SGLT2抑制劑Dapagliflozin的全合成*

邵 華, 趙桂龍, 劉 巍, 王玉麗, 徐為人, 湯立達(dá)

(1. 天津藥物研究院 a. 天津市新藥設(shè)計(jì)與發(fā)現(xiàn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; b. 藥效學(xué)與藥代動(dòng)力學(xué)省部共建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300193)

2型鈉葡萄糖共轉(zhuǎn)運(yùn)子(SGLT2)是近年來發(fā)現(xiàn)的一個(gè)治療糖尿病的新靶點(diǎn)，由672個(gè)氨基酸組成。血漿葡萄糖在腎小球中被過濾，并在近端小管被主動(dòng)再吸收返回到血液中。SGLT2分布在腎臟，是控制這一過程的主要蛋白，其作用是吸收原尿中的葡萄糖，并將其返回到血液中。因此抑制SGLT2的活性就能夠增加尿中葡萄糖的排泄從而降低血糖濃度，這個(gè)方法從與以往不同的途徑降低了血糖水平。由于SGLT2抑制劑不介入葡萄糖代謝，它可以作為一種新穎的血糖控制方法[1，2]。

Dapagliflozin(Ⅰ)是由Bristol-Myers Squibb公司[3]開發(fā)的一種SGLT2抑制劑，目前處于Ⅲ期臨床階段，預(yù)計(jì)2011年或2012年上市。我們?cè)谘芯縎GLT2抑制劑的過程中[4]，全合成了Ⅰ(Scheme 1)用作藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)的陽性對(duì)照。在全合成過程中對(duì)文獻(xiàn)方法[3]進(jìn)行了改進(jìn)，大幅度提高了收率并簡(jiǎn)化了操作過程。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1．1 儀器與試劑

X-4型數(shù)字顯示顯微熔點(diǎn)儀；Bruker AV-400型核磁共振譜儀(DMSO-d6為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo))。所用試劑均為分析純。

Scheme 1

1．2 合成

(1) 2,3,4,6-四-O-三甲基硅烷基-D-葡萄糖酸內(nèi)酯(8)的合成

在燒瓶中依次加入D-葡萄糖酸內(nèi)酯(7) 4.81 g(27.0 mmol),N-甲基嗎啡啉(NMM)25 mL(217.5 mmol) 和干燥THF 50 mL，冰水浴冷卻，攪拌下緩慢滴加三甲基氯硅烷(TMSCl) 20 mL(167.4 mmol)，滴畢，于室溫反應(yīng)過夜。加入甲苯200 mL稀釋，冰水冷卻下小心滴加100 mL水，分出有機(jī)相，依次用飽和磷酸二氫鈉水溶液和飽和食鹽水各50 mL洗滌，無水硫酸鈉干燥，減壓蒸除溶劑得淡黃色油狀物812.60 g，產(chǎn)率100%;1H NMRδ: 4.19～4.21(m, 1H), 4.02(d,J=8.0 Hz, 1H), 3.67～3.84(m, 4H), 0.06～0.28(m, 36H)。

(2) (5-溴-2-氯苯基)(4-乙氧基苯基)甲酮(4)的合成

在燒瓶中依次加入5-溴-2-氯苯甲酸(1) 4.71 g(20.0 mmol)，干燥的二氯甲烷10 mL，草酰氯2 mL(23.6 mmol)和二甲基甲酰胺1滴，瓶口加裝CaCl2干燥管，攪拌下于室溫反應(yīng)過夜。減壓蒸去二氯甲烷和過量的草酰氯得紅色透明液體即為5-溴-2-氯苯甲酰氯(2)的粗品。以干燥二氯甲烷5 mL溶解，加入苯乙醚(3) 2.50 g(20.5 mmol)。冰水浴冷卻，攪拌下分批加入無水三氯化鋁2.80 g(21.0 mmol)，攪拌下于室溫反應(yīng)2 h(TLC跟蹤)。小心倒入攪動(dòng)的冰水(100 mL)中，用二氯甲烷(3×50 mL)提取，合并有機(jī)相，依次用10%稀鹽酸,10%氫氧化鈉水溶液和飽和食鹽水各50 mL洗滌，無水硫酸鈉干燥，減壓蒸去溶劑得4的粗品，經(jīng)硅膠柱層析[洗脫劑:A=V(乙酸乙酯) ∶V(石油醚)=1 ∶20]分離得無色棱柱狀晶體44.80 g，產(chǎn)率70.6%, m.p. 69 ℃～70 ℃(60 ℃[3]);1H NMRδ: 7.71～7.76(m, 2H), 7.67(d,J=8.8 Hz, 2H), 7.54(d,J=8.4 Hz, 1H), 7.06(d,J=8.8 Hz, 2H), 4.13(q,J=7.0 Hz, 2H), 1.34(t,J=7.0 Hz, 3H);13C NMRδ: 191.10, 163.43, 140.45, 133.96, 132.15, 131.66, 131.01, 128.81, 127.99, 120.26, 114.75, 63.76, 14.36。

(3) (5-溴-2-氯苯基)(4-乙氧基苯基)甲烷(5)的合成

在燒瓶中依次加4 4.80 g(14.1 mmol)，干燥二氯甲烷2 mL，乙腈2 mL和三乙基硅烷5 mL(31.4 mmol)，冰水浴冷卻，攪拌下緩慢滴加三氟化硼乙醚3 mL(23.8 mmol)，滴畢，瓶口加裝CaCl2干燥管，攪拌下于室溫反應(yīng)過夜(TLC跟蹤)。冷卻下小心加入10%氫氧化鉀水溶液50 mL，攪拌10 min后再加水100 mL稀釋，用二氯甲烷(3×50 mL)提取，合并有機(jī)相，用飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，減壓濃縮后的黃色油狀物經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑：A=1 ∶40)純化得淡黃色晶體53.76 g,產(chǎn)率81.8%, m.p.40 ℃～41 ℃(37 ℃[3]);1H NMRδ: 7.49(d,J=2.4 Hz, 1H), 7.42, 7.44(dd,J=2.4 Hz, 8.4 Hz, 1H), 7.38(d,J=8.4 Hz, 1H), 7.11(d,J=8.4 Hz, 2H), 6.84(d,J=8.4 Hz, 2H), 3.94～3.99(m, 4H), 1.29(t,J=7.0 Hz, 3H);13C NMRδ: 157.05, 141.47, 133.46, 132.31, 131.20, 130.72, 130.34, 129.66, 120.02, 114.39, 62.85, 14.60。

(4) 1-{4-氯-3-[(4-乙氧基苯基)甲基]苯基}-α/β-D-吡喃甲基葡萄糖苷(10)的合成

在燒瓶中加入53.76 g(11.6 mmol)，干燥THF 5 mL和甲苯10 mL，氮?dú)獗Ｗo(hù)，用橡膠塞封口，用液氮-無水乙醇降溫至-78 ℃，攪拌下用注射器滴加1.6 mol·L-1正丁基鋰正己烷溶液8 mL，滴畢，反應(yīng)30 min得含6的溶液。用注射器滴加8 12.60 g(27.0 mmol)的甲苯(20 mL)溶液，反應(yīng)30 min后再加入甲基磺酸2.0 g(20.8 mmol)的無水甲醇(20 mL)溶液，于室溫反應(yīng)12 h。加水100 mL，用乙酸乙酯(3×50 mL)提取，合并有機(jī)相，依次用飽和碳酸氫鈉水溶液和飽和食鹽水各50 mL洗滌，無水硫酸鈉干燥，減壓蒸除溶劑得黃色油狀物10(未經(jīng)純化直接用于下一步反應(yīng)) 4.54 g，產(chǎn)率89.6%。

(5) 2,3,4,6-四-O-乙酰基-1-{4-氯-3-[(4-乙氧基苯基)甲基]苯基}-1-脫氧-β-D-吡喃型葡萄糖(13)的合成

在燒瓶中依次加入104.54 g(10.4 mmol)，干燥二氯甲烷20 mL，干燥乙腈5 mL和三乙基硅烷2 mL(12.6 mmol)，冰水冷卻下緩慢滴加三氟化硼乙醚2 mL(15.9 mmol)，滴畢，于室溫反應(yīng)過夜。加飽和碳酸氫鈉水溶液100 mL，用二氯甲烷(3×50 mL)提取，合并有機(jī)相，用飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，減壓濃縮得黃色油狀物粗品11。加入乙酸酐50 mL，無水乙酸鈉2.0 g(24.4 mmol)，攪拌下回流反應(yīng)1 h。冷卻至室溫后倒入100 mL冰水中，攪拌2 h，用二氯甲烷(3×50 mL)提取，合并有機(jī)相，用飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，減壓濃縮得黃色油狀物12，經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑：A=1 ∶3)純化得白色晶體13 3.98 g，產(chǎn)率66.7%, m.p.130 ℃(120 ℃[3]);1H NMRδ: 7.41(d,J=8.0 Hz, 1H), 7.24(d,J=8.4 Hz, 1H), 7.21(d,J=0.8 Hz, 1H), 7.05(d,J=8.4 Hz, 2H), 6.81(d,J=8.4 Hz, 2H), 5.34(t,J=9.6 Hz, 1H), 5.06(t,J=9.6 Hz, 1H), 4.93(t,J=9.6 Hz, 1H), 4.65(d,J=9.6 Hz, 1H), 4.01～4.14(m, 3H), 3.92～3.98(m, 4H), 2.00(s, 3H), 1.99(s, 3H), 1.91(s, 3H), 1.68(s, 3H), 1.28(t,J=7.0 Hz, 3H);13C NMRδ: 170.03, 169.55, 169.34, 168.43, 156.94, 138.45, 136.20, 132.93, 130.88, 130.10, 129.57, 129.35, 126.49, 114.30, 77.28, 74.55, 73.18, 72.29, 68.37, 62.87, 62.24, 37.37, 20.47, 20.37, 20.24, 19.97, 14.61。

(6) Ⅰ的合成

在燒瓶中加入無水甲醇20 mL，金屬鈉0.10 g(4.3 mmol)，攪拌使其溶解后加入13 3.98 g(6.9 mmol), 攪拌下于室溫反應(yīng)3 h(TLC跟蹤)。加入適量強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，攪拌過夜至pH 7時(shí)，加入甲醇100 mL，抽濾，濾液減壓蒸除溶劑，室溫下真空干燥得類白色固體Ⅰ 2.82 g,產(chǎn)率100%, 純度高于99%;1H NMRδ: 7.36(d,J=8.4 Hz, 1H), 7.31(d,J=1.6 Hz, 1H), 7.21, 7.23(dd,J=1.8 Hz, 8.2 Hz, 1H), 7.08(d,J=8.4 Hz, 2H), 6.82(d,J=8.4 Hz, 2H), 4.91, 4.92(dd,J=1.4 Hz, 4.6 Hz, 2H), 4.79(d,J=5.6 Hz, 1H), 4.41(t,J=5.8 Hz, 1H), 3.92～4.02(m, 5H), 3.67～3.71(m, 1H), 3.41～3.46(m, 1H), 3.07～3.28(m, 4H), 1.29(t,J=7.0 Hz, 3H);13C NMRδ: 156.87, 139.65, 137.77, 131.88, 131.18, 130.77, 129.53, 128.62, 127.31, 114.27, 81.18, 80.67, 78.29, 74.68, 70.28, 62.86, 61.34, 37.63, 14.65。

2 結(jié)果與討論

在用三乙基硅烷/三氟化硼乙醚還原4的過程中，我們對(duì)反應(yīng)條件進(jìn)行了改進(jìn)，大幅度減少了溶劑的用量，提高了反應(yīng)物的濃度，使反應(yīng)在較短時(shí)間和較低溫度(室溫)下即可進(jìn)行完全，避免了原先需要加熱才能使反應(yīng)完全進(jìn)行的狀況。

文獻(xiàn)[3]方法對(duì)10的純化大大降低了產(chǎn)率；本文直接使用10的油狀物粗品，減少了損失提高了產(chǎn)率。

在11的全乙酰化反應(yīng)中徹底改進(jìn)了文獻(xiàn)[3]方法，用無水乙酸鈉為催化劑，用乙酸酐為?；噭┰?40 ℃完成酰化，實(shí)驗(yàn)操作和產(chǎn)品后處理都較文獻(xiàn)[3]方法簡(jiǎn)便易行，且收率較高，避免了使用昂貴的4-二甲氨基吡啶。

13的脫乙?；磻?yīng)在含有催化量甲醇鈉的無水甲醇溶液中室溫下順利進(jìn)行，而后經(jīng)過離子交換樹脂脫鈉離子，避免了加熱反應(yīng)和涉及酸堿的后處理，使該步收率大幅度提高到接近100%。

[1] 埃爾斯沃斯·B，沃什伯恩·W·N，謝爾·P·M.C-芳基葡糖苷SGLT2抑制劑和方法[P].CN 03 811 353.8,2005.

[2] Francisco C, Kinne R K H, Wilhelm B. Thioglycosides as pharmaceutically active agents[P].EP 1 854 806, 2007.

[3] Meng W, Ellsworth B A, Nirschl A A,etal. Discovery of dapagliflozin:A potent,selective renal sodium-dependent glucose cotransporter 2(SGLT2) inhibitor for the treatment of type 2 ciabetes[J].J Med Chem,2008,51:1145-1149.

[4] 王致峰,趙桂龍,王玉麗,等. 苯萘基糖苷類化合物的合成及其治療糖尿病的活性[J].合成化學(xué),2009,17(5):570-573.