巴多昔芬的合成工艺改进

李 昌，闻正顺，曲有乐

（浙江海洋大学食品与医药学院，浙江舟山 316022）

醋酸巴多昔芬（bazedoxifene acetate），化学名为 1-{4-［2-（环己亚胺基-1-）乙氧基］苄基}-2-（4-羟基苯基）-3-甲基-1H-吲哚-5-酚醋酸盐，是一种有着新的化学结构的新一代选择性雌激素调节剂，可竞争性抑制17β-雌二醇与ERα和ERβ的结合，是阻止或抑制基因转录的辅调节蛋白因子与AF-2表面结合而实现的[1]。主要用于治疗绝经后妇女的骨质疏松症[2]，在改善乳腺癌和子宫内膜组织的安全性也有一定的作用，所以该药具有广阔的应用前景[1-3]。

以往合成醋酸巴多昔芬的方法具有反应步骤长，不易操作，试剂种类繁多等缺点[4-7]。针对这些问题本研究通过改变起始原料，简化操作步骤，调整反应路线，对反应中所用的溶剂，催化剂，物料配比等进行工艺优化。参考相关文献，本研究以4-苄氧基苯肼盐酸盐（1）和4-苄痒基苯丙酮（2）为起始原料，经过缩合得到（3），化合物（3）和 2-（4-（氯甲基）苯氧基）乙腈（4）缩合生成（5）；化合物（5）水解生成（6），化合物（6）和环己亚胺（7）反应生成化合物（8），化合物（8）经还原、氢解得到目标产物（10）。改进后的工艺反应条件温和，步骤大大缩短，副产物大大减少，后处理简单，适合工业化生产，总收率可达到44%，产品HPLC法获得纯度可达99.3%以上。合成路线如图1所示。

图1 巴多昔芬合成路线Fig.1 Bartacillin synthesis route

1 实验部分

1.1 仪器及试剂

Varian INOVA 400核磁共振仪（美国Varian公司）;Q-Tomicro YA019质谱仪（美国Waters公司）;HPLC纯度使用Agilent 1260型高效液相色谱仪（美国Agilent公司）测定。4-苄氧基苯肼盐酸盐（含量98%，郑州杰克斯化工有限公司）；4-苄氧基苯丙酮（含量98%，郑州杰克斯化工有限公司）；2-（4-（氯甲基）苯氧基）乙腈（含量98%，南京德尔诺医药有限公司）；环己亚胺（含量98%，郑州杰克斯化工有限公司）。剩下试剂均为市售分析纯，使用前DMF和THF用4A型分子筛干燥处理。

1.2 实验与结果

1.2.1 5-（苄氧基）-2-（4-（苄氧基）苯基）-3-甲基-1H-吲哚（3）的合成

将原料 1（10 g，40 mmol）、原料 2（9.6 g，40 mmol）和乙酸（0.1mL，1.7 mmol）溶于 140mL 无水乙醇中75～80℃回流反应12 h，期间有沉淀生成。TLC检测反应完全，反应混合物冷至10～15℃，过滤收集沉淀，并用冷的乙醇30mL和水50mL洗涤滤饼。得到灰白色固体15.7 g，收率94%，mp:148.4～150.6℃。1H NMR（400 MHz,CDCl3）δ 7.75（s,1H,Ar-H）,7.26～7.54（m,12H,Ar-H）,7.16 ～7.23（m,1H,Ar-H）,7.10（d,J=2.2 Hz,1H,Ar-H）,7.04（d,J=8.8 Hz,2H,Ar-H）,6.91（dd,J=8.7,2.4 Hz,1H,Ar-H）,5.09（d,J=17.0 Hz,4H,-OCH2-×2）,2.36（s,3H,-CH3-）。ESI-MS m/z:420［M+H］+。

1.2.2 2-（4-（（5-（苄氧基）-2-（4-（苄氧基）苯基）-3-甲基-1H-吲哚）甲基）苯氧基）乙腈（5）的合成

将中间体 3（10 g，24 mmol）溶于 100mL 无水 DMF 中，冷至 10～15 ℃，氨基钠（2.8 g，72 mmol）搅拌下加入反应液中，搅拌60min。原料4（8.7 g，48 mmol）溶于50mL无水DMF中缓慢滴入前述反应液中，滴毕10～15℃反应2～3 h。TLC检测反应完全，将反应液倒入20倍当量的冰水中，搅拌30min，分离水层，固体用60 ml甲苯溶解，饱和食盐水洗涤3次，每次60mL。旋干甲苯得到灰白色粗产品。将其置于20mL甲醇中室温搅拌1 h后过滤，滤饼用10mL甲醇润洗2次。真空干燥后得到白色固体12.9 g，收率95%，mp:152～154 ℃。1H NMR （400 MHz,CDCl3）δ 7.47 （dd,J=15.1,7.1 Hz,4H,Ar-H）,7.35～7.42 （m,5H,Ar-H）,7.33 （d,J=3.0 Hz,1H,Ar-H）,7.16～7.18 （m,2H,Ar-H）,7.15 （d,J=2.3 Hz,1H,Ar-H）,7.03 （dd,J=14.2,8.8 Hz,3H,Ar-H）,6.89 （dd,J=8.7,2.5 Hz,3H,Ar-H）,6.81 （d,J=8.8 Hz,2H,Ar-H）,5.11 （d,J=16.9 Hz,6H,-ArCH2-×3）,4.66 （s,2H,-CH2CN）,2.25 （d,J=7.8 Hz,3H,-CH3）。ESI-MS m/z:565［M+H］+。

1.2.3 2-（4-（（5-（苄氧基）-2-（4-（苄氧基）苯基）-3-甲基-1H-吲哚）甲基）苯氧基）乙酸（6）的合成

将原料 5（10 g，17.8 mmol）溶于 60mL 甲醇中，加热到 90～100 ℃。保持滴加 26%的 NaOH 溶液 140 ml，8 h，直到反应完毕，TLC检测反应完全。反应用80mL水淬灭，然后过滤。置于80mL乙酸乙酯和50mL水中，然后用3N HCl调节pH到1.6。乙酸乙酯相用80mL饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥后过滤旋干得到粗品6。加入100mL甲醇加热到50～55℃搅拌1 h。然后冷却到25～30℃过滤。滤饼用20mL甲醇洗涤 2 次。干燥后得到白色固体 8.8 g，收率 85%，mp:178～180 ℃。1H NMR （400 MHz,CDCl3）δ 7.46（dd,J=15.3,7.0 Hz,4H,Ar-H）,7.17～7.39 （m,8H,Ar-H）,7.14 （d,J=2.3 Hz,1H,Ar-H）,7.02 （dd,J=19.0,8.7 Hz,3H,Ar-H）,6.88 （dd,J=12.9,4.5 Hz,3H,Ar-H）,6.75（d,J=8.7 Hz,2H,Ar-H）,4.99～5.24（m,6H,-ArCH2-×3）,4.59 （s,2H,-ArOCH2--）,2.24 （s,3H,-CH3）。ESI-MS m/z:584［M+H］+。

1.2.4 1-环己亚胺-2-（4-（（5-（苄氧基）-2-（4-（苄氧基）苯基）-3-甲基-1H-吲哚-1-）甲基）苯氧基）乙酮（8）的合成

将原料 6（10 g，17 mmol）溶于 100mL 无水 DMF 中，加入 N,N-羰基二咪唑（3.6 g，22 mmol）。反应液25～30 ℃搅拌 3 h。原料 7（3.4 g，340 mmol）溶于 30mL 无水 DMF 后缓慢滴入（30～45min）前述反应液，直到反应完毕，TLC检测反应完全。反应液中加入250mL水，搅拌，将固体和水层分开，固体用60mL的甲苯溶解。水相用3N HCl调pH 5～6，40mL甲苯萃取，合并所有甲苯相。用饱和食盐水洗涤3次每次100mL，无水硫酸钠干燥后过滤，旋掉一半的甲苯。加入硅胶（5 g，60～300目）和活性炭（2 g）搅拌后过滤，滤液旋干得到乳白色固体 11 g，收率 98%，mp:120～123 ℃。1H NMR （400 MHz,CDCl3）δ 7.47 （dd,J=13.5,7.2 Hz,4H,Ar-H）,7.39（dd,J=14.1,7.2 Hz,4H,Ar-H）,7.33 （d,J=3.4 Hz,1H,Ar-H）,7.20～7.27（m,3H,Ar-H）,7.14 （d,J=2.3 Hz,1H,Ar-H）,7.06 （d,J=8.8 Hz,1H,Ar-H）,7.01 （d,J=8.8 Hz,2H,Ar-H）,6.89 （d,J=2.4 Hz,1H,Ar-H）,6.83～6.88（m,2H,Ar-H）,6.79（d,J=8.8 Hz,2H,Ar-H）,5.05～5.20（m,6H,-ArCH2-×3）,4.62 （s,2H,-COCH2O-）,3.39～3.59 （m,4H,-N（CH2）2-）,2.24 （s,3H,-CH3）,1.71 （s,4H,-CH2-×2）,1.54 （dd,J=6.3,2.9 Hz,4H,-CH2CH2-）。ESI-MS m/z:665［M+H］+。

1.2.5 1-（4-（2-（环己亚胺基-1-）乙氧基）苄基）-5-苄氧基-2-（4-苄氧基苯基）-3-甲基-1H-吲哚（9）的合成

将原料 8（10 g，15 mmol）溶于 100mL 无水 THF 中，冷至 10～15 ℃，硼氢化钠（2.2 g，60 mmol）缓慢加入到反应液中，之后缓慢滴入（30～40min）三氟化硼乙醚溶液（13mL，52.5 mmol）。滴毕，反应液加热到50℃搅拌反应3 h。TLC检测反应完全。反应液用125mL水在25～30℃淬灭，之后用浓盐酸20mL酸化。之后加热到60～65℃回流反应6 h。TLC检测反应完全。然后冷却到40℃旋掉THF。悬浊液过滤，滤饼置于80mL甲苯中25～30℃搅拌1 h，过滤，滤饼用60mL甲苯洗涤3次。之后干燥得到产物9的盐酸盐。之后用35%的NaOH溶液和50 ml的水中和，甲苯萃取3次每次50mL。甲苯相用等量饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥后过滤，旋掉一半的甲苯。加入硅胶（5 g，60～300目）和活性炭（2 g）搅拌后过滤，滤液旋干得到粗品9。加入100 ml甲醇室温搅拌30min后抽滤，滤饼用10 ml甲醇洗涤2次。真空干燥后得土灰色固体 6.7 g，收率 70%，mp：105～106 ℃。1H NMR （400 MHz,CDCl3）δ 7.45 （dd,J=12.2,7.6 Hz,4H,Ar-H）,7.38（dd,J=14.0,7.2 Hz,4H,Ar-H）,7.31 （d,J=9.1 Hz,1H,Ar-H）,7.17～7.29 （m,3H,Ar-H）,7.13 （s,1H,Ar-H）,7.01（t,J=8.4 Hz,3H,Ar-H）,6.78～6.91（m,3H,Ar-H）,6.73（d,J=8.3 Hz,2H,Ar-H）,4.99～5.21 （m,6H,ArCH2-×3）,4.19 （s,2H,-OCH2-）,3.43（s,2H,-NCH2-）,3.32（s,4H,-N（CH2）2-）,2.23 （s,3H,-CH3）,1.86 （s,4H,-CH2-×2）,1.65 （s,4H,,-CH2CH2-）。ESI-MS m/z:651［M+H］+。

1.2.6 1-（4-（2-（环己亚胺基-1-）乙氧基）苄基）-2-（4-羟基苯基）-3-甲基-1H-吲哚-5-醇 （10）的合成

原料 9（1 g，2 mmol）溶于 20mL 丙酮中，向其中加入甲酸铵（0.5 g，8 mmol）及 10%Pd（OH）2/C（0.86 g，6 mmol（）湿氢氧化钯碳）。置换惰性气体后回流反应，直到TLC检测反应完全。反应液用硅藻土过滤，旋干丙酮后重新溶于乙酸乙酯中。乙酸乙酯相用水洗涤，无水硫酸钠干燥后过滤，旋干溶剂得到黄色油状终产物0.8 g，收率 85%。纯度 99.3%，如图 2，[HPLC 归一化法[8]：色谱柱 C18 柱，流动相 0.01 mol/L 磷酸二氢钠溶液：乙腈（60：40）；柱速：1.2mL/mL；检测波长：205 nm：柱温：25 ℃；保留时间大约为 1.5min]。1H NMR（400 MHz,CDCl3）δ 9.40（s,2H,-OH）,6.734～7.13 （m,8H,Ar-H）,6.97 （d,1H,J=8.8 Hz）,6.90（d,1H,J=2.0 Hz）,6.62（dd,1H,J=8.8 Hz,2.0 Hz）,5.09 （s,2H,-N-CH2-Ar）,4.12 （t,2H,J=5.6 Hz,-OCH2-）,3.15 （t,4H,J=5.6 Hz,N（CH2）2-）,3.26～3.34（m,2H,-CH2N）,2.14（s,3H,-CH3）,1.26～1.79 （m,8H,-CH2-×4）。ESI-MS m/z:471［M+H］+。

图 2 巴多昔芬高效液相图Fig.2 Bartacillin synthesis route

2 讨论

本研究在参考已有研究的基础上，从减少反应步骤、方便操作、减少副产物、方便后处理和提高产量等方面进行改进。在制备中间体（3）时，文献[9]选择用DMF作溶剂，反应温度高，后处理复杂，因此本研究将其改进，根据Fischer吲哚合成法[10]，溶剂使用乙醇代替，少量醋酸作为催化剂，反应温度大大降低，后处理简单并且产率很高。在制备（5）时，本研究直接将中间体（3）和2-（4-（氯甲基）苯氧基）乙腈（4）缩合，避免了文献[11]中产率不高的卤代反应，降低了对实验设备的要求；并且用氨基钠代替文献[11]中的氢化钠操作更加安全。后处理时，根据DMF和产物的极性特点，用大量的水使产物析出，减少了后处理的难度，减少了溶剂的使用，使实验经济节能，更加适合工业化生产。在制备（6）时，根据文献[12]甲醇和水的体积比为3比7时反应时间最短。在制备（8）时，为了避免传统的两步反应带来的不方便，根据文献[13]，使用催化剂，反应温度低，反应时间短，收率高并且后处理简单。制备（9）时,根据文献[14]并没有达到预期的效果，在改变各原料的配比后，不仅使反应完全还使反应时间缩短了5 h。制备（10）时，根据文献[15]，使用甲酸铵作为氢化试剂，在常温常压下反应，避免了氢气加压催化脱苄法带来的设备要求和一定的危险。在钯碳中加入50%的水可将反应时间缩短到30min。

本研究改进后的醋酸巴多昔芬合成工艺总收率可达44%，反应步骤短，条件温和，操作和后处理简单，适合工业化生产。