一种紫杉醇衍生物及其制备方法
阅读说明：本技术 一种紫杉醇衍生物及其制备方法 (Paclitaxel derivative and preparation method thereof ) 是由 朱训 黄春 于 2021-09-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种紫杉醇衍生物及其制备方法,包属于紫杉烷类抗癌药物的制备领域,包括所述紫杉醇衍生物为2-去苯甲酰基-2-惕格酰基紫杉醇,制备方法包括：将紫杉醇和2-甲基咪唑用N,N-二甲基甲酰胺溶解,搅拌下滴加三乙基氯硅烷,得到产物I；产物I用四氢呋喃溶解,低温下搅拌滴加红铝溶液,反应完并纯化得到产物II；将惕格酸加入二氯亚砜中回流反应得到惕格酰氯,将产物II溶于二氯甲烷和三乙胺中,低温下搅拌滴加惕格酰氯,得到产物III；将产物III溶于乙腈中,加入盐酸溶液搅拌反应,产物经过柱层析纯化并除去溶剂得到2-去苯甲酰基-2-惕格酰基紫杉醇,本发明的优点在于各步骤收率高,产品纯度好,易分离,可以进行大量制备。(The invention discloses a paclitaxel derivative and a preparation method thereof, belonging to the field of preparation of taxane anticancer drugs, the paclitaxel derivative is 2-debenzoyl-2-tiglyl paclitaxel, and the preparation method comprises the following steps: dissolving paclitaxel and 2-methylimidazole by using N, N-dimethylformamide, and dropwise adding triethylchlorosilane while stirring to obtain a product I; dissolving the product I with tetrahydrofuran, stirring and dropwise adding a red aluminum solution at low temperature, and obtaining a product II after reaction and purification; adding tiglic acid into thionyl chloride for reflux reaction to obtain tiglic acyl chloride, dissolving the product II into dichloromethane and triethylamine, and dropwise adding the tiglic acyl chloride while stirring at low temperature to obtain a product III; dissolving the product III in acetonitrile, adding a hydrochloric acid solution, stirring for reaction, purifying the product by column chromatography, and removing the solvent to obtain the 2-debenzoyl-2-tiglyl paclitaxel.)
技术领域
本发明涉及紫杉烷类抗肿瘤药物的制备技术领域，尤其涉及一种紫杉醇衍生物及其制备方法。
背景技术
1996年，Research Triangle Institute的Wall博士从30lb树皮提取物中得到了对KB细胞显示显著毒活性的化学物质-紫杉醇。1971年，通过X 射线衍射和核磁共振的联合应用将紫杉醇确定为一个带有特殊环氧丙烷和酯侧链的复杂二萜类化合物。在过去四十多年的研究中，从红豆杉属植物中分离鉴定了560多种紫杉烷类化合物。美国NCI统计的临床实验结果表明，紫杉醇对多种癌症有显著疗效，总有效率达75％以上，被认为是晚期癌症患者的最后一道防线。紫杉烷类药物主要包括紫杉醇、多西他赛，这两种化合物在抗肿瘤市场有着比较重要的地位。经过多年的发展，紫杉醇和多西他赛的杂质研究已经非常完善，欧洲药典中都收录了紫杉醇和多西他赛的若干特征杂质，其中欧洲药典收录的紫杉醇杂质A和多西他赛杂质A结构类似(结构如下所示)，
现有的技术，大部分紫杉醇和多西他赛都是半合成工艺生产的，它们使用主要原料都是10-去乙酰基巴卡亭III(10-DAB)，一种从红豆杉枝叶中提取的天然产物。上述两个杂质A都是由原料10-去乙酰基巴卡亭III中的特定单杂(10-去乙酰基-2-去苯甲酰基-2–惕格酰基巴卡亭III，结构如下图所示)，最终引入到紫杉醇/多西他赛中的，因此该特定单杂对于合成紫杉醇的质量控制来讲有着非常重要的意义。但是传统的方法，总收率低，另外产物过多，分离纯化也较为复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种紫杉醇衍生物的制备方法，本发明的优点在于步骤简单方便，目标产物收率高，目标产物纯度高，能进行大量制备。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种紫杉醇衍生物及其制备方法，包括以下步骤：
S1:紫杉醇和2-甲基咪唑以N，N-二甲基甲酰胺溶解，搅拌下滴加三乙基氯硅烷反应，反应完后，将反应液加入冰水中搅拌，产物在冰水中析出，抽滤并用纯化水洗涤滤饼，烘干得到产物I；
S2:产物I用四氢呋喃溶解，降温至-15℃，搅拌下逐滴加入红铝溶液，反应1h，反应结束后滴加酒石酸钾钠溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取，水相用乙酸乙酯反萃一次，将有机相浓缩得到的粗产物进行快速柱层析纯化，收集产物段浓缩干燥得到产物II；
S3:将惕格酸加入搅拌中的二氯亚砜中，升温至40℃回流，反应结束后旋蒸除去剩余的二氯亚砜，得到惕格酰氯，加入二氯甲烷稀释得到惕格酰氯的二氯甲烷溶液，将产物II溶于二氯甲烷和三乙胺中，冰浴降温至0℃，滴加惕格酰氯溶液，低温搅拌反应，反应结束后，加入水淬灭反应，加入碳酸氢钠溶液分液，有机相用氯化钠溶液洗涤一次，浓缩有机相得到产物III；
S4:将产物III溶于乙腈中，加入盐酸溶液，室温搅拌反应，反应结束后加入碳酸氢钠溶液中和反应液，加入二氯甲烷萃取分液，水相用二氯甲烷反萃一次，合并有机相用饱和食盐水洗涤一次，浓缩有机相得到粗产物，将粗产物进行快速柱层析纯化，收集产物段，浓缩干燥得到产物2-去苯甲酰基-2- 惕格酰基紫杉醇；
上述制备过程发生的反应路线如下：
进一步的，在步骤S1中，N,N二甲基甲酰胺的用量与原料紫杉醇的比例为4～6V/W；2-甲基咪唑的用量与原料的比例为7～12W/W；三乙基氯硅烷的用量与原料紫杉醇的比例为12～18V/W。
进一步的，在步骤S1中，反应温度为0～5℃，反应时间范围是1～2h。
进一步的，在步骤S2中，四氢呋喃与产物I的比例为6～10V/W；红铝溶液与产物I的比例为1.3～3V/W。。
进一步的，在步骤S2中，反应温度为-15～-10℃，反应时间范围是0.5～1 h，淬灭反应的反应温度为-10～-5℃。。
进一步的，在步骤S3中，二氯亚砜与惕格酸的比例为1.2～1.7W/W；二氯甲烷与产物II的比例为40～50V/W；三乙胺与产物II的比例为4～7V/W；惕格酰氯与产物II的比例为0.133～0.157W/W。。
进一步的，在步骤S3中，搅拌反应的温度为-5～0℃，搅拌反应的反应时间为10～30min。
进一步的，在步骤S4中，乙腈与产物III的比例为10～20V/W；盐酸溶液的浓度为6～8Mol/L；盐酸溶液与产物III的比例为6～10V/W。。
进一步的，在步骤S4中，搅拌反应的反应温度为15～25℃，搅拌反应的反应时间为0.5～2h。。
一种紫杉醇衍生物的制备方法制备的紫杉醇衍生物所述紫杉醇衍生物为 2-去苯甲酰基-2–惕格酰基紫杉醇，其结构式如下所示：
通过采用上述技术方案，。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.本发明通过四步制备所需的2-去苯甲酰基-2–惕格酰基紫杉醇，使用了惕格酰氯作为反应物来与2-去苯甲酰基紫杉醇缩合来代替现有技术使用的N,N-二异丙基碳酰亚胺等碳酰亚胺类缩合剂，得到的产物III杂质较少，易于后处理和分离，整个工艺反应条件很温和迅速，收率较高。
2.反应条件要求低，反应时间短，制备反应温和，所以对于反应设备没有过于苛刻的要求有利于进行大规模工业生产制备。
附图说明
图1是紫杉醇衍生物的制备方法的步骤流程示意图；
图2是实施例1中2-去苯甲酰基-2–惕格酰基紫杉醇MS正离子模式图谱；
图3是实施例1中2-去苯甲酰基-2–惕格酰基紫杉醇MS负离子模式图谱；
图4是实施例1中2-去苯甲酰基-2–惕格酰基紫杉醇1H NMR图谱。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的装置作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
实施例1：
一种紫杉醇衍生物的制备方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤S1：称取紫杉醇10.0g于250mL反应器中，加入9.7g 2-甲基咪唑，用48mL N,N-二甲基甲酰胺搅拌溶清，降温到0℃，滴加14.4mL三乙基氯硅烷。滴加完后室温搅拌反应2h。反应结束后将反应液滴加入冰水中淬灭，产物在冰水中析出，抽滤并用纯化水洗涤滤饼，烘干得到产物I12.1g。
步骤S2：将12.1g产物I用45mL四氢呋喃溶解于100mL反应瓶中，降温至-15℃，搅拌下逐滴加入20mL70％浓度的红铝溶液，反应1h，之后滴加酒石酸钾钠溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取，水相用乙酸乙酯反萃一次，将有机相浓缩得到的粗产物进行快速柱层析纯化，以二氯甲烷/甲醇(200：1， V/V)作为流动相进行洗脱，收集产物段浓缩干燥得到产物II9.9g。
步骤S3：将5.4mL二氯亚砜加入25mL反应瓶中，加入5.0g惕格酸，升温至40℃回流1h，反应结束后旋蒸除去剩余的二氯亚砜，得到惕格酰氯，加入10mL二氯甲烷稀释得到惕格酰氯的二氯甲烷溶液，将9.9g产物II溶于 150mL二氯甲烷和20mL三乙胺中，加入到250mL反应瓶中，冰浴降温至0℃，滴加2.2mL惕格酰氯溶液，低温搅拌反应20min，反应结束后，加入水淬灭反应，加入饱和碳酸氢钠溶液分液，有机相用饱和氯化钠溶液洗涤一次，浓缩有机相得到产物III10.5g。
步骤S4：将10.5g产物III溶于250mL乙腈中，加入到500mL反应瓶中，加入8mL 6M/L盐酸溶液，室温搅拌反应2h，反应结束后加入碳酸氢钠溶液中和反应液，加入二氯甲烷萃取分液，水相用二氯甲烷反萃一次，合并有机相用饱和食盐水洗涤一次，浓缩有机相得到粗产物，将粗产物进行快速柱层析纯化，以二氯甲烷、甲醇(100/1～50/1，V/V)作为流动相进行洗脱，收集产物段，浓缩干燥得到产物2-去苯甲酰基-2-惕格酰基紫杉醇6.9g；纯度 97.2％(HPLC)，总摩尔收率为70.83％。上述制备过程发生的反应路线如图1 所示。
制备所得的2-去苯甲酰基-2–惕格酰基紫杉醇，其结构如式(1)所示：
如图2和图3所示，本实例中2-去苯甲酰基-2–惕格酰基紫杉醇的MS 图谱，其中，其质荷比m/z＝854.3[M+Na]+，m/z＝830.3[M-H]-，可以推断分子量为831.3，与目标化合物一致。
如图4所述，本实施例中2-去苯甲酰基-2–惕格酰基紫杉醇的1HNMR图谱，其中，1HNMR(500MHz,CDCl3)δ:1.09(3H,s,H16/H17),δ:1.22(3H,s, H16/H17),δ:1.64(3H,s,H21),δ:1.76(3H,s,H29),δ:1.85(1H,m, H6/H25),δ:1.89(3H,s,H18),δ:2.19(3H,s,H20),δ:2.27(3H,s,H24), δ:2.53(1H,m,H6),δ:3.70(1H,d,H3),δ:4.17(1H,d,H22),δ:4.37 (1H,m,H7),δ:4.75(1H,m,H31),δ:4.93(1H,d,H5),δ:5.49(1H,d, H2),δ:5.75(1H,d,H32),δ:6.20(1H,m,H13),δ:6.24(1H,s,H10), δ:7.00(1H,m,H27/H39)。
如图4所示，本实施例2-去苯甲酰基-2–惕格酰基紫杉醇13C NMR图谱，其中，13CNMR(500MHz,CDCl3)δ:167.064,168.401,170.266,171.213, 172.718,127.044,128.027,128.343,128.743,129.015,131.983, 133.306,133.787,138.056,140.149,141.834,55.003,58.629,72.163, 72.485,73.154,74.386,75.576,76.506,76.746,76.999,77.254,79.040, 81.095,84.445,43.146,45.604,9.526,12.005,14.722,14.777,20.805,21.741,22.485,26.854,35.534,35.632。
实施例2：
步骤S1：称取12.0g紫杉醇和13.85g2-甲基咪唑以75mLN，N-二甲基甲酰胺溶解于250mL反应瓶中，降温到0℃，搅拌下滴加20.5mL三乙基氯硅烷反应，反应完后，将反应液加入冰水中搅拌，产物在冰水中析出，抽滤并用纯化水洗涤滤饼，烘干得到产物I14.8g。
步骤S2：14.8g产物I用67mL四氢呋喃溶解于250mL反应瓶中，降温至-15℃，搅拌下逐滴加入27mL70％浓度的红铝溶液，反应1h，反应结束后滴加酒石酸钾钠溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取，水相用乙酸乙酯反萃一次，将有机相浓缩得到的粗产物进行快速柱层析纯化，以二氯甲烷/甲醇(200：1， V/V)作为流动相进行洗脱，收集产物段浓缩干燥得到产物II12.5g。
步骤S3：将7mL二氯亚砜加入25mL反应瓶中，加入6.0g惕格酸，升温至40℃回流1h，反应结束后旋蒸除去剩余的二氯亚砜，得到惕格酰氯，加入12mL二氯甲烷稀释得到惕格酰氯的二氯甲烷溶液，将12.5g产物II溶于 250mL二氯甲烷和28mL三乙胺中，加入到500mL反应瓶中，冰浴降温至0℃，滴加3mL惕格酰氯溶液，低温搅拌反应30min，反应结束后，加入水淬灭反应，加入饱和碳酸氢钠溶液分液，有机相用饱和氯化钠溶液洗涤一次，浓缩有机相得到产物III 13.1g。
步骤S4：将13.1g产物III溶于250mL乙腈中，加入到500mL反应瓶中，加入10mL 6M/L盐酸溶液，室温搅拌反应2h，反应结束后加入碳酸氢钠溶液中和反应液，加入二氯甲烷萃取分液，水相用二氯甲烷反萃一次，合并有机相用饱和食盐水洗涤一次，浓缩有机相得到粗产物，将粗产物进行快速柱层析纯化，收集产物段，浓缩干燥得到产物2-去苯甲酰基-2-惕格酰基紫杉醇 7.4g；纯度96.4％(HPLC)，总摩尔收率为63.38％。
实施例3：
步骤S1：称取7.0g紫杉醇和6.0g 2-甲基咪唑以25mL N，N-二甲基甲酰胺溶解于100mL反应瓶中，降温到0℃，搅拌下滴加8.5mL三乙基氯硅烷反应，反应完后，将反应液加入冰水中搅拌，产物在冰水中析出，抽滤并用纯化水洗涤滤饼，烘干得到产物I 8.8g。
步骤S2：8.8g产物I用26.4mL四氢呋喃溶解于100mL反应瓶中，降温至-15℃，搅拌下逐滴加入12.6mL 70％浓度的红铝溶液，反应1h，反应结束后滴加酒石酸钾钠溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取，水相用乙酸乙酯反萃一次，将有机相浓缩得到的粗产物进行快速柱层析纯化，以二氯甲烷/甲醇(200： 1，V/V)作为流动相进行洗脱，收集产物段浓缩干燥得到产物II 7.8g。
步骤S3：将5mL二氯亚砜加入25mL反应瓶中，加入4.0g惕格酸，升温至40℃回流1h，反应结束后旋蒸除去剩余的二氯亚砜，得到惕格酰氯，加入8mL二氯甲烷稀释得到惕格酰氯的二氯甲烷溶液，将7.8g产物II溶于50mL 二氯甲烷和11mL三乙胺中，加入到100mL反应瓶中，冰浴降温至0℃，滴加1.8mL惕格酰氯溶液，低温搅拌反应15min，反应结束后，加入水淬灭反应，加入饱和碳酸氢钠溶液分液，有机相用饱和氯化钠溶液洗涤一次，浓缩有机相得到产物III 8.3g。
步骤S4：将8.3g产物III溶于80mL乙腈中，加入到250mL反应瓶中，加入5mL 6M/L盐酸溶液，室温搅拌反应1.5h，反应结束后加入碳酸氢钠溶液中和反应液，加入二氯甲烷萃取分液，水相用二氯甲烷反萃一次，合并有机相用饱和食盐水洗涤一次，浓缩有机相得到粗产物，将粗产物进行快速柱层析纯化，收集产物段，浓缩干燥得到产物2-去苯甲酰基-2-惕格酰基紫杉醇5.36g；纯度98.4％(HPLC)，总摩尔收率为78.6％。
对比例1：
在实施例1的步骤S3中惕格酰氯、三乙胺和二氯甲烷替换成惕格酸、二环己基碳二亚胺、4-二甲氨基吡啶和甲苯，使用如下方法反应：
将5.0g产物II加入250mL反应瓶中，加入4.0g惕格酸，15.6g 4-二甲氨基吡啶，32.3g二环己基碳二亚胺，100mL甲苯，3.0g分子筛，升温至 80℃回流26h，反应结束后抽滤除去分子筛，加入乙酸乙酯稀释反应液，用水洗涤3次，旋干乙酸乙酯相，用快速柱层析分离得到产物III 0.6g。
实验结果：最后得到产物纯度84.3％(HPLC)，总摩尔收率为11.07％。
对比例2：
采用对比例1的方法，将二环己基碳二亚胺和甲苯替换成二异丙基碳二亚胺和二氯甲烷。
实验结果：最后得到产物纯度86.5％(HPLC)，总摩尔收率为20.30％。
对比例3：
采用对比例1的方法，将二环己基碳二亚胺、甲苯替换成1-乙基-3-二甲基氨基丙基碳二亚胺盐酸盐和二氯甲烷。
实验结果：最后得到产物纯度92.1％(HPLC)，总摩尔收率为16.61％。
实验结果分析：实施例的目标产物平均纯度为94.00％(HPLC)，平均总摩尔收率为72.90％；对比例的目标产物平均纯度为87.63％(HPLC)，平均总摩尔收率为15.93％。采用惕格酰氯作为缩合剂，配合二环己基碳二亚胺、二环己基碳二亚胺和甲苯，制定的反应路线直接，制备过程中的副产物少，故实施例目标产物的总摩尔收率远远高于对比例目标产物的总摩尔收率，并且由于副反应少，得到杂质较少，也提升了所得目标产物的纯度。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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