本發(fā)明屬于制藥合成工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高立體選擇性合成海兔毒素10(d10)的dap片段的方法。
背景技術(shù)：
海兔毒素是一種從食藻軟體動(dòng)物長尾背肛海兔的消化腺發(fā)現(xiàn)的海洋生物毒素之一，因此被命名為海兔毒素。海兔毒素有多種亞型，其中d10是研究最多的一種，是海兔毒素的代表。海兔毒素是一種強(qiáng)力的細(xì)胞微管蛋白抑制劑，對(duì)腫瘤細(xì)胞有較強(qiáng)的殺傷作用，現(xiàn)在已有以海兔毒素作為載體的抗體偶聯(lián)藥物上市銷售，用以治療癌癥。海兔毒素由dov、vil、dap、dap、doe片段組成，其中dap片段包含三個(gè)手性中心，對(duì)dap片段的不對(duì)稱合成是合成海兔毒素所面臨的關(guān)鍵問題之一。現(xiàn)有技術(shù)中陸續(xù)有關(guān)于dap片段的合成方法的報(bào)道，例如：georger.pettit等(“thedolastatins；18:stereospcificsynthesisofdolaproine”,synthesis,1996,06,719-725)。用此方法合成的dap片段立體選擇性不高，需要分離異構(gòu)體才能得到目的產(chǎn)物，且原料較昂貴，后處理較復(fù)雜。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種高立體選擇性合成海兔毒素dap片段的方法，本發(fā)明的方法原料廉價(jià)易得，副產(chǎn)物少，立體選擇性高，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明海兔毒素dap片段的合成方法，包括以下步驟：
(1)在有機(jī)溶劑中，以化合物(ii)(l)-n-叔丁氧羰基脯氨醛和化合物(iii)(r)-4-芐基-3-丙酰惡唑烷-2-酮為原料，在堿和助劑的作用下，進(jìn)行羥醛縮合反應(yīng)，得到中間體(i)；
制備的中間體(i)可通過以下兩種方法制備目標(biāo)化合物dap片段：
方法一：
(2)在溶劑中，在堿和助劑的作用下，中間體(i)經(jīng)水解反應(yīng)，得到中間體(iv)；
(3)在有機(jī)溶劑中，中間體(iv)與堿、甲基化試劑發(fā)生甲基化反應(yīng)，得到高立體選擇性產(chǎn)物海兔毒素dap片段。
方法二：
(4)在有機(jī)溶劑中，在干燥劑、縛酸劑和甲基化試劑的存在下，中間體(i)經(jīng)甲基化反應(yīng)，得到甲基化的中間體(v)；
(5)在溶劑中，在堿和助劑的存在下，中間體(v)經(jīng)水解反應(yīng)生成高立體選擇性產(chǎn)物海兔毒素dap片段。
所述反應(yīng)過程如路線(1)所示：
步驟(1)中，所述有機(jī)溶劑選自二甲基甲酰胺、二氯甲烷、四氫呋喃氯仿、二氧六環(huán)、二甲基亞砜、1,2-二氯乙烷等中的一種或多種；優(yōu)選地，為二氯甲烷或四氫呋喃。
步驟(1)中，所述堿選自dipea、三乙胺、碳酸鈉、碳酸鉀、lihmds、氫化鈉等中的一種或多種；優(yōu)選地，為三乙胺。
步驟(1)中，所述助劑選自三氟甲磺酸二丁硼、四氯化鈦、三氯化鋁等中的一種或多種；優(yōu)選地，為三氟甲磺酸二丁硼。
步驟(1)中，化合物(ii)、化合物(iii)、助劑、堿的摩爾比為0.8：(0.8-1.5)：(0.8-1.5)：(0.8-1.5)；優(yōu)選地，為0.8：0.9：1.0：1.1。
步驟(1)中，所述羥醛縮合反應(yīng)的溫度為-80℃—-20℃；優(yōu)選地，為-75℃。
步驟(1)中，所述羥醛縮合反應(yīng)的時(shí)間為1小時(shí)-5小時(shí)；優(yōu)選地，為3小時(shí)。
步驟(1)中，所述羥醛縮合反應(yīng)優(yōu)選在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行。
步驟(1)中，所述羥醛縮合反應(yīng)完成后還可以包括淬滅反應(yīng)的步驟；所述淬滅劑選自雙氧水、甲醇、乙醇、異丙醇等中的一種或多種；優(yōu)選地，為雙氧水、甲醇或其混合溶液，其中，為混合溶液時(shí)，所述雙氧水和甲醇的體積比為1：1-1：4，優(yōu)選地為1：2。
在一具體實(shí)施方式中，步驟(1)包括：將(r)-4-芐基-3-丙酰惡唑烷-2-酮加入反應(yīng)瓶，加入有機(jī)溶劑中，攪拌溶解，降溫至0℃，將反應(yīng)瓶內(nèi)氣體換為氮?dú)獗Ｗo(hù)氣，加入堿，加入三氟甲磺酸二丁硼，反應(yīng)45分鐘，繼續(xù)降溫至-75℃，緩慢加入(l)-n-叔丁氧羰基脯氨醛，反應(yīng)1小時(shí)，升溫至0℃，反應(yīng)2小時(shí)，lc-ms檢測(cè)反應(yīng)進(jìn)行程度，完成后加入雙氧水和甲醇的混合溶液淬滅反應(yīng)。旋除有機(jī)溶劑，用二氯甲烷提取兩次，合并有機(jī)相，用碳酸氫鈉和氯化鈉洗兩次，用無水硫酸鈉干燥，柱層析即可得中間體(i)。
步驟(2)中，所述溶劑選自四氫呋喃、水、甲醇、乙醇、二氧六環(huán)等中的一種或多種；優(yōu)選地，為四氫呋喃和水的混合溶劑，其中，所述四氫呋喃和水的體積比為(1-5)：1，優(yōu)選地為4：1。
步驟(2)中，所述堿選自氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀等中的一種或多種；優(yōu)選地，為氫氧化鋰。
步驟(2)中，所述助劑為雙氧水；優(yōu)選地，為質(zhì)量分?jǐn)?shù)30％雙氧水。
步驟(2)中，所述中間體(i)、助劑、堿的摩爾比為1：(3-10)：(1-2)；優(yōu)選地，為1：7.2：1.6。
步驟(2)中，所述水解反應(yīng)的溫度為0℃-20℃；優(yōu)選地，為0℃。
步驟(2)中，所述水解反應(yīng)的時(shí)間為3-10小時(shí)；優(yōu)選地，為4小時(shí)。
步驟(2)中，反應(yīng)結(jié)束后，還包括采用淬滅劑淬滅反應(yīng)的步驟；其中，所述淬滅劑為還原劑，選自硫代硫酸鈉和/或亞硫酸鈉；優(yōu)選地，為硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、或其飽和溶液。
其中，所述淬滅劑與反應(yīng)液的體積比為1：4-4：1；優(yōu)選地，為1：1。
在一具體實(shí)施方式中，步驟(2)包括：將中間體(i)放入反應(yīng)瓶，加入四氫呋喃和水的混合溶液溶解，用冰水浴降溫，加入雙氧水，加入氫氧化鋰溶液。用薄層色譜監(jiān)測(cè)反應(yīng)，大約2小時(shí)后反應(yīng)完成，加入硫代硫酸鈉或亞硫酸鈉溶液淬滅反應(yīng)。旋除揮發(fā)性溶劑，用有機(jī)溶劑洗三次，收集水相，用鹽酸調(diào)水相ph＝3，用有機(jī)溶劑萃取三次，合并有機(jī)相，用飽和食鹽水洗，用無水硫酸鈉或無水硫酸鎂干燥有機(jī)相，旋除有機(jī)溶劑即可得到(iv)。
其中，萃取中使用的鹽酸濃度為0.1-10m；優(yōu)選地，為1m。
其中，萃取中使用的有機(jī)溶劑選自二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醚、甲叔醚、苯甲醚等中的一種或多種；優(yōu)選地，為乙酸乙酯。
步驟(3)中，所述有機(jī)溶劑選自二甲基甲酰胺、四氫呋喃、二氯甲烷、二氧六環(huán)、二甲基亞砜等中的一種或多種；優(yōu)選地，為二甲基甲酰胺或四氫呋喃；進(jìn)一步優(yōu)選地，為無水二甲基甲酰胺或無水四氫呋喃。
步驟(3)中，所述堿選自氫化鈉、lihmds、正丁基鋰、二異丙基胺基鋰等中的一種或多種；優(yōu)選地，為氫化鈉。
步驟(3)中，所述甲基化試劑選自碘甲烷和/或硫酸二甲酯；優(yōu)選地，為碘甲烷。
步驟(3)中，中間體(iv)、堿、甲基化試劑的摩爾比為(1)：(2-10)：(3-20)；優(yōu)選地，為1：4.5：17。
步驟(3)中，將中間體(iv)溶于有機(jī)溶劑中，冰水浴降溫，然后再加入氫化鈉、碘甲烷；優(yōu)選地，加入氫化鈉攪拌30分鐘后，再加入碘甲烷，
步驟(3)中，所述甲基化反應(yīng)的溫度為0-20℃；優(yōu)選地，為0℃。
步驟(3)中，所述甲基化反應(yīng)的時(shí)間為5-24小時(shí)；優(yōu)選地，為10小時(shí)。
步驟(3)中，所述甲基化反應(yīng)優(yōu)選在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行。
步驟(3)中，中間體(iv)先采用堿處理，再進(jìn)行甲基化反應(yīng)；優(yōu)選地，為堿處理30分鐘，再進(jìn)行甲基化反應(yīng)；其中所述堿包括氫化鈉、lihmds、正丁基鋰、二異丙基胺基鋰。
步驟(3)中，反應(yīng)完全后還可以包括使用冰水淬滅反應(yīng)的步驟。
其中，淬滅反應(yīng)后還包括萃取的步驟；其中，萃取中使用的有機(jī)溶劑選自二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醚、甲叔醚、苯甲醚；優(yōu)選地，為乙酸乙酯。
在一具體實(shí)施方式中，步驟(3)包括：將中間體(iv)溶于四氫呋喃中，冰水浴降溫，加入氫化鈉，攪拌30分鐘，加入碘甲烷，在0℃溫度下攪拌過夜，使用tlc檢測(cè)反應(yīng)，反應(yīng)完成后使用冰水淬滅反應(yīng)，用乙酸乙酯洗一次，取水相，用鹽酸調(diào)節(jié)ph＝3，用有機(jī)溶劑萃取三次，合并有機(jī)相，旋干，柱層析即可得dap片段。其中，萃取中使用的有機(jī)溶劑選自二氯甲烷，乙酸乙酯，乙醚，甲叔醚，苯甲醚；優(yōu)選地，為乙酸乙酯。
步驟(4)中，所述有機(jī)溶劑選自二甲基甲酰胺、二甲亞楓、二氯甲烷、1,2-二氯甲烷等中的一種或多種；優(yōu)選地，為二甲基甲酰胺、二甲亞楓或其混合溶液，二氯甲烷、二甲亞楓或其混合溶液；進(jìn)一步優(yōu)選地，為二氯甲烷、二甲亞楓的混合溶液，二氯甲烷、二甲亞楓的體積比為(1-5)：1，優(yōu)選地，為4：1。
步驟(4)中，所述干燥劑選自分子篩、無水硫酸鈉、無水硫酸鎂；優(yōu)選地，為分子篩。其中，所述分子篩是指具有均勻的微孔，其孔徑與一般分子大小相當(dāng)?shù)囊活愇镔|(zhì)。本發(fā)明的分子篩可選用廣泛用作高效干燥劑、選擇性吸附劑、催化劑、離子交換劑等的分子篩。
步驟(4)中，所述縛酸劑選自質(zhì)子海綿(1,8-雙二甲氨基萘)、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀；優(yōu)選地，為質(zhì)子海綿(1,8-雙二甲氨基萘)。
步驟(4)中，所述甲基化試劑為三甲基氧鎓四氟硼酸。
步驟(4)中，所述中間體(i)、縛酸劑、甲基化試劑的摩爾比為1：(1-3)：(1-3)；優(yōu)選地，為1：2.5：2.6。
步驟(4)中，所述甲基化反應(yīng)的溫度為0-25℃；優(yōu)選地，為0℃。
步驟(4)中，所述甲基化反應(yīng)的時(shí)間為8-20小時(shí)；優(yōu)選地，為12小時(shí)。
步驟(4)中，所述甲基化反應(yīng)優(yōu)選在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行。
在一具體實(shí)施方式中，步驟(4)包括：將中間體(i)溶于二甲基甲酰胺和二甲亞楓的混合溶液中，降溫至0℃，加入分子篩，攪拌20分鐘，依次加入質(zhì)子海綿，三甲基氧鎓四氟硼酸，在0℃攪拌過夜，濾去分子篩，真空旋除有機(jī)相，柱層析即可得中間體(v)。
步驟(5)中，所述溶劑選自四氫呋喃、水、甲醇、乙醇、二氧六環(huán)等中的一種或多種；優(yōu)選地，為四氫呋喃、水或其混合溶液，當(dāng)為混合溶液時(shí)，所述四氫呋喃和水的體積比為(1-5)：1，優(yōu)選地為4：1。
步驟(5)中，所述堿選自氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀等中的一種或多種；優(yōu)選地，為氫氧化鋰。
步驟(5)中，所述助劑為雙氧水；優(yōu)選地，為質(zhì)量分?jǐn)?shù)30％的雙氧水。
步驟(5)中，反應(yīng)結(jié)束后，還包括采用淬滅劑淬滅反應(yīng)的步驟；其中，所述淬滅劑為還原劑，選自硫代硫酸鈉和/或亞硫酸鈉；優(yōu)選地，為硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉、或其飽和溶液。
其中，加入淬滅劑的體積與反應(yīng)液的體積比為1：4-4：1，優(yōu)選地，為1：1。
步驟(5)中，中間體(v)、助劑、堿的摩爾比為1：(3-10)：(1-2)；優(yōu)選地，為1：7.2：1.6。
步驟(5)中，所述水解反應(yīng)的溫度為0-20℃；優(yōu)選地，為0℃。
步驟(5)中，所述水解反應(yīng)的時(shí)間為3-10小時(shí)；優(yōu)選地，為4小時(shí)。
在一具體實(shí)施方式中，步驟(5)包括：將中間體(v)放入反應(yīng)瓶，加入四氫呋喃和水的混合溶液溶解，用冰水浴降溫，加入雙氧水，加入氫氧化鋰溶液。用薄層色譜監(jiān)測(cè)反應(yīng)，大約2小時(shí)后反應(yīng)完成，加入硫代硫酸鈉或亞硫酸鈉溶液淬滅反應(yīng)。旋除揮發(fā)性溶劑，用有機(jī)溶劑洗三次，收集水相，用鹽酸調(diào)水相ph＝3，用有機(jī)溶劑萃取三次，合并有機(jī)相，用飽和食鹽水洗，用無水硫酸鈉或無水硫酸鎂干燥有機(jī)相，旋除有機(jī)溶劑即可得到所述海兔毒素dap片段。
其中，加入亞硫酸鈉飽和溶液的體積與反應(yīng)液的比例為1：4-4：1，優(yōu)選地，為1：1。
其中，萃取中使用的有機(jī)溶劑選自二氯甲烷、乙酸乙酯、乙醚、甲叔醚、苯甲醚；優(yōu)選地，為乙酸乙酯。
其中，所述鹽酸濃度為0.1-10m；優(yōu)選地，為1m。
在一具體的實(shí)施方式中，所述海兔毒素dap片段的合成方法的反應(yīng)路線如下：
本發(fā)明還提出了一種n-叔丁氧羰基脯氨酸衍生的噁唑烷酮類化合物，其結(jié)構(gòu)如下式(i)所示：
本發(fā)明還提出了式(i)所示n-叔丁氧羰基脯氨酸衍生的噁唑烷酮類化合物在制備海兔毒素dap片段中的應(yīng)用。
本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明以(l)-n-叔丁氧羰基脯氨醛(ii)和(r)-4-芐基-3-丙酰惡唑烷-2-酮(iii)為原料，制備中間體(i)；中間體(i)經(jīng)水解后得到中間體(iv)；中間體(iv)經(jīng)甲基化反應(yīng)得到高立體選擇性的海兔毒素dap片段；或，制備的中間體(i)也可以先通過甲基化反應(yīng)生成中間體(v)，中間體(v)經(jīng)水解反應(yīng)得到高立體選擇性的海兔毒素dap片段。本發(fā)明的制備方法成本低廉，操作簡便，立體選擇性高。
具體實(shí)施方式
結(jié)合以下具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，實(shí)施本發(fā)明的過程、條件、試劑、實(shí)驗(yàn)方法等，除以下專門提及的內(nèi)容之外，均為本領(lǐng)域的普遍知識(shí)和公知常識(shí)，本發(fā)明沒有特別限制內(nèi)容。
實(shí)施例1
(1)中間體(i)的合成
將2.4g化合物(iii)溶于30ml二氯乙烷中，冰水浴降溫至0℃，將反應(yīng)體系內(nèi)空氣抽盡，加入氮?dú)獗Ｗo(hù)，加入5ml1mol/l的三氟甲磺酸二丁硼，溶液變?yōu)榘导t色，再加入0.8ml三乙胺，溶液變?yōu)榈S色澄清透明。在0℃下反應(yīng)45分鐘。將反應(yīng)體系降溫至-75℃，緩慢滴加1.9g反應(yīng)物(iv)，滴加完成后在-75℃反應(yīng)1小時(shí)，升溫至0℃，反應(yīng)2小時(shí)，升溫至室溫后tlc檢測(cè)反應(yīng)，一般1小時(shí)即可完成反應(yīng)。反應(yīng)完成后加入15ml甲醇：雙氧水(30％)＝2：1淬滅反應(yīng)，溶液變?yōu)闊o色，底部有少量渾濁。用25ml二氯甲烷萃取三次，合并有機(jī)相，用25ml碳酸氫鈉飽和溶液洗兩次，飽和食鹽水洗一次，旋除有機(jī)溶劑后干法上樣，用石油醚：乙酸乙酯＝5：1柱層析，可得白色泡狀的固體，即為中間體(i)(3.5g,86％)。
1hnmr(400mhz,dmso)δ7.36–7.15(m,5h),5.10–4.90(m,1h),4.65(dd,j＝31.4,12.6hz,1h),4.32(t,j＝8.4hz,1h),4.22(dd,j＝8.9,2.2hz,1h),3.91(s,1h),3.67(s,2h),3.34(s,2h),2.98(d,j＝4.9hz,3h),1.93–1.74(m,2h),1.62(dd,j＝25.9,7.8hz,2h),1.40(s,9h),1.28–1.12(m,4h).
(2)中間體(i)水解合成中間體(iv)
將600mg中間體(i)溶于8ml四氫呋喃中，加入2ml水，冰水浴，加入1.2ml30％雙氧水，加入3ml溶解95mg一水合氫氧化鋰的溶液，tlc監(jiān)測(cè)反應(yīng)，大約4小時(shí)后反應(yīng)完成，加入10ml飽和亞硫酸鈉溶液，升溫至室溫，反應(yīng)過夜。旋除有機(jī)溶劑，用6ml二氯甲烷洗三次，保留水相，用1m的鹽酸溶液調(diào)節(jié)水相ph＝3,用6ml二氯甲烷溶液萃取水相四次，合并有機(jī)相，旋除有機(jī)溶劑，即可得中間體(iv)(329mg,86％)。
1hnmr(400mhz,dmso)δ10.20(s,1h),5.75(s,1h),3.82(dt,j＝19.4,9.7hz,1h),3.67(s,1h),3.33–3.29(m,1h),3.11(s,1h),2.25(d,j＝5.5hz,1h),1.97–1.87(m,1h),1.83(ddd,j＝17.7,10.8,5.7hz,1h),1.69(s,2h),1.39(s,9h),1.09(d,j＝6.9hz,3h).
(3)中間體(iv)甲基化合成目標(biāo)產(chǎn)物海兔毒素dap片段
將300mg中間體(iv)溶于6ml四氫呋喃中，降溫至0℃，加入0.2g氫化鈉，攪拌30分鐘，加入1.2ml碘甲烷，繼續(xù)在0℃下攪拌過夜。tlc監(jiān)測(cè)反應(yīng)。反應(yīng)完成后加入15ml水淬滅反應(yīng)，旋除四氫呋喃，用乙酸乙酯洗一次，取水相，使用鹽酸調(diào)節(jié)ph＝3，用15ml乙酸乙酯萃取三次，合并有機(jī)相旋干，用石油醚：乙酸乙酯＝6：1柱層析。即可得dap(289mg，91％)。
1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.27(s,1h),4.17–4.08(m,1h),3.45(s,3h),2.53(d,j＝6.8hz,1h),1.99–1.70(m,4h),1.54–1.41(m,9h),1.26–1.24(m,3h).
(4)中間體(i)甲基化合成中間體(v)
將中間體(i)溶于2ml二氯甲烷和0.5ml二甲亞楓的混合溶液中，降溫至0℃，加入200mg4a的分子篩，攪拌20分鐘，加入260mg質(zhì)子海綿，171mg三甲基氧鎓四氟硼酸，反應(yīng)過夜，tlc監(jiān)測(cè)反應(yīng)。反應(yīng)完成后先過濾除去分子篩，旋干有機(jī)溶劑，使用石油醚：乙酸乙酯＝10：1柱層析即可得中間體(v)(82mg，80％)。
1hnmr(400mhz,cdcl3)δ＝7.27(s,1h),4.17–4.08(m,1h),3.45(s,3h),2.53(d,j＝6.8,1h),1.99–1.70(m,4h),1.54–1.41(m,9h),1.26–1.24(m,3h).
(5)中間體(v)水解合成目標(biāo)產(chǎn)物海兔毒素dap片段
將150mg中間體(v)溶于2ml四氫呋喃中，冰水浴，加入1ml水，加入0.6ml雙氧水，將28mg一水合氫氧化鋰溶于1.5ml水中，加入反應(yīng)體系。tlc監(jiān)測(cè)反應(yīng)，4小時(shí)后反應(yīng)完成，加入10ml硫代硫酸鈉的飽和溶液，反應(yīng)過夜，旋除四氫呋喃，用5ml二氯甲烷洗三次，取水相，用1m鹽酸調(diào)節(jié)ph＝3,5ml乙酸乙酯萃取三次，旋干即可得產(chǎn)品dap(86mg，91％)。
1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.27(s,1h),4.17–4.08(m,1h),3.45(s,3h),2.53(d,j＝6.8hz,1h),1.99–1.70(m,4h),1.54–1.41(m,9h),1.26–1.24(m,3h).
本發(fā)明的保護(hù)內(nèi)容不局限于以上實(shí)施例。在不背離發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的變化和優(yōu)點(diǎn)都被包括在本發(fā)明中，并且以所附的權(quán)利要求書為保護(hù)范圍。