法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2016-03-09
授权
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2014-02-19
实质审查的生效 IPC(主分类):C12P19/38 申请日:20120628
实质审查的生效
2014-01-15
公开
公开
技术领域
本发明属于药物化学技术领域。具体涉及卡培他滨中间体2’,3’-二-O-乙酰基-5’-脱氧-5-氟胞苷的制备方法。
背景技术
卡培他滨(capecitabine)的化学名是5’-脱氧-5-氟-N4-戊氧羰基胞苷,即5’-deoxy-5-fluoro-N4-(pentyloxycarbony)cytidine。
2’,3’-二-O-乙酰基-5’-脱氧-5-氟胞苷是制备抗肿瘤药物卡培他滨的重要中间体原料。其结构式如下:
目前文献及专利报道的卡培他滨中间体2’,3’-二-O-乙酰基-5’-脱氧-5-氟胞苷的合成路线主要有以下三种,先列举如下:
参考文献:Bioorganic&Medicinal Chemistry 8(2000):1697-1706
参考文献:EP0602454
参考文献:中国医药工业杂志,2008,39(5),328-329
以上三种方法是目前较常采用的,方法一、二、采用的催化剂为三甲基氯硅烷及HMDS和四氯化锡,其制备收率较低,只有50%左右,且质量低,难以直接结晶纯化得到符合要求的目标产物,需要通过硅胶层析纯化后方可结晶纯化得到98%以上的目标产物,收率大大降低,使得卡培他滨的生产成本难以降低。方法三的5’-脱氧-5-氟胞苷制备方法较繁琐复杂,不适合目前国内的实际生产条件,而且生产成本高。而且以上三种方法都不符合环保要求,因此需要找寻一种能提高收率和质量,降低成本、符合环保要求的中间体2’,3’-二-O-乙酰基-5’-脱氧-5-氟胞苷的新制备方法。
发明内容
本发明提供一种酶法复合化学法制备卡培他滨中间体2’,3’-二- O -乙酰基-5’-脱氧-5-氟胞苷的方法,该卡培他滨中间体的制备方法包括:创新性地使用酶催化剂嘧啶核苷磷酸化酶(EC2.4.2.2)将底物5-氟-胞嘧啶(5-fluorocytosine)与5-脱氧核糖-1-磷酸(5-deoxyribose-1-phosphate)转化成5’-脱氧-5-氟-胞苷,5’-脱氧-5-氟-胞苷再经乙酰化反应得到2’,3’-二-O-乙酰基-5’-脱氧-5-氟胞苷, 该方法副产物少,反应条件温和,易于控制,符合环保要求,产品得率与纯度高。
本发明的技术方案如下:
一种2’,3’-二-O-乙酰基-5’-脱氧-5-氟胞苷的制备方法,其特征在于:以5-氟胞嘧啶和5-脱氧核糖-1-磷酸为原料,以嘧啶核苷磷酸化酶(EC2.4.2.2)为催化剂,酶化得到5’-脱氧-5-氟-胞苷,5’-脱氧-5-氟-胞苷无水溶剂中制备得到目标产物2’,3’-二-O-乙酰基-5’-脱氧-5-氟胞苷。
所述的2’,3’-二-O-乙酰基-5’-脱氧-5-氟胞苷的制备方法,其特征在于如下进行步骤:将5-脱氧核糖-1-磷酸与5-氟-胞嘧啶加入到Tris-HCl缓冲液( pH 5-10)中,加入10-90单位/ml的嘧啶核苷磷酸化酶,0.5-2倍的CaCl2或CaSO4,于10℃-60℃反应12小时。反应结束后过滤掉白色沉淀,将滤液减压浓缩干,残留物溶于甲醇,无水硫酸钠干燥脱水,过滤,滤液再滴加异丙醚,析出固体,过滤干燥即得5’-脱氧-5-氟-胞苷。再将5’-脱氧-5-氟-胞苷溶于无水吡啶中,低温下加入醋酐,反应完全后,减压蒸去溶剂,经萃取洗涤,萃取液干燥并浓缩干,然后在异丙醇中结晶即得到2’,3’-二-O-乙酰基-5’-脱氧-5-氟胞苷。
具体实施方式
下面的实施例将对本发明作进一步的解释。
实施例1
在10mL的10mM Tris-HCl反应缓冲液(pH7.2)中加入5mM 5’-脱氧核糖-1-磷酸与5mM 5-氟-胞嘧啶, 25单位/mL嘧啶核苷磷酸化酶,5mM CaCl2,28℃反应12小时。反应结束后可见反应器底部具有白色沉淀。过滤掉白色沉淀,滤液于55℃减压浓缩干,所得残留物溶于5ml甲醇中,加入2g无水硫酸钠干燥,过滤,滤液搅拌下滴加5ml异丙醚,2h后过滤,固体与40℃真空干燥4小时,即得4.8mM的5’-脱氧-5-氟-胞苷(收率96%,HPLC99.4%)。mp192~193℃(文献:192~194℃)。HNMR(DMSO-d6)δ:1.276(d, 3H,H-11),3.644(m,1H,H-3),3.809(m,1H,H-4),3.992(m,1H,H-2),4.980(d, 1H,H-10),5.277(d,1H,H-9),5.677(s,1H,H-1) 7.559(s,J=7.0Hz,1H, H-8),7.753(m,2H,H-12)。
实施例2
在5mL的10mM Tris-HCl反应缓冲液(pH7.2)中加入5mM 5’-脱氧核糖-1-磷酸与5mM 5-氟-胞嘧啶, 25单位/mL嘧啶核苷磷酸化酶,5mM CaCl2,28℃反应12小时。反应结束后可见反应器底部具有白色沉淀。过滤掉白色沉淀,滤液于55℃减压浓缩干,所得残留物溶于5ml甲醇中,加入2g无水硫酸钠干燥,过滤,滤液搅拌下滴加5ml异丙醚,2h后过滤,固体与40℃真空干燥4小时,即得4.6mM的5’-脱氧-5-氟-胞苷(收率92%, HPLC99.2%)。
实施例3
在100mL的10mM Tris-HCl反应缓冲液(pH7.2)中加入5mM 5’-脱氧核糖-1-磷酸与5mM 5-氟-胞嘧啶, 25单位/mL嘧啶核苷磷酸化酶,5mM CaCl2,28℃反应12小时。反应结束后可见反应器底部具有白色沉淀。过滤掉白色沉淀,滤液于55℃减压浓缩干,所得残留物溶于5ml甲醇中,加入2g无水硫酸钠干燥,过滤,滤液搅拌下滴加5ml异丙醚,2h后过滤,固体与40℃真空干燥4小时,即得4.7mM的5’-脱氧-5-氟-胞苷(收率94%, HPLC99.5%)。
实施例4
在10mL的10mM Tris-HCl反应缓冲液(pH7.2)中加入5mM 5’-脱氧核糖-1-磷酸与5mM 5-氟-胞嘧啶, 10单位/mL嘧啶核苷磷酸化酶,5mM CaCl2,28℃反应12小时。反应结束后可见反应器底部具有白色沉淀。过滤掉白色沉淀,滤液于55℃减压浓缩干,所得残留物溶于5ml甲醇中,加入2g无水硫酸钠干燥,过滤,滤液搅拌下滴加5ml异丙醚,2h后过滤,固体与40℃真空干燥4小时,即得4.5mM的5’-脱氧-5-氟-胞苷(收率90%, HPLC99.0%)。
实施例5
在10mL的10mM Tris-HCl反应缓冲液(pH7.2)中加入5mM 5’-脱氧核糖-1-磷酸与5mM 5-氟-胞嘧啶, 50单位/mL嘧啶核苷磷酸化酶,5mM CaCl2,28℃反应12小时。反应结束后可见反应器底部具有白色沉淀。过滤掉白色沉淀,滤液于55℃减压浓缩干,所得残留物溶于5ml甲醇中,加入2g无水硫酸钠干燥,过滤,滤液搅拌下滴加5ml异丙醚,2h后过滤,固体与40℃真空干燥4小时,即得4.8mM的5’-脱氧-5-氟-胞苷(收率96%, HPLC99.3%)。
实施例6
在10mL的10mM Tris-HCl反应缓冲液(pH7.2)中加入5mM 5’-脱氧核糖-1-磷酸与5mM 5-氟-胞嘧啶, 25单位/mL嘧啶核苷磷酸化酶,5mM CaCl2,10℃反应12小时。反应结束后可见反应器底部具有白色沉淀。过滤掉白色沉淀,滤液于55℃减压浓缩干,所得残留物溶于5ml甲醇中,加入2g无水硫酸钠干燥,过滤,滤液搅拌下滴加5ml异丙醚,2h后过滤,固体与40℃真空干燥4小时,即得4.5mM的5’-脱氧-5-氟-胞苷(收率90%, HPLC99.1%)。
实施例7
在10mL的10mM Tris-HCl反应缓冲液(pH7.2)中加入5mM 5’-脱氧核糖-1-磷酸与5mM 5-氟-胞嘧啶, 25单位/mL嘧啶核苷磷酸化酶,5mM CaCl2,60℃反应12小时。反应结束后可见反应器底部具有白色沉淀。过滤掉白色沉淀,滤液于55℃减压浓缩干,所得残留物溶于5ml甲醇中,加入2g无水硫酸钠干燥,过滤,滤液搅拌下滴加5ml异丙醚,2h后过滤,固体与40℃真空干燥4小时,即得4.6mM的5’-脱氧-5-氟-胞苷(收率92%, HPLC99.1%)。
实施例8
将5mM的5’-脱氧-5-氟-胞苷溶于2,5ml的无水吡啶中,冷却至0℃左右,搅拌下将30ml醋酐滴入到反应液当中,0℃左右反应3h。减压除去溶剂后,将残余物在乙酸乙酯和冰水之间分配。无水硫酸钠干燥乙酸乙酯层,过滤,滤液减压浓缩干,残余物在异丙醇中重结晶,得到3.5mM的2’,3’-二-O-乙酰基-5’-脱氧-5-氟胞苷。(收率70%, HPLC99.1%)HNMR(DMSO-d6)δ:1.321(d,3H,H-11),2.040(d,6H,H-13&14),4.008(m,1H,H-4),5.071(m,1H,H-3),5.411(m,1H,H-2),5.751(d,1H,H-1),7.695(s,1H,H-8),7.971(m,2H,H-12)。
比较例1
按参考文献:Bioorganic&Medicinal Chemistry 8(2000):1697-1706中的方法实施
在0℃,将碘化钠(3.6g)和三甲基氯硅烷(0.794ml)加入到无水乙腈(15ml)中,此溶液与分子筛4A(200mg)一起搅拌5分钟(在搅拌过程中无色氯化钠沉积出来)。加入1,2,3-三-O-乙酰基-5-脱氧核糖(2.0g)并在0℃将该混合物搅拌30分钟。然后在0℃加入5ml无水乙腈中的由5-氟胞嘧啶(1.12g)新制备的三甲基氯硅烷化的5-氟胞嘧啶溶液,并在室温连续搅拌3小时。过滤该混合物,真空浓缩滤液,并将残余物在二氯甲烷和饱和碳酸氢钠溶液之间分配。用二氯甲烷/甲醇(10/1)萃取水层。用无水硫酸钠干燥合并的有机层并减压蒸发。残余物经硅胶柱色谱(二氯甲烷/甲醇=15/1作为洗脱剂)纯化,然后在异丙醇中重结晶,得到2’,3’-二-O-乙酰基-5’-脱氧-5-氟胞苷(1.24g,50.2%),HPLC:99.2%。
比较例2
按参考文献:EP0602454中的方法实施
5-氟胞嘧啶(1.32g,10.0mmol)悬浮于无水甲苯(25ml)中,加入HMDS(2.40ml, 11.0mmol),加热回流反应3 h。60℃以下减压浓缩至干,剩余物中加入5-脱氧三乙酰核糖(2.4g, 9.0mmol)和无水1,2-二氯乙烷(20ml), -5℃下滴加无水四氯化锡(1.2ml, 9.5mmol)的无水 1,2-二氯乙烷(5ml)溶液,滴毕于0℃反应2h。依次加入碳酸氢钠(2.6g, 30.0mmol)和水(2.0ml),室温搅拌5h。过滤,滤饼用1,2-二氯乙烷洗涤,合并滤液和洗液,用5%碳酸氢钠溶液(20ml)洗涤,无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩至干,残余物经硅胶柱色谱(二氯甲烷/甲醇=15/1作为洗脱剂)纯化,洗脱液浓缩至干,剩余类白色泡沫状固体用异丙醇重结晶,得白色晶体2’,3’-二-O-乙酰基-5’-脱氧-5-氟胞苷(1.44g, 48.7%),HPLC:99.3%。
比较例3
按参考文献:中国医药工业杂志,2008,39(5),328-329中的方法实施
将2.6g的5-氟胞嘧啶加入到40ml1,2-二氯乙烷中,氮气保护下加入6ml苯甲酰氯,搅拌加热回流1h,缓慢滴加7ml三乙胺,滴完后回流5h,冷至10℃,过滤,向滤液中加入5.7g的5-脱氧三乙酰核糖,氮气保护下,冷却至10℃,滴加4ml四氯化钛,滴完后,缓慢升至室温,搅拌反应过夜。将反应液倒入100ml冰水中,加入50ml氯仿,萃取分层,有机层水洗,再无水硫酸钠干燥,过滤,滤液减压浓缩干,残留物经硅胶柱层析,得到白色固体。将所得固体溶于5ml的无水吡啶中,冷却至0℃左右,搅拌下将50ml醋酐滴入到反应液当中,0℃左右反应3h。减压除去溶剂后,将残余物在乙酸乙酯和冰水之间分配。无水硫酸钠干燥乙酸乙酯层,过滤,滤液减压浓缩干,残余物在异丙醇中重结晶,2’,3’-二-O-乙酰基-5’-脱氧-5-氟胞苷。(1.45g, 29.4%)HPLC:99.6%。
实验结果
实施例1-8比较了部分的不同参数投料下的实验效果,结果表明在所有的参数投料下,该反应都具有很好的收率,基本能达到60%以上。相较于比较例1-3方法,由于原料以及催化剂的不同,比较例1-3中的目标产物收率,普遍在50%左右甚至更低,因此催化剂嘧啶核苷磷酸化酶(EC2.4.2.2)在本方法的应用,极大地提高了目标产物收率,明显降低了抗肿瘤药物卡培他滨的成本,使其具有非常大的市场竞争力。
此外,根据实施例1-8和比较例1-3的实验过程发现,实施例1-4由于收率得到极大的提高,使得产品质量不用硅胶柱层析纯化,直接结晶即可达到98.5%以上,完全能满足后续生产的质量要求,更加符合环保要求,使得生产的工艺操作得到简化,更有利于工业化大生产的要求。
机译: 用作制备5'-脱氧-5-氟胞苷和5'-脱氧-5-氟尿苷的中间体的核呋喃糖基衍生物或其生理上可耐受的酸加成盐
机译: 用作制备5'-脱氧-5-氟胞苷或5'-脱氧-5-氟尿苷的中间体的核呋喃糖基衍生物或其生理上可耐受的酸加成盐
机译: 制备5-氟-5-脱氧和5-表氟-5-脱氧-4,6-二-O-(氨基糖基)-1,3-二氨基环糖醇和新型5-氟-5-脱氧的方法由此产生的5-表-氟-5-脱氧衍生物