馬馳,黃楊威,趙學清,林羽,徐偉
(1.福建中醫(yī)藥大學藥學院,福建 福州 350122;2.福建省微生物研究所,福建 福州 350007)
免疫抑制劑嗎替麥考酚酯(Morphine Mycophenolate,1) 首次于1995年在美國上市,1997年在國內上市。本品在體內脫酯化后形成具有免疫抑制活性的代謝產物麥考酚酸。本品主要用于腎臟、心臟移植后器官排斥的預防。其作用機制是選擇性抑制與排斥反應有關的T淋巴細胞和B淋巴細胞,并且有抑制動脈平滑肌增生的作用,后者是目前其他免疫抑制劑所沒有的[1-2]。
目前文獻報道嗎替麥考酚酯的合成工藝主要有3種:①直接酯化法[3-5]即麥考酚酸在甲苯、二甲苯、丁醚等高沸點溶劑中與N-羥乙基嗎啉經共沸脫水,生成嗎替麥考酚酯,此法反應時間長(通常需60~120 h),產物顏色深,需要脫色及一系列的后處理;②生物酶法[6-7],利用酶催化麥考酚酸與N-羥乙基嗎啉合成酯,缺點是反應時間較長、收率較低、有大量原料殘留,且生物發(fā)酵的廢水量也很大;③采用間接酯化法[8],麥考酚酸與氯化亞砜(或草酰氯)生成酰氯,再與N-羥乙基嗎啉在有機堿存在下縮合成酯,此法缺點在于需要兩步合成步驟,副產物酸性氣體會對設備產生腐蝕,“三廢”難處理,反應生成的雜質較多。
上述酸性酯化的方法①和②中均產生大量的分子內環(huán)合物(雜質 H)和雙鍵幾何構型翻轉的異構體(雜質 C)[9];此外方法1由于長時間的加熱,不僅使物料變黑,還會產生大量的N-氧化物雜質。
光延反應(Mitsunobu反應)是由日本化學家光延旺洋(Mitsunobu)等人于1967年發(fā)現,醇羥基在偶氮二羧酸二乙酯(DEAD)和三苯基膦(Ph3P)的作用下經由SN2親核試劑取代,同時跟羥基所連的碳原子構型發(fā)生翻轉(瓦爾登翻轉)生成多種化合物,如酯、胺等。此反應的特點是條件溫和,產率高并帶有構型翻轉。我們成功利用Mitsunobu反應來制備嗎替麥考酚酯(見圖1)。
圖1 嗎替麥考酚酯(1)的合成路線
核磁共振儀:Bruker 500 MHz(11.7T)/AVANCE Ⅲ 500;熔點儀:Buchi Melting Point M-560。N-羥乙基嗎啉、麥考酚酸為工業(yè)級原料;偶氮二甲酸二異丙酯(DIAD)、三苯基膦(Ph3P)及其他溶劑均為試劑公司購買。
在N2保護下,于三頸瓶中加入Ph3P (32.8 g,125 mmol)、N-羥乙基嗎啉(13.1 g,100 mmol)溶于四氫呋喃(200 mL)后,冷卻至-10 ℃,控制溫度不超過0 ℃,在20 min內加入DIAD(28.3 g,140 mmol)的四氫呋喃(40 mL)溶液,加畢黃色溶液繼續(xù)攪拌10 min,再將此反應物料經保溫的鋼針雙通管由N2壓入預冷的麥考酚酸(33.6 g,105 mmol)的四氫呋喃(50 mL)溶液中,加畢于0 ℃以下攪拌4 h。將反應物料倒入水(200 mL)中,攪拌5 min,分除水相,有機相濃縮,殘留物溶于二氯甲烷(200 mL),用1 mol·L-1鹽酸(120 mL)溶液萃取一次,鹽酸溶液接著用二氯甲烷(50 mL)洗一次。水相以5 mol·L-1氫氧化鈉溶液調pH至8~9,有較多油狀物析出,依次用二氯甲烷(80 mL×2)二氯甲烷萃取,合并有機相,無水硫酸鈉干燥,在加活性炭脫色,過濾,濃縮得微紫色油狀物,純度:97.26%(HPLC條件及方法見藥典[8])。
趁熱立即在上述的淡紫色油狀液體中加入無水乙醇50 mL,振搖成均相,冷卻,于10 ℃左右析晶4 h,抽濾,以冷無水乙醇40 mL洗滌,得嗎替麥考酚酯(1)。白色粉末,36.9 g,收率81.2%(以麥考酚酸計),純度:99.78%;
1H-NMR(600 MHz,CDCl3) δ 7.97(s,1H),5.24(ddd,J=8.2,5.8,1.2 Hz,1H),5.21(s,2H),4.16(t,J=5.8 Hz,2H),3.78(s,3H),3.73-3.70(m,4H),3.39(d,J=6.9 Hz,2H),2.60(t,J=5.8 Hz,2H),2.52(s,4H),2.45-2.40(m,2H),2.31(t,J=7.7 Hz,2H),2.16(s,3H),1.81(s,3H);13C-NMR(151 MHz,CDCl3) δ 173.21,172.79,163.60,153.65,144.10,133.96,122.86,122.20,116.63,106.39,69.95,66.86,61.72,61.02,57.04,53.93,34.65,33.00,22.65,16.09,11.55。與文獻一致[12]。
該方法反應條件溫和、迅速,此堿性條件下的酯化,可避免酸性和長時間高溫條件下的雜質 H、C及 N-氧化物雜質。通常情況下,Mitsunobu 反應的副產物(Ph3PO)及未反應的 Ph3P 等有機雜質,難以除去,常常需要柱層析[10],最新有添加 ZnCl2除 Ph3PO的方法[11]。我們發(fā)現此產物1易與鹽酸成鹽后而溶于水,而未反應的麥考酚酸、過量的 Ph3P、Ph3PO 等副產物或雜質則可留在有機相(如二氯甲烷)中,利用酸堿處理很易將有機雜質去除,此工藝簡易、雜質少、環(huán)保、收率高(81%),是一種適合工業(yè)化生產的綠色高效方法。