一種抗病毒藥物恩替卡韋的製備方法與流程

2023-07-03 16:32:36 1

本發明屬於藥物合成技術領域，涉及一種抗病毒藥物恩替卡韋的製備方法。

背景技術：

恩替卡韋，其化學名稱為2-氨基-9-[(1s,3s,4s)-4-羥基-3-羥甲基-2-亞甲戊基]-1,9-氫-6-H-嘌呤-6-酮-水合物，是一種有效的，選擇性抑制B型肝炎病毒複製的脫氧鳥嘌呤核苷類似物，由Bristol-MyersSquibb公司研究開發，用於治療B型肝炎。體外試驗表明，恩替卡韋比其他核苷類似物更有效。動物模型和人體臨床研究結果顯示，恩替卡韋具有極強的抑制B型肝炎病毒複製，降低血清病毒DNA水平的作用，對耐拉米夫定的突變病毒株仍然有效，且未見明顯的不良反應和線粒體毒性。大量臨床試驗表明，它對肝細胞內逆轉錄酶和B型肝炎病毒DNA多聚酶有直接的抑制作用，有強的抗病毒能力，同時該化合物的選擇性比較高，它的細胞毒性是抗B肝病毒活性的1/8000，可有效治療慢性B肝而不幹擾流感病毒和HIV病毒。而且由於其作用機制不同，長期使用產生的耐藥性低。

全世界有3.5億～4億B型肝炎病毒感染者，其中每年有近100萬患者死於HBV感染引起的肝硬化和肝癌。我國約有1.2億HBV感染者，佔世界總數的1/3，居世界第一位，慢性B型肝炎患者3000萬例，而且這一數字目前正呈上升趨勢。慢性的B肝病毒感染到現在為止還沒有能夠完全治癒的方法，患者需要長期或者大多數情況下需要終生進行病毒抑制。臨床指引建議治療療程最少為一年。米錢B肝的治療藥物中核苷類藥物的市場佔有率超過80％。在核苷類藥物中，恩替卡韋憑藉其顯著的療效和良好的抗耐藥性，自2007年以來，已替代拉米夫定成為一線的抗B肝病毒藥物。恩替卡韋由美國百時美施貴寶公司研製，美國FDA於2005年3月29日批准上市。於2005年11月15日獲得國家食品藥品監督管理總局SFDA批准在中國上市。該藥物專利已經於2008年到期，但是因為其合成難度巨大，其活性成分(API)目前市場價格高昂，生產廠家不多。

恩替卡韋作為碳環核苷酸類似物，其合成方法非常複雜。現有技術中，關於恩替卡韋或者中間體的報導很多，例如CN105524064A、CN1861602A、CN101050216A、CN101182322A、CN101210015A、CN101235034A、CN101245067A、CN101531660A、CN101723945A、CN101756890A、CN101759698A、CN101781301A、CN101805339A、CN101830856A、CN101838207A、CN101838270A、CN101863842A、CN101891741A、CN101906113A、CN102002023A、CN102225938A、CN102863444B、CN102229608A、DE102009060194A1、EP2433941A1、SG171963A1、TW201118097A、US2006106216A1、US2010286089A1、WO2011102806A1、WO2011150513A1、WO2012006964A1等等。

現有技術中的合成方法還存在著較多的問題，例如試劑昂貴、反應條件苛刻、分離純化困難、原子利用率低、收率不高等，不適合大規模工業化生產。其中，CN102863444B公開了一種嘌呤衍生物的製備方法，具體公開了恩替卡韋及其中間體的製備方法，該方法使用手性化合物為起始原料，所用原料價格昂貴且獲取渠道有限，另外，該方法環戊烷中間體的製備收率較低，進一步提高了生產成本，具體合成路線如下：

CN105524064A公開了一種恩替卡韋的合成方法，該方法避免使用手性原料，以廉價易得的1,3-丙二醇為起始原料，成本大大降低，通過環氧化、環氧化選擇開環、環戊烷關環等步驟，選擇性形成手性中心，為合成恩替卡韋提供了新的思路，然而在該方法中，多個羥基存在競爭反應，需要多次反覆選擇性羥基保護、脫保護，使得反應收率降低，反應步驟冗長。另外，由VIII關環形成環戊烷化合物IX時，由於條件不當使得該反應無選擇性得到消旋體產物，還需要進一步氧化以及選擇性氫化得到恩替卡韋關鍵中間體XI。具體合成路線如下：

鑑於現有技術中關於恩替卡韋及其中間體製備中存在的諸多問題，本領域仍然亟需開發一種成本更低、反應條件溫和易於工業化生產以及反應收率更高的恩替卡韋的製備方法。

技術實現要素：

本發明目的在於克服現有的恩替卡韋的製備方法中存在產物步驟冗長、收率低、反應條件苛刻不適合工業化生產等缺陷，提供一種反應步驟短、收率高且反應條件溫和適合工業化生產的恩替卡韋的製備方法。

為了實現上述目的，本發明提供一種抗病毒藥物恩替卡韋的製備方法，該製備方法包括以下步驟：

步驟一：式D所示的化合物在過氧化苯甲酸叔丁酯、碳酸鈉以及R-1,1』-聯-2-萘酚存在下發生環合反應得到式E所示的化合物；

步驟二：將式E所示的化合物與2-氨基-6-氯-嘌呤發生mitsunobu反應得到式F所示的化合物；

步驟三：將式F所示的化合物在酸性水溶液中進行水解反應得到恩替卡韋；

現有技術中的常規使用多種金屬試劑特別是使用敏感的二乙基鋅等化合物，不適合大規模生產並且在關環過程中並沒有選擇性，從而得到消旋產物，需要進一步拆分或者其他選擇性化學方法。本發明的發明人發現，使用過氧化苯甲酸叔丁酯、碳酸鈉以及R-1,1』-聯-2-萘酚，能夠選擇性的生成(R)-OH避免拆分或其他步驟，優選地，步驟一中，式D所示的化合物與過氧化苯甲酸叔丁酯、碳酸鈉以及R-1,1』-聯-2-萘酚的用量的摩爾比為1：0.3～5：2～3：0.05～0.2。

在本發明中，對於步驟一的反應，當溫度高於40℃時，反應收率並沒有太大改變，當溫度高於50℃時，出現消旋化產物，優選情況下，反應溫度為20～40℃。

在本發明中，步驟二採用mitsunobu反應構型翻轉得到式F所示的化合物，該方法可以參照現有技術中的操作進行，例如具體過程可以包括：將式E所示的化合物、2-氨基-6-氯嘌呤、三苯基膦、偶氮甲酸二乙酯加入到無水四氫呋喃中，在0～5℃攪拌反應1～2小時，反應結束，傾入水中，乙酸乙酯萃取，氫氧化鈉水溶液洗滌，無水硫酸鈉乾燥，減壓濃縮，重結晶得式F所示的化合物；其中，式E所示的化合物、2-氨基-6-氯嘌呤、三苯基膦、偶氮甲酸二乙酯的用量摩爾比為1：1.2～1.5：1.5～2：2～3。

在步驟三中，式F所示的化合物經歷脫保護以及水解過程從而得到恩替卡韋，對於酸性水溶液並沒有特別的限定，例如可以為三氟乙酸的水溶液或鹽酸水溶液等。

在本發明中，本發明還提供恩替卡韋中間體所述式D所示的化合物的製備方法，該方法通過以下步驟合成：

1)式III所示的化合物在雙(三甲基矽基)氨化鈉作用以及氯化鈀催化下與三甲基矽基乙炔在-10～5℃攪拌反應8～12小時，反應完畢，淬滅反應，二氯甲烷萃取，水洗，濃縮乾燥得式A所示的化合物；

2)將式A所示的化合物在對甲苯磺酸存在下與丙酮進行回流反應，反應完畢，反應液水洗、二氯甲烷萃取，碳酸氫鈉洗滌，濃縮乾燥得到式B所示的化合物；

3)式B所示的化合物脫矽烷基、苄基得到式C所示的化合物；

4)式C所示的化合物氧化得到式D所示的化合物；

在式D所示的化合物的製備過程中，可以採用丁基鋰為鹼在超溫下與乙炔試劑進行反應，然而這種方法收率很低，原因在於無輔助試劑或者輔助試劑選擇不當導致環氧開環選擇性太差以及產物分子間會發生反應導致生成副產物。在本本發明中，發明人意外發現使用雙(三甲基矽基)氨化鈉做鹼，然後加入氯化鈀作為輔助催化，能夠更多的生成式A所示的化合物。優選地，步驟1)中，式III所示的化合物與雙(三甲基矽基)氨化鈉、氯化鈀、三甲基矽基乙炔的用量摩爾比為1：2～3：0.1～0.3：1.2～1.5。

對於步驟1)的反應溶劑優選為非質子溶劑，進一步優選為乙醚或四氫呋喃。

對於步驟2)可以參考現有技術丙酮縮酮的製備方法，例如在對甲苯磺酸催化下，式二醇化合物與丙酮回流即可。

在本發明中，將式B所示的化合物在甲醇中與醇鈉(例如甲醇鈉)作用能夠輕鬆地同時脫除矽烷基和苄基，實現兩種基團的一鍋法脫除。優選地，步驟3)的反應過程包括將式B所示的化合物與甲醇鈉在甲醇中在40～50℃中攪拌反應3～6小時得到式C所示的化合物。

在步驟4)中，由式C所示的化合物氧化得到式D所示的化合物醛類化合物，本領域已經有較多的方法，優選情況下使用Dess-Martin氧化劑進行氧化，Dess-Martin氧化劑((1,1,1-三乙醯氧基)-1,1-二氫-1,2-苯碘醯-3(1H)-酮)可以通過商購得到。因此，步驟4)的反應過程可以包括將式C所示的化合物在碳酸氫鈉存在下與Dess-Martin氧化劑反應得到式D所示的化合物。該反應室溫下在二氯甲烷中即可進行，通過TLC或者GC/LC監測，反應結束，可以使用硫代硫酸鈉飽和溶液進行淬滅，然後分離有機相，水洗、乾燥得到較純淨產物，直接用於下一步反應。

本發明的各步反應可以根據本領域常規的手段進行反應後處理，例如洗滌、過濾、結晶等。每步驟的過程中可以根據常用手段進行監控，例如LCMS、GCMS、TLC等。在沒有其他特殊說明情況下，在本發明中所使用的室溫是指23±2℃。另外，為了減少環境的影響，本發明的反應可以在保護氣體存在下進行，例如在氮氣保護下進行。

根據本發明的一種具體實施方式，本發明提供的恩替卡韋的製備方法具體路線如下：

本發明提供的恩替卡韋的製備方法，有效減少了反應步驟，整體收率大大提高，特別是式A所示的化合物中間體和式E所示的化合物中間體收率明顯高，縮酮保護羥基更容易脫除保護，進一步保障了恩替卡韋的收率。另外本發明的式E所示的化合物的選擇性有效提高，避免了拆分或者其他化學選擇步驟，並且反應條件溫和，特別適合擴大化生產。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助於本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬於本發明的保護範圍。

實施例1

式E所示的化合物

在100ml燒瓶中，加入式D所示的化合物18.8g(100mmol)、過氧化苯甲酸叔丁酯9.7g(50mmol)、碳酸鈉21.2g(200mmol)以及(R)-1,1』-聯-2-萘酚2.8g(10mmol)以及120ml無水THF，30℃攪拌反應，監測至反應結束，加入氯化銨飽和溶液50ml，乙酸乙酯萃取，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉乾燥，快速柱層析得到式E所示的化合物14.5g，收率78.9％。

實施例2

式E所示的化合物

在100ml燒瓶中，加入式D所示的化合物18.8g(100mmol)、過氧化苯甲酸叔丁酯15.5g(80mmol)、碳酸鈉31.8g(300mmol)以及(R)-1,1』-聯-2-萘酚2.8g(10mmol)以及130ml無水THF，30℃攪拌反應，監測至反應結束，加入氯化銨飽和溶液50ml，乙酸乙酯萃取，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉乾燥，快速柱層析得到式E所示的化合物14.6g，收率79.2％。

實施例3

式E所示的化合物

在100ml燒瓶中，加入式D所示的化合物18.8g(100mmol)、過氧化苯甲酸叔丁酯19.4g(100mmol)、碳酸鈉21.2g(200mmol)以及(R)-1,1』-聯-2-萘酚5.7g(20mmol)以及120ml無水THF，40℃攪拌反應，監測至反應結束，加入氯化銨飽和溶液50ml，乙酸乙酯萃取，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉乾燥，快速柱層析得到式E所示的化合物14.3g，收率77.5％。

對比例1

如實施例1的方法，所不同的是，反應不加入(R)-1,1』-聯-2-萘酚，快速柱層析得到化合物12.4g，其中式E所示的化合物約佔61.11％(GCMS)，雜質主要為S-構型OH副產物，需要進行構型轉換得到目標化合物。

實施例4

式F所示的化合物

將式E所示的化合物18.4g(100mmol)、2-氨基-6-氯嘌呤25.4g(150mmol)、三苯基膦52.5g(200mmol)、偶氮甲酸二乙酯52.2g(300mmol)加入到無水四氫呋喃中，在0～5℃攪拌反應2小時，反應結束，傾入水中，乙酸乙酯萃取，氫氧化鈉水溶液洗滌，無水硫酸鈉乾燥，減壓濃縮，石油醚重結晶得式F所示的化合物23.1g，收率68.7％。

實施例5

式F所示的化合物

將式E所示的化合物18.4g(100mmol)、2-氨基-6-氯嘌呤25.4g(150mmol)、三苯基膦39.3g(150mmol)、偶氮甲酸二乙酯34.8g(200mmol)加入到無水四氫呋喃中，在0～5℃攪拌反應1～2小時，反應結束，傾入水中，乙酸乙酯萃取，氫氧化鈉水溶液洗滌，無水硫酸鈉乾燥，減壓濃縮，石油醚重結晶得式F所示的化合物23.3g，收率69.3％。

實施例6

式F所示的化合物

將式E所示的化合物18.4g(100mmol)、2-氨基-6-氯嘌呤20.3g(120mmol)、三苯基膦39.3g(150mmol)、偶氮甲酸二乙酯43.5g(250mmol)加入到無水四氫呋喃中，在0～5℃攪拌反應1～2小時，反應結束，傾入水中，乙酸乙酯萃取，氫氧化鈉水溶液洗滌，無水硫酸鈉乾燥，減壓濃縮，石油醚重結晶得式F所示的化合物23.8g，收率70.9％。

實施例7

恩替卡韋

在250ml燒瓶中，將式F所示的化合物33.5g(100mmol)加入到50ml鹽酸水溶液中(4M)進行在室溫下攪拌水解反應2小時，飽和碳酸氫鈉調節反應液pH至7，然後乙醚萃取，水洗三次，無水硫酸鈉乾燥，減壓濃縮，最後在石油醚中重結晶得到恩替卡韋24g，收率86.7％。

恩替卡韋：1HNMR(400MHz,d6-DMSO)δ10.67(s,1H),7.65(s,1H),6.51(s,2H),5.40(d,1H),5.11(s,1H),4.91(d,1H),4.84(t,1H),4.57(s,1H),4.25(s,1H),3.54(t,1H),2.52(m,1H),2.21(m,1H),2.05(m,1H).

實施例8

式A所示的化合物

氮氣保護下，將式III所示的化合物20.8g(100mmol)、雙(三甲基矽基)氨化鈉36.7g(200mmol)、氯化鈀1.8g(10mmol)、三甲基矽基乙炔14.7g(150mmol)加入到燒瓶中，無水乙醚做反應溶劑，在0℃攪拌反應8小時，反應完畢，加入100ml飽和氯化銨溶液淬滅反應，二氯甲烷萃取，水洗三次，無水硫酸鈉乾燥，減壓濃縮得式A所示的化合物24.9g，收率81.3％。

1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.30(m,5H),4.61(s,1H),4.57(s,2H),4.50(s,1H),4.46(s,1H),,3.81-3.68(m,5H),1.72(m,2H)，0.12(s,9H).

實施例9

式A所示的化合物

氮氣保護下，將式III所示的化合物20.8g(100mmol)、雙(三甲基矽基)氨化鈉55g(300mmol)、氯化鈀5.3g(30mmol)、三甲基矽基乙炔13.8g(140mmol)加入到燒瓶中，無水乙醚做反應溶劑，在-10℃攪拌反應10小時，反應完畢，加入100ml飽和氯化銨溶液淬滅反應，二氯甲烷萃取，水洗三次，無水硫酸鈉乾燥，減壓濃縮得式A所示的化合物25.3g，收率82.6％。

實施例10

式A所示的化合物

氮氣保護下，將式III所示的化合物20.8g(100mmol)、雙(三甲基矽基)氨化鈉55g(300mmol)、氯化鈀3.5g(20mmol)、三甲基矽基乙炔11.8g(120mmol)加入到燒瓶中，無水乙醚做反應溶劑，在0℃攪拌反應8小時，反應完畢，加入100ml飽和氯化銨溶液淬滅反應，二氯甲烷萃取，水洗三次，無水硫酸鈉乾燥，減壓濃縮得式A所示的化合物24.4g，收率79.7％。

對比例2

如實施例8式A所示化合物的製備，所不同的是，不使用氯化鈀，最後減壓濃縮得式A所示的化合物17.2g，收率56.1％。

實施例11

式B所示的化合物

在裝有分水器的反應燒瓶中，加入式A所示的化合物61.3g(200mmol)、40ml丙酮、2.45g對甲苯磺酸以及130ml正己烷，加熱回流反應5小時，TLC監測反應完畢，反應液水洗、碳酸氫鈉洗滌，無水硫酸鈉乾燥，減壓濃縮並在石油醚中重結晶得到式B所示的化合物62.0g，收率89.5％。

實施例12

式C所示的化合物

將式B所示的化合物34.6g(100mmol)、甲醇鈉13.5g(250mmol)、80ml甲醇加入到反應燒瓶中，然後升溫至40℃中攪拌反應4小時，反應結束，反應液濃縮，倒入水中，然後乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯相水洗三次，並用無水硫酸鈉乾燥，減壓濃縮即得到式C所示的化合物16.8g，收率91.4％。

實施例13

式C所示的化合物

將式B所示的化合物34.6g(100mmol)、甲醇鈉10.8g(200mmol)、80ml甲醇加入到反應燒瓶中，然後升溫至50℃中攪拌反應5小時，反應結束，反應液濃縮，倒入水中，然後乙酸乙酯萃取，乙酸乙酯相水洗三次，並用無水硫酸鈉乾燥，減壓濃縮即得到式C所示的化合物16.7g，收率90.7％。

實施例14

式D所示的化合物

將式C所示的化合物18.4g(100mmol)、碳酸氫鈉10.1g(120mmol)、和Dess-Martin氧化劑44.5g(105mmol)、120ml二氯甲烷加入到250ml反應燒瓶中，室溫下攪拌2小時，加入飽和硫代硫酸鈉溶液淬滅，靜置分層，二氯甲烷層水洗三次，無水硫酸鈉乾燥，減壓濃縮得到式D所示的化合物15.9g，收率87.4％。

1HNMR(400MHz,CDCl3)δ9.78(t,1H),4.05(d,1H),3.93-3.85(m,2H),2.71(m,1H),2.53-2.45(m,2H),1.94(s,1H),1.46(s,6H)。