替加环素有关物质的合成

李 巍，魏 娜，何 雷，胡春勇，丁长坤

(江苏豪森药业集团有限公司，江苏 连云港 222000)

替加环素，化学名(4S,4aS,5aR,12aS)-4,7-双(二甲氨基)-9-[(叔丁基氨基)乙酰胺基]-3,10,12,12a-四羟基-1,11-二氧代-1,4,4a,5,5a,6,11,12a-八氢并四苯-2-甲酰胺，商品名泰阁(tigecycline)。替加环素是由惠氏公司开发的抗菌药物，对大多数细菌革兰氏阳性与阴性、需氧与厌氧包括金黄色葡萄球菌、肠球菌、肺炎球菌、拟杆菌、梭状芽胞杆菌、消化链球菌属、淋球菌、黏膜炎莫拉菌、流行嗜血杆菌等具有良好的抗菌活性[1]。

本研究合成了三个替加环素的有关物质，分别是有关物质1，化学名为(4S,4aS,5aR,12aS)-9-硝基-4,7-双(二甲氨基)-3,10,12,12a-四羟基-1,11-二氧代-1,4,4a,5,5a,6,11,12a-八氢并四苯-2-甲酰胺；有关物质2，化学名为(4S,4aS,5aR,12aS)-9-氨基-4,7-双(二甲氨基)-3,10,12,12a-四羟基-1,11-二氧代-1,4,4a,5,5a,6,11,12a-八氢并四苯-2-甲酰胺；有关物质3，化学名为(4R,4aS,5aR,12aS)-4,7-双(二甲氨基)-9-[(叔丁基氨基)乙酰胺基]-3,10,12,12a-四羟基-1,11-二氧代-1,4,4a,5,5a,6,11,12a-八氢并四苯-2-甲酰胺。参考文献[2-4]设计了三种有关物质的合成路线，其中有关物质1和有关物质2的合成路线如图1所示。

图1 有关物质1和有关物质2的合成

有关物质3的合成路线如图2所示。

图2 有关物质3的合成

1 仪器与试剂

Bruker AV500核磁共振仪对产物进行1H NMR表征，TMS为内标；Waters Q-Tof microTM四级杆-飞行时间质谱仪，安捷伦1260液相色谱仪。

盐酸米诺环素购于连云港恒运医药科技有限公司，纯度大于98.5%，其他试剂均采购于国药集团化学试剂有限公司。

2 制备步骤

2.1 有关物质1的合成

将硫酸(180mL)加入到反应瓶中搅拌，温度降至-5℃，加入盐酸米诺环素(29g，58.7mmol)，保温搅拌50min，温度降至-10℃，加入硝酸钾(8.6g，85.1mmol)，保温反应2h，将反应液滴加到0℃的异丙醚(1.2L)中，保温搅拌20min后过滤，固体溶解在水(1L)中，滴加0.1mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值为2.5，过滤，滤液快速柱层析(二氯甲烷洗脱)。收集正组份，室温下快速减压浓缩掉滤液中的大部分溶剂，剩余约100mL残留液，向残留液中加入1mol/L的HCl-乙醚溶液(100mL)，搅拌10分钟过滤，干燥得棕红色固体(24g，75.8%)。纯度99.8%；1H NMR(400 MHz，DMSO):14.5(br,2H),10.69(br,1H),9.60(s,1H),9.05(s,1H),8.06(s,1H),6.13(br,1H),4.37(s,1H),3.35～3.40(dd,J=5.6 Hz,1H),3.00～3.04(m,1H),2.89(s,7H),2.71(s,6H),2.50～2.52(m,1H),2.38～2.43(m,1H),2.28～2.32(m，1H),1.45～1.58(m，1H)。

2.2 有关物质2的合成

将有关物质1盐酸盐(10g，18.6mmol)、甲醇(200mL)和10%的Pd/C(2g)加入到高压反应釜中，先用氢气置换掉釜中的空气，再用氢气加压至0.7MPa，反应24h，取出反应液，过滤除去Pd/C，向滤液中加入5g活性炭搅拌0.5h，过滤(滤纸上铺设0.5cm厚度的硅藻土)，向滤液中加入异丙醇(200mL)和异丙醚(1L)搅拌析晶0.5h过滤，固体用异丙醇(30mL)溶解，加入1mol/L的HCl-乙醚溶液(20mL)和乙醚(40mL)，搅拌析晶10min过滤，干燥6h得到灰白色粉末(5.7g，47.8%)。纯度：99.1%；ESI-MS(m/z):473.2[M+H]+；1H NMR(400 MHz，DMSO):11.38(br,3H),9.41(s,2H),9.04(s,1H),7.28(s,2H),6.90～6.92(m,1H),3.08～3.17(m,1H),2.89～2.96(m,2H),2.84(s,6H),2.51～2.54(m,7H),2.16～2.45(m,1H),2.03～2.13(m,1H),1.41～1.49(m,1H)。

2.3 有关物质3的合成

将替加环素(5g，8.5mmol)溶解在纯化水(300mL)中，加入盐酸将溶液pH值调至4.0，替加环素溶解完全，溶液颜色变深。加热至90 ℃反应2h，过滤，柱层析(洗脱机二氯甲烷)。收集正组份，室温下快速减压浓缩掉滤液中的大部分溶剂，剩余约50mL残留液，向残留液中加入1mol/L的HCl-乙醚溶液(5mL)和乙醚(50mL)，搅拌析晶10min过滤，固体在温度30℃真空度0.1bar条件下干燥6h得浅黄色粉末(0.83g，16.6%)。纯度99.8%；ESI-MS(m/z): 586.3[M+H]+；1H NMR(400 MHz，DMSO):16.93(br,1H),14.75(br,1H),12.28(br,1H),11.05(br,1H),10.33(s,1H),9.62(s,1H),9.33(br,3H),8.46(s,1H),4.84(br,1H),4.07(br,2H),3.56～3.59(m,1H),3.09～3.18(m,4H),2.89～2.95(d,J=26Hz,10H ),2.42～2.48(t,J=11.6Hz,1H),2.26～2.28(m,1H),1.31～1.50(m,9H)。