阅读说明：本技术 一种紫杉醇侧链的合成方法 (Synthesis method of paclitaxel side chain ) 是由 杨青春 滕院 赵晓怡 赵泽熙 胡倩 马秋丽 于 2020-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种紫杉醇侧链的合成方法,该方法以(2R,3S)-3-苯基异丝氨酸盐酸盐为原料,在甲醇、氯化亚砜的参与下发生酯化反应得到(2R,3S)-苯基异丝氨酸甲酯,再通过苯甲酰化反应制得(2R,3S)-N-苯甲酰基-苯基异丝氨酸甲酯,接着通过环化保护反应制得(4S,5R)-5-甲氧基羰基-2-(4-甲氧基苯基)-4-苯基-3-苯甲酰基-1,3-恶唑烷,最后通过水解得到紫杉醇侧链粗品,紫杉醇侧链粗品通过重结晶进一步纯化后得到紫杉醇侧链成品；本发明方法简单易操作、生产周期短,成本低,纯化效率高,适于工业化应用和市场推广。(The invention discloses a synthesis method of a paclitaxel side chain, which takes (2R,3S) -3-phenylisoserine hydrochloride as a raw material, esterification reaction is carried out in the presence of methanol and thionyl chloride to obtain (2R,3S) -phenylisoserine methyl ester, then (2R,3S) -N-benzoyl-phenylisoserine methyl ester is prepared through benzoylation reaction, then preparing (4S, 5R) -5-methoxycarbonyl-2- (4-methoxyphenyl) -4-phenyl-3-benzoyl-1, 3-oxazolidine through cyclization protection reaction, finally obtaining a taxol side chain crude product through hydrolysis, and further purifying the taxol side chain crude product through recrystallization to obtain a taxol side chain finished product; the method is simple and easy to operate, short in production period, low in cost, high in purification efficiency and suitable for industrial application and market popularization.)

一种紫杉醇侧链的合成方法

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体为一种紫杉醇侧链的合成方法。

背景技术

紫杉醇自1992年经美国食品药品管理局（FDA）批准上市后，便以它独特的作用机制，确切的疗效和副作用较小的特点得到国际抗肿瘤药物研究领域的青睐，成为治疗晚期卵巢癌、乳癌、非小细胞肺癌和Kaposi’S肉瘤等恶性肿瘤的头号药物。以往紫杉醇的主要来源是天然红豆杉的树皮，但含量极小，提取成本高，天然资源破坏严重。近年来，随着人工种植红豆杉的兴起，从红豆杉枝叶提取紫杉醇已成为获取天然紫杉醇的一大主流方法，保护了天然植物资源的同时，扩充了天然紫杉醇的产量。但是，天然紫杉醇仍无法满足医疗以及药业的供应需求。

而与紫杉醇母核结构极为相似的巴卡亭-III和10-去乙酰基巴卡亭III (10-DABIII) 在红豆杉枝叶中含量丰富，同时在紫杉类其他植物中也发现其大量存在，这样就给紫杉醇的半合成提供了便利条件，通过人工合成紫杉醇的侧链，将其与植物提取物巴卡亭-III 或10-去乙酰基巴卡亭III (10-DAB III)进行对接获得紫杉醇类化合物。

在已有的紫杉醇侧链合成专利中，有多种方法是通过拆分制备，但是其缺点是提取效率低，收率低，生产条件较苛刻，在成本上的投入过高，造成产品价格过高，不利于疾病治疗支出的降低。也有部分合成方法是通过氨、叠氮类化合物对环氧化合物开环来制备，但是这类化合物开环的区域选择性低，产生大量的杂质及异构体，使得后面的纯化难度很大，造成产品的低收率，同时由于叠氮化合物的危险性质，在生产操作上存在巨大的安全隐患，不适用于大规模的生产。

因此，开发一种能够避免上述问题、反应收率更高、反应操作更为简便、并更适合于工业化生产的紫杉醇侧链的制备方法是十分必要的。

发明内容

本发明目的在于提供一种紫杉醇侧链的合成方法，该方法以(2R,3S)-3-苯基异丝氨酸盐酸盐为原料，在甲醇、氯化亚砜的参与下发生酯化反应得到（2R,3S）-苯基异丝氨酸甲酯，（2R，3S）-苯基异丝氨酸甲酯通过苯甲酰化反应制得（2R，3S）-N-苯甲酰基-苯基异丝氨酸甲酯，（2R，3S）-N-苯甲酰基-苯基异丝氨酸甲酯通过环化保护反应制得（4S，5 R）-5-甲氧基羰基-2-（4-甲氧基苯基）-4-苯基-3-苯甲酰基-1,3-恶唑烷；（4S，5 R）-5-甲氧基羰基-2-（4-甲氧基苯基）-4-苯基-3-苯甲酰基-1,3-恶唑烷进一步通过水解得到紫杉醇侧链粗品，紫杉醇侧链粗品通过重结晶进一步纯化后得到紫杉醇侧链成品。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

1、以(2R,3S)-3-苯基异丝氨酸盐酸盐为原料，按(2R，3S)-3-苯基异丝氨酸盐酸盐:无水甲醇:氯化亚砜=1g:15～25mL:0.3～0.8mL的比例，原料用无水甲醇溶解后在冰浴条件下添加氯化亚砜，随后脱离冰浴在室温条件下进行反应，反应结束后用饱和碳酸氢钠溶液灭活；反应液经浓缩去除甲醇后加水稀释，稀释后的液体用正丁醇萃取2～3次，收集合并正丁醇萃液，采用无水硫酸钠干燥后在60～68℃下减压旋蒸抽干，即得（2R，3S）-苯基异丝氨酸甲酯；

所述反应液在60～68℃、真空0～-0.08MPa下浓缩去除甲醇；

所述加水稀释是按浓缩液:水=1L:0.2～0.3L的比例添加水稀释；

所述无水硫酸钠干燥中正丁醇萃液:无水硫酸钠=1L:100～150g；

酯化反应：

；

2、按（2R，3S）-苯基异丝氨酸甲酯:无水二氯甲烷:苯甲酰氯=1g:25～35mL:0.5～0.8mL的比例，将步骤1的（2R，3S）-苯基异丝氨酸甲酯用无水二氯甲烷在冰浴的条件下溶解，然后在溶液中滴加苯甲酰氯，滴加完之后撤去冰浴，在室温条件下反应，反应结束后用饱和碳酸氢钠溶液灭活，在灭活的反应液中加入反应液0.5倍体积的二氯甲烷萃取2～3次，收集合并二氯甲烷萃液后，加无水硫酸钠干燥，过滤，滤液在50～55℃下减压旋蒸抽干；所得浓缩物用乙酸乙酯溶解后,添加正己烷重结晶一次，减压抽滤即得（2R，3S）-N-苯甲酰基-苯基异丝氨酸甲酯；

所述无水硫酸钠干燥中二氯甲烷萃液:无水硫酸钠=1L:100～150g；

所得浓缩物:乙酸乙酯=1g:2～3mL；乙酸乙酯:正己烷=1mL:0.6～1mL；

苯甲酰化反应：

；

3、将步骤2的（2R，3S）-N-苯甲酰基-苯基异丝氨酸甲酯用无水甲苯溶解，滴加4-甲氧基苯甲醛二甲基缩醛，以PPTS作为催化剂加热至60～68℃回流反应2h；将反应液浓缩至原体积的1/10时停止浓缩，用***稀释浓缩液，向稀释后的反应液加饱和碳酸氢钠溶液灭活；从灭活后的反应液中分出有机相，有机相分别用水、饱和氯化钠溶液各的萃取1～3次，收集有机相，有机相用无水硫酸钠干燥、过滤，滤液在40～45℃、真空度0～-0.08MPa条件下浓缩浓缩抽干，即得（4S，5R）-5-甲氧基羰基-2-（4-甲氧基苯基）-4-苯基-3-苯甲酰基-1,3-恶唑烷粗品；

所述（2R，3S）-N-苯甲酰基-苯基异丝氨酸甲酯:PPTS:无水甲苯=1g:8～9mg: 45～55mL，（2R，3S）-N-苯甲酰基-苯基异丝氨酸甲酯:4-甲氧基苯甲醛二甲基缩醛=1g:0.5～0.8mL；

环化保护反应：

；

4、按1g:20～30mL的比例，在步骤3所得的（4S，5R）-5-甲氧基羰基-2-（4-甲氧基苯基）-4-苯基-3-苯甲酰基-1,3-恶唑烷中添加无水甲醇溶解，向溶解液中滴加浓度为0.8～1.5mol/L的碳酸钠溶液调节溶解液pH值至9～10，在室温下进行反应，反应结束后，反应液减压旋蒸除去甲醇后停止浓缩并冷却至室温，之后按浓缩液:水=1mL:3～4mL的比例加水稀释；向稀释后的反应液滴加浓度为0.1～0.3mol/L盐酸溶液调节pH值为6.5～7.5，用乙酸乙酯萃取3～4次，分出有机相，用无水硫酸钠干燥、过滤，滤液浓缩抽干即得紫杉醇侧链粗品，该粗品用甲苯溶解后,添加正己烷重结晶2～3次,即得紫杉醇侧链成品；

按酸化液:乙酸乙酯=5～6mL:1mL的比例用乙酸乙酯萃取3～4次；

按乙酸乙酯萃取相:无水硫酸钠=1L:100～150g的比例用无水硫酸钠干燥；

所述粗品:甲苯=1g:2～3mL；甲苯与正己烷的体积比1:0.6～1；

水解反应：

。

本发明方法的优点和技术效果：

1、本方法起始原料为常规产品，易购置且价格低廉，适合工业化生产应用；

2、本合成方法无需惰性气体保护，生产制备条件不苛刻；

3、本发明方法简单易操作、生产周期短，成本低，纯化效率高，适于工业化应用和市场推广。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明保护范围不局限于所述内容。

实施例1：本紫杉醇侧链的合成方法，具体操作如下：

1、以100g(2R,3S)-3-苯基异丝氨酸盐酸盐为原料，用2000mL无水甲醇溶解后在冰浴条件下添加氯化亚砜50mL，随后脱离冰浴在室温条件下进行反应3.67h后反应结束，此时反应液pH值为2，用1700mL饱和碳酸氢钠溶液灭活；反应液在温度65℃、真空0～-0.08MPa的条件下浓缩去除甲醇，按浓缩液:水=1L:0.2L的比例添加水稀释，稀释后的浓缩液用400mL正丁醇萃取2次，收集合并正丁醇萃液，通过无水硫酸钠干燥后（按正丁醇萃液:无水硫酸钠=1L:100g的比例添加无水硫酸钠）,在温度65～68℃真空0～-0.08MPa的条件下减压旋蒸抽干，得（2R，3S）-苯基异丝氨酸甲酯粗品106g（油状物）；

2、将上述所得的（2R，3S）-苯基异丝氨酸甲酯粗品用无水二氯甲烷3000mL在冰浴的条件下溶解，然后在溶液中滴加63.6mL苯甲酰氯，滴加完苯甲酰氯之后撤去冰浴，在室温条件下反应3.5h后反应结束，用饱和碳酸氢钠溶液灭活，在灭活的反应液中加入反应液0.5倍体积的二氯甲烷萃取2次，收集合并二氯甲烷萃液后，加无水硫酸钠干燥（按二氯甲烷萃液:无水硫酸钠=1L:100g的比例添加无水硫酸钠），过滤，滤液在温度50℃、真空0～-0.08MPa的条件下减压旋蒸抽干；所得浓缩物按浓缩物:乙酸乙酯=1g:2mL的比例用乙酸乙酯溶解，按乙酸乙酯:正己烷=1mL:0.6mL的比例添加正己烷重结晶一次，减压抽滤即得（2R，3S）-N-苯甲酰基-苯基异丝氨酸甲酯92g；

3、将上述步骤得到的92g（2R，3S）-N-苯甲酰基-苯基异丝氨酸甲酯用4600mL无水甲苯溶解，滴加55.2mL 4-甲氧基苯甲醛二甲基缩醛，以772.8mg的PPTS作为催化剂，在65℃下加热回流反应2h；将反应液浓缩至原体积的1/10左右时，加入2300mL***稀释浓缩液，向稀释后的反应液加饱和碳酸氢钠溶液灭活；将灭活后的反应液转移至分液漏斗分出有机相，有机相分别用水、饱和氯化钠溶液萃取1次，收集有机相，有机相用无水硫酸钠干燥、过滤，滤液在温度40～45℃、真空度0～-0.08MPa条件下浓缩浓缩抽干，得（4S，5 R）-5-甲氧基羰基-2-（4-甲氧基苯基）-4-苯基-3-苯甲酰基-1,3-恶唑烷103g；

4、将上述步骤中得到的103g（4S，5 R）-5-甲氧基羰基-2-（4-甲氧基苯基）-4-苯基-3-苯甲酰基-1,3-恶唑烷用2575mL无水甲醇溶解后，加入1mol/L的碳酸钠溶液484mL调节溶解液pH值至9～10，在室温条件下反应，反应结束后，反应液减压旋蒸除去甲醇后停止浓缩并冷却至室温，之后按浓缩液:水=1mL:4mL的比例加水稀释，向稀释后的反应液滴加0.2mol/L稀盐酸溶液调节pH值为7左右时，用乙酸乙酯萃取3次（酸化液:乙酸乙酯=6mL:1mL），合并有机萃液并用无水硫酸钠干燥（萃取相:无水硫酸钠=1L:100g）、过滤，滤液浓缩抽干的紫杉醇侧链粗品117g，该粗品按粗品:甲苯=1g:2mL的比例用甲苯溶解后，按甲苯与正己烷的体积比1:0.6的比例添加正己烷结晶3次后，得紫杉醇侧链成品67g，其含量为91.3%。

实施例2：本紫杉醇侧链的合成方法，具体操作如下：

1、以200g(2R,3S)-3-苯基异丝氨酸盐酸盐为原料，用4800mL无水甲醇溶解后在冰浴条件下添加氯化亚砜150mL，随后脱离冰浴在室温条件下进行反应5.67h后反应结束，此时反应液pH值为2～3，用3500mL饱和碳酸氢钠溶液灭活；反应液在温度60℃、真空0～-0.08MPa的条件下浓缩去除甲醇，按浓缩液:水=1L:0.3L的比例添加水稀释，稀释后的浓缩液用800mL正丁醇萃取3次，收集合并正丁醇萃液，通过无水硫酸钠干燥后（按正丁醇萃液:无水硫酸钠=1L:120g的比例添加无水硫酸钠）在温度60～65℃真空0～-0.08MPa的条件下减压旋蒸抽干，得（2R，3S）-苯基异丝氨酸甲酯粗品213g（油状物）；

2、将上述所得的（2R，3S）-苯基异丝氨酸甲酯粗品用无水二氯甲烷5500mL在冰浴的条件下溶解，然后在溶液中滴加149mL苯甲酰氯，滴加完苯甲酰氯之后撤去冰浴，在室温条件下反应4.5h后反应结束，用饱和碳酸氢钠溶液灭活，在灭活的反应液中加入反应液0.5倍体积的二氯甲烷萃取3次，收集合并二氯甲烷萃液后，加无水硫酸钠干燥（二氯甲烷萃液:无水硫酸钠=1L:120g），过滤，滤液在温度55℃、真空0～-0.08MPa的条件下减压旋蒸抽干；所得浓缩物按浓缩物:乙酸乙酯=1g:3mL的比例用乙酸乙酯溶解，按乙酸乙酯:正己烷=1mL:0.8mL的比例添加正己烷重结晶一次，减压抽滤即得（2R，3S）-N-苯甲酰基-苯基异丝氨酸甲酯178g；

3、将上述步骤得到的178g（2R，3S）-N-苯甲酰基-苯基异丝氨酸甲酯用8500mL无水甲苯溶解，滴加90mL 4-甲氧基苯甲醛二甲基缩醛，以1425g的PPTS作为催化剂，在68℃下加热回流反应2h；将反应液浓缩至原体积的1/10左右时，加入4500mL***稀释浓缩液，向稀释后的反应液加饱和碳酸氢钠溶液灭活；将灭活后的反应液转移至分液漏斗分出有机相，有机相分别用水、饱和氯化钠溶液萃取2次，收集有机相，有机相用无水硫酸钠干燥、过滤，滤液在温度40～45℃、真空度0～-0.08MPa条件下浓缩浓缩抽干，得（4S，5 R）-5-甲氧基羰基-2-（4-甲氧基苯基）-4-苯基-3-苯甲酰基-1,3-恶唑烷203g；

4、将上述步骤中得到的203g（4S，5 R）-5-甲氧基羰基-2-（4-甲氧基苯基）-4-苯基-3-苯甲酰基-1,3-恶唑烷用4060mL无水甲醇溶解后，加入1.2mol/L的碳酸钠溶液调节溶解液pH值至9～10，在室温条件下反应，反应结束后，反应液减压旋蒸除去甲醇后停止浓缩并冷却至室温，之后按浓缩液:水=1mL:3mL的比例加水稀释，向稀释后的反应液滴加0.1mol/L稀盐酸溶液调节pH值为7左右时，用乙酸乙酯萃取3次（酸化液:乙酸乙酯=5mL:1mL），合并有机萃液并用无水硫酸钠干燥（乙酸乙酯萃取相:无水硫酸钠=1L:120g）、过滤，滤液浓缩抽干的紫杉醇侧链粗品226g，该粗品按粗品: 甲苯=1g:3mL的比例用甲苯溶解后，按甲苯与正己烷的体积比1:1的比例添加正己烷结晶2次后，得紫杉醇侧链成品132g，其含量为90.8%。

实施例3：本紫杉醇侧链的合成方法，具体操作如下：

1、以300g(2R,3S)-3-苯基异丝氨酸盐酸盐为原料，用7500mL甲醇溶解后在冰浴条件下添加氯化亚砜240mL，随后脱离冰浴在室温条件下进行反应6h后反应结束，此时反应液pH值为2～3，用饱和碳酸氢钠溶液灭活；反应液在温度65℃、真空0～-0.08MPa的条件下浓缩去除甲醇，按浓缩液:水=1L:0.2L的比例添加水稀释，稀释后的浓缩液用1220mL正丁醇萃取3次，收集合并正丁醇萃液，通过无水硫酸钠干燥后（按正丁醇萃液:无水硫酸钠=1L:150g的比例添加无水硫酸钠）在温度65～68℃真空0～-0.08MPa的条件下减压旋蒸抽干，得（2R，3S）-苯基异丝氨酸甲酯粗品322g（油状物）；

2、将上述322g（2R，3S）-苯基异丝氨酸甲酯粗品用无水二氯甲烷10000mL在冰浴的条件下溶解，然后在溶液中滴加257mL苯甲酰氯，滴加完苯甲酰氯之后撤去冰浴，在室温条件下反应5h后反应结束，用饱和碳酸氢钠溶液灭活，在灭活的反应液中加入反应液0.5倍体积的二氯甲烷萃取3次，收集合并二氯甲烷萃液后，加无水硫酸钠干燥（二氯甲烷萃液:无水硫酸钠=1L: 150g），过滤，滤液在温度55℃、真空0～-0.08MPa的条件下减压旋蒸抽干；所得浓缩物按浓缩物:乙酸乙酯=1g:2.5mL的比例用乙酸乙酯溶解，按乙酸乙酯:正己烷=1mL:0.8mL的比例添加正己烷重结晶一次，减压抽滤即得（2R，3S）-N-苯甲酰基-苯基异丝氨酸甲酯267g；

3、将上述步骤得到的267g（2R，3S）-N-苯甲酰基-苯基异丝氨酸甲酯用14000mL无水甲苯溶解，滴加186mL 4-甲氧基苯甲醛二甲基缩醛，以2400mg的PPTS作为催化剂，在68℃下加热回流反应2h；将反应液浓缩至原体积的1/10左右时，加入6500mL***稀释浓缩液，向稀释后的反应液加饱和碳酸氢钠溶液灭活；将灭活后的反应液转移至分液漏斗分出有机相，有机相分别用水、饱和氯化钠溶液萃取3次，收集有机相，有机相用无水硫酸钠干燥、过滤，滤液在温度40～45℃、真空度0～-0.08MPa条件下浓缩浓缩抽干，得（4S，5 R）-5-甲氧基羰基-2-（4-甲氧基苯基）-4-苯基-3-苯甲酰基-1,3-恶唑烷318g；

4、将上述步骤中得到的318g（4S，5 R）-5-甲氧基羰基-2-（4-甲氧基苯基）-4-苯基-3-苯甲酰基-1,3-恶唑烷用9500mL无水甲醇溶解后，加入0.8mol/L的碳酸钠溶液调节溶解液pH值至9～10，在室温条件下反应，反应结束后，反应液减压旋蒸除去甲醇后停止浓缩并冷却至室温，之后按浓缩液:水=1mL:3.5mL的比例加水稀释，向稀释后的反应液滴加0.3mol/L稀盐酸溶液调节pH值为7左右时，用乙酸乙酯萃取3次（酸化液:乙酸乙酯=5.5mL:1mL），合并有机萃液并用无水硫酸钠干燥（萃取相:无水硫酸钠=1L:150g）、过滤，滤液浓缩抽干的紫杉醇侧链粗品327g，该粗品按粗品:甲苯=1g:2.5mL的比例用甲苯溶解后，按甲苯与正己烷的体积比1:0.8的比例添加正己烷结晶3次后，得紫杉醇侧链成品212.5g，其含量为92.6%。