CN101555266B

CN101555266B - 一种替比夫定的制备方法

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Publication number: CN101555266B
Application number: CN200910051939XA
Authority: CN
Inventors: 陈莉莉; 岑均达
Original assignee: Shanghai Institute of Pharmaceutical Industry
Current assignee: Shanghai Institute of Pharmaceutical Industry
Priority date: 2009-05-25
Filing date: 2009-05-25
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2029-05-25
Also published as: CN101555266A

Abstract

本发明公开了一种新的替比夫定的制备方法：在惰性溶剂中，在自由基引发剂的作用下，使用2′-脱氧-2′-卤代-3′，5′-二-O-烷酰基-5-甲基-β-L-尿苷为原料与次亚磷酸或次亚磷酸盐和碱反应制备替比夫定。本发明不需要使用金属催化剂参与反应，反应条件温和，且收率较高，经济有效，适于大规模的工业化生产。

Description

一种替比夫定的制备方法

技术领域

本发明涉及一种替比夫定的制备方法技术领域。

背景技术

乙型病毒性肝炎(简称乙型肝炎)是由乙型肝炎病毒(HBV)引起的肝脏炎性损害。目前临床的抗乙型肝炎病毒代表药物为干扰素和多种核苷类抗病毒药物如拉米夫定、泛昔洛韦、阿德福韦酯等。替比夫定是由Idenix Pharmaceuticals公司研发，2006年在瑞士以商品名Sebivor上市。2007年中国药品食品监督管理局批准该药用于治疗慢性乙型肝炎病毒。替比夫定是FDA批准的第四个用于治疗慢性乙型肝炎的药物，临床上用于治疗成人慢性乙型肝炎、失代偿肝硬化，效果优于拉米夫定，且耐受性高、安全性好，是一个较有开发前景的核苷类药物。替比夫定的化学名称为1-(2-脱氧-β-L-呋喃型核糖基)-5-甲基-2，4-(1H，3H)-嘧啶二酮，结构如下：

替比夫定的合成方法很多，文献报道的主要有以下两类：

(一)糖苷化方法

糖苷化法为制备替比夫定的常用方法，一般以2-脱氧-L-核糖为起始原料，经三步反应生成1-氯-2-脱氧-3，5-二-O-对甲苯甲酰基-α-L-呋喃核糖，再与双三甲基硅烷基胸腺嘧啶进行糖苷化反应，脱除糖基上保护基即得替比夫定。[参考文献：Fujimori，S.；Iwanami，N.；Hashimoto，Y.；Shudo，K；A conventient and stereoselective synthesis of 2′-deoxy-β-L-ribonucleosides.Nucleosides & Nucleotides，1992，11(2-4)，341]该方法中原料2-脱氧-L-核糖由于自然界中不存在，需要人工合成，亦有多种合成方法报道，但是收率均较低。糖苷化反应中，由于糖基2-位脱氧，生成的核苷为α、β混合物，不易分离，影响了终产物的纯度。反应路线报道如下：

其中，2-脱氧-L-核糖的合成路线综述可参见文献[“2-脱氧-L-核糖的合成方法概述”，韩素辉、渠桂荣和李永，有机化学，2005，25(5)，526-531]

(二)糖基2-位脱氧法

US6395716报道了以2′-O-乙酰基-3′，5′-二-O-苯甲酰基-β-L-阿拉伯尿苷为起始原料，根据其2′-位酸性较强的性质，用水合肼单脱2′-保护基，再利用自由基反应脱氧，碱基5-位进行碘代，甲基化反应，脱去糖上保护基得替比夫定。该路线步骤较长，由于选用了尿嘧啶进行糖苷化反应，生成的核苷碱基需要进行甲基取代，较为复杂。反应路线如下：

WO2001034618报道了一条最短的合成替比夫定的路线，该方法是以5-甲基-L-尿苷为原料，先保护3′，5′-羟基，2′-位羟基进行硫酰化，在自由基反应条件下脱氧，得到硅烷化-L-胸苷，脱除硅烷基保护得替比夫定。该路线反应步骤短，思路清晰，但是由于硅烷化保护试剂(TIPDSCl)价格昂贵，该路线目前难以工业化。其反应路线如下：

WO2005003374报道了一条新方法制备替比夫定，即采用双(2-甲氧基乙氧基)氢化铝钠(Red-Al)还原2，2′-脱水-5-甲基尿苷，生成2′-脱氧-β-L-核苷，但是由于Red-Al试剂价格昂贵，工业化也难以开展。

可见，替比夫定具有良好的药用前景，但是开发一条既经济、又安全的制备替比夫定的方法仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备替比夫定的新方法，使用该方法合成替比夫定克服了现有技术的上述缺陷，非常适合工业化生产，收率比现有技术要高，且避免了金属催化剂的使用，降低了成本，减少了污染。

本申请人经过多次实验，发现了一条合适的替比夫定制备方法，利用该方法来制备替比夫定，不仅反应稳定、收率高，而且反应条件温和，经济有效。具体的制备方法如下所示：

一种替比夫定的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：式(I)化合物与酰化试剂在溶剂中反应，生成式(II)化合物：

其中，X代表卤素，R代表烷酰基；

步骤二：式(II)化合物与次亚磷酸或次亚磷酸盐、碱、自由基引发剂在溶剂中反应脱卤，生成式(III)化合物：

步骤三：式(III)化合物与碱在溶剂中反应脱除糖上保护基，即烷酰基R，得式(IV)化合物。

上述的步骤一中，反应时使用的酰化试剂选自C₃-C₆脂肪酰卤，R为C₃-C₆的烷酰基；较佳地，所述酰化试剂为丙酰氯或丙酰溴，X为Cl或Br。使用的溶剂选自C₂-C₆酰胺、C₂-C₆酯、C₂-C₆烷烃、卤代烷、乙腈或二氧六环中的一种或几种的混合；较佳地，C₂-C₆酰胺为DMF(N，N-二甲基甲酰胺)，C₂-C₆酯为乙酸甲酯、乙酸乙酯；优选乙腈。

上述的步骤二中，反应时使用的次亚磷酸为市售试剂，一般为35％或50％水溶液，浓度比例没有特别规定。所述次亚磷酸盐为N-乙基哌啶次亚磷酸盐，反应中次亚磷酸或N-乙基哌啶次亚磷酸盐为式(II)化合物的摩尔量的3-10倍。反应加入的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、三乙胺或N-乙基哌啶的一种或几种的混合，优选三乙胺。反应中使用的自由基引发剂为偶氮类化合物，如偶氮二甲酸二异丙酯、偶氮二甲酸二乙酯、偶氮二甲酸二苄酯、偶氮二甲酸二叔丁酯、偶氮双(环己烷甲腈)、4，4-偶氮-(4-氰基戊酸)和偶氮二异丁腈的一种或几种的混合，优选偶氮二异丁腈。反应加入的自由基引发剂为式(II)化合物的摩尔量的0.1-1倍。反应使用的溶剂为惰性溶剂，如1，4-二氧六环、乙腈、DMF、甲苯或二甲苯的一种或几种的混合，优选1，4-二氧六环和乙腈。反应温度为50-120℃，优选溶剂的回流温度，如溶剂用乙腈则反应温度为75-85℃，如溶剂用1，4-二氧六环则反应温度为95-105℃。反应时间为0.5-3hr。

上述的步骤三中，反应时所用的脱除糖基上保护基的碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钾等无机碱或者甲醇钠、乙醇钠等C₁-C₃醇钠或氨水，优选甲醇钠或氨水。反应时所用脱除糖基上保护基的溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇等C₁-C₆脂肪醇或水，其中优选甲醇。

本发明的有益效果：

1.本发明以价格较低的5-甲基-β-L-尿苷为起始原料，经过中间体2′-溴-2′-脱氧-3′，5′-二-O-丙酰基-5-甲基-β-L-尿苷或2′-氯-2′-脱氧-3′，5′-二-O-丙酰基-5-甲基-β-L-尿苷，通过次亚磷酸自由基脱卤反应，脱除糖上保护基而制备替比夫定，反应条件温和，步骤简单，避免了金属催化剂的使用，降低了成本，减少了污染；

2.本发明替比夫定的制备方法所得到的替比夫定产品收率比现有的制备方法高，适合大规模的工业化生产，是理想的替比夫定生产工艺。

具体实施方式

实施例1

2′-溴-2′-脱氧-3′，5′-二-O-丙酰基-5-甲基-β-L-尿苷(化合物II)的制备：

将5-甲基-β-L-尿苷1.4g溶于乙腈110ml中，搅拌升温至40℃，滴加丙酰溴2.4ml，加毕，反应液颜色澄清渐深，升温至50-65℃反应，用薄层色谱跟踪反应至原料点完全消失。蒸除溶剂，残余物溶于10ml二氯甲烷中，饱和碳酸氢钠水溶液洗三次，最后饱和食盐水洗两次，有机相合并，加入活性炭脱色。过滤，滤液加入无水硫酸镁干燥。过滤，滤液减压浓缩至干得浓缩物1.8g。将无水乙醇10ml加入浓缩物中，加热使溶解，放置冷却，有固体生成。过滤得2′-溴-2′-脱氧-3′，5′-二-O-丙酰基-5-甲基-β-L-尿苷1.4g，收率57.2％，mp(熔点)：130-131℃。

¹H NMR(CDCl₃)δ：7.999(s，1H，NH)，7.255-7.163(d，1H，H-6)，6.219-6.203(d，1H，H-1′)，5.197-5.172(dd，1H，H-3′or H-4′)，4.539-4.509(t，1H，H-3′or H-4′)，4.398-4.366(t，3H，H-3′or H-2′)，2.474-2.384(m，4H，2*CH₂)，1.946(s，3H，CH₃)，1.224-1.177(m，6H，2*CH₃)。

实施例2

2′-氯-2′-脱氧-3′，5′-二-O-丙酰基-5-甲基-β-L-尿苷(化合物II)的制备：

将5-甲基-β-L-尿苷2.6g溶于N，N-二甲基甲酰胺25ml中，搅拌升温至40℃，滴加丙酰氯5ml，加毕，反应液颜色澄清，升温至50-65℃反应，用薄层色谱跟踪反应至原料点完全消失。蒸除溶剂，残余物溶于二氯甲烷10ml中，饱和碳酸氢钠水溶液洗三次，最后饱和食盐水洗两次，有机相合并，加入活性炭脱色。过滤，滤液加入无水硫酸镁干燥。过滤，滤液减压浓缩至干得无色油状物3.7g。油状物溶于无水乙醇15ml中，加热使溶解，放置冷却，有固体生成，过滤得2′-氯-2′-脱氧-3′，5′-二-O-丙酰基-5-甲基-β-L-尿苷1.9g，收率48.7％，mp：150-152℃。

¹H NMR(CDCl₃)δ：7.999(s，1H，NH)，7.250-7.163(d，1H，H-6)，6.077-6.062(d，1H，H-1′)，5.268-5.243(dd，1H，H-3′or H-4′)，4.562-4.533(t，1H，H-3′or H-4′)，4.398-4.355(t，3H，H-3′or H-2′)，2.484-2.377(m，4H，2*CH₂)，1.940(s，3H，CH₃)，1.220-1.177(m，6H，2*CH₃)。

实施例3

将5-甲基-β-L-尿苷2.1g溶于乙酸乙酯50ml中，搅拌升温至40℃，滴加丙酰氯3ml，加毕，反应液颜色澄清，升温至50-65℃反应，用薄层色谱跟踪反应至原料点完全消失。蒸除溶剂，残余物溶于二氯甲烷10ml中，饱和碳酸氢钠水溶液洗三次，最后饱和食盐水洗两次，有机相合并，加入活性炭脱色。过滤，滤液加入无水硫酸镁干燥。过滤，滤液减压浓缩至干得无色油状物3.2g。油状物溶于无水乙醇12ml中，加热使溶解，放置冷却，有固体生成，过滤得2′-氯-2′-脱氧-3′，5′-二-O-丙酰基-5-甲基-β-L-尿苷2.0g，收率64.8％，mp：150-152℃。

实施例4

3′，5′-二-O-丙酰基-2′-脱氧-5-甲基-β-L-尿苷(化合物III)的制备：

在氮气保护下，将2′-溴-2′-脱氧-3′，5′-二-O-丙酰基-5-甲基-β-L-尿苷0.217g(0.5mmol)，50wt％次亚磷酸水溶液0.26ml(2.4mmol)和三乙胺0.4ml溶于乙腈8ml中并加热至回流，然后分2次加入含有偶氮二异丁腈0.04g(两次共0.05mmol)的乙腈4ml，在80℃℃下反应0.5hr完全。将反应液浓缩，加入乙酸乙酯10ml，然后依次用水、饱和碳酸氢钠溶液和饱和食盐水洗，有机相经无水硫酸镁干燥，浓缩至干得浆状物0.16g，收率91.5％。

实施例5

在氮气保护下，将2′-氯-2′-脱氧-3′，5′-二-O-丙酰基-5-甲基-β-L-尿苷0.35g(1mmol)，N-乙基哌啶次亚磷酸盐0.9g(5mmol)和氢氧化钠水溶液0.8ml溶于1，4-二氧六环15ml中并加热至回流，然后分2次加入含有偶氮二甲酸二异丙酯0.1g(两次共0.1mmol)的1，4-二氧六环8ml，在101℃下反应0.5hr完全。将反应液浓缩，加入乙酸乙酯15ml，然后依次用水、饱和碳酸氢钠溶液和饱和食盐水洗，有机相经无水硫酸镁干燥，浓缩至干得浆状物0.28g，收率90.1％。

实施例6

2′-脱氧-5-甲基-β-L-尿苷(化合物IV，即替比夫定)的制备：

取3′，5′-二-O-丙酰基-2′-脱氧-5-甲基-β-L-尿苷0.3g，加入含甲醇钠0.03g的甲醇溶液20ml中，室温下搅拌反应。用薄层色谱检测至反应完全。浓缩，乙醇重结晶，过滤得替比夫定0.18g，收率87.8％，mp：188-189℃。

实施例7

2′-脱氧-5-甲基-β-L-尿苷(化合物IV，即替比夫定)的制备：

取3′，5′-二-O-丙酰基-2′-脱氧-5-甲基-β-L-尿苷0.5g，加入含氨水1ml的乙醇溶液36ml中，室温下搅拌反应。用薄层色谱检测至反应完全。浓缩，乙醇重结晶，过滤得替比夫定0.26g，收率76.5％，mp：188-189℃。

Claims

1.一种替比夫定的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：式(I)化合物与酰化试剂在溶剂中反应，生成式(II)化合物；

其中，所述酰化试剂为C₃-C₆脂肪酰卤，X代表卤素，R代表C₃-C₆的烷酰基；

步骤二：式(II)化合物与次亚磷酸或次亚磷酸盐、碱、偶氮类自由基引发剂在溶剂中反应脱卤，生成式(III)化合物；

步骤三：式(III)化合物与碱在溶剂中反应脱除烷酰基，得式(IV)化合物

。

2.如权利要求1所述的替比夫定的制备方法，其特征在于：步骤一中所述酰化试剂为丙酰氯或丙酰溴，X为Cl或Br。

3.如权利要求1所述的替比夫定的制备方法，其特征在于：步骤一中所用溶剂选自C₂-C₆酰胺、C₂-C₆酯、C₂-C₆烷烃、卤代烷、乙腈或二氧六环中的一种或几种的混合。

4.如权利要求3所述的替比夫定的制备方法，其特征在于：所述C₂-C₆酰胺为N，N-二甲基甲酰胺，所述C₂-C₆酯为乙酸甲酯、乙酸乙酯。

5.如权利要求3所述的替比夫定的制备方法，其特征在于：步骤一中所用溶剂为乙腈。

6.如权利要求1所述的替比夫定的制备方法，其特征在于：步骤二中所述次亚磷酸盐为N-乙基哌啶次亚磷酸盐。

7.如权利要求6所述的替比夫定的制备方法，其特征在于：步骤二中所述次亚磷酸或N-乙基哌啶次亚磷酸盐的摩尔量为式(II)化合物的摩尔量的3-10倍。

8.如权利要求1所述的替比夫定的制备方法，其特征在于：步骤二中所用碱为氢氧化钠、氢氧化钾、三乙胺或N-乙基哌啶中的一种或几种的混合。

9.如权利要求1所述的替比夫定的制备方法，其特征在于：所述偶氮类自由基引发剂为偶氮二甲酸二异丙酯、偶氮二甲酸二乙酯、偶氮二甲酸二苄酯、偶氮二甲酸二叔丁酯、偶氮双(环己烷甲腈)、4，4-偶氮-(4-氰基戊酸)或偶氮二异丁腈中的一种或几种的混合。

10.如权利要求9所述的替比夫定的制备方法，其特征在于：步骤二中所用偶氮类自由基引发剂为偶氮二异丁腈。

11.如权利要求1所述的替比夫定的制备方法，其特征在于：步骤二中所述偶氮类化合物的摩尔量为式(II)化合物的摩尔量的0.1-1倍。

12.如权利要求1所述的替比夫定的制备方法，其特征在于：步骤二中所用溶剂为1，4-二氧六环、乙腈、N，N-二甲基甲酰胺、甲苯或二甲苯中的一种或几种的混合。

13.如权利要求12所述的替比夫定的制备方法，其特征在于：步骤二中所用溶剂为1，4-二氧六环或乙腈。

14.如权利要求1所述的替比夫定的制备方法，其特征在于：步骤三中所用碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸钾、甲醇钠、乙醇钠或氨水。

15.如权利要求14所述的替比夫定的制备方法，其特征在于：步骤三中所用碱为甲醇钠或氨水。

16.如权利要求1所述的替比夫定的制备方法，其特征在于：步骤三中所用溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇或水。

17.如权利要求16所述的替比夫定的制备方法，其特征在于：步骤三中所用溶剂为甲醇。