CN109836462B - 一种三乙酰脱氧核糖α异构体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种卡培他滨中间体杂质三乙酰脱氧核糖α异构体：化学名称为1α‑1,2,3‑三乙酰氧基‑5‑脱氧‑D‑核糖的制备方法。该制备方法以5‑脱氧‑D‑核糖为合成原料，经乙酸异丙烯酯/三氯化铁乙酰化得三乙酰脱氧核糖α异构体粗品，再经柱层析纯化得到三乙酰脱氧核糖α异构体纯品。本发明提供的三乙酰脱氧核糖α异构体的制备方法，具有操作简单，产品纯度高的优点，为卡培他滨中间体和成品的质量研究奠定良好的基础。
Description
技术领域
本发明涉及药物技术领域，具体涉及抗肿瘤药物中间体杂质的制备和分离方法，特别涉及卡培他滨中间体杂质三乙酰脱氧核糖α异构体的制备和分离方法，该杂质化学名称为1α-1,2,3-三乙酰氧基-5-脱氧-D-核糖，该杂质化学结构式如下：
背景技术
卡培他滨(Capecitabine)是由瑞士罗氏公司研制开发的一种氟嘧啶脱氧核苷氨基甲酸酯类抗肿瘤药物，化学名称为：5'-脱氧-5-氟-N-[(戊氧基)羰基]胞啶，化学结构如下：
三乙酰脱氧核糖是合成卡培他滨的重要中间体，通过文献报道的路线(中国医药工业杂志，2011，42(12)，887-888)经三步可以制备的到卡培他滨原料药。根据文献的报道，三乙酰脱氧核糖的合成主要与以下两种方法：一是以1-甲基-5-脱氧核糖为中间体，经两步反应得三乙酰脱氧核糖，如文献EP2210896A1，Journal of Medicinal Chemistry，2000，43(13)，2566-2574；二是以5-脱氧-D-核糖为中间体经一步乙酰化得三乙酰脱氧核糖，如文献EP2241556，Carbohydrate Research，2003，338(4)，303~306 ，其反应化学式如下所示：
如上述报道的合成方法，制备的三乙酰脱氧核糖为α和β异构体的混合物，β异构体参与下一步反应可制备得到卡培他滨，α异构体为产生的杂质，其α异构体比例为3~30%，α异构体的比例不会更高。这种异构体比例下通过柱层析或重结晶能够得到β异构体纯品。由于α的异构体占比较少，另外α和β异构体极性近似，难分离，利用上述的异构体混合物分离纯化不能得到三乙酰脱氧核糖α异构体纯品。三乙酰脱氧核糖α异构体和β异构体的结构如下所示：
杂质的存在直接关系到药品的质量和安全性，对其进行合成鉴定对产品最终的质量控制有着重要的意义。三乙酰脱氧核糖在制备的过程中难以避免产生α异构体，制备α异构体纯品可以对三乙酰脱氧核糖中的该异构体杂质进行定量检测，这对实现三乙酰脱氧核糖中间体中该杂质的精确控制及其必要。
发明内容
本发明提供一种制备三乙酰脱氧核糖α异构体的制备方法。具体方法以5-脱氧-D-核糖为起始原料，在乙酸丙烯酸酯/三氯化铁的作用下乙酰化得到三乙酰脱氧核糖异构体混合物，该混合物经进一步纯化三乙酰脱氧核糖α异构体纯品。反应原料5-脱氧-D-核糖为已知化合物，其样品的获得可以通过专利WO2008/105593的合成方法，以甲基-5-脱氧-2，3-O-异亚丙基-β-D-核苷(V)为原料经硫酸加热水解制备得样品。起始原料化合物5-脱氧-D-核糖的合成路线如下：
三乙酰脱氧核糖α异构体合成路线如下所示：
该混合物中α异构体为主要产物，比例为85~95%。反应体系中加入酸性催化剂，如酸性阳离子交换树脂，多聚磷酸，甲磺酸，硫酸等可以加速反应的进行。反应溶剂为乙酸酯类溶剂，如乙酸甲酯，乙酸乙酯，乙酸正丙酯，乙酸异丙酯，乙酸丁酯等。反应温度为60~100℃。通过一次或两次柱层析分离可以得到三乙酰脱氧核糖α异构体纯品，纯度为99%以上。柱层析溶剂为二氯甲烷：环己烷=1：10。层析过程通过薄层点板监测，用展开剂二氯甲烷：环己烷=1：4，单次爬板不能分离，需反复爬板三次可以将α和β异构体分离。
三乙酰脱氧核糖α异构体的结构确定主要通过氢谱确定，特征峰为6.262~6.257ppm的双峰，耦合常数为4.8Hz， 为糖环1位质子；对应的β异构体糖环1为质子为单峰，出峰在6.078 ppm。α和β异构体的核磁氢谱（溶剂均氘代氯仿,800M）对比表如下：
本发明同时公开用液相检测三乙酰脱氧核糖异构体的方法：
流动相：乙腈：水=1：1
色谱柱：月旭C18 4.6*250mm
流速：1.0mL/min
柱温：30℃
蒸发光检测器：检测器温度45℃，气压350kpa
样品取适量用乙腈溶解后进样。
附图说明
图1~图4为三乙酰脱氧核糖α异构体的核磁氢谱图谱
图5为三乙酰脱氧核糖β异构体的核磁氢谱图谱
图6为实施例2-1三乙酰脱氧核糖α异构体粗品液相图
图7为实施例2-3三乙酰脱氧核糖α异构体粗品液相图
图8 为实施例3三乙酰脱氧核糖α异构体过柱纯品的液相图
本发明提供一条制备三乙酰脱氧核糖α异构体的方法，具有操作简单，产品纯度高的优点。三乙酰脱氧核糖α异构体的制备为卡培他滨及其中间体的质量研究和控制奠定良好的基础。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明做进一步说明，但除以下实施例外，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均包括在本发明范围内。
实施例1 5-脱氧-D-核糖的制备
实施例1-1将化合物V 70g(0.37mol)加水700mL，浓硫酸2.0mL，搅拌均匀后，升温80~90℃反应4h，薄层色谱显示原料已经反应完(EA：正己烷=1:10，KMnO4显色)。处理：冷却至室温，用717强碱性阴离子树脂调pH=6~7，抽滤树脂，滤液80℃减压蒸干。蒸干残留物用甲苯150mL带水一次，加入乙腈600mL，溶清，无水硫酸镁干燥，减压浓缩干得5-脱氧-D-核糖油状物37.5g，收率75.2%。
实施例1-2将化合物V 100g(0.53mol)加0.04M硫酸500mL，搅拌均匀后，升温80~90℃反应2h，薄层色谱显示原料已经反应完(EA：正己烷=1:10，KMnO4显色)。处理：冷却至室温，用碳酸钠固体调pH6~7， 80℃减压蒸干。蒸干残留物用甲苯150mL带水一次，加入乙腈600mL分散，加入无水硫酸镁干燥，抽滤，滤液减压浓缩干得5-脱氧-D-核糖油状物57.4g，收率80.7%。
实施例2 三乙酰脱氧核糖α异构体的制备
实施例2-1
将实施例1-1制备的5-脱氧D-核糖取10g（74.6mmol）加入乙酸异丙酯100mL，乙酸异丙烯酯19.0g（0.19mol），无水三氯化铁1.6g（10mmol），硫酸2.9g（30mmol）冷升温至60℃反应8h，反应加水稀释，分层，有机层过硅藻土，无水硫酸钠干燥，35℃减压浓缩蒸干得三乙酰脱氧核糖α异构体粗品，18.6g，收率95.9%，液相比例α：β=87：13。
实施例2-2
将实施例1-1制备的5-脱氧D-核糖取10g（74.6mmol）加入乙酸丁酯100mL，乙酸异丙烯酯19.0g（0.19mol），无水三氯化铁1.6g（10mol），732强酸性阳离子交换树脂5g，升温至100℃反应3h，反应加水稀释，分层，有机层过硅藻土，无水硫酸钠干燥，45℃减压浓缩蒸干得三乙酰脱氧核糖α异构体粗品，19.0g，收率97.9%，液相比例α：β=91:9。
实施例2-3
将实施例1-1制备的5-脱氧D-核糖取10g（74.6mmol）加入乙酸正丙酯100mL，乙酸异丙烯酯19.0g（0.19mol），无水三氯化铁1.6g（10mol），甲磺酸（30mmol）冷升温至75℃反应3h，反应加水稀释，分层，有机层过硅藻土，无水硫酸钠干燥，35℃减压浓缩蒸干得三乙酰脱氧核糖α异构体粗品，18.9g，收率97.4%，液相比例α：β=95:5。
实施例3 三乙酰脱氧核糖α异构体的纯化
柱层析纯化：取实施例2-1粗品18.0g，洗脱剂二氯甲烷：环己烷=1：10，过柱，收集纯度较高的流出液，浓缩蒸干的，三乙酰脱氧核糖α异构体纯品，13.5g，过柱收率75%，HPLC纯度100%，HRMS(ESI+): [M+Na]+ = 283.0778。1H NMR(800M，CDCl3): δ6.262~6.257 (1H，d，J=4.8Hz), 5.162~5.148 (1H，dd，J1=6.4Hz，J2=4.8Hz)，4.858~4.844 (1H，dd，J1=7.2Hz，J2=4.0Hz)， 4.235~4.210 (1H，m)，1.266~1.258 (3H，d，J=6.4Hz)，2.017(3H，s)，2.005 (3H，s)，1.970 (3H，s)。
Claims (7)
1.一种三乙酰脱氧核糖α异构体的制备方法，包含如下步骤：
5-脱氧-D-核糖通过乙酰化反应得到三乙酰脱氧核糖α异构体粗品，
(b) 将三乙酰脱氧核糖α异构体粗品柱层析纯化得三乙酰脱氧核糖α异构体纯品；
其特征在于所述的乙酰化反应所用的乙酰化试剂为乙酸异丙酯/三氯化铁体系，所述的三乙酰脱氧核糖α异构体粗品纯度为85～95%。
2.如权利要求1所述的三乙酰脱氧核糖α异构体的制备方法，其特征在于所述的乙酰化反应中加入酸，可加快反应进行。
3.如权利要求2所述的三乙酰脱氧核糖α异构体的制备方法，其特征在于所述的加快反应进行的酸为酸性阳离子交换树脂、多聚磷酸、甲磺酸、对甲苯磺酸、硫酸中的一种。
4.如权利要求1所述的三乙酰脱氧核糖α异构体的制备方法，其特征在于所述的乙酰化反应温度为60～100℃。
5.如权利要求1所述三乙酰脱氧核糖α异构体的制备方法，其特征在于所述的乙酰化反应中的使用的溶剂为乙酸酯类溶剂。
6.如权利要求5所述三乙酰脱氧核糖α异构体的制备方法，其特征在于所述的乙酸酯类溶剂为乙酸甲酯，乙酸乙酯，乙酸正丙酯，乙酸异丙酯，乙酸丁酯中的一种。
7.如权利要求1～6任意一项所述三乙酰脱氧核糖α异构体的制备方法，其特征在于柱层析是用洗脱剂DCM：环己烷=1：10纯化得到三乙酰脱氧核糖α异构体纯品。
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