專利名稱：一種紫杉醇半合成工藝的制作方法
紫杉醇(Paclitaxel)是一新奇的二萜化合物，它是1971年由美國(guó)人從短葉紅豆杉(T.brevifolia)植物中分離得到的高抗癌活性物質(zhì)。由于紫杉醇獨(dú)特的抗癌機(jī)制以及高的抗癌活性，它被認(rèn)為是天然藥物領(lǐng)域中最重要的和最令人興奮的抗癌活性物質(zhì)。美國(guó)國(guó)立腫瘤研究院對(duì)紫杉醇進(jìn)行的二期臨床試驗(yàn)顯示其在治療乳腺癌、肺癌特別是卵巢癌病人方面有顯著療效；此后美國(guó)經(jīng)十幾年的努力終于1992年12月底將紫杉醇推出作為治療晚期卵巢癌病人的藥物，并于1994年4月追加其為治療晚期乳腺癌的藥物。雖然紫杉醇已在美國(guó)被批準(zhǔn)成藥，但是由于紅豆杉資源的缺乏，且紅豆杉植物中紫杉醇含量低，導(dǎo)致了紫杉醇的供應(yīng)不足。為了解決這一困難，國(guó)際上在不同領(lǐng)域展開了尋找新的紫杉醇資源的研究，例如有機(jī)化學(xué)家利用合成、半合成等方法合成了紫杉醇以及其它一些抗癌活性與紫杉醇類似的化合物；生物學(xué)家也通過組織培養(yǎng)的方法得到了紫杉醇。但是，以上這些方法都還沒有大規(guī)模提供紫杉醇的可能；所以繼續(xù)尋找新的紫杉醇資源及通過半合成方法合成紫杉醇或其新的高抗癌活性類似物仍然十分迫切。同時(shí)，目前現(xiàn)有技術(shù)對(duì)紅豆杉成分的利用僅限于紫杉醇、Bccatin III、10-Deacetylbaccatin III等少數(shù)幾個(gè)化合物(見J.N.Denis，A.E.Greene，D.Guenard，F(xiàn).Gueritte-Voegelein，L.Mangatal and P.Potier.J.Am.Chem.Soc.，110，5917(1998))。而紅豆杉中其它大量的紫杉烷類化合物卻被浪費(fèi)了或被遺忘了。本發(fā)明征對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，尋找和分離到一種在紅豆杉植物中含量高于已有紫杉醇前體的化合物，通過本發(fā)明的半合成工藝將該化合物轉(zhuǎn)換為有高度利用價(jià)值和廣泛應(yīng)用前景的10-Deacetylbaccatin III，使得紅豆杉資源的利用得以更好地發(fā)揮。提高了紫杉醇資源的利用率。
本發(fā)明的目的是提供一種以在紅豆杉植物中含量較高的化合物9-Dihydro-10deacetylbaccatin III為前體的紫杉醇半合成工藝。該工藝具有原料新、可充分利用紅豆杉資源的優(yōu)點(diǎn)。
為了達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案紫杉醇半合成工藝，將紅豆杉植物樹皮用95％乙醇在60℃溫度下浸泡提取三次，合并提取液蒸去乙醇并加入少量水，經(jīng)石油醚分配后，再用氯仿分配，氯仿萃取液蒸干得到的浸膏用硅膠拌勻上硅膠柱，用氯仿∶丙酮梯度洗脫，氯仿∶丙酮(8∶2)洗脫相經(jīng)丙酮重結(jié)晶后得化合物9-Dihydro-10deacetylbaccatin III；將所得化合物溶于吡啶中，滴加三甲基氯硅烷(SiMe3Cl)，室溫下攪拌24小時(shí)，反應(yīng)液用二氯甲烷稀釋，然后加入蒸餾水進(jìn)行液液分配，水分配液再用二氯甲烷洗滌二次，合并二氯甲烷部分，用無水Na2SO4干燥24小時(shí)，減壓蒸去二氯甲烷，反應(yīng)物溶于二氯甲烷中，加入PCC，室溫下攪拌6小時(shí)，該反應(yīng)液中加入乙醚并傾乙醚層，殘?jiān)靡颐严礈於危喜⒑蟮囊颐讶芤赫舾珊蠹尤爰状既芙?，并加?％ NaHCO3水溶液，室溫下攪拌30分鐘，加入1NHCl中和過量的NaHCO3，反應(yīng)液用二氯甲烷萃取三次，合并的二氯甲烷溶液減壓蒸發(fā)至于，該反應(yīng)產(chǎn)物溶于甲醇中，滴加甲酸(HCOOH)，減壓蒸除大部分溶劑后滴加蒸餾水，用二氯甲烷萃取三次，合并萃取液，無水Na2SO4干燥24小時(shí)，減壓回收二氯甲烷，反應(yīng)產(chǎn)物上硅膠層析柱，收集氯仿∶丙酮7∶3餾分，回收溶劑至干，丙酮溶液中重結(jié)晶得化合物10-Deacetylbaccatin III；最后由常規(guī)方法將化合物10-Deacetylbaccatin III合成紫杉醇。
為了更好地?cái)⑹霰景l(fā)明，以下用化合物1、化合物4、化合物5分別代表Paclitaxel(紫杉醇)、10-Deacetylbaccatin III、9-Dihydro-10deacetylbaccatin III，它們的結(jié)構(gòu)式如下
化合物1紫杉醇(Paclitaxel)
化合物410-Deacetylbaccatin III
化合物59-Dihydro-13-acetylbaccatin III
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖用實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容和有益效果，但本發(fā)明的技術(shù)方案并不局限于此。


圖1為化合物5合成化合物4的工藝流程圖；圖2為化合物4的EIMS譜圖；圖3為化合物4的FABNS譜圖；圖4為化合物4的1H NMR譜圖(CDCl3)；圖5為化合物4的1H NMR譜圖(CDCl3/CD3OD)。
實(shí)施例11、化合物5(9-Dihydro-10deacetylbaccatin III)的分離提取取紅豆杉(Taxus yunnanensis)樹皮10公斤，用95％乙醇在60℃溫度下浸泡提取三次，每次24小時(shí)，合并提取液蒸去乙醇并加入少量水，經(jīng)石油醚分配后，再用氯仿分配，氯仿萃取液蒸干得到的100克浸膏用170克硅膠拌勻上柱膠柱，用氯仿∶丙酮梯度洗脫，用薄層層析法追蹤所需的化合物5，氯仿∶丙酮(8∶2)洗脫相得含化合物5的部分，放置析出晶體，經(jīng)丙酮重結(jié)晶后得到含量大于98％的化合物51.79克。
2、由化合物5合成化合物4將63.0毫克化合物5溶于30毫升吡啶中，攪拌下滴加1.8毫升的三甲基氯硅烷(SiMeCl)，室溫下攪拌24小時(shí)，反應(yīng)液用100毫升二氯甲烷稀釋，然后加入20毫升蒸餾水進(jìn)行液液分配，水分配液再用50毫升二氯甲烷洗滌二次，合并二氯甲烷部分，用無水NaSO干燥24小時(shí)，減壓蒸去二氯甲烷，反應(yīng)物溶于100毫升二氯甲烷中，加入323毫克的PCC，室溫下攪拌6小時(shí)，該反應(yīng)液中加入100毫升乙醚并傾乙醚層，殘?jiān)?0毫升乙醚洗滌二次，合并后的乙醚溶液蒸干后加入50毫升甲醇溶解，并加入12.5毫升5％NaHCO水溶液，室溫下攪拌30分鐘，加入2.5毫升1NHCl中和過量的NaHCO3，反應(yīng)液用100毫升二氯甲烷萃取三次，合并的二氯甲烷溶液減壓蒸發(fā)至干，該反應(yīng)產(chǎn)物溶于50毫升甲醇中，攪拌下滴加10毫升甲酸(HCOOH)，室溫下攪拌2小時(shí)，減壓蒸除大部分溶劑后加入20毫升蒸餾水，用50毫升二氯甲烷萃取三次，合并萃取液，無水Na2SO4干燥24小時(shí)，減壓回收二氯甲烷，反應(yīng)產(chǎn)物一硅膠層析柱，收集氯仿∶丙酮7∶3餾分，回收溶劑至干，丙酮溶液中重結(jié)晶得29.4毫克化合物4。
4、用常規(guī)合成方法從化合物4得化合物1(Paclitaxel)。
從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出本發(fā)明的優(yōu)益效果是紅豆杉植物中含量?jī)H有十萬分之五左右，而化合物5的含量可高出一個(gè)數(shù)量級(jí)，本發(fā)明以化合物5為合成前體，通過化學(xué)方法將它轉(zhuǎn)換成化合物4，使這個(gè)在紅豆杉植物中含量較高的化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓱?yīng)用的化合物，從而達(dá)到充分利用紅豆杉資源的目的。同時(shí)在化學(xué)合成中，本發(fā)明解決了從化合物5合成化合物4的工藝。即化合物5通過C-7位羥基的三甲基硅烷保護(hù)、C-9位羥基氧化為羰基、C-10位和C-13位去乙酰基和C-7位去保護(hù)基等四步反應(yīng)轉(zhuǎn)換為化合物4。直接用PCC與化合物5反應(yīng)沒有生成預(yù)期化合物，其主要原因是化合物5的C-9位立體阻礙較C-7位大，因此C-7位將總是優(yōu)先被選擇氧化而不是C-9位，但反過來正因?yàn)镃-7位羥基的較小的立體阻礙，使得化合物5的C-7位羥基較C-9位羥基優(yōu)先得到保護(hù)。C-7位保護(hù)后的化合物5僅存一個(gè)仲羥基(即C-9位羥基)，經(jīng)PCC氧化而得到僅有C-9位被氧化為羰基的化合物，從而也完成了從化合物5到化合物4的合成。9-Dibydro-10-deacetylbaccatin III(化合物5)的反應(yīng)化合物5經(jīng)C-7位羥基保護(hù)和C-9位氧化等四步反應(yīng)得到10-deacetylbaccatin III(化合物4)，總收率54％。10-DeacetylbaccatinIII(化合物4)，C31H38O11，白色針狀晶體，EIMS m/z(70eV)(圖13)526[M-H2O]+(1％)，403(5％)，176(8％)，165(7％)，151(16％)，139(25％)，122[PhCOOH]+(24％)，105[PhCO]+(100％)，95(16％)，77[Ph]+(41％)；FABMS m/z(圖14)822[M+3×CH2(OH)CH(OH)CH2OH+2H]+(7％)，730[M+2×CH2(OH)CH(OH)CH2OH+2H]+(22％)，637[M+CH2(OH)CH(OH)CH2OH+H]+(22％)，545[M+1]+(100％)，528(30％)，509(6％)，449(3％)，405(1％)，345(13％)，328(3％)，193(2％)，122[PhCOOH]+(1％)，105[PhCO]+(74％)；1HNMR[CDCl3，400MHz，δin ppm referred to the signal of CDCl3(δ＝7.24 ppm)，J in Hz](圖15)8.08(2H，dd，J＝7.3，1.4，H2-3″)，7.59(1H，t，J＝7.6，H-5″)，7.46(2H，t，J＝7.6，H2-4″)，5.62(1H，d，J＝6.9，H-2)，5.24(1H，s，H-10)，4.97(1H，d，J＝9.6，H-5)，4.86(1H，t，J＝7.2，H-13)，4.31(1H，ABd，J＝8.1，H-20a)，4.27(1H，dd，J＝11.1，6.6，H-7)，4.15(1H，ABd，J＝8.0，H-20b)，3.99(1H，d，J＝7.2，H-3)，2.59(1H，m，H-6a)，2.27(3H，s，4-OAc-Me)，2.20(2H，m，H2-14)，2.06(3H，d，J＝1.2，Me-18)，1.86(1H，m，H-6β)，1.70(3H，s，Me-19)，1.08(6H，s，Me-16 and Me-17)；1H NMR[CDCl3∶CD3OD 2∶1，400MHz，δin ppm referred to the signal of CDCl3(δ＝7.24 ppm)，J in Hz](圖16)8.02(2H，dd，J＝7.0，1.3，H2-3″)，7.52(1H，tt，J＝7.3，1.4，H-5″)，7.39(2H，t，J＝7.8，H2-4″)，5.52(1H，d，J＝7.1，H-2)，5.19(1H，s，H-10)，4.92(1H，d，J＝7.8，H-5)，4.73(1H，t，H-13)，4.22(1H，ABd，J＝8.3，H-20a)，4.16(1H，dd，J＝11.0，6.6，H-7)，4.10(1H，ABd，J＝8.2，H-20b)，3.88(1H，d，J＝7.1，H-3)，2.43(1H，m，H-6α)，2.21(3H，s，4-OAc-Me)，2.15(2H，m，H2-14)，1.96(3H，d，J＝1.0，Me-18)，1.77(1H，m，H-6β)，1.63(3H，s，Me-19)，1.00(6H，s，Me-16 and Me-17)。
權(quán)利要求
1.一種紫杉醇半合成工藝，其特征是將紅豆杉植物樹皮用95％乙醇在60℃溫度下浸泡提取三次，合并提取液蒸去乙醇并加入少量水，經(jīng)石油醚分配后，再用氯仿分配，氯仿萃取液蒸干得到的浸膏用硅膠拌勻上硅膠柱，用氯仿∶丙酮梯度洗脫，氯仿∶丙酮(8∶2)洗脫相經(jīng)丙酮重結(jié)晶后得化合物9-Dihydro-10deacetylbaccatin III；將所得化合物溶于吡啶中，滴加三甲基氯硅烷(SiMe3Cl)，室溫下攪拌24小時(shí)，反應(yīng)液用二氯甲烷稀釋，然后加入蒸餾水進(jìn)行液液分配，水分配液再用二氯甲烷洗滌二次，合并二氯甲烷部分，用無水Na2SO4干燥24小時(shí)，減壓蒸去二氯甲烷，反應(yīng)物溶于二氯甲烷中，加入PCC，室溫下攪拌6小時(shí)，該反應(yīng)液中加入乙醚并傾乙醚層，殘?jiān)靡颐严礈於?，合并后的乙醚溶液蒸干后加入甲醇溶解，并加?％ NaHCO3水溶液，室溫下攪拌30分鐘，加入1NHCl中和過量的NaHCO3，反應(yīng)液用二氯甲烷萃取三次，合并的二氯甲烷溶液減壓蒸發(fā)至干，該反應(yīng)產(chǎn)物溶于甲醇中，滴加甲酸(HCOOH)，減壓蒸除大部分溶劑后滴加蒸餾水，用二氯甲烷萃取三次，合并萃取液，無水Na2SO4干燥24小時(shí)，減壓回收二氯甲烷，反應(yīng)產(chǎn)物上硅膠層析柱，收集氯仿∶丙酮7∶3餾分，回收溶劑至干，丙酮溶液中重結(jié)晶得化合物10-Deacetylbaccatin III；最后由常規(guī)方法將化合物10-Deacetylbaccatin III合成紫杉醇。
全文摘要
提供一種以在紅豆杉植物中含量較高的化合物9－Dihydro－10deacetylbaccatinⅢ為前體的紫杉醇半合成工藝。即尋找和分離到一種在紅豆杉植物中含量高于已有紫杉醇前體的化合物,通過本發(fā)明的半合成工藝將該化合物轉(zhuǎn)換為有高度利用價(jià)值和廣泛應(yīng)用前景的10－DeacetylbaccatinⅢ,使得紅豆杉資源的利用得以更好地發(fā)揮。提高了紫杉醇資源的利用率。
文檔編號(hào)C07D305/14GK1243830SQ99106538
公開日2000年2月9日 申請(qǐng)日期1999年5月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月18日
發(fā)明者張宏杰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所