一種異紫堇堿的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種異紫堇堿的制備方法，屬于有機(jī)合成領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 異紫堇堿（isocorydine，音譯名異可利定，又名異紫堇啡堿，在本發(fā)明中統(tǒng)一命名 為異紫堇堿，化學(xué)結(jié)構(gòu)見下式）是從禿瘡花或紫金龍等罌粟科植物中提取分離得到的一種 阿樸菲類生物堿，具有較好的藥理學(xué)活性：如抗心律失常、舒張血管、抗缺氧作用、抗癌活性 等。2010年，國(guó)家藥監(jiān)局批準(zhǔn)異紫堇堿鹽酸鹽(鹽酸異可利定片)作為處方藥(批準(zhǔn)文號(hào)：國(guó) 藥準(zhǔn)字H53021977)用于胃、腸、膽、胰、子宮、血管痙攣所致的疼痛，屬解痙鎮(zhèn)痛藥。
[0003] 2012年，Sun等人用罌粟科植物提取純化的異紫堇堿處理人的肝癌細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)該 化合物不僅可以通過(guò)誘導(dǎo)G2/M期細(xì)胞周期阻滯和細(xì)胞凋亡產(chǎn)生抑制效應(yīng)，而且還可以減 少CD133+標(biāo)記的肝癌干細(xì)胞，從而表明異紫堇堿是一種很有潛力的治療肝癌的化療藥物 (Sun, et al, Isocorydine inhibits cell proliferation in hepatocellular carcinoma cell lines by inducing G2/M cell cycle arrest and apoptosis. PLoS ONE, 2012, 7, e36808)〇
[0004] 側(cè)群細(xì)胞含量高的癌細(xì)胞組織更容易將多柔比星（常規(guī)臨床抗肝癌藥物）泵出 胞外。Lu等人發(fā)現(xiàn)ICD可通過(guò)優(yōu)先殺滅側(cè)群細(xì)胞，顯著降低肝癌細(xì)胞系側(cè)群細(xì)胞比例，進(jìn) 而增加癌細(xì)胞對(duì)多柔比星的敏感度，逆轉(zhuǎn)癌細(xì)胞的多藥耐藥性；體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研宄發(fā)現(xiàn)ICD可 選擇性的減少由側(cè)群細(xì)胞誘發(fā)腫瘤的體積和重量。在早期的治療中，異紫堇堿可阻滯側(cè)群 細(xì)胞周期于G2/M期，抑制其生長(zhǎng)，然后誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡；另外，異紫堇堿可顯著提升側(cè)群細(xì)胞 程序性細(xì)胞死亡因子4(TOCD4)的表達(dá)水平，進(jìn)而逆轉(zhuǎn)癌細(xì)胞的多藥耐藥性。綜上，異紫堇 堿可以靶向作用于肝癌細(xì)胞總SP，并且可通過(guò)降低肝癌細(xì)胞系側(cè)群細(xì)胞比例和顯著提升 側(cè)群F 1DOM的表達(dá)水來(lái)平逆轉(zhuǎn)癌細(xì)胞的多藥耐藥性。（Lu，ei a/，Isocorydine Targets the Drug-Resistant Cellular Side Population through PDCD4_Related Apoptosis in Hepatocellular Carcinoma, Mol Med, 2012， 18: 1136-1146)。
[0005] 異紫堇堿的提取一般以禿瘡花、紫金龍、洋玉蘭等含量相對(duì)較高的植物為原料，主 要采用硅膠柱層析法提取、分離，消耗大量時(shí)間及勞動(dòng)力，同時(shí)造成大量溶劑的浪費(fèi)，在提 取分離過(guò)程中，使用的很多有毒溶劑如氯仿、四氫呋喃和苯等對(duì)人體和環(huán)境造成危害，導(dǎo)致 生產(chǎn)成本高，效率低，耗時(shí)長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種異紫堇堿的有機(jī)化學(xué)全合成制備方法。
[0007] 本發(fā)明以3-羥基-4-甲氧基苯甲醛(異香草醛)和3,4-二甲氧基苯乙胺為起始原 料，通過(guò)12步化學(xué)反應(yīng)合成，其中通過(guò)關(guān)鍵的Bischer-Napieralski反應(yīng)、手性催化劑作用 下的不對(duì)稱氫化還原和過(guò)渡金屬作用下的雙苯環(huán)的偶聯(lián)反應(yīng)等關(guān)鍵化學(xué)反應(yīng)，最終建立了 目標(biāo)化合物異紫堇堿的有機(jī)全合成路線。
[0008] 本發(fā)明的化學(xué)合成路線如下：
各步驟反應(yīng)條件：（A)溴素，醋酸，攪拌；（B)芐基溴，碳酸鉀，二甲基甲酰胺（DMF)， 攪拌；（C)硼氫化鈉，甲醇；（D) X為氯或溴，氯化亞砜（SOCl2)或三溴化磷（PBr3),二氯甲 燒（CH 2Cl2)或氯仿（CHCl3) ; (E)氰化鉀，DMF，水；（F)氫氧化鈉，1，4-二氧六環(huán)，甲醇，水， 回流；（G) 150°C-180°C，氮?dú)?；（H)三氯氧磷，乙腈，氮?dú)?；（I)釕催化劑（II) (CAS號(hào)： 192139-92-7)，甲酸：三乙胺=3:1，氮?dú)猓唬↗)甲醛，硼氫化鈉，甲醇；（K)醋酸鈀，碳酸鉀， 三苯基膦，N，N-二甲基乙酰胺；（L)鈀碳催化劑，甲醇 具體步驟： A) 2-溴-3-羥基-4-甲氧基苯甲醛（2)的制備 將異香草醛、乙酸鈉和鐵粉溶于冰醋酸中室溫?cái)嚢?0 min-1 h后加入溶有溴素的冰 醋酸，室溫?cái)嚢柚敝练磻?yīng)完全（TLC檢測(cè)，石油醚：丙酮=4:1，v/v)，然后加入冰水，攪拌 lh，過(guò)濾，用無(wú)水乙醇進(jìn)行重結(jié)晶；所述異香草醛、乙酸鈉、鐵粉和溴素的摩爾比為：10~ 11:20 ~22:1:10 ~12 ; B) 2-溴-3-芐氧基-4-甲氧基苯甲醛（3)的制備 取步驟A)中的產(chǎn)物溶解于無(wú)水DMF中，依次加入芐溴、碳酸鉀固體粉末，室溫?cái)嚢柚?至反應(yīng)完全（TLC檢測(cè)，石油醚：丙酮=4:1，v/v)，將水和乙醚加入上述反應(yīng)物中，分離 乙醚層和水層，水層用乙醚萃取，合并乙醚層；乙醚層依次用水、飽和NaCl水溶液洗滌后 用無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾，濾液減壓回收溶劑，所得白色固體用環(huán)己烷洗滌后干燥；所述 2_溴-3-羥基-4-甲氧基苯甲醛、芐溴和碳酸鉀的摩爾比為：1:1~I. 1:2. 3~2. 5 ; C) 2-溴-3-芐氧基-4-甲氧基苯甲醇（4)的制備 取步驟B)中的反應(yīng)產(chǎn)物溶解于甲醇中，分批加入硼氫化鈉，室溫?cái)嚢柚敝练磻?yīng)完全 (TLC檢測(cè)，石油醚：丙酮=4:1，v/v)，減壓回收溶劑，剩余物用CH2Cl2溶解，水洗滌CH 2Cl2 層，無(wú)水硫酸鈉干燥CH2ClJl,減壓過(guò)濾，減壓回收溶劑，即得2-溴-3-芐氧基-4-甲氧基 苯甲醇；所述2-溴-3-芐氧基-4-甲氧基苯甲醛與硼氫化鈉的摩爾比為：1. 5~1. 6:1 ; D) 2-溴-3-芐氧基-4-甲氧基-芐基鹵素（5)的制備 取步驟C)中的反應(yīng)產(chǎn)物溶于CH2Cl2*，將溶液冷卻到0°C，加入氯化亞砜，攪拌lh，濃 縮；所述2-溴-3-芐氧基-4-甲氧基苯甲醇與氯化亞砜的摩爾比為：1:1. 7~1. 8 ; 取步驟C)中的反應(yīng)產(chǎn)物溶于CHCl3*，將溶液冷卻到0°C，加入三溴化磷，反應(yīng)液溫度 保持在O-KTC，攪拌2h，加入冰水、飽和NaHCO3溶液，分離有機(jī)層和水層，有機(jī)層水洗，無(wú)水 硫酸鈉干燥CHClJl，減壓過(guò)濾，減壓回收溶劑，得到產(chǎn)物；所述2-溴-3-芐氧基-4-甲氧 基苯甲醇與三溴化磷的摩爾比為1:1. 1~1. 2 ; E) 2-溴-3-芐氧基-4-甲氧基苯乙腈（6)的合成 取步驟D)中的反應(yīng)產(chǎn)物溶于DMF中，加入氰化鉀和水，100°C攪拌回流直至反應(yīng)完 全（TLC檢測(cè)，石油醚：丙酮=4 :1，v/v)，待反應(yīng)液冷卻至室溫，加入水，用012(：12萃取反應(yīng) 液，合并CH 2ClJl, CH2Cl2層用水洗滌，無(wú)水硫酸鈉干燥，減壓回收溶劑，得反應(yīng)產(chǎn)物；所述 2_溴-3-芐氧基-4-甲氧基-芐基鹵素與氰化鉀的摩爾比為1:4. 2~4. 5 ; F) 2-溴-3-芐氧基-4-甲氧基苯乙酸（7)的合成 取步驟E)中的反應(yīng)產(chǎn)物溶于1，4-二氧六環(huán)中，然后加入NaOH溶液和甲醇，100°C攪拌 回流直至反應(yīng)完全（TLC檢測(cè)，石油醚：丙酮=4 :1，v/v)，待反應(yīng)液冷卻至室溫，減壓回收溶 劑，剩余物用水溶解，冰浴下用濃鹽酸調(diào)節(jié)上述溶液的PH至2,水層用乙酸乙酯萃取，合并 乙酸乙酯層，無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾，減壓回收溶劑，得產(chǎn)物；所述2-溴-3-芐氧基-4-甲氧 基苯乙腈與氫氧化鈉的摩爾比為1:20~21 ; G) (2'-溴-3'-芐氧基-4'-甲氧基）-N- (3,4-二甲氧基苯乙基）苯乙酰胺（9)的合 成 將步驟F)中的反應(yīng)產(chǎn)物和3,4_二甲氧基苯乙胺在170°C、氮?dú)獗Ｗo(hù)下反應(yīng)2-5h，不 斷通入氮?dú)庖耘懦傻乃魵?；反?yīng)液冷卻至室溫，加入CH2Cl2溶解反應(yīng)液，依次用飽和 NaHCO3溶液、體積百分?jǐn)?shù)為10%的HCl水溶液和飽和氯化鈉溶液對(duì)二氯甲燒溶液進(jìn)行洗絳， CH2Cl2層用無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾，減壓回收溶劑，得到的固體用乙酸乙酯進(jìn)行重結(jié)晶，得白 色晶體；所述2-溴-3-芐氧基-4-甲氧基苯乙酸與3, 4-二甲氧基苯乙胺的摩爾比為0. 9~ 1. 1:1 ； Η) 1- (2'-溴-3'-芐氧基-4'-甲氧基）芐基-6,7-二甲氧基_3,4_二氫異喹啉（10) 的合成 取步驟G)中的反應(yīng)產(chǎn)物溶解于乙腈中，加入三氯氧磷，氮?dú)庀禄亓髦敝练磻?yīng)完全（TLC 檢測(cè)，二氯甲烷：甲醇=20 :1，v/v)，冷卻至室溫，減壓回收溶劑，得到的固體加入012(：12溶 解，用飽和NaHCO 3溶液將pH調(diào)至7-8,水層用CH 2C12萃取，合并有機(jī)層，用飽和氯化鈉溶 液洗滌，無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾蒸干，即得反應(yīng)產(chǎn)物；所述（2' -溴-3' -芐氧基-4' -甲氧 基）-N- (3,4-二甲氧基苯乙基）苯乙酰胺與三氯氧磷的摩爾比為1:6. 1~6.4 ; I) 1- (2'-溴-3'-芐氧基-4'-甲氧基）芐基-6,7-二甲氧基-1，2,3,4-四氫異喹啉 (11)的合成 將步驟H)中的反應(yīng)產(chǎn)物投入到無(wú)水DMF中，溶液用N2脫氣5 min，加入手性釕催化劑 氯{[(1R，2R)_㈠ -2-氨-1，2-二苯乙基](4-甲苯磺酰）氨}(P-異丙基甲苯）釕（II)和 甲酸/NEV混合溶液（v/v = 5/2)，室溫?cái)嚢?-12 h，用乙酸乙酯萃取水層，合并有機(jī)層，用 無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾，濾液濃縮，得到深綠色油狀產(chǎn)物，用濃HCl-MeOH-乙醚溶液將產(chǎn)物 在-20°C轉(zhuǎn)化為鹽酸鹽，用HPLC測(cè)定反應(yīng)產(chǎn)物的ee值在99%以上；所述1-(2' -溴-3' -芐 氧基-4' -甲氧基）芐基-6, 7-二甲氧基-3,4-二氫異喹啉與手性催化劑的摩爾比為99~ 102:1 ； J) 1- (2' -溴-3' -芐氧基-4' -甲氧基）芐基-2-甲基-6, 7-二甲氧基-1，2, 3,4-四 氫異喹啉（12)的合成 取步驟I)中的反應(yīng)產(chǎn)物溶解于甲醇中，加入37%的甲醛溶液，室溫?cái)嚢?0min，反應(yīng)液 冷卻到(TC，加入硼氫化鈉，將反應(yīng)液溫度升至室溫，攪拌40 min，濃縮，得到白色固體，溶解 于I M NaOH的溶液中，用CH2Cl2萃取，合并有機(jī)層，用無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾，濃縮得到淡黃 色固體；所述1- (2'-溴-3'-芐氧基-4'-甲氧基）芐基-6,7-二甲氧基-1，2,3,4-四氫 異喹啉、甲醛和硼氫化鈉的摩爾比為1:28~29:2. 9~3. 1 ; 1〇1，2，10-三甲氧基-6-甲基-11-芐氧基-5,6,6&，7-紐-二苯并[(164]喹啉（13)的 合成 取步驟J)中的反應(yīng)產(chǎn)物溶于N，N-二甲基乙酰胺中，加入K2CO3和三苯基膦以及醋酸 鈀，反應(yīng)前通入氮?dú)? min，升至150-175°C，氮?dú)庀路磻?yīng)1-8 h，冷卻至室溫，將產(chǎn)物拌樣， 用減活的硅膠進(jìn)行柱層析(洗脫劑：乙酸乙酯-環(huán)己烷=1:20-3:7, v/v)，得到棕色固體；所 述1- (2' -溴-3' -芐氧基-4' -甲氧基）芐基-2-甲基-6, 7-二甲氧基-1，2, 3,4-四氫異 喹啉、醋酸鈀、三苯基膦和碳酸鉀的摩爾比為1. 8~2:1:1. 8~2:3. 8~3. 9 ; U異紫堇堿（14)的合成 取步驟K)中的反應(yīng)產(chǎn)物溶解于甲醇中，水浴80 °C加熱，使其全部溶解，加入10%鈀碳加 氫催化劑，在0.3 MPa氫氣壓下攪拌6 h，過(guò)濾，濾液濃縮，過(guò)硅膠柱（CH2Cl2 = CH3OH = 50:1， 乂八），得