李果

（天津藥物研究院藥業(yè)有限責(zé)任公司，天津300301）

四氫葉酸，化學(xué)名稱為N-[4-[(氨基-1,4,5,6,7,8-六氫-4-氧代-6-喋啶基）甲基]氨基]苯甲?；?L-谷氨酸)，是制備5-甲酰四氫葉酸鈣的重要中間體。5-甲酰四氫葉酸鈣又名左亞葉酸鈣，由美國(guó) weyth pharmaceutical 公司首先研制成功，于1994 年首先在英國(guó)上市，主要用作甲氨蝶呤解毒藥物[1]，近年來也用于巨幼細(xì)胞性貧血、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和牛皮癬等滋生免疫疾病的治療。在國(guó)外，將亞葉酸鈣與5-Fu 聯(lián)合應(yīng)用[2]，作為結(jié)直腸癌的首選療法，其臨床應(yīng)用已充分證實(shí)了該藥的安全有效性。

四氫葉酸的合成是影響5-甲酰四氫葉酸鈣整個(gè)合成過程中至關(guān)重要的一步，四氫葉酸主要由葉酸（FA）還原而得，文獻(xiàn)報(bào)道過的合成方法主要有催化加氫[3]、二氫葉酸還原酶[4,5]、化學(xué)還原[6,7]等。其中，催化加氫是早期制備四氫葉酸的主要方法，由于催化過程中使用大量金屬催化劑，成本較高且生產(chǎn)過程復(fù)雜；二氫葉酸還原酶是使用酶還原的方法，酶具有專一性，但是需要大量的輔酶及再生系統(tǒng)[8]，在實(shí)驗(yàn)室較難實(shí)驗(yàn)，工業(yè)上技術(shù)和設(shè)備復(fù)雜，成本高；化學(xué)還原法是目前使用的主要方法，本文對(duì)化學(xué)還原法中常用的還原劑，如硼氫化鈉、硫酸氫鈉等的還原效果做比較和分析，為后期大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)提供指導(dǎo)和借鑒。

1 儀器與試劑

核磁共振氫譜用Bruker DPX 400 (400 MHz)型超導(dǎo)核磁共振分析儀測(cè)定。葉酸為市售食品級(jí)、其余試劑均為市售化學(xué)純。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 合成方法(見圖1)

圖1 合成路線

將10.0g(23mmol)葉酸加入到盛有60mL 水的500mL 三頸燒瓶中，開啟機(jī)械攪拌，用滴液漏斗滴加1mol/L 氫氧化鈉溶液60.0mL，溶解均勻，將反應(yīng)瓶置于冰水浴中降溫至溫度恒定，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下（將氮?dú)獯鼘?dǎo)氣管直接接入三頸瓶的瓶口）分批逐量加入NaBH4固體3.5g(91mmol)，待體系無大量氣泡生成后撤出冰浴，使用電加熱水浴鍋緩慢升溫至 60℃，反應(yīng)1h，2mol/L 鹽酸調(diào)節(jié) pH 值至3.5，有大量黃色固體析出，抽濾，濾餅用60mL 的乙酸水溶液淋洗三遍，再用60mL 的無水乙醇淋洗三遍，將濾餅置于真空干燥箱內(nèi)干燥得黃色粉末 9.8g, 收率 93.1%。1H NMR (D2O,400 MHz)：δ 7.43 (d,J=8.8 Hz,2H),6.54 (d,J=8.8 Hz,2H),4.09(m,1H),3.58 (d,J=10.4 Hz,1H),3.44 (m,1H),3.41(m,1H),2.95 (dd,J=8.5 Hz,12.8 Hz,1H),2.86(dd,J=8.8Hz,12.8 Hz,1H),2.09 (t,J=7.6 Hz,2H),1.95(m,1H),1.81(m,1H)。

2.2 結(jié)果分析

采用化學(xué)還原法將葉酸還原為四氫葉酸，使用不同的還原劑直接影響到反應(yīng)的效果，若還原劑的選擇不合適會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)過程中分子內(nèi)鍵的斷裂或還原不徹底產(chǎn)生二氫葉酸等副產(chǎn)物。將食品級(jí)的葉酸加入到三頸燒瓶?jī)?nèi)，緩慢滴加氫氧化鈉溶液使其全部溶解，冰水浴條件下氮?dú)獗Ｗo(hù)，將要考 察的 還原 劑 NaBH4、KBH4、NaHSO3、Na2S2O4，分批逐量加入到反應(yīng)體系中（PtO2在三頸燒瓶?jī)?nèi)與溶劑混合均勻后再抽真空、將液面上方空氣置換為氮?dú)?，開始反應(yīng)再置換為氫氣），待無大量氣泡生成后撤去冰浴，升溫、恒定在60℃，反應(yīng)1h，鹽酸調(diào)節(jié)pH 值至3.5，黃色的四氫葉酸直接析出。

表1 不同還原劑對(duì)四氫葉酸收率的影響

表1 是使用不同還原劑對(duì)合成四氫葉酸的影響，分析結(jié)果可以看出葉酸和還原劑在不同的物質(zhì)的量比下四氫葉酸的收率有較大的差別，當(dāng)還原劑選用 NaBH4，F(xiàn)A∶NaBH4=1∶4 時(shí)，收率達(dá)到最高 93.6%，1∶6 時(shí)收率略有下降；選用 KBH4，F(xiàn)A∶KBH4=1∶4 時(shí),收率 84.5%，同樣 1∶6 時(shí)開始下降；選用 NaHSO3，F(xiàn)A∶NaHSO3=1∶6 時(shí),收率 77.6%，1∶8時(shí)開始下降；選用 Na2S2O4，F(xiàn)A∶Na2S2O4=1∶6 時(shí),收率89.4%，同樣1∶8 時(shí)開始下降。常用氫化還原法，采用PtO2做催化劑，當(dāng)使用FA 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的PtO2時(shí)，四氫葉酸的收率達(dá)到90.6%，效果較好，隨著相對(duì)用量的提高收率提升并不明顯，考慮到金屬催化劑成本高，技術(shù)和設(shè)備復(fù)雜且對(duì)環(huán)境污染大，目前較少使用。

3 討論

由葉酸為原料還原合成四氫葉酸，經(jīng)1H NMR確認(rèn)結(jié)構(gòu)正確。通過對(duì)五種還原劑的比較研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)采用NaBH4做還原劑，物質(zhì)的量比為1∶6 時(shí)效果最好，收率為93.6%，TLC 檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)有分子斷裂產(chǎn)生蝶呤、對(duì)氨基苯甲酰谷氨酸及其他雜質(zhì)點(diǎn)的出現(xiàn)，且反應(yīng)條件溫和、操作簡(jiǎn)便、適合工業(yè)化生產(chǎn)。