本发明属于医药制剂技术领域，具体的涉及一种枸橼酸托法替布的制备方法。
背景技术：
枸橼酸托法替布(tofacitinibcitrate)由美国辉瑞公司研发，于2012年11月获fda批准在美国上市销售，商品名称
枸橼酸托法替布的化学名称：(3r，4r)-4-甲基-3-(甲基-7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基氨基)-β-氧代-1-哌啶丙腈，2-羟基-1,2,3-丙烷三羧酸盐(式i)结构式如下：
枸橼酸托法替布是一种新型口服jak通路抑制剂。与当前多数其他ra治疗药物主要作用于细胞外靶点不同的是，托法替布以细胞内信号转导通路为靶点，作用于细胞因子网络的核心部分。托法替布对jak3的抑制强度是对jakl及jak2的5～100倍。
现有免疫抑制剂作用的靶标分子的组织分布广泛，因而选择性较差，容易产生多向性毒性不良反应。为了解决这个问题，必须寻找分布呈特异性的免疫抑制剂作用靶点。托法替布作为一种新研发的jak3抑制剂，其选择性抑制作用大大提高，有效降低了毒副作用，在临床使用中有明显优势。
原研公司辉瑞产品公司于2002年11月25日申请的中国专利cn02823587.8“新型结晶化合物”中，公开了枸橼酸托法替布的如下制备方法。
该工艺为较为常用的反应路线，可以成功制备枸橼酸托法替布，但其中未披露详细的工艺参数信息，随着医药产业对医药产品质量的日益提高，对杂质的认知日益深入，要求出现更优化的制备工艺方案，以提高产品纯度，降低杂质含量，尤其是能最大程度的去除基因毒类杂质。
技术实现要素：
针对现有技术中的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单，条件温和，产品收率高、纯度好，杂质含量低的枸橼酸托法替布的制备方法。
本发明的技术方案为：
一种枸橼酸托法替布的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：
将n-甲基-n-((3r,4r)-4-甲基哌啶-3-基)-7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-胺和氰乙酸乙酯加入甲醇中，再加入1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯催化，进行缩合反应，过滤，洗涤，干燥，制备得到3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈；
步骤二：
将3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈加入混合溶剂中，回流，使固体溶解，形成回流体系a，另将柠檬酸溶解于混合溶剂中，形成溶液b，然后将溶液b缓慢加入回流体系a中进行成盐反应，反应完毕后降温析出固体，过滤，洗涤固体，干燥，得到3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈枸橼酸盐。
优选地，本发明所述的枸橼酸托法替布的制备方法，其中，步骤一中，所述1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(dbu)在控制温度5～15℃下缓慢加入，完毕后调整温度至15～25℃进行缩合反应。
优选地，本发明所述的枸橼酸托法替布的制备方法，其中，步骤一中，所加入氰乙酸乙酯为n-甲基-n-((3r,4r)-4-甲基哌啶-3-基)-7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-胺的摩尔数的3～6倍。
进一步优选地，本发明所述的枸橼酸托法替布的制备方法，其中，步骤一中，所加入氰乙酸乙酯为n-甲基-n-((3r,4r)-4-甲基哌啶-3-基)-7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-胺的摩尔数的4倍。
优选地，本发明所述的枸橼酸托法替布的制备方法，其中，步骤一中，所述1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯与n-甲基-n-((3r,4r)-4-甲基哌啶-3-基)-7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-胺按照相同摩尔比例加入。
优选地，本发明所述的枸橼酸托法替布的制备方法，其中，步骤一中，所加入甲醇为n-甲基-n-((3r,4r)-4-甲基哌啶-3-基)-7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-胺的2～4倍。
上述甲醇和n-甲基-n-((3r,4r)-4-甲基哌啶-3-基)-7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-胺的比例为体积/质量比，单位ml/g。
优选地，本发明所述的枸橼酸托法替布的制备方法，其中，步骤一中，洗涤的溶剂为水和甲醇体积比为2:1的混合溶剂。
优选地，本发明所述的枸橼酸托法替布的制备方法，其中，步骤二中，所述混合溶剂为乙醇和水体积比(7～8)：1的混合溶剂，回流温度为80±5℃。
优选地，本发明所述的枸橼酸托法替布的制备方法，其中，步骤二中，3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈与柠檬酸的加入摩尔比例为1：(1～1.5)。
优选地，本发明所述的枸橼酸托法替布的制备方法，其中，步骤二中，降温至15～20℃析出固体。
优选地，本发明所述的枸橼酸托法替布的制备方法，其中，步骤二中，洗涤溶剂为乙醇。
本发明所述的柠檬酸可采用并不限于常规市售的一水柠檬酸等形式加入。
本发明技术方案所取得的技术效果为：
1、本发明步骤一的缩合反应采用氰乙酸乙酯替代氰乙酸2,5-二氧代-吡咯烷-1-基酯，该物料价格便宜，容易获得，采用1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(dbu)作为催化剂，替代三乙胺，催化反应快，反应完全，且生成杂质少。本发明步骤一采用的溶剂为甲醇，经发明人对比，采用甲醇收率与乙醇、异丙醇或异丁醇相比明显提高。用甲醇作为反应溶剂，且仅用甲醇水混合溶剂洗涤一次，即可有效去除杂质，提高步骤一产品纯度，减轻下游工艺质量控制压力。
2、本发明基于现有工艺路线及该工艺路线下的杂质谱情况，对步骤一的反应条件进行优化，发明人发现，步骤一反应过程的温度控制对于产品纯度和杂质水平控制有重要意义，发明人意外发现，加入dbu时控制反应温度在5～15℃，同时，缩合反应条件控制在15～25℃范围内，对控制杂质生成有优良效果。
3、本发明在步骤二中采用乙醇作为有机反应溶剂，该步骤为产品最终制备步骤，采用乙醇避免了丙酮、正丁醇、乙酸乙酯、二氯甲烷等毒性较大的溶剂对下游制剂产品带来危害，降低了生产过程对托法替布原料和制剂溶剂残留控制的过程控制压力，并且，发明人在试验中意外的发现，乙醇作为溶剂的同时，加入一定比例的水，具体的，采用乙醇：水(7～8)：1为混合溶剂，并回流反应，使物料能快速溶解和快速反应，本发明步骤二溶剂的乙醇水比例为优化方案，与仅采用乙醇或乙醇水体积比小于6:1相比，本发明方案产品收率高，所需溶剂量小，另外，析晶过程精准控制温度为15～20℃，能进一步控制和减少杂质生成，使步骤二收率达95％以上，且能有效减少杂质生成，对部分基因毒杂质作用明显，无需另行精制即达到药用制剂原料纯度要求，便于工业化操作，有利于保证制剂质量。
4、本发明的托法替布工艺步骤，为制备药品原料的最终步骤，因而本发明采用了甲醇、乙醇等低毒溶剂，且方法简便易于操作，工艺条件温和，能耗低，污染少。
5、本发明通过以上工艺优化，产品不需单独精制步骤，纯度即可达到99.9％以上，同时，两步总收率在85％以上，大大提高了工业生产率。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明并不限于以下实施例所提供的技术方案。
实施例1
步骤一：3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈的制备
将87gn-甲基-n-((3r,4r)-4-甲基哌啶-3-基)-7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-胺，161g氰乙酸乙酯和0.26l甲醇投入反应容器中，控制温度为5～15℃缓慢加入54g1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(dbu)，完毕后调整温度至15～20℃搅拌反应10h，tlc检测(甲醇：二氯甲烷1：6)反应基本完全，过滤，用0.12l水和0.06l甲醇配成的混合溶剂洗涤滤饼，干燥，得白色固体3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈100.6g。以n-甲基-n-((3r,4r)-4-甲基哌啶-3-基)-7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-胺计，摩尔收率为90.8％。反应式如下：
步骤二：3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈枸橼酸盐的制备
将1.80l无水乙醇和0.24l水配成混合溶剂(乙醇：水＝7.5：1体积比)。将步骤一中的100g3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈和3/4体积的混合溶剂加入到反应容器中，升温至75～85℃回流，使固体溶解。将74g一水柠檬酸溶解于剩余的1/4体积的混合溶剂中，然后将该溶液缓慢加入反应容器中，继续回流0.5h，降温至15～20℃搅拌2h，过滤，用0.24l乙醇洗涤滤饼，55±5℃真空干燥，得白色固体159.2g。以3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈计，摩尔收率为98.6％。反应式如下：
实施例2
本实施例对实施例1步骤二的溶剂比例进行调整。
步骤一：3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈的制备
将87gn-甲基-n-((3r,4r)-4-甲基哌啶-3-基)-7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-胺，161g氰乙酸乙酯和0.26l甲醇投入反应器中，控制温度5～15℃缓慢加入54gdbu，完毕后调整温度至20～25℃反应10h，tlc检测(甲醇：二氯甲烷1：6)反应基本完全，过滤，用0.12l纯化水和0.06l甲醇配成的混合溶剂洗涤滤饼，干燥，得白色固体3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈101g。以n-甲基-n-((3r,4r)-4-甲基哌啶-3-基)-7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-胺计，摩尔收率为91.2％。
步骤二：3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈枸橼酸盐的制备
将1.75l无水乙醇和0.25l纯化水配成混合溶剂(乙醇：水＝7:1)，将步骤一中的100g3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈和3/4体积的混合溶剂加入到反应容器中，升温至75～85℃回流，使固体溶解。将74g一水柠檬酸溶解于剩余的1/4体积的混合溶剂中，然后将该溶液缓慢加入反应容器中，继续回流1h，降温至15～20℃搅拌1h，过滤，用0.25l无水乙醇洗涤滤饼，干燥，得白色固体3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈枸橼酸盐158.1g。以3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈计，摩尔收率为97.9％。
实施例3
本实施例对实施例1步骤二的溶剂比例进行调整。
步骤一：3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈的制备
将87gn-甲基-n-((3r,4r)-4-甲基哌啶-3-基)-7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-胺，161g氰乙酸乙酯和0.26l甲醇投入反应器中，控制温度5～15℃缓慢加入54gdbu，完毕后调整温度至15～20℃反应8h，tlc检测(甲醇：二氯甲烷1：6)反应基本完全，过滤，用0.12l水和0.06l甲醇配成的混合溶液洗涤滤饼，干燥，得白色固体3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈100.8g。以n-甲基-n-((3r,4r)-4-甲基哌啶-3-基)-7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-胺计，摩尔收率为91.0％。
步骤二：3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈枸橼酸盐的制备
将1.78l无水乙醇和0.22l纯化水配成混合溶剂(乙醇：水＝8：1)，将步骤一中的100g3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈和3/4体积的混合溶剂加入到反应容器中，升温至75～85℃回流，使固体溶解。将74g一水柠檬酸溶解于剩余的1/4体积的混合溶剂中，然后将该溶液缓慢加入反应容器中，继续回流0.5h，降温至15～20℃搅拌2h，过滤，用0.22l无水乙醇洗涤滤饼，干燥，得白色固体3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈枸橼酸盐159.1g。以3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈计，摩尔收率为98.5％。
对比例1
本对比例以无水乙醇替代实施例1步骤一中的甲醇。
步骤一：3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈的制备
将87gn-甲基-n-((3r,4r)-4-甲基哌啶-3-基)-7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-胺，161g氰乙酸乙酯和0.26l无水乙醇投入反应器中，控制温度5～15℃缓慢加入54gdbu，完毕后调整温度至25～35℃反应10h，tlc检测(甲醇：二氯甲烷1：6)反应基本完全，过滤，用0.12l水和0.06l甲醇配成的混合溶剂洗涤滤饼，干燥，得白色固体3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈94.9g。以n-甲基-n-((3r,4r)-4-甲基哌啶-3-基)-7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-胺计，摩尔收率为85.7％。
步骤二：3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈枸橼酸盐的制备
将1.66l无水乙醇和0.22l水配成混合溶剂(乙醇：水＝7.5：1体积比)。将步骤一中的94g3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈和3/4体积的混合溶剂加入到反应容器中，升温至75～85℃回流，使固体溶解。将69.6g一水柠檬酸溶解于剩余的1/4体积的混合溶剂中，然后将该溶液缓慢加入反应容器中，继续回流0.5h，降温至15～20℃搅拌2h，过滤，用0.22l乙醇洗涤滤饼，干燥，得白色固体148.2g。以3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈计，摩尔收率为97.6％。
对比例2
对步骤一采用无水乙醇作为反应溶剂，同时反应温度在15～25℃下进行缩合反应，其他操作均与实施例1相同时，tlc检测(甲醇：二氯甲烷1：6)监控结果显示步骤一反应时间在20h以上才能完全反应，所得中间体产品纯度低于95％，且收率低于80％。
对比例3
本对比例以乙醇：水(3：1)替代实施例1步骤二中的混合溶剂。
步骤一：3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈的制备
将87gn-甲基-n-((3r,4r)-4-甲基哌啶-3-基)-7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-胺，161g氰乙酸乙酯和0.26l甲醇投入反应容器中，控制温度为5～15℃缓慢加入54gdbu，完毕后调整温度至15～25℃搅拌反应8h，tlc检测(甲醇:二氯甲烷1:6)反应基本完全，过滤，用0.12l水和0.06l甲醇配成的混合溶剂洗涤滤饼，干燥，得白色固体3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈100.5g。以n-甲基-n-((3r,4r)-4-甲基哌啶-3-基)-7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-胺计，摩尔收率为90.7％。
步骤二：3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈枸橼酸盐的制备
将1.5l无水乙醇和0.5l纯化水配成混合溶剂。将步骤一中的100g3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈和3/4体积的混合溶剂加入到反应容器中，升温至75～85℃回流，使固体溶解。将74g一水柠檬酸溶解于剩余的1/4体积的混合溶剂中，然后将该溶液缓慢加入反应容器中，继续回流0.5h，降温至15～20℃搅拌2h，过滤，用0.5l无水乙醇洗涤滤饼，干燥，得白色固体3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈枸橼酸盐145.5kg。以3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈计，摩尔收率为90.1％。
对比例4
本对比例步骤一中加入dbu不控制温度和加入速度，其他操作与实施例1相同。
步骤一：3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈的制备
将87gn-甲基-n-((3r,4r)-4-甲基哌啶-3-基)-7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-胺，161g氰乙酸乙酯和0.26l甲醇投入反应容器中，加入54gdbu，调整温度至15～25℃搅拌反应10h，tlc检测(甲醇:二氯甲烷1:6)反应基本完全，过滤，用0.12l水和0.06l甲醇配成的混合溶剂洗涤滤饼，干燥，得白色固体3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈77.7g。以n-甲基-n-((3r,4r)-4-甲基哌啶-3-基)-7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-胺计，摩尔收率为70.1％。
步骤二：3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈枸橼酸盐的制备
将1.36l无水乙醇和0.18l纯化水配成混合溶剂。将步骤一中的77g3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈和3/4体积的混合溶剂加入到反应容器中，升温至75～85℃回流，使固体溶解。将57g一水柠檬酸溶解于剩余的1/4体积的混合溶剂中，然后将该溶液缓慢加入反应容器中，继续回流0.5h，降温至15～20℃搅拌2h，过滤，用0.18l无水乙醇洗涤滤饼，干燥，得白色固体3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈枸橼酸盐112.2kg。以3-((3r,4r)-4-甲基-3-(甲基(7h-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙腈计，摩尔收率为90.2％。
试验例1
对上述实施例所得产品进行检测，并统计反应总收率，结果如下。
表1实施例1-3和对比例1、3和4产品纯度、有关物质检测结果及收率
注：上表中的基因毒杂质a为(z)-甲基-3-氨基-2-氰基-5-((3r，4r)-4-甲基-3-(甲基(7h吡咯[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-5-氧代戊-2-烯酸酯，检测限为24ppm。
以上对比数据说明，控制步骤一加入dbu时的温度和步骤一反应温度，采用本发明步骤二的混合溶剂并回流条件下进行反应，同时采用本发明的析晶温度进行析晶，可直接制备得到纯度99.9％以上的药用制剂原料，同时工艺收率高，反应时间短，操作简便，工艺过程避免使用高毒性溶剂，溶剂污染小。
试验例2
对实施例1～3制备所得产品在加速条件下(40±2℃75％±5％)放置6个月，对产品进行检测，检测结果如下：
表2实施例1～3产品加速6个月纯度和有关物质检测结果
从上表可知，本发明实施例1～3制备的产品，在放置过程中有关物质增加不明显，产品稳定。