CN1076695A - 浆果赤霉素iii的衍生物 - Google Patents

Abstract

具有药用活性的新紫杉素的分离，I a14-β-羟 基-10-去乙酰-浆果赤霉素III和用作抗肿瘤剂的新 紫杉素一些衍生物的半合成，及中间产物。

Description

本发明涉及式Ⅰ的新紫杉素（Taxans），其制备方法和药物用途。

在通式Ⅰ中，R₁独自出现时为氢;R₁₄独自出现时为氢，三（低级烷基）甲硅烷基，或2-9碳的链烷酰基，该链烷酰基未被取代或被卤素一、二或三取代，或被苯基单取代，其中苯基可未被取代或被卤素、低级烷氧基、低级卤代烷氧基一、二或三取代;或

R₁和R₄一起为羰基或低级亚烷基，其可未被或被苯基取代;

R₇和R₁₀分别为氢，三（低级烷基）甲硅烷基或含2-9碳的链烷酰基，该链烷酰基未被取代或被卤素一、二或三取代，或被苯基单取代，其中苯基或未被取代或被卤素、低级烷氧基、低级卤代烷氧基一，二或三取代;和

R₁₃是氢，三烷基甲硅烷基、-COCHOCH（C₆H₅）-NHCOC₆H₅，-COCHOHCO（C₆H₅）NHCOOC（CH₃）₃，含2-9碳的链烷酰基，该链烷酰基可未被取代或被卤素一、二或三取代，或被苯基单取代，其中苯基未被取代或被卤素、低级烷氧基、卤代烷氧基一、二或三取代;

Ac为乙酰基，

低级烷基定义为含1-8碳的支链或直链单键饱和烃基。这类烷基的代表物是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、异己基、庚基、辛基等等。

低级烷氧基定义为低级烷基通过醚氧链与分子的其他部分相连。这类烷氧基的代表是甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、异戊氧基、新戊氧基、叔戊氧基、己氧基、异己氧基、庚氧基、辛氧基等等。

低级亚烷基定义为含1-8碳的支链或直链二价饱和烃基。这类亚烷基的代表物是亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丙基、亚丁基、亚异丁基、亚戊基、亚异戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基等等。

代表性的低级卤代烷氧基是二氟甲氧基、三氟甲氧基。

式Ⅰ化合物，其中R₁＝R₇＝R₁₀＝R₁₃＝R₁₄＝氢（1a）是一种新紫杉素，它可从天然植物原料紫杉属，特别是喜玛拉雅紫杉的气生部分中分离出来。这种紫杉广泛分布于亚洲，特别是喜玛拉雅山脉的峭壁上。通过核磁共振谱（¹氢和¹³碳-核磁共振谱）和x线衍射分析、结构Ⅰa是一种新型紫杉素。与已知用于合成抗肿瘤剂紫杉酚和taxoter的化合物（10-去乙酰浆果赤霉素Ⅲ）相比，这种新的紫杉素在14β位上多一个羟基，这个羟基的出现使该分子较10-去乙酰浆果赤霉素有更大的亲水性，有利于这种双萜核抗肿瘤剂在灌注给药的应用。

新紫杉素Ⅰa可用两种不同的方法从植物原料、特别是针状物中分离出来。

事实上，可用与水混溶或不混溶的溶剂萃取植物原料。第一种方法（方法A）：非对质子惰性溶剂如甲醇或乙醇，可单独使用或与水混用，极性对质子惰性溶剂介质如丙酮，也可单独使用或与水混用。室温下，Ⅰa用这些溶剂从植物原料中萃取出来。得到的萃取物浓缩直到去除有机溶剂，滤去形成的不溶物，然后用不混溶于水的溶剂处理，如乙酸乙酯或氯化溶剂，优选二氯甲烷。含Ⅰa的有机萃取物被蒸发至干，得到的剩余物通过柱层析被提纯。如果使用不混溶的溶剂（方法B），可使用芳香烃，如苯、甲苯或氯化溶剂，如二氯甲烷、氯仿、1，2-二氯乙烷、1，1，1-三氯乙烷。在这种方法中，植物 原料的萃取可在室温或被选溶剂的回流温度下进行。

得到的萃取物被浓缩，并用醇水混合物，如30%的甲醇水溶液从极性杂质中提纯，然后蒸干。

得到与方法A相似的剩余物须经柱层析进一步提纯。

通过这两种方法，植物原料的两种不同萃取物得到的剩余物通过柱层析提纯，洗脱可用溶剂混合液如环己烷-丙酮，二氯甲烷-乙酸乙酯或二氯甲烷-甲醇，并调节这些混合物的比例以分离出最大量的Ⅰa。根据起始植物原料的质量，Ⅰa的产量可达0.1至0.01%。收集含Ⅰa的层析组分，然后蒸干，剩余物从甲醇、乙酰乙酯、丙酮或乙腈中结晶，得到纯Ⅰa。

化合物Ⅰ可通过已知方法由Ⅰa制备。

部分衍生产物可由Ⅰa得到，因为羟基具有以下活性顺序：7-OH＞10-OH＞14-OH＞13-OH。

因此，通过采用适当量的试剂，或调节温度和反应时间可得到部分衍生产物。

全部或部分R₇、R₁₀、R₁₃、R₁₄为以上所述的含2-9碳的链烷酰基的化合物可通过Ⅰa或其衍生物与式为R₅-COO-CO-R₅的羧酸酐或其等当量的衍生物，在4-氨基取代的氨基吡啶存在下于适当溶剂中，反应得到，其中R₅为1-8碳的烷基，其未被取代或被卤素一、二、三取代或被苯基单取代，其中苯基未被取代或被卤素、低级氧基或低级卤代烷基一，二或三取代。

乙酰化反应可在室温下或选择地通过回流反应混合物进行。

在碳化二亚胺如二环己基碳化二亚胺或1-（3-二甲基氨基丙基）-3-乙基碳化二亚胺和催化剂，如4-（N，N-二甲基氨基）吡啶或4-（吡咯烷）吡啶存在下，于室温或溶剂回流温度下，Ⅰa或其衍生物也可与R₅CO₂H酸在氯化溶剂如二氯甲烷或氯仿中反应。

R₇、R₁₀、R₁₃、R₁₄是三（低级烷基）甲硅烷基的化合物Ⅰ可通过Ⅰa或其衍生物与甲硅烷化剂在适当溶剂和催化剂存在下反应得到。如在室温下2.2当量的咪唑或4-（N，N-二甲基氨基）吡啶的二甲基甲酰胺溶液存在下，对于每个反应的OH，可用1.1当量的叔-丁基二甲基氯化硅烷。

式Ⅰ化合物，其中R₁和R₁₄一起为羰基，可通过Ⅰa与适量氯甲酸酯在碱性溶剂，如吡啶中反应得到。如Ⅰa与过量氯甲酸三氯乙酯在吡啶溶液中，于80℃反应几分钟，从而得到羟基的-COOCH₂CCl₃在7、10、14位乙酰化。

但是，在反应介质中，14位取代基和1位羟基之间可发生分子内亲核取代，产生碳酸酯Ⅰb。

式Ⅰ的衍生物，其中R₁和R₁₄一起为未被取代或被苯基取代的低级亚烷基，可在适当催化条件下通过Ⅰa与醛或酮反应得到。例如，通过Ⅰa和2，2-二甲氧丙烷在丙酮溶液和吡啶对甲苯磺酸盐存在下，反应得到环酮Ⅰc，其中包括Ⅰa14位和1位羟基的形式。

与已知的紫杉素如紫杉酚或其衍生物相比较，本发明的式Ⅰ化 合物具有抗有丝分裂活性和体内抗肿瘤活性。

在体外，该化合物在脑tubuline（Shelanski，美国科学学会记录汇编，美国，70，765，1973）和人培养白细胞中显示活性。本发明化合物对tubuline具有的活性是浆果赤霉素Ⅲ衍生物活性的两倍。

该化合物可口服或非肠道用药，可单独用药或在哺乳动物需要这种治疗时与其他药物如抗肿瘤药，甾体类等联合用药。非肠道用药包括肌内，鞘内，静脉内和动脉内用药。针对于此类药的任一药物，用药剂量的准则需根据具体的肿瘤，患者的状况和观察到的反应而调整。但是，一般情况下，每天用药10-30mg/m²，持续5天，或每三周一次，每次150-250mg/m²。与现在使用的其他药物相比较，该化合物具有较低毒性，同时毒性反应可通过减少每日用量或隔日用药或以更长的时间间隔，如每三天或五天用药一次来消除。口服剂型包括片剂和胶囊剂，其中每单位剂量为1-10mg。20-100mg/ml的等渗盐溶液可作非肠道用药。

以下实例用来进一步说明本发明。

实例1

从喜玛拉雅紫杉叶中提取14-羟基-10-去乙酰-浆果赤霉素Ⅲ，Ⅰa（1，R₁＝R₇＝R₁₀＝R₁₃＝R₁₄＝氢）

方法A：

1kg喜玛拉雅紫杉叶，在35℃下真空干燥，仔细研磨，用6份甲醇萃取，每次1升，在室温下搅拌，每次萃取用6小时。萃取物在减 压下浓缩至1升，放置24小时，滤去不溶物。滤液用500ml二氯甲烷萃取6次。有机相用真空浓缩至500ml，所得溶液通过300g硅胶的层析柱，以二氯甲烷作洗脱液至完全去除非极性化合物，再用85∶15的二氯甲烷-乙酰乙酯混合物洗脱出纯Ⅰa。得到的馏分用真空抽干。剩余物用7倍体积的甲醇结晶，泵过滤结晶的固体，用少量甲醇洗涤，于40℃下真空抽干，得到800mgIa，熔点215-217℃，M⁺：m/z560。

元素分析：C₂₉H₃₆O₁₁

实测值：C，62.07;H，6.53%

理论值：C，62.13;H，6.47%。

实例2：

从喜玛拉雅紫杉中提取14-羟基-10-去乙酰-浆果赤霉素Ⅲ，Ⅰa（1，R₁、R₇＝R₁₀＝R₁₃＝R₁₄＝氢）

方法B：

1kg喜玛拉雅紫杉叶，在35℃下真空干燥，仔细研磨，用6份甲醇萃取，每次3升，在室温下搅拌，每次萃取用6小时。萃取物在减压下浓缩至500ml，与3份，每份70ml的20%甲醇反应。甲苯相用真空浓缩，干燥，将剩余物溶于500ml二氯甲烷。所得溶液用实例1所述的层析法提纯，得到纯Ⅰa，熔点215-217℃。

实例3：

Ⅰb的制备（1，R₇＝R₁₀＝-COOCH₂CCl₃，R₁₃＝R₁₄一起为CO）

300mlIa（0.53mmol）溶于6ml无水吡啶，在80℃下与0.49ml（3.41mmol）的氯甲酸三氯乙酯反应5分钟。将反应混合物冷却至室温，加入几滴甲醇，去除过量试剂。用水稀释反应混合物，再用二氯甲烷萃取。分离有机相，用稀盐酸洗涤，浓缩，再用硫酸钠干燥，剩余物通过含7g硅胶的层析柱，用1∶1的己烷-乙酸乙酯混合物洗脱纯化，得到295mg（59%）的Ⅰb，M⁺（C.I.Ms）：m/z955（937+NH₄）

元素分析：C₃₆H₃₅O₁₆Cl₆

实测值：C，45.98;H，3.91;Cl，22.67%

理论值：C，46.10;H，3.84;Cl，22.73%

实例4：

Ⅰc的制备（1，R₇＝R₁₀＝R₁₃＝H;R₁₄和R₁一起为C（CH₃）₂）

100mgⅠa溶于17ml通过硫酸铜蒸馏的丙酮，在室温搅拌过程中与7ml2，2-二甲氧基丙烷和150ml吡啶对-甲苯磺酸盐反应。蒸发，干燥混合物，剩余物再溶于二氯甲烷。用水洗涤有机溶剂，除去吡啶盐，用硫酸钠干燥，在低压下蒸馏溶剂。剩余物通过含5g硅胶的层析柱，以乙醚洗脱提纯。得到82mg（76%）的Ⅰc，熔点166-170℃，M⁺（C.I.Ms）：m/z618（600+NH₄）

元素分析：C₃₂H₄₀O₁₁

实测值：C，63.89;H，6.71%

理论值：C，64.00;H，6.67%。

实例5：

14-β-羟基-10-去乙酰-7，10-二氯乙酯浆果赤霉素Ⅲ的制备（1，R₁＝R₁₃＝R₁₄＝OH;R₇＝R₁₀＝COCHCl₂）

200mgⅠa溶于3ml无水吡啶，在室温下与160μl二氯乙酸酐和10mg4-（N，N-二甲基氨基）吡啶反应24小时。

反应混合物被冰水稀释，用氯仿萃取。以稀盐酸洗涤有机相，以硫酸钠干燥，蒸发至干。

剩余物以3∶7己烷-乙酸乙酯为洗脱液通过硅胶层析柱纯化，得到217mg7，10-二氯乙酯，再用氯仿结晶。M⁺：792。

元素分析：C₃₃H₃₆O₁₃Cl₁₄

实测值：C，49.86;H，4.71;Cl，17.01%

理论值：C，50.00;H，4.54;Cl，17.93%

Claims (10)

1、式Ⅰ化合物

其中，R₁独自为氢；R₁₄独自出现时为氢，三(低级烷基)甲硅烷基，或2-9碳的链烷酰基，该链烷酰基未被取代或被卤素一、二或三取代，或被苯基单取代，其中苯基可未被取代或被卤素、低级烷氧基，低级卤代烷基一、二或三取代；

或R₁和R₄一起为羰基或未被取代或被苯基取代的低级亚烷基；

R₇和R₁₀分别为氢，三(低级烷基)甲硅烷基或含2-9碳的链烷酰基，该链烷酰基未被取代或被卤素一、二或三取代，或被苯基单取代，其中苯基可未被取代或被卤素、低级烷氧基、低级卤代烷氧基一、二或三取代；

及R₁₃是氢，二烷基甲硅烷基，-COCHOCH(C₆H₅)NH-COC₆H₅，-COCHOHCO(C₆H₅)NHCOOC(CH₃)₃，含2-9碳的链烷酰基，该链烷酰基未被取代或被卤素一、二或三取代，或被苯基单取代，其中苯基可未被取代或被卤素、低级烷氧基、低级卤代烷氧基一，二或三取代；

Ac为乙酰基。

2、权利要求1的化合物，其中R₁，R₇，R₁₀，R₁₃和R₁₄同时为氢。

3、权利要求1的化合物，其中R₇为含2-9碳的链烷酰基，该链烷酰基可未被取代或被卤素一、二或三取代，或被苯基单取代，其中苯基可未被取代或被卤素，低级烷氧基、低级卤代烷氧基一、二或三取代。

4、权利要求1的化合物，其中R₁₀为含2-9碳的链烷酰基，该链烷酰基可未被取代或被卤素一、二或三取代，或被苯基单取代，其中苯基可未被取代或被卤素、低级烷氧基、低级卤代烷氧基一、二或三取代。

5、从喜玛拉雅紫杉的气生部分制备权利要求2化合物的方法，其中包括以下步骤：

a）用混溶于水的溶剂或其水的混合物萃取植物原料;

b）蒸馏溶剂和滤除不溶剩余物;

c）用不与水混溶的溶剂处理并蒸发至干;

d）用柱层析纯化并结晶最终化合物。

6、从喜玛拉雅紫杉的气生部分制备权利要求2化合物的方法，其中包括以下步骤：

a）用混溶于水的溶剂或其水的混合物萃取植物原料;

b）蒸发溶剂;

c）用醇水溶液处理并蒸发至干;

d）用柱层析纯化并结晶最终化合物。

7、式Ⅰ化合物的制备方法，其中R₇、R₁₀、R₁₃和R₁₄中至少有一个是含2-9碳的链烷酰基，该链烷酰基未被取代或被卤素一、二或三取代，或被苯基单取代，其中苯基未被取代或被卤素、低级烷氧基、低级卤代烷氧基一、二或三取代，其特征在于：权利要求2的化合物与式R₅COOH酸或其活性衍生物反应，其中R₅为1-8碳的烷基，其未被取代或被卤素一、二或三取代，或被苯基单取代，其中苯基未被取代或被卤素、低级烷氧基或低级卤代烷氧基一、二或三取代。

8、式Ⅰ化合物的制备方法，其包括权利要求2化合物须经以下的一步或多步处理：

a）用式R₅COOH酸或其活性衍生物处理;

b）用氯甲酸酯处理;

c）用甲硅烷化剂处理;

d）在适宜的催化剂存在下用醛或酮处理。

9、作为抗肿瘤剂的权利要求1-4的化合物。

10、包括权利要求1-4化合物作为活性成份及适当载体的药物组合物。