CN104447394B - 一种乌苯美司的新型合成工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种乌苯美司的新型合成工艺，以（2S，3R）‑3‑氨基‑2‑羟基‑4‑苯基丁酸为原料，与二碳酸二叔丁酯反应，且二碳酸二叔丁酯采用分批逐次的加入方式，制备获得中间体I，中间体I与L‑亮氨酸叔丁酯盐酸盐反应制备获得中间体II，其中L‑亮氨酸叔丁酯盐酸盐作为优选，有利于提高中间体II的收率和纯度，中间体II在酸碱体系下分别脱去保护基团叔丁氧羰酰基和叔丁酯，此操作只需通过酸碱体系调节酸碱值就能有效将保护基团高效脱去，提高乌苯美司成品的收率和纯度。

Description

一种乌苯美司的新型合成工艺

技术领域

本发明属于药物合成领域，具体是指一种乌苯美司的新型合成工艺。

背景技术

乌苯美司（外文名Ubenimex，Bestalin）是从链霉素菌属（Streptomycesofivorecticui）的培养液中分离得到的二钛化合物，可竞争性地抑制制氨肽酶B（aminopeptidase B）及亮氨酸肽酶(Leucineamino Peptidase)和半胱天冬酶(Caspase)，增强T细胞的功能，使NK细胞的杀伤活力增强，且可使集落刺激因子合成增加而刺激骨髓细胞的再生及分化，能干扰肿瘤细胞的代谢，抑制肿瘤细胞增生，使肿瘤细胞凋亡，并激活人体细胞免疫功能，刺激细胞因子的生成和分泌，促进抗肿瘤细胞的产生和增殖。可配合化疗、放疗及联合应用于白血病、多发性骨髓瘤、骨髓增生异常综合症及造血干细胞移植后的治疗，以及其他实体瘤患者。

随着全球用量的增加，通过发酵生产乌苯美司显然已经不能满足药品的需求，因此，制药工业研究团队以及科研和学术机构花费了大量精力，来寻找生产这种药物切实可行的路线。

现有乌苯美司合成方法是以(2S，3R)-3-氨基-2-羟基-4-苯基丁酸为原料，使用活性较高的硫代苄氧羰基保护剂保护氨基从而制备中间体I，使用的保护剂活性高，但稳定性差，操作复杂；制备中间体I过程中，中间体I与亮氨酸苄酯缩合，获得中间体II，中间体II在钯碳催化下加氢脱保护制备获得乌苯美司，其中脱保护过程中采用钯碳加氢催化，成本高，安全性差，且残留杂质中有高紫外吸收的小极性杂质，以现有国际检测方法无法彻底检出。

针对现有合成工艺制备获得的乌苯美司，纯度和收率较低的情况下，开展乌苯美司新型合成工艺的进一步研究。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种乌苯美司的新型合成工艺，该合成工艺操作简便，节约能源，制备获得的乌苯美司成品纯度高，收率高，且适合于工业化生产。

本发明通过下述技术方案实现：一种乌苯美司的新型合成工艺，所述工艺路线如下：

（1）制备中间体I (2S，3R)-3叔丁氧羰基氨基-2-羟基-4-苯基丁酸

将原料（2S，3R）-3-氨基-2-羟基-4-苯基丁酸用水溶解，加入10%两相溶剂，且用碱水调PH至大于8，分批逐次加入二碳酸二叔丁酯，且溶液PH维持在大于8，加入乙酸乙酯，调PH至1—3，萃取分层收集有机相，干燥，浓缩结晶，即得；

为了提高中间体I的收率纯度，在中间体I的制备过程中，经多次反复试验发现，原料（2S，3R）-3-氨基-2-羟基-4-苯基丁酸经水溶解、加入10%两相溶剂，碱水调节PH处理步骤后，加入二碳酸二叔丁酯，其中二碳酸二叔丁酯的加入方式直接影响中间体I的收率，如果采用直接投入二碳酸二叔丁酯与原料（2S，3R）-3-氨基-2-羟基-4-苯基丁酸反应，收率较低，当采用分批逐次加入二碳酸二叔丁酯时，中间体I的反应收率显著增加。

在中间体I的制备过程中，制备工艺所采用的两相溶剂为丙酮、甲醇、四氢呋喃中的任意一种；所采用的碱水调PH，碱水为碳酸钠水溶液、氢氧化钠水溶液、三乙胺中的任意一种。

中间体I的整个制备反应过程均在室温下进行，收率为92%。

（2）制备中间体II N-[（2S，3R）-3-叔丁氧羰基氨基-2-羟基-4-苯基丁酰基]-L-亮氨酸叔丁酯

将中间体I 及L-亮氨酸叔丁酯盐酸盐加入四氢呋喃中，冰浴下搅拌后依次加入1-羟基苯并三唑，三乙胺，二环己基碳二亚胺，搅拌过夜，滤除析出的二环己基脲，滤液减压浓缩，用乙酸乙酯溶解后，依次用稀酸、饱和食盐水洗涤后，用无水硫酸钠干燥，浓缩，石油醚打浆，抽滤即得。

本实验中操作步骤中石油醚打浆是指采用石油醚精制的实验过程，具体是指在浓缩操作后，加入有机溶剂石油醚，升温将固体溶解，搅拌，使溶液在冰水浴中降温，有固体析出时，抽滤即得。

中间体I制备中间体II的过程中，为了提高中间体II的收率和纯度，原料优选L-亮氨酸叔丁酯盐酸盐与中间体I反应，以下表一为采用不同亮氨酸脂类与中间体I反应获得的中间体II收率、纯度的对比实验结果，其余实验过程相同。

实验号	使用亮氨酸酯的名称	中间体II收率	中间体II纯度（HPLC）
				1	亮氨酸甲酯	85%	98%
2	亮氨酸乙酯	80%	97.5%
				3	亮氨酸叔丁酯	99.3%	99%
4	亮氨酸异丙酯	82%	98.2%

从表一可知，选择L-亮氨酸叔丁酯与中间体I反应获得的中间体II纯度、收率最佳。

步骤（2）中中间体I制备中间体II的过程中所采用的L-亮氨酸叔丁酯盐酸盐的制备步骤为：

在1000ml三口瓶中加入100gL-亮氨酸，280ml醋酸叔丁酯，114g高氯酸，在10℃左右搅拌反应36小时，然后加入280ml水，缓慢加入固体碳酸氢钠中和体系，有大量气泡产生；然后调节PH至7左右，过滤分层，水相用100ml醋酸叔丁酯萃取一次，合并有机相，加入100ml饱和碳酸氢钠水溶液搅拌10分钟，分层后有机相依次用100ml饱和碳酸氢钠水溶液、100ml饱和食盐水冲洗，然后用无水硫酸钠干燥；

在55℃下减压浓缩，加入200ml石油醚，冰浴下缓慢滴加乙酸乙酯/氯化氢调PH至5，搅拌30分钟后过滤，滤饼用50ml石油醚冲洗后烘干，即得产品，产品外观为白色结晶，收率为29.4%。

（3）由中间体II制备乌苯美司

将所述步骤（2）制备的中间体II用乙醇溶解后，用盐酸调节PH至1—2，40℃-50℃下搅拌反应4—5小时，体系降至10℃以下，缓慢滴加氢氧化钠溶液，调PH至8以上，过夜，调PH至6—7，减压浓缩，残渣中加入水，4℃—6℃下搅拌结晶，过滤，用1mol/L盐酸溶解，加入少量活性炭，滤除不溶物，用稀氨水调PH5—6，过滤，滤饼用丙酮洗涤，干燥即得。

在本实验步骤中，主要采用脱保护剂将叔丁氧羰酰基、叔丁酯脱去，反应过程很难控制，脱保护剂有多种，优选酸碱脱去，酸碱分别为稀盐酸、氢氧化碱，在本实验中，中间体II用乙醇溶解后，用盐酸调节PH至1—2，反应后，待温度降低至10℃以下后，采用氢氧化钠溶液调PH至8以上，且采用缓慢滴加氢氧化钠的方式，与其他脱保护剂相比，该酸碱脱保护剂制备获得的乌苯美司成品的收率和纯度最佳。表二为中间体II采用不同脱保护剂获得的乌苯美司的收率、纯度的对比，

实验号	脱保护剂	收率	纯度
				1	盐酸/氢氧化钠	88%	99.5%
2	乙酸乙酯氯化氢/氢氧化钠	55%	99.2%
				3	三氟乙酸	35%	99%

从表二可以看出，使用不同的脱保护剂制备乌苯美司时，其中采用盐酸/氢氧化钠，反应条件温和，收率最高，采用其他脱保护剂时，纯化等操作较为复杂，且收率、纯度较低。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明采用叔丁氧羰酰基保护氨基，制备获得中间体I(2S，3R)-3-叔丁氧羰基氨基-2-羟基-4-苯基丁酸，同时亮氨酸制备获得L-亮氨酸叔丁酯盐酸盐，然后将中间I与L-亮氨酸叔丁酯盐酸盐进行缩合反应，制备获中间体II N-[(2S，3R）-3-叔丁氧羰基氨基-2-羟基-4-苯基丁酰基]-L-亮氨酸叔丁酯，彻底改变了保护基团，使反应更加温和，高效。

（2）本发明中步骤（3）中脱去保护基团时，反应不用高压氢化方法，选择采用酸性和碱性体系直接脱掉叔丁氧羰酰基和叔丁酯，制备乌苯美司，该反应温和，易于放量工业化生产，而且降低了生产中的安全风险。

（3）本发明中步骤（2）中由中间体I制备中间体II，中间体I与亮氨酸叔丁酯盐酸盐反应，亮氨酸的保护上采用亮氨酸叔丁酯盐酸盐，获得的中间体II的收率和纯度上均优于亮氨酸甲酯盐酸盐，亮氨酸乙酯盐酸盐，亮氨酸异丙酯盐酸盐。

（4）本发明中步骤（2）中由中间体I制备中间体II，在上保护基团叔丁氧羰酰基时采用中间体I与二碳酸二叔丁酯反应时，如果采用直接投加二碳酸二叔丁酯，获得的中间体II收率低，如采用分批逐次加入二羰酸二叔丁酯时，中间体II收率显著提高。

（5）本发明中由中间体II制备乌苯美司步骤（3）中，其中叔丁氧羰酰基和叔丁酯均为易于被脱去的保护基团，通过选择脱保护剂酸碱体系盐酸/氢氧化钠，并且调整脱保护剂的使用比例，控制反应过程，便于保护基团脱落，从而提高乌苯美司的收率和纯度。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此，其中HOBT为1-羟基苯并三唑缩写，DCC为二环己基碳二亚胺缩写，Boc酸酐为二碳酸二叔丁酯缩写。

实施例1：

制备中间体I

将原料（2S，3R）-3-氨基-2-羟基-4-苯基丁酸15g，150mL水在室温下滴加2mol/L的氢氧化钠水溶液调PH至8.5，体系溶解澄清，加入15ml丙酮和5g二碳酸二叔丁酯，搅拌10分钟并加入2mol/l的氢氧化钠水溶液调PH至8.5，再补加5g 二碳酸二叔丁酯，搅拌10分钟后补加2mol/L的氢氧化钠水溶液调PH至8.5，总计加入4次二碳酸二叔丁酯，共20g，继续搅拌2小时至原料反应完全，冰浴下用2mol/L的盐酸调PH至1.5，采用150ml乙酸乙酯萃取2次，乙酸乙酯相用100ml饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，浓缩后加入50mL石油醚结晶，过滤得固体，中间体I：20.8g，外观为白色或类白色结晶，收率：91.67%；旋光度：+79.06度。

由中间体I制备中间体II

在500ml三口瓶中加入20.8g中间体I，17.35g L-亮氨酸叔丁酯盐酸盐，四氢呋喃200ml，冰浴下搅拌30分钟后依次加入10.5g的HOBT，三乙胺7.1g，待体系温度降至0℃，加入16g的二环己基碳二亚胺，0℃左右搅拌过夜；

TLC检测反应完全后，过滤除去析出的二环己基脲，滤饼用少量四氢呋喃冲洗后合并滤液，减压浓缩至干，用200ml乙酸乙酯溶解，依次用100ml的0.5mol/L磷酸二氢钠水溶液和饱和食盐水洗涤，磷酸二氢钠水溶液和饱和食盐水洗涤后用无水硫酸钠干燥，浓缩干后加入少量石油醚，冰浴下搅拌2h后抽滤得到固体中间体II：32.5g，外观：白色或类白色结晶，收率：99.3%；旋光度：+13.68度。

由中间体II制备乌苯美司

在500ml三口瓶中加入32.5g中间体II，200ml水和100ml乙醇，加入7ml浓盐酸后加热至40℃，搅拌3小时，体系冰浴下降温至5℃以下，缓慢滴加1mol/L的氢氧化钠水溶液15ml，室温下搅拌2小时，TLC检测反应完全。调PH至6，60℃下减压浓缩除去大部分乙醇，用1mol/L的稀盐酸调PH至2，加入少量活性炭搅拌1小时后过滤，滤液冰浴下用稀氨水调PH至6，滤出结晶，丙酮洗涤后干燥得到乌苯美司：19g，外观：白色结晶粉末，收率：88%，炫光度：-16.96度。

比较实施例：

制备中间体I

将原料15g，150ml水在室温下一次性缓慢加入2mol/L的氢氧化钠水溶液100ml，体系溶解澄清，加入15ml丙酮，一次性加入二碳酸二叔丁酯20g，室温搅拌至原料反应完全。冰浴下用2mol/l的盐酸调PH至2，150ml乙酸乙酯萃取2次，乙酸乙酯相用100ml饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，浓缩后加入50ml石油醚结晶，过滤得固体中间体I：19g，外观：白色或类白色结晶，收率：83.7%，旋光度：+77.78度。

实施例2：

制备中间体I

将原料（2S，3R）-3-氨基-2-羟基-4-苯基丁酸15g，150ml水在室温下滴加2mol/L的碳酸钠水溶液调PH至9，体系溶解澄清，加入15ml甲醇和5g二碳酸二叔丁酯，搅拌10分钟并加入 2mol/l的碳酸钠水溶液调PH至8.5，再补加5g 二碳酸二叔丁酯，搅拌10分钟后补加2mol/l的碳酸钠水溶液调PH至8.5，总计加入4次二碳酸二叔丁酯，共20g，继续搅拌2小时至原料反应完全，冰浴下用2mol/L的盐酸调PH至2，采用150ml乙酸乙酯萃取2次，乙酸乙酯相用100ml饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，浓缩后加入50ml石油醚结晶，过滤得固体，中间体I：20.5g，外观为白色或类白色结晶，收率：90.30 %，旋光度：+78.95度。

由中间体I制备中间体II

在500ml三口瓶中加入20.8g中间体I，17.35g L-亮氨酸叔丁酯盐酸盐，四氢呋喃200ml，冰浴下搅拌30分钟后依次加入10.5g的HOBT，三乙胺7.1g，待体系温度降至0℃，加入16g的二环己基碳二亚胺，0℃左右搅拌过夜；

TLC检测反应完全后，过滤除去析出的二环己基脲，滤饼用少量四氢呋喃冲洗后合并滤液，减压浓缩至干，用200ml乙酸乙酯溶解，依次用100ml的0.5mol/L磷酸二氢钠水溶液和饱和食盐水洗涤，磷酸二氢钠水溶液和饱和食盐水洗涤后用无水硫酸钠干燥，浓缩干燥后加入少量石油醚，冰浴下搅拌2h后抽滤得到固体中间体II：32.16g，外观：白色或类白色结晶，收率：98.30%；旋光度：+13.21度。

由中间体II制备乌苯美司

在500ml三口瓶中加入32.5g中间体II，200ml水和100ml乙醇，加入7ml浓盐酸后加热至40℃，搅拌3小时，体系冰浴下降温至4℃，缓慢滴加1mol/L的氢氧化钠水溶液15ml，室温下搅拌2小时，TLC检测反应完全，1mol/L的稀盐酸调PH至6，60℃下减压浓缩除去大部分乙醇，用1mol/L的稀盐酸调PH至1，加入少量活性炭搅拌1小时后过滤，滤液冰浴下用稀氨水调PH至6，滤出结晶，丙酮洗涤后干燥得到乌苯美司：18.8g，外观：白色结晶粉末，收率：87%，旋光度：-16.21度。

实施例3：

制备中间体I

将原料（2S，3R）-3-氨基-2-羟基-4-苯基丁酸15g，150ml水在室温下滴加三乙胺调PH至10，体系溶解澄清，加入15ml三乙胺和5g二碳酸二叔丁酯，搅拌10分钟并加入三乙胺调PH至8.5，再补加5g二碳酸二叔丁酯，搅拌10分钟后补加三乙胺调PH至8.5，总计加入4次二碳酸二叔丁酯，共20g，继续搅拌2小时至原料反应完全，冰浴下用2mol/L的盐酸调PH至2，采用150ml乙酸乙酯萃取2次，乙酸乙酯相用100ml饱和食盐水洗，无水硫酸钠干燥，浓缩后加入50ml石油醚结晶，过滤得固体，中间体I：21.00g，外观为白色或类白色结晶，收率：92.87%，旋光度：+78.22度。

由中间体I制备中间体II

在500ml三口瓶中加入20.8g中间体I，17.35g L-亮氨酸叔丁酯盐酸盐，四氢呋喃200ml，冰浴下搅拌30分钟后依次加入10.5g的1-羟基苯并三唑，三乙胺7.1g，待体系温度降至0℃，加入16g的二环己基碳二亚胺，0℃左右搅拌过夜。

TLC检测反应完全后，过滤除去析出的二环己基脲，滤饼用少量四氢呋喃冲洗后合并滤液，减压浓缩至干燥，用200ml乙酸乙酯溶解，依次用100ml的0.5mol/L磷酸二氢钠水溶液和饱和食盐水洗涤，磷酸二氢钠水溶液和饱和食盐水洗涤后用无水硫酸钠干燥，浓缩干后加入少量石油醚，冰浴下搅拌2h后抽滤得到固体中间体II：32.48g，外观：白色或类白色结晶，收率：99.3%，旋光度：+14.01度。

由中间体II制备乌苯美司

在500ml三口瓶中加入32.5g中间体II，200ml水和100ml乙醇，加入7ml浓盐酸调节后加热至40℃搅拌3小时，体系冰浴下降温至4℃，缓慢滴加1mol/L的氢氧化钠水溶液15ml，室温下搅拌2小时，TLC检测反应完全，调PH至6，60℃下减压浓缩除去大部分乙醇，用1mol/L的稀盐酸调PH至1，加入少量活性炭搅拌1小时后过滤，滤液冰浴下用稀氨水调PH至7，滤出结晶，丙酮洗涤后干燥得到乌苯美司：19.2g，外观：白色结晶粉末，收率：89%，旋光度：-16.52度。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种乌苯美司的合成工艺，其特征在于，包括下述步骤：

（1）制备中间体I (2S，3R) -3-叔丁氧羰基氨基-2-羟基-4-苯基丁酸

将原料（2S，3R）-3-氨基-2-羟基-4-苯基丁酸用水溶解，加入10%两相溶剂，且用碱水调PH至大于8，分批逐次加入二碳酸二叔丁酯，且溶液PH维持在大于8，加入乙酸乙酯，调PH至1—3，萃取分层收集有机相，干燥，浓缩结晶，即得；

（2）制备中间体II N-[(2S，3R）-3-叔丁氧羰基氨基-2-羟基-4-苯基丁酰基]-L-亮氨酸叔丁酯

将中间体I及L-亮氨酸叔丁酯盐酸盐加入四氢呋喃中，冰浴下搅拌后依次加入1-羟基苯并三唑，三乙胺，二环己基碳二亚胺，搅拌过夜，滤除析出的二环己基脲，滤液减压浓缩，用乙酸乙酯溶解后，洗涤，干燥，浓缩，抽滤即得；

（3）由中间体II制备乌苯美司

将所述步骤（2）制备的中间体II用乙醇溶解后，用盐酸调PH至1—2，40℃—50℃下搅拌反应4—5小时，体系降至10℃以下，缓慢滴加氢氧化钠溶液，调PH至8以上，过夜，调PH至6—7，减压浓缩，残渣中加入水，搅拌结晶，过滤，溶解，再过滤，干燥即得；所述步骤（1）中的两相溶剂为丙酮、甲醇、四氢呋喃中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的一种乌苯美司的合成工艺，其特征在于：所述步骤（1）中的碱水为碳酸钠水溶液、氢氧化钠水溶液中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种乌苯美司的合成工艺，其特征在于：所述步骤（2）中用乙酸乙酯溶解后依次用稀酸、饱和食盐水洗涤。

4.根据权利要求1所述的一种乌苯美司的合成工艺，其特征在于：所述步骤（3）中搅拌结晶的温度为4℃—6℃。

5.根据权利要求4所述的一种乌苯美司的合成工艺，其特征在于：经搅拌结晶后过滤且用稀盐酸溶解。

6.根据权利要求5所述的一种乌苯美司的合成工艺，其特征在于：用稀盐酸溶解后过滤，采用活性炭滤除不溶物，用稀氨水调PH至5—6，过滤，滤饼用丙酮洗涤。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种乌苯美司的合成工艺，其特征在于：所述步骤（3）中制备的中间体II用乙醇溶解后，用1mol/L稀盐酸或浓盐酸调节PH。

8.根据权利要求7所述的一种乌苯美司的合成工艺，其特征在于：所述步骤（3）中缓慢滴加的氢氧化钠溶液浓度为1mol/l。