熊去氧膽酸的制備方法

專利名稱：熊去氧膽酸的制備方法
技術領域：
本發明屬溶解膽石藥熊去氧膽酸原料藥制備技術領域，涉及熊膽中主要成分熊去氧膽酸的制備方法。
熊去氧膽酸是熊膽中主要成分，其化學名稱為(3α，7β)-二羥基-5β-24-膽烷酸，其英文名稱為Ursodeoxycholic acid，其結構式為 目前熊去氧膽酸的制備方法一般有如下幾種方法1)從熊身上活取熊膽后提取分離得到；2)以動物膽酸類(包括牛，羊膽酸，鵝去氧膽酸，豬膽酸，豬去氧膽酸等)為原料的合成方法；3)以雄甾烯二酮為原料的合成方法；4)全合成的方法。
文獻報道的方法主要是第二種方法如日本公開專利(Japan.Kokai01,61,496)報道了以牛，羊膽酸(Cholic acid，3α，7α，12α，-三羥基-5β-膽烷酸)為原料，經七步反應制備熊去氧膽酸方法；EP 230,085，日本公開專利(Japan.Kokai.02,282,393)，日本公開專利(Japan.Kokai.06,02,184)報道了以鵝去氧膽酸(Chenodeoxycholic acid，CDCA)為原料，經二步反應制備熊去氧膽酸的方法；化學學報，1990，48，99；1988，46，1150，中國科學(B輯)，1991，(7)680，報道了以豬去氧膽酸(Hyodeoxycholic acid)為原料，經九步反應制備熊去氧膽酸的方法。目前工業生產上采用以鵝去氧膽酸或牛羊膽酸原料的制備方法。以動物膽酸為原料，需消耗大量的動物，原料來源有限，且有違于動物保護的原則。
另外，Helvetica.Chimica Acta.1984.67(2)612報道了以雄甾烯二酮原料，經九步反應制備熊去氧膽酸的第三種方法，該方法雖屬非動物膽酸的原料制備的方法，但其價格較貴，合成中引進側鏈的難度大。J.Org.Chem.1982.47(2).2331報道了全合成的方法，該方法共有四十余步反應，路線太長，無現實意義。
本發明的目的在于公開一種以4-孕甾烯-3，20-二酮(黃體酮)為起始原料，經八步反應制備熊去氧膽酸的新方法。4-孕甾烯-3，20-二酮(黃體酮)本身是孕激素的藥物，工業生產是采用以植物中提取的薯蕷皂甙或劍麻皂甙或豆甾醇等為原料制備黃體酮的方法，原料來源廣泛，工業生產方法成熟，價格低廉。
本發明的構思是這樣的1以4-孕甾烯-3，20-二酮為原料，經脫氫、環氧化、氫化反應和選擇性還原反應引進3位、7位α羥基和5位β氫，制備(3α，7α)-二羥基-5β-孕甾烷-20-酮；2以(3α，7α)-二羥基-5β-孕甾烷-20-酮為原料，經wittig反應和氫化反應引進側鏈，制備(3α，7α)-二羥基-5β-24-膽烷酸(CDCA)；3以(3α，7α)-二羥基-5β-24-膽烷酸(CDCA)為原料，經氧化、還原反應，制備熊去氧膽酸-(3α，7β)-二羥基-5β-24-膽烷酸。
根據上述的構思，本發明提出如下的技術方案本發明所說的方法包括如下步驟(1)4-孕甾烯-3，20-二酮(黃體酮)的脫氫反應將黃體酮、四氯苯醌和溶劑置于反應釜中，加熱回流2～6小時，優選6小時，冷卻，過濾，氫氧化鈉水溶液和水洗有機層，除去四氯氫醌和四氯苯醌，獲得4，6-孕甾二烯-3，20-二酮。
其反應式為 各反應物的摩爾比為4-孕甾烯-3，20-二酮∶四氯苯醌＝1∶(1.3～1.5)；所說的溶劑為丙酮、苯或甲苯，優選的溶劑是苯；(2)4，6-孕甾二烯-3，20-二酮的環氧化反應將4，6-孕甾二烯-3，20-二酮和溶劑置于反應釜中攪拌，于0～25℃左右，分次加入含過氧酸的溶液，于室溫下反應16～48小時，加入碳酸氫鈉水溶液，分出有機層，用碳酸氫鈉水溶液和水洗，有機層干燥，濃縮得(6α，7α)-環氧-4-孕甾烯-3，20-二酮。其反應式為 各反應物的摩爾比為4，6-孕甾二烯-3，20-二酮∶過氧酸＝1∶(2～3)；所說的過氧酸為間氯過苯甲酸、單過氧鄰苯二甲酸中的一種，溶劑為二氯甲烷、氯仿或苯和乙醚中的一種。
(3)(6α，7α)-環氧-4-孕甾烯-3，20-二酮的氫化反應將(6α，7α)-環氧-4-孕甾烯-3，20-二酮、溶劑和鈀碳置于反應釜中，室溫常壓下通入氫氣，攪拌反應24～36小時，過濾除去鈀碳，收集7α-羥基-5β-孕甾烷-3，20-二酮。
其反應式如下 所說的溶劑是吡啶，且以新處理過的吡啶為好。
(4)7α-羥基-5β-孕甾烷-3，20-二酮的還原反應將7α-羥基-5β-孕甾烷-3，20-二酮、溶劑和金屬硼氫化物如硼氫化鉀或硼氫化鈉等置于反應釜中，攪拌，室溫反應1～2小時，氯仿提取，碳酸氫鈉溶液和水洗至中性，濃縮得(3α，7α)-二羥基-5β-孕甾烷-20-酮。
其反應式如下 所說的所說的溶劑為四氫呋喃、甲醇、乙醇或吡啶，優選的為四氫呋喃或甲醇，反應物料的摩爾比為7α-羥基-5β-孕甾烷-3，20-二酮∶金屬硼氫化物＝1∶(0.8～1.8)，優選1∶(1.0～1.5)；優選的金屬硼氫化物為硼氫化鉀；(5)(3α，7α)-二羥基-5β-孕甾烷-20-酮的wittig反應將三苯基膦β溴丙酸鹽、溶劑、氫化鈉和(3α，7α)-二羥基-5β-孕甾烷-20-酮分別置于反應釜中，在0～70℃反應48～72小時，優選的反應時間為48小時，反應后倒入水中，乙醚提取去除三苯氧膦和原料，水層酸化后，乙醚提取反應產物(3α，7α)-二羥基-20-烯-5β-24-膽烷酸。
其反應式如下 所說的溶劑為二甲亞砜、四氫呋喃，反應物的摩爾比(3α，7α)-二羥基-5β-孕甾烷-20-酮∶三苯基膦β溴丙酸鹽∶氫化鈉＝1∶(1.5～2.0)∶(3～4)；(6)(3α，7α)-二羥基-20-烯-5β-24-膽烷酸的氫化反應將(3α，7α)-二羥基-20-烯-5β-24-膽烷酸、二氧化鉑、溶劑置于反應釜中，在室溫下，常壓通氫反應24～36小時，從反應物中收集反應產物(3α，7α)-二羥基-5β-24-膽烷酸(CDCA)。其反應式如下 所說的溶劑為甲醇或二甲基甲酰胺，優選的溶劑為甲醇。
(7)7-氧代石膽酸(7K-LCA)的合成該合成過程為現有技術，在文獻中已有詳細的報道，本發明不再贅述。反應式為 (8)目標產物-----熊去氧膽酸(UDCA)的合成該合成過程為現有技術，在文獻中已有詳細的報道，本發明不再贅述。反應式為 由上述公開的技術方案可見，本發明所提供的以4-孕甾烯-3，20-二酮(黃體酮)為起始原料制備熊去氧膽酸的新方法具有十分顯著的優點1)4-孕甾烯-3，20-二酮(黃體酮)本身是孕激素的藥物，工業生產是采用以植物中提取的薯蕷皂甙或劍麻皂甙或豆甾醇等為原料制備黃體酮的方法，原料來源廣泛，工業生產方法成熟，價格低廉；2)合成路線設計新穎獨特，合理可行，操作簡便，經八步反應即可獲得熊去氧膽酸。
因此本發明將具有一定的價值和應用前景。
下面將通過實施例對本發明作進一步的說明。
實施例1(1)將0.048摩爾黃體酮、220ml苯和20ml冰醋酸置于反應釜中，加入0.063摩爾四氯苯醌，回流反應6小時，冷卻，濾去析出物，用氫氧化鈉溶液洗滌后，水洗至中性，有機層干燥濃縮得4，6-孕甾二烯-3，20-二酮9.0克，收率60％。Mp.140-142℃，波譜數據如下IR(KBr，cm-1)1700，1660，1620，15851HNMR(CD3COCD3ppm)0.70(s，3H)，1.15(s，3H)，2.05(s，3H)，2.63(t，1H)，5.62(s，1H)，6.19(s，2H)；(2)將0.032摩爾4，6-孕甾二烯-3，20-二酮，200ml苯置于反應釜中，于室溫，攪拌下分次加入含0.096摩爾單過氧鄰苯二甲酸乙醚溶液120ml，反應16小時，加入10％碳酸鈉水溶液，有機層水洗滌至中性，干燥，濃縮得(6α，7α)-環氧-4-孕甾烯-3，20-二酮6.8克，收率68％。Mp172-173℃，波譜數據如下IR(KBr，cm-1)1700，1670，1610，1230，865，1HNMR(CD3COCD3，ppm)0.68(s，3H)，1.14(s，3H)，2.05(s，3H)，3.37(d，1H)，3.53(d，1H)，6.05(s，1H)；(3)將0.018摩爾(6α、7α)-環氧-4-孕甾烯-3，20-二酮，2.4克10％的鈀碳，100ml吡啶置于反應釜中，室溫常壓下通人氫氣，反應24小時，過濾，濃縮，加入氯仿，水洗滌，濃縮，甲醇重結晶得7α-羥基-5β-孕甾烷-3，20-二酮4.0克，收率67％。波譜數據如下IR(KBr，cm-1)3400，1700.1HNMR(CD3COCD3，ppm)0.65(s，3H)，1.00(s，3H)，2.15(s，3H)，2.60(t，1H)，3.40(q，1H)，3.96(br，s，1H).MS(m/e)332(M+)；(4)將0.009摩爾7α-羥基-5β-孕甾烷-3，20-二酮，70ml四氫呋喃，7ml甲醇，0.9克硼氫化鉀置于反應釜中，室溫反應2小時，加入少量醋酸，再加入100ml氯仿，用碳酸氫鈉溶液、水洗滌至中性，濃縮，乙醇重結晶得(3α，7α)-二羥基-5β-孕甾烷-20-酮2.1克，收率70％。Mp208-210℃，波譜數據如下IR(KBr，cm-1)3400，3350，1690，1HNMR(CD3COCD3，ppm)0.60(s，3H)，0.90(s，3H)，2.10(s，3H)，2.55(t，1H)，3.47(br，s，1H)，3.88(br，s，1H)。MS(m/e)334(M+)；(5)氮氣保護下，將0.022摩爾80％氫化鈉，35ml二甲亞砜，置于反應釜中，在0℃下加入含0.0055摩爾三苯基膦β溴丙酸鹽35ml四氫呋喃溶液，再加入0.003摩爾(3α，7α)-二羥基-5β-孕甾烷-20-酮，回流攪拌反應72小時，冷卻后倒入水中，乙醚提取除去三苯氧膦，水層酸化至PH＝1，乙醚萃取，干燥，濃縮得(3α，7α)-二羥基-20-烯-5β-24-膽烷酸0.47克，收率40％.mp196-198℃，波譜數據如下IR(KBr，cm-1)3460，2950，1720，1600，750，
1HNMR(CDCl3，ppm)0.85(s，3H)，0.93(s，3H)，0.95(s，3H)，2.55(t，1H)3.47(br.s，1H)，3.80(br，s，1H)，4.02(1H，22＝CH)，7.55(2H，23-CH2)13CNMR(CDCI3，ppm)130.9(20-C＝)，167.7(24，-C＝O)(6)將0.007摩爾(3α，7α)-二羥基-20-烯-5β-24-膽烷酸，溶劑和0.1克二氧化鉑置于反應釜中，室溫常壓下通入氫氣，攪拌反應36小時，過濾除去催化劑，甲醇洗滌濾餅，合并濾液和洗液，濃縮得(3α，7α)-二羥基-5β-24-膽烷酸(CDCA)0.13克，收率為43.04％.
mp140-141℃。波譜數據如下IR(KBr，cm-1)3400，2950，1705，1HNMR(CD3COCD3，ppm)0.70(s，3H)，0.90(s，3H)，0.95(d，3H)，3.48(br，s，1H)，3.87(br.s，1H)13CNMR(CDCI3，ppm)178.5(24-C＝O)MS(m/e)393(M++1)。
(7)將2.4克(6.2mmol)CDCA溶解于84ml的丙酮和28ml的水中，再加入1.6克NBS，于25℃下攪拌反應，2.0小時，以TLC跟蹤確定反應終點，然后加入15ml 50％的NaHSO3溶液，并加入200ml的水稀釋，析出白色固體。過濾，濾餅用水洗滌至中性，干燥后用乙酸乙酯重結晶，得產品2.04克，mp198～200℃，收率85％。
(8)將2.5克步驟(7)的產物溶解于70ml叔丁醇鉀(3.8克)和叔丁醇的混合溶液中，加熱回流，然后迅速加入2.0克金屬鉀，回流2.5小時，反應結束，冷卻，加入少量甲醇和水，并用稀鹽酸酸化至pH＝1，析出白色固體，用乙酸乙酯和正己烷重結晶，得1.75克目標產物----熊去氧膽酸(3α，7β)-二羥基-5β-24-膽烷酸。收率70％，Mp201～203℃。
實施例2采用與實施例1相同的操作過程，在步驟1中以丙酮代替苯，回流反應2小時，獲得4，6-孕甾二烯-3，20-二酮8.7克，收率58％。
實施例3-4采用與實施例1相同的操作過程，在步驟2中以間氯過氧苯甲酸代替單過氧鄰苯二甲酸，二氯甲烷或氯仿代替苯，獲得(6α，7α)-環氧-4-孕甾烯-3，20-二酮4.4克和4.6克，收率分別為35.5％和36.6％。
實施例5采用與實施例1相同的操作過程，在步驟4中以硼氫化鈉代替硼氫化鉀，吡啶代替四氫呋喃甲醇，室溫反應24小時，獲得(3α，7α)-二羥基-5β-孕甾烷-20-酮2.02克，收率67.3％。
權利要求
1.一種熊去氧膽酸的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)4-孕甾烯-3，20-二酮的脫氫反應將黃體酮、四氯苯醌在有機溶劑中回流反應2～6小時，從反應產物中收集4，6-孕甾二烯-3，20-二酮；各反應物的摩爾比為4-孕甾烯-3，20-二酮∶四氯苯醌＝1∶(1.3～1.5)；(2)4，6-孕甾二烯-3，20-二酮的環氧化反應將4，6-孕甾二烯-3，20-二酮和溶劑于0～25℃，加入含過氧酸的溶液，反應16～48小時，從反應產物中收集(6α，7α)-環氧-4-孕甾烯-3，20-二酮。各反應物的摩爾比為4，6-孕甾二烯-3，20-二酮∶過氧酸＝1∶(2～3)；所說的過氧酸為間氯過苯甲酸、單過氧鄰苯二甲酸中的一種，溶劑為二氯甲烷、氯仿或苯和乙醚中的一種；(3)(6α，7α)-環氧-4-孕甾烯-3，20-二酮的氫化反應將氫氣通入(6α，7α)-環氧-4-孕甾烯-3，20-二酮、溶劑和鈀碳混合物中，反應24～36小時，從反應產物中收集7α-羥基-5β-孕甾烷-3，20-二酮，所說的溶劑是吡啶；(4)7α-羥基-5β-孕甾烷-3，20-二酮的還原反應將7α-羥基-5β-孕甾烷-3，20-二酮、溶劑和金屬硼氫化物在室溫下反應1～2小時，從反應產物中收集(3α，7α)-二羥基-5β-孕甾烷-20-酮；所說的溶劑為四氫呋喃、甲醇、乙醇或吡啶，反應物料的摩爾比為7α-羥基-5β-孕甾烷-3，20-二酮∶金屬硼氫化物＝1∶(0.8～1.8)；(5)(3α，7α)-二羥基-5β-孕甾烷-20-酮的wittig反應將三苯基膦β溴丙酸鹽、溶劑、氫化鈉和(3α，7α)-二羥基-5β-孕甾烷-20-酮在0～70℃反應48～72小時，從反應產物中收集(3α，7α)-二羥基-20-烯-5β-24-膽烷酸；所說的溶劑為二甲亞砜、四氫呋喃，反應物的摩爾比(3α，7α)-二羥基-5β-孕甾烷-20-酮∶三苯基膦β溴丙酸鹽∶氫化鈉＝1∶(1.5～2.0)∶(3～4)；(6)(3α，7α)-二羥基-20-烯-5β-24-膽烷酸的氫化反應將氫氣通入(3α，7α)-二羥基-20-烯-5β-24-膽烷酸、二氧化鉑、溶劑的混合物中反應24～36小時，收集反應產物(3α，7α)-二羥基-5β-24-膽烷酸，所說的溶劑為甲醇或二甲基甲酰胺；(7)7-氧代石膽酸的合成以步驟(6)的(3α，7α)-二羥基-5β-24-膽烷酸為原料，采用常規的技術合成7-氧代石膽酸；(8)目標產物-----熊去氧膽酸的合成以步驟(7)的7-氧代石膽酸為原料，采用常規的技術合成目標產物----熊去氧膽酸。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)黃體酮的脫氫反應的溶劑為苯，反應時間為6小時。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)含過氧酸的溶液是分次加入的。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)吡啶是新處理過的。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，金屬硼氫化物為硼氫化鉀，7α-羥基-5β-孕甾烷-3，20-二酮∶金屬硼氫化物＝1∶(1.0～1.5)。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(5)的反應時間為48小時。
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(6)采用的溶劑為甲醇。
全文摘要
本發明公開了一種熊去氧膽酸的制備方法。所說的方法以黃體酮為原料,經脫氫、環氧化、氫化、選擇性還原、wittig反應、氫化、氧化和還原八步反應制備熊去氧膽酸。本法黃體酮原料可由來源廣泛,價格低廉的薯蕷皂素或劍麻制得,合成路線設計新穎合理可行,具有較大的工業應用情景。
文檔編號C07J9/00GK1308085SQ0013519
公開日2001年8月15日 申請日期2000年12月28日 優先權日2000年12月28日
發明者卓超, 吳達俊, 沈平孃, 王玉蘭 申請人:國家中藥制藥工程技術研究中心, 華東理工大學