多尼培南侧链二硫化物的制备方法及其用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种多尼培南侧链二硫化物的制备方法及其用途。属于有机化学和医 药领域。
【背景技术】
[0002]多尼培南(Doripenem，S-4661)为日本盐也义公司开发的碳青霉稀类新广谱抗生 素，具有抗菌谱广、对绝大多数内酰胺酶稳定的特点。强生公司从日本盐野义公司获得了 该药的开发上市权。2005年9月多尼培南首次在日本上市，商品名为FinibaX<32007年10月美 国FDA批准该药注射剂用于临床治疗复杂性腹内感染与复杂性尿道感染。其化学名称为： (1尺，55,65)-6-[(110-1-羟乙基]-2-[(35,55)-5-氨磺酰胺基甲基吡咯烷-3-基]硫基-1-甲 基-1-碳代-2-青霉烯-3-羧酸，一水合物。结构式如下：
[0003]
[0004]多尼培南合成路线为:将（2S，4S)-4_乙酰硫基-2_[[N-氨基磺酰基-N-(叔丁氧羰 基)氨基]甲基]吡咯烷-1-甲酸对硝基苄酯（多尼培南侧链)进行脱保护，再与[4R-[4a，5b， 6b(R*) ] ]-3_二苯基磷酰氧基-6-( 1-羟基乙基)-4-甲基-7-氧代-1-氮杂双环[3.2.0]庚-2-烯-2-羧酸对硝基苄酯(MAP)进行缩合，最后催化加氢生成目标产物。多尼培南侧链是多尼 培南的重要中间体。
[0005]
[0006]报道多尼培南侧链合成路线很多，整体可归纳为四步：（1)由（L)-4_羟基脯氨酸出 发，酯化，保护羟基、氨基；（2)将酯还原成为醇；（3)SN2反应使C4位置构型翻转，让含硫化合 物取代被保护了的羟基；（4)Mitsunobu反应将醇转变成磺酰胺产物，得到完整的侧链。其中 醇转变成氨基衍生物这步是整个侧链合成的关键。
[0007]
[0008]现有文献所报道的多尼培南侧链的合成路线有如下6条，均以反式_(L)-4-羟基脯 氨酸（1)为起始原料，再经保护吡咯环上的氮、甲酯化、甲磺酰化、硼氢化钠还原、SN2反应、 Mitsunobu反应等一系列反应制得多尼培南侧链。其中路线Α以对甲氧基节氧羰基(ΡΜΖ)为 保护基，先酯化后进行氨基保护;路线B、C均以叔丁氧羰基(Boc)为氨基保护基，但酯化和保 护的顺序不同；路线D、E均以对硝基苄氧羰基(PNZ)为保护基，路线D先保护氨基，路线E经酯 化后再进行氨基保护。
[0009]路线A:反式-(L)-4-羟基脯氨酸（1)先甲酯化得到2A，再用S-p-甲氧苄氧羰基-4， 6-二甲基-2-巯基嘧啶(MZ-SDP)保护2Α上的氮，2Α在三乙胺的二氯甲烷溶液和甲磺酰氯发 生甲磺酰化反应得甲磺酸酯4Α，再用三苯甲基硫化钠处理制得构型翻转的顺式-Ν-(4-甲氧 苄氧羰基)-4-(三苯甲硫代)-L-脯氨酸甲酯5Α，再用硼氢化锂在四氢呋喃溶液中将5Α还原 成对应的醇6A，6A再进行甲磺酰化得7A，再与邻苯二酰亚胺钾缩合得到8A，肼解得到（2S， 4S)-2-(氨甲基)-1-(4-甲氧苄氧羰基)-4-(三苯甲硫代)吡咯烷9A，9A在三乙胺、偶氮二甲 酸二乙酯、三苯基磷的作用下与N-(4-甲氧苄氧羰基)氨磺酰氯发生缩合反应得到10A，再与 硝酸银和吡啶脱去上面的三苯甲基保护基得到11A，即合成路线A的侧链。
[0010] 路线B:反式-(L)-4-羟基脯氨酸用Boc酸酐保护得到2B，与氯乙酸甲酯制成混合酸 酐后发生甲磺酰化得到4B，再用硼氢化钠还原得到（2S，4R)-1-(N-叔丁氧羰基)-2-羟甲基-4-甲磺酰吡咯烷，S卩：5B与硫代乙酸钾反应得到C-4位置构型翻转的产物6B，6B在三苯基 磷、偶氮二甲酸二乙酯(DEAD)的作用下与N-(叔丁氧羰基)氨基磺酰胺进行Mitsunobu反应 得到保护了的吡咯烷氨基磺酰胺，即B路线的侧链产物。
[0011] 路线C:反式-(L)-4-羟基脯氨酸（1)在甲醇溶液中氯化亚砜或盐酸条件下发生酯 化反应得到3Β，3Β在甲基磺酰氯、三乙胺存在下与Boc酸酐反应得到吡咯环上氮被Boc保护 了的化合物4B，再被硼氢化钾、无水氯化锌还原得到（2S，4R)-1-(N-叔丁氧羰基)-2-羟甲 基_4_甲磺酰吡咯烷，即：5B<j5B再经过与路线B相同的过程:经过SN2反应、Mitsunobu反应得 到保护了的吡咯烷氨基磺酰胺，即B、C路线的侧链产物7B。
[0012] 路线D:先用对硝基苄氧羰基氯(PNZ-C1)保护反式-(L)-4-羟基脯氨酸中的氨基得 至IJ2D，再在酸性条件下进行甲酯化反应得到3D，3D在三乙胺存在下与甲基磺酰氯发生甲磺 酰化反应得到4D，用硼氢化钠还原后与硫代乙酸钾发生SN2反应得到6D，最后经过 Mitsunobu反应制得路线D的多尼培南侧链7D。
[0013]路线E:路线E与路线D类似，区别是先进行酯化反应得到3B后再进行PNZ保护得到3D,后续甲磺酰化反应、硼氢化钠还原、SN2、Mitsunobu均与路线D基本一致，最终制得多尼 培南侧链7D，或者前三步进行一锅法II反应，直接制得4D，也是PNZ保护路线的一种方法，三 种方式文献报道收率接近，都是不错的选择。比较以上几条路线我们得知:路线A采用对甲 氧基苄氧羰基(PMZ)为保护基，路线冗长复杂。采用三苯甲基硫化钠作为构型翻转试剂，不 仅价格贵且脱除步骤繁琐。另外吡咯烷2位上氨磺酰胺基的引入也需要四步反应才能实现， 而其后的四条路线中都是采用Mitsunobu反应优化完成，使得步骤缩短。另外A路线得到的 侧链再与母核（11?，55,65)-6-[(110-1-羟乙基]-2-苯氧邻酰氧基-1-甲基-1-碳代-2-青霉 烯-3-羧酸，合环时还需要用到硅胶柱分离纯化，不适合工业生产，由此显见路线A不合用。 路线B、C采用叔丁氧羰基(Boc)为保护基，区别是保护与酯化的顺序不同，后续步骤大同小 异。相对A路线，B、C路线显得简化许多，但其前几步反应对实验温度要求苛刻（-20~-30 °C)，工业上相对不易实现，对环境影响也不好。特别是路线B中用到了剧毒试剂:氯甲酸乙 酯，还原酯基时采用的相转移催化剂：四正丁基溴化铵与硼氢化钠联用，价格昂贵，也并非 最佳。相对而言C比路线B略优。但路线B、C得到侧链后脱保护基过程中三氯化铝/苯甲醚脱 保护也需要用到树脂柱纯化，难以进行工业生产。路线D、E均采用对硝基苄氧羰基(PNZ)为 保护基。两条路线类似，区别也只是酯化和PNZ保护的顺序，后续甲磺酰化反应、硼氢化钠还 原、SN2、Mitsunobu基本一致，最终制得多尼培南侧链7D。或者前三步进行一锅法||反应，直 接制得4D，则整个侧链合成路线3步可得。三种方式均未用到剧毒试剂，实验条件也容易达 至IJ，文献报道收率较为理想，三条路线收率接近，都是不错的选择。
[0014]但是在所有这些合成路线中，多尼培南侧链时生成二聚合物就是多尼培南侧链二 硫化物，为多尼培南侧链的主要杂质，经多批次检验发现，该杂质或多或少的存在于最终产 品多尼培南中，不利于多尼培南的纯化。
【发明内容】
[0015]本发明提供了一种多尼培南侧链二硫化物的制备及用途，优化多尼培南侧链二硫 化物合成工艺并将其用于多尼培南侧链含量测定时的杂质对照品。
[0016]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
[0017] -种多尼培南侧链二硫化物的制备方法，包括步骤如下：
[0018] 1)将多尼培南侧链溶于有机溶剂，形成多尼培南侧链溶液；向所得多尼培南侧链 溶液中滴加浓度为30wt%甲醇钠-甲醇溶液，机械搅拌，室温反应1.5~2.0小时，得到淡黄 色澄清液，取样检测反应；
[0019] 2)将三氯化铁溶于甲醇中，即得悬浊液，将所得悬浊液加入到步骤1)所得淡黄色 澄清液中，形成混合液；
[0020] 3)向混合液中通入氧气，25~30°C恒温反应3~4小时，反应液呈红棕色且澄清，检 测反应结束，得反应液；
[0021] 4)过滤步骤3)中所得反应液，加入活性炭，室温脱色反应lh，过滤除去活性炭，得 到淡黄的液体；
[0022] 5)将步骤4)所得液体升温至40~45°C，减压蒸馏，浓缩至浓稠状，加入乙酸乙酯， 5-10°C搅拌1~1.5h，抽滤得到固体，鼓风干燥35~40°C，2~2.5h，得淡黄色固体，即为多尼 培南侧链二硫化物。
[0023] 其反应式如下：
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[0025] 优选的，所述步骤1)所用有机溶剂为甲醇。
[0026] 优选的，所述步骤1)所用甲醇的量，为4~6倍体积。
[0027] 优选的，所述步骤1)中甲醇钠-甲醇溶液的加入量与多尼培南侧链的重量比为0.3 ~0.4:1;滴加速度为0.3~0.4克/分钟;搅拌速度为100~300转/分钟。
[0028]优选的，所述步骤2)中三氯化铁的加入量与多尼培南侦_重量比为0.2~0.25:1。
[0029] 优选的，所述步骤3)中，通入氧气的反应，氧气压为0.08-0.12MPa。
[0030] 优选的，所述步骤4)中，加入活性炭的量与多尼培南侧链重量比为0.2~0.3:1。 [0031]优选的，所述步骤5)中，乙酸乙酯的加入量与多尼培南侧链重量比为1~1.2:1。 [0032]优选的，所述制备方法中室温为20~30°C。
[0033] 如所述制备方法反应进程表中，所得中间反应液B为多尼培南侧链巯基上脱去保 护基丙酮后形成钠盐的淡黄色液体，C为B和FeCl3的甲醇溶液的混合液，D为生成多尼培南 侧链二硫化物的反应液，E为活性炭脱色后的多尼培南侧链二硫化物的淡黄色清液。本发明 提供的多尼培南侧链二硫化物作为杂质对照品的用途，多尼培南侧链二硫化物在制备多尼 培南原料或制剂有关物质的检查时作为杂质对照品时，液相适用条件如下：色谱条件及系 统适用性色谱柱:流动相:磷酸盐缓冲液(PH2.5):乙腈=55:45
[0034] 柱子：KromasilC18,5y(150mm%4.6mm)
[0035] 流速：1 .Oml/min.
[0036] 波长：UV，270nm
[0037] 进样量：20μ1
[0038] 柱温:40°C
[0039] 保留时间：RRT-1.26(多尼培南侧链RRT-1 ·0)
[0040] 本发明的有益效果如下：
[0041]本发明以多尼培南侧链为原料，巧妙的把多尼培南的合成工艺应用于杂质中间体 多尼培南侧链二硫化物的制备，并通过实验对工艺进行了显著优化，获得了纯度>97%的杂 质中间体。并把高纯度的该杂质中间体应用于多尼培南药物的生产监控，提供了杂质化合 物的液相条件