本發(fā)明涉及制備(2’R)-2’-脫氧-2’-氟-2’-甲基尿苷3’,5’-二苯甲酸酯(A)的改進(jìn)方法。該化合物是合成丙肝病毒(HCV)NS5B聚合酶抑制劑索菲布韋的關(guān)鍵中間體。
二、
背景技術(shù):
:
丙肝,是一種由丙型肝炎病毒(HCV)感染引起的病毒性肝炎,全球HCV的感染率約為3%,估計(jì)約1.8億人感染了HCV,每年新發(fā)丙型肝炎病例約3.5萬例。一旦被感染,約有20%的人能夠清除病毒,但是其它的人在他們的余生都會(huì)攜帶HCV。有10%到20%的慢性感染個(gè)體最終將發(fā)展成為危及生命的肝硬化或癌癥。丙型肝炎呈全球性流行,未來20年內(nèi)與HCV感染相關(guān)的死亡率(肝衰竭及肝細(xì)胞癌導(dǎo)致的死亡)將繼續(xù)增加,對(duì)患者的健康和生命危害極大,丙肝病毒感染已成為世界性的健康問題。
長(zhǎng)期以來,聚乙二醇化干擾素(PEG-IFN)與利巴韋林合用是治療丙肝病毒感染的標(biāo)準(zhǔn)療法。但是從目前的狀況來看,這種標(biāo)準(zhǔn)治療方法效果不是很理想,對(duì)于1a/1b型患者的臨床治愈率約為50%,且這種療法的用藥時(shí)間比較長(zhǎng),比如HCV I型的丙肝患者,需要連續(xù)用藥48周,同時(shí)還經(jīng)常發(fā)生嚴(yán)重的不良反應(yīng),如伴有精神方面的問題、出現(xiàn)流行性感冒樣癥狀和產(chǎn)生血液學(xué)毒性,從而造成現(xiàn)有療法的成功治愈率還不到10%,加之反跳率高、價(jià)格昂貴、長(zhǎng)期注射給患者帶來很大痛苦,因此,開發(fā)一種全新機(jī)制的、更加高效低毒的HCV抑制劑顯得尤為重要。
HCV基因組是一種黃病毒科的單鏈RNA(+),約9600個(gè)堿基對(duì)編碼了共3009-3030個(gè)氨基酸的多肽。該多肽被蛋白酶切割為10個(gè)具有不同功能的蛋白,其中包括核心蛋白——Core,外殼糖蛋白——E1,E2,非結(jié)構(gòu)性蛋白——NS2,NS3(具有絲氨酸蛋白酶活性,解旋酶活性),NS4A,NS4B,NS5A,NS5B(具有RdRP活性),以及1個(gè)功能未知的蛋白——p7(最近發(fā)現(xiàn)它可能是一種離子通道)在蛋白成熟過程中,Core,E1,E2和p7間的切割依靠細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)肽酶完成,NS2和NS3則依靠自身的半胱氨酸蛋白酶活性實(shí)現(xiàn)自催化斷裂,其余蛋白間的切割由成熟后的NS3完成。(Michael P.Manns et al.,Nature Reviews Drug Discovery,6,991-1001(2007))。病毒基因復(fù)制酶NS5B是病毒的RNA依賴RNA聚合酶,具有以RNA為模板的RNA復(fù)制活性,負(fù)責(zé)HCV基因組的復(fù)制。NS5B基因是HCV特有,在各種基因型的HCV病毒中都高度保守,而且其在哺乳動(dòng)物細(xì)胞基因組中缺乏對(duì)應(yīng)基因。未感染的細(xì)胞通常并不表達(dá)RNA依賴的RNA(Raffaele De Francesco,Antiviral Research,58:1-16(200)),因此,NS5B成為治療丙型肝炎的理想靶點(diǎn)。同時(shí),不同基因型病毒在全球的分布也存在較大差異,其中1,2,3型病毒呈全球分布,歐美地區(qū)以1a型為主,而包括中國在內(nèi)的遠(yuǎn)東地區(qū),1b,2a,2b型更為常見,其中1b型為主要優(yōu)勢(shì)株。1a和1b占所有被感染人數(shù)的78.1%?;诖?,有必要開發(fā)出能夠抑制1a和1b亞型的HCV抑制劑。在以前的文獻(xiàn)中,已經(jīng)報(bào)道了噻吩羧酸類化合物可以作為作用于NS5B聚合酶的HCV抑制劑。
Vertex的特拉匹韋和Merck的Vitrelis在2011年批準(zhǔn)上市,這倆種新藥仍需要與干擾素和利巴韋林合用才能獲得較好的療效。所以其毒副作用仍和標(biāo)準(zhǔn)療法相似。相比之下,核苷化合物及其磷酸酯潛藥對(duì)抑制丙肝病毒具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì),因?yàn)樗鼈儗?duì)各種類型的丙肝病毒都有效,并且較少產(chǎn)生耐藥性。
索菲布韋是首個(gè)無需聯(lián)合干擾素就能安全有效治療某些類型丙肝的藥物。臨床試驗(yàn)證實(shí)針對(duì)1和4型丙肝,該藥物聯(lián)合聚乙二醇干擾素和利巴韋林的總體持續(xù)病毒學(xué)應(yīng)答率(SVR)高達(dá)90%;針對(duì)2型丙肝,該藥物聯(lián)合利巴韋林的SVR為89%-95%;針對(duì)3型丙肝,該藥物聯(lián)合利巴韋林的SVR為61%-63%。值得一提的是,索非布韋的臨床試驗(yàn)還包含了一些丙肝合并肝硬化的患者,療效也較顯著。
三、
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明針對(duì)索菲布韋制備工藝中存在的問題,經(jīng)過大量的試驗(yàn)和反復(fù)的改進(jìn)研究,取得了驚人的發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)了一種原料易得、工藝路線簡(jiǎn)單、適用于工業(yè)化大生產(chǎn)制備(2’R)-2’-脫氧-2’-氟-2’-甲基尿苷3’,5’-二苯甲酸酯(A)的合成方法。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的,反應(yīng)過程如方案1所示:
方案1
具體反應(yīng)通過如下步驟實(shí)現(xiàn):
(a)商業(yè)購買的2,4-二醇嘧啶(3)與TMSCl在HMDS中回流硅烷化,反應(yīng)結(jié)束后濃縮,旋于溶劑,得到2,4-雙三甲基硅烷氧基嘧啶(2)。
(b)2,4-雙三甲基硅烷氧基嘧啶(2)與(2R)-2-脫氧-2-氟-2-甲基-D-赤式戊糖酸GAMMA-內(nèi)酯3,5-二苯甲酸酯(1)在催化劑的作用下生成索菲布韋重要中間體(2′R)-2′-脫氧-2′-氟-2′-甲基尿苷3′,5′-二苯甲酸酯(A)。催化所用的催化劑為2,4,6-三甲基吡啶三氟甲烷磺酸鹽,4-甲基2,6-二叔丁基吡啶三氟甲烷磺酸鹽,吡啶三氟甲烷磺酸鹽中的一種或幾種。
有許多合成方面的文獻(xiàn)和專利對(duì)索菲布韋中間體(2′R)-2′-脫氧-2′-氟-2′-甲基尿苷3′,5′-二苯甲酸酯(A)進(jìn)行了詳細(xì)的報(bào)道,但都有各自的不足。按起始原料、合成步驟或中間體的不同,目前文獻(xiàn)報(bào)道的主要有3種合成方法。CN 101918425 A,CN 104017020 A,CN 102199181 A,CN 102361641 A,CN 102858790 A等所報(bào)道的合成路線如方案2-4所示。
方案2:經(jīng)由多步合成的化合物4在吡啶和苯甲酰氯(BzCl)的作用下將羥基保護(hù)起來,生成化合物5后,在80%乙酸做溶劑時(shí)回流脫掉氨基的保護(hù)基并氧化氨基生成(2′R)-2′-脫氧-2′-氟-2′甲基尿苷3′,5′-二苯甲酸酯(A)
方案3:由索菲布韋的另一個(gè)中間體(2R)-2-脫氧-2-氟-2-甲基-D-赤式戊糖酸GAMMA-內(nèi)酯3,5-二苯甲酸酯(6)做為起始原料,經(jīng)Al化物還原羰基后SOCl2將醇鹵化生成鹵代物(7)。鹵代物(7)經(jīng)過兩步反應(yīng)后得到(2′R)-2′-脫氧-2′-氟-2′-甲基尿苷3′,5′-二苯甲酸酯(A)。
方案4:由索菲布韋的另一個(gè)中間體(2R)-2-脫氧-2-氟-2-甲基-D-赤式戊糖酸GAMMA-內(nèi)酯3,5-二苯甲酸酯(6)做為起始原料,經(jīng)Al化物還原羰基后則有乙酸酐保護(hù)醇羥基,生成了(2R)-2-脫氧-2-氟-2-甲基-D-赤式戊糖酸GAMMA-內(nèi)酯3,5-二苯甲酸酯(1)?;衔?又經(jīng)過兩步反應(yīng)得到(2′R)-2′-脫氧-2′-氟-2′-甲基尿苷3′,5′-二苯甲酸酯(A)。
方案2
方案3
方案4
方案3和方案4在合成4(2′R)-2′-脫氧-2′-氟-2′-甲基尿苷3′,5′-二苯甲酸酯(A)時(shí)與方案1的合成路線相似,但是都需要多合成一步中間體。
方案1在方案3和方案4的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化了工藝步驟,提高了合成效率,更加適宜工業(yè)化生產(chǎn)。
四、附圖簡(jiǎn)介:
圖1為(2′R)-2′-脫氧-2′-氟-2′-甲基尿苷3′,5′-二苯甲酸酯的1HNMR
圖2為(2′R)-2′-脫氧-2′-氟-2′-甲基尿苷3′,5′-二苯甲酸酯的13CNMR
圖3為(2′R)-2′-脫氧-2′-氟-2′-甲基尿苷3′,5′-二苯甲酸酯的MS
五、具體實(shí)施案例:
實(shí)施例1,催化劑的合成:
4-甲基-2,6-二叔丁基吡啶(0.10g),CH3CN(1mL)加入到5mL的三頸瓶中抽換氣3次,持續(xù)攪拌下冰鹽浴冷卻至0℃。三氟甲磺酸(43μL)溶于CH3CN(1mL)在10min內(nèi)逐滴加入到反應(yīng)瓶中,滴加完畢,撤去冰鹽浴,室溫?cái)嚢?h,有固體析出。在-40℃攪拌20min,過濾,即得到白色固體4-甲基-2,6-二叔丁基吡啶三氟甲磺酸鹽(0.14g,82%)。
實(shí)施例2
(2R)-2-脫氧-2-氟-2-甲基-D-赤式戊糖酸GAMMA-內(nèi)酯3,5-二苯甲酸酯(10g),2,4-雙三甲基硅烷氧基嘧啶(5.8g),2,4,6-三甲基吡啶三氟甲烷磺酸鹽(5%),CH3CN(150mL)加入到500mL的三頸瓶中并抽換氣3次。在持續(xù)攪拌下加熱至150℃,回流10h。TLC檢測(cè)反應(yīng)完全,降溫至室溫,濃縮去除有機(jī)溶劑即得化合物A(10.91g,97%),經(jīng)HPLC檢測(cè)有98%純度。
1H-NMR(400MHz,DMSO):δ 11.62(S,1H),7.38~8.12(m,11H),6.09~6.25(br,1H),5.68~5.87(br,1H),5.60~5.62(d,1H,J=5.61Hz),4.63~4.70(m,3H),1.41~1.47(d,3H,J=1.45Hz)。
13C-NMR(400MHz,DMSO):δ166.1,165.1,150.3,134.2,1337,130.3,129.9,129.6,129.3,128.9,128.8,102.8,77.55,73.7,64.0,17.8。
MS(ESI)m/z:467.0[M+H]+
實(shí)施例3
2,4-二醇嘧啶(1M),六甲基二硅氮烷(3L),催化量的三甲基氯硅烷(1ml),混合液回流12h,冷卻,濃縮掉有機(jī)溶劑,即得2,4-雙三甲基硅烷氧基嘧啶(248.45g,95%)
實(shí)施例4
(2R)-2-脫氧-2-氟-2-甲基-D-赤式戊糖酸GAMMA-內(nèi)酯3,5-二苯甲酸酯(416g),2,4-雙三甲基硅烷氧基嘧啶(307.2g),4-甲基2,6-二叔丁基吡啶三氟甲烷磺酸鹽(5%),CH3CN(6L)加入到10L的反應(yīng)釜中并抽換氣3次。在持續(xù)攪拌下加熱至150℃,回流15h。TLC檢測(cè)反應(yīng)完全,降溫至室溫,濃縮去除有機(jī)溶劑即得化合物A(435g,93%),經(jīng)HPLC檢測(cè)有98%純度。
實(shí)施例5
(2R)-2-脫氧-2-氟-2-甲基-D-赤式戊糖酸GAMMA-內(nèi)酯3,5-二苯甲酸酯(10g),2,4-二(三甲硅氧基)嘧啶;2,4-雙三甲基硅烷氧基嘧啶(5.8g),吡啶三氟甲烷磺酸鹽(5%),CH3CN(150mL)加入到500mL的三頸瓶中并抽換氣3次。在持續(xù)攪拌下加熱至150℃,回流10h。TLC檢測(cè)反應(yīng)完全,降溫至室溫,濃縮去除有機(jī)溶劑即得化合物A(10.57g 94%),經(jīng)HPLC檢測(cè)有95%純度。