CN109096148B

CN109096148B - 利用改性介孔材料一锅法制备伏立诺他的方法

Info

Publication number: CN109096148B
Application number: CN201811204733.1A
Authority: CN
Inventors: 陈国妃
Original assignee: Xinchang Qinmian Biomedical Technology Co Ltd
Current assignee: Xinchang qinmian Biomedical Technology Co., Ltd
Priority date: 2018-10-16
Filing date: 2018-10-16
Publication date: 2021-04-20
Anticipated expiration: 2038-10-16
Also published as: CN109096148A

Abstract

本发明提供了一种在改性介孔二氧化硅偶联/催化体系中一锅法制备伏立诺他的方法，该方法包括以下步骤：制备亲水性的改性介孔二氧化硅作为偶联/催化剂；在混合溶剂中用亲水性改性介孔二氧化硅预处理辛二酸制备预处理液；向预处理完毕的混合液中加入羟胺或其盐酸盐反应物以及反应促进剂，搅拌反应1‑2小时；用碱调整混合液pH至10‑12，加入苯胺反应2‑3h制得伏立诺他。本发明方法无需分离和纯化中间体产物，缩短了反应时间，特制的催化剂降低了后处理难度，提高了伏立诺他的收率和纯度。

Description

利用改性介孔材料一锅法制备伏立诺他的方法

技术领域

本发明涉及一种药物化合物的合成方法，具体地涉及一种伏立诺他的合成方法，属于有机合成和药物化学合成领域。

背景技术

辛二酰苯胺异羟肟酸(suberoylanilide hydroxamic acid)，又称N-羟基-N'-苯基辛二酰胺，商品名伏立诺他(Vorinostat)，是2006年在美国上市的抑制蛋白脱乙酰基酶的新型抗癌药物，适用于治疗一种被称作皮肤细胞淋巴瘤(CTCL)的皮肤癌。具体结构式如下：

对于辛二酰苯胺异羟肟酸(下称伏立诺他)的制备方法，目前公开了多种途径，例如：

专利申请WO 2006/127319公开了伏立诺他以及其多晶形物的制备方法，包括辛二酸和苯胺的酰胺化，单酰胺产物与甲醇的酯化反应，以及与盐酸羟胺及甲醇钠的最终反应。该方法路线长，步骤多，而且需要苛刻的反应温度和条件，且总产率低，不足25％。更糟的是，中间体产物纯化不彻底，导致终产物纯度低，需要多步额外的纯化步骤。

现有技术(J.Med.Chem.，1995，vol.38(8)，1411-1413)还报道过用通过高温熔融反应使辛二酸转化成辛酰苯胺酸，利用Dowex树脂使辛酰苯胺酸进一步转化成相应的甲酯，然后通过用羟胺盐酸盐进行处理使得所形成的辛酰苯胺酸的甲酯转化为伏立诺他。该方法采用了190℃高温，提高了处理成本和杂质含量，而且通过离子交换树脂酯化22 h，与盐酸羟胺胺解反应26小时才能得到产物，反应时间长。

美国专利US5369108报道了制备伏立诺他的可替代方法，涉及在辛二酰氯、苯胺原料存在下，分别引入盐酸羟胺、苄基羟胺和(三甲基硅烷基)-羟胺进行反应。具体地，以苄基羟胺原料为例，方法如下：通过草酰氯使辛二酸单甲酯转化为辛二酸单甲酯-氯化物，用苯胺和氢氧化钾处理使其转化为辛二酸单酰胺；用苄基羟胺和1，3-二环己基碳二亚胺(DCC)来处理辛二酸单酰胺并进行氢解生成伏立诺他，产率最高可达65%。

还有现有技术(OPPI Briefs，2001，vol.33(4)，391-394)公开了先将辛二酸转化成辛二酸酐，用苯胺处理后得到辛酰苯胺酸，辛酰苯胺酸与氯甲酸乙酯的偶联得到混合酸酐，再用羟胺处理得到伏立诺他，总产率为58%。但是，该方法中，在辛二酸酐和线性酸酐的形成之间存在竞争，受阻于过程杂质的形成和竞争性反应，因此从反应混合物中分离纯的辛二酸酐是非常困难的。另外，辛酰苯胺酸被转化为混合酸酐是高度不稳定的可逆反应，导致重复性差，产率低，不适合稳定的工业化生产。

另外，中国专利CN102264694B公开了一种用于制备伏立诺他的方法，该方法包括制备伏立诺他的两种途径，一种是在偶联剂的作用下先使辛二酸与苯胺、或其盐反应，以形成辛酰苯胺酸以及使所述辛酰苯胺酸与羟胺或其盐反应得到伏立诺他；另一种途径是在偶联剂作用下先辛二酸与盐酸羟胺得到辛二酸单酰羟胺，然后再与苯胺反应得到伏立诺他。该方法采用特殊偶联剂实现了收率的一定程度提高，但是酰胺化的反应时间仍然较长，另外，产物纯度较低的缺点没有改善。

综上，现有技术中披露的这些方法，几乎都需要较长的反应时间和较多的反应步骤才能获得产物，而且需要分离并纯化反应中间体，导致了低纯度和低产率；现有技术没有公开合适的催化剂，反应效率不高。

由于辛二酸的两个羧基没有选择性，现有技术为了达到高选择性的产物目的，采用了一些特殊的技术手段。例如，在存在偶联剂(例如，1,3-二环己基碳二亚胺(DCC)、1,1′-羰基二咪唑(CDI)、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基) 碳二亚胺盐酸盐、1,3-二异丙基碳二亚胺(DIC)等)的情形下，可以任何一种顺序使修饰后的辛二酸先后与苯胺或羟胺反应，其中偶联剂用于选择性控制辛二酸中的羧基官能团，该手段虽然通过提高反应选择性而可以提高产率，但是反应效率没有提高，反应时间较长。

综上，现有技术中披露的方法在制备流程上存在明显的弊端：几乎都需要较长的反应时间和较多的反应步骤，以及中间体的分离和纯化，导致了产物的低产率和低纯度；不利于工业化生产。

因此，非常需要一种不需要分离和/或纯化中间体化合物的伏立诺他直接制备方法，且需要能够达到工业化生产的产率要求和药品所需的纯度要求。

发明内容

为了克服现有技术缺陷，本发明提供了一种合适的改性介孔二氧化硅催化剂，以及利用所述催化剂提供了一种步骤简单、低成本的方法来制备高产率高纯度的伏立诺他，所述方法以廉价的辛二酸为起始原料，采用改性介孔二氧化硅偶联/催化体系通过一锅法制备伏立诺他，无需中间产物的分离纯化步骤，简化了反应流程，大大提高了反应效率。

关于催化剂，经过大量研究，本发明发现，利用辛二酸酐和偶联剂改性的介孔二氧化硅材料代替现有技术中的偶联剂修饰辛二酸，可以达到偶联剂/催化剂双重效果，能够很好地促进辛二酸的选择性反应。

具体而言，本发明提供了一种在辛二酸酐和偶联剂改性的介孔二氧化硅偶联/催化体系下通过一锅法制备伏立诺他的方法，该方法包括以下步骤：

(1)制备辛二酸酐和偶联剂改性的介孔二氧化硅作为偶联/催化剂；

(2)在混合有机溶剂中用改性介孔二氧化硅预处理辛二酸1-3 h，制备预处理液；

(3)向预处理完毕的混合液中加入羟胺或其盐酸盐反应物以及反应促进剂，搅拌反应1-2 h，生成含有中间体N-羟基-7-羧基-庚酰胺的反应混合物；

(4)无需分离纯化中间体，用碱调整上述混合液pH至10-12，加入苯胺反应2-3 h，经后处理制得伏立诺他。

其中，所述混合溶剂为THF与DMF混合溶剂，优选地，THF与DMF体积比为1:0.2-0.5。

其中，步骤(3)中的反应促进剂选自B-卤代邻苯二氧硼烷，例如B-氯代邻苯二氧硼烷，B-溴代邻苯二氧硼烷。

优选地，对所得伏立诺他粗产物进一步纯化。

优选地，在本发明的方法中，在步骤(3)中，以盐形式使用羟胺，最优选盐酸盐。

优选地，相对于辛二酸，步骤(3)中使用的羟胺或其盐的摩尔用量为其1-3倍，优选为1:2-3。

在本发明中，反应中所用溶剂的量并没有特别的限定，例如步骤(2)混合溶剂的使用量可以为辛二酸毫摩尔量的1-10倍体积( mL )，例如1 mmol辛二酸可以使用1-10ml混合溶剂。

优选地，1 mmol辛二酸可以使用2-5 ml混合溶剂。

在本发明的所述合成方法中，除非另有规定，自始至终，卤素或卤代中的卤素例如可为F、Cl、Br或I，优选为Cl、Br。

具体地，在本发明的所述方法中，步骤(1)中制备辛二酸酐和偶联剂改性介孔二氧化硅的过程如下：

(a) 等摩尔的辛二酸酐与1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)在KH-550中0-5℃温度下搅拌反应5-10 min，减压抽滤，干燥固体物；

(b) 室温下将10-50 nm介孔二氧化硅颗粒分散于甲醇或乙醇中，调pH至9-10，制得介孔二氧化硅分散液；取一定量的上述固体分散于乙醇中，缓缓加入上述介孔二氧化硅分散液中，在25-30℃下搅拌反应4-8 h，反应结束后，离心分离，无水乙醇洗涤固形物1-2次，将其分散在甲醇-30-37wt%盐酸混合溶液体系中(甲醇：盐酸溶液体积比=3-5:1)，50-60℃下回流3-5 h；回流结束后离心分离，无水乙醇洗涤固体1-2次，真空干燥，得到辛二酸酐与EDC改性的亲水性介孔二氧化硅颗粒。

在本发明的所述方法中，步骤(2)-步骤(4)一锅法具体制备过程如下：

在THF/DMF混合溶剂中，25-30℃条件下用亲水性改性介孔二氧化硅预处理辛二酸1-3 h制备预处理液，其中辛二酸与改性介孔二氧化硅的用量比为1 mmol:0.5-1g，辛二酸与混合溶剂的用量比为1mmol:2-5ml；

向预处理完毕的预处理混合液中加入羟胺盐酸盐以及B-卤代邻苯二氧硼烷，搅拌反应1-2 h，生成含有中间体N-羟基-7-羧基-庚酰胺的反应混合物，其中辛二酸与羟胺盐酸盐摩尔用量比为1:2-3，B-卤代邻苯二氧硼烷的摩尔用量为辛二酸的5-10%；调整混合液pH至10-12，加入苯胺反应2-3 h，从而制得伏立诺他混合液；

反应液后处理：过滤除去固体及副产物，真空浓缩滤液，加入到二氯甲烷中并用水洗涤有机溶液，无水硫酸钠进行干燥；40℃真空蒸除有机溶剂，加入乙腈50℃下搅拌溶解3-5分钟，冷却析沉淀，抽滤，乙腈洗涤，将洗涤后的固体真空干燥，获得伏立诺他。

其中，所述混合溶剂中THF与DMF体积用量比为1:0.2-0.5。

优选地，在本发明的所述方法中，对所得伏立诺他进一步纯化，所述纯化步骤如下：

在30℃下将粗伏立诺他加入饱和氨水/乙腈(氨水与乙腈体积比为1:5-10)混合溶液中，其中用量比例为1g:10-15ml；55-60℃下搅拌保温充分溶解，然后冷却至10-15℃析出沉淀，过滤，乙腈洗涤固体，真空干燥得精制产品。

本发明所指的室温是指25℃±2℃，洗涤产品时，优选使用冷却溶剂，例如0-15℃，或0-10℃。

在本发明中，可以采用本领域常规的方法对反应进行监测跟踪，例如TLC、LCMS、GCMS等，反应结束指TLC监测到不过量原料已消失或者LCMS、GCMS中不过量原料剩余小于2%。

在本发明中，所采用的10-50 nm介孔二氧化硅来源并没有特别的限定，其可以是商购的介孔二氧化硅，也可以是按照本领域一般方法制备得到的。

本发明使用的介孔二氧化硅在使用后，可以通过去除吸附物后再次改性的方法进行再生循环利用，进一步降低成本。除去吸附物的方法可以参考本领域常规方法进行。

另外，在本发明的其他方面，提供了按照根据本发明上述方法制备的伏立诺他。

本发明还提供了包含根据本发明制备的伏立诺他的药物组合物。优选地，所述药物组合物适合用于治疗癌症，优选皮肤癌，更优选皮肤T细胞淋巴瘤(CTCL)。

综上，采用本发明提供的一锅法制备伏立诺他的方法，无需对中间体产物进行分离纯化，操作步骤更加简单，反应条件温和，选择性好，由于采用改性介孔二氧化硅作为偶联剂和催化剂，催化效果优异，反应的时间缩短，并提高了伏立诺他的收率和纯度。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。

实施例1：

辛二酸酐/偶联剂改性的介孔二氧化硅制备：

(1)于100 ml 偶联剂KH-550中加入0.5 mol辛二酸酐和0.5 mol 1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐，冰浴条件下搅拌反应5 min，冷却至室温，过滤，真空干燥得到固体物A；

(2)称取30 nm介孔二氧化硅颗粒50克分散于300 ml 95%甲醇中，用氨水调pH至9.5，搅拌均匀，得到介孔二氧化硅分散液；

(3)取2.5克上述固体A分散于30 ml乙醇中，缓缓加入上述介孔二氧化硅分散液中，30℃下保温并缓慢搅拌反应6 h，反应结束后离心分离，无水乙醇洗涤固形物之后，将其分散在120ml 甲醇-盐酸混合溶液体系(甲醇：30wt%盐酸体积比=5:1)中，50℃下回流5 h；回流结束后离心分离，无水乙醇洗涤固体2次，真空干燥得到辛二酸酐/偶联剂EDC改性的介孔二氧化硅颗粒，测得其粒径范围为120-150 nm。

实施例2

一锅法制备伏立诺他：

在300ml THF和100ml DMF组成的混合溶剂中，25℃条件下加入25g上述制得的辛二酸酐/偶联剂EDC改性介孔二氧化硅与0.1mol辛二酸，保持温度，缓缓搅拌反应1 h，制备预处理液；

向预处理完毕的预处理混合液中加入0.2 mol羟胺以及5 mmol 的B-氯代邻苯二氧硼烷，30℃搅拌反应2 h，生成含有中间体N-羟基-7-羧基-庚酰胺的反应混合物；

用1mol/l的氢氧化钠调整上述反应混合液pH至11，加入苯胺搅拌反应3 h，从而制得含产物伏立诺他的混合液；

反应液后处理过程：将反应完毕的混合液过滤除去催化剂及固体副产物，真空浓缩滤液至40 ml，加入到200 ml二氯甲烷中并用水洗涤有机溶液，无水硫酸钠进行干燥；40℃下真空蒸除有机溶剂，加入乙腈在50℃下搅拌溶解5分钟，冷却析沉淀，抽滤，乙腈洗涤两次，将洗涤后的固体真空干燥，获得伏立诺他。以辛二酸计摩尔产率为80.2%；HPLC纯度为99.8％。

¹³C-NMR(DMSO-d₆)：25.04(2C，2x-CH₂-)，28.43(2C，2x-CH₂-)，32.24(1C，-CH₂-)，36.34(1C，-CH₂-)，119.01(2C，Ar-C)，122.96(1C，Ar-C)，128.68(2C，Ar-C)，139.24(1C，Ar-C，＝CNH-)，169.23(1C，-CO-)，171.50(1C，-CO-)。

实施例3

一锅法制备伏立诺他：

在400ml THF和100ml DMF组成的混合溶剂中，30℃条件下加入100g上述制得的辛二酸酐/偶联剂EDC改性介孔二氧化硅与0.1mol辛二酸，保持温度，缓缓搅拌反应1 h，制备预处理液；

向预处理完毕的预处理混合液中加入0.3 mol羟胺盐酸盐以及10 mmol 的B-溴代邻苯二氧硼烷，30℃搅拌反应2 h，生成含有中间体N-羟基-7-羧基-庚酰胺的反应混合物；用氢氧化钾调整上述反应混合液pH至10，加入苯胺搅拌反应3 h，从而制得含产物伏立诺他的混合液；

将反应完毕的混合液过滤除去催化剂及固体副产物，真空浓缩滤液至50 ml，加入到200 ml二氯甲烷中并用水洗涤有机溶液，无水硫酸钠进行干燥；40℃下真空蒸除有机溶剂，加入乙腈在50℃下搅拌溶解5分钟，冷却析沉淀，抽滤，乙腈洗涤两次，将洗涤后的固体真空干燥，获得伏立诺他。以辛二酸计摩尔产率为83.5%；HPLC纯度为99.7％。

对比例1

偶联剂代替改性介孔二氧化硅催化剂：

在25-30℃将CDI(0.5eq)和DCC(0.8eq)在THF(15vol)中的混合物搅拌1小时。加入THF(1vol)中的辛二酸(1eq)和羟胺(1eq) 并再搅拌混合物1小时。然后向混合物中加入CDI(0.5eq)、DCC(0.8eq) 以及苯胺(1eq)并再搅拌混合物16-20小时。过滤除去固体副产物并在 50℃下真空浓缩滤液以获得粗伏立诺他。摩尔产率=55-60％；HPLC测得的纯度95.8％。

对比例2

采用如实施例2中的相同制备方法和反应参数，不同的是，没有添加反应促进剂，相同反应时间后的伏立诺他收率为75.6%，纯度99.1%。

对比例3

采用如实施例2中的相同制备方法和反应参数，不同的是，没有添加反应促进剂和改性介孔二氧化硅，反应后的伏立诺他收率为23.6%，纯度87.2%。

综上所述，本发明提供了一种伏立诺他的一锅法合成方法，在该方法中，通过反应顺序、特定催化剂和促进剂的合适选择/组合，避免了中间体产物的分离纯化，缩短了反应时间，简化了后处理流程，获得了良好的技术效果。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims

1.一种在辛二酸酐/偶联剂改性的介孔二氧化硅存在下一锅法制备伏立诺他的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(2)在混合有机溶剂中用改性介孔二氧化硅预处理辛二酸1-3 h，制备预处理液；其中，所述混合溶剂为THF与DMF混合溶剂；

(3)向预处理完毕的混合液中加入羟胺或其盐酸盐反应物以及反应促进剂，搅拌反应1-2 h，生成含有中间体N-羟基-7-羧基-庚酰胺的反应混合物；其中，所述促进剂选自B-卤代邻苯二氧硼烷；

(4)无需分离纯化中间体，用碱调整上述混合液pH至10-12，加入苯胺反应2-3 h，经后处理制得伏立诺他；

其中，步骤(1)中制备辛二酸酐和偶联剂改性的介孔二氧化硅过程如下：

(a) 等摩尔的辛二酸酐与1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC)在硅烷偶联剂KH-550中0-5℃温度下搅拌反应5-10 min，减压抽滤，干燥固体物；

(b) 室温下将10-50 nm介孔二氧化硅颗粒分散于甲醇或乙醇中，调pH至9-10，制得介孔二氧化硅分散液；取一定量的上述步骤(a)固体分散于乙醇中，缓缓加入上述介孔二氧化硅分散液中，在25-30℃下搅拌反应4-8 h，反应结束后，离心分离，无水乙醇洗涤固形物1-2次，并将其分散在甲醇与30-37wt%盐酸组成的混合溶液体系中，50-60℃下回流3-5 h；回流结束后离心分离，无水乙醇洗涤固体1-2次，真空干燥，得到辛二酸酐与EDC改性的亲水性介孔二氧化硅颗粒。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(3)中以盐酸盐形式使用羟胺。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)-步骤(4)具体过程如下：

在THF/DMF混合溶剂中，25-30℃条件下用亲水性改性介孔二氧化硅预处理辛二酸1-3h以制备预处理液，其中辛二酸与改性介孔二氧化硅的用量比为1 mmol:0.5-1g，辛二酸与混合溶剂的用量比为1mmol:2-5ml；

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述混合溶剂中THF与DMF体积用量比为1:0.2-0.5。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于：进一步地对所得伏立诺他粗品纯化，纯化步骤如下：在30℃下将粗伏立诺他加入饱和氨水/乙腈混合溶液中，55-60℃下搅拌保温充分溶解，然后冷却至10-15℃析出沉淀，过滤，乙腈洗涤固体，真空干燥得精制产品。