專利名稱：制備1α,25－二羥基維生素Da藥物及類似物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及1α,25-二羥基維生素D3和1α-羥基維生素D3的制備方法。1α,25-二羥基維生素D3是一種具有下列三維結(jié)構(gòu)分子式的甾體類化合物。它存在于人體中以及其他動(dòng)物體中，并可從中分離出來(lái)。1α-羥基維生素D3則是它的類似物，進(jìn)入人體后，經(jīng)過(guò)肝、腎、小腸的作用，可以轉(zhuǎn)化成1α,25-二羥基維生素D3。
1α,25-二羥基維生素D31α-羥基維生素D3實(shí)驗(yàn)室完成規(guī)模化生產(chǎn)，每次用量為0.5微克，臨床證明1α,25-二羥基維生素D3是生物體內(nèi)活性代謝物，在體內(nèi)發(fā)揮著很好的臨床效果，表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面1．肝腎代謝的必要的物質(zhì)，2．骨質(zhì)疏松癥骨量減少的抑制劑，3．治療慢性腎不全，副甲狀腺機(jī)能低下，佝僂病，軟骨病，VD代謝異常所引起的骨病變，4．具有續(xù)發(fā)性甲狀腺分泌亢進(jìn)的抑制作用，5．調(diào)節(jié)血清鈣濃度。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種合成途經(jīng)的制備1α,25-二羥基維生素D3和1α-羥基維生素D3藥物的方法。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期悉心的研究，本發(fā)明者發(fā)展了一種較為簡(jiǎn)便的，合成途經(jīng)短的方法。比丹麥Leo公司、日本帝人制藥株式會(huì)社的方法更為簡(jiǎn)便，具有路線短、收率高等特點(diǎn)。美國(guó)、日本市場(chǎng)上所售的羥基維生素D3類藥物為2種，一種為1α,25-二羥基維生素D3,另一種為1α-羥基維生素D3
根據(jù)本發(fā)明的反應(yīng)流程Ⅰ和反應(yīng)流程Ⅱ的途經(jīng)可以容易地制得上述兩種維生素D3類藥物。
反應(yīng)流程Ⅰ(和反應(yīng)流程Ⅱ)
式中用的實(shí)線箭頭是指位于紙平面上方的鍵，虛線箭頭是指位于紙平面下方的鍵。
R為羥基的保護(hù)基團(tuán)為SiMe3,SiMe2Bu-t，SiPh2Bu-t,CO2Me,MOM,THP,MEM,EE等；R’為OR,H；R＂為C1-C6烷基；X為CH2Cl,CH2Br,CH2I,CH2OMs,CH2OTs,CHO；Y為H,PhSO2；Z為H,=O；X’為OH,H；Y’為H,PhSO2；Z’為=O,H；X＂為OCS2R＂
根據(jù)本發(fā)明所提供的方法，使化合物3(取代的甾體部分)與化合物4在堿試劑存在下進(jìn)行反應(yīng)，從面制得支鏈接長(zhǎng)的化合物5。
堿試劑可為甲醇鈉，乙醇鈉，氫化鋰，氫化鈉，氫化鉀，正丁基鋰，二異丙胺基鋰，其中二異丙胺基鋰為優(yōu)選。
該反應(yīng)可在-80℃至室溫下于諸如正己烷，無(wú)水乙醚，環(huán)己烷，無(wú)水乙醇，無(wú)水甲醇，二氯甲烷，四氯化碳，四氫呋喃或二氧六環(huán)的有機(jī)溶劑中進(jìn)行五分鐘至48小時(shí)。
接著，用還原劑使化合物5進(jìn)行反應(yīng)。該還原反應(yīng)可在室溫至溶劑的回流溫度下，在常規(guī)的前述有機(jī)溶劑中攪拌五分鐘至48小時(shí)，使反應(yīng)完全，從面制得化合物6或化合物7。
使化合物7與1-取代的咪唑硫酯(化合物8)在堿試劑存在下或無(wú)堿試劑時(shí)進(jìn)行反應(yīng)從而制得化合物9。
堿試劑可為甲醇鈉，乙醇鈉，氫化鋰，氫化鈉，氫化鉀，其中氫化鈉為優(yōu)選。
該反應(yīng)可在0℃至溶劑的回流溫度下于諸如正己烷，無(wú)水乙醚，環(huán)己烷，無(wú)水乙醇，苯，無(wú)水甲醇，二氯甲烷，四氯化碳，四氫呋喃或二氧六環(huán)的有機(jī)溶劑中進(jìn)行五分鐘至48小時(shí)。
接著，用Bu3SnH/AIBN試劑使甾體類化合物9進(jìn)行自由基反應(yīng)。
該自由基反應(yīng)可在室溫至溶劑的回流溫度下于常規(guī)的有機(jī)溶劑正己烷，無(wú)水乙醚，環(huán)己烷，無(wú)水乙醇，無(wú)水甲醇，二氯甲烷，四氫呋喃或二氧六環(huán)，苯，甲苯中進(jìn)行五分鐘至48小時(shí)。從而制得化合物6。
使化合物6與路易斯酸于常規(guī)的有機(jī)溶劑正己烷，無(wú)水乙醚，環(huán)己烷，無(wú)水乙醇，無(wú)水甲醇，二氯甲烷，四氯化碳，四氫呋喃或二氧六環(huán)，苯，甲苯中進(jìn)行水解反應(yīng)，從而制得化合物10。該反應(yīng)可在-80℃至溶劑的回流溫度下進(jìn)行1分鐘至48小時(shí)。路易斯酸可為Bu4NF,HF,HCl,AeOH,CF3CO3H,TsOH,HF·Py,PPTs,BF3·Et2O。
最后，在有機(jī)溶劑存在下，使化合物10進(jìn)行光化反應(yīng)。所述的有機(jī)溶劑可為苯，乙醇，甲苯，乙腈。在-40℃至溶劑回流溫度下使還原反應(yīng)進(jìn)行1分鐘至24小時(shí)。
需要時(shí)，用層析來(lái)分離羥基維生素D3化合物和雜質(zhì)。對(duì)于層析可使用硅膠柱層析或Sephadex柱層析，洗脫液可用氯仿/正己烷/甲醇的混合液。
下面，我們將結(jié)合最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法作進(jìn)一步詳細(xì)的闡述。實(shí)施例1a)化合物5b的合成
在化合物4b(13.06g)，二異丙胺(6.93ml)的四氫呋喃(20ml)溶液中，-20℃下，加入正丁基鋰(1.6M,80ml)，攪拌20分鐘后，加入化合物3b(8.2g),HMPA(8.18ml)的四氫呋喃(20ml)溶液，反應(yīng)在-20℃下，攪拌3小時(shí)后，加入乙酸乙酯稀釋，粗品經(jīng)快層析純化得化合物5b(9.1g，收率91％)。
元素分 析測(cè)量值C68.12 H9.80b)化合物6b的合成
在化合物5b(9.1g)的四氫呋喃/甲醇(21∶43,64ml)混合液中加入9％的鈉-汞齊(25g)。反應(yīng)在室溫下攪拌2小時(shí)后加入苯和水稀釋，水相用苯提取，有機(jī)相干燥，濃縮。粗品用快層析(苯∶乙酸乙酯100∶4)純化得純品化合物6b(7.18g，收率95％)。
元素分 析測(cè)量值C71.39 H11.02
c)化合物10b的合成
在化合物6b(7.18g)的氯仿(200ml)溶液中，加入TaOH·H2O(23.8g),95％乙醇(580ml)。反應(yīng)加熱回流60分鐘后，冷卻至室溫，加氯仿稀釋，反應(yīng)業(yè)用氯化銨水溶液和水洗，水相用氯仿提取。有機(jī)相經(jīng)干燥，濃縮。粗品用快層析(苯∶乙酸乙酯75∶25)純化得到純品化合物10b(3.82g，收率88％)元素分析 測(cè)量值C77.77 H10.59d)制備1α,25-二羥基維生素D3
重復(fù)實(shí)施例1，f)的步驟，可制得1α,25-二羥基維生素D3實(shí)施例2a)化合4物5a的合成
在LDA(1.6M,7.26ml,11.6mmol)的THF(20ml)中，-78℃下，加入化合物4a(1g,11.6mmol)的THF(15ml)溶液，使這混合物在此溫度下攪拌30分鐘。然后加入市售的化合物3a(4.46g,9.7mmol)的THF(20ml)溶液，在-78℃下，攪拌2小時(shí)，然后在此溶液中，加入飽和氯化銨溶液。水相用乙酸乙酯提取數(shù)次。有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干燥，蒸去溶劑，殘留物經(jīng)快速硅膠柱層析(洗脫劑為苯∶乙酸乙酯85∶15的混合液)純化，得到化合物5a(4.81g)收率91％。
元素分析 測(cè)量值C68.06 H8.42b)化合物7a的合成
在化合物5a(3g,5.5mmol)的二氯甲烷(20ml)和甲醇(15ml)的混合液中加入鈉硼氫(0.6g,15.8mmol)，此溶液在室溫下攪拌2小時(shí)，然后加入二氯甲烷和水稀釋，水相二氯甲烷用萃取，有機(jī)相用水洗，無(wú)水硫酸鈉干燥，蒸去溶劑，粗品用快層析(洗脫劑為苯∶乙酸乙酯75∶25的混合液)純化得到純品7a(2.4g,80％)和未反應(yīng)的原料化合物5a。
元素分析 測(cè)量值C67.78 H8.86
c)化合物9a的合成
在化合物7a(2.3g,4.2mmol)的四氫呋喃(20ml)溶液中，室溫下加入氫化鈉(60％,0.34g,14.8mmol)，攪拌1小時(shí)后，加入1-(甲基二硫羧基)咪唑，化合物8a(2.34g,14.8mmol)的四氫呋喃(20ml)溶液中，攪拌2小時(shí)。加入苯稀釋，加入飽和氯化銨溶液洗，水相用苯萃取，有機(jī)相用水洗。干燥，濃縮后，粗品用快層析(洗脫劑為苯∶乙酸乙酯100∶5的混合液)純化得到純品9a(2.75g，收率90％)元素分析 測(cè)量值C57.58 H7.11d)化合物6a的合成
在化合物9a(2.66g 3.66mmol),n-Bu3SnH(12.2ml 45.7mmol)，AIBN(586mg,3.66mmol)和甲苯(100ml)的混合溶液被加熱回流30分鐘后，蒸去溶劑，粗品用快層析(洗脫劑為苯∶乙酸乙酯93∶7的混合液)純化得到純品化合物6a(1.38，收率81％)。
元素分析 測(cè)量值C72.03 H9.32
e)化合物10a的合成
在化合物10a(1.53g,2.97mmol)的二氯甲烷(25ml)溶液中，加入5％KOH/MEOH溶液(170ml)，混合液被加熱回流60分鐘后，脫去溶劑，用氯仿稀釋。有機(jī)相用氯化銨水溶液和水洗。有機(jī)相干燥，濃縮，粗品經(jīng)快層析(洗脫劑為乙醇∶氯仿10∶90的混合液)純化得到純品化合物10a(1.02g，收率86％)。
元素分析 測(cè)量值C80.89 H11.03f)制備1α-羥基維生素D3
在化合物10a(50mg 0.125mmol)的苯/乙醇(150∶20,170ml)混合液中，導(dǎo)入高純度氬氣。在0℃下，用100W高壓汞燈經(jīng)Vycor過(guò)濾器直至化合物10a消耗完，除去溶劑，殘留物經(jīng)Sephadex LH-20層析(氯仿/正己烷/甲醇70∶30∶7)得到粗品previtamin D3(18mg)，粗品溶解在95％乙醇中，放置14天后，經(jīng)Sephadex LH-20層析(氯仿/正己烷/甲醇70∶30∶7)純化后，得到純品1α-羥基維生素D312.5mg，25％收率)。
元素分析 測(cè)量值C80.99 H11.10本發(fā)明采用了與現(xiàn)有技術(shù)合成1α,25-二羥基維生素D3或1α-羥基維生素D3截然不同的合成途徑，從而合成出了國(guó)際市場(chǎng)有售的價(jià)格昂貴的羥基維生素D3類藥物。另外本發(fā)明的制備方法還具有成本低，反應(yīng)條件溫和，合成途徑短等顯著的特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1．一種制備下列具有光學(xué)活性的1α,25-二羥基維生素D3藥物和1α-羥基維生素D3藥物的方法
1α,25-二羥基維生素D31α-羥基維生素D3其特征在于該方法包括a)使式3取代的甾體部分與式4的支鏈部分進(jìn)行反應(yīng)
其中R為羥基的保護(hù)基團(tuán)為SiMe3,SiMe2Bu-t,SiPh2Bu-t,CO2Me,MOM,THP,MEM,EE等；X為CH2Cl,CH2Br,CH2I,CH2OMs,CH2OTs或CHO等；Y為PhSO2或H；Z為H或=O；R’為OR或H；反應(yīng)可得到式5的產(chǎn)物。
其中X’為H或OH；Y’為H或PhSO2；Z’為H或=O。b)使式5化合物與還原劑進(jìn)行還原反應(yīng)，制得下式6或式7化合物。
c)使式7化合物與式8的1-取代的咪唑硫酯進(jìn)行反應(yīng)
其中R＂為C1-C6烷基，反應(yīng)可得到式9的產(chǎn)物
其中X＂為OCS2R＂d)使式9化合物與Bu3SnH/AlBN反應(yīng)可制得式6e)使式6化合物與脫羥基保護(hù)基團(tuán)反應(yīng)可以得到式10化合物
其中R’為OH或Hf)使式10化合物進(jìn)行光化處理可制得1α-羥基維生素D3或1a,25-二羥基維生素D3
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于其中步驟a)是在減性試劑存在下進(jìn)行的。堿性試劑為氫化鋰，氫化鈉，氫化鉀，甲醇鈉，乙醇鈉，正丁基鋰，異丁基鋰，叔丁基鋰，二異丙胺基鋰，氫氧化鋰，氫氧化鈉，氫氧化鉀。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于步驟a)反應(yīng)是在有機(jī)溶劑中進(jìn)行的。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟b)是在還原劑存在下進(jìn)行的。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于步驟b)的還原反應(yīng)是在有機(jī)溶劑中進(jìn)行的。溫度進(jìn)一步為-78℃至溶劑的回流溫度。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟c)是在堿性試劑存在下進(jìn)行的。堿性試劑為氫化鋰，氫化鈉，氫化鉀，甲醇鈉，乙醇鈉，正丁基鋰，異丁基鋰，叔丁基鋰，二異丙胺基鋰，氫氧化鋰，氫氧化鈉，氫氧化鉀。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于步驟c)是在有機(jī)溶劑中進(jìn)行的。溫度進(jìn)一步為-78℃至溶劑的回流溫度。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟d)反應(yīng)是與試劑Bn3SnH/AlBN的存在下，在有機(jī)溶劑中進(jìn)行的，溫度進(jìn)一步為溶劑的回流溫度。
9．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟e)的脫保護(hù)基團(tuán)反應(yīng)是在有機(jī)溶劑中進(jìn)行的。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述的脫羥基保護(hù)基團(tuán)的試劑是HF,HCl,AcOH,CF3CO2H,TsOH,HF·Py,PPTs,Bu4NF,BF3·OEt2。
11．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟f)是在有機(jī)溶劑中、高壓汞燈光照下進(jìn)行的。
12．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟a)中的支鏈部分為
全文摘要
本發(fā)明涉及制備維生素藥物1α,25－二羥基維生素D
文檔編號(hào)C07C401/00GK1221736SQ98111078
公開(kāi)日1999年7月7日 申請(qǐng)日期1998年9月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月14日
發(fā)明者孫偉燕, 石永平, 孫曉鳴 申請(qǐng)人:孫偉燕