盐酸吉西他滨的合成_王英华

中国医药工业杂志 Chinese Journal of Pharmaceuticals 2007, 38(4) · ·249 盐酸吉西他滨(gemcitabine hydrochloride， 1)，化学名为2'-脱氧-2',2'-二氟胞苷盐酸盐，是美 国Eli Lilly公司研发的嘧啶核苷类似物，1995年在 澳大利亚、芬兰等国上市，商品名Gemzar。我国 现已批准进口，中文商品名为健择。本品结构和阿 糖胞苷(cytarabine)相似，属于核苷类抗代谢抗肿 瘤药物，可渗入DNA使其链断裂，起到细胞毒作 用[1,2]。 1的合成报道较多，本研究参考文献[3-5]，用2- 脱氧-2,2-二氟-D-赤型-呋喃戊糖-1-酮-3,5-二苯甲酸 酯经还原得2-脱氧-2,2-二氟-D-呋喃核糖-3,5-二苯甲 盐酸吉西他滨的合成 王英华，王星海，仇缀百* (复旦大学药学院，上海 200032) 摘要：2-脱氧-2,2-二氟-D-赤型-呋喃戊糖-1-酮-3,5-二苯甲酸酯经四氢锂铝还原、甲磺酰化得2-脱氧-2,2-二氟-D-呋喃核 糖-3,5-二苯甲酸酯-1-甲磺酸酯，与胞嘧啶缩合后在含氨甲醇中脱保护基，成盐后于含水丙酮中结晶分离得盐酸吉西他 滨，总收率14％。 关键词：盐酸吉西他滨；抗肿瘤药；合成 中图分类号：R971 文献标识码：A 文章编号：1001-8255(2007)04-0249-03 收稿日期：2006-12-18 作者简介：王英华(1964)，男，博士研究生，专业方向：药物化 学。 通讯联系人：仇缀百(1944)，男，教授，博士生导师，从事药物化 学研究。 Tel：021-54237595 E-mail：zbqiu@shmu.edu.cn Synthesis of Gemcitabine Hydrochloride WANG Ying-hua, WANG Xing-hai, QIU Zhui-bai* (School of Pharmacy, Fudan University, Shanghai 200032) ABSTRACT: Gemcitabine hydrochloride was prepared from 2-deoxy-2,2-difluoro-D-erythro-pentofuranose-1- ketose-3,5-dibenzoate via LiAlH4 reduction and methylsulfonation to afford 2-deoxy-2,2-difluoro-D-ribofuranose-3,5- dibenzoate-1-methylsulfonate(3α/β), which was subjected to condensation with cytosine followed by deprotection, salt formation and separative crystallization in aqueous acetone with an overall yield of 14％. Key Words: gemcitabine hydrochloride; antitumor drug; synthesis 酸酯(2α/β)，和甲磺酰氯反应得2-脱氧-2,2-二氟-D- 呋喃核糖-3,5-二苯甲酸酯-1-甲磺酸酯(3α/β)，与胞 嘧啶缩合得2'-脱氧-2',2'-二氟胞苷-3',5'-二苯甲酸酯 (4α/β)，然后在含氨甲醇中脱苯甲酰保护基、成盐 得2'-脱氧-2',2'-二氟胞苷盐酸盐(5α/β)，在丙酮-水 混合溶剂中析晶分离得1(即5β)(图1)，并进行了工 艺改进。制备2α/β时，用价格较低的四氢锂铝代替 三(叔丁氧基)锂铝氢[3]，收率未受影响。制备4α/β 时，未使用文献[3]的Me3SiOTf催化剂，参考文献[ 4] 的操作，得到了与文献[3]相同的结果。改进后的1 总收率为14％。原料价廉易得，操作简便，适 合工业化生产。 实验部分 毛细管熔点仪，温度计未校正。Va r i a n M e r c u r y plus-400型核磁共振仪。Agilent 1100 Series LC/MSD 1946D 型LC-MS测定仪。Phenomenex Luna CN型HPLC色谱柱 化学合成药物 · · 中国医药工业杂志 Chinese Journal of Pharmaceuticals 2007, 38(4) 250 (4.6mm×250mm，5µm)，检测条件A：流动相 正己烷-异丙 醇(85∶15)，波长 275nm；检测条件B：流动相 磷酸二氢 钠溶液[NaH2PO4(7.8g)溶于水(900ml)中，加磷酸调至pH 3.0，加水定容到1L]-乙腈(50∶50)，波长 232nm；检测条 件C：流动相 乙酸铵溶液[NH4OAc(3.85g)溶于水(900ml) 中，加乙酸调至pH 5.7，加水定容到1L]-甲醇(90∶10)，波 长 268nm。 2-脱氧-2,2-二氟-D-呋喃核糖-3,5-二苯甲酸酯 (2α/β) 氮气保护下将2-脱氧-2 ,2 -二氟-D-赤型-呋喃 戊糖-1-酮-3,5-二苯甲酸酯(按文献[3]制备，94g， 0.25mol)、无水乙醚(750ml)和THF(180ml)置反 应瓶中，冷却至10℃，控温于30℃以下分次加入 LiAlH4(12.5g，0.28mol)，约0.5h加完，搅拌反 应1h后缓慢加入甲醇(20ml)，续加1mol /L盐酸 (85ml)，搅拌，过滤，滤饼用乙醚(50ml×3)洗 涤，滤液和洗液合并，静置分层，有机层依次用 5％碳酸氢钠溶液和水(各50ml)洗涤，无水硫酸钠 干燥，过滤，滤液浓缩至干，得油状2α /β(90g， 95.2％)(文献[3]：近100％)。直接用于下步反应。 2-脱氧-2 ,2 -二氟-D-呋喃核糖-3 ,5 -二苯甲酸 酯-1-甲磺酸酯(3α/β) 2α/β(90g，0.24mol)和二氯甲烷(900ml)置反 应瓶中，冷却至0℃，控温于30℃以下滴加三乙胺 (45ml)和甲磺酰氯(21.5ml)，23～25℃搅拌反应 2h，依次用1mol/L盐酸、5％碳酸氢钠溶液和水(各 600ml)洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液浓缩 至干，得油状3α/β(106.4g，98.0％，3β/3α=1.01， HPLC检测条件A)。为了分离3α和3β，取油状物 3α/β(20g)溶于二氯甲烷(约20ml)中，柱色谱纯化 [300～400目硅胶300g，洗脱剂：正己烷-乙酸乙 酯(100/1→50/1→25/1)梯度洗脱]，3β先被洗脱。 所得3α、3β组分分别浓缩至干，用二氯甲烷-乙醚 重结晶，得针状晶体3α：mp 87～89℃(文献[3]： 88～89℃)；3β：mp 113.5～115℃(文献[3]：114～ 115℃)。 图1 1的合成路线 O F FO O O O O O F FO O OH O O O F FO O OMs O O O F FO O O O N N O NH2 O F F OH HO N N O NH2 O F F OH HO N N O NH2HCl HCl LiAlH4 CH3SO2Cl HCl 2α/β 3α/β 4α/β 5α/β NH3/CH3OH 1 1 2 3 4 5 6 1' 2'3' 4' 5' . . Et3N 水/丙酮 双(三甲硅基)胞嘧啶 中国医药工业杂志 Chinese Journal of Pharmaceuticals 2007, 38(4) · ·251 2'-脱氧-2',2'-二氟胞苷-3',5'-二苯甲酸酯(4α/β) 胞嘧啶(400g，3 .58mol)、六甲基二硅胺烷 (2L)和硫酸铵(0.5g)置反应瓶中，加热回流至反 应液澄清后，继续保温反应0.5h。冷却至100℃以 下，减压蒸除大部分溶剂，析出固体。加入苯甲 醚(320ml)，加热至105℃使固体溶解。反应液中 加入3α/β(80g，0.18mol，3β/3α=1.01)和苯甲醚 (150ml)的混合溶液，100～105℃反应24h(反应液 中4α/4β=1.31)。加入乙腈(400ml)稀释，搅拌下将 上述反应液缓慢加到内温低于25℃的4mol/L盐酸 (1.8L)中，剧烈搅拌，加热至70℃，保温10min后 趁热过滤。滤饼用70℃的水打浆，趁热过滤。滤 饼用70℃的水打浆，所得悬浮液用5％碳酸氢钠溶 液调至pH 7，保温10min，过滤，滤饼用水于70℃ 打浆10min，过滤，滤饼减压干燥，得类白色固体 4α/β(59.5g，72.0％，4α/4β=1.20，HPLC测定条件 B)(文献[3]：收率86.9％，4α/4β=1.28)。 2'-脱氧-2',2'-二氟胞苷盐酸盐(5α/β) 4α/β(47g，0.1mol，4α/4β=1.20)的甲醇(500ml) 溶液冷却至10℃，通入氨气(14g，0.82mol)，室温 搅拌反应过夜，减压浓缩至干，剩余油状物(28g) 溶于水(1L)，用乙酸乙酯(1L×2)提取，有机层合 并后用水(1L)提取，合并水层，活性炭脱色，过 滤，滤液减压浓缩至干，残余物中加入异丙醇(1L) 和浓盐酸(26ml)，加热至70℃，保温0.5h后室温静 置过夜。过滤，滤饼依次用冷异丙醇(50ml)和正 己烷(25ml)洗涤，干燥，得白色固体5α/β(16.5g， 55.0％，5α /5β=1.07)(文献[3]：49.2％)，mp≥ 270℃。 盐酸吉西他滨(1) 5α/β(12.6g，0.04mol)和水(60ml)置反应瓶 中，50℃加热至溶后冷却至室温，搅拌下加入丙 霍 伟 , 曲范杰 , 范丽昕 , 等 . 吉西他滨联合卡铂一线 治疗晚期非小细胞肺癌疗效观察[J] . 临床肿瘤学杂 志,2006,11(11): 828-829. 叶 萍, 李兆申, 张文俊, 等 吉西他滨肝动脉灌注治疗晚期 肝癌[J]. 第二军医大学学报,2006,27(10): 1154-1156. Chou TS, Heath PC, Patterson LM, et al. Stereospecific synthesis of 2-deoxy-2,2-difluororibonolactone and its use in the preparation of 2'-deoxy-2',2'-difluoro-β-D- ribofuranosyl pyr imidine nucleos ides : the key ro le of se lec t ive crystallization[J]. Synthesis,1992,(6): 565-570. 周大森, 基耶那 DP, 赫特尔 LW, 等. 立体选择性糖基化方 法: 中国, 1085560[P]. 1994-04-20. (CA 1994, 121: 9933f) 周大森, 波提特 LM, 谢尔 DP. 提纯和分离2'-脱氧-2',2'二 氟核苷的方法: 中国, 1044119[P]. 1997-11-19. (CA 1996, 125: 1150886) [1] [2] [3] [4] [5] 酮(720ml)，搅拌2h。过滤，滤饼用冷丙酮洗涤， 减压干燥，得1粗品(5.0g，82.0％)，mp≥280℃ (文献[3]：287～292℃)。将所得1粗品(5 .0g)溶 于55℃的水(50ml)中，趁热过滤，滤液用浓盐酸 调至pH≤0.5，0℃搅拌1h，析出晶体，过滤，滤 饼用丙酮洗涤后减压干燥，得1纯品(4 . 7 5 g，精 制率95.0％)，纯度99.8％(HPLC检测条件C)。 1HNMR(DMSO-d6)δ: 10.01(s, 1H, OH-3'), 8.90(s, 1H, OH-5'), 8.15(d, J=8.29Hz, 1H, H-6), 6.42(br, 2H, NH2), 6.25(d, J=8.29Hz, 1H, H-5), 6.06(t, 1H, H-1'), 4.18(m, 1H, H-3'), 3.89(m, 1H, H-4'), 3.78(dd, 1H, H-5'), 3.62(dd, 1H, H-5')。13CNMR(DMSO-d6)δ: 159.6(C-4), 147.0(C-2), 143.3(C-6), 122.8(C-2'), 94.7(C-5), 83.8(C-1'), 81.5(C-4'), 68.1(C-3'), 58.7(C-5')。MS-ESI(m/z): 264.0[M+H]+。 参考文献：