CN101381387B

CN101381387B - 制备2'-脱氧-2',2'-二氟-β-胞苷盐酸盐的方法

Info

Publication number: CN101381387B
Application number: CN2007100456688A
Authority: CN
Inventors: 李金亮; 黄红军; 吕峰
Original assignee: SHANGHAI XIDI PHARMACEUTICAL CO Ltd
Current assignee: Shanghai Chuangnuo Pharmaceutical Co., Ltd.
Priority date: 2007-09-06
Filing date: 2007-09-06
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2027-09-06
Also published as: WO2009030075A1; CN101381387A

Abstract

本发明公开了一种立体选择性制备2′-脱氧-2′，2′-二氟-β-胞苷盐酸盐(式I化合物)的方法，该方法包括：1)式II化合物与卤化钠反应得到式III化合物和式IV化合物的混合物；2)步骤1)的混合物与保护的胞嘧啶反应得到式V化合物；3)式V化合物脱保护、成盐得到式I化合物。具体的反应式如下：

Description

制备2'-脱氧-2',2'-二氟-β-胞苷盐酸盐的方法

技术领域

本发明涉及合成2′-脱氧-2′，2′-二氟-β-胞苷盐酸盐(吉西他滨盐酸盐)的方法。

背景技术

2′-脱氧核苷及其同系物用于抗病毒治疗和癌症治疗中显示了独特的活性。其中2′-脱氧-2′，2′-二氟-β-胞苷盐酸盐(吉西他滨盐酸盐)作为一种新型嘧啶类抗代谢剂，可与DNA末端结合并有自我增强机制，对多种实体瘤具有独特的抗瘤活性，被批准用于治疗胰腺癌和非小细胞肺癌，以及晚期和转移性胰腺癌。其结构式如下：

合成吉西他滨的方法已经有很多报道，其中多数都是通过活化2′，2′-二氟-2′-脱氧核糖的1-位羟基得到活性呋喃核糖中间体，该中间体与硅烷化的胞嘧啶进行N-糖基化反应，然后经脱保护基得到吉西他滨，如下所示：

其中：P为羟基保护基，L为离去基团。

上述路线中活性呋喃核糖中间体实例之一为2′-脱氧-2′，2′-二氟-3′，5′-二苯甲酰基-1α-甲磺酸酯呋喃核糖(参见US5371230，US5401838，以下简称1α-甲磺酸酯呋喃核糖)。为了获得高产率的β-核苷，此中间体要求是α∶β两个异构体的比例要高，而要达到这个要求，合成此中间体的反应温度需要低于-80℃，这样苛刻的低温条件是不适合工业化生产的。

实例之二为1-卤代呋喃核糖，US5744597只例出了1α-卤代呋喃核糖与核碱基进行立体选择性糖基化反应，其中生成的吉西他滨的β∶α的比例不超过2∶1。后有WO2006070985报道将2′，2′-二氟-2′-脱氧核糖的1-位羟基先与二苯氧基磷酰氯酯化后再溴代，然后将纯化的1α-溴代呋喃核糖与核碱基反应，边反应边蒸去生成的三甲基溴化硅，可以得到高选择性的3′，5′-不同保护基的吉西他滨。此工艺路线虽然将核苷的β体的选择性提高了很多，但也存在以下弊端：(1)3′，5′-位的保护基不同，需要分二次进行羟基保护；(2)二苯氧基磷酰氯价格昂贵；(3)仍然需要将1α-溴代呋喃核糖从其α和β的混合物中分离出来；(4)每1摩尔当量1α-溴代呋喃核糖至少需要14摩尔当量的核碱基。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种立体选择性合成2′-脱氧-2′，2′-二氟-β-胞苷盐酸盐(吉西他滨盐酸盐)的方法，以克服以上技术存在的上述缺陷。

本发明人在实验中发现：1-甲磺酸酯呋喃核糖(α和β的混合物)在进行卤代反应时，β体反应的速度几乎是α体的2倍。所以设计以已有报道(见Synthesis，(6)，565，1992)的1-甲磺酸酯呋喃核糖(α和β的混合物)为原料，进行溴代反应时通过HPLC跟踪反应，当检测β-甲磺酸酯基本转化为α-卤化物后停止反应，得到的1α-卤代呋喃核糖和未反应的1α-甲磺酸酯呋喃核糖不经分离同时进行下一步的N-糖基化反应，然后脱保护、成盐得到吉西他滨盐酸盐。

本发明的合成2′-脱氧-2′，2′-二氟-β-胞苷盐酸盐(吉西他滨盐酸盐)方法，包括如下步骤：

1)式II化合物与卤化钠反应得到式III化合物和式IV化合物的混合物；2)将步骤1)的混合物与硅烷化保护的胞嘧啶反应得到式V化合物；3)式V化合物脱保护、成盐得到式I化合物；

具体的反应式如下：

其中：R₁为羟基保护基，R₂为C1-C6烷基和取代或未取代的苯基，X为卤素，R₃为硅保护基，R₄为氢或胺基保护基。

在本发明的优选示例中，R₁为苯甲酰基；R₂为甲基；X为溴；R₃为三甲基硅基，R₄为氢。

在本发明中，所述的步骤1)具体描述为：将式II化合物和卤化钠在季铵类相转移催化剂存在下，在溶剂中反应，HPLC检测β-甲磺酸酯基本转化为α-卤化物后，从反应产物中收集式III化合物和式IV化合物的混合物。

反应物配比为式(II)化合物：卤化钠的摩尔比为1∶2～6。

得到产物含有90％以上的式III化合物和式IV化合物。尤其是得到的产物中含有70％以上的式III化合物。

所说的卤化钠优选溴化钠。

所说的季铵类相转移催化剂优选四丁基溴化铵。

在步骤1)中，所采用的溶剂包括但不限于N，N-二甲基甲酰胺、1，4-二氧六环、四氢呋喃、乙腈、甲苯、卤代烃中的一种或混合。优选为四氢呋喃。

所述的步骤2)具体描述为：在90～135℃，将式III化合物和式IV化合物的混合物溶解于混合溶剂的溶液滴加到硅烷化保护的胞嘧啶中，再继续在90～135℃保温反应2～4小时，然后从反应产物中收集式V化合物。

所说的混合溶剂为C6-C14的烷烃与高沸点醚的混合物，优选正庚烷和二苯醚。所述混合溶剂的加入量为至少能完全溶解式III化合物和式IV化合物的混合物的量。

采用上述方法合成2′-脱氧-2′，2′-二氟-β-胞苷盐酸盐(吉西他滨盐酸盐)，产品含量可达到99％以上，HPLC检验方法可采用美国药典USP29中的方法。而且每1摩尔当量1α-卤代呋喃核糖只需要10摩尔当量的核碱基就可以达到高选择性的效果。

本发明的方法，原料价格低廉，中间体不需分离，大大提高原料的转化率，从而大为降低了生产成本，而且操作简便，适合工业化生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

2′-脱氧-2′，2′-二氟-3′，5′-二苯甲酰基-1α-溴代-呋喃核糖和2′-脱氧-2′，2′-二氟-3′，5′-二苯甲酰基-1α-甲磺酸酯呋喃核糖混合物

制备一：

将2′-脱氧-2′，2′-二氟-3′，5′-二苯甲酰基-1-甲磺酸酯呋喃核糖(α∶β＝1∶1)(20g，43.8mmol)、溴化钠(21g，0.204mol)加入到N，N-二甲基甲酰胺中160ml，加入四丁基溴化铵(2g，6.20mmol)，常温搅拌48小时。HPLC检测β-甲磺酸酯完全转化为α-溴化物后，加入250ml水搅拌30分钟。用250ml乙酸乙酯分三次萃取，合并有机层，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩得到18.5g标题混合物(HPLC纯度分析：70％的α-溴化物和23％α-甲磺酸酯)。

制备二：

将2′-脱氧-2′，2′-二氟-3′，5′-二苯甲酰基-1-甲磺酸酯呋喃核糖(α∶β＝1∶1)(20g，43.8mmol)、溴化钠(21g，0.204mol)加入到四氢呋喃160ml中，加入四丁基溴化铵(2g，6.20mmol)，加热回流48小时。HPLC检测β-甲磺酸酯完全转化为α-溴化物后，减压浓缩回收四氢呋喃。残留物中加入250ml水搅拌30分钟。用250ml乙酸乙酯分三次萃取，合并有机层，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩得到19.5g标题混合物(HPLC纯度分析：75％的α-溴化物和23％α-甲磺酸酯)。

制备三：

将2′-脱氧-2′，2′-二氟-3′，5′-二苯甲酰基-1-甲磺酸酯呋喃核糖(α∶β＝1∶1)(20g，43.8mmol)、溴化钠(10.3g，0.10mol)加入到四氢呋喃160ml中，加入四丁基溴化铵(1.4g，4.34mmol)，常温搅拌48小时。HPLC检测β-甲磺酸酯完全转化为α-溴化物后，加入250ml水搅拌30分钟。后处理同上，得到19.0g标题混合物(HPLC纯度分析：74％的α-溴化物和22％α-甲磺酸酯)。

实施例2

2′，2′-二氟-3′，5′-二苯甲酰基胞苷

制备一：氮气保护下，将硫酸铵(50mg，0.379mmol)和胞嘧啶(50g，0.450mol)加入200ml六甲基二硅胺烷中，然后加热到125℃保温30分钟至固体溶解，体系澄清后，回流反应3小时，减压浓缩反应体系蒸出部分六甲基二硅胺烷。将实施例1中制备一得到的混合物(10g，22.0mmol)溶解在正庚烷160ml和二苯醚40ml的混合溶剂中，然后滴加到上述反应体系中。加热回流2小时后改为常压蒸馏装置，开始滴加正庚烷16ml和二苯醚4ml的混合溶液，滴加过程控制反应温度在120～130℃并保证反应体系体积大致不变，18小时后将反应体系温度降温至100℃，缓慢滴加12ml水后，再将体系自然降温至室温。过滤，滤饼用二氯甲烷200ml和甲醇40ml加热溶解。过滤，滤液减压浓缩干得粗品核苷。将粗品核苷用异丙醇重结晶，干燥得到10.1g产品(HPLC纯度分析：α∶β＝1∶7～8)。

制备二：氮气保护下，将硫酸铵(25mg，0.190mmol)和胞嘧啶(25g，0.225mol)加入100ml六甲基二硅胺烷中，然后加热到125℃保温30分钟至固体溶解，体系澄清后，回流反应2小时，减压浓缩反应体系蒸出部分六甲基二硅胺烷。将实施例1中制备一得到的混合物(10g，22.0mmol)溶解在正庚烷160ml和二苯醚40ml的混合溶剂中，然后滴加到上述反应体系中。后处理同上，得到9.8g产品(HPLC纯度分析：α∶β＝1∶5～6)。

实施例3

吉西他滨盐酸盐

制备一：将实施例2中制备一得到的混合物(1g，2.12mmol)，室温下加入到饱和的氨气甲醇(30ml)溶液中，室温下继续搅拌12小时。抽滤，滤液用浓盐酸调pH至1.5(缓慢调节，控制盐酸在30分钟内滴加完毕)，继续搅拌20分钟，然后体系缓慢降温(15℃/h)，降至室温时转入冰水混合物中(0～5℃)搅拌析晶。过滤，干燥得到0.5g产品(HPLC纯度分析：β体＞99.8％；α体＜0.1％)。

制备二：将实施例2中制备二得到的混合物(5g，10.6mmol)，室温下加入到饱和的氨气甲醇(150ml)溶液中，室温下继续搅拌13小时。抽滤，滤液用浓盐酸调pH至1.5，继续搅拌30分钟，然后体系缓慢降温(15℃/h)，降至室温时转入冰水混合物中(0～5℃)搅拌析晶。过滤，干燥得到2.2g产品(HPLC纯度分析：β体＞99.8％；α体＜0.1％)。

Claims

1.一种制备2′-脱氧-2′，2′-二氟-β-胞苷盐酸盐的方法，其特征在于，该方法包括：1)式II化合物与卤化钠反应得到式III化合物和式IV化合物的混合物；2)将步骤1的混合物与硅烷化保护的胞嘧啶反应得到式V化合物；3)式V化合物脱保护、成盐得到式I化合物2′-脱氧-2′，2′-二氟-β-胞苷盐酸盐；

具体的反应式如下：

其中：R₁为羟基保护基，R₂为C1-C6烷基和未取代的苯基，X为卤素，R₃为硅保护基，R₄为氢或胺基保护基。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，R₁为苯甲酰基。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，R₂为甲基。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，X为溴。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，R₃为三甲基硅基。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，R₄为氢。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1)式II化合物与卤化钠反应得到式III化合物和式IV化合物的混合物是将式II化合物和卤化钠在季铵类相转移催化剂存在下，在溶剂中反应，HPLC检测β-甲磺酸酯基本转化为α-卤化物后，从反应产物中收集式III化合物和式IV化合物的混合物。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，得到产物含有90％以上的式III化合物和式IV化合物。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所说的季铵类相转移催化剂优选四丁基溴化铵。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所采用的溶剂包括为N，N-二甲基甲酰胺、1，4-二氧六环、四氢呋喃、乙腈、甲苯、卤代烃中的一种或混合。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)将式III化合物和式IV化合物的混合物与硅烷化保护的胞嘧啶反应得到式V化合物是在90～135℃，将式III化合物和式IV化合物的混合物溶解于混合溶剂的溶液滴加到硅烷化保护的胞嘧啶中，再继续在90～135℃保温反应2～4小时，然后从反应产物中收集式V化合物。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所说的混合溶剂为C6-C14的烷烃与高沸点醚的混合物。