專利名稱：24－亞甲基－膽甾－3β,5α,6β,19－四醇的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有顯著生理活性的天然產(chǎn)物24-亞甲基-膽甾-3β，5α，6β，19-四醇(24-methylene-cholest-3β，5α，6β，19-tetrol；NephalsterolA)的人工合成方法。
本發(fā)明的方法是用易得的豆甾醇(II)合成得到3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-24-酮(III)，再與N-溴代乙酰胺在高氯酸水溶液催化下反應(yīng)生成3β-乙酰氧基-膽甾-5α-溴-6β-羥基-24-酮(IV)，接著與醋酸高鉛在光照條件下反應(yīng)生成3β-乙酰氧基-膽甾-5α-溴-6，19-環(huán)氧-24-酮(V)，接著用鋅粉/95％乙醇將6，19-環(huán)氧開環(huán)生成3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-19-羥基-24-酮(VI)，接著用過甲酸氧化5，6-雙鍵立體專一地得到3β，5α，6β，19-四羥基-膽甾-24-酮(VII)，最后通過Wittig反應(yīng)將支鏈上的24位羰基轉(zhuǎn)化成亞甲基，得到目的產(chǎn)物(式I化合物)。總產(chǎn)率9.3％。反應(yīng)的過程如下式所示 本發(fā)明方法的具體步驟如下(1).將豆甾醇(II)按照已有的方法(JianGuo Cui，LongMei Zeng，Jing Yu Su et al.，Steroids，2001，66，33-38)合成得到3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-24-酮(III)；(2).將III溶解在二氧六環(huán)(用量一般為剛好溶解III或稍多)中，冷至10～15℃，加入催化量的高氯酸水溶液(通常所用濃度為5％～10％wt，用量為III的1％～5％mole)，30～40分鐘內(nèi)避光分批加入1～1.4倍重量的N-溴代乙酰胺，室溫繼續(xù)攪拌反應(yīng)30～40分鐘，加入稀、冷的亞硫酸鈉水溶液至反應(yīng)體系成白色混濁，二氯甲烷萃取，減壓除去溶劑得到一白色固體，硅膠柱層析，甲醇重結(jié)晶得到3β-乙酰氧基-膽甾-5α-溴-6β-羥基-24-酮(IV)；(3).將上一步中的產(chǎn)物IV或白色固體溶解在苯/環(huán)己烷(體積比為1/3～1/2，用量一般為剛好溶解IV或稍多)混合溶劑中，加入5～10倍重量的四醋酸鉛，1～1.2倍重量的碘，2～3倍重量的碳酸鈣，惰性氣體保護下光照反應(yīng)5～7個小時，冷卻后用石油醚和乙酸乙酯分別萃取，減壓除去溶劑得到一淺黃色固體，硅膠柱層析，甲醇重結(jié)晶得到3β-乙酰氧基-膽甾-5α-溴-6，19-環(huán)氧-24-酮(V)；(4).將上一步中的產(chǎn)物V或淺黃色固體溶解在95％的乙醇(用量為剛好溶解V或稍多)中，加入3～5倍重量的鋅粉，攪拌回流5～7個小時，冷卻后過濾除去鋅粉，減壓除去溶劑得到一淺黃色固體，硅膠柱層析，甲醇重結(jié)晶得到3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-19-羥基-24-酮(VI)；(5).將上一步中的產(chǎn)物VI溶解在甲酸/四氫呋喃(體積比為1/2～1/1，用量一般為剛好溶解VI或稍多)混合溶劑中，室溫攪拌下慢慢滴加30％v的過氧化氫水溶液(用量為VI的2～5倍重量)，40～45℃攪拌30～60分鐘，室溫放置過夜，加水中止反應(yīng)，乙酸乙酯萃取，減壓除去溶劑得到一淺黃色固體，再加入含2～3％wt氫氧化鉀的甲醇溶液(氫氧化鉀的用量為VI的2～4倍重量)，加熱回流10～15分鐘，冷卻后減壓除去甲醇，固體用乙酸乙酯萃取，減壓除去溶劑得到一淺黃色固體，硅膠柱層析，甲醇/水重結(jié)晶得到3β，5α，6β，19-四羥基-膽甾-24-酮(VII)；(6).在惰性氣體保護下，將氫化鈉的無水二甲亞砜溶液(5mg/mL～10mg/mL)加熱至70～80℃攪拌35～45分鐘，冷卻至室溫后加入5～10倍氫化鈉重量的甲基三苯基碘化膦或甲基三苯基溴化膦(通常用少量無水二甲亞砜溶解)，攪拌10～15分鐘后，加入0.5～1.0倍氫化鈉重量的上一步中的產(chǎn)物VII(通常用少量無水二甲亞砜溶解)，升溫至70～80℃攪拌反應(yīng)1～2個小時，冷卻至室溫后加入冰水中止反應(yīng)，乙醚萃取，減壓除去溶劑得到一淺黃色固體，硅膠柱層析，甲醇/水重結(jié)晶得到目的產(chǎn)物24-亞甲基-膽甾-3β，5α，6β，19-四醇(式I化合物)。
本發(fā)明方法以易得的豆甾醇(II)作為起始原料，經(jīng)過十步反應(yīng)首次合成得到24-亞甲基-膽甾-3β，5α，6β，19-四醇(I)，總產(chǎn)率達9.3％。
本發(fā)明采用獨特的反應(yīng)條件和后處理方法，而且在3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-24-酮(III)合成3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-19-羥基-24-酮(VI)的過程中，三步反應(yīng)的中間產(chǎn)物(IV和V)可以不分離提純直接用于下一步反應(yīng)，避免了分離提純過程中的一些不必要的損失，可以獲得相對較高的產(chǎn)率(提高約3％)，具有實際生產(chǎn)價值。
實施例1(1).將豆甾醇按照“JianGuo Cui，LongMei Zeng，JingYu Su et al.，Steroids，2001，66，33-38”的方法經(jīng)過五步反應(yīng)合成得到3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-24-酮，總產(chǎn)率63％；(2).3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-24-酮300mg溶解在3mL二氧六環(huán)溶液中，用冰水浴冷卻到10℃后，加入0.15mL高氯酸水溶液(濃度為7％wt)，避光加入300mgN-溴代乙酰胺，分八次加入，40分鐘內(nèi)加完。撤去冷浴，室溫繼續(xù)攪拌40分鐘，加入稀冷的亞硫酸鈉水溶液20mL，二氯甲烷萃取四次，合并有機相，依次用水洗，5％碳酸氫鈉水溶液洗，飽和食鹽水洗至中性，無水硫酸鈉干燥。過濾，減壓除去溶劑得到一白色固體，該固體直接用于下步反應(yīng)，或用硅膠柱層析(石油醚/乙酸乙酯體積比為5/1洗脫)分離，甲醇重結(jié)晶得到無色針狀晶體3β-乙酰氧基-膽甾-5α-溴-6β-羥基-24-酮，熔點128～130℃。
(3).步驟(2)中得到的白色固體100mg溶解在50mL苯/環(huán)己烷(體積比為1/3)的混合溶劑中，快速加入600mg醋酸高鉛，120mg碘，250mg碳酸鈣，在惰性氣體保護下用兩個300瓦的白熾燈泡光照加熱回流5小時。冷卻到室溫后，過濾，白色濾渣反復(fù)用石油醚和乙酸乙酯洗滌，合并濾液，5％的碳酸氫鈉水溶液洗二次，飽和食鹽水洗至中性，無水硫酸鈉干燥。過濾，減壓除去溶劑得到一淺黃色固體，該固體直接用于下一步反應(yīng)，或用硅膠柱層析(石油醚/乙酸乙酯體積比為7/1洗脫)分離，甲醇重結(jié)晶得到無色針狀晶體3β-乙酰氧基-膽甾-5α-溴-6，19-環(huán)氧-24-酮，熔點139～141℃。
(4).步驟(3)中得到的淺黃色固體100mg溶解在15mL乙醇(95％)中，加入鋅粉350mg，攪拌回流5小時，冷卻至室溫后過濾，固體用乙醇洗多次，合并有機相，減壓除去溶劑得到一淺黃色固體，該固體用硅膠柱層析(石油醚/乙酸乙酯體積比為5/1洗脫)分離得到無色針狀晶體3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-19-羥基-24-酮，熔點132～133℃。以上三步反應(yīng)總產(chǎn)率為41％。
(5).3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-19-羥基-24-酮100mg溶解在3mL甲酸/四氫呋喃(體積比為1/2)的混合溶劑中，室溫攪拌下滴加30％的過氧化氫水溶液0.3mL，加熱并保持在45℃半個小時后，室溫放置過夜。加水中止反應(yīng)，乙酸乙酯萃取三次，合并有機相，水洗一次，10％的碳酸氫鈉水溶液洗二次，5％氫氧化鈉水溶液洗一次，飽和食鹽水洗至中性，無水硫酸鈉干燥。過濾，減壓除去溶劑后得到一淺黃色固體，在此固體中加入10mL甲醇溶液(含3％wt氫氧化鉀)，加熱回流15分鐘。冷卻后減壓除去甲醇，乙酸乙酯稀釋，飽和食鹽水洗至中性，無水硫酸鈉干燥。過濾，減壓除去乙酸乙酯得到一淺黃色固體，硅膠柱層析(苯/丙酮體積比為1/1洗脫)分離，甲醇/水重結(jié)晶得到無色針狀晶體3β，5α，6β，19-四羥基-膽甾-24-酮44mg，熔點213-214℃。產(chǎn)率45％。
(6).反應(yīng)瓶先用氬氣清掃，然后在氬氣氣氛下加入氫化鈉(55％-65％)50mg，用干燥的石油醚(30-60℃)洗滌3次，減壓抽干石油醚后加入無水二甲亞砜4mL，在70～80℃攪拌反應(yīng)40分鐘，得一黃綠色溶液。待反應(yīng)液冷至室溫后，加入溶于2mL二甲亞砜的甲基三苯基碘化膦200mg，溶液變?yōu)轷r黃色，繼續(xù)攪拌10分鐘后，加入溶于1mL二甲亞砜的3β，5α，6β，19-四羥基-膽甾-24-酮15mg，在70～80℃攪拌反應(yīng)1個小時。待溫度降至室溫后，加入15mL冷水，用乙醚萃取四次，乙醚溶液用水洗至中性，蒸去溶劑，得到一淺黃色的固體，用硅膠層析(苯/丙酮體積比為1/1洗脫)分離，甲醇/水重結(jié)晶得到無色針狀晶形的目的產(chǎn)物12mg，。熔點221～223℃。產(chǎn)率80％，從豆甾醇起始的十步反應(yīng)總產(chǎn)率為9.3％。
實施例2參照實施例1的方法，其中步驟(2)中N-溴代乙酰胺的用量為400mg；步驟(3)中醋酸高鉛的用量為900mg，反應(yīng)時間為7小時；步驟(4)中鋅粉的用量為500mg，反應(yīng)時間為7小時；步驟(5)中過氧化氫水溶液的用量為0.5mL，甲醇溶液(含3％wt氫氧化鉀)的用量為15mL；步驟(6)中甲基三苯基碘化膦的用量為300mg；其它條件與實施例1相同，得到結(jié)果相同。
實施例3分別參照實施例1和實施例2的方法，其中，步驟(6)用等量甲基三苯基溴化膦代替甲基三苯基碘化膦，其它條件相同，得到結(jié)果相同。
目的產(chǎn)物(24-亞甲基-膽甾-3β，5α，6β，19-四醇)結(jié)構(gòu)確證熔點 221～223℃，文獻報道為224～226℃比旋光度 [α]20D＝+3.5°(c，0.23，CH3OH)，文獻報道為+2.6°(c，0.347，CH3OH)元素分析 C74.86，H10.86，C28H48O4的計算值C75.06，H10.71FAB-MSM++1＝449IR3315，1083，2942，2867，1640，1452，1378，1343，1080，1058，1030，879v/cm-11HNMR(DMSO-d6)0.662(s，3H，H-18)，0.906(d，J＝6.5Hz，3H，H-21)，0.977(d，J＝3.5Hz，3H，H-26)，0.991(d，J＝3.5Hz，3H，H-27)，2.198(m，J＝6.5Hz，1H，H-25)，3.273(m，1H，H-6)，3.519(dd，J＝12.0，6.0Hz，1H，H-19a)，3.731(s，1H，5-OH)，3.839(m，1H，H-3)，3.985(dd，J＝12.0，3.5Hz，1H，H-19b)，4.155(d，J＝5.5Hz，1H，3-OH)，4.520(dd，J＝6.0，3.5Hz，1H，19-OH)，4.634(brs，1H，H-28a)，4.695(brs，1H，H-28b)，5.041(d，J＝5.5Hz，1H，6-OH)13CNMR(DMSO-d6)155.72(C)，106.38(CH2)，74.45(C)，73.77(CH)，65.76(CH)，61.98(CH2)，56.49(CH)，55.52(CH)，44.94(CH)，42.55(C)，42.46(C)，40.97(CH2)，40.37(CH2)，35.13(CH)，34.15(CH2)，33.87(CH2)，33.00(CH)，31.16(CH2)，30.78(CH)，30.46(CH2)，27.78(CH2)，26.82(CH2)，23.76(CH2)，21.71(CH3)，21.65(CH2)，21.56(CH3)，18.45(CH3)，12.15(CH3)
權(quán)利要求
1.一種24-亞甲基-膽甾-3β，5α,6β，19-四醇的合成方法，其特征是用豆甾醇II合成得到3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-24-酮III，再與N-溴代乙酰胺在高氯酸水溶液催化下反應(yīng)生成3β-乙酰氧基-膽甾-5α-溴-6β-羥基-24-酮IV，接著通過光照成環(huán)反應(yīng)生成3β-乙酰氧基-膽甾-5α-溴-6，19-環(huán)氧-24-酮V，接著環(huán)氧開環(huán)生成3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-19-羥基-24-酮VI，接著用過甲酸氧化5，6-雙鍵得到3β，5α，6β，19-四羥基-膽甾-24-酮VII，最后將支鏈上的24位羰基轉(zhuǎn)化成亞甲基，得到目的產(chǎn)物I。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是具體步驟為(1).將豆甾醇II按照已有的方法合成得到3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-24-酮III；(2).將III溶解在二氧六環(huán)溶液中，冷至10～15℃，加入催化量的高氯酸水溶液，30～40分鐘內(nèi)避光分批加入1～1.4倍重量的N-溴代乙酰胺，室溫繼續(xù)攪拌反應(yīng)30～40分鐘，亞硫酸鈉水溶液中止反應(yīng)，二氯甲烷萃取，減壓除去溶劑得到一白色固體，硅膠柱層析，甲醇重結(jié)晶得到3β-乙酰氧基-膽甾-5α-溴-6β-羥基-24-酮IV；(3).將上一步中的產(chǎn)物IV或白色固體溶解在苯/環(huán)己烷＝1/3～1/2體積比的混合溶劑中，加入5～10倍重量的四醋酸鉛，1～1.2倍重量的碘，2～3倍重量的碳酸鈣，惰性氣體保護下光照反應(yīng)5～7個小時，冷卻后用石油醚和乙酸乙酯萃取，減壓除去溶劑得到一淺黃色固體，硅膠柱層析，甲醇重結(jié)晶得到3β-乙酰氧基-膽甾-5α-溴-6，19-環(huán)氧-24-酮V；(4).將上一步中的產(chǎn)物V或淺黃色固體溶解在95％的乙醇溶液中，加入3～5倍重量的鋅粉，攪拌回流5～7個小時，冷卻后過濾，減壓除去溶劑得到一淺黃色固體，硅膠柱層析，甲醇重結(jié)晶得到3β-乙酰氧基-膽甾-5-烯-19-羥基-24-酮VI；(5).將上一步中的產(chǎn)物VI溶解在甲酸/四氫呋喃＝1/2～1/1體積比的混合溶劑中，室溫攪拌下慢慢滴加30％v的過氧化氫水溶液，用量為VI重量的2～5倍；40～45℃攪拌3060分鐘，室溫放置過夜，加水中止反應(yīng)，乙酸乙酯萃取，減壓除去溶劑得到一淺黃色固體，再加入含2～3％wt氫氧化鉀的甲醇溶液，氫氧化鉀的用量為VI重量的2～4倍；加熱回流10～15分鐘，冷卻后減壓除去甲醇，乙酸乙酯萃取，減壓除去溶劑得到一淺黃色固體，硅膠柱層析，甲醇/水重結(jié)晶得到3β，5α,6β，19-四羥基-膽甾-24-酮VII；(6).在惰性氣體保護下，將5mg/mL～10mg/mL氫化鈉的無水二甲亞砜溶液加熱至70～80℃攪拌35～45分鐘，冷卻至室溫后加入5～8倍氫化鈉重量的甲基三苯基碘化膦或甲基三苯基溴化膦，攪拌10～15分鐘后，加入0.5～1.0倍氫化鈉重量的上一步中的產(chǎn)物VII，升溫至70～80℃攪拌反應(yīng)1～2個小時，冷卻至室溫后加入冰水中止反應(yīng)，乙醚萃取，減壓除去溶劑得到一淺黃色固體，硅膠柱層析，甲醇/水重結(jié)晶得到目的產(chǎn)物24-亞甲基-膽甾-3β，5α，6β，19-四醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征是步驟(2)中所用高氯酸水溶液的濃度為5％～10％wt，用量為III的1％～5％mole。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征是步驟(6)中所用的甲基三苯基碘化膦或甲基三苯基溴化膦和VII，分別用無水二甲亞砜溶解后再加入。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有顯著抗腫瘤活性和抗菌活性的天然產(chǎn)物24－亞甲基－膽甾－3β，5α，6β，19－四醇(Nephalsterol A)的合成方法。本發(fā)明用易得的豆甾醇合成得到3β－乙酰氧基－膽甾－5－烯－24－酮，再與N－溴代乙酰胺在高氯酸水溶液催化下反應(yīng)生成3β－乙酰氧基－膽甾－5α－溴－6β－羥基－24－酮，接著通過光照成環(huán)反應(yīng)生成3β－乙酰氧基－膽甾－5α－溴－6，19－環(huán)氧－24－酮，接著環(huán)氧開環(huán)生成3β－乙酰氧基－膽甾－5－烯－19－羥基－24－酮，接著用過甲酸氧化5，6－雙鍵得到3β，5α，6β，19－四羥基－膽甾－24－酮，最后將支鏈上的24位羰基轉(zhuǎn)化成亞甲基，得到目的產(chǎn)物。在反應(yīng)過程中采用獨特的反應(yīng)條件和多步反應(yīng)一步分離提純的后處理方法，總產(chǎn)率達9.3％，具有實際生產(chǎn)價值。
文檔編號A61P35/00GK1448400SQ03114370
公開日2003年10月15日 申請日期2003年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月6日
發(fā)明者蘇鏡娛, 陸偉剛, 曾隴梅 申請人:中山大學(xué)