他達(dá)拉非的合成工藝改進(jìn)

楊 利，李新志，孔祥雨，張 彬，劉文濤，于治見(jiàn)，崔新強(qiáng)

（山東省藥學(xué)科學(xué)院，山東 濟(jì)南 250104）

他達(dá)拉非（tadalafil）是一種磷酸二酯酶Ⅴ型（PDE 5）抑制劑，由利利艾科斯（ICOS）和禮來(lái)（Eli Lilly）共同開(kāi)發(fā)，于2002年11月獲得歐盟批準(zhǔn)，2003年2月在英國(guó)、德國(guó)、瑞典及澳大利亞等多個(gè)國(guó)家上市，2003年11月經(jīng)FDA批準(zhǔn)在美國(guó)上市[1]。

他達(dá)拉非與同類藥物相比，活性高、起效快、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、副作用小且不受高脂飲食和酒精的影響[2]。除了勃起功能障礙（ED）適應(yīng)癥外，分別于2009年5月和2011年10月經(jīng)FDA批準(zhǔn)用于治療肺動(dòng)脈高壓[3]和良性前列腺增生[4]。

目前，他達(dá)拉非的合成主要有以下幾條路線：（1）以D-色氨酸甲酯為起始原料，在三氟乙酸的催化下與胡椒醛經(jīng)P-S反應(yīng)生成順式四氫咔啉和反式四氫咔啉，經(jīng)柱層析得順式產(chǎn)物后與氯乙酰氯和甲胺反應(yīng)，制得他達(dá)拉非[5]。此方法用到腐蝕性強(qiáng)的三氟乙酸，對(duì)設(shè)備及操作人員要求較高，且P-S反應(yīng)后需經(jīng)柱層析處理產(chǎn)物，收率低且不適合工業(yè)化生產(chǎn)。（2）以D-色氨酸甲酯為起始原料，與胡椒酰氯經(jīng)?；磻?yīng)生成酰胺化合物，該酰胺化合物再與勞森試劑反應(yīng)生成硫代酰胺化合物，然后與碘甲烷發(fā)生分子內(nèi)關(guān)環(huán)反應(yīng)生成二氫咔啉，二氫咔啉被硼氫化鈉高選擇性還原生成順式四氫咔啉，四氫咔啉再與氯乙酰氯和甲胺反應(yīng)生成他達(dá)拉非[5]。此方法路線長(zhǎng)，用到氣味難聞的勞森試劑，收率低，成本較高。（3）以D-色氨酸甲酯鹽酸鹽為原料，在三乙胺和硫酸鎂的作用下與胡椒醛反應(yīng)生成亞胺化合物，再與N-芴甲氧羰基肌氨酰氯（Fmoc-Sar-Cl）反應(yīng)，經(jīng)柱層析得順式產(chǎn)物，再用哌啶和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）脫去保護(hù)基，關(guān)環(huán)生成他達(dá)拉非[6]。此方法成本高，且需柱層析，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。（4）以D-色氨酸甲酯為原料，與甲胺反應(yīng)得酰胺化合物，再與胡椒醛發(fā)生P-S反應(yīng)，最后與氯乙酰氯反應(yīng)環(huán)合得他達(dá)拉非[7]。該路線收率低，且用到正丁基鋰，反應(yīng)條件苛刻，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。（5）以D-色氨酸甲酯為原料，以二氯甲烷作溶劑在三氟乙酸的催化下與胡椒醛發(fā)生P-S反應(yīng)，反應(yīng)后經(jīng)堿化得順式和反式四氫咔啉，再將此混合物在鹽酸中加熱發(fā)生結(jié)晶誘導(dǎo)非對(duì)稱性轉(zhuǎn)變（CIAT）過(guò)程得順式四氫咔啉，再與氯乙酰氯和甲胺反應(yīng)得他達(dá)拉非[8]。該路線用到腐蝕性較強(qiáng)的三氟乙酸，對(duì)設(shè)備要求高，且周期較長(zhǎng)，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。（6）以D-色氨酸甲酯鹽酸鹽為原料，以異丙醇為溶劑與胡椒醛發(fā)生P-S反應(yīng)，經(jīng)CIAT過(guò)程生成順式四氫咔啉，再與氯乙酰氯和甲胺反應(yīng)，制得他達(dá)拉非[9]。該路線操作簡(jiǎn)單，適合工業(yè)化生產(chǎn)。我們?cè)诖寺肪€的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步改進(jìn)他達(dá)拉非合成工藝（見(jiàn)圖1）。該工藝可高收率、高純度、低成本制得他達(dá)拉非，操作簡(jiǎn)單，適合工業(yè)化生產(chǎn)，符合綠色化學(xué)和可持續(xù)發(fā)展理念。

圖1 他達(dá)拉非的合成路線

1 材料

1.1 儀器

B-545熔點(diǎn)儀（瑞士Buchi）；Inova-300超導(dǎo)核磁共振波譜儀（美國(guó)Varian，內(nèi)標(biāo)TMS）；PL-341自動(dòng)精密旋光儀（美國(guó)perkinelmer）；Agilent 1260高效液相色譜儀（美國(guó)Agilent）；質(zhì)譜儀（Finnigan LCQ型）。

1.2 藥品與試劑

D-色氨酸（安徽紅杉，純度99 %）；胡椒醛（福建仁宏，純度98 %）；氯化亞砜（山東西亞，純度99 %）；氯乙酰氯（山東西亞，分析純）；40 %甲胺水溶液（天津大茂化學(xué)試劑廠，分析純）；其余試劑均為分析純。

2 方法

2.1 D-色氨酸甲酯鹽酸鹽（化合物4）的合成

取D-色氨酸（20.4 g，0.1 mol）、甲醇100 ml，加入250 ml三口瓶中，室溫?cái)嚢?，緩慢滴加氯化亞砜?3.1 g，0.11 mol），控制溫度不超過(guò)50 ℃，滴畢，加熱攪拌至回流，反應(yīng)1.5 h，HPLC監(jiān)控至反應(yīng)完全（D-色氨酸＜1 %），減壓蒸除溶劑，得類白色固體，為化合物4，可直接參與下步反應(yīng)。

2.2 cis-四氫-β-咔啉鹽酸鹽（化合物3）的合成

將上步所得化合物4（理論量25.4 g，0.1 mol）、胡椒醛（15.3 g，0.102 mol）、乙腈200 ml，加入500 ml三口瓶中，加熱攪拌至回流，保溫反應(yīng)15～17 h，HPLC監(jiān)控至反應(yīng)完全（化合物4＜1 %），降溫?cái)嚢柚?0 ℃，過(guò)濾，濾餅用少量乙腈淋洗，得白色固體，真空干燥，得化合物3（34.5 g，兩步收率89.4 %）。mp：208～209 ℃（文獻(xiàn)[9]：208～210 ℃）。

2.3N-氯乙酰代四氫-β-咔啉（化合物2）的合成

取化合物3（30.9 g，0.08 mol）、二氯甲烷240 ml、碳酸鉀（22.1 g，0.16 mol）、水120 ml，加入1000 ml三口瓶中，降溫?cái)嚢柚?～5 ℃，緩慢滴加氯乙酰氯（10.8 g，0.096 mol），控制溫度不超過(guò)5 ℃，滴畢，大量固體析出，于0～5 ℃反應(yīng)2 h，HPLC監(jiān)控至反應(yīng)完全（化合物3＜1 %），過(guò)濾，濾餅用少量二氯甲烷洗，得類白色固體，真空干燥，得化合物2（31.4 g，92.1 %）。mp：224～226 ℃（文獻(xiàn)[9]：226 ℃）。

2.4 他達(dá)拉非（化合物1）的合成

將上步所得化合物2（30 g，0.07 mol）、乙醇240 ml、40 %甲胺水溶液（30 ml，0.35 mol）加入500 ml反應(yīng)瓶中，加熱攪拌至回流，保溫反應(yīng)2 h，HPLC監(jiān)控至反應(yīng)完全（化合物2＜1 %），降溫?cái)嚢柚?0 ℃，過(guò)濾，濾餅用少量乙醇淋洗，得白色固體，真空干燥，得化合物1（24.5 g，89.9 %）。mp：301～302 ℃（文獻(xiàn)[10]：302～303℃）。純度99.3 %（HPLC歸一化法）。ESIMSm/z實(shí)測(cè)值（計(jì)算值）：388.4（389.41）[MH]－。[α]20D=+71.3°（c=1.00，CHCl3）（文獻(xiàn)[11]：[α]20D=+71.0°（c=1.00，CHCl3）。1H-NMR（300 MHz，DMSO-d6）δ：2.93（s，3H），3.00（dd，1H），3.54（dd，1H），3.95（d，1H），4.17（d，1H），4.40（dd，1H），5.93（s，2H），6.14（s，1H），6.79（d，2H），6.88（s，1H），7.00（m，1H），7.07（m，1H），7.31（d，1H），7.55（d，1H），11.05（s，1H）。

3 結(jié)果與討論

3.1 本工藝第一步反應(yīng)后蒸除溶劑，產(chǎn)品為鹽酸鹽，可直接參與第二步反應(yīng)，降低了成本，且操作簡(jiǎn)單，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。

3.2 本工藝第二步以乙腈作溶劑，且避免了使用腐蝕性較強(qiáng)的三氟乙酸，經(jīng)CIAT過(guò)程得順式四氫咔啉，產(chǎn)品純度由95 %提高至98 %以上，兩步收率由78 %提高至89.4 %。

3.3 本工藝第三步以二氯甲烷和水作溶劑，以碳酸鉀作縛酸劑，二氯甲烷母液可直接套用，成本降低且綠色環(huán)保。

3.4 本工藝以D-色氨酸和胡椒醛為原料，經(jīng)甲酯化、P-S縮合、N-?；碍h(huán)合得到他達(dá)拉非（純度為99 %），反應(yīng)總收率由62 %提高至73.9 %。所得產(chǎn)品經(jīng)熔點(diǎn)測(cè)定、MS和1H-NMR等方法確證結(jié)構(gòu)。

3.5 本工藝操作簡(jiǎn)單，無(wú)苛刻反應(yīng)條件；所用有機(jī)溶劑均可回收利用，環(huán)保壓力小；適合工業(yè)化生產(chǎn)。