本發(fā)明涉及醫(yī)藥化工領域,具體涉及一種伊曲茶堿的制備方法。
背景技術:
伊曲茶堿(Istradefylline)是由日本協(xié)和發(fā)酵麒麟株式會社(Kyowa Hakko Kirin Co., Ltd.)開發(fā)的一種新型抗帕金森藥物,于2013年在日本批準上市,商品名NOURIAST。伊曲茶堿是選擇性腺苷A2A受體(A2A)阻斷劑,通過對紋狀體蒼白球通路的雙重調(diào)節(jié)作用,逆轉基底節(jié)直接通路和間接通路的失衡,改善帕金森病的運動困難、延長左旋多巴作用時間,但不增加異動癥。伊曲茶堿對黑質多巴胺能神經(jīng)元有神經(jīng)保護作用。經(jīng)臨床試驗證實,伊曲茶堿是有效治療帕金森病的新型藥物。
伊曲茶堿化學名為:(E)-8-(3,4-二甲氧基苯乙烯基)-1,3-二乙基-7-甲基-3,7-二氫-1H-嘌呤-2,6-二酮,其化學結構式為:
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文獻J. Org. Chem. 2004, 69, 3308-3318.和文獻Bioorgan. Med. Chem. 2003, 11, 1299-1310.報道了伊曲茶堿目前常用的制備工藝。其中,文獻J. Org. Chem. 2004, 69, 3308-3318.的制備方法是將6-氨基-1,3-二乙基-5-亞硝基-1H-嘧啶-2,4-二酮(化合物II)還原成5,6-二氨基-1,3-二乙基-1H-嘧啶-2,4-二酮(中間體A),然后再與3,4-二甲氧基肉桂酰氯反應得到N-(6-氨基-1,3-二乙基-2,4-二氧代-1,2,3,4-四氫嘧啶-5-基)-3-(3,4-二甲氧基苯基)丙烯酰胺(中間體B),最后再關環(huán)(得中間體C)、甲基化制備伊曲茶堿。而文獻Bioorgan. Med. Chem. 2003, 11, 1299-1310.僅是制備中間體B的方法與文獻J. Org. Chem. 2004, 69, 3308-3318.不同,其是將中間體A與3,4-二甲氧基肉桂酸以縮合劑1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺(EDAC)進行縮合制備中間體B。具體制備路線如下:
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此工藝中,化合物II還原所得到的中間體A(5,6-二氨基-1,3-二乙基-1H-嘧啶-2,4-二酮)是一種不穩(wěn)定的胺類化合物,不易保存;制備中間體B的過程中,所用的3,4-二甲氧基肉桂酰氯需使用氯化亞砜制備,其產(chǎn)生的酸霧不僅對設備腐蝕較大,還是造成臭氧空洞的元兇;而通過3,4-二甲氧基肉桂酸反應的話,則需用到昂貴且原子經(jīng)濟性極差的縮合劑1-(3-二甲基氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺(EDAC),并且在后處理過程中產(chǎn)生含氮廢水;中間體C的制備中用到了溶劑HMDS(六甲基二硅氮烷),該溶劑價格昂貴,易燃易被氧化,反應條件苛刻,在生產(chǎn)上極不常用。
因此,伊曲茶堿現(xiàn)有常用制備工藝具有工藝難度大、原料成本相對較高、原子經(jīng)濟性差等缺陷,無法滿足工業(yè)化生產(chǎn)的需求。本發(fā)明人針對存在的問題,對伊曲茶堿制備方法進行了詳細研究,發(fā)現(xiàn)一種原料易得,成本低,操作簡單,綠色環(huán)保的伊曲茶堿制備方法。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種操作簡單,成本低,綠色環(huán)保,適用于工業(yè)化生產(chǎn)的伊曲茶堿制備方法。
本發(fā)明的目的是通過如下技術方案實現(xiàn)的:
一種式(Ⅰ)所示伊曲茶堿的制備方法,其特征在于所述制備方法包括如下步驟:
(a)式(Ⅱ)所示的6-氨基-1,3-二乙基-5-亞硝基-1H-嘧啶-2,4-二酮在溶劑中催化加氫,再成鹽得到5,6-二氨基-1,3-二乙基-1H-嘧啶-2,4-二酮鹽酸鹽(化合物Ⅲ);
(b)化合物(Ⅲ)在縛酸劑的作用下以乙酰氯進行乙酰化,得到N-(6-氨基-1,3-二乙基-2,4-二氧代-1,2,3,4-四氫嘧啶-5-基)乙酰胺(化合物Ⅳ);
(c)化合物(Ⅳ)在溶劑中關環(huán),得到1,3-二乙基-8-甲基-1H-嘌呤-2,6(3H,7H)-二酮(化合物Ⅴ);
(d)化合物(Ⅴ)甲基化,得到1,3-二乙基-7,8-二甲基-1H-嘌呤-2,6(3H,7H)-二酮(化合物Ⅵ);
(e)化合物(Ⅵ)與式(Ⅶ)所示的藜蘆醛在溶劑中縮合,得到終產(chǎn)物伊曲茶堿。
本發(fā)明合成路線如下:
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其中,步驟(a)中,所述溶劑為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇或異丁醇;所選加氫催化劑為鈀碳,其用量為化合物Ⅱ重量的1%-15%;氫氣壓力為0.10 MPa-1.0 MPa,反應溫度為0℃-50℃,反應時間為4小時-24小時。
所述步驟(b)中,化合物Ⅲ與乙酰氯的摩爾比為1:1.05-2.0;所述縛酸劑為三乙胺,N,N-二異丙基乙胺,吡啶或DBU;反應溫度為20℃-40℃,反應時間為1小時-16小時。
所述步驟(c)中,所述溶劑為體積比為1:1的氫氧化鈉水溶液和正丙醇的混合溶劑,氫氧化鈉水溶液的濃度為0.5 mol/L-5 mol/L,反應溫度為70℃-100℃,反應時間為1小時-8小時。
所述步驟(e)中,化合物Ⅵ與化合物Ⅶ的摩爾比為1:1.01-1.5;所述溶劑為乙酸/乙酸酐溶劑,溶劑濃度為10%-50%,化合物Ⅵ與乙酸/乙酸酐溶劑的重量體積比為1:2-15,反應溫度為70℃-110℃,反應時間為6小時-24小時。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
(1)本方法通過將化合物II制備成5,6-二氨基-1,3-二乙基-1H-嘧啶-2,4-二酮的鹽酸鹽形式,大大提高了其穩(wěn)定性。
(2)相對于3,4-二甲氧基肉桂酸或3,4-二甲氧基肉桂酰氯,原料藜蘆醛和反應試劑乙酰氯更價廉易得,成本大大降低,且更安全環(huán)保。
(3)原有工藝路線的總收率在45%左右,而本發(fā)明工藝路線的總收率在65%左右,總收率大幅提高。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例1的伊曲茶堿核磁譜圖。
圖2為本發(fā)明實施例1的伊曲茶堿高效液相色譜圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例及附圖,對本發(fā)明作進一步說明。應理解,這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
實施例1
化合物III的制備
攪拌下,向反應釜中依次投入6-氨基-1,3-二乙基-5-亞硝基-1H-嘧啶-2,4-二酮(化合物II)(140.0 g, 0.66 mol),甲醇1100 ml和10% Pd/C 20.0 g,控制轉速為100 r/min,控制溫度在15℃。氫氣加壓(0.50 MPa-0.60 MPa)反應,TLC監(jiān)控反應完全。過濾除去Pd/C,并用甲醇洗滌。濃縮后滴加2 mol/L鹽酸乙醇溶液。滴畢,10℃以下攪拌析晶。過濾,濾餅用無水乙醇洗滌。收集濾餅,60℃鼓風干燥,得類白色粉末(化合物III)130.1g,收率84%。
化合物IV的制備
攪拌下,向反應瓶中依次加入二氯甲烷500 ml,5,6-二氨基-1,3-二乙基-1H-嘧啶-2,4-二酮鹽酸鹽(化合物III) (120.0 g, 0.51 mol)和乙酰氯(44.1 g, 0.56 mol)。降溫至10 ℃以下。滴加N,N-二異丙基乙胺(230.2 g, 1.78 mol)溶于250 ml的二氯甲烷溶液。滴加完畢,升溫至35 ℃,攪拌反應4小時。降溫至15 ℃以下,滴加1 mol/L氫氧化鈉水溶液1200 ml。滴加完畢,繼續(xù)攪拌析晶1小時。過濾,濾餅用水洗滌。收集濾餅,80℃鼓風干燥,得類白色固體(化合物IV)115.2 g,收率94%。
化合物V的制備
攪拌下,向反應瓶中依次加入正丙醇315 ml,2 mol/L的氫氧化鈉水溶液315 ml和N-(6-氨基-1,3-二乙基-2,4-二氧代-1,2,3,4-四氫嘧啶-5-基)乙酰胺(化合物IV)(105.0 g, 0.44 mol)。升溫至回流,攪拌反應5小時。2 mol/L鹽酸水溶液調(diào)節(jié)pH至9-11,控制溫度不超過35℃。調(diào)節(jié)完畢,繼續(xù)攪拌1.5小時。過濾,濾餅用水洗滌。收集濾餅,80℃鼓風干燥,得淡黃色固體91.2 g(化合物V),收率94%。
化合物VI的制備
攪拌下,向反應瓶中依次加入DMF 400 ml,1,3-二乙基-8-甲基-1H-嘌呤-2,6(3H,7H)-二酮(化合物V)(80.0 g, 0.36 mol)與碳酸鉀(99.5 g, 0.72 mol)。滴加碘甲烷(56.2 g, 0.40 mol)溶于100 ml DMF的溶液。滴加完畢,升溫至50℃-60℃,攪拌反應3小時。反應完畢,加入濃氨水淬滅反應。冷卻析晶4小時。過濾,濾餅用水洗滌。收集濾餅,60 ℃鼓風干燥,得類白色固體(化合物VI)80.5 g,收率95%。
伊曲茶堿的制備
攪拌下,向反應瓶中依次加入乙酸56 ml,乙酸酐560 ml,1,3-二乙基-7,8-二甲基-1H-嘌呤-2,6(3H,7H)-二酮(化合物VI)(70.0 g, 0.30 mol)與藜蘆醛(54.2 g, 0.33 mol)。升溫至110℃,攪拌反應10小時,TLC監(jiān)控反應完全。冷卻后滴加20%氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)體系pH=8-9,控制溫度不高于30 ℃。滴加完畢,攪拌析晶2小時。過濾,濾餅用水洗滌。收集濾餅,濾餅用400 ml水打漿一次。過濾,濾餅用水、乙醇一次洗滌。收集濾餅,70℃鼓風干燥,得淡黃綠色粉末(化合物I)104.5 g,收率92%,HPLC純度99.9%。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.75 (d, J = 15.7 Hz, 1H), 7.18 (dd, J = 8.3, 1.6 Hz, 1H), 7.09 (s, 1H), 6.90 (d, J = 8.3 Hz, 1H), 6.76 (d, J = 15.7 Hz, 1H), 4.21 (q, J = 7.0 Hz, 2H), 4.01-4.15 (m, 5H), 3.95 (s, 3H), 3.93 (s, 3H), 1.38 (t, J = 7.1 Hz, 3H), 1.26 (t, J = 7.0 Hz, 3H)。