紫杉醇类似物的制备和作为抗肿瘤剂的应用制造技术

化学式如下的一种化合物： ＊＊＊ 其中Ｒ选自： ＊＊＊ Ｘ是卤素。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
紫杉醇(Paclitaxel)是著名的抗肿瘤剂，并且已被美国食品医药管理局批准用于治疗乳腺癌和卵巢癌。这种药物目前还正进行用于治疗其它类型癌症的临床试验。但是，世界范围内紫杉醇的供应只限于为数不多的紫杉树和紫杉醇含量相对较少的其它紫杉物种，对于用于人和动物的抗肿瘤治疗和为研制具有类紫杉醇抗肿瘤作用的抗肿瘤药而进行的常规生物活性试验来讲，紫杉醇严重短缺。因此，极其需要紫杉醇的替代来源以及具有类紫杉醇抗肿瘤作用的替代化合物。紫杉醇常常与其结构类似的著名的紫杉烷——三尖杉宁碱(Cephalomannine)一起存在。三尖杉宁碱和紫杉醇的结构示于下面式(1)中。 紫杉醇 三尖杉宁碱紫杉醇和三尖杉宁碱是在短叶紫杉树和其它紫杉物种(包括欧洲紫杉、东北紫杉、云南紫杉、紫杉、Taxus capitata，Taxus brownii和Taxus dark green spreader)的树皮中发现的天然产物。在粗榧物种例如西双版纳粗榧以及培养的植物细胞和真菌中也发现有这些化合物。据报道三尖杉宁碱在缓解白血病肿瘤方面有效。见美国专利4,206,221。根据本专利技术，现在出乎意料地发现某些新的紫杉醇类似物，尤其是2″，3″侧链卤化的三尖杉宁碱，在许多肿瘤中显示出很强的体外和体内类紫杉醇功效，从而为紫杉醇和紫杉醇衍生物(如Taxotere)提供了一种适用的替代物。三尖杉宁碱和紫杉醇的化学结构中都含有11个不对称碳原子，其中9个是在紫杉烷环上，2个是在碳13位的侧链上。三尖杉宁碱和紫杉醇的立体结构示于下面式(II)中 紫杉烷的立体结构附图说明图1.紫杉醇 2.三尖杉宁碱； 三尖杉宁碱中的环外2″，3″侧链双键以及此化合物结构中存在的立体中心数目，提供了这种紫杉烷存在许多立体异构体的可能性。例如，三尖杉宁碱可以分布在两种异构形式中，其中碳13位的羟基被苯基异丝氨酸酰化，而苯基异丝氨酸在氨基处被(Z)-或(E)-2-甲基-2-丁烯酸酰化分别导致(Z)-和(E)-三尖杉宁碱的形成。此外，已知三尖杉宁碱和紫杉醇由于在层析过程中受热或是由于在酸性或碱性溶液中，可以在碳7位发生差向异构，形成示于下面式(III)中的7-表-三尖杉宁碱。Miller等，有机化学杂志(J.Org.Chem)，401469(1981)；Chaudhary等，有机化学杂志(J.Org.Chem)，5883978(1993)；和Wender等，CRC出版社，Boca Raton，Fla.，(1995)。因此，在卤化时2″，3″侧链位可以形成非对映异构产物的混合物。因此，除了上面所述的以外，本专利技术提供了2″，3″-二卤三尖杉宁碱和2″，3″-二卤-7-表-三尖杉宁碱的分离和纯化的非对映异构体，它们显示出强的抗肿瘤效力。 7-表-三尖杉宁碱专利技术详述及优选实施方案本专利技术提供了紫杉醇的新类似物，特别是分离并纯化的2″，3″-二卤三尖杉宁碱和2″，3″-二卤-7-表-三尖杉宁碱非对映异构体，它们在许多肿瘤细胞系中显示出强的体外和体内类紫杉醇抗肿瘤活性。本专利技术还提供了制备这些化合物的方法及其在肿瘤治疗中的应用。根据本专利技术，二卤三尖杉宁碱类似物的非对映异构体混合物是以良好的产率由相对较纯的三尖杉宁碱来源制得或是由含有三尖杉宁碱、紫杉醇及其它紫杉烷化合物的未纯化的复杂混合物制得。这种类似物的制备方法是将三尖杉宁碱分子的不饱和侧链选择性卤化，同时留下分子的其它部分或混合物中其它重要的紫杉烷化合物(如紫杉醇)不受触动。由混合物中分离和纯化单体的2″，3″-二卤三尖杉宁碱/二卤-7-表-三尖杉宁碱非对映异构体是用常规方法完成的，这些化合物也显示出强的抗肿瘤效力。进行选择性卤化的方法是，使三尖杉宁碱和/或7-表三尖杉宁碱在一定的条件下反应，这包括能有效地使这些化合物的2″，3″侧链部分选择性卤化温度和时间，然后将所形成的极性较小的二卤三尖杉宁碱/二卤-7-表-三尖杉宁碱非对映异构体混合物与紫杉醇和其它紫杉烷化合物分离。单体的非对映异构体可以用标准的层析方法和/或重结晶法从混合物中分离出来。本专利技术的合成方法很有利地与紫杉烷化合物的各种复杂的或较纯的混合物中存在的三尖杉宁碱及7-表-三尖杉宁碱的浓度无关，因此可使用含三尖杉宁碱和/或7-表-三尖杉宁碱的任何来源作为起始物。这些来源的典型例子包括各种紫杉物种的树皮，例如短叶紫杉、欧洲紫杉、云南紫杉、紫杉和喜马拉雅紫杉；粗榧物种，例如西双版纳粗榧；植物材料；各种紫杉和粗榧物种的叶、针叶和桠枝；含有紫杉烷类化合物的复杂混合物的生物体提取物；以及由诸如紫杉和粗榧物种的细胞培养物和产生三尖杉宁碱的真菌等来源生产三尖杉宁碱及7-表-三尖杉宁碱的下游纯化液中。在本专利技术的一项实施例中，将除紫杉醇外还含有三尖杉宁碱和/或7-表-三尖杉宁碱的紫杉烷混合物用溶在惰性溶剂(优选卤化的溶剂，如四氯化碳、氯仿、二氯甲烷或二氯乙烯)中的化学计量数量的卤素(如溴或氯)处理。例如，在一种典型的处理方法中，用卤素在四氯化碳中处理含大约30％重量三尖杉宁碱的混合物，结果以定量产率形成了2″，3″-二卤三尖杉宁碱非对映异构体和相应的2″，3″-二卤-7-表-三尖杉宁碱非对映异构体的混合物。通用的反应方案(IV)如下 其中，I.(2″R，3″S)-二卤三尖杉宁碱 R1＝OH R2＝HII.(2″S，3″R)-二卤三尖杉宁碱 R1＝OH R2＝HIII.(2″R，3″S)-二卤-7-表-三尖杉宁碱 R1＝H R2＝OHIV.(2″S，3″R)-二卤-7-表-三尖杉宁碱 R1＝H R2＝OHX＝卤素所形成的纯的二卤非对映异构体I-IV可以分离，其化学结构用常规的分析和物理化学方法阐明。另外，根据本专利技术，对于含三尖杉宁碱和/或7-表-三尖杉宁碱以及约0.01-99.05％重量紫杉醇的混合物的卤化，所用的方法与上述相似。先将混合物溶在惰性溶剂中，优选四氯化碳、氯仿、1，2-二氯乙烷或二氯甲烷，随后与卤素反应，例如与溴或氯在惰性的氯化溶剂中的溶液反应，搅拌反应混合物直到三尖杉宁碱反应完全。反应优选在-20℃至20℃的温度下进行，更优选的反应温度是-5至5℃，最好是在暗处进行。优选的卤素溶液是溴或氯在四氯化碳中的0.01-0.1M溶液。为保证反应条件有利于形成所要的2″，3″-二卤三尖杉宁碱和/或2″，3″-二卤-7-表-三尖杉宁碱非对映异构反应产物，可以方便地用常规的分析技术(如HPLC)监测反应的进程并保持合适的反应条件。含有紫杉烷杂质的反应混合物随后可以用常规方法，例如层析和重结晶，进行分离和纯化，分离和纯化过的单体非对映异构体可用于抗肿瘤治疗。传统的知识会使人们预料，在有几个官能基的紫杉烷化合物存在下使用卤素将产生不良的副反应，从而消耗三尖杉宁碱和/或7-表-三尖杉宁碱和卤素的浓度，而不形成所要的二卤三尖杉宁碱，或是使其相当高的产率降低。还预料其它有价值的紫杉烷，例如紫杉醇，会由于这种卤化作用而降级。但是，本专利技术发现，三尖杉宁碱和7-表-三尖杉宁碱中2″，3″-侧链双键卤化的选择性在所控制的条件下很高，紫杉醇既不明显降级也不发生卤化。如上所述，通过用例如HPLC对反应进行监测，卤化期间任何不良的降级或反应产物均可避免，并且能适当地调节有效条件而无需过多的实验工作。本专利技术中使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：R·C·潘迪，L·K·扬科夫，R·奈尔，A·保罗艾，
申请(专利权)人：塞克化学有限公司，
类型：发明
国别省市：