巴多昔芬的合成工藝改進(jìn)

李 昌，聞?wù)槪袠?/p>

（浙江海洋大學(xué)食品與醫(yī)藥學(xué)院，浙江舟山 316022）

醋酸巴多昔芬（bazedoxifene acetate），化學(xué)名為 1-{4-［2-（環(huán)己亞胺基-1-）乙氧基］芐基}-2-（4-羥基苯基）-3-甲基-1H-吲哚-5-酚醋酸鹽，是一種有著新的化學(xué)結(jié)構(gòu)的新一代選擇性雌激素調(diào)節(jié)劑，可競(jìng)爭(zhēng)性抑制17β-雌二醇與ERα和ERβ的結(jié)合，是阻止或抑制基因轉(zhuǎn)錄的輔調(diào)節(jié)蛋白因子與AF-2表面結(jié)合而實(shí)現(xiàn)的[1]。主要用于治療絕經(jīng)后婦女的骨質(zhì)疏松癥[2]，在改善乳腺癌和子宮內(nèi)膜組織的安全性也有一定的作用，所以該藥具有廣闊的應(yīng)用前景[1-3]。

以往合成醋酸巴多昔芬的方法具有反應(yīng)步驟長，不易操作，試劑種類繁多等缺點(diǎn)[4-7]。針對(duì)這些問題本研究通過改變起始原料，簡(jiǎn)化操作步驟，調(diào)整反應(yīng)路線，對(duì)反應(yīng)中所用的溶劑，催化劑，物料配比等進(jìn)行工藝優(yōu)化。參考相關(guān)文獻(xiàn)，本研究以4-芐氧基苯肼鹽酸鹽（1）和4-芐癢基苯丙酮（2）為起始原料，經(jīng)過縮合得到（3），化合物（3）和 2-（4-（氯甲基）苯氧基）乙腈（4）縮合生成（5）；化合物（5）水解生成（6），化合物（6）和環(huán)己亞胺（7）反應(yīng)生成化合物（8），化合物（8）經(jīng)還原、氫解得到目標(biāo)產(chǎn)物（10）。改進(jìn)后的工藝反應(yīng)條件溫和，步驟大大縮短，副產(chǎn)物大大減少，后處理簡(jiǎn)單，適合工業(yè)化生產(chǎn)，總收率可達(dá)到44%，產(chǎn)品HPLC法獲得純度可達(dá)99.3%以上。合成路線如圖1所示。

圖1 巴多昔芬合成路線Fig.1 Bartacillin synthesis route

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器及試劑

Varian INOVA 400核磁共振儀（美國Varian公司）;Q-Tomicro YA019質(zhì)譜儀（美國Waters公司）;HPLC純度使用Agilent 1260型高效液相色譜儀（美國Agilent公司）測(cè)定。4-芐氧基苯肼鹽酸鹽（含量98%，鄭州杰克斯化工有限公司）；4-芐氧基苯丙酮（含量98%，鄭州杰克斯化工有限公司）；2-（4-（氯甲基）苯氧基）乙腈（含量98%，南京德爾諾醫(yī)藥有限公司）；環(huán)己亞胺（含量98%，鄭州杰克斯化工有限公司）。剩下試劑均為市售分析純，使用前DMF和THF用4A型分子篩干燥處理。

1.2 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果

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

將原料 1（10 g，40 mmol）、原料 2（9.6 g，40 mmol）和乙酸（0.1mL，1.7 mmol）溶于 140mL 無水乙醇中75～80℃回流反應(yīng)12 h，期間有沉淀生成。TLC檢測(cè)反應(yīng)完全，反應(yīng)混合物冷至10～15℃，過濾收集沉淀，并用冷的乙醇30mL和水50mL洗滌濾餅。得到灰白色固體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-（芐氧基）-2-（4-（芐氧基）苯基）-3-甲基-1H-吲哚）甲基）苯氧基）乙腈（5）的合成

將中間體 3（10 g，24 mmol）溶于 100mL 無水 DMF 中，冷至 10～15 ℃，氨基鈉（2.8 g，72 mmol）攪拌下加入反應(yīng)液中，攪拌60min。原料4（8.7 g，48 mmol）溶于50mL無水DMF中緩慢滴入前述反應(yīng)液中，滴畢10～15℃反應(yīng)2～3 h。TLC檢測(cè)反應(yīng)完全，將反應(yīng)液倒入20倍當(dāng)量的冰水中，攪拌30min，分離水層，固體用60 ml甲苯溶解，飽和食鹽水洗滌3次，每次60mL。旋干甲苯得到灰白色粗產(chǎn)品。將其置于20mL甲醇中室溫?cái)嚢? h后過濾，濾餅用10mL甲醇潤洗2次。真空干燥后得到白色固體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-（芐氧基）-2-（4-（芐氧基）苯基）-3-甲基-1H-吲哚）甲基）苯氧基）乙酸（6）的合成

將原料 5（10 g，17.8 mmol）溶于 60mL 甲醇中，加熱到 90～100 ℃。保持滴加 26%的 NaOH 溶液 140 ml，8 h，直到反應(yīng)完畢，TLC檢測(cè)反應(yīng)完全。反應(yīng)用80mL水淬滅，然后過濾。置于80mL乙酸乙酯和50mL水中，然后用3N HCl調(diào)節(jié)pH到1.6。乙酸乙酯相用80mL飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥后過濾旋干得到粗品6。加入100mL甲醇加熱到50～55℃攪拌1 h。然后冷卻到25～30℃過濾。濾餅用20mL甲醇洗滌 2 次。干燥后得到白色固體 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-環(huán)己亞胺-2-（4-（（5-（芐氧基）-2-（4-（芐氧基）苯基）-3-甲基-1H-吲哚-1-）甲基）苯氧基）乙酮（8）的合成

將原料 6（10 g，17 mmol）溶于 100mL 無水 DMF 中，加入 N,N-羰基二咪唑（3.6 g，22 mmol）。反應(yīng)液25～30 ℃攪拌 3 h。原料 7（3.4 g，340 mmol）溶于 30mL 無水 DMF 后緩慢滴入（30～45min）前述反應(yīng)液，直到反應(yīng)完畢，TLC檢測(cè)反應(yīng)完全。反應(yīng)液中加入250mL水，攪拌，將固體和水層分開，固體用60mL的甲苯溶解。水相用3N HCl調(diào)pH 5～6，40mL甲苯萃取，合并所有甲苯相。用飽和食鹽水洗滌3次每次100mL，無水硫酸鈉干燥后過濾，旋掉一半的甲苯。加入硅膠（5 g，60～300目）和活性炭（2 g）攪拌后過濾，濾液旋干得到乳白色固體 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-（環(huán)己亞胺基-1-）乙氧基）芐基）-5-芐氧基-2-（4-芐氧基苯基）-3-甲基-1H-吲哚（9）的合成

將原料 8（10 g，15 mmol）溶于 100mL 無水 THF 中，冷至 10～15 ℃，硼氫化鈉（2.2 g，60 mmol）緩慢加入到反應(yīng)液中，之后緩慢滴入（30～40min）三氟化硼乙醚溶液（13mL，52.5 mmol）。滴畢，反應(yīng)液加熱到50℃攪拌反應(yīng)3 h。TLC檢測(cè)反應(yīng)完全。反應(yīng)液用125mL水在25～30℃淬滅，之后用濃鹽酸20mL酸化。之后加熱到60～65℃回流反應(yīng)6 h。TLC檢測(cè)反應(yīng)完全。然后冷卻到40℃旋掉THF。懸濁液過濾，濾餅置于80mL甲苯中25～30℃攪拌1 h，過濾，濾餅用60mL甲苯洗滌3次。之后干燥得到產(chǎn)物9的鹽酸鹽。之后用35%的NaOH溶液和50 ml的水中和，甲苯萃取3次每次50mL。甲苯相用等量飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥后過濾，旋掉一半的甲苯。加入硅膠（5 g，60～300目）和活性炭（2 g）攪拌后過濾，濾液旋干得到粗品9。加入100 ml甲醇室溫?cái)嚢?0min后抽濾，濾餅用10 ml甲醇洗滌2次。真空干燥后得土灰色固體 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-（環(huán)己亞胺基-1-）乙氧基）芐基）-2-（4-羥基苯基）-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，向其中加入甲酸銨（0.5 g，8 mmol）及 10%Pd（OH）2/C（0.86 g，6 mmol（）濕氫氧化鈀碳）。置換惰性氣體后回流反應(yīng)，直到TLC檢測(cè)反應(yīng)完全。反應(yīng)液用硅藻土過濾，旋干丙酮后重新溶于乙酸乙酯中。乙酸乙酯相用水洗滌，無水硫酸鈉干燥后過濾，旋干溶劑得到黃色油狀終產(chǎn)物0.8 g，收率 85%。純度 99.3%，如圖 2，[HPLC 歸一化法[8]：色譜柱 C18 柱，流動(dòng)相 0.01 mol/L 磷酸二氫鈉溶液：乙腈（60：40）；柱速：1.2mL/mL；檢測(cè)波長：205 nm：柱溫：25 ℃；保留時(shí)間大約為 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］+。

圖 2 巴多昔芬高效液相圖Fig.2 Bartacillin synthesis route

2 討論

本研究在參考已有研究的基礎(chǔ)上，從減少反應(yīng)步驟、方便操作、減少副產(chǎn)物、方便后處理和提高產(chǎn)量等方面進(jìn)行改進(jìn)。在制備中間體（3）時(shí)，文獻(xiàn)[9]選擇用DMF作溶劑，反應(yīng)溫度高，后處理復(fù)雜，因此本研究將其改進(jìn)，根據(jù)Fischer吲哚合成法[10]，溶劑使用乙醇代替，少量醋酸作為催化劑，反應(yīng)溫度大大降低，后處理簡(jiǎn)單并且產(chǎn)率很高。在制備（5）時(shí)，本研究直接將中間體（3）和2-（4-（氯甲基）苯氧基）乙腈（4）縮合，避免了文獻(xiàn)[11]中產(chǎn)率不高的鹵代反應(yīng)，降低了對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的要求；并且用氨基鈉代替文獻(xiàn)[11]中的氫化鈉操作更加安全。后處理時(shí)，根據(jù)DMF和產(chǎn)物的極性特點(diǎn)，用大量的水使產(chǎn)物析出，減少了后處理的難度，減少了溶劑的使用，使實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)節(jié)能，更加適合工業(yè)化生產(chǎn)。在制備（6）時(shí)，根據(jù)文獻(xiàn)[12]甲醇和水的體積比為3比7時(shí)反應(yīng)時(shí)間最短。在制備（8）時(shí)，為了避免傳統(tǒng)的兩步反應(yīng)帶來的不方便，根據(jù)文獻(xiàn)[13]，使用催化劑，反應(yīng)溫度低，反應(yīng)時(shí)間短，收率高并且后處理簡(jiǎn)單。制備（9）時(shí),根據(jù)文獻(xiàn)[14]并沒有達(dá)到預(yù)期的效果，在改變各原料的配比后，不僅使反應(yīng)完全還使反應(yīng)時(shí)間縮短了5 h。制備（10）時(shí)，根據(jù)文獻(xiàn)[15]，使用甲酸銨作為氫化試劑，在常溫常壓下反應(yīng)，避免了氫氣加壓催化脫芐法帶來的設(shè)備要求和一定的危險(xiǎn)。在鈀碳中加入50%的水可將反應(yīng)時(shí)間縮短到30min。

本研究改進(jìn)后的醋酸巴多昔芬合成工藝總收率可達(dá)44%，反應(yīng)步驟短，條件溫和，操作和后處理簡(jiǎn)單，適合工業(yè)化生產(chǎn)。