CN101792446A - L-赤型生物喋呤的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及L-赤型生物喋呤的制备方法，作为临床使用的非典型高苯丙氨酸血症的治疗药物(R)-2-氨基-6-[(1R，2S)-1，2-二羟基丙基]-5，6，7，8-四氢-4(3H)-喋啶酮盐酸盐的重要制备中间体，属于药物化学技术领域。制备方法依次为：L-(+)-阿拉伯糖1与醇发生糖苷化反应；加入磺酰氯进行磺酰化反应；还原脱除磺酸酯基；脱除缩醛保护基团；与肼反应得到腙类化合物；与酸酐或酰氯反应；再与2，4，5-三氨基嘧啶酮反应，再加入氧化剂；脱除酰基，得到L-赤型生物喋呤。本发明不使用硫醇，无需安装除臭设备；降低了生产成本，优化了工作环境；各步反应条件温和，易于操作，缩短了生产周期。
Description
技术领域
本发明涉及L-赤型生物喋呤的制备方法，作为临床使用的非典型高苯丙氨酸血症的治疗药物(R)-2-氨基-6-[(1R，2S)-1，2-二羟基丙基]-5，6，7，8-四氢-4(3H)-喋啶酮盐酸盐(通用名：盐酸沙丙喋呤(Sapropterin hydrochloride))的制备中间体L-赤型生物喋呤的制备方法，属于药物化学技术领域。
背景技术
化学式I表示L-赤型生物喋呤是自然界广泛存在的喋啶类的一种。
化学式II表示(R)-2-氨基-6-[(1R，2S)-1，2-二羟基丙基]-5，6，7，8-四氢-4(3H)-喋啶酮(BH4)是生物体内羟基化反应和加氧酶中必须的辅酶，是一氧化氮合成酶(NOS)的最重要的辅酶；盐酸沙丙喋呤是被不少国家批准使用的药物，用来治疗非典型高苯丙氨酸血症的唯一有效的治疗药物。
已经报道的制备(R)-2-氨基-6-[(1R，2S)-1，2-二羟基丙基]-5，6，7，8-四氢-4(3H)-喋啶酮(BH4)的方法是由L-赤型生物喋呤氢化还原得到的，因此，已经报道了许多制备L-赤型生物喋呤的方法。都是经由5-脱氧-L-阿拉伯糖与三氨基尿嘧啶缩合制备的。
比如，Andrews等人(J.Chem.Soc.1969，928)报道了5-脱氧-L-阿拉伯糖与2-氨基-4-氯-3-硝基-6-羟基嘧啶的缩合制备法。Welustock J.(US3505329)Taylor E.C.(J.Am.Chem.Soc.1979，98，2301)报道的方法以L-鼠李糖为原料，与乙硫醇反应生成相应的缩硫醛，再把缩硫醛氧化为砜，在与碱作用脱除一个碳得到关键原料5-脱氧-L-阿拉伯糖。5-脱氧-L-阿拉伯糖再与三氨基尿嘧啶缩合，即2，4，5-三氨基-6-羟基嘧啶反应生成生物喋呤。后来这一方法被多次改进和完善，为唯一的工业化制备方法，见式(1)。但是，使用的乙硫醇具有令人难以忍受的恶臭，必须使用除臭装置，其沸点低也给生产带来不变。另外此法在制备5-脱氧-L-阿拉伯糖过程中生产周期较长。
发明内容
本发明的目的是为了解决已有技术在制备L-赤型生物喋呤过程中臭味大、反应周期长的问题，提出制备L-赤型生物喋呤的有效的新方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的制备L-赤型生物喋呤的新方法，其中L-赤型生物喋呤的的结构式如式I所示，其具体制备步骤如下：
1)将L-(+)-阿拉伯糖1溶于醇，发生糖苷化反应，反应时间为0.10～48小时；加入碱中和，搅拌1～100分钟，过滤除去不溶物；减压除去溶剂得到粘稠液体；
所述的醇的碳原子数等于1～10；L-(+)-阿拉伯糖1与醇的量之比为1∶1～100；L-(+)-阿拉伯糖1与氯化氢量的比例关系为1∶0.1～100；所述的碱为碳酸氢盐、碳酸盐、三乙胺或氢氧化物；
2)将步骤1)得到的粘稠液体与醚类溶剂混合冷却至0℃，然后再加入磺酰氯，搅拌，反应时间为5～50小时；反应完成后用碱性水溶液洗涤数次，分层，有机相用硫酸镁干燥，过滤，然后除去溶剂，得到产物3；
所述的在加入磺酰氯之前还可以加入碱性物质，磺酰氯与步骤1)中加入的L-(+)-阿拉伯糖1的质量比为1∶1～10；碱性物质为三乙胺、碳酸氢盐、碳酸盐或氢氧化物；磺酰氯为对甲基苯磺酰氯、甲基磺酰氯或三氟甲基磺酰氯；碱性水溶液为碳酸氢盐水溶液、碳酸盐水溶液或氢氧化物水溶液；醚类溶剂为四氢呋喃、乙醚和二甲基乙二醇醚；
3)将步骤2)得到的产物3还原脱除磺酸酯基，得到化合物4；
所述的还原所用的还原剂为四氢铝锂、硼氢化钠、腈基硼氢化钠或硼氢化钾；
4)将步骤3)得到的化合物4脱除缩醛保护基团，得到化合物5，化合物5为5-脱氧-L-阿拉伯糖；
5)将步骤4)得到的化合物5与肼反应，反应得到腙类化合物6；
所述的化合物5与肼的物质的量的比为1∶1～10；
6)将步骤5)得到的腙类化合物6与酸酐或酰氯反应，转化为相应的酯类化合物7；
所述的腙类化合物6与酸酐或酰氯的物质的量之比为1∶3～10；所述的酸酐为乙酸酐、苯甲酸酐和丙酸酐；所述的酰氯为乙酰氯、苯甲酰氯和丙酰氯；
7)将步骤6)得到的酯类化合物7与2，4，5-三氨基嘧啶酮反应，反应温度为0～100℃，反应时间为1～24小时，再加入氧化剂，反应时间为0.1～10小时，得到化合物8；
所述的酯类化合物7与2，4，5-三氨基嘧啶酮物质的量之比为1∶1～10；酯类化合物7与氧化剂的物质的量之比为1∶0.1～20；氧化剂为碘或过氧化物；过氧化物优选为过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧乙酸、过硫酸或过氧化苯甲酸；
8)将步骤7)得到的化合物8与酸酐或酰氯反应，得到化合物9；
所述的化合物8与酸酐或酰氯的物质的量之比为1∶1～10；所述的酸酐为乙酸酐、苯甲酸酐和丙酸酐；所述的酰氯为乙酰氯、苯甲酰氯和丙酰氯；
9)将步骤8)得到的化合物9脱除酰基，得到目标化合物I，即L-赤型生物喋呤；
上述各步骤的反应式如式(2)所示：
式中，R1＝CnH2n+1，n＝1～10；R2＝CnH2n+1CO，n＝1～10或R2＝C6H5CO。
有益效果
本发明通过不使用具有臭味的硫醇，使得反应体系无需安装除臭设备，节约成本，优化了工作环境，各步反应条件温和，易于操作，缩短了生产周期。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例1
L-赤型生物喋呤的制备方法，其具体制备步骤如下：
1)将10g L-(+)-阿拉伯糖1溶于200mL甲醇中，加入2mL浓度为1mol/LHCl甲醇溶液，室温反应3小时，加入15g K2CO3，搅拌30分钟，过滤除去不溶物；减压除去溶剂得到粘稠液体；
2)将步骤1)得到的产物与四氢呋喃混合，冷却至0℃，然后加入10mL三乙胺，然后再加入12.6g对甲基苯磺酰氯，搅拌，反应时间为24小时；反应完成后加入10mL饱和碳酸氢钠水溶液，然后减压蒸馏除去溶剂，在用二氯甲烷萃取，有机相用硫酸镁干燥，过滤，然后减压蒸馏除去溶剂，得到产物3’；
3)将步骤2)得到的产物3’溶于200mL四氢呋喃中，冷却到0℃，然后加入2.2g四氢铝锂，逐渐升温至室温，反应2小时，将反应溶液倒入冰水混合物中，反应终止，用乙酸乙酯萃取，有机相用硫酸镁干燥，过滤，然后减压蒸馏除去溶剂，得到化合物4’；
4)将步骤3)得到的化合物4’加入到200mL浓度为1mol/L的盐酸，搅拌加热至50℃反应2小时，用冰盐水冷却，然后缓慢滴加浓度为6mol/L的氢氧化钠溶液中和至pH为6.5，减压除去水，过滤除去不溶物，得到的滤液再次减压蒸馏除去水，过滤，用甲醇洗涤不溶物，反复减压蒸馏和过滤5次，得到化合物5为5-脱氧-L-阿拉伯糖；
5)将步骤4)得到的化合物5溶于350mL甲醇中，然后加入18g苯肼，搅拌1小时后减压除去溶剂得到橙色粘稠液体，然后将橙色粘稠液体用50mL乙醚洗涤两次，弃去乙醚溶液，得到苯腙化合物6；
6)将步骤5)得到的苯腙化合物6溶于400mL二氯甲烷中，然后再加入72mL三乙胺、0.1gDMAP和51.8mL乙酸酐，室温反应过夜后用饱和碳酸氢钠洗涤，洗涤后用硫酸镁干燥，过滤除去硫酸镁，然后减压蒸馏除去溶剂得到黄橙色的液体化合物7’；
7)将步骤6)得到的黄橙色的液体化合物7’溶于300mL甲醇中，再加入300mL含有13.6g乙酸钠晶体和1.5gNa2S2O4的水溶液，然后再加入13.3g2，4，5-三氨基-6-羟基嘧啶，反应温度为45℃，反应时间为8小时，然后冷却至室温，再加入800mL含有43.6g碘的甲醇溶液，反应时间为30分钟，然后再加入硫代硫酸钠中和过量的碘，有棕色沉淀析出，过滤，用水洗涤滤饼，干燥，得到1’，2’-二乙酰氧基-L-生物喋呤8’；
8)将步骤7)得到的1’，2’-二乙酰氧基-L-生物喋呤8’溶于200mL吡啶，然后再加入25mL乙酸酐，室温反应，过夜后用饱和碳酸氢钠洗涤，洗涤后用硫酸镁干燥，过滤除去硫酸镁，然后减压蒸馏除去溶剂得到红橙色化合物9’；
9)将步骤8)得到的红橙色化合物9’溶于400mL甲醇中，然后再加入400mL浓氨水，50℃反应1小时后用活性炭脱色，冷却至室温，有棕色沉淀析出，过滤，将滤饼干燥，得到10.6g目标化合物I，即L-赤型生物喋呤。
上述各步骤的反应式如式(3)所示：
实施例2
L-赤型生物喋呤的制备方法，其具体制备步骤如下：
1)将10g L-(+)-阿拉伯糖1溶于200mL甲醇中，加入2mL浓度为1mol/LHCl甲醇溶液，室温反应3小时，加入15mL Et3N，搅拌30分钟，过滤除去不溶物；减压除去溶剂得到粘稠液体；
2)将步骤1)得到的滤液冷却至0℃，然后加入10mL三乙胺，然后再加入6.0mL甲基磺酰氯，搅拌，反应时间为24小时；反应完成后用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤三次，分层，有机相用硫酸镁干燥，过滤，然后减压蒸馏除去溶剂，得到产物3”；
3)将步骤2)得到的产物3”溶于200mLDMSO中，冷却到0℃，然后加入2.2g硼氢化钠，逐渐升温至室温，反应18小时，将反应溶液倒入冰水混合物中，反应终止，得到化合物4’；
4)将步骤3)得到的化合物4’加入到200mL乙腈中，再加入10mL浓度为1mol/L的盐酸，搅拌加热至50℃反应2小时，用冰盐水冷却，然后缓慢滴加浓度为6mol/L的氢氧化钠溶液中和至pH为6.5，减压除去水，过滤除去不溶物，得到的滤液再次减压蒸馏除去水，过滤，用甲醇洗涤不溶物，反复减压蒸馏和过滤5次，得到化合物5为5-脱氧-L-阿拉伯糖；
5)将步骤4)得到的化合物5溶于350mL甲醇中，然后加入18g苯肼，搅拌1小时后减压除去溶剂得到橙色粘稠液体，然后将橙色粘稠液体用50mL乙醚洗涤两次，弃去乙醚溶液，得到苯腙化合物6；
6)将步骤5)得到的苯腙化合物6溶于400mL二氯甲烷中，然后再加入72mL三乙胺、0.1gDMAP和56mL乙酸氯，室温反应过夜后用饱和碳酸氢钠洗涤，洗涤后用硫酸镁干燥，过滤除去硫酸镁，然后减压蒸馏除去溶剂得到黄橙色的液体化合物7’；
7)将步骤6)得到的黄橙色的液体化合物7’溶于300mL甲醇中，再加入300mL含有13.6g乙酸钠晶体和1.5gNa2S2O4的水溶液，然后再加入13.3g2，4，5-三氨基-6-羟基嘧啶，反应温度为45℃，反应时间为8小时，然后冷却至室温，再加入300mL过氧化氢，反应时间为60分钟，然后再加入3g硫代硫酸钠，有棕色沉淀析出，过滤，用水洗涤滤饼，干燥，得到1’，2’-二乙酰氧基-L-生物喋呤8’；
8)将步骤7)得到的1’，2’-二乙酰氧基-L-生物喋呤8’溶于200mL吡啶，然后再加入25mL乙酸酐，室温反应，过夜后用饱和碳酸氢钠洗涤，洗涤后用硫酸镁干燥，过滤除去硫酸镁，然后减压蒸馏除去溶剂得到红橙色化合物9’；
9)将步骤8)得到的红橙色化合物9’溶于400mL甲醇中，然后再加入400mL浓氨水，50℃反应1小时后用活性炭脱色，冷却至室温，有棕色沉淀析出，过滤，将滤饼干燥，得到10.6g目标化合物I，即L-赤型生物喋呤。
上述各步骤的反应式如式(4)所示：
Claims (5)
1.L-赤型生物喋呤的制备方法，其中L-赤型生物喋呤的的结构式如式I所示，
其特征在于其具体制备步骤如下：
1)将L-(+)-阿拉伯糖1溶于醇发生糖苷化反应，反应时间为0.10～48小时；得到产物2；
所述的L-(+)-阿拉伯糖1与醇的量之比为1∶1～100；
2)将步骤1)得到的产物，然后与磺酰氯反应，反应时间为0.5～50小时；得到产物3；
所述的磺酰氯与步骤1)中加入的L-(+)-阿拉伯糖1的质量比为1∶0.5～10；
3)将步骤2)得到的产物3用还原剂还原脱除磺酸酯基，得到化合物4；
4)将步骤3)得到的化合物4的糖苷键水解脱除烷基，得到化合物5，化合物5为5-脱氧-L-阿拉伯糖；
5)将步骤4)得到的化合物5与肼反应，反应得到腙类化合物6；
所述的化合物5与肼的物质的量的比为1∶1～10；
6)将步骤5)得到的腙类化合物6与酸酐或酰氯反应，转化为相应的酯类化合物7；
所述的腙类化合物6与酸酐或酰氯的物质的量之比为1∶3～10；
7)将步骤6)得到的酯类化合物7与2，4，5-三氨基嘧啶酮反应，反应温度为0～100℃，反应时间为1～24小时，再加入氧化剂，反应时间为0.1～10小时，得到化合物8；
所述的酯类化合物7与2，4，5-三氨基嘧啶酮物质的量之比为1∶1～10；酯类化合物7与氧化剂的物质的量之比为1∶0.1～20；氧化剂为碘或过氧化物；
8)将步骤7)得到的化合物8与酸酐或酰氯反应，得到化合物9；
所述的化合物8与酸酐或酰氯的物质的量之比为1∶0.1～10；
9)将步骤8)得到的化合物9脱除酰基，得到目标化合物I，即L-赤型生物喋呤；
上述各步骤的反应式如式(2)所示：
式中，R1＝CnH2n+1，n＝1～10；R2＝CnH2n+1CO，n＝1～20或R2＝C6H5CO。
2.根据权利要求1所述的L-赤型生物喋呤的制备方法，其特征在于：步骤1)中的醇的碳原子数等于1～10。
3.根据权利要求1所述的L-赤型生物喋呤的制备方法，其特征在于：步骤2)中在加入磺酰氯之前还可以加入碱性物质，碱性物质为三乙胺、碳酸氢盐、碳酸盐或氢氧化物；磺酰氯为对甲基苯磺酰氯、甲基磺酰氯或三氟甲基磺酰氯；碱性水溶液为碳酸氢盐水溶液、碳酸盐水溶液、氨水或氢氧化物水溶液。
4.根据权利要求1所述的L-赤型生物喋呤的制备方法，其特征在于：步骤3)中的还原剂为四氢铝锂、硼氢化钠或硼氢化钾。
5.根据权利要求1所述的L-赤型生物喋呤的制备方法，其特征在于：氧化剂优选为碘、过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧乙酸、过流酸或过氧化苯甲酸。
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