Способ получения 14бета-гидроксибаккатин iii-1,14-карбоната

Изобретение относится к новому способу получения 14β-гидроксибаккатина III-1,14-карбоната, который включает: а. обработку 7-Вос-13-кетобаккатина III формулы

подходящими основаниями и окислителями с получением 7-Вос-13-кето-14-гидроксибаккатина III:

b. карбонизацию 1 и 14 гидроксигрупп с получением 14b-гидрокси-7-Вос-13-кетобаккатин III-1,14-карбоната:

с. восстановление кетона в 13-положении и снятие защитной группы в 7. Изобретение также относится к новым промежуточным соединениям этого способа. Технический результат - упрощение процесса за счет использования в качестве исходного 13-кетобаккатина III. 4 н. и 7 з.п. ф-лы.

 

Настоящее изобретение относится к способу получения 14b-гидрокси-1,14-карбонатбаккатина III. Продукт, полученный способом данного изобретения, можно использовать для получения новых таксановых производных, обладающих противоопухолевой активностью.

Таксаны являются одним из наиболее важных классов противоопухолевых агентов, созданных в последние годы. Паклитаксель представляет собой дитерпеновый комплекс, полученный из коры Taxus brevifolia, и считается одним из основных лекарственных средств в терапии рака. В настоящее время проводится интенсивный поиск новых таксановых производных, обладающих превосходящей фармакологической активностью и улучшенным фармакокинетическим профилем. Особый подход относится к производным баккатина III, модифицированным различным образом относительно исходной структуры. Примеры указанных соединений представлены производными 14b-гидроксибаккатина III, описанными в патенте США 5705508, WO 97/43291, WO 96/36622. В настоящее время производные 14b-гидроксидеацетилбаккатина III-1,14-карбоната получают исходя из предшественника 14b-гидроксидеацетилбаккатина III, который представляет собой природное соединение, добываемое в небольших количествах в результате экстракции листьев Taxus wallichiana, как описано в ЕР 559019. Существует огромная потребность в новых способах простого эффективного получения больших количеств 14b-гидрокси-1,14-карбонатбаккатина III и, следовательно, его производных.

В настоящее время было найдено, что 14b-гидроксибаккатин III-1,14-карбонат можно получить способом исходя из 13-кетобаккатина III, при этом последнее соединение можно легко получить из 10-деацетилбаккатина III, который, в свою очередь, легко выделить в больших количествах из листьев Taxus baccata, в отличие от 14b-гидроксибаккатина III.

Таким образом, изобретение относится к способу получения 14b-гидроксибаккатин III-1,14-карбоната, который включает следующие стадии:

а. обработку 7-Вос-13-кетобаккатина III формулы

подходящими основаниями и окислителями с получением 7-Вос-13-кето-14-гидроксибаккатина III:

b. карбонизацию 1 и 14 гидроксильных групп с получением 14b-гидрокси-7-Вос-13-кетобаккатин III-1,14-карбоната:

с. восстановление кетона в 13-положении и снятие защитной группы в 7 или наоборот.

Исходный 13-кетобаккатин III обычно защищают в 7 положении подходящей защитной группой, предпочтительно трет-бутоксикарбонильной (Вос). Стадию а) осуществляют путем обработки подходящим основанием, в частности третбутилатом калия (t-BuOK) или бис(триметилсилил)амидом калия (KHMDS). Данные реакции можно проводить в интервале температуры от -40 до -78°С. Подходящми растворителями для этой реакции явлются простые эфиры, такие как тетрагидрофуран или диэтиловый эфир, в частности, в виде смеси с гексаметилфосфорамидом (HMPA) или 1,3-диметил-3,4,5,6-тетрагидро-2(1Н)пиримидиноном (DMPU). После этого енолят обрабатывают окислителем, таким как производные оксазиридина (в частности, N-бензолсульфонилфенилоксазиридином, N-бензолсульфонил-м-нитрофенилоксазиридином и камфорсульфонилоксазиридином), получая 7-защищенное производное 13-кето-14-гидроксибаккатина III.

Затем осуществляют стадию b) путем обработки карбонилирующим агентом (например, карбонилдиимидазолом или фосгеном) в условиях, обычно описанных в литературе, получая производное 1,14-карбоната. Обычно данную реакцию можно осуществить в инертных растворителях, предпочтительно простых эфирах, или хлорсодержащих растворителях в присутствии основания (предпочтительно пиридина, или триэтиламина) в интервале температур от -40°С до комнатной температуры. Реакцию можно проводить как с чистым исходным веществом, так и с сырым продуктом предшествующей стадии.

Восстановление карбонила в 13-положении на стадии с) легко проводится при действии боргидрида тетрабутиламмония в этаноле при температуре, обычно находящейся в интервале от -20 до -50°С, и завершается в течение 2-6 часов. Реакцию можно также проводить в метаноле, изопропаноле или в смеси метанола и тетрагидрофурана. Восстанавливающий агент можно использовать в стехиометрическом количестве, хотя предпочтительно используют избыток гидрида. Кроме того, восстановление можно проводить при помощи других гидридов, предпочтительно боргидрида лития, боргидрида натрия, триацетоксиборгидрида натрия, в условиях, известных в данной области техники.

Защиту из 7-положения снимают в условиях, зависящих от используемой защитной группы. Например, если защитная группа в 7-положении представляет собой трет-бутоксикарбонил, можно успешно использовать гидролиз муравьиной кислотой.

Исходный 13-кетобаккатин III можно легко получить по одной из двух следующих методик.

10-Деацетилбаккатин III селективно окисляют по 13-положению озоном, получая 13-кето-10-деацетилбаккатин III. Окисление можно проводить в спиртовых или хлорсодержащих растворителях, в частности в метаноле или хлористом метилене, при температуре, изменяющейся в интервале от -78°С до комнатной температуры. После этого 13-кето-10-деацетилбаккатин III региоселективно ацетилируют, получая 13-кетобаккатин III.

Альтернативно 13-кетобаккатин III можно получить окислением баккатина III, либо природного, либо полученного региоселективным ацетилированием 10-деацетилбаккатина III. Окисление можно проводить либо озоном или также диоксидом марганца в апротонных растворителях, таких как хлористый метилен, при температуре, изменяющейся в интервале от 0 до 60°С, более предпочтительно при комнатной температуре.

Процессы данного изобретения суммированы на следующей схеме:

Следующие примеры дополнительно иллюстрируют изобретение.

Использованы следующие аббревиатуры:

AcOEt = этилацетат, TES = триэтилсилил, TESCl = триэтилсилихлорид, DCM = хлористый метилен (дихлорметан), ТГФ = тетрагидрофуран, HMPA = гексаметилфосфорамид, DMPU = 1,3-диметил-3,4,5,6-тетрагидро-2(1Н)пиримидинон.

ПРИМЕР 1

10-Деацетил-13-кетобаккатин III

10-Деацетилбаккатин III (3 г, 5 ммоль) растворяли в смеси DCM-MeOH 1:1 (250 мл) и охлаждали до -78°С. Через раствор барботировали ток озона (1,4 г/мл) до исчезновения исходного вещества (2 ч). Ток озона заменяли на азот. После этого раствор обрабатывали диметилсульфидом (1 мл) и пиридином (1 мл), растворитель выпаривали, а сырой остаток растворяли в EtOAc (100 мл) и промывали 0,1 н. HCl и льдом. После выпаривания растворителя продукт получали с выходом 90%.

ПРИМЕР 2

13-Кетобаккатин III

Баккатин III (150 г, 0,25 моль) растворяли в ацетоне (1,43 л). При интенсивном перемешивании в виде трех порций прибавляли коммерчески доступный диоксид марганца (450 г). После исчезновения исходного вещества (4 ч) суспензию фильтровали и выпаривали растворитель. Сырой остаток суспендировали в EtOAc (100 мл) и кипятили 1 ч, затем добавляли ц-гексан (100 мл). Указанное в заголовке соединение получали в виде белого твердого вещества из маточных растворов после выпаривания растворителя (140 г, 95%).

ПРИМЕР 3

7-Boc-13-кетобаккатин III

Раствор 13-кетобаккатина III (1,1 г, 1,9 ммоль) в хлористом метилене (0,5 мл) растворяли в четыреххлористом углероде (14 мл) при комнатной температуре. После этого при интенсивном перемешивании прибавляли 1-метилимидазол (35 мл, 0,282 ммоль) и Boc₂O (1,026 г, 4,7 ммоль). Раствор оставляли при перемешивании при 20°С на 18 часов. После этого растворитель заменяли на ацетон (5 мл), раствор выливали в воду (5 мл) и оставляли при перемешивании на ночь. Выпавший осадок собирали на воронке Бюхнера, промывали н-пентаном и сушили, получая 1,1 г указанного в заголовке продукта (1,78 ммоль, 94%).

ПРИМЕР 4

14-Гидрокси-7-Boc-13-кетобаккатин III

Раствор 7-Boc-13-кетобаккатина III (0,65 г, 0,95 ммоль) в смеси ТГФ-DMPU 8:2 (10 мл) прибавляли к раствору t-BuOK (0,425 г, 3,79 ммоль) в безводном ТГФ (10 мл) при перемешивании при -60°С. Через 15 минут прибавляли раствор камфорсульфонилоксазиридина (2,63 ммоль) в смеси ТГФ-DMPU 8:2 (10 мл). После исчезновения исходного вещества (45 мин) реакционную смесь гасили ледяной уксусной кислотой (0,4 мл) и разбавляли смесь 10%-ным водным NH₄Cl (25 мл). Органический слой промывали водой, сушили над сульфатом натрия и упаривали при пониженном давлении. Продукт использовали на следующей стадии без очистки.

ПРИМЕР 5

1,14-Карбонат 14b-гидрокси-7-Boc-13-кетобаккатина III

14-Гидрокси-7-Boc-13-кетобаккатин III (2,0 г) и карбонилдиимидазол (0,65 г, 4,0 ммоль) растворяли в толуоле (11 мл) и нагревали при 75°С при перемешивании в течение 90 мин. Раствор охлаждали до комнатной температуры и обрабатывали 0,2 н. HCl (5 мл). Органический слой разбавляли EtOAc (15 мл), промывали водой, сушили и выпаривали растворитель. Указанное в заголовке соединение получали флэш-хроматографией (силикагель, ц-гексан/DCM/Et₂O, 14:3,5:2,5) в виде белого твердого вещества (0,87 г, 1,20 ммоль, 82% после двух стадий).

ПРИМЕР 6

1,14-Карбонат 14b-гидрокси-7-Boc-баккатина III

Раствор 1,14-карбоната 14b-гидрокси-7-Boc-13-кетобаккатина III в ТГФ (3 мл) прибавляли к раствору боргидрида тетрабутиламмония (1,29 г) в сухом метаноле (11 мл) при -50°С в инертной атмосфере. Через 4 часа реакционную смесь гасили раствором лимонной кислоты (1,5 г) в воде (5 мл). Смесь экстрагировали этилацетатом. Органическую фазу сушили над сульфатом магния и упаривали при пониженном давлении. Сырой остаток очищали колоночной хроматографией, получая 1,14-карбонат 14b-гидрокси-7-Boc-баккатина III (68%) и 1,14-карбонат 13-эпи-14b-гидрокси-7-Boc-баккатина III (28%) с выходом конверсии 70%.

ПРИМЕР 7

1,14-Карбонат 14b-гидроксибаккатина III

К раствору 1,14-карбоната 14b-гидрокси-7-Boc-баккатина III (0,50 г, 0,68 моль) в хлористом метилене (3 мл) прибавляли раствор 97%-ной муравьиной кислоты (5 мл) при -8°С. Реакционную смесь выдерживали при перемешивании в течение 5 дней, затем нейтрализовали 2 н. раствором аммиака. Органическую фазу экстрагировали этилацетатом, сушили и выпаривали при пониженном давлении. В результате хроматографии на силикагеле (гексан-этилацетат = 1,0:1,3) получали продукт в виде белого твердого вещества с выходом 65%.

1. Способ получения 14b-гидрокси-1,14-карбонатбаккатина III, который включает:

а. обработку 7-Вос-13-кетобаккатина III формулы

подходящими основаниями и окислителями с получением 7-Вос-13-кето-14-гидроксибаккатина III:

b. карбонизацию 1 и 14 гидроксигрупп с получением 14b-гидрокси-7-Вос-13-кетобаккатин III-1,14-карбоната:

с. восстановление кетона в 13-положении и снятие защитной группы в 7.

2. Способ по п.1, в котором стадию а) проводят путем обработки трет-бутилатом калия или бис(триметилсилил)амидом калия при температуре от -40 до -78°С в смеси эфира и гексаметилфосфорамида (НМРА), или 1,3-диметил-3,4,5,6-тетрагидро-2(1Н)пиримидинона (DMPU) в присутствии производных оксазиридина.

3. Способ по п.2, в котором производное оксазиридина выбирают из N-бензолсульфонилфенилоксазиридина, N-бензолсульфонил-м-нитрофенилоксазиридина и камфорсульфонилоксазиридина.

4. Способ по любому из пп.1-3, в котором стадию b) осуществляют путем обработки карбонилдиимидазолом или фосгеном в хлорсодержащих растворителях в присутствии основания при температуре, изменяющейся в интервале от -40°С до комнатной температуры.

5. Способ по любому из пп.1-3, в котором стадию с) осуществляют путем обработки гидридом при температуре от -20 до -50°С.

6. Способ по п.5, в котором гидрид выбирают из боргидрида тетрабутиламмония, боргидрида тетраэтиламмония, боргидрида натрия, боргидрида лития, триацетоксиборгидрида натрия, а реакцию проводят в этаноле, метаноле, изопропаноле, или в смеси метанола и тетрагидрофурана.

7. Способ по любому из пп.1-3, в котором 13-кетобаккатин III, защищенный по гидроксилу в 7 положении, получают селективным ацетилированием гидроксила в 10 положении с последующим окислением гидроксила в 13 положении и защитой гидроксила в 7 положении.

8. Способ по п.7, в котором 13-кетобаккатин III получают селективным ацетилированием деацетилбаккатина III в 10 положении уксусным ангидридом с последующим окислением диоксидом марганца в апротонных растворителях при 0°С-60°С, или окислением баккатина III озоном.

9. 7-Вос-13-кето-14-гидроксибаккатин III формулы

в качестве нового промежуточного соединения.

10. 14b-Гидрокси-7-Вос-13-кетобаккатин III-1,14-карбонат формулы

в качестве нового промежуточного соединения.

11. 14b-Гидрокси-7-Вос-13-гидроксибаккатин III-1,14-карбонат, формулы

в качестве нового промежуточного соединения.