CN102101856A - 一种高光学纯度核苷类中间体及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高光学纯度核苷类中间体式II化合物及其制备方法，其中R₁是烷酰基，该高光学纯度的核苷类中间体的HPLC纯度大于等于95％，手性HPLC纯度大于等于95％。采用该高光学纯度的核苷类中间体更易制备高光学纯度核苷类药物式I化合物；制备高光学纯度式II化合物的方法原料易得，操作简便，获得的产品具有高光学纯度。

Description

一种高光学纯度核苷类中间体及其制备方法

技术领域

本发明属于化学或药物化学领域，具体涉及一种高光学纯度核苷类药物中间体式II化合物及其制备方法，以及用该高光学纯度的式II化合物制备高光学纯度核苷类药物式I化合物的方法，其中R₁是烷酰基，R₂是H或F，当式I化合物的R₂是H为拉米夫定，当式I化合物的R₂是F为恩曲他滨。

背景技术

核苷类药物是一类重要的抗病毒药物。核苷类药物在人体内，通过磷酸化成为三磷酸核苷类药物后，具有抗病毒作用，可以抑制病毒的DNA多聚酶和逆转录酶的活性；并与核苷竞争性掺入病毒的DNA链，终止DNA链的延长和合成，使病毒的复制受到抑制而发挥抗病毒作用。核苷类药物具有对逆转录病毒如免疫缺陷病毒(HIV)和乙型肝炎病毒(HBV)的抗病毒活性。

核苷类药物中拉米夫定(Lamivudine，3TC)与恩曲他滨(Emtricitabine，FTC)是目前具代表性的抗病毒药物。拉米夫定其化学名为(2R-顺式)-4-氨基-1-(2-羟甲基-1，3-氧硫杂环戊-5-基)-1H-嘧啶-2-酮(式I A化合物)，其结构如下；恩曲他滨其化学名为(2R-顺式)-4-氨基-5-氟-1-(2-羟甲基-1，3-氧硫杂环戊-5-基)-1H-嘧啶-2-酮(式I B化合物)，结构如下。

核苷类药物-般含有2个手性中心，以两对光学异构体的形式存在，其中包括2个顺式构型和2个反式构型。通常在4个异构体及消旋体中，顺式异构体具有抗病毒活性；但是顺式异构体的不同对映体形式的抗病毒活性一般也不同，并且对某些细胞的细胞毒性有差异，因此需严格控制核苷类药物中的对映异构体和非对映异构体的含量。

拉米夫定由英国葛兰素史克公司(GlaxoSmithKline)开发和上市，1995年首次在加拿大、美国上市，1998年在中国上市，商品名贺普丁。拉米夫定的各种异构体旋光度、抗HBV活性、抗HIV活性及细胞毒性见表1(马红梅，鲍副刚，抗病毒药拉米夫定及其类似物合成研究概况，沈阳药科大学学报，2003年第4期，308-312)。

表1拉米夫定各种异构体的旋光度、抗HBV活性、抗HIV活性及细胞毒性

化合物	旋光度[α]D	外周血单个核细胞(PBMC)中抗HBV活性EC50/μmol·L-1	外周血单个核细胞(PBMC)中抗HIV活性EC50/μmol·L-1	心脏微血管内皮细胞(CEMC)中毒性IC50/μmol·L-1
					(±)-2′RS，5′RS	-	0.05	0.06	20～40
(+)-2′S，5′R	+120.96	0.5	0.20	2
					拉米夫定(-)-2′R，5′S	-121.6	0.01	0.002	＞100
(-)-2′S，5′S	-143.2	＞5	-	＞100
					(+)-2′R，5′R	+146.6	＞5	10.1	ND

美国药典USP32版、欧洲药典EP6.0版具体规定了药用形式拉米夫定的非对映异构体限度必须小于或等于0.2％，对映异构体限度必须小于或等于0.3％。

恩曲他滨是拉米夫定的类似物，结构中同样存在2个手性中心。恩曲他滨由美国Gilead Sciences公司研开并于2003年7月首次在美国以商品名Emtriva获准上市。恩曲他滨属于核苷类逆转录酶抑制剂，其抗HIV-1的EC₅₀值为0.009～0.5μM。体外抗H I V-1的活性(EC₅₀值为0.002～0.0085μM)是拉米夫定(EC₅₀值为0.001～0.11μM)的10倍多(胡洁萍，胡红丰，方明艳，恩曲他滨的合成工艺改进，第二届浙江中西部科技论坛论文集第七卷(药学分卷II)2005-11-01，107-110)。在4个构型中，同样以2R，5S-(-)异构体(恩曲他滨)的抗病毒活性最高，不良反应较小。恩曲他滨的手性对映体的抗病毒活性仅为恩曲他滨的1/10，而细胞毒性高于恩曲他滨，因此有必要控制其含量限度(欧阳强、沈晓霞，HPLC法手性柱检测恩曲他滨的对映体，药物分析杂志2007，27(11)，1698-1700)。

国家食品药品监督管理局审评中心的《手性药物质量控制研究技术指导原则》明确指出手性药物药学研究的基本思路：在原料药制备工艺研究时，应根据手性中心的引入方式，采取有效的过程控制手段，严格控制手性原料与每步反应产物的光学纯度；对于不对称合成引入手性中心的工艺控制光学纯度则要求在工艺研究中应对该步不对称反应的工艺操作参数进行筛选优化，并对产物的立体异构体进行严格的监测，确定该步反应的工艺条件与反应产物的光学纯度控制指标，引入手性中心后，进行后续反应时仍可能产生构型变化，故同样需要根据终产品质控的难度分别采用不同的过程控制方式，来综合控制终产品的光学纯度。拉米夫定、恩曲他滨结构中存在2个手性中心，一般采用不对称合成工艺制备，对起始物料、中间体的光学纯度进行控制，将有利于制备光学纯度达到药典或药用标准规定的成品。因此研究高光学纯度核苷类中间体对于高光学纯度核苷类药物如拉米夫定、恩曲他滨的立体选择合成方法非常重要，关系到能否提升它们的治疗指数与经济效益。

CN1563003公开了一种拉米夫定适合工业化的制备方法，在制备乙醛酸-(1′R，2′S，5′R)-薄荷酯时使用甲醚作为溶剂，而甲醚沸点为-24.9℃，甲醚闪点为-41.4℃，在常温、常压下为无色、无味、无臭气体，在压力下为液体，使用不安全，工业上无法操作；将反-5-羟基-1，3-氧硫杂环戊烷-2-羧酸-[(1′R，2′S，5′R)-5′-甲基-2′-(1-甲基乙基)环己基]酯在合适的溶剂中，用冰水浴冷却至10℃以下，经酰化反应得中间产物(5R)-乙酰氧基-1，3-氧硫杂环戊烷-(2R)-羧酸-[(1′R，2′S，5′R)-5′-甲基-2′-(1-甲基乙基)环己基]酯，收率仅为40％，产品的光学纯度低，HPLC纯度低于95％，手性HPLC纯度低于95％；在(5R)-乙酰氧基-1，3-氧硫杂环戊烷-(2R)-羧酸-[(1′R，2′S，5′R)-5′-甲基-2′-(1-甲基乙基)环己基]酯与硅烷保护的胞嘧啶反应获得的产品光学纯度低，为了得到光学纯度较高的产品采用了柱层析分离后重结晶的方法，过程繁杂操作困难；制得的拉米夫定光学纯度低，需要多次精制才能达到药用要求。

CN200910016661公开一种拉米夫定及其中间体的制备方法，其中，(2R，5R)-5-羟基-[1，3]氧硫杂环戊烷-2-羧酸(2S-异丙基-5R-甲基-1R-环己基)酯的酰化反应是在DMAP(4-二甲氨基吡啶)催化下在添加有缚酸剂的反应溶剂中于0～80℃下进行，酰化物在三甲基碘硅烷的保护下与胞嘧啶于0～60℃缩合得到拉米夫定中间体，并加入盐酸采用提纯-沉淀法提纯。其具体的制备方法有：(1)将(2R，5R)-5-羟基-[1，3]氧硫杂环戊烷-2-羧酸(2S-异丙基-5R-甲基-1R-环己基)酯与醋酐反应、DMAP催化、吡啶作为缚酸剂、二氯甲烷作为溶剂在40℃搅拌，原料反应完全，反应液浓缩至干，残余物用石油醚结晶得白色针状固体，收率90.0％，但是其产品的光学纯度不高，HPLC纯度低于95％，手性HPLC纯度低于95％；(2)将(2R，5R)-5-羟基-[1，3]氧硫杂环戊烷-2-羧酸(2S-异丙基-5R-甲基-1R-环己基)酯与乙酰氯反应、DMAP催化、吡啶作为缚酸剂、二氯甲烷作为溶剂在10℃搅拌，原料反应完全，反应液水洗、分液，有机层浓缩至干，残余物用石油醚结晶得白色针状固体，收率88.5％，但是TLC显示生成一个比较大的杂质，产品的光学纯度不高，HPLC纯度低于95％，手性HPLC纯度低于95％；(3)将(2R，5R)-5-羟基-[1，3]氧硫杂环戊烷-2-羧酸(2S-异丙基-5R-甲基-1R-环己基)酯与丙酸酐反应、DMAP催化、吡啶作为缚酸剂、二氯甲烷作为溶剂在10℃搅拌，原料反应完全，反应液水洗、分液，有机层浓缩至干，残余物用石油醚结晶得白色针状固体，收率86％，产品的光学纯度不高，HPLC纯度低于95％，手性HPLC纯度低于95％。由于制得的以上中间体光学纯度较低，制得的下一步产品及拉米夫定成品光学纯度也较低，较难达到药用要求，若精制到药品级的光学纯度，则其收率将大大降低。

宫平等在《中国药物化学杂志》2002年(第12卷)第1期34-36页发表的《2R-羟甲基-5S-(5^/-氟胞嘧啶-1^/-)-1，3-氧硫杂环戊烷的合成》披露了恩曲他滨合成方法，2，5-二羟基-1，4-二硫噻烷、水合乙醛酸、薄荷醇先制得核苷化合物中间体式II化合物，然后与二氯甲烷、吡啶、4-二甲氨基吡啶混合冷却到10℃以下，滴加醋酐，反应完后处理后加入环己烷析晶得到5R-乙酰氧基-1，3-氧硫杂环戊烷-2-羧酸(1^/R，2^/S，5^/R)-薄荷酯，收率40.1％，mp104～105℃，但是得到的产品光学纯度较低，产品的光学纯度不高，HPLC纯度低于93％，手性HPLC纯度低于94％；5R-乙酰氧基-1，3-氧硫杂环戊烷-2-羧酸(1^/R，2^/S，5^/R)-薄荷酯、二氯甲烷，2、4、6-三甲基吡啶，三氟甲基磺酸三甲基硅酯反应澄清后，实际上先形成双硅烷保护的5-氟胞嘧啶，再加入5R-乙酰氧基-1，3-氧硫杂环戊烷-2-羧酸(1^/，2^/S，5^/R)-薄荷酯、三氟甲基磺酸三甲基硅酯反应后处理完毕，所得固体用甲醇-乙酸乙酯重结晶，得白色固体，收率81.7％，但是得到的产品5S-(5^/-氟胞嘧啶基-1^/-)-1，3-氧硫杂环戊烷-2-羧酸(1^/，2^/S，5^/R)-薄荷酯光学纯度较低。5S-(5^/-氟胞嘧啶基-1^/-)-1，3-氧硫杂环戊烷-2-羧酸(1^/，2^/S，5^/R)-薄荷酯用氢化铝锂还原，得到恩曲他滨。2，5-二羟基-1，4-二硫噻烷与水合乙醛酸反应得到的中间体5-羟基-1，3-氧硫杂环戊烷-2-羧酸极易溶于水，为了除去对甲苯磺酸而损失大量产品。使用的硅烷化试剂三氟甲基磺酸三甲基硅酯是发烟液体，有刺激性气味，为自燃性液体，对空气极敏感，价格昂贵。由于制备得到的式II化合物光学纯度不高，导致最终得到的恩曲他滨光学纯度不高，需要多次精制才能得到满足药用要求的产品。

CN1563002公开了一种恩曲他滨适合工业化的制备方法，在制备乙醛酸-(1′R，2′S，5′R)-薄荷酯的制备使用甲醚作为溶剂，而甲醚沸点为-24.9℃，甲醚闪点为-41.4℃，在常温、常压下为无色、无味、无臭气体，在压力下为液体，使用不安全，工业上无法操作；将反-5-羟基-1，3-氧硫杂环戊烷-2-羧酸-[(1′R，2′S，5′R)-5′-甲基-2′-(1-甲基乙基)环己基]酯在合适的溶剂中，用冰水浴冷却至10℃以下，经酰化反应得中间产物(5R)-乙酰氧基-1，3-氧硫杂环戊烷-(2R)-羧酸-[(1′R，2′S，5′R)-5′-甲基-2′-(1-甲基乙基)环己基]酯，收率仅为40％，且产品的光学纯度低，HPLC纯度低于95％，手性HPLC纯度低于90％；5-氟胞嘧啶与六甲基氮硅烷反应形成双硅烷保护的5-氟胞嘧啶，双硅烷保护的5-氟胞嘧啶再与(5R)-乙酰氧基-1，3-氧硫杂环戊烷-(2R)-羧酸-[(1′R，2′S，5′R)-5′-甲基-2′-(1-甲基乙基)环己基]酯缩合反应得到的产品5S-(5′-氟胞嘧啶基-1′)-1，3-氧硫杂环戊烷-2-羧酸-(1′R，2′S，5′R)-薄荷酯光学纯度低，六甲基氮硅烷用量大；5S-(5′-氟胞嘧啶基-1′)-1，3-氧硫杂环戊烷-2-羧酸-(1′R，2′S，5′R)-薄荷酯用红铝还原制得的恩曲他滨，为了得到较高光学纯度的产品需要采用硅胶吸附后柱层析分离后重结晶的方法，其过程繁杂，操作困难，需要多次精制才能达到药用要求。

总的说来，上述现有技术制备拉米夫定与恩曲他滨等核苷类药物的方法中存在因中间体光学纯度低，导致制备的拉米夫定或恩曲他滨等核苷类药物的光学纯度低，需经多次精制才能达到药用要求，这样导致产品成本的提高，且工业化操作繁杂。因此，有必要对制备拉米夫定与恩曲他滨等核苷类药物的高光学纯度中间体的方法进一步的研究，以期能更有效、更方便地制备高光学纯度的拉米夫定与恩曲他滨。本发明人发现在制备式II化合物的过程中反应温度对式II化合物的光学纯度有较大的影响，选择适合的反应温度可以得到高光学纯度的核苷类中间体式II化合物。

发明内容

本发明目的之一是提供一种高光学纯度核苷类药物中间体式II化合物，其中R₁是烷酰基，所说的烷酰基包括甲酰基、乙酰基、丙酰基、异丙酰基、丁酰基、异丁酰基、戊酰基、苯乙酰基或苯丙酰基等，优选乙酰基或丙酰基，其特征在于：该化合物的HPLC纯度大于等于95％，手性HPLC纯度大于等于95％。

本发明所述的式II化合物，所说的HPLC纯度大于或等于95％、96％、97％、98％或99％，所说的手性HPLC纯度大于或等于95％、96％、97％、98％或99％。具体来说，所述的高光学纯度包括：

HPLC纯度大于等于95％，手性HPLC纯度大于等于95％、96％、97％、98％或99％；

HPLC纯度大于等于96％，手性HPLC纯度大于等于95％、96％、97％、98％或99％；

HPLC纯度大于等于97％，手性HPLC纯度大于等于95％、96％、97％、98％或99％；

HPLC纯度大于等于98％，手性HPLC纯度大于等于95％、96％、97％、98％或99％；

HPLC纯度大于等于99％，手性HPLC纯度大于等于95％、96％、97％、98％或99％。

在一优选实施方案中，本发明所说的高光学纯度的核苷类药物的中间体式II化合物为(5R)-乙酰氧基-1，3-氧硫杂环戊烷-(2R)-羧酸-[(1′R，2′S，5′R)-5′-甲基-2′-(1-甲基乙基)环己基]酯或(5R)-丙酰氧基-1，3-氧硫杂环戊烷-(2R)-羧酸-[(1′R，2′S，5′R)-5′-甲基-2′-(1-甲基乙基)环己基]酯，其特征在于：HPLC纯度大于等于95％，手性HPLC纯度大于等于95％，具体包括：

HPLC纯度大于等于95％，手性HPLC纯度大于等于95％、96％、97％、98％或99％；

HPLC纯度大于等于96％，手性HPLC纯度大于等于95％、96％、97％、98％或99％；

HPLC纯度大于等于97％，手性HPLC纯度大于等于95％、96％、97％、98％或99％；

HPLC纯度大于等于98％，手性HPLC纯度大于等于95％、96％、97％、98％或99％；

HPLC纯度大于等于99％，手性HPLC纯度大于等于95％、96％、97％、98％或99％。

本发明中所称的“HPLC纯度”是指在非手性色谱柱(如十八烷基硅烷键合硅胶柱，Boston ODS-R，4.6mm×250mm，5μm)上测的HPLC纯度，由于式II化合物的非对映异构体一般可以在非手性色谱柱上与主峰进行分离，因此该“HPLC纯度”为式II化合物相对于其非对映异构体和其他有关物质的纯度。在本发明的一个优选实施例中，该“HPLC纯度”的测试条件为：检测波长约210nm，用面积归一化法测定。

本发明中所称的“手性HPLC纯度”是指在手性色谱柱(如Astec Cyclobond I 2000RSP，4.6mm×250mm，5μm)上测定的纯度，由于II化合物的对映异构体在非手性色谱柱上不能与主峰进行分离，因此需在手性色谱柱进行分离测定。该“手性HPLC纯度”为式II化合物相对于其对映异构体的纯度(由于非对映异构体和其他有关物质已在HPLC纯度中进行了控制，因此在此不重复测定)。在本发明的一个优选实施例中，该高光学纯度核苷类中间体式II化合物的“手性HPLC纯度”的测试条件为：检测波长约220nm，用面积归一化法测定。

本发明的另一目的是提供一种高光学纯度核苷类药物的中间体式II化合物的制备方法，该方法包括：

将(2R，5R)-5-羟基-[1，3]氧硫杂环戊烷-2-羧酸-[(1′R，2′S，5′R)-5′-甲基-2′-(1-甲基乙基)环己基]酯(式III化合物)与酰化剂在合适的有机溶剂中，经催化剂催化在-30～-5℃的温度下进行反应，得到式II化合物，其中R₁为烷酰基，经后处理后，用适合的溶剂析晶。

上述本发明的方法，所说的烷酰基为甲酰基、乙酰基、丙酰基、异丙酰基、丁酰基、异丁酰基、戊酰基、苯乙酰基或苯丙酰基，更优选为乙酰基或丙酰基；所说的酰化剂包括乙酸酐、乙酰氯、乙酰溴、乙酰碘、乙酰氟、乙酸、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸叔丁酯、乙酸异丙酯、乙酸戊酯、丙酸酐、丙酰氯、丙酰溴、丙酰碘、丙酰氟、丙酸、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丙酸叔丁酯、丙酸异丙酯、丙酸戊酯，优选丙酸酐或乙酸酐。

具体来说，上述的制备方法中“酰化剂”是烷酰基对应的酸酐、酰氯、酰溴、酰碘、酰氟、酸、酯等。当式II化合物中R₁优选为乙酰基时，该“酰化剂”包括乙酸酐、乙酰氯、乙酰溴、乙酰碘、乙酰氟、乙酸、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸叔丁酯、乙酸异丙酯、乙酸戊酯，其中优选乙酸酐；当式II化合物中R₁优选为丙酰基时，该“酰化剂”包括丙酸酐、丙酰氯、丙酰溴、丙酰碘、丙酰氟、丙酸、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丙酸叔丁酯、丙酸异丙酯、丙酸戊酯，其中优选丙酸酐。

上述本发明的方法，所说的合适的有机溶剂为四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷或它们的任意混合物，优选四氢呋喃；所说的催化剂为吡啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶、三乙胺、4-二甲氨基吡啶(DMAP)、N，N-二环己基碳二亚胺(DCC)或他们的任意混合物，优选4-二甲氨基吡啶(DMAP)；所说的适合的析晶溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、二氯甲烷、氯仿、石油醚，或者甲醇、乙醇或异丙醇与水的混合溶剂，优选乙醇与水的混合溶剂。

上述本发明的方法，其特征在于所说的温度是-30～-5℃，优选-30～-20℃。

上述本发明的方法，其特征在于所说的析晶温度是在-15～-5℃的温度下完成的。

在优选实施方案中，上述本发明的方法包括：将(2R，5R)-5-羟基-[1，3]氧硫杂环戊烷-2-羧酸-[(1′R，2′S，5′R)-5′-甲基-2′-(1-甲基乙基)环己基]酯(式III化合物)与选自丙酸酐和乙酸酐的酰化剂在合适的有机溶剂中，经催化剂催化在温度为-30～-5℃，优选-30～-20℃温度下进行反应，后处理后，用适合的溶剂析晶，过滤、减压干燥得到高光学纯度核苷类药物中间体式II化合物，其中R₁是乙酰基或丙酰基。该制备方法中“(2R，5R)-5-羟基-[1，3]氧硫杂环戊烷-2-羧酸-[(1′R，2′S，5′R)-5′-甲基-2′-(1-甲基乙基)环己基]酯(式III化合物)”可按US6051709中描述的方法制备。

上述的制备方法中“合适的有机溶剂”包括四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷等或它们的混合物，优选四氢呋喃。

上述的制备方法中“催化剂”包括吡啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶、三乙胺、4-二甲氨基吡啶(DMAP)、N，N-二环己基碳二亚胺(DCC)或他们组成的混合物，优选4-二甲氨基吡啶(DMAP)。

上述的制备方法中反应终点可用本领域熟知的方法如反应时间、TLC、HPLC等进行控制。

上述的制备方法中“后处理”一般包括用碱水调pH至中性或弱碱性，提取，合并有机层，干燥，过滤，浓缩等步骤，均为常规操作。

该制备方法中用于重结晶的“合适的溶剂”包括甲醇、乙醇、异丙醇、二氯甲烷、氯仿、石油醚等有机溶剂或者甲醇、乙醇、异丙醇与水的混合溶剂，优选乙醇与水的混合溶剂。

本发明人发现反应温度对式II化合物的纯度有较大的影响。当反应温度低于-30℃，反应极慢无法完成；当反应温度高于-5℃，所得式II化合物光学纯度呈下降趋势。

本发明提供的核苷类药物中间体式II化合物的制备方法可以有效的制备出高光学纯度的式II化合物，其HPLC纯度大于或等于95％、手性HPLC纯度大于或等于95％，同时也能明显提高或保持较高的收率，避免过柱纯化或多次精制的繁杂操作，降低生产成本。

本发明的再一目的是提供了一种制备高光学纯度的式I化合物的制备方法，其特征是将HPLC纯度大于或等于95％、手性HPLC纯度大于或等于95％的式II化合物与硅烷保护的胞嘧啶或5-氟胞嘧啶发生糖基化反应，脱保护后得到式IV化合物，再经还原得到高光学纯度式I化合物。

式II                               式IIV

式I

其中R₁为烷酰基；R₂是H或F，当式I化合物的R₂是H为拉米夫定，当式I化合物的R₂是F为恩曲他滨。

反应式如下：

上述所述的方法，所说的高光学纯度式I化合物的高光学纯度是指HPLC纯度大于或等于99％，手性HPLC纯度大于或等于99％。

上述所说的方法，所说的硅烷保护基试剂选自六甲基二氮硅烷、三甲基碘硅烷、三甲基氯硅烷，优选六甲基二氮硅烷。

上述所说的方法，糖基化反应中一般要使用路易斯酸催化剂，一般选自三甲基碘硅烷、三甲基氯硅烷、三甲基氯硅烷与碘化钾或碘化钠组成的混合物，优选三甲基碘硅烷。

上述所说的方法，所说的脱保护是在碱存在下脱硅烷保护基，其中所说的碱为甲胺、二乙胺、乙二胺、三乙胺、N，N-二甲基乙二胺、N，N-二乙基乙二胺、碳酸氢钠水溶液、碳酸钠水溶液、氢氧化钠水溶液、氢氧化锂水溶液、氢氧化钾水溶液、碳酸钾水溶液、碳酸氢锂水溶液、碳酸锂水溶液、碳酸氢钾水溶液、碳酸氢铵水溶液或氨水，优选三乙胺。

上述所说的方法，还原过程中所用的还原剂选自硼氢化锌、硼氢化钙、氰基硼氢化钠、三乙酰氧基硼氢化钠、三乙基硼氢化锂、三仲丁基硼氢化锂、四氢锂铝、三叔丁氧基氢化铝锂，优选硼氢化钾、硼氢化钠或硼氢化锂，更优选硼氢化钠。

上述所说的方法，其中所说的HPLC纯度大于或等于95％，手性HPLC纯度大于或等于95％的式II化合物是通过下列方法得到：将(2R，5R)-5-羟基-[1，3]氧硫杂环戊烷-2-羧酸-[(1′R，2′S，5′R)-5′-甲基-2′-(1-甲基乙基)环己基]酯(式III化合物)与酰化剂在合适的有机溶剂中，经催化剂催化在-30～-5℃的温度，优选-30～-20℃进行反应，得到式II化合物，其中R₁为烷酰基，定义同上，经后处理后，用适合的溶剂于-15～-5℃析晶。

在一优选具体实施方案中，本发明所述的制备高光学纯度的式I化合物的制备方法，其特征包括：

1)将(2R，5R)-5-羟基-[1，3]氧硫杂环戊烷-2-羧酸-[(1′R，2′S，5′R)-5′-甲基-2′-(1-甲基乙基)环己基]酯(式III化合物)与酰化剂在合适的有机溶剂中，经催化剂催化在-30～-5℃的温度，优选-30～-20℃的温度下进行反应，反应产物经后处理后，用适合的溶剂在-15～-5℃析晶，得到式II化合物，其中R₁为烷酰基；

2)将步骤1)的式II化合物与三甲基硅烷保护的胞嘧啶类化合物在三甲基碘硅烷催化下发生糖基化反应，用三乙胺脱保护后得到式IV化合物，再用硼氢化钠等还原剂还原式IV化合物得高光学纯度式I化合物。

在上述优选实施方案中，其中式II化合物中的R₁是烷酰基，烷酰基包括甲酰基、乙酰基、丙酰基、异丙酰基、丁酰基、异丁酰基、戊酰基、苯乙酰基、苯丙酰基等，优选乙酰基、丙酰基。

在上述优选实施方案中，式IV化合物和式I化合物的R₂是H或F，当R₂是H时式I化合物为拉米夫定；当R₂是F时，式I化合物为恩曲他滨；该制备方法进一步包括：将高光学纯度核苷类药物中间体(式II化合物)与三甲基硅硅烷保护的胞嘧啶或5-氟胞嘧啶在三甲基碘硅烷催化下发生糖基化反应，用三乙胺脱保护后得到高光学纯度化合物(式IV化合物)，式IV化合物再用硼氢化钠等还原剂还原得高光学纯度核苷类药物(式I化合物)。

在上述优选实施方案中，步骤1)得到的高光学纯度式II化合物(高光学纯度核苷类药物中间体)，所说的高光学纯度是指：HPLC纯度大于等于95％，手性HPLC纯度大于等于95％，进一步包括：

HPLC纯度大于等于96％，手性HPLC纯度大于等于95％、96％、97％、98％或99％。

HPLC纯度大于等于97％，手性HPLC纯度大于等于95％、96％、97％、98％或99％。

HPLC纯度大于等于98％，手性HPLC纯度大于等于95％、96％、97％、98％或99％。

HPLC纯度大于等于99％，手性HPLC纯度大于等于95％、96％、97％、98％或99％。

本发明中的式(III)化合物可按照US6051709中所介绍的方法制备，US6051709全文引入供参考。

本发明的方法可以高效率地从高光学纯度式II化合物制得达到药用要求的高光学纯度的拉米夫定与恩曲他滨，且原料易得，操作简便，更适合工业化实施。其中本发明的高光学纯度式II化合物的制备方法，特别是其反应温度对其纯度和收率有较大影响，通过控制较佳的反应温度范围，可以得到高光学纯度和高收率的式II化合物。

具体实施方式

以下实施例用于进一步解释本发明，但不限制本发明的范围。

在以下实施例中，含量均为HPLC纯度，温度均为摄氏温度。

实施例1

(5R)-乙酰氧基-1，3-氧硫杂环戊烷-(2R)-羧酸-[(1′R，2′S，5′R)-5′-甲基-2′-(1-甲基乙基)环己基]酯(IIA)的制备

将5-羟基-1，3-氧硫杂环戊烷-2-羧酸[(1′R，2′S，5′R)-5′-甲基-2′-(1-甲基乙基)环己基]酯(III)200g投入2L三口瓶中，加入4-二甲氨基吡啶(10.16g)和四氢呋喃(600ml)，搅拌溶解，冷却至-30～-20℃，在2～3小时内滴加乙酸酐99ml，滴加完毕后继续反应45～60min，然后缓慢滴加10％碳酸钠水溶液调pH为7，转入分液漏斗中，静置分层，水层用100ml×2四氢呋喃提取2次，收集有机层，无水硫酸镁干燥过夜，过滤，滤饼用少量四氢呋喃洗涤，滤液60℃减压浓缩，用90％乙醇(600ml)重结晶，析出晶体后在-15～-5℃析晶5小时，过滤，滤饼用少量冷冻乙醇洗涤，40℃减压干燥过夜，得针状结晶103.1g，收率45％，HPLC纯度99.5％，手性HPLC纯度99％，mp104-105℃。

HPLC纯度色谱条件：

色谱柱：ODS-R，4.6×250mm，5μm

流动相：A：水(100％)B：乙腈(100％)(A∶B＝25∶75)

检测波长：210nm

流速：1.0ml/min

进样量：20μl

测定方法：取本品适量，精密称定，用乙腈溶解并定量稀释制成每1ml含1mg的溶液，精密量取20μl注入液相色谱，记录色谱图，按峰面积归一化法进行计算。

手性HPLC纯度手性色谱条件：

仪器：Agilent 1100高效液相色谱仪

色谱柱：Cyclobond I 2000RSP，4.6mm×250mm，5μm

流速：1.0ml/min

UV检测波长：220nm

流动相：0.1mol/L乙酸铵溶液(7.7g乙酸铵溶于1000ml水中)-甲醇(40∶60，V/V)

进样量：10μl

柱温：30℃

测定方法：

取本品适量，精密称定，用适量甲醇溶解并用流动相稀释制成每1ml中约含1mg的溶液，精密量取20μl注入液相色谱，记录色谱图，按峰面积归一化法进行计算。

实施例2

(5R)-丙酰氧基-1，3-氧硫杂环戊烷-(2R)-羧酸-[(1′R，2′S，5′R)-5′-甲基-2′-(1-甲基乙基)环己基]酯(IIB)的制备

将5-羟基-1，3-氧硫杂环戊烷-2-羧酸[(1′R，2′S，5′R)-5′-甲基-2′-(1-甲基乙基)环己基]酯(III)200g投入2L三口瓶中，加入25.4g4-二甲基氨基吡啶和1000ml二氯甲烷，搅拌溶解，冰盐浴冷却至-20～-10℃，缓慢滴加110ml丙酸酐，1.5小时内滴加完毕，继续反应1h，然后缓慢滴加10％碳酸钠水溶液调pH为7，转入分液漏斗中，静置分层，水层用100ml×2二氯甲烷提取2次，收集有机层，无水硫酸镁干燥，过滤，滤饼用少量二氯甲烷洗涤，滤液50℃减压浓缩，用90％乙醇600ml重结晶，析出晶体后在-15～-5℃析晶5小时，过滤，滤饼用少量冷冻乙醇洗涤，40℃减压干燥过夜，得针状结晶150.5g，收率63％，HPLC纯度98.4％，手性纯度96.8％，mp77.9-78.5℃。

1H-NMR(CDC13)6.73-6.74(d，1H)，5.54(s，1H)，4.64-4.69(t，1H)，3.08-3.39(m，2H)，2.28-2.33(q，2H)，1.93-1.95(m，1H)，1.84-1.90(m，1H)，1.61-1.63(m，2H)，1.42-1.44(br，1H)，1.32-1.36(m，1H)，1.09-1.1(t，3H)，0.76-1.02(m，9H)，0.69-0.7(d，3H)。

13C-NMR(CDC13)173.25，168.73，99.79，79.97，76.19，47.16，40.71，37.37，34.23，31.47，27.68，26.17，23.38，22.07，20.83，16.26，8.84ppm。

(+)ESI-MS：358(M+NH4)

色谱条件：

色谱柱：ODS-R，4.6×250mm，5μm

流动相：A：水(100％)B：乙腈(100％)(A∶B＝25∶75)

检测波长：210nm

流速：1.0ml/min

进样量：20μl

测定方法：

取本品适量，精密称定，用乙腈溶解并定量稀释制成每1ml含1mg的溶液，精密量取20μl

注入液相色谱，记录色谱图，按峰面积归一化法进行计算。

手性色谱条件：

仪器：Agilent 1100高效液相色谱仪

色谱柱：Cyclobond I 2000RSP，4.6mm×250mm，5μm

流速：1.0ml/min

UV检测波长：220nm

流动相：0.1mol/L乙酸铵溶液(7.7g乙酸铵溶于1000ml水中)-甲醇(40∶60，V/V)

进样量：10μl

柱温：30℃

测定方法：

取本品适量，精密称定，用适量甲醇溶解并用流动相稀释制成每1ml中约含1mg的溶液，

精密量取20μl注入液相色谱，记录色谱图，按峰面积归一化法进行计算。

实施例3-10(其中实施例6-10为对比实施例)

按上述的操作，在不同的反应温度条件下反应，保持其余条件不变，制得核苷中间体式II化合物。

从以上对比实验，反应温度对式II化合物的纯度有较大的影响，反应温度控制在-30～-5℃时得到的式II化合物的光学纯度明显高于其它反应范围的温度，达到高光学纯度，同时保持或明显提高收率。

实施例11

5S-[5-(4-氨基-2-氧代-1(2H)-嘧啶碱基)]-1，3-氧硫杂环戊烷-2R-羧酸-[(1′R，2′S，5′R)-5′-甲基-2′-(1-甲基乙基)环己基]酯(IVA)的制备

将胞嘧啶(17.8g)、硫酸铵(0.77g)、六甲基二硅胺烷(44.0ml)和三氯甲烷(500ml)投入1L三颈瓶中，搅拌升温回流2小时直至反应液溶解澄清，冷却至内温0℃，得到硅烷保护的胞嘧啶的三氯甲烷溶液；氮气保护，保持内温0℃，搅拌下向硅烷保护的胞嘧啶的三氯甲烷溶液中滴加三甲基碘硅烷(44.0ml)，1.5小时内滴加完毕，再在2小时内滴加实施例1得到的式IIA化合物(50.0g)的三氯甲烷溶液(100ml)，升温至30～35℃反应15h，反应液减压浓缩至干，加入甲基叔丁基醚(100ml)搅拌3h，过滤，滤饼用少量甲基叔丁基醚洗涤，45℃减压干燥4h。将上述所得固体投入500ml三颈瓶中，加入纯化水(200ml)和三乙胺(30ml)搅拌3小时，冰水浴冷却过滤，滤饼用少量冷冻的水洗涤，50℃减压干燥，得白色固体43.2g，收率75％，HPLC纯度97.5％，手性HPLC纯度99.0％。

HPLC纯度色谱条件：

色谱柱：Boston Premium ODS，4.6×250mm，5μm

流动相：A：0.01mol/L磷酸二氢钾缓冲溶液(用磷酸调节pH值至3.0)，35％；B：乙腈，65％。

检测波长：210nm

流速：1.0ml/min

进样量：20μl

测定方法：取本品适量，精密称定，用乙腈溶解并定量稀释制成每1ml含0.5mg的溶液，精密量取20μl注入液相色谱，记录色谱图，按峰面积归一化法进行计算。

手性HPLC纯度手性色谱条件：

仪器：Agilent 1100高效液相色谱仪

色谱柱：Cyclobond I 2000RSP，4.6mm×250mm，5μm

流速：1.0ml/min

UV检测波长：270nm

流动相：0.1mol/L乙酸铵溶液(7.7g乙酸铵溶于1000ml水中)-甲醇(40∶60，V/V)

进样量：20μl

柱温：20℃

测定方法：取本品适量，精密称定，用适量甲醇溶解并用流动相稀释制成每1ml中约含0.5mg的溶液，精密量取20μl注入液相色谱，记录色谱图，按峰面积归一化法进行计算。

实施例12

5S-[5-(4-氨基-2-氧代-1(2H)-嘧啶碱基)]-1，3-氧硫杂环戊烷-2R-羧酸-[(1′R，2′S，5′R)-5′-甲基-2′-(1-甲基乙基)环己基]酯(IVA)的制备

式IVA

将胞嘧啶(17.8g)、硫酸铵(0.77g)、六甲基二硅胺烷(44.0ml)和三氯甲烷(500ml)投入1L三颈瓶中，搅拌升温回流2小时直至反应液溶解澄清，冷却至内温0℃，得到硅烷保护的胞嘧啶的三氯甲烷溶液；氮气保护，保持内温0℃搅拌下硅烷保护的胞嘧啶的三氯甲烷溶液滴加三甲基碘硅烷(44.0ml)，1.5小时内滴加完毕，再在2小时内滴加实施例2得到的式IIB化合物(52.1g)的三氯甲烷(110ml)溶液，升温至30～35℃反应15h，反应液减压浓缩至干，加入甲基叔丁基醚(100ml)搅拌3h，过滤，滤饼用少量甲基叔丁基醚洗涤，45℃减压干燥4h。将上述所得固体投入500ml三颈瓶中，加入200ml纯化水和30ml三乙胺，搅拌3小时，冰水浴冷却过滤，滤饼用少量冷冻的水洗涤，50℃减压干燥，得白色固体51.8g，收率90％，HPLC纯度99.3％，手性HPLC纯度100.0％。

实施例13

拉米夫定(I A)的制备

将磷酸氢二钾(13.5g)溶于水(15ml)中，20℃搅拌，称取上述实施例得到的式IVA化合物10g投入反应瓶中，加入无水乙醇(75ml)，该悬浮液搅拌10min，2小时内在25℃以下滴加含有25％氢氧化钠(0.2ml)的硼氢化钾(4g)的水溶液20ml，滴加完毕后再室温搅拌1小时，静置，分液，弃去下层溶液，上层溶液转入三颈瓶中，冰水浴冷却，用浓盐酸调pH至4，再用20％氢氧化钠溶液调pH至7，用甲苯洗涤3次，蒸干溶剂，残余物加入无水乙醇(150ml)，加热至60-70℃，趁热过滤除去无机盐，滤液转入反应瓶中，70℃下2小时内滴加乙酸异丙酯(400ml)，自然冷却至室温，搅拌析晶，过滤，滤饼用少量冷冻的乙酸异丙酯洗涤，抽干，50℃减压干燥，得白色固体6.1g(式I A，拉米夫定)，HPLC纯度99.7％，手性HPLC纯度99.8％，收率85％，mp176.9-177.5℃。

实施例14

5S-[5-氟-(4-氨基-2-氧代-1(2H)-嘧啶碱基)]-1，3-氧硫杂环戊烷-2R-羧酸-[(1′R，2′S，5′R)-5′-甲基-2′-(1-甲基乙基)环己基]酯(IVB)的制备

将5-氟胞嘧啶(8.36g)、硫酸铵(0.308g)、六甲基二氮硅烷(17.6ml)和三氯甲烷(200ml)投入1L三颈瓶中，升温回流2小时直至反应液溶解澄清，冷却室温，氮气保护，2小时内滴加上述实施例得到的式II A化合物(20.0g)的CHCl₃(40ml)溶液，再滴加三甲基碘硅烷(15.2ml)，1小时内滴加完毕后低温搅拌30min，然后室温搅拌反应8h，反应液减压浓缩，加甲基叔丁基醚(200ml)搅拌3h，过滤，滤饼用甲基叔丁基醚(50ml)洗涤，45℃减压干燥4h。将上述所得固体投入500ml三颈瓶中，加入纯化水(80ml)和三乙胺(12ml)，搅拌3小时，冰水浴冷却，过滤，分别用适量水、正己烷洗涤滤饼，50℃减压干燥，得白色固体(式IVB化合物)18.3g，HPLC纯度98.0％，手性HPLC纯度99.8％，收率76％。mp218.0-219.2℃，[α]²⁵ _D＝-19.1°(c＝0.072，甲醇)。

实施例15

5S-[5-氟-(4-氨基-2-氧代-1(2H)-嘧啶碱基)]-1，3-氧硫杂环戊烷-2R-羧酸-[(1′R，2′S，5′R)-5′-甲基-2′-(1-甲基乙基)环己基]酯(IVB)的制备

将5-氟胞嘧啶(8.36g)、硫酸铵(0.308g)、六甲基二氮硅烷(17.6ml)和三氯甲烷(200ml)投入500ml三颈瓶中，升温回流2小时直至反应液溶解澄清，冷却至内温-15～-10℃，避光，氮气保护，1.5小时内滴加三甲基碘硅烷(15.2ml)，缓慢升温至室温，然后滴加上述实施例得到的式IIB化合物(20.8)的40ml三氯甲烷溶液，1小时内滴加完毕，室温反应反应16h，反应液减压浓缩至干，得到黄色固体，加无水甲基叔丁基醚搅拌3h，过滤，得到黄色固体，45℃减压干燥4h。将上述所得固体投入250ml三颈瓶中，加入纯化水(80ml)和三乙胺(12ml)，搅拌3小时，冰水浴冷却，过滤，滤饼用少量冷冻的水洗涤，50℃减压干燥，得白色固体(式IVB化合物)21.7g，HPLC纯度98.0％，手性HPLC纯度99.8％，收率90.0％。mp216.9-218.7℃，[α]²⁵ _D＝-19.3°(c＝0.072，甲醇)。

实施例16

恩曲他滨(I B)的制备

将磷酸氢二钾(2.7g)溶于水(3ml)中，20℃搅拌，称取上述实施例得到的式IVB化合物2.09g投入反应瓶中，加入无水乙醇20ml，该悬浮液搅拌10min，2小时内在20℃以下滴加含有25％氢氧化钠(0.04ml)的硼氢化钾(0.8g)的水溶液4ml，滴加完毕后再室温搅拌l小时，静置，分液，弃去下层溶液，上层溶液转入三颈瓶中，冰水浴冷却，用浓盐酸调pH至5，再用20％氢氧化钠溶液调pH至7，用甲苯洗涤3次，蒸干溶剂，残余物加入无水乙醇30ml，加热至60-70℃，趁热过滤除去无机盐，滤液转入反应瓶中，70℃下2小时内滴加120ml乙酸异丙酯，自然冷却至室温，加入晶种，搅拌析晶，过滤，滤饼用少量冷冻的乙酸异丙酯洗涤，抽干，50℃减压干燥，得白色固体1.07g(式I B，恩曲他滨)，收率83％，HPLC纯度99.6％，手性HPLC纯度99.8％，mp184.5-185.9℃，[α]²⁵ _D＝-118.7°(c＝1，甲醇)。

本发明不限于上述实施例，凡依据本发明的技术实质对上述实施例作的任何简单修改、等同变化或修饰，均属于本发明的范围。

Claims (12)

1.一种高光学纯度核苷类药物中间体式II化合物，其中R₁为烷酰基，其特征在于：该化合物的HPLC纯度大于或等于95％，手性HPLC纯度大于或等于95％。

2.根据权利要求1所述的式II化合物，所说的HPLC纯度大于或等于95％、96％、97％、98％或99％，所说的手性HPLC纯度大于或等于95％、96％、97％、98％或99％。

3.根据权利要求1的式II化合物，所说的烷酰基包括甲酰基、乙酰基、丙酰基、异丙酰基、丁酰基、异丁酰基、戊酰基、苯乙酰基或苯丙酰基，优选为乙酰基或丙酰基。

4.一种核苷类药物中间体式II化合物的制备方法，该方法包括：将式III化合物与酰化剂在合适的有机溶剂中，经催化剂催化在-30～-5℃的温度下进行反应，得到式II化合物，用适合的溶剂析晶，其中R₁为烷酰基。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所说的烷酰基包括甲酰基、乙酰基、丙酰基、异丙酰基、丁酰基、异丁酰基、戊酰基、苯乙酰基或苯丙酰基。

6.根据权利要求5所述的方法，所说的烷酰基为乙酰基或丙酰基。

7.根据权利要求4所述的方法，所说的酰化剂包括乙酸酐、乙酰氯、乙酰溴、乙酰碘、乙酰氟、乙酸、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸叔丁酯、乙酸异丙酯、乙酸戊酯、丙酸酐、丙酰氯、丙酰溴、丙酰碘、丙酰氟、丙酸、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丙酸叔丁酯、丙酸异丙酯或丙酸戊酯，优选乙酸酐或丙酸酐。

8.根据权利要求4所述的方法，所说的合适的有机溶剂为四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷或它们的任意混合物。

9.根据权利要求4所述的方法，所说的催化剂为吡啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶、三乙胺、4-二甲氨基吡啶(DMAP)、N，N-二环己基碳二亚胺(DCC)或它们的任意混合物。

10.根据权利要求4所述的方法，所说的适合的析晶溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、二氯甲烷、氯仿、石油醚，或者甲醇、乙醇或异丙醇与水的混合溶剂。

11.根据权利要求4或10所述的方法，析晶的温度为-15～-5℃。

12.一种制备HPLC纯度大于或等于99％和手性HPLC纯度大于或等于99％的高光学纯度的式I化合物的方法，其特征在于将权利要求1或按权利要求4～11任一方法得到的高光学纯度式II化合物与硅烷保护的胞嘧啶或5-氟胞嘧啶发生糖基化反应，脱保护后得到式IV化合物，再

经还原得到高光学纯度式I化合物，其中R₁为乙酰基或丙酰基，R₂是H或F。