王信見,夏雪峰,姚全興,李 靖,但國(guó)蓉
(1.重慶泰濠制藥有限公司,重慶400039;2.第三軍醫(yī)大學(xué)軍事預(yù)防醫(yī)學(xué)院,重慶400038)
多西他賽,英文名docetaxel,化學(xué)名稱為2aR-(2aα,4β,4aβ,6β,9α,(αR′,βS′),11α,12α,12aα,12bα)-β-1,1-二甲基乙氧基羰基氨基-α-羰基苯丙酸-12b-乙酰氧-12-苯甲酰氧-2a,3,4,4a,5,6,9,10,11,12,12a,12b-十二氫-4,6,11-三羥基-4a,8,13,13-四甲基-5-氧代-7,11-亞甲基-1 H-環(huán)癸五烯并-3,4-苯并-1,2-b-氧雜丁環(huán)-9-基酯,是由Sanofi-Aventis公司開發(fā)的廣譜抗腫瘤藥,1995年4月在墨西哥上市,目前已在包括中國(guó)和歐、美、日等幾十個(gè)國(guó)家上市。多西他賽2003年的銷售額已高達(dá)15.41億美元,上升空間廣闊[1]。
手性側(cè)鏈?zhǔn)侵苽涠辔魉惖年P(guān)鍵原料,目前主要的手性側(cè)鏈為(3R,4S)-1-tert-butoxycarbonyl-3-(1-ethoxyethoxy)-4-phenyl-2-azetidinone(Ⅰ),其市場(chǎng)供應(yīng)少,價(jià)格昂貴。
文獻(xiàn)報(bào)道的制備多西他賽手性側(cè)鏈(Ⅰ)的合成方法是:以苯甲醛和對(duì)甲氧基苯胺為起始原料,縮合后與乙酰氧基乙酰氯縮合成消旋體四元環(huán),再用硝酸鈰銨氧化脫去對(duì)甲氧基苯乙胺后在堿性條件下脫去乙?;?,再用手性試劑拆分得到單一構(gòu)型,然后與乙烯基乙醚縮合,再與二叔丁基二碳酸酯縮合得到多西他賽手性側(cè)鏈。此工藝的特點(diǎn)是拆分步驟發(fā)生在第6步,即順式-3-羥基-4-苯基-2-吖叮啶酮的手性拆分。
由于手性拆分需要手性拆分劑、條件苛刻(-70℃),而且拆分工藝靠后導(dǎo)致前面原料的損耗較大[2-3]。因此,作者在文獻(xiàn)[4-5]的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一條新的合成路線:以苯甲醛(Ⅱ)和S-對(duì)甲氧基苯乙胺(Ⅲ)為起始原料,縮合制備N-苯亞甲基-4-甲氧基苯胺(Ⅳ),化合物Ⅳ再與乙酰氧基乙酰氯縮合成四元環(huán),經(jīng)異丙醚重結(jié)晶得到單一手性的(+)-順式-1-對(duì)甲氧基苯基-3-乙酰氧基-4-苯基-2-吖叮啶酮(Ⅴ),再經(jīng)硝酸鈰銨氧化脫去對(duì)甲氧基苯乙胺得到(+)-順式-3-乙酰氧基-4-苯基-2-吖叮啶酮(Ⅶ),然后在堿性條件下脫去乙酰基得到(+)-順式-3-羥基-4-苯基-2-吖叮啶酮(Ⅷ),最后采用一鍋法,化合物Ⅷ先與乙烯基乙醚縮合、再與二叔丁基二碳酸酯縮合直接得到多西他賽側(cè)鏈(Ⅰ)。此路線的特點(diǎn)為:拆分發(fā)生在第2步,降低了原料損耗,且該拆分是非手性拆分,不需要手性拆分劑,直接用合適的有機(jī)溶劑重結(jié)晶即可。具體的合成路線如圖1所示。
S-對(duì)甲氧基苯乙胺,常州科潤(rùn)達(dá)化工科技有限公司;乙酰氧基乙酰氯,上海嘉辰化工有限公司;硝酸鈰銨、乙烯基乙醚、二叔丁基二碳酸酯、4-二甲胺基吡啶,均為阿拉丁試劑。
圖1 多西他賽手性側(cè)鏈的合成路線Fig.1 The synthetic route of docetaxel chiral side chain
1.2.1 N-苯亞甲基-4-甲氧基苯胺(Ⅳ)的合成
于500mL單口瓶中加入40g苯甲醛(Ⅱ)、170 mL二氯甲烷,攪拌下再加入62g S-對(duì)甲氧基苯乙胺(Ⅲ)、40g 4A分子篩,室溫?cái)嚢杓s24h,液相監(jiān)控原料基本反應(yīng)完畢后用硅藻土助濾,用100mL二氯甲烷洗滌,濾液于40℃浴溫旋蒸至無溶劑,得到的油狀物(Ⅳ)直接投入下一步反應(yīng),[α]20D=+13.6°(c=0.70,甲醇)。
1.2.2 (+)-順式-1-對(duì)甲氧基苯基-3-乙酰氧基-4-苯基-2-吖叮啶酮(Ⅴ)的合成
于2L三口瓶中加入化合物Ⅳ、500mL氯仿、192 mL三乙胺,攪拌下冷卻至-20℃,滴加乙酰氧基乙酰氯的氯仿溶液(含160mL氯仿,85mL乙酰氧基乙酰氯),約1.5h滴加完畢,轉(zhuǎn)入室溫?cái)嚢璺磻?yīng)直至液相監(jiān)控化合物Ⅳ反應(yīng)完畢。傾入500mL水,攪拌10 min后轉(zhuǎn)入分液漏斗,分出有機(jī)相,水相用250mL二氯甲烷提取,合并有機(jī)相,用水(500mL×2)洗滌,無水硫酸鈉干燥0.5h,過濾,濾液于40℃旋蒸至干。向殘余物中加入500mL異丙醚加熱溶清,于室溫?cái)嚢柽^夜析晶,過濾。將濾餅轉(zhuǎn)入1L單口瓶中,加入500 mL異丙醚,回流溶清后加入2g活性炭,攪拌10min后熱濾,濾液于35℃攪拌析晶2h,抽濾,濾餅于50℃真空干燥,得到干重34.0g的化合物Ⅴ,收率(以化合物Ⅲ計(jì))38.7%,純度95.2%。
1.2.3 (+)-順式-3-乙酰氧基-4-苯基-2-吖叮啶酮(Ⅶ)的合成
于2L三口瓶中加入34.0g化合物Ⅴ、1 158mL乙腈,室溫?cái)嚢枞芮搴罄鋮s至0℃,滴加硝酸鈰銨的水溶液(含170g硝酸鈰銨、430mL水),約1h滴加完畢,繼續(xù)于0℃反應(yīng)約1h直至HPLC監(jiān)控化合物Ⅴ反應(yīng)完畢。轉(zhuǎn)入分液漏斗,傾入1 100mL水,用乙酸乙酯(1 000mL×2)提取,合并有機(jī)相,再用5%亞硫酸氫鈉溶液1 000mL和飽和食鹽水1 000mL合并洗滌,無水硫酸鈉干燥2h,過濾。濾液于40℃浴溫濃縮至約150mL,轉(zhuǎn)入-20℃冰柜放置過夜,過濾,用約200mL正己烷充分洗滌濾餅,于50℃減壓干燥,得到類白色化合物Ⅶ16.8g,收率81.7%,純度97.6%。
1.2.4 (+)-順式-3-羥基-4-苯基-2-吖叮啶酮(Ⅷ)的合成
于1L單口瓶中加入16.0g化合物Ⅶ、610mL甲醇,攪拌下升溫至30℃,加入0.7g碳酸鈉、170mL飽和碳酸氫鈉溶液,繼續(xù)于30℃反應(yīng)約2h直至液相監(jiān)控化合物Ⅶ反應(yīng)完畢。抽濾,用100mL乙酸乙酯洗滌,濾液于60℃旋蒸至干,加入750mL乙酸乙酯,于60℃攪拌20min,熱濾,濾液于40℃旋蒸至約70 mL時(shí),室溫?cái)嚢柘录尤?00mL正己烷,30min后抽濾,濾餅于50℃減壓烘干,得到干重約11.5g的化合物Ⅷ,收率90.6%,純度98.7%,[α]20D=+180deg(c=0.65,甲醇)。
1.2.5 多西他賽手性側(cè)鏈(Ⅰ)的合成
于1L三口瓶中加入11.5g化合物Ⅷ、550mL四氫呋喃,攪拌下溶畢后冷卻至0℃,加入19mL乙烯基乙醚和2.2g對(duì)甲苯磺酸一水合物,25min后加入78mL三乙胺,HPLC檢測(cè)化合物Ⅷ反應(yīng)完畢,加入50g二叔丁基二碳酸酯、2.0g 4-二甲胺基吡啶,室溫反應(yīng)約2h加入300mL水,用乙酸乙酯(500mL ×3)提取,合并有機(jī)相,用飽和食鹽水700mL洗滌,再用無水硫酸鈉干燥2h,過濾,濾液于40℃浴溫濃縮至干。向殘余物中加入700mL正己烷,于回流下攪拌直至基本無固體后加入4g活性炭,攪拌30min,熱濾,用100mL正己烷洗滌,濾液于-20℃冰柜過夜析晶,過濾,濾餅于50℃減壓烘干,得到類白色粉末化合物Ⅰ19.3g,收率81.7%,純度99.7%。
多西他賽手性側(cè)鏈,[α]20D=+70.4°(c=1.25,CHCl3);1HNMR(250MHz,CDCl3),δ:[0.96(d,J=5.4Hz),1.08(d,J=5.4Hz),3H],[1.09(t,J=7.0 Hz),1.10(t,J=7.0Hz),3H],[1.36(s),1.37(s),9H],[3.23(dq,J=9.5Hz、7.1Hz),3.32(q,J=7.1 Hz),3.65(dq,J=9.5Hz、7.1Hz),2H],[4.48(q,J=5.4Hz),4.69(q,J=5.4Hz),1H],[5.03(d,J=5.8Hz),5.07(d,J=5.8Hz),1H],5.18(d,J=5.8 Hz,1H),7.31(m,5H)。
1)拆分發(fā)生在第2步,對(duì)原料的浪費(fèi)少,且拆分工藝只是簡(jiǎn)單的重結(jié)晶,無需超低溫條件,也不需要過柱純化,操作簡(jiǎn)單。與文獻(xiàn)[2-4]比較,本合成路線的拆分工藝明顯更經(jīng)濟(jì)、更易于工業(yè)化。
2)采用一鍋法合成多西他賽手性側(cè)鏈,減少了一步后處理,收率達(dá)到81.7%。
3)多西他賽手性側(cè)鏈合成過程中,后處理極為簡(jiǎn)單。正己烷極性小,只有產(chǎn)品能溶解其中,雜質(zhì)通過簡(jiǎn)單的過濾即能一次性除去,產(chǎn)物的純度達(dá)到99.5%。
以苯甲醛(Ⅱ)和S-對(duì)甲氧基苯乙胺(Ⅲ)為起始原料,縮合反應(yīng)制備N-苯亞甲基-4-甲氧基苯胺(Ⅳ),化合物Ⅳ再與乙酰氧基乙酰氯縮合成四元環(huán),經(jīng)異丙醚重結(jié)晶得到單一手性的(+)-順式-1-對(duì)甲氧基苯基-3-乙酰氧基-4-苯基-2-吖叮啶酮(Ⅴ),再經(jīng)硝酸鈰銨氧化脫去對(duì)甲氧基苯乙胺得到(+)-順式-3-乙酰氧基-4-苯基-2-吖叮啶酮(Ⅶ),然后在堿性條件下脫去乙?;玫剑ǎ樖剑?-羥基-4-苯基-2-吖叮啶酮(Ⅷ),最后采用一鍋法,化合物Ⅷ先與乙烯基乙醚縮合、再與二叔丁基二碳酸酯縮合直接得到多西他賽手性側(cè)鏈(Ⅰ),總收率23.4%。該合成方法反應(yīng)條件溫和,反應(yīng)步驟少,收率高。
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