7乙基喜樹(shù)堿的合成

7乙基喜樹(shù)堿的合成

喜木堿是喜木從喜木中分離得到的堿性。臨床上用于治療血管瘤、癌、結(jié)腸癌、直腸等循環(huán)系統(tǒng)腫瘤，療效顯著。但由于尿血、尿急、尿頻等毒副作用比較大,使應(yīng)用受到了限制。因此對(duì)其結(jié)構(gòu)的改造開(kāi)展了不少工作。1985年Hsiang等又發(fā)現(xiàn)喜樹(shù)堿及其衍生物是以拓?fù)洚悩?gòu)酶(topoI)為作用靶,抑制DNA的合成而發(fā)揮抗腫瘤作用的。這一機(jī)理的闡明為體外法評(píng)價(jià)喜樹(shù)堿衍生物的活性提供了依據(jù)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)了一類療效高,毒性低的喜樹(shù)堿衍生物,如SN-38(7-乙基-10-羥基喜樹(shù)堿)與伊立替康(Irinotecan,CPT-11),7-乙基-喜樹(shù)堿(7-Et-CPT)是這兩個(gè)抗癌新藥合成的關(guān)鍵中間體。曾有多人對(duì)此化合物的合成進(jìn)行過(guò)研究,由于影響此反應(yīng)的因素較多,伴有很多的副反應(yīng),使收率降低(54%～70%),純度不高,往往需要經(jīng)過(guò)柱層析分離才能得到比較滿意的產(chǎn)物。作者在此基礎(chǔ)上,對(duì)影響7-乙基-喜樹(shù)堿合成的多種反應(yīng)因素進(jìn)行了優(yōu)化,收率提高到88%,產(chǎn)物未經(jīng)柱層析分離,采用HPLC檢測(cè),w(7-乙基-喜樹(shù)堿)=93.8%,熔點(diǎn)251～254℃(文獻(xiàn)值250～254℃),可直接用于上述兩個(gè)抗癌新藥的合成。1實(shí)驗(yàn)1.1日本海島自身高效液相色譜儀:LA-10ATvp;紫外檢測(cè)器:SPD-10Avp;色譜工作站:CLASS-VP;ODS柱:150mm×4.6mmID。以上皆為日本島津制作所產(chǎn)品。高速離心機(jī):YXJ-Ⅱ,江蘇金壇新一佳儀器廠;超聲波清洗器:KQ218,昆山市超聲儀器有限公司。喜樹(shù)堿[w(CPT)=96.6%],四川省什邡華福藥業(yè)有限公司;冰醋酸,AR,天津市化學(xué)試劑六廠;雙氧水[w(H2O2)=30%]、丙醛、濃硫酸[w(H2SO4)=98%],均為AR,北京北化精細(xì)化學(xué)品有限責(zé)任公司;硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O),AR,北京益利精細(xì)化學(xué)品有限公司生產(chǎn);乙腈,AR,天津市康科德科技有限公司生產(chǎn)。1.2-et-cpt的合成在裝有攪拌器、溫度計(jì)、滴液漏斗的100mL三口燒瓶中,先加入2.5gFeSO4·7H2O和24mL去離子水,冰水浴冷卻下攪拌,降溫至2℃,再加入由3gCPT、25mL冰醋酸和9mLw(H2SO4)=98%濃硫酸組成的混合液,控制溫度在3℃以下,先滴加4.5mL丙醛,攪拌10min后再滴加1.8mLw(H2O2)=30%雙氧水,攪拌反應(yīng)1.5h后,將反應(yīng)液倒入100mL冰水中,然后用氯仿(6×50mL)萃取,萃取液減壓濃縮至干,得到2.88g土黃色固體,即為產(chǎn)品7-Et-CPT,收率88%,w(7-Et-CPT)=93.8%,熔點(diǎn)251～254℃。1.3色譜條件及色譜圖采用HPLC法來(lái)檢測(cè)7-Et-CPT的質(zhì)量分?jǐn)?shù),色譜條件為:色譜柱Shim-packVp-ODS,柱溫室溫,流動(dòng)相V(甲醇)∶V(二次蒸餾水)=60∶40,流速0.8mL/min,進(jìn)樣量2μL,檢測(cè)波長(zhǎng)254nm。2結(jié)果與討論分別從FeSO4·7H2O,丙醛,雙氧水,濃硫酸的投料量4個(gè)方面對(duì)反應(yīng)的影響進(jìn)行了探討。2.1反應(yīng)條件的選擇2.1.1加入量對(duì)反應(yīng)的影響在其他條件相同的情況下,考察FeSO4·7H2O的投料量對(duì)反應(yīng)的影響,結(jié)果見(jiàn)表1。若FeSO4·7H2O加入量過(guò)大,收率和純度都較低,若加入量較少,收率有所提高,但純度不太理想。再結(jié)合此反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理分析,是由于FeSO4·7H2O在此反應(yīng)中起引發(fā)自由基的作用,所以用量過(guò)大過(guò)少都會(huì)引起副反應(yīng),導(dǎo)致收率、純度下降。由表1可知,當(dāng)加入2.5gFeSO4·7H2O時(shí)反應(yīng)效果最佳。2.1.2二醛和二o-e3的制備在其他條件相同的情況下,考察雙氧水投料量對(duì)反應(yīng)的影響,結(jié)果見(jiàn)表2。由反應(yīng)機(jī)理知,H2O2首先作為親核試劑進(jìn)攻丙醛上的醛基,再在FeSO4·7H2O的引發(fā)和H2O2分子的存在下生成乙基自由基。因此,若丙醛過(guò)量,會(huì)生成過(guò)多的乙基自由基,容易引發(fā)副反應(yīng),生成乙基其他位取代的副產(chǎn)物,影響收率和純度,表2證明1.8mL雙氧水比較合適。2.1.3丙醛加入量對(duì)反應(yīng)的影響在其他條件相同的情況下,考察丙醛投料量對(duì)反應(yīng)的影響,結(jié)果見(jiàn)表3。丙醛的加入量過(guò)多或過(guò)少,反應(yīng)收率和結(jié)晶純度都不理想,這是因?yàn)楸┰诖朔磻?yīng)中提供乙基自由基,當(dāng)其加入量過(guò)少時(shí)反應(yīng)不夠完全,加入量過(guò)多時(shí)又會(huì)產(chǎn)生副反應(yīng),致使收率和純度下降,表3證明4.5mL丙醛比較合適。2.1.4濃硫酸加入量在其他條件相同的情況下,考察濃硫酸投料量對(duì)反應(yīng)的影響,結(jié)果見(jiàn)表4。在此反應(yīng)中,利用濃硫酸的強(qiáng)酸性來(lái)提供H+,與B環(huán)上的氮原子結(jié)合形成銨鹽,增強(qiáng)CPT的溶解性,用量不能太少,否則就不能形成均相體系,影響反應(yīng)。但是加入過(guò)量,會(huì)導(dǎo)致許多副反應(yīng),影響收率和純度。表4證明9mL濃硫酸比較合適。綜上所述,當(dāng)投料3gCPT,加入4.5mL丙醛,1.8mLw(H2O2)=30%雙氧水,2.5gFeSO4·7H2O,9mLw(H2SO4)=98%濃硫酸時(shí)反應(yīng)效果最佳。在此反應(yīng)條件下驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)4次,7-Et-CPT的收率分別為89.27%,87.12%,88.94%,88.27%,平均收率為88.4%,因此該條件可靠性高,重復(fù)性好。2.2-乙基-喜樹(shù)堿標(biāo)準(zhǔn)物的標(biāo)定采用日本ShimadzuHPLC色譜系統(tǒng),按1.3節(jié)中所述的分析方法,對(duì)7-乙基-喜樹(shù)堿的標(biāo)準(zhǔn)物進(jìn)行標(biāo)定,確認(rèn)主峰是7-乙基-喜樹(shù)堿,其譜圖如圖1所示。采用歸一化定量分析法,測(cè)得目標(biāo)物純度w(7-乙基-喜樹(shù)堿)=93.8%,見(jiàn)表5。3喜樹(shù)堿的合成酰氯化反應(yīng)合成7-乙基-喜樹(shù)堿的最佳條件為:(1)喜樹(shù)堿3.0g;丙醛4.5mL;w(H2O2)=30%的雙氧水1.8mL;FeSO4·7H2O2.5g;w(H2SO4)=98%的濃硫酸9mL;冰醋酸25mL;去離子水24mL;反應(yīng)溫度2～3℃;反應(yīng)時(shí)間1.5h。產(chǎn)品收率88%,w(7-乙基-喜樹(shù)堿)=93.8%,熔點(diǎn)251～254℃。(2)將喜樹(shù)堿溶解在濃硫酸和冰醋酸的混合液中形成均相體系,