CN107955061A - 地加瑞克关键中间体的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及地加瑞克关键中间体的制备方法。L‑赖氨酰‑N6‑(1‑异丙基‑1‑叔丁氧羰基)‑L‑赖氨酰‑L‑脯氨酰‑D‑丙氨酰胺与Fmoc‑L‑亮氨酸在N,N‑二甲基甲酰胺和四氢呋喃的混合溶液中，在有机碱和缩合剂的存在下，反应得到地加瑞克多肽片段Fmoc‑L‑亮氨酰‑N6‑(1‑异丙基‑1‑叔丁氧羰基)‑L‑赖氨酰‑L‑脯氨酰‑D‑丙氨酰胺。本发明的制备方法能够减少多肽缩合中的消旋化现象，高纯度高收率制备地加瑞克多肽片段。

Description

地加瑞克关键中间体的制备方法
技术领域
本发明涉及多肽合成领域，具体涉及一种用于制备十肽地加瑞克的关键中间体的制备方法。
背景技术
前列腺癌是工业化世界中导致男性发病和死亡的主要原因。地加瑞克，也被称为FE200486，是第三代促性腺激素释放激素(GnRH)受体拮抗剂(GnRH阻滞剂)，其已经被开发并在最近被批准用于需要雄激素阻断疗法的前列腺癌患者。地加瑞克通过直接且竞争性阻滞脑垂体中的GnRH受体而起作用，并且与其他GnRH拮抗剂一样，不会引起经由下丘脑-脑垂体-性腺轴的促黄体激素产生的初始刺激，并且因此不会引起睾酮激增或临床爆发。
地加瑞克是一种合成的直链十肽，其含有七个非天然氨基酸，其中五个是D-氨基酸。在该十肽的主链中具有十个手性中心。在序列的位置5处的氨基酸残基在侧链取代中具有额外的手性中心，产生总共十一个手性中心。其CAS登记号是214766-78-6(游离碱)，并且其以商标FirmagonTM可商购获得。该药物物质在化学上被命名为D-丙氨酰胺，N-乙酰基-3-(2-萘基)-D-丙氨酰-4-氯-D-苯丙氨酰-3-(3-吡啶基)-D-丙氨酰-L-丝氨酰-4-[[[(4S)-六氢-2，6-二氧代-4-嘧啶基]羰基]氨基]-L-苯丙氨酰-4-[(氨基羰基)氨基]-D-苯丙氨酰-L-亮氨酰-N6-(1-甲基乙基)-L-赖氨酰-L-脯氨酰-并且由以下化学结构表示：
地加瑞克的结构也可以表示为：Ac-D-2Nal-D-4Cpa-D-3Pal-Ser-4Aph(L-Hor)-D-4Aph(Cbm)-Leu-Lys(iPr)-Pro-D-Ala-NH2。
CN102428097B报道了在地加瑞克的合成过程中，中间体Fmoc-4Aph(Hor)-4Aph(Cbm)-Leu-ILys-Pro-D-Ala-NH-树脂在碱性条件下脱保护的过程中发生部分重排而成为Fmoc-X-4Aph(Cbm)-Leu-ILys-Pro-D-Ala-NH-树脂，X为4-([2-(5-乙内酰脲基)]-乙酰基氨基)-苯丙氨酸。可以预见，由Fmoc-4Aph(Hor)-4Aph(Cbm)-Leu-ILys-Pro-D-Ala-NH-树脂得到的地加瑞克产物被相应量的Ac-D-2Nal-D-Phe(4Cl)-D-3Pal-Ser-X-D-4Aph(Cbm)-Leu-ILys-Pro-D-Ala-NH2污染。地加瑞克是给予人类的药物的活性成分，因此其不能被任何含量超过产品的0.3重量％的杂质污染。因此，适合人类使用的地加瑞克中，乙内酰脲副产物的量不允许多于0.3重量％。因为包含乙内酰脲部分的副产物在结构上与地加瑞克非常相似，因此难以将它们分离。如果进行尝试，则可以预见分离会导致产品的显著损失。因此，在采用保护基Fmoc的药物级地加瑞克的制造工艺中，应当避免碱性条件。
US5925730A报道了地加瑞克的合成中优选的α-氨基保护基是叔丁氧基羰基(Boc)。而且，还揭示了多种其它众所周知的保护基，例如芴甲氧羰基(Fmoc)。Boc基团的优点在于，被其保护的α-氨基可在酸性条件下通过三氟乙酸(TFA)的标准处理解封闭。TFA的缺点在于，其对人类的毒性高，这使得制造人员处于危险之中。TFA的另一缺点在于，其对环境具有毒性，这导致其处置成本高，一旦处置不当就会污染环境。
辉凌在专利US5925730中最早采用了Boc固相合成策略，采用三氟乙酸脱除Boc保护基。虽然有效地避免乙内酰脲类似物杂质的产生，但Boc固相合成策略在肽树脂裂解时需要采用HF，HF对人和环境有较大的危害，难以进行规模化生产。
专利WO2010121835和WO2011066386均采用了Fmoc固相合成策略，其中第6个氨基酸采用Fmoc-4Aph(L-Hor)-OH。专利WO2010121835中以氨基树脂为载体，依次进行连接10个氨基酸，采用20％PIP/DMF溶液脱除Fmoc保护基，能够有效控制乙内酰脲类似物杂质0.1-0.3％范围内；专利WO2011066386中采用了固液相结合的片段合成策略，提供了9+1片段缩合和3+6+1片段缩合两种方法，但亦需要在碱性条件下脱除Fmoc保护基，难以有效控制重排杂质乙内酰脲类似物的产生。
地加瑞克的合成方法还有4+2+4片段缩合，其关键中间体分别为：
片段1：L-亮氨酰-N6-(1-叔丁氧羰基-1’-异丙基)-L-赖氨酰-L-脯氨酰-D-丙氨酰胺，H-Leu-Lys(iPr,Boc)-Pro-D-Ala-NH2。
片段2：N-芴甲氧羰基-4-[[[(4S)-六氢-2,6-二氧代-4-嘧啶基]羰基]氨基]-L-苯丙氨酰-4-脲基-D-苯丙氨酸，Fmoc-4Aph(L-Hor)-D-4Aph(Cbm)-OH。
片段3：N-乙酰基-3-(2-萘基)-D-丙酰胺-4-氯-D-苯丙氨酰-3-(3-吡啶基)-D-丙氨酰-L-丝氨酸，Ac-D-2Nal-D-4Cpa-D-3Pal-Ser-OH。
现有技术中没有关于上述地加瑞克多肽片段合成的相关报道，急需开发一种高纯度高收率制备上述地加瑞克多肽片段的方法。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
H-Lys(iPr，Boc)-Pro-D-Ala-NH2 +Fmoc-Leu-OH→Fmoc-Leu-Lys(iPr，Boc)-Pro-D-Ala-NH2
L-赖氨酰-N6-(1-异丙基-1-叔丁氧羰基)-L-赖氨酰-L-脯氨酰-D-丙氨酰胺与Fmoc-L-亮氨酸在N，N-二甲基甲酰胺和四氢呋喃的混合溶液中，在有机碱和缩合剂的存在下，反应得到Fmoc-L-亮氨酰-N6-(1-异丙基-1-叔丁氧羰基)-L-赖氨酰-L-脯氨酰-D-丙氨酰胺。Fmoc-L-亮氨酰-N6-(1-异丙基-1-叔丁氧羰基)-L-赖氨酰-L-脯氨酰-D-丙氨酰胺脱去Fmoc保护基即为片断1。
其中，有机碱选自N-甲基吗啉和/或三乙胺；当有机碱为N-甲基吗啉和三乙胺的组合物，尤其是N-甲基吗啉和三乙胺的摩尔比为1∶1的组合物，能有效的减少多肽缩合中的消旋现象，产品中的消旋肽含量更少。
缩合剂选自DCC即环己基碳二亚胺、EDC即1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺或二对氟苯基碳二亚胺还可以是二对氟苯基碳二亚胺，缩合剂具体结构如下：
本发明的反应温度选自10-20℃。
本发明的有机溶剂还可以使N，N-二甲基甲酰胺和四氢呋喃体积比为1∶3的混合溶液。
本发明的制备方法，还可以包括，将合成的Fmoc-L-亮氨酰-N6-(1-异丙基-1-叔丁氧羰基)-L-赖氨酰-L-脯氨酰-D-丙氨酰胺粗品加入乙酸乙酯和正己烷的混合溶液中，搅拌纯化。
本发明的多肽合成方法，能够有效避免多肽合成中的消旋化现象，高纯度高收率的制备地加瑞克多肽片段。
具体实施方式
实施例1
H-Lys(iPr，Boc)-Pro-D-Ala-NH2+Fmoc-Leu-OH→Fmoc-Leu-Lys(iPr，Boc)-Pro-D-Ala-NH2
将L-赖氨酰-N6-(1-异丙基-1-叔丁氧羰基)-L-赖氨酰-L-脯氨酰-D-丙氨酰胺(45.5g，1eq)，Fmoc-L-亮氨酸(38.8g，1.1eq)，HOBT(14.9g，1.1eq)，N，N-二甲基甲酰胺200ml，四氢呋喃600ml加入反应瓶中，搅拌控温10-20℃加入N-甲基吗啉(10g，1.0eq)，三乙胺(10g，1.0eq)后，加入EDC·HCl(22.9g，1.2eq)继续搅拌4小时。
反应完毕，反应液中加入水1.5L，乙酸乙酯3.0L，萃取，有机相用水1.5L洗涤一次后加入无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩至干得Fmoc-L-亮氨酰-N6-(1-异丙基-1-叔丁氧羰基)-L-赖氨酰-L-脯氨酰-D-丙氨酰胺粗品67.1g，收率85.1％。HPLC检测表明，消旋肽含量为0.21％，总杂为1.07％，最大单杂0.31％。
将上步所得粗品加入乙酸乙酯100ml和正己烷600ml的混合溶液中搅拌纯化1小时。过滤，固体转真空干燥箱30-40℃干燥8小时，得Fmoc-L-亮氨酰-N6-(1-异丙基-1-叔丁氧羰基)-L-赖氨酰-L-脯氨酰-D-丙氨酰胺粗品成品65.0g。HPLC检测表明，消旋肽含量为0.20％，总杂为0.81％，最大单杂0.19％。
实施例2
将L-赖氨酰-N6-(1-异丙基-1-叔丁氧羰基)-L-赖氨酰-L-脯氨酰-D-丙氨酰胺(45.5g，1eq)，Fmoc-L-亮氨酸(38.8g，1.1eq)，HOBT(14.9g，1.1eq)，N,N-二甲基甲酰胺200ml，四氢呋喃600ml加入反应瓶中，搅拌控温10-20℃加入N-甲基吗啉(10g，1.0eq)，三乙胺(10g，1.0eq)后，加入二对氟苯基碳二亚胺(27.6g，1.2eq)继续搅拌4小时。
反应完毕，反应液中加入水1.5L，乙酸乙酯3.0L，萃取，有机相用水1.5L洗涤一次后加入无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩至干得Fmoc-L-亮氨酰-N6-(1-异丙基-1-叔丁氧羰基)-L-赖氨酰-L-脯氨酰-D-丙氨酰胺粗品67.1g，收率85.1％。HPLC检测表明，消旋肽含量为0.05％，总杂为0.87％，最大单杂0.22％。
将上步所得粗品加入乙酸乙酯100ml和正己烷600ml的混合溶液中搅拌纯化1小时。过滤，固体转真空干燥箱30-40℃干燥8小时，得Fmoc-L-亮氨酰-N6-(1-异丙基-1-叔丁氧羰基)-L-赖氨酰-L-脯氨酰-D-丙氨酰胺粗品成品65.0g。HPLC检测表明，消旋肽含量为0.05％，总杂为0.41％，最大单杂0.08％。
实施例3
将L-赖氨酰-N6-(1-异丙基-1-叔丁氧羰基)-L-赖氨酰-L-脯氨酰-D-丙氨酰胺(45.5g，1eq)，Fmoc-L-亮氨酸(38.8g，1.1eq)，HOBT(14.9g，1.1eq)，N,N-二甲基甲酰胺200ml，四氢呋喃600ml加入反应瓶中，搅拌控温10-20℃加入N-甲基吗啉(10g，1.0eq)，三乙胺(10g，1.0eq)后，加入DCC(24.7g，1.2eq)继续搅拌4小时。
反应完毕，反应液中加入水1.5L，乙酸乙酯3.0L，萃取，有机相用水1.5L洗涤一次后加入无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩至干得Fmoc-L-亮氨酰-N6-(1-异丙基-1-叔丁氧羰基)-L-赖氨酰-L-脯氨酰-D-丙氨酰胺粗品65.6g，收率83.1％。HPLC检测表明，消旋肽含量为0.24％，总杂为1.47％，最大单杂0.33％。
实施例4
将L-赖氨酰-N6-(1-异丙基-1-叔丁氧羰基)-L-赖氨酰-L-脯氨酰-D-丙氨酰胺(45.5g，1eq)，Fmoc-L-亮氨酸(38.8g，1.1eq)，HOBT(14.9g，1.1eq)，N,N-二甲基甲酰胺200ml，四氢呋喃600ml加入反应瓶中，搅拌控温10-20℃加入N-甲基吗啉(20g，2.0eq)后，EDC·HCl(22.9g，1.2eq)继续搅拌4小时。
反应完毕，反应液中加入水1.5L，乙酸乙酯3.0L，萃取，有机相用水1.5L洗涤一次后加入无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩至干得Fmoc-L-亮氨酰-N6-(1-异丙基-1-叔丁氧羰基)-L-赖氨酰-L-脯氨酰-D-丙氨酰胺粗品65.1g，收率82.4％。HPLC检测表明，消旋肽含量为0.59％，总杂为1.76％，最大单杂0.35％。
实施例5
将L-赖氨酰-N6-(1-异丙基-1-叔丁氧羰基)-L-赖氨酰-L-脯氨酰-D-丙氨酰胺(45.5g，1eq)，Fmoc-L-亮氨酸(38.8g，1.1eq)，HOBT(14.9g，1.1eq)，N,N-二甲基甲酰胺200ml，四氢呋喃600ml加入反应瓶中，搅拌控温10-20℃加入三乙胺(20g，2.0eq)后，加入EDC·HCl(22.9g，1.2eq)继续搅拌4小时。
反应完毕，反应液中加入水1.5L，乙酸乙酯3.0L，萃取，有机相用水1.5L洗涤一次后加入无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩至干得Fmoc-L-亮氨酰-N6-(1-异丙基-1-叔丁氧羰基)-L-赖氨酰-L-脯氨酰-D-丙氨酰胺粗品65.0g，收率82.3％。HPLC检测表明，消旋肽含量为0.65％，总杂为1.87％，最大单杂0.38％。
实施例6
将L-赖氨酰-N6-(1-异丙基-1-叔丁氧羰基)-L-赖氨酰-L-脯氨酰-D-丙氨酰胺(45.5g，1eq)，Fmoc-L-亮氨酸(38.8g，1.1eq)，HOBT(14.9g，1.1eq)，N,N-二甲基甲酰胺600ml，四氢呋喃200ml加入反应瓶中，搅拌控温10-20℃加入三乙胺(20g，2.0eq)后，加入EDC·HCl(22.9g，1.2eq)继续搅拌4小时。
反应完毕，反应液中加入水1.5L，乙酸乙酯3.0L，萃取，有机相用水1.5L洗涤一次后加入无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩至干得Fmoc-L-亮氨酰-N6-(1-异丙基-1-叔丁氧羰基)-L-赖氨酰-L-脯氨酰-D-丙氨酰胺粗品52.9g，收率67.0％。HPLC检测表明，消旋肽含量为0.23％，总杂为3.87％，最大单杂0.58％。

Claims (8)

1.一种地加瑞克多肽片段合成方法，其特征在于，L-赖氨酰-N6-(1-异丙基-1-叔丁氧羰基)-L-赖氨酰-L-脯氨酰-D-丙氨酰胺与Fmoc-L-亮氨酸在N,N-二甲基甲酰胺和四氢呋喃的混合溶液中，在有机碱和缩合剂的存在下，反应得到Fmoc-L-亮氨酰-N6-(1-异丙基-1-叔丁氧羰基)-L-赖氨酰-L-脯氨酰-D-丙氨酰胺。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，有机碱选自N-甲基吗啉和/或三乙胺。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，有机碱选自N-甲基吗啉和三乙胺。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，N-甲基吗啉和三乙胺的摩尔比为1：1。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，缩合剂选自环己基碳二亚胺、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺或二对氟苯基碳二亚胺。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，缩合剂选自二对氟苯基碳二亚胺。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，反应温度选自10-20℃。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，N,N-二甲基甲酰胺和四氢呋喃体积比为1：3。
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