3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸的合成

付 敏，古 亮，劉曉斌，宋 皓，彭 冠

(1.江西青峰藥業(yè)有限公司，江西 贛州 341000；2.江西科維協(xié)同創(chuàng)新藥物有限公司，江西 贛州 341000)

3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸(ObeticholicAcid，商品名Ocaliva)是由美國Intercept制藥公司研發(fā)的原發(fā)性膽汁性肝硬化(PBC)治療藥物， 2016年5月27日獲美國FDA批準上市，2016年12月12日獲歐盟批準上市，是近20年來首個獲批治療PBC的藥物。其針對伴有2～3級肝纖維化的非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的適應(yīng)癥也正處于三期監(jiān)床階段[1]。

目前合成3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸的路線主要有兩種[2-3]：路線一以7-酮石膽酸為原料，經(jīng)甲酯化，成硅烯醇醚，羥醛縮合，酯基水解，烯鍵加氫，羰基還原得到；路線二將是將路線一中酯基水解的產(chǎn)物再做成不同的酯，酯先進行烯鍵加氫與羰基還原，最后水解除去酯基。此兩種文獻報道的方法均存在反應(yīng)過程中異構(gòu)體生成量較多，產(chǎn)品需多次結(jié)晶純化才能達到藥用要求，不利于商業(yè)化生產(chǎn)。

本文參考有關(guān)文獻[2-5]，對3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸的合成工藝進行改進優(yōu)化，以3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸為起始原料，經(jīng)催化加氫、構(gòu)型翻轉(zhuǎn)、羰基還原等一系列反應(yīng)合成了標題化合物，與文獻方法相比，反應(yīng)條件溫和，總收率85.1%。具體合成路線如圖1。

圖1 3α,7α-二羥基-6α- 乙基-5β-膽烷-24-酸的合成路線Fig.1 Synthetic route of 3α, 7α-dihydroxy-6α-ethyl-5β-cholan-24-oic acid

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

ZF-113型三用紫外分析儀(上海和勤分析儀器有限公司)；WRR型熔點儀(溫度計未經(jīng)校正，上海精密科學(xué)儀器有限公司)；Avance 400核磁共振儀(DMSO為溶劑,TMS為內(nèi)標，瑞士Bruker公司) ； Waters Alliance e2695高效液相色譜儀(美國沃特世公司) ；Corona Veo RS檢測器(賽默飛世爾科技公司)；Xevo G2-XS Qtof高分辨質(zhì)譜(美國沃特世公司)。 3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸(廈門海樂景生化有限公司)；其他試劑均為市售分析純或化學(xué)純。

1.2 合成方法

1.2.1 3α-羥基-6β-乙基-7-酮-5β-膽-24-酸(2)的合成

250mL高壓氫化反應(yīng)釜(上海巖征YZPR-250)中加入15.00g (36.0mmol) (E)-3α-羥基-6-亞乙基-7-酮-5β-膽-24-酸，150mL甲醇和0.75g 鈀炭(含鈀10%，干基重量)，抽真空后通氫氣至0.4～1.0MPa，升溫至50℃反應(yīng)8h，降至室溫后過濾，濾液取樣液相檢測原料剩余小于0.5%，得(2)的甲醇溶液。直接用于下步投料。

1.2.2 3α-羥基-6α-乙基-7-酮-5β-膽-24-酸(3)的合成

將上步得到的(2)的甲醇溶液加入到500mL三口燒瓶中，加入4.32g(54.0mmol) 50%氫氧化鈉溶液，磁力攪拌(鞏義予華DF-101S)升溫至回流反應(yīng)5h，降至室溫后取樣液相檢測原料(2)剩余小于0.5%，得(3)的甲醇溶液。

1.2.3 3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸(4)的合成

向上步得到的(3)的甲醇溶液中加3.40g(90.0mmol) 硼氫化鈉，磁力攪拌(予華DF-101S)升溫至回流反應(yīng)6h，降至室溫后取樣液相檢測原料(3)剩余小于0.5%，加入300mL 水，減壓濃縮至約一半體積，用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至3～4，析出產(chǎn)品，過濾，水洗，50℃真空干燥得到粗品，粗品用50mL醋酸異丙酯重結(jié)晶得白色固體12.89g，即為3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸(4)，三步收率：85.1%，m.p.98.0～99.5℃,HPLC純度為99.75%。

3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸的各種譜圖見圖2～圖6。

1HNMR(DMSO，400 MHz)，δ：0.60 (s，3H)；0.82(m，6H)； 0.88(d，3H，J=6.4Hz)；1.22(m，18H)；1.73(m，6H)；1.90 (d，1H，J=11.6Hz)； 2.09(m，1H)； 2.21(m，1H)； 3.13(m，1H)； 3.49(s，1H)； 4.04(s，1H)； 4.30(s，1H)；12.0(s，1H)。13CNMR(DMSO,100MHz)，δ:12.20，18.66，20.91，22.67，23.58，23.60，28.34，30.93，31.23，31.28，33.13，34.04，35.45，36.03，39.86，40.43，41.77，42.51，45.82，50.60，56.03，68.90，71.10，175.41。MS(m/z)：[M-H]-419.32。

圖2 3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β- 膽烷-24-酸的1HNMR譜圖Fig.2 1HNMR spectra of 3α, 7α-dihydroxy-6α-ethyl-5β-cholan-24-oic acid

圖3 3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β- 膽烷-24-酸的13 CNMR譜圖Fig.3 13 CNMR spectra of 3α, 7α-dihydroxy-6α-ethyl-5β-cholan-24-oic acid

圖4 3α,7α-二羥基-6α- 乙基-5β-膽烷-24-酸的DEPT譜圖Fig.4 DEPT spectra of 3α, 7α-dihydroxy-6α-ethyl-5β-cholan-24-oic acid

圖5 3α,7α-二羥基-6α- 乙基-5β-膽烷-24-酸的HSQC譜圖Fig.5 HSQC spectra of 3α, 7α-dihydroxy-6α-ethyl-5β-cholan-24-oic acid

圖6 3α,7α-二羥基-6α- 乙基-5β-膽烷-24-酸的MS譜圖Fig.6 MS spectra of 3α, 7α-dihydroxy-6α-ethyl-5β-cholan-24-oic acid

2 結(jié)果與討論

在合成化合物2時，采用甲醇、乙醇等低級酯肪醇類溶劑進行催化氫化，反應(yīng)低物更好溶解，與文獻中采用氫氧化鈉水溶液進行反應(yīng)相比，反應(yīng)可以在較低的溫度下進行，可大幅的降低雜質(zhì)的生成量，有利于提升最終產(chǎn)品的純度。

三步反應(yīng)中前兩步反應(yīng)無需分離純化，直接進入下一步反應(yīng)，減少了工序，有利于工業(yè)化生產(chǎn)，同時反應(yīng)體系中甲醇的引入使硼氫化鈉還原步驟時異構(gòu)體的產(chǎn)生量降低，成品中異構(gòu)體的含量相對于文獻的方法下降一半以上。

通過對反應(yīng)條件及試劑的相應(yīng)優(yōu)化，整條路線操作簡單，符合工業(yè)化生產(chǎn)的要求，總收率為85.1%。