本发明涉及药物合成技术领域，更具体的说，尤其涉及一种抗癌药物达卡巴嗪的优化合成工艺。
背景技术：
达卡巴嗪作为细胞非特异性药物有着广谱的抗癌活性，能够抑制肉瘤s180、白血病l1210及腺癌755，一直以来是临床上用于治疗恶性黑色素瘤的首选药物，达卡巴嗪在体内可以被转化为一种与嘌呤的生物合成中间产物相似的化合物，可能对嘌呤的生物合成具有干扰作用。该药进入人体后在肝微粒体的作用下，去甲基化成为单甲基化合物，显示出直接的细胞毒作用，主要作用于细胞周期的g2期，通过烷基化作用抑制dna、rna及蛋白质的合成，发挥抗肿瘤作用。由于该药对某些癌症的治疗有着不可或缺的地位，近年来更有将其应用于肿瘤的联合免疫治疗的报道。因此，一直以来，人们致力于该化合物合成工艺的研究，期望获得一条简便、绿色、经济的合成路线。
据文献调研，目前达卡巴嗪的合成路线有三条，第一条路线是直接以5-氨基-4-咪唑甲酰胺为原料，首先将氨基重氮化得重氮盐，再与二甲胺偶联获得达卡巴嗪。另外两条合成路线其实都是对第一条路线的改进，即解决如何合成5-氨基-4-咪唑甲酰胺的问题，其它步骤与路线1同。
但是，以4-咪唑甲酸为原料合成5-氨基-4-咪唑甲酰胺的路线路线2，存在原料价格高、工艺过程安全隐患大(需要催化氢化)等缺点。而基于二氨基马来腈的合成路线路线3,虽然路线简洁，但需要用到剧毒的氢氰酸为原料，安全隐患更大。另外，二氨基马来腈的成本也相当昂贵。
有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种抗癌药物达卡巴嗪的优化合成工艺，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种抗癌药物达卡巴嗪的优化合成工艺，以解决上述背景技术中提出的以4-咪唑甲酸为原料合成5-氨基-4-咪唑甲酰胺的路线路线2，存在原料价格高、工艺过程安全隐患大(需要催化氢化)等缺点。而基于二氨基马来腈的合成路线路线3,虽然路线简洁，但需要用到剧毒的氢氰酸为原料，安全隐患更大。另外，二氨基马来腈的成本也相当昂贵的问题和不足。
为实现上述目的，本发明提供了一种抗癌药物达卡巴嗪的优化合成工艺，由以下具体技术手段所达成：
一种抗癌药物达卡巴嗪的优化合成工艺，包括：甘氨酸甲酯的合成、n-甲酰甘氨酸甲酯的合成、α-异氰基乙酸甲酯的合成、α-异氰基乙酰胺的合成、5-氨基-4-咪唑甲酰胺的合成、达卡巴嗪的合成；所述甘氨酸甲酯的合成步骤为：称取甘氨酸7.5g(100mmol)于500ml圆底烧瓶中，用200ml重蒸过的甲醇做溶剂，冰浴中搅拌冷却15min。用注射器量取22ml(约300mmol)二氯亚砜，慢慢滴加入反应瓶中，于室温下反应过夜。室温下旋转蒸除去多余的二氯亚砜和甲醇，残留物用尽量少的热甲醇溶解，然后快速地加入大量冷乙醚并将反应瓶放入冰浴中快速冷却，此时析出大量白色的固体，抽滤洗涤得白色固体11.6g，收率93.0％。
m.p.174～175℃；1h-nmr(300mhz,d2o)δ:3.90(s,2h),3.78(s,3h)；13c-nmr(75mhz,d2o)δ:168.7,53.4,40.2；ms-esim/z:179.2[2m+h]+.
所述n-甲酰甘氨酸甲酯的合成步骤为：称取甘氨酸甲酯3.56g(0.4mol)、甲酸甲酯10ml、三乙胺5ml置于反应瓶中，在室温下搅拌3d后，将反应瓶置于0℃下静置30min，使固体析出，过滤除去固体杂质；将液体减压旋干得到无色油状物质，tlc检测表明纯度合格，不需进一步分离纯化；将油状物置于真空干燥箱中干燥，得无色液体2.95g，收率为78.0％。
1h-nmr(300mhz,d2o)δ:8.25(s,1h),4.15(s,2h),3.83(s,3h)；13c-nmr(75mhz,d2o)δ:171.7,164.6,52.8,39.8；ms-esim/z:118.2[m+h]+.
所述α-异氰基乙酸甲酯的合成步骤为：将n-甲酰甘氨酸甲酯2.75g(23.5mmol)溶解在100ml重蒸的无水二氯甲浣(dcm)中，接着加入三乙胺8.1ml(58.7mmol)，将反应混合物置于冰浴中搅拌冷却15min。待冷却完全后，慢慢滴加三氯氧磷2.2ml(23.5mmol)于反立体系中，而后继续在冰浴中搅拌反应1h。随后将溶液升至室温，并缓慢加入饱和na2co3溶液直至ph显示为碱性，继续搅拌至水相和有机相充分分层，分液漏斗分出有机层，水层用dcm萃取(30mlx3)。合并有机层，用饱和食盐水洗涤3次，有机相用无水mgso4干燥，过滤洗涤，合并滤液并旋干，得粗品α-异氰基乙酸甲酯，该粗品用rp-hplc分离纯化，真空干燥后得具极强刺激性气味的暗棕色液体1.51g，收率65.0％。
1h-nmr(300mhz,cdcl3)δ:4.21(s,2h),3.72(s,3h)；13c-nmr(75mhz,cdcl3)δ:164.5,160.5,53.1,43.2；ms-esim/z:98.2[m-h]-.
所述α-异氰基乙酰胺的合成步骤为：取α-异氰基乙酸甲酯1.0g(5.0mmol)于25ml圆底烧瓶中，加入5.0ml甲醇，翻口胶塞密闭。用注射器将溶有7mol/l氨气的甲醇溶液1.5ml(10.5mmol)加入反应体系中，于室温下搅拌过夜。反应结束后旋蒸除去过量的氨和甲醇，将残留物(黄色固体)重新溶解于10.0ml甲醇中，加入5％的活性炭，于50℃下搅拌2h。混合物通过硅藻土过滤，将滤液浓缩得到灰白色固体。rp-hplc分析表明纯度95％，无需进一步分离纯化，将产物真空干燥，得灰白色固体765mg，收率91.0％。
m.p.113～114℃；1h-nmr(300mhz,d2o)δ:4.71(s,2h),4.37(s,2h)；13c-nmr(75mhz,d2o)δ:168.4,156.2,44.6；ms-esim/z:85.1[m+h]+.
5-氨基-4-咪唑甲酰胺的合成步骤为：取nah(60％)280mg(约7.0mmol)于氮气保护下加入重蒸的四氢呋喃(thf)10ml，冰浴冷却15min；取420mg(5.0mmol)α-异氰基乙酰胺溶解于5ml重蒸的thf中，将其滴加到上述体系中，搅拌反应0.5h；另取氨基氰210mg(5.0mmol)溶于thf中，通过注射器缓慢加入到反应体系中。加料完毕，撤去冰浴，使体系慢慢升至室温，继续加班反应3h，过程中析出部分固体。反应结束，加入5.0ml水淬灭反应，并用稀盐酸调节ph至9左右，旋干溶剂后用甲醇溶解残留物，以短的固相萃取柱和0.25μm滤膜过滤样品后，样品用rp-hplc纯化[淋洗剂为v(甲醇):v(水)＝15:85]，合并馏分，旋蒸除去甲醇，残留液冻干得灰白色固体粉末430mg，收率68.2％。
m.p.169～171℃；1h-nmr(300mhz,dmso-d6)δ:11.45(br,1h),7.14(s,1h),6.80(s,2h),5.56(s,2h)；13c-nmr(75mhz,dmso-d6)δ:167.2,146.1,129.8,109.2；ms-esim/z:127.1[m+h]+.
所述达卡巴嗪的合成步骤为：取5-氨基-4-咪唑甲酰胺378mg(3.0mmol)置于50ml圆底烧瓶中，加入1.0ml蒸馏水冰浴搅拌；取1.2ml(约12.0mmol)浓盐酸用2.0ml水稀释后慢慢加入反应瓶中，反应始终保持在冰浴下进行；取亚硝酸钠(nano2)207mg(3.0mmol)溶解在1.0ml蒸馏水中慢慢加入到反应体系中，用淀粉碘化钾试纸检测确证反应过程亚硝酸钠过量。此时反应液变成深红色，反应始终保持在冰浴下进行。搅拌0.5h后，往反应体系中滴加含有40％二甲胺的水溶液0.5ml(4.5mmol)，继续低温反应2h。反应结束，将反应液冻干。将冻干的残留物用水溶解后过固相色谱柱和0.25μm滤膜，样品用rp-hplc纯化[淋洗剂为v(甲醇):v(水)＝15:85]，合并馏分，低温旋蒸除去甲醇，残留液冻干得淡红色固体粉末415mg，收率76.2％。
m.p.203～205℃；1h-nmr(300mhz,d2o)δ:15.14(br,1h)，9.03(br,2h),8.52(s,1h),2.51(s,6h)；13c-nmr(75mhz,d2o)δ:152.8,152.6,143.9,119.8,34.4；ms-esim/z:181.3[m-h]-.
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明通过对抗癌药物达卡巴嗪的合成工艺的改进，具有合成线路合理，原料廉价，反应条件温和，总收率高的优点，从而有效的解决了现有技术中出现问题和不足。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明提供一种抗癌药物达卡巴嗪的优化合成工艺的具体技术实施方案：
一种抗癌药物达卡巴嗪的优化合成工艺，包括：甘氨酸甲酯的合成、n-甲酰甘氨酸甲酯的合成、α-异氰基乙酸甲酯的合成、α-异氰基乙酰胺的合成、5-氨基-4-咪唑甲酰胺的合成、达卡巴嗪的合成；甘氨酸甲酯的合成步骤为：称取甘氨酸7.5g(100mmol)于500ml圆底烧瓶中，用200ml重蒸过的甲醇做溶剂，冰浴中搅拌冷却15min。用注射器量取22ml(约300mmol)二氯亚砜，慢慢滴加入反应瓶中，于室温下反应过夜。室温下旋转蒸除去多余的二氯亚砜和甲醇，残留物用尽量少的热甲醇溶解，然后快速地加入大量冷乙醚并将反应瓶放入冰浴中快速冷却，此时析出大量白色的固体，抽滤洗涤得白色固体11.6g，收率93.0％。
m.p.174～175℃；1h-nmr(300mhz,d2o)δ:3.90(s,2h),3.78(s,3h)；13c-nmr(75mhz,d2o)δ:168.7,53.4,40.2；ms-esim/z:179.2[2m+h]+.
n-甲酰甘氨酸甲酯的合成步骤为：称取甘氨酸甲酯3.56g(0.4mol)、甲酸甲酯10ml、三乙胺5ml置于反应瓶中，在室温下搅拌3d后，将反应瓶置于0℃下静置30min，使固体析出，过滤除去固体杂质；将液体减压旋干得到无色油状物质，tlc检测表明纯度合格，不需进一步分离纯化；将油状物置于真空干燥箱中干燥，得无色液体2.95g，收率为78.0％。
1h-nmr(300mhz,d2o)δ:8.25(s,1h),4.15(s,2h),3.83(s,3h)；13c-nmr(75mhz,d2o)δ:171.7,164.6,52.8,39.8；ms-esim/z:118.2[m+h]+.
α-异氰基乙酸甲酯的合成步骤为：将n-甲酰甘氨酸甲酯2.75g(23.5mmol)溶解在100ml重蒸的无水二氯甲浣(dcm)中，接着加入三乙胺8.1ml(58.7mmol)，将反应混合物置于冰浴中搅拌冷却15min。待冷却完全后，慢慢滴加三氯氧磷2.2ml(23.5mmol)于反立体系中，而后继续在冰浴中搅拌反应1h。随后将溶液升至室温，并缓慢加入饱和na2co3溶液直至ph显示为碱性，继续搅拌至水相和有机相充分分层，分液漏斗分出有机层，水层用dcm萃取(30mlx3)。合并有机层，用饱和食盐水洗涤3次，有机相用无水mgso4干燥，过滤洗涤，合并滤液并旋干，得粗品α-异氰基乙酸甲酯，该粗品用rp-hplc分离纯化，真空干燥后得具极强刺激性气味的暗棕色液体1.51g，收率65.0％。
1h-nmr(300mhz,cdcl3)δ:4.21(s,2h),3.72(s,3h)；13c-nmr(75mhz,cdcl3)δ:164.5,160.5,53.1,43.2；ms-esim/z:98.2[m-h]-.
α-异氰基乙酰胺的合成步骤为：取α-异氰基乙酸甲酯1.0g(5.0mmol)于25ml圆底烧瓶中，加入5.0ml甲醇，翻口胶塞密闭。用注射器将溶有7mol/l氨气的甲醇溶液1.5ml(10.5mmol)加入反应体系中，于室温下搅拌过夜。反应结束后旋蒸除去过量的氨和甲醇，将残留物(黄色固体)重新溶解于10.0ml甲醇中，加入5％的活性炭，于50℃下搅拌2h。混合物通过硅藻土过滤，将滤液浓缩得到灰白色固体。rp-hplc分析表明纯度95％，无需进一步分离纯化，将产物真空干燥，得灰白色固体765mg，收率91.0％。
m.p.113～114℃；1h-nmr(300mhz,d2o)δ:4.71(s,2h),4.37(s,2h)；13c-nmr(75mhz,d2o)δ:168.4,156.2,44.6；ms-esim/z:85.1[m+h]+.
5-氨基-4-咪唑甲酰胺的合成步骤为：取nah(60％)280mg(约7.0mmol)于氮气保护下加入重蒸的四氢呋喃(thf)10ml，冰浴冷却15min；取420mg(5.0mmol)α-异氰基乙酰胺溶解于5ml重蒸的thf中，将其滴加到上述体系中，搅拌反应0.5h；另取氨基氰210mg(5.0mmol)溶于thf中，通过注射器缓慢加入到反应体系中。加料完毕，撤去冰浴，使体系慢慢升至室温，继续加班反应3h，过程中析出部分固体。反应结束，加入5.0ml水淬灭反应，并用稀盐酸调节ph至9左右，旋干溶剂后用甲醇溶解残留物，以短的固相萃取柱和0.25μm滤膜过滤样品后，样品用rp-hplc纯化[淋洗剂为v(甲醇):v(水)＝15:85]，合并馏分，旋蒸除去甲醇，残留液冻干得灰白色固体粉末430mg，收率68.2％。
m.p.169～171℃；1h-nmr(300mhz,dmso-d6)δ:11.45(br,1h),7.14(s,1h),6.80(s,2h),5.56(s,2h)；13c-nmr(75mhz,dmso-d6)δ:167.2,146.1,129.8,109.2；ms-esim/z:127.1[m+h]+.
达卡巴嗪的合成步骤为：取5-氨基-4-咪唑甲酰胺378mg(3.0mmol)置于50ml圆底烧瓶中，加入1.0ml蒸馏水冰浴搅拌；取1.2ml(约12.0mmol)浓盐酸用2.0ml水稀释后慢慢加入反应瓶中，反应始终保持在冰浴下进行；取亚硝酸钠(nano2)207mg(3.0mmol)溶解在1.0ml蒸馏水中慢慢加入到反应体系中，用淀粉碘化钾试纸检测确证反应过程亚硝酸钠过量。此时反应液变成深红色，反应始终保持在冰浴下进行。搅拌0.5h后，往反应体系中滴加含有40％二甲胺的水溶液0.5ml(4.5mmol)，继续低温反应2h。反应结束，将反应液冻干。将冻干的残留物用水溶解后过固相色谱柱和0.25μm滤膜，样品用rp-hplc纯化[淋洗剂为v(甲醇):v(水)＝15:85]，合并馏分，低温旋蒸除去甲醇，残留液冻干得淡红色固体粉末415mg，收率76.2％。
m.p.203～205℃；1h-nmr(300mhz,d2o)δ:15.14(br,1h)，9.03(br,2h),8.52(s,1h),2.51(s,6h)；13c-nmr(75mhz,d2o)δ:152.8,152.6,143.9,119.8,34.4；ms-esim/z:181.3[m-h]-.
综上所述：该一种抗癌药物达卡巴嗪的优化合成工艺，通过对抗癌药物达卡巴嗪的合成工艺的改进，具有合成线路合理，原料廉价，反应条件温和，总收率高的优点，从而有效的解决了现有技术中出现问题和不足。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。