李果
(天津藥物研究院藥業(yè)有限責(zé)任公司,天津 300301)
利伐沙班是一種新型的口服抗凝血藥。由拜耳和強(qiáng)生公司聯(lián)合研制,是一種具有高度選擇性和競爭性的直接抑制Xa 因子的藥物。2009 年6 月獲準(zhǔn)在中國上市,商品名拜瑞妥(Xarelto),2011 年 7 月FDA 批準(zhǔn)在美國上市[1]。與傳統(tǒng)的抗凝血藥相比,利伐沙班具有服用方便、見效快、安全性高[2,3]等優(yōu)勢。在臨床上主要用于預(yù)防髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)后患者深靜脈血栓(DVT)和肺血栓(PE)的形成。
已報(bào)道的以4-(4-氨基苯基)-3-嗎啉酮為起始原料合成利伐沙班的文獻(xiàn)[4~6]大體有以下幾種途徑,方法一是起始原料與氯甲酸甲酯反應(yīng),在氫化鈉、DMF 作用下與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng),然后在氯化鋰、叔丁醇鉀作用下與5-氯噻吩-2-甲酰胺反應(yīng)的利伐沙班[7];方法二是起始原料與氯甲酸甲酯反應(yīng),在正丁基鋰條件下,與(S)-N-(3-氯-2-羥基丙基)氨基甲酸叔丁酯反應(yīng),再在三氟乙酸條件下,與5-氯-2-酰氯噻吩反應(yīng)生成利伐沙班[8];方法三是起始原料與氯甲酸芐酯反應(yīng),在正丁基鋰條件下與(R)-丁酸縮水甘油酯反應(yīng),再與疊氮化鈉反應(yīng),然后與三苯基膦反應(yīng),再與5-氯-2-酰氯噻吩反應(yīng)生成利伐沙班[9];這三種制備方法反應(yīng)條件苛刻,反應(yīng)原料不易得,成本較高。另外如正定基鋰要求在-78℃條件下制備,不利于安全操作,不利于工業(yè)化生產(chǎn)。
本方法以4-(4-氨基苯基)-3-嗎啉酮(SM-1)為主要起始原料,以乙醇為溶劑與(S)-N-縮水甘油鄰苯二甲酰亞胺(SM-2)反應(yīng),得到中間體1;然后以DMF 為溶劑與N,N'-羰基二咪唑反應(yīng),得到中間體2;2-氯噻吩-5-甲酸(SM-3)在甲苯回流條件下與氯化亞砜反應(yīng)生成中間體3;中間體2在一甲胺溶液和乙醇溶液中,與硫酸溶液反應(yīng)生成中間體4;然后在四氫呋喃溶液中與中間體3反應(yīng),得到利伐沙班。
具體反應(yīng)見圖1。
圖1
實(shí)驗(yàn)儀器:核磁共振儀 (Broker AVANCE Ⅲ400,400MHz)、質(zhì)譜儀(Agilent 1200-6110 LC/MS)、WRS-lB 數(shù)字熔點(diǎn)儀 (上海精密科學(xué)儀器有限公司),WZZ-1S 型數(shù)字自動(dòng)旋光儀。SM-1、SM-2、SM-3 均為市售化工原料,其余試劑均為市售分析純或化學(xué)純產(chǎn)品,除特別說明外,未經(jīng)處理可直接使用。
1.2.1 2-[(2R)-2-羥基-3-[[4-(3-氧代-4-嗎啉基)苯基]氨基]丙基]-1H-異吲哚-1,3(2H)-二酮(中間體 1)的制備
向 5L 反應(yīng)瓶中加入 300g SM-1,317.2g(1M)SM-2,3.6L 無水乙醇,0.9L H2O,攪拌升溫至70~75℃,(45~50℃溶清)保溫?cái)嚢?h,再補(bǔ)加63.5g(0.2M)SM-2,繼續(xù)保溫?cái)嚢?h,放料,反應(yīng)瓶加入1.5L 無水乙醇,攪拌均勻,降至室溫過夜。抽濾時(shí)用600mL 乙醇淋洗固體;80℃下常溫干燥6h;得白色固體484g,收率78.4%。即為中間體1。M.P.210.0~211.4℃。1H NMR (400MHz,DMSO-d6)δ:7.85 (m,4H,Ar-H),7.02 (d,J=8.8Hz,2H,Ar-H),6.61(d,J=8.8Hz,2H,Ar-H),5.67(t,J=5.8Hz,1H,NH),5.17 (d,J =5.2Hz,1H,OH),4.13 (S,2H,OCH2CO),4.00(m,CH),3.93(m,2H,CH2),3.68(m,2H,CH2),3.60(m,2H,CH2),3.17(m,1H,CH2),3.02(m,1H,CH2)
1.2.2 2-[[(5S)-2-氧代-3-[4-(3-氧代-4-嗎啉基) 苯基]-5-噁唑烷基] 甲基]-1H 異吲哚-1,3-(2H)-二酮(中間體2)的制備
向 5L 反應(yīng)瓶中加入 450g 中間體 1,258.4g(1.5M)CDI,900mL DMF,攪拌升溫,逐漸溶清,85~90℃保溫?cái)嚢?h,關(guān)閉加熱,向反應(yīng)液中緩慢加入1.8L H2O,攪拌降至20℃,放料。抽濾時(shí)用450mL乙醇沖洗瓶體,淋洗濾餅,80℃下常壓干燥6h;得白色固體440g,收率91.7%,即為中間體2。M.P:215.7~216.7℃。1H NMR (400MHz,DMSO-d6)δ:7.95~7.81(m,4H,Ar-H),7.53(d,J=9.0Hz,2H,Ar-H),7.41 (d,J=9.0Hz,2H,Ar-H),4.95(m,1H,OCH(CH2)2),4.23 (d,J=9.1Hz,1H,OCH2CH2N),4.19(s,2H,COCH2O),4.06 ~3.86(m,5H,OCH2CH2N,OCH(CH2)2),3.75-3.67(m,2H)
1.2.3 5-氯噻吩-2-酰氯(中間體3)的制備
反應(yīng)瓶中加入25g 5-氯噻吩-2-甲酸,54.9g氯化亞砜(3M),50mL 甲苯,攪拌升溫回流,保溫?cái)嚢?h,減壓蒸盡溶劑,加入50mL 甲苯,攪拌均勻,減壓蒸盡溶劑,得油狀物,即為中間體3。直接用于下一步。
1.2.4 4-{4-[(5S)-5-(氨基甲基)-2-氧代-1,3-嗯唑烷-3-基]苯基}嗎啉-3-酮硫酸鹽(中間體4)的制備
向 5L 反應(yīng)瓶中加入 435g 中間體 2,435mL(4.8M)甲胺水溶液(含量40%),435mL 無水乙醇,攪拌升溫55~60℃,保溫?cái)嚢?h,加入提前配制好的硫酸水溶液(303.8g H2SO4溶于1305mLH2O中),反應(yīng)液始終溶清,65℃加入 4350mL(10M)無水乙醇,有固體生成,繼續(xù)升溫?cái)嚢柚粱亓鳎?8℃),關(guān)閉加熱,冷卻降至室溫20~25℃。放料,反應(yīng)瓶中加入870mL 無水乙醇,攪洗,放料,合并,室溫靜置1h,抽濾;435mL 乙醇淋洗固體,室溫干燥12h,35~40℃真空干燥6h,得白色固體402.9 g,收率 98 %,即為中間體 4。mp:269 ~271℃,mp:280 ℃,1H NMR (DMSO-d6,300MHz)δ:7.59(2H,d,J=8.88Hz,Ar-H),7.40(2H,d,J=8.85Hz,Ar-H),4.71~4.48(1H,m,CH),4.19(2H,S,OCH2CO),4.08(1H,t,J=8.87Hz,CHC-H2N),3.97(2H,dd,J=4.5 and 5.49 Hz,OCH2C-H2N),3.89(1H,dd,J=6.51Hz,CHCH,N),3.71 (2H,dd,J=4.62 and 5.49Hz,OC-H2CH2N),2.84(2H,m,CHCH2NH2)
1.2.5 5-氯-N-(((5S)-2-氧代-3-(4-(3-氧代嗎啉-4-基)苯基)-1,3-惡唑啉-5-基)甲基)噻吩-2-甲酰胺(利伐沙班)的制備
向反應(yīng)瓶中加入 20g 中間體 4,140mL 水,80mL 丙酮,攪拌降溫至0~5℃,加入碳酸鈉水溶液(12.4g 碳酸鈉+80mL 水配置),后立即滴入中間體 3 溶液(16g SFJX+80mL 丙酮稀釋),控溫 t<20℃。加完保溫?cái)嚢?1~2h,過濾,濾餅用 100mL 水洗,40mL 丙酮攪洗×3,抽干濾餅,100mL 丙酮回流打漿10min,攪拌自然冷卻至室溫,過濾,40mL 丙酮淋洗濾餅,鼓風(fēng)干燥,得白色固體20g, 收率89.3%。m.P.230.0~232.9℃。=-39.25o(C=0.3,DMSO),1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:8.98(t,J=5.8Hz,1H,NH),7.69 (d,J=4.1Hz,1H,Ar-H),7.56(d,=8.8Hz,2H,Ar-H),7.40(d,J=8.8Hz,2H,Ar-H),7.19(d,J=4.1Hz,1H,Ar-H),4.84(m,1H,OCH(CH2)2),4.19(m,3H),3.97(t,J=5.2Hz,2H),3.85(m,1H),3.71(t,J=5.2Hz,2H),3.61(t,J=5.6Hz,2H)。ESI-MS(m/z):436.0[M+H]+。
綜上所述,本文所采用的合成利伐沙班的方法,與已經(jīng)報(bào)道的其它方法相比,有以下的優(yōu)點(diǎn),1)反應(yīng)條件溫和,實(shí)驗(yàn)過程中容易操控;2)安全便捷,沒有苛刻的工藝條件要求,比如已報(bào)道有的文獻(xiàn)要用到疊氮化鈉容易爆炸,有的文獻(xiàn)要用到正定基鋰(-78℃條件下滴定)等,嚴(yán)格限制了工業(yè)化生產(chǎn);3)反應(yīng)試劑簡單易得,價(jià)格便宜;4)三廢較少且容易處理,對環(huán)境的影響較??;5)此方法各步收率高,所得目標(biāo)產(chǎn)物質(zhì)量較好。