黃 陽,王 兵,劉 穎,劉登科,王平保(.天津醫(yī)科大學(xué)研究生院,天津 300070; .天津藥物研究院有限公司,天津 30093)
替卡格雷的合成工藝改進(jìn)*
黃陽1,王兵2,劉穎2,劉登科2,王平保2
(1.天津醫(yī)科大學(xué)研究生院,天津300070; 2.天津藥物研究院有限公司,天津300193)
摘要:以丙二酸二乙酯和硫脲為起始原料,經(jīng)環(huán)合、取代、硝化及還原等9步反應(yīng)合成了替卡格雷,總收率20.9%,其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR和HR-ESI-MS確證。
關(guān)鍵詞:替卡格雷; P2Y12受體拮抗劑;藥物合成;工藝改進(jìn)
替卡格雷【(1S,2S,3R,5S) -3-{ 7-[(1R,2S) -2-(3,4-二氟苯基)環(huán)丙胺基]-5-(丙硫基) -3H-[1,2,3]三唑[4,5-d]嘧啶-3-基} -5-(2-羥基乙氧基)環(huán)戊烷-1,2-二醇(1,Chart 1)[1]】是由阿斯利康公司研制的一種可逆結(jié)合、直接起效、口服給藥的血小板二磷酸腺苷P2Y12受體拮抗劑,對ADP引起的血小板聚集有明顯抑制作用。
Chart 1
2011年7月23日,美國FDA批準(zhǔn)將1用于降低急性冠脈綜合征(ACS)患者的血栓性心血管事件的發(fā)生率。該藥口服起效快,能有效改善ACS患者的癥狀[2-3],臨床應(yīng)用前景廣闊。
文獻(xiàn)[4-5]合成1的路線為:以丙二酸二乙酯和硫脲為起始原料,經(jīng)環(huán)合反應(yīng)、取代反應(yīng)、氯化反應(yīng)、硝化反應(yīng)、還原反應(yīng)等9步反應(yīng)制得1。該路線在合成2和8時收率較低;在合成4時,硝化反應(yīng)使用發(fā)煙硝酸;在合成5時,氯化后需使用色譜方法分離,不利于工業(yè)化。
本文按文獻(xiàn)[4-5]路線(Scheme 1)合成1,但對其進(jìn)行工藝改進(jìn),使改進(jìn)后的合成工藝具有操作簡便易行、成本降低、總收率(20.9%)和純度(99.6%)均較高等優(yōu)點(diǎn)。1和中間體的結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR和HR-ESI-MS確證。
Scheme 1
Chart 2
1.1儀器與試劑
YRT-3型熔點(diǎn)儀(溫度未校正) ; BRUKER AV 400 MHz型核磁共振(DMSO-d6為溶劑,TMS為內(nèi)標(biāo)) ; VG ZAB-HS型質(zhì)譜儀; LabAlliance Series 1500型高效液相色譜儀; ZF-20D型暗箱式紫外分析儀。
2-丙硫基-嘧啶-4,6-二醇(3),2-丙硫基-4,6-二氯-5-氨基嘧啶(6)和2-【{ (3aR,4S,6R,6aS) -6-[7-氯-5-(丙硫基) -3H-[1,2,3]三唑并[4,5-d]嘧啶-3-基]-2,2-二甲基四氫-3aH-環(huán)戊二烯并[d][1,3]二氧雜環(huán)戊烯-4-基}氧基】乙醇(9)按文獻(xiàn)[3-4]方法合成;其余所用試劑均為分析純。
1.2合成
(1)硫代巴比妥酸鈉(2)的合成
在反應(yīng)瓶中加入乙醇鈉乙醇溶液75 mL (0.22 g·mL-1,0.26 mol)和硫脲15.0 g(0.2 mol),攪拌下于65℃滴加丙二酸二乙酯33.3 mL (0.22 mol),滴畢(約30 min),于65℃反應(yīng)3 h;冷卻至30℃,反應(yīng)30 min。抽濾,濾餅用乙醇(3×20 mL)洗滌,干燥得灰白色粉末2 29.5 g,收率90.1%,m.p.300℃~305℃(300℃[3])。
(2) 2-丙硫基-嘧啶-5-硝基-4,6-二醇(4)的合成
在反應(yīng)瓶中加入3 20 g(0.1 mol)和冰乙酸20 mL,攪拌下于30℃滴加65%硝酸30 g,滴畢,于30℃反應(yīng)3 h。反應(yīng)液倒入30 mL冰水中,攪拌30 min使其完全析晶。抽濾,濾餅用水(3×15 mL)洗滌,干燥得黃色粉末4 17.8 g,收率71.7%,m.p.196℃~198℃(197℃~198℃[4]) ;1H NMR δ: 0.95(t,J = 7.2 Hz,3H),1.62~1.71(m,2H),3.15(t,J =7.2 Hz,2H),12.13(s,2H)。
(3) 2-丙硫基-4,6-二氯-5-硝基嘧(5)的合成
在反應(yīng)瓶中加入4 15 g(65 mmol),甲苯30 mL和三氯氧磷29.8 g(0.2 mol),攪拌下于30℃緩慢滴加三乙胺20 g(0.2 mol),滴畢(15 min),于100℃反應(yīng)3 h。減壓蒸除溶劑,殘余物用30 mL甲苯溶解后緩慢倒入30 mL冰水中,攪拌30 min猝滅殘余的三氯氧磷。加熱至50℃,趁熱分液,甲苯層用5% NaHCO3溶液(3×30 mL)洗滌,蒸除溶劑得淡黃色油狀液體5 13.4 g,收率77.0%;1H NMR δ: 0.96(t,J = 7.2 Hz,3H),1.62~1.63(m,2H),3.12(t,J =7.2 Hz,2H)。
(4) 2-【(3aR,4S,6R,6aS) -6-{[5-氨基-6-氯-2-(丙硫基)嘧啶-4-基]氨基} -2,2-二甲基四氫-3aH-環(huán)戊二烯并[d][1,3]二氧雜環(huán)戊烯-4-基】乙醇(8)的合成
在反應(yīng)瓶中加入6 10 g(40 mmol),乙二醇20mL,7 15.4 g(40 mmol)及三乙胺17 g(0.16 mol),攪拌下于100℃反應(yīng)9 h。加水30 mL,用乙酸乙酯(3×30 mL)萃取,合并萃取液,用飽和食鹽水(3×30 mL)洗滌,蒸除溶劑得紅褐色油狀物,用混合溶劑[A = V(石油醚)∶V(乙酸乙酯) = 4∶1]重結(jié)晶得粉色粉末8 15.5 g,產(chǎn)率88.0%,m.p.109℃~111℃(110℃~113℃[7]) ;1H NMR δ: 0.95(t,J = 7.2 Hz,3H),1.21(s,3H),1.37(s,3H),1.59~1.66(m,2H),1.86 (d,J = 13.6 Hz,1H),2.18~2.25(m,1H),2.93~2.99(m,2H),3.45~3.56 (m,4H),3.87(s,1H),4.30(d,J = 4.1 Hz,1H),4.49 (dd,J =15.2 Hz,6.0 Hz,2H),4.71(s,2H),4.97(d,J =2.4 Hz,1H),6.55(d,J =7.2 Hz,1H)。
(5) 1的合成
在反應(yīng)瓶中加入11 13 g(23 mmol)和甲醇30 mL,攪拌下于30℃滴加濃鹽酸20 mL,滴畢(15 min),反應(yīng)2 h。用乙酸乙酯(3×30 mL)萃取,合并萃取液,用飽和食鹽水(3×30 mL)洗滌,蒸除溶劑得油狀物12 g,用混合溶劑(A = 2∶3)重結(jié)晶得白色固體1 9.6 g,產(chǎn)率80.0%,純度99.6% [HPLC歸一化法;流動相: V(乙腈)∶V(甲醇)∶V(水) =6∶3∶1],m.p.134℃~136℃(133℃~135℃[6]) ;1H NMR δ: 0.81 (t,J = 9.6 Hz,3H),0.99(t,J =4.1 Hz,1H),1.35~1.39(m,1H),1.47~1.57(m,3H),1.99~2.05(m,1H),2.09~2.14(m,1H),2.58~2.66(m,1H),2.81~2.87(m,1H),2.90~2.97(m,1H),3.12~3.17(m,1H),3.44~3.51(m,4H),3.75(t,J = 5.2 Hz,1H),3.93(s,1H),4.57(d,J =4.4 Hz,2H),4.92~4.98(m,1H),5.02(d,J =3.6 Hz,1H),5.08(d,J =6.4 Hz,1H),7.06(d,J =6.4 Hz,1H),7.27~7.36(m,1H),9.33 (d,J = 4.0 Hz,1H) ; HR-ESI-MS m/z: 523.196 2{[M + H]+}。
(1)在2和8的合成中,通過提高堿性催化劑的用量(乙醇鈉用量由1.0倍提高到1.2倍,三乙胺用量由3倍提高到4倍),產(chǎn)率分別從文獻(xiàn)[4]方法的74%和80%提高至90.1%和88.0%;
(2)在4的合成中,文獻(xiàn)[4]方法使用發(fā)煙硝酸與冰乙酸混酸進(jìn)行硝化反應(yīng),危險性大。本文使用65%硝酸,同時減少冰乙酸的用量,同樣取得很好的效果,而且使工藝操作更加安全;
(3)在5的合成中,文獻(xiàn)[4]方法需經(jīng)硅藻土分離除去極性較大的雜質(zhì)。本文通過水和甲苯兩相溶劑,然后趁熱分液,方便地除去雜質(zhì),簡化了工藝操作。
參考文獻(xiàn)
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·制藥技術(shù)·
Process Improvement on the Synthesis of Ticagrelor
HUANG Yang1,WANG Bing2,LIU Ying2,LIU Deng-ke2,WANG Ping-bao2
(1.Graduate School,Tianjin Medical University,Tianjin 300070,China; 2.Tianjin Institute of Pharmaceutical Research Ltd.,Tianjin 300193,China)
Abstract:Ticagrelor in overall yield of 20.9% was synthesized by a nine-steps reaction of cyclization,substitution,nitration and reduction reaction,etc.,using diethyl malonate and thiourea as starting materials.The stuctures were confirmed by1H NMR and HR-ESI-MS.
Keywords:Ticagrelor; P2Y12receptor antagonist; drug synthesis; process improvement
作者簡介:黃陽(1990-),男,漢族,江西高安人,碩士研究生,主要從事藥物合成的研究。E-mail: huangyang2012@163.com
基金項(xiàng)目:國家重大新藥創(chuàng)制專項(xiàng)項(xiàng)目(2011ZX09401-009) ;國家科技重大專項(xiàng)“重大新藥創(chuàng)制”課題(2013ZX09102104)
*收稿日期:2014-12-09;
修訂日期:2015-04-10
中圖分類號:O626; R914.5
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
DOI:10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2015.07.0650
通信聯(lián)系人:王平保,研究員,碩士生導(dǎo)師,E-mail: wangpb@ tjipr.com