酶催化技术在奥格列汀中间体合成中的应用 |
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| 申请号 | CN201710598885.3 | 申请日 | 2017-07-21 | 公开(公告)号 | CN107382929A | 公开(公告)日 | 2017-11-24 |
| 申请人 | 苏州信恩医药科技有限公司; | 发明人 | 佘阳; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种式（1）化合物奥格列汀中间体的合成方法，由式（2）和式（3）化合物作为起始原料，经下列一系列反应，最终制得式（1）化合物，即所述奥格列汀中间体：相对于 现有技术 中奥格列汀中间体合成步骤多，合成工艺复杂，本发明合成方法简单易行，成本较低，收率较高，产品 质量 较好，适合大工业化生产。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种式（1）化合物奥格列汀中间体的合成方法，其特征在于，由式（2）和式（3）化合物作为起始原料，经下列一系列反应，最终制得式（1）化合物，即所述奥格列汀中间体： |
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| 说明书全文 | 酶催化技术在奥格列汀中间体合成中的应用技术领域[0001] 本发明涉及一种奥格列汀中间体的合成方法，属于药物合成技术领域。 背景技术[0002] 奥格列汀(通用名：Omarigliptin，商品名为Marizev)，化学名为((2R,3S,5R)-2-(2,5-二氟苯基)-5-(2-(甲磺酰基)吡咯[3,4-c]吡唑基-5(2H,4H,6H)-基)四氢-2H-吡喃-3-胺)。奥格列汀的分子量：398.43；CAS登记号：1226781-44-7；结构式为式1所示： 式1 奥格列汀由默克公司研发。 2015年9月30日在日本批准的治疗Ⅱ型糖尿病的药物，Omarigliptin是一类DPP-4抑制剂，仅需每周服用一次即可达到疗效。 [0003] 现有技术文献非专利文献： 1 ：Org. Lett., 2014, vol.16, pp5422-5425；非专利文献2 ：J. Med. Chem., 2014, vol.57, pp3205-3212 专利文献：WO 2013/003249和US2010/120863A1。 发明内容[0005] 发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种奥格列汀中间体的合成方法。 [0006] 技术方案：为实现上述目的，本发明提供了一种式（1）化合物奥格列汀中间体的合成方法，由式（2）和式（3）化合物作为起始原料，经下列一系列反应，最终制得式（1）化合物，即所述奥格列汀中间体：。 [0007] 作为优选，所述化合物（2）和化合物（3）经格氏试剂加成反应制得化合物（4）；化合物（4）经邻位羟基化反应制得化合物（5）；化合物（5）和化合物（6）（以化合物10位原料，经甲醛加成和氯化反应制得）经双取代反应制得化合物（7）；化合物（7）经转氨酶的消旋-氨化作用制得化合物（8）；化合物（8）经Boc-保护反应制得化合物（9）；最后化合物（9）经还原-脱保护反应制得化合物（1），即所述奥格列汀中间体。 [0008] 所述化合物（2）和化合物（3）的反应中：反应溶剂选自无水四氢呋喃，无水乙醚，无水甲基叔丁基醚，无水二氯甲烷，无水甲苯，无水叔丁基醚和无水2-甲基四氢呋喃中的一种或者几种；反应温度为-20～30℃；反应试剂选自氯化铜，氯化亚铜，溴化铜和溴化亚铜中的一种或者几种；化合物（2）和化合物（3）的摩尔比为1:1～2.0；所述化合物（4）的邻位羟基化反应中：反应溶剂选自无水四氢呋喃，无水乙醚，无水甲基叔丁基醚，无水二氯甲烷，无水甲苯，无水叔丁基醚和无水2-甲基四氢呋喃中的一种或者几种；反应温度为0～30℃； 所述化合物（10）的甲醛加成反应中：反应溶剂选自无水四氢呋喃、无水乙醚、无水甲基叔丁基醚、无水二氯甲烷、无水甲苯、无水叔丁基醚、无水2-甲基四氢呋喃中的一种或几种； 反应温度为-20～80℃；反应中所使用的碱选自碳酸钾，碳酸氢钾，碳酸钠，碳酸氢钠，碳酸锂，LiHMDS，NaHMDS，KHMDS，碳酸铯，叔丁基醇钠，叔丁基醇钾，三乙胺，二异丙基乙胺，N,N-二甲基苯胺和1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯（DBU）中的一种或者几种； 所述化合物（11）的氯化反应中：反应溶剂选自无水四氢呋喃、无水乙醚、无水甲基叔丁基醚、无水二氯甲烷、无水甲苯、无水叔丁基醚、无水2-甲基四氢呋喃中的一种或几种；反应温度为0～30℃；反应试剂选自NCS, PCl3, PCl5和Cl2中的一种或者几种； 所述化合物（5）和化合物（6）的取代反应中：反应溶剂选自无水四氢呋喃、无水乙醚、无水甲基叔丁基醚、无水二氯甲烷、无水甲苯、无水叔丁基醚、无水2-甲基四氢呋喃中的一种或几种；反应温度为0～30℃；反应中所使用的碱选自碳酸钾，碳酸氢钾，碳酸钠，碳酸氢钠，碳酸锂，LiHMDS，NaHMDS，KHMDS，碳酸铯，叔丁基醇钠，叔丁基醇钾，三乙胺，二异丙基乙胺，N,N-二甲基苯胺和1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯（DBU）中的一种或者几种； 所述化合物（7）的消旋-氨化反应中，所述转氨酶为其原始体或者该转氨酶的定向突变体，转氨酶的氨基酸序列为： 1 mklprfgvee wlnvheknat ydiagvsiaa lsleelfqlt qqdlnaffqe lgqkkmdygw 61 iegspqfkae vcklykniqa eqvlqtngat ganmlalyal iepedhvism yptyqqlydi 121 pkslgaqvdl wqikedskwl pdldelrqli rpntkmicin nahnptgaim deaylkelva 181 ivescgayil sdevyktfas dknipaivdl ydkgisvdsl skayslpgir vgwvasnkkv 241 tavlrdyrdy tmicagvfdd mlasfalkhr qaiiqrnqei vvdnlqilqd wlakepraqa 301 ilpdhvstsl iklnvpmlie tfclkllsdy gvlvvpgnrf dieghvrlgy cgdteilkag 361 ltrlsqclrq fdeqakit 所述定向突变体为E62L，K73Y，P112D和D201Q中的一种或者几种。 [0010] 所述反应中还包括氨源，其选自异丙胺、三乙胺、丙胺、乙胺和丁胺中的一种或者几种，浓度为0.1-1M。 [0011] 所述化合物（5）的质量浓度为12-200g/L。 [0012] 所述化合物（5）和转氨酶的质量浓度比为1:1～60:1。 [0013] 所述反应中，反应温度为22-45℃，反应pH为7.5-8.5。 [0014] 所述化合物（8）的Boc-保护反应中：反应溶剂选自无水四氢呋喃、无水乙醚、无水甲基叔丁基醚、无水二氯甲烷、无水甲苯、无水叔丁基醚、无水2-甲基四氢呋喃中的一种或几种；反应温度为0～30℃；所述化合物（9）的还原-脱保护反应中：反应溶剂选自无水四氢呋喃、无水乙醚、无水甲基叔丁基醚、无水二氯甲烷、无水甲苯、无水叔丁基醚、无水2-甲基四氢呋喃中的一种或几种；反应温度为0～30℃； 有益效果：相对于现有技术中奥格列汀中间体合成步骤多，合成工艺复杂，本发明合成方法简单易行，成本较低，收率较高，产品质量较好，适合大工业化生产。 具体实施方式[0015] 下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。 [0016] 本发明奥格列汀中间体HPLC的检测纯度的方法：试验仪器：Agilent 1100 高效液相色谱仪（DAD检测器）。 [0017] 色谱条件：以OB-H(4.6×250mm，5μm)为色谱柱，流速：0.5ml/min。 [0019]实施例1 化合物（4）的制备 在0℃条件下，在氮气保护下往50L反应釜中加入2.07 kg （10 mol）化合物（2）于10L无水四氢呋喃中，缓慢加入10L 异丙基氯化镁（1M 四氢呋喃溶液），搅拌2小时后加入氯化铜 70 g （0.5 mol），搅拌30分钟后再慢慢加入乙酰氯942 g （12 mol）。TLC监控反应完成后，缓慢加入10L 5%氯化铵水溶液，分液，水相用10L 乙酸乙酯萃取，合并有机相，减压浓缩得化合物（4）粗品，粗品经乙酸异丙酯/石油醚重结晶得化合物（4）精制品1.53 kg（9.02 mol），收率为90.2%。HPLC检测纯度：99.2%。 [0020] 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 7.37 – 6.97 (m, 3H), 3.45 (d, J = 1.1 Hz, 2H), 1.67 (s, 3H). ESI+ [M+H]+=171. 化合物（5）的制备 在氮气保护下，在0℃条件下往50L反应釜中加入1.53 kg（9.0 mol）化合物（4）于10L无水四氢呋喃中，缓慢加入LiHMDS 9.9L(1M四氢呋喃溶液)，搅拌2小时后，缓慢加入樟脑磺哑嗪3.1 kg（13.5 mol）， TLC监控反应完成后，反应液用氯化铵饱和溶液（20L）淬灭，分液，水相用乙酸乙酯萃取（2次*10L）,合并有机相，减压浓缩得化合物（5）粗品，粗品经乙酸乙酯/石油醚重结晶得化合物（5）精制品1.51 kg（8.13 mol），收率为90.3%。HPLC检测纯度： 98.1%。 [0021] 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 7.54 – 7.07 (m, 3H), 5.45 (dd, J = 5.0, 1.0 Hz, 1H), 2.11 (s, 3H). ESI+ [M+H]+=187. 化合物（6）的制备 在氮气保护下，在0℃条件下往50L反应釜中加入2.8 kg（15 mol）化合物（10）于15L无水四氢呋喃中，缓慢加入LiHMDS 16L(1M四氢呋喃溶液)。搅拌2小时后缓慢加入甲醛540 g（18 mol），TLC监控反应完成后，缓慢加入15L 5%氯化铵水溶液，分液，水相用乙酸乙酯萃取（2次*10L）,合并有机相，减压浓缩得化合物（11）粗品，该粗品直接用于下步反应。 [0022] 在0℃条件下往50L反应釜中加入上述化合物（11）粗品于15L无水二氯甲烷中，再加入三苯基膦4.2 kg（16 mol），缓慢加入NCS 2.1 kg（16 mol）。TLC监控反应完成后，过滤，滤液经减压浓缩得化合物（6）粗品，粗品经乙醚/石油醚重结晶得化合物（6）精制品3.1 kg（13.3 mol），收率为88.7%（2步）。HPLC检测纯度：97.2%。 [0023] 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 4.53 (s, 2H), 3.17 (m, 4H), 1.97 (t, J = 6.1 Hz, 2H). + ESI+ [M+H]=236. 化合物（7）的制备 在0℃条件下,在氮气保护下往50L反应釜中加入1.5 kg（8 mol）化合物（8）于15L无水四氢呋喃中，再缓慢加入叔丁醇钠 846 g（8.8 mol），搅拌30分钟后缓慢加入化合物（6）2.1 kg（9 mol），TLC监控反应完成后，缓慢加入15L 5%氯化铵水溶液，分液，水相用乙酸乙酯萃取（2次*10L）,合并有机相，减压浓缩得化合物（7）粗品，该粗品经乙酸乙酯/石油醚重结晶得化合物（7）精制品2.48 kg（7.1 mol），收率为88.8%（2步）。HPLC检测纯度：98.7%。 [0024] 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 7.72 – 6.95 (m, 3H), 5.64 (d, J = 0.9 Hz, 1H), 4.80 (d, J = 11.4 Hz, 1H), 3.80 (d, J = 11.6 Hz, 1H), 3.33 (d, J = 13.9 Hz, 1H), 3.18 (d, J = 13.8 Hz, 1H), 3.03 (m, 2H), 2.88 – 2.47 (m, 3H), 2.29 (m, 1H). ESI+ [M+H]+=349. 化合物（8）的制备 在25℃条件下，往反应釜中加入反应溶剂，然后加入氨源,用盐酸调节pH至8.0，再加入PLP(磷酸吡哆醛)和转氨酶(E62L，K73Y，P112D, D201Q),缓慢搅拌至全部溶解，随后加入化合物（7）后反应16小时，反应结束后用盐酸调节pH至2.0，加入乙酸异丙酯萃取，留下水相，用氢氧化钠水溶液调节pH至12.0，加入乙酸异丙酯萃取，将乙酸异丙酯经减压浓缩得化合物（1）。 [0025] 所述反应溶剂为水和二甲亚枫，两者体积比为1:1。 [0026] 氨源为异丙胺和三乙胺，浓度为0.5M，两者的摩尔比为1:1。 [0027] 所述化合物（7）的质量浓度为100g/L。 [0028] 所述化合物（7）和转氨酶(E62L，K73Y，P112D, D201Q)的质量浓度比为35:1。 [0029] 按前述方法检测所得中间体，其质量收率为97.3%，HPLC检测纯度：99.82%。 [0030] 1H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 7.56 – 7.02 (m, 3H), 4.84 – 4.56 (m, 2H), 3.73 (d, J = 11.4 Hz, 1H), 3.34 (m, 1H), 2.97 (m, 2H), 2.90 – 2.52 (m, 5H), 2.26 (m, 1H), 1.68 (s, 2H). ESI+ [M+H]+=350. 化合物（9）的制备 在0℃条件下往50L反应釜中加入化合物（8） 2.1 kg（6 mol）于15L二氯甲烷中，缓慢加入（Boc）2O 1.57 kg（7.2 mol）， 升至室温，TLC监控反应完成后，加入15L水，搅拌30min后分液，将有机相经减压浓缩得化合物（9）粗品，粗品直接用于下步反应。 [0031]化合物（1）的制备 在室温条件下往50L反应釜中加入上述化合物（9）粗品（6.0 mol）于15L 无水二氯甲烷中，缓慢加入三苯基膦2.36 kg（9.0 mol）和ReOCl3(PPh3)2 250 g（0.3 mol）, TLC监控反应完成后，过滤，在滤液中缓慢加入Bi(NO3)3·5 H2O (196 g, 0.40 mol), BiCl3 (64 g, 0.20 mol), 和 H2O (3 L)。TLC监控反应完成后，缓慢加入20L水，分液，水相用乙酸乙酯萃取（2次*10L）,合并有机相，减压浓缩得化合物（1）粗品，该粗品经甲醇\水重结晶得化合物（1）精制品1.6 kg（4.9 mol），收率为81.7%（3步）。HPLC检测纯度：98.2%。 [0032] 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.22 (d, J = 3.2 Hz, 1 H), 7.07−6.95 (m, 2 H), 4.84 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 4.63 (br, 1 H), 4.33−4.22 (m, 1 H), 4.15−4.00 (m, 2 H), 3.05(dd, J = 5.3, 16.5 Hz, 1 H), 2.75 (d, J = 10.7 Hz, 1 H), 1.37 (s, 9H).+ ESI+ [M-Boc]=228. 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。 [0033]序列表 <110> 苏州信恩医药科技有限公司 <120> 酶催化技术在奥格列汀中间体合成中的应用 <160> <170> <210> 1 <211> 378 <212> <213> 转氨酶的氨基酸序列 <400> 1 1 mklprfgvee wlnvheknat ydiagvsiaa lsleelfqlt qqdlnaffqe lgqkkmdygw 61 iegspqfkae vcklykniqa eqvlqtngat ganmlalyal iepedhvism yptyqqlydi 121 pkslgaqvdl wqikedskwl pdldelrqli rpntkmicin nahnptgaim deaylkelva 181 ivescgayil sdevyktfas dknipaivdl ydkgisvdsl skayslpgir vgwvasnkkv 241 tavlrdyrdy tmicagvfdd mlasfalkhr qaiiqrnqei vvdnlqilqd wlakepraqa 301 ilpdhvstsl iklnvpmlie tfclkllsdy gvlvvpgnrf dieghvrlgy cgdteilkag 361 ltrlsqclrq fdeqakit |
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