白躍飛,周 鵬,劉 舉,韓曉丹,皮昌橋,劉 丹,劉九知,于河舟,周 凱
[1.東北制藥集團股份有限公司,遼寧 沈陽 110027;2.東北制藥(沈陽)施德藥業(yè)有限公司,遼寧沈陽 110026;3.遼寧大學 藥學院,遼寧沈陽 110036]
利托那韋(商品名Norvir)是一種HIV蛋白酶抑制劑,具有抗人免疫缺陷病毒(HIV)的活性,由美國雅培制藥公司研發(fā)上市,用作抗病毒藥。蛋白酶抑制劑的機理是能可逆性地占據(jù)酶與底物作用的空間,使HIV蛋自酶不能與底物結合而水解相應的肽鍵肽,從而抑制新病毒組裝時所需的功能性酶和結構蛋白的合成,阻礙病毒的成熟。蛋白酶抑制劑是上世紀90年代研制出的非常有效的抗病毒藥物,它的出現(xiàn)大大延長了艾滋病感染者的壽命[1-2]。
Scheme 1
目前,國內(nèi)外報道的關于利托那韋的合成路線大同小異。Tien J H等[3]采用N-甲基嗎啉作為縛酸劑,(2S,3S,5S)-5-氨基-2-{N-[(5-噻唑基)-甲氧羰基]氨基}-1,6-二苯基-3-羥基己烷(2)先與氯甲酸異丁酯形成酯類中間體,再與N-羥基丁二酰亞胺形成活潑的亞胺中間體,最后與N-{N-甲基-N-[(2-異丙基-4-噻唑基)甲基]氨基羰基}-L-纈氨酸(1)形成利托那韋。該法操作條件較溫和、收率較高,但由于需要價格較貴的N-羥基丁二酰亞胺和氯甲酸異丁酯,因此,從原料成本上考慮,并未滿足真正的工業(yè)化生產(chǎn)需求;Kempf D等[4]采用了價格昂貴的EDC為縮合劑,同時使用了價格相對昂貴的弱堿HOBt,雖然收率較高、后處理較簡單,但從成本上考慮,仍不適合工業(yè)化要求;靳立人等[5]則采用固體三光氣來合成利托那韋,固體三光氣屬于易燃易爆物質(zhì),后處理過程也較繁瑣,從安全性角度考慮,并不適合大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。
車大慶等[6]于 2004 年公布了 DEPBT[3-(二乙氧基磷酰氧基)-1,2,3-苯并三嗪-4-酮]作為縮合劑并用于如下反應:以DEPBT為催化劑,(2S,3S,5S)-2,5-二氨基-1-苯基-6-[4-(吡啶-3-基)苯基]己烷-3-醇與(S)-2-(甲氧基酰胺)-3,3-二甲基丁酸在THF和N,N-二異丙基乙胺中反應,收率僅55%,且產(chǎn)品分離純化復雜,需要用層析柱分離,不適于工業(yè)化生產(chǎn)。到目前為止,暫無以DEPBT為催化劑合成利托那韋的相關報道。
針對已有工藝路線的缺點和不足,本文提出新的合成路線。以DEPBT作為催化劑,三乙胺為縛酸劑,1與2在二氯甲烷中于室溫經(jīng)縮合反應合成了利托那韋(Scheme 1),收率72.6%,其結構經(jīng)1H NMR,13C NMR,MS和元素分析確證。
該路線中所采用的催化劑DEPBT價格便宜,收率高,大大降低了生產(chǎn)成本,且產(chǎn)品易于分離純化,提高了產(chǎn)品純度和質(zhì)量。
ARX-300型核磁共振儀(氘代甲醇為溶劑,TMS為內(nèi)標);Agilent 1100 ESI-MS型質(zhì)譜儀;Hewlett-Packard 185 CHN型元素分析儀。
2按文獻[7]方法制備;1,南京克萊森化工有限公司;薄層色譜用硅膠GF254,青島海洋化工廠;其余所用試劑均為分析純。
在反應瓶中依次加入1 62.7g(0.2 mol),2 42.6 g(0.1 mol),DEPBT 80 mg(0.25 mmol),NEt3101.19 g(1 mol)和二氯甲烷260 mL,攪拌下于室溫反應過夜(TLC檢測)。依次用10%氯化鈉溶液(2×200 mL)和水(2×200 mL)洗滌,用無水硫酸鈉干燥3 h。用0.5 g針劑炭767于40℃ ~50℃進行脫色,攪拌20 min,冷卻至室溫,過濾,濾液經(jīng)真空濃縮得油狀粗品;加入130 mL乙酸乙酯,于60℃攪拌使其溶解;滴加正己烷130 mL,滴畢,自然冷卻至室溫,反應24 h。過濾,濾餅用乙酸乙酯/正己烷(2×40 mL,V/V=1/1)洗滌,于55℃真空干燥得白色晶體利托那韋,收率72.6%,m.p.121 ℃ ~122 ℃;1H NMR δ:7.7 ~7.96(m,1H),7.85(s,1H),7.07 ~ 7.33(m,11H),6.85 ~ 6.75(m,1H),6.17 ~ 6.28(m,1H),5.22(s,2H),4.47 ~4.67(m,2H),4.32 ~4.45(m,1H),3.98 ~4.10(m,2H),3.72 ~3.82(m,1H),3.28 ~3.40(m,1H),3.02(s,3H),2.67 ~ 2.92(m,4H),1.92 ~ 2.08(m,1H),1.56~1.80(m,2H),1.37 ~ 1.46(m,6H),0.84 ~0.96(m,6H);13C NMR δ:176.0,169.8,155.7,153.7,152.4,149.3,139.2,135.8,135.2,126.3,126.0,124.9,124.8,122.9,122.8,111.2,111.1,66.5,57.6,57.5,54.5,52.9,52.8,45.4,37.3,35.7,34.9,30.9,30.0,27.7,19.3,19.2,15.7,14.5;ESI-MS m/z:721{[M+H]+};Anal.calcd for C37H48N6O5S2:C 61.64,H 6.71,N 11.66,found C 60.99,H 6.58,N 11.60。
為了尋找合成利托那韋的最佳工藝條件,分別考察了催化劑用量、反應溶劑和堿對利托那韋收率的影響。
(1)催化劑用量
1 0.2 mol,其余反應條件同 1.2,考察 DEPBT用量對反應收率的影響,結果見表1。由表1可見,0.25 mmol DEPBT可使反應獲得最高收率(72.6%);DEPBT用量過高或過低對收率均產(chǎn)生負面的影響。
(2)溶劑
1 0.2 mol,DEPBT 0.25 mmol,其余反應條件同2.1(1),考察不同溶劑對反應收率的影響,結果見表2。由表2可見,二氯甲烷和四氫呋喃為溶劑時,收率分別為72.6%和71.9%,可作為合適的反應溶劑,但是從試劑成本、毒性等方面考慮,二氯甲烷作為反應溶劑比四氫呋喃更理想。
表1 催化劑用量對收率的影響*Table 1 Effect of the catalyst amount on the yield
表2 溶劑對收率的影響*Table 2 Effect of the solvent on the yield
(3)堿
1 0.2 mol,DEPBT 0.25 mmol,二氯甲烷為溶劑,其余反應條件同2.1(1),考察不同堿作為縛酸劑對反應收率的影響,結果見表3。由表3可見,三乙胺與 N-甲基嗎啉為堿時,收率分別為72.6%和70.4%,均可作為反應的縛酸劑,但 N-甲基嗎啉的工業(yè)價格幾乎為三乙胺的兩倍,同時采用三乙胺作為縛酸劑的收率要稍高于N-甲基嗎啉,因此選擇三乙胺為縛酸劑。
表3 堿對收率的影響*Table 3 Effect of the base on the yield
綜上所述,合成利托那韋的最佳反應條件為:1 0.2 mol,二氯甲烷為溶劑,DEPBT(0.25 mmol)為催化劑,三乙胺為縛酸劑,于室溫反應過夜,收率 72.6%。
該合成方法經(jīng)濟可行、安全環(huán)保、收率高、產(chǎn)品易分離純化,適合大規(guī)模生產(chǎn)制備。
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[5]靳立人,許志杰,蔣洪平.一種合成利托那韋的方法[P].CN 1 554 647,2004.
[6]車大慶,朱國良.一種阿扎那韋的制備方法[P].CN 1 029 111 13,2013.
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