降血脂药物依折麦布的合成工艺研究

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依折麦布(Ezetimibe)为德国默克公司与美国先灵葆雅公司联合研发的新型降血脂药物,是继他汀类药物问世15年以来,首次实现了作用机制完全创新的调脂药物,成为降血脂药物研究的新的里程碑。2002年11月,该药在德国和美国首次上市,其降脂效果显著、毒副作用小,因而迅速在全球90多个国家和地区得到推广应用,成为创造经济效益的重磅炸弹级药物。该药化合物专利2014年到期,目前,在我国该品种为化药3类,对其合成工艺的研究具有重要的学术价值和应用价值。已经报道的有关依折麦布合成研究的文献很多,其结构由β-内酰胺母环和S-羟基侧链两个结构片段组成,按照母环和侧链的不同引入方式,这些文献可分为两类:第一类是先合成母环,然后引入侧链羟基;第二类是先在主链上引入S-羟基侧链,再环合成β-内酰胺母环。第一类的方法普遍具有反应条件苛刻、后处理复杂、原料价格高、产物收率低、反应时间长等不利工业化的缺陷;第二类方法则具有反应条件温和、操作简单易行、短时间高收率等优点。本文选择第二类合成方法,在分析文献资料的基础上,设计出依折麦布的合成工艺路线,并对其进行系统的研究,主要工作内容如下:1.依折麦布合成路线探索经过对多条合成路线的实验研究,得到有进一步研究价值的路线为:以(4S)-3-[5-(4-氟苯基)-1,5-二氧代戊基]-4-苯基-2-噁唑烷酮为原料,经过不对称还原引入S-羟基侧链,后与亲核加成得到的亚胺化合物发生类Mannich反应得到亚胺缩合物,经BSA关环、TBAF脱保护基、重结晶后得到依折麦布纯品。反应总共四步,各步反应条件易于控制,反应收率较高。2.依折麦布合成工艺条件的优化在探索获得的合成路线的基础上,对各步反应条件进行优化。其中,(1)第一步:不对称还原。考察了还原剂、溶剂、反应温度、催化剂等反应条件对结果的影响,最终确定了较佳工艺条件:以CH2Cl2为溶剂,BH3S(CH3)2为手性还原剂,还原剂与催化剂(R)-MeCBS的比例为10mol:1mol,反应温度为-5℃,反应时间3h,反应产物蒸去溶剂后直接进行下一步反应。(2)第二步:生成亚胺。通过考察反应影响因素,得到较佳工艺条件为:以仲丁醇为溶剂,对羟基苯甲醛与对氟苯胺的的比例为1mol:1.03mol,反应温度为55℃,反应时间为2h。最后,以89.9%的收率得到亚胺中间体。与文献报道的方法相比,溶剂、物料配比及温度的变化使收率较文献提高了3%。(3)第三步:加成。此步反应是得到目标物最关键的步骤,经优化得到其较佳工艺条件为:反应温度为-15℃,以TMSCl做为羟基的保护基,酰胺化合物II:亚胺化合物III:催化剂TiCl4:DIPEA的物质的量的比=1:2:1:5,反应3h,产物采用甲醇重结晶,以69.9%的收率得到亚胺缩合物。与文献报道的方法相比,重结晶方式的改变使收率较文献值提高了19.2%。(4)第四步:关环。通过优化得到较佳工艺条件为:以甲苯为溶剂,催化剂TBAF·3H2O与环合剂BSA的比例为0.03mol:1mol,反应温度为45℃,反应2h,经后处理得到产物。与文献报道方法相比,改变反应溶剂能有效的减少了反应过程中甲基叔丁基醚的使用,显著地降低了反应成本。所得产物纯度可达99.95%,符合药典规定要求。总之,所获得的优化的依折麦布合成工艺,使反应整体收率由文献报道的38.59%提高到53.57%,在降低成本、提高收率、改进反应条件、缩短制备时间方面取得了较大的改进,为依折麦布实现规模化生产提供有价值的研究基础。
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