一种环巴胺的制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010133116.4

申请日:

2010.03.26

公开号:

CN101798307A

公开日:

2010.08.11

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C07D 491/048申请日:20100326|||公开

IPC分类号:

C07D491/048

主分类号:

C07D491/048

申请人:

巴塞利亚药业(中国)有限公司

发明人:

沈征武; 郑书岩

地址:

226100 江苏省海门市秀山东路638号

优先权:

专利代理机构:

上海新天专利代理有限公司 31213

代理人:

王巍

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内容摘要

本发明公开了一种环巴胺的制备方法,该方法以贝母辛为原料与苯磺酰肼在强酸催化下,在醇中发生缩合反应,制得中间体1甲苯磺酰胺,再与强碱在有机溶剂中回流反应,得到环巴胺。贝母辛由中药材贝母提取得到,本发明提供了贝母辛的提取方法。由于贝母资源丰富,价格低廉,本发明利用贝母辛为原料制备环巴胺,优化了反应条件,降低成本,操作简便,高效率地制备得到环巴胺,适于规模型工业生产。

权利要求书

1.  一种环巴胺的制备方法,其特征在于该方法包括以下步骤:
反应式:

(1)贝母辛,苯磺酰肼在强酸催化下,在醇中发生缩合反应,反应结束后减压浓缩、萃取制得中间体1甲苯磺酰腙粗品;
(2)中间体1甲苯磺酰腙粗品经处理或直接用于下一步反应;
(3)中间体1甲苯磺酰腙、强碱在有机溶剂中回流反应,反应结束后,冷却至0-30℃过滤,有机溶剂洗涤,减压浓缩得环巴胺粗品,然后重结晶得到纯化的环巴胺。

2.
  根据权利要求1所述环巴胺的制备方法,其特征在于所述步骤(1)反应中贝母辛和苯磺酰肼的摩尔比为1∶0.8-3.0,反应温度为0-100℃,反应时间为2-6小时。

3.
  根据权利要求1所述环巴胺的制备方法,其特征在于所述步骤(1)反应中贝母辛和苯磺酰肼的摩尔比为1∶1.1-1.5,反应温度为5-30℃。

4.
  根据权利要求1所述环巴胺的制备方法,其特征在于所述步骤(1)反应中强酸催化剂为浓盐酸、对甲苯磺酸、三氟乙酸、硫酸或甲酸;用量与贝母辛摩尔比为1.0-3.0∶1;当强酸催化剂为对甲苯磺酸、三氟乙酸或甲酸时,反应得到的中间体1粗品直接被用于下一步反应;当强酸催化剂为浓盐酸、稀硫酸或乙酸时,反应得到的中间体1粗品经水洗,然后乙酸乙酯萃取3次,无水硫酸钠干燥,减压浓缩至干得到中间体1粗品用于下一步反应。

5.
  根据权利要求1所述环巴胺的制备方法,其特征在于所述步骤(1)反应中的醇为甲醇、乙醇或异丙醇,用量为每100毫克贝母辛加15-30ml醇;萃取溶剂为乙酸乙酯、二氯甲烷或氯仿中的一种或多种萃取3次,每次用量为每100毫克贝母辛加20-30ml。

6.
  根据权利要求1所述环巴胺的制备方法,其特征在于所述步骤(3)反应中的中间体1甲苯磺酰腙与强碱质量比为1∶0.1-3.0;强碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢化钠、氢化锂、氢化钾、丁基锂、金属钠或金属钾,用量与中间体1的质量比为0.1-3.0∶1;溶剂为甲苯或二甲苯,用量为每100毫克中间体1加10-30ml,反应温度为100℃-130℃,反应时间为3-8小时。

7.
  根据权利要求1所述环巴胺的制备方法,其特征在于所述步骤(3)重结晶纯化所用的溶剂为丙酮、乙酸乙酯、石油醚或甲醇中的一种或多种,用量为每100毫克粗产品加5-15ml,温度由溶剂沸点到30℃。

8.
  根据权利要求1所述环巴胺的制备方法,其特征在于所述原料贝母辛是从中药材贝母提取得到,所述提取包括下列步骤:将中药材贝母粉碎过80~100目筛,以95%工业乙醇在20-25℃下萃取,合并萃取液,真空泵减压浓缩,水浴温度为40℃,除去溶剂后得乙醇浸膏;将乙醇浸膏用氯仿萃取,合并萃取液真空抽滤,真空泵减压浓缩,水浴温度为30℃得氯仿浸膏,氯仿浸膏以正相硅胶柱300-400目分离及重结晶得到贝母辛。

9.
  根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于所述中药材贝母用95%的工业乙醇提取3次,每次工业乙醇用量为中药材贝母重量的4-8倍W/W质量比;乙醇浸膏用氯仿萃取3次,每次为乙醇浸膏重量的3-5倍W/W质量比;柱层析所用的流动相为石油醚-丙酮2∶1-1∶1,0.5%三乙胺;柱层析后用丙酮在室温20-25℃重结晶。

说明书

一种环巴胺的制备方法
技术领域
本发明涉及药物化学,具体涉及一种环巴胺的制备方法,尤其涉及一种以贝母辛为原料制备环巴胺的方法。
背景技术
环巴胺(cyclopamine)是一种异甾体类生物碱,因其致畸作用于上世纪60年代被发现。最新研究表明它是一种刺猬蛋白Hedgehog通路抑制剂,对多种肿瘤有良好的抑制作用。环巴胺作为一种抗肿瘤的潜在药物,在国内外已经引起了广泛的关注及研究。
环巴胺的发现源于其致畸作用,因此,在上世纪60年代至80年代,对于环巴胺的研究仅限于致畸作用。直到90年代中期,环巴胺被发现是一种hedgehog信号通路的抑制剂,从本质上解释了它的致畸作用,因为hedgehog信号通路的突变与多种肿瘤的发病有关联,所以环巴胺作为一种潜在的抗肿瘤新药在世界范围内掀起了研究热潮。
环巴胺主要存在百合科植物中,目前有报道的4种植物是:山藜芦Veratrum califomicum(北美)、印第安鹿食草Comlily(北美)、毛叶藜芦Veratrum grandiflort~(中国、日本)、伊贝母Fritillariapallidiflora Sehrenk(中国)。Keeler等研究了山藜芦的根、茎、叶中,环巴胺含量与环境因素、采摘季节等的关系;其余3种植物中均有环巴胺成分被分离及鉴定,但其含量均未见报道。
环巴胺的来源主要有三种途径。其一,从植物中提取分离。环巴胺最初可靠的分离方法由Keeler报道(Keeler,R.F.,et al.,Phytochemistry,1968,7,303-306),后经Otais等改进(Oatis,J.E.,et al.,Chen.Cent.J.2008,2,12),使环巴胺从加州藜芦干材料中分离达到千分之一。Jayatilake等人在专利中报道了新的提取方法(WO2010002970),他们发现在用有机溶剂提取前通过对藜芦干材料进行水处理,葡萄糖基-11-去氧芥芬胺(cycloposine)能够被藜芦中存在的酶转化成环巴胺,进而提高环巴胺的分离含量。虽然通过提取方法环巴胺能够快速经济的得到,然而植物来源比较少,世界分布也很有限,含量也比较低(Masamune,T,et al.,Bull.Chem.Soc.Jpn.1965,38(8),1374-1378;徐东铭,等。植物学报1990,32(10),789-793),因而远远不能满足临床研究的需要。其二,半合成得到环巴胺。但是,环巴胺的化学结构比较复杂,通过将已知的甾体原料转化为异甾体来进行化学合成十分困难。因此,通过对具有类似环巴胺结构的化合物进行化学转化或结构改造成为一种经济而实用的途径。介芬胺,因其在藜芦中含量比较高且资源丰富而备受关注。最初介芬胺转化为环巴胺由Masamune(Masamune,T,et al.,Bull.Chem.Soc.Jpn.1965,38(8),1374-1378)报道,通过采用Wolff-Kishner法还原实现,但产率仅有20%左右。随后在Wolff-Kishner还原方法的基础上,出现了Nagata-Itazaki改进法(Nagata,W.and Itazaki,H.,Chem.Ind.,1964,1194)和黄鸣龙改进法(Suginome,H.,et al.,Bull.Chem.Soc.Jpn.,1980,53,210-213;周剑侠,等,中国药物化学杂志,2006,16,303-305),但产率仍然比较低(约50%)。后来有专利(中国发明专利,200710037751.0)报道通过对Wolff-Kishner-Huang还原法的改进,加入相转移催化剂和高沸点溶剂,能够使环巴胺的产率达到60~80%。然而以上几种还原法都采用了易燃高危险的肼,且反应需要高温(约200C),条件要求苛刻,副产物比较多,难以实现工业生产。其三,全合成环巴胺。文献(Masamune,T.,et al.,J.Am.Chem.Soc.,1967,89:4521-4523;Mitsuhashi,H.,et al.,Tetrahedron Lett.1964,33:2281-2283)报道利用甾体原料番麻皂素合成介芬胺,但合成过程复杂且非立体选择性,产率也不足1%。德国化学家Giannis报道了合成方法(Giannis,A.,et al.,Angew.Chem.Int.Ed.,2009,48,7911-7914),但合成长达20步,反应条件比较苛刻,产率也仅有1%。因此,环巴胺的来源问题仍然成为其被开发成为药品的一大障碍。
安徽贝母(简称皖贝),为百合科贝母属植物Fritillariaanhuiensis S.C.Chen and S.F.Yin的干燥鳞茎,原野生于安徽皖西大别山区,早在清光绪年间,此药已载入物产史册,并在民间广泛的作为贝母使用,有养阴润肺,止咳化痰,散结消肿之功效。
安徽贝母于80年代成功的进行了野生转家种试验,并于1990年2月被中国卫生部批准为一类新药中药材,1995年2月批准该新药正式生产,现在安徽宣城,宁国等地有大面积的安徽贝母种植基地。
安徽贝母资源丰富,价格低廉。发明人利用贝母辛为原料制备环巴胺,优化了反应条件,可以方便高效率地制备得到环巴胺,并且所需的反应条件容易达到,适于工业生产。通过贝母辛制备环巴胺成为一条切实可行的途径。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于研究设计一种反应快速方便、产率高的以贝母辛为原料制备环巴胺的方法。
本发明提供一种环巴胺的制备方法。具体提供一种由贝母辛制备环巴胺的方法。
贝母辛的结构式如下:

环巴胺的结构式如下:

本发明方法包括以下步骤:
由贝母辛制备环巴胺的反应式:

(1)贝母辛,苯磺酰肼在强酸催化下,在醇中发生缩合反应,反应结束后减压浓缩制得中间体1甲苯磺酰腙,反应中贝母辛和苯磺酰肼的摩尔比为1∶0.8-3.0,最佳摩尔比为1∶1.1-1.5,反应温度为0-100℃,最佳反应温度为5-30℃,反应时间为2-4小时。
所述强酸催化剂为浓盐酸、对甲苯磺酸、三氟乙酸、硫酸,、乙酸和甲酸等,用量与贝母辛摩尔比为1.0-3.0∶1。
所述醇为甲醇、乙醇或异丙醇,用量为每100毫克贝母辛加15-30ml。
所述萃取溶剂为乙酸乙酯,二氯甲烷,氯仿中的一种或多种,萃取3次,每次用量为每100毫克贝母辛加20-30ml。
(2)中间体1甲苯磺酰腙粗品经处理或可直接用于下步反应。
所述强酸催化剂为浓盐酸、对甲苯磺酸、三氟乙酸、硫酸或甲酸;用量与贝母辛摩尔比为1.0-3.0∶1;当强酸催化剂为对甲苯磺酸、三氟乙酸或甲酸时,反应得到的中间体1粗品直接被用于下一步反应;当强酸催化剂为浓盐酸、稀硫酸或乙酸时,反应得到的中间体1粗品需要水洗,然后乙酸乙酯萃取3次,无水硫酸钠干燥,减压浓缩至干得到中间体1粗品才用于下一步反应。
(3)纯化的中间体1、强碱在有机溶剂中回流反应,反应结束后,冷却至0-30℃,过滤,乙酸乙酯或二氯甲烷洗涤,减压浓缩得环巴胺粗品,然后重结晶得到纯化的环巴胺。
反应的中间体1与强碱质量比为1∶0.1-3.0,最佳质量比为1∶0.5-1.5。强碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢化钠、氢化锂、氢化钾、丁基锂、金属钠或金属钾,用量与中间体1的质量比为0.1-3.0∶1;溶剂为甲苯或二甲苯,用量为每100毫克中间体1加10-30ml。反应温度为100℃-130℃,反应时间为3-8小时。
重结晶纯化所用的溶剂为丙酮,乙酸乙酯,石油醚,甲醇中的一种或多种,用量为每100毫克粗产品加5-15ml。温度由溶剂沸点到30℃。
本发明方法制备的环巴胺的熔点及核磁数据与文献一致。熔点:237-238℃
中间体1的1H-NMR和13C-NMR数据:
1H NMR(CD3OD,400MHz,)δ7.80(2H,d,J=8.0Hz,ArH×2),7.36(2H,d,J=8.0Hz,ArH×2),4.56(1H,s,br,-OH),2.41(3H,s,ArCH3),1.56(3H,s,CH3-18),0.98(3H,s,CH3-19),0.48(3H,s,CH3-27),13C NMR(CD3OD,100MHz)δ160.2,142.9,141.2,135.4,128.3,127.3,126.6,85.2,74.1,69.9,65.1,53.8,50.5,45.3,44.3,38.8,37.8,36.6.35.8,30.6,30.3,30.0,29.4,27.6,23.3,19.6,17.2,11.3,9.9,9.0,8.5.
环巴胺的1H-NMR和13C-NMR数据:
1H NMR(CDCl3,400MHz,)δ5.36(1H,brs,H-6),3.51(1H,m,W1/2=22.2Hz,H-3),3.21(1H,m,H-23),3.04(1H,m,H-26a),2.64(1H,m,H-22),1.63(3H,s,H-18),0.95(3H,s,H-18),0.93(3H,d,J=6.8Hz,H-27),0.92(3H,d,J=6.8Hz,H-21);13C NMR(CDCl3,100MHz)δ141.3,141.8,126.7,122.1,85.8,75.3,72.0,66.3,54.6,52.3,49.5,42.0,41.7,39.7,39.2,38.4,36.8,32.1,31.6,31.4,31.3,29.2,24.7,19.1,18.9,13.3,11.1.
本发明与现有的方法比较,有以下优点。a).产率高,副产物少,不同的条件尝试达到85~95%(由介胺芬转化为环巴胺产率报道为20~80%且副产物多);b).纯化简单,无须柱层析纯化,最终产品仅需简单重结晶即可;c).操作简单,反应温度在130℃以下,比以往大大降低(由介胺芬转化为环巴胺所需温度普遍为180~240C);d).所用试剂便宜,毒性小(由介胺芬转化为环巴胺用到易燃高危险的肼);e).所用原料贝母辛在中药材贝母含量较高,贝母种类资源丰富且分布非常广泛,价格低廉,提取也比较方便。
本发明所用原料贝母辛可以从多种贝母植物中提取获得,具体提取步骤如下:
将中药材贝母粉碎(过80~100目筛),以95%工业乙醇在20-25℃下萃取,合并萃取液,真空泵减压浓缩(水浴温度为40℃)除去溶剂后得乙醇浸膏。将乙醇浸膏用氯仿萃取,合并萃取液真空抽滤,真空泵减压浓缩(水浴温度为30℃)得氯仿浸膏。氯仿浸膏以正相硅胶柱(300-400目,青岛海洋)分离及重结晶得到贝母辛。
所述中药材贝母用95%的工业乙醇提取3次,每次工业乙醇用量为药材重量的4-8倍W/W(质量比);乙醇浸膏用氯仿萃取3次,每次为乙醇浸膏重量的3-5倍W/W(质量比)。柱层析所用的流动相为石油醚-丙酮(2∶1-1∶1)(0.5%三乙胺)。用丙酮在室温(20-25℃)下重结晶。
由于贝母资源丰富,价格低廉,本发明利用贝母辛为原料制备环巴胺,优化了反应条件,降低成本,操作简便,高效率地制备得到环巴胺,适于规模型工业生产。
具体实施方式
实施例1.
将500mg贝母辛(实施例3的方法得到)和315mg对甲苯磺酰肼溶于50ml甲醇中,加入0.1ml浓盐酸,室温搅拌1h后,加入0.1ml浓盐酸,继续搅拌2h,TLC监控,反应完全。20-30℃减压浓缩至干加水30ml,乙酸乙酯萃取50ml*3,20-30℃减压浓缩至干得白色固体中间体1甲苯磺酰腙粗品。将粗品中间体1溶于70ml甲苯中,加入700mg氢化锂,加热搅拌回流(120℃)5小时,TLC监控反应完全。冷却至20-30℃,过滤,乙酸乙酯(30ml)洗涤。滤液20-30℃减压浓缩至干,得到环巴胺粗产品,环巴胺粗产品溶于20ml沸腾的丙酮(60℃)中,慢慢加入石油醚20ml至有混浊迹象出现,然后放置冷却至室温(15℃),大量白色固体析出,过滤得到448mg白色固体环巴胺,产率93%.中间体1甲苯磺酰腙:LC-MS(+ESI):596.3([M+H]+100%);环巴胺:LC-MS(+ESI):412.3([M+H]+100%)
中间体1甲苯磺酰腙的1H-NMR和13C-NMR数据:
1H NMR(CD3OD,400MHz,)δ7.80(2H,d,J=8.0Hz,ArH×2),7.36(2H,d,J=8.0Hz,ArH×2),4.56(1H,s,br,-OH),2.41(3H,s,ArCH3),1.56(3H,s,CH3-18),0.98(3H,s,CH3-19),0.48(3H,s,CH3-27),13C NMR(CD3OD,100MHz)δ160.2,142.9,141.2,135.4,128.3,127.3,126.6,85.2,74.1,69.9,65.1,53.8,50.5,45.3,44.3,38.8,37.8,36.6.35.8,30.6,30.3,30.0,29.4,27.6,23.3,19.6,17.2,11.3,9.9,9.0,8.5.
实施例2.
将100mg贝母辛(实施例3的方法得到)和63mg对甲苯磺酰肼溶于15ml甲醇中,加入70mg对甲苯磺酸,40℃下搅拌5h,TLC监控反应完全。20-30℃减压浓缩至干得白色固体中间体1甲苯磺酰腙粗品。将粗产品1溶于20ml甲苯中,加入220mg氢化钠,加热搅拌回流(120℃)5小时,TLC监控反应完全。冷却至20-30℃,过滤,乙酸乙酯(10ml)洗涤。滤液20-30℃减压浓缩,得到环巴胺粗产品,环巴胺粗产品溶于5ml沸腾的丙酮中,慢慢加入石油醚6ml至有混浊迹象出现,然后放置冷却至室温(15℃),大量白色固体析出,过滤得到84mg白色固体环巴胺,产率87%.中间体1甲苯磺酰腙:LC-MS(+ESI):596.3([M+H]+100%);环巴胺:LC-MS(+ESI):412.3([M+H]+100%
制得的环巴胺1H-NMR和13C-NMR数据:
1H NMR(CDCl3,400MHz,)δ5.36(1H,brs,H-6),3.51(1H,m,W1/2=22.2Hz,H-3),3.21(1H,m,H-23),3.04(1H,m,H-26a),2.64(1H,m,H-22),1.63(3H,s,H-18),0.95(3H,s,H-18),0.93(3H,d,J=6.8Hz,H-27),0.92(3H,d,J=6.8Hz,H-21);13C NMR(CDCl3,100MHz)δ141.3,141.8,126.7,122.1,85.8,75.3,72.0,66.3,54.6,52.3,49.5,42.0,41.7,39.7,39.2,38.4,36.8,32.1,31.6,31.4,31.3,29.2,24.7,19.1,18.9,13.3,11.1.
实施例3
将中药材皖贝母粉碎过80~100目筛,称取20kg,以95%工业乙醇300L,在20-30℃下萃取3次(100Lx3),合并萃取液,真空泵减压浓缩,水浴温度为40℃,除去溶剂后得乙醇浸膏1kg(浸膏密度M∶M=1∶20)。将乙醇浸膏用氯仿萃取3次(10Lx3),合并萃取液真空抽滤,真空泵减压浓缩(水浴温度为30℃)得氯仿浸膏513g(浸膏密度M∶M=1∶40)。氯仿浸膏以正相硅胶柱(300-400目,青岛海洋)流动相为石油醚-丙酮(2∶1-1∶1)(0.5%三乙胺)分离及用丙酮100ml在20-25℃重结晶得到贝母辛1.5g。

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本发明公开了一种环巴胺的制备方法,该方法以贝母辛为原料与苯磺酰肼在强酸催化下,在醇中发生缩合反应,制得中间体1甲苯磺酰胺,再与强碱在有机溶剂中回流反应,得到环巴胺。贝母辛由中药材贝母提取得到,本发明提供了贝母辛的提取方法。由于贝母资源丰富,价格低廉,本发明利用贝母辛为原料制备环巴胺,优化了反应条件,降低成本,操作简便,高效率地制备得到环巴胺,适于规模型工业生产。。

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