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霜盛
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6 中国医药工业杂志 Chinese Journal of Pharmaceuticals 2015, 46(11) 1161 阿加曲班的合成刘克垒 1, 康彦龙 1, 李菁 2, 张丹 2, 马东来 2 * (1. 北京阳光诺和药物研究有限公司, 北京 ;2. 河北中医学院药学院, 河北石家庄 ) 摘要 :(2R,4R)-4- 甲基哌啶 -2- 甲酸通过酯化后, 与 (S)-2-[( 叔丁氧羰基 ) 氨基 ]-5-(3- 硝基胍基 ) 戊酸缩合, 去 Boc 保护基, 与 3- 甲基 -8- 喹啉磺酰氯缩合, 再经酯水解 Pd/C 氢化还原喹啉环及脱硝基保护精制得抗血栓药物阿加曲班, 总收率约 12%, 纯度 99.5% 该合成方法操作简单, 工艺稳定, 适合工业化生产关键词 : 阿加曲班 ; 抗血栓药 ; 催化加氢 ; 合成中图分类号 :R 文献标志码 :A 文章编号 : (2015) DI: /j.cnki.cjph Synthesis of Argatroban LIU Kelei 1, KAG Yanlong 1, LI Jing 2, ZAG Dan 2, MA Donglai 2 * (1. Beijing Sun-ovo Pharmaceutical Research Co., Ltd., Beijing ; 2. College of Pharmacy, ebei College of Chinese Medicine, Shijiazhuang ) ABSTRACT: Argatroban, an antithrombotic drug, was synthesized from (2R,4R)-4-methylpiperidine-2-carboxylic acid via esterification, condensation with (S)-2-[(tert-butoxycarbonyl)amino]-5-(3-nitroguanidino)pentanoic acid, deprotection of Boc group, condensation with 3-methylquinoline-8-sulfonyl chloride, hydrolysis, Pd/C-catalyzed hydrogenation and simultaneous deprotection, and purification with an overall yield about 12% and a purity of 99.5%. This method was suitable for industrialization because of its simple operation and stable process. Key Words: argatroban; antithrombotic agent; catalytic hydrogenation; synthesis 阿加曲班 (argatroban monohydrate,1), 化学名为 (2R,4R)-1-[(2S)-5-[( 氨基亚甲胺基 ) 氨基 ]-1- 氧代 -2-[[(1,2,3,4- 四氢 -3- 甲基 -8- 喹啉基 ) 磺酰基 ] 氨基 ] 戊基 ]-4- 甲基 -2- 哌啶甲酸一水合物, 是日本三菱 (Mitsubishi) 化学研究所研制的抗血栓药,1990 年 2 月在日本首次上市 [1,2], 临床用于治疗周围动脉闭塞性疾病, 后将其用于治疗急性脑血栓形成以及心肌梗死溶栓的辅助治疗, 并用于抗凝血酶缺乏患者进行血透时的抗凝处理 2000 年美国 FDA 批准 1 用于预防和治疗血栓形成及肝素诱导的免疫性疾病血小板减少症收稿时间 : [3] 基金项目 : 河北省重点基础研究项目 ( D) 作者简介 : 刘克垒 (1981-), 男, 助理工程师, 从事精细化学品的合成研究通信联系人 : 马东来 (1979-), 男, 博士, 从事药物合成及其性能研究 Tel: mdl_hebei@ aliyun.com 1 的合成有 2 种方法 1 ( S)-2-[( 叔丁氧羰基 ) 氨基 ] -5-( 3- 硝基胍基 ) 戊酸与 ( 2R,4R)-4- 甲基哌啶 -2- 甲酸乙酯 (2) 缩合, 脱去 Boc 保护基, 与 3- 甲基 -8- 喹啉磺酰氯缩合, 再通过酯水解最后钯炭氢化还原, 同时脱去硝基保护得到 (2R,4R)-1-[(2S)-5-[( 氨基亚甲胺基 ) 氨基 ]-1- 氧代 -2-[[(1,2,3,4- 四氢 -3- 甲基 -8- 喹啉基 ) 磺酰基 ]- 氨基 ] 戊基 ]-4- 甲基 -2- 哌啶甲酸 (7), 总收率为 13% [4,5] 此法操作简单条件温和收率高产物质量好, 但需要采用硅胶柱色谱纯化第一步缩合产物 (2R,4R)-1-[(S)-2-[( 叔丁氧羰基 ) 氨基 ]-5-(3- 硝基胍基 ) 戊酰基 ]-4- 甲基 -2- 哌啶甲酸乙酯 (3), 限制了工业应用 2 用 (S)-2- 氨基 -5-(3- 硝基胍基 )- 戊酸与 3- 甲基 -8- 喹啉磺酰氯缩合, 在无水条件下与 2 缩合, 通过酯水解和钯炭氢化还原, 同时脱去硝基保护得到 7 [6,7] 此合成路线操作简单原料易得, 但第一步缩合产物 (S)-2-[(3- 甲基 -8- 喹啉磺

7 1162 中国医药工业杂志 Chinese Journal of Pharmaceuticals 2015, 46(11) 酰胺基 ) 氨基 ]-5-(3- 硝基胍基 ) 戊酸为黏稠液体, 需减压蒸馏去水, 对真空度要求较高, 且蒸馏时受热时间长, 中间体易发生分解本研究综合相关文献, 以 (2R,4R)-4- 甲基哌啶 -2- 甲酸为原料, 酯化得到 2 [4],2 与 (S)-2-[( 叔丁氧羰基 ) 氨基 ] -5-(3- 硝基胍基 ) 戊酸缩合得到 3,3 脱去氨基 Boc 保护基得 (2R,4R)-1-[(S)-5-(3- 硝基胍基 )-2- 氨基戊酰基 ]-4- 甲基 -2- 哌啶甲酸乙酯盐酸盐 (4),4 与 3- 甲基 -8- 喹啉磺酰氯缩合得 (2R,4R)-4- 甲基 -1-[(S)-2-(3- 甲基喹啉 -8- 磺酰胺基 ) -5-(3- 硝基胍基 ) 戊酰基 ] 哌啶 -2- 甲酸乙酯 ( 5) [ 5],5 发生酯水解得 ( 2R,4R)-4- 甲基 - 1-[(S)-2-(3- 甲基喹啉 -8- 磺酰胺基 )-5-(3- 硝基胍基 ) 戊酰基 ] 哌啶 -2- 甲酸 ( 6) [ 4],6 经 10% 钯炭氢化还原喹啉环同时脱去硝基保护, 再精制得 1, 并进行了工艺改进制备 3 时, 本研究用 2-(7- 偶氮苯并三唑 )-,,','- 四甲基脲六氟磷酸酯 (ATU) 代替 1,3- 二环己基碳二亚胺 (DCC) 作为缩合剂, 反应温度由 -20 升至室温, 后处理直接用水洗萃取, 收率升至 80.2% ( 文献 :75% [8] ) 制备 5 时, 本研究将直接加入固体的加料方式改为先用无水二氯甲烷溶解 3- 甲基 -8- 喹啉磺酰氯固体后缓慢滴加到反应体系中, 避免剧烈放热冲料, 收率达到 87.5% ( 与文献报道相近 [4,6,7] ) 制备 7 时, 将催化剂 10% 钯炭的用量由化合物 6 质量的 10% 提升至 30%, 收率达到 77.2% ( 文献 :63.4% [9] ) 改进后的工艺避免使用昂贵的试剂, 且反应条件温和, 后处理简单, 总收率为 11.7% 1 的合成路线见图 1 实验部分 (2R,4R)-4- 甲基哌啶 -2- 甲酸乙酯 (2) 在 1 L 四口烧瓶中加入 (2R,4R)-4- 甲基哌啶 - 2- 甲酸 ( 自制 [10], 纯度 98%,71.2 g,0.5 mol) 和无水乙醇 (600 ml), 冰浴搅拌冷却至 0, 缓慢滴加氯化亚砜 (162.4 ml,2 mol), 滴毕回流反应 2 h TLC[ 展开剂 : 二氯甲烷甲醇 (3 1), 茚三酮显色 ] 显示反应完全, 减压蒸除乙醇, 剩余物用二氯甲烷 (300 ml) 溶解后用饱和碳酸钠溶液 (100 ml) 调至 p 8 ~ 9, 分出有机相, 用饱和氯化钠溶液 (100 ml 3) 洗涤, 经无水硫酸钠干燥后过滤, 滤液 C 3 6% Cl, EA C C 3 C 2 2 SCl 2 4 C 3 2 CEt 3 + Cl - 2 C 3 CEt ATU, DIPEA Cl S Boc C 2 Cl 2, TEA C S 5 Boc C 3 CEt C 3 CEt C 3 4%a 2 S C 3 Pd/C, 2 C C 3 C 2 S C C 3 95% C C 3 S C 2 C C 3 C 3 1 图 1 1 的合成路线 Fig.1 Synthetic Route of 1

8 中国医药工业杂志 Chinese Journal of Pharmaceuticals 2015, 46(11) 1163 减压回收二氯甲烷后, 减压蒸馏, 油浴温度控制在 110 ~ 115, 收集 83 ~ 85 /933 Pa 的馏分, 得淡黄色油状物 2(31.6 g,36.9% )( 文献 :23.1% [10] ) (2R,4R)-1-[(S)-2-[( 叔丁氧羰基 ) 氨基 ]-5-(3- 硝基胍基 ) 戊酰基 ]-4- 甲基 -2- 哌啶甲酸乙酯 (3) 在 1 L 四口烧瓶中加入 (S)-2-[( 叔丁氧羰基 )- 氨基 ]-5-(3- 硝基胍基 ) 戊酸 ( 自制 [9], 纯度 97%, 57.5 g,0.18 mol) 二氯甲烷 (300 ml) ATU(85.5 g, mol) 和,- 二异丙基乙胺 (DIPEA,52.4 ml, 0.3 mol), 室温搅拌 20 min, 滴加 2(25.7 g,0.15 mol) 的二氯甲烷溶液 (100 ml), 室温反应 4 h,tlc[ 展开剂 : 二氯甲烷甲醇 (8 1)] 显示反应完全加入纯水 (50 ml), 搅拌 0.5 h, 分层, 有机相用饱和氯化钠溶液 (50 ml 3) 洗涤, 经无水硫酸钠干燥后过滤, 滤液减压蒸除溶剂, 得淡黄色固体 3(56.8 g, 80.2% )( 文献 :75% [8] ), 直接用于下步反应 (2R,4R)-1-[(S)-5-(3- 硝基胍基 )-2- 氨基戊酰基 ]-4- 甲基 -2- 哌啶甲酸乙酯盐酸盐 (4) 在 500 ml 四口烧瓶中加入 3(56.7 g,0.12 mol) 和乙酸乙酯 (100 ml), 冷却至 -5, 缓慢滴加 6% 氯化氢的乙酸乙酯溶液 ( 250 ml), 滴毕, 控温在 10 反应 10 h,tlc[ 展开剂 : 二氯甲烷甲醇 (8 1)] 显示反应完全加入乙酸乙酯 (200 ml), 析出大量固体, 过滤, 滤饼用乙酸乙酯 (30 ml 3) 洗涤, 35 减压干燥, 得深黄色固体 4(33.5 g,75.0% ), mp ~ ( 文献 :174 ~ 177 [7] ) (2R,4R)-4- 甲基 -1-[(S)-2-(3- 甲基喹啉 -8- 磺酰胺基 )-5-(3- 硝基胍基 ) 戊酰基 ] 哌啶 -2- 甲酸乙酯 (5) 在 500 ml 四口烧瓶中加入 4(29.8 g,80 mol) 二氯甲烷 (250 ml) 和三乙胺 (16.6 ml,0.12 mol), 冷却至 -5, 缓慢滴加 3- 甲基 -8- 喹啉磺酰氯 (23.1 g, 96 mmol) 的无水二氯甲烷溶液 (50 ml), 滴毕, 自然升至室温反应 10 h TLC[ 展开剂 : 二氯甲烷甲醇 ( 6 1)] 显示反应完全, 再用甲醇 ( 10 ml) 淬灭反应加纯水 (150 ml), 静置分层, 有机相用饱和氯化钠溶液 (100 ml 3) 洗涤, 经无水硫酸钠干燥后过滤, 滤液减压蒸除溶剂, 得淡黄色黏稠液体 5(40.4 g,87.5% )( 文献 :87.2% [6] ) ESI-MS (m/z): 600[M+a] + ; 1 MR(500 Mz, DMSd 6 )δ: 0.73(d, J=6.0 z, 2, C), 0.82(d, J=6.0 z, 2, C), 1.03(q, J=5.0 z, 2, C), 1.11(d, J= 7.5 z, 2, C), 1.25(d, J=5.5 z, 2, C), 1.48(s, 3, C 3 ), 1.57(d, J=12.0 z, 1, C), 1.96(t, J= 17.0 z, 1, C), 2.15(t, J=5.0 z, 1, C), 2.53(t, J=7.0 z, 3, C 3 ), 3.03(q, J=16.5 z, 3, C 3 ), 3.69(q, J=12.5 z, 1, C), 3.91(q, J=25.5 z, 1, C), 4.07(d, J=7.0 z, 1, C), 4.79(d, J=4.5 z, 1, C), 7.34(dd, J= z, 1, Ar), 7.70(dt, J= z, 1, Ar), 8.17(q, J=12.0 z, 1, Ar), 8.21(t, J=8.5 z, 1, Ar), 8.28(d, J=12.5 z, 1, Ar), 8.50(s, 1, ), 8.93(s, 1, ) (2R,4R)-4- 甲基 -1-[(S)-2-(3- 甲基喹啉 -8- 磺酰胺基 )-5-(3- 硝基胍基 ) 戊酰基 ] 哌啶 -2- 甲酸 (6) 将 5(34.6 g,0.06 mol) 无水乙醇 (420 ml) 和 4% 氢氧化钠溶液 (120 ml) 加至 500 ml 四口烧瓶中, 室温搅拌反应 12 h TLC[ 展开剂 : 二氯甲烷甲醇 ( 8 1)] 显示反应完全, 减压蒸除乙醇, 用乙酸乙酯 (100 ml 2) 洗涤, 水相冷却至 0 以下, 用 5% 盐酸 (300 ml) 调至 p 2 ~ 3, 析出大量白色固体,0 搅拌 2 h 过滤, 滤饼用纯净水 (50 ml 3) 洗涤, 然后加至 10% 氢氧化钠溶液 (100 ml) 中, 待固体溶解后, 加入活性炭 ( 2 g), 室温搅拌 1 h, 过滤冷却至 0 以下, 滤液用 10% 盐酸 (320 ml) 调至 p 2 ~ 3, 有大量白色固体析出,0 搅拌 2 h 过滤, 滤饼用纯水 (50 ml 3) 洗涤,40 减压干燥, 得淡黄色固体 6(30.7 g,93.1% ),mp ~ ( 文献 : 收率 75.4% [6],mp 211 ~ 213 [7] ) ESI- MS(m/z): 550[M+] + ; 1 MR(500 Mz, DMSd 6 )δ: 0.72(d, J=6.0 z, 2, C), 0.82(d, J=6.0 z, 2, C), 1.01(d, J=6.0 z, 1, C), 1.16 ~ 1.23(m, 1, C), 1.35 ~ 1.59(m, 6, C), 1.91 ~ 1.96(m, 1, C), 2.53(d, J=7.5 z, 3, C 3 ), 3.03 ~ 3.09(m, 2, C), 3.64(d, J=12.5 z, 1, C), 4.68~4.78(m,

9 1164 中国医药工业杂志 Chinese Journal of Pharmaceuticals 2015, 46(11) 2, C), 7.33(d, J=6.5 z, 1, Ar), 7.66(t, J= 15.5 z, 1, Ar), 8.12 ~ 8.30(m, 3, Ar), 8.92(s, 1, ) (2R,4R)-1-[(2S)-5-[( 氨基亚甲胺基 ) 氨基 ]-1- 氧代 -2-[[(1,2,3,4- 四氢 -3- 甲基 -8- 喹啉基 ) 磺酰基 ] 氨基 ] 戊基 ]-4- 甲基 -2- 哌啶甲酸 (7) 在 1 L 高压反应釜中加入 6(27.5 g,0.05 mol) 无水甲醇 ( 300 ml) 冰乙酸 ( 30 ml) 和 10% 钯炭 (8.3 g), 依次用氮气和氢气置换后, 通入氢气, 保持氢压在 4.5 MPa 以上,80 反应 5 h 反应液冷却至室温, 过滤, 滤饼用甲醇 (30 ml 3) 洗涤 ( 滤饼主要为钯炭, 用水浸泡以备下次重复使用 ), 减压浓缩滤液至干, 所得淡黄色油状物加入二氯甲烷 ( 400 ml) 搅拌溶解, 加入饱和碳酸氢钠溶液 (200 ml), 搅拌 30 min 静置分层, 有机相用饱和氯化钠溶液 (150 ml 3) 洗涤, 经无水硫酸钠干燥后过滤, 滤液减压浓缩至干, 所得灰白色固体中加入无水乙醇 ( 50 ml) 和活性炭 ( 3.5 g), 回流搅拌 30 min, 趁热过滤, 滤液冷却至 10 以下, 析出大量白色固体, 搅拌 2 h, 过滤, 滤饼用 10 的无水乙醇 (10 ml 3) 洗涤,50 减压干燥, 得白色固体 7(17.1 g,77.2% ),mp ~ ( 文献 : 收率 63.4% [9],mp 188 ~ 191 [7] ) 阿加曲班 (1) 在 500 ml 四口烧瓶中加入 7(5.1 g,0.01 mol) 和 95% 乙醇 (30 ml), 回流搅拌 30 min 缓慢冷却至 10 搅拌 10 h, 析出大量白色晶体, 过滤, 滤饼用少量 95% 乙醇 (5 ml 3) 洗涤, 再于 45 减压干燥, 得白色固体 1(4.4 g,83.6% ),mp ~ 177.6,[α] 2 D (c 0.2, 甲醇 )[ 文献 : 收率 78.6% [9],mp 176 ~ 180 [7],[α] 2 0 D +179 (c 0.2, 甲醇 ) [11] ]; 热重分析 :90 ~ 165 失重 3.50%, 与 1 的理论含水量 3.42% 相符 ; 纯度 99.5% [PLC 归一化法 : 色谱柱 Diamonsil C 18 柱 ( 4.6 mm 250 mm,5 µm); 流动相乙酸 - 乙酸铵缓冲溶液 (p 4.5) 甲醇 (1 1); 流速 1.0 ml/min; 检测波长 254 nm; 柱温 45 ] ESI-MS(m/z): 527[M+] + ; 1 MR(500 Mz, CD 3 D)δ: 0.50(d, J=14.0 z, 1, C), 0.68(t, J=14.0 z, 1, C), 0.81(s, 3, C), 0.98(d, J=4.0 z, 3, C), 1.23(d, J=7.0 z, 1, C), 1.39(s, 3, C), 1.52(s, 1, C), 1.70(s, 1, C), 1.88(s, 1, C), 2.05(d, J=11.5 z, 1, C), 2.29 ~ 2.39(m, 2, C), 2.54(d, J=12.5 z, 1, C), 2.71 ~ 2.80(m, 1, C), 2.86(t, J=9.0 z, 3, C), 3.88(s, 1, C), 4.06(t, J=10.5 z, 2, C), 6.01(d, J=9.5 z, 1, ), 6.45 ~ 6.49(m, 1, Ar), 7.05(d, J=7.0 z, 1, Ar), 7.34(t, J=7.0 z, 1, Ar), 7.48 ~ 7.54(m, 2, ), 7.63(s, 1, ), 9.09(s, 1, C) 参考文献 : [1] 汪燕. 新型抗凝药物研究进展 [J]. 中国新药杂志, 2011, 20(6): [2] 袁莉娟, 刘爱民, 刘蕾. 新型凝血酶抑制剂阿加曲班 [J]. 中国新药杂志, 2005, 14(2): [3] 付洪伟, 李嫚. 阿加曲班治疗急性缺血性脑卒中疗效观察及对血小板功能的影响 [ J]. 海南医学院学报, 2014, 138(11): [4] 宋洪海. 阿加曲班中间体的制备方法 : 中国, A [P] [5] Cossy J, Belotti D. A short synthesis of argatroban: a potent selective thrombin inhibitor [J]. Bioorg Med Chem Lett, 2001, 11(15): [6] 施猛, 刘恩桂, 夏春森, 等. 阿加曲班的合成方法研究 [J]. 中国医药科学, 2014, 4(12): [7] Yoshikuni T, Shosuke, Kazuo, et al. Alpha-( - arylsulfonyl) -L-argininamides, processes for their preparation and pharmaceutical compositions containing these substances: EP, A1 [P] [8] 宋洪海. 阿加曲班及其中间体的合成方法 : 中国, [P] [9] 周学富, 魏文涛, 孙继铨, 等. 阿加曲班及其制备方法 : 中国, A [P] [10] Alegret C, Santacana F, Riera A. Enantioselective synthesis of trans-4-methylpipecolic acid [J]. J rg Chem, 2007, 72(20): [11] 日本医院药剂师协会. 日本标准品分类号 : 87219, 阿加曲班注射剂手册 [S]. 日本 : 2011.

湖南师范大学自然科学学报第卷!!"! 5$ # &# :$4 该路线以. 硝基苯乙胺和. 扁桃酸为原料首先缩合得到酰胺 # 再经硼烷还原酰胺得化合物 $ 然后 $ 用钯碳加氢还原得化合物 % 最后 % 与. 氨基噻唑.. 乙酸 & 缩合得到米拉贝隆笔者对此合成路线进行分析并定向合成了工艺过程

湖南师范大学自然科学学报第卷!!! 5$ # &# :$4 该路线以. 硝基苯乙胺和. 扁桃酸为原料首先缩合得到酰胺 # 再经硼烷还原酰胺得化合物 $ 然后 $ 用钯碳加氢还原得化合物 % 最后 % 与. 氨基噻唑.. 乙酸 & 缩合得到米拉贝隆笔者对此合成路线进行分析并定向合成了工艺过程年月湖南师范大学自然科学学报第卷第期!"#$ "$ % & ' # $ #!$ ()* +,- #./ 0 / / 湖南师范大学化学化工学院中国长沙 0 湖南师范大学医学院中国长沙 / / 湖南方盛制药股份有限公司中国长沙为加强对米拉贝隆原料药的质量控制以硝基苯乙腈和扁桃酸为原料合成了米拉贝隆的 0 个有关物质 1 所合成的化合物结构经 %. /. 与! 谱确证其纯度经 % 法检测