鄭云峰，吳高鑫，羅海榮

(1. 浙江海正藥業(yè)股份有限公司，浙江 臺(tái)州 318000；2. 銅仁學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院，安徽 銅仁 554300)

達(dá)格列凈(Dapagliflozin)是第一個(gè)成熟的C-糖苷類用于治療2型糖尿病的鈉-葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2(SGLT2)抑制劑，相比于早期的O-糖苷類SGLT2抑制劑，其化學(xué)穩(wěn)定性和代謝穩(wěn)定性均有顯著改善[1]，并且達(dá)格列凈抑制劑不會(huì)引起低血糖及體重增加等不良反應(yīng)，且不需要注射給藥，提高了患者用藥的順應(yīng)性，因此，達(dá)格列凈具有廣闊的應(yīng)用前景[2]。達(dá)格列凈的化學(xué)名為(1S)-1,5-脫水-1-C-[4-氯-3-[(4-乙氧基苯基)甲基]苯基]-D-葡萄糖。達(dá)格列凈的結(jié)構(gòu)式中，由于糖環(huán)結(jié)構(gòu)含有四個(gè)羥基，自由分子狀態(tài)易吸潮變質(zhì)，原研公司美國(guó)百時(shí)美施貴寶公司和瑞典阿斯利康公司采用達(dá)格列凈與(S)-(+)-1,2-丙二醇和水結(jié)合成共晶形式[3]，即達(dá)格列凈·(S)-(+)-1,2-丙二醇·一水合物(Dapagliflozin·(S)-(+)-1,2-Propanediol·Monohydrate，1)，先后于2012年11月、2014年1月在歐盟和美國(guó)上市，商品名為Farxiga[4]。

合成1的關(guān)鍵步驟是β-C-糖苷的合成[5]，文獻(xiàn)[6-8]采用經(jīng)典的葡萄糖酸內(nèi)酯合成法合成β-C-糖苷，即采用4-溴-1-氯-2-(4-乙氧基芐基)苯(2)和2, 3, 4, 6-四-O-三甲基硅基-D-葡萄糖酸內(nèi)酯(3)在-78℃、正丁基鋰作用下縮合，然后在甲磺酸-甲醇作用下醚化得到4，4在三乙基硅烷-三氟化硼乙醚還原脫除縮醛結(jié)構(gòu)的甲氧基，再經(jīng)酯化、重結(jié)晶得到5，最后經(jīng)水解脫保護(hù)，然后與(S)-(+)-1,2-丙二醇和水絡(luò)合[3]得到1。

為了合成高質(zhì)量的1，本研究參照上述文獻(xiàn)方法[3，6-8]，并基于質(zhì)量源于設(shè)計(jì)(QbD)的理念[9]，對(duì)多步操作進(jìn)行了優(yōu)化研究：甲磺酸/甲醇醚化步驟中，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，糖端基差向異構(gòu)體(α-C-糖苷)比例隨反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)逐漸減小，反應(yīng)12 h后，糖端基差向異構(gòu)體雜質(zhì)<0.2%，反應(yīng)16 h ～ 20 h時(shí)，糖端基差向異構(gòu)體雜質(zhì)均<0.1%，且隨著時(shí)間延長(zhǎng)，異構(gòu)體雜質(zhì)并無(wú)明顯減少；在羥基乙?；Ｗo(hù)步驟中，我們采用N, N-二異丙基乙胺代替吡啶，避免了工業(yè)上異味的產(chǎn)生；在5的精制步驟中，對(duì)精制條件進(jìn)行了優(yōu)化，先乙酸乙酯/正己烷析晶，然后乙醇重結(jié)晶，糖端基差向異構(gòu)體雜質(zhì)<0.15%和五元環(huán)C-糖苷雜質(zhì)<0.10%。1的合成路線如圖1。

為了研究1的質(zhì)量，本研究通過富集5結(jié)晶后的母液，堿水解后經(jīng)制備液相分離純化得到2個(gè)有關(guān)物質(zhì)(圖2)：(1S)-1,4-脫水-1-C-[4-氯-3-(4-乙氧基芐基)苯基]-D-葡萄糖醇(6)和(1R)-1,5-脫水-1-C-[4-氯-3-(4-乙氧基芐基)苯基]-D-葡萄糖(7)。所得1及6, 7經(jīng)1H NMR，13C NMR和ESI-MS確認(rèn)。

圖1 達(dá)格列凈·(S)-1, 2-丙二醇·一水合物的合成路線

Fig.1 Synthetic route of dapagliflozin propanediol monohydrate

圖2 1的相關(guān)物質(zhì)

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 2-氯-5-(1-甲氧基-D-吡喃葡萄糖-1-基)-4'-乙氧基二苯甲烷(4)

往反應(yīng)罐內(nèi)加入甲苯10 L，2(2.5 kg，7.6 mol)。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下攪拌溶清，將反應(yīng)液降溫至≤-78℃，加正丁基鋰己烷溶液(1.6 M，5 L，1.05 eq)，在≤-78℃下反應(yīng)45 min。再滴加含3(3.8 kg，8.0 mol)甲苯溶液10 L，滴畢后在≤-78℃下反應(yīng)1 h。然后加入甲磺酸/甲醇(v∶v=1∶10，16.5 L)溶液，加完后將反應(yīng)液自然升溫至20～30℃，攪拌反應(yīng)15 h，結(jié)束反應(yīng)。往反應(yīng)釜中加入飽和碳酸氫鈉溶液20 L，淬滅反應(yīng)，加入飲用水20 L稀釋，分層，水相用乙酸乙酯萃取10 L×2次，合并有機(jī)相，用飽和氯化鈉溶液洗滌10 L×2次，合并有機(jī)相，用無(wú)水硫酸鈉干燥，過濾，濾液在45℃減壓濃縮至干，得糖漿物，直接用于下一步反應(yīng)，ESI-MS(m/z)：456[M+NH4]+,1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ: 7.37 (s, 1H), 7.26 (m, 2H), 7.04 (d, J=8.6 Hz, 2H), 6.75 (d, J=8.6 Hz, 2H), 4.26 (s, 4H), 3.88～4.03 (m, 4H), 3.77～3.86 (m, 3H), 3.57～3.62 (m, 1H), 3.49～3.51 (m, 1H), 3.20 (d, J=9.3 Hz, 1H), 2.90～3.25 (s, 3H), 1.35 (t, J=7.0 Hz, 3H)；13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ:157.3, 138.6, 136.6, 134.4, 131.4, 130.1, 129.6, 129.3, 126.7, 114.4, 100.9, 76.9, 74.7, 72.5, 70.0, 63.4, 61.9, 49.2, 38.5, 14.8。

1.2 2-氯-5-(2, 3, 4, 6-四-O-乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖-1-基)-4'-乙氧基二苯甲烷(5)

往反應(yīng)罐內(nèi)加入乙腈20 L，降溫至0℃，加入三氟化硼乙醚(2.2 kg，15.5 mol)和三乙基硅烷(2.0 kg，17.2 mol)，0℃反應(yīng)45 min，再加入4的二氯甲烷溶液，，反應(yīng)4 h，結(jié)束反應(yīng)。向反應(yīng)液中加入飽和碳酸氫鈉溶液10 L，用乙酸乙酯萃取10 L×2次，合并有機(jī)相，用飽和氯化鈉溶液洗滌10 L×2次，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干燥。抽濾，濾液冷卻至0℃，加入N, N-二異丙基乙胺(4.5 kg，35.0 mol)、乙酸酐 (3.6 kg，35.0 mol)和4-二甲氨基吡啶(50 g，0.4 mol)，反應(yīng)45 min，結(jié)束反應(yīng)，加入水25 L淬滅反應(yīng)，用乙酸乙酯萃取10 L×2次，飽和氯化鈉溶液洗滌10 L×2次，有機(jī)相于25～35℃濃縮至干。濃縮物加入乙酸乙酯10 L，加熱溶清，趁熱加入正己烷40 L，冷卻至0℃攪拌，析出固體，過濾。濾餅用乙醇40 L，加熱至回流溶清，冷卻至10℃，攪拌，過濾，45℃真空干燥得白色固體(2.5 kg，以2計(jì)收率57.0%)，mp 119 ～ 121℃(文獻(xiàn)：mp 118 ～ 122℃[8])。

1.3 達(dá)格列凈·(S)-1, 2-丙二醇·水合物(1)

往反應(yīng)罐內(nèi)加入甲醇10 L，5(1.5 kg，2.6 mol)，攪拌均勻后加入3 mol/L氫氧化鈉3.75 L，加熱升溫至65～75℃。反應(yīng)30 min，結(jié)束反應(yīng)。

向反應(yīng)液中加入1 mol/L鹽酸(約4.5 L)調(diào)pH值至6～7，45℃濃縮掉所有甲醇，乙酸乙酯萃取5 L×2次，有機(jī)相用飲用水洗滌5L×2次，分出乙酸乙酯層，過濾，濾液至另一反應(yīng)罐。往濾液反應(yīng)罐內(nèi)加入S-(+)-1,2-丙二醇(280 g，3.6 mol)，室溫?cái)嚢? h，再冷卻至0℃，加入晶種適量，攪拌析晶2 h，加入正己烷16 L，維持0℃攪拌打漿，過濾，35℃減壓干燥得到白色固體1(1.1 kg，84.6%)。純度99.8% [HPLC歸一法：色譜柱(Merck RP-18，250*4.6mm，5μm)；流動(dòng)相 水∶乙腈= 60∶40，檢測(cè)波長(zhǎng) 220 nm；柱溫 40℃，流速1.0 mL/min]。mp 72.5℃(文獻(xiàn)[2]：71.4℃)，[α]D25= +15.1°(c = 1.0, MeOH)，ESI-MS(m/z)：431[M+Na]+;1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 7.36 (d, J=8.2 Hz, 1H), 7.32 (d, J=1.9 Hz, 1H), 7.23 (dd, J=8.3, 2.0 Hz, 1H), 7.09 (d, J=8.6 Hz, 2H), 6.82 (d, J=8.6 Hz, 2H), 4.85 (s, 3H), 4.41 (s, 3H), 3.93～4.02 (m, 5H), 3.70 (dd, J=11.7, 1.3 Hz, 1H), 3.53～3.60 (m, 1H), 3.44 (dd, J=11.7, 5.6 Hz, 1H), 3.26～3.28 (m, 2H), 3.22～3.25 (m, 1H), 3.18～3.20 (m, 2H), 3.09～3.11 (m, 1H), 1.29 (t, J=7.0 Hz, 3H), 1.00 (d, J=6.3 Hz, 3H);13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ:157.4, 140.1, 138.3, 132.4, 131.7, 131.3, 130.0, 129.1, 127.8, 114.8, 81.7, 81.2, 78.8, 75.2, 70.8, 67.7, 67.6, 63.4, 61.8, 38.1, 20.4, 15.1。

1.4 (1S)-1,4-脫水-1-C-[4-氯-3-(4-乙氧基芐基)苯基]-D-葡萄糖醇(6)和(1R)-1,5-脫水-1-C-[4-氯-3-(4-乙氧基芐基)苯基]-D-葡萄糖(7)

將5的母液減壓濃縮至干物200 g，加入甲醇2 L，攪拌均勻后加入3 mol/L氫氧化鈉溶液0.5 L，加熱升溫至65～75℃。反應(yīng)完畢后，向反應(yīng)液中加入1mol/L鹽酸調(diào)pH至6～7，于35～45℃濃縮掉所有甲醇，采用制備色譜分離純化(色譜柱：50 DAC，流動(dòng)相 甲醇∶水=55∶45，流速：80mL/min)，收集36.1～40.2 min洗脫液，減壓濃縮后得到糖漿物6(0.22 g)，ESI-MS(m/z)：431[M+Na]+;1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 7.36～7.32 (m, 2H), 7.28 (dd, J=8.3, 1.6 Hz, 1H), 7.07 (d, J=8.5 Hz, 2H), 6.83 (d, J=8.6 Hz, 2H), 4.48 (d, J=2.6 Hz, 1H), 3.93～3.98 (m, 5H), 3.79～3.83 (m, 3H), 3.63～3.60 (m, 1H), 3.44～3.40 (m, 1H), 1.29 (t, J=7.0 Hz, 3H);13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ:157.4, 141.5, 138.5, 131.9, 131.6, 130.0, 129.7, 129.3, 126.5, 114.8, 87.1, 84.8, 81.9, 77.8, 69.9, 64.3, 63.4, 38.1, 15.1。收集47.4～52.8 min洗脫液，減壓濃縮后得到糖漿物7(0.31 g), ESI-MS(m/z)：431[M+Na]+;1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ: 7.34 (d, J=8.2 Hz, 1H), 7.25 (s, 1H), 7.18 (dd, J=8.2, 1.4 Hz, 1H), 7.10 (d, J=8.4 Hz, 2H), 6.83 (d, J=8.5 Hz, 2H), 5.15 (d, J=3.9 Hz, 1H), 5.01 (d, J=2.6 Hz, 1H), 4.87 (d, J=4.4 Hz, 1H), 4.57 (d, J=5.6 Hz, 1H), 4.41 (t, J=5.6 Hz, 1H), 4.13 (m, 1H), 3.95～4.00 (m, 6H), 3.73～3.75 (m, 1H), 3.61～3.64 (m, 1H), 3.31～3.45 (m, 1H), 1.35 (t, J=7.0 Hz, 3H);13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ:157.3, 138.9, 137.9, 131.8, 131.6, 130.5, 130.0, 128.8, 127.5, 114.7, 82.1, 81.3, 78.4, 77.2, 70.0, 64.6, 63.4, 38.1, 15.1。