本发明具体涉及一种含硼药物的制备工艺，以及在制备工艺在该含硼产品工业化生产中的应用。
背景技术：
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蛋白酶体是泛素－蛋白酶体系统的重要组成部分，负责大多数细胞内蛋白质的调节和降解，蛋白质先被泛素(多肽)标记，然后被蛋白酶体识别和降解。蛋白酶体在调节细胞周期、细胞增殖和细胞凋亡方面起着核心作用。第一代蛋白酶体抑制剂硼替佐米(Bortezomib)等已经应用于临床多发性骨髓瘤治疗，具有抑制多种肿瘤细胞生长及放疗增敏作用。Ixazomib citrate(MLN9708)是基于硼替佐米基础上的第二代蛋白酶体抑制剂，是氮端加帽的二肽亮氨酸硼酸，抑制20S蛋白酶体的糜蛋白酶类(β5)水解位点。
MLN9708是首个进入Ⅲ期临床试验的口服蛋白酶体抑制剂，能通过抑制蛋白酶体而防止多种调控蛋白的退化，作用于细胞的多种信号通路、诱导凋亡。2项Ⅲ期临床试验显示，MLN9708联合来那度胺和地塞米松治疗复发/难治MM患者以及联合地塞米松治疗复发/难治的轻链型淀粉样变性患者均有较好的疗效。在美国进行的Ⅰ/II期临床试验显示，MLN9708联合来那度胺和地塞米松治疗62例初诊MM患者的完全缓解或非常好的部分缓解率为76％、ORR为94％，且此方案治疗的耐受性良好，无4级毒性反应发生。
MLN9708的合成制备一直是重大的科学挑战，MLN9708的纯化精制问题是该产品生产成本控制的难点。与硼替佐米的制备工艺难点一样，一般的高温条件下，碳硼化学键容易断裂，使得MLN9708的纯化工艺中尽量避免采用高温溶解重结晶的方法，这样给MLN9708的纯化提出了更大的挑战，如何尽量避免采用重结晶手段纯化MLN9708，一直困扰着化学家。
专利CN102066386中指出了化合物V的制备方法和主要纯化方法：
以上专利CN102066386采用中间体VII和中间体VIII进行偶联反应得到化合物VI，化合物VI为油状化合物，未经纯化直接投入下一步反应，在混合溶剂(甲醇/己烷)中，采用2-甲基丙硼酸进行硼酸酯交换脱保护得到化合物V的油状粗品，然后，采用极性较小的正庚烷反相析晶的方法制备得到化合物V的结晶，显然该方法无法去除制备工艺中引入的众多杂质。
以上方法存在诸多的缺点：
1、油状中间体VI极难纯化，反应副产物杂质极难去除。中间体VI为油状化合物，该中间体无法采用重结晶或者“常温打浆”的工艺进行纯化。
2、化合物V难纯化，反应副产物杂质极难去除。专利CN102066386没有公开化合物V的纯化方法，仅是化合物V从油状产物转变为结晶态产物的方法，该方法无法去除化合物V制备工艺中引入的杂质。
3、终产品IV的质量由化合物V的质量决定，然而化合物V无法去除众多杂质。专利CN102066386公开的MLN9708的制备工艺可以看出，终产品MLN9708采用化合物V与柠檬酸一步偶联的方法制备得到，没有采用任何的纯化方法，因此，终产品MLN9708的质量由两个原料V和柠檬酸决定，最终由V的质量决定。
专利WO2012177835中揭示了化合物II稳定性强于化合物V，但是该专利文献没有揭示稳定的化合物II如何转变为化合物I。
综上所述，现有公开文献中，产品MLN9708的纯化策略无法去除工艺杂质，因此，开发和寻找制备MLN9708的制备工艺和纯化方案，一直是医药工业界需要克服的科学难题。
技术实现要素：
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本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术制备MLN9708(化合物I)的工艺路线的缺点，提供一种新型的制备MLN9708(化合物I)新方法。
该方法包括两个步骤：
步骤1，在一定的反应温度条件下，一定的溶剂中，通式化合物IV和通式化合物III络合反应得到通式化合物II；
步骤2，在一定的温度条件下，一定的溶剂中，通式化合物II与柠檬酸发生反应得到化合物I；
其中，R1，R2独立的为C1～C6的烷基或氢，或者R1和R2连接构成烷烃环状结构；R3，R4独立的为C1～C6的烷基或氢，或者R3和R4分别为羰基；R5为C1～C6的烷基或氢。
本发明所述的制备化合物I的方法，其中R1，R2独立的为C1～C6的烷基或氢，或者R1和R2连接构成烷烃环状结构，选自：
R3，R4独立的为甲基或氢，或者R3和R4分别为羰基；R5为甲基或氢。
本发明所述的制备化合物I的方法，其中R1和R2连接构成烷烃环状结构，选自：
R3，R4独立的为甲基或氢；R5为氢。
本发明所述的化合物I的制备方法，步骤1，其特征在于所述的反应溶媒选自醚类，C1～C8醇类，C3～C8酮类，C1～C8酯类，C5～C8烷烃类，C1～C8卤代烷烃类，芳香烷烃类中的一种或多种，步骤1，其特征在于所述反应温度为-10～80℃。
本发明所述的化合物I的制备方法，步骤1，其特征在于所述的反应溶媒优先选自：叔丁基甲基醚，乙醚，四氢呋喃，二氧六环，二氯甲烷，三氯甲烷，四氯化碳，乙腈，二氯乙烷，正己烷，正戊烷，正庚烷，乙醇，甲醇，叔丁醇，正丁醇，丙酮，丁酮，乙酸乙酯，甲苯，苯，二甲苯中的一种或多种，步骤1，其特征在于所述反应温度为0～70℃。
本发明所述的化合物I的制备方法，步骤2，其特征在于所述的反应溶媒选自醚类，C1～C8醇类，C3～C8酮类，C1～C8酯类，C5～C8烷烃类，C1～C8卤代烷烃类，芳香烷烃类中的一种或多种；步骤2，其特征在于所述反应温度为-10～80℃。
本发明所述的化合物I的制备方法，步骤2，其特征在于所述的反应溶媒2优先选自：叔丁基甲基醚，乙醚，四氢呋喃，二氧六环，二氯甲烷，三氯甲烷，四氯化碳，乙腈，二氯乙烷，正己烷，正戊烷，正庚烷，乙醇，甲醇，叔丁醇，正丁醇，丙酮，丁酮，乙酸乙酯，甲苯，苯，二甲苯中的一种或多种，步骤1，其特征在于所述反应温度为0～70℃。
本发明所述的化合物I的制备方法，
该方法包括两个步骤：
步骤1，在20～40℃反应温度条件下，乙酸乙酯溶剂中，通式化合物IV和通式化合物III络合反应得到通式化合物II；
步骤2，在20～40℃反应温度条件下，乙酸乙酯溶剂中，通式化合物II与柠檬酸发生反应得到化合物I；
其中，其中R1和R2连接构成烷烃环状结构，选自：
R3，R4独立的为甲基或氢；R5为氢。
本发明所述的化合物I的制备方法，
该方法包括两个步骤：
步骤1，在20～40℃反应温度条件下，乙酸乙酯溶剂中，通式化合物IV-1和通式化合物III络合反应得到通式化合物II；
步骤2，在20～40℃反应温度条件下，乙酸乙酯溶剂中，通式化合物II-1与柠檬酸发生反应得到化合物I；
其中，R3，R4独立的为甲基或氢
综上所述，与现有技术相比本发明的有益效果总结如下：
(1)、本发明公开的制备化合物I的工艺路线中，采用性质更加稳定的固体化合物II作为质量控制的一个关键节点，更加有利于终产品化合物I(MLN9708)的质量控制。专利CN102066386工艺路线中，在终产品制备完成前，采用化合物V作为一个重要的质量控制节点。但是，正如专利WO2012177835中揭示的，化合物II的性质比化合物V，更加稳定，作为质量控制的关键中间体，化合物II更加合适。
(2)、本发明所有的制备工艺条件均在室温的反应条件下进行，对含硼化合物的精制纯化更加有益。本发明公开的制备化合物I(MLN9708)的反应均在室温反应条件下开展，不像专利CN102066386，在通过化合物V制备化合物I(MLN9708)过程中，需要在74℃条件下，向溶解柠檬酸的乙酸乙酯溶液中，加入性质并不稳定的化合物V，可以预见，性质并不稳定的化合物V，在74℃条件下可能发生降解反应，这样，会又更多的工艺杂质引入终产品MLN9708，不利于产品的纯化。相反，本发明工艺条件的两个步骤均在室温条件下进行，不会造成含硼化合物碳硼化学键的断裂，几乎不会因为反应温度的原因对终产品中引入工艺杂质。
(3)、本发明公开工艺路线中采用性质稳定的中间体化合物II经过与柠檬酸进行直接的硼酸酯交换反应一步得到产品MLN9708，避免经过了化学性质并不稳定的化合物V，以上的制备策略，避免引入过多工艺杂质，更加有利于终产品质量控制。专利WO2012177835中，揭示了化合物II与化合物V相比，化学性质更加稳定，但是该专利并没有指出化合物II转化为MLN9708的策略，而且，专利WO2012177835中，在制备化合物I时，仅是引用了专利CN102066386的工艺路线。本发明正是要解决化合物II直接制备化合物I的技术难题。本发明采用在一定的反应溶媒中，利用柠檬酸固有的弱酸性质，直接与化合物II进行硼酸酯交换反应，一步反应得到MLN9708，避免了化合性质并不稳定的中间体V的使用。
本发明令人惊奇地发现，中间体1-6，结构式为：
在实施例1的制备工艺中，该中间体，在室温下可以“固态”的形式存在，这样有利于采用重结晶的纯化手段对中间体1-6进行纯化，更加有利于工艺路线中的杂质的控制。
总之，本发明在MLN9708的合成工艺路线改进中取得了显著的结果，对生产设备没有特殊的要求，反应条件温和，所有的原料均为市售产品，该工艺路线适合工业化生产，相信其在降低MLN9708原料药价格方面会做出巨大的贡献，有利于MLN9708相关产品的价格的大幅度的降低，造福于广大的患者。
具体实施方式：
下面用实施例来进一步说明本发明，但本发明并不受其限制。
实施例1：
4-(R,S)-(羧基甲基)-2-((R)-1-(2-(2,5-二氯苯甲酰氨基)乙酰氨基)-3-甲基丁基)-6-氧代-1,3,2-二氧杂硼烷-4-甲酸
步骤1：N-2,5-二氯苯甲酰-L-甘氨酸甲酯
将2,5-二氯苯甲酸(91.2g,477.5mM,1.0eq)、L-甘氨酸甲酯盐酸盐(60.0g,477.5mM,1.0eq)、TBTU(184.0g,573.2mM,1.2eq)和四氢呋喃(2L)的混合物冷却到0℃，搅拌30min，开始滴加二异丙基乙胺(236.7mL,1432.5mM,3.0eq)。滴加完毕后，缓慢升至室温，反应过夜。经TLC监测反应完全，浓缩反应液，并加入乙酸乙酯，分别用饱和碳酸氢钠水溶液、柠檬酸水溶液、水和饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤并浓缩得到N-2,5-二氯苯甲酰-L-甘氨酸甲酯粗品。
步骤2：N-2,5-二氯苯甲酰-L-甘氨酸
将步骤1中所得N-2,5-二氯苯甲酰-L-甘氨酸甲酯粗品溶于丙酮(300mL)中，冷却至0℃，滴加2N氢氧化锂水溶液(200mL)，滴加完毕后，升至室温(20-30℃)搅拌过夜。经TLC监测反应完全，浓缩反应液，并加入水，用乙酸乙酯萃取三次，将水层用浓盐酸调pH至2-3左右，用乙酸乙酯萃取两次，有机层分别用水和饱和食盐水洗2次，无水硫酸钠干燥，过滤并浓缩得到N-2,5-二氯苯甲酰-L-甘氨酸81.0g，收率68％。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ＝12.71(s,1H),8.90(s,1H),7.57–7.55(m,2H),7.50–7.47(m,1H),3.93(d,J＝10.5Hz,2H)。
步骤3：N-2,5-二氯苯甲酰-L-甘氨酸-L-亮氨酸硼酸频哪醇酯
参照文献CN102066386方法制备：将N-2,5-二氯苯甲酰-L-甘氨酸(81.0g,326.5mM,1.0eq)、(R)-3-甲基-1-频哪醇二酯硼基-1-丁基胺盐酸盐(81.5g,326.5mM,1.0eq)、TBTU(110.1g,342.8mM,1.05eq)和二氯甲烷(1.5L)的混合物冷却到0℃，搅拌30min，开始滴加二异丙基乙胺(161.9mL,979.5mM,3.0eq)。滴加完毕后，缓慢升至室温，反应过夜。经TLC监测反应完全，分别用水、1％磷酸水溶液、饱和碳酸氢钠水溶液、水和饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤并浓缩至250mL，放置室温，即有大量固体析出，过滤即得中间体1-6。NMR数据如下：1H NMR(400MHz,(CD3)2CO):δ＝7.60(s,1H),7.51(s,1H),4.17(d,2H),2.82(m,1H),1.72(m,1H),1.38(s,1H),1.16(m,12H),0.89(t,6H)；13C NMR(101MHz,(CD3)2CO):δ＝172.0,166.3,138.4,133.2,132.4,131.8,130.2,130.1,82.5,41.9,41.3,26.2,25.5,25.4,23.7,22.4，MS(ESI),m/z:444.2[M+H]+。
步骤4：2,5-二氯-N-[2-([(1R)-3-甲基-1-([1,3,6,2]二氧杂硼烷-2-基)丁基]氨基)-2-氧代乙基]苯甲酰胺
往步骤3中所得浓缩液(250mL)加入乙酸乙酯(1.5L)和二乙醇胺(34.3g,326.5mM,1.0eq)，室温搅拌过夜，过滤，乙酸乙酯洗，干燥得到目标产物105g，收率75％。1H NMR(400MHz,MeOD):δ＝7.88–7.57(m,1H),7.62–7.17(m,2H),4.01–3.85(m,4H),3.86–3.77(m,1H),3.74–3.65(m,1H),3.44–3.35(m,1H),3.31–3.20(m,2H),2.98–2.86(m,2H),2.84–2.77(m,1H),1.74–1.59(m,1H),1.59–1.48(m,1H),1.44–1.29(m,1H),1.00–0.85(m,6H)；13C NMR(101MHz,MeOD):δ＝169.40,167.59,136.97,132.65,131.21,130.94,129.21,128.72,62.71,62.57,50.83,50.37,42.88,39.18,24.92,22.93,20.30。MS(ESI),m/z:430.15(计算为C18H27BCl2N3O4:430.15([M+H]+))。
步骤5：4-(R,S)-(羧基甲基)-2-((R)-1-(2-(2,5-二氯苯甲酰氨基)乙酰氨基)-3-甲基丁基)-6-氧代-1,3,2-二氧杂硼烷-4-甲酸
将一水柠檬酸(51.3g,244.1mM,1.0eq)溶于70℃的乙酸乙酯(2L)中，往其慢慢加入步骤4中所得产品，在70℃下搅拌20min，转移至室温(20-30℃)，搅拌过夜，即有大量固体产生，过滤，用乙酸乙酯和正己烷洗，干燥得到目标产物110g，收率87％。1H NMR(400MHz,DMSO-d6):δ＝10.71(s,1H),9.19–8.97(m,1H),7.69–7.62(m,1H),7.60–7.50(m,2H),4.27(s,2H),3.07–2.52(m,6H),1.78–1.58(m,1H),1.44–1.13(m,2H),0.87(d,J＝6.4Hz,6H)；13C NMR(101MHz,DMSO-d6):δ＝178.34,176.39,170.99,166.10,137.37,132.11,132.03,131.55,129.50,129.41,76.63,43.46,41.33,38.65,25.35,24.11,21.79。MS(ESI),m/z:539.24(计算为C20H23BCl2N2O9Na:539.08([M+Na]+))。
实施例2：
将N-2,5-二氯苯甲酰-L-甘氨酸-L-亮氨酸硼酸频哪醇酯(20.0g,45.1mM,1.0eq)溶于甲酸乙酯(250mL)和二异丙醇胺(6.01g,45.1mM,1.0eq)，室温搅拌过夜，过滤，乙酸乙酯洗，干燥得到目标产物15.0g，收率73％。1H NMR(400MHz,MeOD):δ＝7.68–7.61(m,1H),7.54–7.47(m,2H),4.39–4.08(m,2H),4.08–3.82(m,2H),3.57–3.40(m,0.5H),3.30–3.08(m,1H),3.09–2.98(m,1H),2.92–2.71(m,1.5H),2.71–2.48(m,1H),1.75–1.48(m,2H),1.45–1.11(m,7H),1.02–0.85(m,6H)；13C NMR(101MHz,MeOD):δ＝169.37,167.48,136.98,132.64,131.24,130.96,129.24,128.82,70.51,57.85,42.87,38.80,24.93,23.01,20.20,19.66；MS(ESI),m/z:458.26(计算为C20H31BCl2N3O4:458.18([M+H]+))
将一水柠檬酸(6.87g,32.7mM,1.0eq)溶于70℃的乙酸乙酯(400mL)中，往其慢慢加入上述步骤中所得产品，在70℃下搅拌20min，转移至室温(20-30℃)，搅拌过夜，过滤，用乙酸乙酯和正己烷洗，干燥得到目标产物14.1g，收率83％。
实施例3：
将N-2,5-二氯苯甲酰-L-甘氨酸-L-亮氨酸硼酸频哪醇酯(20.0g,45.1mM,1.0eq)溶于乙酸乙酯(450mL)和N-甲基亚氨二乙酸(6.64g,45.1mM,1.0eq)，室温搅拌过夜，过滤，乙酸乙酯洗，干燥得到目标产物12.9g，收率61％。
将一水柠檬酸(5.74g,27.3mM,1.0eq)溶于70℃的甲酸乙酯(350mL)中，往其慢慢加入上述步骤中所得产品，在70℃下搅拌20min，转移至室温(20-30℃)，搅拌过夜，过滤，用乙酸乙酯和正己烷洗，干燥得到目标产物10.5g，收率74％。
实施例4：
将N-2,5-二氯苯甲酰-L-甘氨酸(30.0g,120.9mM,1.0eq)、4-1(24.1g,120.9mM,1.0eq)(按照专利CN201210011233.2公开的方法制备)、TBTU(40.7g,126.9mM,1.05eq)和二氯甲烷(500mL)的混合物冷却到0℃，搅拌30min，开始滴加二异丙基乙胺(59.9mL,362.7mM,3.0eq)。滴加完毕后，缓慢升至室温，反应过夜。经TLC监测反应完全，分别用水、1％磷酸水溶液、饱和碳酸氢钠水溶液、水和饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤并浓缩至700mL。
往上述所得浓缩液中加入二乙醇胺(12.7g,120.9mM,1.0eq)，室温搅拌过夜，过滤，乙酸乙酯洗，干燥得到目标产物36g，收率69％。
将一水柠檬酸(17.59g,83.7mM,1.0eq)溶于70℃的乙酸乙酯(1L)中，往其慢慢加入上述步骤中所得产品，在70℃下搅拌20min，转移至室温(20-30℃)，搅拌过夜，过滤，用乙酸乙酯和正己烷洗，干燥得到目标产物34.1g，收率79％。
实施例5：
将N-2,5-二氯苯甲酰-L-甘氨酸(30.0g,120.9mM,1.0eq)、5-1(25.8g,120.9mM,1.0eq)(按照专利CN201210011233.2公开的方法制备)、TBTU(40.7g,126.9mM,1.05eq)和二氯甲烷(500mL)的混合物冷却到0℃，搅拌30min，开始滴加二异丙基乙胺(59.9mL,362.7mM,3.0eq)。滴加完毕后，缓慢升至室温，反应过夜。经TLC监测反应完全，分别用水、1％磷酸水溶液、饱和碳酸氢钠水溶液、水和饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤并浓缩至700mL。
往上述所得浓缩液中加入二乙醇胺(12.7g,120.9mM,1.0eq)，室温搅拌过夜，过滤，乙酸乙酯洗，干燥得到目标产物38g，收率73％。
将一水柠檬酸(18.56g,88.3mM,1.0eq)溶于70℃的乙酸乙酯(1.2L)中，往其慢慢加入上述步骤中所得产品，在70℃下搅拌20min，转移至室温(20-30℃)，搅拌过夜，过滤，用甲酸乙酯和正己烷洗，干燥得到目标产物36.6g，收率80％。
实施例6：
将N-2,5-二氯苯甲酰-L-甘氨酸(40.0g,161.3mM,1.0eq)、6-1(42.8g,161.3mM,1.0eq)(按照专利CN200710088725.0公开的方法制备)、TBTU(54.4g,169.4mM,1.05eq)和二氯甲烷(600mL)的混合物冷却到0℃，搅拌30min，开始滴加二异丙基乙胺(80.0mL,483.9mM,3.0eq)。滴加完毕后，缓慢升至室温，反应过夜。经TLC监测反应完全，分别用水、1％磷酸水溶液、饱和碳酸氢钠水溶液、水和饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤并浓缩至800mL。
往上述所得浓缩液中加入二乙醇胺(17.0g,161.3mM,1.0eq)，室温搅拌过夜，过滤，乙酸乙酯洗，干燥得到目标产物49g，收率71％。
将一水柠檬酸(23.93g,113.9mM,1.0eq)溶于50℃的甲酸乙酯(1.5L)中，往其慢慢加入上述步骤中所得产品，在70℃下搅拌20min，转移至室温(20-30℃)，搅拌过夜，过滤，用乙酸乙酯和正己烷洗，干燥得到目标产物48.1g，收率82％。
实施例7：
将N-2,5-二氯苯甲酰-L-甘氨酸(25.0g,100.8mM,1.0eq)、7-1(25.8g,100.8mM,1.0eq)(按照专利CN201210011233.2公开的方法制备)、TBTU(34.0g,105.8mM,1.05eq)和二氯甲烷(450mL)的混合物冷却到0℃，搅拌30min，开始滴加二异丙基乙胺(50.0mL,302.4mM,3.0eq)。滴加完毕后，缓慢升至室温，反应过夜。经TLC监测反应完全，分别用水、1％磷酸水溶液、饱和碳酸氢钠水溶液、水和饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤并浓缩至600mL。
往上述所得浓缩液中加入二乙醇胺(10.6g,100.8mM,1.0eq)，室温搅拌过夜，过滤，乙酸乙酯洗，干燥得到目标产物33g，收率76％。
将一水柠檬酸(16.12g,76.7mM,1.0eq)溶于70℃的乙酸乙酯(950mL)中，往其慢慢加入上述步骤中所得产品，在70℃下搅拌20min，转移至室温(20-30℃)，搅拌过夜，过滤，用乙酸乙酯和正己烷洗，干燥得到目标产物29.0g，收率73％。
实施例8：
将N-2,5-二氯苯甲酰-L-甘氨酸(25.0g,100.8mM,1.0eq)、8-1(32.4g,100.8mM,1.0eq)(按照专利CN201310258650.1公开的方法制备)、TBTU(34.0g,105.8mM,1.05eq)和二氯甲烷(450mL)的混合物冷却到0℃，搅拌30min，开始滴加二异丙基乙胺(50.0mL,302.4mM,3.0eq)。滴加完毕后，缓慢升至室温，反应过夜。经TLC监测反应完全，分别用水、1％磷酸水溶液、饱和碳酸氢钠水溶液、水和饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤并浓缩至600mL。
往上述所得浓缩液中加入二乙醇胺(10.6g,100.8mM,1.0eq)，室温搅拌过夜，过滤，乙酸乙酯洗，干燥得到目标产物31g，收率71％。
将一水柠檬酸(15.15g,72.1mM,1.0eq)溶于70℃的乙酸乙酯(950mL)中，往其慢慢加入上述步骤中所得产品，在70℃下搅拌20min，转移至室温(20-30℃)，搅拌过夜，过滤，用乙酸乙酯和正己烷洗，干燥得到目标产物25.5g，收率68％。
虽然已通过上述具体实施方式和实施例详细说明了本发明的多个方面和不同实施方案，但本领域技术人员基于上述教导，将很容易预见到本发明所述方法、反应条件可具有适当的变化和调整，以适应具体的需要和实际情况，并且这些变化和调整均认为在本发明的范围内，即权利要求所限定的范围内。