CN111440121B - 一种光学纯汉防己甲素的全合成过程中两种关键中间体的拆分方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学纯汉防己甲素的全合成过程中两种关键中间体的拆分方法，属于药物合成技术领域，以消旋的化合物（1）和化合物（2）为起始原料，经过化学拆分得到S构型的光学纯化合物（3）和（4），其中，化合物（1）的拆分剂选自N‑Ac‑L‑半胱氨酸、N‑Ac‑L‑苯丙氨酸中的一种，拆分溶剂选自乙酸乙酯、甲醇、乙醇、异丙醇或甲苯中的一种；化合物（2）的拆分剂选自N‑Ac‑L‑半胱氨酸、N‑Ac‑L‑亮氨酸中的一种，拆分溶剂选自乙酸乙酯、甲醇、乙醇、乙腈或石油醚中的一种；本发明可以采用相同的拆分剂和溶剂对两个关键化合物进行有效拆分，具有产率高、效率高等优势，更加具有工业化生产的价值，为光学纯汉防己甲素的全合成方法提供了基础。

Description

一种光学纯汉防己甲素的全合成过程中两种关键中间体的拆 分方法

技术领域

本发明涉及药物合成技术领域，尤其涉及一种光学纯汉防己甲素的全合成过程中两种关键中间体的拆分方法。

背景技术

汉防己甲素，其化学结构如下所示，是一种手性化合物，并且具有两个均为S构型的手性中心，

汉防己甲素是从防己科植物粉防己(Stephania tetrandra)中提取的双苄基异喹啉类生物碱是非选择性钙通道阻滞药，也是钙调蛋白的拮抗药，能影响钙离子的跨膜转运及细胞内的分布，因此具有广泛的药理作用和潜在的临床应用前景。现已用于抗肿瘤、抗矽肺等治疗，且在抗肝细胞纤维化、缺氧性肺动脉高压的防治，特别是逆转肿瘤化疗多药耐药性方面也引起了人们的重视。

工业上是通过对汉防己的根进行提取分离来生产汉防己甲素。但是，汉防己根中总生物碱含量为1.5-2.3％，而汉防己甲素的含量约为1％，所以，通过从汉防己根中提取的方法来生产汉防己甲素具有生产效率较低，提取工艺复杂，原材料需求量大，生产废渣量大等缺点。

而化学合成法生产药物具有原料廉价易得，生产中相关原料、中间体、溶剂等可多次回收套用，生产量大，可连续生产等优点。所以，开发化学合成法生产汉防己甲素具有十分重要的意义。

在前期的工作中，本申请的发明人已经成功开发了消旋体汉防己甲素的全合成方法。但是，如前所述，具有生理活性或者说药用价值的是具有两个S构型的手性中心的手性化合物，目前所得到的消旋消旋体汉防己甲素需要进一步处理才能应用。

所以，在现有的消旋体汉防己甲素全合成路线成功的基础上，开发出光学纯汉防己甲素的全合成工艺具有重大意义。而光学纯汉防己甲素的全合成的重要部分在于如下所示的两个关键中间体(化合物1和化合物2)的化学拆分，

即如果采用上述两个光学纯的中间体仅需要通过三步反应，即可得到光学纯汉防己甲素。

但是，上述两个中间体的化学拆分方法未见报道。虽然经过发明人调研发现，目前已经有很多四氢异喹啉类化合物的消旋体拆分方法的报道，比如CN107056700A等，据文献报道，酸性拆分剂主要有以下几种：樟脑磺酸、N-乙酰-L-亮氨酸(或N-乙酰-D-亮氨酸)、N-乙酰-L-苯丙氨酸(或N-乙酰-D-苯丙氨酸)、扁桃酸，主要用于拆分以下化合物：

以上化合物结构虽然与本申请拟拆分的化合物结构存在一定程度上的类似，但仍然存在较大的结构差异。

而且，本申请的发明人在研发过程中，通过实验证明：在本发明化合物1和2的拆分中，常用的四氢异喹啉类化合物的拆分剂如酒石酸、扁桃酸等，在用于拆分本发明的化合物1和2时，拆分效果很差；常见的拆分四氢异喹啉的氨基酸类拆分剂如亮氨酸、苯丙氨酸等效果也不佳，往往存在收率低、所得产物光学纯度较低等问题，不利于光学纯汉防己甲素的合成。另外，现有的方法，往往还需要多次拆分、混合拆分剂拆分或者混合拆分溶剂进行拆分，步骤繁琐，不利于溶剂回收，环保性差，成本高。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种光学纯汉防己甲素的全合成过程中两种关键中间体的拆分方法，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种光学纯汉防己甲素的全合成过程中两种关键中间体的拆分方法，以消旋的化合物1和化合物2为起始原料，经过化学拆分得到S构型的光学纯化合物3和4，其拆分路线如下：

其中，化合物1的拆分剂选自N-Ac-L-半胱氨酸、N-Ac-L-苯丙氨酸中的一种，化合物1的拆分溶剂选自乙酸乙酯、甲醇、乙醇、异丙醇或甲苯中的一种；

化合物2的拆分剂选自N-Ac-L-半胱氨酸、N-Ac-L-亮氨酸中的一种，化合物2的拆分溶剂选自乙酸乙酯、甲醇、乙醇、乙腈或石油醚中的一种。

本申请的发明人，通过大量试验，惊喜地发现，选择上述的拆分剂和溶剂，收率能达到80％以上，同时所得产物的ee值>99％，相对于现有技术中较为类似结构的化合物的拆分效果，本发明不论从收率还是ee值的角度，都取得了预料不到的技术效果。

作为优选的技术方案：化合物1的拆分剂为N-Ac-L-半胱氨酸。

作为优选的技术方案：化合物1的拆分溶剂为乙醇。

作为优选的技术方案：化合物2的拆分剂为N-Ac-L-半胱氨酸。

作为优选的技术方案：化合物2的拆分溶剂为乙醇。

本发明拟拆分的两个化合物，均优选采用N-Ac-L-半胱氨酸作为拆分剂，一方面，可以达到最佳的收率和最高的产物纯度，另一方面，两个化合物都采用同一种拆分剂，更利于废液的处理，成本也进一步降低；

另外，两个化合物的拆分溶剂均优选采用乙醇，类似的，更有利于拆分的同时，也利于废液的处理，对环境相对友好，也能进一步降低成本。

作为优选的技术方案：化合物1与拆分剂的摩尔比为1:0.5-1:1.0，拆分溶剂用量为化合物1重量的10倍至40倍，拆分反应温度为20℃至60℃，拆分反应时间为12-24小时。所述的拆分温度，是指化合物1与拆分剂和溶剂溶解混合的温度，采用乙醇作为溶剂时，室温下(即20℃)即可；而现有技术中，在拆分其他化合物时，往往需要加热到60℃以上。

作为优选的技术方案：所述化合物2与拆分剂的摩尔比为1:0.5-1:1.0，拆分溶剂用量为化合物2重量的10倍至40倍，反应温度为20℃至60℃，反应时间为12-24小时。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明可以采用相同的拆分剂和溶剂对两个关键化合物进行有效拆分，收率可以达到80％以上，同时所得产物的ee值＞99％，具有产率高、效率高等优势，并能达到克级的规模，更加具有工业化生产的价值，为光学纯汉防己甲素的全合成方法提供了基础。

附图说明

图1为本发明实施例1所得的化合物3的HPLC光学纯度图；

图2为本发明实施例1所得的化合物4的HPLC光学纯度图；

图3为本发明实施例1所得的化合物3的核磁氢谱；

图4为本发明实施例1所得的化合物3的核磁碳谱；

图5为本发明实施例1所得的化合物3的高分辨质谱；

图6为本发明实施例1所得的化合物4的核磁氢谱；

图7为本发明实施例1所得的化合物4的核磁碳谱；

图8为本发明实施例1所得的化合物4的高分辨质谱。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

(1)化合物3的制备

盐的制备：室温下，100mL圆底烧瓶中加入3g化合物1和50g乙醇，将0.8g N-Ac-L-半胱氨酸溶解在20g乙醇后加入化合物1的乙醇溶液中，0℃析晶12h后过滤，滤饼用乙醇洗涤两次后得到白色固体；

精制：50mL圆底烧瓶中加入得到的白色固体与20g 80％乙醇，加热至60℃搅洗半小时，趁热过滤，滤饼用80％乙醇洗涤2遍，滤饼经干燥后得到白色固体；

解离：将精制产物溶解于二氯甲烷中，加入10％氢氧化钠溶液5mL，静置分液后水相再用50g二氯甲烷萃取两次；合并二氯甲烷相，用50g水洗两次，无水硫酸钠干燥。过滤，滤液减压浓缩至干，得白色固体1.3g，经过核磁氢谱(图3)、碳谱(图4)和高分辨质谱(图5)测定，确认为化合物3，收率86.7％(以单一构型产率为100％计)，ee值为99.89％，ee值检测的HPLC色谱条件为：流动相：正己烷：乙醇＝50：50；流速：0.8mL/Min；检测器：紫外检测，波长220nm；色谱柱：AD-H；柱温：30℃；配样溶剂：乙醇；配样浓度：1mg/mL；结果如图1所示；

(2)化合物4的制备

盐的制备：室温下，250mL圆底烧瓶中加入6.4g化合物2和90g乙醇，将1.7g N-Ac-L-半胱氨酸溶解在50g乙醇后加入化合物2的乙醇溶液中，0℃析晶24h后过滤，滤饼用乙醇洗涤两次后得到白色固体；

精制：100mL圆底烧瓶中加入得到的白色固体与40g 90％乙醇，加热至55℃搅洗半小时，趁热过滤，滤饼用90％乙醇洗涤2遍，滤饼经干燥后得到白色固体；

解离：将精制产物溶解于二氯甲烷中，加入10％氢氧化钠溶液10mL，静置分液后水相再用50g二氯甲烷萃取两次。合并二氯甲烷相，用50g水洗两次，无水硫酸钠干燥。过滤，滤液减压浓缩至干，得白色固体2.7g，经过核磁氢谱(图6)、碳谱(图7)和高分辨质谱(图8)测定，确认为化合物4，收率84.4％(以单一构型产率为100％计)，ee值为99.95％，ee值检测的HPLC色谱条件为：流动相：正己烷：乙醇＝60：40；流速：1.0mL/Min；检测器：紫外检测，波长220nm；色谱柱：AD-H；柱温：30℃；配样溶剂：乙醇；配样浓度：1mg/mL，结果如图2所示。

实施例2

(1)化合物3的制备

盐的制备：室温下，100mL圆底烧瓶中加入3g化合物1和50g乙醇，将0.85g N-Ac-L-苯丙氨酸溶解在20g乙醇后加入化合物1的乙醇溶液中，0℃析晶24h后过滤，滤饼用乙醇洗涤两次后得到白色固体；

精制：50mL圆底烧瓶中加入得到的白色固体与20g 80％乙醇，加热至60℃搅洗半小时，趁热过滤，滤饼用80％乙醇洗涤2遍，滤饼经干燥后得到白色固体；

解离：将精制产物溶解于二氯甲烷中，加入10％氢氧化钠溶液5mL，静置分液后水相再用50g二氯甲烷萃取两次。合并二氯甲烷相，用50g水洗两次，无水硫酸钠干燥。过滤，滤液减压浓缩至干，得白色固体1.1g，即为化合物3，收率73.3％(以单一构型产率为100％计)，ee值为98.16％。

(2)化合物4的制备

盐的制备：室温下，100mL圆底烧瓶中加入3.2g化合物2和45g乙醇，将0.75g N-Ac-L-亮氨酸溶解在18g乙醇后加入化合物2的乙醇溶液中，0℃析晶16h后过滤，滤饼用乙醇洗涤两次后得到白色固体；

精制：50mL圆底烧瓶中加入得到的白色固体与20g 90％乙醇，加热至55℃搅洗半小时，趁热过滤，滤饼用90％乙醇洗涤2遍，滤饼经干燥后得到白色固体；

解离：将精制产物溶解于二氯甲烷中，加入10％氢氧化钠溶液5mL，静置分液后水相再用50g二氯甲烷萃取两次。合并二氯甲烷相，用50g水洗两次，无水硫酸钠干燥。过滤，滤液减压浓缩至干，得白色固体0.8g，即为化合物4，收率50％(以单一构型产率为100％计)，ee值为97.35％。

对比例1

本对比例为了考察不同的拆分剂和拆分溶剂对于本发明的化合物1的拆分效果，在前述实施例1的基础上，

将拆分剂和/或拆分溶剂进行替换，其余工艺条件不变，进行对比实验，其产物ee值和收率结果见表1：

表1对比例1中不同拆分剂和拆分溶剂的实验结果

拆分剂	拆分溶剂	ee值(％)	收率(％)
				D-二苯甲酰-D-酒石酸	乙醇	26.19	36.3
D-二苯甲酰-D-酒石酸	甲醇	26.33	36.5
				D-酒石酸	乙醇	36.58	41.6
D-酒石酸	甲醇	36.35	40.1
				N-Ac-L-亮氨酸	乙醇	53.66	45.6
N-Ac-L-亮氨酸	甲醇	55.03	43.9
				N-Ac-L-半胱氨酸	甲醇	99.51	86.0
N-Ac-L-半胱氨酸	甲苯	99.36	83.9

从表1可以看出，现有的用于拆分与化合物1相似结构的拆分剂，用于拆分化合物1时，拆分效果较差，不能满足需要；另外拆分溶剂的种类，对于化合物1的拆分效果的影响较小，即这些技术效果的差距，主要是拆分剂的不同带来的。

对比例2

本对比例为了考察现有的拆分剂对于本发明的化合物2的拆分效果，在前述实施例1的基础上，

将拆分剂和/或拆分溶剂进行替换，其余工艺条件不变，进行对比实验，其产物ee值和收率结果见表2

拆分剂	拆分溶剂	ee值(％)	收率(％)
				D-二苯甲酰-D-酒石酸	乙醇	29.6	31.5
D-酒石酸	乙醇	30.5	37.7
				扁桃酸	乙醇	19.7	39.9
D-二苯甲酰-D-酒石酸	甲醇	28.9	36.3
				D-酒石酸	甲醇	31.0	38.1
N-Ac-L-半胱氨酸	甲醇	99.1	83.0
				N-Ac-L-半胱氨酸	甲苯	99.0	81.9

从表2可以看出，与对比例1类似的，现有的用于拆分与化合物2相似结构的拆分剂，用于拆分化合物2时，拆分效果较差，不能满足需要；另外拆分溶剂的种类，对于化合物2的拆分效果的影响较小，即这些技术效果的差距，主要是拆分剂的不同带来的。

Claims (4)

1.一种光学纯汉防己甲素的全合成过程中关键中间体化合物1的拆分方法，其特征在于：以消旋的化合物（1）为起始原料，经过化学拆分得到S构型的光学纯化合物（3），其拆分路线如下：

其中，化合物（1）的拆分剂选自N-Ac-L-半胱氨酸、N-Ac-L-苯丙氨酸中的一种，化合物（1）的拆分溶剂选自乙酸乙酯、甲醇、乙醇、异丙醇或甲苯中的一种。

2.根据权利要求1所述的一种光学纯汉防己甲素的全合成过程中关键中间体化合物1的拆分方法，其特征在于：化合物（1）的拆分剂为N-Ac-L-半胱氨酸。

3.根据权利要求1所述的一种光学纯汉防己甲素的全合成过程中关键中间体化合物1的拆分方法，其特征在于：化合物（1）的拆分溶剂为乙醇。

4.根据权利要求1所述的一种光学纯汉防己甲素的全合成过程中关键中间体化合物1的拆分方法，其特征在于，化合物（1）与拆分剂的摩尔比为1:0 .5-1:1 .0，拆分溶剂用量为化合物（1）重量的10倍至40倍，拆分反应温度为20℃至60℃，拆分反应时间为12-24小时。

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