何彩玉，丁小娟，徐洪根，崔 穎，程 杰，柏 俊

(1.安徽中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，安徽 合肥 230031;2.安徽省食品藥品檢驗(yàn)研究院科學(xué)研究辦公室，安徽合肥 230022)

艾滋病(AIDS)即“獲得性免疫缺陷綜合征”，于1981年為臨床發(fā)現(xiàn)，是由于人體免疫缺陷病毒(HIV)的感染所致，使得人體免疫系統(tǒng)遭到破壞，易于發(fā)生感染以及腫瘤等，最終引起患者死亡，嚴(yán)重威脅著人們的生命健康［1-2］。截至目前，艾滋病仍然無法得到完全的控制，其治療方法的研究仍是擺在醫(yī)藥工作者面前的一大難題。對(duì)于艾滋病的治療，主要以抗HIV的藥物開發(fā)為主，主要包括蛋白酶抑制劑、逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑、整合酶抑制劑等藥物。自1995年第一個(gè)蛋白酶抑制劑——沙奎那韋被美國FDA批準(zhǔn)以來，相繼開發(fā)出了一系列的蛋白酶抑制劑類藥物，主要包括利托那韋、茚地那韋、奈非那韋、安潑那韋、洛匹那韋、阿扎那韋以及氟沙那韋等［3-4］。

利托那韋，化學(xué)名為(2S，3S，5S)-5-［N-［N-［［N-甲基-N-［(2-異丙基-4-噻唑基)甲基］胺基］羰基］纈氨羧基］胺基］-2-［N-［(5-噻唑基)甲氧羰基］胺基］-1，6-二苯基-3-羥基己烷，是由美國Abbott公司開發(fā)的HIV蛋白酶抑制劑，臨床上用于艾滋病的治療。利托那韋主要以與洛匹那韋組成復(fù)方制劑［5-6］的形式用于艾滋病的治療，首先于2000年獲得美國FDA批準(zhǔn)上市，目前已在20多個(gè)國家獲得臨床批準(zhǔn)，具有巨大的市場前景。

利托那韋的結(jié)構(gòu)中具有兩個(gè)酰胺鍵，將其斷裂可以得到三個(gè)部分，如圖2所示:(5-噻唑基)甲氧羰基衍生物片段、(2S，3S，5S)-2，5- 二氨基 -3-羥基-1，6-二苯基正己烷片段(該片段也是利托那韋的核心片段)、N-甲基-［N-［(2-異丙基-4-噻唑基)甲基］胺基羰基］纈氨羧衍生物片段。圖2中L1、L2基團(tuán)代表易于離去的基團(tuán)，如-Cl、4-硝基苯基甲氧基等。

Bellani等［7］首先制得化合物2，使其與化合物1反應(yīng)制得化合物3，化合物3在三光氣(BTC)作用下與化合物4反應(yīng)制得化合物5(兩步產(chǎn)率為38%)，化合物5再在氫氧化鈀碳作用下脫去氨基的保護(hù)基，得到化合物6，化合物6與化合物7反應(yīng)制得最終化合物利托那韋(兩步產(chǎn)率為27%)。本課題組經(jīng)過實(shí)踐之后，認(rèn)為以上方案存在以下不足之處:(1)反應(yīng)總的產(chǎn)率較低，僅為10%;(2)反應(yīng)中應(yīng)用到三光氣、氫氧化鈀碳等，增加了危險(xiǎn)性，降低了經(jīng)濟(jì)性;(3)2位氨基上的基團(tuán)是分兩步完成連接的，增加了實(shí)驗(yàn)步驟，導(dǎo)致原料的浪費(fèi)，提高了成本。

通過以上分析，并結(jié)合其他課題組在利托那韋合成上的工作［8-9］，本課題組設(shè)計(jì)出利托那韋的合成工藝(如圖4所示):首先以光學(xué)純的(2S，3S，5S)-2-胺基-3-羥基-5-(叔丁氧羰基胺基)-1，6-二苯基己烷的丁二酸鹽(化合物8)作為原料，使其與化合物9反應(yīng)構(gòu)建第一個(gè)酰胺鍵，得到中間體化合物10;化合物10在鹽酸作用下脫去氨基上的叔丁氧羰基(Boc)保護(hù)得到化合物11，化合物11再同 N-［N-甲基 -N-［(2-異丙基-4-噻唑基)甲基］胺基羰基］纈氨酸(化合物12)構(gòu)建酰胺鍵以制得利托那韋(總的得率約為57%，純度＞99%)。

1 主要儀器與試劑

(2S，3S，5S)-2- 胺基 -3- 羥基 -5-(叔丁氧羰基胺基)-1，6-二苯基己烷丁二酸鹽(化合物8)參考文獻(xiàn)制得［8］，試劑均為市售分析純。(2S，3S，5S)-2-(4-噻唑甲氧羰基)胺基-3-羥基-5-(叔丁氧羰基胺基)-1，6-二苯基己烷鹽酸鹽(化合物11 salt純度 ＞98%)，利托那韋(純度 ＞99%)。Bruker DRX400型核磁共振儀;WRS-2微機(jī)熔點(diǎn)儀(上海易測儀器設(shè)備有限公司);島津LC-10AT高效液相色譜儀(純度分析使用色譜柱:辛烷基硅烷鍵和硅膠色譜柱);流動(dòng)相:30 mmol·L-1磷酸二氫鉀水溶液(磷酸調(diào) pH=3.0)∶乙腈(50∶50);流速:1.0 mL·min-1;進(jìn)樣量:10 μL;檢測波長:210 nm。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 (2S，3S，5S)－2－(4－噻唑甲氧羰基)胺基－3－羥基－5－(叔丁氧羰基胺基)－1，6－二苯基己烷鹽酸鹽(11 salt)的制備 于500 mL單口燒瓶中加入15.0 g(33.86 mmol)(2S，3S，5S)-2- 胺基-3-羥基-5-(叔丁氧羰基胺基)-1，6-二苯基己烷丁二酸鹽(化合物8)、10.5 g(37.23 mmol)［(5-噻唑基)甲基］-(4-硝基苯基)碳酸酯(化合物9)、10.37 g(103.69 mmol)碳酸氫鉀、200 mL 乙酸乙酯，室溫下攪拌，加入35 mL蒸餾水，保持溫度在25～30℃至固體全溶，停止攪拌，分層除去水相，保留有機(jī)相于反應(yīng)瓶中，升溫至65℃反應(yīng)6～8 h，HPLC監(jiān)控原料化合物8反應(yīng)完全。降溫至25～30℃，緩慢滴加2.09 g濃氨水，于25～30℃下反應(yīng)3 h，然后以3×160 mL 10%(wt%)K2CO3溶液洗滌。將有機(jī)相于20℃下攪拌，緩慢滴加12.7 mL濃鹽酸(30 min滴完)，升溫至50℃下反應(yīng)100 min，HPLC監(jiān)控中間體化合物10反應(yīng)完全。將溫度降至室溫，過濾，真空干燥后得到14.80 g白色固體狀化合物 11 salt，產(chǎn)率 97%，純度 ＞98%。1H NMR(DMSO-d6，400 MHz)δ:9.21(s，1H，Ar-H)，8.17(s，3H，N-H)，7.91(s，1H，Ar-H)，7.32-7.13(m，8H，Ar-H)，5.29-5.17(m，3H)，5.13(d，2H，J=3.6 Hz)，3.71(m，2H)，3.48(s，1H)，3.00(m，1H)，2.84(m，2H)，2.64(m，1H)，1.62(m，2H)。

2.2 利托那韋的制備 于100 mL單口燒瓶中加入 1.50 g(3.35 mmol)化合物 11 salt、40 mL 乙酸乙酯，室溫下攪拌，緩慢滴加10%(wt%)NaOH溶液(15 mL)，調(diào)節(jié) pH 至8.5～9.5。靜置分層，棄去水相，有機(jī)相以25%(wt%)NaCl溶液洗至中性，無水硫酸鎂干燥、過濾、濃縮，得到黃色黏稠狀液體(化合物 11)1.26 g。

N2保護(hù)下，于100 mL三口燒瓶中加入1.15 g(3.68 mmol)N-［N-甲基 -N-［(2-異丙基 -4-噻唑基)甲基］胺基羰基］纈氨酸(化合物12)、20 mL四氫呋喃(THF)，攪拌溶解，加入10 mL THF溶解的 1.26 g(3.07 mmol)化合物 11 溶液、0.59 g(4.39 mmol)1-羥基苯并三氮唑(HOBT)，攪拌至全溶。溫度控制在5～10℃，緩慢滴加15 mL THF溶解的0.82 g(3.99 mmol)二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)溶液，20 min滴完，用5 mL THF潤洗一次，5～10℃下攪拌30 min，移至室溫下反應(yīng)過夜(不少于12 h)，HPLC監(jiān)控原料化合物11反應(yīng)完全。

反應(yīng)液移至1 000 mL單口燒瓶中，加入100 mL 乙酸乙酯、150 mL 0.4 mol·L-1HCl溶液，室溫下攪拌30 min，加入400 mL蒸餾水，繼續(xù)攪拌10 min。靜置分層，棄去水層，再加入 200 mL 5%(wt%)NaHCO3溶液，繼續(xù)攪拌30 min。靜置分層，棄去水層，有機(jī)層以4×150 mL飽和NaCl溶液洗滌，無水硫酸鎂干燥、過濾、濃縮，得到利托那韋粗品(淡黃色黏稠狀液體)1.50 g，產(chǎn)率 69.6%，純度＞96%。將所得1.50 g利托那韋粗品于氮?dú)獗Ｗo(hù)下，以30 mL 1∶1(v/v)乙酸乙酯/正庚烷重結(jié)晶得到1.28 g利托那韋(白色固體)，產(chǎn)率85.3%，純度＞99%。熔點(diǎn):119 ～120 ℃ (文獻(xiàn)值［10］:121.5 ～122.5 ℃);1H NMR(CDCl3，400 MHz)δ:8.69(s，1H，Ar-H)，7.73(s，1H，N-H)，7.19-6.91(m，12H，Ar-H)，6.67(d，1H，J=7.2 Hz，N-H)，6.13(br，1H，N-H)，5.27(d，1H，J=9.2 Hz)，5.13(s，2H)，4.24(d，1H，J=10.8 Hz)，4.11(d，1H，J=6.0 Hz)，3.94(t，1H)，3.68(d，1H，J=8.0 Hz)，3.56(s，1H)，3.18(m，1H)，2.87(s，3H)，2.76(s，2H)，2.66(d，2H，J=6.0 Hz)，2.18(m，2H)，1.53(d，2H，J=7.6 Hz)，1.28(d，6H，J=6.0 Hz)，0.78(d，6H，J=6.4 Hz)。

3 結(jié)果與討論

3.1 化合物11 salt的合成 化合物8中的丁二酸會(huì)阻礙其與化合物9的偶聯(lián)，因此首先要在堿性條件下脫去丁二酸。對(duì)化合物8中的5位氨基進(jìn)行了Boc保護(hù)，能夠降低副反應(yīng)的發(fā)生，這也會(huì)使得反應(yīng)產(chǎn)物化合物10中的氨基仍為Boc保護(hù)狀態(tài)，因此需要進(jìn)行脫保護(hù)，以便于進(jìn)行下一步反應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)中使用濃鹽酸對(duì)氨基進(jìn)行脫保護(hù)，反應(yīng)明顯，白色固體會(huì)很快析出，并且操作簡單，直接過濾便可得到高純度的化合物11 salt，HPLC純度為98%以上。

3.2 利托那韋的合成 從化合物11到利托那韋為一步偶聯(lián)反應(yīng)，形成一分子酰胺鍵，該步反應(yīng)為整個(gè)工藝路線中的關(guān)鍵步驟，有必要進(jìn)行工藝優(yōu)化。如表1所示，我們考察了利托那韋合成中溶劑、脫水劑以及后處理方式等因素對(duì)于反應(yīng)的影響。我們選用了四氫呋喃(THF)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)兩種溶劑體系進(jìn)行考察(序號(hào) 1、2、3、4、5、6)，發(fā)現(xiàn)THF體系中產(chǎn)率最高;然后，我們考察了脫水劑二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)對(duì)反應(yīng)的影響(序號(hào)1、2、3、4)，發(fā)現(xiàn)兩種脫水劑對(duì)反應(yīng)的影響差別不大，但是二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)的價(jià)格較1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)便宜得多，并且DCC在THF中的溶解性較EDC更好;最后，我們考察了后處理方式對(duì)反應(yīng)的影響(序號(hào) 1、2)，發(fā)現(xiàn)采用 0.2 mol·L-1稀鹽酸洗滌、蒸餾水洗滌、再用5%NaHCO3溶液洗滌的后處理方式，能夠使產(chǎn)物獲得更高的純度。最終，我們確定優(yōu)化的最佳反應(yīng)條件為THF為反應(yīng)溶劑，DCC為反應(yīng)中的脫水劑，采用0.2 mol·L-1稀鹽酸洗滌、蒸餾水洗滌、再用5%NaHCO3溶液洗滌的后處理方式，這樣既能保證獲得較高的產(chǎn)率(69.3%)，又能保持較高的產(chǎn)物純度(96.4%)，同時(shí)操作方式簡單易行，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。

表1 溶劑、脫水劑以及后處理方式對(duì)反應(yīng)的影響

4 結(jié)論

本次研究中，我們使用(2S，3S，5S)-2-胺基-3-羥基-5-(叔丁氧羰基胺基)-1，6-二苯基己烷的丁二酸鹽作為起始原料，通過第一次酰胺化、氨基脫保護(hù)以及第二次酰胺化三步反應(yīng)，成功地以較高的收率制備了利托那韋，總收率約為57%，純度＞99%。本次研究中制得的所有中間體及最終目標(biāo)產(chǎn)品都經(jīng)過了核磁氫譜的結(jié)構(gòu)確證。對(duì)三步反應(yīng)中的最后一步酰胺化反應(yīng)進(jìn)行了重點(diǎn)優(yōu)化，考察了溶劑、脫水劑以及后處理方式對(duì)反應(yīng)的影響情況，最終確定了最優(yōu)的反應(yīng)條件。經(jīng)過優(yōu)化之后的利托那韋合成工藝路線具有高效、簡潔以及綠色等特點(diǎn)，能夠滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需要，具有廣闊的應(yīng)用前景。

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