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

Изобретение относится к способу получения 14β-гидроксибаккатин III-1,14-карбоната, применимого для получения новых таксановых производных, обладающих противоопухолевой активностью. Способ включает: а. обработку 7-триэтилсилил-13-кетобаккатина III формулы

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

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

с. восстановление кетона в 13-положении и снятие защитной группы в 7. Изобретение также относится к новым промежуточным продуктам. Технический результат - упрощение процесса и повышение выхода. 3 н. и 7 з.п. ф-лы.

 

Настоящее изобретение относится к способу получения 14β-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 1,14-карбоната 14b-гидроксидеацетилбаккатина III 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 14β-гидрокси-1,14-карбонат-баккатина III и, следовательно, его производных.

В настоящее время было найдено, что 14β-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 14β-гидроксибаккатина III.

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

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

подходящими основаниями и окислителями с получением 7-триэтилсилил-13-кето-14-гидроксибаккатин III:

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

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

Исходный 13-кетобаккатин III обычно защищают в 7 положении подходящей защитной группой, предпочтительно выбранной из силиловых эфиров (предпочтительно, триэтилсилилового эфира). 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 температур от -40 до -78°С. Подходящими растворителями для этой реакции явлются простые эфиры, такие, как тетрагидрофуран или диэтиловый эфир, в частности, в смеси с гесаметилфосфорамидом (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 проводить в инертных растворителях, предпочтительно, простых эфирах или хлорсодержащих растворителях, в присутствии основания (предпочтительно, пиридина, или триэтиламина) при температуре в интервале 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 натрия 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 действии других гидридов, предпочтительно, боргидрида тетрабутиламмония, боргидрида лития, 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 триметилсилиловый эфир, можно успешно использовать гидролиз хлористоводородной кислотой в метаноле, или фтористоводородной кислотой и пиридином в ацетонитриле.

13-Кетобаккатин III обычно можно получить окислением баккатина III. Окисление баккатина III можно осуществить при действии озона или диоксида марганца в апротонных растворителях, таких как хлористый метилен, тетрагидрофуран, ацетон, этилацетат. Реакцию можно проводить при 0°С-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.

ПРИМЕР

а) 13-Кетобаккатин III

Баккатин III (150 г, 0,25 моль) растворяли в ацетоне (1,43 л). При интенсивном перемешивании добавляли коммерчески доступный диоксид марганца (450 г) в виде трех порций. После исчезновения исходного продукта (4 ч) суспензию фильтровали и выпаривали растворитель. Сырой продукт суспендировали в AcOEt (100 мл) и кипятили с обратным холодильником в течение 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%).

b) 7-TES-13-кетобаккатин III

13-Кетобаккатин III (5 г, 8,5 ммоль), TESCl (3,6 мл, 21,4 ммоль, 2,5 экв.) и N-метилимидазол (2,73 мл, 34,3 ммоль, 4 экв.) растворяли в безводном DCM (25 мл). Раствор оставляли при перемешивании на 1,5 ч, затем гасили, меденно выливая в 2М NaHSO₄ (25 мл). Водный слой промывали, экстрагировали DCM (2×10 мл), а объединенные органические слои экстрагировали насыщенным раствором соли (2×20 мл). Органический слой сушили над сульфатом натрия, получая 4,7 г указанного в заголовке соединения, достаточно чистого для следующей стадии. Т.пл. 212°С. ТСХ: ц-гекс-AcOEt 1:1, Rf=0,57. ¹Н-ЯМР (200 МГц, CDCl₃) d 0,58-0,66(м, 6Н, Si-CH₂); 0,90-0,98(т, J=8,4, 9H, CH₂CH₃); 1,21(с, 3Н, 17-Ме); 1,27(с, 3Н, 16,-Ме); 1,69(с, 3Н, 19-Ме); 1,83-1,96 (м, 1Н, 6-Н); 2,20(с, 3Н,18-Ме); 2,21(с, 3Н, 10-ОАс); 2,25(с, 3Н, 4-ОАс); 2,48-2,65(м, 1Н, 6-Н); 2,81(АВкв, 2Н, 14-Н); 3,93(д, J=6,6, 1Н, 3-Н); 4,25(АВкв, 2Н, 20-Н); 4,51(дд, J=10,6, 7,0, 1Н, 7-Н); 4,94(д, J=7,7, 1Н, 5-Н); 5,72(д, J=7,0, 1Н, 2-Н); 6,61(с, 1Н, 10-Н); 7,52(т, J=6,2, 2Н, Bz); 7,64(т, J=6,2, 1Н, Bz); 8,10(дд, J=7,4, 1,1, 2Н, Bz).

с) 14-Гидрокси-7-TES-13-кетобаккатин III

7-TES-13-кетобаккатин III (670 мг, 0,96 ммоль) растворяли в смеси безводного ТГФ (9 мл) и DMPU (2 мл) и охлаждали до -60°С под N₂. Добавляли к нему по каплям 1М раствор t-BuOK в ТГФ (2,5 мл, 0,86 ммоль), предварительно охлажденный до -50°С. Данный раствор перемешивали при -60°С в течение 45 минут, затем прибавляли по каплям (b)-камфорсульфонилоксазиридин (440 мг, 2 ммоль), растворенный в безводном ТГФ (2 мл). Реакционную смесь перемешивали 3 часа при -60°С, затем гасили 10%-ным раствором AcOH в безводном ТГФ (2 мл). После этого смесь оставляли нагреваться до комнатной температуры, затем экстрагировали DCM (2 х 10 мл). Объединенные органические слои промывали водой, насыщенным водным раствором NaCl (15 мл) и сушили над Na₂SO₄. Указанное в заголовке соединение очищали флэш-хроматографией (силикагель, ц-гекс-AcOEt, 8:2) с выходом 79%. Альтернативно данное соединение непосредственно использовали на следующей стадии без дополнительной очистки. Т.пл.: 94-98°C. ТСХ: ц-гекс-AcOEt 1:1, Rf=0,5. ¹Н-ЯМР (200 МГц, CDCl₃) d 0,58-0,66(м, 6Н, Si-CH₂); 0,91-0,99(т, J=8,7 9H, CH₂CH₃); 1,24(с, 3Н, 17-Ме); 1,28(с, 3Н, 16,-Ме); 1,75(с, 3Н, 19-Ме); 1,83-2,05(м, 1Н, 6-Н); 2,14(с, 3Н,18-Ме); 2,24(с, 3Н, 10-ОАс); 2,26(с, 3Н, 4-ОАс); 2,46-2,61(м, 1Н, 6-Н); 3,64(с, 1Н, 1-ОН); 3,73(д, J=1,8, 1Н, 14-ОН); 3,87(д, J=6,9, 1Н, 3-Н); 4,14(д, J=1,8, 1Н, 14-Н); 4,31(с, 2Н, 20-Н); 4,49(дд, J=10,7, 6,6, 1Н, 7-Н); 4,93(д, J=7,3, 1Н, 5-Н); 5,89(д, J=7,0, 1Н, 2-Н); 6,53(с, 1Н, 10-Н); 7,46-7,66(м, 3Н, Bz); 8,08(дд, J=7,0, 1,5, 2Н, Bz).

d) 1,14-Карбонат 14b-гидрокси-7-TES-13-кетобаккатина III

Раствор 14b-гидрокси-7-TES-13-кетобаккатина III (12,2 г) в безводном DCM (50 мл) и пиридине (16 мл) прибавляли по каплям к 20%-ному раствору фосгена в DCM (45 мл, 5 экв.) при -10°С. Спустя 2 часа к реакционной смеси прибавляли по каплям 5%-ный водный раствор NaHCO₃ (100 мл). Водный слой промывали DCM (3×50 мл) и очищали сырой продукт флэш-хроматографией (силикагель, DCM-AcOEt=50:1), получая указанное в заголовке соединение с выходом 95%. Т.пл.: 97-99°C. ТСХ: ц-гекс-AcOEt 1:1, Rf=0,64. ¹Н-ЯМР (200 МГц, CDCl₃) d 0,58-0,66(м, 6Н, Si-CH₂); 0,91-0,99(т, J=8,7 9H, CH₂CH₃); 1,21(с, 3Н, 17-Ме); 1,39(с, 3Н, 16,-Ме); 1,75(с, 3Н, 19-Ме); 1,86-2,13(м, 1Н, 6-Н); 2,22(с, 3Н,18-Ме); 2,25(с, 3Н, 10-ОАс); 2,26(с, 3Н, 4-ОАс); 2,48-2,63(м, 1Н, 6-Н); 3,83(д, J=7,0, 1Н, 3-Н); 4,30(АВкв, 2Н, 20-Н); 4,49(дд, J=11,0, 7,0, 1Н, 7-Н); 4,81(с, 1Н, 14-Н); 4,93 (д, J=7,3, 1Н, 5-Н); 6,15(д, J=7,0, 1Н, 2-Н); 6,54(с, 1Н, 10-Н); 7,51(т, 2Н, Bz); 7,62-7,70(м, 1Н, Bz); 8,01 (дд, J=7,0, 1,9, 2Н, Bz).

е) 1,14-Карбонат 14b-гидрокси-7-TES-баккатина III

Суспензию NaBH₄ (0,5 г) в абсолютном этаноле (10 мл) охлаждали до -50^оC и прибавляли к ней охлажденный раствор 1,14-b-карбоната 14-гидрокси-7-TES-13-кетобаккатина III (0,5 г, 0,6 ммоль) в абсолютном этаноле (10 мл). После исчезновения исходного продукта (8 ч), реакционную смесь гасили лимонной кислотой и экстрагировали AcOEt. Объединенные органические слои сушили над Na₂SO₄ и выпаривали растворитель. Указанное в заголовке соединение получали после хроматографии в виде белого твердого вещества с выходом 85%. Т.пл.: 134-137°C. ТСХ: ц-гекс-AcOEt 1:1, Rf=0,46. ¹Н-ЯМР (200 МГц, CDCl₃) d 0,58-0,66(м, 6Н, Si-CH₂); 0,91-0,99(т, J=8,7, 9H, CH₂CH₃); 1,16(с, 3Н, 17-Ме); 1,28(с, 3Н, 16,-Ме); 1,74(с, 3Н, 19-Ме); 1,85-2,14(м, 1Н, 6-Н); 2,06(с, 3Н,18-Ме); 2,21(с, 3Н, 10-ОАс); 2,33(с, 3Н, 4-ОАс); 2,47-2,65(м, 1Н, 6-Н); 3,74(д, J=7,4, 1Н, 3-Н); 4,12-4,35(м, 2Н, 20-Н); 4,49(дд, J=10,3, 6,6, 1Н, 7-Н); 4,82(д, 1Н, 14-Н); 4,99(д, J=7,3, 1Н, 5-Н); 5,00-5,03(м, 1Н, 13-Н); 6,11(д, J=7,4, 1Н, 2-Н); 6,45(с, 1Н, 10-Н); 7,50(т, 2Н, Bz); 7,60-7,68(м, 1Н, Bz); 8,04(дд, J=7,0, 1,5, 2Н, Bz).

f) 1,14-Карбонат 14b-гидроксибаккатина III

1,14b-Карбонат 14-гидрокси-7-TES-баккатина III (9,6 г, 1,3 ммоль) растворяли в смеси ацетонитрила (5,4 мл) и пиридина (6,4 мл), охлажденной до 0°С. Прибавляли по каплям раствор 70%-ной HF в пиридине (0,95 мл) и перемешивали раствор при комнатной температуре в течение ночи. После этого реакционную смесь выливали в 20 мл льда и оставляли при перемешивании на 1 ч, затем экстрагировали DCM (3×10 мл), а объединенные органические слои промывали 10%-ным NaHSO₄ (до рН=2), 5%-ным NaHCO₃ (2×10 мл) и насыщенным раствором соли (2×10 мл). После выпаривания растворителя указанное в заголовке соединение получали в виде белого твердого вещества с выходом 96%.

1. Способ получения 14β-гидроксибаккатина III-1,14-карбоната, который включает

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

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

b. карбонизацию 1 и 14 гидроксильных групп с получением 14β-гидрокси-7-TES-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) осуществляют путем обработки трет-бутилатом калия или бис(триметилсилил)амидом калия при температуре от -40 до -78°С в смеси простых эфиров с гексаметилфосфорамидом (НМРА), или 1,3-диметил-3,4,5,6-тетрагидро-2(1Н)пиримидиноном (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 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 деацетилбаккатина III 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 при действии уксусного ангидрида с последующим оксилением диоксидом марганца в апротонных растворителях при 0-60°С.

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

в качестве нового промежуточного соединения

10. 14β-Гидрокси-7-TES-13-кетобаккатин III-1,14-карбонат, формулы

в качестве нового промежуточного соединения.