張尚師,謝曉玲,鄭 滔,鄧南翔 ,舒 兵*
(1.廣東藥科大學(xué) 新藥研究中心,廣東 廣州 510006 ; 2.廣東藥科大學(xué) 藥學(xué)院,廣東 廣州 510006)
奧貝膽酸(Obeticholic Acid,Ocaliva),分子式為C26H44O4,化學(xué)名為3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸,由Intercept制藥公司研發(fā)的,用于治療原發(fā)性膽汁性膽管炎和膽酸所致的肝膽疾病等,具有較高的安全性[1-3]。但是,在合成奧貝膽酸的最后一個(gè)步驟,還原產(chǎn)生的羥基需要經(jīng)歷構(gòu)型翻轉(zhuǎn)后才能轉(zhuǎn)變成奧貝膽酸,具體為硼氫化鈉還原7位羰基為7β-羥基,后在較高溫度下轉(zhuǎn)變?yōu)?α-羥基[4]。由于工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中,反應(yīng)體系量大,加熱溫度難以均一控制,導(dǎo)致羰基還原成羥基后難以徹底異構(gòu)化,從而可能引入奧貝膽酸的關(guān)鍵異構(gòu)體雜質(zhì)OCA-β,嚴(yán)重影響奧貝膽酸的純度[5-7]。為了控制奧貝膽酸原料藥中的質(zhì)量,必須對(duì)其中的異構(gòu)體雜質(zhì)進(jìn)行研究,建立奧貝膽酸的質(zhì)量分析標(biāo)準(zhǔn)。
因此,制備高純度的異構(gòu)體雜質(zhì),并建立其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)具有重要意義。
圖1 奧貝膽酸(OCA)和異構(gòu)體雜質(zhì)(OCA-β)的結(jié)構(gòu)
本研究前期參考文獻(xiàn),以(Z)-3α-羥基-6-亞乙基-7-氧代-5β-膽烷-24-酸(1)為起始物料,在氫氣鈀碳體系中還原,然后在正丁醇(n-BuOH)溶液中與金屬鈉室溫反應(yīng)過(guò)夜,兩步反應(yīng)得到奧貝膽酸異構(gòu)體雜質(zhì)3α,7β-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸(OCA-β),合成的OCA-β>經(jīng)1H NMR、13C NMR和HRMS確證其結(jié)構(gòu)[8-9]。本研究能夠合成出純度較高的奧貝膽酸異構(gòu)體雜質(zhì)OCA-β,能夠用于奧貝膽酸的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立和質(zhì)量分析研究,具體合成路線如圖2所示。
實(shí)驗(yàn)儀器:DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器,河南鞏義予華有限公司;ME104分析天平,上海泰坦科技股份有限公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,上海艾朗儀器有限公司;SHB-Ⅲ循環(huán)水式多用真空泵,鞏義市科瑞儀器有限公司;Advance Bruker 400M超導(dǎo)核磁共振波譜儀,瑞士BRUKER公司;Thermo超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀,賽默飛世爾科技公司。
實(shí)驗(yàn)試劑:(Z)-3α-羥基-6-亞乙基-7-氧代-5β-膽烷-24-酸、鈀碳、金屬鈉,分析純,上海泰坦科技股份有限公司;其余所有試劑如氫氧化鈉、正丁醇、乙酸乙酯等,均為市售分析純或化學(xué)純。
稱取(Z)-3α-羥基-6-亞乙基-7-氧代-5β-膽烷-24-酸1(5.0 g,12.01 mmol)于氫化反應(yīng)釜中,加75 mL 10%氫氧化鈉水溶液,攪拌10 min后,加入0.5 g 5%濕Pd/C攪拌5 min,反應(yīng)體系置于氫氣反應(yīng)釜中(0.1 MPa),將體系緩慢升溫60 ℃,攪拌10 h。反應(yīng)完畢后,濾去鈀碳,濾液轉(zhuǎn)入反應(yīng)瓶中,在120 ℃油浴中加熱5 h。反應(yīng)畢,放冷至室溫,倒入含有50 mL乙酸乙酯和50 mL稀鹽酸組成的混合溶液中,攪拌10 min后分液,水層用20 mL乙酸乙酯萃取2次,合并有機(jī)層,加飽和食鹽水洗1次,無(wú)水硫酸鈉干燥,旋干。所得粗品用乙酸乙酯重結(jié)晶,得到中間體2,白色固體,3.8 g,產(chǎn)率76%。1H NMR (400 MHz,DMSO)δ12.06(s,1H),4.67~4.48(m,1H),3.52~3.42(m,1H),2.92~2.81(m,1H),2.59~2.47(m,1H),2.42~2.28(m,1H),2.28~2.09(m,2H),2.08~1.99(m,1H),1.99~1.73(m,5H),1.73~1.55(m,3H),1.55~1.40(m,4H),1.39~1.25(m,5H),1.25~1.07(m,5H),1.07~0.93(m,4H),0.92~0.81(m,3H),0.79~0.67(m,4H)。
精確稱取2(2.0 g,4.78 mmol)于100 mL反應(yīng)瓶中,加入30 mL無(wú)水正丁醇,N2換氣3次后置于冰浴下攪拌10 min,分批加入金屬小鈉塊(1.10 g,47.81 mmol)。加畢,室溫下攪拌2 h后緩慢升溫至80 ℃,反應(yīng)過(guò)夜。放冷至室溫,將反應(yīng)液緩慢倒入含有100 mL冰中;攪拌10 min后,加入80 mL乙酸乙酯,攪拌下滴加稀鹽酸溶液調(diào)pH值=5~6,分液;水層加30 mL乙酸乙酯萃取2次,合并乙酸乙酯層,加飽和食鹽水洗1次;無(wú)水硫酸鈉干燥,旋干,硅膠柱分離[DCM∶MeOH=(100∶1)~(40∶1),含1% HAc],得到奧貝膽酸異構(gòu)體雜質(zhì)(OCA-β),白色固體,1.22 g,產(chǎn)率61%,mp.219.1~221.8 ℃;1H NMR (400 MHz,MeOD)δ3.49~3.36(m,1H),3.12~3.01(m,1H),2.37~2.24(m,1H),2.23~2.11(m,1H),2.07~1.95(m,1H),1.94~1.70(m,5H),1.74~1.35(m,8H),1.36~0.98(m,10H),0.97~0.88(m,6H),0.83(t,J=7.4 Hz,3H),0.69(s,4H)。13C NMR(101 MHz,MeOD)δ176.74、74.82、71.02、56.40、55.22、43.73、43.63、43.23、43.19、40.27、39.72、35.32、35.07、34.16、30.97、30.62、29.74、29.43、28.25、26.52、22.64、21.20、20.61、17.54、11.36、10.16。ESI-MS(m/z) 418.9[M-H]+,與參考文獻(xiàn)一致[5]。
本研究以?shī)W貝膽酸的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),對(duì)(Z)-3α-羥基-6-亞乙基-7-氧代-5β-膽烷-24-酸的烯烴部分和酮羰基分別進(jìn)行還原,得到了異構(gòu)體雜質(zhì)OCA-β,兩步產(chǎn)率為46%。本方法操作簡(jiǎn)單,反應(yīng)條件溫和,產(chǎn)率高??芍苯佑糜诮W貝膽酸原料藥的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)雜質(zhì)分析。