MXPA02001396A

MXPA02001396A - Proceso para la preparacion de un analogo de carbonato de metilo del carbono 4, del paclitaxel.

Info

Publication number: MXPA02001396A
Application number: MXPA02001396A
Authority: MX
Inventors: Joydeep Kant
Original assignee: Bristol & Minus
Priority date: 1999-08-11
Filing date: 2000-08-03
Publication date: 2002-08-12
Also published as: TWI269792B; US6353120B2; KR20020031405A; AU6516900A; KR100634249B1; DK1206461T3; CA2381401A1; DE60010476T2; HUP0202448A2; ATE266015T1; DE60010476D1; UY26284A1; US20010044549A1; WO2001010856A1; EP1206461A1; HUP0202448A3; EP1206461B1; IL168553A; PE20010493A1; EP1206461A4

Abstract

Un proceso para la sintesis de un analogo del paclitaxel, de carbono de metilo del carbono 4 a partir de 10-desacetilbacatina III, mediante la reduccion selectiva del acetato, en la posicion del carbono 4 de la 10-desacetilbacatina, usando aluminio reductor.

Description

PROCESO PARA LA PREPARACIÓN DE UN ANÁLOGO DE CARBONATO DE METILO DEL CARBONO 4, DEL PACLITAXEL BREVE DESCRIPCIÓN DE A INVENCIÓN La presente invención se refiere a la síntesis de un análogo de carbonato de metilo del carbono 4 del paclitaxel, a partir de la 10-desacetilbacatina III.

ANTECEDENTES Y BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a la síntesis de un análogo de carbonato de metilo del carbono 4, del paclitaxel, que tiene la fórmula y compuestos intermedios útiles para la preparación de agentes antitumorales novedosos, a partir de la 10-desacetilbacatina (10-DAB) . El compuesto de fórmula I es superior al REF. 135759 paclitaxel en cuatro modelos de tumor en sitios distales: carcinoma de pulmón de murino M109; xenoinjerto de carcinoma de colon en humano HCT/pk (modelo de tumor resistente a múltiples fármacos) ; xenoinjerto de carcinoma de pulmón en humano L2987; y HOC79, un xenoinjerto de carcinoma en ovario insensible al TaxolMR derivado clínicamente. En el ensayo de polimerización de la tubulina, el compuesto I es aproximadamente 2 veces tan potente como el paclitaxel. Los cristales del compuesto de fórmula I muestran una solubilidad moderadamente incrementada con relación al paclitaxel, en los vehículos normales de taxano, y de esta manera ofrece el potencial para la administración de menos cremóforo por dosis, que el que comúnmente se administra con el paclitaxel. Previamente, la síntesis original del análogo de carbonato de metilo del carbono 4, del paclitaxel (I) requerida de la protección de los grupos hidroxilo de carbono 2' y del carbono 7, como éteres de sililo; la hidrólisis del benzoato del carbono 2 y del acetato del carbono 4; la protección de los grupos hidroxilo del carbono 1 y del carbono 2, como carbonato cíclico; la formación de carbonato de metilo del carbono 4; la apertura regioselectiva del carbonato, para instalar el benzoato del carbono 2; y la eliminación de los grupos protectores, para preparar I como se indica en el Esquema de Reacción I.

Esquema de Reacción 1 (Técnica Anterior)- Síntesis de I a partir del Paclitaxel vi Condiciones : (i) TBDMSCL, imidazol, DMF, 4 h, 90%; (ii) diisopropildiclorosilano, imidazol, 12 h, enfriamiento con MeOH, 80%, cristalización en IPA; (iii) Triton-B, DCM, -70°C ? 0°C, 4 h, cromatografía, 40-50%; (iv) carbonildiimidazol, THF, reflujo, 4 h, cromatografía, 75%; (v) LHMDS, CICOOMe, THF, -78°C - 0°C, cromatografía, 85%; (vi) PhLi, -78°C, THF, 45 min. cromatografía, 85% (vii) TEA-3HF, THF, temperatura ambiente, cromatografía, 80%. Sin embargo, esta síntesis original, aunque es adecuada para la preparación de lotes pequeños (<20 g) de I, no puede escalarse para preparar grandes lotes GLP y GMP de I, por las siguientes razones: (a) La hidrólisis del compuesto 4 con Tritón B, produjo el compuesto 5 con 40% de rendimiento después de la purificación cromatográfica. Los intentos para mejorar esta reacción no fueron exitosos. Además, se identificó una variedad de impurezas 9-12 y fue difícil eliminarlas por cristalización o cromatografía.

IMPUREZAS (b) La síntesis del carbonato cíclico del compuesto 6 generó de 5 a 10% de una impureza de N-acilo 14, la cual fue difícil de eliminar mediante cristalización. (c) El tratamiento del fenillitio, con el compuesto 7 produjo aproximadamente 10% del desacetato 15 del carbono 10. El compuesto se cristalizó conjuntamente con el producto. (d) La purificación de la mayoria de los compuestos intermedios, requirió de una etapa adicional de cromatografía en columna. Las rutas de síntesis para la preparación del compuesto I se ha descrito previamente. Ver la publicación internacional W094/14787; Chen et al., "First Synthesis of Novel Paclitaxel (Taxol) Analogs Modified at the C4- Position'X J. Org. Chem. 59 (21). pp . 6156-6158 (1994); Chen et al., "'Novel C-4 Paclitaxel (Taxol®) Analogs: Potent Antitumor Agents", Bioorg. Med. Chem. Lett. 5 (22), pp. 2471-2476 (1995) . Sin embargo, ninguno de estos procesos describe la preparación del compuesto de fórmula I a partir de la 10-DAB. Además, la síntesis de la presente invención proporciona un proceso en donde el grupo acetato de la posición del carbono 4 de la 10-DAB se elimina reductivamente usando aluminio reductor antes de la acetilación en el carbono 10. Como tal, la desacetilación en el carbono 10 evita productos secundarios.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA PRESENTE INVENCIÓN En un esfuerzo por superar estas desventajas, se desarrolló una síntesis más conveniente de I. Esta novedosa síntesis proporciona la síntesis de I a partir del precursor del paclitaxel, fácilmente disponible de 10-desacetilbacatina ("10-DAB") 16 y se describe con detalle en el esquema de reacción 2. En este novedoso proceso, el análogo de carbonato del carbono 4, de la 10-DAB 21 se observa como el producto intermedio clave en la síntesis de I. La reacción clave en esta novedosa síntesis es la reducción quimioselectiva del acetato del carbono 4, usando aluminio reductor. La cadena lateral de fenilisoserina del paclitaxel en el carbono 13, se une a través de la ruta de la ß-lactama u oxazol, en base a la química de acoplamiento descrita en la patente norteamericana No. 5,274,124 (Holton) y en la Solicitud de patente norteamericana No. de serie 07/995,443 respectivamente, y se incorpora en la presente como referencia, para proporcionar el compuesto de fórmula I.

Esquema de Reacción 2 Síntesis de I a partir de 10-DAB Etapa I: Protección de los grupos hidroxilo del Carbono 7, Carbono 10, y Carbono 13 como éteres de diisopropilmetoxisililo. 16 90-95% 17 Etapa II: Protección de los grupos hidroxilo del Carbono 1, somo éter dimetilsilílico. 18 Etapa III : Eliminación reductora del acetato del Carbono 4 18 Etapa IV: Preparación del metilcarbonato del Carbono 4 Etapa V: Desprotección de éteres de sililo .

Etapa VI: Protección selectiva del hidroxilo del Carbono 7, como éter silílico.

Etapa VII: Acetilación quimioselectiva en el Carbono 10.

Etapa VIII : Reacción de acoplamiento para unir la cadena lateral .

Etapa IX: Desprotección final , preparación de I Acoplamiento alternativo a través del ácido de oxazol y su conversión en I .

El uso de la novedosa síntesis de esta invención es ventajoso dado que el uso de la 10-DAB es significativamente menos caro como un compuesto de partida, que el paclitaxel mismo. Además, la química de la novedosa síntesis de la presente invención puede escalarse y se puede realizar la síntesis de nuevos agentes antitumorales en la serie del carbonato del Carbono 4, con cadena lateral modificada. La presente invención se describe además con referencia a los ejemplos de trabajo. Los ejemplos se proporcionan para el propósito de ilustración de la presente invención, y no deberán considerarse como una limitación en el alcance o espíritu de la invención. Deberá comprenderse que pueden existir otras modalidades que caigan dentro del espíritu y alcance de la invención, tal como se define en las reivindicaciones anexas a la presente.

Ejemplos (1) Síntesis del derivado 17 de la bacatina A una solución de 10-desacetilbacatina (16) (47.4 g, 87 mmol) en N, N-dimetilformamida anhidra (DMF) (500 ml) se adicionó imidazol (47 g, 631 mmol) a temperatura ambiente. La solución se agitó por un tiempo de 10 a 15 minutos hasta que se observó una solución clara. A la mezcla de reacción se adicionó gota a gota diisopropildiclorosilano (58 ml, 322 mmol) : La mezcla de reacción se agitó durante 16 horas a temperatura ambiente.

A la solución se adicionó una cantidad adicional de diisopropildiclorosilano (6 ml) y la reacción se agitó durante 60 minutos. La HPLC en este punto, indicó la finalización de la reacción. Se adicionó metanol (36 ml) a la mezcla y la solución se agitó durante 60 min. Se detuvo la reacción y se diluyó con una mezcla de terbutilmetilcetona (TBME) (500 ml) y agua (200 ml) . Las capas se separaron y la fase orgánica se lavó con salmuera (250 ml) , se secó (sulfato de sodio) y se evaporó para proporcionar 17 (91 g, rendimiento mayor que el 100%) como un compuesto amorfo de color blanco, el cual se usó en la próxima etapa sin purificación adicional.

ESILRMS M+ calculado para C5oH84O?3Si3 : 977. Encontrado 977. 2) Síntesis del derivado 18 de bacatina A una solución del derivado 17 de bacatina (90 g, 92 mmol) en DMF (500 ml) se adicionó imidazol (22 g, 320 mmol) a 0°C. Se adicionó gota a gota, a 0°C, dimetilclorosilano (35 ml, 320 mmol) . En este punto se observó la precipitación del compuesto. La mezcla de reacción (pasta líquida) se agitó durante 0.5 horas a 0°C. El sólido se filtró y se lavó con DMF fria (3x150 ml) . Después del secado con aire, el sólido se volvió a disolver en TBME (700 ml) y la solución se lavó con agua (3x200 ml) , salmuera (250 ml) y se secó (sulfato de sodio) . La solución se filtró a través de una almohadilla de silice corta. La eliminación del disolvente bajo vacio proporcionó el 18 con 77% de rendimiento (70 g) .

ESILRMS M+ calculado para C50H90O13SÍ4 : 1035. Encontrado 1035. 3) Síntesis del derivado 19 de bacatina A una solución agitada de 18 (66.3 g, 64 mmol) en tolueno (680 ml) a -34°C, se adicionó aluminio reductor (50 ml, 160 mmol, solución al 65% en peso de hidruro de bis (2-metoxietoxi) aluminio y sodio, en tolueno) gota a gota, por un periodo de 10 minutos. La mezcla de reacción se calentó hasta -25°C y se agitó durante 1.5 h. Se adicionó metanol (62 ml) , gota a gota, a la mezcla de reacción, manteniendo la temperatura interna entre -20 y -25°C. La solución se diluyó con TBME (500 ml) seguida de la adición de solución ÍN de hidróxido de sodio (60 ml) y salmuera (60 ml) . La solución se agitó durante 30 minutos. Se adicionó celita (12 g) a la mezcla, se agitó durante 10 minutos, y se filtró a través de una almohadilla de celita. Las capas se separaron. La capa orgánica se lavó con agua, salmuera, y se secó (sulfato de sodio) . Posteriormente, la solución se pasó a través de una almohadilla de silice corta, antes de la eliminación del disolvente. El compuesto se obtuvo con 97% de rendimiento (62 g) como un sólido blanco.

ESILRMS M+ calculado para C5oH88??2Si4 : 993. Encontrado 993. 4) Síntesis del derivado 20 de bacatina MeO( Bajo atmósfera de argón, a una solución de 19 (62 g, 62 mmol) en tetrehidrofurano anhidro (THF) (600 ml) a -60°C, se adicionó LHMDS (bis (trimetilsilil) amida de litio) (125 ml, 125 mmol, solución 1M en THF) gota a gota. La solución se agitó durante 15 minutos seguida por la adición de cloroformiato de metilo (9 ml, 116 mmol); la temperatura interna de la solución se mantuvo a -60°C. La reacción se calentó lentamente hasta 0°C y la mezcla se agitó durante 3 h. Después de finalizar la reacción, se adicionó solución saturada de cloruro de amonio (300 ml) . La mezcla de reacción se extrajo con TBME (100 ml) . La capa orgánica se lavó con solución saturada de cloruro de amonio (200 ml) , agua (200 ml) , salmuera (200 ml) , se secó (sulfato de sodio) , y se evaporó para proporcionar 20 como un aceite (67 g, mayor que 100%) . El material crudo se usó en la próxima etapa sin purificación adicional.

ESILRMS M+ calculado para C52H90O14SÍ4 : 1051. Encontrado 1051.

) Síntesis del derivado 21 de bacatina A una solución del derivado 20 de bacatina (62 g, 59 mmol) en THF seco (260 ml) se adicionó complejo de trietilamina*ácido hidrofluórico (56 ml, 344 mmol) a temperatura ambiente. La reacción se agitó durante 3 horas. La mezcla de reacción se diluyó con acetato de etilo (350 ml) y se lavó con agua (200 ml), salmuera (200 ml), se secó (sulfato de sodio) , y se evaporó para proporcionar 21 (43 g, mayor que 100% de rendimiento crudo) . Al volverse a incorporar como pasta liquida, el compuesto crudo, en una mezcla de acetato de etilo caliente (350 ml) y hexanos (50 ml) dio el compuesto 21 puro con un rendimiento del 90%.

ESILRMS M+ calculado para C29H360n : 560. Encontrado 560. 6) Síntesis del derivado 22 de bacatina A una solución agitada de bacatina 21 (32 g 57 mmol) e imidazol (11.7, 172 mmol en DMF 220 ml) a -65°C se adicionó diisopropildiclorosilano (26.8 ml) bajo argón. La temperatura de la mezcla de reacción se mantuvo a -60°C y la mezcla se agitó durante 2 horas. Después de finalizar la reacción (HPLC) , se adicionó una solución de imidazol en metanol (11.7 g de imidazol disueltos en 35 ml de metanol) y la solución se agitó a 0°C durante 30 minutos. La mezcla se extrajo con TBME (500 ml) . La fase orgánica se lavó con agua (4x150 ml) , se secó (sulfato de sodio) , y se evaporó para proporcionar 22 crudo (45 g) . El material crudo se disolvió adicionalmente en acetonitrilo (150 ml) y la solución se lavó con hexanos (3x100 ml) . La eliminación del acetonitrilo proporcionó 22 puro como un sólido blanco (34 g, rendimiento de 84%).

ESILRMS M+ calculado para C36H52O12SÍ: 704. Encontrado 704. 7) Síntesis del derivado 23 de bacatina A una solución del derivado 22 de bacatina (33.2 g, 47 mmol) en DMF (200 ml) se adicionó LHMDS (61.2 ml, 61.2 mmol), gota a gota, a -43°C. La reacción se agitó durante 15 minutos, seguido de la adición de anhídrido 'acético (5.8 ml, 63 mmol). La reacción se agitó durante 30 minutos a -40°C. Se adicionó ácido acético (3.6 ml) y se retiró el baño de enfriamiento. La mezcla de reacción se extrajo con TBME (300 ml) . La capa orgánica se separó y se lavó con agua (3x150 ml) , salmuera (150 ml), se secó (sulfato de sodio), y se evaporó para proporcionar el producto crudo. La purificación de este compuesto se logró mediante la cristalización en una mezcla de THF: heptano (1:6) . La producción de 40 g proporcionó 21 gramos del derivado 23 de bacatina, cristalizado (rendimiento del 60%) .

ESILRMS M+ calculado para C38H540i3Si: 746. Encontrado 746. 8) Síntesis del derivado 25 de paclitaxel Bajo atmósfera de argón, se adicionó LHMDS (32 ml, solución 1M en THF) a una solución agitada del derivado 24 de bacatina (19 g, 25.5 mmol) en THF (65 ml) a -55°C. Después de la agitación de la solución, durante 10 minutos a -37°C, se adicionó, a la mezcla de reacción, una solución de ß-lactama 24 (10.4 g, 30.6 mmol) en THF (25 ml) . La mezcla de reacción se calentó hasta 0°C y se agitó durante 60 minutos. Después de finalizar la reacción (tal como lo indica la HPLC) , se adicionó solución amortiguadora de fosfatos pH 7 (17 ml) seguido de una solución al 20% de bicarbonato de sodio (54 ml) . La mezcla de reacción se extrajo con acetato de etilo. La capa orgánica se lavó con agua, salmuera, y se secó (sulfato de magnesio anhidro) para proporcionar el producto crudo acoplado. El compuesto se purificó mediante cristalización (mezcla 4:6 de heptano/IPA) para proporcionar 21.8 g de 25 (77%) del producto puro.

ESILRMS M+ calculado para C57H72NO17SÍ : 1071. Encontrado 1071.

Preparación del compuesto (1) A una solución del derivado 25 de paclitaxel, en ácido acético (69 ml) se adicionó una solución de ácido trifluoroacético en ácido acético (39 ml, 1 mmol de solución preparada disolviendo 23.4 g de ácido trifluoroacético en 120 ml de agua y 69 ml de ácido acético) a temperatura ambiente. La mezcla de reacción se agitó durante 17 horas y se enfrió súbitamente con solución acuosa al 40% de acetato de sodio (6 equivalentes) . La reacción se agitó durante 20 minutos seguida de la adición de diclorometano (200 ml) y agua (50 ml) . La mezcla bifásica se agitó durante 20 minutos antes de separar la capa orgánica. La capa orgánica se lavó con agua (3x100 ml), se secó (sulfato de magnesio) y se evaporó para proporcionar 6.9 g del producto crudo. La cristalización del material crudo en etanol/heptano (1:1) dio 4.2 g (76%) del compuesto del titulo.

ESILRMS M+ calculado para C4 H51NO?5: 869. Encontrado 869.

Análisis calculado para C47H51NO15: C, 64.89; H, 5.91; N, 1.61. Encontrado: C, 64.79; H, 5.82; N, 1.54.

Procedimiento de acoplamiento alternativo, a través de un compuesto intermedio de oxazol: Preparación del derivado 27 del paclitaxel A una solución del derivado 23 de bacatina (13.2 g, 17.6 mmol) en tolueno (130 ml) se adicionó 4-dimetilaminopiridina (3.24 g, 26 mmol), ácido de oxazol 26 (5.67 g, 21.2 mmol) y 1, 3-diciclohexilcarbodiimida (DCC) (5.47 g, 26 mmol) a temperatura ambiente. La mezcla de reacción (pasta liquida) se agitó durante 3 horas, seguido de la adición de ácido acético (2.1 ml) y de la agitación durante 45 minutos adicionales. La mezcla se diluyó con acetato de etilo (200 ml) y se lavó con salmuera, ácido clorhídrico 0.1 N, bicarbonato de sodio, se secó (sulfato de magnesio) , y se evaporó para proporcionar el producto crudo 27. La purificación se logró mediante cristalización en isopropanol acuoso al 25%; la producción de 18 g proporcionó 15.8 g del producto puro (rendimiento del 86%).

ESILRMS M+ calculado para C5 H65NOi5Si : 996. Encontrado 996 Conversión de 27 en el compuesto I: A una solución del compuesto de oxazol 27 (14.4 g, 14.4 mmol) en ácido acético (123 ml) se adicionó una solución de ácido trifluoroacético en ácido acético (7.2 ml de ácido trifluoroacético en 29 ml de ácido acético) y agua (28 ml) a temperatura ambiente. La mezcla de reacción se agitó durante 18 horas, seguido de la adición de acetato de sodio (8.3 g) y agua (30 ml) . La solución se agitó durante minutos antes de adicionar diclorometano (140 ml) y agua (95 ml) . La capa orgánica se separó, se lavó con agua (150 ml) y se transfirió al matraz. A la solución agitada se adicionó trietilamina (25 ml) mientras se mantenía la temperatura interna de la reacción entre 20 y 25°C. La mezcla de reacción se agitó durante 45 minutos. Se adicionaron ácido sulfúrico (21 ml) y agua (209 ml) y la capa orgánica se separó y se lavó con agua, salmuera, se secó (sulfato de magnesio), y se evaporó para proporcionar 12.2 g del compuesto del título (rendimiento del 97%). La purificación se logró mediante cristalización como se mencionó anteriormente.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un proceso para la síntesis de un análogo de carbonato de metilo del carbono 4 del paclitaxel, a partir de 10-desacetilbacatina, caracterizado porque comprende las etapas de: (a) preparar un análogo de carbonato de metilo del carbono 4 de la 10-desacetilbacatina, a partir de la 10-desacetilbacatina, mediante la eliminación reductora del acetato del carbono 4, usando un agente reductor, seguido de la adición de un carbonato de metilo, al grupo hidroxilo del carbono 4 ; (b) proteger selectivamente el grupo hidroxilo del carbono 7, con un grupo protector dialquildialquiloxisilano; (c) acetilar el grupo hidroxilo del carbono 10; (d) acoplar una cadena lateral de paclitaxel, al grupo hidroxilo del carbono 13; y (e) desproteger el grupo protector éter sililico en el carbono 7.
2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la etapa de preparación (a) comprende las etapas de: (i) proteger los grupos hidroxilo del carbono 1, carbono 7, carbono 10 y carbono 13 de la 10-desacetilbacatina, con un grupo protector dialquildialquiloxisilaño; (ii) proteger el grupo hidroxilo del carbono 1, con un grupo protector dialquilclorosililo, como un éter dimetilsililico; (iii) reducir quimioselectivamente, el grupo acetato del carbono 4, con el agente reductor; (iv) adicionar un grupo carbonato de metilo, al grupo hidroxilo del carbono 4; y (v) desproteger los grupos hidroxilo protegidos del carbono 1, carbono 7, carbono 10 y carbono 13, para formar una 10-desacetilbacatina de carbonato de metilo del carbono 4, que tiene la fórmula:
3. El proceso de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el agente reductor es aluminio reductor.
4. El proceso de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el grupo protector dialquildiclorosilano es dicloruro de diisopropilsililo.
5. Un compuesto, caracterizado porque tiene la fórmula estructural
6. Un compuesto, caracterizado porque tiene la fórmula estructural Me?(
7. Un compuesto, caracterizado porque tiene la fórmula estructural
8. Un compuesto, caracterizado porque tiene la fórmula estructural
9. Un compuesto, caracterizado porque tiene la fórmula estructural i-Pr) 2OMe
10. Un compuesto, caracterizado porque tiene la fórmula estructural
11. Un compuesto, caracterizado porque tiene la fórmula estructural (i-Pr) ,OMe