脂糖肽抗生素Telavancin的合成工艺改进*

梁玉华，冯文化

(中国医学科学院 北京协和医科大学 药物研究所，北京 100050 )

Telavancin{Nvan-2-(癸基氨基)乙基-29-[(N-膦酰基甲基)氨甲基]万古霉素(1)}是美国Theravance公司研发的新型脂糖肽抗生素。其注射剂于2009年被美国FDA批准上市，用于治疗成人复杂皮肤感染和皮肤结构感染,以及金黄色葡萄球菌引起的感染(包括甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)[1]。

在1的合成中，文献[2]方法以N-癸基氨基乙醇为原料，经Fmoc-Cl保护、Swerm氧化制得关键中间体N-(9-芴基甲氧羰基)-癸基氨基乙醛(8)。该方法存在DMSO沸点高难蒸除，需活化剂草酰氯，产生副产物甲基硫代亚甲基醚、卤代酮、二甲基硫醚等，操作繁琐,后处理麻烦，不易纯化，不宜工业化等缺陷。

本文在文献[2]方法的基础上对8的合成工艺进行改进：癸醛(5)和氨基乙醛缩二甲醇缩合生成席夫碱，再经氰基硼氢化钠还原、Fmoc-Cl保护、酸水解制得8。再参照文献[2，3]方法将8与万古霉素盐酸盐(9, Chart 1)反应生成席夫碱,经氰基硼氰化钠还原、脱Fmoc保护制得Nvan-2-(癸基氨基)乙基万古霉素(10)；10与氨甲基膦酸(4)进行曼尼希反应合成了目标化合物1(Scheme 1)。

合成8的改进路线具有提纯简单，后处理方便，三步收率(82.8%)较高等优点；在1的合成中，通过改变10与4的投料比，减少了副产物的生成，使单步(10→1)收率从27%[3]提高至48.7%，从而

Scheme 1

Chart 1

提高了1的总收率；对4的合成做了研究，通过乙酰胺(2)，多聚甲醛及三氯化磷在冰醋酸中回流反应生成乙酰胺甲基膦酸(3)； 3再经浓盐酸水解制得4，两步收率49.4%[4]。

1 实验部分

1．1 仪器与试剂

TRYT-3型熔点仪；Varain Mercury-600和Varain Mercury-400型核磁共振仪(CDCl3为溶剂，TMS为内标);Agilent LC/MSD TOF 型质谱仪;Alltech型高效液相色谱仪[HPLC,色谱柱：Kromasil C18柱(4.6 nm×150 mm, 5 μm);流动相：A=V(水)∶V(乙腈)∶V(TFA)=98∶2∶0.1%, B=V(水)∶V(乙腈)∶V(TFA)=10∶90∶0.1%；梯度洗脱：A∶B=95∶5～60∶40洗脱0 min～20 min，A∶B=60∶40洗脱20 min～40 min；流速：1.0 mL·min-1;检测波长:280 nm]。

乙腈，色谱纯;其余所用试剂均为化学纯;万古霉素盐酸盐，华北制药，纯度>93%。

1.2 合成

(1) 3的合成

在三口瓶中依次加入2 5.9 g(100 mmol)，多聚甲醛3.3 g(110 mmol)和冰乙酸70 mL，搅拌下于100 ℃回流反应至白色固体完全溶解；冷却至室温，缓慢滴加三氯化磷16.5 g(120 mmol)，滴毕，回流反应至终点(TLC检测)。减压蒸除冰醋酸后加入甲醇50 mL，抽滤，滤饼干燥得白色固体3 8.3 g，收率54.2%，m.p.184 ℃～186 ℃；1H NMR(D2O)δ: 3.42～3.51(d, 2H), 1.92(s, 3H)； ESI-MSm/z: 154{[M+H]+}。

(2) 4的合成

在单口瓶中加入3 5.5 g(36 mmol)和8 mol·L-1盐酸50 mL，搅拌下于100 ℃回流反应至终点(TLC检测)。减压蒸除溶剂得棕色油状液体。加水100 mL和活性炭5 g，加热脱色反应2 h。抽滤,滤液减压旋蒸除水后加入甲醇80 mL，抽滤,滤饼干燥得白色固体4 3.66 g，收率91.5%，m.p.309 ℃～312 ℃；1H NMR(D2O)δ: 3.31～3.34(d,J=9．0 Hz, 2H)；31P NMR(D2O): 13.6(s, 1P)； ESI-MSm/z: 112{[M+H]+}。

(3)N-癸基氨基乙醛缩二甲醇盐酸盐(6)的合成

在反应瓶中加入5 4.68 g(30 mmol)和氨基乙醛缩二甲醇3.21 g(30.6 mmol)的甲醇(100 mL)溶液，搅拌下于室温反应12 h。冰浴冷却下分批加入氰基硼氢化钠2.83 g(45 mmol)；于室温反应12 h(TLC检测)。蒸除溶剂，用3 mol·L-1盐酸调至酸性，用二氯甲烷(2×50 mL)萃取，合并有机层，用饱和食盐水洗涤两次，无水硫酸镁干燥，减压浓缩至干，加丙酮析晶，过滤，滤饼干燥得白色固体6 7.31 g，收率86.4%；1H NMRδ: 0.85～0.88(t, 3H), 1.24～1.31( m，4H)，1.85～1.89(m, 2H), 3.04～3.06(m，4H)，3.46(s, 6H)，4.98～5.01(t, 1H)。

(4)N-(9-芴基甲氧羰基)-癸基氨基乙醛缩二甲醇(7)的合成

在反应瓶中加入6 2.82 g(10 mmol)，DIPEA(N,N-二异丙基乙胺)2.71 g(21 mmol)及无水THF 80 mL，搅拌下于室温反应20 min；缓慢滴加Fmoc-Cl 2.58 g(10 mmol)的THF(30 mL)溶液，滴毕，反应至终点(TLC检测)。过滤,滤液减压蒸除THF后加入乙酸乙酯80 mL，依次用10%盐酸(2×50 mL)、饱和碳酸氢钠溶液(2×50 mL)和饱和氯化钠溶液(2×50 mL)洗涤，无水硫酸镁干燥，过滤，滤液减压浓缩至干得黄色油状液体7 4.61 g，收率98.5%；1H NMRδ: 0.81～0.81(t, 3H), 1.02～1.04(m, 1H), 1.17～1.36(m, 14H), 1.38～1.40(m, 1H), 2.98～3.07(m, 2H), 3.12(s, 3H), 3.15～3.22(m, 3H), 3.31(s, 3H), 4.15～4.18(m, 1H), 4.37～4.39(m, 1H), 4.42～4.43(d,J=6．0 Hz, 1H), 4.52～4.53(d,J=5.2 Hz, 1H), 7.18～7.69(m, 8H)。

(5) 8的合成

在反应瓶中加入7 4.0 g的THF(50 mL)溶液，浓盐酸10 mL，搅拌下于室温反应至终点(TLC检测)。减压蒸除THF，加入乙酸乙酯100 mL，依次用饱和碳酸氢钠溶液(2×100 mL)、饱和氯化钠溶液(2×100 mL))洗涤，无水硫酸镁干燥，过滤，滤液减压浓缩至干得黄色油状液体8 3.51 g，收率97.3%；1H NMRδ: 0.87～0.88(t, 3H), 1.10～1.43(m, 14H), 1.69～1.76(m, 2H), 3.10～3.14(m, 2H), 3.68～3.73(m, 2H), 4.23～4.25(m，1H), 4.52～4.55(m, 2H), 7.18～7.69(m, 8H)。

(6)10的合成

氮气保护，在反应瓶中加入9 4.0 g(2.69 mmol), 8 1.47 g(3.5 mmol)及DIPEA 1.04 g(8.07 mmol)及DMF 40 mL，搅拌使其完全溶解。加入氰基硼基化钠0.34 g,于室温反应至终点(HPLC检测)。加入甲醇10 mL和三氟乙酸(TFA)0.92 g，于室温反应1 h。减压蒸除甲醇，加水300 mL，析出大量白色沉淀,减压抽滤,滤饼用DMF溶解后加入二乙胺0.6 g,反应5 h；加入丙酮300 mL，析出大量白色固体，减压抽滤，滤饼用乙酸乙酯(2×100 mL)洗涤，干燥得白色固体10 3.27 g，收率74.5%，纯度83.60%(HPLC,下同)； ESI-MSm/z: 817.323 9{[M+2H]2+}。

(7) 1的合成

在反应瓶中加入10 2.0 g(1.225 mmol )和4 271 mg(2.45 mmol)的乙腈(12 mL)溶液，搅拌10 min;加水8 mL，用3 mol·L-1NaOH溶液调至pH 9～10，于室温反应15 min。加入多聚甲醛38.59 mg(1.29 mmol)，反应至终点(HPLC检测)。用3 mol·L-1盐酸调至pH 2～3，加入丙酮150 mL,析出白色固体，减压过滤，滤饼用乙酸乙酯(2×100 mL)洗涤后经反相硅胶柱层析[洗脱剂：V(乙腈)∶V(水)=2∶8]纯化得白色固体1 1.05 g，产率48.7%，纯度91.8%(91．3%[5])；1H NMR(DMSO)δ： 0.81～0.86(m, 6H), 0.93～0.94(d, 3H), 1.05～1.07(d, 3H), 1.17～1.41(br, 16H), 1.43(s, 3H), 1.62～1.65(m, 4H), 1.86～1.93(m, 2H), 2.07(s, 2H), 2.49～2.60(m, 2H), 2.72～2.95(m, 8H), 3.18～3.66(m, 19H), 3.98(m, 1H), 4.14(br, 1H), 4.24(s, 1H), 4.40(s, 1H), 4.65(br, 1H), 4.84(br, 1H), 5.08～5.29(m, 7H), 5.61～5.71(m, 2H), 6.03～6.10(br, 1H), 6.49(s, 1H), 6.69～6.78(m, 3H), 6.95(br, 1H), 7.05～7.58(m, 7H), 7.83(s, 1H), 8.62(br, 4H), 8.97(s, 1H), 9.36(s, 1H), 9.51(s, 1H)； ESI-MSm/z: 878.808 4{[M+2H]2+}。

2 结果与讨论

与文献[6]1H NMR数据相比发现，1在6.29少了间苯二酚上一个氢的特征信号(c-H)，而在6.49有b-H的特征信号，在5.08～5.29，3.18～3.66存在a-H和e-H信号，表明万古霉素只在c-位上进行了曼尼希反应。在0.81～0.86，1.17～1.41上分别为Nvan-位上的葵基取代基的甲基峰和亚甲基峰。而d,d′-H的化学位移在2.72～2.95。

在由10合成1的过程中，文献[3]方法用r[n(10)∶n(4)=1∶6，此时1会进一步与4反应生成二曼尼希副产物；若r=1∶1时，则原料转化不完全；本文通过工艺优化,发现r=1∶2时，只得到单曼尼希产物(1)，原料转化最佳，产率由27%[3]提高至48.7%。

1，9和10的极性相近，使用普通的薄层色谱难以分离，需使用高效液相监测反应。文献[3,5]方法用的是C14色谱柱，本文通过优化液相条件，使用C18色谱柱即可将1，9和10分离，方便操作。

[1] 尚新艳，阮丽军,许激扬，等.第二代糖肽类抗生素的研究进展[J].中国抗生素杂志，2007，32(5):263-312.

[2] Lee J.Process for preparing glycopeptide derivatives[P].WO 03 018 607,2003.

[3] Michael R L, Stacy M A, Bettina B，etal.Hydrophobic bancomycin derivatives with improved ADME properties:Discovery of telacancin(TD-6424)[J].The Journal of Antibaiotics,2004,57(5):326-336.

[4] Heinsohn G E.Process for the preparation of phosphorous acid/carboxylic acid mixed anhydrides and anhydrous phosphorous acid[P].WO 9 513 285,1995.

[5] Liu Y W, Lee J.Hydrochloride salts of a glycopetide phosphonate derivative[P].US 7 531 623,2005.

[6] Dudley H W, John R K.Structural and mode of action studies on the antibiotic vancomycin.Evidence from 270-MHz proton magnetic resonance[J].JACS,1976,99(8):2768-2774.