DE60105314T2

DE60105314T2 - Verfahren zur herstellung von taxanderivaten

Info

Publication number: DE60105314T2
Application number: DE60105314T
Authority: DE
Inventors: Alessandro Pontiroli; Ezio Bombardelli
Original assignee: Indena SpA
Current assignee: Indena SpA
Priority date: 2000-11-28
Filing date: 2001-11-22
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2021-11-23
Also published as: IT1320107B1; US6737534B2; ES2227316T3; SI1347984T1; IL156141A0; JP2004519434A; KR20030051864A; AU2956302A; KR100799393B1; CZ20031474A3; SK6422003A3; EP1347984A2; PL362392A1; JP4237490B2; WO2002044161A2; TR200402546T4; PT1347984E; HUP0302765A2; NO328143B1; NO20032401D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung der Verbindung 13-(N-Boc-β-isobutylisoserinyl)-14β-hydroxy-baccatin-III-1,14-carbonat der Formel (I)
Verbindung (I), offenbart in PCT WO 01/02407, ist insbesondere wirksam gegen Brust-, Lungen-, Eierstock-, Kolon-, Prostata-, Nieren- und Pankreas-Tumore als auch gegen Zellen, die gegenüber bekannten Zytostatika, wie Adramycin, Vinblastin und einigen Pt-Derivaten resistent sind. 14β-Hydroxy-1,14-carbonat-deacetyl-baccatin-III-Derivate werden gewöhnlich ausgehend von der Vorstufe 14β-Hydroxy-deacetyl-baccatin-III einer natürlichen Verbindung in geringen Mengen durch Extraktion der Taxus wallichiana-Blätter erhältlich, hergestellt wie in EP-559 019 beschrieben. Es besteht ein großes Bedürfnis für alternative Verfahren zur einfachen und wirkungsvollen Herstellung von 14β-Hydroxy-1,14-carbonat-deacetyl-baccatin-III-Derivaten, insbesondere von Verbindungen (I).
Das Verfahren gemäß der Erfindung verwendet als Ausgangsmaterial 10-Deacetyl-baccatin-III, das im Gegensatz zu 14β-Hydroxy-baccatin-III leicht in großen Mengen von Taxus baccata-Blättern gewonnen werden kann.
Daher betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Formel (I), das die folgenden Schritte umfasst:

a) Schutz der Hydroxylgruppen an der 7- und 10-Stellung des 10-Deacetyl-baccatins III:
worin R und R₁, die gleich oder unterschiedlich sein können, ausgewählt sind aus Wasserstoff, C₁-C₁₀-Alkyl oder Aryl, C₁-C₁₀-Alkyl- oder Arylcarbonyl, Trichloracetyl, C₁-C₄-Trialkylsilyl; bevorzugt stellen sie, wenn R und R₁ gleich sind, Trichloracetyl dar, wohingegen wenn sie unterschiedlich sind, bevorzugt R Trichloracetyl darstellt und R₁ Acetyl darstellt, oder R Triethyl oder Trimethylsilyl oder BOC und R₁ Acetyl darstellt;
b) Zweistufen-Oxidation, um das Derivat zu erhalten, das an der 13-Stellung zu Carbonyl oxidiert und an der 14-Stellung hydroxyliert ist:
c) Carboxylation der benachbarten Hydroxylgruppen an den 1- und 14-Stellungen, um das 1,14-Carbonat-Derivat zu ergeben:
d) Reduktion der Carbonylgruppe an der 13-Stellung:
e) Entfernung der Schutzgruppen an den 7- und 10-Stellungen:
f) selektive Acetylierung der Hydroxylgruppe an der 10-Stellung:
g) Überführung des 14β-Hydroxy-baccatin-1,14-carbonats-III in das an der 7-Stellung triethylsilylierte Derivat:
h) Reaktion der Verbindung von Stufe (g) mit (4S,5R)-N-Boc-2-(2,4-dimethoxyphenyl)-4-isobutyl-1-oxazolidin-5-carbonsäure:
i) Entfernung der Triethylsilyl- und Dimethoxybenzyliden-Schutzgruppen aus der Verbindung von Stufe (h):

Die Verfahren für den selektiven Schutz der 7- und 10-Hydroxylgruppen sind von Holton et al., Tetrahedron Letters, 39, (1998), 2883–2886, beschrieben. Der gezielte Schutz der Hydroxylgruppen der Ausgangsverbindung Deacetyl-baccatin-III ist auf Grund ihrer unterschiedlichen Reaktivitäten möglich. Insbesondere wurde gefunden, dass die Reaktivität gegenüber Acylierungs-, Alkylierungs- oder Silylierungsmitteln in der Reihenfolge C(7)-OH>C(10)-OH>C(13)-OH>C(1)-OH variiert, daher können die Gruppen an 7- und 10-gezielt geschützt werden, während die Hydroxylgruppen an 1- und 13- frei bleiben. Des weiteren ist es durch Änderung der Reaktionsbedingungen möglich, die Reaktivitätsreihenfolge der Hydroxylgruppen an 7- und 10- umzukehren, um somit deren unterschiedliche Substitution zu erlauben. Beispiele von bei dem Schutz der Hydroxylgruppen an 10- und 7-verwendbaren Reaktanten und Reaktionsbedingungen sind in den vorstehend zitierten Publikationen berichtet. Ähnliche Selektivitäten werden ausgehend vom 14β-Hydroxy-baccatin-1,14-carbonat erhalten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird Deacetyl-baccatin-III mit Trichloracetylchlorid in Dichlormethan in Anwesenheit von Triethylamin und unter Verwendung katalytischer Mengen von Dimethylaminopyridin (DMAP) reagiert. Die Verwendung der schützenden Trichloracetgruppen erwies sich in den anschließenden Oxidations-, Carboxylations- und Reduktionsstufen (insbesondere (b), (c) und (d)) als sehr vorteilhaft. Insbesondere das 7,10-Bis-trichloracetat-Derivat, das in quantitativer Ausbeute von dem Ausgangsprodukt erhalten wird, wird oxidiert und carboxyliert, und dann leicht an der 13-Stellung mit gleichzeitiger Entschützung der Trichloracetgruppen reduziert, um 14-Hydroxy-1,14-carbonat-deacetyl-baccatin-III zu ergeben. Die Verwendung von DMAP in katalytischen Mengen liefert von einem industriellen und Umweltstandpunkt aus betrachtet offensichtliche Vorteile, wenn man bedenkt, dass bis jetzt Acylierungen dieses Substrats in Pyridin ausgeführt wurden, was Probleme der Beseitigung der Lösungsmittelrückstände mit sich brachte.
Die Oxdiation der Hydroxylgruppe an der 13-Stellung in Stufe (b) wird mit Mangandioxid oder Wismuthdioxid oder Ozon in einem Lösungsmittel, ausgewählt aus Acetonitril, Aceton oder Ethylacetat/Dichlormethan 9:1-Mischungen, unter kräftigem Rühren, bevorzugt mit Ozon oder Mangandioxid in Acetonitril oder Aceton, ausgeführt. Die Reaktion mit Ozon bildet rasch das an der 13-Stellung oxidierte Derivat, während mit MnO₂ die Reaktion schnell abläuft, um das oxidierte Derivat an der 13-Stellung zu ergeben, das aus dem Reaktionsmedium wiedergewonnen werden kann, wohingegen eine längere Reaktion das an 13- oxidierte und an 14-hydroxylierte Derivat ergibt.
Die nachfolgende Stufe (c) der Carboxylation der Hydroxylgruppen an den 1- und 14-Stellungen wird gewöhnlich mit Phosgen oder in einer Dichlormethan/Toluol-Mischung in Anwesenheit von Pyridin bewirkt. Anschließend kann das erhaltene 1,14-Carbonat-Derivat einfach an der 13-Stellung reduziert werden, um das entsprechende 13-Hydroxy-Derivat (Stufe (d)) zu erhalten. Besagte Reduktion findet an der Carbonylgruppe an 13-regioselektiv statt, während die Carbonylgruppe an 9- unverändert bleibt. Diese Reaktion wird gewöhnlich mit Natriumborhydrid in Methanol oder Tetrabutylammoniumborhydrid ausgeführt und ergibt hohe Ausbeuten. Die anschließende Stufe (e) besteht aus der Entschützung der Hydroxylgruppen an den 7- und 10-Stellungen, um 14β-Hydroxy-1,14-carbonat-deacetyl-baccatin-III zu ergeben. Die Bedingungen und die Reaktanten, die in der gezielten Entschützung der Hydroxylgruppen an 7- und 10- verwendet werden können, sind in Zheng et al., Tetrahedron Lett., 1995, 36, 2001, und in Datta et al., J. Org. Chem., 1995, 60, 761, beschrieben.
Die gezielte Acetylierung an der 10-Stellung (Stufe (f)) wird mit Acetanhydrid in Anwesenheit von Cerium-, Scandium- oder Ytterbiumsalzen, bevorzugt CeCl₃·7H₂O, ausgeführt. Anschließend wird die Hydroxylgruppe an der 7-Stellung durch Silylierung (Stufe (g)) geschützt. Die anschließende Stufe (h) schließt die Kondensation zwischen 14β-Hydroxy-7-Tes-1,14-carbonat-baccatin-III und (4S,SR)-N-Boc-2-(2,4-dimethoxyphenyl)-4-isobutyl-1-oxazolidin-5-carbonsäure mit ein. Das letztere wird wie in PCT WO 01/02407 beschrieben hergestellt. Die Reaktion wird in trockenen apolaren organischen Lösungsmitteln in Anwesenheit einer Base und eines Kondensationsmittels wie Dicyclohexylcarbodiimid (DCC) ausgeführt.
Schließlich kann in Stufe (i) die Triethylsilylgruppe mit Pyridiniumfluorid in Acetonitril/Pyridin-Lösung unter Stickstoff entfernt werden, wohingegen die Dimethoxybenzylidengruppe in Dichlormethan durch Zugabe von Methanol-HCl und anschließend NaHCO₃ entfernt werden kann.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung in größerem Detail.
Beispiel I
Herstellung von 7,10-Bis-trichloracetyl-10-desacetyl-baccatin-III
Erste Alternative
4,77 ml Trichloracetanhydrid (42,32 mmol) wurden in eine Lösung von 10 g 10-Deacetyl-baccatin-III (18,4 mmol) in 125 ml trockenem Dichlormethan und 42 ml Pyridin getropft. Die Reaktionmischung wurde 3 Stunden unter Rühren gehalten oder andernfalls bis Vollendung der Reaktion, was durch TLC an Silicagel unter Verwendung einer n-Hexan/Ethylacetat 1 : 1-Mischung als Eluent überwacht wurde. Bei Vollendung der Reaktion wurden 5 ml Methanol zugesetzt, um den Trichloracetanhydrid-Überschuss zu zerstören und dann wurde Wasser zugesetzt. Die organische Phase wurde kräftig mit mit HCl angesäuertem Wasser gewaschen, um Pyridin zu entfernen, während die verbleibende organische Phase über MgSO₄ getrocknet und unter Vakuum zur Trockne konzentriert wird, um einen blaß-gelben Feststoff (17 g) zu erhalten, der nach Umkristallisation aus Chloroform aufweist:
[α]_D – 34° (CH₂Cl₂ C5.8) IR (KBr) 3517, 1771, 1728, 1240, 981, 819, 787, 675 cm^–1;
¹H-NMR (200 MHz): δ 8,11 (Bz, C), 7,46 (Bz, BB'), 6,50 (s, H-10), 5,72 (m, H-7 H-29), 5,02 Cd, J = 8 Hz, H-5), 4,95 (8 m, H-13), 4,37 (d, J = 8 Hz, H-20a), 4,18 (d, J = 8 Hz, H-20b), 4,02 (d, J = 6 Hz, H-3), 2,32 (s, 4-Ac), 2,22 (s, H-18), 1,91 (s, H-19), 1,25 und 1,11 (s, H-16, H-17), 1,94 (m, H14α), 1,89 (m, H14β).
Zweite Alternative
10 DAB-III (10 g, 18,38 mmol) wurden in CH₂Cl₂(120 ml) suspendiert, DMAP (220 mg, 1,4 mmol, 0,1 äquiv.) wurde zugesetzt und die Mischung wurde in einem Eisbad auf 0°C gekühlt. Dann wurden Et₃N (10,26 ml, 73,6 mmol, 4 äquiv.) und unmittelbar danach Cl₃COCl(4,12 ml, 36,8 mmol, 2 äquiv.) unter Stickstoffstrom innerhalb 5 Minuten unter Beibehaltung einer Temperatur unter 10°C zugesetzt. Nach Vollendung der Zugabe wurde die Mischung 15 Minuten unter Rühren in einem Eisbad belassen, dann wurde das Bad entfernt und die Mischung wurde bei Raumtemperatur 1 Stunde gerührt. Nach 1 Stunde wurde die Reaktion durch TLC (AcOEt 2/n-Hexan 3, Rf 10-DAB III = 0,05, Rf 7,10-Bis-trichloracetyl –10-DAB III = 0,26) überwacht und Cl₃CCOCl(1 ml, 0,5 äquiv.) wurde zugesetzt. Das Rühren wurde 10 Minuten bei Raumtemperatur beibehalten, dann wurde die Mischung in einen Becher, enthaltend 160 g zerstoßenes Eis, geschüttet und bei Raumtemperatur bis zum Gleichgewicht (annähernd 1 Stunde) gerührt. Danach wurde die wässrige Phase getrennt und mit CH₂Cl₂ (3 × 40 ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit 1 N HCl (20 ml), dann mit einer NaHCO₃ gesättigten Lösung (20 ml) gewaschen, über Na₂SO₄ getrocknet und das Lösungsmittel wurde verdampft. Rohgewicht: 16,5 g. Nach Umkristallisation aus Chloroform stimmten die IR-, ¹H-NMR- und [α]_D-Spektren mit denen der unter Verwendung von Pyridin und Trichloracetanhydrid erhaltenen Verbindungen überein.
Beispiel II
Oxidation an 13- und Hydroxylierung an 14- von 10-Deacetyl-baccatin-III-7,10-bis-trichloracetat
Zu einer Lösung von 10-Deacetyl-baccatin-III-7,10-bis-trichloracetat (3 g) in Acetonitril (40 ml) wurden 30 g aktiviertes MnO₂ zugesetzt und die Suspension wurde bei Raumtemperatur magnetisch gerührt und durch TLC (Petrolether-Ethylacet 5 : 5; Rf-Ausgangsmaterial annähernd 0,31) überwacht. Nach ungefähr 1 Stunde war die Bildung des 13-Dehydro-Derivats abgeschlossen (TLC-Analyse, Rf des 13-Dehydro-Derivats ungefähr 0,50). Das Rühren wurde dann ungefähr 72 Stunden beibehalten, während dem das 13-Dehydro-Derivat langsam zu seinem 14β-Hydroxy-Derivat (Rf ungefähr 0,36) oxidierte.
Die Reaktionsmischung wurde durch Celite gefiltert und der Kuchen wurde wiederholt mit Ethylacetat gewaschen. Das Lösungsmittel wurde verdampft und der Rückstand wurde durch Säulenchromatographie an Silicagel (100 ml, Eluent Petrolether-Ethylacetat 7 : 3) gereinigt, um 170 mg des 13-Dehydro-Derivats und 1,05 g des 14β-Hydroxy-13-dehydro-Derivats zu ergeben.
13-Dehydro-14β-hydroxy-10-deacetyl-baccatin-III-7,10-bis-trichloracetat

weißes Pulver, Schmelzpunkt 97°C; IR (KBr Scheibe): 3440, 1780, 1767, 1736, 1686, 1267, 1232, 1103, 1010, 854 cm^–1;
¹H-NMR (200 MHz, CDCl₃): δ 8,07 (Bz, AA'), 7,60 (Bz, C), 7,49 (Bz, BB'), 6,52 (s, H-10), 5,92 (d, J = 6,7 Hz, H-2), 5,70 (br t, J = 8,0 Hz, H-7), 4,95 (br d, J = 8,2 Hz, H-5), 4,37 (d, J = 8,2 Hz, H-20a), 4,31 (d, J = 8,2 Hz, H-20b), 4,17 (s, H14), 4,02 (d, J = 6,7 Hz, H-3), 2,71 (m, H-6), 2,29 (s, OAc), 2,17 (s, OAc), 1,96 (s, H-18), 1,27, 1,01 (s, H-16, H-17 und H-19).

Beispiel III
Oxidation an 13- und Hydroxylierung an 14- von 7-Triethylsil-baccatin-III
Zu einer Lösung von 7-Triethylsilyl-baccatin-III (1,0 g) in Acetonitril (10 ml) wurden 10 g aktiviertes MnO₂ zugesetzt und die Suspension wurde bei Raumtemperatur magnetisch gerührt und durch TLC (Petrolether-Ethylacetat 6 : 4; Rf-Ausgangsmaterial annähernd 0,25) überwacht. Nach ungefähr 2 Stunden war die Bildung des 13-Dehydro-Derivats vollendet (TLC-Analyse, Rf 13-Dehydro-Derivat ungefähr 0,45). Das Rühren wurde für annähernd 188 Stunden beibehalten, während dem zusätzliches MnO₂ (10 g) zugesetzt wurde. Das 13-Dehydro-Derivat wurde langsam zu seinem 14β-Hydroxy-Derivat (Rf ungefähr 0,38) oxidiert. Die Reaktionsmischung wurde durch Celite filtriert und der Kuchen wurde mit Ethylacetat gewaschen. Das Lösungsmittel wurde verdampft und der Rückstand wurde durch Säulenchromatogaphie an Silicagel (40 ml, Eluent Petrolether-Ethylacetat 7 : 3) gereinigt, um 126 mg des 13-Dehydro-Derivats, 479 mg (46%) des 14β-Hydroxy-13-dehydro-Derivats und 189 mg einer Mischung davon zu ergeben.
13-Dehydro-7-triethylsilyl-baccatin-III

Weißes Pulver, Schmelzpunkt 168°C [α]_D ²⁵ – 35 (CH₂Cl₂, C 0,67) IR (KBr) 3488, 1726, 1711, 1676, 1373, 1269, 1244, 1230, 1105 cm^–1;
¹H-NMR (200 MHz, CDCl₃): δ 8,07 (Bz, AA'), 7,60 (Bz, C), 7,49 (Bz, BB'), 6,59 (s, H-10), 5,69 (d, J = 6,9 Hz, H-2), 4,92 (d, J = 8,2 Hz, H-5), 4,48 (dd, J = 10,6 Hz, H-7), 4,33 (d, J = 8,0 Hz, H-20a), 4,12 (d, J = 8,0 Hz, H-20b), 3,91 (d, J = 6,9 Hz, H-3), 2,96 (d, J = 20 Hz, H-14a), 2,65 (d, J = 20 Hz, H-20b), 2,50 (m, H-6α), 2,23 (s, OAc), 2,19 (s, OAc + H-18), 1,67, 1,28, 1,19 (s, H-16, H-17 und H-19), 0,19 (m, TES).

13-Dehydro-14β-hydroxy-10-deacetyl-baccatin-IΙΙ-7,10-bis-trichloracetat

weißes Pulver, Schmelzpunkt 153°C, [α]_D ²⁵ + 20 (CH₂Cl₂, C 0,75) IR (KBr) 3431, 1723, 1692, 1371, 1269, 1242, 1223, 1096 cm^–1;
¹H-NMR (500 MHz, CDCl₃): δ 8,06 (Bz, AA'), 7,60 (Bz, C), 7,48 (Bz, BB'), 6,51 (s, H-10), 5,88 (d, J = 6,9 Hz, H-2), 4,90 (d, J = 8,2 Hz, H-5), 4,47 (dd, J = 10,6 7 Hz, H-7), 4,30 (d, J = 8 Hz, H-20a), 4,28 (d, J = 8,2 Hz, H-20b), 4,13 (br d, J = 2 Hz, H-14), 3,84 (d, J = 6,9 Hz, H-3), 3,69 (br d, J = 2 Hz, 14-OH), 3,62 (s, 1-OH), 2,52 (m, H-6α), 2,24 (s, OAc), 2,21 (s, OAc), 2,11 (s, H-18), 1,92 (m, H-6β), 1,74, 1,56, 1,28 (s, -h-16, H-17 und H-19), 0,94 (m, TES), 0,59 (m, TES).
HRNS: 714.3092 (berechnet auf C₃₇H₅₀Ο₁₂Si 714.3092).

Beispiel IV
Herstellung von 1,14-Carbonat-13-dehydro-7-TES-14β-hydroxy-baccatin-III
Zu einer Lösung von Phosgen (1,8 ml einer 20%igen Lösung in Toluol, 3,4 mmol, 20 mol. äquiv.) und Pyridin (0,56 ml, 6,8 mmol, 20 mol. äquiv.) in CH₂Cl₂ (2 ml) wurde eine Lösung von 13-Dehydro-14β-hydroxy-7-triethylsilyl-baccatin-III (124 mg, 1,17 mmol) in CH₂Cl₂ (1 ml) tropfenweise innerhalb 5 Minuten zugesetzt. Die Mischung wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt, anschließend Löschen des Phosgen-Überschusses durch Zugabe einer NaHCO₃ gesättigten Lösung und Extraktion mit CH₂Cl₂. Die organische Phase wurde mit einer NaHCO₃ gesättigten Lösung, Salzlösung gewaschen und getrocknet (Na₂SO₄). Das Lösungsmittel wurde abgedampft, um einen rötlichen Rückstand zu ergeben, der an einer kurzen Silicagel-Säule (ungefähr 5 ml, Eluent Hexan/Ethylacetat 8 : 2) gereinigt wurde, um 118 mg (92%) des Carbonats zu ergeben. Wenn die Reaktion unter Verwendung von Triethylamin als Base und ohne inverse Addition ausgeführt wurde, wurde eine ungefähr 1 : 15-Mischung von 1,14-Carbonat und 2-Debenzoyl-1,2-carbonat-14-benzoat erhalten.
13-Dehydro-14β-hydroxy-7-triethylsilyl-baccatin-III-1,14-carbonat

weißes Pulver, Schmelzpunkt 153°C, [α]_D ²⁵ + 23 (CH₂Cl₂, C 0,75) IR (KBr) Nr. der OH-Bande 1834, 1734, 1709, 1373, 1242, 1225, 1088, 1057 cm^–1;
¹H-NMR (200 MHz, CDCl₃): β 7,99 (Bz, AA'), 7,60 (Bz, C), 7,48 (Bz, BB'), 6,51 (s, H-10), 6,12 (d, J = 6,9 Hz, H-2), 4,90 (d, J = 8,2 Hz, H-5), 4,78 (s, H-14), 4,44 (dd, J = 10,7 Hz, H-7), 4,34 (d, J = 8 Hz, H-20a), 4,19 (d, J = 8,2 Hz, H-20b), 3,80 (d, J = 6,9 Hz, H-3), 2,50 (m, H-6α), 2,23 (s, OAc), 2,22 (s, OAc), 2,19 (s, H-18), 1,92 (m, H-6β), 1,72, 1,39, 1,26 (s, -H-16, H-17 und H-19), 0,90 (m, TES), 0,56 (m, TES).
HRNS: 740.2851 (berechnet auf C₃₈H₄₈O₁₃Si 740.2864).

13-Dehydro-14β-hydroxy-baccatin-III-1,14-carbonat

weißes Pulver, 240°C, [α]_D ²⁵ – 2,5 (CH₂Cl₂, C 0,4) IR (KBr) 3539, 1831, 1736, 1240, 1088, 1068, 1057, 1024 cm^–1;
¹H-NMR (200 MHz, CDCl₃): δ 7,98 (Bz, AA'), 7,61 (Bz, C), 7,50 (Bz, BB'), 6,39 (s, H-10), 6,14 (d, J = 6,9 Hz, H-2), 4,98 (d, J = 8,2 Hz, H-5), 4,80 (s, H-14), 4,43 (dd, J = 10,7 Hz, H-7), 4,35 (d, J = 8 Hz, H-20a), 4,24 (d, J = 8,2 Hz, H-20b), 3,80 (d, J = 6,9 Hz, H-3), 2,50 (m, H-6α), 2,30 (s, OAc), 2,20 (s, OAc), 2,15 (s, H-18), 1,90 (m, H-6β), 1,74, 1,34, 1,25 (s, H-16, H-17 und H-19),
HRMS: 626.2005 (berechnet auf C₃₃H₃₄O₁ 626.1999).

Beispiel V
Herstellung von 1,14-Carbonat-7-O-triethylsilyl-baccatin-III
Zu einer Lösung von 13-Dehydro-14β-Hydroxy-7-triethylsilyl-baccatin-III-1,14-carbonat (50 mg) in Methanol (5 ml) wurde ein Überschuss von NaBH₄ (ungefähr 20 mg) in kleinen Anteilen zugesetzt. Nach 30 Minuten wurde die Reaktionsmischung mit gesättigtem NH₄Cl versetzt, mit Ethylacetat extrahiert, mit Salzlösung gewaschen und über Na₂SO₄ getrocknet. Das Lösungsmittel wurde verdampft und der Rückstand wurde durch Säulenchromatographie an Silicagel gereinigt (ungefähr 5 ml, Elution mit Hexan-Ethylacetat 8 : 2), um 35 mg des 13α-Hydroxy-Derivats und 9 mg des 13β-Hydroxy-Derivats zu erhalten.
14β-Hydroxy-7-triethylsilyl-baccatin-III-1,14-carbonat

[α]_D ²⁵ – 35 (CH₂Cl₂, C 0,60) IR (KBr): 3054, 1819, 1736, 1603, 1371, 1261, 1238, 1090, 1069 cm^–1;
¹H-NMR (200 MHz, CDCl₃): δ 8,06 (Bz, AA'), 7,65 (Bz, C), 7,50 (Bz, BB'), 6,47 (s, H-10), 6,12 (d, J = 6,9 Hz, H-2), 5,05 (br d, J = 5,5 Hz, H-13), 4,98 (br d, J = 9 Hz, H-5), 4,83 (d, J = 5 Hz, H-14), 4,50 (dd, J = 10,7 Hz, H-7), 4,34 (d, J = 8 Hz, H-20a), 4,23 (d, J = 8 Hz, H-20b), 3,75 (d, J = 6,9 Hz, H-3), 2,56 (m, H-6α), 2,34 (s, OAc), 2,22 (s, OAc), 1,78 (m, H-6β), 1,35 (s, H-18), 1,75, 1,18, 0,95 (s, -H-16, H-17 und H-19), 0,90 (m, TES), 0,62 (m, TES).

14β-Hydroxy-7-triethylsily1-13-epi-baccatin-III-1,14-carbonat

amorph, [α]_D ²⁵ – 13 (CH₂Cl₂, C 0,60) IR (KBr): 3630, 1825, 1734, 1603, 1375, 1262, 1091, 1071, 1049 cm^–1;
¹H-NMR (200 MHz, CDCl₃): δ 8,01 (Bz, AA'), 7,63 (Bz, C), 7,48 (Bz, BB'), 6,44 (s, H-10), 6,12 (d, J = 7,2 Hz, H-2), 4,90 (br d, J = 9 Hz, H-5), 4,81 (d, J = 8 Hz, H-14), 4,48 (br, J = 8 Hz, H-13), 4,50 (dd, J = 10,7 Hz, H-7), 4,41 (d, J = 8 Hz, H-20a), 4,31 (d, J = 8 Hz, H-20b), 3,68 (d, J = 7,2 Hz, H-3), 2,60 (m, H-6α), 2,32 (s, OAc), 2,26 (s, H-18), 2,21 (s, OAc), 1,80 (m, H-6β), 1,72, 1,43, 1,27 (s, -H-16, H-17 und H-19), 0,93 (m, TES), 0,61 (m, TES).

Beispiel VI
Herstellung von 13-Dehydro-14β-hydroxy-7,10-bis-trichloracetyl-baccatin-III-1,14-carbonat
Eine Lösung von 13-Dehydro-14β-hydroxy-7,10-bis-trichloracetyl-baccatin-III (200 mg) in CH₂Cl₂(2 ml) wurde innerhalb 5 Minuten zu einer Lösung von Phosgen (20% in Toluol, 3,6 ml, 20 äquiv.) und Pyridin (1,12 ml, 20 äquiv.) in CH₂Cl₂ (2 ml) zugesetzt. Die Mischung wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt, dann wurde der Phosgen-Überschuss mit einer NaHCO₃ gesättigten Lösung (3 ml) gelöscht. Die Mischung wurde mit CH₂Cl₂ extrahiert, die organischen Anteile wurden mit einer NaHCO₃ gesättigten Lösung und dann mit einer NaCl gesättigten Lösung gewaschen und über Na₂SO₄ getrocknet. Das Lösungsmittel wurde verdampft und der Rückstand wurde durch Säulenchromatographie an Silicagel (Eluent Hexan/AcOEt 9 : 1) gereinigt, um 175 mg (89%) des Carbonats zu erhalten.
13-Dehydro-14β-hydroxy-7,10-bis-trichloracetyl-baccatin-III-1,14-carbonat

weißer amorpher Feststoff. IR (KBr): 1834, 1771, 1735, 1709, 1232, 1103, 1010, 854 cm^–1.
¹H-NMR (200 MHz, CDCl₃): δ = 8,03 (Bz, AA'), 7,60 (Bz, C), 7,50 (Bz, BB'), 6,52 (s, H-10), 5,92 (d, J = 6,7 Hz, H-2), 5,70 (br t, J = 8,0 Hz, H-7), 4,95 (br d, J = 8,2 Hz, H-20b), 4,77 (s, H-14), 4,02 (d, J = 6,7 Hz, H-3), 2,71 (m, H-6), 2,29 (s, OAc), 1,96 (s, H-18), 1,27–1,01 (m, H-16, H-17, H-19).

Beispiel VII
Herstellung von 14β-Hydroxy-10-deacetyl-baccatin-III-1,14-carbonat
Eine Lösung von 13-Dehydro-14β-hydroxy-7,10-bis-trichloracetyl-baccatin-III-1,14-carbonat (500 mg) in MeOH (8 ml) wurde in einem Eisbad auf 0°C gekühlt und festes NaBH₄ (44 mg) wurde hierzu innerhalb 5 Minuten zugesetzt. Die Mischung wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt und dann auf 0°C gekühlt, mit Aceton (2 ml) innerhalb 5 Minuten versetzt und unter mildem Vakuum konzentriert, dann mit AcOEt (10 ml) versetzt und durch Celite filtriert. Die klare Lösung wurde mit einer NaCl gesättigten Lösung gewaschen und über Na₂SO₄ getrocknet. Das Lösungsmittel wurde verdampft, der Rückstand (4,5 : 1-Mischung von C13-Diastereomeren) wurde durch Chromatographie an Silicagel-Säulen (Eluent Hexan/AcOEt 1 : 1) gereinigt, um 251 mg der Titelverbindung und 55 mg des 13-Diastereomers (88% gesamt) des entschützten Carbonats zu erhalten.
14β-Hydroxy-10-deacetyl-baccatin-III-1,14-carbonat

weißer amorpher Feststoff. IR (KBr): 3520 (OH), 1834, 1709, 1232, 1103, 1010, 854 cm^–1.
¹H-NMR (200 MHz, CDCl₃): δ = 8,03 (Bz, AA'), 7,60 (Bz, C), 7,50 (Bz, BB'), 6,27 (s, H-10), 5,92 (d, J = 6,7 Hz, H-2), 4,95 (br d, J = 8,2 Hz, H-20b), 4,85 (m, H-13), 4,77 (s, H-14), 4,42 (br t, J = 8,0 Hz, H-7), 4,02 (d, J = 6,7 Hz, H-3), 2,71 (m, H-6), 2,29 (s, OAc), 1,96 (s, H-18), 1,27 – 1,01 (m, H-16, H-17, H-19).

Beispiel VIII
Herstellung von 13-(N-Boc-β-isobutylserinyl)-14β-hydroxy-baccatin-III-1,14-carbonat
Zu einer Lösung von 14β-Hydroxy-10-deacetyl-baccatin-III-1,14-carbonat (126 mg) in 3 ml trockenem Tetrahydrofuran wurden 7,5 mg CeCl₃·7H₂O und 0,078 ml Acetanhydrid zugesetzt. Die Reaktionsmischung wurde für 5 Stunden bei Raumtemperatur unter Rühren gehalten, währenddessen wurde die Reaktionsmischung einheitlich. 1,5 g Eis wurden zugesetzt, das Rühren 1 Stunde wurde beibehalten. Das organische Lösungsmittel wurde unter Vakuum verdampft und der Rückstand wurde mit 5 ml H₂O gelöst. Die gebildete Ausfällung wurde filtriert und durch Abnutschen 18 Stunden getrocknet. Das entstandene Produkt (weißes Pulver, 135 mg) weist folgende Charakteristika auf:
¹H-NMR (400 MHz, CDCl₂): δ_ppm = 1,25, 1,11 (s, H-16 und H-17), 1,66 (s, H-19), 2,04 (s, H-18), 2,22 (s, OAc), 2,29 (s, OAc), 3,89 (d, J = 0,9 Hz, H-3), 4,06 (d, J = 7 Hz, C20b), 4,20 (d, J = 7 Hz, H20a), 4,41 (m, H-7), 4,77 (d, J = 4 Hz, H-14), 4,85 (br d, J = 4 Hz, H-13), 4,97 (br d, J = 8 Hz, H-5), 5,8 (d, J = 7 Hz, H-2), 6,31 (s, H-10), 7,44 (t, J (Hz, Bz), 7,55 (d, J = 8 Hz, Bz), 8,07 (d, J = 8 Hz, Bz).
14β-Hydroxy-baccatin-III-1,14-carbonat (130 mg) wurde in Dimethylformamid (4 ml) gelöst und N-Methylimidazol (0,07 ml) wurde zugesetzt. Triethylchlorsilan (0,042 ml) wurde der Lösung unter starkem Rühren bei Raumtemperatur innerhalb 1 Stunde zugesetzt. Die Mischung wurde dann unter starkem Rühren in 10 ml H₂O gegossen. Die Suspension wurde für 18 Stunden bei 4 °C belassen und die entstandene weiße Ausfällung wurde abfiltriert und mit H₂O (5 ml) und dann mit Hexan (2 × 3 ml) gewaschen. Der entstandene weiße Feststoff (150 mg) weist dieselben spektroskopischen Charakteristika auf wie diejenigen der in Beispiel V hergestellten Verbindung.
In einem 1 l-Rundkolben wurden 20 g 14β-Hydroxy-7-Tes-1,14-carbonat-baccatin-III gemeinsam mit 300 ml gründlich getrocknetem Toluol gegeben; dann wurden 10 g (4S,SR)-N-Boc-2-(2,4-dimethoxyphenyl)-4-isobutyl-1-oxazolidin-5-carbonsäure, 2 g N,N- Dimethylaminopyridin (DMAP) und 9,5 g Dicyclohexylcarbodiimid (DCC), gelöst in CH₂Cl₂, zugesetzt. Die Reaktionsmischung wurde 3 Stunden unter Rückfluss erhitzt, dann gekühlt und das ausgefällte nicht reagierte Produkt wurde entfernt. Die Mutterlaugen wurden mit einer NaHCO₃ gesättigten Lösung, um die nicht-reagierte Säure zu entfernen, gewaschen, dann mit verdünnter Salzsäure, um DMAP zu entfernen, und dann wieder mit NaHCO₃ bis zur Neutralität. Die organische Phase wurde zur Trockne konzentriert, um 41,5 g Produkt zu erhalten, das als solches in dem anschließenden Schritt verwendet werden kann.
40 g dieser Verbindung wurden in zwei Schritten entschützt, zuerst durch Entfernung von Tes und dann von 2,4-Dimethoxybenzaldehyd. 40 g der Verbindung wurden in 100 ml einer Acetonitril/Pyridin-Mischung (80 : 100) unter Stickstoff gelöst und die Mischung wurde auf 0°C gekühlt, dann mit 13 ml Pyridiniumfluorid versetzt und für 24 Stunden unter Rühren belassen. Die Lösung wurde in 21 Wasser gegossen und das Produkt wurde gefiltert und unter Vakuum getrocknet.
Der Rückstand wurde in 60 ml Dichlormethan gelöst und diese Lösung wurde unter starkem Rühren bei 0°C gehalten, und es wurden 40 ml 0,6 N Methanol-HCl zugesetzt. Die Reaktionsmischung wurde für 2 Stunden unter Rühren belassen, dann mit 150 ml Dichlormethan verdünnt und mit einer NaHCO₃-Lösung gerührt, um den pH auf 6–7 einzustellen. Die organische Phase wurde zur Trockne konzentriert und der Rückstand wurde aus Aceton-Hexan um kristallisiert und getrocknet, um 16 g 13-(N-Boc-β-isobutylisoserinyl)-14β-hydroxy-baccatin-1,14-carbonat zu erhalten, das die folgenden physiko-chemischen und spektroskopischen Charakteristika aufweist.
Formel: C₄₄H₅₇NO₁₇
Aspekt: weißes Pulver
Schmelzpunkt: 245°C Tabelle 1 Chemische Verschiebungen (ppm)¹H-NMR in CDCl₃-Lösung (200 MHz)
Tabelle 2 Chemische Verschiebungen (ppm) ¹³C-NMR in CDCl₃-Lösung (50.308 MHz)
Massenspektren: (NH₃, DEP/CI, positive Ionen): (m/z) 889 [(MNH₄)⁺], 832 [(MNH₄-(CH₃)₃C)⁺], 772 [(MNH₄-BocNH₂)⁺]
(NH₃, DEP/CI, negative Ionen): (m/z) 871 (M^–), 260 (Seitenkette)
Infrarot-Spektrum (KBr Pellet): 3521, 3321, 2971, 2953, 1826, 1762, 1706, 1526, 1366, 1238, 1165, 1072, 723 cm^–1
UV-Spektrum (MeOH): 231, 276 und 284 nm;
–E_1% bei 231 nm = 180.99
–E_1% bei 276 nm = 14.094
–E_1% bei 284 nm = 12.182

Claims

Ein Verfahren zur Herstellung der Verbindung 13-(N-Boc-β-isobutylisoserinyl)-14β-hydroxy-baccatin-III-1,14-carbonat der Formel (I)
das umfasst: a) Schutz der Hydroxylgruppen an den 7- und 10-Stellungen des 10-Deacetyl-baccatins III:
worin R und R₁, die gleich oder unterschiedlich sein können, ausgewählt sind aus Wasserstoff, C₁-C₁₀-Alkyl oder Aryl, C₁-C₁₀-Alkyl- oder Arylcarbonyl, Trichloracetyl, C₁-C₄-Trialkylsilyl; b) Zweistufen-Oxidation, um das Derivat zu erhalten, das an der 13-Stellung zu Carbonyl oxidiert und an der 14-Stellung hydroxyliert ist:
c) Carboxylation der benachbarten Hydroxylgruppen an den 1- und 14-Stellungen, um das 1,14-Carbonat-Derivat zu ergeben:
d) Reduktion der Carbonylgruppe an der 13-Stellung:
e) Entfernung der Schutzgruppen an den 7- und 10-Stellungen:
f) selektive Acetylierung der Hydroxylgruppe an der 10-Stellung:
g) Überführung des 14β-Hydroxy-baccatin-1,14-carbonats-III in das an der 7-Stellung triethylsilylierte Derivat:
h) Reaktion der Verbindung von Stufe (g) mit (4S,SR)-N-Boc-2-(2,4-dimethoxyphenyl)-4-isobutyl-1-oxazolidin-5-carbonsäure:
i) Entfernung der Triethylsilyl- und Dimethoxybenzyliden-Schutzgruppen aus der Verbindung von Stufe (h):
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin R = R₁ = Trichloracetyl darstellt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin R und R₁ unterschiedlich voneinander sind und R Trichloracetyl und R₁ Acetyl darstellt, oder R Triethyl oder Trimethylsilyl und R₁ Acetyl darstellt.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin der Schritt (a) zum Schutz der Hydroxylgruppen an den 7- und 10-Stellungen mit Trichloracetylchlorid in Dichlormethan in Anwesenheit von Triethylamin und katalytischer Mengen von Dimethylaminopyridin ausgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin der Schritt (b) der Oxidation der Hydroxylgruppe an der 13-Stellung und der Hydroxylierung an der 14-Stellung mit Mangandioxid oder Wismuthdioxid oder Ozon in einem Lösungsmittel, ausgewählt aus Acetonitril, Aceton oder einer Ethylacetat/Dichlormethan-Mischung, ausgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin der Schritt (c) der Carboxylation der Hydroxylgruppen an den 1- und 14-Stellungen mit Phosgen in einer Dichlormethan/Toluol-Mischung in Anwesenheit von Pyridin ausgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin der Schritt (d) der Reduktion zu 13-Hydroxy mit Natriumborhydrid in Methanol ausgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin der Schritt (f) der Acetylierung der Hydroxylgruppe an der 10-Stellung mit Acetylchlorid ausgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 8, worin der Schritt (g) der Silylierung mit Triethylchlorsilan ausgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin der Schritt (h) der Reaktion in einem trockenen apolaren organischen Lösungsmittel in Anwesenheit einer Base und des Kondensationsmittels Dicyclohexylcarbodiimid (DCC) ausgeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, worin die Triethylsilyl-Schutzgruppe in Schritt (i) mittels Pyridiniumfluorid in Acetonitril/Pyridin-Lösung unter Stickstoff entfernt wird, und die Dimethoxybenzyliden-Schutzgruppe in Dichlormethan-Lösung durch Zugabe von Methanol-HCl und anschließend NaHCO₃ entfernt wird.