专利名称：一种抗流感及禽流感病毒药物帕拉米韦的合成方法
技术领域：
本发明属于有机药物合成技术领域，具体地说，本发明涉及一种抗流感及禽流感病毒药物及流感病毒神经氨酸酶抑制剂帕拉米韦的合成方法。
背景技术：
流行性感冒简称流感，是由流感病毒引起的一种急性呼吸道疾病，具有传染性强， 传播速度快，发病率和死亡率高等特点。流感病毒的结构其实并不复杂，它是一个脂肪球，里面装有八段RNA链，球表面有许多重要的蛋白，他们像“钉子”一样“钉”在表面，其结构示意图见
图1。这些“钉子”分为两类，一类是血凝素(HA)，作用是病毒感染宿主细胞，另一类是神经氨酸酶(NA)，他们负责切断宿主细胞，决定了病毒传播的效率。因此，神经氨酸酶在流感病毒传染宿主细胞的过程中起关键作用。流感及禽流感病毒的神经氨酸酶又称唾液酸酶，是存在于流感病毒表面的糖蛋白酶中，能够促进新生的流感病毒从宿主细胞的唾液酸残基释放，加速流感病毒感染其它宿主细胞，在病毒的复制过程中起着关键的作用。因此，流感病毒神经氨酸酶的发现为研究抗流感病毒药物提供了一个全新的靶点。帕拉米韦，英文名称为Peramivir，化学名为(-)-(1S，2S，3R，4R) _2_羟基-3-[ (IS)-1-乙酰胺基-2-乙基]丁基-4-胍基环戊-1-羧酸，结构式如式I所示，是美国BioCryst制药公司开发的一种新型环戊烷衍生物类流感病毒神经氨酸酶(NA)抑制剂， 该药物能有效抑制各种流感病毒株的复制和传播过程，且具有耐受性好、不良反应少且不易出现耐药性等优点。2009年10月美国FDA紧急批准该药用于治疗Hmi型流感。2010 年1月帕拉米韦在日本上市。
权利要求
1. 一种抗流感及禽流感病毒药物帕拉米韦的合成方法，其特征在于包括以下步骤1.催化开环、氨基保护将(lR，4S)-2-氮杂二环[2.2. 1]庚-5-烯-3-酮溶于无水甲醇后，在氯化氢气体催化下反应，制得(lS，4R)-4-氨基-2-环戊烯-1-羧酸甲酯盐酸盐 ’然后将(lS，4R)-4-氨基-2-环戊烯-1-羧酸甲酯盐酸盐、保护剂和碱混合加入正己烷中，滴加水后反应，制得(1S，4R)-4-(叔丁氧羰基)氨基-2-环戊烯基-1-羧酸甲酯；II、1，3-偶极环化加成(1S，4R)-4-(叔丁氧羰基)氨基-2-环戊烯基羧酸甲酯与 2-乙基丁醛肟及次氯酸钠反应，制得(3aR，4R，6S，6aS)-4-[(叔丁氧羰基)氨基]-3-(1-乙基丙基)-4，5，6，6a-四氢-3aH-环戊基[d]异噁唑_6_羧酸甲酯；III、氢化还原、N-乙酰化在(3aR，4R，6S，6aS)-4-[(叔丁氧羰基)氨基]-3-(1-乙基丙基)-4，5，6，6a-四氢-3aH-环戊基[d]异噁唑_6_羧酸甲酯的甲醇溶液中加入六水合氯化镍和氢氧化钠，再分批加入硼氢化钠后反应，制得(lS，2S，3R，4R)-2-羟基-3-[ (1幻-1_氨基-2-乙基]丁基-4-(叔丁氧羰基)氨基环戊-1-羧酸甲酯；将(lS，2S，3R，4I )-2-羟基-3-[(1幻-1_氨基-2-乙基]丁基_4_(叔丁氧羰基)氨基环戊-1-羧酸甲酯加入二氯甲烷中，再依次加入乙酸酐和三乙胺，室温下反应，制得(1S，2S, 3札41 )-2-羟基-3-[(1幻-1-乙酰氨基-2-乙基]丁基-4-(叔丁氧羰基)氨基环戊羧酸甲酯；IV、脱氨基保护、以氯脒为反应剂生成胍基和甲酯水解将(lS，2S，3R，4R)-2-羟基-3-[ (1 -1-乙酰胺基-2-乙基]丁基-4-(叔丁氧羰基)氨基环戊-1-羧酸甲酯加入无水乙醚，在氯化氢气体催化下反应，制得(1S，2S，3R，4R) -2-羟基_3_[ (IS)-1-乙酰胺基-2-乙基]丁基-4-氨基环戊-1-羧酸甲酯盐酸盐；(1S，2S，3R，4R)-2-羟基-3-[ (IS)-I-乙酰胺基_2_乙基]丁基_4_氨基环戊-1-羧酸甲酯盐酸盐与盐酸氯甲脒反应，然后在碱性条件下水解，制得㈠-(1S，2S, 3R，4R) -2-羟基-3-[ (IS)-1-乙酰胺基-2-乙基]丁基-4-胍基环戊-1-羧酸，即帕拉米韦。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述步骤I和步骤IV中氯化氢气体的制备方法为将25 30g氯化钠加入反应瓶中，滴加30 40ml浓硫酸，将产生的气体通入浓硫酸中干燥后，制得氯化氢气体，将该氯化氢气体直接通入反应溶液中进行反应；所述浓硫酸的质量分数为98%。
3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述步骤I中，(lS，4R)-4-氨基-2-环戊烯-1-羧酸甲酯盐酸盐的具体制备过程为将10 15g(lR，4Q-2-氮杂二环 [2. 2. 1]庚-5-烯-3-酮溶于IOOml 120ml无水甲醇中，搅拌条件下通入氯化氢气体 2. 5 池，于45 50°C下反应池 3h，反应结束后，将反应液浓缩至干，得稠状物，加入 100 120ml冰无水乙醚，搅拌过夜后过滤、干燥，得到(1S，4R) -4-氨基-2-环戊烯-1-羧酸甲酯盐酸盐；所述步骤I中，(lS，4R)-4-(叔丁氧羰基)氨基-2-环戊烯基-1-羧酸甲酯的制备过程具体为将(lS，4R)-4-氨基-2-环戊烯-1-羧酸甲酯盐酸盐加入正己烷中，依次加入碱和保护剂，搅拌条件下滴加水；滴加完毕后室温下反应他 10h，反应结束后，分出有机层，经洗涤、干燥、浓缩至干和过色谱柱后冷冻，得到(lS，4R)-4-(叔丁氧羰基)氨基-2-环戊烯基-1-羧酸甲酯；其中，所述保护剂是二碳酸二叔丁酯，所述碱为碳酸钠；所述(1S，4R) -4-氨基-2-环戊烯-1-羧酸甲酯盐酸盐与二碳酸二叔丁酯、碳酸钠的摩尔比为1 (1.2 1.5) 0.5 3);所述正己烷的物质的量为(15，41 )-4-氨基-2-环戊烯-1-羧酸甲酯盐酸盐的物质的量的30 40倍，反应中滴加的水的体积比正己烷多10 20ml。
4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述步骤II中，2-乙基丁醛肟的制备过程为将6 12g盐酸羟胺与8 18g碳酸钠溶于80 IOOml水中，至不产生气泡后， 在0 5°C下滴加含6 17g 2-乙基丁醛的乙醇溶液70 80ml，室温下反应过夜，反应结束后，加入冰水稀释至800 1000ml，用乙醚萃取后合并有机相，依次进行洗涤、干燥、浓缩至干后过色谱柱，得到2-乙基丁醛肟。
5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述步骤II的具体操作为 在-5 -10°C下，将(1S，4R) -4-(叔丁氧羰基)氨基-2-环戊烯基-1-羧酸甲酯与2-乙基丁醛肟溶于二氯甲烷中，缓慢滴加次氯酸钠溶液，使反应液温度不超过0 5°C，滴加完毕后在0 _5°C下反应30min lh，然后在室温下反应18 20h，反应结束后，分出有机层，经洗涤、干燥、浓缩至干、过色谱柱后干燥，得到(3aR，4R，6S，6aS)-4-[(叔丁氧羰基)氨基]-3-(1-乙基丙基)-4，5，6，6a-四氢-3aH_环戊基[d]异噁唑-6-羧酸甲酯；所述次氯酸钠溶液的有效氯质量百分含量为10% ；其中，所述(1S，4R)-4-(叔丁氧羰基)氨基-2-环戊烯基-1-羧酸甲酯与2-乙基丁醛肟、次氯酸钠的摩尔比为1 (3 3.5) (10 15)；所述二氯甲烷的物质的量为(1S， 4R) -4-(叔丁氧羰基)氨基-2-环戊烯基-1-羧酸甲酯的物质的量的25 30倍。
6.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述步骤III中，(3aR，4R，6S， 6aS)-4-[(叔丁氧羰基)氨基]-3-(1-乙基丙基)-4，5，6，6a-四氢-3aH-环戊基[d]异噁唑-6-羧酸甲酯、硼氢化钠、六水合氯化镍与氢氧化钠的摩尔比为1 0 2.5) (1 1. 2) 0. 05 ；所述步骤III的反应在队保护条件下进行；所述分批加入硼氢化钠的过程中，硼氢化钠在10 15min内加完，控制反应温度不超过0 5°C，加完后在0 5°C反应2 3h， 反应产物经过分离纯化后得到(lS，2S，3R，4R)-2-羟基-3_[(1S)-1-氨基-2-乙基]丁基-4-(叔丁氧羰基)氨基环戊-1-羧酸甲酯；当反应物(3aR，4R，6S，6aS)-4-[(叔丁氧羰基)氨基]-3-(1-乙基丙基)-4，5，6，6a-四氢-3aH-环戊基[d]异噁唑-6-羧酸甲酯的用量为4. 9 7. 5g时，所述分离纯化的操作为将反应产物浓缩至干，加入亚硝酸钠1 2g、氯化铵3 5g与氨水100 120ml，室温下搅拌16 18h，抽滤后将所得固体干燥，得到(1S， 2S，3R，4R) -2-羟基-3- [(IS) +氨基-2-乙基]丁基~4~ (叔丁氧羰基)氨基环戊+羧酸甲酯；所述氨水的质量浓度为25 观％。
7.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述步骤III中，(1S，2S，3R， 4幻-2-羟基-3-[(1幻-1-乙酰胺基-2-乙基]丁基-4-(叔丁氧羰基)氨基环戊-1-羧酸甲酯的制备过程中，(1S，2S，3R，4R) -2-羟基-3-[ (IS) -I-氨基-2-乙基]丁基-4-(叔丁氧羰基)氨基环戊-1-羧酸甲酯的用量为2 4. Sg,乙酸酐的用量为1. 0 2. 5ml，三乙胺的用量为1 anl，二氯甲烷的用量为10 60ml ；所述室温下反应的时间为6 他；所述反应结束后，将反应液浓缩至干，加水配成溶液后用二氯甲烷萃取，合并有机相，然后经洗涤、 干燥、浓缩至干后过色谱柱，经过干燥后，得到(1S，2S，3R，4R) -2-羟基-3-[ (IS)-1-乙酰氨基-2-乙基]丁基-4-(叔丁氧羰基)氨基环戊-1-羧酸甲酯。
8.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述步骤IV中，盐酸氯甲脒的制备过程为将单氰胺质量浓度为50%的单氰胺水溶液5 IOg加入到20 40ml乙醚中，0 5°C下加入质量分数为36 38%的浓盐酸30 50ml，使反应液温度不超过5°C，然后于室温反应2 池；反应结束后，将反应液浓缩至干，冷冻后析出晶体，经抽滤、用无水乙醚洗涤和干燥，得到盐酸氯甲脒。
9.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所述步骤IV中，(1S，2S，3R， 4R) -2-羟基-3- [ (IS)-1-乙酰胺基-2-乙基]丁基-4-氨基环戊羧酸甲酯盐酸盐的具体制备过程为将(13，25，3札41 )-2-羟基-3-[(1幻-1-乙酰氨基_2_乙基]丁基_4_(叔丁氧羰基)氨基环戊-1-羧酸甲酯4 8. 4g溶于80 120ml无水乙醚中，通入氯化氢气体1 2h，室温下反应10 12h，反应结束后抽滤，将固体干燥，得到(1S，2S，3R，4R) -2-羟基-3-[ (IS)-1-乙酰胺基-2-乙基]丁基-4-氨基环戊-1-羧酸甲酯盐酸盐；然后，将(1S，2S，3R，4R)-2-羟基-3-[ (IS)-I-乙酰胺基_2_乙基]丁基_4_氨基环戊-I-羧酸甲酯盐酸盐1. 2 2g与盐酸氯甲脒1. 23 4. Og混合加入20 30ml N, N- 二甲基甲酰胺中，加入1.8 2. 3ml三乙胺，室温下反应过夜，过滤，向滤液中加入10 12ml 水和2N NaOH溶液9 15ml，室温搅拌反应6 9h，反应结束后蒸出溶剂，加水配成溶液， 用离子交换树脂处理并收集洗脱液，洗脱液浓缩得到的固体经重结晶后干燥，得到(1S，2S， 3R，4R) -2-羟基-3-[ (IS)-1-乙酰氨基-2-乙基]丁基-4-胍基环戊-1-羧酸。
10.根据权利要求9所述的合成方法，其特征在于所述用离子交换树脂处理中，所用离子交换树脂为强酸性阳离子交换树脂，将溶液上样至树脂后，用去离子水将强酸性阳离子交换树脂用水洗至中性，然后用质量浓度为8 10%的氨水洗脱，收集洗脱液；所述重结晶是用按体积比19 55混合的水/甲醇溶剂重结晶。
全文摘要
本发明属于有机药物合成技术领域，公开了一种抗流感及禽流感病毒药物帕拉米韦的合成方法。该方法是以(1R，4S)-2-氮杂二环[2.2.1]庚-5-烯-3-酮为原料，经过步骤I催化开环、氨基保护；II1，3-偶极环化加成；III用硼氢化钠和六水合氯化镍还原、N-乙酰化及步骤IV脱氨基保护、以盐酸氯甲脒为反应剂生成胍基和水解甲酯，制得帕拉米韦。本发明在氢化还原过程中使用硼氢化钠和氯化镍还原系统代替价格昂贵的二氧化鉑作还原剂，在上胍基化试剂的过程中使用自制的盐酸氯甲脒，降低了成本，简化了操作。该合成方法反应路线较短，反应条件温和，操作简便，成本低，适合工业化生产。
文档编号C07C277/08GK102372657SQ20111035970
公开日2012年3月14日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者孙平华, 贾飞, 陈卫民, 陈建新 申请人:暨南大学