KR20080054986A

KR20080054986A - 도세탁셀의 제조방법 및 이에 사용되는 중간체

Info

Publication number: KR20080054986A
Application number: KR1020060127757A
Authority: KR
Inventors: 김남두; 신우섭; 정재혁; 김동준; 김기정; 문영호; 장영길; 이관순
Original assignee: 한미약품 주식회사
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2008-06-19
Also published as: KR100847331B1; JP2010513267A; EP2108014A1; WO2008072849A1; CN101558051A; AR064325A1; EP2108014A4; US20100099896A1; TW200831073A

Abstract

본 발명은 항종양 및 항백혈병 활성을 갖는 도세탁셀의 신규 제조방법 및 이에 사용되는 중간체 화합물에 관한 것이다.

Description

도세탁셀의 제조방법 및 이에 사용되는 중간체 {METHOD OF PREPARING DOCETAXEL AND INTERMEDIATES USED THEREIN}

본 발명은 도세탁셀의 새로운 제조방법 및 이에 사용되는 중간체에 관한 것이다.

하기 화학식 1의 도세탁셀은 테르펜 탁산계 유도체로서 광범위한 항종양 및 항백혈병 활성을 갖는 유망한 암화학 요법제이며, 이미 그 활성을 인정받아 유방암, 난소암 등의 치료제로 시판이 허가되어 있다.

상기 식에서,

Ph는 페닐 라디칼을, Ac는 아세틸 라디칼을, Bz는 벤조일 라디칼을, Boc는 t-부톡시카보닐 라디칼을 나타내고, 이하 동일한 의미로 사용된다.

지금까지 도세탁셀의 제조를 위한 실행 가능한 반합성 경로 및 이 화합물의 제조에 사용되는 중간체들의 제조방법을 포함하는 합성법 개발에 다양한 연구가 진행되어 왔다.

일반적으로 공지된 도세탁셀의 제조방법은 10-데아세틸 바카틴 III로부터 4단계, 즉 (a) 10-데아세틸 바카틴 III의 7,10-히드록시기에 선택적으로 보호기를 도입하는 단계; (b) 축합제 존재 하에서 단계 (a)에서 제조한 화합물과 옥사졸리딘 유도체 또는 그 염을 축합하는 단계; (c) 옥사졸리딘 링을 개환시키는 단계; 및 (d) 7,10-히드록시기 보호기를 탈보호화 하는 단계로 이루어져 있다.

그러나 공지된 다수의 합성방법들이 특히 단계 (a)의 선택적 보호기 도입 단계에서 여전히 불만족스러운 결과를 보이고 있다. 즉, 하기 반응식 1과 같이 10-데아세틸바카틴 III (A)의 히드록시기 중 7,10-히드록시기를 선택적으로 보호하고, 정제하는데 문제가 있다. 그 결과 정제되지 않은 보호된 10-데아세틸바카틴 III (B)를 사용하여 연속공정으로 최종물질인 도세탁셀을 제조하였을 때 최종물질의 순도가 낮고 정제하는 공정이 복잡해지는 단점이 있다.

상기 식에서, P는 히드록시 보호기이다.

예를 들어, 유럽 특허 제 EP0253738 호 또는 문헌 [Gueritte, et al., Tetrahedron, 42, 4451 (1986)]에는 하기 반응식 2에 도시한 바와 같이, 10-데아세틸바카틴 III (A)를 피리딘 용매중에서 3당량의 2,2,2-트리클로로에틸클로로포메이트와 80℃에서 반응시켜 7,10-위치의 히드록시기가 보호된 10-데아세틸바카틴 III (C)를 제조하는 방법이 개시되어 있으나, 7,10-위치의 히드록시기가 보호된 10-데아세틸바카틴 III(C)의 수율은 85 ∼ 87%이고, 부반응물로서 8 ∼ 12%의 7,10,13-위치의 히드록시기가 보호된 10-데아세틸바카틴 III (D)가 생성되었다. 보호기로 2′,2′,2′-트리클로로에톡시카르보닐기를 사용할 경우 컬럼크로마토그래피에 의하지 않고 7,10-(디-2,2,2-트리클로로에톡시카르보닐)-10-데아세틸바카틴 III를 정제할 수 없으며, 정제하지 않고 도세탁셀까지 진행할 경우 탁산계 부산물의 증가로 정제하는데 어려움이 있다. 따라서 제약학적 수준의 도세탁셀을 생산하기 위해서는 정제과정에서 HPLC를 사용해야 되는 번거로움이 있다.

또한, 국제특허공개 제 WO2004/033442 호에 개시된 히드록시기가 보호된 10-데아세틸바카틴의 경우도 마찬가지로, HPLC를 이용하여 정량했을 때, 7,10-위치의 히드록시기가 보호된 10-데아세틸바카틴 III(E)의 수율이 83 ∼ 86%이고, 부반응물로서 8 ∼ 14%의 7,10,13-위치의 히드록시기가 보호된 10-데아세틸바카틴 III (F) 및 0 ∼ 3%의 7 또는 10 위치의 히드록시기가 보호된 10-데아세틸바카틴 III (G 또는 H)가 생성되었다. 이 공정 또한, 상기 유럽 특허 제 EP0253738 호와 같이 정제과정에 어려움이 있다.

또한, 미합중국특허 제 US6500966 호에서 보고된 바와 같이, 보호기로 트리 클로로아세틸기를 사용하여 제조된 7,10-위치의 히드록시기가 보호된 10-데아세틸바카틴 III(I)의 HPLC를 이용하여 정량한 후의 수율은 37 ∼ 45%이고, 부반응물로서 6 ∼ 8%의 7,10,13-위치의 히드록시기가 보호된 10-데아세틸바카틴 III (J)가 생성되었고, 나머지는 알 수 없는 흰색 고체의 부산물이 생성되었다. 따라서 이 경우도 수율이 매우 낮아 도세탁셀 조제의 공업적 적용에 어려움이 있다.

이에 본 발명자들은 7,10-히드록시기가 보호된 10-데아세틸바카틴 III에서, 보호기로서 니트로라디칼이 임의로 치환된 벤조일라디칼을 10-데아세틸바카틴 III에 도입함으로써 높은 선택성으로 7,10-히드록시기를 보호하고, 재결정을 통하여 용이하게 정제된 7,10-히드록시기가 보호된 10-데아세틸바카틴 III 및 이와 커플링시 유용하게 사용할 수 있는 옥사졸리딘 유도체를 제조하였고, 이를 이용함으로써 높은 수율의 도세탁셀을 제조할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 도세탁셀을 제조하는 신규한 방법, 및 이에 사용되는 중간체 화합물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은,

1) 하기 화학식 2의 10-데아세틸바카틴 (III) 화합물을 염기와 용매의 존재하에서 화학식 3의 니트로기가 임의로 치환된 벤조일 할라이드와 반응시켜 7,10-히드록시기가 보호된 하기 화학식 4의 화합물을 제조하는 단계;

2) 화학식 4의 화합물을 용매중에서 축합제의 존재하에 화학식 5의 옥사졸리딘 유도체 또는 그의 염과 커플링시켜 하기 화학식 6의 옥사졸리딘 측쇄-함유 탁산을 제조하는 단계;

3) 화학식 6의 옥사졸리딘 측쇄 함유 탁산의 측쇄를 유기용매 중에서 산의 존재하에 개환반응시켜 하기 화학식 7의 7,10-히드록시기가 보호된 도세탁셀을 제조하는 단계; 및

4) 화학식 7의 7,10-히드록시기가 보호된 도세탁셀의 7,10-위치의 보호기를 용매중에서 염기로 제거하는 단계를 포함하는,

하기 화학식 1의 도세탁셀의 제조방법을 제공한다.

<화학식 1>

<화학식 2>

<화학식 3>

(즉, B-X)

<화학식 4>

<화학식 5>

<화학식 6>

<화학식 7>

상기 식에서,

Ph는 페닐 라디칼을, Ac는 아세틸 라디칼을, Bz는 벤조일 라디칼을, Boc는 t-부톡시카르보닐 라디칼을 나타내고,

R은 4-메톡시페닐, 이소프로필 또는 t-부틸이고,

R′ 및 R″는 각각 독립적으로 수소 또는 니트로라디칼을 나타내며,

B는 니트로 라디칼이 임의로 하나 또는 두 개가 치환된 벤조일 라디칼이고,

X는 할라이드를 나타낸다.

또한, 본 발명은 상기 화학식 1의 도세탁셀의 제조에 중간체로 사용되는 하기 화학식 4의 화합물을 제공한다.

<화학식 4>

상기 식에서,

Ac는 아세틸 라디칼을, Bz는 벤조일 라디칼을 나타내고,

B는 4-니트로벤조일 라디칼, 3,5-디니트로벤조일 라디칼 또는 2,4-디니트로벤조일 라디칼을 나타낸다.

또한, 본 발명은 상기 화학식 1의 도세탁셀의 제조에 중간체로 사용되는 하기 화학식 5a의 화합물을 제공한다.

<화학식 5a>

상기 식에서,

Boc는 t-부톡시카르보닐 라디칼을 나타내고,

R¹은 이소프로필 또는 t-부틸이다.

이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 도세탁셀의 제조방법은 7,10-히드록시기가 니트로 라디칼로 임의로 치환된 벤조일 라디칼로 선택적으로 보호된 화학식 4의 화합물 및 화학식 4와 커플링시 유용하게 사용될 수 있는 화학식 5의 옥사졸리딘 유도체를 중간체로 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 화학식 1의 도세탁셀을 제조하는 반응은 하기 반응식 5에 나타낸 바와 같이 하여 수행될 수 있으며, 이들 각각의 공정을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

상기 식에서,

B, X 및 R은 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.

우선, 본 발명에 따른 단계 1)은 본 발명의 중간체로 사용되는 신규 화합물인, 화학식 4의 7,10-히드록시기가 보호된 데아세틸바카틴 (III)을 제조하는 단계로서, 10-데아세틸바카틴 (III) 화합물(화학식 2)을 염기와 용매의 존재하에서 니트로기가 임의로 치환된 벤조일할라이드(B-X)(화학식 3)와 반응시켜 선택적으로 7,10-히드록시기가 보호된 데아세틸바카틴(III)(화학식 4)을 제조하는 단계이다.

이때, 상기 반응은 20 내지 60℃의 온도 범위에서 수행하는 것이 바람직하다.상기 단계에서 사용되는 니트로기가 임의로 치환된 벤조일할라이드로는 4-니트로벤조일클로라이드, 3,5-디니트로벤조일클로라이드, 1,4-디니트로벤조일클로라이드 등이 있으며, 바람직하게는 3,5-디니트로벤조일클로라이드가 좋다. 또한, 생성된 산물은, 예를 들어 상기 3,5-디니트로벤조일클로라이드를 사용할 경우, 재결정 용매로서 메탄올을 사용하여 재결정하여 용이하게 7,10-히드록시기를 선택적으로 보호하여 고수율의 7,10-히드록시기가 보호된 데아세틸바카틴(III) (화학식 4)를 얻을 수 있다. 상기 벤조일 할라이드의 사용량은 10-데아세틸바카틴 III에 대해 2 내지 5몰 당량 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 사용되는 염기로는 피리딘, 트리에틸아민 등의 아민류가 바람직하며, 용매로는 클로로포름, 디클로로메탄, 에틸아세테이트 등이 있다.

본 발명에 따른 단계 2)는 단계 1)에서 제조된 7,10-히드록시기가 보호된 데아세틸바카틴(III)(화학식 4)를 용매중에서 축합제의 존재하에 옥사졸리딘 유도체(화학식 5) 또는 그의 염과 커플링시켜 옥사졸리딘 측쇄-함유 탁산(화학식 6)을 제 조하는 단계이다.

이때, 상기 반응은 0 내지 80℃의 온도 범위에서 수행하는 것이 바람직하다. 옥사졸리딘 유도체(화학식 5)의 사용량은 7,10-히드록시기가 보호된 데아세틸바카틴(III)(화학식 4)에 대해 1.5 내지 5 몰 당량 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 단계에서 사용되는 유기 용매로는 에틸아세테이트, 메틸아세테이트, 클로로포름, 디클로로메탄 등을 들 수 있다. 또한, 축합제로는 예를 들면 디사이클로헥실카르보디이미드를 사용할 수 있으며, 사용량은 7,10-히드록시 보호된 데아세틸바카틴(III)(화학식 4)에 대해 1 내지 5몰 당량의 범위로 사용하는 것이 바람직하다.

상기 반응에는 또한, 활성화제를 첨가할 수 있는데, 사용되는 활성화제로는 4-디메틸아미노피리딘, 피리딘 등의 아민류가 바람직하며, 사용량은 7,10-히드록시 보호된 데아세틸바카틴(III)(화학식 4)에 대해 화학양론적 이하의 양으로 사용한다.

상기 단계에서 수득된 옥사졸리딘 측쇄-함유 탁산 화합물(화학식 6)은 메탄올-헥산 혼합용액, 아세토니트릴-물 혼합용액을 이용하여 재결정함으로써 정제된 화학식 6의 화합물을 얻을 수 있다.

이어서, 본 발명에 따른 단계 3)은 상기 단계 2)에서 제조된 옥사졸리딘 측쇄 함유 탁산 화합물(화학식 6)을 유기 용매 중에서 산 존재하에 개환 반응시켜 7,10-히드록시기가 보호된 도세탁셀(화학식 7)을 제조하는 단계이다.

이때 사용되는 산으로는 염산, 황산, 포름산, p-톨루엔설폰산 등을 들 수 있으며, 사용량은 화학식 6의 화합물에 대해 1 내지 100 당량 범위로 사용하는 것이 바람직하다. 사용되는 유기용매로는 클로로포름, 에틸아세테이트, 메틸아세테이트, 디클로로메탄, 테트라히드로퓨란 등을 들 수 있다.

R이 4-메톡시페닐 라디칼일 경우, t-부톡시카르보닐 라디칼의 이탈 없이 화학식 7의 화합물을 얻을 수 있으며, R이 이소프로필 라디칼 또는 t-부틸 라디칼인 경우 t-부톡시카르보닐 라디칼이 이탈될 수 있으므로, 반응 용액을 적절한 염기로 중화시키고 물을 가한 후 디-t-부틸-디카보네이트와 반응시켜 화학식 2를 얻을 수 있다. 수득된 화학식 2의 화합물은 디에틸에테르-헥산 혼합용액, 아세토니트릴-물 혼합용액을 사용하여 재결정함으로써 용이하게 정제할 수 있다.

마지막으로, 본 발명에 따른 단계 4)는 7,10-히드록시기가 보호된 도세탁셀(화학식 7)의 보호기 B를 용매 중에서 염기의 존재하에서 제거하여 화학식 1의 도세탁셀을 얻는 단계이다.

이때 염기로는 몰폴린, 디에틸아민, 암모니아, 메틸아민, t-부틸아민 등이 있으며, 그 사용량은 7,10-히드록시기가 보호된 도세탁셀(화학식 7)에 대해 1 내지 40 당량 범위를 사용할 수 있다. 사용되는 용매로는 C_1-3 알콜 용매가 바람직하며, 가장 바람직하게는 메탄올이다.

한편, 본 발명의 단계 2)에서 사용되는 옥사졸리딘 유도체(화학식 5)의 제조방법은 다음과 같다.

상기 식에서,

R¹은 이소프로필 또는 t-부틸이다.

우선, (2R,3S)-3-페닐 이소세린 메틸에스터 포름산 염(화학식 8)을 클로로포름, 에틸아세테이트, 메틸아세테이트, 디클로로메탄, 테트라히드로퓨란 등의 용매에 녹인 후 이소부틸 알데히드 또는 트리메틸아세트알데히드와 같은 알리파틱 알데히드(R¹CHO)를 첨가하여 옥사졸리딘 환 화합물을 만든 후, 디-t-부틸-디카르보네이를 첨가하여 N-t-부틸-카르보닐 라디칼이 함유된 옥사졸리딘 환 화합물(화학식 9)을 얻는다. 이 화합물을 적당한 염기를 사용하여 가수분해하여 옥사졸리딘 유도체(화학식 5a) 제조할 수 있다. 이때 사용되는 염기로는 수산화리튬, 수산화나트륨 또는 수산화칼륨 등이 있다.

한편, 상기 화학식 5에서 R이 4-메톡시페닐 라디칼인 옥사졸리딘 유도체의 경우, 대한민국특허공보 제 KR-1995-0703547에 의거하여 제조할 수 있다.

본 발명에 따른 도세탁셀의 제조방법에 따르면 중간체로서 사용되는 7,10-히드록시기가 보호된 10-데아세틸바카틴 III를 높은 선택성과 용이한 재결정에 의해 높은 수율로 제조함으로써 도세탁셀을 고수율, 고순도로 제조할 수 있다.

이하, 하기 제조예 및 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 단, 하기 제조예 및 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.

실시예 1 : 7,10-(디-3′,5′-디니트로벤조일)-10-데아세틸바카틴 III (화학식 4의 화합물)의 제조

10-데아세틸바카틴 III 11.0g을 피리딘 28ml와 클로로포름 55ml에 용해시킨 다음, 이 혼합용액에 3,5-디니트로벤조일클로라이드 11.0g을 천천히 적가하였다. 이 때 반응온도는 38 내지 42℃를 유지하였다. 그 다음, 피리딘을 감압 하에서 제거하여 HPLC 정량분석결과 7,10-(디-3′,5′-디니트로벤조일)-10-데아세틸바카틴 III 97.1%를 얻고, 부생성물로서 7- 또는 10-(3′,5′-디니트로벤조일)-10-데아세틸바카틴 III 0.3%, 7,10,13-(트리-3′,5′-디니트로벤조일)-10-데아세틸바카틴 III 0.9%)를 얻었다. 잔류물에 메탄올 110ml와 1N 염산 50ml를 적가한 다음, 1시간 동안 격렬하게 교반시킨 후, 여과하고 수득 된 고체를 메탄올 220ml에 넣은 후 상온에서 1시간 더 교반하였다. 여과 후 수득 된 고체를 건조하여 표제 화합물 16.9 g (수율: 93%, 순도: 98.5%)을 얻었다.

융점: 234℃; α_D ²³ = -77.8° (c =1, CHCl₃); IR (KBr, cm^-1) 3458, 3103, 2949, 1739, 1717, 1628, 1600, 1550, 1453, 1343, 1273, 1167, 1109, 1071, 973, 918, 835, 716;

¹H-NMR (CDCl₃, 300MHz) δ 9.27 (m, 1H), 9.20 (m, 1H), 9.04 (m, 2H), 8.77 (m, 2H), 8.14 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 7.50-7.68 (m, 3H), 6.65(s, 1H), 5.94(dd, J = 7.0 Hz, J = 10.0 Hz, 1H), 5.74(d, J = 7.0 Hz, 1H), 5.07 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 4.94-4.98 (m, 1H), 4.41 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 4.23 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 4.13 (d, J = 6.7 Hz, 1H), 2.84-2.95 (m, 1H), 2.35-2.42 (m, 2H), 2.37 (s, 3H), 2.21 (s, 3H), 1.99-2.07(s, 1H), 2.00 (s, 3H), 1.27 (s, 3H), 1.23 (s, 3H) 원소분석: C₄₃H₄₀N₄O₂₀ 이론치: C, 55.37; H, 4.32; N, 6.01. 실측치: C, 55.42 H, 4.29 N, 6.13.

실시예 2 : (2R,4S,5R)-3-t-부톡시카르보닐-2-이소프로필-4-페닐-1,3-옥사졸리딘-5-카르복실산(화학식 5a 화합물)의 제조

(2-1) : (2R,4S,5R)-3-t-부톡시카르보닐-2-이소프로필-4-페닐-1,3-옥사졸리딘-5-카르보닐 메틸 에스터의 제조

(2R,3S)-3-페닐 이소세린 메틸에스터 포름산 염 5g을 피리딘 1.6ml와 CHCl₃ 100ml의 혼합 용매에 첨가한 후, 반응용액의 온도를 50℃로 유지하면서 이소부틸알데히드 1.8ml를 적가하고 2시간 교반시켰다. 반응온도를 상온으로 낮추고 상기 반응 용액에 NaHCO₃ 3.0g을 적가한 후 1시간 교반시켰다. 고체를 여과에 의해 분리해낸 후, 디-t-부틸-디카르보네이트 4.4g을 천천히 적가하였다. 이 반응물을 상온에서 12시간 교반하고, 유기용매를 감압 증류하여 정제되지 않은 표제 화합물 7.24 g(수율 100%)을 얻었다.

αD²³ = -24.0° (c=1, CHCl₃) IR (KBr, cm^-1)3499, 3395, 3090, 3064, 3032,4 2974, 2933, 2876, 1757,1705, 1456, 1367, 1253, 1164, 1115, 1092, 1018, 942, 849, 764, 698, 600, 465

¹H-NMR (CDCl₃, 300MHz) δ 7.27-7.40 (m, 5H), 5.32 (d, J = 7.1 Hz, 1H), 5.20 (b, 1H), 4.73 (d, J = 4.7Hz, 1H), 3.81 (s, 3H), 2.00 (m, 1H), 1.40 (s, 9H), 1.06 (d, J = 6.8 Hz 3 H), 0.97 (d, J =6.8 Hz, 3H) 원소분석: C₁₉H₂₇N₁O₅ 이론치: C, 65.31; H, 7.79; N, 4.01. 실측치: C, 65.43 H, 7.71 N, 4.12.

(2-2) : (2R,4S,5R)-3-t-부톡시카르보닐-2-이소프로필-4-페닐-1,3-옥사졸리딘-5-카르복실산의 제조

상기 (2-1)에서 얻은 화합물 7.0g을 메탄올 35ml 녹인 후, 3N 수산화리튬 7ml를 천천히 적가한 다음, 상온에서 2시간 교반시켰다. 메탄올을 감압 하에 증류 하여 20ml를 제거하고, 이 혼합물에 물 20ml를 첨가하였다. 헥산 30ml로 2회에 걸쳐 물과 메탄올 용액 층을 씻은 후, 0℃에서 물과 메탄올 용액 층에 에틸아세테이트 40ml를 첨가하였다. 반응 혼합물을 격렬히 교반하면서 3N 염산 7ml를 첨가하여 중화시켰다. 수성상을 분리하고 에틸아세테이트 40ml로 1회 추출하였다. 합친 유기상을 무수 황산나트륨으로 건조시키고 황산나트륨을 여과에 의해 분리해낸 후, 유기용매를 감압 증류하여 표제 화합물 4.7g (수율: 70%)을 얻었다.

αD²³ = +0.1° (용매 CHCl₃ C =1); IR (KBr, cm^-1) 3065, 3034, 2974, 2934, 2876, 1757, 1706, 1673, 1470, 1456, 1368, 1255, 1164, 1093, 1003, 941, 848, 762, 699, 595, 464;

¹H-NMR (CDCl₃, 300MHz) δ 9.65 (brs, 1H), 7.14-7.54 (m, 5H), 5.35 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 5.27 (b, 1H), 4.75 (d, J = 4.8 Hz, 1H), 2.00 (m, 1H), 1.42 (s, 9H), 1.07 (d , J = 6.8 Hz 3H), 0.98 (d , J =6.8 Hz, 3H); 원소분석: C₁₈H₂₅N₁O₅ 이론치: C, 64.46; H, 7.51; N, 4.18. 실측치: C, 64.43 H, 7.48 N, 4.19.

실시예 3 : (2R,4S,5R)-3-t-부톡시카르보닐-2-t-부틸-4-페닐-1,3-옥사졸리딘-5-카르복실산 (화학식 5a 화합물)의 제조

(3-1) (2R,4S,5R)-3-t-부톡시카르보닐-2-(4-t-부틸)-4-페닐-1,3-옥사졸리딘-5카르 보닐 메틸 에스터의 제조

상기 실시예 2에서 이소부틸알데히드 대신 트리메틸아세트알데히드를 사용한 것을 제외하고 실시예 (2-1)과 동일한 방법으로 하여 조생성물로 표제 화합물 7.53g (수율 100%)을 얻었다.

α_D ²³ = +0.5° (c=1, CHCl₃); IR (KBr, cm^-1) 3063, 2974, 2934, 1756, 1710, 1480, 1451, 1367, 1351, 1254, 1163, 948, 879, 778, 697

¹H-NMR (CDCl₃, 300MHz) δ 7.27-7.44 (m, 5H), 5.46 (s, 1H), 5.41 (d, J = 4.2 Hz, 1H), 4.73 (d, J = 4.2 Hz, 1H), 3.83 (s, 3H), 1.47 (s, 9H), 0.83 (s, 3H); 원소분석: C₂₀H₂₉N₁O₅ 이론치: C, 66.09; H, 8.04; N, 3.85. 실측치: C, 66.13 H, 7.98 N, 3.88.

(3-2) : (2R,4S,5R)-3-t-부톡시카르보닐-2-t-부틸-4-페닐-1,3-옥사졸리딘-5-카르복실산의 제조

상기 (3-1)에서 얻은 (2R,4S,5R)-3-t-부톡시카르보닐-2-(4-t-부틸)-4-페닐-1,3-옥사졸리딘-5-카르보닐 메틸 에스터를 사용한 것을 제외하고, 실시예 (2-2)와 동일한 방법으로 하여 표제 화합물 2.9g (수율: 41%)을 얻었다.

α_D ²³ = +20.2° (c=1, CHCl₃); IR (KBr, cm^-1) 31679, 3064, 2975, 2910, 1711, 1497, 1480, 1368, 1256, 1163, 1098, 1032, 948, 881, 758, 697

¹H-NMR (CDCl₃, 300MHz) 9.65 ( brs, 1H), 7.54-7.14 (m, 5H), 5.35 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 5.27 (s, 1H), 4.75 (d, J = 4.8 Hz, 1H), 2.00 (m, 1H), 1.42 (s, 9H), 1.07 (d, J = 6.8 Hz 3H), 0.98 (d , J =6.8 Hz, 3H); 원소분석: C₁₉H₂₇N₁O₅ 이론치: C, 65.31; H, 7.79; N, 4.01. 실측치: C, 65.33 H, 7.68 N, 4.12.

실시예 4 : 도세탁셀(화학식 1의 화합물)의 제조

(4-1) : (2R,4S,5R)-3-t-부톡시카르보닐-2-(4-메톡시페닐)-4-페닐-1,3-옥사졸리딘-5-카르보닐 7,10-(디-3″,5″-디니트로벤조일)-10-데아세틸바카틴 III(화학식 6의 화합물)의 제조

상기 실시예 1에서 얻은 7,10-(디-3′,5′-디니트로벤조일)-10-데아세틸바카틴 III 9.3g, (2R,4S,5R)-3-t-부톡시카르보닐-2-(4-메톡시페닐)-4-페닐-1,3-옥사졸리딘-5-카르복실산(국제특허공개 제 WO1994/07878에 의거하여 제조) 10.0g과 4-(디메틸아미노)피리딘 61mg를 에틸아세테이트 180ml에 녹였다. 반응용기 내의 온도를 40℃로 유지시키며 교반한 다음, 그 온도에서 디사이클로헥실카르보디이미드 5.2g을 첨가한 후 30분간 교반하였다. 형성된 디시클로헥실우레아를 여과에 의해 분리하였다. 케이크를 에틸아세테이트 20ml로 세척하였고, 합친 유기상을 1N 염산 30ml로 세척하였다. 유기층을 포화중탄산나트륨 포화수용액 30ml로 씻은 후, 유기층을 무수 황산마그네슘으로 건조하였다. 황산마그네슘을 여과에 의해 분리해낸 후, 유 기용매를 감압 증류하였다. 잔류물에 메탄올 13ml와 헥산 130ml를 넣고 3시간 교반 후 여과한 다음, 얻어진 고체에 아세토니트릴 130ml와 물 65ml를 넣고 3시간 교반하고 여과하여 표제 화합물 13.1g (수율: 100%)을 얻었다.

¹H-NMR (CDCl₃, 300MHz) δ 9.26 (m, 1H), 9.20 (m, 1H), 9.01 (m, 2H), 8.74 (m, 2H), 8.05 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 7.66 (m, 1H), 7.53 (m, 2H), 7.50 (m, 8H), 6.93 (m, d = 8.4 Hz), 6.52 (s, 1H), 6.40 (m, 1H), 6.16 (m, 1H), 5.78-5.84 (m, 1H), 5.73 (d, J = 7.2 Hz), 5.45 (m, 1H), 4.96 (d, J = 8.5 Hz), 4.61 (d, J = 5.0 Hz, 1H), 4.32 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 4.17 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 3.95 (d, J = 7.1 Hz, 1H), 3.80 (s, 3H), 2.82-2.86 (m, 1H), 2.14-2.27 (m, 2H), 1.95-2.04 (m, 2H), 1.95 (s, 3H), 1.65 (s, 3H), 1.59 (s, 3H), 1.34 (s, 3H), 1.26 (s, 3H), 1.05 (s, 9H) 원소분석: C₆₅H₆₃N₅O₂₅ 이론치: C, 59.40; H, 4.83; N, 5.33. 실측치: C, 59.35 H, 4.86 N, 5.42.

(4-2) : 13-[(2′R,3′S)-3-t-부톡시카르보닐아미노-3-페닐-2-히드록시프로피오닐] 7,10-(디-3″,5″-디니트로벤조일)-10-데아세틸바카틴 III (화학식 7의 화합물)의 제조

상기 (4-1)에서 얻은 (2R,4S,5R)-3-t-부톡시카르보닐-2-(4-메톡시페닐)-4-페닐-1,3-옥사졸리딘-5-카르보닐 7,10-(디-3″,5″-디니트로벤조일)-10-데아세틸바카틴 III 13.1g을 에틸아세테이트 130ml 녹인 후, 여기에 37 (중량/중량)% 염산 수용 액 60 μl를 넣고 상온에서 3시간 동안 교반하였다. 유기층을 중탄산나트륨 포화수용액 20ml로 씻고 무수 황산마그네슘으로 유기층을 건조하였다. 황산마그네슘을 여과에 의해 분리해낸 후, 유기용매를 감압 증류하여 고체를 수득한다. 수득된 고체에 디에틸에테르 120ml에 녹인 후, 헥산 240ml를 천천히 적가한다. 상온에서 3시간 교반 후 여과에 의해 고체를 분리한 다음, 수득된 고체를 아세토니트릴 33ml에 녹인 후, 물 77ml를 천천히 적가하였다. 반응물을 상온에서 3시간 교반후 여과에 의해 용매를 제거하여 표제 화합물 10.8g (수율 91%)을 얻었다.

융점: 173℃; α_D ²³ = -8.9。 (c =1, CHCl₃); IR (KBr, cm^-1) 3543, 3432, 3101, 2978, 2900, 1736, 1628, 1548, 1494, 1455, 1368, 1345, 1269, 1163, 1095, 1070, 978, 920, 730, 718

¹H-NMR (CDCl₃, 300MHz) : δ 9.27 (m, 1H), 9.21(m, 1H), 9.03 (m, 2H), 8.87(m, 2H), 8.15 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 7.65 (m, 1H), 7.54 (m, 2H), 7.40-7.43 (m, 5H), 6.63(s, 1H), 6.27 (m, 1H), 5.88 (m, 1H), 5.80 (d, J=6.9Hz, 1H), 5.38(d, J=9.4Hz, 1H), 5.28(m ,1H), 5.03 (d, J=8.1Hz, 1H), 4.67 (d, J=3.1Hz, 1H), 4.41 (d, J=8.6Hz, 1H), 4.26 (d, J=8.6Hz, 1H), 4.07 (d, J=6.7Hz, 1H), 3.34(d, J=5.3Hz, 1H), 2.87 (m, 1H), 2.46(s, 3H), 2.42 (m, 2H), 2.01-2.05 (m, 3H), 2.01 (s, 3H), 1.87 (s, 1H), 1.59 (s, 3H), 1.39 (s, 3H), 1.36 (s, 9H), 1.32 (s, 3H) 원소분석: C₅₇H₅₇N₅O₂₄ 이론치: C, 57.24; H, 4.80; N, 5.86. 실측치: C, 57.21 H, 4.88 N, 5.90.

(4-3) : 도세탁셀의 제조

상기 (4-2)에서 얻은 13-[(2′R,3′S)-3-t-부톡시카르보닐아미노-3-페닐-2-히드록시프로피오닐] 7,10-(디-3″,5″-디니트로벤조일)-10-데아세틸바카틴 III 6.0g을 메탄올 30ml와 몰폴린 6ml의 혼합용액에 넣고 상온에서 3시간 교반시켰다. 반응용액에 에틸아세테이트 50ml를 적가하고, 1N 염산 70ml를 0℃ 에서 천천히 적가하였다. 유기층을 분리한 후, 무수 황산마그네슘으로 유기층을 건조시켰다. 황산마그네슘을 여과에 의해 분리한 후, 유기용매를 감압증류한 다음, 잔류물을 실리카 컬럼 크로마토그래피하여 백색 고체의 표제 화합물 3.6g (수율 90%)을 얻었다.

융점: 195℃; α_D ²³ = -43.9° (c=0.74, ethanol); IR (KBr, cm^-1) 3652, 3487, 3367, 2978, 2936, 2903, 1711, 1603, 1498, 1367, 1267, 1244, 1175, 1093, 1071, 1023, 976, 896, 709 ¹H-NMR (CDCl₃, 300MHz) δ8.11 (d, J = 7.2 Hz, 2H), 7.61 (m, 1H), 7.51 (m, 2H), 7.28-7.42 (m, 5H), 6.23 (m, 1H), 5.69 (d, J = 7.0 Hz, 1H), 5.45(d, J = 9.6 Hz, 1H), 5.29 (m, 1H), 5.22 (s, 1H), 4.96 (m, 1H), 4.64 (m, 1H), 4.33 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 4.19-4.24 (m, 3H), 3.93 (d, J = 6.9Hz, 1H), 3.37 (d, J = 5.4 Hz, 1H), 2.56 2.65 (m, 1H), 2.39 (s, 3H), 2.27-3.1 (m, 2H), 1.82-1.91(m, 1H), 1.86 (s, 3H), 1.78 (s, 3H), 1.70 (s, 1H), 1.54 (b, 1H), 1.36 (s, 9H), 1.26 (s, 3H), 1.15 (s, 9H).

실시예 5 :도세탁셀 (화학식 1의 화합물)의 제조

(5-1) : (2R,4S,5R)-3-t-부톡시카르보닐-2-이소프로필-4-페닐-1,3-옥사졸리딘-5-카르보닐 7,10-(디-3″,5″-디니트로벤조일)-10-데아세틸바카틴 III (화학식 6의 화합물)의 제조

상기 실시예 4에서 옥사졸리딘 유도체로서 (2R,4S,5R)-3-t-부톡시카르보닐-2-(4-메톡시페닐)-4-페닐-1,3-옥사졸리딘-5-카르복실산 대신 실시예 2에서 얻은(2R,4S,5R)-3-t-부톡시카르보닐-2-이소프로필-4-페닐-1,3-옥사졸리딘-5-카르복실산을 사용한 것을 제외하고 실시예 (4-1)과 동일한 방법으로 하여 표제 화합물 6.3g (수율 100%)을 얻었다.

융점: 234℃; α_D ²³ = -52.9° (c=1, CHCl₃); IR (KBr, cm^-1) 3446, 3103, 2975, 2901, 1738, 1719, 1629, 1599, 1548, 1458, 1344, 1269, 1163, 1095, 1072, 1004, 981, 920, 836, 729, 718;

¹H-NMR (CDCl₃, 300MHz) δ 9.27 (m, 1H), 9.21 (m, 1H), 9.03 (m, 2H), 8.76 (m, 2H), 8.09(d, J = 7.2 Hz, 2H), 7.68 (m, 1H), 7.54 (m, 2H), 7.40 (m, 5H), 6.63 (s, 1H), 6.33 (m, 1H), 5.88 (m, 1H), 5.78 (d, J = 7.1 Hz, 1H), 5.31 (d, J = 6.9 Hz, 1H), 5.26 (d, J = 5.1 Hz, 1H), 4.98 (d, J = 9.4 Hz, 1H), 4.75 (d, J = 5.1 Hz, 1H), 4.36 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 4.21 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 4.05 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 2.82-2.90 (m, 1H), 2.20-2.36 (m, 2H), 1.95-2.04 (m, 2H), 2.09 (s, 3H), 2.03 (s, 3H), 1.99 (s,3H), 1.83 (s, 1H), 1.40 (s, 9H), 1.30 (s, 3H), 1.26 (s, 3H), 1.12(d, J = 6.9 Hz, 3H), 1.04 (d, J = 6.9 Hz, 3H)원소분석: C₆₁H₆₃N₅O₂₄ 이론치: C, 58.60 H, 5.08 N, 5.60. 실측치: C, 58.49 H, 5.07 N, 5.68.

(5-2) : 13-[(2′R,3′S)-3-t-부톡시카르보닐아미노-3-페닐-2-히드록시프로피오닐] 7,10-(디-3″,5″-디니트로벤조일)-10-데아세틸바카틴 III (화학식 7 화합물)의 제조

상기 (5-1)에서 얻은 (2R,4S,5R)-3-t-부톡시카르보닐-2-이소프로필-4-페닐-1,3-옥사졸리딘-5-카르보닐 7,10-(디-3″,5″-디니트로벤조일)-10-데아세틸바카틴 III 6.3g을 포름산 63ml, 메탄올 6.3ml와 클로로포름 32ml의 혼합용액에 적가하였다. 혼합물을 상온에서 12시간 동안 교반한 후, 포름산을 감압 증류하여 고체를 수득하였다. 잔류물에 에틸아세테이트 63 ml를 적가하고, 유기층을 포화 중탄산나트륨 포화수용액 60ml로 씻은 다음, 디-t-부틸-디카르보네이트 1.3g을 적가하였다. 혼합물을 상온에서 12시간 동안 교반하고, 유기용매를 감압 증류하여 고체를 수득하였다. 수득된 고체에 디에틸에테르 60ml에 녹인 후, 헥산 120ml를 천천히 적가하고, 상온에서 3시간 교반한 다음 여과에 의해 고체를 분리하였다. 수득된 고체를 아세토니트릴 16ml에 녹인 후, 물 32ml를 천천히 적가하고, 상온에서 3시간 교반 후 여과에 의해 용매를 제거하여 표제 화합물 4.2g (수율: 70%)을 얻었다.

(5-3) : 도세탁셀(화학식 1의 화합물)의 제조

출발물질로 상기 (5-2)의 화합물을 사용한 것을 제외하고, 실시예 (4-3)과 동일한 방법으로 하여 표제 화합물 2.4g (수율 : 85%)를 얻었다.

실시예 6 : 도세탁셀(화학식 1의 화합물)의 제조

(6-1) : (2R,4S,5R)-3-t-부톡시카르보닐-2-t-부틸-4-페닐-1,3-옥사졸리딘-5-카르보닐 7,10-(디-3″,5″-디니트로벤조일)-10-데아세틸바카틴 III(화학식 6의 화합물)의 제조

상기 실시예 4에서 옥사졸리딘 유도체로서 (2R,4S,5R)-3-t-부톡시카르보닐-2-(4-메톡시페닐)-4-페닐-1,3-옥사졸리딘-5-카르복실산 대신 실시예 3에서 얻은(2R,4S,5R)-3-t-부톡시카르보닐-2-t-부틸-4-페닐-1,3-옥사졸리딘-5-카르복실산을 사용한 것을 제외하고 실시예 (4-1)과 동일한 방법으로 하여 표제 화합물 3.2g (수율 100%)을 얻었다. .

융점: 235℃; α_D ²³ = -6.4° (c=1, CHCl₃); IR (KBr, cm^-1) 3445, 3105, 2975, 1740, 1718, 1628, 1549, 1458, 1344, 1269, 1163, 1094, 1070, 978, 729, 718

¹H-NMR (CDCl₃, 300MHz) δ 9.28 (m, 1H), 9.21 (m, 1H), 9.03 (m, 2H), 8.77 (m, 2H), 8.11 (d, J = 7.3 Hz, 2H), 7.68 (m, 1H), 7.56 (m, 2H), 7.37-7.47 (m, 5H), 6.65 (s, 1H), 6.36 (m, 1H), 5.91 (m, 1H), 5.80 (d, J = 7.0 Hz, 1H), 5.50 (d, J = 5.7 Hz, 1H), 5.46 (s, 1H), 5.03 (m, 2H), 4.39 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 4.23 (d, J = 8.6 Hz, 1H), 4.08 (d, J = 7.0 Hz, 1H), 2.86-2.89 (m, 1H), 2.23-2.41 (m, 2H), 2.13 (s, 3H), 2.12 (s, 3H), 2.09-2.04 (m, 1H), 2.00 (s, 3H), 1.88 (s, 1H), 1.44 (s, 9H), 1.41 (s, 3H), 1.32 (s, 3H), 0.93 (s, 9H) ) 원소분석: C₆₂H₆₅N₅O₂₄ 이론치: C, 58.90; H, 5.18; N, 5.54. 실측치: C, 58.86 H, 5.23 N, 5.60.

(6-2) : 13-[(2′R,3′S)-3-t-부톡시카르보닐아미노-3-페닐-2-히드록시프로피오닐] 7,10-(디-3″,5″-디니트로벤조일)-10-데아세틸바카틴 III (화학식 7 화합물)의 제조

출발물질로 상기 (6-1)의 화합물을 사용한 것을 제외하고, 실시예 (5-2)와 동일한 방법으로 하여 표제 화합물 2.5g (수율: 83%)을 얻었다.

(6-3) : 도세탁셀(화학식 1의 화합물)의 제조

출발물질로 상기 (6-2)의 화합물을 사용한 것을 제외하고, 실시예 (4-3)과 동일한 방법으로 하여 표제 화합물 1.5g (수율 : 90%)를 얻었다.

상기 실시예 5 및 실시예 6의 도세탁셀은 실시예 4의 방법으로 수득된 물질과 모든 분석적 및 분광학적 데이터가 동일하다.

본 발명에 따라 3,5-디니트로벤조일클로라이드를 10-데아세틸바카틴 III에 도입함으로써 높은 선택성으로 7,10-히드록시기를 보호할 수 있고, 생성된 부산물은 메탄올을 이용하여 용이하게 재결정함으로써 98% 이상의 순도를 갖는 7,10-히드록시기가 보호된 10-데아세틸바카틴 III을 제조할 수 있다.

이의 결과를 종래에 사용하였던 상기 반응식 2 내지 4에서 언급한 보호기와 비교하면 하기 표 1과 같다.

상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 도세탁셀 제조방법은 높은 선택성을 갖고 제조가 쉬우며 제거가 용이한 보호기를 사용함으로써 기존의 도세탁셀 제법에 비해, 탁산계 부산물을 적게 생성시키므로 총수율이 기존 제법들보다 높은 효과를 갖는다.

따라서, 본 발명의 방법에 따르면, 중간체인 7,10-히드록시기가 니트로 라디칼로 임의로 치환된 벤조일 라디칼로 선택적으로 보호된 7,10-히드록시기가 보호된 10-데아세틸바카틴 III 및 이와 커플링시 유용하게 사용될 수 있는 옥사졸리딘 유도체를 이용하여 항종양 및 항백혈병 치료에 사용되는 도세탁셀을 고수율로 경제적이고 용이하게 제조할 수 있다.