技术领域
本发明涉及一种化合物的制备方法，特别涉及一种反应条件温和的奥贝胆酸制备方法。
背景技术
奥贝胆酸(Obeticholic Acid，CAS：459789-99-2)，商品名Ocalive，化学名3α，7α-二羟基-6α-乙基-5β-胆烷酸，具有特定的立体结构，其结构式如下式所示：
奥贝胆酸是美国英特赛普特(Intercept)公司研制的一种治疗原发性胆汁性肝硬化(PBC)的新型药物，先后于2016年5月27日和2016年12月12日获美国食品药品管理局(FDA)和欧洲药品管理局(EMA)批准上市。原发性胆汁性肝硬化(PBC)，是一种慢性，进展性的自身免疫性疾病，90％发生于女性(多为40-60岁女性)。最终的结论是肝硬化及肝功能衰竭，这时就要进行肝脏移植，是女性进行肝脏移植的第二大因素。目前治疗此类适应症的首选用药是熊去氧胆酸(UDCA)，然而有40％的PBC患者对UCDA反应不佳，甚至10％患者将死亡或者需要肝脏移植。而奥贝胆酸(曾被FDA授予快速通道和孤儿药)则用于治疗对于UDCA反应不足或不耐性的成人患者，是应对此类适应症的最后一道屏障。
另外，奥贝胆酸的其他适应症如非酒精性脂肪肝(NASH，临床III期，被FDA授予突破性药物)，原发性硬化性胆管炎(临床II期，被FDA授予孤儿药)也在积极开展临床试验，展现出了良好的市场前景。
目前制备奥贝胆酸的国内外文献路线主要有以下几种：
WO02072598A/US20090062526A公开了奥贝胆酸的合成步骤，如式1-1和式1-2所示：
式1-1和式1-2所示路线中，均以鹅去氧胆酸(CDCA)为原料，经过氧化、3-羟基保护、烷基化并酯化(溴乙烷)或烷基化(碘乙烷)，硼氢化钠还原并水解(溴乙烷)或硼氢化钠还原(碘乙烷)共计4步得到奥贝胆酸。其中式1-1所示路线中，烷基化(溴乙烷)步骤收率较低(12％)，总收率为3％；式1-2所示路线中，烷基化(碘乙烷)步骤收率稍高(37％)，总收率为20％。此反应步骤少，但是色谱柱纯化过程较多导致操作繁琐且使用了高毒的六甲基磷酰三胺，因而不适合工业化生产。
US71390B2/CN101203526B/CN104781272A公开了奥贝胆酸的合成步骤，如式2所示：
该专利中以7-酮鹅去氧胆酸(1)为起始物，经过酯化、两步烯醇硅醚化、羟醛缩合、水解、催化氢化，硼氢化钠还原共7步得到奥贝胆酸，总收率24％。此反应步骤避免使用高毒的六甲基磷酰三胺和色谱柱纯化，适合工业化生产。
文献Sepe V,Ummarino R,D’Auria M V,et al.Conicasterol E,a small heterodimer partner sparing farnesoid X receptor modulator endowed with a pregnane X receptor agonistic activity,from the marine sponge Theonella swinhoei[J].Journal of medicinal chemistry,2011,55(1):84-93.公开了奥贝胆酸的合成步骤，如式3所示：
该文献中以鹅去氧胆酸(CDCA)为起始物，经过氧化、酯化、一步烯醇硅醚化、羟醛缩合、硼氢化钠/三氯化铈还原、催化氢化共6步得到奥贝胆酸，总收率32％。此反应步骤只经过一步烯醇硅醚化就可以得到化合物3，同时在Pd/C催化氢化就可以快速脱除苄基得到奥贝胆酸，大大简化了反应步骤和操作难度，适合工业化生产。此路线中使用了BnBr强刺激物料，增加了投料和后处理的难度；并且在硼氢化钠还原步骤中，为了进一步提高产品的产率，减少杂质量，使用了催化特异性更好但是同样更为昂贵的三氯化铈，增加了生产成本。
如何低成本、高效地制备得到低杂质含量的奥贝胆酸中间体及奥贝胆酸是有待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种反应条件温和的奥贝胆酸制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种奥贝胆酸的制备方法，其合成路线如下：
式中，R为羧基保护基，具体包括如下步骤：
1)1)将中间体1溶于极性有机溶剂A中，使用氢气为氢源，80℃～100℃，相对压力0.5～1.0MPa下进行催化加氢还原烯键，得到中间体2；
2)将中间体2，硼氢盐、碱溶于极性有机溶剂B中，50～100℃进行羰基还原反应，反应完成后淬灭反应；
3)后处理得到奥贝胆酸。
作为上述制备方法的进一步改进，R为C1～C8的直链或支链烷基、苯基或苄基、任意取代的C1～C8的直链或支链烷基、任意取代的苯基或苄基。
作为上述制备方法的进一步改进，C1～C8的直链或支链烷基、苯基或苄基的取代基独立选自吸电子基团。更进一步的，吸电子基团选自卤素、酯基、硝基、氰基中的至少一种。
作为上述制备方法的进一步改进，硼氢盐为硼氢化锂、硼氢化钠、硼氢化钾、硼氢化钙或其混合物。
作为上述制备方法的进一步改进，极性有机溶剂A选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、四氢呋喃或其混合溶剂。
作为上述制备方法的进一步改进，极性有机溶剂B选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、四氢呋喃中的至少一种与水的混合溶液。
作为上述制备方法的进一步改进，羰基还原反应的温度为50～80℃。
作为上述制备方法的进一步改进，后处理包括浓缩、萃取分离、酸碱中和纯化。
本发明的有益效果是：
本发明的奥贝胆酸制备方法，反应条件温和，反应步骤相对较少，在反应的过程中得到了高纯度的中间体2，并且无需特地对中间体进行构型转换即可直接进行奥贝胆酸的合成，极大简化了奥贝胆酸的合成流程，合成产生的杂质较少，降低了奥贝胆酸的合成成本。
相比式2所示路线，本方法使用单一的溶剂体系，得到高纯度的β构型中间体2，整个过程无需进行构型转换同样可以得到纯度合格的奥贝胆酸产品。简化了反应步骤的同时，提高了产品收率。
相比式3所示路线，本方法避免了使用价格较贵的三氯化铈，大大降低了原料成本；简化了中间体控制步骤的同时，提高了产品收率。
具体实施方式
一种奥贝胆酸的制备方法，其合成路线如下：
式中，R为羧基保护基，具体包括如下步骤：
1)将中间体1溶于极性有机溶剂A中，使用氢气为氢源，80℃～100℃，相对压力0.5～1.0MPa下进行催化加氢还原烯键，得到中间体2；
2)将中间体2，硼氢盐、碱溶于极性有机溶剂B中，50～100℃进行羰基还原反应，反应完成后淬灭反应；
3)后处理得到奥贝胆酸。
R可以是本领域常用的羧基保护基，考虑到本发明的具体反应条件，R基团优选在反应条件下不会发生加氢反应的基团，避免影响反应效率。为更好地促进反应的构象选择性，R基团进一步优选为吸电子基团。作为上述方法的进一步改进，R为C1～C8的直链或支链烷基、苯基或苄基、任意取代的C1～C8的直链或支链烷基、任意取代的苯基或苄基。取代既可以是单取代，也可以是一个以上的取代。
催化加氢使用的催化剂为常用的催化加氢催化剂，包括但不限于Pd/C、雷尼镍、氧化铂、铝镍合金、钴、三苯基膦氯化铑等过渡金属和它们的化合物。从催化效果、安全性、成本等考虑，优选Pd/C等。
作为上述方法的进一步改进，C1～C8的直链或支链烷基、苯基或苄基的取代基独立选自卤素、酯基、硝基、氰基中的至少一种。
作为上述方法的进一步改进，极性有机溶剂A选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、四氢呋喃或其混合溶剂。作为上述方法的进一步改进，双键还原反应的反应温度为80～100℃。
作为上述方法的进一步改进，极性有机溶剂B选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、四氢呋喃中的至少一种与水的混合溶液。
进一步的实验表明，极性有机溶剂选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、四氢呋喃或其混合溶剂时(其中有机溶剂B的混合液含有溶剂水)，对反应结果没有根本性的影响，本领域技术人员可以根据溶剂对反应物的溶解能力等进行相应的选择。
作为上述方法的进一步改进，水解和羰基还原反应的反应温度为50～100℃。温度过低则反应速度慢，反应不完全。温度过高，易产生过多的杂质。
作为上述方法的进一步改进，碱为氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氨水、甲胺、乙胺、丙胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、三甲胺、三乙胺、三丙胺、N，N-二异丙基乙胺、醋酸钠或其混合物。优选氢氧化钠或氢氧化钾其中一种，碱的量为化合物中间体1的3～5当量，量过少则反应不完全，可以通过检测反应的程度来确定碱的最佳种类及添加量。
反应的时间可以通过检测反应的程度及杂质的量中的至少一个来确定，根据检测结果适当调整反应时间。作为上述方法的进一步改进，氢化还原反应的时间为3～5小时。氢化时间过短，将导致氢化不完全。氢化时间过长，会导致杂质含量增多。酯基水解和羰基还原的时间为2～4小时。水解和还原时间过短，则反应不完全。
下面结合实施例，进一步说明本发明的技术方案。
下述实施例中，除非另有说明，所述的实验方法具体条件通常按照常规条件或制造商建议的实施条件；所述原料及试剂均购自市售品；所述的比例、比率、百分比或份数，如无特别说明，均按照重量计算。
实施例1：
奥贝胆酸中间体4的合成
1)将9.51g中间体3，2.0g的10％Pd/C,100mL无水甲醇，置于氢化反应釜内；将氢化釜密闭后依次使用N2和H2置换体系内空气，温度控制在80～90℃，H2压力为0.5-0.6MPa，条件下反应4h；
2)终止反应，依次使用N2和空气置换体系H2；
3)将混合物过滤分离Pd/C后，溶液在55～60℃条件下减压蒸馏除掉溶剂，得中间体28.74g，收率92％；
中间体4无需进一步处理，可直接投入后续反应。
奥贝胆酸的合成
4)将中间体415.6g(31mmol)溶解于甲醇150ml中，而后加入含有12.0g NaBH420％NaOH溶液105ml，溶液在60～65℃反应4小时；
5)冷却至室温，减压蒸除甲醇溶剂后，反应液用2mol/L稀盐酸调制pH＝2，有白色固体析出；
6)过滤，滤饼使用蒸馏水洗涤至中性，经烘箱干燥后得白色固体粗品
7)使用乙酸正丁酯重结晶后得白色固体12.1g，收率94.1％。
HPLC纯度99.5％，MS(m/z)：[M+H]+＝421.3。1H NMR(400MHz，CD3OD)(ppm)：3.62(m，1H)，3.28(m，1H)，2.30-2.33(m，1H)，1.97-1.99(m，1H)，0.97(d，J＝6.4，3H)，0.91(s，3H)，0.90(t，J＝8.2，3H)，0.69(s，3H)。
实施例2：
奥贝胆酸中间体6的合成
1)在500ml氢化釜中，依次加入乙醇280ml，化合物515.0g(27.9mmol)，10％Pd/C 1.5g，氢氧化钠0.75g和25mL水，待混合物搅拌均匀后，将氢化釜密闭后依次使用N2和H2置换体系内空气，控制温度在85～90℃，H2压力控制在0.5-0.6MPa，混合物体系在搅拌条件下反应4小时；
2)终止反应，依次使用N2和空气置换体系H2；
3)将混合物过滤分离Pd/C后，溶液在40～50℃条件下减压蒸馏除掉溶剂，得中间体414.0g，收率93.0％。
中间体5无需进一步处理，可直接投入后续反应；
奥贝胆酸的合成
4)将中间体615.6g(28.9mmol)溶解于甲醇150ml中，而后加入含有12.2g NaBH420％NaOH溶液105mL，溶液在60～65℃反应4小时；
5)冷却至室温，减压蒸除甲醇溶剂后，反应液用2mol/L稀盐酸调制pH＝2，有白色固体析出；
6)过滤，滤饼使用蒸馏水洗涤至中性，经烘箱干燥后得白色固体粗品；
7)使用乙酸正丁酯重结晶后得白色固体11.6g，收率95.1％。
HPLC纯度99.4％，MS(m/z)：[M+H]+＝421.3。1H NMR(400MHz，CD3OD)(ppm)：3.62(m，1H)，3.28(m，1H)，2.30-2.33(m，1H)，1.97-1.99(m，1H)，0.97(d，J＝6.4，3H)，0.91(s，3H)，0.90(t，J＝8.2，3H)，0.69(s，3H)。
实施例3：
奥贝胆酸中间体8的合成
1)将6.50g(14.2mmol)中间体7，1.30g的10％Pd/C,100mL异丙醇，置于氢化反应釜内；将氢化釜密闭后依次使用N2和H2置换体系内空气，温度控制在80～90℃，H2压力为0.5-0.6MPa条件下反应4h；
2)终止反应，依次使用N2和空气置换体系H2；
3)将混合物过滤分离Pd/C后，溶液在55～60℃条件下减压蒸馏除掉溶剂，得中间体86.23g，收率95.4％；
中间体8无需进一步处理，可直接投入后续反应。
奥贝胆酸的合成
4)将中间体86.23g(13.5mmol)溶解于甲醇150ml中，而后加入含有5.13g NaBH420％NaOH溶液105ml，溶液在60～65℃反应4小时；过滤，滤饼使用蒸馏水洗涤至中性，经烘箱干燥后得白色固体粗品；
5)冷却至室温，减压蒸除甲醇溶剂后，反应液用2mol/L稀盐酸调制pH＝2，有白色固体析出；
6)过滤，滤饼使用蒸馏水洗涤至中性，经烘箱干燥后得白色固体粗品
7)使用乙酸正丁酯重结晶后得白色固体5.44g，收率95.8％。
HPLC纯度99.6％，MS(m/z)：[M+H]+＝421.3。1H NMR(400MHz，CD3OD)(ppm)：3.62(m，1H)，3.28(m，1H)，2.30-2.33(m，1H)，1.97-1.99(m，1H)，0.97(d，J＝6.4，3H)，0.91(s，3H)，0.90(t，J＝8.2，3H)，0.69(s，3H)。
重复文献和专利所述路线，得到其收率及纯度数据，与本发明数据进行对比：
对比例1：CN101203526B公开的方法制备奥贝胆酸
对比例2：文献J.Med.Chem.,2012,55:84-93方法制备奥贝胆酸
不同奥贝胆酸制备方法的比较情况如下：
由表中数据可知：
对比例1相比：实施例1、2和3差异在于减少了反应步骤，中间体步骤不需要进行单独的构型转换操作，并且将水解反应与羰基还原合并在一步，简化了步骤降低物料成本。并且收率有显著提高。
与对比例2相比：实施例1,2和3通过反应条件的优化，不再使用CeCl3，并且无需使用特殊的Pd/C在高压条件下还原双键和脱掉苄基，降低了物料成本，同时提高了产物的收率。
综上所述，使用本发明的工艺参数实施反应可以简化奥贝胆酸的合成难度，反应条件温和，操作步骤简单，降低了奥贝胆酸的合成成本。