本發(fā)明涉及一種用于硼中子捕獲治療的含硼藥物的制備方法，尤其涉及一種L-BPA的制備方法。

背景技術(shù)：

隨著原子科學(xué)的發(fā)展，例如鈷六十、直線加速器、電子射束等放射線治療已成為癌癥治療的主要手段之一。然而傳統(tǒng)光子或電子治療受到放射線本身物理?xiàng)l件的限制，在殺死腫瘤細(xì)胞的同時(shí)，也會(huì)對(duì)射束途徑上大量的正常組織造成傷害；另外由于腫瘤細(xì)胞對(duì)放射線敏感程度的不同，傳統(tǒng)放射治療對(duì)于較具抗輻射性的惡性腫瘤(如：多行性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(glioblastoma multiforme)、黑色素細(xì)胞瘤(melanoma))的治療成效往往不佳。

為了減少腫瘤周邊正常組織的輻射傷害，化學(xué)治療(chemotherapy)中的標(biāo)靶治療概念便被應(yīng)用于放射線治療中；而針對(duì)高抗輻射性的腫瘤細(xì)胞，目前也積極發(fā)展具有高相對(duì)生物效應(yīng)(relative biological effectiveness,RBE)的輻射源，如質(zhì)子治療、重粒子治療、中子捕獲治療等。其中，中子捕獲治療便是結(jié)合上述兩種概念，如硼中子捕獲治療，借由含硼藥物在腫瘤細(xì)胞的特異性集聚，配合精準(zhǔn)的中子射束調(diào)控，提供比傳統(tǒng)放射線更好的癌癥治療選擇。

硼中子捕獲治療(Boron Neutron Capture Therapy,BNCT)是利用含硼(¹⁰B)藥物對(duì)熱中子具有高捕獲截面的特性，借由¹⁰B(n,α)⁷Li中子捕獲及核分裂反應(yīng)產(chǎn)生⁴He和⁷Li兩個(gè)重荷電粒子。兩荷電粒子的平均能量約為2.33MeV，具有高線性轉(zhuǎn)移(Linear Energy Transfer,LET)、短射程特征，α粒子的線性能量轉(zhuǎn)移與射程分別為150keV/μm、8μm，而⁷Li重荷粒子則為175keV/μm、5μm，兩粒子的總射程約相當(dāng)于一個(gè)細(xì)胞大小，因此對(duì)于生物體造成的輻射傷害能局限在細(xì)胞層級(jí)，當(dāng)含硼藥物選擇性地聚集在腫瘤細(xì)胞中，搭配適當(dāng)?shù)闹凶由湓矗隳茉诓粚?duì)正常組織造成太大傷害的前提下，達(dá)到局部殺死腫瘤細(xì)胞的目的。

因硼中子捕獲治療的成效取決于腫瘤細(xì)胞位置含硼藥物濃度和熱中子數(shù)量，故又被稱(chēng)為二元放射線癌癥治療(binary cancer therapy)；由此可知，除了中子源的開(kāi)發(fā)，含硼藥物的開(kāi)發(fā)在硼中子捕獲治療的研究中占有重要角色。

4-(¹⁰B)二羥基硼基-L-苯丙氨酸(4-(¹⁰B)borono-L-phenylalanine，L-¹⁰BPA)為目前已知能利用硼中子捕獲治療(boron neutron capture therapy，BNCT)治療癌癥的重要含硼藥物。

因此，目前已發(fā)展各種L-BPA的合成方法。如下列式(A)所示，現(xiàn)有技術(shù)的L-BPA合成方法包括形成鍵結(jié)(a)與鍵結(jié)(b)二種方式：

其中，利用形成鍵結(jié)(a)合成L-BPA的方法為設(shè)法將含有二羥基硼基(dihydroxylboryl group 或borono group)的取代基引入苯丙氨酸的骨架中，由此在酰胺取代基的對(duì)位形成碳-硼鍵結(jié)而制得L-BPA。

J.Org.Chem.1998,63,8019揭示一種利用鈀催化胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-碘基苯丙氨酸與二硼化合物(diboron compound)進(jìn)行交叉偶合反應(yīng)的方法，所述胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-碘基苯丙氨酸(例如(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸((S)-N-Boc-4-iodophenylalanine))與二硼化合物(例如雙戊酰二硼(bis(pinacolato)diboron))經(jīng)過(guò)交叉偶合反應(yīng)后制得如(S)-N-叔丁氧羰基-4-戊酰硼基苯丙氨酸((S)-N-Boc-4-pinacolatoborono phenylalanine)的胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-硼醇酯基苯丙氨酸；之后，移除胺端上的保護(hù)基及硼醇端上的取代基，完成L-BPA的制備。

然而，由于所選用的富集¹⁰B的雙戊酰二硼并非商業(yè)上可取得的化合物，故此方法需另外經(jīng)過(guò)制備硼化劑的前處理，致使制程復(fù)雜性較高且所耗費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，而無(wú)法制備高產(chǎn)率的L-BPA。此外，胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-碘基苯丙氨酸的羧酸基團(tuán)需通過(guò)取代基保護(hù)形成芐酯基(benzyl ester group)才能提升其制程產(chǎn)率至88％；然而，以此方式制備L-BPA還需額外的去保護(hù)羧酸基團(tuán)的步驟，無(wú)形中更提高了L-BPA的制程復(fù)雜性。

據(jù)此，該篇文獻(xiàn)所提供的方法不僅需涉及制備硼化劑的前處理，還需耗費(fèi)較多的制程時(shí)間與合成步驟來(lái)完成保護(hù)與去保護(hù)羧酸基團(tuán)等步驟，并不利于作為產(chǎn)業(yè)上合成L-BPA的主要方法。

另一方面，利用形成鍵結(jié)(b)合成L-BPA的方法為使氨基酸與含硼芐基片段(boron-containing benzyl fragment)或含硼苯甲醛片段(boron-containing benzaldehyde fragment)進(jìn)行偶合反應(yīng)，以合成L-BPA。Biosci.Biotech.Biochem.1996,60,683揭示一種L-BPA的對(duì)映選擇性合成方法(enantioselective synthesis)，其使硼酸的環(huán)醚類(lèi)化合物(cyclic ethers of boronic acid)與L型纈氨酸的手性衍生物(chiral derivatives from L-valine)進(jìn)行偶合反應(yīng)，以制得L-BPA。然而，此方法需先由4-二羥基硼基芐溴化物(4-boronobenzylbromide)制成硼酸的環(huán)醚類(lèi)化合物，再與L型纈氨酸的手性衍生物進(jìn)行偶合反應(yīng)，且在后段合成步驟中易使氨基酸發(fā)生不希望的消旋作用，致使該方法需再進(jìn)行易降低產(chǎn)率的酶拆分步驟(enzymatic resolution step)才能獲得具備一定光學(xué)純度的L-BPA。

據(jù)此，該篇文獻(xiàn)所提供的方法仍包含制備硼化劑的前處理與酶拆分的后處理等步驟，致使該方法所涉及的制程較為復(fù)雜且需耗費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，而無(wú)法制得高產(chǎn)率的L-BPA。

此外，目前已知含¹⁰硼的L-¹⁰BPA(4-(¹⁰B)borono-L-phenylalanine，4-(¹⁰B)二羥基硼基-L-苯丙氨酸)為累積于腫瘤細(xì)胞中的關(guān)鍵因子，后續(xù)再利用熱中子束照射累積于腫瘤細(xì)胞內(nèi)的硼元素，以通過(guò)捕捉反應(yīng)所產(chǎn)生的高能粒子殺死腫瘤細(xì)胞，從而達(dá)到治療癌癥的目的。因此，¹⁰硼能促使L-¹⁰BPA通過(guò)硼中子捕獲治療成為治療癌癥的方法。

然而，自然界中存在的硼元素包含約19.9％的¹⁰硼以及約80.1％的¹¹硼。因此，許多研究者仍積極發(fā)展能適用于合成L-BPA的方法，尤其是適用于合成富含¹⁰硼的L-BPA的方法。

J.Org.Chem.1998,63,8019另外提供了一種合成¹⁰硼化劑的方法，由于該方法涉及多重步驟，因此易于在制程中大幅降低該富含¹⁰硼的材料的¹⁰硼含量。因此，該篇文獻(xiàn)所提供的方法并不適用于合成富含¹⁰硼的L-BPA。

又如Biosci.Biotech.Biochem.1996,60,683所述，在未進(jìn)行酶拆分步驟之前，該篇文獻(xiàn)所提供的方法尚無(wú)法獲得具備一定光學(xué)純度的L-BPA；且該方法制備¹⁰硼化劑時(shí)也涉及多重步驟，致使富¹⁰硼材料在制程中發(fā)生轉(zhuǎn)變。因此，該篇文獻(xiàn)所提供的方法也不適用于合成富含¹⁰硼的L-BPA。

再者，Bull.Chem.Soc.Jpn.2000,73,231揭示了一種利用鈀催化4-碘基-L-苯丙氨酸與4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼戊環(huán)(俗名：頻那醇硼烷(pinacolborane))進(jìn)行偶合反應(yīng)的方法。然而，該篇文獻(xiàn)并未提及如何使用該方法制備富含¹⁰硼的L-BPA，且4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧¹⁰硼戊環(huán)并非商業(yè)上可取得的化合物，故該篇文獻(xiàn)所提供的方法也不適用于合成富含¹⁰硼的L-BPA。

此外，Synlett.1996,167揭示一種使碘基硼酸苯酯(iodophenylborate)與L型絲氨酸的鋅衍生物(L-serine zinc derivatives)進(jìn)行偶合反應(yīng)的方法，該方法需先涉及制備碘基硼酸苯酯與制備L型絲胺酸的鋅衍生物等步驟，致使所制得的L-BPA的產(chǎn)率較低。此外，由于此方法所選用的富含¹⁰硼的三碘化¹⁰硼及1,3-二苯基丙烷-1,3-二醇并非商業(yè)上可取得的化合物，故該篇文獻(xiàn)所提供的方法仍不適用于合成富含¹⁰硼的L-BPA。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)面臨制程時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、制程步驟繁瑣及需預(yù)先制備硼化劑等缺點(diǎn)，本發(fā)明的一個(gè)方面在于提供一種不需經(jīng)過(guò)繁復(fù)的純化步驟且對(duì)環(huán)境友善的L-BPA(4-borono-L-phenylalanine，4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸)的制備方法，由此有效節(jié)省時(shí)間與成本，并且提高制程效率。據(jù)此，經(jīng)由本發(fā)明的制備方法所制得的L-BPA還具備高化學(xué)純度與高光學(xué)純度等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的另一方面在于提供一種不需經(jīng)過(guò)繁復(fù)的純化步驟且對(duì)環(huán)境友善的L-¹⁰BPA(4-(¹⁰B)borono-L-phenylalanine，4-(¹⁰B)二羥基硼基-L-苯丙氨酸)的制備方法，由此有效節(jié)省時(shí)間與成本，并且提高其制程效率。本發(fā)明實(shí)施例中的制備方法能有利于制備高化學(xué)純度、高光學(xué)純度及高同位素純度的L-¹⁰BPA。

本發(fā)明的第三方面在于提供一種適合制備L-BPA及L-¹⁰BPA的方法，其無(wú)需經(jīng)過(guò)繁復(fù)的純化步驟，且同時(shí)具備節(jié)省時(shí)間與成本，有效率、對(duì)環(huán)境友善與方便等優(yōu)點(diǎn)。

為達(dá)成前述的各個(gè)方面，本發(fā)明一種實(shí)施例中的L-BPA制備方法包含下列步驟：

使胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-鹵基苯丙氨酸、硼化劑、格氏試劑及雙(2-甲基氨基乙基)醚反應(yīng)以獲得反應(yīng)混合物，其中，該反應(yīng)混合物包含胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸，該胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-鹵基苯丙氨酸具有下列式I所示的結(jié)構(gòu)，該胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸具有下列式II所示的結(jié)構(gòu)，且在式I及式II中，R²為保護(hù)基；

自該反應(yīng)混合物中分離得到該胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸；

去保護(hù)該胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸的保護(hù)基以制得L-BPA，該L-BPA具有上列式III所示的結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明另一種實(shí)施例中的L-BPA制備方法包含下列步驟：

使胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-鹵基苯丙氨酸、硼化劑及格氏試劑反應(yīng)以獲得反應(yīng)混合物，其中，所述反應(yīng)混合物包含胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸，所述胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-鹵基苯丙氨酸具有式I所示的結(jié)構(gòu)，所述胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸具有式II所示的結(jié)構(gòu)，且在式I及式II中，R²為保護(hù)基；

自所述反應(yīng)混合物中分離得到所述胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸；

去保護(hù)所述胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸的保護(hù)基以制得L-BPA，所述L-BPA具有式III所示的結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明，所謂的“硼化劑”指經(jīng)過(guò)使胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-鹵基苯丙氨酸與硼化劑及格氏試劑(不論是否添加雙(2-甲基氨基乙基)醚)反應(yīng)的步驟之后，任何能將該胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-鹵基苯丙氨酸的R¹取代基(即，式I中所示的R¹)取代為含硼取代基(不限于二羥基硼基)的試劑。

根據(jù)本發(fā)明，該硼化劑的硼元素可為任何形式的硼原子，如¹¹硼、¹⁰硼或其組合(如自然界中的硼元素：¹⁰硼占整體硼元素的含量約為19.9％)。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，¹⁰硼的含量也可以為其他含量，如¹⁰硼的含量≥95％，本發(fā)明的一些實(shí)施例中，并未限定¹⁰硼的含量。

作為一種優(yōu)選地，該硼化劑包括硼酸三烷酯(trialkyl borate)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，在此并非用于限定該硼化劑的種類(lèi)。該硼酸三烷酯包括：硼酸三丁酯(tributyl borate)、硼酸三乙酯(triethyl borate)、硼酸三甲酯(trimethyl borate)、硼酸三異丙酯(triisopropyl borate)、硼酸三丙酯(tripropyl borate)、硼酸三叔丁酯(tri-tert-butyl borate)或任何適用的硼酸三烷酯。作為一種優(yōu)選地，該硼化劑為硼酸三丁酯。

上述技術(shù)方案揭示的制備方法具備諸多優(yōu)點(diǎn)：

(1)使胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-鹵基苯丙氨酸、硼化劑及格氏試劑(不論是否添加雙(2-甲基氨基乙基)醚)反應(yīng)，而無(wú)需預(yù)先保護(hù)胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-鹵基苯丙氨酸的羧酸基團(tuán)，即可制得胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸。因此，該制備方法在后段制程中也無(wú)需去保護(hù)羧酸基團(tuán)的步驟，明顯地縮短了制備過(guò)程；

(2)直接使用硼化劑參與反應(yīng)，而制備硼化劑的前處理制備過(guò)程簡(jiǎn)單容易即可實(shí)現(xiàn)；

(3)具有制程簡(jiǎn)易的優(yōu)點(diǎn)，故經(jīng)由此制備方法所制得的L-BPA能具備高化學(xué)純度、高光學(xué)純度及優(yōu)異的總產(chǎn)率等優(yōu)點(diǎn)。因此，能提供多種節(jié)省時(shí)間、成本及高效率的制備方法；

(4)制備硼化劑的一個(gè)原料為硼酸，該原料具有易于取得且價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，因此所制得的硼化劑也具有易于取得且價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。

對(duì)于原料(S)-4-鹵基苯丙氨酸的處理步驟還包括：

將(S)-4-鹵基苯丙氨酸的胺端加保護(hù)以制得該胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-鹵基苯丙氨酸，其中，該(S)-4-鹵基苯丙氨酸具有上列式VI所示的結(jié)構(gòu)。

將該(S)-4-鹵基苯丙氨酸的胺端加保護(hù)以制得所述胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-鹵基苯丙氨酸的步驟還包括：

將該(S)-4-鹵基苯丙氨酸、1,4-二氧六環(huán)、水、氫氧化鈉及二碳酸二叔丁酯加入反應(yīng)容器進(jìn)行反應(yīng)；

調(diào)整PH值至≤2，優(yōu)選地PH值為2，由此使該胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-鹵基苯丙氨酸結(jié)晶；

使用第一萃取溶劑以分離得到該胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-鹵基苯丙氨酸。

對(duì)于原料硼酸的處理步驟包括：在第一有機(jī)溶劑中，使硼酸、硫酸及正丁醇反應(yīng)以制得所述硼酸三烷酯。

優(yōu)選地，在由式I所示的胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-鹵基苯丙氨酸中，R¹為碘基(iodide)或溴基(bromide)；更優(yōu)選地，在由式I所示的胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-鹵基苯丙氨酸中，R¹為碘基。

優(yōu)選地，在由式I所示的胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-鹵基苯丙氨酸及式II所示的胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸中，該保護(hù)基R²選自于下列群組中的一種：叔丁氧羰基(tert-butoxycarbonyl group，t-Boc或Boc)、三苯甲基(trityl group，Trt)、3,5-二甲氧苯異丙氧羰基(3,5-dimethoxyphenylisopropoxycarbonyl group，Ddz)、2-(4-聯(lián)苯基)異丙氧羰基(2-(4-Biphenyl)isopropoxycarbonyl group，Bpoc)及2-硝苯基亞磺酰基(2-nitrophenylsulfenyl group，Nps)；更優(yōu)選地，在由式I所示的胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-鹵基苯丙氨酸及式II所示的胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸中，該保護(hù)基為叔丁氧羰基。

根據(jù)本發(fā)明，所謂的“格氏試劑”指經(jīng)過(guò)使胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-鹵基苯丙氨酸與硼化劑及格氏試劑(不論是否添加雙(2-甲基氨基乙基)醚)反應(yīng)的步驟之后，任何能將該胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-鹵基苯丙氨酸的R¹取代基(即，式I中所示的R¹)取代為含硼取代基(不限于二羥基硼基)的試劑。優(yōu)選地，格氏試劑為烷基氯化鎂或烷基溴化鎂或芳香基氯化鎂或芳香基溴化鎂。更優(yōu)選地，格氏試劑為叔丁基氯化鎂或環(huán)己基氯化鎂或叔戊基氯化鎂。

根據(jù)本發(fā)明，以叔丁基氯化鎂或環(huán)己基氯化鎂或叔戊基氯化鎂作為該制備方法中的格氏試劑具有下列優(yōu)點(diǎn)：

(1)在常溫下(0-30℃，溫度也可以更低一些，如到-10℃或者溫度也可以更高一些，如到60℃)反應(yīng)，反應(yīng)條件容易實(shí)現(xiàn)，節(jié)省成本；

(2)直接參與反應(yīng)，制備過(guò)程簡(jiǎn)易，產(chǎn)率高。

根據(jù)本發(fā)明，以叔丁氧羰基作為保護(hù)基具有下列優(yōu)點(diǎn)：

(1)(S)-N-叔丁氧羰基-4-鹵基苯丙氨酸(N-Boc-(S)-4-halophenylalanine)為固體，因此在制備過(guò)程中易于操作；

(2)制備(S)-N叔丁氧羰基-4-鹵基苯丙氨酸的一個(gè)原料為二碳酸二叔丁酯(Boc₂O，di-t-butyl dicarbonate)，該原料具有易于取得且價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，因此所制得的(S)-N-叔丁氧羰基-4-鹵基苯丙氨酸也具有易于取得且價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)；以及

(3)(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基苯丙氨酸的叔丁氧羰基經(jīng)去保護(hù)后，該叔丁氧羰基被分解成二氧化碳及叔丁醇(tert-butanol)，它們皆為低危險(xiǎn)性的化學(xué)物質(zhì)，因此使用(S)-N-叔丁氧羰基-4-鹵基苯丙氨酸制備L-BPA還具有安全性及低危險(xiǎn)性的優(yōu)點(diǎn)。

優(yōu)選地，在0℃-60℃的溫度下，使胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-鹵基苯丙氨酸、硼化劑、格氏試劑及雙(2-甲基氨基乙基)醚反應(yīng)以獲得反應(yīng)混合物。

據(jù)此，本發(fā)明在0℃以上的溫度即可實(shí)現(xiàn)相關(guān)反應(yīng)，無(wú)需在低溫環(huán)境下，反應(yīng)條件不苛刻，對(duì)設(shè)備和人員的投入來(lái)說(shuō)，可以更加節(jié)省成本。

優(yōu)選地，自該反應(yīng)混合物中分離得到所述胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸的步驟包括：

向該反應(yīng)混合物中添加第二有機(jī)溶劑及酸性溶液，調(diào)整PH值至≤5，優(yōu)選地，PH值為3，并萃取得到有機(jī)相；

向該有機(jī)相中添加堿性溶液，調(diào)整PH值至7.1-14之間，優(yōu)選地PH值為12.1-12.6之間；

使用第二萃取溶劑以分離得到該胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸。

據(jù)此，本發(fā)明無(wú)需經(jīng)過(guò)繁復(fù)的純化步驟，即可經(jīng)由簡(jiǎn)易的制程方式，自該反應(yīng)混合物中成功分離得到該胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸。因此，本發(fā)明的制備方法能免于產(chǎn)生大量的廢棄溶劑與硅膠，因而更具備對(duì)環(huán)境友善的優(yōu)點(diǎn)。

優(yōu)選地，在30℃-60℃的溫度下，去保護(hù)所述胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸的保護(hù)基以制得4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸。

據(jù)此，本發(fā)明無(wú)需經(jīng)過(guò)繁復(fù)的純化步驟，僅經(jīng)由簡(jiǎn)易的制程即可完成去保護(hù)胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸的保護(hù)基的步驟，并且由此獲得高化學(xué)純度及高光學(xué)純度的L-BPA。因此，本發(fā)明的制備方法能避免產(chǎn)生大量的廢棄溶劑與硅膠，因而更具備對(duì)環(huán)境友善的優(yōu)點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述的硼化劑具有≥95％的¹⁰硼純度。

優(yōu)選地，該胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸為胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-(¹⁰B)二羥基硼基-L-苯丙氨酸。

優(yōu)選地，如式II所示的胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸為胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-(¹⁰B)二羥基硼基-L-苯丙氨酸(N-protected(S)-4-(¹⁰B)boronophenylalanine)。

根據(jù)本發(fā)明，該硼化劑包含¹⁰硼酸三烷酯(trialkyl¹⁰B borate)或其它任何¹⁰硼純度為≥98％適合的試劑。該¹⁰硼酸三烷酯包括¹⁰硼酸三丁酯(tributyl borate，¹⁰B(OBu)₃)、¹⁰硼酸三甲酯(trimethyl borate，¹⁰B(OCH₃)₃)或其它任何¹⁰硼純度為98％以上適用的硼酸三烷酯，但本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，在此并非用于限定該硼化劑的種類(lèi)。更優(yōu)選地，該具有≥98％的¹⁰硼純度的硼化劑為商業(yè)上可取得的試劑，如¹⁰硼酸三丁酯。

優(yōu)選地，

該硼化劑具有≥95％的¹⁰B純度，且該胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸為胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-(¹⁰B)二羥基硼基-L-苯丙氨酸，該胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-(¹⁰B)二羥基硼基-L-苯丙氨酸具有上列式IV所示的結(jié)構(gòu)，該L-BPA為L(zhǎng)-¹⁰BPA，該L-¹⁰BPA具有上列式V所示的結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的制備方法也無(wú)需復(fù)雜的制備硼化劑的前處理制程，即可完成L-¹⁰BPA的制作。此外，由于本發(fā)明的制備方法具有制程短且較為簡(jiǎn)易等優(yōu)點(diǎn)，故經(jīng)由此制備方法所制得的L-¹⁰BPA能具備高化學(xué)純度、高光學(xué)純度、高同位素純度及優(yōu)異的總產(chǎn)率等優(yōu)點(diǎn)，且同時(shí)具備如前所述的無(wú)需繁復(fù)的純化步驟、節(jié)省時(shí)間與成本，高效率及對(duì)環(huán)境友善等優(yōu)點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明，反應(yīng)溶劑包括醚類(lèi)溶劑或其它任何可適用的有機(jī)溶劑，但并非僅限于此。本發(fā)明可選用的醚類(lèi)溶劑包括四氫呋喃(tetrahydrofuran)、2-甲基四氫呋喃(2-methyltetrahydrofuran)、二乙醚(diethyl ether)或其它任何可適用的醚類(lèi)溶劑。

根據(jù)本發(fā)明，這些有機(jī)溶劑指能使反應(yīng)物至少部分可溶于其中的有機(jī)材料，這些有機(jī)溶劑例如但并非僅限于：烷烴(alkanes)、醚類(lèi)溶劑(ether-type solvents)或其它任何適用的有機(jī)溶劑，如甲苯(toluene)，丙酮(Acetone)。所述的烷烴包括：己烷(hexanes)、庚烷(heptane)、環(huán)己烷(cyclohexane)、戊烷(pentane)或其它任何適用的烷烴，但本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，在此并非用于限定該有機(jī)溶劑的種類(lèi)。該醚類(lèi)溶劑包括：甲基叔丁基醚(MTBE)、四氫呋喃(THF)、二乙醚、二乙氧基甲烷(diethoxymethane)、二丁醚(dibutyl ether)、2-甲基四氫呋喃(2-MeTHF)或其它任何適用的有機(jī)溶劑。優(yōu)選地，第一有機(jī)溶劑為甲苯，第二有機(jī)溶劑為甲基叔丁基醚，第三有機(jī)溶劑為丙酮。

根據(jù)本發(fā)明，該萃取溶劑指任何實(shí)質(zhì)上與水不相溶或僅微溶于水的溶劑。該萃取溶劑包括：異丁醇(isobutyl alcohol)、甲苯(toluene)、正丁醇(n-butyl alcohol)、乙酸異丙酯(isopropyl acetate)、乙酸乙酯(ethyl acetate)或其它任何適用的萃取溶劑，但本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，在此并非用于限定該萃取溶劑的種類(lèi)。優(yōu)選地，第一萃取溶劑為乙酸乙酯，第二萃取溶劑為正丁醇。

根據(jù)本發(fā)明，酸性溶液包括鹽酸溶液(hydrochloric acid solution)或其它任何適用的酸性溶液，但本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，在此并非用于限定該酸性溶液的種類(lèi)。優(yōu)選地，酸性溶液為37％的HCl。

根據(jù)本發(fā)明，堿性溶液包括氫氧化鈉溶液或其它任何適用的堿性溶液，但本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，在此并非用于限定該堿性溶液的種類(lèi)。優(yōu)選地，堿性溶液為氫氧化鈉水溶液。

具體實(shí)施方式

本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，L-BPA的制備方法與L-¹⁰BPA的制備方法基本相同，不同之處在于采用了¹⁰硼和¹¹硼的含量不同的硼化劑為原料。制備L-BPA采用的硼化劑原料中的硼含量可以為自然界中存在的硼元素含量包含約19.9％的¹⁰硼以及約80.1％的¹¹硼，也可以采用¹⁰硼含量≥95％的L-¹⁰BPA(即富集¹⁰硼元素的L-BPA通常稱(chēng)之為L(zhǎng)-¹⁰BPA)。因此采用本發(fā)明實(shí)施例揭示的L-¹⁰BPA的制備方法也適用于L-BPA的制備方法，本發(fā)明的實(shí)施例1以采用¹⁰硼含量≥95％的硼化劑、雙(2-甲基氨基乙基)醚和叔丁基氯化鎂的格氏試劑為原料制備L-¹⁰BPA為例，¹⁰硼含量為其它比例的也可用同樣的制備方法制備；本發(fā)明的實(shí)施例2揭示了采用普通¹⁰硼含量的硼化劑、雙(2-甲基氨基乙基)醚和叔丁基氯化鎂的格氏試劑為原料由(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸制備(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸的步驟以及(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸的胺端去保護(hù)以制備L-BPA的步驟；本發(fā)明的實(shí)施例3揭示了采用普通¹⁰硼含量的硼化劑、雙(2-甲基氨基乙基)醚和叔丁基氯化鎂的格氏試劑為原料由(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸制備(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸的步驟；本發(fā)明的實(shí)施例4揭示了采用普通¹⁰硼含量的硼化劑、雙(2-甲基氨基乙基)醚和環(huán)己基氯化鎂的格氏試劑為原料由(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸制備(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸的步驟；本發(fā)明的實(shí)施例5揭示了采用普通¹⁰硼含量的硼化劑、雙(2-甲基氨基乙基)醚和叔戊基氯化鎂的格氏試劑為原料由(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸制備(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸的步驟；本發(fā)明的實(shí)施例6-7揭示了采用普通¹⁰硼含量的硼化劑和叔丁基氯化鎂的格氏試劑為原料不添加雙(2-甲基氨基乙基)醚由(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸制備(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸的步驟。

本發(fā)明實(shí)施例2-7，其制備L-BPA的前序步驟與實(shí)施例1中記載的除了¹⁰硼含量不同之外其余的基本相同，因此在這些實(shí)施例當(dāng)中這些步驟將不再贅述。本發(fā)明實(shí)施例3-7，其制備L-BPA的胺端去保護(hù)的步驟與實(shí)施例2中記載的基本相同，因此在這些實(shí)施例當(dāng)中這些步驟將不再贅述。

以下實(shí)施例，以(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸作為胺端經(jīng)保護(hù)的(S)-4-鹵基苯丙氨酸的優(yōu)選實(shí)施例，并利用(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸制備L-BPA或L-¹⁰BPA，由此說(shuō)明本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)缺陷的實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員可經(jīng)由本說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明所能達(dá)成的優(yōu)點(diǎn)與功效，并且在不悖離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾與變更，以實(shí)施或應(yīng)用本發(fā)明的內(nèi)容，同時(shí)了解在此所列舉的實(shí)施例并非用于限制本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍。

實(shí)施例1

在由(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸制備(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基苯丙氨酸之前，有必要揭示一下以(S)-4-碘基苯丙氨酸為原料制備(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸的過(guò)程及以¹⁰硼酸制備¹⁰硼酸三丁酯的過(guò)程。

一、由(S)-4-碘基苯丙氨酸制備(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸

請(qǐng)參閱下列反應(yīng)式I，其為(S)-4-碘基苯丙氨酸在1,4-二氧六環(huán)(1,4-dioxane)和水(H₂O)的溶劑中與氫氧化鈉(NaOH)及二碳酸二叔丁酯(Boc₂O)反應(yīng)，以制得(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸的化學(xué)反應(yīng)式。

在本制備過(guò)程中，選擇兩個(gè)反應(yīng)容器進(jìn)行反應(yīng)。

具體的操作過(guò)程如下：

1.架設(shè)一個(gè)使用3L三口瓶子的反應(yīng)。

2.將(S)-4-碘-L-苯丙氨酸(200.00g,687.10mmol,1.00eq)加入到反應(yīng)體系中。

3.分別將1,4-二氧六環(huán)(1.00L)和水(1.00L)加入反應(yīng)體系中。

4.將氫氧化鈉(68.71g,1.72mol,2.50eq)加入反應(yīng)體系中，溶液逐漸變澄清，溫度微微上升至19℃。

5.將體系降溫至0-10℃時(shí)將二碳酸二叔丁酯(254.93g,1.17mol,268.35mL,1.70eq)加入反應(yīng)體系中，將反應(yīng)體系溫度自然升高至10～30℃并在室溫(30℃左右)攪拌8小時(shí)。

6.使用高效液相色譜法(HPLC)檢測(cè)反應(yīng)，直至原料反應(yīng)完畢。

7.控制體系溫度小于40℃,濃縮反應(yīng)液中的1,4-二氧六環(huán)。

8.將反應(yīng)體系降至室溫(25℃左右)，加入100mL水，用鹽酸(2M(即，體積摩爾濃度(molarity,M)))調(diào)pH值至1.8-2。

9.用乙酸乙酯(2L)萃取三次。

10.將有機(jī)相合并，飽和食鹽水(1L)洗兩次。

11.將有機(jī)相用硫酸鈉(200g)干燥，旋干，得到微黃色的固體粗品。

12.繼續(xù)用烘箱(40-45℃)干燥得到白色固體(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘-L-苯丙氨酸(250.00g,626.28mmol,經(jīng)HPLC分析，產(chǎn)率93.00％,純度98％)。

所制得的(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘-L-苯丙氨酸經(jīng)¹氫核磁共振光譜(¹HNMR)的分析結(jié)果如下所述：

¹HNMR:(400MHz DMSO-d₆)

δ7.49(d,J＝7.8Hz,2H),6.88(d,J＝7.8Hz,2H),5.80(d,J＝5.9Hz,1H),3.68(d,J＝5.5Hz,1H),3.00-2.90(m,1H),2.87-2.75(m,1H),1.35-1.15(m,9H)。

二、由¹⁰硼酸制備¹⁰硼酸三丁酯

請(qǐng)參閱下列反應(yīng)式II，其為¹⁰硼酸在正丁醇(butan-1-ol)及甲苯(toluene)的溶劑中與硫酸(H₂SO₄)反應(yīng)，以制得¹⁰硼酸三丁酯(¹⁰B(OBu)₃)的化學(xué)反應(yīng)式。

具體的操作過(guò)程如下：

1.搭建一個(gè)使用3L三口瓶的反應(yīng)裝置R1，裝置上配置分水器。

2.在室溫(25℃左右)下將¹⁰硼酸(150.00g,2.46mol,1.00eq)加入反應(yīng)R1中。

3.在室溫(25℃左右)下將正丁醇(1.00L)加入反應(yīng)R1中并攪拌,硼酸大部分都不能溶解。

4.在室溫(25℃左右)下將甲苯(1.00L)加入反應(yīng)R1中并攪拌。

5.在室溫(25℃左右)下將濃硫酸(4.82g,49.16mmol,2.62mL,0.02eq)滴加到反應(yīng)中，此時(shí)仍有大量的固體沒(méi)有溶解。

6.將反應(yīng)體系升溫至130℃，不斷的將水分出，攪拌3.5小時(shí)，分出分水器中生成水(約140g)，固體全部都溶解，溶液由無(wú)色變?yōu)樽厣?

7. TLC(DCM:MeOH＝5:1，Rf＝0.43,溴甲酚綠顯色)檢測(cè)反應(yīng)至完畢。

8.常壓蒸餾出大部分的甲苯。

9.大部分的甲苯都分別蒸出后，體系的溫度降至20～30℃，將兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)液合并，更改裝置進(jìn)行蒸餾。

10.油浴外溫108-110℃水泵減壓蒸餾，克氏溫度計(jì)45℃，將正丁醇蒸餾出來(lái)。

11.油浴外溫108-110℃油泵減壓蒸餾，將殘留的丁醇蒸餾除去。

12.油浴外溫118-120℃油泵減壓蒸餾，克氏溫度計(jì)55℃，開(kāi)始出產(chǎn)品。

13.溫度升高至135-140℃油泵減壓蒸餾，將產(chǎn)品完全蒸餾出來(lái)。

14.得到的產(chǎn)品為無(wú)色液體¹⁰硼酸三丁酯(830.00g,3.62mol,產(chǎn)率73.58％)。

所制得的¹⁰硼酸三丁酯經(jīng)¹HNMR的分析結(jié)果如下所述：

¹H NMR:(400MHz CDCl₃)

δ3.82-3.68(m,6H),1.57-1.42(m,6H),1.34(qd,J＝7.4,14.9Hz,6H),0.95-0.80(m,9H)。

三、由(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸制備(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基¹⁰硼基-L-苯丙氨酸

請(qǐng)參閱下列反應(yīng)式III，其為(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸與¹⁰硼酸三丁酯、叔丁基氯化鎂(t-BuMgCl)及雙(2-甲基氨基乙基)醚(BDMAEE)反應(yīng)，以制得(S)-N-叔丁氧羰基-4-(¹⁰B)二羥基硼基-L-苯丙氨酸的化學(xué)反應(yīng)式。

在本制備過(guò)程中，選擇兩個(gè)反應(yīng)容器進(jìn)行反應(yīng)。

具體的操作過(guò)程如下：

1.架設(shè)一個(gè)使用3L三口瓶子的反應(yīng)。

2.室溫(22℃左右)將¹⁰硼酸三丁酯(187.60g,817.98mmol,3.20eq)置于反應(yīng)體系中。

3.室溫(22℃左右)將氫化鈉(20.45g,511.24mmol,純度60％,2.00eq)一次性加入反應(yīng)體系中，此時(shí)反應(yīng)液為懸濁液，在室溫(22℃左右)時(shí)攪拌5分鐘。

4.室溫(22℃左右)將雙(2-甲基氨基乙基)醚(327.73g,2.04mol,8.00eq)加入反應(yīng)中。

5.室溫(22℃左右)將N-叔丁氧羰基-4-碘-L-苯丙氨酸(100.00g,255.62mmol,1.00eq)加入反應(yīng)體系中,大量的固體沒(méi)有溶解。

6.降低反應(yīng)體系溫度到0-5℃，將叔丁基氯化鎂(1.7M,1.20L,2.04mol,8.00eq)滴加到反應(yīng)中，控制溫度在0-10℃之間，滴加時(shí)間約為1.5小時(shí)。

7.投料完畢后，反應(yīng)體系溫度自然升高至室溫(20～30℃)并在此溫度下攪拌12小時(shí)。

8.使用高效液相色譜法(HPLC)檢測(cè)至原料剩余約9.00％。

9.降低反應(yīng)體系溫度至-5-0℃時(shí)，向其滴加500mL水淬滅。

10.降低體系溫度至0-5℃，向反應(yīng)體系中加入甲基叔丁基醚(500mL)并用37％HCl(約500mL)調(diào)pH為2.9-3.1(用pH計(jì))，在調(diào)pH過(guò)程中放熱，控制體系溫度在0-15℃之間。

11.分液得到的水相用甲基叔丁基醚(500mL)萃取一次，得到的有機(jī)相合并，得到有機(jī)相約1.1L。

12.向得到的有機(jī)相里緩慢滴加氫氧化鈉水溶液(1M,400mL),在滴加的過(guò)程中放熱，控制體系溫度0-15℃之間。

13.滴加完畢后體系pH值為10左右,用氫氧化鈉水溶液(4M)調(diào)pH至12.10-12.6之間。(用pH計(jì)測(cè)定)

14.分液。

15.將分液后得到的水相1用正丁醇(500ml)萃取一次，得到水相2。

16.將兩個(gè)反應(yīng)容器中反應(yīng)的水相2合并。

17.用37％HCl調(diào)水相pH至2.9-3.1,攪拌約40分鐘，有大量固體析出。

18.過(guò)濾得到白色固體，并用二氯甲烷(50mL)淋洗一次。

19.在25℃時(shí)，將析出來(lái)的固體用二氯甲烷(150mL)打漿，攪拌10分鐘。

20.過(guò)濾得到的白色固體(S)-N-叔丁氧羰基-4-(¹⁰B)二羥基硼基-L-苯丙氨酸(75.00g,240.82mmol，經(jīng)HPLC分析，產(chǎn)率47.11％，純度99％)。

所制得的(S)-N-叔丁氧羰基-4-(¹⁰B)二羥基硼基-L-苯丙氨酸經(jīng)¹HNMR的分析結(jié)果如下所述：

¹HNMR:(400MHz DMSO-d₆)

δ12.55(br.s.,1H),7.91(s,2H),7.66(d,J＝7.5Hz,2H),7.17(d,J＝7.5Hz,2H),4.08-4.01(m,1H),3.61-3.53(m,1H),2.98(dd,J＝4.2,13.9Hz,1H),2.79(dd,J＝10.4,13.5Hz,1H),1.79-1.67(m,1H),1.35-1.17(m,9H)。

四、由(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸制備L-¹⁰BPA

請(qǐng)參閱下列反應(yīng)式IV，其為(S)-N-叔丁氧羰基-4-(¹⁰B)二羥基硼基-L-苯丙氨酸的胺端去保護(hù)的化學(xué)反應(yīng)式，以制得L-¹⁰BPA。

具體的操作過(guò)程如下：

1.架設(shè)一個(gè)使用1L的三口瓶的反應(yīng)。

2.室溫(20-30℃)將(S)-N-叔丁氧羰基-4-(¹⁰B)二羥基硼基-L-苯丙氨酸(67.00g,217.31mmol,1.00eq)加入反應(yīng)體系中。

3.室溫(20-30℃)將水(23.75mL)和丙酮(Acetone,420.00mL)分別滴入反應(yīng)瓶中，攪拌(S)-N-叔丁氧羰基-4-(¹⁰B)二羥基硼基-L-苯丙氨酸。

4.室溫(20-30℃)將濃鹽酸(23.93g,656.28mmol,23.46mL,3.02eq)滴入反應(yīng)體系中,滴加完畢后將反應(yīng)體系升溫至55-60℃攪拌4.5小時(shí)。

5. HPLC檢測(cè)至原料反應(yīng)完畢。

6.控溫40℃以下，將反應(yīng)體系中丙酮進(jìn)行濃縮。

7.將濃縮后體系降溫至15℃以下，用氫氧化鈉溶液(4M)調(diào)體系pH至1.5左右(pH計(jì)檢測(cè))，攪拌40分鐘后繼續(xù)使用氫氧化鈉溶液(4M)調(diào)節(jié)體系pH至6.15～6.25,有大量的白色固體析出，過(guò)濾得到白色固體,并用丙酮(200mL)淋洗。

8.得到白色固體L-¹⁰BPA(36.00g,171.17mmol,經(jīng)HPLC分析，產(chǎn)率78.77％,純度99％)。

所制得的L-¹⁰BPA經(jīng)¹HNMR的分析結(jié)果如下所述：

¹H NMR:(400MHz D₂O,CF₃COOH)

δ7.44(d,J＝7.9Hz,1H),7.03(d,J＝7.9Hz,1H),4.06(dd,J＝5.7,7.5Hz,1H),3.11-3.01(m,1H),2.98-2.87(m,1H)。

實(shí)施例2

一、由(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸制備(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸

請(qǐng)參閱反應(yīng)式III’，其為(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸與硼酸三丁酯、叔丁基氯化鎂(t-BuMgCl)及雙(2-甲基氨基乙基)醚(BDMAEE)反應(yīng)，以制得(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸的化學(xué)反應(yīng)式。

具體的操作過(guò)程如下：

1.用100mL三口瓶搭建一個(gè)反應(yīng)裝置。

2.在溫度為20～30℃時(shí)將硼酸三丁酯(5.65g,24.54mmol,3.20eq)置于100mL反應(yīng)瓶中。

3.在溫度為20～30℃時(shí)將氫化鈉(613.50mg,15.34mmol,2.00eq)加入100mL反應(yīng)瓶中。

4.在溫度為20～30℃時(shí)將雙(2-甲基氨基乙基)醚(9.83g,61.35mol,8.00eq)加入100mL反應(yīng)瓶中。

5.在溫度為20～30℃時(shí)將(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸(3.00g,7.67mmol,1.00eq)加入100mL反應(yīng)瓶中。

6.氮?dú)獗Ｗo(hù)下將反應(yīng)體系溫度降低到0℃，將叔丁基氯化鎂(1.7M于四氫呋喃中,36mL,8.00eq)滴加到反應(yīng)中，滴加時(shí)間約為30分鐘，控制溫度在0℃-10℃之間。

7. 20～30℃攪拌16小時(shí)。

8. HPLC檢測(cè)原料沒(méi)有反應(yīng)完畢，原料剩余約13％。

9.在溫度0℃時(shí)，向反應(yīng)中滴加1.5mL水淬滅，待完全淬滅后，繼續(xù)攪拌10分鐘。

10.降溫至0℃，向反應(yīng)中加入甲基叔丁基醚(15mL)并用37％HCl(約15mL)調(diào)pH等于3(用pH計(jì)檢測(cè))，調(diào)pH過(guò)程中放熱，控制溫度在0℃-15℃之間。

11.分液得到的水相用甲基叔丁基醚(15mL)萃取一次，兩次有機(jī)相合并。

12.向得到的有機(jī)相里滴加NaOH溶液(1M,17mL)，調(diào)pH至12.10-12.6之間，此過(guò)程放熱，控制溫度0℃-15℃之間。

13.分液，得到的水相用正丁醇(15ml)萃取一次，將大部分雜質(zhì)萃取除去。

14.分液得到的水相用37％HCl調(diào)pH至3，攪拌約30分鐘，有大量的白色固體析出。

15.過(guò)濾得到白色固體，并用二氯甲烷(15mL)淋洗一次。

16.在25℃時(shí)將析出來(lái)的固體用8mL二氯甲烷打漿，攪拌10分鐘。

17.過(guò)濾得到白色固體(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸(1.80g,5.82mmol,經(jīng)HPLC分析，產(chǎn)率75.92％,純度100％)

所制得的(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸經(jīng)¹HNMR的分析結(jié)果如下所述：

¹H NMR:(400MHz DMSO-d₆)

δ＝7.95(s,2H),7.69(d,J＝7.7Hz,2H),7.19(d,J＝7.7Hz,2H),7.07(d,J＝8.4Hz,1H),4.14-4.04(m,1H),3.00(br dd,J＝4.4,13.7Hz,1H),2.82(br dd,J＝10.5,13.8Hz,1H),1.32(s,9H)。

二、由(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸制備L-BPA

請(qǐng)參閱下列反應(yīng)式IV’，其為(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸的胺端去保護(hù)的化學(xué)反應(yīng)式，以制得L-BPA。

具體的操作過(guò)程如下：

1.用100mL三口瓶搭建一個(gè)反應(yīng)裝置。

2.在溫度為20～30℃時(shí)將(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸(1.80g,5.82mmol,1.00eq)加入100mL三口瓶中。

3.在溫度為20～30℃時(shí)將水(0.63mL)和丙酮(11.30mL)分別加入反應(yīng)瓶中。

4.在溫度為20～30℃時(shí)將HCl(17.46mmol,1.46mL,3.00eq)滴入反應(yīng)中,滴加完畢后將反應(yīng)升溫至60℃攪拌4小時(shí)。

5. HPLC檢測(cè)表明已經(jīng)反應(yīng)完畢。

6.在40℃時(shí)，反應(yīng)液減壓濃縮，將大部分丙酮旋出。

7.降溫至0～15℃，用NaOH溶液(4M)調(diào)pH至1.5，固體開(kāi)始析出。

8.繼續(xù)調(diào)pH至6.2，有大量的白色固體析出，攪拌15分鐘。

9.過(guò)濾得到白色固體并用丙酮(6mL)淋洗，將固體轉(zhuǎn)移旋干。

10.得到白色固體L-BPA(0.85g,4.07mmol,經(jīng)HPLC分析，產(chǎn)率70.18％，純度98％)。

所制得的L-BPA經(jīng)¹HNMR的分析結(jié)果如下所述：

¹H NMR:(400MHz D₂O)

δ＝7.62(d,J＝7.5Hz,2H),7.22(d,J＝7.9Hz,2H),3.86(dd,J＝5.5,7.5Hz,1H),3.20-3.13(m,1H),3.05-2.97(m,1H)。

實(shí)施例3

由(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸制備(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸

請(qǐng)繼續(xù)參閱反應(yīng)式III’，具體的操作過(guò)程如下：

1.用1L三口瓶搭建一個(gè)反應(yīng)裝置。

2.在20～30℃時(shí)將硼酸三丁酯(56.48g,245.40mmol,3.20eq)置于1L反應(yīng)瓶中。

3.在20～30℃時(shí)將氫化鈉(6.13g,153.37mmol,2.00eq)加入1L反應(yīng)瓶中。

4.在20～30℃時(shí)將雙(2-甲基氨基乙基)醚(98.32g,613.50mol,8.00eq)加入1L反應(yīng)瓶中。

5.在20～30℃時(shí)將(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸(30.00g,76.69mmol,1.00eq)加入1L反應(yīng)瓶中。

6.氮?dú)獗Ｗo(hù)下將反應(yīng)體系溫度降低到0℃，將叔丁基氯化鎂(1.7M于四氫呋喃中,360mL,8.00eq)滴加到反應(yīng)中，滴加時(shí)間約為1小時(shí)，控制溫度在0℃-10℃之間。

7. 20～30℃攪拌16小時(shí)。

8. HPLC檢測(cè)原料沒(méi)有反應(yīng)完畢，原料剩余約8％。

9.在溫度0℃時(shí)，向反應(yīng)中滴加15mL水淬滅，待完全淬滅后，繼續(xù)攪拌10分鐘。

10.降溫至0℃，向反應(yīng)中加入甲基叔丁基醚(150mL)并用37％HCl(約160mL)調(diào)pH等于3(用pH計(jì)檢測(cè))，調(diào)pH過(guò)程中放熱，控制溫度在0℃-15℃之間。

11.分液得到的水相用甲基叔丁基醚(150mL)萃取一次，兩次有機(jī)相合并。

12.向得到的有機(jī)相里滴加NaOH溶液(1M,190mL)，調(diào)pH至12.10-12.6之間，此過(guò)程放熱，控制溫度0℃-15℃之間。

13.分液，得到的水相用正丁醇(150ml)萃取一次，將大部分雜質(zhì)萃取除去。

14.分液得到的水相用37％HCl調(diào)pH至3,攪拌30分鐘，有大量的白色固體析出。

15.過(guò)濾得到白色固體，并用二氯甲烷(150mL)淋洗一次。

16.在25℃時(shí)將析出來(lái)的固體用80mL二氯甲烷打漿，攪拌10分鐘。

17.過(guò)濾得到白色固體(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸(15.00g,48.52mmol,經(jīng)HPLC分析，產(chǎn)率63.27％,純度100％)

所制得的(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸經(jīng)¹HNMR的分析結(jié)果如下所述：

¹H NMR:(400MHz DMSO-d₆)

δ＝7.97(s,2H),7.68(d,J＝7.9Hz,2H),7.23-7.16(m,2H),7.08(d,J＝8.4Hz,1H),4.12-4.04(m,1H),3.00(dd,J＝4.4,13.7Hz,1H),2.81(dd,J＝10.4,13.7Hz,1H),1.34-1.23(m,9H)。

實(shí)施例4

由(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸制備(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸

請(qǐng)參閱下列反應(yīng)式V，其為(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸與硼酸三丁酯、環(huán)己基氯化鎂(c-HexMgCl)及雙(2-甲基氨基乙基)醚(BDMAEE)反應(yīng)，以制得(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸的化學(xué)反應(yīng)式。

具體的操作過(guò)程如下：

1.用100mL三口瓶搭建一個(gè)反應(yīng)裝置。

2.在20～30℃時(shí)將硼酸三丁酯(2.82g,12.27mmol,3.20eq)置于100mL反應(yīng)瓶中。

3.在20～30℃時(shí)將雙(2-甲基氨基乙基)醚(4.92g,30.67mol,8.00eq)加入100mL反應(yīng)瓶中。

4.在20～30℃時(shí)將(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘-L-苯丙氨酸(1.50g,3.83mmol,1.00eq)加入100mL反應(yīng)瓶中。

5.氮?dú)獗Ｗo(hù)下將反應(yīng)體系溫度降低到0℃，將環(huán)己基氯化鎂(2M于乙醚中,15mL,8.00eq)滴加到反應(yīng)中，滴加時(shí)間約為20分鐘，控制溫度在0℃-10℃之間。

6. 20～30℃攪拌24小時(shí)。

7.升溫至60±5℃。

8. 60±5℃攪拌24小時(shí)。

9. HPLC檢測(cè)原料沒(méi)有反應(yīng)完畢，原料剩余約為83％。

10.在溫度0℃時(shí)，向反應(yīng)中滴加0.75mL水淬滅，待完全淬滅后，繼續(xù)攪拌10分鐘。

11.降溫至0℃，向反應(yīng)中加入甲基叔丁基醚(7.5mL)并用37％HCl(約7.5mL)調(diào)pH等于3(用pH計(jì)檢測(cè))，調(diào)pH過(guò)程中放熱，控制溫度在0℃-15℃之間。

12.分液得到的水相用甲基叔丁基醚(7.5mL)萃取一次，兩次有機(jī)相合并。

12.向得到的有機(jī)相里滴加NaOH溶液(1M,8.5mL)，調(diào)pH至12.10-12.6之間，此過(guò)程放熱，控制溫度0℃-15℃之間。

13.分液，得到的水相用正丁醇(7.5ml)萃取一次，將大部分雜質(zhì)萃取除去。

14.分液得到的水相用37％HCl調(diào)pH至3，攪拌約30分鐘，有白色固體析出。

15.過(guò)濾得到白色固體，并用二氯甲烷(7.5mL)淋洗一次。

16.在25℃時(shí)將析出來(lái)的固體用4mL二氯甲烷打漿，攪拌10分鐘。

17.過(guò)濾得到白色固體(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸(0.2g,經(jīng)HPLC分析，產(chǎn)率14.83％,純度99％)

所制得的(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸經(jīng)¹HNMR的分析結(jié)果如下所述：

¹H NMR:(400MHz DMSO-d₆)

δ＝7.96(s,2H),7.67(d,J＝7.9Hz,2H),7.21(d,J＝7.7Hz,2H),7.09(d,J＝8.4Hz,1H),4.12-4.04(m,1H),3.00(br dd,J＝4.4,13.7Hz,1H),2.83(dd,J＝10.4,13.7Hz,1H),1.33-1.21(m,9H)。

實(shí)施例5

由(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸制備(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸

請(qǐng)參閱下列反應(yīng)式VI，其為(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸與硼酸三丁酯、叔戊基氯化鎂(t-PenMgCl)及雙(2-甲基氨基乙基)醚(BDMAEE)反應(yīng)，以制得(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸的化學(xué)反應(yīng)式。

具體的操作過(guò)程如下：

1.用100mL三口瓶搭建一個(gè)反應(yīng)裝置。

2.在20～30℃時(shí)將硼酸三丁酯(2.82g,12.27mmol,3.20eq)置于100mL反應(yīng)瓶中。

3.在20～30℃時(shí)將雙(2-甲基氨基乙基)醚(4.92g,30.67mol,8.00eq)加入100mL反應(yīng)瓶中。

4.在20～30℃時(shí)將(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘-L-苯丙氨酸(1.50g,3.83mmol,1.00eq)分批加入100mL反應(yīng)瓶中。

5.氮?dú)獗Ｗo(hù)下將反應(yīng)體系溫度降低到0℃，將叔戊基氯化鎂(1.0M于2-MeTHF中,31mL,8.00eq)滴加到反應(yīng)中，滴加時(shí)間約為20分鐘，控制溫度在0℃-10℃之間。

6. 20～30℃攪拌24小時(shí)。

7.升溫至60±5℃

8. 60±5℃攪拌24小時(shí)。

9. HPLC檢測(cè)原料沒(méi)有反應(yīng)完畢，原料剩余約47％。

10.在溫度0℃時(shí)，向反應(yīng)中滴加0.75mL水淬滅，待完全淬滅后，繼續(xù)攪拌10分鐘。

11.降溫至0℃，向反應(yīng)中加入甲基叔丁基醚(7.5mL)并用37％HCl(約7.5mL)調(diào)pH等于3(用pH計(jì)檢測(cè))，調(diào)pH過(guò)程中放熱，控制溫度在0℃-15℃之間。

12.分液得到的水相用甲基叔丁基醚(7.5mL)萃取一次，兩次有機(jī)相合并。

12.向得到的有機(jī)相里滴加NaOH溶液(1M,8.5mL)，調(diào)pH至12.10-12.6之間，此過(guò)程放熱，控制溫度0℃-15℃之間。

13.分液，得到的水相用正丁醇(7.5ml)萃取一次，將大部分雜質(zhì)萃取除去。

14.分液得到的水相用37％HCl調(diào)pH至3，攪拌約30分鐘，有白色固體析出。

15.過(guò)濾得到白色固體，并用二氯甲烷(7.5mL)淋洗一次。

16.在25℃時(shí)將析出來(lái)的固體用4mL二氯甲烷打漿，攪拌10分鐘。

17.過(guò)濾得到白色固體(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸(0.5g,經(jīng)HPLC分析，產(chǎn)率46.25％,純度98％)

所制得的(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸經(jīng)¹HNMR的分析結(jié)果如下所述：

¹H NMR:(400MHz DMSO-d₆)

δ＝7.98(s,2H),7.70(d,J＝7.9Hz,2H),7.23(d,J＝7.7Hz,2H),7.10(d,J＝8.4Hz,1H),4.13-4.04(m,1H),3.00(br dd,J＝4.4,13.7Hz,1H),2.84(dd,J＝10.4,13.7Hz,1H),1.33-1.24(m,9H)。

實(shí)施例6

由(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸制備(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸

請(qǐng)參閱下列反應(yīng)式VII，其為(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘基苯丙氨酸與硼酸三丁酯、叔丁基氯化鎂(t-BuMgCl)反應(yīng)，以制得(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸的化學(xué)反應(yīng)式。

具體的操作過(guò)程如下：

1.用250mL三口瓶搭建一個(gè)反應(yīng)裝置。

2.在20～30℃時(shí)將硼酸三丁酯(17.65g,76.68mmol,3.00eq)置于250mL反應(yīng)瓶中。

3.在20～30℃時(shí)將氫化鈉(1.02g,25.56mmol,1.00eq)加入250mL反應(yīng)瓶中。

4.在20～30℃時(shí)將(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘-L-苯丙氨酸(10.00g,25.56mmol,1.00eq)加入250mL反應(yīng)瓶中。

5.氮?dú)獗Ｗo(hù)下將反應(yīng)體系溫度降低到0℃，將叔丁基氯化鎂(1.7M于THF中,120mL,8.00eq)緩慢滴加到反應(yīng)中，滴加時(shí)間約為30分鐘，控制溫度在0℃-10℃之間。

6. 20～30℃攪拌20小時(shí)。

7. HPLC檢測(cè)原料基本反應(yīng)完畢，原料僅剩余約0.7％。

8.在溫度0℃時(shí)，向反應(yīng)中滴加5mL水淬滅，待完全淬滅后，繼續(xù)攪拌10分鐘。

9.降溫至0℃，向反應(yīng)中加入甲基叔丁基醚(50mL)并用37％HCl(約50mL)調(diào)pH等于3(用pH計(jì)檢測(cè))，調(diào)pH過(guò)程中放熱，控制溫度在0℃-15℃之間。

12.分液得到的水相用甲基叔丁基醚(50mL)萃取一次，兩次有機(jī)相合并。

12.向得到的有機(jī)相里滴加NaOH溶液(1M,55mL)，調(diào)pH至12.10-12.6之間，此過(guò)程放熱，控制溫度0℃-15℃之間。

13.分液，得到的水相用正丁醇(50mL)萃取一次，將大部分雜質(zhì)萃取除去。

14.分液得到的水相用37％HCl調(diào)pH至3，攪拌約30分鐘，有白色固體析出。

15.過(guò)濾得到白色固體，并用二氯甲烷(50mL)淋洗一次。

16.在25℃時(shí)將析出來(lái)的固體用25mL二氯甲烷打漿，攪拌10分鐘。

17.過(guò)濾得到白色固體(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸(6.8g,經(jīng)HPLC分析，產(chǎn)率83.15％,純度98％)

實(shí)施例7

請(qǐng)繼續(xù)參閱反應(yīng)式VII，具體的操作過(guò)程如下：

1.用250mL三口瓶搭建一個(gè)反應(yīng)裝置。

2.在20～30℃時(shí)將硼酸三丁酯(8.82g,38.34mmol,3.00eq)加入250mL反應(yīng)瓶中。

3.在20～30℃時(shí)將氫化鈉(511.25mg,12.78mmol,1.00eq)加入250mL反應(yīng)瓶中。

4.在20～30℃時(shí)將(S)-N-叔丁氧羰基-4-碘-L-苯丙氨酸(5.00g,12.78mmol,1.00eq)加入250mL反應(yīng)瓶中。

5.氮?dú)獗Ｗo(hù)下將反應(yīng)體系溫度降低到0℃，將叔丁基氯化鎂(1.7M于THF中,60mL,8.00eq)滴加到反應(yīng)中，滴加時(shí)間約為30分鐘，控制溫度在0℃-10℃之間。

6. 20～30℃攪拌22小時(shí)。

7. HPLC檢測(cè)原料反應(yīng)完畢。

8.在溫度0℃時(shí)，向反應(yīng)中滴加2.5mL水淬滅，待完全淬滅后，繼續(xù)攪拌10分鐘。

9.降溫至0℃，向反應(yīng)中加入甲基叔丁基醚(25mL)并用37％HCl(約25mL)調(diào)pH等于3(用pH計(jì)檢測(cè))，調(diào)pH過(guò)程中放熱，控制溫度在0℃-15℃之間。

12.分液得到的水相用甲基叔丁基醚(25mL)萃取一次，兩次有機(jī)相合并。

12.向得到的有機(jī)相里滴加NaOH溶液(1M,30mL)，調(diào)pH至12.10-12.6之間，此過(guò)程放熱，控制溫度0℃-15℃之間。

13.分液，得到的水相用正丁醇(25ml)萃取一次，將大部分雜質(zhì)萃取除去。

14.分液得到的水相用37％HCl調(diào)pH至3，攪拌約30分鐘，有白色固體析出。

15.過(guò)濾得到白色固體，并用二氯甲烷(25mL)淋洗一次。

16.在25℃時(shí)將析出來(lái)的固體用15mL二氯甲烷打漿，攪拌10分鐘。

17.過(guò)濾得到白色固體(S)-N-叔丁氧羰基-4-二羥基硼基-L-苯丙氨酸(3.4g,經(jīng)HPLC分析，產(chǎn)率85.26％,純度98％)。

雙(2-甲基氨基乙基)醚是Mg的絡(luò)合劑，可以降低反應(yīng)中副反應(yīng)的發(fā)生。實(shí)施例6和7不添加雙(2-甲基氨基乙基)醚也能順利的進(jìn)行反應(yīng)，經(jīng)分析，實(shí)施例6的反應(yīng)中掉碘雜質(zhì)約17％，實(shí)施例7的反應(yīng)中掉碘雜質(zhì)約28％。因此，從側(cè)面證明，添加雙(2-甲基氨基乙基)醚的反應(yīng)可以保護(hù)反應(yīng)減少掉碘。

以上實(shí)施例中得到的BPA或¹⁰BPA經(jīng)手性HPLC分析，L型對(duì)映異構(gòu)體相對(duì)于D型對(duì)映異構(gòu)體的比例為100:0。

本發(fā)明揭示的用于中子捕獲治療的含硼的藥物L(fēng)-BPA并不局限于以上實(shí)施例所述的內(nèi)容。上述實(shí)施例僅為了方便說(shuō)明而舉例而已，本發(fā)明所主張的權(quán)利范圍應(yīng)以權(quán)利要求書(shū)所述為準(zhǔn)。