CN1101401C - 熊去氧胆酸立体选择性合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种立体选择性合成熊去氧胆酸的制备方法,熊去氧胆酸系珍贵药物熊胆之有效成分,其结构式如A所示:本发明提供的制备方法起始原料廉价易得,反应条件温和,立体选择性高收率,且便于实现工业化生产,合成路线不需高温高压反应条件,各步反应收率高。
Description
所属领域:本发明涉及一种立体选择性合成熊去氧胆酸的制备方法。
背景技术:熊去氧胆酸(Ursodeoxycholic acid,简称UDCA),系珍贵药物熊胆之有效成分,具有清热、平肝、明目等功效。临床上用于治疗多种胆道疾病,急慢性肝炎、肝硬化及心血管系统疾病,尤其对胆固醇型胆结石有独特疗效。UDCA目前主要靠天然熊胆及熊胆汁中获取,由于活熊资源有限,是国家明令禁止捕杀的保护动物,天然熊胆粉价格十分昂贵,且不易获得。近年来,随着应用范围的不断扩大,需求矛盾日益突出。
自五十年代起,人们就一直试图用人工合成方法制备UDCA,除从活熊胆汁获取外,对动物胆酸如鹅去氧胆酸,猪去氧胆酸等开展了半合成研究。1955年Kanajawa等提出用胆酸合成鹅去氧胆酸(CDCA),再由CDCA水解制取7-酮基石胆酸(7K-LCA)然后通过金属钠还原制备UDCA(参见文献:NipponKagaku Zasshi,1955,76,297)。目前工业生产UDCA的七步化学合成法就是基于Kanajawa的这一研究工作,该法全程收率约为14%(参见文献EP.88,637,1983),进入80年代,各国科学家尝试了多种化学合成方法来制备UDCA,发展了用酶学方法,微生物发酵等方法制备UDCA,(参见文献:Sawade et al.Appl Environ Microbiol 1982,44,1249 Hirano et al.Lipid Res,1981,22,735),但他们的合成方法中所采用的均为以动物甾醇为原料,由于动物甾体原料来源有限,且反应条件苛刻,最后一步7K-LCA的选择性还原需使用金属K或金属Na,大规模工业生产中容易失去控制而有发生爆炸的危险,此外总收率较低,因而大规模工业生产受到一定限制。
发明内容:本发明的目的是提供一种起始原料廉价易得,反应条件温和,立体选择性高,收率理想且便于实现工业化生产的合成熊去氧胆酸的方法。
本发明的目的可以通过以下措施来达到:
采用植物甾醇豆甾醇B(Stigmasterol)为起始原料,立体选择性合成熊去氧胆酸(UDCA)的合成方法,其特征在于以豆甾醇B为起始原料,经三步反应立体选择性控制合成前体化合物E,化合物E经乙酰化后和臭氧化反应,制备得到关键中间体G,化合物G再经由Reformastsky反应,催化氧化、碱水解三步反应,制备得到目标产物熊去氧胆酸A,合成路线为:
上述合成路线中,豆甾醇B经磺酰化反应后用CsOAc 18-冠醚-6使3β羟基异化合成得到3α-乙酯化豆甾醇C;化合物C在控制条件下,用CrO3氧化得到化合物D;化合物D在CeCl3存在下,于THF/MeOH混合溶剂中,用NaBH4立体选择性还原,得到高产率的6β羟化前体化合物E;前体化合物E经乙酰化及控制臭氧化反应条件,得到合成关键中间体G,臭氧化反应条件为含1%吡啶的CH2Cl2为溶剂,反应温度为-30℃;关键中间体G经由Reformastsky反应,Pd/C催化氢化及水解,得到所需的目标产物A。
1、10.0克豆甾醇溶于100毫升吡啶中,加入10克对甲苯磺酰氯,室温下反应10~24小时后,倾入300毫升饱和NaHCO3水溶液中,搅拌0.5小时,静置后过滤,水洗,干燥得13.1克固体,该固体和20克CsOAc,5.4克18-冠醚-6溶于400毫升干燥苯中,N2保护下回流反应12~15小时,硅胶柱层析后得产物C8.5克,产率77.5%。
2、20克CrO3溶于40毫升吡啶和200毫升CH2Cl2中,搅拌10分钟后,缓慢滴入含8克C的100毫升溶液,在N2保护下搅拌反应48小时,滤去固体,滤液用5%HCl溶液,饱和NaHCO3水溶液洗涤,再用CH2Cl2萃取三次,蒸干得粗品,经硅胶柱层析纯化,得白色晶体D6.8克,收率82.8%,mp:174-175℃。
3、6.5克D和5克CeCl3溶于100毫升THF/MeOH(2∶1)中,搅拌下加入1.0克NaBH4,反应5分钟后,用5%HCl溶液60毫升中止反应,然后分别用80毫升CH2Cl2萃取三次,有机相水洗后用无水Na2SO4干燥,蒸p去深剂后用乙醚重结晶,得白色晶体药体化合物E5.9克,收率90%,mp:155~156℃。E的光谱数据:IRvKBrcm-1:3350,2950,1730,1670,1250,1H-NMR(δ:PPm):5.28(1H,s),5.16(1H,dd,J=15.2/8.60),5.02(1H,dd,J=15.2/8.7),4.60(1H,m),2.20(3H.s),0.66,0.79(各3H,s)
4、前体化合物E5.6克溶于50毫升吡啶中,滴加5毫升Ac2O,室温下反应过夜,反应液倾入150毫升冰水中,用10%HCl酸化到PH=6,乙醚萃取三次,萃取液水洗后用无水Na2SO4干燥后,用乙醚重结晶,得白色晶体F5.17克,收率95.2%。
5、2.43克化合物F溶于150毫升干燥CH2Cl2(含1%吡啶1.5毫升)中,在-30℃下缓慢通入臭氧,TCL监测反应进行程度,至原料点消失时停止通入臭氧,换通10分钟N2后,加入2.0克锌粉,然后加入5ml冰醋酸,室温搅拌一小时后滤去锌粉,滤液用饱和NaHCO3溶液洗涤三次,洗涤液用CH2Cl2取,有机相溶液后用硅胶柱层析,得关键中间体G1.72克,收率85%。G的光谱数据:
IRvKBrcm-1:2950,2800,1735,1250,16701H-NMR(δ:ppm):9.52(1H.s),5.19(1H.s),5.01(1H.d.J=7),4.56(1H.m),1.98,1.96(各3H,s),0.69,1.04(各3H.s)
6、称取1.0克活性锌粉,1.0克关键中间体G,溶于15毫升干燥苯中,加热到回流,然后缓慢滴加0.3毫升溴乙酸甲酯(溶于5毫升苯),继续回流反应3小时,反应完成后,用20%HCl分解多余的金属锌粉,加入50毫升饱和NaHCO3中和,然后用乙醚萃取三次,硅胶柱层析,得产物H0.91克,产率80%。
8、0.9克H溶于5毫升5%KOH和10毫升异丙醇,在N2保护下回流反应4~5小时,然后用1NHCl酸化到PH=6,用乙酸乙酯萃取三次,合并萃取液后用水洗两次,然后用无水Na2SO4干燥,有机相真空浓缩后用乙酸乙酯重结晶,得目标产物熊去氧胆酸A0.52克,产率80.6%,mp:200~202℃。
本发明和现有技术相比有如下优点:
1、原料易得,操作简便,本发明所需原料均有商品出售,从前体化合物出发只需五步反应即可得到目标产物。
2、立体选择性好,总收率高。第三步反应还原得到3β羟化物的ee值达90%以上,各步反应收率均大于80%,从原料到前体化合物4步反应收率大于60%,从前体化合物达到目标产物五步收率>40%,总收率≥25%。
3、反应条件温和,易于实现工业化,本发明提供的合成路线不需高温高压反应条件,由于各步反应收率高,工业化时均可结晶,不需用操作复杂的柱层析法进行纯化,故而具有较高的工业化生产价值。
4、本发明开辟了一条由量大易得之植物甾醇,立体选择性合成稀有昂贵动物活性成份的新途径,甾体来源广泛,合成成本低,类似方法,国内外均未见报导,对生物资源开发应用有积极的意义。
Claims (1)
- 一种采用植物甾醇豆甾醇B(Stigmasterol)为起始原料,立体选择性合成熊去氧胆酸(UDCA)的合成方法,其特征在于以豆甾醇B为起始原料,经三步反应立体选择性控制合成前体化合物E,化合物E经乙酰化后和臭氧化反应,制备得到关键中间体G,化合物G而经由Reformastsky反应,催化氧化、碱水解三步反应,制备得到目标产物熊去氧胆酸A,合成路线为:上述合成路线中,豆甾醇B经磺酰化反应后用CsOAc 18-冠醚-6使3β羟基异化合成得到3α-乙酯化豆甾醇C;化合物C在控制条件下,用CrO3氧化得到化合物D;化合物D在CeCl3存在下,于THF/MeOH混合溶剂中,用NaBH4立体选择性还原,得到高产率的6β羟化前体化合物E;前体化合物E经乙酰化及控制臭氧化反应条件,得到合成关键中间体G,臭氧化反应条件为含1%吡啶的CH2Cl2为溶剂,反应温度为-30℃;关键中间体G经由Refomastsky反应,Pd/C催化氢化及水解,得到所需的目标产物A。
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