本发明属于医药化学技术领域，具体涉及一种制备奥贝胆酸及其中间体的新方法。该方法操作简便，反应条件温和，减少副反应的发生，提高了收率，适合大规模生产。
背景技术：
奥贝胆酸（Obeticholic acid），化学名为3α-羟基-6α-乙基-7α-羟基-5β-胆烷酸，具有式I所示的化学结构，是法尼酯衍生物X受体（FXR）特异性激动剂，是二十年来首个研发用于治疗胆汁淤积性肝病的药物。奥贝胆酸由美国Intercept制药公司研制开发，并于2016年5月被美国FDA批准用于与熊去氧胆酸（UDCA）联合治疗原发性胆汁性肝硬化（PBC）。
专利WO02072598报道以3-α-羟基-7-酮基-5β-胆烷酸为原料，经过二氢吡喃羟基保护、乙酯化、乙基化、还原和水解既得奥贝胆酸，该工艺包含较少的合成步骤，但总收率极低（<3.5%），且工艺中使用具有致癌性的六亚甲基膦酸酰胺。
专利US20090062526报道了以专利WO02072598制备工艺为基础的改进工艺，以鹅去氧胆酸为原料，经过PCC氧化、二氢吡喃羟基保护、乙基化、还原反应得到奥贝胆酸，和原工艺相比总收率提高至约20%，但各步中间体仍需要色谱柱纯化，难以实现工业化生产。
专利CN200680017025以3-α-羟基-7-酮基-5β-胆烷酸为原料，经过甲酯化、甲硅烷基化、乙醛缩合得到的中间体再经过水解、氢化还原和硼氢化钠还原得到奥贝胆酸。该工艺虽然可以实现放大生产，然而化合物Ⅶ在强碱性条件下钯碳加氢还原和强碱性高温处理制备化合物Ⅸ过程中，发生羟基脱水等副反应，导致该工艺分离收率较低。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种改进的奥贝胆酸及其中间体的制备方法，通过降低反应温度和碱性条件，减少羟基脱水等副反应的发生，提高了收率，且应条件温和，操作方便，适合大规模生产的工艺。
本发明第一方面提供一种奥贝胆酸中间体II的制备方法，该方法通过将化合物III进行催化氢化得到中间体II。
具体地，上述奥贝胆酸中间体II的制备方法包括以下步骤：化合物III在催化剂存在和一定压力氢气氛围下反应，得到中间体II；
其中，所述催化剂优选钯催化剂，更优选钯碳催化剂；在本发明的一个实施例中所述催化剂为10wt%钯碳。
优选地，上述奥贝胆酸中间体II的制备方法优选在反应溶剂I中进行；所述反应溶剂I选自甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃中的一种或多种，优选甲醇、乙醇中的一种或两种，更优选甲醇。
优选地，上述奥贝胆酸中间体II的制备方法在氢气氛围中进行，所述氢气氛围的压力优选1～2Mpa。
优选地，上述奥贝胆酸中间体II的制备方法在室温或较低温度下进行，优选反应温度为20～50℃或20～40℃，更优选20～30℃。
优选地，上述奥贝胆酸中间体II的制备方法中，化合物III与反应溶剂I的质量体积比1：2～10，优选：1：4～8，更优选1：4～6，单位：g/ml。
优选地，上述奥贝胆酸中间体II的制备方法中，催化剂用量为常规的催化剂量；在本发明的一个技术方案中，化合物III与催化剂的质量比为1：0.01～0.20，优选1：0.05～0.15，更优选1：0.10。
在本发明的一个具体实施中，上述奥贝胆酸中间体II的制备方法包括以下步骤：将化合物III溶于甲醇中，加入钯碳（10wt%），在氢气1～2Mpa压力和20～40℃反应2～6h，过滤、滤液浓缩后得到中间体II。
本发明第二方面提供一种制备化合物III的方法，该方法包括以下步骤：
将化合物IV溶于反应溶剂II中，加入硼氢化钠，20～40℃反应2～5h，减压蒸出溶剂，加入水和乙酸乙酯萃取，分出有机相，无水硫酸钠干燥后蒸出溶剂，得化合物III；
其中，化合物IV与硼氢化钠的质量比为1：0.10～0.15，优选1：0.12。
优选地，上述制备化合物III的方法中，所述反应溶剂II选自甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃中的一种或多种，优选甲醇、乙醇中的一种或两种，更优选甲醇。
优选地，上述制备化合物III的方法中，化合物IV与反应溶剂II的质量体积比为1：5～15，优选1：8～12，更优选1：10，单位：g/ml。
本发明第三方面提供一种制备奥贝胆酸的方法，该方法包括以下步骤：
（1）将化合物IV溶于反应溶剂III中，加入硼氢化钠，20～40℃反应2～5h，减压蒸出溶剂、加入水和乙酸乙酯萃取，分出有机相，无水硫酸钠干燥后蒸出溶剂，得化合物III；
（2）将化合物III溶于反应溶剂III中，加入钯碳（10wt%），在氢气1～2MPa压力和20～40℃反应2～6h，过滤，滤液浓缩后得到中间体II；
（3）将中间体II溶于反应溶剂III中，加入氢氧化钠水溶液， 20～40℃反应0.5～3h，用盐酸将pH值调至7～8后，加入乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，体理剂铵iyi减压蒸出溶剂减压减压蒸出溶剂，得到式I所示的奥贝胆酸，
其中，步骤（1）～（3）中所述反应溶剂III独立地选自甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃中的一种或多种，优选甲醇、乙醇中的一种或两种，更优选甲醇。
本发明第四方面提供一种一锅法制备奥贝胆酸的方法，该方法包括以下步骤：
（1）将化合物IV溶于反应溶剂IV中，加入硼氢化钠，20～40℃反应2～5h，减压蒸出溶剂、加入水和乙酸乙酯萃取，分出有机相，加入无水硫酸钠干燥；
（2）将步骤（1）所得有机相加入钯碳（10wt%），在氢气1～2MPa压力和20～40℃反应2～6h，过滤；
（3）将步骤（2）所得滤液中加入氢氧化钠水溶液， 20～40℃反应0.5～3h，用盐酸将pH值调至7～8后，加入乙酸乙酯萃取，有机相加入无水硫酸钠干燥后体理剂铵iyi减压蒸出溶剂减压减压蒸出溶剂，得到式I所示的奥贝胆酸;
其中，所述反应溶剂IV选自甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃中的一种或多种，优选甲醇、乙醇中的一种或两种，更优选甲醇。
本发明第五方面提供一种制备奥贝胆酸的方法，该方法包括以下步骤：
将化合物V、甲醇钠加入甲醇中，升温至50～65℃，保温反应1～3h后，降温至25～45℃，加入硼氢化钠，保温反应2～6h后，加入水，用盐酸将pH值调至2～3后，加入乙酸乙酯萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，蒸出溶剂得到式I所示的奥贝胆酸。
在本发明中，如未特别说明，所述溶剂均为常规溶剂，反应一般在室温条件下进行，反应溶剂的用量为反应的常规用量，催化剂的用量为常规的催化剂量，有机相干燥均采用无水硫酸钠干燥。虽然本发明对部分反应物及反应溶剂的用量或投料比例（如制备中间体II）进行了适当限定，但这些限定范围仍然属于本领域的常规用量，限定用量范围并非说明范围之外的用量不能实现本发明或者进行化学制备反应，而是发明人在综合反应条件、后处理操作，反应成本等因素后在常规用量的范围内明确了更为适合本发明或本反应的用量范围。本领技术人员仍然可以根据本领域公知常识基本化学原理在本发明记载的反应物和反应溶剂用量范围之外适量确定用量。本发明所使用的试剂或原料均可以通过现有文献或现有技术制备得到，或者可以购买得到。
本发明的有益效果在于：本发明通过化合物III催化氢化得到中间体II，进而通过水解制备得到奥贝胆酸，避免了强还原剂的使用，大大提高了反应的安全性，制备方法操作更加简便，反应条件更加温和，减少羟基脱水等副反应的发生，提高了收率，适合大规模生产；本发明提供的一锅法制备奥贝胆酸的方法中，每步反应后不经过后处理直接进行下步反应，节约了能源，降低了生产成本，减少了废水废液的产生对环境的污染。
具体实施方式
以下通过具体的实施方式，对本发明的上述内容做进一步的详细说明，但不应将此理解为对本发明保护主题的任何限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术方案均属于本发明的范围。本领域技术人员清楚，在下文中，如果未特别说明，本发明所进行的操作是本领域常规的室温条件下进行，所述室温具有本领域公知的技术含义，一般是指10～30℃，优选15～25℃，更优选20～25℃。本发明中所用原料均可以通过市场购买或者根据现有文献制备得到，如本发明化合物IV可以从南京友杰医药科技有限公司购买得到。
实施例1：化合物III的制备
向反应瓶中加入10.0g化合物IV和100ml甲醇，加入1.3g硼氢化钠，保温20～40℃反应5h，减压浓缩至干，加入100ml水和100ml乙酸乙酯，分液，无水硫酸钠干燥有机相，过滤浓缩后得到9.8g化合物III，收率97.6%。
MS（ESI，m/z）：433.6（[M+H]+）
H-NMR：5.556(d,1H), 4.483(d,1H), 4.138(d,1H), 3.736(s,1H), 3.573(s,3H), 3.403(s,1H), 2.290～2.401(m,2H), 2.177～2.237(m,1H), 0.839～1.945(m,27H), 0.699(s,3H), 0.585(s,3H)。
实施例2：中间体II的制备
将5.0g化合物III溶于40ml甲醇中，加入0.5g钯碳（10wt%），在氢气1～2MPa压力和20～40℃反应5h，过滤浓缩后得到4.8g中间体II，收率95.6%。
MS（ESI，m/z）：435.6（[M+H]+）
H-NMR： 4.028(m,2H), 3.573(s,3H), 3.493(s,1H), 3.126(t,1H), 2.299～2.342(m,1H), 2.191～2.232(m,1H), 1.902(d,1H), 1.670～1.815(m,7H), 0.875～1.527(m,17H), 0.845(d,3H), 0.821(d,6H), 0.602(s,3H)。
实施例3：奥贝胆酸（化合物I）的制备
将4.0中间体II溶于16ml甲醇中，加入8ml 10%氢氧化钠水溶液， 20～40℃反应1h，减压浓缩，蒸除有机溶剂，加入40ml纯化水和40ml二氯甲烷，搅拌10～20min，分液，水相再分别用40ml二氯甲烷洗涤两次。用3mol/L盐酸将水相pH值调至7～8后，加入40ml乙酸乙酯，继续用3mol/L盐酸调pH值至2～3，分液，有机相分别用40ml水、40ml饱和氯化钠洗涤，有机相用无水硫酸钠干燥。体理剂铵iyi抽滤，滤液减压浓缩近干，加入80ml二氯甲烷精制奥贝胆酸精品2.2g，收率56.8%。
MS（ESI，m/z）：443.3（[M+Na]+）
H-NMR：11.945(s,1H), 4.293(s,1H), 4.044(s,1H), 3.495(s,1H), 3.124(s,1H), 2.079～2.242(m,2H), 1.685～1.921(m,7H), 1.088～1.532(m,16H), 0.875(s,3H), 0.829 (s,6H), 0.605(s,3H)。
实施例4：奥贝胆酸（化合物I）的制备
向反应瓶中加入28.5g化合物V和170ml甲醇、30ml甲醇钠甲醇溶液（质量分数28%），升温至55～65℃，保温反应2h后，降温至35～45℃，加入3.6g硼氢化钠，保温35～45℃反应5h后，加入70ml水，保温35～45℃，反应1h后，减压浓缩，蒸除有机溶剂，加入130ml纯化水和130ml二氯甲烷，搅拌10～20min，分液，水相再分别用130ml二氯甲烷洗涤两次。用3mol/L盐酸将水相pH值调至7～8后，加入130ml乙酸乙酯，继续用3mol/L盐酸调pH值至2～3，分液，有机相分别用130ml水、130ml饱和氯化钠洗涤，有机相用无水硫酸钠干燥。体理剂铵iyi抽滤，滤液减压浓缩近干，加入700ml二氯甲烷精制奥贝胆酸精品16.0g，收率57.8%。