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乙肝病毒感染已經成為全球性的危害。慢性乙肝可導致肝硬化、肝癌及肝功能衰竭，我國有數以億計的乙肝患者和病毒攜帶者，全球每年因乙肝相關疾病的死亡人數高達百萬之多。恩替卡韋是百時美施貴寶公司( Bristol -Myers Squib, BMS) 研究開發的抗乙肝病毒藥物，2005年 4月首次獲得美國 FDA 的批準。其化學名為 2-氨基-1, 9-二氫-9- [ (1S, 3R, 4S) -4-羥基-3-羥甲基-2-亞甲基環戊基] - 6H-嘌呤-6-酮一水合物。臨床主要用于治療成人伴有病毒復制活躍和血清轉氨酶持續增高、或肝組織學為活動性病變的慢性乙型肝炎。
恩替卡韋的合成路線主要有 2 條，第一條：以 ( 1S-反式) -2- [ (苯甲氧基) 甲基] -3-環戊烯-1-醇 (2) 為原料，經 8 步反應得到恩替卡韋，第二條：以 [ 1S- ( 1α, 2α, 3β,5α)] -2- [ ( 苯甲氧基) 甲基] -6-氧雜二環 [ 3, 1, 0] 己-3-醇為原料, 經 10 步反應, 或以 ( 3as, 6aR) -3, 3a,6, 6a-四氫-2H-環戊二烯并 [ b] 呋喃-2-酮為原料, 經 11 步反應制得目標化合物。2 種方法的主要區別在于前者是先在環戊基上引入嘌呤再進行亞甲基化, 而后者是先在環戊基上引入亞甲基再引入嘌呤。文獻的反應步驟相對較長、工藝復雜，而且涉及方法專利。因此，本文以 (1S-反式) -2- [ ( 苯甲氧基) 甲基] -3-環戊烯-1-醇 ( 2) 為原料，經環氧化、保護羥基、定向加成、保護氨基、氧化、亞甲基化和兩步脫保護基制得恩替卡韋[1]。其合成路線圖如下圖：
圖1 恩替卡韋合成路線圖
過氧叔丁醇 90.1 g ( 1.0 mol) 和二氯甲烷 (100 mL)混合液滴加到 ( 1S-反式) -2- [ ( 苯甲氧基) 甲基] -3-環戊烯-1-醇 (2) 102.0 g (0.5 mol) , 乙酰丙酮氧釩 2.7 g (0.01mol) 和二氯甲烷 (200 mL) 的混合溶液中, 氮氣保護, 室溫攪拌反應 16 h, 降溫至 0 ℃, 加入飽和亞硫酸鈉溶液, 室溫再攪拌 2 h, 分出有機層, 水層用二氯甲烷萃取, 合并有機相, 飽和食鹽水洗滌, 無水硫酸鈉干燥, 真空濃縮, 得( 3) 101.5 g 。 收率 92.3%。
氮氣保護, 在干燥的三頸瓶中加入干燥 的四氫呋喃( 500 mL) 和氫化鈉 ( 60%) 20.0 g (0.5 mol), 20℃以下滴加 (3) 99 g ( 0.45 mol) 的四氫呋喃 (100 mL) 溶液, 滴完后室溫反應 2 h, 再向體系中加入四丁基碘化銨 1.8 g (5mmol) , 滴加溴芐 85.5 g ( 0.5 mol) , 室溫攪拌反應過夜,加入乙醇破壞氫鈉, 濃縮, 殘留物中加入水 ( 350 mL) 和乙醚 (350 mL) , 分出有機相, 水層用乙醚 ( 100 mL ×2)萃取。 合并有機相, 無水硫酸鎂干燥, 濃縮, 柱層析純化梯度洗脫:石油醚-乙酸乙酯 =10∶1 洗至產物, 石油醚-乙酸乙酯 =3∶1 洗脫完產物。得 ( 4) 107.2 g, 收率 76.8%。
氮氣保護下, 于干燥的三頸瓶中加入 2-氨基-6- (苯甲氧基) -9H-嘌呤 144.6 g (0.6 mol) 和干燥的 DMF ( 450 mL) ,攪拌溶解, 室溫下加入氫化鋰 2.52 g (0.315 mol) , 保持 10min, 升溫至60 ℃反應 15 min, 60 ℃下滴加 (4) 93.0 g (0.3mol) 的 DMF (250 mL) 溶液。 60 ℃反應 15 min, 升溫至125 ℃反應 3 h, 反應混合物降至室溫, 加入冰醋酸 ( 20mL), 室溫下攪拌 30 min, 反應混合物倒入水 ( 3 000 mL)中, 乙酸乙酯 (500 mL×4) 萃取, 合并有機相, 依次用水( 500 mL), 食鹽水 ( 500 mL) 洗滌, 干燥, 真空濃縮, 加入二氯甲烷 (2 000 mL), 析出的固體 (未反應的 2-氨基-6-( 苯甲氧基) -9H-嘌呤) 過濾, 濾液真空濃縮, 殘留物柱層析(洗脫劑:二氯甲烷-甲醇 =60∶1) , 得 (5) 98.5 g, 收率 59.6%。
氮氣保護, 室溫下將 (5) 82.7 g ( 0.15 mol) 溶于二氯甲烷 (600 mL) 中, 分別向溶液中加入三乙胺 30.3 g ( 0.3mol) , 對甲氧基苯基二苯基氯甲烷 55.6 g ( 0.18 mol) 和 4-二甲氨基吡啶 1.2 g ( 0.01 mol) , 室溫下攪拌過夜, 乙酸乙酯 2 000 mL 稀釋, 飽和碳酸氫鈉溶液 ( 300 mL×2) , 飽和食鹽水 (300 mL ×2) 洗滌, 干燥, 真空濃縮, 得到的粗品柱層析純化 ( 乙酸乙酯-石油醚=3∶2 ) 得到 (6) 93.4 g,收率 75.7%。
在氮氣保護下, 往干燥的三口反應瓶中加入 DMP 63.6 g (0.15 mol) 和二氯甲烷 ( 1 600mL) , 叔丁醇 12.2 mL ( 0.13 mol), 室溫反應 10 min, 加入 (6) 82.3 g (0.1 mol) 的二氯甲烷 800 mL 溶液, 攪拌反應 30 min。 HPLC 監測反應, 反應完畢, 攪拌下加入混合溶液 (10%亞硫酸鈉溶液-飽和碳酸氫鈉溶液-飽和食鹽水 =1.5∶1∶1) (3 500 mL), 攪拌 1 h。 分出有機相, 水相用二氯甲烷 1 600 mL 萃取, 合并有機相, 然后用飽和食鹽水洗滌, 無水硫酸鎂干燥, 濃縮至干得到黃色固體 ( 7) 80.0 g 。收率 97.4%。無需純化, 直接用于下一步反應。
將上述制備的 ( 7) 80.0 g( 0.097 mol) 的二氯甲烷 800 mL 溶液加入到烯化試劑( 1 600 mL) 中, 攪拌反應 3 h。 反應完畢, 把反應體系倒入二氯甲烷 (4 000 mL) 和飽和碳酸氫鈉溶液 ( 4 000 mL) 混合體系中, 攪拌 1 h, 過濾, 濾餅用二氯甲烷洗滌。 分液,水相用二氯甲烷萃取 (1 500 mL), 合并有機相, 無水硫酸鎂干燥。 濃縮至干, 得到粗產物柱層析純化 (石油醚-乙酸乙酯=4∶1) , 得到泡沫狀固體 ( 8) 39.5 g。 收率 49.5%。
將 (8) 39.5 g (48.2 mmol) 溶于混合溶液 ( 四氫呋喃-甲醇 =1∶1) 800 mL 中, 加入 3 mol · L -1 鹽酸 ( 197.5mL), 控溫 60 ℃攪拌反應直到原料完全消失。 冷卻至室溫,加入水800 mL, 乙酸乙酯 800 mL, 攪拌下用 2 mol· L -1 氫氧化鈉溶液調節 pH =7.1～ 7.3, 分液, 水相用乙酸乙酯( 800 mL ×2) 萃取, 合并有機相, 無水硫酸鎂干燥, 濃縮至約 50 mL, 放置在冰箱中冷卻過夜, 過濾收集固體, 固體用冷的乙酸乙酯洗滌。 40 ℃真空干燥, 得到白色固體 ( 9)19.8 g 。 收 率 89.8%。
氮氣保護下, 往干燥的三口瓶中加入 (9) 19.8 g ( 43.3mmol) , 干燥的二氯甲烷 ( 800 mL), 冷卻至-70 ℃, 緩慢滴加三氯化硼 433.0 mL (433.0 mmol) , 滴加后繼續攪拌反應 1 h, 緩慢升溫至-30～ -20 ℃, 反應 1.5 h。 反應完畢,再降溫至-70 ℃, 慢慢滴加甲醇 (400 mL) , 滴加完后升溫至室溫, 減壓蒸除溶劑, 再加入甲醇 ( 800 mL) , 混合均勻后減壓濃縮, 殘渣用水 (1 200 mL) 溶解, 用乙醚萃取至乙醚層無色。 水相用 2 mol· L-1 氫氧化鈉溶液調節 pH =7.0,然后將水相減壓濃縮至 250 mL, 加活性炭 2.5 g 煮沸脫色30 min, 濾去活性碳, 濾液自然冷卻, 室溫放置過夜。 過濾, 冷蒸餾水洗滌, 蒸餾水重結晶, 得到白色晶體 (1) 8.2g 。 收率 64.2%。
[1] Bisacchi GS, Chao ST , Bachard C, et al.BMS-200475, a novel carbocyclic-2′-deoxyguanosine analog with potent and selective anti-Hepatitis B Virus activity in vitro [J] .Bioo rg M ed ChemLett, 1997, 7 ( 2) :127-132.