3α,7β-二羟基-6α-乙基-5β-胆烷-24-酸的合成研究

2021-06-11张尚师谢晓玲邓南翔

河南化工 2021年5期

张尚师，谢晓玲，郑滔，邓南翔，舒兵*

(1.广东药科大学新药研究中心，广东广州 510006 ； 2.广东药科大学药学院，广东广州 510006)

奥贝胆酸(Obeticholic Acid，Ocaliva)，分子式为C26H44O4，化学名为3α，7α-二羟基-6α-乙基-5β-胆烷-24-酸，由Intercept制药公司研发的，用于治疗原发性胆汁性胆管炎和胆酸所致的肝胆疾病等，具有较高的安全性[1-3]。但是，在合成奥贝胆酸的最后一个步骤，还原产生的羟基需要经历构型翻转后才能转变成奥贝胆酸，具体为硼氢化钠还原7位羰基为7β-羟基，后在较高温度下转变为7α-羟基[4]。由于工业化生产过程中，反应体系量大，加热温度难以均一控制，导致羰基还原成羟基后难以彻底异构化，从而可能引入奥贝胆酸的关键异构体杂质OCA-β，严重影响奥贝胆酸的纯度[5-7]。为了控制奥贝胆酸原料药中的质量，必须对其中的异构体杂质进行研究，建立奥贝胆酸的质量分析标准。

因此，制备高纯度的异构体杂质，并建立其质量标准具有重要意义。

图1 奥贝胆酸(OCA)和异构体杂质(OCA-β)的结构

本研究前期参考文献，以(Z)-3α-羟基-6-亚乙基-7-氧代-5β-胆烷-24-酸(1)为起始物料，在氢气钯碳体系中还原，然后在正丁醇(n-BuOH)溶液中与金属钠室温反应过夜，两步反应得到奥贝胆酸异构体杂质3α,7β-二羟基-6α-乙基-5β-胆烷-24-酸(OCA-β)，合成的OCA-β>经1H NMR、13C NMR和HRMS确证其结构[8-9]。本研究能够合成出纯度较高的奥贝胆酸异构体杂质OCA-β，能够用于奥贝胆酸的质量标准的建立和质量分析研究，具体合成路线如图2所示。

1 实验仪器与试剂

实验仪器：DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器，河南巩义予华有限公司；ME104分析天平，上海泰坦科技股份有限公司；旋转蒸发仪，上海艾朗仪器有限公司；SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵，巩义市科瑞仪器有限公司；Advance Bruker 400M超导核磁共振波谱仪，瑞士BRUKER公司；Thermo超高效液相色谱串联质谱仪，赛默飞世尔科技公司。

实验试剂：(Z)-3α-羟基-6-亚乙基-7-氧代-5β-胆烷-24-酸、钯碳、金属钠，分析纯，上海泰坦科技股份有限公司；其余所有试剂如氢氧化钠、正丁醇、乙酸乙酯等，均为市售分析纯或化学纯。

2 合成

2.1 3α-羟基-6α-乙基-7-氧代-5β-胆烷-24-酸(2)的合成

称取(Z)-3α-羟基-6-亚乙基-7-氧代-5β-胆烷-24-酸1(5.0 g，12.01 mmol)于氢化反应釜中，加75 mL 10%氢氧化钠水溶液，搅拌10 min后，加入0.5 g 5%湿Pd/C搅拌5 min，反应体系置于氢气反应釜中(0.1 MPa)，将体系缓慢升温60 ℃，搅拌10 h。反应完毕后，滤去钯碳，滤液转入反应瓶中，在120 ℃油浴中加热5 h。反应毕，放冷至室温，倒入含有50 mL乙酸乙酯和50 mL稀盐酸组成的混合溶液中，搅拌10 min后分液，水层用20 mL乙酸乙酯萃取2次，合并有机层，加饱和食盐水洗1次，无水硫酸钠干燥，旋干。所得粗品用乙酸乙酯重结晶，得到中间体2，白色固体，3.8 g，产率76%。1H NMR (400 MHz,DMSO)δ12.06(s,1H),4.67～4.48(m,1H),3.52～3.42(m,1H),2.92～2.81(m,1H),2.59～2.47(m,1H),2.42～2.28(m,1H),2.28～2.09(m,2H),2.08～1.99(m,1H),1.99～1.73(m,5H),1.73～1.55(m,3H),1.55～1.40(m,4H),1.39～1.25(m,5H),1.25～1.07(m,5H),1.07～0.93(m,4H),0.92～0.81(m,3H),0.79～0.67(m,4H)。

2.2 奥贝胆酸异构体杂质(OCA-β)的合成

精确称取2(2.0 g，4.78 mmol)于100 mL反应瓶中，加入30 mL无水正丁醇，N2换气3次后置于冰浴下搅拌10 min，分批加入金属小钠块(1.10 g,47.81 mmol)。加毕，室温下搅拌2 h后缓慢升温至80 ℃，反应过夜。放冷至室温，将反应液缓慢倒入含有100 mL冰中；搅拌10 min后，加入80 mL乙酸乙酯，搅拌下滴加稀盐酸溶液调pH值=5～6，分液；水层加30 mL乙酸乙酯萃取2次，合并乙酸乙酯层，加饱和食盐水洗1次；无水硫酸钠干燥，旋干，硅胶柱分离[DCM∶MeOH=(100∶1)～(40∶1)，含1% HAc]，得到奥贝胆酸异构体杂质(OCA-β)，白色固体，1.22 g，产率61%，mp.219.1～221.8 ℃；1H NMR (400 MHz,MeOD)δ3.49～3.36(m,1H),3.12～3.01(m,1H),2.37～2.24(m,1H),2.23～2.11(m,1H),2.07～1.95(m,1H),1.94～1.70(m,5H),1.74～1.35(m,8H),1.36～0.98(m,10H),0.97～0.88(m,6H),0.83(t,J=7.4 Hz,3H),0.69(s,4H)。13C NMR(101 MHz,MeOD)δ176.74、74.82、71.02、56.40、55.22、43.73、43.63、43.23、43.19、40.27、39.72、35.32、35.07、34.16、30.97、30.62、29.74、29.43、28.25、26.52、22.64、21.20、20.61、17.54、11.36、10.16。ESI-MS(m/z) 418.9[M-H]+，与参考文献一致[5]。