抗艾滋病藥物洛匹那韋的合成及結(jié)構(gòu)表征①

孫遠(yuǎn)東, 何 勇, 高永好, 楊士偉,*, 司友琳

(1.蚌埠醫(yī)學(xué)院,安徽 蚌埠233030;2.合肥華方醫(yī)藥科技有限公司,安徽 合肥230088)

0 引 言

艾滋病是由人類免疫缺陷病毒感染引起的全身性免疫功能喪失綜合征[1-2]。HIV蛋白酶作為潛在的抗艾滋病病毒藥物設(shè)計(jì)的靶向目標(biāo),開(kāi)發(fā)更加高效更加成熟的HIV蛋白酶抑制劑(PI)藥物是目前抗艾滋病藥物研發(fā)的熱門方向[3-5]。目前,市場(chǎng)上誕生的HIV蛋白酶抑制劑(PI)藥物包括:洛匹那韋、沙奎那韋、利托那韋、茚地那韋、安普那韋、奈非那韋等品種[6-9]。其中,雅培公司于2000年申請(qǐng)上市了洛匹那韋和利托那韋復(fù)方制劑品種,利用洛匹那韋對(duì)突變型和野生型HIV-1PR高活性,在一定程度上解決了利托那韋的耐藥性問(wèn)題,從而達(dá)到阻斷HIV復(fù)制的目的[10-12]。通過(guò)酰胺化反應(yīng)和縮合反應(yīng)合成制備純度較高的洛匹那韋,83%收率,純度99.76%,其結(jié)構(gòu)通過(guò)核磁共振儀表征。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

(2S,3S,5S)-2一胺基-3一羥基.5.(叔丁氧羰基胺基)-1,6-二苯基己烷(BDH,含量98.9%),麥克林試劑有限公司;(2S)-(1-四氫嘧啶-2-酮)-3-甲基丁酸,2,6-二甲基苯氧乙酸(純度＞98%),麥克林試劑有限公司;三氟乙酸(TFA),安耐吉試劑有限公司;二氯亞砜(SOCl2),安耐吉試劑有限公司;1-羥基苯并三氮唑(HOBT),麥克林試劑有限公司;1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC鹽酸鹽),安耐吉試劑有限公司;N,N-二甲基甲酰胺(DMF),安耐吉試劑有限公司;乙酸乙酯(Ethyl Acetate)、二氯甲烷(DCM)、四氫呋喃(THF)、無(wú)水硫酸鈉(Na2SO4)、碳酸氫鈉(Na HCO3)、氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)、氫氧化鋰(LiOH),AR,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

AB4000三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜儀(ESI+源)、傅里葉紅外光譜儀Nicolet 6700,賽默飛世爾科技(中國(guó))有限公司;AVⅢ400 MHz型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑,TMS為內(nèi)標(biāo),瑞士Bruker公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 洛匹那韋利中間體(I)的合成

圖1 洛匹那韋中間體(I)的合成

250ml三口瓶中加入14.2g(78.8 mmol,純度＞98%)2,6-二甲基苯氧乙酸,50 m L乙酸乙酯,室溫?cái)嚢枞芙?室溫下自恒壓滴液漏斗滴加12.2g(102 mmol)SOCl2和3滴DMF溶液(15 min滴完),升溫至50℃反應(yīng)4h。然后減壓蒸出溶劑乙酸乙酯后,加入60ml乙酸乙酯溶解待用。1L三口瓶中加人26.2g(68 mmol)的化合物(2S,3S,5S)-2一胺基-3一羥基.5.(叔丁氧羰基胺基)-1,6-二苯基己烷(BDH),300ml乙酸乙酯,300ml水和31g碳酸氫鈉固體,室溫?cái)嚢?。待固體溶解后,劇烈攪拌向該兩相溶液中滴加上述酰氯的乙酸乙酯溶液(15 min滴完),于室溫下反應(yīng)5 h,HPLC監(jiān)控原料BDH反應(yīng)完全后。分液,有機(jī)相加人10%碳酸氫鈉水溶液200ml,于室溫?cái)嚢?0 min后分液除去水相,再用200ml水洗,有機(jī)相加入40g無(wú)水硫酸鈉,干燥,過(guò)濾,濃縮,真空干燥后得到白色固體30g,收率:80%,熔點(diǎn):170.6℃～171.0℃。

1.2.2 洛匹那韋利中間體(II)的合成

圖2 洛匹那韋中間體(II)的合成

氮?dú)獗Ｗo(hù)下,10.0 g(18.3 mmo1)中間體I、100m L二氯甲烷溶解后,于0～5℃下向該溶液中滴加40ml二氯甲烷溶解的20.8 g(183 mmo1)三氟乙酸(約40 min滴完),此過(guò)程需緩慢滴加,預(yù)防副反應(yīng)的發(fā)生。滴加完后升至20-25℃反應(yīng)4 h,HPLC監(jiān)控原料中間體1反應(yīng)完全。減壓蒸餾回收未反應(yīng)完全的三氟乙酸,蒸干后加入二氯甲烷200 ml溶解,10% Na HCO3水溶液200 ml洗滌至p H=8-9,然后分液。對(duì)有機(jī)相再以200 ml水洗一次,無(wú)水硫酸鈉干燥,過(guò)濾,濃縮,得到淡黃色油狀物,加入到乙酸乙酯/正庚烷(2:3)混合溶劑30 ml,降溫至0℃,攪拌析晶,過(guò)濾,40℃真空干燥,得到7.1g白色固體,熔點(diǎn):131.6-132.6℃。

1.2.3 洛匹那韋的合成

圖3 洛匹那韋的合成

氮?dú)獗Ｗo(hù)下,40mL干燥DMF、1.1g(10.9mmol)干燥三乙胺,4.2g(9.1 mmo1)中間體II,2.0g(10 mmol])(2S)-(1-四氫嘧啶-2-酮)-3-甲基丁酸,1.66g(12.3 mmo1)1-羥基苯并三氮唑(HOBT)后,于0℃下攪拌20 min后向此混合,分批加入2.1g(10.9 mmo1)1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC鹽酸鹽),升至20-25℃反應(yīng)過(guò)夜(不低于12 h),HPLC監(jiān)控中間體2反應(yīng)完全。減壓蒸出DMF后加入100 ml乙酸乙酯、100 ml 1.0 mol/l稀鹽酸洗滌,分液,對(duì)有機(jī)相依次以150 m L 5%(wt%)Na HCO3,150 ml蒸餾水洗滌,無(wú)水硫酸鈉干燥和活性炭脫色、過(guò)濾、濃縮,得淡黃色到油狀物,用乙酸乙酯和正己烷30g(乙酸乙酯∶正己烷=1∶1)結(jié)晶,抽濾,40℃烘干,得到白色固體,收率83%,HPLC純度97.76%。:1H NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ7.55(d,J=8.8 Hz,1H),7.46(d,J=8.8 Hz,1H),7.25(m,4H),7.19(m,3 H),7.12(m,3H),7.01(m,2H),6.93(m,1H),6.30(m,1H),5.00(d,J=5.7 Hz,1H),4.32(d,J=11.2 Hz,2H),4.26-4.16(brs,1H),3.35(s,1H),3.04(t,J=6.0 Hz,2 H),2.92(t,J=6.0 Hz,2H),2.81(m,2H),2.66(m,1H),2.57(m,1 H),2.15(s,6 H),2.01(m,1H),1.52(m,4H),0.85(t,J=6.6 Hz,2H),0.76(dd,J=9.6,6.5 Hz,6 H);13CNMR(101 MHz,DMSO)δ169.29,167.28,155.48,154.50,139.01,138.82,130.20,129.18,129.08,128.76,127.95,127.81,125.85,125.53,124.19,70.23,68.38,61.46,52.57,46.72,37.87,31.21,28.31,25.44,22.04,21.68,19.53,18.65,15.83,13.88.;Mp(DSC):133-135℃.;EIMS:629.4[M+H]。

2 結(jié)果與討論

2.1 洛匹那韋中間體(I)合成反應(yīng)條件的考察

通過(guò)二氯亞砜作?；噭?duì)2,6-二甲基苯氧乙酸在無(wú)添加劑存在條件下進(jìn)行酰氯化反應(yīng),在二氯甲烷(DCM)溶劑中25℃反應(yīng)12h,無(wú)中間體I產(chǎn)生(表1,序號(hào)1)。相同反應(yīng)溫度,添加劑選用N,N-二甲基甲酰胺(DMF),分別在乙酸乙酯溶劑和二氯甲烷溶劑中反應(yīng)12h,收率分別為16%(表1,序號(hào)2)和19%(表1,序號(hào)3)。反應(yīng)溫度提高到50℃,在無(wú)添加劑存在條件下進(jìn)行酰氯化反應(yīng)12h,收率提高到41%(表1,序號(hào)4)。選用DMF作為添加劑,乙酸乙酯和二氯甲烷作為溶劑反應(yīng)12h,收率可以提高到59%(表1,序號(hào)5)和66%(表1,序號(hào)6),其中二氯甲烷溶劑條件下反應(yīng)產(chǎn)生雜質(zhì)較多。反應(yīng)溫度為50℃,二氯甲烷中DMF作為添加劑反應(yīng)8h,中間體I的分離收率達(dá)到80%(表1,序號(hào)7)。繼續(xù)提高溫度到75℃,反應(yīng)收率降低,推測(cè)原因是溫度越高,反應(yīng)雜質(zhì)繼續(xù)增多(表1,序號(hào)8-10)。最終獲得最佳反應(yīng)條件為以二氯甲烷為溶劑,DMF作為添加劑,反應(yīng)溫度為50℃,反應(yīng)時(shí)間為8h,反應(yīng)收率為80%(表1,序號(hào)7)。

表1 洛匹那韋中間體I合成反應(yīng)條件的優(yōu)化

2.2 洛匹那韋的合成反應(yīng)條件的考察

通過(guò)三氟乙酸(TFA)對(duì)洛匹那韋中間體I進(jìn)行脫Boc制備獲得的洛匹那韋中間體II和(2S)-(1-四氫嘧啶-2-酮)-3-甲基丁酸在DCC添加劑存在條件下進(jìn)行酰胺化反應(yīng),在二氯甲烷(DCM)溶劑中-5℃反應(yīng)12h,洛匹那韋分離收率只有9%(表1,序號(hào)1)。相同反應(yīng)溫度,反應(yīng)提高到24h,收率為12%(表1,序號(hào)2)。反應(yīng)溫度提高到0℃和反應(yīng)溶劑更換為乙酸乙酯,反應(yīng)12h,無(wú)洛匹那韋產(chǎn)生(表1,序號(hào)3),二氯甲烷作為溶劑反應(yīng)12h,收率為15%(表1,序號(hào)4),添加劑更改為EDCI,反應(yīng)收率為21%(表1,序號(hào)5),說(shuō)明EDCI對(duì)酰胺化反應(yīng)具有促進(jìn)作用。反應(yīng)溫度提高為25℃,EDCI作為添加劑,二氯甲烷為反應(yīng)溶劑,反應(yīng)24h,洛匹那韋的分離收率提高到29%(表1,序號(hào)6),溶劑改為乙酸乙酯反應(yīng)12h,洛匹那韋的分離收率只有11%(表1,序號(hào)7),說(shuō)明反應(yīng)溶劑對(duì)該反應(yīng)的影響較大。將反應(yīng)溶劑更改為DMF,反應(yīng)溫度為25℃,反應(yīng)時(shí)間為12h,18h,24h,洛匹那韋的分離收率分別為46%,59%和83%(表1,序號(hào)8-10)。相同反應(yīng)溫度,DMF做溶劑,添加劑從EDCI更改為SOCl2,反映4h,原料未反應(yīng)完全,洛匹那韋的分離收率為62%(表1,序號(hào)11),提高溫度到50℃,收率提高到66%(表1,序號(hào)12)。反應(yīng)溫度為50℃,EDCI為添加劑,在DMF中反應(yīng)24h可以制備得到84%收率(表1,序號(hào)13),但考慮到原子經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題,最終獲得最佳反應(yīng)條件為以DMF為溶劑,EDCI作為添加劑,反應(yīng)溫度為25℃,反應(yīng)時(shí)間為24h,反應(yīng)收率為83%,HPLC檢測(cè)產(chǎn)品純度為99.76%(表1,序號(hào)10)。

表2 洛匹那韋的合成反應(yīng)條件優(yōu)化