物 其中R7是乳酰氧基；X3是呋喃基；X5是叔丁氧基羰基；且Ac是乙酰基。式I的紫杉烷可以是例如分离物(isolate)、晶体或其它固体形式。本发明还涉及包含式I的紫杉烷和至少一种可药用载体的药物组合物。药物组合物可以是例如剂量单元形式，其中剂量单元包含晶体或液体形式的紫杉烷。本发明还涉及制备药物组合物的方法。在该方法中，例如紫杉烷从溶液中结晶析出。或者或另外地，紫杉烷是与可药用载体的混合物。本发明还涉及在哺乳动物中抑制肿瘤生长的方法。该方法包括施用治疗有效量的包含紫杉烷和可药用载体的药物组合物。本发明的其它方面和特征部分将是显而易见的，部分将在下文中指出。
优选实施方案详述本发明的紫杉烷的C(7)乳酰氧基取代基包含一个手性中心，因此紫杉烷可以以R非对映异构体、S非对映异构体或R和S非对映异构体的混合物存在。这些形式中的每一种，以及式I化合物的盐、对映异构体和互变异构体都在本发明的范围内。例如，在一个实施方案中，紫杉烷是7-((S)-(-)-2-羟基氧基丙酰基-2-呋喃基-多西他赛。在另一个实施方案中，紫杉烷是7-((R)-(+)-2-羟基氧基丙酰基-2-呋喃基-多西他赛。这些非对映异构体可存在于外消旋的或旋光活性的混合物中。或者，这些非对映异构体之一可存在于基本没有另一种非对映异构体的组合物中(如两种非对映异构体之一相对于另一种非对映异构体的摩尔比分别至少为5∶1、10∶1或甚至20∶1)。本发明的紫杉烷可用于在哺乳动物、包括人中抑制肿瘤生长，优选以药物组合物的形式给药，该药物组合物包含有效抗肿瘤量的本发明化合物与至少一种可药用的或药理学可接受的载体的联合。载体，在本领域中也称为赋形剂、媒介物、助剂、辅料或稀释剂，是药物惰性、赋予药物组合物合适的稠度或形式并且不减小紫杉烷的疗效的任何物质。如果载体在酌情施用于哺乳动物或人时不产生副反应、过敏反应或其它不利反应，那么它是“可药用的或药理学可接受的”。含有本发明的紫杉烷的药物组合物可以以任何常规方式进行配制。适当的剂型取决于所选择的施用途径。本发明的组合物可以被配制用于任何施用途径，只要通过该途径可以达到靶组织。合适的施用途径包括但不限于口服、胃肠道外(例如静脉内、动脉内、皮下、直肠、皮下、肌内、眶内、囊内、脊柱内、腹膜内或胸骨内)、局部(鼻、透皮、眼内)、膀胱内、鞘内、肠道、肺、淋巴内、腔内、阴道、经尿道、真皮内、耳、乳房内、口腔、常位(orthotopic)、气管内、病灶内、经皮、内窥镜、透粘膜、舌下和肠内施用。用于本发明的组合物的可药用载体对本领域普通技术人员而言是众所周知的，基于多种因素对其进行选择所使用的具体紫杉烷和其浓度、稳定性以及预期的生物利用度；用组合物治疗的疾病、障碍或病症；施用对象、其年龄、大小和总体状况；以及施用途径。本领域普通技术人员可容易地确定合适的载体(参见例如J.G.Nairn，Remington′sPharmaceutical Science(A.Gennaro编辑)，Mack Publishing Co.，Easton，Pa.，(1985)，第1492-1517页，将其内容引入本文作为参考)。所述组合物可配制成片剂、可分散的粉末、丸剂、胶囊剂、软胶囊、胶囊形片剂(caplet)、凝胶剂、脂质体、颗粒剂、溶液、混悬剂、乳剂、糖浆剂、酏剂、含片(troche)、糖衣丸、锭剂或任何其它可口服施用的剂型。用于制备可用于本发明的口服剂型的技术和组合物在下列参考文献中有描述7 Modern Pharmaceutics，第9章和第10章(Banker & Rhodes编辑，1979)；Lieberman等人，Pharmaceutical Dosage FormsTablet(1981)；和Ansel，Introduction to Pharmaceutical Dosage Forms第2版(1976)。通常，用于口服施用的组合物包含在可药用载体中的抗肿瘤有效量的紫杉烷。用于固体剂型的合适的载体包括糖、淀粉和其它常规物质，包括乳糖、滑石粉、蔗糖、明胶、羧甲基纤维素、琼脂、甘露醇、山梨醇、磷酸钙、碳酸钙、碳酸钠、高岭土、海藻酸、阿拉伯胶、玉米淀粉、马铃薯淀粉、糖精钠、碳酸镁、西黄蓍胶、微晶纤维素、胶体二氧化硅、交联羧甲基纤维素钠、滑石粉、硬脂酸镁和硬脂酸。另外，这类固体剂型可以是无包衣的或者可以通过已知的技术被包衣；例如为了延迟崩解和吸收。紫杉烷也可以被配制用于胃肠道外施用，例如配制成用于经由静脉内、动脉内、皮下、直肠、皮下、肌内、眶内、囊内、脊柱内、腹膜内或胸骨内途径注射施用。用于胃肠道外施用的组合物包含在可药用载体中的抗肿瘤有效量的紫杉烷。适用于胃肠道外施用的剂型包括溶液剂、混悬剂、分散剂、乳剂或任何其它可胃肠道外施用的剂型。用于制备胃肠道外剂型的技术和组合物是本领域已知的。在制备用于口服或胃肠道外施用的液体剂型中使用的合适的载体包括非水性的可药用极性溶剂例如油、醇、酰胺、酯、醚、酮、烃及其混合物，以及水、盐水溶液、葡萄糖溶液(例如DW5)、电解质溶液或任何其它水性的可药用液体。合适的非水性的可药用极性溶剂包括但不限于醇(例如α-甘油缩甲醛(glycerol formal)、β-甘油缩甲醛、1，3-丁二醇、具有2-30个碳原子的脂肪族或芳族醇例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、叔丁醇、己醇、辛醇、戊烯水合物、苄醇、甘油(丙三醇)、乙二醇、己二醇、四氢糠醇、十二醇、十六醇或十八醇，脂肪醇的脂肪酸酯例如聚亚烷基二醇(例如聚丙二醇、聚乙二醇)、脱水山梨醇、蔗糖和胆固醇)；酰胺(例如二甲基乙酰胺(DMA)、苯甲酸苄酯DMA、二甲基甲酰胺、N-(β-羟基乙基)-乳酰胺、N，N-二甲基乙酰胺_酰胺、2-吡咯烷酮、1-甲基-2-吡咯烷酮或聚乙烯吡咯烷酮)；酯(例如，1-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、乙酸酯如单乙酸甘油酯、二乙酸甘油酯和三乙酸甘油酯、脂肪族或芳族酯如辛酸乙酯、油酸烷基酯、苯甲酸苄酯、乙酸苄酯、二甲基亚砜(DMSO)、甘油酯如单、二或三甘油基柠檬酸酯或酒石酸酯、苯甲酸乙酯、乙酸乙酯、碳酸乙酯、乳酸乙酯、油酸乙酯、脱水山梨醇的脂肪酸酯、脂肪酸衍生的PEG酯、单硬脂酸甘油酯、甘油酯如单、二或三甘油酯、脂肪酸酯如肉豆蔻酸异丙酯、脂肪酸衍生的PEG酯如PEG-羟基油酸酯和PEG-羟基硬脂酸酯、N-甲基吡咯烷酮、普流罗尼60、聚氧乙烯山梨醇油酸聚酯如聚(乙氧基化的)30-60山梨醇聚(油酸酯)2-4、聚(氧乙烯)15-20单油酸酯、聚(氧乙烯)15-20单12-羟基硬脂酸酯和聚(氧乙烯)15-20单蓖麻醇酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇酯如聚氧乙烯-脱水山梨醇单油酸酯、聚氧乙烯-脱水山梨醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯-脱水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯-脱水山梨醇单硬脂酸酯和来自ICI Americas，Wilmington，DE的Polysorbate20、40、60或80、聚乙烯吡咯烷酮、亚烷基氧基修饰的脂肪酸酯如聚乙二醇40氢化蓖麻油和聚氧乙基化蓖麻油(例如，CremophorEL溶液或CremophorRH40溶液)、糖类脂肪酸酯(即单糖(例如，戊糖如核糖、核酮糖、阿拉伯醣、木糖、来苏糖和木酮糖，己醣如葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖和山梨糖，丙糖，四糖，庚糖和辛糖)、二糖(例如，蔗糖、麦芽糖、乳糖和海藻糖)或寡聚糖或其混合物与一种或多种C4-C22脂肪酸(例如，饱和脂肪酸如辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸和硬脂酸，和不饱和脂肪酸如棕榈油酸、油酸、反油酸、芥酸和亚油酸)的缩合产物)，或类固醇酯)；具有2-30个碳原子的烷基醚、芳基醚或环状醚(例如，乙醚、四氢呋喃、异山梨醇二甲醚(dimethylisosorbide)、二甘醇一乙醚)；糖原质(glycofurol)(四氢糠醇聚乙二醇醚)；具有3-30个碳原子的酮(例如，丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮)；具有4-30个碳原子的脂肪族、脂环族或芳族烃(例如，苯、环己烷、二氯甲烷、二氧戊环、己烷、正癸烷、正十二烷、正己烷、环丁砜、四氢噻吩砜、四亚甲基亚砜、甲苯、二甲基亚砜(DMSO)或四亚甲基亚砜)；矿物油、植物油、动物油、精油或合成来源的油(例如，矿物油如脂肪族或蜡质的烃、芳族烃、脂肪族和芳族混合烃(mixed aliphatic and aromatic based hydrocarbons)和精制石蜡油，植物油如亚麻子油、桐油、红花油、豆油、蓖麻油、棉子油、花生油、菜子油、椰子油、棕榈油、橄榄油、玉米油、玉米胚油、芝麻油、桃仁油和花生油以及甘油酯如甘油一酯、甘油二酯或甘油三酯，动物油如鱼油、海产品油、鲸蜡油、鳕鱼肝油、鲆鱼肝油、角鲨烯、角鲨烷和鲨鱼肝油、油酸油(oleic oil)和聚氧乙基化蓖麻油)；具有1-30个碳原子和任选地一个以上卤素取代基的烷基或芳基卤化物；二氯甲烷；单乙醇胺；石油醚；三乙醇胺；ω-3-聚不饱和脂肪酸(例如，α-亚麻酸、二十碳五烯酸、二十二碳五烯酸或二十二碳六烯酸)；12-羟基硬脂酸和聚乙二醇的聚乙二醇酯(SolutolHS-15，来自BASF，Ludwigshafen，德国)；聚氧乙烯甘油(polyoxyethyleneglycerol)；月桂酸钠；油酸钠；或脱水山梨醇单油酸酯。其它的可药用溶剂是本领域普通技术人员众所周知的，可以从以下参考文献中确定The Chemotherapy Source Book(Williams &Wilkens Publishing)，The Handbook of Pharmaceutical Excipients，(American Pharmaceutical Association，Washington，D.C.，和ThePharmaceutical Society of Great Britain，London，England，1968)，ModernPharmaceutics，(G.Banker等人编辑，第三版)(Marcel Dekker，Inc.，NewYork，New York，1995)，The Pharmacological Basis of Therapeutics，(Goodman & Gilman，McGraw Hill Publishing)，Pharmaceutical DosageForms，(H.Lieberman等人编辑)(Marcel Dekker，Inc.，New York，NewYork，1980)，Remington′s Pharmaceutical Sciences(A.Gennaro编辑，第19版)(Mack Publishing，Easton，PA，1995)，The United StatesPharmacopeia 24，The National Formulary 19，(National Publishing，Philadelphia，PA，2000)，A.J.Spiegel等人，以及非水溶剂在胃肠道外产品中的用途(Use of Nonaqueous Solvents in Parenteral Products)，JOURNALOF PHARMACEUTICAL SCIENCES，第52卷，第10期，第917-927页(1963)。优选的溶剂包括那些已知稳定紫杉烷的溶剂，例如富含甘油三酯的油，例如红花油、豆油或其混合物，以及亚烷基氧基修饰的脂肪酸酯如聚乙二醇40氢化蓖麻油和聚氧乙基化蓖麻油(例如，CremophorEL溶液或CremophorRH 40溶液)。可商购获得的富含甘油三酯的油包括Intralipid乳化豆油(Kabi-Pharmacia Inc.，Stockholm，Sweden)、Nutralipid乳剂(McGaw，Irvine，California)、LiposynII20％乳剂(每毫升溶液中含有100mg红花油、100mg豆油、12mg卵磷脂和25mg甘油的20％的脂肪乳溶液；Abbott Laboratories，Chicago，Illinois)、LiposynIII 20％乳剂(每毫升溶液中含有100mg红花油、100mg豆油、12mg卵磷脂和25mg甘油的20％的脂肪乳溶液；Abbott Laboratories，Chicago，Illinois)、基于总脂肪酸含量以重量计含有25％至100％二十二碳六烯酰基的天然或合成的甘油衍生物(Dhasco(来自Martek Biosciences Corp.，Columbia，MD)、DHA Maguro(来自Daito Enterprises，Los Angeles，CA)、Soyacal和Travemulsion。乙醇是用于溶解所述抗肿瘤化合物以形成溶液、乳剂等的优选溶剂。为了制药工业中众所周知的多种目的，可以在本发明的组合物中包含另外的次要组分。这些组分大多将赋予这样的性质增加紫杉烷在施用部位的滞留、保护组合物的稳定性、控制pH、有助于将紫杉烷制成药物剂型的加工等。这些组分中的每一种各自存在的量优选为总组合物的小于约15重量％，更优选为小于约5重量％，最优选为总组合物的小于约0.5重量％。如制剂领域中众所周知的那样，一些组分例如填充剂或稀释剂可以占总组合物的至多90重量％。这类添加剂包括预防紫杉烷再沉淀的防冻剂、表面活性剂、润湿剂或乳化剂(例如卵磷脂、聚山梨酯-80、吐温80、普流罗尼60、聚氧乙烯硬脂酸酯和聚乙氧基化蓖麻油)、防腐剂(例如对羟基苯甲酸乙酯)、微生物防腐剂(例如苄醇、苯酚、间甲酚、氯丁醇、山梨酸、硫柳汞和对羟基苯甲酸酯)、调节pH的物质或缓冲剂(例如酸、碱、乙酸钠、脱水山梨醇单月桂酸酯)、调节摩尔渗透压浓度的物质(例如甘油)、增稠剂(例如单硬脂酸铝、硬脂酸、十六醇、十八醇、瓜尔胶、甲基纤维素、羟丙基纤维素、三硬脂精、十六烷基蜡酯(cetyl wax esters)、聚乙二醇)、着色剂、染料、助流剂、非挥发性聚硅氧烷(例如环甲基硅酮)、粘土(例如膨润土)、胶粘剂、膨胀剂(bulking agent)、矫味剂、甜味剂、吸附剂、填充剂(例如，糖如乳糖、蔗糖、甘露醇或山梨醇、纤维素或磷酸钙)、稀释剂(例如水、盐水、电解质溶液)、粘合剂(例如，淀粉如玉米淀粉、小麦淀粉、米淀粉或马铃薯淀粉、明胶、西黄蓍胶、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮、糖类、聚合物、阿拉伯胶)、崩解剂(例如，淀粉如玉米淀粉、小麦淀粉、米淀粉、马铃薯淀粉或羧甲基淀粉、交联聚乙烯吡咯烷酮、琼脂、海藻酸或其盐例如藻酸钠、交联羧甲基纤维素钠或交聚维酮)、润滑剂(例如，二氧化硅、滑石粉、硬脂酸或其盐如硬脂酸镁或聚乙二醇)、包衣剂(例如包含阿拉伯胶、滑石粉、聚乙烯吡咯烷酮、卡波普胶、聚乙二醇或二氧化钛的浓糖溶液)以及抗氧化剂(例如焦亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、葡萄糖、酚类和苯硫酚)。通过这些途径进行的剂型施用可以是连续的或间断的，这取决于例如患者的生理条件、施用目的是治疗还是预防以及从业人员已知的和可估计的其它因素。本发明的药物组合物的施用剂量和施用方案可以由治疗癌症领域的普通技术人员容易地确定。应当理解的是，紫杉烷的剂量将取决于接受者的年龄、性别、健康状况和体重、伴随治疗的类型(如果存在的话)、治疗的频率、所需疗效的性质。对于任何施用方式而言，递送的紫杉烷的实际量以及达到本文所述的有益效果所必需的给药方案还将部分取决于诸如紫杉烷的生物利用度、所治疗的障碍、所需的治疗剂量和对本领域技术人员而言显而易见的其它因素等因素。在本发明的情况下施用于动物、特别是人的剂量应当在合理的时间段中足以对动物产生所需的治疗响应。优选地，无论是口服施用还是通过另一种途径施用，紫杉烷的有效量是当通过该途径施用时将产生所需的治疗响应的任何量。优选地，用于口服施用的组合物用这样的方式制备，在一个或多个口服制剂中的单剂量含有至少20mg紫杉烷/m2患者体表面积，或至少50、100、150、200、300、400或500mg紫杉烷/m2患者体表面积，其中人的平均体表面积为1.8m2。优选地，用于口服施用的组合物的单剂量含有约20至约600mg紫杉烷/m2患者体表面积，更优选约25至约400mg/m2，甚至更优选约40至约300mg/m2，甚至更优选约50至约200mg/m2。优选地，用于胃肠道外施用的组合物用这样的方式制备，单剂量含有至少20mg紫杉烷/m2患者体表面积，或至少40、50、100、150、200、300、400或500mg紫杉烷/m2患者体表面积。优选地，在一个或多个胃肠道外制剂中的单剂量含有约20至约500mg紫杉烷/m2患者体表面积，更优选约40至约400mg/m2，甚至更优选约60至约350mg/m2。但是，剂量可以根据给药方案而变化，可以根据所需的治疗效果对给药方案进行调整。应当注意的是，本文所提供的有效剂量的范围并非旨在限制本发明，而是代表优选的剂量范围。最优选的剂量将根据个体施用对象而调整，本领域普通技术人员无需过多实验即可理解和确定之。紫杉烷在液体药物组合物中的浓度优选为约0.01mg至约10mg/mL组合物，更优选为约0.1mg至约7mg/mL，甚至更优选为约0.5mg至约5mg/mL，最优选为约1.5mg至约4mg/ml。一般优选较低的浓度，因为紫杉烷在溶液中以低浓度溶解。基于组合物的总重量，紫杉烷在用于口服施用的固体药物组合物中的浓度优选为约5重量％至约50重量％，更优选约8重量％至约40重量％，最优选约10重量％至约30重量％。在一个实施方案中，用于口服施用的溶液是通过以下方法制备的将紫杉烷溶解在任何可药用的能溶解所述化合物的溶剂(例如乙醇或聚乙二醇)中，形成溶液。在搅拌的同时向溶液中加入适当体积的载体(其为表面活性剂，例如CremophorEL溶液)，形成用于口服施用于患者的可药用溶液。如果需要，可以将这类溶液配制成含有最小量乙醇或不含乙醇，在本领域中已知的是当在口服剂型中以某些浓度施用时乙醇会导致不良的生理学作用。在另一个实施方案中，用于口服施用的粉末或片剂是通过以下方法制备的将紫杉烷溶解在任何可药用的能溶解所述化合物的溶剂(例如乙醇或聚乙二醇)中，形成溶液。当将溶液在真空下干燥时任选地溶剂能被蒸发。在干燥之前可向溶液中加入另外的载体，例如CremophorEL溶液。将所得的溶液在真空下干燥，得到玻璃状物。然后将该玻璃状物与粘合剂混合形成玻璃状物。然后将玻璃状物与填充剂混合。可以将粉末与填充剂或其它常规的压片物质混合，并加工成用于口服施用于患者的片剂。还可以将粉末加入到任何上文所述的液体载体中以形成用于口服施用的溶液剂、乳剂、混悬剂等。用于胃肠外施用的乳剂可通过以下方法制备将紫杉烷溶解在任何可药用的能溶解所述化合物的溶剂(例如乙醇或聚乙二醇)中以形成溶液。在搅拌的同时向溶液中加入适当体积的载体(其为脂肪乳，如LiposynII或LiposynIII乳剂)，形成用于胃肠外施用于患者的可药用乳剂。如果需要，这类乳剂可以被配制成含有最少量的乙醇或Cremophor溶液或者不含乙醇或Cremophor溶液，在本领域中已知的是当在胃肠道外剂型中以某些浓度被施用时乙醇或Cremophor溶液会导致不良的生理作用。用于胃肠道外施用的溶液可以通过以下方法制备将紫杉烷溶解在任何可药用的能溶解所述化合物的溶剂(例如乙醇或聚乙二醇)中以形成溶液。在搅拌的同时向溶液中加入适当体积的载体(其为溶液，例如Cremophor溶液)，形成用于胃肠外施用于患者的可药用溶液。如果需要，这类溶液可以被配制成含有最少量的乙醇或Cremophor溶液或者不含乙醇或Cremophor溶液，在本领域中已知的是当在胃肠道外剂型中以某些浓度被施用时乙醇或Cremophor溶液会导致不良的生理作用。如本领域公知的，如果需要，口服或非肠道给药的上述乳剂或溶液剂可以用IV袋、小瓶或其它常规容器以浓缩的形式包装并且在使用前用任何可药用液体如生理盐水稀释以形成可接受的紫杉烷浓度。式1紫杉烷可以通过以下方法获得用具有紫杉烷四环核和C(13)金属氧化物取代基的醇盐处理β-内酰胺，形成在C(13)上具有β-酰氨基酯取代基的化合物(在Holton的美国专利5,466,834中有更详细的描述)，然后除去羟基保护基团。所述的β-内酰胺具有式(3)结构 其中P2是羟基保护基团，X3是呋喃基且X5是叔丁氧羰基，所述的醇盐具有式(4)结构 其中M是金属或铵，P10是羟基保护基团并且R7如前定义。式(4)醇盐可以由10-脱乙酰基浆果赤霉素III(或其衍生物)通过选择性保护C(10)羟基、酯化C(7)羟基、随后用氨基金属盐(metallic amide)处理来制备。在本发明的一个实施方案中，10-脱乙酰基浆果赤霉素III的C(10)羟基采用例如甲硅烷基酰胺或二甲硅烷基酰胺作为甲硅烷基化试剂通过甲硅烷基来进行选择性保护。优选的甲硅烷基化试剂包括三(烃基)甲硅烷基-三氟甲基乙酰胺和双三(烃基)-甲硅烷基三氟甲基乙酰胺(烃基部分是取代的或未取代的烷基或芳基)，如N，O-双-(三甲基甲硅烷基)三氟乙酰胺、N，O-双-(三乙基甲硅烷基)-三氟乙酰胺、N-甲基-N-三乙基甲硅烷基三氟乙酰胺和N，O-二(叔丁基二甲基甲硅烷基三氟乙酰胺。甲硅烷基化试剂可以单独或与催化量的碱如碱金属碱联合应用。优选氨基碱金属盐，通常例如是氨基锂催化剂，特别是六甲基二硅基胺基锂。选择性硅烷基化反应的溶剂优选为醚溶剂如四氢呋喃。然而或者，其它溶剂如醚或二甲氧基乙烷可以应用。进行C(10)选择性烷基化的温度不精细地苛求。但通常在0℃或以上进行。C(10)背保护的紫杉烷中C(7)羟基的选择性酯化可以应用多种常规酰化剂中的任何一种来完成，所述酰化剂包括但不局限于取代和未取代的羧酸和羧酸衍生物，如酰卤、酐、焦碳酸酯、异氰酸酯和卤代甲酸酯。在一个实施方案中，例如10-被保护的-10-脱乙酰基浆果赤霉素III的C(7)羟基可以用2-苄氧基丙酸选择性酰化，得到7-(2-苄氧基丙酰基)-10-被保护的-10-脱乙酰基浆果赤霉素III，接着，将其用HF或其它适合的酸处理，得到7-(2-羟基丙酰基)-10-被保护的-10-脱乙酰基浆果赤霉素III。通常，C(10)被保护的紫杉烷的C(7)羟基的酰化比7，10-二羟基紫杉烷如10-DAB的C(7)酰化更有效并且选择性更高；另外，一旦C(10)羟基被保护，剩余的C(7)、C(13)和C(1)的羟基的活性会有很大的不同。这些酰化反应可以任选在有或无胺碱的存在下进行。在完成合成的基础上，对应于式I的紫杉烷可以通过本领域中公知的重结晶方法分离。制备和拆分β-内酰胺原料的方法通常是众所周知的。例如，β-内酰胺可以如Holton的美国专利No.5,430,160中所述来制备，所得的β-内酰胺对映异构体混合物可以使用脂肪酶或使用例如Patel的美国专利No.5,879,929或Patel的美国专利No.5,567,614中所述的酶或例如PCT专利申请No.00/41204中所述的肝匀浆通过立体选择性水解来拆分。在这个实施方案(其中β-内酰胺是在C(4)位被取代的呋喃基)中，β-内酰胺可以通过在以下反应流程中说明的方法制备 其中Ac是乙酰基，NEt3是三乙胺，CAN是硝酸高铈铵，并且p-TsOH是对甲苯磺酸。牛肝拆分可以通过如将β-内酰胺对映异构体混合物与牛肝混悬液(通过例如将20g冷冻牛肝加入混合器中，然后加入pH8的缓冲液至总体积为1升来制备)合并来进行。
定义本说明书中单独或作为其它基团一部分使用的术语“酰氧基”指如上所述的通过氧连接(-O-)键合的酰基，如RC(O)O-，其中R如术语“酰基”中定义。本文所用的术语“羟基保护基”和“羟基保护基团”表示能够保护游离羟基的基团(“被保护的羟基”)，在需要保护的反应完成后，其可以被除去而不干扰分子的其它部分。各种羟基保护基及其合成可以在T.W.Greene的Protective Groups in Organic Synthesis，John Wiley andSons，1981或Fieser & Fieser中找到。举例性的羟基保护基包括甲氧基甲基、1-乙氧基乙基、苄氧基甲基、(β-三甲基甲硅烷基乙氧基)甲基、四氢吡喃基、2，2，2-三氯乙氧羰基、叔丁基(二苯基)甲硅烷基、三烷基甲硅烷基、三氯甲氧羰基和2，2，2-三氯乙氧基甲基。本说明书中使用的“Ac”指乙酰基；“Bz”指苯甲酰基；“t-Bu”指叔丁基；“R”指低级烷基，另有定义除外；“Py”指吡啶或吡啶基；“TMS”指三甲基甲硅烷基；“10-DAB”指10-脱乙酰基浆果赤霉素III；“THF”指四氢呋喃；“DMAP”指4-二甲氨基吡啶；“LHMDS”指六甲基二硅基胺基锂；“CBZ”指苄氧羰基；“MOP”指甲氧基苯基；“TESCl”指三乙基甲硅烷基氯。以下实施例用来说明本发明。
实施例17-((S)-(-)-2-羟基氧基丙酰基)-2-呋喃基-多西他赛的合成
10-TMS-10-DAB。室温下，向10-DAB(25g，0.0459mol)在650mLTHF中的溶液中加入N，O-双三甲基甲硅烷基-三氟甲基乙酰胺(9.75mL，0.0367mol)。溶液冷却至-10℃并加入1M的六甲基二硅基胺基锂(2mL)在THF中的溶液。15分钟后，溶液用2mL甲醇淬灭并搅拌10分钟。溶液用乙酸(2mmol)处理，用乙酸乙酯(500mL)稀释，温热至室温，通过2英寸的硅胶填料(50g)过滤并在减压下浓缩，得到31.5g白色固体。在热的乙腈中重结晶，得到26.3g(93％)标题产物。m.p.189-191℃；[α]Hg-70°(CHCl3，c＝0.55)。
1HNMR(CDCl3，400MHz)δ8.11(dd，J＝8.2，1.2Hz，2H)，7.60(tt，J＝7.5，1.2Hz，1H)，7.47(dd，J＝8.2，7.5Hz，2H)，5.64(d，J＝7.2Hz，1H)，5.27(s，1H)，4.97(dd，J＝9.6，2.1Hz，1H)，4.84(m，1H)，4.30(d，J＝8.2Hz，1H)，4.25(ddd，J＝11.1，8.6，7.5Hz，1H)，4.16(d，J＝8.2Hz，1H)，4.01(d，J＝7.2Hz，1H)，2.58(ddd，J＝14.4，9.6，7.5Hz，1H)，2.28(s，3H)，2.27(m，2H，)，2.03(d，J＝1.3Hz，3H)，1.97(d，J＝4.9Hz，1H)，1.79(ddd，J＝14.4，11.1，2.1Hz，1H)，1.68(s，3H)，1.56(s，1H)，1.31(d，J＝8.6Hz，1H)，1.16(s，3H)，1.06(s，3H)，0.18(s，9H).7-CBZ-10-TMS-10-DAB。于22℃和充氮环境下，在装有10-三甲基甲硅烷基10-脱乙酰基浆果赤霉素III(10g，16.2mmol)在81.1mL无水二氯甲烷中的溶液的250mL圆底烧瓶中加入4-二甲基氨基-吡啶(4.16g，34.0mmol)。接着在22小时内缓慢加入氯甲酸苄基酯(4.05mL，28.4mmol)在71.1mL无水甲苯中的溶液。反应混合物通过加入1mL甲醇淬灭。用乙酸乙酯稀释并用饱和NaHCO3水溶液和盐水洗涤。有机层通过Na2SO4干燥，过滤并蒸发，得到12.3g粗产物，该粗产物应用50/50乙酸乙酯/己烷通过快速硅胶(20g)填充式过滤进行纯化。滤液蒸发，得到12.17g产物，之后将其用乙酸乙酯(1.2mL/g)和己烷(1∶2)重结晶，得到12.16g(99％)的7-苄基碳酸酯基10-三甲基甲硅烷基10-脱乙酰基浆果赤霉素III。m.p.198-200℃。
1H NMR(CDCl3，400MHz)δ8.10(d，J＝8.4Hz，2H)，7.60(m，1H)，7.47(m，1H)，7.35(m，5H)，5.64(d，J＝7.02Hz，1H)，5.35-5.40(m，2H)，5.18(d，J＝12.1Hz，1H)，5.03(d，J＝11.91Hz，1H)，4.95(d，J＝8.4Hz，1H)，4.85(ddd，J＝13.08，7.03Hz，1H)，4.31(d，J＝8.39Hz，1H)，4.15(d，J＝8.39Hz，1H)，4.07(d，J＝7.03Hz，1H)，2.62(m，1H)，2.26-2.30(m，5H)，2.10(s，3H)，2.00(d，J＝4.88Hz，1H)，1.93(m，1H)，1.79(s，3H)，1.56(d，1H)，1.17(s，3H)，1.05(s，3H)，0.12(s，9H)。7-CBZ-10-TMS-2’-MOP-3’-(2-呋喃基)-多西他赛。于-45℃下，历经5分钟在7-CBZ-10-TMS-10-DAB(11.2g，14.9mmol)在THF(75mL)中的溶液中滴加LHMDS(六甲基二硅基胺基锂，16.5mL，16.5mmol，1.0M-根据IrelandisJOC，1991，Vol 56，Iss 14，pp 4566-4568的方法滴定)在THF中的溶液。于-45℃1小时后，将外消旋的顺式-N-叔丁氧羰基-4-(2-呋喃基)-3-(2-甲氧基-2-丙氧基)-氮杂环丁烷-2-酮(12.1g，37.2mmol)溶液在THF(30mL)中的溶液历经5分钟加入到反应混合物中。于-27℃1.5小时后，加入饱和碳酸氢钠水溶液(40mL)停止反应。混合物用300mL乙酸乙酯稀释并转移至分液漏斗中，液层分离。水层用乙酸乙酯(100mL×2)再次萃取。有机层合并，通过硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，得到25.6g泡沫状物。加入己烷(120mL)并研磨，过滤收集白色固体(15.2g，95％)。将固体溶解于回流的乙酸乙酯(40mL)中。历经10分钟在搅拌下向溶液中缓慢加入己烷(120mL)。继续搅拌14小时。过滤并用20％乙酸乙酯/己烷(20mL)洗涤，得到标题化合物，为白色固体(13.6g，84.8％产率)。m.p.135-138℃。
1H NMR(CDCl3，400MHz)δ8.1(d，J＝7.2Hz，2H)，7.6(m，1H)，7.44(m，2H)，7.42(d，J＝0.8Hz，1H)，7.33(m，5H)，6.39(m，1H)，6.33(d，J＝3.2Hz，1H)，6.18(dd，J＝9.0，9.0Hz，1H)，5.69(d，J＝6.8Hz，1H)，5,36(m，3H)，5.25(d，J＝9.8Hz，1H)，5.17(d，J＝6Hz)，5.02(d，J＝6Hz，1H)，4.93(d，J＝8.2Hz，1H)，4.72(dd，J＝7.8，2.2Hz，1H)，4.31(d，J＝8.4Hz，1H)，4.18(d，J＝8.4Hz，1H)，4.05(d，J＝6.9Hz，1H)，3.49(s，3H)，2.6(m，1H)，2.4(s，3H)，2.35(m，2H)，2.17(s，6H)，1.96(m，1H)，1.95(s，3H)，1.8(s，3H，)，1.38(s，9H)，1.21(s，3H)，1.19(s，3H)，0.12(s，9H).10-TMS-2’-MOP-3’-(2-呋喃基)-多西他赛。在7-CBZ-10-TMS-2’-MOP-3’-(2-呋喃基)-多西他赛(13.6g)和吡啶(2mL)在乙酸乙酯(250mL)中的溶液中加入10％Pd/C(2g)。混合物在氢气氛围下于环境温度搅拌1.5小时。混合物用乙酸乙酯通过3英寸的硅藻土/硅胶填料过滤并浓缩，得到标题产物，为白色固体(11.85g，99％)。m.p.115-117℃。
1H NMR(CDCl3，400MHz)δ8.13(d，J＝7.2Hz，2H)，7.58(m，1H)，7.44(m，2H)，7.38(m，1H)，6.32(m 1H)，6.24(d，J＝3.1Hz，1H)，6.18(1H)，5.62(1H)，5,30(m，2H)，5.20(s，1H)，4.94(m，2H)，4.71(m，1H)，4.36(d，J＝9.2Hz，1H)，4.18-4.23(m，1H)，4.17(d，J＝9.3Hz，1H)，3.91(d，J＝6.1Hz，1H)，2.80(s，3H)，2.55-2.60(m，1H)，2.43(s，3H)，2.16-2.32(m，2H)，1.82(s，3H)，1.78(m，1H)，1.61(s，3H)，1.34(bs，9H)，1.26(s，3H)，1.08(bs，6H)，0.20(s，9H).7-((S)-(-)-2-苄基氧基丙酰基)-10-TMS-2’-MOP-3’-(2-呋喃基)-多西他赛。在10-TMS-2’-MOP-3’-(2-呋喃基)-多西他赛(1.41g，1.49mmol)、(S)-(-)-2-苄基氧基丙酸(0.65g，3.6mmol)和4-二甲氨基吡啶(189mg，1.55mmol)在吡啶(7.5mL)中的溶液中加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(115mg，0.6mmol)。混合物在室温下搅拌14小时，用乙酸乙酯(100mL)稀释并用饱和碳酸氢钠水溶液(30mL×2)洗涤。有机层通过无水硫酸钠干燥并在减压下浓缩，得到1.85g胶状物，该胶状物直接应用于下一步。
1H NMR(CDCl3，400MHz)d8.11(d，J＝7.2Hz，2H)，7.6(m，1H)，7.5(m，2H)，7.4(bs，1H)，7.3(m，5H)，6.31(m，1H)，6.21(d，J＝3.1Hz，1H)，6.1(dd，J＝9.0，8.7Hz，1H)，5.72(d，J＝6.8Hz，1H)，5.55(m，1H)，5.45(s，1H)，5.3(m，2H)，5.15(d，J＝9Hz，1H)，4.91(d，J＝9Hz，1H)，4.90(m，1H)，4.71(bs，1H)，4.21(dd，J＝13.9，7.0Hz，2H)，4.06(d，J＝6.8Hz，1H)，2.8(s，3H)，2.50(s，3H)，2.51(m，1H)，2.35(m，2H)，1.96(m，1H)，1.95(s，3H)，1.78(s，3H)，1.55(s，3H)1.38(s，9H)，1.30(s，3H)，1.19(d，J＝7.2Hz，3H)，1.18(s，3H)，0.12(s，9H).7-((S)-(-)-2-羟基氧基丙酰基)-2-呋喃基-多西他赛。于0℃在7-((S)-(-)-2-苄基氧基丙酰基)-10-TMS-2’-MOP-3’-(2-呋喃基)-多西他赛(1.85g)在乙腈(20mL)和吡啶(10mL)中的溶液中滴加48％HF水溶液(10mL)。溶液在室温下搅拌6小时，用乙酸乙酯(150mL)稀释，用水(70mL×2)洗涤，用饱和碳酸氢钠水溶液(50mL)洗涤，通过无水硫酸钠干燥并在减压下浓缩，得到1.45g胶状物。在以上制备的胶状物在2-丙醇(100mL)中的溶液中加入20％氢氧化钯(1g)。混合物在氢气氛围下于室温搅拌4.5小时，通过硅藻土填料过滤并在减压下浓缩，得到1.1g胶状物。进行柱色谱法(50％和63％乙酸乙酯/己烷)，得到650mg标题化合物，用热的CH2Cl2/己烷(4/1)重结晶，得到450mg纯品，该纯品具有式(13)结构。m.p.174-176℃。分析C44H55NO17.1/2H2O计算值C，60.13；H，6.42。实测值C，60.14；H，6.44。
1H NMR(CDCl3，400MHz)d8.11(d，J＝7.5Hz，2H)，7.62(m，1H)，7.5(m，2H)，7.42(bs，1H)，6.38(m，1H)，6.34(d，J＝3.2Hz，1H)，6.23(dd，J＝9.0，8.7Hz，1H)，5.69(d，J＝7.2Hz，1H)，5.56(m，1H)，5.35(d，J＝11.6Hz，1H)，5.29(d，J＝2.0Hz，1H)，5.25(d，J＝11.6Hz，1H)，4.95(d，J＝2.2Hz，1H)，4.72(dd，J＝5.8，1.9Hz，1H)，4.35(d，J＝8.8Hz，1H)，4.21(m，2H)，4.13(d，J＝6.7Hz，1H)，3.97(d，J＝1.7Hz，1H)，3.3(d，J＝5.8Hz，1H)，2.58(m，2H)，2.42(s，3H)，2.35(m，1H)，1.96(m，1H)，1.95(s，3H)，1.87(s，3H，)，1.38(s，9H)，1.21(s，3H)，1.19(s，3H).
实施例27-((R)-(+)-2-羟基氧基丙酰基)-2-呋喃基-多西他赛的合成
重复实施例1的方法，除了用(R)-(+)-2-苄基氧基丙酸替换(S)-(-)-2-苄基氧基丙酸。7-((R)-(+)-2-苄基氧基丙酰基)-10-TMS-2’-MOP-3(2-呋喃基)-多西他赛。在10-TMS-2’-MOP-3’-(2-呋喃基)-多西他赛(1.175g，1.25mmol)在无水二氯甲烷(7.5mL)中的溶液中加入4-二甲氨基吡啶(226mg，1.85mmol)。在均匀溶液出现后，加入(R)-(+)-2-苄基氧基丙酸(0.42g，1.85mmol)和二环己基碳二亚胺(0.644g，3.125mmol)。混合物在室温下搅拌30分钟，用乙酸乙酯(100mL)稀释并用饱和碳酸氢钠水溶液(30mL×2)洗涤。有机层通过无水硫酸钠干燥，通过2英寸的硅胶填料过滤并在减压下浓缩，得到1.57g胶状物，该胶状物直接应用于下一步。
1H NMR(CDCl3，400MHz)d8.11(d，J＝7.2Hz，2H)，7.6(m，1H)，7.5(m，2H)，7.4(bs，1H)，7.3(m，5H)，6.31(m，1H)，6.21(d，J＝3.1Hz，1H)，6.1(dd，J＝9.0，8.7Hz，1H)，5.72(d，J＝6.8Hz，1H)，5.45(m，1H)，5.41(s，1H)，5.3(m，2H)，5.15(d，J＝9Hz，1H)，4.91(d，J＝9Hz，1H)，4.85(m，1H)，4.71(bs，1H)，4.21(dd，J＝13.9，7.0Hz，2H)，4.06(d，J＝6.8Hz，1H)，2.8(s，3H)，2.50(s，3H)，2.47(m，1H)，2.35(m，2H)，1.96(m，1H)，1.95(s，3H)，1.78(s，3H)，1.55(s，3H)1.38(s，9H)，1.30(s，3H)，1.19(d，J＝7.2Hz，3H)，1.18(s，3H)，0.12(s，9H).7-((R)-(+)-2-羟基氧丙酰基)-2-呋喃基-多西他赛。于0℃在7-((R)-(+)-2-苄基氧基丙酰基)-10-TMS-2’-MOP-3’-(2-呋喃基)-多西他赛(1.57g)在乙腈(5mL)和吡啶(5mL)中的溶液中滴加48％HF水溶液(2.5mL)。溶液在室温下搅拌16小时，用乙酸乙酯(100mL)稀释，用水(50mL×2)洗涤，用饱和碳酸氢钠水溶液(50mL)洗涤，通过无水硫酸钠干燥并在减压下浓缩，得到1.35g胶状物。在以上制备的胶状物在乙酸乙酯(20mL)中的溶液中加入10％Pd/C(81mg)。混合物在氢气氛围下于室温搅拌30分钟，通过硅藻土填料过滤并在减压下浓缩，得到1.09g胶状物。进行柱色谱法(40/60/1乙酸乙酯/己烷/甲醇)，得到905mg标题化合物，包含10％S异构体。于-10℃在以上制备的化合物(R/S＝10)在吡啶(8mL)中的溶液中滴加TESCl(0.086mL，0.51mmol)。溶液在-10℃下搅拌1小时，用乙酸乙酯(80mL)稀释，用饱和碳酸氢钠水溶液(50mL)洗涤，通过无水硫酸钠干燥并在减压下浓缩，得到870mg胶状物。进行柱色谱法(65/35乙酸乙酯/己烷)，得到370mg标题化合物，该化合物具有结构式(14)并包含5％的S异构体。m.p.161-163℃。
1H NMR(CDCl3，400MHz)d8.11(d，J＝7.5Hz，2H)，7.62(m，1H)，7.5(m，2H)，7.42(bs，1H)，6.38(m，1H)，6.34(d，J＝3.2Hz，1H)，6.23(dd，J＝9.0，8.7Hz，1H)，5.69(d，J＝7.2Hz，1H)，5.55(m，1H)，5.35(d，J＝11.6Hz，1H)，5.29(d，J＝2.0Hz，1H)，5.25(d，J＝11.6Hz，1H)，4.90(d，J＝2.2Hz，1H)，4.72(s，1H)，4.35(d，J＝8.8Hz，1H)，4.21(m，2H)，4.13(d，J＝6.7Hz，1H)，3.97(d，J＝1.7Hz，1H)，3.3(d，J＝5.8Hz，1H)，2.58(m，2H)，2.42(s，3H)，2.35(m，1H)，1.96(m，1H)，1.95(s，3H)，1.87(s，3H，)，1.39(s，3H)1.38(s，9H)，1.21(s，3H)，1.19(s，3H).
实施例3通过细胞集落形成试验测定体外细胞毒性将400个细胞(HCT116)种入包含2.7mL培养基(包含10％胎牛血清和100个单位/mL青霉素和100g/mL链霉素的改良McCoy’s 5a培养基)的60mm培养皿中。细胞在CO2培养箱中37℃培养5小时以使其附着于培养皿的底部。实施例1中明确的化合物以十倍终浓度新鲜配制于培养基中，然后，将0.3mL储备液加入培养皿中的2.7mL培养基中。然后，细胞与药物在37℃下共同培养72小时。在培养结束时，移去包含药物的培养基，培养皿用4mL Hank’s平衡盐溶液(HBSS)洗涤，加入5mL新鲜培养基，将培养皿放回培养箱进行集落形成。在培养7天后，细胞集落用集落计数器计数。计算存活的细胞和确定每个试验化合物的IC50值(50％抑制集落形成的药物浓度)。应用VM46结肠细胞系进行相同的评价。以上描述的试验用实施例2的化合物重复。这些试验的结果与紫杉醇和多西他赛的数据对比列表如下。 当用于本发明的实体或其优选的实施方案时，“一个”、“一种”和“所述”意欲指一个(种)或多个(种)实体。术语“包含”、“包括”和“具有”意欲指包括性的，并且表示除了列出的实体外还有另外的实体。鉴于以上，可以看到达到了本发明的数个目的并且获得了其它有利结果。因为以上产物和方法中可以做出多种改变而不背离本发明的范围，所以以上描述中包含的和附图
中说明的所有内容应当解释为说明而没有限制的含义。
权利要求
1.组合物，包含分离的紫杉烷，具有下式结构 其中X3是呋喃基，X5是叔丁氧羰基，Bz是苯甲酰基，和Ac是乙酰基。
2.权利要求1中所述的组合物，其中X3是2-呋喃基。
3.权利要求2中所述的组合物，其中组合物包含7-((S)-(-)-2-羟基氧基丙酰基)-2-呋喃基-多西他赛和7-((R)-(+)-2-羟基氧基丙酰基)-2-呋喃基-多西他赛的非对映异构体混合物。
4.权利要求3中所述的紫杉烷，其中混合物是7-((S)-(-)-2-羟基氧基丙酰基)-2-呋喃基-多西他赛和7-((R)-(+)-2-羟基氧基丙酰基)-2-呋喃基-多西他赛的外消旋混合物。
5.权利要求3中所述的紫杉烷，其中混合物中非对映异构体的摩尔比至少为5∶1。
6.权利要求3中所述的紫杉烷，其中混合物中非对映异构体的摩尔比至少为10∶1。
7.权利要求3中所述的紫杉烷，其中混合物中非对映异构体的摩尔比至少为20∶1。
8.权利要求1中所述的紫杉烷，其中紫杉烷是晶体形式。
9.制备权利要求1中所述的组合物的方法，该方法包括使紫杉烷从溶液中结晶析出。
10.药物组合物，包含权利要求1中所述的组合物和至少一种可药用载体。
11.权利要求10中所述的药物组合物，其中组合物是液体形式。
12.权利要求10中所述的药物组合物，其中组合物是固体。
13.权利要求10中所述的药物组合物，其中组合物是剂量单位形式。
14.制备药物的方法，该方法包括将权利要求1中所述的组合物与非水的可药用溶剂混合。
15.在哺乳动物中抑制肿瘤生长的方法，该方法包括施用治疗有效量的权利要求13中所述的药物组合物。
16.权利要求15中所述的方法，其中药物组合物经口服施用。
17.权利要求15中所述的方法，其中药物组合物经胃肠道外施用。
全文摘要
具有式(I)结构的紫杉烷，其中X
文档编号C07D305/14GK1960721SQ200580014223
公开日2007年5月9日 申请日期2005年3月4日 优先权日2004年3月5日
发明者R·A·赫尔顿, H·B·基姆 申请人:佛罗里达州立大学研究基金有限公司