CN104293849A - 一种瑞舒伐他汀钙的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种瑞舒伐他汀钙的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a)通过微生物发酵制备手性二醇；b)目标手性侧链的制备；c)目标手性侧链与母核魏梯希缩合成钙盐。本发明的有益效果在于：缩短的制备流程，提高了制备效率，便于质量控制，便于产业化；同时减少了原料和能源的投入，降低了成本；摒弃了有毒物质，提高了环保水平。

Description

一种瑞舒伐他汀钙的制备方法

技术领域

本发明涉及一种钙盐化合物的制备方法，特别是一种瑞舒伐他汀钙的制备方法。

背景技术

瑞舒伐他汀钙是日本盐野义制药株式会社在上世纪80年代末研制开发、筛选得到的一个氨基嘧啶衍生物。之后，As-traZeneca公司在除日本等东亚国家之外的世界范围内开发的新一代3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶抑制剂，于2003年2月首次在加拿大上市,通用名为Rosuvastatincalcium，根据INN谐音，将其命名为瑞舒伐他汀钙，商品名为Crestor。本品具有降低LDC-C、升高HDL-C的作用,优于已上市的其他他汀类药物，耐受性与安全性好，被誉为“超级他汀”。近日，AstraZeneca公司的瑞舒伐他汀钙获FDA批准新的适应症,可用于降低患者脑卒中、心房纤颤(房颤)和动脉血管再生的风险。瑞舒伐他汀钙2009年全球的销售达到了62亿美元,较去年有32％的增长，已经成为了国内外争相进行仿制的对象。因此，对其生产技术的研究与开发具有重要的经济和社会效益。

瑞舒伐他汀钙的合成路线及优缺点

路线一(CN1340052A)：

P1P2是羟基保护基，P3是叔丁基。

在强碱存在下，氧化二苯基[4-(4-氟苯基)-6-异丙基-2-(N-甲基-甲磺酞胺基)嘧啶-5-基甲基]膦与2-[(4R,6S)-6-甲酰基-2,2-二甲基-1,3-二氧杂-4-基]乙酸叔丁酯反应。接着断开产物中的二羟基保护基，碱性水解叔丁酯基团，再成为钙盐，获得瑞舒伐他汀钙。

路线一中，合成膦化物(A)时反应周期长，收率低，同时要用毒性大，污染严重的PBr₃。

其侧链(B)的合成方法有多种(us5278313，EP0319847，US5399722，US5481009，US5998633，US6140527，EP0104750，WO0307733)，但大都存在合成路线长(7-9步)，中间体多为粘稠状物，需多步高真空(0.1mmHg左右)，蒸馏和硅胶柱纯化，需哟过剧毒物氰化钾或氰化钠，产品纯度差，不稳定，难以工业化生产等问题。

路线二(US5260440)：

TBDMS是叔丁基二甲基硅保护基

路线二中，侧链(D)的合成困难，路线长，各步中间体大都为粘稠状液体，分离纯化困难(需经多步硅胶柱纯化)，产品纯度差，不稳定。侧链(D)和主环(C)对接时收率低，产品纯度差。

路线三(WO2004/052867)：

路线三中，侧链(E)五合成方法，侧链与主环(C)对接时总收率低，需经过多步硅胶柱纯化。各中间体无任何物理常数，产品纯度及反应进程无检测方法，且仅为小量实验结果，无放大数据。

路线四(EP0521471A)：

其制备方法的特点是将嘧啶母核制备多取代甲醛，另外，将手性侧链合成为膦盐，再由Wittig反应络合得到瑞舒伐他汀骨架。其关键步骤如下：

其中甲酯侧链膦盐

的合成工艺参考J.Org.Chem.1994,59,7849-7854,其合成路线如下：

其甲酯侧链膦盐的以起始原料是3-TBS氧化戊二酸酐，使用手性扁桃酸苄酯拆分得到的化合物手性纯度不高，且大部分中间体是液体，产业化时难以纯化，技术难度非常大。

路线五(WO2006091771)

以(3R)-3叔丁基二甲硅氧基戊二酸单甲酯为原料制备(3R)-叔丁基二甲硅氧基-5-氧代-6-三苯基膦烯己酸酯的方法，主要路线如下(Y为羧基保护基团，TBS为叔丁基二甲基硅基，Ph为苯基)：

但是该方法要求羧基保护基团Y必须是较大的基团，以增加他所保护酯基的稳定性，提高第一步反应中单甲酯水解的选择性。如果羧基保护基团Y为甲基等较小基团，将极大的增加单甲酯的水解难度，单甲酯水解产物收率低甚至不能得到。因此该方法制备成本高，不适合工业化大规模生产。

路线六(WO0185702)

2000年2月，英国的阿斯利康公司着手研究该项目后，首先提出母核做成磷盐，将叔丁醋侧链做成醛，由此完成魏梯希(WITTIG)反应缩合得到瑞舒伐他汀骨架，再脱保护，碱水解并转钙盐得到目标产物。其关键的合成步骤如下:其中，叔丁酯侧链醛早。在1988年，就有专利采用(R)-4-溴-3羟基丁酸乙酯通过缩合得到含手性羟基的二羰物酯。再用硼氢化钠和硼烷进行手性还原，然后上丙酮叉保护，再将卤素基团(氯或溴)乙酞化，再将乙酞基水解得到侧链醇，最后由DMSO经草酞氯氧化得到叔丁酷侧链醛，其关键的合成步骤如下：

另外，叔丁酯侧链在1989年10月20日，德国有学者就曾在合成另外一个新的他汀HR780里提到了。其中母核采用基本专利提到的取代喀睫醇作为基本原料，将羟基溴化，再和二苯基亚磷乙酯成盐，得到磷脂母核。

其合成路线如下：

路线七

在2002年10月，印度的RANBAXY公司采用基本专利的模式，将基本专利中的甲醋侧链转换成睛基，由此侧链和母核缩合以后，脱保护、手性还原、再将睛基水解成钠盐，后转为钙盐达到目标产物。

其合成路线如下:

该路线侧链上改善，但是母核和侧链缩合后，最后将睛基水解成钠盐，反应条件苛刻，导致产品质量无法保证，杂质无法有效控制，是该方法的致命弱点。

路线八

从L一苯基四氮哇硫矾取代侧链和母核嚓咤醛发生JULIA-LYTHGOE成烯[20,21,22]的反应，其反应的路线如下:

该方法中，将侧链做成L-苯基四氮哇硫矾取代物，但是该化合物的稳定性相对较差，所以侧链和母核缩合的收率难以提高，导致成本偏高。

路线九

从L-苹果酸作为起始原料，通过叔丁基二苯基氯硅烷进行选折性羚基保护后，再将其通过LDA进行缩合，得到缩合得到含手性经基的二羰基醋。再用硼氢化钠和甲氧基二乙基硼烷进行手性还原，然后上丙酮叉保护，再在四丁基氟化胺催化下选折性脱保护得到醇解物，在由DMSO氧化得到侧链醛叔丁酷。其侧链醛的合成路线如下：

在该方法中，侧链采用L-苹果酸作为起始原料，虽然在合成路线上有所优化，但是L-苹果酸在经基选择性保护时收率偏低，并且质量难以控制，另外，其合成过程的中间体都是油状物，难以纯化，这也导致了质量无法保障。

路线十

从(E)-苯基-3，5-二羰基-6-庚烯酸甲酷作为起始原料，先是通过选折性加氢，再由丙酮叉保护，最后由臭氧氧化得到侧链醛，其侧链醛合成路线如下:

从(E)-苯基-3，5-二羰基-6-庚烯酸甲酷作为起始原料，虽然合成路线非常短，但是其手性还原的二醇的光学纯度根本无法保证，并且其对映异构体杂质几乎难以去除，在产业化过程中，该合成路线根本无法实现。

路线十一

从(S)-3-羟基-4-氯-丁睛为起始原料，通过REFoRMATsKY缩合得到含手性轻基的二拨物醋。再用硼氢化钠和三乙基(或甲氧基二乙基)硼烷进行手性还原，然后上丙酮叉保护，再将卤素基团(氯或溟)乙酞化，再将乙酞基水解得到侧链醇，最后由DMSO经草酞氯氧化得到叔丁醋侧链醛，其关键的合成步骤如下：

从(S)-3-羟基-4-氯-丁睛为起始原料，虽然通过Reformatsky反应，实现了简便的方法得到含有手性经基的二羰基物，但是由于其属于卤代物，成本还是偏高。

因此，为了对现有工艺方法中，工艺流程长，转化率低，污染重的问题，需要对现有的制备瑞舒伐他汀钙的制备方法进行改进。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种制备瑞舒伐他汀钙的制备方法。

本发明采用的技术方案是这样的：

一种通式(X)所示结构的瑞舒伐他汀钙化合物的制备方法，

其特征在于，包括以下步骤：

a通过微生物发酵制备手性二醇；

b目标手性侧链的制备；

c目标手性侧链与母核魏梯希缩合成钙盐。

进一步，所述手性二醇为3,5-二羟基-6-苄氧基己酸乙酯，由3R,5S-二羟基-6-苄氧基-己酸乙酯通过双羰基还原酶在微生物发酵过程中催化还原制得。生物发酵法可以一次获得目标中间化合物，转化效率高，无污染。

进一步，步骤b所述手性侧链为3,5-二羰基-6-苄氧基己酸乙酯，通过将手性二醇经过羟基保护和催化加氢，再选择性氧化而制得。

更进一步，所述的催化加氢中选用的催化剂为TEMPO/KBr，选择氧化中选用的氧化剂为NaClO。

进一步，所述3,5-二羰基-6-苄氧基己酸乙酯由苄氧基-N,O—二甲基乙酰胺在氢化钠和正丁基锂的催化下与乙酰乙酸乙酯缩合制备。

更进一步，所述苄氧基-N,O—二甲基乙酰胺由苄氧乙酸在羰基咪唑、三乙胺的作用下反应制备。反应温度在-20～-30℃之间。

更进一步，所述苄氧乙酸由苯甲醇与钠氢、溴乙酸反应，用HCl调节pH制备。

进一步，所述催化还原为两个潜手性羰基在微生物发酵过程中直接不对称还原成手性羟基。

进一步，所述次氯酸钠氧化温度在0～10℃之间进行。

进一步，所述反应温度在20～40℃之间。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、缩短了反应过程。酰胺的制备中两步合成，简化了操作程序，减少了原料和能源的需求，降低了成本，提高了质量，增加了产品质量的可控性。

2、新制备用的N,O-二甲基羟胺盐酸盐和三乙胺比旧制备少很多，三乙胺易造成水的富营养化；摈弃了酰氯这种有毒、腐蚀性高，污染大的原料，使得生产过程更加环保。

3、工艺核心该进工艺为手性二醇是通过生物发酵直接得到，由于微生物催化具有条件温和，底物选择性强，立体选择性强等一些列的优点，因此成本和产品质量都有明显的优势。

4、因为生物发酵的成本降低，因此在一些化学转化工艺设计的过程有更强的灵活性，因此选择的工艺过尽量选择环境友好，生产安全的新工艺方法。

5、手性侧链(3R,5S-6-氧代-3,5-氧-亚异丙基-3,5-二羟基己酸乙酯)使用TEMPO催化剂，NaClO做氧化剂选择性氧化成醛化合物7((4R-Cis)-6-羟甲基-2,2-二甲基-1,3-二氧六环-4-乙酸乙酯)，对比传统的swern氧化，产生的杂质少，转化率高，对环境的影响减小，且效率提高。

附图说明

图1为制备瑞舒伐他汀钙的工艺流程

I为苄氧基乙酸。

II为苄氧基-N,O—二甲基乙酰胺。

III为3,5-二羰基-6-苄氧基-己酸乙酯。

IV为3R,5S-二羟基-6-苄氧基-己酸乙酯。

V为3R,5S-6-苄氧基-3,5-氧-亚异丙基-3,5-二羟基己酸乙酯。

VI为3R,5S-6-羟基-3,5-氧-亚异丙基-3,5-二羟基己酸乙酯。

VII为(4R-Cis)-6-羟甲基-2,2-二甲基-1,3-二氧六环-4-己酸乙酯。

VIII为瑞舒伐他汀骨架。

IX为瑞舒伐他汀乙酯。

X为瑞舒伐他汀钙。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。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：

化合物I的合成：

反应器中加入四氢呋喃，在N₂保护，搅拌下室温投入NaH(60％)；将苯甲醇缓慢加入反应器，0.5h～1h内加完，室温下搅拌2h。室温下，将溴乙酸溶解于THF缓慢滴加到反应釜，滴毕20～60℃反应16h。加水萃取苄醇钠；加甲苯两次洗涤水相；水层加入5mol/L的HCl酸化，直至PH值为3；酸化后分出有机酸，水层加甲苯萃取。合并有机酸与甲苯层干燥，检测含量。

化合物II的合成：

反应过程为5L反应器中加苄氧乙酸200g，与甲苯2.4L；20～40℃下，一次加入羰基咪唑，搅拌0.5h。一次加入100g的N,O-二甲基羟胺盐酸盐，搅拌1h。缓慢滴加250mL三乙胺，滴毕，反应8h；加2L的HCl(1N)酸洗，搅拌10min，静止30min分层。除上层水层，甲苯层加2L水洗，得甲苯层干燥浓缩；

化合物III的合成：

于10L四口瓶中加入四氢呋喃3.5L，通入N₂保护，加入氢化钠125g，降温至—15℃下搅拌30min，。滴加乙酰乙酸乙酯365ml，滴毕搅拌1h。继续降温至—20℃，温度控制≤—30℃滴加正丁基锂1.5ml，滴毕搅拌1h。在此温度下滴加化合物2的四氢呋喃溶液，滴毕搅拌2h。滴加2N的盐酸至pH≤2，，下层水去三废处理，上层有机相用水2L共分两次洗涤，再用1L饱和盐水洗涤，分层后的有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，真空浓缩得油状化合物3。

化合物IV的合成：

50L的发酵罐中，先后经过菌种活化，发酵罐灭菌，接种，发酵等步骤，待发酵罐酶活测定之后，根据酶活加适量底物既化合物3(一般需加1.4—1.6kg，底物投入浓度约为50g/L)，并加入少量异丙醇使底物溶解，葡萄糖用3L水部分溶解，二者分别通过不同的蠕动泵全速补入发酵罐内。底物全部加入罐内后，剩余葡萄糖可直接通过接种口倒入罐内。每小时取样分析底物转化情况，至底物完全被转化掉(约3小时)。后树脂吸附，乙酸乙酯洗脱，浓缩重结晶得到800—900g化合物4。

化合物V的合成：

于500ml四口瓶中加入二氯甲烷300ml，搅拌下加入100g化合物4，室温下搅拌30min。加入2,2—二甲氧基丙烷160g、樟脑磺酸5g，室温下搅拌2h，取样分析，终点到后加入300ml的饱和碳酸氢钠溶液，搅拌30min，静置20min分层，下层有机相用300ml水洗涤一次，并静置20min分层。下层60℃以下真空浓缩，取样分析，称重，重约113—114g。

化合物VI的合成：

于1L高压釜中加入70g化合物5、乙醇700ml、钯/碳催化剂25g、冰醋酸10ml，关闭高压釜，通入氮气置换其中的空气，反复三次。通入氢气，置换两次后，保持氢气的压力为25kg/cm2，升温至25±2℃,保持16h，取样分析。分析合格后，慢慢泄氢压，抽出物料，用少许乙醇洗涤高压釜，洗液与之前物料合并，过滤出催化剂，滤除催化剂用于下批套用。带乙醇的物料进行真空浓缩，称重，重约46—50g。

化合物VII的合成：

于室温在5L三口烧瓶中加入100g化合物6、二氯甲烷2L，搅拌下滴加加溶有称量碳酸氢钠30g、溴化钾10g，离子水450mL溶液。缓慢降温至0-5℃、加Tempo催化剂0.1g，继续搅拌至完全溶解。量取次氯酸钠溶液80mL缓慢滴加到反应体系中。待溶液由砖红色褪去为无色结束反应。加用1L水洗分层，取下层有机相；上层水溶液用1.5mL二氯甲烷萃取、分层取下层有机相，合并有机相。用无水硫酸钠干燥上述有机相，真空浓缩，称重，重约65-70g。

化合物VIII的合成：

在2L的四口圆底烧瓶中，加入母核100g、无水硫酸钠160g、DMSO(二甲亚砜)800mL，开始搅拌。待搅拌至溶液澄清时再加入碳酸钾50g，继续搅拌。将50g化合物7加入到200mL的DMSO溶解备用。将三口瓶缓慢升温至30-60℃，滴加上述备用溶液。控温在30-60℃，搅拌过夜。取样展板，观察反应情况。待反应良好后，加入乙酸乙酯1L，过滤。乙酸乙酯萃取，水洗，无水硫酸钠干燥，真空浓缩。加入甲醇，结晶。

化合物IX的合成：

在25-30℃下加入100mL乙氰、8g化合物8，搅拌30min。在25-30℃下缓慢加入1.0N盐酸(30min内)。对体系升温至35-40℃，维持3个h。取样分析直至底物含量不高于0.5％(若达不到则再反应1h且每隔1h分析检测直到底物含量不高于0.5％)。反应体系降温至20-25℃。

化合物X的合成：

在20-25℃下加入5％苛性碱溶液。维持体系在20-25℃下两个h。在20-25℃下用0.4N盐酸调节pH为10.00-10.50。在35℃以下、500-650mmHG下蒸除乙氰，直至蒸馏干净。在55℃下滴加15mL的10％的CaCl₂溶液，搅拌30min，30℃静置不少于1h。过滤，水洗的瑞舒伐他汀钙盐。

本实施例的有益效果在于：生物催化还原提高了转化效率，减少了有毒物质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种通式(X)所示结构的瑞舒伐他汀钙化合物的制备方法，

其特征在于，包括以下步骤：

a通过微生物发酵制备手性二醇；

b目标手性侧链的制备；

c目标手性侧链与母核魏梯希缩合成钙盐。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤a所述手性二醇为3,5-二羟基-6-苄氧基己酸乙酯，由3R,5S-二羟基-6-苄氧基-己酸乙酯通过双羰基还原酶在微生物发酵过程中催化还原制得。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤b所述手性侧链为3,5-二羰基-6-苄氧基己酸乙酯，通过将手性二醇经过羟基保护和催化加氢，再选择性氧化而制得。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述的催化加氢中选用的催化剂为TEMPO/KBr，选择氧化中选用的氧化剂为NaClO。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述3,5-二羰基-6-苄氧基己酸乙酯由苄氧基-N,O—二甲基乙酰胺在氢化钠和正丁基锂的催化下与乙酰乙酸乙酯缩合制备。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述苄氧基-N,O—二甲基乙酰胺由苄氧乙酸在羰基咪唑、三乙胺的作用下反应制备。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述苄氧乙酸由苯甲醇与钠氢、溴乙酸反应，用HCl调节pH制备。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述催化还原为两个潜手性羰基在微生物发酵过程中直接不对称还原成手性羟基。

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述次氯酸钠氧化温度在0～10℃之间进行。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述反应温度在20～40℃之间。