CN103588862A - 一种他替瑞林的合成与转晶型方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种他替瑞林的合成与转晶型方法，其包括L-天冬酰胺为起始原料，通过傅克酰基化、酯化、甲基化、氢化反应合成中间体S-1-甲基-4，5-二氢乳清酸；Fmoc-His(Trt)-OH与Pro-NH₂反应，脱保护制得His(Trt)-Pro-NH₂；S-1-甲基-4，5-二氢乳清酸和His(Trt)-Pro-NH₂缩合反应，再加入三氟乙酸，搅拌反应，加入析晶溶剂，搅拌，抽滤，洗涤，得他替瑞林三氟醋酸盐粗品，纯化并脱盐，冻干后得他替瑞林；将他替瑞林加入纯水溶解析晶，加入甲醇搅拌析晶，抽滤，得到β晶型他替瑞林。本发明在反应过程中有效控制了中试放大时最终产物的消旋化，产品纯度高，保证了成产安全性，适合工业放大生产。

Description

一种他替瑞林的合成与转晶型方法

技术领域

本发明涉及一种他替瑞林中间体的制备方法及他替瑞林的制备、转晶型方法。

背景技术

他替瑞林(英文名：Taltirelin)为白色结晶性粉末状短肽水合物，化学名(S)-N-[(六氢-1-甲基-2，6-二氧代-4-嘧啶基)羰基]-L-组氨酰-L-脯氨酰胺，是世界上第一个批准的口服促甲状腺素释放激素(TRH)，由Tanabe Seiyaku(日本)公司研制开发，2000年在日本上市，是促甲状腺素释放激素的类似物，可以刺激促甲状腺激素(TSH)的分泌，增强识别记忆功能，适用于改善脊髓小脑变性病人的共济失调。

他替瑞林合成难度较大，Suzuki等(J Med Chem，1990，33：2130-37)和专利CN102002004A中报道过以L-天冬氨酸为起始原料的他替瑞林的合成方法，但只是实验室小试规模的合成工艺，收率不高，也未涉及到中间体S-1-甲基-4，5-二氢乳清酸的消旋异构体控制和转晶型方法。Maruyama等(Chemical Engineering Journal，1999，75：193-200；J.CrystolGrowth，2000，212：239-245.)虽然对他替瑞林的晶型和结晶条件进行了研究，提出β晶型是稳定的药用晶型，指出甲醇在水中的比例和结晶温度、结晶速度等对β晶型的形成有影响，但根据其报道的在30％甲醇水溶液中总能形成β晶型的条件，在实验中得到的往往是α和β晶型的混晶。因此，现有文献报道的方法操作性差，未见其他究研究人员的报道支持，难以用于规模化生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种他替瑞林的合成与转晶型方法，以克服上述现有技术中产品易消旋、收率低、纯度低以及取得具有稳定的药用β晶型难等问题。

为了实现是上述目的，本发明所采取的技术方案是：他替瑞林的制备方法，其包含以下步骤：L-天冬酰胺为起始原料，通过傅克酰基化、酯化、甲基化、氢化还原等五步反应得到中间体S-1-甲基-4，5-二氢乳清酸(化合物6)；Fmoc-His(Trt)-OH与Pro-NH₂反应成Fmoc-His(Trt)-Pro-NH₂(化合物8)，Fmoc-His(Trt)-Pro-NH₂脱保护得到His(Trt)-Pro-NH₂(化合物9)；将S-1-甲基-4，5-二氢乳清酸与His(Trt)-Pro-NH₂缩合反应生成三苯甲基保护的他替瑞林(化合物10)；将三苯甲基保护的他替瑞林和1，2-乙二硫醇加入到三氟乙酸中，搅拌反应3-5小时，再加入异丙醚析晶，搅拌，抽滤，所得固体用异丙醚洗涤，干燥，得白色三氟醋酸盐粗品，其用高效液相色谱纯化并脱盐，冻干后得白色固体他替瑞林。

其中，所述L-天冬酰胺为起始原料合成中间体S-1-甲基-4，5-二氢乳清酸的过程中，在其甲基化反应的后处理操作中，采用先抽滤，再加醋酸淬灭，然后加纯水析晶的方法，有效地控制了中试放大时最终产物的消旋化，异构体的含量可控制在1％以下；其氢化还原反应中，采用乙醇为溶剂，加热到40～50℃，加压到5×10⁵帕，同常温常压下的氢化反应相比，反应时间从24h减少到8～10h，纯度从85％左右提高到98.5％以上。

其中，所述的S-1-甲基-4，5-二氢乳清酸与His(Trt)-Pro-NH₂缩合反应中采用的缩合剂为六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基。

本发明的他替瑞林的制备方法还包括他替瑞林结晶以及转晶型方法，具体为他替瑞林粗品经过高效液相色谱精制得到纯度大于98％的无盐产品，冻干后再加纯水35～40℃溶解，5～10℃静置析晶得到α晶型纯品，然后再用纯水加热溶解，补加纯水1/10体积的甲醇，缓慢降温至5～10℃，搅拌析晶，抽滤，得到β晶型他替瑞林。

本发明解决了他替瑞林合成中控制关键中间体的消旋和转晶型方法，工艺简单，易于规模化生产，有很高的工业应用价值，且在他替瑞林粗品析晶的过程中采用同体积量的异丙醚代替文献报道的乙醚析晶(专利CN102002004A)，保证了工业放大生产的安全性。

本发明方法制备的他替瑞林的α晶型和β晶型的X-衍射分析图谱(图1和图2)与文献报道的一致(Chemical Engineering Journal，1999，75：193-200)。

合成路线如下：

他替瑞林合成路线

其中，本发明的相关缩写具有如下含义：

L-Asn：L-天冬酰胺

DMF：二甲基甲酰胺

EDT：1，2-乙二硫醇

Fmoc：9-芴甲氧羰基

Fmoc-His(trt)-OH：9-芴甲氧羰基-三苯甲基-L-组氨酸

HPLC：高效液相色谱

NMM：N-甲基吗啡啉

Pro-NH2：L-脯氨酰胺

PyBOP：六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基

TBTU：0-(IH-苯并三唑-1-基)-N，N，N’，N’-四甲基脲四氟化硼

TFA：三氟乙酸

Trt：三苯甲基

附图说明

图1表示他替瑞林α晶体X-衍射图谱。

图2表示他替瑞林β晶体X-衍射图谱。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细的描述，但本发明不限于以下具体实例。

实施例1 S-1-甲基-L-4，5-二氢乳清酸(化合物6)的制备

将465g氢氧化钠(22.2mo1)溶于5.5L水中，降温到5℃，搅拌下加入1500g L-天冬酰胺(11.3mol)，维持温度0～5℃。滴加氯甲酸乙酯141.8g(13mol)，保持温度在15℃以下。滴加完毕后，用4N氢氧化钠溶液调pH至9，于25℃左右反应4-5小时，TLC(氯仿∶甲醇∶冰醋酸(V∶V∶V)＝20∶1∶0.5)监测反应进程。反应完全后，分别用2.5L二氯甲烷提取反应液两次，弃去有机相。用6N盐酸将水相调pH至2-3，冷却析晶过夜。抽滤，冷水洗晶体1次，50℃真空干燥(至水分小于0.05％)，得白色固体1850g(化合物2)，收率80％。

将458g钠(19.93mol)分批加入25L无水乙醇中，加热到50℃左右，搅拌至固体完全溶解。加入1850g化合物2(9.06mol)，升温回流反应5-6小时。降温至室温，用925mL冰醋酸调pH至6～7，50℃减压蒸去溶剂，加水19L，搅拌至固体完全溶解，加入2L浓盐酸调pH至2左右，冷却至0～5℃，放置6小时。抽滤，将固体于50℃真空干燥(至水分小于0.05％)，得白色固体1140g(化合物3)，收率79％。

将1140g化合物3(7.21mol)加入14L干燥的DMF中，滴加1.1L三乙胺(7.92mol)，固体先溶解后析出。维持温度20～25℃，滴加942mL溴苄(1355g，7.92mol)，搅拌反应48小时。降温到5～10℃，分批加水15L，析晶。抽滤，分别用水和乙酸乙酯/石油醚(1∶2)洗固体各一次，50℃真空干燥(至水分小于0.05％)，得白色固体1342g(化合物4)，收率75％。

将1342g化合物4(5.4mol)加入13.5L干燥的DMF中，滴1535g碘甲烷(10.8mol)，降温至10℃左右。分批加入60％的氢化钠(227g，5.6mol)，控制温度20℃以下。加完后，25～30℃反应2小时。加入2.7L干燥乙酸乙酯，冷却到10℃以下，加入50mL冰醋酸，淬灭多余的氢化钠。降温到5℃以下，搅拌30分钟，快速抽滤。控温20℃以下，向滤液中加入500mL冰醋酸和25L水，冷却到10℃左右，搅拌，析晶1小时。抽滤，分别用水、乙酸乙酯/石油醚(9∶15)和石油醚洗固体各一次。50℃真空干燥12小时，得白色固体921g(化合物5)，收率65％。

将750g化合物5(2.86mol)加入35L无水乙醇中，再加入10L无水甲醇、150g10％钯碳和50mL冰醋酸，搅拌，通入氢气，加热到40～50℃，加压到5×10⁵帕，搅拌反应8-10小时。TLC监测反应进度至原料反应完全。抽滤，减压蒸去溶剂，加入2L乙酸乙酯和4L异丙醚，搅拌打散固体，25℃静置析晶1小时，抽滤，用少量乙酸乙酯和石油醚洗固体，40℃真空干燥12小时，得白色固体440g(化合物6)，收率90％。熔点：214～216℃，HPLC纯度大于98％，手性异构体杂质小于1％，比旋光度[α]²⁰D＝+49°(c＝1，DMF)。

实施例2他替瑞林(化合物11)的制备

2.1 Fmoc-His(Trt)-Pro-NH₂的合成

将4465g Fmoc-His(Trt)-OH(7.2mol)和910g Pro-NH₂(7.9mol)溶于22L四氢呋喃和5L水中，再加入1.18L N-甲基吗啡啉(10.8mol)、2775g TBTU(8.64mol)，25～30℃搅拌反应2-4小时。TLC监测反应进程(甲醇∶二氯甲烷＝1∶8)，反应完全后，用少量冰醋酸调pH至7左右，减压蒸去有机溶剂，加20L乙酸乙酯，分出有机相，分别用5％柠檬酸、3％碳酸氢钠、饱和食盐水各7.5L洗有机相一次，用无水硫酸镁干燥有机相2小时。滤除干燥剂，搅拌下，向滤液中慢慢加入140L石油醚，25℃搅拌析晶2小时。抽滤，用少量石油醚洗涤固体，室温真空干燥12小时，得白色固体(化合物8)4380g，收率85％。

2.2His(Trt)-Pro-NH₂(化合物9)的合成

将4380g化合物8(6.12mol)溶于10L二氯甲烷，搅拌，降温至5～10℃。加入4L哌啶溶于6L二氯甲烷的溶液，维持5～10℃，搅拌反应2小时。将反应液倒入230L石油醚中，室温搅拌30分钟，抽滤，用石油醚洗涤固体5次。将固体室温真空干燥12小时，得白色固体(化合物9)2720g，收率90％。

2.3他替瑞林(化合物11)的合成

将413g化合物6(2.4mol)和1293g化合物9(2.62mol)室温搅拌溶于10L四氢呋喃中，加入260mL N-甲基吗啡啉(2.4mol)、1185g PyBOP(2.28mol)，25～30℃搅拌反应3-5小时。TLC监测反应进程(甲醇∶二氯甲烷＝1∶10)，反应完全后，用少量冰醋酸调pH至7左右，40℃减压蒸去有机溶剂，加15L乙酸乙酯，分出有机相，分别用5％柠檬酸、3％碳酸氢钠、饱和食盐水各5L洗有机相一次，用无水硫酸镁干燥有机相2小时。滤除干燥剂，搅拌下，向滤液中慢慢加入65L石油醚，25℃搅拌析晶2小时。抽滤，用少量石油醚洗涤固体，室温真空干燥12小时，得白色固体(化合物10)1274g，收率82％。

将125mL 1，2-乙二硫醇(EDT)和1274g化合物10(1.96mol)加入到预冷至0～5℃的2.5L三氟乙酸中，维持0～5℃搅拌反应3小时。向反应液中加入5L预冷到0～5℃的异丙醚，搅拌30分钟。抽滤，用冷到0～5℃的异丙醚洗涤固体3次，室温真空干燥12小时，得白色三氟醋酸盐粗品945g，HPLC纯度92％，手性异构体小于1％，他替瑞林(化合物11)含量752g，收率94％。

实施例3他替瑞林的结晶和转晶型

将940g他替瑞林(化合物11)的白色三氟醋酸盐粗品用高效液相色谱纯化并脱盐，冻干后得白色固体626g，纯化收率83％，ESI-MS(M+H⁺)：406.63(分子量：405.41)。

将620g冻干后的他替瑞林加入1240mL水中，搅拌加热至35～40℃溶解，用饱和碳酸钠水溶液调pH至9，慢慢冷却到5～10℃结晶，抽滤，干燥后得582gα晶体(C₁₇H₂₃N₇O₅.4H₂O)。HPLC纯度99.2％，熔点65～67℃，含水量13％。

将500g他替瑞林α晶体加入1000mL水中，于35～40℃搅拌完全溶解后，慢慢加入100mL乙醇，缓慢降温到5～10℃结晶，抽滤，干燥得466gβ晶体。HPLC纯度99.6％，熔点60～63℃，比旋光度[α]²⁰D＝-16.5°(c＝1，H₂O)。

Claims (4)

1.一种他替瑞林的合成方法，其包含如下步骤：

a.合成中间体S-1-甲基-4，5-二氢乳清酸：L-天冬酰胺为起始原料，通过傅克酰基化、酯化、甲基化、氢化还原反应制得中间体S-1-甲基-4，5-二氢乳清酸；

b.合成His(Trt)-Pro-NH₂：Fmoc-His(Trt)-OH与Pro-NH₂反应成Fmoc-His(Trt)-Pro-NH₂，Fmoc-His(Trt)-Pro-NH₂脱保护制得His(Trt)-Pro-NH₂；

c.S-1-甲基-4，5-二氢乳清酸和His(Trt)-Pro-NH₂在缩合剂作用下反应，再加入三氟乙酸，搅拌反应，加入异丙醚作为析晶溶剂，搅拌，抽滤，洗涤，得他替瑞林三氟醋酸盐粗品，其用高效液相色谱纯化并脱盐，冻干后得他替瑞林。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤a以L-天冬酰胺为起始原料合成中间体S-1-甲基-4，5-二氢乳清酸的过程中，在甲基化反应的后处理操作中，采用先抽滤，再加醋酸淬灭，然后加纯水析晶；在氢化还原反应中，采用乙醇为溶剂，加热到40～50℃，加压到5×10⁵帕。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤c中采用的缩合剂为六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基三吡咯烷基。

4.如权利要求1～3任一项所述的方法，其还包括他替瑞林结晶以及转晶型方法：他替瑞林加纯水35～40℃溶解，5～10℃静置析晶得到α晶型纯品，然后再用纯水加热溶解，补加纯水1/10体积的甲醇，缓慢降温至5～10℃，搅拌析晶，抽滤，得到β晶型他替瑞林。

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