CN102070679A - 1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-o-芴甲氧羰酰基-d-呋喃核糖及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖，结构式如下：

Description

1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖及应用

技术领域

本发明涉及一种合成核糖类抗肿瘤药物地西他滨的关键中间体1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖，及其制备方法，及在制备地西他滨中的应用，属于药物化学领域。 

背景技术

2-去氧-5-氮杂胞苷，通用名为地西他滨，结构如下式I所示： 

式I 

地西他滨是一种DNA甲基转移酶抑制剂，具有治疗骨髓增生异常综合征的临床作用。2006年被FDA批准用于骨髓增生异常综合症(MDS)的治疗，其他如急、慢性髓性白血病、结直肠癌、头颈癌、非小细胞肺癌等也正处于各期临床研究中。 

目前已有多篇文献公开了地西他滨的制备方法，例如CN 101311184、CN 101570559、CN 101570553、CN 101307084、CN 101560232等，这些公开报道的方法一般采用以烷羰酰基或者芳香碳酰基作为2-脱氧-D-核糖的保护剂，反应位点一般选用乙酰氧基或氯取代来制备2-去氧-5-氮杂胞苷的合成策略。这些方法一般存在两个缺点：1、脱保护条件苛刻，反应重复性差，收率低，得到的产品纯度也低；2、氯取代2-脱氧-D-核糖衍生物的制备需要使用大量盐酸气，腐蚀设备，操作难度大，不适合进行大规模工业化生产。 

WO2009086687A1公开了一种制备地西他滨的方法，其技术方案为：以2-脱氧-D-核糖为原料，制得中间体1-甲氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃型核糖，直接与5-氮杂胞嘧啶的硅醚化物反应得中间体1-(2-脱氧-3，5-二-O-酰基-D-核糖)-4-氨基-1，3，5-均三嗪-2-酮，再经过脱除酰基取代基得到地西他滨。 

众所周知，地西他滨是一个β型异构体，但在制备时得到的是α、β混旋的消旋体。在WO2009086687A1的制备方法中采用了Fmoc-(芴甲氧羰酰基)作为保护基的合成策略，能够方便的脱去保护基，但该工艺在反应位点上采用了甲氧基取代，在制备α、β混旋的地西他滨前体1-(2-脱氧-3，5-二-O-酰基-D-核糖)-4-氨基-1，3，5-均三嗪-2-酮时，该工艺公开的α∶β＞3∶2，合成目标产品β型异构体比例较小，而且收率低，不能满足现代工业化生产的需要。 

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供了一种新的合成地西他滨(2-去氧-5-氮杂 胞苷)的中间体，该中间体采用了Fmoc-作为保护基，反应位点采用乙酰氧基取代的2-脱氧-D-核糖衍生物。采用本发明的中间体与5-氮杂胞嘧啶的硅醚化物进行亲核取代制备地西他滨，大幅提高了该步关键步骤的合成收率，且目标产品β型异构体比例提高，实现了进行工业化生产的目标，同时得到的产品纯度也高。 

本发明是通过以下技术方案实现的： 

1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖，结构式如下： 

所述的1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖的制备方法，如下：将1-甲氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖和乙酸酐加入溶剂中，再加入催化剂，在酸催化下进行亲核取代反应，即制得1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖，其中，溶剂为乙酸和乙酸乙酯的任意比例的混合物，催化剂为硫酸，反应温度为-30～30℃；反应时间：0＜t≤4小时。 

所述溶剂为1摩尔1-甲氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖用3L的乙酸和乙酸乙酯(14∶1，V/V)的混合溶剂。 

所述催化剂硫酸与1-甲氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖的摩尔比为0.5～1.5；优选0.5～1.0；最优选0.8。 

所述反应温度优选为-10～10℃，最优选0℃； 

所述反应时间优选为：0＜t≤1.5小时，最优选15分钟。 

所述1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖作为中间体用于合成地西他滨时，步骤如下： 

(1)1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖和2-{N-(三甲基硅烷基)}氨基-4-(三甲基氧硅烷基)-1，3，5-三嗪在三甲基硅三氟甲基磺酸酯(TMSOTf)催化下进行亲核取代反应，得产物：1-[2’-脱氧-3’，5’-二-(O-芴甲氧羰酰基)-α，β-D-呋喃核糖]-4-氨基-S-三嗪-2(1H)-酮；其中，反应温度为0～30℃；反应时间为1～4小时；反应溶剂为二氯甲烷； 

(2)上述所得产物经三乙胺脱保护基后，经重结晶，即得到地西他滨。 

所述步骤(1)中，1摩尔的1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖用0.8L的二氯甲烷溶解；催化剂三甲基硅三氟甲基磺酸酯(TMSOTf)与1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖的摩尔比为0.5∶1～1.5∶1。 

所述步骤(1)中，反应温度优选为20℃，反应时间优选为2小时。 

采用本发明的中间体制备地西他滨，具有以下优点：收率可达70％～93％，且两个异构体的比例为α∶β＝1∶1，目标产品β型异构体转化比例较高。 

本发明提供的制备高纯度地西他滨的方法，控制单个未知杂质小于0.1％，产品质量符合ICH质量标准，高于现有报道。本发明工艺一次连续反应可制备地西他滨350g，且该工艺的重复性和稳定性能够满足工业化生产的要求，与已知纯度的报道工艺路线相比在可工业化上有较大优势；与WO2009086687相比，减少了一次柱层析操作，具有工序短易于操作的特点。表1为本发明的方法与现有技术中的方法的比较。 

表1本发明与现有技术在收率、纯度、工艺规模上的对比 

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例，凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。 

实施例1 制备1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖，并以此为中间体制备地西他滨 

步骤如下： 

将14kg 1-甲氧基-2-脱氧-3，5-二-o-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖和7.8L乙酸酐溶于1.9L乙酸乙酯和32L乙酸的混合溶液中，0℃下缓慢滴加4L硫酸的乙酸溶液(硫酸∶乙酸溶液，14∶1，V/V)，加料后在0℃下搅拌15min，TLC检测反应完毕后，向反应液中加入30L二氯甲烷和50L饱和氯化钠溶液，静置分层后，有机相用饱和碳酸氢钠溶液洗至弱碱性，再用大量食盐水洗至中性，分离有机相，用硫酸钠干燥，蒸干溶剂，即得到1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-o-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖(TLC检测Rf＝0.45)8.435kg，直接用于下一步反应。 

将8.435kg 1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-o-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖和3.151kg 2-[N-(三甲基氧硅烷基)]-4-(三甲基氧硅烷基)-1，3，5-三嗪溶于25L二氯甲烷中，0℃下缓慢滴加TMSOTf 3.06L，加料后在20℃下搅拌2h，TLC检测反应完毕后，将反应液倒入饱和碳酸氢钠溶液中，分层后有机相用大量食盐水洗至中性，分离有机相，用硫酸钠干燥，蒸干溶剂后，经硅胶柱层析纯化，洗脱剂为：氯仿∶甲醇＝1∶100(V∶V)，得到1-(2-脱氧-3，5-二-o-芴甲氧羰酰基-D-核糖)-4-氨基-1，3，5-均三嗪-2-酮8.532kg，收率93％。 

将1-(2-脱氧-3，5-二-o-芴甲氧羰酰基-D-核糖)-4-氨基-1，3，5-均三嗪-2- 酮8.532kg溶于60L吡啶中，加入23L三乙胺，搅拌1h，TLC检测反应完毕后，减压蒸干，固体加***打浆洗涤得到粗品1298g，粗品经甲醇重结晶后得到地西他滨350g。 

Ms：m/z 229[M+H]⁺，离子峰m/z 251[M+Na]⁺、m/z 457[2M+H]⁺、m/z479[2M+Na]⁺(分子式C₈H₁₂N₄O₄，分子量228)。¹H NMR(DMSO-d₆)，δ：8.49(s，1H，H-6)，7.40(d，2H，NH₂)，6.02(t，1H，H-1’)，5.16(d，1H，OH-3’)，4.95(t，1H，OH-5’)，4.24(m，1H，H-3’)，3.81(q，1H，H-4’)，3.63-3.51(m，2H，H-5’)，2.24-2.10(m，2H，H-2’) 

实施例2制备1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖，并以此为中间体制备地西他滨 

步骤如下： 

将1300g 1-甲氧基-2-脱氧-3，5-二-o-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖和840mL乙酸酐溶于250mL乙酸乙酯和2.6L乙酸的混合溶液中，10℃下缓慢滴加400mL硫酸的乙酸溶液(硫酸∶乙酸溶液，14∶1，V/V)，加料后在10℃下搅拌1h，TLC检测反应完毕后，向反应液中加入3L二氯甲烷和5L饱和氯化钠溶液，搅拌分层后，有机相用饱和碳酸氢钠溶液洗至弱碱性，分层后有机相用大量食盐水洗至中性，分离有机相，用硫酸钠干燥，蒸干溶剂得到1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-o-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖(TLC检测Rf＝0.45)611g，直接用于下一步反应。 

将611g 1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-o-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖和250g2-[N-(三甲基氧硅烷基)]-4-(三甲基氧硅烷基)-1，3，5-三嗪溶于2L二氯甲烷中，0℃下缓慢滴加TMSOTf 250mL，加料后在0℃下搅拌4h，TLC检测反应完毕后，将反应液倒入饱和碳酸氢钠溶液中，分层后有机相用大量食盐水洗至中性，分层后有机相用硫酸钠干燥，蒸干溶剂后，经硅胶柱层析纯化，洗脱剂为：氯仿∶甲醇＝1∶100(V∶V)，得到1-(2-脱氧-3，5-二-o-芴甲氧羰酰基-D-核糖)-4-氨基-1，3，5-均三嗪-2-酮466g，收率70％。 

将1-(2-脱氧-3，5-二-o-芴甲氧羰酰基-D-核糖)-4-氨基-1，3，5-均三嗪-2-酮466g溶于4L吡啶中，加入1.2L三乙胺，搅拌1h，TLC检测反应完毕后，减压蒸干，所得固体加***打浆洗涤得到粗品20g，粗品经甲醇多次重结晶后得到地西他滨10g。 

实施例3 制备1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核 糖，并以此为中间体制备地西他滨 

步骤如下： 

将300g 1-甲氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖和840mL乙酸酐溶于250mL乙酸乙酯和2.6L乙酸的混合溶液中，-10℃下缓慢滴加170mL硫酸的乙酸溶液(硫酸∶乙酸溶液，14∶1，V/V)，加料后在-10℃下搅拌4h，TLC检测反应完毕后，向反应液中加入1L二氯甲烷和1L饱和氯化钠溶液，搅拌分层后，有机相用饱和碳酸氢钠溶液洗至弱碱性，分层后有机相用大量食盐水洗至中性，分离有机相，用硫酸钠干燥，蒸干溶剂得到1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-o-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖(TLC检测Rf＝0.45)148g，直接用于下一步反应。 

将148g 1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖和70g2-[N-(三甲基氧硅烷基)]-4-(三甲基氧硅烷基)-1，3，5-三嗪溶于2L二氯甲烷中，0℃下缓慢滴加TMSOTf 197mL，加料后在30℃下搅拌1h，TLC检测反应完毕后，将反应液倒入饱和碳酸氢钠溶液中，分层后有机相用大量食盐水洗至中性，分离有机相，用硫酸钠干燥，蒸干溶剂后，经硅胶柱层析纯化，洗脱剂为：氯仿∶甲醇＝1∶100(V∶V)，得到1-(2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-核糖)-4-氨基-1，3，5-均三嗪-2-酮120g，收率82％。 

将1-(2-脱氧-3，5-二-o-芴甲氧羰酰基-D-核糖)-4-氨基-1，3，5-均三嗪-2-酮120g溶于500mL吡啶中，加入1.5L三乙胺，搅拌1h，TLC检测反应完毕后，减压蒸干，所得固体加***打浆洗涤得到粗品17g，粗品经甲醇多次重结晶后得到地西他滨6g。 

Claims (10)

1.1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖，结构式如下：

2.权利要求1所述的1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖的制备方法，其特征在于：将1-甲氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖和乙酸酐加入溶剂中，再加入催化剂，在酸催化下进行亲核取代反应，即制得1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖，其中，溶剂为乙酸和乙酸乙酯的混合物，催化剂为硫酸，反应温度为-30～30℃；反应时间：0＜t≤4小时。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述催化剂硫酸与1-甲氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖的摩尔比为0.5∶1～1.5∶1。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述催化剂硫酸与1-甲氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖的摩尔比为0.5∶1～1∶1。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述催化剂硫酸与1-甲氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖的摩尔比为0.8∶1。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述反应温度为-10～10℃；反应时间：0＜t≤1.5小时。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述反应温度为0℃；反应时间：t＝15分钟。

8.权利要求1所述的1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖在制备地西他滨中的应用。

9.一种制备地西他滨的方法，其特征在于：步骤如下：

(1)1-乙酰氧基-2-脱氧-3，5-二-O-芴甲氧羰酰基-D-呋喃核糖和2-{N-(三甲基硅烷基)}氨基-4-(三甲基氧硅烷基)-1，3，5-三嗪在三甲基硅三氟甲基磺酸酯催化下进行亲核取代反应，得产物：1-[2’-脱氧-3’，5’-二-(O-芴甲氧羰酰基)-α，β-D-呋喃核糖]-4-氨基-S-三嗪-2(1H)-酮；其中，反应温度为0～30℃；反应时间为1～4小时；反应溶剂为二氯甲烷；

(2)上述所得产物经三乙胺脱保护基后，经重结晶，即得到地西他滨。

10.根据权利要求9所述的地西他滨的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中反应温度为20℃，反应时间为2小时。