CN104328454A - 立体选择性制备熊去氧胆酸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种立体选择性制备熊去氧胆酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：将式(I)的化合物溶解于有机溶剂和立体选择性试剂的混合溶液中制得电解液，所述的式(I)的化合物结构如下：步骤(2)：在有所述的立体选择性试剂存在的情况下，将所述的电解液进行在电流密度为75A·m^-2～100A·m^-2的恒电流还原下获得含有式(II)的熊去氧胆酸的溶液，所述的式(II)的熊去氧胆酸的结构式如下：

Description

立体选择性制备熊去氧胆酸的方法

技术领域

本发明涉及电化学还原制备药物领域，特别涉及天然药物的人工合成，具体是指一种电化学立体选择性制备熊去氧胆酸的方法。

背景技术

熊去氧胆酸主要用于治疗各种胆疾(胆结石，胆囊炎)、肝炎和高血脂等疾病，是FDA批准用于治疗原发性胆汁性肝硬化(PBC)的唯一药物。熊去氧胆酸是名贵中药熊胆的主要有效成分。但是，熊胆是非常稀缺的资源，难以满足临床应用的需求。50年代以来，出现了以动物胆酸类物质为原料的化学合成方法。日本专利(JP 0161496)报道以牛、羊胆酸为原料，通过甲酯化选择性保护3位羟基，然后用(NH₄)₂Ce(NO₃)₃和NaBr氧化7位羟基得7-酮胆烷酸，再与MeSO₂Cl反应得12α-甲磺酰酯，在有机胺Me₂NPh存在下加热消除甲磺酰基得Δ11-3α-7-羰基胆烷酸甲酯，再用金属钠在正丁醇中氢解得Δ11-3α，7β-二羟基胆烷酸甲酯，用Pd/C催化氢化得熊去氧胆酸。60年代后，人们对熊去氧胆酸的合成研究主要致力于7-酮石胆酸的立体选择性还原，即用碱金属在低级醇中还原。1977年Saito等(JP 52007950)报道，在叔丁醇中用金属钾还原7-酮石胆酸，有选择地将7位羰基还原为7位β羟基，从而制备熊去氧胆酸，收率为99.9％，纯度为96.1％，m.p.为196℃。日本专利(JP 05032692)报道7-酮石胆酸在丙醇中用KOH处理，回流2h，用H₂-Raney Ni在80℃，4.9×105Pa下反应3.5h得99.0％的含胆酸的熊去氧胆酸混和物，还原收率为97.7％，7β选择性为92.5％。1988年周维善等(化学学报.1998，46(11)：1150)报道以猪胆汁中的主要成分猪去氧胆酸为原料，利用1，2酮基移位反应使6位羟基转化为7位羟基。该方法的总收率约为15％左右。1991年，王钟麒等(中国科学(B辑).1991，(7)：680)报道了以猪去氧胆酸为原料，合成具有4-烯-3-酮结构的化合物，然后经6，7位脱氢、环氧化、催化氢化达到重建5位β氢构型的目的，并且获得了7位羟基，然后进一步合成熊去氧胆酸。此方法的关键是在7α羟基形成的同时，还获得了5位β氢的构型。该方法合成熊去氧胆酸的总收率为26％。可以看出，化学合成法存在合成步骤多，操作条件苛刻，且易污染环境等缺点。

80年代后，微生物发酵法、酶化学法、电化学合成等方法也发展起来。1980年Sawada(Appl.Environ.Microbial.1982，44(6)：1249-1252)等报道了一种通过镰刀菌属木贼镰孢Fusarium equiseti M-41自石胆酸制备熊去氧胆酸的方法，收率为50％。1981年Hirano(J.Lipid.Res.1981，22(7)：1060-1068)报道了利用人体肠道菌丛在体外实现鹅去氧胆酸(CDCA)向熊去氧胆酸转化的方法，总转化率为80～90％。1985年Kole等(FEMS Microbiol.Lett.，1985，28(1)，69-72)首次利用C.absonum的固定化细胞进行了熊去氧胆酸转化的探索，总体来说，转化率太低，仅为20％左右。而微生物发酵法也存在一定的问题，微生物发酵法主要问题在于，筛选稳定、高效的菌株比较困难，且发酵产物复杂，分离困难。

现今，研究表明，电化学合成方法可以用于制备熊去氧胆酸，电化学合成方法的研究方向主要在寻找合适的立体选择性还原催化剂。日本专利(JP06002184)报道7-酮石胆酸在低级醇中用电化学还原可以转化为熊去氧胆酸，研究了不同电流密度和通电时间对熊去氧胆酸产率的影响。但现今电化学合成方法仍旧不成熟。

所以，研发一种能够高效制备的电化学合成熊去氧胆酸的方法是十分具有实用价值的。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术中的缺点，提供一种能够高效制备的立体选择性制备熊去氧胆酸的方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种立体选择性制备熊去氧胆酸的方法，包括以下步骤：

步骤(1)：将式(I)的化合物溶解于有机溶剂和立体选择性试剂的混合溶液中制得电解液，所述的式(I)的化合物结构如下：

步骤(2)：在有所述的立体选择性试剂存在的情况下，将所述的电解液进行在电流密度为75A·m^-2～100A·m^-2的恒电流还原下获得含有式(II)的熊去氧胆酸的溶液，所述的式(II)的熊去氧胆酸的结构式如下：

较佳地，所述的有机溶剂为C₁～C₃一元醇和乙腈中的至少一种。

较佳地，所述的立体选择性试剂包括一种非质子极性溶剂或多种非质子极性溶剂。

更佳地，所述的非质子极性溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。

较佳地，所述的电解液中还包括支持电解质。

较佳地，所述的支持电解质为溴化物。

较佳地，其特征在于，所述的溴化物为溴化锂或溴化钾。

较佳地，所述的步骤(2)还包括下列步骤：

步骤(2.1)：将所述的含有式(II)的熊去氧胆酸的溶液蒸馏后，得到固体物并回收溶剂，将所述的固体物加碱溶液溶解，抽滤得到滤液，将所述的滤液加盐酸得到沉淀物，将所述的沉淀物过滤后得到所述的式(II)的熊去氧胆酸。

采用了本发明的立体选择性制备熊去氧胆酸的方法可以得到纯度较高的熊去氧胆酸，且产率高，制备步骤短，效率高，操作条件简单且不会污染环境。立体选择性试剂的加入改变了电解体系的溶液性质，使得7-酮石胆酸在电极表面的吸附形态发生改变，从而改变了电极反应的选择性，有利于熊去氧胆酸的生成。对比加入立体选择性试剂前后，电解体系在加入一定量的立体选择性试剂后，原料的转化率明显提高，且生成产物的专一性大大增加，从而减少了反应体系中的副产物，有利于后续的分离纯化操作。本发明采用电化学还原法制备熊去氧胆酸，简化了反应路线，同时利用添加立体选择性试剂，从而达到高效制备熊去氧胆酸的目的。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，下面对本发明的具体实施方法作进一步说明。

本发明的实施例可以包括以下步骤：

步骤(1)：将0.3g KBr溶于12ml水中，1.0～5.0g7-酮石胆酸溶于110ml乙醇、甲醇或乙腈和1～10ml立体选择性试剂中，然后将两种溶液混匀放入阴极槽作为阴极电解液；以等体积的1％～10％的稀硫酸为阳极液；以铅电极为阴极，PbO2/Ti电极网或钌钛电极网为阳极；HF101强酸型阳离子交换膜为隔膜，水浴50～70℃，恒电流电解，电流密度为75A·m^-2～100A·m^-2，经薄层层析后原料点消失时停止电解；

步骤(2)：将经步骤(1)电解后的阴极电解液蒸馏回收溶剂，固体物加碱溶液溶解，抽滤，滤液加盐酸得到沉淀物，过滤后得到所述的式(II)的熊去氧胆酸产物。干燥后即为目标物。

在实施例中，采用高效液相色谱对产物(熊去氧胆酸)进行定量分析。除特别说明外，HPLC检测条件为：色谱柱为RPC18反相柱，流动相为乙腈：磷酸缓冲液＝70:30，流速为1.0ml/min,柱温为室温，检测波长为210nm。

实施例1

将0.3g KBr溶于12ml水中，2.0g7-酮石胆酸溶于110ml甲醇，并加入10ml二甲基甲酰胺，然后将两种溶液混匀放入阴极槽作为阴极电解液；以等体积的10％的稀硫酸为阳极液；以铅电极为阴极，钌钛电极网为阳极；HF101强酸型阳离子交换膜为隔膜，水浴50℃，恒电流电解，电流密度为85A·m^-2，经薄层层析后7K-LCA消失时停止电解。得到UDCA粗品1.932g,HPLC检测转化率为89.1％，纯度为52.3％。

实施例2

将0.3g KBr溶于12ml水中，2.0g7-酮石胆酸溶于110ml甲醇中再加入5ml二甲基亚砜，然后将两种溶液混匀放入阴极槽作为阴极电解液；以等体积的5％的稀硫酸为阳极液；以铅电极为阴极，钌钛电极网为阳极；HF101强酸型阳离子交换膜为隔膜，水浴65℃，恒电流电解，电流密度为82A·m^-2，经薄层层析后7K-LCA消失时停止电解。得到UDCA粗品1.894g,HPLC测得转化率为88.2％，纯度为78.7％。

实施例3

将0.3g KBr溶于12ml水中，2.5g7-酮石胆酸溶于110ml乙醇中并加入3ml二甲基乙酰胺中，然后将两种溶液混匀放入阴极槽作为阴极电解液；以等体积的5％的稀硫酸为阳极液；以铅电极为阴极，PbO2/Ti电极网阳极；HF101强酸型阳离子交换膜为隔膜，水浴60℃，恒电流电解，电流密度为85A·m^-2，经薄层层析后7K-LCA消失时停止电解。得到UDCA粗品1.914g,HPLC检测原料转化率为74.3％，纯度为55.1％。

实施例4

将0.3g KBr溶于12ml水中，2.5g7-酮石胆酸溶于110ml乙腈中，再加入1ml N-甲基吡咯烷酮，然后将两种溶液混匀放入阴极槽作为阴极电解液；以等体积的10％的稀硫酸为阳极液；以铅电极为阴极，PbO₂/Ti电极网阳极；HF101强酸型阳离子交换膜为隔膜，水浴65℃，恒电流电解，电流密度为90A·m^-2，经薄层层析后7K-LCA消失时停止电解。得到UDCA粗品1.912g,HPLC检测转化率为93.6％，纯度为42.8％。

采用了本发明的立体选择性制备熊去氧胆酸的方法可以得到纯度较高的熊去氧胆酸，且产率高，制备步骤短，效率高，操作条件简单且不会污染环境。立体选择性试剂的加入改变了电解体系的溶液性质，使得7-酮石胆酸在电极表面的吸附形态发生改变，从而改变了电极反应的选择性，有利于熊去氧胆酸的生成。对比加入立体选择性试剂前后，电解体系在加入一定量的立体选择性试剂后，原料的转化率明显提高，且生成产物的专一性大大增加，从而减少了反应体系中的副产物，有利于后续的分离纯化操作。本发明采用电化学还原法制备熊去氧胆酸，简化了反应路线，同时利用添加立体选择性试剂，从而达到高效制备熊去氧胆酸的目的。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以做出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (8)

1.一种立体选择性制备熊去氧胆酸的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)：将式(I)的化合物溶解于有机溶剂和立体选择性试剂的混合溶液中制得电解液，所述的式(I)的化合物结构如下：

步骤(2)：在有所述的立体选择性试剂存在的情况下，将所述的电解液进行在电流密度为75A·m^-2～100A·m^-2的恒电流还原下获得含有式(II)的熊去氧胆酸的溶液，所述的式(II)的熊去氧胆酸的结构式如下：

2.根据权利要求1所述的立体选择性制备熊去氧胆酸的方法，其特征在于，所述的有机溶剂为C₁～C₃一元醇和乙腈中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的立体选择性制备熊去氧胆酸的方法，其特征在于，所述的立体选择性试剂包括一种非质子极性溶剂或多种非质子极性溶剂。

4.根据权利要求3所述的立体选择性制备熊去氧胆酸的方法，其特征在于，所述的非质子极性溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。

5.根据权利要求1所述的立体选择性制备熊去氧胆酸的方法，其特征在于，所述的电解液中还包括支持电解质。

6.根据权利要求1所述的立体选择性制备熊去氧胆酸的方法，其特征在于，所述的支持电解质为溴化物。

7.根据权利要求1所述的立体选择性制备熊去氧胆酸的方法，其特征在于，所述的溴化物为溴化锂或溴化钾。

8.根据权利要求1所述的立体选择性制备熊去氧胆酸的方法，其特征在于，所述的步骤(2)还包括下列步骤：

步骤(2.1)：将所述的含有式(II)的熊去氧胆酸的溶液蒸馏后，得到固体物并回收溶剂，将所述的固体物加碱溶液溶解，抽滤得到滤液，将所述的滤液加盐酸得到沉淀物，将所述的沉淀物过滤后得到所述的式(II)的熊去氧胆酸。