CN104098618A

CN104098618A - 磺达肝癸钠中间体及其中间体和磺达肝癸钠的制备方法

Info

Publication number: CN104098618A
Application number: CN201410357854.5A
Authority: CN
Inventors: 丁毅力; 姬胜利; 高树华; 许巍圣
Original assignee: HEBEI CHANGSHAN BIOCHEMICAL PHARMACEUTICAL CO Ltd
Current assignee: HEBEI CHANGSHAN BIOCHEMICAL PHARMACEUTICAL CO Ltd
Priority date: 2014-07-25
Filing date: 2014-07-25
Publication date: 2014-10-15

Abstract

本发明公开了磺达肝癸钠中间体及其中间体和磺达肝癸钠的制备方法，它是在氢氧化钠存在条件下对全保护的五糖化合物Ⅲ进行酯水解反应，再将水解后的化合物硫酸化得到化合物IV，将中间体化合物I在50℃在吡啶中与SO₃/吡啶反应18小时进行磺酸化得到化合物II，用氢氧化钯或钯碳催化剂，在甲醇和水中对化合物II进行催化氢化，使化合物II脱除所有R基团，得到磺达肝癸钠。本发明反应均为选择性高的专一性反应，每步反应均为近90%的产率，所得中间体粗品纯度较高，易于监测和跟踪，产率较高，不需纯化，操作简单，重现性好。通过催化氢化反应脱除苄基保护基并得到终产物，终产物纯度高，适于工业规模化生产，并大大降低了生产成本，产品在市场极具竟争力。

Description

磺达肝癸钠中间体及其中间体和磺达肝癸钠的制备方法

技术领域

本发明涉及将全保护五糖转化为磺达肝癸钠的制备方法。

背景技术

肝素是一种磺酸化的氨基糖的多聚体，自1935年起，肝素就在临床上用于治疗血栓和栓塞。肝素与抗凝血酶（ATⅢ）结合，引起抗凝血酶构象的变化，将抗凝血酶活化，使血液循环中的凝血酶和蛋白酶的活化降低，特别是使Xa因子的活性降低。

由于肝素的存在，Xa因子的活性降低速度加快了1000多倍。肝素与抗凝血酶和凝血酶形成络合物，从而抑制了Xa因子的活性。因此，肝素分子的大小决定了其抑制Xa因子活性的能力大小。肝素中的戊糖序列与抗凝血酶结合，并激活抗凝血酶。与肝素分子相比，低分子肝素含有的戊糖序列较多，所以低分子肝素对Xa因子的抑制作用强于肝素。磺达肝癸钠是人工合成的戊糖，戊糖序列显然高于肝素和低分子肝素，抑制Xa因子的能力也就高于肝素和低分子肝素。

磺达肝癸钠的分子结构如下式所示：

在上世纪八十年代，法国科学家经过多于70步的化学反应步骤，完成这个化合物的全合成反应过程(Carbohydr. Res., 1984, 132, C5-C9; Carbohydr. Res., 1986, 147, 221 -236), 磺达肝癸钠于2002年成为抗凝血的药物。

近年来的临床研究结果表明，磺达肝癸钠在治疗血栓时的疗效及安全性均优于肝素及低分子肝素。因此，对磺达肝癸钠的合成方法的研究得到越来越多的重视，出现了许多不同的合成方法及策略 (AU2008200567A1; US8420790B2; WO2011/014793A2; US2012/0083594A1; US2013/0005954; Advances in carbohydrate chemistry and biochemistry, 2012, 67, 95-137; Chinese Journal of organic chemistry, 2012, 32, 1388-1400)，但对于由全保护五糖向磺达肝癸钠转化的反应，还是用的最初的反应方法 (US201110306757A1; Org. Process Res. Dev., 2013, 17, 869-875; Carbohydr. Res., 2012, 361, 155-161)该反应一般是经历下面四个反应步骤：

1. 全保护五糖经过酯基皂化反应，裸露出需要磺化的五个羟基；

2. 羟基的磺酸化反应；

3. Pd/C催化加氢，将N₃还原为NH₂，并脱去CBz和苄基，裸露出三个氨基和六个羟基；

4. 选择性的进行氨基的磺酸化反应。

上述方法中所有反应的中间体均不稳定，反应不易跟踪，产物分离困难，产率不稳定，反应重现性不好，因而给终产物的分离纯化带来了较大的困难，且其中第3和第4步反应均不是专一的反应，这些反应的监测和分离都有问题，而且产率不会高。

若选用专一性较高的反应，则能提高反应的重现性，使每步反应过程易于监控，易于分离，提高产率，使得终产物的分离纯化变得容易，这将有利于磺达肝癸钠的大规模生产。

发明内容

本发明提供一种简易的将全保护的肝素五糖转化为磺达肝癸钠的制备方法以及磺达肝癸钠中间体及其制备方法，以克服现有技术存在的缺陷。

本发明将脱除全保护五糖的酯基后，将裸露的所有羟基全部硫酸化，然后采用高效的还原方法将叠氮还原为氨基，再将裸露的氨基全部硫酸化，最后通过氢化反应脱除所有苄基，得到终产物。

为实现本发明目的，本发明磺达肝癸钠中间体为如下所示结构式的化合物I，

其中：R选自苄基或取代苄基（同一分子式中的R可以代表相同的基团，也可以代表不同的基团。）；R₁选自（C₁-C₂₀）烷基或取代烷基，如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基或环己基等；R₂选自氢离子、钠离子、钙离子或钾离子。

所述取代苄基选自对甲氧基苄基或对甲基苄基。

所述烷基选自直链烷基、支链烷基或环状烷基，取代烷基选自苄基、烯丙基、甲氧基甲基或2-甲氧基乙基。

制备上述中间体化合物I的方法包括以下步骤：

a. 在氢氧化钠存在条件下对式全保护的五糖化合物 Ⅲ 进行酯水解反应，再将酯水解后化合物进行硫酸化，得到化合物IV；

b. 用还原剂将化合物 Ⅳ 的叠氮还原成氨基，得到中间体化合物I；

其中：R₃选自烷基、取代烷基、芳基或取代芳基；R₄选自直链脂肪族酰基、支链脂肪族酰基或芳香基酰基，如乙酰基、4-氧代戊酰基、苯甲酰基等，同一分子式中的R₂可以代表相同的基团，也可以代表不同的基团。

本发明磺达肝癸钠中间体还包括有中间体化合物II，它为如下所示结构式的化合物II，

其中：R选自苄基或取代苄基，取代苄基可以是对甲氧基苄基、三苯基甲基等，同一分子式中的R₃可以代表相同的基团，也可以代表不同的基团；R₁选自（C₁-C₂₀）烷基或取代烷基，如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基或环己基等；R₂选自氢离子、钠离子、钙离子或钾离子。

制备上述中间体化合物II的方法包括以下步骤：

将中间体化合物I在50℃在吡啶中与SO₃/吡啶反应18小时进行磺酸化得到化合物II。

本发明提供一种磺达肝癸钠的制备方法，它是用氢氧化钯或钯碳催化剂，在甲醇和水中对化合物II进行催化氢化，使化合物II脱除所有R基团，得到磺达肝癸钠。

本发明制备磺达肝癸钠的反应过程如下所示：

本发明工艺具有以下优点和积极效果：

1.本发明采用的反应均为选择性高的专一性反应，与现有其他的合成策略相比，本发明每步反应的监测和分离都是最容易的，并且每步反应均为近90%的产率，所得的中间体粗品纯度较高，易于监测和跟踪，产率较高，不需纯化，产品无需纯化即可进行下一步反应，操作简单，重现性好。

2.本发明中保留到最后的苄基，使得一系列中间体的HPLC监测和纯化都变得相对容易，

本发明通过催化氢化反应脱除苄基保护基并得到终产物，使得终产物的纯度较高，易于纯化，适于工业规模化生产，并大大降低了生产成本，产品在市场极具竟争力。

具体实施方式

a.中间体化合物1即：(2-叠氮-3，4-二-O-苄基-2-脱氧-α-D-吡喃型葡萄糖)-(1→4)-O-(2，3-二-O-苄基-β-D-吡喃型葡萄糖醛酸钠)-(1→4)-O-(2-叠氮-2-脱氧-α-D-吡喃型葡萄糖)-(1→4)-O-(3-O-苄基-α-L-吡喃型艾杜糖醛酸钠)-(1→4)-2-叠氮-3-O-苄基-2-脱氧-α-D-吡喃型葡萄甲基苷的制备：

将全保护的五糖化合物（2g，5.4mmol）溶解于20mL四氢呋喃后，在0℃滴加1.0M氢氧化钠水溶液10mL后，在4℃下搅拌15小时后，HPLC显示反应已完全，然后加入100mL乙酸乙酯进行萃取，有机相用N_aCI水溶液洗涤后用无水硫酸钠干燥，减压浓缩，再将所得泡沫状固体溶于水后，用离子交换柱 (Dowex 50 WX4 Na⁺)过柱，用H₂O/MeOH (1:1)冲柱，除去溶剂，得到中间体化合物1产品1.6g。 HPLC纯度为98%；ESMS：m/z = 1486 [M+1]⁺。

b.中间体化合物2即：2-脱氧-2-叠氮-3，4-二-O-苄基-6-O-磺酸钠-α-D-吡喃型葡萄糖)-(1→4)-O-(2，3-二-O-苄基-β-D-吡喃葡萄糖醛酸钠)-(1→4)-O-(2-脱氧-2-叠氮-2，6-二-O-磺酸钠-α-D-吡喃型葡萄糖)-(1→4)-O-(3-O-苄基-2-O-磺酸钠-α-L-吡喃型艾杜糖醛酸钠)-(1→4)-2-脱氧-2-叠氮-3-O-苄基-6-O -磺酸钠-α-D-吡喃型葡萄糖甲基苷的制备：

在氮气保护下，将部分去保护的五糖化合物即上述中间体化合物1（1.0g）溶解于10 mL的干燥吡啶，在0℃时，滴加三氧化硫吡啶络合物（1.3g）在干燥的DMF（5mL）溶液，在50℃下搅拌15小时后，将反应液滴加到碳酸氢钠的饱和冰水溶液中，并搅拌10小时，再减压浓缩后将所得固体用等体积比的CH₂Cl₂/MeOH混合溶液溶解，除去不溶物，然后在30℃减压浓缩，再用离子交换柱(Dowex50WX4 Na⁺)过柱，用H₂O/MeOH(1:1)冲柱，再减压浓缩，得到1.0 g中间体固体化合物2，HPLC图显示92%的纯度。

c. 2-脱氧-2-胺基-3，4-二-O-苄基-6-O-磺酸钠-α-D-吡喃型葡萄糖)-(1→4)-O-(2，3-二-O-苄基-β-D-吡喃葡萄糖醛酸钠)-(1→4)-O-(2-脱氧-2-胺基-2，6-二-O-磺酸钠-α-D-吡喃型葡萄糖)-(1→4)-O-(3-O-苄基-2-O-磺酸钠-α-L-吡喃型艾杜糖醛酸钠)-(1→4)-2-脱氧-2-氨基-3-O-苄基-6-O -磺酸钠-α-D-吡喃型葡萄糖甲基苷（3）的制备：

在氮气保护下，将氧硫酸化的五糖化合物即中间体化合物2（2.5 g，1.3mmol）溶于四氢呋喃（20mL），加入0.1M的氢氧化钠水溶液10mL后，在冰水浴下，滴入1 M三甲基膦的四氢呋喃溶液14mL，然后缓慢升温至室温后搅拌15小时。HPLC显示反应已完成，减压浓缩除去溶剂，得泡沫状固体化合物即五糖化合物3的粗产品。产品未进行纯化直接投下一步反应，HPLC纯度：90%。

d.(3，4-二-O-苄基-2-脱氧-6-O-磺酸钠-2-胺基磺酸钠-α-D-吡喃型葡萄糖)-(1→4)-O-(2，3-二-O-苄基-β-D-吡喃葡萄糖醛酸钠)-(1→4)-O-(2-脱氧-3，6-O-二磺酸钠-2-胺基磺酸钠-α-D-吡喃葡萄糖)-(1→4)-O-(3-O-苄基-2-O-磺酸钠-α-L-吡喃型艾杜糖醛酸钠)-(1→4)-3-O-苄基-2-脱氧-6-O-磺酸基-2-胺基磺酸钠-α-D-吡喃葡萄糖甲基苷（4）的制备:

在氮气保护下，将1.0 g上述五糖化合物3溶解于10mL吡啶后，在0℃下滴加入三氧化硫吡啶络合物（1.0g）在干燥的DMF（5mL）溶液，在50℃下搅拌15小时后，将反应液滴加到碳酸氢钠的饱和冰水溶液中，并搅拌10小时，减压浓缩除去溶剂，加入等体积比的CH₂Cl₂/MeOH混合液40mL，除去不溶物，减压浓缩候，用离子交换柱 (Dowex 50WX4 Na⁺)过柱，用H₂O/MeOH (1:1)冲柱，减压浓缩，得到1.0g固体化合物即五糖化合物4，HPLC图显示89% 的纯度。

e. (2-脱氧-6-O-磺酸钠-2-胺基磺酸钠-α-D-吡喃型葡萄糖)-(1→4)-O-(β-D-吡喃葡萄糖醛酸钠)-(1→4)-O-(2-脱氧-3，6-O-二磺酸钠-2-胺基磺酸钠-α-D-吡喃葡萄糖)-(1→4)-O-(2-O-磺酸钠-α-L-吡喃型艾杜糖醛酸钠)-(1→4)-2-脱氧-6-O-磺酸基-2-胺基磺酸钠-α-D-吡喃葡萄糖甲基苷（5）的制备:

将300毫克五糖化合物4溶解于15mL等体积比的甲醇和水的混合溶剂中，加入150mg10%的钯碳催化剂，在70psi氢气压力条件下反应，直至反应完全，然后过滤除去钯碳催化剂，减压浓缩除去溶剂，再用阴离子交换柱 (Dowex 50WX4 Na⁺)过柱,用Sephadex G25纯化得到终产物磺达肝癸钠200mg。ESMS：m/z = 1727.7 [M+1]⁺；¹H NMR (400 MHz, D₂O): δ 5.60 (d, J = 3.2 Hz, 1 H)，5.50 (d, J = 2.4 Hz, 1 H), 5.20 (d, J = 2.4 Hz, 1 H), 5.01 (d, J = 3.2 Hz, 1 H), 4.60 (d, J = 7.6 Hz, 1 H)。

Claims

1.一种中间体化合物I，其特征在于它为如下所示结构式的化合物I，

其中：R选自苄基或取代苄基；R₁选自烷基或取代烷基；R₂选自氢离子、钠离子、钙离子或钾离子。

2.根据权利要求1所述的中间体化合物I，其特征在于所述取代苄基选自对甲氧基苄基或对甲基苄基。

3.根据权利要求1所述的中间体化合物I，其特征在于所述烷基选自直链烷基、支链烷基或环状烷基，取代烷基选自苄基、烯丙基、甲氧基甲基或2-甲氧基乙基。

4.一种制备如权利要求1所述的中间体化合物I的方法，其特征在于包括以下步骤：

a. 在氢氧化钠存在的条件下对全保护的五糖化合物 Ⅲ 进行酯水解反应，再将酯水解后的化合物进行硫酸化，得到化合物IV，

其中：R₃选自烷基、取代烷基、芳基或取代芳基；R₄选自直链脂肪族酰基、支链脂肪族酰基或芳香基酰基。

5.一种中间体化合物II，其特征在于它为如下所示结构式的化合物II，

6.一种制备如权利要求5所述的中间体化合物II的方法，其特征在于包括以下步骤：

7.一种磺达肝癸钠的制备方法，其特征在于：用氢氧化钯或钯碳催化剂，在甲醇和水中对化合物II进行催化氢化，使化合物II脱除所有R基团，得到磺达肝癸钠。