時 磊,沈加林,沈小明,呂愛娟,陳禮勤(.南京地質(zhì)礦產(chǎn)研究所,江蘇南京 006; .南京靖龍醫(yī)藥技術(shù)有限公司,江蘇南京 800)
高純度(98.5% )夫沙那韋-d4的合成*
時磊1,沈加林1,沈小明1,呂愛娟1,陳禮勤2
(1.南京地質(zhì)礦產(chǎn)研究所,江蘇南京210016; 2.南京靖龍醫(yī)藥技術(shù)有限公司,江蘇南京211800)
摘要:以硝基苯-d5為原料,經(jīng)還原、保護(hù)、磺酰化、脫保護(hù)、氧化和親核取代反應(yīng)制得中間體——對硝基苯磺酰氯-d4(7)。以(2R,3S) -N-叔丁氧羰基-3-氨基-1,2-環(huán)氧-4-苯基丁烷為原料,經(jīng)開環(huán)反應(yīng)制得(1S,2R) -N-[1-苯甲基-2-羥基-3-(異丁胺基)丙基]氨甲酸叔丁酯(9) ; 9與7經(jīng)磺化反應(yīng)合成(2R,3S) -N-[(3-氨基-2-羥基-4-苯基)丁基]-N-異丁基-4-硝基苯磺酰胺鹽酸鹽-d4(10) ; 10依次經(jīng)?;?、磷?;⒓託溥€原和醋酸鈣成鹽反應(yīng)合成了夫沙那韋-d4,總收率33%,純度98.5%,其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR和EI-MS確證。
關(guān)鍵詞:藥物中間體;夫沙那韋-d4;合成
夫沙那韋鈣鹽[(1S,2R) -3-(4-氨基苯磺?;? (2-甲基丙基)氨基-1-苯甲基-2-膦酰氧基-丙基-氨基甲酸(3S)四氫-3-呋喃酯鈣鹽(Ⅰ)]是由英國GSK和美國Vertex公司共同研發(fā)的高效蛋白酶抑制劑[1-2]。Ⅰ既可直接用于艾滋病治療,也是合成安普那韋的前體藥物[3-4]。Ⅰ水溶性良好,不良反應(yīng)少[5-6]。
高純度夫沙那韋-d4(14)可作為Ⅰ的內(nèi)標(biāo),用于其生物利用率和藥物代謝的研究[7]。目前,Ⅰ的相關(guān)合成工藝較為成熟,但14的合成報道相對較少。胡娟等[1]以L-苯丙氨酸為原料,經(jīng)11步反應(yīng)合成了Ⅰ,總收率10%。該路線反應(yīng)時間長、產(chǎn)率低、后處理復(fù)雜。Emile等[8]以(2S,3S) -N-叔丁氧羰基-3-氨基-1,2-環(huán)氧-4-苯基丁烷為原料,成功合成了安普那韋,但未介紹羥基磷酰化的方法。Smiles等[9]以五氯化磷作磷酰化試劑,將對硝基苯磺酸轉(zhuǎn)化為對硝基苯磺酰氯,產(chǎn)率高,操作簡單。
Scheme 1
在此基礎(chǔ)上,本文設(shè)計了一條簡便、經(jīng)濟(jì)、條件溫和的合成14的反應(yīng)路線。以硝基苯-d5(1)為原料,經(jīng)還原、保護(hù)、磺?;⒚摫Wo(hù)、氧化和親核取代反應(yīng)制得中間體——對硝基苯磺酰氯-d4(7)。以(2R,3S) -N-叔丁氧羰基-3-氨基-1,2-環(huán)氧-4-苯基丁烷(8)為原料,經(jīng)開環(huán)反應(yīng)制得(1S,2R) -N-[1-苯甲基-2-羥基-3-(異丁胺基)丙基]氨甲酸叔丁酯(9) ; 9與7經(jīng)磺化反應(yīng)合成(2R,3S) -N-[(3-氨基-2-羥基-4-苯基)丁基]-N-異丁基-4-硝基苯磺酰胺鹽酸鹽-d4(10) ; 10依次經(jīng)?;?、磷酰化、加氫還原和醋酸鈣成鹽反應(yīng)合成了14(Scheme 1),總收率33%,純度98.5%,其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR和EI-MS確證。
1.1儀器與試劑
Buchi Melting Point B-545型熔點儀(溫度未校正) ; Bruker-300 MHz型核磁共振儀(CDCl3為溶劑,TMS為內(nèi)標(biāo)) ; Agilent 1100型高效液相色譜儀。
所用試劑均為分析純。
1.2合成
(1)苯胺-d5(2)的合成
在反應(yīng)瓶中加入1 12.0 g(0.1 mol)和MeOH 120 mL,攪拌使其溶解;氮氣保護(hù)下加入甲酸銨30.7 g(0.49 mmol),于室溫反應(yīng)5 min。加入10% Pd/C 1.2 g,回流反應(yīng)15 min。冷卻至室溫,抽濾,濾餅用甲醇洗滌,合并濾液和洗液,常壓蒸餾得無色油狀液體2 8.8 g,收率98.3 %。
(2)乙酰苯胺-d5(3)的合成
在反應(yīng)瓶中加入2 8.8 g(89.8 mmol),冰浴冷卻,氮氣保護(hù)下加入乙酸酐20.2 g (197.8 mmol),攪拌下于室溫反應(yīng)2.5 h。冷卻至室溫,用飽和NaHCO3溶液(約50 mL)調(diào)至pH 7,用CH2Cl2(3×80 mL)萃取,合并萃取液,用飽和食鹽水(150 mL)洗滌,無水Na2SO4干燥,蒸除溶劑得白色晶體3 12.5 g,收率99.2%,m.p.113℃~115℃。
(3)對乙酰胺基苯磺酰氯-d4(4)的合成
在反應(yīng)瓶中加入3 6.0 g(42.9 mmol),冰鹽浴冷卻,氮氣保護(hù)下滴加氯磺酸53.6 g (460 mmol),滴畢,于室溫反應(yīng)3 h[TLC檢測,展開劑: V(乙酸乙酯)∶V(石油醚) = 1∶1]。冷卻至15℃,攪拌下將反應(yīng)液緩慢加入冰水中,析出大量白色固體,抽濾,濾餅用水(50 mL)洗滌,干燥得白色固體4 6.7 g,收率65.7%,m.p.147℃~149 ℃;1H NMR δ: 2.18(s,3H,CH3)。
(4)對氨基苯磺酸-d4(5)的合成
在反應(yīng)瓶中加入4 13.0 g(57 mmol)和10% NaOH溶液300 mL,攪拌下于95℃反應(yīng)3 h。冷卻至室溫,于15℃用10%HCl(約25 ml)調(diào)至pH 1~2,折出固體。抽濾,濾餅用5℃~8℃冷水(20 mL)洗滌,干燥得白色固體5 8.3 g,收率87.0%,m.p.279℃~281℃。
(5)對硝基苯磺酸-d4(6)的合成
在反應(yīng)瓶中加入5 0.7 g(4 mmol)和冰醋酸5.6 mL,攪拌使其溶解;冰浴冷卻,氮氣保護(hù)下加入30% H2O25.6 mL,回流(80℃)反應(yīng)4.5 h [TLC檢測,展開劑: V (2%氯化氫的甲醇溶液)∶V(二氯甲烷) = 1∶2]。冷卻至室溫,蒸除溶劑,殘余物干燥得黃色固體6(不純化,直接投入下一步反應(yīng)) 0.76 g,m.p.107℃~112℃; EIMS m/z(%) : 205.0(8),206.0(100),207.0 (8),208.0(5)。
(6) 7的合成
在反應(yīng)瓶中加入6 0.5 g(2.4 mmol)和1,2-二氯乙烷7 mL,攪拌使其溶解;氮氣保護(hù)下加入五氯化磷1.0 g(4.8 mmol),于65℃反應(yīng)2.5 h。冷卻至室溫,蒸除溶劑,殘余物干燥得黃色固體7 0.51 g,收率94.3%,m.p.75℃~80℃; EI-MS m/z(%) : 223.0(11),224.0(100),225.0(9),226.0(6)。
(7) 9的合成
在反應(yīng)瓶中加入8 1.2 g(5 mmol,純度>99 %)和無水乙醇15 mL,攪拌使其溶解;加入異丁胺6.6 mL(7.5 mmol),氮氣保護(hù)下回流(78℃)反應(yīng)1 h。冷卻至室溫,減壓蒸除溶劑得白色固體9 1.53 g,收率99.8%。
(8) (2R,3S) -N-[(3-氨基-2-羥基-4-苯基)丁基]-N-異丁基-4-硝基苯磺酰胺鹽酸鹽-d4(10)的合成
在反應(yīng)瓶中加入9 1.27 g(3.8 mmol)和干燥甲苯9 mL,攪拌使其溶解;氮氣保護(hù)下于80℃滴加三乙胺0.42 g(4.2 mmol),滴畢,于90℃緩慢滴加7 1.0 g(4.5 mmol)的甲苯(4 mL)溶液,滴畢,反應(yīng)2 h(TLC檢測)。降溫至80℃,緩慢滴加濃鹽酸0.4 mL,滴畢,回流反應(yīng)1 h。加入濃鹽酸0.3 mL,反應(yīng)0.5 h。蒸除溶劑,殘余物加入乙酸乙酯6 mL,于60℃反應(yīng)0.5 h。冰浴冷卻,析出大量白色固體,抽濾,濾餅用冷乙酸乙酯(3 mL)洗滌,干燥得白色固體10 1.4 g,收率80.5%。
(9) (1S,2R) -3-(4-硝基苯磺?;? (2-甲基丙基)氨基-1-苯甲基-2-羥基-丙基-氨基甲酸(3S)四氫-3-呋喃酯-d4(11)的合成
在反應(yīng)瓶中加入三光氣(BTC) 0.56 g(1.9 mmol)的二氯甲烷(15 mL)溶液,冰浴冷卻至0℃~5℃;氮氣保護(hù)下加入(S) -3-羥基四氫呋喃0.5 g(5.7 mmol)和三乙胺0.57 g(5.7 mmol),于室溫反應(yīng)3 h。減壓蒸除溶劑,殘余物用二氯甲烷(50 mL)溶解,加入10 2.3 g(5 mmol),于10℃滴加三乙胺1.4 g(14 mmol),于室溫反應(yīng)1 h;回流反應(yīng)1 h(TLC檢測)。減壓蒸除溶劑,殘余物加水30 mL,用二氯甲烷(3×25 mL)萃取,合并有機(jī)相,用飽和食鹽水(10 mL)洗滌,無水硫酸鈉干燥,抽濾,濾液蒸干后用混合溶劑[V(乙酸乙酯)∶V(乙醇) =4∶1,16 mL]重結(jié)晶得白色固體11 2.2 g,收率82.1%;H NMR δ: 7.25(m,5H,ArH),4.96~4.79(m,1H),4.11(m,1H),3.89~3.65(m,4H),3.49~3.3(m,2H),3.18~2.70(m,5H),2.60~2.49(m,1H),2.11~1.87 (m,3H),1.30~1.15(m,1H),0.94~0.85(m,6H,CH3)。
(10) (1S,2R) -3-(4-硝基苯磺?;? (2-甲基丙基)氨基-1-苯甲基-2-膦酰氧基-丙基-氨基甲酸(3S)四氫-3-呋喃酯-d4(12)的合成
在反應(yīng)瓶中加入11 1.0 g(1.9 mmol)和干燥吡啶50 mL,攪拌使其溶解;冰浴冷卻至0℃~5℃,氮氣保護(hù)下加入三氯氧磷1.72 g (11.2 mmol),于室溫反應(yīng)2.5 h(TLC檢測)。冰浴冷卻至5℃,加水20 mL,用甲基異丁基酮(3×30 mL)萃取,合并有機(jī)相,用飽和食鹽水(25 mL)洗滌,無水硫酸鈉干燥,抽濾,濾液蒸干后用甲基異丁基酮(50 mL)溶解,于室溫滴加6 mol·L-1鹽酸2 mL,滴畢,劇烈攪拌下于50℃反應(yīng)2.5 h。冷卻至室溫,加水20 mL,靜置分層,水相用甲基異丁基酮(2×30 mL)萃取,合并有機(jī)相,用飽和食鹽水(20 mL)洗滌,無水硫酸鈉干燥,抽濾,濾液蒸干得淡黃色固體12 1.0 g,收率84.7%。
(11) (1S,2R) -3-(4-氨基苯磺酰基) (2-甲基丙基)氨基-1-苯甲基-2-膦酰氧基-丙基-氨基甲酸(3S)四氫-3-呋喃酯-d4(13)的合成
在反應(yīng)瓶中加入12 0.3 g(0.5 mmol)和甲醇7.5 mL,攪拌使其溶解;加入10%Pd/C 0.15 g,常壓下通入氫氣,于室溫反應(yīng)5 h[TLC檢測,展開劑: V(二氯甲烷)∶V(甲醇) = 4∶1,醋酸2~3滴]。過濾,濾餅用甲醇(10 mL)洗滌,合并濾液和洗液,減壓蒸除溶劑,剩余物干燥得白色固體13 0.27 g,收率91.5 %。
(12) 14的合成
在反應(yīng)瓶中加入13 0.5 g(0.9 mmol)和甲醇10 mL,攪拌使其溶解;滴加一水合醋酸鈣0.27 g (1.7 mmol)的水(2 mL)溶液,滴畢,于室溫反應(yīng)15 min。用5% NaOH溶液調(diào)至pH 8~9,析出大量白色固體,加水2 mL,攪拌10 min;抽濾,濾餅用50%乙醇洗滌,干燥得白色固體14 0.34 g,收率64.2%,純度>98.5%,同位素豐度98.2%;1H NMR δ: 7.36~7.28(m,5H),4.96~4.79 (m,1H),4.49(m,1H),4.29~4.16(m,1H),3.89~3.55(m,4H),3.42~3.33(m,2H),3.16~2.90(m,3H),2.75~2.60 (m,1H), 2.11~1.85(m,2.5H),1.30~1.15(m,0.5H),0.85~0.79(m,6H) ; EI-MS m/z(%) : 587.1 (7),588.1(100),589.1(30),590.1(10)。波譜數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)[1]一致。
首次以1原料,合成了高同位素豐度的7。用Pd/C-甲酸銨替代常規(guī)的Pd/C-H2還原硝基,反應(yīng)更迅速,產(chǎn)率更高。氯磺酸與3發(fā)生親電取代反應(yīng)時應(yīng)適當(dāng)控制溫度,避免因反應(yīng)過于劇烈而導(dǎo)致氘原子丟失。用30% H2O2氧化氨基時,需用TLC即時監(jiān)控,反應(yīng)時間過長,副產(chǎn)物大量增加,難以純化。
使用三光氣取代羰基二咪唑進(jìn)行?;磻?yīng),大大縮短了反應(yīng)時間,提高了產(chǎn)率。最后使用一水合醋酸鈣水溶液成鹽,只需調(diào)至pH為弱堿性,并多次重結(jié)晶達(dá)到高純度和高同位素豐度。整個合成路線操作簡便,所有步驟均只需重結(jié)晶提純。
參考文獻(xiàn)
[1]胡娟,肖元晶,韓峰燕,等.蛋白酶抑制劑Fosamprenavir Calcium的合成[J].中國醫(yī)藥工業(yè)雜志,2006,37(11) : 723-725.
[2]徐玉文,趙桂森.抗艾滋病藥物研究進(jìn)展[J].中國藥物化學(xué)雜志,2002,12(2) : 119-124.
[3]張娜,趙寧,朱瑞恒,等.安普那韋的合成[J].合成化學(xué),2008,16(1) : 115-117.
[4]唐紅梅.抗艾滋病復(fù)制周期藥物研究的新進(jìn)展[J].廣東醫(yī)學(xué),2005,26(9) : 1286-1288.
[5]劉晶,張娜,沈蕓瑛,等.新型蛋白酶抑制劑的合成[J].合成化學(xué),2008,16(5) : 593-595.
[6]諶志華,徐輝,莊璐,等.(2S,3S) -1,2-環(huán)氧基-3-叔丁氧酰胺基-4-苯丁烷的合成[J].合成化學(xué),2013,21(3) : 361-363.
[7]Sorbera L A,Martin L,Castaner J,et al.Fosamprenavir[J].Drugs Future,2001,26(3) : 224-231.
[8]Al F E,Deininger D D,McGhie S,et al.Process for the synthesis of HIV protease inhibitor[P].WO 994 888 5,1999.
[9]Smiles S,Stewart J.p-Acetaminobenzenesulfonyl chloride[J].Org Syn Coll,1941,1: 8.
[10]Winkler R,Richter M E A,Knüpfer U,et al.Regioand chemoselective enzymatic N-oxygenation in vivo,in vitro and in flow[J].Angew Chem Int Ed,2006,45 (47) :8016-8018.
[11]Tung R D,Murcko M A.Sulfonamide inhibitors of HIV-asqartyl protease[P].WO 940 563 9,1994.
[12]Armitage I G,Searle A D,Singh H.Calcium (3S) -tetrahydro-3-furanyl(1S,2R) -3-{[(4-amino phenyl) sulfonyl](isobutyl) amino} -1-benzyl-2-(phosphonooxy) propylcarbamate[P].US 651 495 3B1,2003.
·綜合評述·
Synthesis of High Purity(98.5%) Fosamprenavir-d4
SHI Lei1,SHEN Jia-lin1,SHEN Xiao-ming1,LüAi-juan1,CHEN Li-qin2
(1.Nanjing Research Institute of Geology and Mineral Resources,Nanjing 210016,China; 2.Nanjing Jinglong Pharmaceutical Technology Co.,Ltd.,Nanjing 211800,China)
Abstract:An intermediate,p-nitrobenzenesulfonyl chloride-d4(7),was obtained by reduction,protection,sulfonylation,deprotection,oxidation and nucleophilic substitution,using nitrobenzene-d5as starting material.(1S,2R) -N-[1-benzyl-2-hydroxy-3-(isobutylamine) propyl]tert-butyl carbamate (9) was prepared by ring-opening reaction from (2R,3S) -N-Boc-3-amino-1,2-epoxy-4-phenylbutane.(2R,3S) -N-[(3-amino-2-hydroxy-4-phenyl) butyl]-N-isobutyl-4-nitrobenzene sulphonamide hydrochloride-d4(10) was synthesized by sulfonation reaction of 9 with 7.Fosamprenavir-d4,in total yield of 33% and purity of 98.5%,was synthesized by acylation,phosphorylation,hydrogenation reduction and salification from 10,respectively.The structures were confirmed by1H NMR and EI-MS.
Keywords:drug intermediate; Fosamprenavir-d4; synthesis
作者簡介:時磊(1983-),男,漢族,江蘇南京人,碩士,主要從事藥物合成和有機(jī)分析的研究。E-mail: njdkssl@163.com
*收稿日期:2014-10-30;
修訂日期:2015-06-10
中圖分類號:O625.75; R914.5
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
DOI:10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2015.07.0668