脂糖肽抗生素Telavancin的合成工藝改進(jìn)*

梁玉華，馮文化

(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)科大學(xué) 藥物研究所，北京 100050 )

Telavancin{Nvan-2-(癸基氨基)乙基-29-[(N-膦?；谆?氨甲基]萬古霉素(1)}是美國Theravance公司研發(fā)的新型脂糖肽抗生素。其注射劑于2009年被美國FDA批準(zhǔn)上市，用于治療成人復(fù)雜皮膚感染和皮膚結(jié)構(gòu)感染,以及金黃色葡萄球菌引起的感染(包括甲氧西林敏感金黃色葡萄球菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌)[1]。

在1的合成中，文獻(xiàn)[2]方法以N-癸基氨基乙醇為原料，經(jīng)Fmoc-Cl保護(hù)、Swerm氧化制得關(guān)鍵中間體N-(9-芴基甲氧羰基)-癸基氨基乙醛(8)。該方法存在DMSO沸點(diǎn)高難蒸除，需活化劑草酰氯，產(chǎn)生副產(chǎn)物甲基硫代亞甲基醚、鹵代酮、二甲基硫醚等，操作繁瑣,后處理麻煩，不易純化，不宜工業(yè)化等缺陷。

本文在文獻(xiàn)[2]方法的基礎(chǔ)上對8的合成工藝進(jìn)行改進(jìn)：癸醛(5)和氨基乙醛縮二甲醇縮合生成席夫堿，再經(jīng)氰基硼氫化鈉還原、Fmoc-Cl保護(hù)、酸水解制得8。再參照文獻(xiàn)[2，3]方法將8與萬古霉素鹽酸鹽(9, Chart 1)反應(yīng)生成席夫堿,經(jīng)氰基硼氰化鈉還原、脫Fmoc保護(hù)制得Nvan-2-(癸基氨基)乙基萬古霉素(10)；10與氨甲基膦酸(4)進(jìn)行曼尼希反應(yīng)合成了目標(biāo)化合物1(Scheme 1)。

合成8的改進(jìn)路線具有提純簡單，后處理方便，三步收率(82.8%)較高等優(yōu)點(diǎn)；在1的合成中，通過改變10與4的投料比，減少了副產(chǎn)物的生成，使單步(10→1)收率從27%[3]提高至48.7%，從而

Scheme 1

Chart 1

提高了1的總收率；對4的合成做了研究，通過乙酰胺(2)，多聚甲醛及三氯化磷在冰醋酸中回流反應(yīng)生成乙酰胺甲基膦酸(3)； 3再經(jīng)濃鹽酸水解制得4，兩步收率49.4%[4]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1．1 儀器與試劑

TRYT-3型熔點(diǎn)儀；Varain Mercury-600和Varain Mercury-400型核磁共振儀(CDCl3為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo));Agilent LC/MSD TOF 型質(zhì)譜儀;Alltech型高效液相色譜儀[HPLC,色譜柱：Kromasil C18柱(4.6 nm×150 mm, 5 μm);流動(dòng)相：A=V(水)∶V(乙腈)∶V(TFA)=98∶2∶0.1%, B=V(水)∶V(乙腈)∶V(TFA)=10∶90∶0.1%；梯度洗脫：A∶B=95∶5～60∶40洗脫0 min～20 min，A∶B=60∶40洗脫20 min～40 min；流速：1.0 mL·min-1;檢測波長:280 nm]。

乙腈，色譜純;其余所用試劑均為化學(xué)純;萬古霉素鹽酸鹽，華北制藥，純度>93%。

1.2 合成

(1) 3的合成

在三口瓶中依次加入2 5.9 g(100 mmol)，多聚甲醛3.3 g(110 mmol)和冰乙酸70 mL，攪拌下于100 ℃回流反應(yīng)至白色固體完全溶解；冷卻至室溫，緩慢滴加三氯化磷16.5 g(120 mmol)，滴畢，回流反應(yīng)至終點(diǎn)(TLC檢測)。減壓蒸除冰醋酸后加入甲醇50 mL，抽濾，濾餅干燥得白色固體3 8.3 g，收率54.2%，m.p.184 ℃～186 ℃；1H NMR(D2O)δ: 3.42～3.51(d, 2H), 1.92(s, 3H)； ESI-MSm/z: 154{[M+H]+}。

(2) 4的合成

在單口瓶中加入3 5.5 g(36 mmol)和8 mol·L-1鹽酸50 mL，攪拌下于100 ℃回流反應(yīng)至終點(diǎn)(TLC檢測)。減壓蒸除溶劑得棕色油狀液體。加水100 mL和活性炭5 g，加熱脫色反應(yīng)2 h。抽濾,濾液減壓旋蒸除水后加入甲醇80 mL，抽濾,濾餅干燥得白色固體4 3.66 g，收率91.5%，m.p.309 ℃～312 ℃；1H NMR(D2O)δ: 3.31～3.34(d,J=9．0 Hz, 2H)；31P NMR(D2O): 13.6(s, 1P)； ESI-MSm/z: 112{[M+H]+}。

(3)N-癸基氨基乙醛縮二甲醇鹽酸鹽(6)的合成

在反應(yīng)瓶中加入5 4.68 g(30 mmol)和氨基乙醛縮二甲醇3.21 g(30.6 mmol)的甲醇(100 mL)溶液，攪拌下于室溫反應(yīng)12 h。冰浴冷卻下分批加入氰基硼氫化鈉2.83 g(45 mmol)；于室溫反應(yīng)12 h(TLC檢測)。蒸除溶劑，用3 mol·L-1鹽酸調(diào)至酸性，用二氯甲烷(2×50 mL)萃取，合并有機(jī)層，用飽和食鹽水洗滌兩次，無水硫酸鎂干燥，減壓濃縮至干，加丙酮析晶，過濾，濾餅干燥得白色固體6 7.31 g，收率86.4%；1H NMRδ: 0.85～0.88(t, 3H), 1.24～1.31( m，4H)，1.85～1.89(m, 2H), 3.04～3.06(m，4H)，3.46(s, 6H)，4.98～5.01(t, 1H)。

(4)N-(9-芴基甲氧羰基)-癸基氨基乙醛縮二甲醇(7)的合成

在反應(yīng)瓶中加入6 2.82 g(10 mmol)，DIPEA(N,N-二異丙基乙胺)2.71 g(21 mmol)及無水THF 80 mL，攪拌下于室溫反應(yīng)20 min；緩慢滴加Fmoc-Cl 2.58 g(10 mmol)的THF(30 mL)溶液，滴畢，反應(yīng)至終點(diǎn)(TLC檢測)。過濾,濾液減壓蒸除THF后加入乙酸乙酯80 mL，依次用10%鹽酸(2×50 mL)、飽和碳酸氫鈉溶液(2×50 mL)和飽和氯化鈉溶液(2×50 mL)洗滌，無水硫酸鎂干燥，過濾，濾液減壓濃縮至干得黃色油狀液體7 4.61 g，收率98.5%；1H NMRδ: 0.81～0.81(t, 3H), 1.02～1.04(m, 1H), 1.17～1.36(m, 14H), 1.38～1.40(m, 1H), 2.98～3.07(m, 2H), 3.12(s, 3H), 3.15～3.22(m, 3H), 3.31(s, 3H), 4.15～4.18(m, 1H), 4.37～4.39(m, 1H), 4.42～4.43(d,J=6．0 Hz, 1H), 4.52～4.53(d,J=5.2 Hz, 1H), 7.18～7.69(m, 8H)。

(5) 8的合成

在反應(yīng)瓶中加入7 4.0 g的THF(50 mL)溶液，濃鹽酸10 mL，攪拌下于室溫反應(yīng)至終點(diǎn)(TLC檢測)。減壓蒸除THF，加入乙酸乙酯100 mL，依次用飽和碳酸氫鈉溶液(2×100 mL)、飽和氯化鈉溶液(2×100 mL))洗滌，無水硫酸鎂干燥，過濾，濾液減壓濃縮至干得黃色油狀液體8 3.51 g，收率97.3%；1H NMRδ: 0.87～0.88(t, 3H), 1.10～1.43(m, 14H), 1.69～1.76(m, 2H), 3.10～3.14(m, 2H), 3.68～3.73(m, 2H), 4.23～4.25(m，1H), 4.52～4.55(m, 2H), 7.18～7.69(m, 8H)。

(6)10的合成

氮?dú)獗Ｗo(hù)，在反應(yīng)瓶中加入9 4.0 g(2.69 mmol), 8 1.47 g(3.5 mmol)及DIPEA 1.04 g(8.07 mmol)及DMF 40 mL，攪拌使其完全溶解。加入氰基硼基化鈉0.34 g,于室溫反應(yīng)至終點(diǎn)(HPLC檢測)。加入甲醇10 mL和三氟乙酸(TFA)0.92 g，于室溫反應(yīng)1 h。減壓蒸除甲醇，加水300 mL，析出大量白色沉淀,減壓抽濾,濾餅用DMF溶解后加入二乙胺0.6 g,反應(yīng)5 h；加入丙酮300 mL，析出大量白色固體，減壓抽濾，濾餅用乙酸乙酯(2×100 mL)洗滌，干燥得白色固體10 3.27 g，收率74.5%，純度83.60%(HPLC,下同)； ESI-MSm/z: 817.323 9{[M+2H]2+}。

(7) 1的合成

在反應(yīng)瓶中加入10 2.0 g(1.225 mmol )和4 271 mg(2.45 mmol)的乙腈(12 mL)溶液，攪拌10 min;加水8 mL，用3 mol·L-1NaOH溶液調(diào)至pH 9～10，于室溫反應(yīng)15 min。加入多聚甲醛38.59 mg(1.29 mmol)，反應(yīng)至終點(diǎn)(HPLC檢測)。用3 mol·L-1鹽酸調(diào)至pH 2～3，加入丙酮150 mL,析出白色固體，減壓過濾，濾餅用乙酸乙酯(2×100 mL)洗滌后經(jīng)反相硅膠柱層析[洗脫劑：V(乙腈)∶V(水)=2∶8]純化得白色固體1 1.05 g，產(chǎn)率48.7%，純度91.8%(91．3%[5])；1H NMR(DMSO)δ： 0.81～0.86(m, 6H), 0.93～0.94(d, 3H), 1.05～1.07(d, 3H), 1.17～1.41(br, 16H), 1.43(s, 3H), 1.62～1.65(m, 4H), 1.86～1.93(m, 2H), 2.07(s, 2H), 2.49～2.60(m, 2H), 2.72～2.95(m, 8H), 3.18～3.66(m, 19H), 3.98(m, 1H), 4.14(br, 1H), 4.24(s, 1H), 4.40(s, 1H), 4.65(br, 1H), 4.84(br, 1H), 5.08～5.29(m, 7H), 5.61～5.71(m, 2H), 6.03～6.10(br, 1H), 6.49(s, 1H), 6.69～6.78(m, 3H), 6.95(br, 1H), 7.05～7.58(m, 7H), 7.83(s, 1H), 8.62(br, 4H), 8.97(s, 1H), 9.36(s, 1H), 9.51(s, 1H)； ESI-MSm/z: 878.808 4{[M+2H]2+}。

2 結(jié)果與討論

與文獻(xiàn)[6]1H NMR數(shù)據(jù)相比發(fā)現(xiàn)，1在6.29少了間苯二酚上一個(gè)氫的特征信號(c-H)，而在6.49有b-H的特征信號，在5.08～5.29，3.18～3.66存在a-H和e-H信號，表明萬古霉素只在c-位上進(jìn)行了曼尼希反應(yīng)。在0.81～0.86，1.17～1.41上分別為Nvan-位上的葵基取代基的甲基峰和亞甲基峰。而d,d′-H的化學(xué)位移在2.72～2.95。

在由10合成1的過程中，文獻(xiàn)[3]方法用r[n(10)∶n(4)=1∶6，此時(shí)1會(huì)進(jìn)一步與4反應(yīng)生成二曼尼希副產(chǎn)物；若r=1∶1時(shí)，則原料轉(zhuǎn)化不完全；本文通過工藝優(yōu)化,發(fā)現(xiàn)r=1∶2時(shí)，只得到單曼尼希產(chǎn)物(1)，原料轉(zhuǎn)化最佳，產(chǎn)率由27%[3]提高至48.7%。

1，9和10的極性相近，使用普通的薄層色譜難以分離，需使用高效液相監(jiān)測反應(yīng)。文獻(xiàn)[3,5]方法用的是C14色譜柱，本文通過優(yōu)化液相條件，使用C18色譜柱即可將1，9和10分離，方便操作。

[1] 尚新艷，阮麗軍,許激揚(yáng)，等.第二代糖肽類抗生素的研究進(jìn)展[J].中國抗生素雜志，2007，32(5):263-312.

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[6] Dudley H W, John R K.Structural and mode of action studies on the antibiotic vancomycin.Evidence from 270-MHz proton magnetic resonance[J].JACS,1976,99(8):2768-2774.