舒理建 黃成軍 何天強(qiáng) 趙立峰 金中軍

（浙江普洛康裕制藥有限公司，浙江東陽322118）

0 引言

烏苯美司是日本東京微生物化學(xué)研究所學(xué)者從發(fā)酵液中發(fā)現(xiàn)的肽類化合物。本品多年以來一直用于腫瘤患者的化學(xué)治療和放射性治療的輔助作用劑。也用于老年性免疫性功能缺陷治療的輔助藥物。結(jié)構(gòu)式見圖1。

圖1 烏苯美司結(jié)構(gòu)

迄今為止數(shù)十年來一共有七條合成路線被公開。不過僅有一條路線可真正應(yīng)用于工業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn)。

烏苯美司的化學(xué)結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，它含有一個(gè)手性肽鍵，這個(gè)肽鍵對(duì)于酸和堿都非常敏感，并且在中高溫下相當(dāng)不穩(wěn)定，容易發(fā)生消旋。此外，它擁有三個(gè)手性中心，因此可能存在八個(gè)光學(xué)異構(gòu)體。所以，在合成制備過程中，抑制并消除并存的光學(xué)異構(gòu)雜質(zhì)，生產(chǎn)出高純度的產(chǎn)品是具有高度挑戰(zhàn)性的工作。

目前采用的生產(chǎn)路線是基于日本科學(xué)家發(fā)表的方法[1]。這條路線由兩部分組成，一是由11步反應(yīng)組成的主干路線，二是用于其中第九步和第十步反應(yīng)側(cè)鏈試劑的制備的5步反應(yīng)，共計(jì)16步反應(yīng)。烏苯美司的合成路線見圖2。

圖2 烏苯美司的合成路線

在第四步的縮合反應(yīng)中，只要嚴(yán)格控制反應(yīng)條件，只會(huì)生成一對(duì)蘇式外消旋混合物（7a）和（7b），可以避免生成對(duì)應(yīng)的赤式異構(gòu)體（13）和（14）。它們的結(jié)構(gòu)式見圖3。

圖3 （7a）和（7b）和（13）和（14）的結(jié)構(gòu)

但是在第六步拆分反應(yīng)中采用了較為昂貴的左旋苯乙胺作為拆分試劑，其生成的兩種非對(duì)映異構(gòu)復(fù)合物的溶解度差別不大，導(dǎo)致了有5%左右的非對(duì)映異構(gòu)體復(fù)鹽（8-b）夾雜在所需的（8-a）中。雖經(jīng)過純化，但仍會(huì)帶入下步反應(yīng)中，最終混入烏苯美司。（8-b）結(jié)構(gòu)式見圖4。

圖4 （8-b）的結(jié)構(gòu)

在原生產(chǎn)工藝的第十步肽鍵形成反應(yīng)中采用了DCC-HOBt作為鍵合的輔助試劑。這兩者的組合雖然遠(yuǎn)優(yōu)于單獨(dú)采用DCC 作為輔劑，可以把單獨(dú)使用DCC 時(shí)造成的外消旋化從5～30%降低到2～4%，但是，對(duì)于高光學(xué)純度的烏苯美司的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)還是常常不能符合。因?yàn)橛袝r(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)在烏苯美司成品中會(huì)夾雜有總量為2%左右的下列三個(gè)異構(gòu)體雜質(zhì)：

圖5 （1-b）、（1-c）及（1-d）的結(jié)構(gòu)

此外，DCC有一個(gè)缺點(diǎn)。它在反應(yīng)中吸收一份子的水之后生成了二環(huán)己基脲（DCU），見圖6。這是一個(gè)不易溶解于水和大多數(shù)有機(jī)溶劑的化合物。要把它徹底除盡是十分困難的事。如果殘留下去必定影響化學(xué)純度。

圖6 以DCC為原料合成DCU

為了保證穩(wěn)定可靠地大規(guī)模生產(chǎn)烏苯美司，筆者課題組對(duì)原工藝進(jìn)行有效的改進(jìn)。

1 方法

1.1 方法改進(jìn)

首先，采用天然的賴氨酸作為第六步的拆分劑，以期利用其經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)一步降低原材料成本，并充分利用其水溶性，充分除去少量殘留的拆分劑。

圖7 以（7）為原料合成（15）

其次，采用了EDCI和HOAt聯(lián)合體系代替DCC-HOBt。

EDCI是鹽酸鹽，可以用在水中進(jìn)行肽鍵形成反應(yīng)。反應(yīng)結(jié)束之后的脲由于分子中存在堿性叔胺氮原子還是鹽酸鹽形式，可以繼續(xù)溶解于水中，便于除盡，不會(huì)殘留在中間體中。EDCI結(jié)構(gòu)式見圖8。

圖8 EDCI的結(jié)構(gòu)

HOAt是新穎的鍵合催合試劑[2]，其參與的肽鍵形成反應(yīng)幾乎不生成對(duì)應(yīng)的外消旋異構(gòu)體，即可以保證本工藝中第十步肽鍵形成反應(yīng)中應(yīng)用的L-亮氨酸芐酯不發(fā)生消旋。HOAt結(jié)構(gòu)式見圖9。

圖9 HOAt的結(jié)構(gòu)

圖10 以（11）為原料合成（12）

1.2 儀器和試劑

RW20 懸臂攪拌器(德國(guó)IKA 公司)；N-1100 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(EYELA 公司)；WRR 熔點(diǎn)儀(上海精科實(shí)業(yè)有限公司)；IP-di?gi300 自動(dòng)旋光儀(上海儀邁儀器科技有限公司)；Agilent 1260高效液相色譜儀（紫外檢測(cè)器，美國(guó)Agilent公司）。

合成反應(yīng)用試劑均為工業(yè)級(jí)，HPLC用試劑為色譜級(jí)。

1.3 烏苯美司手性HPLC測(cè)試條件

烏苯美司手性化合物：CHIRALPAK AD-3 色譜柱(4.6×250 mm,3 μm)，流動(dòng)相為正庚烷-乙醇-異丙醇-TFA-DEA(88：6：6：0.1：0.1)，流速0.9 mL/min，檢測(cè)波長(zhǎng)220 nm，柱溫35 ℃。

1.4 實(shí)驗(yàn)步驟

（1）（2S,3R）-3-乙酰氨基-2-羥基-4-苯基丁酸L-賴氨酸鹽（15）的制備 化合物（7）的蘇式外消旋10.0 g（42.1 mmol）和L-賴氨酸6.16 g（42.1 mmol）溶解在95%乙醇（200 ml）和乙腈（50 ml）的混合溶劑體系中，加熱至60～65 ℃，攪拌30 min 后再冷卻到10～15 ℃，然后繼續(xù)緩慢攪拌3 h。沉淀的固體物被過濾收集后再轉(zhuǎn)移到乙酸異丙酯（50 ml），室溫?cái)嚢?4 h。過濾收集白色固體，再在無水乙醇（60 ml）重結(jié)晶一次，收集的白色粉末狀結(jié)晶在真空中加熱干燥，得到6.1 g 化合物15，收率37.7%。[α]=+33.2°(C=1，C2H5OH)。m.p.130～131 ℃。

（2）芐基N-[（2S,3R）-3-芐氧甲酰胺基-2-羥基-4-苯基丁酰]-L-亮氨酸（12）的制備 在-15 ℃，向步驟（9）得到的10.0 g化合物（11）（30.0 mmol）的四氫呋喃溶液中，滴加13.2 g L-亮氨酸芐酯的對(duì)甲苯磺酸鹽（33.0 mmol）和3.54 g HOAt（26.0 mmol）的四氫呋喃溶液，10 min 滴加完畢，然后在相同的溫度下加入3.35 g 三乙胺（33.0 mmol）和6.9 g EDCI（36.0 mmol），反應(yīng)混合液在-20～-10 ℃下緩慢攪拌8～10 h。反應(yīng)混合液濃縮至干后，加入二氯甲烷（200 ml）溶解，再用0.5 N 的鹽酸溶液洗滌一次，水洗滌兩次，然后無水硫酸鈉干燥。抽濾，濾液濃干后，加入甲基叔丁基醚（150 ml），攪拌2 h。將析出的晶體過濾，收集。在真空烘箱中，氮?dú)饬飨拢?0～35 ℃干燥，最后得到15.2 g 化合物（12），收率為94.5%。經(jīng)檢測(cè)，得到的化合物（12），m.p. 122～123 ℃，[α]=+15.3°(C=1，AcOH)，ee%=99.7%。

2 結(jié)果與討論

與以前的方法相比，本研究在以下方面做了改進(jìn)：①以賴氨酸替代左旋苯乙胺為拆分劑。賴氨酸是一個(gè)堿性的天然氨基酸，價(jià)廉且易溶于水，便于拆分之后洗滌除盡，不會(huì)殘留在中間體中；由于價(jià)廉不必如同左旋苯乙胺必須加以回收套用。②以EDCI-HOAt體系代替DCC-HOBt進(jìn)行縮合，利用該體系更高的活性，進(jìn)一步減少了消旋產(chǎn)物的比例。通過改進(jìn)，可以保證每批獲得高光學(xué)純度的烏苯美司，三個(gè)光學(xué)異構(gòu)雜質(zhì)的總量降到0.4%，也未檢測(cè)到DCU存在于烏苯美司成品中，光學(xué)純度和化學(xué)純度均可達(dá)到99.7%以上。

3 結(jié)語

本合成工藝可較大幅度地降低成本，提高產(chǎn)物的光學(xué)純度及化學(xué)純度，適合于烏苯美司的工業(yè)化生產(chǎn)。