阿扎那韋的化學(xué)合成與結(jié)構(gòu)確認(rèn)研究

鄒俊東，唐 瓊

（江蘇豪森藥業(yè)集團(tuán)有限公司，江蘇連云港 222069）

阿扎那韋是新研發(fā)的一種蛋白酶抑制劑，可通過對(duì)HIV復(fù)制周期內(nèi)的蛋白酶轉(zhuǎn)率活性進(jìn)行有效抑制來達(dá)到影響病毒正常裝配的效果，進(jìn)而阻斷病毒的中間合成，達(dá)到抑制HIV病毒的效果[1-2]。阿扎那韋的規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)工藝是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。

1 材料與方法

1.1 儀器及設(shè)備

氣相色譜儀（Aglient 6820），高效氣相色譜儀（7890A），紅外光譜儀（NICOLET iS10），核磁共振儀（Varian INOVA 400），元素分析儀（CARLO-ERBA 1106），旋光度儀（Autopol IV），玻璃儀器，加熱套（TC-15），電子攪拌器（GC12-2），真空水泵，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，電子天平（LT3002E），烘箱。

1.2 材料及化學(xué)試劑

主要試劑及材料見表1。

表1 研究主要試劑及材料

1.3 合成實(shí)驗(yàn)

1.3.1 1-溴頻那酮的制備

將甲苯500mL和499mmol頻那酮加入反應(yīng)瓶內(nèi)，攪拌溶解后冷卻至0℃，再加入溴素524mmol后，于1.5h滴畢，再保溫1.5h后加入水200mL，將混合物充分?jǐn)嚢?5min后，緩慢加溫至20℃后，再將其中加入固體NaHCO3524mmol，可見液體分層，將甲苯層在60℃的水浴鍋內(nèi)減壓濃縮至干燥，可得約83.25g油狀物。

1.3.2 還原反應(yīng)

精準(zhǔn)稱取干燥的四氫呋喃100mL，向其中加入催化劑（1S，2R）-（-）-順式-1-氨基-2-茚醇約17mmol，再稱取170mmol的中間體1加入其中，混合時(shí)需在高純度的氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行，并充分?jǐn)嚢杓s30min，即可得到硼烷四氫呋喃化合物約340mmol。經(jīng)反應(yīng)液降溫，當(dāng)溫度降至-10℃后再次攪拌30min，再加入10mL的甲醇進(jìn)行淬滅反應(yīng)后再加水100mL。對(duì)混合好的化合物減壓濃縮處理，然后將溶劑去除后加入100mL的二氯甲烷進(jìn)行攪拌，攪拌后靜置使其分層。提取有機(jī)層，在其中加入1M HCl進(jìn)行洗滌，再次靜置分層。提取有機(jī)層再加入300mL的水進(jìn)行洗滌后放置使其分層[3]。將制得的有機(jī)層提取出來后利用硫酸鎂干燥，再次抽濾后即可得到粗品（R）-1-溴-3，3-二甲基-2羥基丁烷。

1.3.3 Mitsunobu反應(yīng)

精準(zhǔn)量取甲苯300mL加入110mmol中間體2內(nèi)，丁二酰亞胺110mmol，再加入三苯基膦115.5mmol，將混合物冷卻至0℃后，再滴入約132mmol的二氮二甲酸二異丙酯，并在1h內(nèi)滴畢，保溫放置3h。反應(yīng)結(jié)束后置入水浴鍋內(nèi)減壓蒸餾處理。

1.3.4 水解反應(yīng)

在110mmol的1.3.3反應(yīng)產(chǎn)物中間體3內(nèi)加入水200mL，鹽酸600mmol，進(jìn)行升溫回流處理，保溫約5h后，反應(yīng)完畢。加入60mL的甲苯，使其分層，提取水層后加入30%的液堿，將溶液的pH調(diào)制中性后，將液體旋干出來，即可得到（S）-2-氨基-3，3-二甲基-1-丁醇。

1.3.5 氧化反應(yīng)

稱取1.3.4制備好的化合物75.4mmol加入100mL水中，再加入氫氧化鈉150.8mmol。加溫至50℃后，于1h內(nèi)滴入BoC2O 79.17mmol，保溫處理1.5h。經(jīng)減壓蒸餾處理后將其中的叔丁醇和水去除后，再加水100mL和50mL的醋酸異丙酯以及碳酸氫鈉82.9mmol，充分溶解后再加入3.8mmol的溴化鈉和2.2mmol的2，2，6，6-四甲基哌啶氮氧化合物。冷卻至0℃后，滴加150mmol的次氯酸鈉，保溫1h再進(jìn)行加溫，控制其溫度在20℃左右再保溫1h，反應(yīng)完成后使用TLC中控反應(yīng)終點(diǎn)。再在混合物內(nèi)加入硫代硫酸鈉，去除混合物氧化性后再加入適量的鹽酸，將其pH調(diào)整在2～3，將混合物靜置分層。靜置好后將有機(jī)層提取出來進(jìn)行減壓蒸餾處理，去除其中的醋酸異丙酯后將化合物進(jìn)行濃縮干燥。再加入50mL的鹽酸后回流保溫處理1h，反應(yīng)結(jié)束后減壓濃縮至干燥，得到叔亮氨酸。

1.3.6 MOC-L-叔亮氨酸的合成

取76.3mmol的1.3.5中制備好的化合物加入100mL水中，再加入氫氧化鈉190.7mmol，20℃時(shí)緩慢向其中滴加氯甲酸甲酯99.2mmol，保溫，反應(yīng)5h。待反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至20℃，加入甲苯進(jìn)行提取。水層冷卻至0℃后加入乙酸乙酯適量，緩慢滴加適量的鹽酸，將溶液的pH調(diào)整至2～3，使其分層。在水層內(nèi)再加入乙酸乙酯進(jìn)行提取。將有機(jī)層混合后加入飽和食鹽水洗滌后加入無水硫酸鎂，干燥抽濾后，再次使用乙酸乙酯淋洗，控制在50℃，再次減壓蒸餾濃縮，得到MOC-L-叔亮氨酸。

1.3.7 阿扎那韋的合成

將反應(yīng)瓶徹底清潔后加入1-[4-（吡啶-2-基）-苯基]-4-（S）-羥基-5（S）-2，5-二氨基-6-苯基-2-氮雜己烷37mmol以及148mmol的三乙胺、四氫呋喃1 000mL，隨后加入1.3.6制備好的MOC-L-叔亮氨酸74mmol和74mmol的EDCI·HCI。35℃下，攪拌2h，期間用TLC分析跟蹤。將化合物減壓濃縮處理，在殘液中加入45mL的乙醇以及55mL水，加熱到60℃后再將緩慢降溫至0℃，充分?jǐn)嚢?h后抽濾。濾餅使用40mL按照1∶2比例混合的乙醇和水溶液洗滌后抽干，烘干，即得固體狀態(tài)的阿扎那韋單體。稱取阿扎那韋單體28.4mmol，用100mL的異丙醇進(jìn)行溶解后，再加入28.4mmol的硫酸，然后將固體析出后抽濾，即得到阿扎那韋硫酸鹽。

1.4 分析檢驗(yàn)

1.4.1 純度檢驗(yàn)

采用高效液相色譜法，條件為：色譜柱為250mm×4.6mm，5μm；流動(dòng)相為0.02mol/L醋酸銨緩沖液-甲醇，比例為25∶75，流速設(shè)定為1.0mL/min，波長為250nm，進(jìn)樣量控制在20μL。檢驗(yàn)時(shí)先將供試品10mg加入80mL流動(dòng)相稀釋，配置成供試品溶液，在根據(jù)HPLC法操作標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行供試品檢驗(yàn)，記錄色譜圖。

1.4.2 核磁檢驗(yàn)

采用核磁共振儀對(duì)樣本進(jìn)行檢測，采用CDCI3-d6，DMSOD6作為溶劑，內(nèi)標(biāo)物為TMS。

1.4.3 MOC-L-叔亮氨酸色譜純度檢測HPLC-UV

采用液相色譜法進(jìn)行檢測，條件為：色譜柱為YMC ODSAQ 150mm*4.6mm，3μm；流動(dòng)相A為乙腈-緩沖溶液，比例為2：98；滾動(dòng)相為乙腈緩沖液，比例為55：45；流速設(shè)定為1.0mL/min；波長為205nm；進(jìn)樣量控制在20μL；柱溫為30℃。按照液相色譜法相關(guān)操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行供試品檢驗(yàn)，記錄色譜圖。

1.4.4 MOC-L-叔亮氨酸手性純度檢驗(yàn)分析

采用液相色譜法進(jìn)行檢測，條件為：色譜柱為chiracel OD 250mm×4.6mm，5μm；流動(dòng)相A為乙腈-緩沖溶液，比例為20∶80；流速設(shè)定為0.5mL/min；波長為195nm；進(jìn)樣量控制在20μL；柱溫設(shè)定為30℃。按照液相色譜法相關(guān)操作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行供試品檢驗(yàn)，記錄色譜圖。

1.4.5 紅外光譜檢測

參考《中國藥典》IV C錄制聚苯乙烯薄膜光譜對(duì)儀器校正和檢定相關(guān)要求，采用NICOLET iS10紅外檢測儀進(jìn)行樣本檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 合成研究

頻那酮溴化收率為93%，通過適當(dāng)延長滴加的時(shí)間，合理控制溴素用量，降低反應(yīng)溫度等措施可有效控制雜質(zhì)。還原反應(yīng)產(chǎn)物收率為87%。Mitsunobu反應(yīng)的收率為82%。水解反應(yīng)收率為95%。氧化反應(yīng)收率為81%。計(jì)算得出頻那酮到L-叔亮氨酸的總收率約為51%，手性純度為90%。

2.2 阿扎那韋成品結(jié)構(gòu)

2.2.1 成品結(jié)構(gòu)確認(rèn)

對(duì)合成所得的阿扎那韋硫酸鹽樣本的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，經(jīng)各項(xiàng)檢測分析，結(jié)果可見阿扎那韋硫酸鹽的分子量為802.36，見表2。

表2 阿扎那韋結(jié)構(gòu)分析結(jié)果

由表2可以看出，檢測的5中元素理論計(jì)算量分別為56.83%、6.73%、10.47%、21.94%和3.99%，實(shí)際測量出的平均值為56.78%、6.85%、10.45%、21.95%、3.98%，與理論計(jì)算值基本一致。

2.2.2 結(jié)構(gòu)確認(rèn)

通過檢測可見本次研究所得化合物碳譜共計(jì)有35條譜線，分別對(duì)應(yīng)了結(jié)構(gòu)中的38個(gè)碳原子。通過碳譜分析說明該化合物具有阿扎那韋的多組結(jié)構(gòu)特征峰，符合阿扎那韋的結(jié)構(gòu)。紅外光譜檢測可見各個(gè)吸收峰值與振動(dòng)類型均與化合物阿扎那韋相符合。質(zhì)譜檢測得到化合物的M+H峰，經(jīng)確認(rèn)分子量為704.622，而阿扎那韋的分子量為704.8，可見制備所得的化合物為目標(biāo)產(chǎn)物阿扎那韋。

3 結(jié)束語

通過對(duì)阿扎那韋合成工藝路線進(jìn)行優(yōu)化，得到一條更加適宜工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的新工藝路線，該生產(chǎn)工藝的反應(yīng)條件較為溫和，適宜用于規(guī)?；墓I(yè)生產(chǎn)。