王海波,王瑞玲,李合興,陳玉真
(河南利華制藥有限公司,河南 安陽 455000)
氯倍他索丙酸酯為人工合成的高效局部外用糖皮質(zhì)激素類藥物,化學(xué)名為21-氯-9-氟-11-羥基-17-丙酸酯-16-甲基孕甾-1,4-二烯-3,20-二酮,具有較強(qiáng)的抗炎、抗瘙癢和毛細(xì)血管收縮作用,同時(shí)具有抑制細(xì)胞有絲分裂的作用,能有效地滲透進(jìn)皮膚角質(zhì)層;無水鈉潴留作用,有一定的促進(jìn)鈉、鉀排泄作用[1]。傳統(tǒng)的合成工藝路線[2-3]是以9β,11β-環(huán)氧-17α,21-二羥基-16β-甲基-1,4-孕(甾)二烯-3,2-二酮(DB11)為起始物料,經(jīng)9位上氟反應(yīng)后,得到倍他米松;再在二甲基甲酰胺(DMF)體系中與原丙酸三乙酯進(jìn)行大環(huán)反應(yīng),在乙醇-三氯化鋁溶液體系中進(jìn)行開環(huán)反應(yīng)得到倍他米松-17-丙酸酯;然后在DMF體系中與甲基磺酰氯反應(yīng)得到中間體,再與氯化鋰反應(yīng),得到氯倍他索丙酸酯。該工藝路線較長,各步驟中間體分離操作繁瑣,收率偏低,僅為71%左右;反應(yīng)過程中用到劇毒品甲基磺酰氯,且在吡啶或DMF體系中進(jìn)行氯代反應(yīng),產(chǎn)生大量高氨氮廢水,不經(jīng)濟(jì)環(huán)保。因此,作者對(duì)該工藝路線各單元反應(yīng)進(jìn)行研究,調(diào)整產(chǎn)物結(jié)構(gòu)構(gòu)造的順序,仍以DB11為起始物料,經(jīng)過磺化-氯代-丙?;⑸戏?、精制等反應(yīng)合成氯倍他索丙酸酯(圖1),其結(jié)構(gòu)經(jīng)1HNMR和ESI-MS確證。
DB11,純度98%以上,湖南新合新生物醫(yī)藥有限公司;其余所用試劑均為分析純,安陽萬光化玻有限公司。
圖1 改進(jìn)的氯倍他索丙酸酯的合成工藝Fig.1 Improved synthetic process of Clobetasol propionate
YRT-3型熔點(diǎn)儀;Bruker AV-Ⅲ-500型核磁共振儀(CDCl3為溶劑);Agilent 1290-6540 UHPLC Q-TOF型液-質(zhì)聯(lián)用儀;Agilent 1260型高效液相色譜儀。
1.2.1 中間體Ⅳ的合成[4-6]
在氮?dú)獗Wo(hù)下,將160 mL二氯甲烷、20 g DB11和20 g對(duì)甲苯磺酰氯加入反應(yīng)瓶中,降溫至-5~0 ℃,滴加20 mL三乙胺,30 min內(nèi)滴完,于-5~5 ℃下反應(yīng)5 h,TLC(二氯甲烷∶丙酮=6∶1)檢測(cè)Rf0.35處幾乎無斑點(diǎn),得到中間體Ⅱ;向體系中加入2 mL甲醇,升溫至30~35 ℃,保溫反應(yīng)10 h,TLC(二氯甲烷∶丙酮=6∶1)檢測(cè)Rf0.65處幾乎無斑點(diǎn),得到中間體Ⅲ;在氮?dú)獗Wo(hù)下,將反應(yīng)體系降溫至-5~0 ℃,加入20 mL三乙胺,控制溫度0~10 ℃,緩慢滴加丙酰氯15 mL,30 min內(nèi)滴加完,0~10 ℃保溫反應(yīng)5 h, TLC(二氯甲烷∶丙酮=6∶1)檢測(cè)Rf0.72 處幾乎無斑點(diǎn);向體系中加入100 mL飲用水,攪拌10 min,靜置30 min分層,二氯甲烷層分入另一反應(yīng)瓶中,水層用100 mL二氯甲烷洗滌,攪拌10 min,靜置30 min分層,合并二氯甲烷層;減壓濃縮,回收溶劑,加入40 mL甲醇夾帶二氯甲烷,過濾,干燥10 h,得中間體Ⅳ23.10 g,收率96.37%,HPLC純度98.65%,最大單雜0.28%。
1.2.2 氯倍他索丙酸酯(Ⅰ)的合成[7]
將200 g氫氧化鉀加入到400 mL飲用水中,攪拌溶清,備用。將100 mL氫氟酸(70%HF)和10 mL丙酮加入到250 mL聚四氟乙烯反應(yīng)瓶中,攪拌均勻,降溫至-40~-30 ℃,控制溫度在-40~-30 ℃內(nèi),1 h內(nèi)加入20 g中間體Ⅳ,加完,控溫-30~-20 ℃反應(yīng)5 h。反應(yīng)完畢后,將反應(yīng)液緩慢加入400 mL飲用水中,滴加氫氧化鉀溶液,調(diào)節(jié)pH值7.0~7.5,過濾,干燥,得氯倍他索丙酸酯粗品18.70 g,收率89.49%,HPLC純度98.69%。
1.2.3 氯倍他索丙酸酯的精制
將18 g氯倍他索丙酸酯粗品加入90 mL甲醇和90 mL二氯甲烷中,攪拌升溫溶清后加入1 g活性炭,回流30 min,過濾,濾液濃縮,抽濾,干燥10 h,得氯倍他索丙酸酯精品17.10 g,收率95.00%,HPLC純度99.45%,最大單雜0.09%。
中間體Ⅳ:m.p.201.3~204.5 ℃;1HNMR,δ:1.00(s,3H,H-18),1.14(t,3H,H-25),1.22(m,1H,H-15β),1.37(d,3H,H-20),1.54(m,1H,H-12α),1.55(s,3H,H-19),1.92(m,3H,H-7α),2.37(m,2H,H-24),2.50(m,1H,H-12α),2.64(m,1H,H-6β),3.94(d,J=15 Hz,1H,H-22b),4.04(d,J=15 Hz,1H,H-22α),4.44(m,1H,H-11),6.33(d,J=10 Hz,1H,H-2),7.21(d,J=10 Hz,1H,H-1);ESI-MS,m/z:446.45[M+H]+。
氯倍他索丙酸酯:m.p.197.5~199.3 ℃(194~198 ℃[8]);1HNMR,δ:1.00(s,3H,H-18),1.14(t,3H,H-25),1.22(m,1H,H-15β),1.38(d,3H,H-20),1.54(m,1H,H-12α),1.55(s,3H,H-19),1.60(m,1H,H-7β),1.93(m,3H,H-7α/15α/OH),2.01(m,1H,H-14),2.09(m,1H,H-16),2.37(m,2H,H-24),2.41(m,1H,H-6α),2.46(m,1H,H-8),2.49(m,1H,H-12α),2.64(m,1H,H-6β),3.94(d,J=15 Hz,1H,H-22b),4.04(d,J=15 Hz,1H,H-22α),4.43(m,1H,H-11),6.13(s,1H,H-4),6.34(d,J=10 Hz,1H,H-2),7.21(d,J=10 Hz,1H,H-1);ESI-MS,m/z:466.47[M+H]+。
在中間體Ⅱ的合成中,用對(duì)甲苯磺酰氯替代文獻(xiàn)中用到的劇毒品甲基磺酰氯,反應(yīng)條件更溫和,反應(yīng)更徹底,反應(yīng)結(jié)束后加入少量醇類催化,可以與體系中的氯離子發(fā)生置換,生成中間體Ⅲ。傳統(tǒng)工藝[9-10]中17位丙酰化反應(yīng)是采用原丙酸三乙酯先進(jìn)行大環(huán)反應(yīng),再開環(huán)水解,容易產(chǎn)生21位異構(gòu)體雜質(zhì);本研究采用丙酰氯作為酰化試劑,反應(yīng)更徹底,不會(huì)產(chǎn)生21位異構(gòu)體雜質(zhì)。收率及質(zhì)量均有提高,實(shí)現(xiàn)了磺化-氯代-丙酰化三步反應(yīng)在一個(gè)體系中完成,簡(jiǎn)化了工藝操作,縮短了合成周期。
在化合物Ⅰ的合成中,采用氫氧化鉀溶液中和上氟體系,避免了傳統(tǒng)工藝[11]中采用氨水中和而產(chǎn)生的大量高氨氮廢水,以及采用碳酸鉀溶液中和容易產(chǎn)生大量泡沫等問題,清潔環(huán)保。
以DB11為起始物料,經(jīng)過磺化-氯代-丙?;?、上氟、精制等反應(yīng)合成氯倍他索丙酸酯,總收率81%以上,HPLC純度99%以上。
該合成路線較傳統(tǒng)合成路線具有以下優(yōu)點(diǎn):通過調(diào)整產(chǎn)物結(jié)構(gòu)構(gòu)造順序,實(shí)現(xiàn)一鍋法完成磺化-氯代-丙?;椒磻?yīng),簡(jiǎn)化工藝操作,縮短了合成周期,避免了高氨氮廢水的產(chǎn)生,減少了廢水排放,符合綠色環(huán)保的要求。通過對(duì)工藝參數(shù)的優(yōu)化,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,降低了生產(chǎn)成本,適用于工業(yè)化生產(chǎn)。