付 敏,古 亮,劉曉斌,宋 皓,彭 冠
(1.江西青峰藥業(yè)有限公司,江西 贛州 341000;2.江西科維協(xié)同創(chuàng)新藥物有限公司,江西 贛州 341000)
3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸(ObeticholicAcid,商品名Ocaliva)是由美國Intercept制藥公司研發(fā)的原發(fā)性膽汁性肝硬化(PBC)治療藥物, 2016年5月27日獲美國FDA批準上市,2016年12月12日獲歐盟批準上市,是近20年來首個獲批治療PBC的藥物。其針對伴有2~3級肝纖維化的非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的適應(yīng)癥也正處于三期監(jiān)床階段[1]。
目前合成3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸的路線主要有兩種[2-3]:路線一以7-酮石膽酸為原料,經(jīng)甲酯化,成硅烯醇醚,羥醛縮合,酯基水解,烯鍵加氫,羰基還原得到;路線二將是將路線一中酯基水解的產(chǎn)物再做成不同的酯,酯先進行烯鍵加氫與羰基還原,最后水解除去酯基。此兩種文獻報道的方法均存在反應(yīng)過程中異構(gòu)體生成量較多,產(chǎn)品需多次結(jié)晶純化才能達到藥用要求,不利于商業(yè)化生產(chǎn)。
本文參考有關(guān)文獻[2-5],對3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸的合成工藝進行改進優(yōu)化,以3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸為起始原料,經(jīng)催化加氫、構(gòu)型翻轉(zhuǎn)、羰基還原等一系列反應(yīng)合成了標題化合物,與文獻方法相比,反應(yīng)條件溫和,總收率85.1%。具體合成路線如圖1。
圖1 3α,7α-二羥基-6α- 乙基-5β-膽烷-24-酸的合成路線Fig.1 Synthetic route of 3α, 7α-dihydroxy-6α-ethyl-5β-cholan-24-oic acid
ZF-113型三用紫外分析儀(上海和勤分析儀器有限公司);WRR型熔點儀(溫度計未經(jīng)校正,上海精密科學(xué)儀器有限公司);Avance 400核磁共振儀(DMSO為溶劑,TMS為內(nèi)標,瑞士Bruker公司) ; Waters Alliance e2695高效液相色譜儀(美國沃特世公司) ;Corona Veo RS檢測器(賽默飛世爾科技公司);Xevo G2-XS Qtof高分辨質(zhì)譜(美國沃特世公司)。 3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸(廈門海樂景生化有限公司);其他試劑均為市售分析純或化學(xué)純。
1.2.1 3α-羥基-6β-乙基-7-酮-5β-膽-24-酸(2)的合成
250mL高壓氫化反應(yīng)釜(上海巖征YZPR-250)中加入15.00g (36.0mmol) (E)-3α-羥基-6-亞乙基-7-酮-5β-膽-24-酸,150mL甲醇和0.75g 鈀炭(含鈀10%,干基重量),抽真空后通氫氣至0.4~1.0MPa,升溫至50℃反應(yīng)8h,降至室溫后過濾,濾液取樣液相檢測原料剩余小于0.5%,得(2)的甲醇溶液。直接用于下步投料。
1.2.2 3α-羥基-6α-乙基-7-酮-5β-膽-24-酸(3)的合成
將上步得到的(2)的甲醇溶液加入到500mL三口燒瓶中,加入4.32g(54.0mmol) 50%氫氧化鈉溶液,磁力攪拌(鞏義予華DF-101S)升溫至回流反應(yīng)5h,降至室溫后取樣液相檢測原料(2)剩余小于0.5%,得(3)的甲醇溶液。
1.2.3 3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸(4)的合成
向上步得到的(3)的甲醇溶液中加3.40g(90.0mmol) 硼氫化鈉,磁力攪拌(予華DF-101S)升溫至回流反應(yīng)6h,降至室溫后取樣液相檢測原料(3)剩余小于0.5%,加入300mL 水,減壓濃縮至約一半體積,用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至3~4,析出產(chǎn)品,過濾,水洗,50℃真空干燥得到粗品,粗品用50mL醋酸異丙酯重結(jié)晶得白色固體12.89g,即為3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸(4),三步收率:85.1%,m.p.98.0~99.5℃,HPLC純度為99.75%。
3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸的各種譜圖見圖2~圖6。
1HNMR(DMSO,400 MHz),δ:0.60 (s,3H);0.82(m,6H); 0.88(d,3H,J=6.4Hz);1.22(m,18H);1.73(m,6H);1.90 (d,1H,J=11.6Hz); 2.09(m,1H); 2.21(m,1H); 3.13(m,1H); 3.49(s,1H); 4.04(s,1H); 4.30(s,1H);12.0(s,1H)。13CNMR(DMSO,100MHz),δ:12.20,18.66,20.91,22.67,23.58,23.60,28.34,30.93,31.23,31.28,33.13,34.04,35.45,36.03,39.86,40.43,41.77,42.51,45.82,50.60,56.03,68.90,71.10,175.41。MS(m/z):[M-H]-419.32。
圖2 3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β- 膽烷-24-酸的1HNMR譜圖Fig.2 1HNMR spectra of 3α, 7α-dihydroxy-6α-ethyl-5β-cholan-24-oic acid
圖3 3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β- 膽烷-24-酸的13 CNMR譜圖Fig.3 13 CNMR spectra of 3α, 7α-dihydroxy-6α-ethyl-5β-cholan-24-oic acid
圖4 3α,7α-二羥基-6α- 乙基-5β-膽烷-24-酸的DEPT譜圖Fig.4 DEPT spectra of 3α, 7α-dihydroxy-6α-ethyl-5β-cholan-24-oic acid
圖5 3α,7α-二羥基-6α- 乙基-5β-膽烷-24-酸的HSQC譜圖Fig.5 HSQC spectra of 3α, 7α-dihydroxy-6α-ethyl-5β-cholan-24-oic acid
圖6 3α,7α-二羥基-6α- 乙基-5β-膽烷-24-酸的MS譜圖Fig.6 MS spectra of 3α, 7α-dihydroxy-6α-ethyl-5β-cholan-24-oic acid
在合成化合物2時,采用甲醇、乙醇等低級酯肪醇類溶劑進行催化氫化,反應(yīng)低物更好溶解,與文獻中采用氫氧化鈉水溶液進行反應(yīng)相比,反應(yīng)可以在較低的溫度下進行,可大幅的降低雜質(zhì)的生成量,有利于提升最終產(chǎn)品的純度。
三步反應(yīng)中前兩步反應(yīng)無需分離純化,直接進入下一步反應(yīng),減少了工序,有利于工業(yè)化生產(chǎn),同時反應(yīng)體系中甲醇的引入使硼氫化鈉還原步驟時異構(gòu)體的產(chǎn)生量降低,成品中異構(gòu)體的含量相對于文獻的方法下降一半以上。
通過對反應(yīng)條件及試劑的相應(yīng)優(yōu)化,整條路線操作簡單,符合工業(yè)化生產(chǎn)的要求,總收率為85.1%。