芬戈莫德的合成

2014-03-08 01:11刘剑峰韩建奎侯桂华徐文方李月凯
药学研究 2014年12期
关键词:辛基乙酰胺丙二酸

刘剑峰,苏 鹏,韩建奎,侯桂华,徐文方,李月凯

(1.山东大学齐鲁医院,山东济南250012;2.山东大学医学院,山东济南250012;3.山东大学药学院,山东济南250012)

芬戈莫德的合成

刘剑峰1,苏 鹏1,韩建奎1,侯桂华2,徐文方3,李月凯1

(1.山东大学齐鲁医院,山东济南250012;2.山东大学医学院,山东济南250012;3.山东大学药学院,山东济南250012)

目的改进免疫抑制剂芬戈莫德的合成工艺。方法以2-苯乙醇和溴化钠为起始原料,经取代、酰化、缩合等反应制得芬戈莫德。结果目标化合物的结构经1H-NMR谱和MS确证。总收率为26.9%,比文献收率提高了6.4%。结论改进后的工艺路线方法操作简便、反应条件温和、收率高、成本低,有利于工业化生产。

2-苯乙醇;溴化钠;芬戈莫徳;免疫抑制剂

芬戈莫德(Fingolimod,1),化学名为2-氨基-2-[2-(4-正辛基苯基)乙基]-1,3-丙二醇盐酸盐,是一种免疫抑制剂,临床用于治疗复发型多发性硬化症。该药由诺华公司研制开发,于2010年由美国FDA批准上市,商品名Gilenya。它是将子囊菌冬虫夏草的有效成分多球壳菌素(ISP-1)进行结构改造而成。该药具有完全不同的免疫机制,它可与其他多种免疫抑制剂协同作用,可以改变淋巴细胞的归向,改变细胞间黏附分子的合成及表达,可能通过Bcl-2/Bax比值诱导淋巴细胞凋亡[1];同时可以调节神经细胞SIP受体[2]。

有关芬戈莫徳的合成,文献报道了多种不同的合成路线,但大多数路线都有缺陷,造成总收率较低,成本较高,不利于工业化生产。文献[3]报道了用2-苯乙醇和氯化亚砜制备(2-氯乙基)苯,由于氯化亚砜具有腐蚀性,过量的氯化亚砜需减压除去,生产成本较高,也不利于环保;在正庚基[4-(2-溴乙基)苯基]甲酮(3)的制备中,文献[5]报道了酰化反应产物需经硅胶层析处理,使操作较为繁琐;在2-乙酰胺基-2-[2-(4-正辛酰基苯基)乙基]-1,3丙二酸二乙酯(4)的制备中,文献[5]报道的乙酰氨基丙二酸二乙酯和反应物的配比为3∶1,收率较低;在2-乙酰胺基-2-[2-(4-正辛基苯基)乙基]-1,3丙二酸二乙酯(5)的制备中,文献[5]报道的合成方法使用了三乙基硅烷和四氯化钛,由于其价格昂贵,不利于工业化生产;在2-乙酰胺基-2-[2-(4-正辛基苯基)乙基]-1,3-丙二醇(6)的制备中,文献[5]报道的合成方法使用了价格较高的氢化铝锂,而且收率较低。

针对上述合成方法的不足,本研究作者在参考文献[3~7]方法的基础上,以苯乙醇和溴化钠为起始原料,经取代反应制得(2-溴乙基)苯(2);(2-溴乙基)苯(2)和正辛酰氯经酰化反应制得正庚基[4-(2-溴乙基)苯基]甲酮(3);正庚基[4-(2-溴乙基)苯基]甲酮(3)和乙酰氨基丙二酸二乙酯经缩合反应制得2-乙酰胺基-2-[2-(4-正辛酰基苯基)乙基]-1,3丙二酸二乙酯(4),乙酰氨基丙二酸二乙酯和反应物的配比为5.3∶1,收率提高;2-乙酰胺基-2-[2-(4-正辛酰基苯基)乙基]-1,3丙二酸二乙酯(4)在硼氢化钠和碘作用下经还原反应制得2-乙酰胺基-2-[2-(4-正辛基苯基)乙基]-1,3丙二酸二乙酯(5),采用廉价试剂降低了成本;2-乙酰胺基-2-[2-(4-正辛基苯基)乙基]-1,3丙二酸二乙酯(5)和硼氢化钠在氯化锌作用下经还原反应制得2-乙酰胺基-2-[2-(4-正辛基苯基)乙基]-1,3-丙二醇(6),割除了价格较贵的氢化铝锂;2-乙酰胺基-2-[2-(4-正辛基苯基)乙基]-1,3-丙二醇(6)在氢氧化锂作用下去乙酰化制得2-氨基-2-[2-(4-正辛基苯基)乙基]-1,3-丙二醇(7);2-氨基-2-[2-(4-正辛基苯基)乙基]-1,3-丙二醇(7)和盐酸成盐反应制得芬戈莫德(1)。改进后的工艺路线使用价格较为便宜的试剂,降低了成本;避免了苛刻的生产条件,更有利于环保;中间体3,5,6的制备无需纯化直接用于下一步反应,操作更为简便,适合工业化生产。目标化合物1的总收率为26.9%。合成路线见图1。

图1 芬戈莫徳的合成路线

1 仪器和试剂

WRS-1A数字熔点仪(上海索光光电技术有限公司);Inova 500型傅里叶变换核磁共振仪(美国Varian公司);3200QTRAP型液相色谱质谱联用仪(美国AB公司);所用试剂均为分析纯。

2 试验方法

2.1 (2-溴乙基)苯(2)的制备 将50 mL水,73.6 g(750 mmol)硫酸加入反应瓶中,室温下依次加入32.9 g(270 mmol)2-苯乙醇、41.9 g(400 mmol)溴化钠,回流4 h,冷至室温,静止分层,水层用乙酸乙酯萃取,合并有机层,依次用饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤,无水硫酸镁干燥,减压蒸除溶剂,得浅红色液体(2)43.7 g,收率88%。1H-NMR(CDCl3),δ:7.23(m,5H,ArH),3.68(t,2H,CH2),3.02(t,2H,CH2)。

2.2 正庚基[4-(2-溴乙基)苯基]甲酮(3)的制备 将10.2 g(55 mmol)化合物2、50 mL二氯甲烷、61 g(45 mmol)三氯化铝加入反应瓶中,-10℃下滴加9.77 g(60 mmol)正辛酰氯的5 mL二氯甲烷溶液,搅拌1 h,室温反应6 h,倒入冰盐水,用乙酸乙酯萃取,合并有机层,依次用10%盐酸、饱和食盐水、饱和碳酸氢钠、水洗涤,无水硫酸钠干燥,减压蒸除溶剂,得到黏稠状液体产物(3)14.5 g,无需纯化直接用于下一步反应。

2.3 2-乙酰胺基-2-[2-(4-正辛酰基苯基)乙基]-1,3丙二酸二乙酯(4)的制备 将200 mL无水乙醇加入反应瓶中,加2.8 g(120 mmol)金属钠,待钠完全消失,加热至55℃,滴加34.7 g(160 mmol)乙酰氨基丙二酸二乙酯的10 mL无水乙醇溶液,保温反应1 h,滴加9.3 g(30 mmol)化合物3的10 mL无水乙醇溶液,继续保温反应3 h,减压浓缩,加入冰水混合物,用乙酸乙酯萃取,合并有机层,依次用饱和食盐水、水洗涤,无水硫酸钠干燥,减压蒸除溶剂,加入8 mL乙酸乙酯(V)∶石油醚(V)=1∶1溶液,冷冻过夜,过滤,得白色固体(4)11.5 g,从化合物3计算两步反应总收率为71%,mp:84~86℃,文献[5]收率为55%.1H-NMR(CDCl3),δ:7.82(2H,d,ArH),7.20(2H,d,ArH),6.71(1H,br s,NH),4.18~4.21(4H,q,OCH2CH3),2.87(2H,t,COCH2),2.66(2H,m,PhCH2),2.48(2H,m,PhCH2CH2),1.96(3H,s,NHCOCH3),1.63(2H,m,COCH2CH2),1.30(2H,m,CO(CH2)2CH2),1.24(6H,m,(CH2)3CH3),1.22(6H,t,OCH2CH3×2),0.85(3H,t,CH3)。

2.4 2-乙酰胺基-2-[2-(4-正辛基苯基)乙基]-1,3丙二酸二乙酯(5)的制备 将11.5 g(24.7 mmol)化合物4、20 mL四氢呋喃加入反应瓶中,冰浴下分次加入4.7 g(123.5 mmol)硼氢化钠,剧烈搅拌,氮气下加15.7 g(62 mmol)碘的10 mL四氢呋喃溶液,室温反应0.5 h,升温回流3 h,冷至室温,加1.5 mL丙酮,冰浴下加10%盐酸至无气泡产生,减压浓缩至干,将残留物溶于30 mL二氯甲烷,依次用水、饱和碳酸氢钠溶液、饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥。减压蒸除溶剂,得深黄色油状物(5)9.5 g,无需纯化直接用于下一步反应。

2.5 2-乙酰胺基-2-[2-(4-正辛基苯基)乙基]-1,3-丙二醇(6)的制备 将9.5 g(21 mmol)化合物5、15 mL无水乙醇和4.8 g(35 mmol)无水氯化锌加入反应瓶中,-5℃下分次加入4 g(105 mmol)硼氢化钠,室温反应3 h,加1.5 mL丙酮,冰浴下加10%盐酸至无气泡产生,减压浓缩至干,将残留物溶于15 mL乙酸乙酯,依次用水、饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥。减压蒸除溶剂,得浅黄色油状物(6)7.1 g,无需纯化直接用于下一步反应。

2.6 2-氨基-2-[2-(4-正辛基苯基)乙基]-1,3-丙二醇(7)的制备 将7.1 g(19.5mmol)化合物6、20mL甲醇加入反应瓶中,加热使其溶解,加入含有8.2 g(195 mmol)氢氧化锂的12 mL水溶液,回流2.5 h,冷却至室温,析出白色固体,过滤,水洗至中性得白色片状晶体(7)5.5 g,从化合物5计算三步反应总收率为56%,mp:115~118℃,文献收率[5,8]为48.5%。1H-NMR(CDCl3),δ:7.07(m,4H,ArH),3.59(d,2H,CH2OH),3.49(d,2H,CH2OH),2.47~2.55(m,4H,2×CH2Ar),1.45~1.49(m,4H,2×CH2),1.22~1.25(m,10H,5×CH2),0.87(t,3H,CH3)。

2.7 2-氨基-2-[2-(4-正辛基苯基)乙基]-1,3-丙二醇盐酸盐(芬戈莫徳,1)的制备 将5.5 g(17 mmol)化合物7加入反应瓶中加15 mL乙醇,搅拌溶解,滴加30 mL含盐酸(2.27 mmol·mL-1的无水乙醇溶液,室温搅拌2.5 h,有大量的固体析出,减压浓缩,加入5 mL乙酸乙酯,冷冻过夜,过滤,乙酸乙酯冲洗,得白色鳞片状晶体(1)4.7 g,收率为77%,mp:106~108℃,文献[8]收率为76.8%.1H-NMR(DMSO),δ:7.91(br s,3H,NH3+),7.08(s,4H,ArH),5.37(br s,2H,2×OH),3.50(s,4H,2×CH2OH),2.49~2.55(m,4H,2×CH2Ar),1.77~1.78(m,2H,CH2),1.51(m,2H,CH2),1.23×1.26(m,10H,5×CH2),0.85(t,3H,CH3)。MSm/z:308.6[M+1]+。

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Synthesis of fingolimod

LIU Jian-feng1,SU Peng1,HAN Jian-kui1,HOU Gui-hua2,XUWen-fang3,LIYue-kai1
(1.Qilu Hospital,Shandong University,Jinan 250012,China;2.School of Medicine,Shandong University,Jinan 250012,China;3.School of Parmaceutical Sciences,Shandong University,Jinan 250012,China)

ObjectiveTo synthesize fingolimod.M ethodsFingolimod was synthesized with 2-phenethyl alcohol and sodium bromide as starting material,and through a series of reactions,such as substitution,acylation,condensation etc.ResultsThe struture of target compound was confirmed by1H-NMR and MS.The overall yield of the process was 26.9%.Compared with the reported method,the overall yield was 6.4%higher.ConclusionThis synthetic processwas convenient,and had high yield,low cost,and mild reaction condition.It was suitable for industrial production by its operation,low cost and.

2-phenethyl alcohol;Sodium bromide;Fingolimod;Immunosuppressant

TQ460.31

A

2095-5375(2014)12-0739-003

刘剑峰,男,高级工程师,研究方向:药物合成,E-mail:ljianfeng2003@163.com

李月凯,男,研究方向:药物合成与研究,Tel:18560082757,E-mail:nmdoctor@163.com

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