技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于甾體激素藥物的制備工藝技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及到一種雄性激素藥物雄諾龍的制備方法。
背景技術(shù):
雄諾龍,別名二氫睪酮,是一種雄性激素藥物,臨床上主要用于促進(jìn)男性性器官及副性征的發(fā)育并維持其正常功能,也用于因男性睪丸內(nèi)分泌機(jī)能低落而引起的各種疾病,同時(shí)也可用于合成脫氫睪丸素等其他高級(jí)雄性激素藥物,市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊。雄諾龍的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法,是從薯蕷植物中提取薯蕷皂素,經(jīng)保護(hù)、氧化裂解、消除,獲得關(guān)鍵中間體—醋酸妊娠雙烯醇酮(簡(jiǎn)稱雙烯)為原料,經(jīng)肟化、貝克曼重排、還原、堿水解、氧化、催化氫化等六步反應(yīng)制得,其合成路線見附圖 1。其中薯蕷皂素的提取、氧化裂解、貝克曼重排、還原、堿水解、氧化反應(yīng)等工藝,產(chǎn)生廢水較多,不易處理,易污染環(huán)境。更重要的是,隨著野生薯蕷植物資源日益枯竭,而人工種植薯蕷植物,也因人工、化肥等種植成本的日益上升,導(dǎo)致皂素、雙烯的生產(chǎn)成本成倍增長(zhǎng),致使雄諾龍生產(chǎn)成本與市場(chǎng)價(jià)格大幅增長(zhǎng),業(yè)已對(duì)全球雄諾龍藥物市場(chǎng)產(chǎn)生了重大影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種新的雄諾龍的制備方法,解決傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝中合成原料貴、合成路線長(zhǎng)、工藝操作復(fù)雜、環(huán)保處理難、生產(chǎn)成本高等問題。以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化工藝操作,降低生產(chǎn)成本,減小廢水排放等目的。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種雄諾龍的制備方法,以4-雄烯二酮(簡(jiǎn)稱4AD)為原料,經(jīng)醚化、還原、催化氫化、水解四步反應(yīng)合成雄諾龍;操作步驟如下:
A、合成醚化物,是將4AD與原甲酸三乙酯在低碳醇有機(jī)溶劑中,酸催化反應(yīng)得醚化物3-乙氧基-雄甾-3,5-二烯-17-酮;
B、合成還原物,是將醚化物溶入有機(jī)溶劑中,加入金屬硼氫化物還原劑,將醚化物分子中的17位酮基還原成羥基,得還原物3-乙氧基-雄甾-3,5-二烯-17-醇;
C、合成氫化物,是將還原物溶入有機(jī)溶劑中,加入氫化反應(yīng)催化劑,選擇性氫化還原物分子中的5位雙鍵,得氫化物3-乙氧基-雄甾-3-烯-17-醇;
D、合成甲基睪丸素,是將氫化物在有機(jī)溶劑中,酸催化水解得雄諾龍;
進(jìn)一步地,其合成的具體操作如下:
A、醚化物的合成:將4AD在有機(jī)溶劑中與原甲酸三乙酯在酸催化下,于20~50℃攪拌反應(yīng)12~16小時(shí),反應(yīng)完后,加入弱堿中和至pH 7~7.5,進(jìn)一步后處理,得醚化物3-乙氧基-雄甾-3,5二烯-17-酮,其HPLC含量98.5~99.5%,重量收率100~102%;
B、還原物的合成:將上述醚化物溶解于有機(jī)溶劑中,攪拌,控溫至10-50℃,慢慢加入金屬硼氫化物還原劑, 1~1.5小時(shí)加完,再保溫于10-50℃繼續(xù)攪拌反應(yīng)3-4小時(shí),TLC確認(rèn)反應(yīng)終點(diǎn),反應(yīng)完后加入酸中和至pH7~7.5,進(jìn)一步后處理,得還原物3-乙氧基-雄甾-3,5二烯-17-醇,其HPLC含量98.0~99.0%,重量收率90~95%;
C、氫化物的合成:將上述還原物溶解于有機(jī)溶劑中,攪拌,控溫至10-50℃,加入氫化反應(yīng)催化劑,置換空氣后,慢慢通入氫氣,保溫于10~50℃反應(yīng)8~10小時(shí),HPLC確認(rèn)反應(yīng)終點(diǎn)后,排干氫氣,趁熱充氮?dú)鈮簽V,濾餅用適量溶劑洗滌后回收,濾液與洗液合并,減壓濃縮回收有機(jī)溶劑90-95%,然后加入自來水?dāng)嚢栉鼍?-3小時(shí),過濾,水洗,干燥,得氫化物粗品,HPLC含量96.5-98.5%,重量收率90~95%;粗品以酒精、活性炭脫色重結(jié)晶,得氫化物3乙氧基-雄甾3-烯-17-醇,HPLC含量99.0%以上,本步反應(yīng)重量收率80~85%;
D、雄諾龍的合成:將上述氫化物溶入有機(jī)溶劑中,攪拌,保溫于20~80℃下慢慢滴加酸,加完后再反應(yīng)4~5小時(shí),TLC確認(rèn)反應(yīng)終點(diǎn)后,用液堿調(diào)pH至6.8~7.2,回收有機(jī)溶劑,降溫水析,得雄諾龍粗品,HPLC含量98.0-99.0%,重量收率80-85%;粗品用C4以下低碳醇重結(jié)晶,得雄諾龍產(chǎn)品,熔點(diǎn)178~183℃,HPLC含量99.0-99.5%,本步收率75-78%,四步反應(yīng)合成總收率60-65%。
進(jìn)一步地,上述醚化物合成中所述有機(jī)溶劑,包括二氯甲烷、甲苯、C4以下低碳醇如甲醇、乙醇,最好是乙醇,安全環(huán)保,方便回收;反應(yīng)所用的酸催化劑包括無機(jī)酸如鹽酸、硫酸、磷酸,或有機(jī)酸如醋酸、對(duì)甲苯磺酸、草酸,最好是對(duì)甲苯磺酸,催化效果良好;中和所用弱堿包括碳酸鈉,或吡啶,反應(yīng)溫度20~50℃,最好20~30℃;反應(yīng)物的重量配比是:4AD:原甲酸三乙酯:酸=1g:0.5~1.0g: 0.01~0.05g;最好是1g:0.8g:0.02g;反應(yīng)物與溶劑間的配比是:4AD:有機(jī)溶劑=1g:2~8ml,是好是1g::6~8ml。
上述還原物合成中所述還原反應(yīng)的有機(jī)溶劑,包括C4以下低碳醇如甲醇、乙醇,DME、四氫呋喃,最好是乙醇,不但反應(yīng)效果好,而且安全環(huán)保;還原反應(yīng)的還原劑金屬硼氫化物包括硼氫化鈉、硼氫化鉀、硼氫化鈣,最好硼氫化鈉,價(jià)廉物美;還原反應(yīng)溫度10~50℃,最好是20~25℃,反應(yīng)物間的重量配比是:醚化物:還原劑 =1g:0.10~0.15g,最好是1g:0.12g;反應(yīng)物與溶劑間的配比是:醚化物:反應(yīng)有機(jī)溶劑=1g:4~6ml,最好是1g:5ml。
上述氫化物合成中所述氫化反應(yīng)的有機(jī)溶劑,包括C4以下低碳醇如甲醇、乙醇,DME、乙酸乙酯、四氫呋喃、冰醋酸,最好是乙醇,不但反應(yīng)效果好,而且安全環(huán)保;催化劑的活性與用量及反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)的選擇性有非常大的影響,氫化反應(yīng)催化劑金屬包括各種含量的鈀炭、活性鎳,最好是5%的鈀碳,反應(yīng)效果較好;加氫反應(yīng)的反應(yīng)溫度為10~50℃,最好是20~25℃,反應(yīng)物間的重量配比是:醚化物:催化劑:氫氣=1g:0.05~0.15g:0.05~0.10g,最好是1g:0.08g:0.06g;反應(yīng)物與溶劑間的配比是:醚化物:反應(yīng)有機(jī)溶劑=1g:4~10ml,最好是1g:8ml。
上述氫化物水解合成雄諾龍所用的有機(jī)溶劑,包括甲苯、丙酮、C4以下一元脂肪酸如甲酸、醋酸,C4以下低碳醇如甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇等,最好是醋酸或酒精,反應(yīng)效果好,方便回收;所述酸包括無機(jī)酸如鹽酸、硫酸,或有機(jī)酸如三氟乙酸、對(duì)甲苯磺酸,最好是鹽酸,價(jià)廉環(huán)保;反應(yīng)溫度40~80℃,最好60~65℃;反應(yīng)物間的重量配比是: 氫化物:酸=1g:0.6~1.2g,最好是1g:0.8g;反應(yīng)物與溶劑間的配比是,氫化物:有機(jī)溶劑=1g:4-6ml,最好是1g:5ml。
本發(fā)明的有益效果是:由于采用從大豆油加工后的殘查中提取的豆甾醇經(jīng)發(fā)酵后得到4AD為原料,與以薯蕷皂素作原料的方法相比,原料來源廣泛,生產(chǎn)成本降低;本發(fā)明方法與傳統(tǒng)生產(chǎn)方法相比,合成路線短,工藝簡(jiǎn)便環(huán)保,產(chǎn)品收率高,質(zhì)量好,以目前原材料價(jià)格計(jì)算,生產(chǎn)原料成本降低35-40%;工藝中使用的溶劑可回收循環(huán)套用,既經(jīng)濟(jì),又環(huán)保,十分利于工業(yè)化生產(chǎn)。
附圖說明
圖1是雄諾龍傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝路線圖;
圖2是本發(fā)明雄諾龍合成路線圖。
具體實(shí)施方式
為了更詳細(xì)地說明本發(fā)明的要點(diǎn)與精神,下面舉三個(gè)實(shí)施例予以說明:
實(shí)施例一
A、醚化物的制備
在一個(gè)1000ml三口瓶中,加入100g 4AD,200ml乙醇,80ml原甲酸三乙酯,2g對(duì)甲苯磺酸,保溫于20~25℃攪拌反應(yīng)12~16小時(shí),TLC檢測(cè)反應(yīng)終點(diǎn),反應(yīng)完后,加入3ml 吡啶,攪拌20-25分鐘中和酸,然后將體系冷卻到-5-0℃,攪拌結(jié)晶2~3小時(shí),抽濾,少量乙醇洗滌,洗液和濾液合并,回收溶劑和粗品套用;濾餅70℃以下烘干,得醚化物101.6g,HPLC含量99.2%,重量收率101.6%。
B、還原物的制備
在一個(gè)1000ml三口瓶中,加入100g醚化物,800ml乙醇,攪拌升溫至20~25℃,慢慢加入12g硼氫化鈉,約0.5-1.0小時(shí)加完,再繼續(xù)保溫?cái)嚢璺磻?yīng)2~3小時(shí),TLC檢測(cè)反應(yīng)終點(diǎn)后,慢慢滴加0.1N鹽酸至pH6.5-7.0,滴完后,減壓濃縮回收90-95%的溶劑,然后加入500ml自來水,攪拌析晶2-3小時(shí),過濾,水洗,干燥,得還原物粗品92.6g,HPLC含量98.5%,重量收率92.6%。再將上述粗品中加入600ml酒精,加熱使其溶解,加入5g活性炭,回流脫色1~1.5小時(shí),趁熱過濾,濾餅用約80ml酒精泡洗,合并濾液與洗液,常壓濃縮至回收約85%酒精,再將體系降溫至0~5℃,攪拌析晶2~3小時(shí),過濾,濾餅用10ml 50%的乙醇溶液洗滌,70℃以下烘干,得還原物84.6g,HPLC含量99.2%,重量收率84.6%。
C、氫化物的制備
在一個(gè)1000ml三口瓶中,加入100g還原物,800ml乙醇,攪拌升溫至20~25℃,慢慢加入8g 5%的鈀炭,置換空氣后,開始慢慢通入氫氣,約1-1.5小時(shí)直至飽和,再繼續(xù)保溫?cái)嚢璺磻?yīng)2~3小時(shí),TLC檢測(cè)反應(yīng)終點(diǎn),反應(yīng)完后排盡氫氣,氮?dú)鈮簽V,濾餅用80-100ml 乙醇洗滌后送廠家回收鈀炭,濾液和洗液合并,減壓濃縮回收90-95%的溶劑,然后加入500ml自來水,攪拌析晶2-3小時(shí),過濾,水洗,干燥,得氫化物粗品92.6g,HPLC含量97.5%,重量收率92.6%;再將上述粗品用600ml酒精重結(jié)晶,得氫化物84.5g,HPLC含量99.2%,重量收率84.5%。
D、雄諾龍的制備
在一個(gè)1000ml三口瓶中,加入100g 氫化物、500ml甲苯,攪拌,慢慢升溫至60~65℃,滴加50%的硫酸溶液240ml,1.5~2小時(shí)滴完,滴完后,保溫反應(yīng)4~5小時(shí),反應(yīng)完后降溫至20-25℃,分水,2x200ml自來水洗滌,然后減壓蒸餾,回收約90-95%的甲苯,然后加入600 ml自來水,降溫至10~15℃,攪拌析晶2-3小時(shí),過濾,水洗至中性,濾餅70℃以下烘干,得雄諾龍粗品86.5g;HPLC含量98.0%,收率86.5%。將上述粗品用500ml酒精重結(jié)晶,得雄諾龍76.6g,熔點(diǎn)178~182℃,HPLC含量99.4%,重量收率76.6%。
實(shí)施例二
A、醚化物的制備
在一個(gè)1000ml三口瓶中,加入100g 4AD,600ml二氯甲烷,80ml原甲酸三乙酯,2g對(duì)甲苯磺酸,保溫于20~25℃攪拌反應(yīng)12~16小時(shí),TLC檢測(cè)反應(yīng)終點(diǎn)后,加入3ml 吡啶,攪拌20~25分鐘中和酸,減壓濃縮,回收二氯甲烷,降溫,加入100ml乙醇,然后將體系冷卻到-5~0℃,攪拌結(jié)晶2~3小時(shí),抽濾,少量乙醇洗滌,洗液和濾液合并,回收溶劑和粗品套用;濾餅70℃以下烘干,得醚化物100.2g,HPLC含量99.4%,重量收率100.2%。
B、還原物的制備
在一個(gè)1000ml三口瓶中,加入100g醚化物,800ml甲醇,攪拌升溫至20~25℃,慢慢加入12g硼氫化鉀,0.5-1.0小時(shí)加完,再繼續(xù)保溫?cái)嚢璺磻?yīng)2~3小時(shí),TLC檢測(cè)反應(yīng)終點(diǎn),反應(yīng)完后,慢慢滴加0.1N鹽酸至pH6.5-7.0,滴完后減壓濃縮回收90-95%的溶劑,然后加入500ml自來水,攪拌析晶2-3小時(shí),過濾,水洗,干燥,得還原物粗品92.2g,HPLC含98.0%,重量收率92.2%;再將上述粗品中加入600ml酒精,加熱使其溶解,加入5g活性炭,回流脫色1~1.5小時(shí),趁熱過濾,濾餅用約80ml酒精泡洗,合并濾液與洗液,常壓濃縮至回收約85%酒精,再將體系降溫至0~5℃,攪拌析晶2~3小時(shí),過濾,濾餅用10ml 50%的乙醇溶液洗滌,70℃以下烘干,得還原物84.0g,HPLC含量99.4%,重量收率84.0%。
C、氫化物的制備
在一個(gè)1000ml三口瓶中,加入100g還原物,800ml乙酸乙酯,攪拌升溫至30~35℃,慢慢加入8g 3%的鈀炭,置換空氣后,開始慢慢通入氫氣,1-1.5小時(shí)直至飽和,再繼續(xù)保溫?cái)嚢璺磻?yīng)4~5小時(shí),TLC檢測(cè)反應(yīng)終點(diǎn),反應(yīng)完后,排盡氫氣,氮?dú)鈮簽V,濾餅用80-100ml 乙酸乙酯洗滌后送廠家回收鈀炭,濾液和洗液合并,減壓濃縮回收90-95%的溶劑,然后加入500ml自來水,攪拌析晶2-3小時(shí),過濾,水洗,干燥,得氫化物粗品93.8g,HPLC含量97.8%,重量收率93.8%;再將上述粗品用600ml酒精重結(jié)晶,得氫化物84.8g,HPLC含量99.5%,重量收率84.8%。
D、雄諾龍的制備
在一個(gè)1000ml三口瓶中,加入100g 氫化物、500ml乙醇,攪拌,慢慢升溫至60~65℃,滴加300ml 36%% 的鹽酸溶液,1.5~2小時(shí)滴完后,保溫反應(yīng)4~5小時(shí),反應(yīng)完后降溫至20-25度,加入30%的燒堿溶液,中和至溶液pH7.0-7.5,然后減壓蒸餾,回收約90-95%的乙醇,然后加入600ml自來水,降溫至10~15℃,攪拌析晶2-3小時(shí),過濾,水洗至中性,濾餅70℃以下烘干,得雄諾龍粗品88.5g,HPLC含量98.5%,收率88.5%。將上述粗品用500ml酒精重結(jié)晶,得雄諾龍78.0g,熔點(diǎn)178.5~182.5℃,HPLC含量99.5%,重量收率78.0%。
實(shí)施例三
A、醚化物的制備
在一個(gè)1000ml三口瓶中,加入100g 4AD、200ml乙醇、80ml原甲酸三乙酯,通入HCl氣體2g,密閉,保溫于20-25℃攪拌反應(yīng)12~16小時(shí),TLC檢測(cè)反應(yīng)終點(diǎn),反應(yīng)完后,加入3ml 吡啶,攪拌20~25分鐘中和酸,然后將體系冷卻到-5~0℃,攪拌結(jié)晶2~3小時(shí),抽濾,少量乙醇洗滌,洗液和濾液合并,回收溶劑和粗品套用;濾餅70℃以下烘干,得醚化物103.2g,HPLC含量99.1%,重量收率103.2%。
B、還原物的制備
在一個(gè)1000ml三口瓶中,加入100g醚化物,800ml甲醇,攪拌升溫至20~25℃,慢慢加入12g硼氫化鈉,0.5-1.0小時(shí)加完,再繼續(xù)保溫?cái)嚢璺磻?yīng)2~3小時(shí),TLC檢測(cè)反應(yīng)終點(diǎn)后,慢慢滴加0.1N鹽酸至PH6.5-7.0,滴完后減壓濃縮回收90-95%的溶劑,然后加入500ml自來水,攪拌析晶2-3小時(shí),過濾,水洗,干燥,得還原物粗品93.8g,HPLC含量97.5%,重量收率93.8%;再將上述粗品中加入600ml酒精,加熱使其溶解,加入5g活性炭,回流脫色1~1.5小時(shí),趁熱過濾,濾餅用約80ml酒精泡洗,合并濾液與洗液,常壓濃縮至回收約85%酒精,再將體系降溫至0~5℃,攪拌析晶2~3小時(shí),過濾,濾餅用10ml 50%的乙醇溶液洗滌,70℃以下烘干,得還原物84.8g,HPLC含量99.5%,重量收率84.8%。
C、氫化物的制備
在一個(gè)1000ml三口瓶中,加入100g還原物,800ml乙醇,攪拌升溫至30~35℃,慢慢加入10g 3% 活性鎳,置換空氣后,開始慢慢通入氫氣,約1-1.5小時(shí)直至飽和,再繼續(xù)保溫?cái)嚢璺磻?yīng)4~5小時(shí),TLC檢測(cè)反應(yīng)終點(diǎn),反應(yīng)完后,排盡氫氣,氮?dú)鈮簽V,濾餅用80-100ml 乙醇洗滌后送廠家回收金屬鎳,濾液和洗液合并,減壓濃縮回收90-95%的溶劑,然后加入500ml自來水,攪拌析晶2-3小時(shí),過濾,水洗,干燥,得氫化物粗品91.5g,HPLC含量97.6%,重量收率91.5%;再將上述粗品用600ml酒精重結(jié)晶,得氫化物82.6g,HPLC含量99.3%,重量收率82.6%。
D、雄諾龍的制備
在一個(gè)1000ml三口瓶中,加入100g 氫化物、500ml甲苯,攪拌,慢慢升溫至60~65℃,滴加240ml 42%% 的氫溴酸溶液,1.5~2小時(shí)滴完,滴完后保溫反應(yīng)4~5小時(shí),反應(yīng)完后降溫至20-25度,加入30%的燒堿溶液,中和至溶液pH7.0-7.5,分盡水層,然后減壓蒸餾,回收約90-95%的甲苯,然后加入600 ml自來水,降溫至10~15℃,攪拌析晶2-3小時(shí),過濾,水洗至中性,濾餅70℃以下烘干,得雄諾龍粗品87.5g,HPLC含量97.8%,收率87.5%。將上述粗品用500ml酒精重結(jié)晶,得雄諾龍75.2g,熔點(diǎn)179.5~182.5℃,HPLC含量99.6%,重量收率75.2%。