一种多尼培南的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于药物合成领域，具体涉及一种多尼培南的制备方法。
【背景技术】
[0002] 多尼培南，0〇4?61^111，化学名为（41?，53,63)-3-[((33,53)-5-[[(氨磺酰）氨基] 甲基]-3-吡咯烷基）巯基-6-[(IR)-I-羟乙基]4-甲基-7-氧基-1-氮杂二环[3. 2.0] 庚-2-烯-2-羧酸]，分子式为C15H24N4O6S2，其结构式如式1所示：
[0003]
[0004] 多尼培南的抗菌机理与其他(6-内酰胺抗生素相同，通过与细菌青霉素结合蛋白 (penicillinbindingproteins,PBPs)结合抑制细菌细胞壁合成。其与S.aureus、E.coli、 P.aeruginosa及其他敏感菌PBPs具有极高的亲和力。多尼培南对绝大多数0 -内酰胺酶 稳定，包括青霉素酶、头孢菌素酶以及超广谱(6-内酰胺酶（ESBLs)。多尼培南对人脱氢肽 酶（DHP-I)稳定，在体内不被DHP-I水解，可单独使用。
[0005] 多尼培南有多种不同的制备方法，但是所有的方法都是用化合物II与化合物III反 应得到IV，然后脱除保护基得到化合物1。其中=R1代表氢或者羟基保护基，如叔丁基二甲 基硅基等；私代表氢或者羰基保护基，如对硝基苄基、对甲氧基苄基、烯丙基等；R3代表氢 或者氨基保护基，如对硝基苄氧羰基、烷氧羰基等。
[0007] US5317016首次报道了多尼培南的合成，该专利报道了几种不同的方法制备不同 的取代基的化合物III，接着以N-乙基二异丙基胺做碱与化合物II反应，然后脱除保护基得 化合物1，即多尼培南，该专利采用低温冷冻技术作为分离手段得到多尼培南，而且化合物 III的合成多步使用了柱色谱分离技术，显然该专利报导的方法不适合工业化生产。
[0008] 文献OrganicProcessresearch&Development2003, 7,846-850 中报道的多尼培 南制备，以10%钯碳为催化剂，进行氢解脱保护反应得到的，所不同的是：①在四氢呋喃和 水反应体系中加入六水氯化镁，而不再使用MES缓冲液；②反应后处理过程不再需要柱色 谱纯化，但需要多次加入六水氯化镁，多次分层，操作复杂，萃取时乳化现象严重，极不容易 分层，且有镁离子残留，同时不加晶种的情况下析晶都比较困难。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的在于提供一种多尼培南的制备方法，其中间体纯度高，稳定性良好， 易于储存；在脱保护反应中由于使用廉价的锌粉非常经济，并且通过在常温、常压的温和条 件下进行反应，没有爆炸的危险，为多尼培南的制备提供了一种新的思路和方法。
[0010] 本发明采用的技术方案如下：
[0011] -种多尼培南的制备方法，其包括以下步骤：
[0012] I) (2S，4S) -1-对硝基苄氧羰基-4-乙酰硫基-2-(N-叔丁氧羰基氨磺酰氨基）甲 基吡咯烷在甲醇中与浓硫酸反应得到（2S，4S) -1-对硝基苄氧羰基-4-硫基-2-(N-氨磺酰 氣基）甲基P比略烧；
[0013] 2) (2S, 4S) -1-对硝基节氧幾基-4-硫基_2_(N-氨横酰氨基）甲基R比略 烷、碳青霉烯双环母核在丙酮中，N，N-二异丙基乙胺存在下进行缩合反应，反应结 束后，加入水和乙酸乙酯搅拌，收集乙酸乙酯层，向乙酸乙酯中加入乙醇，析晶，得 (IR, 5S，6S) -2- [ (3S，5S) -1-对硝基甲酸苄酯基-5-氨磺酰氨基甲基吡咯烷-3-硫 基]-6-[(IR)-I-羟乙基]-1-甲基-1-碳代-2-青霉烯-3-羧酸对硝基苄酯乙醇化物；
[0014] 3)用乙酸乙酯溶解（1R，5S，6S)-2_[(3S，5S)-1-对硝基甲酸苄酯基-5-氨磺酰氨 基甲基吡略烧-3-硫基]-6-[ (IR) -1-轻乙基]-1-甲基-1-碳代_2_青霉稀_3_駿酸对硝基 苄酯乙醇化物；加入磷酸二氢钾溶液，加入相转移试剂三乙基苄基氯化铵后加温至30°C， 向乙酸乙酯/磷酸二氢钾溶液中分批加入锌粉反应得到多尼培南。反应方程式如下：
[0016] 上述所述步骤2)中，乙酸乙酯用量比较大，析晶需要的乙醇的量亦较大，析出的 产品量少，优选地对收集的乙酸乙酯层进行浓缩，浓缩的目的是蒸出部分乙酸乙酯，提高乙 酸乙酯中产品的浓度，浓缩以多尼培南中间体与乙酸乙酯的质量体积比为1:6~8g/ml为 好；所述乙醇的用量随乙酸乙酯体积的不同而有所变化，以使乙醇溶剂化物析出为准，通常 所述乙酸乙酯与乙醇的体积比为1 :1~10,优选为1 :2~5 ;析晶温度为5~15°C;搅拌时 间为1~8h，优选为3~6h。
[0017] 上述所述步骤2)所述的（11?，53,63)-2-[(33,53)-1-对硝基甲酸苄酯基-5-氨 磺酰氨基甲基吡咯烷-3-硫基]-6- [ (IR) -1-羟乙基]-1-甲基-1-碳代-2-青霉 烯-3-羧酸对硝基苄酯乙醇化物，经DSC分析、气相测定乙醇含量分析等，确定乙醇 与（IR, 5S，6S) -2-[ (3S，5S) -1-对硝基甲酸苄酯基-5-氨磺酰氨基甲基吡咯烷-3-硫 基]_6_[ (IR)-I-羟乙基]-1-甲基-1-碳代-2-青霉烯-3-羧酸对硝基苄酯的摩尔比为 0. 25~0. 85 :1，与文献报道的一致。
[0018] 上述所述步骤3)中所述的乙酸乙酯用量以溶解（1R，5S，6S)-2_[(3S，5S)-1-对 硝基甲酸苄酯基-5-氨磺酰氨基甲基吡咯烷-3-硫基]-6_[(1R)-1-羟乙基]-1-甲 基-1-碳代-2-青霉烯-3-羧酸对硝基苄酯乙醇化物为准，但浓度太高时，杂质较多， 以（IR, 5S，6S) -2-[ (3S，5S) -1-对硝基甲酸苄酯基-5-氨磺酰氨基甲基吡咯烷-3-硫 基]-6- [ (IR) -1-羟乙基]-1-甲基-1-碳代-2-青霉烯-3-羧酸对硝基苄酯乙醇化物与乙 酸乙酯的质量体积比为1:5~9g/ml较好。
[0019] 上述所述步骤3)中当溶液中磷酸二氢钾浓度低时，停滞在仅将保护基中的硝基 部分还原为胺的中间体，无法最大量地获得目标化合物。优选地磷酸二氢钾溶液的浓度为 15~20%，其用量为乙酸乙酯体积的0. 5~2倍。同单独使用磷酸二氢钾的情况相比，使 用磷酸盐缓冲液时，大量的化合物被分解，生成大量杂质，成为收率和含量降低的原因。
[0020] 上述所述步骤3)以（11?，53,63)-2-[(33,53)-1-对硝基甲酸苄酯基-5-氨磺酰 氨基甲基吡咯烷-3-硫基]-6- [ (IR) -1-羟乙基]-1-甲基-1-碳代-2-青霉烯-3-羧酸 对硝基苄酯乙醇化物为基准，投入2~20倍摩尔比的锌粉。此时，剧烈发热，为了防止目 标化合物分解，此时只要分次投入锌粉，就能使剧烈发热最小化，优选地，锌粉的摩尔用 量为（IR, 5S，6S) -2-[ (3S，5S) -1-对硝基甲酸苄酯基-5-氨磺酰氨基甲基吡咯烷-3-硫 基]-6-[ (IR) -1-羟乙基]-1-甲基-1-碳代-2-青霉烯-3-羧酸对硝基苄酯乙醇化物摩尔 量的8~10倍。如果脱保护反应温度不足30°C，只能使反应进行到生成还原胺初级中间 体，无法完成反应。而在超过50°C的温度下，虽然反应速度和完成程度会加快，但由于目标 化合物大量分解，导致收率和纯度下降。故控制反应温度为35~40°C。
[0021] 上述所述步骤3)加入相转移试剂，尤其是三乙基苄基氯化铵，使反应进行地更为 完全，其用量为（11?，55,65)-2-[(35,55)-1-对硝基甲酸苄酯基-5-氨磺酰氨基甲基吡咯 烷-3-硫基]-6-[ (IR) -1-羟乙基]-1-甲基-1-碳代-2-青霉烯-3-羧酸对硝基苄酯乙醇 化物质量的5~10%，优选为8%。
[0022] 更加详细地，一种多尼培南的制备方法，其包括以下步骤：
[0023]I) (2S，4S) -1-对硝基苄氧羰基-4-乙酰硫基-2- (N-叔丁氧羰基氨磺酰氨基）甲 基吡咯烷在甲醇中与浓硫酸反应得到（2S，4S) -1-对硝基苄氧羰基-4-硫基-2- (N-氨磺酰 氣基）甲基P比略烧；
[0024] 2)将（2S, 4S)-1-对硝基节氧幾基_4_硫基_2_(N-氨横酰氨基）甲基R比略烧、 碳青霉烯双环母核溶于丙酮中，然后降温至〇°C，向上述溶液中滴加N，N-二异丙基乙胺， 滴加完毕后，在5°C下继续搅拌至反应结束，反应结束后，旋出大部分溶剂至有固体出现， 加入水和乙酸乙酯搅拌，收集乙酸乙酯层，水层用乙酸乙酯提取两次，合并有机层，浓缩 至产物与乙酸乙酯的质量体积比为1:6-8,然后向上述溶液中滴加2-5倍体积比的乙醇， 于5~15°C搅拌3~6h，析出白色固体产品，抽滤，滤饼用乙醇洗涤干燥得白色粉末状固 体，S卩（IR, 5S，6S) -2-[ (3S，5S) -1-对硝基甲酸苄酯基-5-氨磺酰氨基甲基吡咯烷-3-硫 基]-6-[(IR)-1-羟乙基]-1-甲基-1-碳代-2-青霉烯-3-羧酸对硝基苄酯乙醇化物；
[0025] 3)用乙酸乙酯溶解（1R，5S，6S)-2_[(3S，5S)-1-对硝基甲酸苄酯基-5-氨磺酰氨 基甲基吡略烧-3-硫基]-6-[ (IR) -1-轻乙基]-1-甲基-1-碳代_2_青霉稀_3_駿酸对硝 基苄酯乙醇化物；加入浓度为20%的磷酸二氢钾溶液，加入相转移试剂三乙基苄基氯化铵 然后加温至30°C，向乙酸乙酯/磷酸二氢钾溶液中分批加入锌粉后，在35-40°C之间搅拌1 小时，反应结束后，过滤锌粉并用四氢呋喃/水混合液清洗，收集乙酸乙酯层，水层用乙酸 乙酯提取两次，合并后，加入无水硫酸钠干燥，过滤，乙酸乙酯溶液至〇°C后滴加甲醇，并加 入晶种，在-l〇°C搅拌1小时后析出晶体多尼培南。
[0026] 本发明的有益效果：本发明中公开的一种制备多尼培南的合成方法，化学反应条 件温和，工艺简单，转化率和收率均较高；多尼培南中间体乙醇溶剂化物产品纯度高，稳定 性良好，易于储存；制备过程简单，结晶时间短，所用的结晶试剂毒性小，更加安全环保；在 脱保护反应中使用两相反应，简化了后处理过程；使用廉价的锌粉非常经济，并且反应条件 温和，没有爆炸的危险，易于产业应用，为制备多尼培南提供了一种新的思路和方法。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
[0028] 实施例1
[0029] (2S, 4S)-1-对硝基节氧幾基_4_硫基_2_ (N-氨横酰氨基）甲基R比略烧的制备
[0030] 将100.Og(2S，4S)-1-对硝基苄氧羰基-4-乙酰硫基-2-(N-叔丁氧羰基氨磺酰 氨基）甲基吡咯烷（188mmol)溶于500ml甲醇中，滴加28ml浓硫酸，60°C反应，TLC监控 反应结束后，将溶液降温至l〇°C以下，用10%NaOH溶液调pH至中性，然后浓缩，用乙酸乙 酯（250mlX