熊去氧胆酸的制备方法
本发明属溶解胆石药熊去氧胆酸原料药制备技术领域，涉及熊胆中主要成分熊去氧胆酸的制备方法。
熊去氧胆酸是熊胆中主要成分，其化学名称为(3α，7β)-二羟基-5β-24-胆烷酸，其英文名称为Ursodeoxycholic acid，其结构式为：
目前熊去氧胆酸的制备方法一般有如下几种方法：
1)从熊身上活取熊胆后提取分离得到；
2)以动物胆酸类(包括：牛，羊胆酸，鹅去氧胆酸，猪胆酸，猪去氧胆酸等)为原料的合成方法；
3)以雄甾烯二酮为原料的合成方法；
4)全合成的方法。
文献报道的方法主要是第二种方法：如日本公开专利(Japan.Kokai01,61,496)报道了以牛，羊胆酸(Cholic acid，3α，7α，12α，-三羟基-5β-胆烷酸)为原料，经七步反应制备熊去氧胆酸方法；EP 230,085，日本公开专利(Japan.Kokai.02,282,393)，日本公开专利(Japan.Kokai.06,02,184)报道了以鹅去氧胆酸(Chenodeoxycholic acid，CDCA)为原料，经二步反应制备熊去氧胆酸的方法；化学学报，1990，48，99；1988，46，1150，中国科学(B辑)，1991，(7)680，报道了以猪去氧胆酸(Hyodeoxycholic acid)为原料，经九步反应制备熊去氧胆酸的方法。目前工业生产上采用以鹅去氧胆酸或牛羊胆酸原料的制备方法。以动物胆酸为原料，需消耗大量的动物，原料来源有限，且有违于动物保护的原则。
另外，Helvetica.Chimica Acta.1984.67(2)612报道了以雄甾烯二酮原料，经九步反应制备熊去氧胆酸的第三种方法，该方法虽属非动物胆酸的原料制备的方法，但其价格较贵，合成中引进侧链的难度大。J.Org.Chem.1982.47(2).2331报道了全合成的方法，该方法共有四十余步反应，路线太长，无现实意义。
本发明的目的在于公开一种以4-孕甾烯-3，20-二酮(黄体酮)为起始原料，经八步反应制备熊去氧胆酸的新方法。4-孕甾烯-3，20-二酮(黄体酮)本身是孕激素的药物，工业生产是采用以植物中提取的薯蓣皂甙或剑麻皂甙或豆甾醇等为原料制备黄体酮的方法，原料来源广泛，工业生产方法成熟，价格低廉。
本发明的构思是这样的：
1以4-孕甾烯-3，20-二酮为原料，经脱氢、环氧化、氢化反应和选择性还原反应引进3位、7位α羟基和5位β氢，制备(3α，7α)-二羟基-5β-孕甾烷-20-酮；
2以(3α，7α)-二羟基-5β-孕甾烷-20-酮为原料，经wittig反应和氢化反应引进侧链，制备(3α，7α)-二羟基-5β-24-胆烷酸(CDCA)；
3以(3α，7α)-二羟基-5β-24-胆烷酸(CDCA)为原料，经氧化、还原反应，制备熊去氧胆酸-(3α，7β)-二羟基-5β-24-胆烷酸。
根据上述的构思，本发明提出如下的技术方案：
本发明所说的方法包括如下步骤：
(1)4-孕甾烯-3，20-二酮(黄体酮)的脱氢反应：
将黄体酮、四氯苯醌和溶剂置于反应釜中，加热回流2～6小时，优选6小时，冷却，过滤，氢氧化钠水溶液和水洗有机层，除去四氯氢醌和四氯苯醌，获得4，6-孕甾二烯-3，20-二酮。
各反应物的摩尔比为：
4-孕甾烯-3，20-二酮∶四氯苯醌＝1∶(1.3～1.5)；
所说的溶剂为丙酮、苯或甲苯，优选的溶剂是苯；
(2)4，6-孕甾二烯-3，20-二酮的环氧化反应：
将4，6-孕甾二烯-3，20-二酮和溶剂置于反应釜中搅拌，于0～25℃左右，分次加入含过氧酸的溶液，于室温下反应16～48小时，加入碳酸氢钠水溶液，分出有机层，用碳酸氢钠水溶液和水洗，有机层干燥，浓缩得(6α，7α)-环氧-4-孕甾烯-3，20-二酮。其反应式为：
各反应物的摩尔比为：
4，6-孕甾二烯-3，20-二酮∶过氧酸＝1∶(2～3)；
所说的过氧酸为间氯过苯甲酸、单过氧邻苯二甲酸中的一种，溶剂为二氯甲烷、氯仿或苯和乙醚中的一种。
(3)(6α，7α)-环氧-4-孕甾烯-3，20-二酮的氢化反应：
将(6α，7α)-环氧-4-孕甾烯-3，20-二酮、溶剂和钯碳置于反应釜中，室温常压下通入氢气，搅拌反应24～36小时，过滤除去钯碳，收集7α-羟基-5β-孕甾烷-3，20-二酮。
其反应式如下：
所说的溶剂是吡啶，且以新处理过的吡啶为好。
(4)7α-羟基-5β-孕甾烷-3，20-二酮的还原反应：
将7α-羟基-5β-孕甾烷-3，20-二酮、溶剂和金属硼氢化物如硼氢化钾或硼氢化钠等置于反应釜中，搅拌，室温反应1～2小时，氯仿提取，碳酸氢钠溶液和水洗至中性，浓缩得(3α，7α)-二羟基-5β-孕甾烷-20-酮。
其反应式如下：
所说的所说的溶剂为四氢呋喃、甲醇、乙醇或吡啶，优选的为四氢呋喃或甲醇，反应物料的摩尔比为：7α-羟基-5β-孕甾烷-3，20-二酮∶金属硼氢化物＝1∶(0.8～1.8)，优选1∶(1.0～1.5)；
优选的金属硼氢化物为硼氢化钾；
(5)(3α，7α)-二羟基-5β-孕甾烷-20-酮的wittig反应：
将三苯基膦β溴丙酸盐、溶剂、氢化钠和(3α，7α)-二羟基-5β-孕甾烷-20-酮分别置于反应釜中，在0～70℃反应48～72小时，优选的反应时间为48小时，反应后倒入水中，乙醚提取去除三苯氧膦和原料，水层酸化后，乙醚提取反应产物(3α，7α)-二羟基-20-烯-5β-24-胆烷酸。
其反应式如下：
所说的溶剂为二甲亚砜、四氢呋喃，反应物的摩尔比：
(3α，7α)-二羟基-5β-孕甾烷-20-酮∶三苯基膦β溴丙酸盐∶氢化钠＝1∶(1.5～2.0)∶(3～4)；
(6)(3α，7α)-二羟基-20-烯-5β-24-胆烷酸的氢化反应：
将(3α，7α)-二羟基-20-烯-5β-24-胆烷酸、二氧化铂、溶剂置于反应釜中，在室温下，常压通氢反应24～36小时，从反应物中收集反应产物(3α，7α)-二羟基-5β-24-胆烷酸(CDCA)。其反应式如下：
所说的溶剂为甲醇或二甲基甲酰胺，优选的溶剂为甲醇。
(7)7-氧代石胆酸(7K-LCA)的合成：
该合成过程为现有技术，在文献中已有详细的报道，本发明不再赘述。反应式为：
(8)目标产物-----熊去氧胆酸(UDCA)的合成：
该合成过程为现有技术，在文献中已有详细的报道，本发明不再赘述。反应式为：
由上述公开的技术方案可见，本发明所提供的以4-孕甾烯-3，20-二酮(黄体酮)为起始原料制备熊去氧胆酸的新方法具有十分显著的优点：
1)4-孕甾烯-3，20-二酮(黄体酮)本身是孕激素的药物，工业生产是采用以植物中提取的薯蓣皂甙或剑麻皂甙或豆甾醇等为原料制备黄体酮的方法，原料来源广泛，工业生产方法成熟，价格低廉；
2)合成路线设计新颖独特，合理可行，操作简便，经八步反应即可获得熊去氧胆酸。
因此本发明将具有一定的价值和应用前景。
下面将通过实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
(1)将0.048摩尔黄体酮、220ml苯和20ml冰醋酸置于反应釜中，加入0.063摩尔四氯苯醌，回流反应6小时，冷却，滤去析出物，用氢氧化钠溶液洗涤后，水洗至中性，有机层干燥浓缩得4，6-孕甾二烯-3，20-二酮9.0克，收率60％。Mp.140-142℃，波谱数据如下：
IR(KBr，cm-1)1700，1660，1620，1585
1HNMR(CD3COCD3 ppm)0.70(s，3H)，1.15(s，3H)，2.05(s，3H)，2.63(t，1H)，
5.62(s，1H)，6.19(s，2H)；
(2)将0.032摩尔4，6-孕甾二烯-3，20-二酮，200ml苯置于反应釜中，于室温，搅拌下分次加入含0.096摩尔单过氧邻苯二甲酸乙醚溶液120ml，反应16小时，加入10％碳酸钠水溶液，有机层水洗涤至中性，干燥，浓缩得(6α，7α)-环氧-4-孕甾烯-3，20-二酮6.8克，收率68％。Mp172-173℃，波谱数据如下：
IR(KBr，cm-1)1700，1670，1610，1230，865，
1HNMR(CD3COCD3，ppm)：0.68(s，3H)，1.14(s，3H)，2.05(s，3H)，3.37
(d，1H)，3.53(d，1H)，6.05(s，1H)；
(3)将0.018摩尔(6α、7α)-环氧-4-孕甾烯-3，20-二酮，2.4克10％的钯碳，100ml吡啶置于反应釜中，室温常压下通人氢气，反应24小时，过滤，浓缩，加入氯仿，水洗涤，浓缩，甲醇重结晶得7α-羟基-5β-孕甾烷-3，20-二酮4.0克，收率67％。波谱数据如下：IR(KBr，cm-1)3400，1700.1HNMR(CD3COCD3，ppm)0.65(s，3H)，1.00(s，3H)，2.15(s，3H)，2.60(t，1H)，3.40(q，1H)，3.96(br，s，1H).MS(m/e)332(M+)；
(4)将0.009摩尔7α-羟基-5β-孕甾烷-3，20-二酮，70ml四氢呋喃，7ml甲醇，0.9克硼氢化钾置于反应釜中，室温反应2小时，加入少量醋酸，再加入100ml氯仿，用碳酸氢钠溶液、水洗涤至中性，浓缩，乙醇重结晶得(3α，7α)-二羟基-5β-孕甾烷-20-酮2.1克，收率70％。Mp：208-210℃，波谱数据如下：IR(KBr，cm-1)3400，3350，1690，1HNMR(CD3COCD3，ppm)0.60(s，3H)，0.90(s，3H)，2.10(s，3H)，2.55(t，1H)，3.47(br，s，1H)，3.88(br，s，1H)。MS(m/e)334(M+)；
(5)氮气保护下，将0.022摩尔80％氢化钠，35ml二甲亚砜，置于反应釜中，在0℃下加入含0.0055摩尔三苯基膦β溴丙酸盐35ml四氢呋喃溶液，再加入0.003摩尔(3α，7α)-二羟基-5β-孕甾烷-20-酮，回流搅拌反应72小时，冷却后倒入水中，乙醚提取除去三苯氧膦，水层酸化至PH＝1，乙醚萃取，干燥，浓缩得(3α，7α)-二羟基-20-烯-5β-24-胆烷酸0.47克，收率40％.mp：196-198℃，波谱数据如下：IR(KBr，cm-1)3460，2950，1720，1600，750，
1HNMR(CDCl3，ppm)0.85(s，3H)，0.93(s，3H)，0.95(s，3H)，2.55(t，1H)
3.47(br.s，1H)，3.80(br，s，1H)，4.02(1H，22＝CH)，7.55(2H，23-CH2)
13CNMR(CDCI3，ppm)130.9(20-C＝)，167.7(24，-C＝O)
(6)将0.007摩尔(3α，7α)-二羟基-20-烯-5β-24-胆烷酸，溶剂和0.1克二氧化铂置于反应釜中，室温常压下通入氢气，搅拌反应36小时，过滤除去催化剂，甲醇洗涤滤饼，合并滤液和洗液，浓缩得(3α，7α)-二羟基-5β-24-胆烷酸(CDCA)0.13克，收率为43.04％.
mp：140-141℃。波谱数据如下：
IR(KBr，cm-1)3400，2950，1705，
1HNMR(CD3COCD3，ppm)0.70(s，3H)，0.90(s，3H)，0.95(d，3H)，3.48
(br，s，1H)，3.87(br.s，1H)
13CNMR(CDCI3，ppm)178.5(24-C＝O)
MS(m/e)393(M++1)。
(7)将2.4克(6.2mmol)CDCA溶解于84ml的丙酮和28ml的水中，再加入1.6克NBS，于25℃下搅拌反应，2.0小时，以TLC跟踪确定反应终点，然后加入15ml 50％的NaHSO3溶液，并加入200ml的水稀释，析出白色固体。过滤，滤饼用水洗涤至中性，干燥后用乙酸乙酯重结晶，得产品2.04克，mp：198～200℃，收率85％。
(8)将2.5克步骤(7)的产物溶解于70ml叔丁醇钾(3.8克)和叔丁醇的混合溶液中，加热回流，然后迅速加入2.0克金属钾，回流2.5小时，反应结束，冷却，加入少量甲醇和水，并用稀盐酸酸化至pH＝1，析出白色固体，用乙酸乙酯和正己烷重结晶，得1.75克目标产物----熊去氧胆酸(3α，7β)-二羟基-5β-24-胆烷酸。收率70％，Mp：201～203℃。
实施例2
采用与实施例1相同的操作过程，在步骤1中以丙酮代替苯，回流反应2小时，获得4，6-孕甾二烯-3，20-二酮8.7克，收率58％。
实施例3-4
采用与实施例1相同的操作过程，在步骤2中以间氯过氧苯甲酸代替单过氧邻苯二甲酸，二氯甲烷或氯仿代替苯，获得(6α，7α)-环氧-4-孕甾烯-3，20-二酮4.4克和4.6克，收率分别为35.5％和36.6％。
实施例5
采用与实施例1相同的操作过程，在步骤4中以硼氢化钠代替硼氢化钾，吡啶代替四氢呋喃甲醇，室温反应24小时，获得(3α，7α)-二羟基-5β-孕甾烷-20-酮2.02克，收率67.3％。
