CN103788161A - 氚标记倍他米松的制备方法及氚代催化剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种氚标记倍他米松的制备方法，其特征在于，将倍他米松与氚气进行反应，反应过程通过三（三苯基膦）-氯化铑和磷酸二氢钾作为催化剂进行共同催化。该方法使用了催化剂三（三苯基膦）-氯化铑，使合成的效率提高，收率提高。本发明还提供了一种氚代催化剂，其主要由三（三苯基膦）-氯化铑和磷酸二氢钾组成。本发明使用高效均相催化剂三（三苯基膦）-氯化铑和磷酸二氢钾，可定向加氢，提供了氚代的选择性，大大降低催化剂三（三苯基膦）-氯化铑的用量。
Description
技术领域
本发明涉及以一种氚代化合物，特别是涉及一种氚代倍他米松苯甲酸酯极其制备方法。
背景技术
倍他米松肾上腺皮质激素类药物。具有抗炎、抗过敏和抑制免疫等多种药理作用。其能够减轻和防止组织对炎症的反应，从而减轻炎症的表现。防止或抑制细胞中介的免疫反应，延迟性的过敏反应，并减轻原发免疫反应的扩展。其还能对抗细菌内毒素对机体的刺激反应，减轻细胞损伤，发挥保护机体的作用。
倍他米松的代谢研究逐渐受到重视，一般使用全身放射自显影的方法进行需要高放射性的氚标记产品进行合成。现有技术（Bioorg.Khim.,6(9),1338-1345,(Russian),1980.J.Labelled Compd.Radopharm.,21(2),173-180(English)1984；EP0570920A1）中，通过将17-苯甲酸倍他米松与催化剂三（三苯基膦）氯化铑按照重量比是1:1进行合成，该制备方法需要催化剂的量较大，提高了制备最终产品的成本，因此，合成高纯度、高收率的氚标记倍他米松具有十分重要的意义，开发低成本合成氚代倍他米松的方法成为本领域亟需解决的问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提供一种氚标记的倍他米松的制备方法。主要是通过使用铑催化剂三（三苯基膦）-氯化铑以及助催化剂进行反应最终的氚标记的倍他米松产品。
具体来说，本发明是通过如下技术方案实现的：
一种氚标记倍他米松的制备方法，将倍他米松与氚气进行反应，反应过程中以三（三苯基膦）-氯化铑和磷酸二氢钾作为催化剂进行共同催化。
其中，倍他米松与三（三苯基膦）-氯化铑催化剂的摩尔比为（200-300）：1。
其中，所述倍他米松与三（三苯基膦）-氯化铑催化剂以及磷酸二氢钾之间的摩尔比为倍他米松：三（三苯基膦）-氯化铑：磷酸二氢钾=（300-350）：（1.0-1.5）：1。
其中，所述反应在常压下进行；优选倍他米松与氚气的反应时间为18-22小时。
其中，所述氚标记倍他米松是1,2位被同时氚标记的倍他米松。
其中，所述倍他米松形成的倍他米松盐，或者是倍他米松与酸形成的酯；优选为倍他米松苯甲酸酯，倍他米松醋酸酯或者倍他米松磷酸钠。
其中，所述反应过程中所用溶剂为1,4-二氧六环，四氢呋喃，2-甲基四氢呋喃，异丙醚中的任一种。
其中，所述反应后处理加入硫脲，用于去除催化剂。
本发明还提供一种1,2-氚标记的17-倍他米松苯甲酸酯的制备方法，包括如下步骤：
将17-倍他米松苯甲酸酯与三（三苯基膦）氯化铑混合，之后加入助催化剂，抽真空后通入氚气至常压，密闭反应18-22小时，之后通入氮气置换氚气，加入硫脲，经处理得到1,2-氚标记的17苯甲酸倍他米松产品。
其中，倍他米松与三（三苯基膦）-氯化铑催化剂以及磷酸二氢钾之间的摩尔比为（300-350）：（1.0-1.5）：1。
本发明解决的另一个技术问题是提供了一种新的氚代催化剂。
具体来说，本发明是通过如下技术方案实现的。
一种氚代催化剂，该催化剂主要由三（三苯基膦）-氯化铑和磷酸二氢钾组成。
其中，所述的三（三苯基膦）-氯化铑和磷酸二氢钾的摩尔比为（1.0-1.5）：1。
其中，使用所述氚代催化剂进行反应在常压下进行。
其中，所述催化剂的反应时间为18-22小时。
其中，所述催化剂进行反应过程中所用溶剂为1,4-二氧六环，四氢呋喃，2-甲基四氢呋喃，异丙醚中的任一种。
其中，在使用催化剂反应后加入硫脲。
其中，当催化的底物为倍他米松，得到的产物为1,2-氚标记的17-倍他米松。
本发明的有益技术效果如下：
（1）本发明使用了催化剂三（三苯基膦）-氯化铑，使合成的效率提高，收率提高.
（2）本发明使用高效均相催化剂三（三苯基膦）-氯化铑和磷酸二氢钾，可定向加氢，提供了氚代的选择性。
（3）本发明使用了助催化剂磷酸二氢钾大大降低催化剂三（三苯基膦）-氯化铑的用量。
（4）本发明制备方法整体上反应条件温和，非常容易的得到最终产品。
（5）本发明在制备1,2-氚标记的17-倍他米松苯甲酸酯的过程，室温条件下温和，不需要对反应进行加压，就可得到收率稳定的产品，并达到选择性氚代。
（6）本发明制备方法使用助催化剂磷酸二氢钾，17-苯甲酸倍他米松对催化剂三（三苯基膦）氯化铑的重量比是（200～300）:1，三（三苯基膦）氯化铑催化剂使用量大大降低，由于催化剂三（三苯基膦）氯化铑的价格很贵，从而大大降低了合成成本。
（7）使用催化剂三（三苯基膦）氯化铑，需要加入硫脲络合，由于使用的催化剂三（三苯基膦）氯化铑量降低，从而使加入硫脲的量降低，减少了过滤带来的麻烦。
具体实施方式
本发明氚标记倍他米松的制备方法，将倍他米松与氚气进行反应，反应过程中通过三（三苯基膦）-氯化铑和磷酸二氢钾作为催化剂进行共同催化。
三（三苯基膦）-氯化铑可用于烯烃的催化氢化。其反应的机理是：首先发生一个或者两个三苯基膦配体的解离分别形成12或14个电子的络合物，接着发生金属原子对氢分子的氧化加成，随后与烯烃形成络合物，之后是进行分子内的氢转移，最后发生还原消除生成一个产物烷烃。
磷酸二氢钾，其可以降低催化剂三（三苯基膦）氯化铑的使用量，并同样获得效果较好的氚代产品。
在一种优选的具体实施方式中，倍他米松与氚气的反应时间为18-22小时；优选反应时间为20-22小时。
在一种优选的具体实施方式中，所述倍他米松与三（三苯基膦）-氯化铑催化剂的摩尔比为（200-300）：1。
在一种优选的具体实施方式中，倍他米松与三（三苯基膦）-氯化铑催化剂以及磷酸二氢钾之间的摩尔比为（300-350）：（1.0-1.5）：1。
在一种优选的具体实施方式中，其中所述的倍他米松形成的倍他米松盐，或者是倍他米松与酸形成的酯。
在一种优选的具体实施方式中，所述倍他米松为倍他米松苯甲酸酯，倍他米松醋酸酯，倍他米松磷酸钠。
本发明的方法适合于所有含有倍他米松的盐和酯等，包括、但不限于倍他米松苯甲酸酯，倍他米松醋酸酯，倍他米松磷酸钠。
在一种优选的具体实施方式中，其中所述反应过程中所用溶剂为1,4-二氧六环，四氢呋喃中的任一种。
选择上述熔剂是发明人经过对原料溶解性、溶剂的稳定性、溶剂是否被氚代等因素进行考虑后的结果。
在一种优选的具体实施方式中，其中所述反应后加入硫脲。
在一种优选的具体实施方式中，其中1,2-氚标记的17-倍他米松苯甲酸酯的制备方法，包括如下步骤：
将17-倍他米松苯甲酸酯与三（三苯基膦）氯化铑混合，之后加入助催化剂，抽真空后通入氚气至常压，密闭反应18-22小时，之后通入氮气置换氚气，加入硫脲，经处理得到1,2-氚标记的17-倍他米松苯甲酸酯产品。
该方法中通过在常压的温和条件下，将氚气与17-倍他米松苯甲酸酯反应，制备得到选择性氚代的17-倍他米松苯甲酸酯。
在一种优选的具体实施方式中，倍他米松与三（三苯基膦）-氯化铑催化剂以及磷酸二氢钾之间的摩尔比为（300-350）：（1.5-1.0）：1。
在一种特别优选的具体实施方式中，1,2-氚标记的17-苯甲酸倍他米松的制备方法如下。
将1000ml的蒸馏过的1,4-二氧六环加入到反应瓶中，搅拌下250g17-苯甲酸倍他米松和2g三（三苯基膦）-氯化铑，加料完毕，搅拌20分钟，再加入0.2g助催化剂，抽真空到-0.1Mp，控制在室温下，从底部通入氚气，至瓶内压力达到常压，关闭氚气通入阀门，将反应瓶密闭，维持20小时，打开放空口，通入氮气，置换净氚气，加入50g硫脲，搅拌1小时，过滤，滤液蒸馏至干得到1,2-氚标记的17-苯甲酸倍他米松，收率99.90%，对得到的产品进行红外光谱和核磁共振进行确证，结果如下：
IR（KBr）3440,3230,1730，1702,1640,1610,1280,1100-1060,860,710cm-1
NMR（CDCl3）7.3-8.12（m，5），6.95（d，1，J=10Hz），6.20（d，1，J=10Hz），4.30（broad，1），4.15（s，2），1.55（s，3），1.45（d，3，J=10Hz），1.00（s，3）
在一种特别优选的具体实施方式中，1,2-氚标记的17-苯甲酸倍他米松的制备方法如下。
将1000ml的蒸馏过的1,4-二氧六环加入到反应瓶中，搅拌下250g17-苯甲酸倍他米松和2.1g三-（三苯基膦）-氯化铑，加料完毕，搅拌20分钟，再加入0.2g助催化剂，抽真空到-0.1Mp，控制在室温下，从底部通入氚气，至瓶内压力达到常压，关闭氚气通入阀门，将反应瓶密闭，维持22小时，打开放空口，通入氮气，置换净氚气，加入50g硫脲，搅拌1小时，过滤，滤液蒸馏至干得到1,2-氚标记的17-苯甲酸倍他米松，收率99.95%，对得到的产品进行红外光谱和核磁共振进行确证，结果如下：
IR（KBr）3440,3230,1730，1702,1640,1610,1280,1100-1060,860,710cm-1
NMR（CDCl3）7.3-8.12（m，5），6.95（d，1，J=10Hz），6.20（d，1，J=10Hz），4.30（broad，1），4.15（s，2），1.55（s，3），1.45（d，3，J=10Hz），1.00（s，3）
实施例
首先，对下面实施例制备氚标记倍他米松的方法进行分析时所用的测定装置和测定方法进行说明如下：
核磁共振仪：INOVA-600NMR，
溶剂：氘代氯仿
操作温度：298K
探头：3-mm SW微量探头
操作软件：VarianVnmr6.0Csoftware
采用高效液相色谱仪进行分析，测定含量，分析条件如下：
色谱柱为Agilent C18柱(4.6mm×250mm,5μm),流动相:乙腈-水(25∶75),检测波长240nm,流速:1.8mL·min-1，柱温:45℃。
实施例1
将1000ml的蒸馏过的1,4-二氧六环加入到反应瓶中，搅拌下加入250g17-倍他米松苯甲酸酯和2g三（三苯基膦）-氯化铑，加料完毕，搅拌20分钟，再加入0.2g助催化剂磷酸二氢钾，抽真空到-0.1Mp，控制在室温下，从底部通入氚气，至瓶内压力达到常压，关闭氚气通入阀门，将反应瓶密闭，维持20小时，打开放空口，通入氮气，置换净氚气，加入50g硫脲，搅拌1小时，过滤，滤液蒸馏至干得到1,2-氚标记的17-倍他米松苯甲酸酯，含量99.9%，计算收率99.90%，对得到的产品进行红外光谱和核磁共振进行确证，结果如下：
IR（KBr）3440,3230,1730，1702,1640,1610,1280,1100-1060,860,710cm-1
1H-NMR（300M，CDCl3），7.3-8.12（m，5），6.95（d，1，J=10Hz），6.20（d，1，J=10Hz），4.30（broad，1），4.15（s，2），1.55（s，3），1.45（d，3，J=10Hz），1.00（s，3）。
实施例2
将1000ml的蒸馏过的1,4-二氧六环加入到反应瓶中，搅拌下250g17-苯甲酸倍他米松和2.1g三-（三苯基膦）-氯化铑，加料完毕，搅拌20分钟，再加入0.2g助催化剂磷酸二氢钾，抽真空到-0.1Mp，控制在室温下，从底部通入氚气，至瓶内压力达到常压，关闭氚气通入阀门，将反应瓶密闭，维持22小时，打开放空口，通入氮气，置换净氚气，加入50g硫脲，搅拌1小时，过滤，滤液蒸馏至干得到1,2-氚标记的17-苯甲酸倍他米松，含量99.9%，收率99.95%，对得到的产品进行红外光谱和核磁共振进行确证，结果如下：
IR（KBr）3440,3230,1730，1702,1640,1610,1280,1100-1060,860,710cm-1
1H-NMR（300M，CDCl3）7.3-8.12（m，5），6.95（d，1，J=10Hz），6.20（d，1，J=10Hz），4.30（broad，1），4.15（s，2），1.55（s，3），1.45（d，3，J=10Hz），1.00（s，3）。
实施例3
将1000ml的蒸馏过的四氢呋喃加入到反应瓶中，搅拌下加入250g17-倍他米松苯甲酸酯和2.48g三（三苯基膦）-氯化铑，加料完毕，搅拌20分钟，再加入0.21g助催化剂磷酸二氢钾，抽真空到-0.1Mp，控制在室温下，从底部通入氚气，至瓶内压力达到常压，关闭氚气通入阀门，将反应瓶密闭，维持22小时，打开放空口，通入氮气，置换净氚气，加入55g硫脲，搅拌1小时，过滤，滤液蒸馏至干得到1,2-氚标记的17-倍他米松苯甲酸酯，含量99.9%，收率99.92%，对得到的产品进行红外光谱和核磁共振进行确证，结果如下：
IR（KBr）3440,3230,1730，1702,1640,1610,1280,1100-1060,860,710cm-1
1H-NMR（300M，CDCl3）7.3-8.12（m，5），6.95（d，1，J=10Hz），6.20（d，1，J=10Hz），4.30（broad，1），4.15（s，2），1.55（s，3），1.45（d，3，J=10Hz），1.00（s，3）.
实施例4
将1000ml的蒸馏过的2-甲基四氢呋喃加入到反应瓶中，搅拌下加入250g17-倍他米松苯甲酸酯和1.42g三（三苯基膦）-氯化铑，加料完毕，搅拌20分钟，再加入0.18g助催化剂磷酸二氢钾，抽真空到-0.1Mp，控制在室温下，从底部通入氚气，至瓶内压力达到常压，关闭氚气通入阀门，将反应瓶密闭，维持18小时，打开放空口，通入氮气，置换净氚气，加入40g硫脲，搅拌1小时，过滤，滤液蒸馏至干得到1,2-氚标记的17-倍他米松苯甲酸酯，含量99.9%，收率99.89%，对得到的产品进行红外光谱和核磁共振进行确证，结果如下：
IR（KBr）3440,3230,1730，1702,1640,1610,1280,1100-1060,860,710cm-1
1H-NMR（300M，CDCl3）7.3-8.12（m，5），6.95（d，1，J=10Hz），6.20（d，1，J=10Hz），4.30（broad，1），4.15（s，2），1.55（s，3），1.45（d，3，J=10Hz），1.00（s，3）。
实施例5
将1000ml的蒸馏过的1,4-二氧六环加入到反应瓶中，搅拌下加入250g17-倍他米松苯甲酸酯和250g三（三苯基膦）-氯化铑，加料完毕，搅拌20分钟，抽真空到-0.1Mp，控制在室温下，从底部通入氚气，至瓶内压力达到常压，关闭氚气通入阀门，将反应瓶密闭，维持20小时，打开放空口，通入氮气，置换净氚气，加入500g硫脲，搅拌3小时，过滤，滤液蒸馏至干得到1,2-氚标记的17-倍他米松苯甲酸酯，收率99.50%，对得到的产品进行红外光谱和核磁共振进行确证，结果如下：
IR（KBr）3440,3230,1730，1702,1640,1610,1280,1100-1060,860,710cm-1
1H-NMR（300M，CDCl3）7.3-8.12（m，5），6.95（d，1，J=10Hz），6.20（d，1，J=10Hz），4.30（broad，1），4.15（s，2），1.55（s，3），1.45（d，3，J=10Hz），1.00（s，3）
实施例6
将1000ml的蒸馏过的1,4-二氧六环加入到反应瓶中，搅拌下加入250g17-倍他米松苯甲酸酯和2g三（三苯基膦）-氯化铑，加料完毕，搅拌20分钟，再加入0.1g助催化剂磷酸氢二钾，抽真空到-0.1Mp，控制在室温下，从底部通入氚气，至瓶内压力达到常压，关闭氚气通入阀门，将反应瓶密闭，维持20小时，打开放空口，通入氮气，置换净氚气，加入50g硫脲，搅拌1小时，过滤，滤液蒸馏至干，得到1,2-氚标记的17-倍他米松苯甲酸酯，其含量为95.0%，计算收率95.0%，对得到的产品进行红外光谱和核磁共振进行确证，结果如下：
IR（KBr）3440,3230,1730，1702,1640,1610,1280,1100-1060,860,710cm-1
1H-NMR（300M，CDCl3），7.3-8.12（m，5），6.95（d，1，J=10Hz），6.20（d，1，J=10Hz），4.30（broad，1），4.15（s，2），1.55（s，3），1.45（d，3，J=10Hz），1.00（s，3）。
实施例7-8
按照实施例6的操作，只改变助催化剂的种类和投料量，按照表1中的投料进行反应，其它条件不变，对得到的1,2-氚标记的17-倍他米松苯甲酸酯进行红外光谱和核磁共振进行确证，并测定其含量计算其收率，实验结果如下：
| 实施例序号 | 助催化剂 | 投料量（g） | 含量 | 收率 |
| 6 | 磷酸氢二钾 | 0.5 | 95.0% | 95.0% |
| 7 | 碳酸氢钠 | 0.5 | 86.5% | 86.4% |
| 8 | 碳酸氢钠 | 0.15 | 88.1% | 88.0% |
通过上述实施例1-6的实验数据可以看出，实施例1-4只需要加入少量的催化剂和助催化剂就可以获得高纯度和高选择性的氚代倍他米松。而实施例5使用催化剂量很大，大约是实施例1-4中使用催化剂三（三苯基膦）-氯化铑量的100倍以上，成本明显较高。而且在反应的时间和后处理的难度上，实施例1-4的方法也具有明显优势，只需要简单过滤就可以得到最终产品，并且产品的含量均在99.9%以上，收率均在99.9%以上。实施例6-8中使用助催化剂磷酸氢二钾，碳酸氢钠，其在收率，用量、得到产品的纯度等方面明显不如实施例1-4使用的助催化剂磷酸二氢钾。
Claims (10)
1.一种氚标记倍他米松的制备方法，其特征在于，将倍他米松与氚气进行反应，反应过程中以三（三苯基膦）-氯化铑和磷酸二氢钾作为催化剂进行共同催化。
2.如权利要求1所述的制备方法，其中所述倍他米松与三（三苯基膦）-氯化铑催化剂以及磷酸二氢钾之间的摩尔比为倍他米松：三（三苯基膦）-氯化铑：磷酸二氢钾=（300-350）：（1.0-1.5）：1。
3.如权利要求1或2所述的制备方法，其中所述反应在常压下进行；优选倍他米松与氚气的反应时间为18-22小时。
4.如权利要求1-3任一项所述的制备方法，其中所述氚标记倍他米松是1,2位被同时氚标记的倍他米松。
5.如权利要求1-4任一项所述的制备方法，其中所述倍他米松为倍他米松盐，或者是倍他米松与酸形成的酯；优选为倍他米松苯甲酸酯，倍他米松醋酸酯或者倍他米松磷酸钠。
6.如权利要求1-5任一项所述的制备方法，其中所述反应过程中所用溶剂为1,4-二氧六环，四氢呋喃，2-甲基四氢呋喃，异丙醚中的任一种。
7.如权利要求1-6任一项所述的制备方法，其中所述反应后加入硫脲。
8.一种1,2-氚标记的17-倍他米松苯甲酸酯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将17-倍他米松苯甲酸酯与三（三苯基膦）氯化铑混合，之后加入助催化剂，抽真空后通入氚气至常压，密闭反应18-22小时，之后通入氮气置换氚气，加入硫脲，经处理得到1,2-氚标记的17苯甲酸倍他米松产品。
9.如权利要求8所述的制备方法，其中倍他米松与三（三苯基膦）-氯化铑催化剂以及磷酸二氢钾之间的摩尔比为（300-350）：（1.0-1.5）：1。
10.一种氚代催化剂，该催化剂主要由三（三苯基膦）-氯化铑和磷酸二氢钾组成；优选所述的三（三苯基膦）-氯化铑和磷酸二氢钾的摩尔比为（1.0-1.5）：1。
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| EP0570920A1 (en) * | 1992-05-19 | 1993-11-24 | Yissum Research And Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem | Probe for cannabinoid receptors |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| STEVEN D. VYRICK ET AL: "SYNTHESIS OF TRITZATED RUMETANIDE", 《JOURNAL OF LABELLED COMPOUNDS AND RADIOPHARNIACEUTICALS》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108440628A (zh) * | 2018-04-02 | 2018-08-24 | 梯尔希（南京）药物研发有限公司 | 一种氘标记倍他米松的制备方法 |
| CN108440628B (zh) * | 2018-04-02 | 2020-04-14 | 梯尔希（南京）药物研发有限公司 | 一种氘标记倍他米松的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103788161B (zh) | 2015-11-25 |
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