本發(fā)明屬于藥物領(lǐng)域，具體涉及合成鹽酸沃尼妙林的中間體化合物以及鹽酸沃尼妙林的制備方法。
背景技術(shù)：
鹽酸沃尼妙林(Valnemulin Hydrochloride)屬動物專用的第二代截短側(cè)耳素類抗生素，該抗生素于1984年首次由Sandoz公司研發(fā)出來，具有抗菌譜比較廣、毒性較低等優(yōu)點。該藥物對支原體和多種革蘭氏陽性菌，如鏈球菌、金葡菌、放線桿菌等都有很好的抗菌活性，體外抑菌效果是泰秒菌素的10-100倍，且生物利用度接近100%。1999年，沃尼秒林的鹽酸鹽由歐共體批準(zhǔn)，用于預(yù)防或治療豬痢疾短螺旋體(Brachyspira hyodysenteriae)感染引起的豬痢疾和由肺炎支原體感染引起的豬地方性肺炎。它是第一個全歐洲批準(zhǔn)的獸用藥物預(yù)混劑，被列為獸用處方藥。2000年在波蘭、匈牙利上市,用于治療豬腹瀉和腸炎。該藥目前已在全球被廣泛地使用，并被養(yǎng)豬專家推薦為控制豬支原體感染的首選藥物。2004年1月被歐共體批準(zhǔn)為預(yù)防由結(jié)腸菌毛樣短螺旋體感染引起的豬結(jié)腸螺旋體病。沃尼妙林具有抗菌機理明確，抗菌活性極強，毒性小、無三致、殘留低、對免疫系統(tǒng)無影響等優(yōu)點，是防治雞慢性呼吸道病、豬喘氣病、放線菌性胸膜肺炎、豬痢疾、豬結(jié)腸炎、豬增生性腸炎等疾病的一種敏感高效的新型動物專用抗生素，在國內(nèi)獸醫(yī)臨床中具有廣闊的應(yīng)用前景。最近的研究表明，沃尼秒林對幽門螺桿菌（Helicobacter pylori）引起的慢性急性胃炎、消化性潰瘍、腺癌、膽囊息肉等也有較好的治療作用，可用于以上疾病治療或預(yù)付的藥物。此外，最近的相關(guān)研究表明，沃尼秒林能夠有效治療免疫低下病患所發(fā)生的具有抗生素抗性的支原體感染。
鹽酸沃尼妙林分子結(jié)構(gòu)式
在這些報道的合成方法中，均使用二甲基半胱胺鹽酸鹽作為重要原料進行合成鹽酸沃尼妙林，但在制備二甲基半胱胺鹽酸鹽過程中存在著較為嚴重的環(huán)境污染。另外，該化合物制備成本較高。因此，新的非二甲基半胱胺鹽酸鹽途徑合成鹽酸沃尼妙林的制備方法將具有重要的應(yīng)用價值。
幾乎所有報道的鹽酸沃尼妙林合成都是在C22位進行對甲苯磺酸化，形成良好的離去基團后再與二甲基半胱胺鹽酸鹽反應(yīng)，合成出中間體3。如：薛克友.新獸藥鹽酸沃尼妙林的合成.2014；馮德鑫等.鹽酸沃尼妙林的合成,2010；CN101735123A，2010；CN101597248，2009；US 5164526，1992等，合成步驟一般是：首先將截短側(cè)耳素（1）C22的羥基對甲苯磺?；?，生成截短側(cè)耳素對甲苯磺酸酯（2），再與二甲基半胱胺的鹽酸鹽進行親核反應(yīng)，從而生成重要的中間體—14-O-[(1-氨基-2-甲基丙烷-2-基)巰乙?；鵠姆體林（3），然后化合物3與氨基保護了的D-纈氨酸（D-纈氨酸鄧鹽）經(jīng)?；磻?yīng)，最后經(jīng)鹽酸脫保護后生成鹽酸沃尼妙林，合成路線如下：
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供了一種改進的非二甲基半胱胺鹽酸鹽途徑合成鹽酸沃尼妙林的方法。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：
一種合成鹽酸沃尼妙林的中間體化合物，所述中間體化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：
。
上述中間體化合物的制備方法，包括如下步驟：
（1）β-羥基異戊酸通過Curtius重排反應(yīng)得到2-甲基-2-羥基丙胺；
（2）2-甲基-2-羥基丙胺與D-纈氨酸鄧鹽通過混合酸酐法反應(yīng)生成酰胺產(chǎn)物：
（3）步驟（2）的酰胺產(chǎn)物在堿性條件下先用甲磺酰氯活化羥基，再與硫代乙酸鉀反應(yīng)，即得到所述中間體化合物：。優(yōu)選地，步驟（1）所述的Curtius重排反應(yīng)的過程包括：在堿性條件下，β-羥基異戊酸先與疊氮磷酸二苯酯反應(yīng)，反應(yīng)完畢后，再加水回流反應(yīng)，得到2-甲基-2-羥基丙胺。
更具體地的，2-甲基-2-羥基丙胺的合成：將β-羥基異戊酸溶于有機溶劑，加入有機堿，然后滴加疊氮磷酸二苯酯，滴加完后在室溫下攪拌反應(yīng)3-6 h，接著加入水，攪拌并回流反應(yīng)2-2.5 h，即生成2-甲基-2-羥基丙胺。產(chǎn)物的分離：反應(yīng)后，減壓蒸干有機溶劑，加入適量的乙酸乙酯，攪拌、并調(diào)pH至2-3，分離兩相，水相再用適量的乙酸乙酯萃取2-3次。水相再加入適量的乙酸乙酯，并用調(diào)pH至9-10左右。分離兩相，用水萃取有機相，無水Na2SO4干燥過夜，蒸干溶劑后即獲得中間體2-甲基-2-羥基丙胺。
優(yōu)選的疊氮磷酸二苯酯用量為β-羥基異戊酸摩爾量的1-1.1倍。所述的有機堿包括但不限于三乙胺、N甲基嗎啉、吡啶等，優(yōu)選的有機堿是三乙胺和N甲基嗎啉，其用量為β-羥基異戊酸摩爾量的2-2.5倍，優(yōu)選H2O的用量為每毫摩爾β-羥基異戊酸用0.750-1.2mL。有機溶劑可選用四氫呋喃（THF）。
優(yōu)選地，步驟（2）所述的混合酸酐法反應(yīng)的過程包括：以N-甲基嗎啉為催化劑，氯甲酸異丁酯為活化劑，2-甲基-2-羥基丙胺與D-纈氨酸鄧鹽反應(yīng)得到酰胺產(chǎn)物：。
更具體地，酰胺產(chǎn)物的合成：將D-纈氨酸鄧鹽和N-甲基嗎啉溶于有機溶劑，冷至0 ℃左右，緩慢滴加氯甲酸異丁酯，攪拌30-45 min 后，再加入2-甲基-2-羥基丙胺，反應(yīng)2.5-3 h，得到所述的酰胺產(chǎn)物。
優(yōu)選的N-甲基嗎啉、氯甲酸異丁酯和2-甲基-2-羥基丙胺的用量分別為D-纈氨酸甲基鉀鹽摩爾量的0.8-1倍。有機溶劑可選用四氫呋喃。
步驟（2）生成的酰胺產(chǎn)物無需分離，直接向反應(yīng)體系中加入有機堿，然后滴加甲磺酰氯，室溫攪拌反應(yīng)2-3 h，活化羥基后，再加入硫代乙酸鉀，于50℃反應(yīng)16-20 h，即得到所述中間體化合物：。產(chǎn)物的分離：反應(yīng)完畢后，過濾，濾液蒸干，在所得固體中加入乙酸乙酯和水，調(diào)pH至6-7左右。分離兩相，水相再用乙酸乙酯萃取2次。合并有機相，用無水硫酸鈉干燥，過濾、蒸干乙酸乙酯后，即得到所述的中間體化合物10。
所述的有機堿包括但不限于三乙胺、N甲基嗎啉、吡啶等，優(yōu)選的有機堿是三乙胺和N甲基嗎啉，其用量D-纈氨酸甲基鉀鹽摩爾量的1-1.5倍。優(yōu)選的甲磺酰氯和硫代乙酸鉀的用量分別為D-纈氨酸甲基鉀鹽摩爾量的0.8-1倍。
鹽酸沃尼妙林的制備方法，包括如下步驟：
（i）截短側(cè)耳素與對甲苯磺酰氯反應(yīng)，生成截短側(cè)耳素對甲苯磺酸酯；
（ii）步驟（i）生成的截短側(cè)耳素對甲苯磺酸酯與權(quán)利要求1所述的中間體化合物反應(yīng)，最后經(jīng)鹽酸脫保護后生成鹽酸沃尼妙林。
更具體地，鹽酸沃尼妙林的合成：將截短側(cè)耳素和對甲苯磺酰氯溶于有機溶劑，在堿性條件下，加熱至60-70℃，反應(yīng)30-50 min生成截短側(cè)耳素對甲苯磺酸酯，然后在N2保護的條件下，加入所述的中間體化合物10，攪拌反應(yīng)20-24 h，反應(yīng)后降至室溫，加入水，并用鹽酸調(diào)pH至2-3后，室溫攪拌約4-5h，氨基脫保護得到鹽酸沃尼妙林。產(chǎn)物的分離：脫保護后分離兩相，水相先用甲基叔丁基醚萃取3次，再加入甲基叔丁基醚，調(diào)pH至8-9，攪拌30-45 min，然后分離兩相。有機相用水萃取2遍后，再加入水，并調(diào)pH至2-3，攪拌20-30 min，分離兩相后，水相用真空干燥箱蒸干，即獲得鹽酸沃尼妙林。
優(yōu)選的對甲苯磺酰氯的用量為截短側(cè)耳素摩爾量的1-1.2倍；優(yōu)選的中間體化合物10的用量為截短側(cè)耳素摩爾量的1-1.1倍；優(yōu)選的有機溶劑為甲基異丁基酮。
具體實施方式
以下對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
實施例1
（一）2-甲基-2-羥基丙胺（中間體6）的合成
將11.81 g（0.10 mol）的β-羥基異戊酸溶于250mL的THF中、加入30 mL（0.22 mol）的三乙胺后，在室溫下滴加30.25g（0.11 mol）的疊氮磷酸二苯酯，15-20 min滴加完后再在室溫下攪拌反應(yīng)4 h。然后加入100 mL的蒸餾水，攪拌并回流2 h。反應(yīng)后，減壓蒸干THF。加入50 mL的乙酸乙酯，攪拌、并用5 M的HCl調(diào)pH至2-3。分離兩相，水相再用乙酸乙酯萃取2次，每次30 mL。水相再加入乙酸乙酯50 mL，加入5 M的NaOH 調(diào)pH至9左右。分離兩相，用水萃取有機相2次，每次20 mL。然后加入無水Na2SO4干燥過夜，蒸干溶劑后即獲得7.31 g中間體6（收率為82%）。
IR (KBr): 3344, 3182, 3173, 2924, 2866, 1593, 1471, 1382, 1363, 1271, 1233, 1065, 932, 761 cm-1; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 1.23 (s, 6H), 2.2 (s, 2H), 2.58 (m, 2H), 4.83 (m, 1H); 13C NMR(100 MHz, CDCl3) δ73.4, 64.1, 26.7.
（二）D-纈氨酸鄧鹽（8）的合成
將11.7 g（0.10 mol）的D-纈氨酸、13.9 ml（0.11 mol）的乙酰乙酸乙酯、6.0 g（0.15 mol）的固體NaOH、和150 mL的甲苯置于500 mL帶有分水裝置的圓底燒瓶中，回流（85 ℃）3-4個小時，反應(yīng)后蒸干溶劑。加入100 mL叔丁基甲醚，室溫下攪拌1 h，過濾，并用叔丁基甲醚沖洗濾餅，得到20.7 g的D-纈氨酸鄧鹽（化合物8）粗品，無需分離純化，直接用于下一步反應(yīng)。
（三） (R,E)-甲基-3-(1-(2-(巰乙酰基)-2-甲基丙胺)-3-甲基-1-氧代丁基-2-氨基)-2-乙烯酸甲酯（中間體化合物10）
將21.5 g（0.10mol）的D-纈氨酸鄧鹽置于燒瓶中，加入350 ml的四氫呋喃中，加入N-甲基嗎啉9.5 g (0.09 mol)，冷至0 ℃左右，緩慢滴加12.0 g (0.09 mol)氯甲酸異丁酯，攪拌30 min 后再加入7.8 g (0.09 mol)的中間體6。于0 ℃反應(yīng)2.5 h后，獲得的中間體9無需分離，直接加入16.6 mL (0.12 mol)的三乙胺，并緩慢滴加10.6g (0.09 mol)的甲磺酰氯，約1h滴加完。反應(yīng)液升至室溫，再攪拌反應(yīng)2 h。此時，加入9.1g (0.08 mol)的硫代乙酸鉀，并補加6.9 mL (0.05 mol)的三乙胺，50 ℃反應(yīng)18 h。反應(yīng)后過濾，濾液蒸干，在所得固體中加入100 mL乙酸乙酯和150 mL的水，用1M的稀HCl調(diào)pH至6左右。分離兩相，水相再用乙酸乙酯萃取2次，每次50 ml。合并有機相，用無水硫酸鈉干燥，過濾、蒸干乙酸乙酯，獲得19.6 g的中間體10（收率為57%）。
mp 154-155℃; IR (free base, KBr): 3255, 3083, 2955, 2866, 1737, 1638, 1602, 1553, 1476, 1372, 1333, 1224, 1218, 992 cm-1; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.91 (s, 6H), 1.43 (s, 6H), 1.23 (s, 6H), 2.0 (s, 1H) 2.26–2.28 (m, 4H), 2.32 (s, 3H), 3.55–3.60 (m, 1H), 3.78 (s, 3H), 3.79–3.83 (t, 2H, J=1.6 Hz), 4.07-4.09 (m, 1H), 7.2 (s, 1H); 13C NMR(100 MHz, CDCl3) δ 196.7, 171.1, 169.6, 163.5, 84.6, 63.3, 54.2, 51.7, 40.5, 32.2, 31.4, 28.9, 17.8, 16.8.
（四）鹽酸沃尼妙林
將12.87 g（含量為85%, 40 mmol）的截短側(cè)耳素和8.39 g（44 mmol）的對甲苯磺酰氯加入到500 mL的燒瓶中，再加入200 mL的甲基異丁基酮，攪拌并溶解，然后滴加濃度為10 M的NaOH 8 mL，并加熱至60 ℃。反應(yīng)45 min后，在N2保護的條件下，加入13.79 g中間體10，攪拌反應(yīng)24 h。反應(yīng)后降至室溫，加入150 mL水，用5M的HCl調(diào)pH至2左右后，室溫攪拌約4-5h。然后分離兩相，水相用甲基叔丁基醚萃取3次，每次50 mL。水相加入100 mL的甲基叔丁基醚，用5M的NaOH調(diào)pH至8-9，攪拌30min，然后分離兩相。有機相用蒸餾水萃取2遍，再加入75 mL的蒸餾水，滴加HCl調(diào)pH至2-3，攪拌20 min，分離兩相后水相用真空干燥箱蒸干，獲得18.8g（收率78%）鹽酸沃尼妙林。
IR (KBr): 3425, 2962, 2933, 1728, 1681, 1557, 1463, 1285, 1117, 1016, 982, 955, 938, 918 cm-1; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 0.76 (d, 3H, J = 7.2 Hz), 0.99 (d, 3H, J = 7.2 Hz), 1.13–1.21 (m, 10H), 1.34 (s, 8H), 1.49–1.61 (m, 6H), 1.76–1.86 (d, 2H), 2.25-2.45(m, 6H), 3.19-3.23 (d, 1H, J=1.6 Hz), 3.36 (s, 2H), 3.61-3.64 (d, 2H, J=1.2 Hz), 3.93-3.95 (d, 1H, J=0.8 Hz), 5.21-5.30 (q, 2H), 5.73(s, 1H), 6.32-6.39 (t, 1H, J1 = 16.4 Hz, J2 = 12.0 Hz); 13C NMR(100 MHz, CDCl3) δ170.1, 169.0, 139.5, 116.5, 74.4, 70.4, 58.6, 58.2, 48.2, 46.8, 45.6, 43.8, 41.8, 36.9, 35.9, 31.5, 30.1, 26.9, 26.4, 26.1, 24.7, 17.9, 17.4, 16.7, 14.9, 11.4。
實施例2
（一）2-甲基-2-羥基丙胺（中間體6）的合成
將5.91 g（50 mmol）的β-羥基異戊酸溶于150 mL的THF中、加入15 mL的N-甲基嗎啉后，在室溫下滴加13.76 g（50 mmol）的疊氮磷酸二苯酯，15 min滴加完后，攪拌反應(yīng)4 h。然后加入60 mL的蒸餾水，攪拌并回流2 h。反應(yīng)后，減壓蒸干THF。加入30 mL的乙酸乙酯，攪拌、調(diào)pH至2-3。分離兩相，水相再用乙酸乙酯萃取2次，每次20 mL。水相再加入乙酸乙酯30 mL，調(diào)pH至9左右。分離兩相，用水萃取2次，每次15 mL。Na2SO4干燥，蒸干溶劑后即獲得3.79 g產(chǎn)品（收率為85%）。
（二）D-纈氨酸鄧鹽（8）的合成
與實施例1 不同的是所用D-纈氨酸為5.85g （50 mmol），乙酰乙酸乙酯為6.95 mL（55 mmol），4.48g（80 mmol）KOH和80mL的甲苯，反應(yīng)時間為3 h，得到10.55 g的D-纈氨酸鄧鹽粗品。
（三） (R,E)-甲基-3-(1-(2-(巰乙?；?-2-甲基丙胺)-3-甲基-1-氧代丁基-2-氨基)-2-乙烯酸甲酯（中間體10）
將8.6 g（40 mmol）的D-纈氨酸鄧鹽置于燒瓶中，加入150 ml的四氫呋喃中，加入N-甲基嗎啉3.54 g (35 mmol)，冷至0 ℃左右，緩慢滴加4.78 g (35 mmol)氯甲酸異丁酯，攪拌30 min 后再加入3.12 g (35 mmol)的中間體6。于0 ℃反應(yīng)2 h后，加入7.5 mL的N-甲基嗎啉，并緩慢滴加4.01 g (35 mmol)的甲磺酰氯，約40-60 min滴加完。反應(yīng)液升至室溫，再攪拌反應(yīng)2 h。加入4.00 g (35 mmol)的硫代乙酸鉀，再加入3 mL的N-甲基嗎啉，50 ℃反應(yīng)16 h。反應(yīng)后過濾，濾液蒸干，在所得固體中加入50 mL乙酸乙酯和80 mL的水，調(diào)pH至6左右。分離兩相，水相再用乙酸乙酯萃取2次，每次20 ml。合并有機相，用無水硫酸鈉干燥，過濾、蒸干乙酸乙酯，獲得6.63 g的中間體10（收率為55%）。
（四）鹽酸沃尼妙林
將6.44 g（含量為85%, 20 mmol）的截短側(cè)耳素和4.20 g（22 mmol）的對甲苯磺酰氯加入到250 mL的燒瓶中，再加入100 mL的甲基異丁基酮，攪拌并滴加濃度為10 M的NaOH 4 mL，升溫至60 ℃。反應(yīng)30 min后，在N2保護的條件下，加入6.90 g中間體10，攪拌反應(yīng)20 h。反應(yīng)后降至室溫，加入8 mL水，調(diào)pH至2左右后，繼續(xù)攪拌約4 h。然后分離兩相，水相用甲基叔丁基醚萃取3次，每次30 mL。水相加入50 mL的甲基叔丁基醚， pH至9左右，攪拌30 min，然后分離兩相。有機相用蒸餾水萃取2遍后再加入50 mL的蒸餾水，滴加HCl調(diào)pH至2-3，攪拌15 min，分離兩相后水相用真空干燥箱蒸干，獲得鹽酸沃尼妙林9.52 g（收率79%）。
最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。