DE69617425T2

DE69617425T2 - Paclitaxelsynthese aus vorläuferverbindungen und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE69617425T2
Application number: DE69617425T
Authority: DE
Inventors: C. Chander; J. Sisti; S. Swindell
Original assignee: Tapestry Pharmaceuticals Inc; Bryn Mawr College
Current assignee: Tapestry Pharmaceuticals Inc; Bryn Mawr College
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-06-07
Publication date: 2002-09-05
Anticipated expiration: 2016-06-08
Also published as: DE69617425D1; EA000436B1; EP0832080B1; GEP19991748B; US5675025A; JPH11513978A; EP0832080B9; AU6113196A; EP0832080A1; WO1996040667A1; ATE209640T1; EA199800031A1; EP0832080A4; CA2222989A1; AU706406B2

Description

Diese Erfindung betrifft die halbsynthetische Herstellung von Taxol unter Verwendung eines geschützten Baccatin III-Grundgerüsts, das mit einer geeignet geschützten Seitenkettensäure verestert wird, um ein Zwischenprodukt herzustellen, das dann zur Herstellung von Paclitaxel acyliert und von den Schutzgruppen befreit wird.
Die chemische Verbindung, die in der Literatur als Taxol und in neuerer Zeit als Paclitaxel bezeichnet wird, wurde für die chemotherapeutische Behandlung von mehreren verschiedenen Tumorarten zugelassen und die klinischen Versuche zeigen, dass Paclitaxel einen breiten Bereich an starken anti-leukämischen und tumorhemmenden Wirkungen aufweisen könnte. Paclitaxel ist ein natürlich vorkommendes Taxanditerpenoid der Formel (Formel 1)
Das Paclitaxelmolekül wird in verschiedenen Eibenarten (Gattung Taxus, Familie Taxaceae) gefunden. Dessen Konzentration ist jedoch sehr niedrig. Die Verbindung Paclitaxel ist natürlich auf dem Baccatin III-Grundgerüst aufgebaut und es gibt eine Vielzahl von weiteren Taxanverbindungen, wie z. B. Baccatin III, Cephalomanin, 10-Desacetylbaccatin III, usw., von denen einige einfacher in höheren Ausbeuten von dem Eibenbaum extrahiert werden können.
Organische Chemiker haben bei Versuchen zur Herstellung des Paclitaxelmoleküls beträchtliche Zeit und Ressourcen aufgewendet. Die Partialsynthese von Paclitaxel erfordert einen bequemen Zugang zu chiralen, nicht-racemischen Seitenketten und Derivaten, eine ausreichend vorhandene natürliche Quelle von Baccatin III oder eng verwandten Diterpenoidsubstanzen und ein wirksames Mittel, um diese beiden zu verbinden.
Die Veresterung dieser beiden Einheiten ist aufgrund der gehinderten C-13-Hydroxylgruppe von Baccatin III schwierig, die sich in dem konkaven Bereich des halbkugelförmigen Taxan- Grundgerüsts befindet. Beispielsweise haben Greene und Gueritte-Voegelein bei einer Partialsynthese von Paclitaxel nach 100 Stunden lediglich eine 50%ige Umwandlung beobachtet, vgl. J. Am. Chem. Soc., 1988, 110, 5917.
Ein vielversprechender Weg zur Erzeugung signifikanter Mengen der Paclitaxelverbindung wurde mit der halbsynthetischen Darstellung von Paclitaxel durch die Bindung der A-Ring- Seitenkette an die C-13-Position des natürlich vorkommenden Baccatin III-Grundgerüsts vorgeschlagen, das von den verschiedenen in der Eibe vorliegenden Taxanen abgeleitet ist, vgl. Denis et al., "A Highly Efficient, Practical Approach to Natural Taxol", Journal of the American Chemical Society, Seite 5917 (1988). In diesem Artikel wird die Partialsynthese von Paclitaxel aus 10-Desacetylbaccatin III beschrieben.
Die US-PS 4,929,011 beschreibt die halbsynthetische Darstellung von Paclitaxel durch die Kondensation einer (2R, 3S)-Seitenkettensäure (die an C2' mit einer Hydroxyschutzgruppe geschützt ist) mit einem Taxan-Baccatin III (an C7 mit einer Hydroxyschutzgruppe geschützt). Das Kondensationsprodukt wird anschließend verarbeitet, um die Hydroxyschutzgruppen zu entfernen. Die Hydroxyschutzgruppe an dem Baccatin III- Grundgerüst ist z. B. ein Trimethylsilyl- oder ein Trialkylsilylrest.
Eine alternative halbsynthetische Herstellung von Paclitaxel ist in der parallel anhängigen US-Patentanmeldung mit der Nr. 08/357,507 (entspricht der PCT-Anmeldung WO 94/18186) beschrieben. In dieser Anmeldung ist die halbsynthetische Herstellung von Paclitaxel aus einem Baccatin III-Grundgerüst durch Kondensation mit einer anderen Seitenkette beschrieben, wobei das C3'-Stickstoffatom als Carbamat geschützt ist. Vorzugsweise ist die A-Ring-Seitenkette durch Benzyloxycarbonyl (CBZ) geschützt. Nach der Veresterung wird die CBZ-Schutzgruppe entfernt und durch PhCO ersetzt, um zu Paclitaxel zu gelangen. Dieses Verfahren erzeugte höhere Ausbeuten als das in der US-PS 4,929,011 beschriebene Verfahren. In der zweiten der vorstehend genannten Patentveröffentlichungen, nämlich in der PCT-Anmeldung WO 94/18186 wurden die bevorzugten Schutzgruppen aus Trichlorethoxymethyl oder Trichlorethoxycarbonyl ausgewählt. Benzyloxymethyl (BOM) wurde jedoch als mögliche Seitenkettenhydroxylschutzgruppe für die 3- Phenylisoserinseitenkette beschrieben. Jedoch konnte gemäß dem beschriebenen Verfahren die BOM-Schutzgruppe nicht von der stärker gehinderten C-2'-Hydroxylgruppe in der gebundenen 3-Phenylisoserinseitenkette entfernt werden. Die Verwendung der BOMgeschützten Seitenkette wurde aus diesem Grund nicht eingehend untersucht.
Die US-PS 4,924,012 (Colin et al.), veröffentlicht am 8. Mai 1990, beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Derivaten von Baccatin III und 10-Desacetyibaccatin III durch Kondensation einer Säure mit einem Derivat von Baccatin III oder von 10-Desacetylbaccatin III und anschließender Entfernung der Schutzgruppen durch Wasserstoff. Verschiedene Synthesen von TAXOTERE (eingetragen für die Rhone-Poulenc Sante) und verwandten Verbindungen wurden im Journal of Organic Chemistry beschrieben: 1986, 51, 46; 1990, 55, 1957; 1991, 56, 1681; 1991, 56, 6939; 1992, 57, 4320; 1992, 57, 6387 und 1993, 58, 255. Auch die US-PS 5,015,744 (Holton), veröffentlicht am 14. Mai 1991, beschreibt eine derartige Synthese.
In Tetrahedron Letters, Band 35, Nr. 43 (Johnson et al.), Seiten 7893-7896 sind 7-O-Triflate als Vorläufer von Olefinen und Cyclopropanen beschrieben. Gemäß den Autoren wird Baccatin III-7-O-triflat mit einer (45, 5R)-N-CBZ-2-(2,4-dimethoxyphenyl)-4-phenyl-5- oxazolidincarbonsäure gekoppelt. Das erhaltene Produkt wird dann über eine Anzahl von Zwischenprodukten umgewandelt. Obwohl es sich dabei um Taxan-Analoga handelt, weisen sie alle einen B-Ring ohne Schutz der C7-Hydroxygruppe und einen A-Ring ohne hydrierbare Benzylschutzgruppe an der C2'-Position auf.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine neues, geeignetes und effizientes Verfahren zur Bindung eines geschützten A-Ring-Seitenketten-Paclitaxelvorläufers an ein geschütztes Baccatin III-Grundgerüst bereitzustellen, dass dann in Paclitaxel umgewandelt werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung verschiedener Vorläuferverbindungen, einschließlich einer Paclitaxel-analogen A-Ring-Seitenkette, die mit einem geschützten Baccatin III-Grundgerüst kondensiert werden kann, was nach einer Kombination aus Acylierung und Entfernen von Schutzgruppen zu Paclitaxel führt.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein effizientes und kostengünstiges Verfahren zur halbsynthetischen Herstellung von Paclitaxel bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird eine N-CBZ-geschützte C-2'-Benzyl-geschützte (2R, 3S)-3- Phenylisoserin-A-Ring-Seitenkette mit dem C-7-TES-geschützten Baccatin III-Taxan gekoppelt, worauf das gekoppelte Kondensationsprodukt von den Schutzgruppen befreit und acyliert wird, um Paclitaxel herzustellen.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung von Paclitaxel aus einem Zwischenprodukt der allgemeinen Formel
bereitgestellt, worin P&sub1; eine hydrierbare Benzylschutzgruppe ist, umfassend die Schritte des Entfernens der Schutzgruppe und Acylierens des Zwischenprodukts an der Stickstoff- Position der A-Ring-Seitenkette, um die CBZ-Schutzgruppe durch PhCO zu ersetzen. Anschließend umfasst das Verfahren das Entfernen der Schutzgruppe des C-7-TES- Baccatin 111-Grundgerüsts an C-7, um die TES-Schutzgruppe durch H zu ersetzen und das Entfernen der Schutzgruppe der Seitenkette an der C-2'-Position, um P1 durch H zu ersetzen. Dieses Verfahren umfasst den Schritt des Kondensierens der N-CBZ-geschützten C-2'-Benzyl-geschützten (2R, 3S)-3-Phenylisoserin-Seitenkette mit dem C-7-TESgeschützten Baccatin III-Taxan, um das Zwischenprodukt herzustellen, worauf die Entfernung der Schutzgruppen und die Acylierung durchgeführt werden.
Vorzugsweise findet die Entfernung der TES-Schutzgruppe an der C-7-Stelle vor der Entfernung der hydrierbaren C-2'-Benzylschutzgruppe statt. Hier findet der Schritt der Entfernung der Schutzgruppe von dem Seitenkettenstickstoffatom und dessen Acylierung vor dem Schritt der Entfernung der TES-Schutzgruppe an C-7 statt. Alternativ findet die Entfernung der Schutzgruppe an der C-7-Stelle vor dem Schritt der Entfernung der Schutzgruppe von dem Seitenkettenstickstoffatom und dessen Acylierung statt. Der Schritt der Entfernung der TES-Schutzgruppe an C-7 wird vorzugsweise in Acetonitril in Gegenwart von Fluorwasserstoffsäure durchgeführt.
Gemäß einem hier beschriebenen Verfahren wird der Schritt des Entfernens der Schutzgruppe und des Acylierens des Seitenketten-Stickstoffatoms durch Lösen der Zwischenverbindung in Isopropanol und danach Mischen mit Pearlman-Katalysator unter einer Wasserstoffatmosphäre zur Bildung eines ersten Gemisches und danach Konzentrieren des ersten Gemisches zu einem Rückstand und Aufnehmen des Rückstands in einem Lösungsmittel und einer tertiären Aminbase und danach Zugeben von Benzoylchlorid durchgeführt. Das Lösungsmittel wird hier aus der Gruppe bestehend aus Ethylacetat und Toluol ausgewählt und die tertiäre Aminbase ist vorzugsweise Triethylamin.
Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch die nachstehende detaillierte Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen deutlicher.
Die vorliegende Beschreibung betrifft im Allgemeinen ein chemisches Verfahren zur effizienten Herstellung von Paclitaxel, dessen Zwischenprodukte und Vorläufer. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die halbsynthetische Herstellung von Paclitaxel durch Veresterung von (geeignet geschützten) 3-Phenylisoserinsäuren mit hydrierbaren Benzylschutzgruppen an C-2' mit der C-13-Hydroxylgruppe von 7-Ogeschütztem Baccatin III. Insbesondere wird in der vorliegenden Erfindung an der C-7-Stelle ein Triethylsilyl-Schutz (TES) eingesetzt. Das hier beschriebene allgemeine Verfahren umfasst die Herstellung von C-7-TES-Baccatin III, die Herstellung der geeignet geschützten. 3-Phenylisoserinsäure mit einer hydrierbaren Benzylschutzgruppe an C-2', die Kondensation der beiden Verbindungen und die anschließende Entfernung der Schutzgruppen und die Acylierung des Kondensationsprodukts zur Bildung von Paclitaxel.

A. Herstellung von C-7-TES-geschütztem Baccatin III

Als Ausgangspunkt bei der halbsynthetischen Herstellung von Paclitaxel gemäß der beispielhaften erfindungsgemäßen Ausführungsform ist es notwendig, das Baccatin III- Grundgerüst bereitzustellen, an das die Paclitaxel-analoge Seitenkette gebunden werden kann. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass dieses Grundgerüst in Form des Baccatin III- Basis-Grundgerüsts vorliegt, das an der C-7-Stelle mit einer TES-Schutzgruppe geschützt ist. Insbesondere ist es erwünscht, ein Reaktionszwischenprodukt der Formel Formel 2
bereitzustellen.
Die Verbindung der Formel 2 wird nachstehend als TES-geschütztes Baccatin III bezeichnet und kann mit verschiedenen, in der Literatur beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
Ein solches Verfahren ist in Denis et al., "A highly Efficient, Practical Approach to Natural Taxol", Journal of the American Chemical Society, Seite 5917 (1988) beschrieben. Dabei wird 10-Desacetylbaccatin III zunächst in C-7-TES-geschütztes 10-Desacetylbaccatin III umgewandelt. Anschließend wird das C-7-TES-geschützte 10-Desacetylbaccatin III durch Acylierung der Verbindung an C-10 in C-7-TES-geschütztes Baccatin III umgewandelt. C-7- TES-geschütztes 10-Desacetylbaccatin III wird gemäß der folgenden Reaktion erhalten: Reaktion I
Dabei wird 10-Desacetylbaccatin III mit einem großen Überschuss an TES-Cl und Pyridin umgesetzt, um C-7-TES-geschütztes 10-Desacetylbaccatin III herzustellen. Das Produkt wird dann unter Verwendung eines Überschusses an Acetylchlorid und Pyridin acyliert, um C-7-TES-Baccatin III herzustellen.
Alternativ kann C-7-TES-geschütztes Baccatin III effizient gemäß dem in Kant et al., "A Chemo Selective Approach To Functionalize the C-10 Position of 10-deacetylbaccatin III, Synthesis and Biological Properties of Novel C-10 Taxol® Analogs", Tetrahedron Letters, Band 35, Nr. 31, TP5543-5546 (1994). Gemäß diesem Artikel kann C-7-TES-geschütztes C- 10-Hydroxybaccatin III gemäß der Reaktion Reaktion II
erhalten werden.
Dabei wird Imidazol unter Rühren einer Lösung von 10-Desacetylbaccatin III in Dimethylformamid (DMF) unter Stickstoff zugesetzt. Dann wird während etwa 5 min Triethylsilylchlorid (TES-Cl) tropfenweise zugesetzt. Die erhaltene Lösung wird 3 Stunden gerührt oder auf andere Weise mäßig bewegt, worauf das Gemisch mit Wasser gequericht und mit zwei Portionen von entweder Diethylether oder Methyl-t-butylether extrahiert wird. Die vereinigten organischen Phasen werden mit vier Portionen Wasser und einer Portion Kochsalzlösung gewaschen. Die organische und die wässrige Phase werden dann getrennt. Die organische Phase wird getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft, wobei ein roher Feststoff erhalten wird. Dieser rohe Feststoff wird dann aus Ethylacetat/Hexan umkristallisiert, wobei C-10-Hydroxy-C-7-TES-Baccatin III erhalten wird.
Anschließend wird das C-10-Hydroxy-C-7-TES-Baccatin III gemäß der folgenden Reaktion acyliert, Reaktion III
um C-7-TES-Baccatin III herzustellen.
Das C-10-Hydroxy-C-7-TES-Baccatin III wird in wasserfreiem Tetrahydrofuran (THF) gelöst und die Lösung wird unter einer Stickstoffatmosphäre auf eine Temperatur von weniger als -20ºC gekühlt, n-Butyllithium (1,6 M in Hexan) wird tropfenweise zugesetzt und das Gemisch wird bei der verminderten Temperatur etwa 5 min gerührt. Dann wird tropfenweise Acetylchlorid zugesetzt und das Gemisch wird während 5 min auf 0ºC erwärmt. Anschließend wird das Gemisch bei dieser Temperatur etwa 1 Stunde gerührt. Das Gemisch wird dann mit Wasser gequericht und unter vermindertem Druck eingedampft, worauf der Rückstand in Ethylacetat aufgenommen wird und die erhaltene Lösung einmal mit Wasser und dann mit Kochsalzlösung gewaschen wird. Die organische Schicht wird dann getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Der Rückstand wird aus Ethylacetat/Hexan umkristallisiert, wobei C-7-TES-Baccatin III als weißer Feststoff erhalten wird. Das ausgewählte Elektrophil ist AcCl. In diesem Artikel wurde eine Ausbeute von 90% angegeben.
Statt mit dem vorstehend beschriebenen Weg für die Umwandlung von 10- Desacetylbaccatin III kann das C-7-TES-geschützte Baccatin III alternativ natürlich direkt aus Baccatin III hergestellt werden.

B. Herstellung der N-Carbamat-geschützten C-2'-Hydroxyl-Benzyl-geschützten (2R, 3S)-3-phenylisoserin-A-Ring-Seitenkette

Der zweite Vorläufer, der zur erfindungsgemäßen halbsynthetischen Herstellung von Paclitaxel erforderlich ist, ist die N-Carbamat-geschützte C-2'-Hydroxyi-Benzyl-geschützte (2R, 3S)-Phenylisoserin-A-Ring-Seitenkette der allgemeinen Formel Formel 3
worin R&sub1; eine Alkylgruppe, eine olefinische Gruppe oder eine aromatische PhCH&sub2;-Gruppe und P&sub1; eine hydrierbare Benzylschutzgruppe ist.
Die bevorzugte hydrierbare Benzylschutzgruppe ist eine Benzyloxymethyl (BOM)- Schutzgruppe, obwohl auch andere hydrierbare Benzylschutzgruppen, einschließlich Benzyl, als geeignet erachtet werden. Die bevorzugte N-Carbamat-Schutzgruppe ist Benzyloxycarbonyl (CBZ). Die Ausgangsverbindung zur Herstellung der gewünschten Seitenkette ist (2R, 3S)-3-Phenylisoserinethylester, um N-CBZ-geschützten (2R, 3S)-3- Phenylisoserinethylester gemäß der Reaktion
Reaktion IV
herzustellen.
Dabei wurde (2R, 3S)-3-Phenylisoserinethylester alternativ in entweder gleichen Teilen Diethylether : Wasser oder gleichen Teilen Methyl-t-butyfether : Wasser gelöst und die Lösung wurde auf 0ºC gekühlt. Dann wurde der Lösung Natriumcarbonat zugesetzt und Benzylchlorformiat wurde tropfenweise während etwa 5 min zugegeben. Das resultierende Gemisch wurde etwa 1 Stunde bei 0ºC gerührt. Nach 1 Stunde Rühren wurde die Lösung in Wasser gegossen und je nach dem mit Methylenchlorid oder Ethylacetat extrahiert. Die organische Phase wurde abgetrennt, getrocknet und unter vermindertem Druck zu einem Rückstand eingedampft. Der Rückstand wurde dann aus Ethylacetat : Hexan umkristallisiert, wobei der N-CBZ-geschützte (2R, 3S)-3-Phenylisoserinethylester der Formel Formel 4
erhalten wurde.
Der N-CBZ-geschützte (2R, 3S)-3-Phenylisoserinethylester wurde dann auf verschiedene Weise durch die hydrierbare Benzylschutzgruppe geschützt. Beispielsweise ist ein Weg zu der gewünschten hydrierbaren Benzyl-geschützten Seitenkette wie folgt: Reaktion V
Dabei wird der CBZ-geschützte (2R, 3S)-3-Phenylisoserinethylester unter einer Stickstoffatmosphäre in wasserfreiem THF gelöst und in einem Trockeneis/Aceton-Bad auf eine verminderte Temperatur wie z. B. -40ºC oder -78ºC abgekühlt. Darauf wird tropfenweise ein Alkyllithium-Reagenz, wie z. B. n-Butyllithium zugegeben, obwohl es erwünscht ist, dass das Alkyllithium-Reagenz eine gerade Alkylkette aufweist. In jedem Fall wird die Umsetzung am besten bei einer Temperatur von nicht mehr als 0ºC durchgeführt. Das resultierende Gemisch wurde etwa 10 min gerührt. Dann wurde während etwa 5 min Benzyloxymethylchlorid (BOM-Cl) tropfenweise zugegeben und das Gemisch wurde bei der verminderten Temperatur etwa 2 bis 5 Stunden gerührt. Danach wurde die Lösung auf 0ºC erwärmt und mit Wasser gequericht. Das erhaltene Gemisch wird unter vermindertem Druck zu einem Rückstand eingedampft. Dieser Rückstand wird danach in Ethylacetat aufgenommen und mit Wasser und Kochsalzlösung gewaschen. Die organische Phase wird dann getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Der Rückstand wird aus Ethylacetat : Hexan umkristallisiert oder mit Ethylacetat : Hexan chromatographiert, wobei die Verbindung
erhalten wird.
Ein weiterer Weg zur Herstellung der Verbindung gemäß Formel 5 besteht im Lösen der Verbindung N-CBZ-(2R, 3S)-3-Phenylisoserinethylester in wasserfreiem Methylenchlorid. Danach wird eine tertiäre Aminbase, wie z. B. Diisopropylethylamin zusammen mit BOM-Cl zugesetzt und das Gemisch wird 24 Stunden unter Rückfluss gehalten. Während auch bei diesem Weg N-CBZ-geschützter C-2'[hydroxyl]-geschützter (2R, 3S)-3-Phenylisoserinethylester erhalten wird, ist diese Umsetzung sehr viel langsamer als der vorstehend beschriebene bevorzugte Weg.
In jedem Fall kann die resultierende geschützte (2R, 3S)-3-Phenylisoserinethylesterverbindung der Formel 5 gemäß der Reaktion Reaktion VI
einfach in die N-CBZ-geschützte C-2'-O-BOM-geschützte (2R, 3S)-Phenylisoserinethylester- Zwischenprodukt-Hydroxylverbindung umgewandelt werden.
Dabei wird der geschützte (2R, 3S)-3-Phenylisoserinethylester in Ethanol/Wasser (Verhältnis 8 : 1) gelöst. Der Lösung wird Lithiumhydroxid (oder ein anderes geeignetes Alkalihydroxid) zugesetzt und das erhaltene Gemisch wird etwa 3 Stunden gerührt, um die Verbindung zu verseifen. Das Gemisch wird dann angesäuert (1N HCl) und mit Ethylacetat extrahiert. Die erhaltene organische Phase wird abgetrennt, getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Der Säurerückstand wird dann zur weiteren Verwendung ohne weitere Reinigung isoliert. Dadurch wird die gewünschte Seitenkette der allgemeinen Formel Formel 6
erzeugt.
Benzyl selbst ist ein weiteres Beispiel einer hydrierbaren Benzylschutzgruppe, die anstelle von BOM verwendet werden kann. Die Verbindung der Formel Formel 7
wurde daher wie vorstehend hergestellt, wobei in der Reaktion V BOM-Cl durch Benzylbromid gemäß der Reaktion Reaction VII
ersetzt wurde.
Dabei wird der CBZ-geschützte (2R, 3S)-3-Phenylisoserinethylester unter einer Stickstoffatmosphäre in wasserfreiem THF gelöst und die Lösung wird in einem Trockeneis/Acetonbad auf eine verminderte Temperatur von z. B. -40ºC oder -78ºC gekühlt. Darauf wird tropfenweise ein Alkyllithium-Reagenz, wie z. B. n-Butyllithium zugegeben, obwohl es erwünscht ist, dass das Alkyllithium-Reagenz eine gerade Alkylkette aufweist. Das resultierende Gemisch wurde etwa 10 min gerührt. Dann wurde während etwa 5 min Benzylbromid (BnBr) tropfenweise zugegeben und das Gemisch wurde bei der verminderten Temperatur etwa 2 bis 5 Stunden gerührt. Danach wurde die Lösung auf 0ºC erwärmt und mit Wasser gequericht. Das erhaltene Gemisch wird unter vermindertem Druck zu einem Rückstand eingedampft. Dieser Rückstand wird danach in Ethylacetat aufgenommen und mit Wasser und Kochsalzlösung gewaschen. Die organische Phase wird dann getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Der Rückstand wird aus Ethylacetat : Hexan umkristallisiert oder mit Ethylacetat : Hexan chromatographiert, wobei die Verbindung der Formel 10 erhalten wird.
Alternativ kann die Verbindung der Formel 7 gemäß der Reaktion Reaktion VIII
erhalten werden.
Dabei wurde einer gerührten Lösung von NaH in wasserfreiem DMF unter Stickstoff die Verbindung der Formel 4 gelöst in DMF während 5 min zugegeben. Das Gemisch wurde dann eine halbe Stunde bei 0ºC gerührt. Nach dieser Zeit wurde Benzylbromid (1, 1 Äquivalente) tropfenweise während 5 min zugegeben und das Reaktionsgemisch wurde zwei Stunden gerührt. Das Gemisch wurde dann mit H&sub2;O gequericht. Danach wurde entweder Diethylether oder Methyl-t-butylether zugegeben. Die organische Phase wurde mit 4 Portionen H&sub2;O und Kochsalzlösung gewaschen und dann getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft, wobei die Verbindung der Formel 10 erhalten wurde. Die Verbindung der Formel 7 kann dann einfach durch das Verfahren der vorstehenden Reaktion VI in die Verbindung Formel 8
umgewandelt werden.

C. Kondensation von C-7-TES-geschütztem Baccatin III mit der Seitenkette

Die vorstehend mit der Formel 6 (oder Formel 8) bezeichnete Seitenkette sowie das C-7- TES-geschützte Baccatin III können nun wiederum auf mehrere Arten kondensiert werden. Beispielsweise kann diese Kondensation in Gegenwart von Diisopropyfcarbodiimid und Dimethylaminopyridin (DMAP) in Toluol bei 80ºC gemäß der Reaktion Reaktion IX
ablaufen.
Dabei wird C-7-TES-geschütztes Baccatin III (1 Äquivalent) und die Säureseitenkette der Formel 9 (6 Äquivalente) in Toluol gelöst. Diesem Gemisch werden DMAP (2 Äquivalente) und Diisopropylcarbodiimid (6 Äquivalente) zugesetzt und das resultierende Gemisch wird 3 bis 5 Stunden bei 80ºC erhitzt. Es sollte beachtet werden, dass auch andere Dialkylcarbodiimide anstelle des Diisopropylcarbodiimids verwendet werden können, wie z. B. Dicyclohexylcarbodiimid (DCC). Anschließend wurde die Lösung auf 0ºC abgekühlt und bei dieser Temperatur 24 Stunden gehalten. Nach dieser Zeit wurde die Lösung filtriert und der Rückstand wurde mit Ethylether oder Methyl-t-butylether gewaschen. Die kombinierten organischen Phasen wurden dann mit Chlorwasserstoffsäure (5%), Wasser und schließlich Kochsalzlösung gewaschen. Die organische Phase wurde abgetrennt, getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft. Der erhaltene Rückstand wurde dann in · Ethylacetat : Hexan gelöst und durch eine Silicagelschicht eluiert. Das Eluat wird dann unter vermindertem Druck eingedampft, wobei die Verbindung Formel 9
erhalten wird.

D. Entfernung der Schutzgruppen und Acylierung zur Bildun von Paclitaxel

Die Verbindung der Formel 9 kann nun durch Entfernen der CBZ-Schutzgruppe und Acylieren der Seitenkette, Entfernen der TES-Schutzgruppe und Entfernen der hydrierbaren Benzylschutzgruppe in Paclitaxel umgewandelt werden. Dabei wurden mehrere bequeme Routen aufgefunden, wobei es im Allgemeinen notwendig ist, die TES-Schutzgruppe von der C-7-Stelle vor dem Entfernen der hydrierbaren Benzylschutzgruppe von der C-2'-Stelle zu entfernen. Wenn die TES-Schutzgruppe nicht zuerst entfernt wird, wird vermutet, dass es zumindest schwierig ist, die hydrierbare Schutzgruppe in einer späteren Verfahrensstufe zu entfernen.
In jedem Fall besteht die bevorzugte Route zur Herstellung von Paclitaxel darin, zunächst die CBZ-Schutzgruppe gemäß der Reaktion Reaktion X
Dabei wird das gekoppelte Produkt der Formel 9 in Isopropanol gelöst. Der Lösung wird dann der Pearlman-Katalysator zugesetzt. Das erhaltene Gemisch wird unter einer Atmosphäre Wasserstoff 24 Stunden gerührt. Danach wird das Gemisch durch Kieselgur filtriert und unter vermindertem Druck zu einem Rückstand eingedampft. Der Rückstand kann dann in Ethylacetat oder Toluol aufgenommen werden und es wird eine tertiäre Aminbase, wie z. B. Triethylamin, zugesetzt. Benzoylchlorid wurde tropfenweise zugegeben und das Gemisch wurde 2 Stunden gerührt. Das resultierende Gemisch wurde dann mit verdünnter NaHCO&sub3;-Lösung, Wasser und schließlich Kochsalzlösung gewaschen. Die erhaltene organische Phase wurde dann abgetrennt, getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft, wobei die von der CBZ-Schutzgruppe befreite und acylierte Verbindung Formel 10
erhalten wurde.
Anschließend wird die Verbindung der Formel 10 gemäß der Reaktion Reaktion XI
an C-7 von der Schutzgruppe befreit
Dabei wurde die Verbindung der Formel 10 bei 0ºC in Acetonitril (CH&sub3;CN) gelöst. Anschließend wurde Fluorwasserstoffsäure (40%ig wässrig) zugesetzt und das Gemisch wurde 10 Stunden bei 0ºC gerührt. Danach wird das Gemisch mit Ethylacetat, gesättigter NaHCO&sub3;-Lösung, Wasser und schließlich Kochsalzlösung gewaschen. Die organische Phase wurde abgetrennt, getrocknet und unter vermindertem Druck eingedampft, wobei ein an der C-7-Position von der Schutzgruppe befreites Produkt der Formel Formel 11
erhalten wurde.
Schließlich wird die Verbindung der Formel 11 an C-2' von der hydrierbaren Benzyl (BOM)- Schutzgruppe befreit, um die C-2'-Hydroxygruppe freizusetzen, was zu dem gewünschten Paclitaxel führt. Dies wird gemäß der Reaktion Reaktion XII
erreicht.
Alternativ kann die Verbindung der Formei 9 zuerst bei 0ºC in CH&sub3;CN gelöst werden. Dann wird Fluorwasserstoffsäure (40%ig wässrig) zugesetzt, um die TES-Schutzgruppe an C-7 zu entfernen. Dies führt zu einer Verbindung der Formei Formel 12
Anschließend kann die CBZ-Schutzgruppe entsprechend der vorstehend beschriebenen Art und Weise entfernt werden. Dabei wird die Verbindung der Formel 15 in Isopropanol gelöst und Pearlman-Katalysator wurde zusammen mit Trifluoressigsäure (TFA) (1 Äquivalent) zugesetzt. Das Gemisch wurde etwa 4 Tage bei 40 psi Wasserstoff bei Raumtemperatur gehalten. Dadurch wird die CBZ-Schutzgruppe entfernt und es bildet sich die C-2-BOMgeschützte Paclitaxel-Verbindung als TFA-Salz. Das Gemisch wurde durch Kieselgur filtriert und unter vermindertem Druck eingedampft. Anschließend wurden dem Gemisch eine Base plus ein Acylierungsmittel zugesetzt. Insbesondere wurde das TFA-Salz der C-2'-BOMgeschützten Verbindung in Pyridin gelöst und es wurde entweder Benzoylchlorid oder Benzoesäureanhydrid zugesetzt. Das resultierende Produkt ist Formel 13
Die Verbindung der Formel 13 wird in Isopropylalkohol gelöst und in eine Parr-Flasche eingebracht, worauf Pearlman-Katalysator zugesetzt wird. Das Gemisch wurde 24 Stunden bei 40 psi Wasserstoff hydriert. Danach wurde das Gemisch durch Kieselgur filtriert und das Eluat unter vermindertem Druck eingedampft. Der Rückstand kann dann mit einer beliebigen Technik einer Säulenchromatographie unterworfen oder aus Ethylacetat : Hexan umkristallisiert werden, um das Paclitaxel-Endprodukt herzustellen.

Claims

1. Ein Verfahren zur Herstellung von Paclitaxel aus einem Zwischenprodukt der allgemeinen Formel

Formel (a)

worin P&sub1; eine hydrierbare Benzylschutzgruppe ist, umfassend die Schritte des Entfernens der Schutzgruppe und Acylierens des Zwischenprodukts an der Stickstoff-Position der A-Ring- Seitenkette, um die CBZ-Schutzgruppe durch PhCO zu ersetzen, Entfernen der Schutzgruppe der Seitenkette an der C-2'-Position, um P&sub1; durch H zu ersetzen und Entfernen der Schutzgruppe an C-7, um die TES-Schutzgruppe durch H zu ersetzen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Entfernens der Schutzgruppe an C-7 vor der Entfernung der hydrierbaren C-2'-Benzylschutzgruppe stattfindet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt des Entfernens der Schutzgruppe und des Acylierens des Seitenketten-Stickstoffatoms vor dem Schritt des Entfernens der Schutzgruppe an C-7 stattfindet.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schritt des Entfernens der Schutzgruppe an C-7 vor dem Schritt des Entfernens der Schutzgruppe und des Acylierens des Seitenketten- Stickstoffatoms stattfindet.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Entfernens der Schutzgruppe und des Acylierens des Seitenketten-Stickstoffatoms durch Lösen der Verbindung der Formel (a) in Isopropanol und danach Zugeben von Pearlman's Katalysator unter einer Wasserstoffatmosphäre für einen ersten Zeitraum zur Bildung eines ersten Gemisches und danach Konzentrieren des ersten Gemisches zu einem Rückstand und Aufnehmen des Rückstands in einem Lösungsmittel, Zugeben einer tertiären Aminbase und danach Zugeben von Benzoylchlorid durchgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das Lösungsmittel Ethylacetat oder Toluol ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, wobei die tertiäre Aminbase Triethylamin ist.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Entfernens der Schutzgruppe an C-7 in Acetonitril in Gegenwart von Fluorwasserstoffsäure durchgeführt wird.