50-89-5 / β-胸苷的制備

概述^[1][2]

β-胸苷(β-Thymidine)，又稱脫氧胸苷(Deoxythymidine)，是治療艾滋病(AIDS)藥物齊多呋啶(Zidovodine)的關鍵中間體。

制備^[1-2]

方法一、一種采用發酵法生產β-胸苷的方法，用大腸桿菌發酵生產β-胸苷， 包括有以下步驟：

（1）將大腸桿菌菌種接種到試管中的斜面培養基制成斜面菌種；斜面培養基由下列重 量份組分組成：酵母粉15-30份、硫酸銨3-6份、磷酸二氫鉀1.8份、磷酸氫二鉀1.8份、氯化鈉 7.5份、甘油50-10份和水1000份。制備斜面菌種的工藝條件為：pH值為7.0-8.0、溫度25-40 ℃、培養時間為24-48小時。

（2）將斜面菌種擴大培養作為種子液。

（3）將種子液接入發酵罐中進行發酵；所述步驟（2）中的種子液和步驟（3）中的發酵液由下列重量份組分組成：葡萄糖400-800份、胰蛋白胨10-20份、磷酸二氫鉀0.5-1.0份、磷酸氫二鉀2份、氯化鈉7.5份、氨水20-100份、甘油50份和水1000份。發酵的工藝條件為：發 酵液接種量為10-15%，pH值為7.0-7.5，培養溫度為25-40℃，通風量為10-30 m³/h，攪拌轉 速為350-450轉/分鐘，培養時間為24-36小時。

（4）加入反應物氨水和葡萄糖；反應條件為：反應物氨水物質量濃度為30-48mmol/ l，葡萄糖物質量濃度為100-200mmol/l，反應溫度為30-55℃，反應時間為36-72小時，攪拌轉速為160-200轉/分鐘。

（5）β-胸苷的分離純化。β-胸苷的分離純化包括以下四個步驟：

a、將發酵完成后的發酵液在4000轉/分鐘條件下離心20分鐘；

b、把經過a步驟后的發酵液通過弱極性大孔吸附樹脂柱進行脫色；

c、把經過b步驟的發酵液通過極性大孔吸附樹脂柱進行分離純化；

d、把經過c步驟的發酵液真空干燥，即可得到純度為98%以上的β-胸苷。

方法二、以D-核糖為起始原料，經縮合、鹵代一酰基化，催化氫化還原，催化醇解制備 β-胸苷，其合成路線如下：

步驟1：

在帶有攪拌器、溫度計、滴液漏斗的250ml三口燒瓶中加入D-核糖15g (0.1mol)，二氯甲烷150ml，攪拌至溶解，再加入胸腺嘧啶12.5g，(0.1mol)，冷 卻至10℃以下，滴加98.5％的濃硫酸12ml，加畢，自然升溫至20-25℃，攪拌 反應10小時，加水，攪拌分層，水層用二氯甲烷萃取，合并有機層，蒸去二氯 甲烷，乙醇重結晶得類白色5-甲基尿苷23g，含量(HPLC)：99.2％，熔點：181-185 ℃：收率：89.14％。

步驟2：

在帶有攪拌器、溫度計的500ml的三口燒瓶中加入乙腈150ml，丙酰氯 30g(0.42mol)，升溫至50℃，分批加入5-甲基尿苷20g(0.077mol)，60℃保溫 攪拌反應3小時，蒸乙腈，冷卻，加水200ml，冷卻至5℃以下，保溫攪拌2小 時，抽濾，水洗，干燥，得淡黃色固體2′-氯代-2′-脫氧-5-甲基-3′，5′-O- 烷酰基-β-D-核糖尿苷28g，熔點：132-134℃，含量(HPLC)：97.3％，收率： 93％。

步驟3：

在高壓反應釜中加入2′-氯代-2′-脫氧-5-甲基4-3′，5′-O-烷酰基-β-D- 核糖尿苷39g(0.1mol)，加入甲醇/水(1∶0.3)400ml，醋酸鈉12.5g(0.15mol)， 攪拌溶解，加入Pd/C40g，通氫至3×105Pa，在25--30℃反應4小時，濾去催 化劑，減壓濃縮得粘稠狀物，直接用于下步反應。

步驟4：

在帶有攪拌器、溫度計的500ml三口燒瓶中，加入步驟3所得全部產物，加入氨/甲醇(7％)250ml，20-30℃攪拌反應10小時，濃縮，乙醇重結晶，過濾，真空干燥得β-胸苷19g，熔點：185--190℃，[α]＝+17.5--+19.1°(c＝3，H₂O)，含量 (HPLC)：98.5％，收率：87％。

實例5：

帶有攪拌器、溫度計的500ml三口燒瓶中，加入步驟4中全部反應產物，加入甲醇250ml，加入甲醇鈉甲醇液(28％)4ml，攪拌反應8小時，濃縮，乙醇重結 晶，過濾，真空干燥得胸苷20g，熔點：185--190℃，[α]＝+17.5--+19.1° (c＝3，H₂O)，含量(HPLC)：98.5％，收率：92％。

應用^[3]

CN201510140553報道了一種核苷類藥物中間體2’-脫氧鳥苷的生產方法。2＇-脫氧鳥苷是一種天然的脫氧核苷，可直接用于制備組合脫氧核苷藥物或者作為化學試劑用于生化研究；同時可作為中間體用于合成一些抗病毒核苷類藥物以及分子標記物。該方法，以β-胸苷和鳥嘌呤為原料，采用發酵乳桿菌菌體漿狀物為生物催化劑，在聚乙二醇10000/磷酸氫二鉀雙水相系統下進行生物催化反應，得到2’-脫氧鳥苷產物。在最優化條件下，底物β-胸苷加入量達到16.5g/L，胸苷轉化率達89%，產物2’-脫氧鳥苷達16.1g/L。

主要參考資料

[1] CN201710891825.0 采用發酵法生產β-胸苷的方法

[2] [中國發明,中國發明授權] CN200410090250.5 β-胸苷的工業制備方法

[3] CN201510140553.1一種核苷類藥物中間體2’-脫氧鳥苷的生產方法