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替卡格雷的合成工艺改进*

2015-02-02刘登科王平保天津医科大学研究生院天津300070天津药物研究院有限公司天津30093

合成化学 2015年7期
关键词:工艺改进

黄 阳,王 兵,刘 颖,刘登科,王平保(.天津医科大学研究生院,天津 300070; .天津药物研究院有限公司,天津 30093)

替卡格雷的合成工艺改进*

黄阳1,王兵2,刘颖2,刘登科2,王平保2
(1.天津医科大学研究生院,天津300070; 2.天津药物研究院有限公司,天津300193)

摘要:以丙二酸二乙酯和硫脲为起始原料,经环合、取代、硝化及还原等9步反应合成了替卡格雷,总收率20.9%,其结构经1H NMR和HR-ESI-MS确证。

关键词:替卡格雷; P2Y12受体拮抗剂;药物合成;工艺改进

替卡格雷【(1S,2S,3R,5S) -3-{ 7-[(1R,2S) -2-(3,4-二氟苯基)环丙胺基]-5-(丙硫基) -3H-[1,2,3]三唑[4,5-d]嘧啶-3-基} -5-(2-羟基乙氧基)环戊烷-1,2-二醇(1,Chart 1)[1]】是由阿斯利康公司研制的一种可逆结合、直接起效、口服给药的血小板二磷酸腺苷P2Y12受体拮抗剂,对ADP引起的血小板聚集有明显抑制作用。

Chart 1

2011年7月23日,美国FDA批准将1用于降低急性冠脉综合征(ACS)患者的血栓性心血管事件的发生率。该药口服起效快,能有效改善ACS患者的症状[2-3],临床应用前景广阔。

文献[4-5]合成1的路线为:以丙二酸二乙酯和硫脲为起始原料,经环合反应、取代反应、氯化反应、硝化反应、还原反应等9步反应制得1。该路线在合成2和8时收率较低;在合成4时,硝化反应使用发烟硝酸;在合成5时,氯化后需使用色谱方法分离,不利于工业化。

本文按文献[4-5]路线(Scheme 1)合成1,但对其进行工艺改进,使改进后的合成工艺具有操作简便易行、成本降低、总收率(20.9%)和纯度(99.6%)均较高等优点。1和中间体的结构经1H NMR和HR-ESI-MS确证。

Scheme 1

Chart 2

1 实验部分

1.1仪器与试剂

YRT-3型熔点仪(温度未校正) ; BRUKER AV 400 MHz型核磁共振(DMSO-d6为溶剂,TMS为内标) ; VG ZAB-HS型质谱仪; LabAlliance Series 1500型高效液相色谱仪; ZF-20D型暗箱式紫外分析仪。

2-丙硫基-嘧啶-4,6-二醇(3),2-丙硫基-4,6-二氯-5-氨基嘧啶(6)和2-【{ (3aR,4S,6R,6aS) -6-[7-氯-5-(丙硫基) -3H-[1,2,3]三唑并[4,5-d]嘧啶-3-基]-2,2-二甲基四氢-3aH-环戊二烯并[d][1,3]二氧杂环戊烯-4-基}氧基】乙醇(9)按文献[3-4]方法合成;其余所用试剂均为分析纯。

1.2合成

(1)硫代巴比妥酸钠(2)的合成

在反应瓶中加入乙醇钠乙醇溶液75 mL (0.22 g·mL-1,0.26 mol)和硫脲15.0 g(0.2 mol),搅拌下于65℃滴加丙二酸二乙酯33.3 mL (0.22 mol),滴毕(约30 min),于65℃反应3 h;冷却至30℃,反应30 min。抽滤,滤饼用乙醇(3×20 mL)洗涤,干燥得灰白色粉末2 29.5 g,收率90.1%,m.p.300℃~305℃(300℃[3])。

(2) 2-丙硫基-嘧啶-5-硝基-4,6-二醇(4)的合成

在反应瓶中加入3 20 g(0.1 mol)和冰乙酸20 mL,搅拌下于30℃滴加65%硝酸30 g,滴毕,于30℃反应3 h。反应液倒入30 mL冰水中,搅拌30 min使其完全析晶。抽滤,滤饼用水(3×15 mL)洗涤,干燥得黄色粉末4 17.8 g,收率71.7%,m.p.196℃~198℃(197℃~198℃[4]) ;1H NMR δ: 0.95(t,J = 7.2 Hz,3H),1.62~1.71(m,2H),3.15(t,J =7.2 Hz,2H),12.13(s,2H)。

(3) 2-丙硫基-4,6-二氯-5-硝基嘧(5)的合成

在反应瓶中加入4 15 g(65 mmol),甲苯30 mL和三氯氧磷29.8 g(0.2 mol),搅拌下于30℃缓慢滴加三乙胺20 g(0.2 mol),滴毕(15 min),于100℃反应3 h。减压蒸除溶剂,残余物用30 mL甲苯溶解后缓慢倒入30 mL冰水中,搅拌30 min猝灭残余的三氯氧磷。加热至50℃,趁热分液,甲苯层用5% NaHCO3溶液(3×30 mL)洗涤,蒸除溶剂得淡黄色油状液体5 13.4 g,收率77.0%;1H NMR δ: 0.96(t,J = 7.2 Hz,3H),1.62~1.63(m,2H),3.12(t,J =7.2 Hz,2H)。

(4) 2-【(3aR,4S,6R,6aS) -6-{[5-氨基-6-氯-2-(丙硫基)嘧啶-4-基]氨基} -2,2-二甲基四氢-3aH-环戊二烯并[d][1,3]二氧杂环戊烯-4-基】乙醇(8)的合成

在反应瓶中加入6 10 g(40 mmol),乙二醇20mL,7 15.4 g(40 mmol)及三乙胺17 g(0.16 mol),搅拌下于100℃反应9 h。加水30 mL,用乙酸乙酯(3×30 mL)萃取,合并萃取液,用饱和食盐水(3×30 mL)洗涤,蒸除溶剂得红褐色油状物,用混合溶剂[A = V(石油醚)∶V(乙酸乙酯) = 4∶1]重结晶得粉色粉末8 15.5 g,产率88.0%,m.p.109℃~111℃(110℃~113℃[7]) ;1H NMR δ: 0.95(t,J = 7.2 Hz,3H),1.21(s,3H),1.37(s,3H),1.59~1.66(m,2H),1.86 (d,J = 13.6 Hz,1H),2.18~2.25(m,1H),2.93~2.99(m,2H),3.45~3.56 (m,4H),3.87(s,1H),4.30(d,J = 4.1 Hz,1H),4.49 (dd,J =15.2 Hz,6.0 Hz,2H),4.71(s,2H),4.97(d,J =2.4 Hz,1H),6.55(d,J =7.2 Hz,1H)。

(5) 1的合成

在反应瓶中加入11 13 g(23 mmol)和甲醇30 mL,搅拌下于30℃滴加浓盐酸20 mL,滴毕(15 min),反应2 h。用乙酸乙酯(3×30 mL)萃取,合并萃取液,用饱和食盐水(3×30 mL)洗涤,蒸除溶剂得油状物12 g,用混合溶剂(A = 2∶3)重结晶得白色固体1 9.6 g,产率80.0%,纯度99.6% [HPLC归一化法;流动相: V(乙腈)∶V(甲醇)∶V(水) =6∶3∶1],m.p.134℃~136℃(133℃~135℃[6]) ;1H NMR δ: 0.81 (t,J = 9.6 Hz,3H),0.99(t,J =4.1 Hz,1H),1.35~1.39(m,1H),1.47~1.57(m,3H),1.99~2.05(m,1H),2.09~2.14(m,1H),2.58~2.66(m,1H),2.81~2.87(m,1H),2.90~2.97(m,1H),3.12~3.17(m,1H),3.44~3.51(m,4H),3.75(t,J = 5.2 Hz,1H),3.93(s,1H),4.57(d,J =4.4 Hz,2H),4.92~4.98(m,1H),5.02(d,J =3.6 Hz,1H),5.08(d,J =6.4 Hz,1H),7.06(d,J =6.4 Hz,1H),7.27~7.36(m,1H),9.33 (d,J = 4.0 Hz,1H) ; HR-ESI-MS m/z: 523.196 2{[M + H]+}。

2 结果与讨论

(1)在2和8的合成中,通过提高碱性催化剂的用量(乙醇钠用量由1.0倍提高到1.2倍,三乙胺用量由3倍提高到4倍),产率分别从文献[4]方法的74%和80%提高至90.1%和88.0%;

(2)在4的合成中,文献[4]方法使用发烟硝酸与冰乙酸混酸进行硝化反应,危险性大。本文使用65%硝酸,同时减少冰乙酸的用量,同样取得很好的效果,而且使工艺操作更加安全;

(3)在5的合成中,文献[4]方法需经硅藻土分离除去极性较大的杂质。本文通过水和甲苯两相溶剂,然后趁热分液,方便地除去杂质,简化了工艺操作。

参考文献

[1]陈莉莉,岑均达.替卡格雷合成路线图解[J].中国医药工业杂志,2011,42(2) : 146-148.

[2]陈霍韶伟,郭晔堃,钟静芬,等.新型抗血小板药替卡格雷[J].上海医药,2012,33(3) : 21-23.

[3]Wallentin L,C Becker R,Budaj A,et al.Ticagrelor versus clopidogrel in patients with acute coronary syndromes[J].N Engl J Med,2009,361(11) :1045-1057.

[4]Khile A S,Patel J,Trivedi N,et al.Improved processes for preparing ticagrelor intermediate,4,6-dichloro-5-nitro-2-(propylthio) pyrimidine[P].WO 201 110 174 0A1,2011.

[5]Bohlin M H,Hellstroem H,W Johansson P,et al.Process for preparing {[1S-(1-alpha,2-alpha,3-beta (1S*,2R*) 5-beta]} -3-{ 7-[2-(3,4-difluorophenyl) -cyclopropylamino]-5-(propylthio) -3H-1,2,3-triazolo [4,5-d]pyrimidin-3-yl} -5-(2-hydroxyethoxy) cyclopentane-1,2-diol and to its intermediates[P].US 20 120 101 274A1,2012.

[6]吴倩倩,贾侃彦,熊攀,等.2-丙硫基-4,6-二氯-5-氨基嘧啶的合成[J].中国医药工业杂志,2013,44 (06) : 557-559.

[7]Larsson U,Magnusson M,Musil T,et al.Novel triazolo pyrimidine compounds[P].US 20 110 218 330A1,2011.

·制药技术·

Process Improvement on the Synthesis of Ticagrelor

HUANG Yang1,WANG Bing2,LIU Ying2,LIU Deng-ke2,WANG Ping-bao2
(1.Graduate School,Tianjin Medical University,Tianjin 300070,China; 2.Tianjin Institute of Pharmaceutical Research Ltd.,Tianjin 300193,China)

Abstract:Ticagrelor in overall yield of 20.9% was synthesized by a nine-steps reaction of cyclization,substitution,nitration and reduction reaction,etc.,using diethyl malonate and thiourea as starting materials.The stuctures were confirmed by1H NMR and HR-ESI-MS.

Keywords:Ticagrelor; P2Y12receptor antagonist; drug synthesis; process improvement

作者简介:黄阳(1990-),男,汉族,江西高安人,硕士研究生,主要从事药物合成的研究。E-mail: huangyang2012@163.com

基金项目:国家重大新药创制专项项目(2011ZX09401-009) ;国家科技重大专项“重大新药创制”课题(2013ZX09102104)

*收稿日期:2014-12-09;

修订日期:2015-04-10

中图分类号:O626; R914.5

文献标识码:A

DOI:10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2015.07.0650

通信联系人:王平保,研究员,硕士生导师,E-mail: wangpb@ tjipr.com

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