CN103880807B

CN103880807B - 高纯度α-倒捻子素的合成工艺

Info

Publication number: CN103880807B
Application number: CN201410098847.8A
Authority: CN
Inventors: 夏铮; 余沛霖; 朱义平; 杨巍; 瞿国伟; 刘振明; 刘路英
Original assignee: BOMAI MEDITECH Co Ltd
Current assignee: BOMAI MEDITECH Co Ltd
Priority date: 2014-03-18
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2016-09-28
Anticipated expiration: 2034-03-18
Also published as: CN103880807A

Abstract

本发明涉及一种高纯度天然产物α‑倒捻子素的合成工艺方法，包括：①以工艺提取的α‑倒捻子素为起始原料，在碱的溶剂中与不同酰化试剂反应，重结晶，除去部分杂质，得到纯度较高的酚羟基取代α‑倒捻子素;②合成的中间体酚羟基取代α‑倒捻子素，在溶剂中通过与不同反应试剂脱去保护基，酸碱反萃，重结晶，脱色，进一步纯化，得到高纯度α‑倒捻子素。该方法合成方便，且产率较高，能够满足药品对质量的要求。

Description

高纯度α-倒捻子素的合成工艺

技术领域

本发明涉及药物化学技术领域中一种具有抗老年痴呆、抗痢疾等作用的天然产物的合成方法，具体涉及一种高纯度天然产物α-倒捻子素的合成工艺方法。

背景技术

α-倒捻子素，化学名为1,3,6-三羟基-7-甲氧基-2,8-双(3-甲基-2-丁烯基)-9H-氧杂蒽-9-酮，是从植物山竹子中提取的一种氧杂蒽酮类化合物，结构如式如下所示。

最近，有文献报道α-倒捻子素具有抗老年痴呆、抗痢疾等药理作用，具有一定的药用应用价值。此外，α-倒捻子素来源于天然山竹子的有效成分，具有安全无毒及悠久食用历史等特点，对α-倒捻子素作为药物的深入研究提供了理论和应用基础。

目前，α-倒捻子素主要是从山竹子果壳中提取得到，但粗品中含有与其性质相近的β-倒捻子素、γ-倒捻子素等，通过单纯的重结晶方式，较难达到纯度很高的α-倒捻子素。工业方面，通过天然提取，重结晶等方式，能够得到纯度>70%、甚至>90%的α-倒捻子素，但成本高，而且无法得到满足医药原料药的高纯度α-倒捻子素（95%～99.9%）产品。

α-倒捻子素结构复杂，仅有少量文献报道α-倒捻子素的合成方法，但路线均较长，整体收率低，成本高，无法实现工业化生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种高纯度天然产物α-倒捻子素合成工艺路线，该方法合成方便，产率较高，且能够满足医药研究、应用对产品质量的要求。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种高纯度α-倒捻子素的合成工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：以α-倒捻子素粗品I为起始原料，在碱的溶剂中与酰化试剂反应，重结晶纯化，得到酚羟基取代产物Ⅱ或III或IV中的一种或几种的混合物；

步骤二：将步骤一所得的酚羟基取代产物，在溶剂中通过反应试剂脱去保护基，经过酸碱反萃，重结晶，得到高纯度α-倒捻子素V；

其反应式如下：

其中，R基团选自乙酰基、C2-C10的支链和支链酰基、苯甲酰基、带各种取代基的芳环酰基、杂环酰基或带各种取代基的杂环酰基。

本发明所述的α-倒捻子素粗品优选为纯度>50%、优选为纯度>70%，通过现有技术天然提取得到的α-倒捻子素粗品。

进一步地，其中的R基团选自乙酰基或苯甲酰基。

进一步地，步骤一中所述酰化试剂为选自乙酰氯、乙酸酐、乙酸、乙酸的混合酸酐、乙酸甲酯、乙酸乙酯、苯甲酸酐、苯甲酸的混合酸酐、苯甲酰氯、苯甲酸、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯中的一种或几种；酰化的试剂量为1-5当量。

步骤一种所述的碱为无机碱、有机碱、或其组合；所述无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锶、氢氧化锂、氢氧化钡、氢氧化钙、氢氧化铯、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸钠、碳酸锶、碳酸铯、硫化钠或氢化钠中的一种或几种；有机碱选自醇钠、醇钾、丁基锂、1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7(DBU)、吡啶、哌啶、吡咯烷、吗啉、N-甲基吗啉、喹啉、4-二甲氨基吡啶(DMAP)、三乙胺、二乙胺、三正丁胺、三丙基胺、二异丙基胺、二异丙基乙胺和其组合；更优选地，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸钠、甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钾、吡啶、哌啶、吡咯烷、吗啉、N-甲基吗啉、三乙胺、二乙胺、二异丙基胺或二异丙基乙胺中的一种或几种。

步骤一的反应温度为-20℃～140℃，优选20℃～120℃，更优选80-120℃。

进一步地，在步骤二中，所述的溶剂为芳烃类溶剂、醚类溶剂、卤代烃类溶剂和其他溶剂；所述芳烃类溶剂选自吡啶，4-甲基吡啶，苯、甲苯、二甲苯、氯苯或硝基苯中的一种或几种；所述醚类溶剂选自四氢呋喃、乙醚、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇单甲醚或二氧六环中的一种或几种；所述卤代烃类溶剂选自二氯甲烷、氯仿、四氯化碳或二氯乙烷中的一种或几种；所述其他溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷酰胺、丙酮、乙腈或乙酸乙酯中的一种或几种。

进一步地，所述的脱保护反应试剂为碱、酸或氟化物。其中，所述的碱为无机碱、有机碱、或其组合；所述无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锶、氢氧化锂、氢氧化钡、氢氧化钙、氢氧化铯、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸钠、碳酸锶、碳酸铯、硫化钠或氢化钠中的一种或几种；有机碱选自醇钠、醇钾、丁基锂、1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7(DBU)、吡啶、哌啶、吡咯烷、吗啉、N-甲基吗啉、喹啉、4-二甲氨基吡啶(DMAP)、三乙胺、二乙胺、三正丁胺、三丙基胺、二异丙基胺或二异丙基乙胺中的一种或几种。所述的酸选自硫酸、盐酸、氯化氢气体、氢溴酸、氢碘酸、磷酸、硝酸、甲酸、醋酸、三氯乙酸、三氟乙酸、高氯酸、或路易斯酸中的一种或几种。所述的氟化物选自四丁基氟化铵，四甲基氟化铵，氟化氢，氟化钠，氟化钾，氟氢化钾或氟氢化钠中的一种或几种。

步骤二的反应温度为0℃～120℃；优选20℃～100℃，更优选60-80℃。

本发明以天然提取的α-倒捻子素粗品为起始原料，通过对工业提取的粗品α-倒捻子素进行衍生，重结晶，除去部分杂质；随后，再脱去保护剂，酸碱反萃，重结晶，脱色，进一步纯化，得到高纯度α-倒捻子素产品。经过大量试验证明，产品α-倒捻子素的纯度可高达95%-99.9%,甚至99.9%以上。

同时该方法可在工业应用上大量合成，满足产品的后期医药研发、临床应用需求，而且，该合成方法产率普遍较高，合成方便，后处理较简单，产率较高，成本低，满足了α-倒捻子素作为医药原料药的质量要求，为α-倒捻子素的医药研究、应用奠定了基础。

具体实施方式

下面以具体实验案例为例来说明具体实施方式，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

高纯度天然产物α-倒捻子素的合成工艺方法的合成路线1如下所示：

上乙酰基：

称取α-倒捻子素粗品SM_1（纯度>70%）250g投入5L三口瓶中，在冰浴搅拌的条件下加入1L吡啶，慢慢滴加乙酸酐（1.25L），控制釜内温度在10度以下。滴毕，加热回流3h。浓缩过量的吡啶，向浓缩液中加1.2L二氯甲烷，有机相用5%的稀盐酸600mL×2洗两次，稀盐酸层用300mL×2二氯甲烷回萃，合并有机相。有机相用饱和食盐水300mL洗，无水硫酸钠干燥，旋干得棕色油状物326g，室温冷却后变为固体。粗品用二氯甲烷/石油醚=1/1重结晶两次，干燥，得淡黄色固体SM_2220g，收率为67.2%。

1HNMR(CDCl3)：7.16(s,1H),7.12(s,1H),5.20(tt,J=1.6,6.8Hz,1H),5.06(tt,J=1.6,6.8Hz,1H),4.09(d,J=5.2Hz,2H),3.79(s,3H),3.29(s,2H),2.48(s,3H),2.40(s,3H),2.36(s,3H),1.85(s,3H),1.78(s,3H),1.70(s,6H)。

脱乙酰基：

称取三乙酰化的α-倒捻子素SM_2200g，加乙醇2L，搅拌。然后称取149.3g氢氧化钠配成2mol/L加到三口瓶中，加热回流，1h反应毕，用二氯甲烷洗水相（600mL×2）后，调酸，二氯甲烷萃取（600mL×2），浓缩，干燥，得150g粗品。

将粗品150g，加600mL二氯甲烷使之全溶，活性碳脱色，过滤，浓缩，得黄色固体。二氯甲烷/石油醚=1/1重结晶三次得大量黄色固体析出，减压抽滤，干燥，得黄色固体96g，收率为57.1%。纯度>99.9%。

1HNMR(MeOD)：6.73(t,J=1.2Hz,1H),6.27(t,J=1.2Hz,1H),5.25(t,J=1.2Hz,2H),4.10(d,J=2.0Hz,2H),3.78(s,3H),3.30(d,J=2.0Hz,2H),1.85(s,3H),1.80(s,3H),1.69(d,J=5.6Hz,6H)。

1HNMR(400MHz,CDCl3)：13.81(s,1H),6.85(s,1H),6.31(s,1H),6.20-6.40(br,2H),5.30(d,J=1.6,8.4Hz,2H),4.11(d,J=2.0Hz,2H),3.83(s,3H),3.48(d,J=7.2Hz,2H),1.88(d,J=4.4Hz,6H),1.79(d,J=0.8Hz,3H),1.71(d,J=0.8Hz,3H)。

13CNMR(75MHz,CDCl3)：182.0,161.6,160.6,155.8,155.1,154.5,142.6,137.1,135.9,132.2,123.1,121.4,112.2,108.4103.7,101.6,93.3,62.1,26.6,25.9,25.8,21.5,18.2,17.9;

EI-MS C24H26O6,m/z:411.0[M+1]+;

HPLC：Method：色谱柱：C184.6×150mm5μm

流动相：水（0.1%磷酸）：乙腈=30:70

流速：1mL/min

波长：243nm；

t=9.01min

MP：184.5-184.7℃;

IR (cm^-1, KBr): 3422(s), 3257(s), 2990(s), 2856(s), 2962(m), 2925 (m),2856(m), 2724(w),2553(w), 1643(s), 1610(s), 1584(s), 1456(s), 1374(m), 1280(sm), 1239(m), 1199(s), 1076(m), 1051(m), 811(m), 585(m)。

DSC:峰面积:120.8J/g,

峰顶温度:188.0℃,

始温:185.0℃,

终温:190.3℃,

峰高:6.05mW/mg.

Pd:<0.0001%;

实施例2：

本实施例α-倒捻子素的合成工艺方法的合成路线与实施例1相同。

上乙酰基：

称取α-倒捻子素粗品SM_1（纯度>70%）250g投入5L三口瓶中，在冰浴搅拌的条件下加入1L吡啶，慢慢滴加乙酰氯（470g），控制釜内温度在10度以下。滴毕，加热回流3h。浓缩过量的吡啶，向浓缩液中加1.2L二氯甲烷，有机相用5%的稀盐酸600mL×2洗两次，分液，稀盐酸层用300mL×2二氯甲烷回萃，合并有机相。有机相用饱和食盐水300mL洗，无水硫酸钠干燥，旋干得棕色油状物300g，室温冷却后变为固体。粗品用二氯甲烷/石油醚=1/1重结晶两次，干燥，得淡黄色固体SM_2为200g，收率为61.3%。

脱乙酰基：

称取三乙酰化的α-倒捻子素SM_2100g，加水1L，搅拌。然后称取124.4g碳酸钾配加到三口瓶中，加热回流，1h反应毕，浓缩出约1L溶剂，向三口瓶中加冰水1L，用二氯甲烷洗水相（300mL×2）后，调酸，二氯甲烷萃取（300mL×2），浓缩，干燥，得80g粗品。将粗品80g，加300mL二氯甲烷使之全溶，活性碳脱色，过滤，浓缩。二氯甲烷/石油醚=1/1重结晶三次得大量黄色固体析出，减压抽滤，干燥，得黄色固体48g，收率为57.1%。纯度>99.9%。

实施例3：

高纯度天然产物α-倒捻子素的合成工艺方法的合成路线2如下所示：

称取α-倒捻子素粗品SM_1（纯度>70%）250g投入5L三口瓶中，在冰浴搅拌的条件下加入1L吡啶，当反应釜内温度降低到10度以下后，开始慢慢滴加乙酸氯（95g），控制釜内温度在10度以下，滴加时间约为0.5h。滴毕，室温反应过夜。旋蒸掉过量的吡啶，向浓缩液中加1.2L二氯甲烷，有机相用5%的稀盐酸600mL×2洗两次，分液，稀盐酸层用300mL×2二氯甲烷回萃，合并有机相。有机相用饱和食盐水300mL洗，无水硫酸钠干燥，旋干得棕色油状物250g，室温冷却后变为固体。将粗品250g转移至5L三口瓶中，二氯甲烷/石油醚=1/1重结晶三次,干燥，得淡黄色固体SM_2180g，ESI-MS C₂₄H₂₆O₆,m/z:495.1[M+1]+; ¹HNMR(CDCl₃)：13.3(s,1H),7.11(s,1H),6.62(s,1H),5.16(m,2H),4.13(d,J=6.4Hz,2H),3.78(s,3H),3.30(d,J=6.4Hz,2H),2.37(s,3H),2.32(s,3H),1.82(s,3H),1.76(s,3H),1.67(d,J=5.6Hz,6H)。

称取双乙酰化的α-倒捻子素SM_2100g，加乙醇1L，搅拌。然后称取75g氢氧化钠配成2mol/L加到三口瓶中，加热回流，1h反应毕，浓缩出约1L溶剂，向三口瓶中加冰水1L，用二氯甲烷洗水相（300mL×2）后，调酸，二氯甲烷萃取，减压抽滤，干燥,得80g粗品，活性炭脱色，浓缩。二氯甲烷/石油醚=1/1重结晶三次,干燥，得黄色固体70g，收率为50.4%。纯度>99.9%。

¹HNMR(MeOD,400MHz)：6.73(t,J=1.2Hz,1H),6.27(t,J=1.2Hz,1H),5.25(t,J=1.2Hz,2H),4.10(d,J=2.0Hz,2H),3.78(s,3H),3.30(d,J=2.0Hz,2H),1.85(s,3H),1.80(s,3H),1.69(d,J=5.6Hz,6H)。

实施例4：

高纯度天然产物α-倒捻子素的合成工艺方法的合成路线3如下所示：

称取α-倒捻子素粗品SM_1（纯度>70%）50g投入5L三口瓶中，在冰浴搅拌的条件下加入二氯甲烷（500mL），三乙胺（27g），当反应釜内温度降低到10度以下后，开始慢慢滴加苯甲酰氯（34g），控制釜内温度在10度以下，滴加时间约为0.5h。滴毕，室温反应过夜。有机相用5%的稀盐酸100mL×2洗两次，分液，稀盐酸层用100mL×2二氯甲烷回萃，合并有机相。有机相用饱和食盐水100mL洗，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩得65g黄色固体。粗品用二氯甲烷/石油醚=1/1重结晶两次,干燥，得淡黄色固体SM_2为45g。

ESI-MS C₂₄H₂₆O₆,m/z:619.3[M+1]⁺;

¹HNMR(CDCl₃,400MHz)：13.49(s,1H),7.50-8.30(m,10H),7.29(s,1H),6.77(s,1H),5.24(t,J=6.4Hz,1H),5.22(t,J=6.0Hz,1H),4.19(d,J=6.0Hz,2H),3.79(s,3H),3.38(d,J=6.0Hz,2H),1.84(s,6H),1.71(s,6H)。

称取双苯甲酰化的α-倒捻子素45g，加水200mL，搅拌。然后称取29g氢氧化钠配成2mol/L加到三口瓶中，加热回流，1h反应毕。二氯甲烷洗水相（300mL×2）后，调酸，二氯甲烷萃取（300mL×2），减压抽滤，干燥,得25g粗品，活性炭脱色，浓缩。二氯甲烷/石油醚=1/1重结晶三次,干燥，得黄色固体SM_3为20g，收率为40%，纯度>99.9%。

实施例5：

高纯度天然产物α-倒捻子素的合成工艺方法的合成路线4如下所示：

称取α-倒捻子素粗品SM_1（纯度>70%）50g投入5L三口瓶中，在冰浴搅拌的条件下加入二氯甲烷（500mL），三乙胺（27g），当反应釜内温度降低到10度以下后，开始慢慢滴加苯甲酰氯（17g），控制釜内温度在-20度以下，滴加时间约为0.5h。滴毕，反应2h，升温，室温反应过夜。有机相用5%的稀盐酸100mL×2洗两次，分液，稀盐酸层用100mL×2二氯甲烷回萃，合并有机相。有机相用饱和食盐水100mL洗，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩得65g黄色固体。粗品用二氯甲烷/石油醚=1/1重结晶两次,干燥，得淡黄色固体SM_2为 40g。

ESI-MS C₂₄H₂₆O₆,m/z:515.3[M+1]⁺;

¹HNMR(CDCl₃,400MHz)：13.60(s,1H),7.50-8.30(m,5H),7.24(s,1H),6.30(s,1H),6.19(S,1H),5.24(t,J=6.4Hz,1H),5.22(t,J=6.0Hz,1H),4.17(d,J=6.0Hz,2H),3.75(s,3H),3.47(d,J=6.0Hz,2H),1.83(s,3H),1.81(s,3H),1.76(s,3H),1.67(s,3H)。

称取单苯甲酰基的α-倒捻子素40g，加水200mL，搅拌。然后称取31g氢氧化钠配成2mol/L加到三口瓶中，加热回流，1h反应毕。二氯甲烷洗水相（300mL×2）后，调酸，二氯甲烷萃取（300mL×2），减压抽滤，干燥,得28g粗品，活性炭脱色，浓缩。二氯甲烷/石油醚=1/1重结晶三次，干燥，得黄色固体22g，收率为44%，纯度>99.9%。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下所作的有关本发明的任何修饰或变更，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种高纯度α-倒捻子素的合成工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：以α-倒捻子素粗品I为起始原料，在碱的溶剂中与酰化试剂反应，所述的反应温度为80-120℃，然后重结晶纯化，得到酚羟基取代产物IV；

步骤二：将步骤一所得的酚羟基取代产物，在溶剂中通过脱保护反应试剂脱去保护基，反应温度为60-80℃，经过酸碱反萃，重结晶，得到高纯度α-倒捻子素V；

其反应式如下：

其中，R基团选自乙酰基或C2-C10的支链酰基。

2.根据权利要求1所述的合成工艺，其特征在于，步骤一中所述酰化试剂为选自乙酰氯、乙酸酐、乙酸、乙酸的混合酸酐、乙酸甲酯、乙酸乙酯中的一种或几种；酰化的试剂量为1-5当量。

3.根据权利要求1所述的合成工艺，其特征在于，步骤一中所述的碱为无机碱、有机碱、或其组合；所述无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锶、氢氧化锂、氢氧化钡、氢氧化钙、氢氧化铯、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸钠、碳酸锶、碳酸铯、硫化钠或氢化钠中的一种或几种；有机碱选自醇钠、醇钾、丁基锂、1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7(DBU)、吡啶、哌啶、吡咯烷、吗啉、N-甲基吗啉、喹啉、4-二甲氨基吡啶(DMAP)、三乙胺、二乙胺、三正丁胺、三丙基胺、二异丙基胺、二异丙基乙胺和其组合。

4.根据权利要求1所述的合成工艺，其特征在于，步骤二中所述的溶剂为芳烃类溶剂、醚类溶剂、卤代烃类溶剂和其他溶剂；所述芳烃类溶剂选自吡啶，4-甲基吡啶，苯、甲苯、二甲苯、氯苯或硝基苯中的一种或几种；所述醚类溶剂选自四氢呋喃、乙醚、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇单甲醚或二氧六环中的一种或几种；所述卤代烃类溶剂选自二氯甲烷、氯仿、四氯化碳或二氯乙烷中的一种或几种；所述其他溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷酰胺、丙酮、乙腈或乙酸乙酯中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的合成工艺，其特征在于，在步骤二中，所述的脱保护反应试剂为碱、酸或氟化物。

6.根据权利要求5所述的合成工艺，其特征在于，所述的碱为无机碱、有机碱、或其组合；所述无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锶、氢氧化锂、氢氧化钡、氢氧化钙、氢氧化铯、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钾、碳酸钠、碳酸锶、碳酸铯、硫化钠或氢化钠中的一种或几种；有机碱选自醇钠、醇钾、丁基锂、1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7(DBU)、吡啶、哌啶、吡咯烷、吗啉、N-甲基吗啉、喹啉、4-二甲氨基吡啶(DMAP)、三乙胺、二乙胺、三正丁胺、三丙基胺、二异丙基胺或二异丙基乙胺中的一种或几种。

7.根据权利要求5所述的合成工艺，其特征在于，所述的酸选自硫酸、盐酸、氯化氢气体、氢溴酸、氢碘酸、磷酸、硝酸、甲酸、醋酸、三氯乙酸、三氟乙酸、高氯酸、或路易斯酸中的一种或几种。

8.根据权利要求5所述的合成工艺，其特征在于，所述的氟化物选自四丁基氟化铵，四甲基氟化铵，氟化氢，氟化钠，氟化钾，氟氢化钾或氟氢化钠中的一种或几种。