CN113788874B - 黄体酮杂质的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种黄体酮杂质的合成方法。所述方法包括:1)以黄体酮为起始原料,在第一反应条件下,使黄体酮3位酮基进行醚化保护产生在第一反应液中的中间体2,并从第一反应液中分离出中间体2;2)在第二反应条件下,在催化剂和第一溶剂的存在下,使中间体2与硼氢化钠发生还原反应,以产生在第二反应液中的中间体4,并从第二反应液中分离出中间体4;3)在第三反应条件下,在无机酸和第二溶剂的存在下,使中间体4发生脱醚反应,以产生在第三反应液中的产物2,从第三反应液中分离出产物2。本发明提供的合成方法,黄体酮杂质产物2的收率大大提高,在合成高纯度产物2时需要消耗的原料更少,大大降低了物料成本。
Description
技术领域
本发明属于有机甾族化合物合成领域,具体涉及一种黄体酮杂质的合成方法。
背景技术
黄体酮(结构式如下式)是由卵巢黄体和胎盘分泌的一种天然孕激素。与雌激素一起参与下丘脑-垂体-卵巢轴的调节,精细地介入排卵性月经周期。促进子宫内膜转变为分泌型、安胎、抑制排卵、促使乳房发育。口服后在肝内很快失活,因此无效,多采用肌内注射给药。黄体酮可促进输尿管结石的排出,其机制可能与黄体酮利尿和促进输尿管蠕动作用有关。
在黄体酮原料药工艺研究开发过程中,在20位会产生一个R构型的杂质(产物2,结构式如下式),该杂质由于发生构型翻转,合成困难,收率低,而且很难通过传统的原料药杂质分离纯化方法得到纯净的对照品。
药物杂质存在药物中不仅无治疗作用,而且有可能影响药物的稳定性、疗效,甚至对人体的健康有害。因此,在药物的研究、生成、贮存和临床应用等方面,药物的杂质研究是必不可少的环节。
而研究药物的杂质的前提条件是该药物杂质的制备。对于杂质产物2的合成方法,专利EP3275888A1有报道,该方法是先将黄体酮用氢化铝锂还原,再用新鲜的二氧化锰进行选择性氧化,最后得到产物1和产物2,反应路线如下式。此方法得到的产物1和产物2的收率比例为9:1。由此可以看出,在该专利文献的反应条件下产物2的生成比例很低,想要得到比较大数量的产物2,需要消耗大量的物料成本。
因此,有必要提供一种新的产物2的合成方法,以提高反应收率,降低制备高纯度产物2的生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种黄体酮杂质的合成方法,所述方法能够提高产物2的收率,降低制备高纯度产物2的生产成本。
为了实现上述目的,本发明提供了一种黄体酮杂质的合成方法,包括:
1、一种黄体酮杂质的合成方法,其特征在于,包括:
1)以黄体酮为起始原料,在第一反应条件下,使黄体酮3位酮基进行醚化保护产生在第一反应液中的中间体2,并从所述第一反应液中分离出中间体2;
2)在第二反应条件下,在催化剂和第一溶剂的存在下,使所述中间体2与硼氢化钠发生还原反应,以产生在第二反应液中的中间体4,并从所述第二反应液中分离出所述中间体4;
3)在第三反应条件下,在无机酸和第二溶剂的存在下,使中间体4发生脱醚反应,以产生在第三反应液中的产物2,从所述第三反应液中分离出产物2,所述产物2为黄体酮杂质;
反应式如下:
在一种具体的实施方式中,所述第一反应条件包括有机溶剂、酸催化剂和醚化剂。
在一种具体的实施方式中,所述有机溶剂为甲醇、乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃中的一种或至少两种的混合物;所述酸催化剂为对甲苯磺酸、樟脑磺酸、吡啶盐酸盐或吡啶硫酸盐中的一种或至少两种的混合物;所述醚化剂为原甲酸三甲酸或原乙酸三甲酯。
在一种具体的实施方式中,起始原料黄体酮:有机溶剂:醚化剂:酸催化剂质量比为1:(1~10):(0.1~2):(0.001~1)。
在一种具体的实施方式中,所述第一反应条件包括-10~10℃保温反应1.5~5h;优选地,0~5℃保温反应2~4h。
在一种具体的实施方式中,步骤2)中,所述催化剂为四丁基碘化铵,所述第一溶剂为四氢呋喃。
在一种具体的实施方式中,中间体2:硼氢化钠:第一溶剂:催化剂的质量比为1:(0.1~10):(1~10):(0.01~1)。
在一种具体的实施方式中,所述第二反应条件包括:升温至回流反应3~6h。
在一种具体的实施方式中,步骤3)中,所述无机酸为盐酸、硫酸、硼酸、碳酸、磷酸中的一种或至少两种的混合物,优选地,所述无机酸为盐酸或硫酸;所述第二溶剂为乙酸乙酯或二氯甲烷。
在一种具体的实施方式中,所述第三反应条件包括:在搅拌状态下,室温反应0.8~2.5h。
本发明的有益效果至少包括:
1、EP3275888A1专利公开的合成产物2的方法,先将黄体酮用氧化锂铝还原,再用新鲜的二氧化锰进行选择氧化,得到的产物1与产物2的比例约为9:1(1:0.111);本发明以黄体酮为起始物料,经醚化保护、还原反应和脱醚反应得到产物1和产物2,产物1与产物2的比例约为1:(0.35~0.4);这样,产物2的收率大大提高,在合成高纯度产物2时需要消耗的原料更少,大大降低了物料成本。
2、本发明提供的合成产物2的方法,具有生产成本低、反应条件温和等优点,且合成得到的产物2可以作为黄体酮质量研究的对照品,满足黄体酮药物的在研究、生成、贮存和临床应用等方面的需求。
3、通过添加催化剂,使中间体2与硼氢化钠发生还原反应产生中间体4的收率大大提高,进而提高了产物2的收率。
附图说明
图1是实施例1中产物1的液相谱图;
图2是实施例1中产物2的液相谱图。
具体实施方式
下面通过具体实施例和附图对本申请作进一步详细说明。以下实施例仅对本申请进行进一步说明,不应理解为对本申请的限制。
本发明提供一种黄体酮杂质的合成方法,所述方法以黄体酮为起始物料,经醚化保护、还原反应和脱醚反应得到产物2,反应式如下:
所述方法包括以下步骤
1)以黄体酮为起始原料,在第一反应条件下,使黄体酮3位酮基进行醚化保护产生在第一反应液中的中间体2,并从所述第一反应液中分离出中间体2;
所述第一反应条件包括有机溶剂、酸催化剂和醚化剂。
优选地,所述有机溶剂为甲醇、乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃中的一种或至少两种的混合物;所述酸催化剂为对甲苯磺酸、樟脑磺酸、吡啶盐酸盐或吡啶硫酸盐中的一种或至少两种的混合物;所述醚化剂为原甲酸三甲酸或原乙酸三甲酯。
更为优选地,所述有机溶剂为甲醇,所述酸催化剂为对甲苯磺酸,所述醚化剂为原乙酸三甲酯。
优选地,起始原料黄体酮:有机溶剂:醚化剂:酸催化剂质量比为1:(1~10):(0.1~2):(0.001~1)。
通过控制起始原料、有机溶剂、酸催化剂和醚化剂的质量比,以在温和条件下使产生的中间体2具有较高的收率。
所述第一反应条件还包括:-10℃~10℃保温反应1.5~5h;优选地,0℃~5℃保温反应2~4h。
步骤1)具体为:按预设的质量比称取黄体酮、有机溶剂、酸催化剂和醚化剂备用,首先将黄体酮、有机溶剂和醚化剂加入到反应容器中,氮气保护下,室温搅拌10~20min使混合均匀,然后降温到-10~10℃,再加入酸催化剂,保温反应1.5~5h使原料反应完全,实验过程中通过TLC检测判断原料是否反应完全。反应完成后,滴加三乙胺调节第一反应液pH值为8~9,0~10℃析晶1~2h,过滤,固体用预冷甲醇淋洗,得到白色固体,50℃干燥10~24h,得到中间体2。
2)在第二反应条件下,在催化剂和第一溶剂的存在下,使所述中间体2与硼氢化钠发生还原反应,以产生在第二反应液中的中间体4,并从所述第二反应液中分离出所述中间体4;
优选地,所述催化剂为四丁基碘化铵,所述第一溶剂为四氢呋喃。
优选地,中间体2:硼氢化钠:第一溶剂:催化剂的质量比为1:(0.1~10):(1~10):(0.01~1)。
优选地,所述第二反应条件包括:升温至回流反应3~6h,更为优选地,升温至回流反应4~4.5h。实验过程中可通过TLC检测判断反应终点,反应终点为原料基本反应完全。
步骤2)具体为:根据步骤1得到的中间体2的质量,按预设的质量比称取硼氢化钠、溶剂、催化剂备用;首先将硼氢化钠和第一溶剂加入瓶中,室温搅拌均匀后,然后加入中间体2,升温至回流,再加入催化剂,反应3~6h,TLC检测原料基本反应完全,有个主产物点和一个副产物点,将第二反应液倒入100mL饱和硫酸钠溶液中,分出上层清液,下层水相用乙酸乙酯洗涤,合并有机相,用无水硫酸钠干燥,通过柱层析分离得到两个产物,分别为中间体3和中间体4。
3)在第三反应条件下,在无机酸和第二溶剂的存在下,使中间体4发生脱醚反应,以产生在第三反应液中的产物2,从所述第三反应液中分离出产物2,所述产物2为黄体酮杂质;
优选地,所述无机酸为盐酸、硫酸、硼酸、碳酸、磷酸中的一种或几种,更为优选地,所述无机酸为盐酸或硫酸;所述第二溶剂为乙酸乙酯或二氯甲烷。
优选地,所述无机酸的当量浓度为0.1~12N。
优选地,所述第三反应条件包括:在搅拌状态下,室温反应0.8~2.5h,更为优选地,在搅拌状态下,室温反应1~1.5h。实验过程中可通过TLC检测判断反应终点,反应终点为原料基本反应完全。
步骤3)具体为:首先将中间体4和乙酸乙酯加入瓶中,然后加入稀盐酸,在搅拌状态下,室温反应0.8~2.5h,TLC检测原料反应完全,静置分层,分去水相,有机相用饱和食盐水洗涤,再用无水硫酸钠干燥,50℃浓缩至干,得到产物2。
需要说明的是,本发明为了证明产物2的收率相较于现有技术得到了提高,所述方法还包括步骤4),所述步骤4)使中间体3发生脱醚反应生产物1,且步骤4)的工艺参数与步骤3)的工艺参数相同。具体为:首先将中间体3和乙酸乙酯加入瓶中,然后加入稀盐酸,室温搅拌0.8~2.5h使混合均匀,TLC检测原料反应完全,静置分层,分去水相,有机相用饱和食盐水洗涤,再用无水硫酸钠干燥,50℃浓缩至干,得到产物1。
实施例1
将黄体酮50g、甲醇200g、原乙酸三甲酯63g加入瓶中,氮气保护,室温搅拌10min,降温至5℃,加入对甲苯磺酸30g,保温反应3h,取样TLC,观察原料反应完全。反应完成后,加入三乙胺调节体系PH值为8~9,0~10℃析晶1h。过滤,固体用预冷甲醇淋洗,得到白色固体。50℃干燥过夜,得到55.2g中间体2。
将15g硼氢化钠和222g四氢呋喃加入瓶中,室温搅拌,再加入中间体2,升温至回流,加入2.76g四丁基碘化铵,反应4h,TLC检测有原料基本反应完全,有个主产物点和一个副产物点,将反应液倒入100mL饱和硫酸钠溶液中,分出上层清液,下层水相用乙酸乙酯洗涤,合并有机相,用无水硫酸钠干燥,通过柱层析分离得到两个产物,分别为28.2g中间体3和11.3g中间体4。
将中间体3和126.9g乙酸乙酯加入瓶中,并称取22.6g浓盐酸和45.2g水配成稀盐酸,加入反应液中,室温搅拌1h,TLC检测原料反应完全,静置分层,分去水相,有机相用饱和食盐水洗涤,再用无水硫酸钠干燥,50℃浓缩至干,得到25.4g白色固体,所述白色固体为产物1,纯度为94.966%。产物1的高效液相色谱图详见图1。
将中间体4和50.85g乙酸乙酯加入瓶中,并称取9.0g浓盐酸和18.0g水配成稀盐酸,加入至反应液中,在搅拌状态下,室温反应1h,TLC检测原料反应完全,静置分层,分去水相,有机相用饱和食盐水洗涤,再用无水硫酸钠干燥,50度浓缩至干,得到9.8g白色固体,所述白色固体为产物2,纯度为98.765%。产物2的高效液相色谱图详见图2。
产物1与产物2的质量比为1:0.386。
实施例2
将黄体酮50g、甲醇250mL、原乙酸三甲酯63g加入瓶中,氮气保护,室温搅拌10min,降温至0℃,加入对甲苯磺酸,保温反应3h,取样TLC,观察原料反应完全。反应完成后,加入三乙胺调节体系PH值为8~9,0~10℃析晶1h。过滤,固体用预冷甲醇淋洗,得到白色固体。干燥过夜,得到54.9g中间体2。
将15g硼氢化钠和250mL四氢呋喃加入瓶中,室温搅拌,再加入中间体2,升温至回流,加入20g四丁基碘化铵,反应3h,TLC检测有原料基本反应完全,有个主产物点和一个副产物点,将反应液倒入100mL饱和硫酸钠溶液中,分出上层清液,下层水相用乙酸乙酯洗涤,合并有机相,用无水硫酸钠干燥,通过柱层析分离得到两个产物,分别为28.7g中间体3和11.5g中间体4。
将中间体3和129.2g乙酸乙酯加入瓶中,5.7g浓硫酸和57g水配成稀硫酸,加入反应液中,室温搅拌1h,TLC检测原料反应完全,静置分层,分去水相,有机相用饱和食盐水洗涤,再用无水硫酸钠干燥,50℃浓缩至干,得到25.8g白色固体,所述白色固体为产物1。
将中间体4和51.8g乙酸乙酯加入瓶中,2.3g浓硫酸和23g水配成稀硫酸,加入反应液中,室温搅拌1h,TLC检测原料反应完全,静置分层,分去水相,有机相用饱和食盐水洗涤,再用无水硫酸钠干燥,50℃浓缩至干,得到10.1g白色固体,所述白色固体为产物2。
产物1与产物2的质量比为1:0.391。
实施例3
将黄体酮50g、甲醇250mL、原乙酸三甲酯63g加入瓶中,氮气保护,室温搅拌10min,降温至10℃,加入对甲苯磺酸,保温反应2h,取样TLC,观察原料反应完全。反应完成后,加入三乙胺调节体系PH值为8~9,0~10℃析晶1h。过滤,固体用预冷甲醇淋洗,得到白色固体。干燥过夜,得到55.6g中间体2。
将15g硼氢化钠和250mL四氢呋喃加入瓶中,室温搅拌,再加入中间体2,升温至回流,加入0.8g四丁基碘化铵,反应6h,TLC检测有原料基本反应完全,有个主产物点和一个副产物点,将反应液倒入100mL饱和硫酸钠溶液中,分出上层清液,下层水相用乙酸乙酯洗涤,合并有机相,用无水硫酸钠干燥,通过柱层析分离得到两个产物,分别为28.5g中间体3和11.1g中间体4。
将中间体3和128.3g乙酸乙酯加入瓶中,14.3g磷酸和71.5g水配成稀磷酸,加入反应液中,室温搅拌1.5h,TLC检测原料反应完全,静置分层,分去水相,有机相用饱和食盐水洗涤,再用无水硫酸钠干燥,50℃浓缩至干,得到25.3g白色固体,所述白色固体为产物1。
将中间体4和50.0g乙酸乙酯加入瓶中,5.6g磷酸和28.0g水配成稀磷酸,加入反应液中,室温搅拌1.5h,TLC检测原料反应完全,静置分层,分去水相,有机相用饱和食盐水洗涤,再用无水硫酸钠干燥,50度浓缩至干,得到10g白色固体产物2。
产物1与产物2的质量比为1:0.395。
实施例4
将黄体酮50g、甲醇400g、原乙酸三甲酯50g加入瓶中,氮气保护,室温搅拌15min,降温至5℃,加入对甲苯磺酸10g,保温反应4h,取样TLC,观察原料反应完全。反应完成后,加入三乙胺调节体系PH值为8~9,0~10℃析晶1h。过滤,固体用预冷甲醇淋洗,得到白色固体。50℃干燥过夜,得到54.8g中间体2。
将10g硼氢化钠和300g四氢呋喃加入瓶中,室温搅拌,再加入中间体2,升温至回流,加入5g四丁基碘化铵,反应4.8h,TLC检测有原料基本反应完全,有个主产物点和一个副产物点,将反应液倒入100mL饱和硫酸钠溶液中,分出上层清液,下层水相用乙酸乙酯洗涤,合并有机相,用无水硫酸钠干燥,通过柱层析分离得到两个产物,分别为28.5g中间体3和11.5g中间体4。
将中间体3和126.9g乙酸乙酯加入瓶中,并称取22.6g浓盐酸和45.2g水配成稀盐酸,加入反应液中,室温搅拌0.8h,TLC检测原料反应完全,静置分层,分去水相,有机相用饱和食盐水洗涤,再用无水硫酸钠干燥,50℃浓缩至干,得到25.6g白色固体,所述白色固体为产物1。
将中间体4和50.85g乙酸乙酯加入瓶中,并称取9.0g浓盐酸和18.0g水配成稀盐酸,加入至反应液中,在搅拌状态下,室温搅拌0.8h,TLC检测原料反应完全,静置分层,分去水相,有机相用饱和食盐水洗涤,再用无水硫酸钠干燥,50度浓缩至干,得到9.6g白色固体,所述白色固体为产物2。
产物1与产物2的质量比为1:0.375。
对比例1
对比例1与实施例1的反应原料的加入量及反应条件基本相同,其区别在于中间体2发生还原反应制备中间体3和中间体4时,未加入催化剂四丁基碘化铵。
将黄体酮50g、甲醇200g、原乙酸三甲酯63g加入瓶中,氮气保护,室温搅拌10min,降温至5℃,加入对甲苯磺酸30g,保温反应3h,取样TLC,观察原料反应完全。反应完成后,加入三乙胺调节体系PH值为8~9,0~10℃析晶1h。过滤,固体用预冷甲醇淋洗,得到白色固体。50℃干燥过夜,得到55.2g中间体2。
将15g硼氢化钠和222g四氢呋喃加入瓶中,室温搅拌,再加入中间体2,升温至回流,反应4h,TLC检测有原料基本反应完全,有个主产物点和一个副产物点,将反应液倒入100mL饱和硫酸钠溶液中,分出上层清液,下层水相用乙酸乙酯洗涤,合并有机相,用无水硫酸钠干燥,通过柱层析分离得到两个产物,分别为35.4g中间体3和3.9g中间体4。
将中间体3和126.9g乙酸乙酯加入瓶中,并称取22.6g浓盐酸和45.2g水配成稀盐酸,加入反应液中,室温搅拌1h,TLC检测原料反应完全,静置分层,分去水相,有机相用饱和食盐水洗涤,再用无水硫酸钠干燥,50℃浓缩至干,得到31.15g白色固体,所述白色固体为产物1。
将中间体4和50.85g乙酸乙酯加入瓶中,并称取9.0g浓盐酸和18.0g水配成稀盐酸,加入至反应液中,在搅拌状态下,室温反应1h,TLC检测原料反应完全,静置分层,分去水相,有机相用饱和食盐水洗涤,再用无水硫酸钠干燥,50度浓缩至干,得到3.39g白色固体,所述白色固体为产物2。
产物1与产物2的质量比为1:0.109。
将实施例1至4的实验结果数据与对比例1的实验结果数据进行比较可知,在本发明提供的工艺条件下,合成的产物2的收率较现有技术产物2的收率大大提高,在合成产物2作为对照品时,原料成本大大降低。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演和替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种黄体酮杂质的合成方法,其特征在于,包括:
1)以黄体酮为起始原料,在第一反应条件下,以甲醇和乙醇中的一种或两种的混合物为有机溶剂,以原甲酸三甲酸或原乙酸三甲酯为醚化剂,以甲苯磺酸为酸催化剂,使黄体酮3位酮基进行醚化保护产生在第一反应液中的中间体2,并从所述第一反应液中分离出中间体2,其中,所述第一反应条件包括:-10℃~10℃保温反应1.5~5h;
2)在第二反应条件下,在催化剂四丁基碘化铵和第一溶剂四氢呋喃的存在下,使所述中间体2与硼氢化钠发生还原反应,以产生在第二反应液中的中间体4,并从所述第二反应液中分离出所述中间体4,其中,所述第二反应条件包括:升温至回流反应3~6h;
3)在第三反应条件下,在无机酸和第二溶剂的存在下,使中间体4发生脱醚反应,以产生在第三反应液中的产物2,从所述第三反应液中分离出产物2,所述产物2为黄体酮杂质,其中,所述无机酸为盐酸、硫酸、硼酸、碳酸、磷酸中的一种或至少两种的混合物,所述第二溶剂为乙酸乙酯或二氯甲烷,所述第三反应条件包括:在搅拌状态下,室温反应0.8~2.5h;
反应式如下:
2.根据权利要求1所述的黄体酮杂质的合成方法,其特征在于,起始原料黄体酮:有机溶剂:醚化剂:酸催化剂质量比为1:(1~10):(0.1~2):(0.001~1)。
3.根据权利要求1或2所述的黄体酮杂质的合成方法,其特征在于,所述第一反应条件包括0℃~5℃保温反应2~4h。
4.根据权利要求1所述的黄体酮杂质的合成方法,其特征在于,中间体2:硼氢化钠:第一溶剂:催化剂的质量比为1:(0.1~10):(1~10):(0.01~1)。
5.根据权利要求1所述的黄体酮杂质的合成方法,其特征在于,所述无机酸为盐酸或硫酸。
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CN107629101A (zh) * | 2017-09-28 | 2018-01-26 | 湖南科瑞生物制药股份有限公司 | 17β‑雄甾‑4‑烯‑3‑酮‑17‑羧酸的制备方法 |
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