CN105622678A - 新工艺制备磺达肝癸钠中间体的双糖片段 - Google Patents

Abstract

本发明涉及抗凝血药物磺达肝癸钠中间体双糖片段的制备新工艺。该工艺反应路线短，效率高，中间体易纯化，适合全保护肝素五糖商业业化生产。

Description

新工艺制备磺达肝癸钠中间体的双糖片段

技术领域

本发明涉及新工艺制备璜达肝癸钠的双糖中间体。

背景技术

技术领域 本发明涉及化学合成领域，具体涉及肝素五糖的全保护的双糖中间体。天然肝素是一种线状的糖胺聚合物，主要从动物的肝脏提取， 1937年已经作为抗凝血剂用于临床。然而动物源的肝素，其结构复杂，在使用过程中难以控制其有效剂量, 易引发如出血, 血小板减少（HIT）等危险的副反应。研究发现从普通肝素化学降解、酶降解和伽马射线照射降解的方法得到得来低分子肝素会减少出血和HIT。因此从二十世纪90年代末，低分子肝素在医学界被广泛应用，成为治疗急性静脉血栓和急性冠脉综合症（心绞痛、心肌梗塞）等疾病的首选药物。

然而，由于肝素和低分子肝素钠都是混合物，药代动力学不具有可预见性，抗凝作用不容易掌控。 这使得其应用存在很大的风险。天然肝素的局限性刺激科研界通过化学合成方法制备肝素类化合物。

上世纪70-80年代，各种研究表明（Angew. Chem. Int. Ed. Engl., 1993, 32, 1671-1690）几种不同的具有活性的超低分子肝素都含有五糖片段（式 a ），科学家大胆假设肝素五糖是与AT-III结合的最小高亲和性结构。抗凝五糖（式 a) 的全合成工作在上世纪八十年代中期， Petitou, Sinay等人（Carbohydr. Res. 1984， 132， C5-C9) 和 Boeckel等人(J. Carbohydr. Chem. 1985， 4，293-321) 先后独立完成了天然五糖的全合成工作，然而，产率低下。Petitou等研究发现‎天然五糖的类似物甲基封端的五糖（式 b )可避免天然五糖合成过程中二聚体或三聚体副产物产生（Carbohydr. Res.1987. 167. 67-75 ), 提高总产率。同时甲基封端的五糖保留了天然五糖的生物活性。

化合物(式 b)于2001年作为抗凝血药物上市销售，通用名为磺达肝癸钠(Fondaparimix sodium)。

目前人工合成磺达肝癸钠主要有两条路线（1）1+4线路，CD双糖片段先和AB双糖片段生成四糖，然后再和单糖E生成五糖。（2）3+2线路，CD双糖片段和E生成CDE三糖，然后和AB双糖片段生成五糖。因此，CD双糖片段是合成肝素五糖两种路线的重要中间体。

1984年， Sinay等人首先报道通过六天的反应以 50%的产率合成 β-糖苷键的CD双糖片段（Carbohydr. Res., 1984， 132， C5-C9), 其反应产率低，而且存在一定比例α的异构体，分离纯化困难。纤维二糖作为 CD片段的起始原料首先由Kuzuhara组提出（Carbohydr. Res., 1985， 141， 273），然后由经过一些化学转化合成 DC双糖片段。这种方法不需要β选择性的糖苷化反应， 但其保护基操作步骤繁琐， 线形路线长， 总产率低， 分离纯化同样困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题提供一条新的合成路线制备磺达肝癸钠中间体，双糖片段CD。该方法操作简单、所使用的原料价格便宜，合成路线短，适合大规模生产。该工艺的合成路线如下，总共合成步骤为十步，比现在已知的最短十五步合成还要少五步。且在第二步中水做为溶剂，危险性小，符合绿色化学的环保理念。

合成路线中R1代表甲基、苯甲缩醛，优选苯甲缩醛；R2代表对甲苯磺酰基、甲磺酰基，异丙基磺酰基，2,4,6-三甲基苯磺酰基，2,4,6-三异丙基苯磺酰基；优选对甲苯磺酰基、异丙基磺酰基；

合成路线中酸包括但不限于对甲苯磺酸，樟脑磺酸，甲磺酸，优选甲磺酸；制备化合物II的碱包括但不限于N,N-二甲基吡啶(DMAP)、三乙胺、吡啶、N-甲基-吗啉、DBU，NaOH、KOH、NaHCO₃、KHCO₃、Na₂CO₃、K₂CO₃；优选三乙胺、DBU；制备化合物III的碱反应的碱包括但不限于N,N-二甲基吡啶(DMAP)、1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷(DABCO),三乙胺、吡啶、N-甲基-吗啉、DBU，NaOH、KOH、NaHCO₃、KHCO₃、Na₂CO₃、K₂CO₃；优选、DMAP、1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷(DABCO)；

合成路线中制备化合物I所使用的溶剂包括但不限于DMF、DMSO等；优选DMF；制备化合物II 反应所使用的溶剂包括但不限于水、乙腈，DMF等，优选水；制备化合物III反应的溶剂包括但不限于二氯甲烷、四氢呋喃、DMF、吡啶、乙腈等；优选二氯甲烷、四氢呋喃.

实施例 1 ：制备化合物 I

取一500 mL直口四颈瓶, 架上机械搅拌, 温度计,将42.80g 的(0.125 mol, 1.0 eq)纤维二糖，300 mL DMF和30g（0.197 mol， 1.6 eq）的苯甲醛二甲缩醛开始搅拌，最后加入1.0 mL 甲磺酸, 随后用油浴加热至反应液到85^oC，反应3小时。 加入5mL 三乙胺，减压蒸馏掉DMF，向混合物里加300 mL的甲苯析出大量固体，固体过滤后干燥得39.6克，产率74%。产品不需要进一步纯化, 直接用于下步反应。

实施例 2 ：制备化合物 II

取一1000 mL直口四颈瓶, 架上机械搅拌, 在常温下将53.8g 的(0.125 mol, 1.0 eq) 和500.0 ml 的H₂0以及156.0 ml 的三乙胺 (1.1 mol, 9.0 eq) 开始搅拌，最后加入63.40 g (0.379 mol, 3.0 eq)的DMC。加完后, 保持反应温度在常温下搅拌反应24h。混合物减压蒸馏，然后向混合物加入300 mL的甲苯，大量固体析出，固体过滤，然后在加入500mL 的乙腈加热回流，析出固体热过滤去除，滤液蒸干得黄色固体50.5克，产率98%。

实施例 3 ：制备化合物 III

向250ml单口瓶中，常温下加入70 ml 的THF, 14.4 g 化合物II (35 mmol，1.0 eq)，7.46g 异丙基磺酰氯 (52.5mmol，1.5 eq)和13g的4-dimethylaminopyridine（10.6 mmol，3.0 eq），常温下开启搅拌，搅拌24小时, 加入100 mL的乙酸乙酯，有机相依次用50 mL的饱和氯化铵水，50 mL饱和食盐水洗涤，然后用硫酸钠干燥，在减压下蒸干得粗品。粗品在甲基叔丁基醚和庚烷中重结晶得10.7克白色固体，产率59.2%

实施例 4 ：制备化合物 V

向500ml单口瓶中，常温下加入240 ml 的THF, 23.6 g 的化合物III（46 mmol ，1.0 eq)，6.3 g的叔丁醇钾(56 mmol, 1.22 eq)，搅拌16小时，加入200 mL二氯甲烷，有机相依次用100 mL的饱和氯化铵水溶液，100 mL饱和食盐水洗涤，然后用硫酸钠干燥，在减压下蒸干得淡黄色固体。 在粗产品中，常温下加入 100 ml 的THF， 15 ml 的 苄溴 (0.126 mmol，2.74 eq) 然后分批加入5.5g 60% NaH (0.138 mol, 3.0 eq), 室温下搅拌24小时，然后50 mL的水, 再加入200 mL的乙酸乙酯，继续搅拌分层，去掉下层水相。有机相减压蒸馏。产物在甲苯和庚烷中重结晶得白色固体19.4 克，两步总产率73.4%。

实施例 5 ：制备化合物 VII

向500ml三口瓶中，常温下加入200 ml 的DMF, 20 ml 的, 20 g的化合物V (53 mmol, 1.0 eq) 和12 g 的NaN₃ （185 mmol, 3.5 eq），开启搅拌升温到110-120 度，搅拌48小时，反应完后旋转反应液到大约50mL, 然后加入200 mL乙酸乙酯和50mL的水，分层。取有机相减压蒸馏得粗产物。随后，在粗产物溶解到50mL二氯甲烷和20mL吡啶中，同时加入10 mL 醋酐。室温下搅拌16小时。反应完再加入200 mL二氯甲烷, 有机层依次用饱和碳酸氢钠溶液和饱和食盐水洗涤。浓缩有机相的粗品。粗品用柱纯化到化合物VII 15.6 克, 总产率68%

实施例 6 ：制备化合物 VIII

5.0 化合物VII（7.6 mmol, 1.0 eq）加入50 mL 80% 醋酸溶液中。在70度下搅拌10小时。反应完后，溶液旋干。粗品在甲基叔丁基醚里重结晶得白色固体4.12克。产率95%。

实施例 7 ：制备化合物 X

向250 ml单口瓶中，常温下加入60 ml 的二氯甲烷60 mg 的TEMPO (0.384 mmol, 0.055 eq), 然后加入40 ml 的 NaHCO₃-Na₂CO₃ (pH 9.5) 缓冲溶液，接着加入480 mg 的 KBr (4.03 mmol, 0.58 eq), 480 mg 的Bu₄NBr (1.49 mmol, 2.1 eq), 5.26 g Ca(ClO)₂ (36.8 mmol,5.23 eq), 4.0 g化合物VIII (7.0 mmol, 1.0 eq)，零度下搅拌2小时，加入2.08 g 的NaHSO₃和适量醋酸调到pH 3. 混合物用乙酸乙酯萃取, 浓缩有机相得中间体，不需进一步纯化。粗品中加入30 ml 的DMF 6.0 g 的 Cs₂CO₃ （18.4 mmol, 2.63 eq）, 2 ml CH₃I（32.1 mmol, 4.56 eq）,室温下搅拌24小时，用乙酸乙酯萃取产品，有机相用饱和食盐水洗涤。浓缩有机相后，柱纯化得化合物X 3.2克, 产率76.3%。

Claims (7)

1.一种制备磺达肝癸钠中间体的双糖片段的方法，其特征在于该制备方法的工艺路线包括：

第一步，制备化合物（I）：

；

第二步，制备化合物（II）：

；

第三步，制备化合物（III）：

；

式中，R₁为甲基、苯甲缩醛；

R₂为甲苯磺酰基、甲磺酰基，异丙基磺酰基，2,4,6-三甲基苯磺酰基，2,4,6-三异丙基苯磺酰基。

2.如权利要求1所述的磺达肝癸钠中间体的双糖片段的方法，其特征在于第一步反应所用的酸为对甲苯磺酸，樟脑磺酸，甲磺酸。

3.如权利要求1所述的磺达肝癸钠中间体的双糖片段的方法，其特征在于第一步反应所用的溶剂为DMF，DMSO。

4.如权利要求1所述的磺达肝癸钠中间体的双糖片段的方法，其特征在于第二步反应所用的碱为N,N-二甲基吡啶(DMAP)，三乙胺，吡啶，N-甲基-吗啉，DBU，NaOH，KOH，NaHCO₃，KHCO₃，Na₂CO₃，K₂CO₃。

5.如权利要求1所述的磺达肝癸钠中间体的双糖片段的方法，其特征在于第二步反应所用的溶剂为水，乙腈，DMF。

6.如权利要求1所述的磺达肝癸钠中间体的双糖片段的方法，其特征在于第三步反应所用的碱为N,N-二甲基吡啶(DMAP)，1,4-二氮杂二环[2,2,2]辛烷(DABCO)，三乙胺，吡啶，N-甲基-吗啉，DBU，NaOH，KOH，NaHCO₃，KHCO₃，Na₂CO₃，K₂CO₃。

7.如权利要求1所述的磺达肝癸钠中间体的双糖片段的方法，其特征在于第三步反应所用的溶剂为二氯甲烷，四氢呋喃，DMF，吡啶，乙腈。