一种醋酸四烯物的制备方法和甾醇脱氢酶与流程

本发明涉及甾体激素药物制备，尤其涉及一种醋酸四烯物的制备方法和甾醇脱氢酶。

背景技术：

1、醋酸四烯物(21-乙酰氧基孕甾-1,4,9(11),17-四烯-3,20-二酮)是一种非常重要的甾体药物中间体，可用于合成地塞米松、曲安奈德以及布地奈德等多种甾体激素药物。

2、关于醋酸四烯物的制备，传统的合成路线中，一般以具有17位乙酰基的甾体中间体为原料，经过碘代、酯化得到21位乙酰氧基，该方法的环境污染大，原料较昂贵，生产成本高。

3、中国专利cn105622699a报道了一种醋酸四烯物的制备方法，具体是以4,9(11)-二烯-雄甾-3,17-二酮为原料，经醚化、加成、取代重排、脱氢得到醋酸四烯物，反应式如式a所示。该方法在加成反应时使用了危险性较高的金属锂试剂，有较大的生产安全隐患；在脱氢反应时使用了毒性较大的ddq(2,3-二氯-5,6-二氰对苯醌)脱氢法，对环境污染较大；且该方法的收率偏低，生产成本较高。

4、

5、中国专利cn102603843a报道了一种醋酸四烯物的制备方法，具体是以1,4,9(11)-三烯-雄甾-3,17-二酮为原料，经炔化、酯化、氧化、重排得到醋酸四烯物，反应式如式b所示。该方法的收率偏低，且氧化过程使用贵金属催化，生产成本高，不适合工业化生产。

6、

7、此外，在醋酸四烯物的制备过程中，关于最后一步c1,2位的脱氢反应，目前研究及工业化生产会用到微生物发酵的方法，该方法反应周期较长(72～120h)，收率较低(70％左右)；而且通过发酵脱氢c21位的醋酸酯会发生大量水解，为了得到目标产物，必须再添加一步酯化反应，操作复杂。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种醋酸四烯物的制备方法和甾醇脱氢酶，本发明提供的方法中所用起始原料价格低廉，易得稳定，工艺流程简单可控性好，成本低，对环境友好，产物收率高，适合工业化生产。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种醋酸四烯物的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将化合物i、脱水剂与第一溶剂混合，进行脱水消除反应，得到化合物ii；

5、(2-1)将所述化合物ii、醚化试剂、催化剂与第二溶剂混合，进行醚化反应，将所得醚化产物体系与第一酸试剂混合，进行水解反应，得到化合物iii；

6、将所述化合物iii、第一碱试剂与第三溶剂混合，在乙炔存在条件下进行第一炔化反应，将所得第一炔化产物体系与第二酸试剂混合，进行脱保护反应，得到化合物iv；

7、或者(2-2)将所述化合物ii、第二碱试剂与第四溶剂混合，在乙炔存在条件下进行第二炔化反应，得到化合物iv；

8、(3)将所述化合物iv、酰化试剂、第三碱试剂与第五溶剂混合，进行酯化反应，得到化合物v；

9、(4)将所述化合物v、溴代试剂、水与第六溶剂混合，进行二溴代转化反应，将所得二溴代转化产物体系与还原剂混合，进行脱溴反应，得到化合物vi；

10、(5)将所述化合物vi、取代-碱试剂、第三酸试剂与第七溶剂混合，进行置换消除反应，得到化合物vii；所述取代-碱试剂为碳酸盐与乙酸复配物或乙酸盐；

11、(6)将所述化合物vii、磷酸盐、甾醇脱氢酶与第八溶剂混合，进行酶法脱氢反应，得到醋酸四烯物；所述甾醇脱氢酶的编码基因的核苷酸序列如seq id no.1所示；

12、所述化合物i～化合物vii的结构式如式i～式vii所示：

13、

14、所述式iii中r为甲基或乙基。

15、优选地，所述脱水剂包括硫酸、氯磺酸、氯化亚砜或五氯化磷；所述脱水消除反应的温度为-20～50℃，时间为2～15h。

16、优选地，所述醚化试剂包括原甲酸三甲酯或原甲酸三乙酯；所述催化剂包括吡啶对甲苯磺酸盐、吡啶盐酸盐或吡啶氢溴酸盐；醚化反应的温度为20～60℃，时间为5～7h；

17、所述第一酸试剂包括对甲苯磺酸水溶液、三氯乙酸水溶液或三氟乙酸水溶液；所述水解反应的温度为-10～20℃，时间为0.5～2h。

18、优选地，所述第一碱试剂包括异丁醇钾、叔丁醇钾、异丁醇钠、叔丁醇钠、氢氧化钾或氢氧化钠；所述第一炔化反应的温度为-30～30℃，时间为2～4h；

19、第二酸试剂包括盐酸、硫酸、乙酸水溶液或磷酸水溶液；所述脱保护反应的温度为20～60℃，时间为2～15h。

20、优选地，所述第二碱试剂包括异丁醇钾、叔丁醇钾、异丁醇钠、叔丁醇钠、氢氧化钾或氢氧化钠；所述第二炔化反应的温度为-30～30℃，时间为2～4h。

21、优选地，所述酰化试剂包括乙酸酐或乙酰氯；所述第三碱试剂包括吡啶、4-二甲氨基吡啶、三乙胺和咪唑中的一种或多种；所述酯化反应的温度为0～60℃，时间为4～6h。

22、优选地，所述溴代试剂包括二溴二甲基己内酰脲、n-溴代乙酰胺或n-溴代琥珀酰亚胺；所述二溴代转化反应的温度为0～40℃，时间为3～10h；

23、所述还原剂包括亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫氢化钠、硫化钠、亚磷酸三甲酯或亚磷酸二乙酯；所述脱溴反应的温度为0～60℃，时间为0.5～10h。

24、优选地，所述第三酸试剂包括乙酸、三氯乙酸或三氟乙酸；所述置换消除反应的温度为60～120℃，时间为5～10h。

25、优选地，所述磷酸盐包括磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钠和磷酸氢二钠中的一种或多种；所述酶法脱氢反应的条件包括：ph值为6.0～8.0，温度为20～45℃，时间为12～24h。

26、本发明提供了一种甾醇脱氢酶，其编码基因的核苷酸序列如seq id no.1所示。

27、本发明提供了一种醋酸四烯物的制备方法。本发明以化合物i(即9-羟基雄甾-4-烯-3,17-二酮)为起始原料，经脱水消除反应得到化合物ii，之后所述化合物ii可以直接经炔化反应得到化合物iv，所述化合物ii也可以经3位醚化保护反应后得到化合物iii，再进行炔化反应得到化合物iv，之后再依次经酯化反应、溴代加成反应、置换消除反应和酶法脱氢反应制备得到醋酸四烯物。本发明提供的方法中所用起始原料价格低廉，易得稳定，工艺流程简单可控性好，成本低，对环境友好，产物收率高且质量稳定，适合工业化生产。具体的，本发明提供的方法在构建c17位侧链(基于炔化反应以及后续反应)时，无易燃易爆的高风险反应，工艺流程安全可控，操作简便，具有收率高以及成本低的优势，适合大规模工业化生产。本发明在c1,2位脱氢时采用酶法脱氢，相比化学脱氢法具有环境污染小的优点，且具有微生物发酵脱氢法不具备的投料浓度大、产物收率高以及生产周期短(酶法脱氢反应时间短且在限定条件下c21位的醋酸酯不会发生水解，不需要再额外进行酯化反应)的优点；同时，将本发明的甾醇脱氢酶用于脱氢反应，具有脱氢效率高、产物纯度高的优点。