CN103626802A - 一种制备替诺福韦的新方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种制备替诺福韦的新方法。该方法是将化合物Ⅱ与对甲苯磺酰氧甲基磷酸酯在锂试剂作用下进行缩合反应，再水解制得替诺福韦。该缩合反应转化率高，锂试剂和对甲苯磺酰氧甲基磷酸酯的用量少，反应完毕可不经分离提纯，直接进行水解反应，制得的替诺福韦产率高，成本低。本发明所述的制备方法反应条件温和，便于操作，适于工业化大生产。

其中R¹为H或者C₁～C₄的烷基。

Description

一种制备替诺福韦的新方法

技术领域

本发明涉及一种抗病毒药物替诺福韦的新的生产工艺。

背景技术

核苷类抗病毒药物作为病毒类疾病的主要治疗药物，也是目前临床上治疗艾滋病、肝炎等病毒性疾病的主要治疗药，具有低毒、高效、广谱抗病毒活性等特点。它不仅能抑制病毒复制所需酶的合成，而且能作为底物类似物参与竞争，掺入病毒复制的 DNA 中，阻断 DNA 链的延长，从而抑制病毒复制。近年以来，国内外阿昔洛韦、拉米夫定等高效低毒抗病毒药物的成功研制，为广大患者带来了福音。然而，临床上使用的抗病毒药物仍然存在较大的耐药性以及毒副作用等问题。另外，如乙型肝炎、艾滋病等诸多病毒类疾病仍然不能从根本上得到有效的防治，这些都昭示着抗病毒类药物的研究依然是当务之急。

开环核苷类化合物是核苷类抗病毒药物中重要一类，不仅具有低耐受性、低毒性和广谱抗 DNA 病毒活性，而且具有强烈杀伤耐药菌株的作用，是近年来发展较快的一类抗病毒药物，对促进抗病毒治疗科学的发展具有重要意义，现阶段的研究相当活跃，已成为全球医药市场范围内令人瞩目的药物之一。

替诺福韦（PMPA），化学名为(R)-9-(2-磷酸甲氧基丙基)腺嘌呤，化学结构如Ⅰ所示，是一种新的开环核苷酸类抗 HIV 感染的药物，在体外有极好的抗 HIV 和 HBV 的双重活性，其抗 HBV 的作用强于拉米夫定。且比大多数用来治疗HIV感染的核苷类逆转录酶抑制剂如扎西他定、齐多夫定、司他夫定等有更长的半衰期（可做到每天一次给药），同时产生的细胞毒性小，患者产生耐药性的速率更低。其酯类前药替诺福韦酯富马酸盐（TDF）2001 年被批准上市，用于治疗艾滋病毒感染病人，2008年治疗乙肝的适应症获得美国FDA批准。

如CN101181277A，EP206459，WO9804569，US5733788，US5935946及“Tetrahedron Lett.，1998,39（14）：1853-1856”等文献报道，替诺福韦的合成路线中，得到最广泛应用的是以腺嘌呤与(R)-1,2-亚丙基碳酸酯缩合后，在锂试剂作用下与对甲苯磺酰氧基甲基磷酸酯进行烷基化反应，最后用三甲基溴硅烷或三甲基氯硅烷水解制得。然而如文献“Organic Process Research & Development 2010,14：1194–1201”中报道，(R)-9-羟丙基腺嘌呤在锂试剂作用下与对甲苯磺酰氧甲基磷酸酯进行烷基化反应的转化率小于60%，同时需使用大量的锂试剂及对甲苯磺酰氧甲基磷酸酯，增加了成本及后处理的压力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备替诺福韦的新方法，可以提高替诺福韦的产率以及降低其生产成本。

本发明人发现，如果将腺嘌呤6位上的氨基进行亚胺化保护以后，再在锂试剂作用下与对甲苯磺酰氧甲基磷酸酯进行缩合反应，其转化率大大高于不保护前的60%，可达90%以上，同时也可减少锂试剂和对甲苯磺酰氧甲基磷酸酯的用量。

本发明所述技术方案如下：

一种如结构式Ⅰ所示的替诺福韦的生产工艺，包括下列步骤：

（1）化合物Ⅱ和式Ⅲ所示的对甲苯磺酰氧甲基磷酸酯，在锂试剂作用下进行缩合反应，制得如Ⅳ所示的产物；

    

      

其中R¹为H或者 C₁～C₄的烷基；R²为C₁～C₄的烷基。

    化合物II的制备可参照Croatica Chemica Acta (1997), 70(4)：1047-1062。

   （2）所得化合物Ⅳ在三甲基卤代硅烷、氢卤酸或者硫酸等水解剂作用下水解脱去磷酸酯和亚胺结构基团，得到如结构式Ⅰ所示的替诺福韦。

 

本发明所述的合成路线如下：

下面对上述技术方案进行具体说明：

将化合物II和对甲苯磺酰氧基磷酸酯在锂试剂的作用下进行缩合反应，反应溶剂选自N-甲基吡咯烷酮（NMP）、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）、乙腈、二氧六环、四氢呋喃（THF）或二甲亚砜，所述锂试剂选自C₁~C₆的醇锂及六甲基二硅基胺基锂或二异丙胺基锂，优选叔丁醇锂、异丙醇锂、六甲基二硅基胺基锂或二异丙胺基锂。化合物II和锂试剂的投料摩尔比为1:1~3,化合物II和对甲苯磺酰氧基磷酸酯的投料摩尔比为1:1~3，反应温度为30~70℃。

可用HPLC监控反应进程，通过原料含量变化确定反应终点。反应完成后可不进行分离除杂，所得反应液直接进行水解反应。

缩合反应完成后，直接向反应液中滴加三甲基卤代硅烷、氢卤酸或者硫酸等水解剂，滴加完毕后升温至75~105℃反应；充分反应后加水脱去亚胺结构基团，如水解剂为氢卤酸，其本身含水，则无需加水脱去亚胺结构基团；然后加入有机溶剂萃取，水层用碱液调节pH值至2.5~3.5，冷却析晶，过滤，重结晶精制，干燥后得产品替诺福韦。

化合物II和水解剂的投料摩尔比为1:4~8。可用HPLC监控反应进程，通过单酯含量变化确定反应终点。

加入有机溶剂可除去低极性杂质，提高产品纯度。所述有机溶剂选自二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、乙酸异丙酯或正己烷。

本发明所述替诺福韦的制备方法工艺操作简单，原料价廉易得，其主要优点体现在：

1、缩合反应转化率高，无需使用大量的锂试剂及对甲苯磺酰氧甲基磷酸酯即可使转化率达到90%以上，从而大大地提高了替诺福韦的产率，具有较好的经济效益；

2、反应可采用一锅法，中间体无需分离提纯，减少了操作步骤，同时减少了废水废液的产生，对环境更加友好；

3、反应条件温和，无高温或低温反应，未使用对安全生产有较大影响的物料，便于操作，适合工业化大生产。

 

  具体实施方式

为了更好的理解本发明，以下通过实施例进行说明。所述的实施例仅为了帮助理解本发明内容，不应被理解为对本发明主旨和保护范围的限定。

实施例1

    室温下将24.8g（0.1mol）R-N'-（9-（2-羟丙基）-9H-嘌呤-6-基）-N，N-二甲基亚甲胺溶于50ml的N-甲基吡咯烷酮（NMP）中，搅拌下缓慢加入叔丁醇锂8.0g（0.1mol），反应体系逐渐变为橙红色浑浊液体。保持温度在室温，缓慢滴加对甲苯磺酰氧甲基磷酸二甲酯46.2g（0.15mol），约30分钟滴完，滴完后反应液变为澄清透明状。滴完后升温至40-45℃反应，通过HPLC监控反应进行，当原料减少至2%以下时即可停止反应，此时中间体R-N`-（9-（2-氧甲基磷酸二甲酯基丙基）-9H-嘌呤-6-基）-N，N-二甲基亚甲胺的HPLC含量为95.2%。

 

实施例2

    搅拌下向实施例1所得的反应液中缓慢滴加98%浓硫酸40g，由于反应时剧烈放热，故须控制滴加速率，约1小时滴完。滴完后升温至95℃反应。用HPLC监控反应进程。当单乙酯减少到10%以下时缓慢滴加50ml水，再反应1小时后可停止反应，缓慢降至室温，加入80ml乙酸乙酯，搅拌15分钟后静置分液，取水层，冰浴下用40%NaOH溶液调节pH值约2.8，在5~8℃继续搅拌1小时，抽滤，得到白色固体用水重结晶精制，得到替诺福韦16.0g，HPLC纯度99.3%，产率56%，熔点为 279-281℃。

 

实施例3

室温下将27.6g（0.1mol）R-N`-（9-（2-羟丙基）-9H-嘌呤-6-基）-N，N-二乙基亚甲胺溶于50ml的N，N-二甲基甲酰胺（DMF）中，搅拌下缓慢加入叔丁醇锂12.0g（0.15mol），反应体系逐渐变为橙红色浑浊液体。保持温度在室温，缓慢滴加对甲苯磺酰氧甲基磷酸二乙酯64.4g（0.2mol），约30分钟滴完，滴完后反应液变为澄清透明状。滴完后升温至30~35℃反应，通过HPLC监控反应进行，当原料减少至2%以下时即可停止反应，此时中间体R-N`-（9-（2-氧甲基磷酸二乙酯基丙基）-9H-嘌呤-6-基）-N，N-二乙基亚甲胺的HPLC含量为92.4%。

 

实施例4

搅拌下向实施例3所得的反应液中缓慢滴加80%浓硫酸90g，由于反应时剧烈放热，故须控制滴加速率，约1小时滴完。滴完后升温至105℃反应。用HPLC监控反应进程。当单乙酯减少到10%以下时缓慢滴加50ml水，再反应1小时后可停止反应，缓慢降至室温，加入80ml乙酸乙酯，搅拌15分钟后静置分液，取水层，冰浴下用40%NaOH溶液调节pH值约3.0，在5~8℃继续搅拌1小时，抽滤，得到白色固体用水重结晶精制，得到替诺福韦14.7g，HPLC纯度99.1%，产率51%，熔点为 279-281℃。

 

实施例5

    室温下将30.4g（0.1mol）R-N`-（9-（2-羟丙基）-9H-嘌呤-6-基）-N，N-二异丙基亚甲胺溶于50ml的二甲亚砜中，搅拌下缓慢加入异丙醇锂13.2g（0.2mol），反应体系逐渐变为橙红色浑浊液体。保持温度在室温，缓慢滴加对甲苯磺酰氧基磷酸二异丙酯67.2g（0.2mol），约30分钟滴完，滴完后反应液变为澄清透明状。滴完后升温至40~45℃反应，通过HPLC监控反应进行，当原料减少至2%以下时即可停止反应，此时中间体R-N`-（9-（2-氧甲基磷酸二异丙酯基丙基）-9H-嘌呤-6-基）-N，N-二异丙基亚甲胺的HPLC含量为94.7%。

 

实施例6

    搅拌下向实施例5所得的反应液中缓慢滴加三甲基溴硅烷92g，由于反应时剧烈放热，故须控制滴加速率，约1小时滴完。滴完后升温至85℃反应。用HPLC监控反应进程。当单乙酯减少到10%以下时缓慢滴加50ml水，再反应1小时后可停止反应，缓慢降至室温，加入80ml二氯甲烷，搅拌15分钟后静置分液，取水层，冰浴下用40%NaOH溶液调节pH值约3.2，在5~8℃继续搅拌1小时，抽滤，得到白色固体用水重结晶精制，得到替诺福韦16.9g，HPLC纯度99.5%，产率58.9%，熔点为 279-281℃。

 

实施例7

    室温下将33.2g（0.1mol）R-N`-（9-（2-羟丙基）-9H-嘌呤-6-基）-N，N-二正丁基亚甲胺溶于50ml的乙腈中，搅拌下缓慢加入六甲基二硅基胺基锂50.1g（0.3mol），反应体系逐渐变为橙红色浑浊液体。保持温度在室温，缓慢滴加对甲苯磺酰氧基磷酸二正丁酯105g（0.3mol），约30分钟滴完，滴完后反应液变为澄清透明状。滴完后升温至60-65℃反应，通过HPLC监控反应进行，当原料减少至2%以下时即可停止反应，此时中间体R-N`-（9-（2-氧甲基磷酸二正丁酯基丙基）-9H-嘌呤-6-基）-N，N-二正丁基亚甲胺的HPLC含量为93.1%。

 

实施例8

    搅拌下向实施例7所得的反应液中缓慢滴加三甲基氯硅烷87g，由于反应时剧烈放热，故须控制滴加速率，约1小时滴完。滴完后升温至75℃反应。用HPLC监控反应进程。当单乙酯减少到10%以下时缓慢滴加50ml水，再反应1小时后可停止反应，缓慢降至室温，加入80ml乙酸异丙酯，搅拌15分钟后静置分液，取水层，冰浴下用40%NaOH溶液调节pH值约2.5，在5~8℃继续搅拌1小时，抽滤，得到白色固体用水重结晶精制，得到替诺福韦15.2g，HPLC纯度98.7%，产率53.0%，熔点为 279-281℃。

 

实施例9

室温下将33.2g（0.1mol）R-N`-（9-（2-羟丙基）-9H-嘌呤-6-基）-N，N-二异丁基亚甲胺溶于50ml的二氧六环中，搅拌下缓慢加入二异丙胺基锂26.8g（0.25mol），反应体系逐渐变为橙红色浑浊液体。保持温度在室温，缓慢滴加对甲苯磺酰氧基磷酸二乙酯120.8g（0.25mol），约30分钟滴完，滴完后反应液变为澄清透明状。滴完后升温至65-70℃反应，通过HPLC监控反应进行，当原料减少至2%以下时即可停止反应，此时中间体R-N`-（9-（2-氧甲基磷酸二乙酯基丙基）-9H-嘌呤-6-基）-N，N-二异丁基亚甲胺的HPLC含量为90.5%。

 

实施例10

    搅拌下向实施例9所得的反应液中缓慢滴加47%氢溴酸150ml，由于反应时剧烈放热，故须控制滴加速率，约1小时滴完。滴完后升温至90℃反应。用HPLC监控反应进程。当单乙酯减少到10%以下时停止反应，缓慢降至室温，加入80ml正己烷，搅拌15分钟后静置分液，取水层，冰浴下用40%NaOH溶液调节pH值约3.5，在5~8℃继续搅拌1小时，抽滤，得到白色固体用水重结晶精制，得到替诺福韦14.9g，HPLC纯度98.6%，产率51.9%，熔点为 279-281℃。

Claims (5)

1.一种制备替诺福韦的方法，其特征在于将化合物Ⅱ与对甲苯磺酰氧甲基磷酸酯Ⅲ在锂试剂作用下进行缩合反应，再水解制得替诺福韦I，合成路线如下：

其中R¹为H或者 C₁～C₄的烷基，R²为C₁～C₄的烷基。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于缩合反应的反应溶剂选自N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、二氧六环、四氢呋喃或二甲亚砜，所述的锂试剂选自C₁~C₆的醇锂、六甲基二硅基胺基锂或二异丙胺基锂，化合物II和锂试剂的投料摩尔比为1:1~3,化合物II和对甲苯磺酰氧基磷酸酯的投料摩尔比为1:1~3，缩合反应温度为30~70℃。

3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于锂试剂为叔丁醇锂、异丙醇锂、六甲基二硅基胺基锂或二异丙胺基锂。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于缩合反应完毕，不需要对反应液进行分离提纯，直接进行水解反应。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于缩合反应完成后，直接向反应液中滴加水解剂，所述水解剂选自三甲基卤代硅烷、氢卤酸或硫酸，滴加完毕升温至75~105℃反应；反应完毕后加水脱去亚胺结构基团，如水解剂为氢卤酸，则无需加水脱去亚胺结构基团；然后加入有机溶剂萃取，水层用碱液调节pH值至2.5~3.5，冷却析晶，过滤，重结晶精制，干燥后得产品替诺福韦；其中化合物II和水解剂的投料摩尔比为 1:4~8，所述有机溶剂选自二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、乙酸异丙酯或正己烷。