CN107778360A

CN107778360A - 一种制备醋酸卡泊芬净的方法

Info

Publication number: CN107778360A
Application number: CN201610741532.XA
Authority: CN
Inventors: 张贵民; 魏开伟; 张清德
Original assignee: Lunan Pharmaceutical Group Corp
Current assignee: LUNAN NEW TIME BIO-TECH Co.,Ltd.
Priority date: 2016-08-27
Filing date: 2016-08-27
Publication date: 2018-03-09
Anticipated expiration: 2036-08-27
Also published as: CN107778360B

Abstract

本发明属于医药合成领域，提供一种制备醋酸卡泊芬净的方法。这种醋酸卡泊芬净的制备方法，包括如下步骤：a)化合物II与立体结构选择剂利用微波反应生成化合物Ⅲ；b)化合物Ⅲ再被还原成胺，即化合物IV；c)化合物IV最后与乙二胺反应，利用微波反应得到目的化合物，其中立体结构选择剂为β‑萘硫酚；根据本发明的卡泊芬净的制备方法，选用良好的立体结构选择剂结合微波反应，使反应过程中第一步和第三步产物含量和收率都得到很大提高，使卡泊芬净收率得到明显的提高。

Description

一种制备醋酸卡泊芬净的方法

技术领域

本发明涉及医药合成领域，尤其涉及一种醋酸卡泊芬净的制备方法。

背景技术

醋酸卡泊芬净是一种新型的半合成的棘白菌素类(echinocandins)抗真菌剂。

该药物通过纽莫康定B₀的合成衍生化制备，主要用于治疗系统性真菌性感染，醋酸卡泊芬净能阻止真菌细胞壁的必要部分β-(1，3)-D-葡聚糖的生物合成，用于治疗用其他方法难以治疗的或不能容忍其他治疗方法的患者的侵袭性曲霉病，对于念珠菌，曲美菌，组织胞浆菌属，球孢子菌属，芽生菌引起的感染特别有效。醋酸卡泊芬净如式1所示化合物Ⅰ：

卡泊芬净最先为默克公司生产，US5378804对其化合物进行了保护，该药物由纽莫康定B₀经过冗长的合成次序制备，整体产率仅为0.7％。前两个合成步骤为欧洲专利申请EP0535967A2的主题，伯酰胺的还原在两个步骤实现，即脱水并由三聚氯氰提供一个中间腈，再在氯化钴存在下用硼氢化钠还原，缩醛胺侧链通过以下方式引入，用2-氨基乙硫醇替代半缩醛胺羟基，氧化成砜，然后用1，2-乙二胺替代。

US5,552,521提出了一种制备卡泊芬净的方法，其方法是合成的第一步是直接还原Pneumancandin B₀中的酰胺，得到一种伯胺类化合物，但是收率只有47％，Pneumancandin B₀中没有转化的酰胺基高达50％，以后这些没有反应的Pneumancandin B₀只能用一种反相色谱柱除去。否则，未反应的酰胺基会影响卡泊芬净的纯度。因此增加了提纯的困难，也增加了合成的成本。

默克研究实验室的Leonard和其合作者提供了醋酸卡泊芬净合成过程的详细描述，该过程据称是实际的生产下艺，参见Leonard等人在有机化学杂志的论文J.Org.Chem.2007,72,2335-2343。在伯酰胺的还原以及在酸催化条件下引入苯硫酚基均包括苯硼酸保护。报道从Pneumocandin B₀到卡泊芬净的产率也仅为45％，该工艺包括三个化学反应步骤和两个色谱提纯步骤。

W094/21677和EP620232以Pneumocandin B₀为起始原料，与烷基硫醇或芳基硫醇反应，然后经过氧化得到砜中间体，再与胺化合物在无水的非质子溶剂中反应，所得反应产物再通过色谱方法分离得到。

目前大部分文献都使用苯硫酚类化合物作为立体特征化合物，如WO2012062213A1所述使用对羟基苯硫酚作为立体特征选择性化合物形成硫醚类化合物后，利用乙二胺再进行取代时，需要反应时间长达48小时。而US20100168415A1中使用对甲苯硫酚，此步反应时间也长达40小时以上。

W002/083713、US2010168415A1、EP1785432、W02010064219A1、W02010064219A1公开了制备Pneumocandin B₀氰基化合物的中间体，再通过氢气还原得到卡泊芬净。但是这些反应不仅导致异构体生成，而且还增加了合成反应的步骤，反应的的收率都较低。

总之，就产率、纯度、稳定性，合成周期而言，己公开的方法不是的最佳方法。此外，部分己有的合成方法中，制备Pneumocandin B₀类氰基化合物时不可避免的导致异构体生成，立体选择性和收率小，同时使用到昂贵金属作为催化剂，导致成本高。因此，迫切需要进一步研究一种更加稳定，产率，稳定性更好，快速高效制备醋酸卡泊芬净的方法。

发明内容：

本发明的目的是克服现有技术的不足，旨在提供一种新的醋酸卡泊芬净的制备方法。

发明人提供一种改进方法，使醋酸卡泊芬净在第一步和第三步转化率有显著的提高。

本发明第一步使用β-萘硫酚作为良好的立体结构选择剂，比苯硫酚类化合物更易发生反应，并利用微波反应，不仅提高了化合物的Ⅲ纯度，使其收率也得到很大提高。第三步，利用微波反应，使乙二胺可以更高效的将β-萘巯基取代下来，收率同样得到提高。并且本方法利用优化的液相分离方法，直接得到纯度和收率较高的醋酸卡泊芬净，不需进一步纯化，减少了合成的成本，最后产品收率可达60％。

本发明中，提供了一种醋酸卡泊芬净的制备方法，所述方法包括步骤：

a)纽莫康定B₀(化合物II)与苯硼酸、立体结构选择剂加入到乙睛中得到悬浮液，再加入三氟甲磺酸后，微波条件下，在-20～20℃反应，HPLC检测直至完成反应，生成化合物Ⅲ，其中立体结构选择剂为β-萘硫酚、6-氯-2-萘硫酚或6-羟基-2-萘巯酚；

R为β-萘巯基、6-氯-2-萘巯基或6-羟基-2-萘巯基；

b)化合物Ⅲ与苯硼酸加入到四氢呋喃中，共沸回流，回流液经3A分子筛或4A分子筛过滤脱水，加入硅烷化试剂N,O-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺(BSTFA)或三甲基氯硅烷后，经还原剂还原生成伯胺，酸化处理并经液相制备纯化得化合物IV；

R为β-萘巯基、6-氯-2-萘巯基或6-羟基-2-萘巯基；

c)化合物IV溶于合适溶剂中，在微波条件下反应与乙二胺反应，R被取代得到化合物卡泊芬净，然后加醋酸在pH值5.0-5.5和恒定的温度小于20℃直至反应完全，经液相制备得醋酸卡泊芬净。

根据步骤a)所述的制备化合物Ⅲ的方法，优先选用立体结构选择剂为β-萘硫酚，化合物II与苯硼酸加入到乙睛中，再加入立体结构选择剂，温度为室温条件，再保持一段时间，再冷却到0℃以下，加入三氟甲磺酸。微波反应条件，温度选择的温度范围为10～20℃。

步骤a)所述的制备化合物Ⅲ后处理方法为：HPLC检测直至完成反应后，将NaAc·3H₂O用乙腈水溶液(乙腈:水＝4:1(V/V))溶解后，在-15～0℃下滴入反应液中，搅拌反应1h后，抽滤分离产物，洗涤后得到干燥得到化合物Ⅲ。

根据步骤b)的反应中要求的分子筛，优先选用4A分子筛进行脱水。回流液被冷却至-15～-10℃并保温反应，再加入硅烷化试剂，然后将混合液搅拌1h，冷却至-20～10℃。

步骤b)所述的制备化合物Ⅳ的方法中使用硅烷化试剂，优选N,O-双(三甲基硅烷基)乙酰胺(BSTFA)。冷却至-20～10℃的混合液中加入还原剂甲硼烷-四氢呋喃络合物或甲硼烷-二甲硫醚络合物，保持溶液在-20～10℃下反应2小时，反应通过酸化终止。再经中压液相制备柱分离纯化后，真空冻干备用。优先选用甲硼烷-四氢呋喃络合物作为还原剂使用。

根据步骤c)所述的制备化合物Ⅰ的方法，化合物IV的盐酸盐溶于合适溶剂中，溶剂从下述溶剂中选择；甲醇，乙醇，四氢呋喃，异丙醇，乙腈中选择。优选甲醇或乙醇作为化合物IV和乙二胺的溶剂。

微波条件下反应，温度控制在0～40℃，我们优先选择温度范围为30～40℃。

步骤c)化合物Ⅰ后处理方法为：反应混合液和醋酸的混合液混合，同时加入到装有冷却水的接收器中，温度保持在20℃以下，直至反应完全。产物经高压液相制备柱分离纯化后，真空冻干。

本发明反应路线如下：

本发明的优点有以下几点：

(1)本发明选用更好的立体结构选择剂，使硫醚类中间体化合物Ⅲ的收率和纯度有了很大的提高。

(2)硫醚类中间体化合物Ⅲ的纯度和收率对最终产物影响十分明显的。

(3)本发明中使用微波反应来缩短合成的时间，加速反应速度，提升反应的效果，起到了明显的作用。

(4)利用本发明制备醋酸卡泊芬净，可以减少杂质的产生，相比以前的方法收率和纯度更高，反应周期更短。

本发明：中英文缩写对应的中文如下:Pneumocandin B₀：纽莫康定B₀；BSTFA：N,O-双(三甲基硅烷基)乙酰胺；THF：四氢呋喃；NaAc·3H₂O：三水合乙酸钠。

具体实施方式：

现通过以下实施例来进一步描述本发明的有益效果，实施例仅用于例证的目的，不限制本发明的范围，同时本领域普通技术人员根据本发明所做的显而易见的改变和修饰也包含在本发明范围之内。

实施例1

纽莫康定B₀(1.29g，1.2mmol)，26mL乙腈，苯硼酸(0.6g，4.8mmol)混合后，加入6-氯-2-萘硫酚(0.59g，3mmol)，室温搅拌混合均匀后，惰性气体保护下，滴加三氟甲磺酸(0.75g，6mmol)，保持温度小于-10℃，然后将反应体系用280V，功率为300W的微波反应器，用固定微波频率2450MHZ的微波辐射30-35min，保持温度10～15℃，经HPLC检测完全反应。将1.0g NaAc·3H₂O用30ml乙腈水溶液(乙腈:水＝4:1(V/V))溶解后，在-15～0℃下滴入反应液中，搅拌反应1h后。抽滤分离产物，滤饼用纯水洗涤至中性，50～60℃下干燥至恒重，得白色固体1.41g，HPLC测化合物Ⅲ收率为93.8％，纯度为98.5％。

实施例2

纽莫康定B₀(2.0g，1.87mmol)，40mL乙腈，苯硼酸(0.91g，7.5mmol)混合后，加入6-羟基-2-萘硫酚(0.82g，4.67mmol)，室温搅拌混合均匀后，惰性气体保护下，滴加三氟甲磺酸(1.16g，9.35mmol)，保持温度小于-10℃，然后将反应体系用280V，功率为300W的微波反应器，用固定微波频率2450MHZ的微波辐射30-35min，保持温度10～15℃，经HPLC检测完全反应。将1.5g NaAc·3H₂O用45ml乙腈水溶液(乙腈:水＝4:1(V/V))溶解后，在-15～0℃下滴入反应液中，搅拌反应1h后。抽滤分离产物，滤饼用纯水洗涤至中性，50～60℃下干燥至恒重，得白色固体2.11g，HPLC测化合物Ⅲ收率为91.9％，纯度为97.2％。

实施例3

纽莫康定B₀(3.0g，2.8mmol)，60mL乙腈，苯硼酸(1.02g，8.4mmol)混合后，加入β-萘硫酚(1.12g，7mmol)，室温搅拌混合均匀后，惰性气体保护下，滴加三氟甲磺酸(1.40g，11.2mmol)，保持温度小于-10℃，然后将反应体系用280V，功率为300W的微波反应器，用固定微波频率2450MHZ的微波辐射30-35min，保持温度10～15℃，经HPLC检测完全反应。将2.3g NaAc·3H₂O用50ml乙腈水溶液(乙腈:水＝4:1(V/V))溶解后，在-15～0℃下滴入反应液中，搅拌反应1h后。抽滤分离产物，滤饼用纯水洗涤至中性，50～60℃下干燥至恒重，得白色固体3.23g，HPLC测化合物Ⅲ收率为95％，纯度为99.2％，。

实施例4

化合物Ⅲ(2.71g，2.25mmol)，苯硼酸(0.42g，3.38mmol)，加入30mL四氢呋喃中。搅拌混合后，通过4A分子筛过滤回流脱水2h，然后再冷却至-15～-10℃，惰性气体保护下，加入硅烷化试剂BSTFA(2.76g，9.89mmol)，混合液搅拌1h，最后加入甲硼烷四氢呋喃络合物(甲硼烷四氢呋喃浓度1M)，该溶液保持-5～0℃反应3小时。反应用HPLC跟踪监测，当化合物Ⅲ小于5％时，HPLC检测化合物Ⅳ含量为85％终止反应。将3.12mL 2N HCl溶液，在-5～10℃下滴入反应液中，反应1h后，减压35℃蒸除THF。

液相制备纯化：样品用甲醇稀释至80mg/mL上样，以0.5％甲酸水溶液作为流动相A，甲醇作为流动相B，按下表进行梯度洗脱：

流速40mL/min，进行中压液相制备分离，收集化合物Ⅳ组分，真空冻干，得白色固体2.07g，经HPLC检测收率76.4％，纯度为97.3％。

实施例5

化合物Ⅳ1.43g，甲醇溶液8mL，冷却至-10～0℃，搅拌15min后，惰性气体保护下，加入乙二胺10mL，溶液温度保持小于10℃，加入完毕后，将反应体系用280V，功率为300W的微波反应器,用固定微波频率3580MHz的微波辐射1～2.5h，温度保持在30～40℃，HPLC检测反应进度，直至反应完全。将反应混合液和20mL醋酸同时加入到装有20mL冷却水的接收器中，保持恒定PH值5.0-5.5和恒定的温度小于20℃，直至反应完全。HPLC检测到化合物Ⅰ的纯度为90.2％。反应后的产物，30℃下减压蒸除甲醇。

液相制备纯化：样品用乙醇稀释至60mg/mL后上样，0.8％浓度甲酸水溶液作为流动相A，乙腈作为流动相B，按下表进行梯度洗脱：

流速30mL/min，经高压液相制备分离，收集产品组分，真空冻干，得白色固体1.15g，收率可达90％，纯度为99.3％。

产物Ⅰ醋酸卡泊芬净用¹H-NMR和¹³C-NMR核磁共振图谱和IR红外光谱，MS质谱进行分析

¹HNMR(600.13MHZ,CD₃OD):7.11(m,2H),6.62(m,2H),4.89(d,1H),4.72(d,1H),4.58(dd,1H),4.41-4.46(m,2H),4.40(dd,1H),4.21(m,3H),4.12(dd,1H),4.09(d,1H),3.87(d,1H),3.69-3.74(m,3H),3.51(d,1H),3.22(d,1H),2.98(t,2H),2.75-2.94(m,4H),2.35(dd,1H),2.13-2.16(m,3H),1.87-1.90(m,5H),1.77(s,6H),1.48(m,2H),1.11-1.38(m,15H),0.98(m,2H),0.87(m,1H),0.79(t,3H),0.75-0.78(degenrate d,6H)；

¹³C-NMR(150.9MHZ):180.2,174.9,172.8,172.3,171.4,169.6,167.5,157.2,131.6,128.2,114.8,75.9,74.2,73.4,.70.7,69.9,67.9,66.8,62.9,61.4,57.0,55.8,54.8,54.5,49.8,47.19,45.7,44.5,42.4,38.8,37.5,36.6,35.5,34.2,33.2,31.5,29.8,29.8,29.4,29.3,29.2,28.9,28.5,26.7,25.7,19.3,18.9,10.4；

IR(KBr)：3776-2347,3341,2926,1631,1541,1458,1234,1091cm^-1

MS(ESI)：1093.6423(M+H⁺)。

Claims

1.一种醋酸卡泊芬净的制备方法，步骤如下：

R为β-萘巯基、6-氯-2-萘巯基或6-羟基-2-萘巯基；

b)化合物Ⅲ与苯硼酸加入到四氢呋喃中，共沸回流，回流液经3A分子筛或4A分子筛过滤脱水，加入硅烷化试剂N,O-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺(BSTFA)或三甲基氯硅烷后，经还原剂还原生成胺，酸化处理并经液相制备纯化得化合物IV；

R为β-萘巯基、6-氯-2-萘巯基或6-羟基-2-萘巯基；

c)化合物IV溶于溶剂中，在微波条件下反应与乙二胺反应，R被取代得到化合物卡泊芬净，然后加醋酸在pH值5.0-5.5和恒定的温度小于20℃直至反应完全，经液相制备得醋酸卡泊芬净。

2.根据权利要求1所述醋酸卡泊芬净的制备方法，其特征在于步骤a)立体结构选择剂为β-萘硫酚。

3.根据权利要求1所述醋酸卡泊芬净的制备方法，其特征在于步骤a)HPLC检测直至完成反应后，将NaAc·3H₂O用乙腈水溶液，乙腈:水＝4:1(V/V)，溶解后，在-15～0℃下滴入反应液中，搅拌反应1h后，抽滤分离产物。

4.根据权利要求1所述醋酸卡泊芬净的制备方法，其特征在于步骤a)所得悬浮液先加热到室温，再保持一段时间，再冷却到0℃以下。

5.根据权利要求1所述醋酸卡泊芬净的制备方法，其特征在于步骤a)冷却后的悬浮液经过滤、洗涤后，干燥得到化合物Ⅲ。

6.根据权利要求1所述醋酸卡泊芬净的制备方法，其特征在于步骤b)回流液被冷却至-15～-10℃并保温反应，再加入硅烷化试剂，然后将混合液搅拌1h，冷却至-20～10℃。

7.根据权利要求6所述醋酸卡泊芬净的制备方法，其特征在于步骤b)冷却至-20～10℃的混合液中加入还原剂甲硼烷-四氢呋喃络合物或甲硼烷-二甲硫醚络合物，保持溶液在-20～10℃下反应2小时，酸化终止反应。

8.根据权利要求1所述醋酸卡泊芬净的制备方法，其特征在于步骤b)化合物IV用甲醇稀释上样，以0.5％甲酸水溶液作为流动相A，甲醇作为流动相B，再经中压液相制备，收集化合物Ⅳ的组分，真空冻干得化合物Ⅳ。

9.根据权利要求1所述醋酸卡泊芬净的制备方法，其特征在于步骤c)中溶剂为甲醇、乙醇、四氢呋喃、异丙醇、乙腈中一种。

10.根据权利要求1所述醋酸卡泊芬净的制备方法，其特征在于步骤c)所得产品用乙醇稀释上样，以0.8％浓度甲酸水溶液作为流动相A，乙腈作为流动相B，利用高压液相制备，收集产品组分，真空冻干得醋酸卡泊芬净。