CN104513241B - 瑞加德松新中间体及其制备方法和应用 - Google Patents

瑞加德松新中间体及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于制备瑞加德松的新中间体及其制备方法,以及利用这些新中间体制备瑞加德松的方法。本发明公开了新中间体——通式I的化合物及用肼基腺嘌呤制备该中间体的方法,还公开了制备瑞加德松的方法,包括将式I化合物与通式II的化合物在催化剂作用下生成式III化合物,继而转换为瑞加德松。本发明的方法工艺操作简单,收率高,成本低,非常适合工业化生产。

Description

瑞加德松新中间体及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于医药技术领域,具体涉及一种腺苷受体激动剂瑞加德松的制备方法。
背景技术
瑞加德松(Regadenoson),化学名为[[1-[9-[(4S,2R,3R,5R)-3,4-二羟基-5-(羟甲基)四氢呋喃-2-基]-6-胺基嘌呤-2-基]吡唑-4-基]-N-甲基羧酰胺,其结构如式VI所示:
瑞加德松是由美国CV治疗公司与Astellas公司联合开发的一种选择性A2a腺苷受体激动剂,该产品于2008年4月在美国上市(商品名Lexiscan),主要用作冠状血管扩张剂,用于心肌灌注成像。
美国专利US6403567公开了几种用于制备瑞加德松化合物的方法,这些方法中都使用到保护基团,不适合工业化生产。美国专利US7183264公开了一种以2-碘腺嘌呤核苷为原料,再用肼基取代碘得到2-肼基腺嘌呤核苷中间体,最后得到瑞加德松化合物,该方法也仅适于实验室规模,特别是2-碘腺苷纯化非常困难,产率低。
中国专利CN200780052926公开了另一种制备瑞加德松的方法,该方法将2-肼基腺嘌呤核苷与2-甲酰基-3-氧代丙酸乙酯进行反应,所得产物再用甲胺胺解,最后得到瑞加德松,但是该工艺反应不完全,通常需要5-10摩尔当量的2-甲酰基-3-氧代丙酸乙酯参与反应,导致产物纯化非常困难,并且该工艺以昂贵的2-氯腺苷为原料,成本较高。
WO2012149196公开了一种以2-氟腺苷与N-甲基-1H-吡唑-4-甲酰胺为原料,在铜(II)催化下合成瑞加德松的方法,但该反应的收率较低,仅有44%,而且产物纯化也很困难。
因此,寻找一条能高产率、高纯度、低成本并能大规模生产瑞加德松的方法尤为重要。
发明内容
本发明的目的之一,是提供一种如下式I所示的用于制备瑞加德松的新中间体:
其中,R1为C1-C4烷氧基或甲胺基,优选为乙氧基或甲胺基。
本发明的另一目的,是提供所述式I中间体化合物的制备方法,所述方法包括:
(a)、将式V化合物与式X化合物反应,得到式Ia化合物:
其中R1为C1-C4烷氧基,优选为乙氧基;
(b)、任选地,将步骤(a)所得式Ia化合物与甲胺反应得到式Ib化合物:
其中R1为甲胺基。
其中,式X化合物是商业化的,或者可参考CN00809459.4公开的方法制备。
式V化合物的合成可参照文献J.Am.Chem.Soc.,1957,79,2185-2188。
其中,步骤(a)的反应是在质子溶剂中,于回流温度下进行的。式V化合物与式X化合物的摩尔比为1:1~1.2,回流反应时间为1~6小时,优选2小时。结束反应后,将反应液冷却到0~10℃,过滤,所得固体用冷乙醇洗涤,并在加压下干燥得到式Ia化合物。所述质子溶剂优选为乙醇。
其中,步骤(b)所述的甲胺选自甲胺水溶液、甲胺的C1-C4醇溶液或甲胺的四氢呋喃溶液,其浓度优选为20~40%(wt)。反应温度为20~50℃,优选20~25℃,反应时间为2~6小时。结束反应后,浓缩除去过量的甲胺,再加水于室温搅拌3~8小时,过滤,减压烘干所得固体得到式Ib化合物。
本发明进一步提供了如下式III所示的用于制备瑞加德松的新中间体:
其中R1为C1-C4烷氧基或甲胺基,优选为乙氧基或甲胺基;R2为羟基保护基团,优选为乙酰基或苯甲酰基;优选的,R1为甲胺基且R2为乙酰基。
本发明还提供了如下式III所示化合物的制备方法:
其中,R1为C1-C4烷氧基或甲胺基,优选为乙氧基或甲胺基;R2为羟基保护基团,优选乙酰基或苯甲酰基;优选的,R1为甲胺基且R2为乙酰基,或R1为乙氧基且R2为乙酰基;
所述方法包括:
将式I化合物与式II化合物在催化剂的存在下反应得到式III化合物:
其中,所述催化剂选自路易斯酸和N,O-(双三甲硅基)乙酰胺(BSA)的组合,所述路易斯酸为三氟甲磺酸三甲基硅酯(TMSOTf)或对甲苯磺酸,优选为三氟甲磺酸三甲基硅酯。该反应的反应溶剂选自乙腈,四氢呋喃,乙二醇二甲醚或甲苯,反应温度为40~70℃,优选为50℃,反应时间为2~6小时,优选3小时。式I化合物,式II化合物,路易斯酸和N,O-(双三甲硅基)乙酰胺(BSA)的摩尔比为1:1~1.5:1~3:3~8。反应结束后,将反应液冷却至室温,加入乙酸乙酯萃取,有机相依次用碳酸氢钠溶液和氯化钠水溶液洗涤,然后用无水硫酸钠干燥,所得液体浓缩至干,浓缩物经柱层析纯化后,得到式III化合物。
本发明还进一步提供了一种制备如下式VI所示的瑞加德松化合物的方法:
所述方法包括:
(i)使式III化合物:
在非甲胺的碱的存在下,生成如下式VIa的化合物:
(ii)如果需要,将步骤(i)得到的式VIa化合物与甲胺反应,得到式VI化合物;
其中,R1为C1-C4烷氧基或甲胺基,优选为乙氧基或甲胺基;R2为羟基保护基,优选为乙酰基或苯甲酰基;优选的,R1为甲胺基且R2为乙酰基,或R1为乙氧基且R2为乙酰基。
其中,步骤(i)是在极性溶剂中,于室温条件下进行的。式III化合物与碱的摩尔比为1:1~5,反应时间为0.5~4小时,优选为1小时。结束反应后,所得反应液用10%(wt)硫酸甲醇溶液调pH到中性,过滤,得到式VIa的化合物。其中所述的碱选自甲醇钠、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化锂、三乙胺和N,N-二异丙基乙胺,或其组合,优选为甲醇钠;所述的极性溶剂优选为甲醇。在一个优选的实施方案中,将摩尔比为1:4.3的式III化合物和甲醇钠在甲醇溶剂中反应1小时,得到式VIa的化合物。
其中,步骤(ii)所述的甲胺选自甲胺水溶液、甲胺的C1-C4醇溶液或甲胺的四氢呋喃溶液,优选为40%(wt)的甲胺水溶液。式VIa化合物与甲胺的反应时间为2~8小时,优选为4小时,结束反应后,减压蒸馏除去过量的甲胺,残余物在0℃保持2小时,过滤,所得滤饼用冰乙醇洗涤,40℃减压烘干,得到式VI化合物。
本发明还公开了另外一种制备式VI所示的瑞加德松的方法,包括:
使式III化合物与甲胺反应得到瑞加德松:
其中,R1为C1-C4烷氧基或甲胺基,优选乙氧基或甲胺基;R2为羟基保护基,优选为乙酰基或苯甲酰基,优选的,R1为甲胺基且R2为乙酰基,或者R1为乙氧基且R2为乙酰基。
其中,所述甲胺选自甲胺水溶液、甲胺的C1-C4醇溶液或甲胺的四氢呋喃溶液,优选为40%(wt)的甲胺水溶液。将式III化合物与甲胺于室温反应2~8小时,优选为4小时,结束反应后,减压蒸馏除去过量的甲胺,残余物在0℃保持2小时,过滤,滤饼用冰乙醇洗涤,40℃减压烘干,得到式VI化合物。
本发明选用成本低廉的取代的腺嘌呤作为起始原料,制备得到一系列瑞加德松新中间体,并由这些中间体制备得到瑞加德松,不仅降低了生产成本,而且本方法操作简便、收率高,非常适合工业化生产。
下面通过实施例对本发明进行进一步说明,必须指出,这些实施例是用于说明本发明,而不应该理解为对本发明的限制。
具体实施方式
实施例1
式I化合物的合成
将2-肼基腺嘌呤(V)(15g,90.8mmol),加入无水乙醇300mL,2-甲酰基-3-氧代丙酸乙酯(15.7g,109.0mmol),加热回流2h,结束反应,冷却到室温,过滤,滤饼烘干,得1-(6-胺基-9H-腺嘌呤基)-1H-吡唑-4-羧酸甲酯(I)(19.8g,摩尔收率80%)。1H NMR(400MHz,d6-DMSO)δ:13.19(1H,s),8.91(1H,s),8.17(1H,s),8.07(1H,s),7.60(2H,s),4.35~4.24(2H,m),1.36~1.29(3H,m)。MS(ESI)m/z274(M+)。
实施例2
式Ib化合物的合成
将实施例1中所得式I化合物(5g,18.3mmol),加入30%(wt)甲胺水溶液30mL,室温反应3h,浓缩除去过量的甲胺,再加水30mL,室温搅拌4h,过滤,减压烘干,得到1-(6-胺基-9H-腺嘌呤基)-1H-吡唑-4-羧酸甲酰胺(Ib)(3.8g,摩尔收率80%),1H NMR(400MHz,d6-DMSO)δ:12.81(1H,s),8.94(1H,s),8.32(1H,s),8.17(1H,s),8.07(1H,s),7.60(2H,s),2.75(3H,s)。MS(ESI)m/z259(M+)。
实施例3
式III化合物的合成
氮气保护下,取实施例2所得式Ib化合物(3.0g,11.6mmol),加入乙腈30mL,N,O-(双三甲硅基)乙酰胺(BSA)(14.2mL,58.0mmol),升温到50℃,溶清后,加入溶有式II化合物1,2,3,5-四-O-乙酰基-β-D-核糖(4.4g,13.8mmol)的乙腈溶液12mL,再滴入溶有三氟甲磺酸三甲基硅酯(5.2g,23.4mmol)的乙腈溶液6mL,维持50℃反应3h,反应结束后冷却至室温,加入乙酸乙酯30mL,有机相用碳酸氢钠溶液洗涤,氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩干,柱层析(二氯甲烷:甲醇=8:1洗脱),得到式III化合物(4.5g,摩尔收率75%),1H NMR(400MHz,d6-DMSO)δ:8.99(1H,s),8.42(1H,s),8.24(1H,s),8.08(1H,s),7.88(2H,s),6.24~6.25(1H,d),5.99~6.01(1H,t),5.69~5.72(1H,t),4.39~4.47(2H,m),4.28~4.33(1H,m),2.77(3H,d),2.15(3H,s),2.06(3H,s),1.95(3H,s);13C NMRδ:20.6,20.8,20.9,26.0,63.3,70.6,72.7,80.1,85.8,118.4,120.7,130.1,140.6,141.5,150.3,151.2,157.0,162.2,169.8,170.1,170.5;MS(ESI)m/z517(M+)。
实施例4
式VI化合物的合成
称取实施例3所得式III化合物(1.0g,1.9mmol),加入甲醇钠(0.44g,8.2mmol),10mL无水甲醇,室温反应1小时,用10%(wt)硫酸甲醇溶液调pH到中性,过滤,得到瑞加德松粗品(0.57g,摩尔收率75%),HPLC含量89%,1H NMR(400MHz,d6-DMSO)δ:8.97(1H,s),8.43(1H,s),8.36(1H,m),8.07(1H,s),7.79(2H,s),5.95(1H,d),5.51(1H,d),5.25(1H,d),5.03(1H,m),4.63(1H,m),4.19(1H,m),3.98(1H,m),3.56~3.72(2H,m),2.77(3H,d);1CNMRδ:26.0,62.0,71.0,74.1,86.2,87.4,118.3,120.6,130.1,140.5,141.4,150.7,151.0,156.9,162.2;MS(ESI)m/z391(M+)。
实施例5
式III化合物的合成
氮气保护下,取实施例1中所得式I化合物(3.0g,11.0mmol),加入乙腈30mL,N,O-(双三甲硅基)乙酰胺(BSA)(13.5mL,55.2mmol),升温到50℃,溶清后,加入溶有式II化合物1,2,3,5-四-O-乙酰基-β-D-核糖(4.2g,13.2mmol)的乙腈溶液12mL,再滴入溶有三氟甲磺酸三甲基硅酯(4.9g,22.1mmol)的乙腈溶液6mL,维持50℃反应3h,反应结束后冷却至室温,加入乙酸乙酯30mL,有机相用碳酸氢钠溶液洗涤,氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩干,柱层析(二氯甲烷:乙酸乙酯=1:1洗脱),得到式III化合物(4.8g,摩尔收率82%),1HNMR(400MHz,d6-DMSO)δ:9.15(1H,s),8.17(1H,s),8.03(1H,s),6.27(1H,d),7.06(2H,s),5.90~5.92(1H,t),5.67~5.70(1H,t),4.45~4.50(1H,m),4.40~4.45(2H,m),4.35~4.40(2H,m),2.22(3H,d),2.04~2.07(6H,m),1.41~1.45(3H,m);1CNMRδ:14.3,20.4,20.6,20.7,60.5,63.0,70.4,73.2,80.1,85.9,117.1,118.6,132.6,139.0,143.2,150.4,151.2,156.2,162.8,169.5,169.7,170.3;MS(ESI)m/z532(M+)。
实施例6
式VI化合物的合成
称取实施例5所得式III化合物(1.0g,1.9mmol),加入30%(wt)甲胺水溶液10mL,室温反应4小时,反应完毕减压蒸馏除去过量的甲胺,残余物在0℃保持2小时,过滤,滤饼用5mL冰乙醇洗涤,40℃减压烘干,得到瑞加德松粗品(0.55g,摩尔收率75%),HPLC含量91%,1HNMR(400MHz,d6-DMSO)δ:8.97(1H,s),8.43(1H,s),8.36(1H,m),8.07(1H,s),7.79(2H,s),5.95(1H,d),5.51(1H,d),5.25(1H,d),5.03(1H,m),4.63(1H,m),4.19(1H,m),3.98(1H,m),3.56~3.72(2H,m),2.77(3H,d);1CNMRδ:26.0,62.0,71.0,74.1,86.2,87.4,118.3,120.6,130.1,140.5,141.4,150.7,151.0,156.9,162.2;MS(ESI)m/z391(M+)。
实施例7
式VIa-1化合物的合成
称取实施例5所得式III化合物(2.0g,3.8mmol),加入0.9g甲醇钠,20mL无水甲醇,室温反应0.5小时,用10%(wt)硫酸甲醇溶液调pH到中性,过滤,得到式VIa-1化合物(1.14g,摩尔收率75%),1H NMR(400MHz,d6-DMSO)δ:9.15(1H,s),8.45(1H,s),8.13(1H,s),7.85(2H,s),5.96(1H,d),5.52(1H,d),5.25(1H,d),5.04(1H,m),4.62(1H,m),4.26~4.32(2H,m),4.21(1H,m),4.00(1H,m),3.60~3.73(2H,m),1.32~1.36(3H,m);1CNMRδ:14.7,60.6,61.9,70.9,74.2,86.2,87.7,116.2,118.6,132.4,140.7,142.6,150.6,150.6,156.9,162.4;MS(ESI)m/z406(M+)。
实施例8
式VI化合物的合成
称取实施例7所得式VIa-1化合物(1.0g,2.5mmol),加入30%(wt)甲胺水溶液10mL,室温反应4小时,反应完毕减压蒸馏除去过量的甲胺,残余物在0℃保持2小时,过滤,滤饼用5mL冰乙醇洗涤,40℃减压烘干,得到瑞加德松粗品(0.82g,摩尔收率85%),HPLC含量95%,1HNMR(400MHz,d6-DMSO)δ:8.97(1H,s),8.43(1H,s),8.36(1H,m),8.07(1H,s),7.79(2H,s),5.95(1H,d),5.51(1H,d),5.25(1H,d),5.03(1H,m),4.63(1H,m),4.19(1H,m),3.98(1H,m),3.56~3.72(2H,m),2.77(3H,d);1CNMRδ:26.0,62.0,71.0,74.1,86.2,87.4,118.3,120.6,130.1,140.5,141.4,150.7,151.0,156.9,162.2;MS(ESI)m/z391(M+)。

Claims (19)

1.式I化合物,其结构如下所示:
其中,R1为C1-C4烷氧基或甲胺基。
2.根据权利要求1所述的化合物,其中,R1为乙氧基或甲胺基。
3.一种制备权利要求1或2所述式I化合物的方法,包括:
(a)、将式V化合物与式X化合物反应,得到式Ia化合物,
其中R1为C1-C4烷氧基;
(b)、任选的,将步骤(a)所得式Ia化合物与甲胺反应得到式Ib化合物:
其中R1为甲胺基。
4.根据权利要求3所述的方法,其中式Ia化合物的R1为乙氧基。
5.一种制备式III化合物的方法:
其中,R1为C1-C4烷氧基或甲胺基;R2为羟基保护基团;
所述方法包括:将式I化合物与式II化合物在催化剂的存在下反应得到式III化合物:
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述催化剂选自路易斯酸和N,O-(双三甲硅基)乙酰胺的组合。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述路易斯酸为三氟甲磺酸三甲基硅酯或对甲苯磺酸。
8.根据权利要求5-7任一项所述的方法,其中R1为乙氧基或甲胺基。
9.根据权利要求5-7任一项所述的方法,其中R2为乙酰基或苯甲酰基。
10.根据权利要求5-7任一项所述的方法,其中R1为甲胺基且R2为乙酰基,或R1为乙氧基且R2为乙酰基。
11.一种制备式VI化合物的方法:
包括:
(i’)将式I化合物与式II化合物在催化剂的存在下反应得到式III化合物:
(i)使式III化合物
在非甲胺的碱的存在下,得到如下式VIa的化合物:
(ii)如果需要,将步骤(i)得到的式VIa化合物与甲胺反应,得到式VI的化合物;
其中,R1为C1-C4烷氧基或甲胺基;R2为羟基保护基。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,所述碱选自甲醇钠、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化锂、三乙胺、N,N-二异丙基乙胺,或其组合。
13.根据权利要求11-12任一项所述的方法,其中R1为乙氧基或甲胺基。
14.根据权利要求11-12任一项所述的方法,其中R2为乙酰基或苯甲酰基。
15.根据权利要求11-12任一项所述的方法,其中R1为甲胺基且R2为乙酰基,或R1为乙氧基且R2为乙酰基。
16.一种制备式VI化合物的方法:
包括:
将式I化合物与式II化合物在催化剂的存在下反应得到式III化合物:
使式III化合物与甲胺反应得到式VI的化合物:
其中,R1为C1-C4烷氧基或甲胺基;R2为羟基保护基。
17.根据权利要求16所述的方法,其中R1为乙氧基或甲胺基。
18.根据权利要求16所述的方法,其中R2为乙酰基或苯甲酰基。
19.根据权利要求16所述的方法,其中R1为甲胺基且R2为乙酰基,或R1为乙氧基且R2为乙酰基。
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