CN104478740B - 一种稳定同位素标记β受体激动剂类化合物的合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种稳定同位素标记β受体激动剂类化合物的合成方法，采用以下步骤：(1)以稳定同位素标记的甲醇为原料，与丙酮或稳定同位素标记丙酮反应并氨化后得到稳定同位素标记叔丁胺；(2)采用溴代酮类化合物作为β受体激动剂类化合物前驱体与稳定同位素标记叔丁胺反应制备得到稳定同位素标记β受体激动剂类化合物。与现有技术相比，本发明制备得到的稳定同位素标记β受体激动剂的方法，简单、安全可靠，产品经分离提纯后，化学纯度可达99.0％以上，同位素丰度在98.0％atom以上，可充分满足食品安全领域残留检测的需求。

Description

一种稳定同位素标记β受体激动剂类化合物的合成方法

技术领域

本发明涉及一种同位素标记化合物的制备方法，尤其是涉及一种稳定同位素标记β受体激动剂类化合物的合成方法。

背景技术

随着社会的发展和进步，人类的生活水平不断提高，对肉、蛋、奶等动物源性食品的需求量逐年增加。然而，目前食品安全却不容乐观，特别是动物源性食品安全问题，已成为全球性的议题，而兽药残留是导致动物源性食品安全性下降的主要原因。随着兽药和药物添加剂在畜禽饲养过程中的长期的不合理使用，残留在动物体内的兽药及其添加剂随着食物链进入人体，对人类的健康构成潜在威胁。因此，加强对兽药残留的检测，对保护生态环境和人类的身体健康有着极其重要的现实意义。

β-受体激动剂是一类化学结构和生理功能类似肾上腺素的苯乙胺类药物，它们在临床上可用于治疗人和动物的哮喘类似病症。β-受体激动剂类药物在动物饲养过程中具有促进动物生长和动物营养再分配的功效，其易在动物体内及可食性组织中残留。人食用含“β-受体激动剂”较高的食物后，在15min～6h内即可发生急性中毒，持续时间从90min～2d不等。中毒症状：心悸、头疼、目眩、恶心、呕吐、发烧、颤栗、神经过敏、血管扩张、心率加快、肌肉振颤等，严重时甚至可能造成生命危险。近年来，畜牧生产上又出现了妥布特罗、溴布特罗等类似“瘦肉精”类β-受体激动剂，严重危害了畜产品质量安全，这些药物残留问题引发的国际贸易摩擦和食品安全事件不断发生，严重影响我国养殖业的发展和走向国际市场。

目前，欧盟(EC)1996禁止使用用于动物促生长作用的β-受体激动剂，同时为了保护消费者的利益，欧盟官方也设立了最大残留限量(MRLs)牛或马肉中MRL为0.1μg/kg，牛或马的内脏(肝、肾)中MRL为0.5μg/kg；牛奶中克伦特罗的MRL为0.05μg/kg。

目前使用的受体激动剂已有30多种。农业部235号公告《动物性食品中兽药最高残留限量》规定在所有食用动物的可食组织中不得检出此类药物。由于试样前处理均需多次萃取，多次离心，操作烦琐，前处理时间长，有机溶剂用量大，实际检测工作中，基质效应、前处理等因素对分析方法测定结果影响较大。发达国家一般要求采用同位素质谱稀释法测试，能够有效地校正方法中出现的误差，显著提高目标化合物的回收率和方法稳定性。

稳定同位素稀释质谱法IDMS(Isotope Dilution Mass Spectrometry)是采用与被测物质具有相同分子结构的稳定同位素标记的化合物作为内标物质，用高分辨液相色谱-质谱联用仪(LC/MS)进行检测，通过质谱仪测量相应质量数的离子的比值并与标准的比值比较达到准确定量的目的。采用同位素内标可以有效消除样品在化学和物理的前处理步骤中所引起的回收率差异，从而避免因为样品处理过程的损失对检测结果造成的偏差。

稳定同位素稀释质谱法的这种特性与LC/MS的高灵敏度和处理复杂样品的能力结合起来，使得色谱/同位素稀释质谱技术被公认为是一种测量微量及痕量有机物的基准方法。而稳定同位素标记β受体激动剂类化合物内标的开发成功，将为更为更准确定量β受体激动剂类化合物提供标准试剂，完善我国食品安全检测技术体系，满足我国食品安全发展的需求。

目前关于稳定同位素标记β受体激动剂类化合物合成路线公开文献较少，中国专利CN102796013.A公开了一种氘标记沙丁胺醇及其衍生物的合成方法，但其实验过程中，无关键中间体的稳定同位素标记叔丁胺的合成方法，反应过程中，涉及高温高压还原，操作复杂，还原过程，需要钯碳作为催化剂，价格昂贵，且其同位素丰度控制较难。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种工艺路线简单，产品稳定，易于制备的稳定同位素标记β受体激动剂类化合物的合成方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种稳定同位素标记β受体激动剂类化合物的合成方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：

(1)以稳定同位素标记的甲醇为原料，与丙酮或稳定同位素标记丙酮反应并氨化后得到稳定同位素标记叔丁胺；

(2)采用溴代酮类化合物作为β受体激动剂类化合物前驱体与稳定同位素标记叔丁胺反应制备得到稳定同位素标记β受体激动剂类化合物。

步骤(1)具体采用以下方法：

a、在低温下向稳定同位素标记的甲醇滴加丙酮或稳定同位素标记丙酮，控制稳定同位素标记的甲醇与丙酮或稳定同位素标记丙酮的摩尔比为1∶0.5～1∶3，滴加完毕后常温反应0.5～24h，利用稀盐酸淬灭反应，得到稳定同位素标记叔丁醇；

b、制备得到的稳定同位素标记叔丁醇经氨化试剂氨化得到稳定同位素标记叔丁胺。

向稳定同位素标记的甲醇中滴加丙酮或稳定同位素标记丙酮时，控制温度为-20～10℃，优选-5～5℃。

所述的氨化试剂为甲氧胺、氯化亚胺或氨水，优选甲氧胺或氯化亚胺。

步骤(2)具体采用以下方法：

采用溴代酮类化合物作为β受体激动剂类化合物前驱体，在液相环境中通过催化剂作用与稳定同位素标记叔丁胺发生缩合反应，再经还原剂还原制备得到稳定同位素标记β受体激动剂类化合物。

所述液相环境为三氯甲烷、二氯甲烷、甲醇、乙醇、N，N-二甲基甲酰胺或水的一种或几种混合；所述催化剂为KOH、NaOH、十六烷基三甲基溴化铵或四丁基溴化铵的一种或几种混合；所述的β受体激动剂类化合物前驱体与稳定同位素标记的叔丁胺摩尔比为1∶2～1∶5；所述的缩合反应温度为20～100℃；所述还原剂为硼氢化钠、硼氢化钾、氢化铝锂或H₂的一种或几种混合；缩合反应产物与还原剂的摩尔比1∶2～1∶4；采用还原剂还原时温度为-10℃～100℃。

作为优选的实施方式，所述液相环境为三氯甲烷、甲醇、乙醇或水的一种或几种混合；所述催化剂为KOH、NaOH、四丁基溴化铵的一种或几种混合；所述的β受体激动剂类化合物前驱体与稳定同位素标记的叔丁胺摩尔比为1∶2～1∶3；所述的缩合反应温度为30～80℃；所述还原剂为硼氢化钠、硼氢化钾或氢化铝锂的一种或几种混合；缩合反应产物与还原剂的摩尔比1∶2～1∶3；采用还原剂还原时温度为20℃～80℃。

所述的稳定同位素标记甲醇为稳定同位素¹³C标记或稳定同位素D标记的甲醇；所述的稳定同位素标记丙酮为稳定同位素¹³C标记或稳定同位素D标记的丙酮；所述的溴代酮类化合物为3，5-二氯-4-氨基溴代苯乙酮、3，5-二溴-4-氨基溴代苯乙酮、1-(3，5-乙酰氧基苯基)-2-溴乙酮、邻氯溴代苯乙酮、1-(二-3，5-(N，N-二甲氨基甲酰氧基)苯基)-2-溴乙酮、1-(4-羟基-3-羟甲基苯基)-2-溴乙酮、1-(4-氨基-3-腈基苯基)-2-溴乙酮、1-(4-氨基-3-氯-5-三氟甲基苯基)-2-溴乙酮。

制备得到的稳定同位素标记β受体激动剂类化合物为稳定同位素标记的克伦特罗、溴布特罗、特布他林、妥布特罗、班布特罗、沙丁胺醇、西布特罗或马布特罗，其分子结构式如下所示：

克伦特罗：R₁＝Cl，R₂＝NH₂，R₃＝Cl，R₄＝H，R₅＝H；

溴布特罗：R₁＝Br，R₂＝NH₂，R₃＝Br，R₄＝H，R₅＝H；

特布他林：R₁＝OH，R₂＝H，R₃＝OH，R₄＝H，R₅＝H；

妥布特罗：R₁＝H，R₂＝H，R₃＝H，R₄＝H，R₁＝Cl；

班布特罗：R₁＝OCONMe₂，R₂＝H，R₃＝OCONMe₂，R₄＝H，R₅＝H；

沙丁胺醇：R₁＝H，R₂＝OH，R₃＝CH₂OH，R₄＝H，R₅＝H；

西布特罗：R₁＝H，R₂＝NH₂，R₃＝CN，R₄＝H，R₅＝H；

马布特罗：R₁＝Cl，R₂＝NH₂，R₃＝CF₃，R₄＝H，R₅＝H。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)本发明首次公开了一种稳定同位素标记β受体激动剂类化合物的通用合成方法；

(2)本发明采用工艺路线简单，加入适量相转移催化剂，无需高温及高压，目标产物易于合成；

(3)本发明产品反应条件温和，副产物较少，易提纯，避免了同位素丰度的稀释，产品化学纯度在99.0％以上，同位素丰度在98.0％atom以上，可充分满足食品安全领域痕量检测的需求；

(4)本发明经济性和使用价值良好，具有较好的推广前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

一种稳定同位素标记β受体激动剂类化合物的合成方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：

(1)在低温下向稳定同位素标记的甲醇滴加丙酮或稳定同位素标记丙酮，控制稳定同位素标记的甲醇与丙酮或稳定同位素标记丙酮的摩尔比为1∶0.5～1∶3，滴加完毕后常温反应0.5～24h，利用稀盐酸淬灭反应，得到稳定同位素标记叔丁醇，再经氨化试剂氨化得到稳定同位素标记叔丁胺；

(2)采用溴代酮类化合物作为β受体激动剂类化合物前驱体，在液相环境中通过催化剂作用与稳定同位素标记叔丁胺发生缩合反应，再经还原剂还原制备得到稳定同位素标记β受体激动剂类化合物。

步骤(1)向稳定同位素标记的甲醇中滴加丙酮或稳定同位素标记丙酮时，控制温度为-20～10℃，更加适合的反应温度为-5～5℃。采用的氨化试剂为甲氧胺、氯化亚胺或氨水，其中甲氧胺或氯化亚胺可以获得更好的效果。

步骤(2)的液相环境为三氯甲烷、二氯甲烷、甲醇、乙醇、N，N-二甲基甲酰胺或水的一种或几种混合；所述催化剂为KOH、NaOH、十六烷基三甲基溴化铵或四丁基溴化铵的一种或几种混合；β受体激动剂类化合物前驱体与稳定同位素标记的叔丁胺摩尔比为1∶2～1∶5；缩合反应温度为20～100℃；还原剂为硼氢化钠、硼氢化钾、氢化铝锂或H₂的一种或几种混合；缩合反应产物与还原剂的摩尔比1∶2～1∶4；采用还原剂还原时温度为-10℃～100℃。

为了获得更好效果，液相环境可以采用三氯甲烷、甲醇、乙醇或水的一种或几种混合；所述催化剂为KOH、NaOH、四丁基溴化铵的一种或几种混合；β受体激动剂类化合物前驱体与稳定同位素标记的叔丁胺摩尔比为1∶2～1∶3；缩合反应温度为30～80℃；所述还原剂为硼氢化钠、硼氢化钾或氢化铝锂的一种或几种混合；缩合反应产物与还原剂的摩尔比1∶2～1∶3；采用还原剂还原时温度为20℃～80℃。

稳定同位素标记甲醇为稳定同位素¹³C标记或稳定同位素D标记的甲醇；的稳定同位素标记丙酮为稳定同位素¹³C标记或稳定同位素D标记的丙酮；溴代酮类化合物为3，5-二氯-4-氨基溴代苯乙酮、3，5-二溴-4-氨基溴代苯乙酮、1-(3，5-乙酰氧基苯基)-2-溴乙酮、邻氯溴代苯乙酮、1-(二-3，5-(N，N-二甲氨基甲酰氧基)苯基)-2-溴乙酮、1-(4-羟基-3-羟甲基苯基)-2-溴乙酮、1-(4-氨基-3-腈基苯基)-2-溴乙酮、1-(4-氨基-3-氯-5-三氟甲基苯基)-2-溴乙酮。

制备得到的稳定同位素标记β受体激动剂类化合物为稳定同位素标记的克伦特罗、溴布特罗、特布他林、妥布特罗、班布特罗、沙丁胺醇、西布特罗或马布特罗，其分子结构式如下所示：

克伦特罗：R₁＝Cl，R₂＝NH₂，R₃＝Cl，R₄＝H，R₅＝H；

溴布特罗：R₁＝Br，R₂＝NH₂，R₃＝Br，R₄＝H，R₅＝H；

特布他林：R₁＝OH，R₂＝H，R₃＝OH，R₄＝H，R₅＝H；

妥布特罗：R₁＝H，R₂＝H，R₃＝H，R₄＝H，R₁＝Cl；

班布特罗：R₁＝OCONMe₂，R₂＝H，R₃＝OCONMe₂，R₄＝H，R₅＝H；

沙丁胺醇：R₁＝H，R₂＝OH，R₃＝CH₂OH，R₄＝H，R₅＝H；

西布特罗：R₁＝H，R₂＝NH₂，R₃＝CN，R₄＝H，R₅＝H；

马布特罗：R₁＝Cl，R₂＝NH₂，R₃＝CF₃，R₄＝H，R₅＝H。

在本发明中具体工艺路线如下：

稳定同位素标记β受体激动剂类化合物合成路线：

(1)稳定同位素¹³C标记β受体激动剂类化合物的合成方法：

(2)稳定同位素标记β受体激动剂类化合物的合成方法：

以下是具体实施例。

实施例1

A、稳定同位素标记叔丁胺-D₉的合成

在一带有温度计、冷凝管的100mL烧瓶中，加入3.607g(0.1mol)甲醇-D₄，降温至0℃，在搅拌条件下，分批缓慢加入38.071g(0.15mol)碘，及适量红磷，反应结束后，蒸馏得到的碘甲烷-D₃，再利用上述制备的碘甲烷-D₃制备成格式试剂，在-5℃下缓慢滴加6.412g(0.1mol)丙酮-D₆，室温下反应0.5h，稀盐酸淬灭反应，得到叔丁醇-D₉。所得叔丁醇经精馏提纯后，控制反应温度-10℃，滴加7.059g(0.15mol)甲氧胺到叔丁醇-D₉中及催化剂，滴加完毕后继续反应2h，反应液经精馏得到叔丁胺-D₉产品3.670g，以甲醇-D₄计收率为44.7％，色谱纯度为99.0％以上，质谱检测D同位素丰度为98.8％atom％D。

B、稳定同位素标记克伦特罗-D₉的合成

在一带有温度计、冷凝管的100mL烧瓶中，加入5.659g(0.02mol)的3，5-二氯对氨基溴代苯乙酮，二氯甲烷60mL，及适量催化剂四丁基溴化铵，搅拌条件下滴加3.288g(0.04mol)叔丁胺-D₉，控制反应温度30℃反应5h。反应结束后，向反应液中加入1.513g(0.04mol)NaBH₄作还原剂，室温条件下继续反应5h。水洗，重结晶，干燥，得到3.290g稳定同位素标记克伦特罗-D₉，以叔丁胺-D₉计收率为57.8％，色谱纯度大于99.0％，同位素丰度大于98.8atom％D。

实施例2

A、稳定同位素标记叔丁胺-¹³C₃的合成

在一带有温度计、冷凝管的100mL烧瓶中，加入3.305g(0.1mol)甲醇-¹³C，降温至0℃，在搅拌条件下，分批缓慢加入38.071g(0.15mol)碘，及适量红磷，反应结束后，蒸馏得到的碘甲烷-¹³C，再利用上述制备的碘甲烷-¹³C制备成格式试剂，在5℃下缓慢滴加6.081g(0.1mol)丙酮-¹³C₂，室温下反应3h，稀盐酸淬灭反应，得到叔丁醇-¹³C₃。所得叔丁醇经精馏提纯后，控制反应温度-10℃，滴加7.722g(0.15mol)氯化亚胺到叔丁醇-¹³C₃中及催化剂，滴加完毕后继续反应2h，反应液经精馏得到叔丁胺-¹³C₃产品3.563g，以甲醇-¹³C计收率为46.2％，色谱纯度为99.0％以上，质谱检测C同位素丰度为98.8atom％¹³C。

B、稳定同位素标记溴布特罗-¹³C₃的合成

在一带有温度计、冷凝管的100mL烧瓶中，加入3.718g(0.01mol)的3，5-二溴对氨基溴代苯乙酮，乙腈50mL，及适量催化剂四丁基溴化铵，搅拌条件下滴加2.314g(0.03mol)叔丁胺-¹³C₃，控制反应温度80℃反应4h。反应结束后，向反应液中加入1.135g(0.03mol)NaBH₄作还原剂，室温条件下继续反应5h。除去溶剂，重结晶，干燥，得到2.078g稳定同位素标记溴布特罗-¹³C₃，以叔丁胺-¹³C计收率为56.3％，色谱纯度大于99.0％，同位素丰度大于98.8atom％¹³C。

实施例3

A、稳定同位素标记叔丁胺-D₃的合成

在一带有温度计、冷凝管的100mL烧瓶中，加入3.607g(0.1mol)甲醇-D₄，降温至0℃，在搅拌条件下，分批缓慢加入38.071g(0.15mol)碘，及适量红磷，反应结束后，蒸馏得到的碘甲烷-D₃，再利用上述制备的碘甲烷-D₃制备成格式试剂，在-4℃下缓慢滴加17.424g(0.3mol)丙酮，室温下反应12h，稀盐酸淬灭反应，得到叔丁醇-D₃。所得叔丁醇-D₃经精馏提纯后，控制反应温度-10℃，滴加7.059g(0.15mol)甲氧胺到叔丁醇-D₃中及催化剂，滴加完毕后继续反应2h，反应液经精馏得到叔丁胺-D₃产品3.648g，以甲醇-D₄计收率为47.9％，色谱纯度为99.0％以上，质谱检测D同位素丰度为98.8％atom％D。

B、稳定同位素标记特布他林-D₃的合成

在一带有温度计、冷凝管的100mL烧瓶中，加入6.302g(0.02mol)的1-(3，5-乙酰氧基苯基)-2-溴乙酮，甲醇60mL，及适量催化剂十六烷基三甲基溴化铵，搅拌条件下滴加3.046g(0.04mol)叔丁胺-D₃，控制反应温度65℃反应5h。反应结束后，向反应液中加入1.513g(0.04mol)NaBH₄作还原剂，室温条件下继续反应5h。除去溶剂，重结晶，干燥，得到2.475g稳定同位素标记特布他林-D₃，以叔丁胺-D₃计收率为54.2％，色谱纯度大于99.0％，同位素丰度大于98.7atom％D。

实施例4

A、稳定同位素标记叔丁胺-D₆的合成

在一带有温度计、冷凝管的100mL烧瓶中，加入6.408g(0.2mol)甲醇，降温至0℃，在搅拌条件下，分批缓慢加入76.134g(0.3mol)碘，及适量红磷，反应结束后，蒸馏得到的碘甲烷，再利用上述制备的碘甲烷制备成格式试剂，在4℃下缓慢滴加6.412g(0.1mol)丙酮-D₆，室温下反应18h，稀盐酸淬灭反应，得到叔丁醇-D₆。所得叔丁醇-D₆经精馏提纯后，控制反应温度-10℃，滴加7.722g(0.15mol)氯化亚胺到叔丁醇-D₆中及催化剂，滴加完毕后继续反应2h，反应液经精馏得到叔丁胺-D₆产品3.815g，以甲醇-D₄计收率为48.2％，色谱纯度为99.0％以上，质谱检测D同位素丰度为98.8％atom％D。

B、稳定同位素标记妥布特罗-D₆的合成

在一带有温度计、冷凝管的100mL烧瓶中，加入4.67g(0.02mol)的邻氯溴代苯乙酮，三氯甲烷40mL，及适量催化剂十六烷基三甲基溴化铵，搅拌条件下滴加3.167g(0.04mol)叔丁胺-D₆，控制反应温度60℃反应5h。反应结束后，向反应液中加入2.270g(0.06mol)NaBH₄作还原剂，室温条件下继续反应4h。水洗，重结晶，干燥，得到2.470g稳定同位素标记妥布特罗-D₆，以叔丁胺-D₆计收率为53.3％，色谱纯度大于99.0％，同位素丰度大于98.8atom％D。

实施例5

A、稳定同位素标记叔丁胺-D₉的合成

在一带有温度计、冷凝管的100mL烧瓶中，加入3.607g(0.1mol)甲醇-D₄，降温至0℃，在搅拌条件下，分批缓慢加入38.071g(0.15mol)碘，及适量红磷，反应结束后，蒸馏得到的碘甲烷-D₃，再利用上述制备的碘甲烷-D₃制备成格式试剂，在-1℃下缓慢滴加6.412g(0.1mol)丙酮-D₆，室温下反应24h，稀盐酸淬灭反应，得到叔丁醇-D₆。所得叔丁醇-D₆经精馏提纯后，控制反应温度-10℃，滴加7.722g(0.15mol)氯化亚胺到叔丁醇-D₆中及催化剂，滴加完毕后继续反应2h，反应液经精馏得到叔丁胺-D₉产品3.931g，以甲醇-D₄计收率为47.8％，色谱纯度为99.0％以上，质谱检测D同位素丰度为98.8atom％D。

B、稳定同位素标记班布特罗-D₉的合成

在一带有温度计、冷凝管的100mL烧瓶中，加入3.732g(0.01mol)的二3，5-(N，N-二甲氨基甲酰氧基)-2-溴苯乙酮，N，N-二甲基甲酰胺80mL，及适量催化剂十六烷基三甲基溴化铵，搅拌条件下滴加1.644g(0.02mol)叔丁胺-D₉，控制反应温度80℃反应5h。反应结束后，向反应液中加入0.7566g(0.02mol)NaBH₄作还原剂，室温条件下继续反应4h。除去溶剂，重结晶，干燥，得到1.951g稳定同位素标记班布特罗-D₉，以叔丁胺-D₉计收率为52.1％，色谱纯度大于99.0％，同位素丰度大于98.8atom％D。

实施例6

A、稳定同位素标记叔丁胺-D₉的合成

在一带有温度计、冷凝管的100mL烧瓶中，加入3.607g(0.1mol)甲醇-D₄，降温至0℃，在搅拌条件下，分批缓慢加入38.071g(0.15mol)碘，及适量红磷，反应结束后，蒸馏得到的碘甲烷-D₃，再利用上述制备的碘甲烷-D₃制备成格式试剂，在2℃下缓慢滴加6.412g(0.1mol)丙酮-D₆，室温下反应3h，稀盐酸淬灭反应，得到叔丁醇-D₆。所得叔丁醇-D₆经精馏提纯后，控制反应温度-10℃，滴加7.722g(0.15mol)氯化亚胺到叔丁醇-D₆中及催化剂，滴加完毕后继续反应2h，反应液经精馏得到叔丁胺-D₉产品3.734g，以甲醇-D₄计收率为45.4％，色谱纯度为99.0％以上，质谱检测D同位素丰度为98.8atom％D。

B、稳定同位素标记沙丁胺醇-D₉的合成

在一带有温度计、冷凝管的100mL烧瓶中，加入2.451g(0.01mol)的1-(4-羟基-3-羟甲基苯基)-2-溴乙酮，三氯甲烷40mL，及适量催化剂四丁基溴化铵，搅拌条件下滴加2.466g(0.03mol)叔丁胺-D₉，控制反应温度60℃反应4h。反应结束后，向反应液中加入1.135g(0.03mol)NaBH₄作还原剂，室温条件下继续反应4h。水洗，重结晶，干燥，得到1.365g稳定同位素标记沙丁胺醇-D₉，以叔丁胺-D₉计收率为55.4％，色谱纯度大于99.0％，同位素丰度大于98.7atom％D。

实施例7

A、稳定同位素标记叔丁胺-D₉的合成

在一带有温度计、冷凝管的100mL烧瓶中，加入3.607g(0.1mol)甲醇-D₄，降温至0℃，在搅拌条件下，分批缓慢加入38.071g(0.15mol)碘，及适量红磷，反应结束后，蒸馏得到的碘甲烷-D₃，再利用上述制备的碘甲烷-D₃制备成格式试剂，在0℃下缓慢滴加6.412g(0.1mol)丙酮-D₆，室温下反应3h，稀盐酸淬灭反应，得到叔丁醇-D₆。所得叔丁醇-D₆经精馏提纯后，控制反应温度-10℃，滴加7.059g(0.15mol)甲氧胺到叔丁醇-D₆中及催化剂，滴加完毕后继续反应2h，反应液经精馏得到叔丁胺-D₉产品3.564g，以甲醇-D₄计收率为43.4％，色谱纯度为99.0％以上，质谱检测D同位素丰度为98.8atom％D。

B、稳定同位素标记西布特罗-D₉的合成

在一带有温度计、冷凝管的100mL烧瓶中，加入2.391g(0.01mol)的1-(4-氨基-3-腈基苯基)-2-溴乙酮，乙醇40mL，及适量催化剂四丁基溴化铵，搅拌条件下滴加1.644g(0.02mol)叔丁胺-D₉，控制反应温度70℃反应4h。反应结束后，向反应液中加入0.757g(0.02mol)NaBH₄作还原剂，室温条件下继续反应4h。除去溶剂，重结晶,干燥，得到1.274g稳定同位素标记西布特罗-D₉，以叔丁胺-D₉计收率为52.6％，色谱纯度大于99.0％，同位素丰度大于98.7atom％D。

实施例8

A、稳定同位素标记叔丁胺-D₉的合成

在一带有温度计、冷凝管的100mL烧瓶中，加入3.607g(0.1mol)甲醇-D₄，降温至0℃，在搅拌条件下，分批缓慢加入38.071g(0.15mol)碘，及适量红磷，反应结束后，蒸馏得到的碘甲烷-D₃，再利用上述制备的碘甲烷-D₃制备成格式试剂，在1℃下缓慢滴加6.412g(0.1mol)丙酮-D₆，室温下反应3h，稀盐酸淬灭反应，得到叔丁醇-D₆。所得叔丁醇-D₆经精馏提纯后，控制反应温度-10℃，滴加7.722g(0.15mol)氯化亚胺到叔丁醇-D₆中及催化剂，滴加完毕后继续反应2h，反应液经精馏得到叔丁胺-D₉产品3.675g，以甲醇-D₄计收率为44.7％，色谱纯度为99.0％以上，质谱检测D同位素丰度为98.8atom％D。

B、稳定同位素标记马布特罗-D₉的合成

在一带有温度计、冷凝管的100mL烧瓶中，加入5.641g(0.02mol)的1-(4-氨基-3-氯-5-三氟甲基苯基)-2-溴乙酮，三氯甲烷50mL，及适量催化剂四丁基溴化铵，搅拌条件下滴加3.288g(0.04mol)叔丁胺-D₉，控制反应温度50℃反应4h。反应结束后，向反应液中加入1.513g(0.04mol)NaBH₄作还原剂，室温条件下继续反应4h。水洗，重结晶,干燥，得到3.121g稳定同位素标记马布特罗-D₉，以叔丁胺-D₉计收率为54.7％，色谱纯度大于99.0％，同位素丰度大于98.8atom％D。

Claims (7)

1.一种稳定同位素标记β受体激动剂类化合物的合成方法，其特征在于，该方法采用以下步骤：

(1)以稳定同位素标记的甲醇为原料，与丙酮或稳定同位素标记丙酮反应并氨化后得到稳定同位素标记叔丁胺；

(2)采用溴代酮类化合物作为β受体激动剂类化合物前驱体与稳定同位素标记叔丁胺反应制备得到稳定同位素标记β受体激动剂类化合物；

步骤(1)具体采用以下方法：

a、在低温下向稳定同位素标记的甲醇滴加丙酮或稳定同位素标记丙酮，控制稳定同位素标记的甲醇与丙酮或稳定同位素标记丙酮的摩尔比为1:0.5～1:3，滴加完毕后常温反应0.5～24h，利用稀盐酸淬灭反应，得到稳定同位素标记叔丁醇；

b、制备得到的稳定同位素标记叔丁醇经氨化试剂氨化得到稳定同位素标记叔丁胺；

步骤(2)具体采用以下方法：采用溴代酮类化合物作为β受体激动剂类化合物前驱体，在液相环境中通过催化剂作用与稳定同位素标记叔丁胺发生缩合反应，再经还原剂还原制备得到稳定同位素标记β受体激动剂类化合物；

所述液相环境为三氯甲烷、二氯甲烷、甲醇、乙醇、N，N-二甲基甲酰胺或水的一种或几种混合；

所述催化剂为KOH、NaOH、十六烷基三甲基溴化铵或四丁基溴化铵的一种或几种混合；

所述的β受体激动剂类化合物前驱体与稳定同位素标记的叔丁胺摩尔比为1：2～1：5；

所述的缩合反应温度为20～100℃；

所述还原剂为硼氢化钠、硼氢化钾、氢化铝锂或H₂的一种或几种混合；

缩合反应产物与还原剂的摩尔比1:2～1:4；

采用还原剂还原时温度为-10℃～100℃；

所述的溴代酮类化合物为3,5-二氯-4-氨基溴代苯乙酮、3,5-二溴-4-氨基溴代苯乙酮、1-(3,5-乙酰氧基苯基)-2-溴乙酮、邻氯溴代苯乙酮、1-(二-3,5-(N,N-二甲氨基甲酰氧基)苯基)-2-溴乙酮、1-(4-羟基-3-羟甲基苯基)-2-溴乙酮、1-(4-氨基-3-腈基苯基)-2-溴乙酮或1-(4-氨基-3-氯-5-三氟甲基苯基)-2-溴乙酮；

制备得到的稳定同位素标记β受体激动剂类化合物为稳定同位素标记的克伦特罗、溴布特罗、特布他林、妥布特罗、班布特罗、沙丁胺醇、西布特罗或马布特罗，其分子结构式如下所示：

克伦特罗：R₁＝Cl，R₂＝NH₂，R₃＝Cl，R₄＝H，R₅＝H；

溴布特罗：R₁＝Br，R₂＝NH₂，R₃＝Br，R₄＝H，R₅＝H；

特布他林：R₁＝OH，R₂＝H，R₃＝OH，R₄＝H，R₅＝H；

妥布特罗：R₁＝H，R₂＝H，R₃＝H，R₄＝H，R₁＝Cl；

班布特罗：R₁＝OCONMe₂，R₂＝H，R₃＝OCONMe₂，R₄＝H，R₅＝H；

沙丁胺醇：R₁＝H，R₂＝OH，R₃＝CH₂OH，R₄＝H，R₅＝H；

西布特罗：R₁＝H，R₂＝NH₂，R₃＝CN，R₄＝H，R₅＝H；

马布特罗：R₁＝Cl，R₂＝NH₂，R₃＝CF₃，R₄＝H，R₅＝H。

2.根据权利要求1所述的一种稳定同位素标记β受体激动剂类化合物的合成方法，其特征在于，向稳定同位素标记的甲醇中滴加丙酮或稳定同位素标记丙酮时，控制温度为-20～10℃。

3.根据权利要求1所述的一种稳定同位素标记β受体激动剂类化合物的合成方法，其特征在于，向稳定同位素标记的甲醇中滴加丙酮或稳定同位素标记丙酮时，控制温度为-5～5℃。

4.根据权利要求1所述的一种稳定同位素标记β受体激动剂类化合物的合成方法，其特征在于，所述的氨化试剂为甲氧胺、氯化亚胺或氨水。

5.根据权利要求1所述的一种稳定同位素标记β受体激动剂类化合物的合成方法，其特征在于，所述的氨化试剂为甲氧胺或氯化亚胺。

6.根据权利要求1所述的一种稳定同位素标记β受体激动剂类化合物的合成方法，其特征在于，

所述液相环境为三氯甲烷、甲醇、乙醇或水的一种或几种混合；

所述催化剂为KOH、NaOH、四丁基溴化铵的一种或几种混合；

所述的β受体激动剂类化合物前驱体与稳定同位素标记的叔丁胺摩尔比为1：2～1：3；

所述的缩合反应温度为30～80℃；

所述还原剂为硼氢化钠、硼氢化钾或氢化铝锂的一种或几种混合；

缩合反应产物与还原剂的摩尔比1:2～1:3；

采用还原剂还原时温度为20℃～80℃。

7.根据权利要求1所述的一种稳定同位素标记β受体激动剂类化合物的合成方法，其特征在于，

所述的稳定同位素标记甲醇为稳定同位素¹³C标记或稳定同位素D标记的甲醇；

所述的稳定同位素标记丙酮为稳定同位素¹³C标记或稳定同位素D标记的丙酮。