本發(fā)明涉及藥物合成領(lǐng)域，具體地說，是一種3’-脫氧尿苷的制備方法。

背景技術(shù)：

核酸是生物體中十分重要的遺傳物質(zhì)，自然界中存在的核酸有dna及rna兩種，它們由核苷酸基本單元構(gòu)成，核苷酸之間由3’-5’-磷酸二酯鍵連接。

雖然人們最初簡單地認(rèn)為核酸是生物體內(nèi)的遺傳分子，但從現(xiàn)代的生物化學(xué)信息流的觀點來看，生物體內(nèi)的生物化學(xué)信息由dna向rna傳遞，最后傳遞到蛋白質(zhì)中，由此可見核酸分子在生物細(xì)胞中扮演了更加多樣和復(fù)雜的角色。簡單來說，一個代表特定基因的dna序列在細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄為核內(nèi)不均一rna，該rna經(jīng)過進(jìn)一步轉(zhuǎn)錄后得到成熟的rna，接著成熟的rna被轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)中，在細(xì)胞質(zhì)的核糖體中參與蛋白質(zhì)的合成。每個mrna分子的轉(zhuǎn)移，定位，穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)錄效率在生物體內(nèi)都被有效調(diào)節(jié)。另外，最近的研究表明非編碼rna在細(xì)胞內(nèi)的調(diào)節(jié)過程中扮演了十分重要的角色，這更增加了這類生物分子的功能多樣性和重要性。3’-脫氧尿苷作為非天然脫氧核酸，已經(jīng)報道出其具有很強(qiáng)的基因治療作用，因此對其合成進(jìn)行研究，具有重要的意義。

3’-脫氧尿苷的具有如下結(jié)構(gòu)式，是有3-脫氧-d-核糖和尿嘧啶兩個重要的結(jié)構(gòu)單元組成。其中3’-oh的脫去、胞嘧啶與尿嘧啶兩個堿基的轉(zhuǎn)換是其制備3’-脫氧尿苷的重要問題。

目前報道的3’-脫氧尿苷的合成路線主要有一下三種。第一種合成路線是以胞嘧啶核苷(化合物9)為起始原料，先有trcl保護(hù)5’-oh得到化合物10，在由叔丁基二甲基氯硅烷保護(hù)2’-oh得到化合物11，然后經(jīng)過硫代氯甲酸苯酯和三正丁基氫化錫作用脫去3’-oh得到化合物13，最后在tabf和乙酸溶液中脫去兩個保護(hù)基得到3’-脫氧尿苷(化合物1)，其流程如下所示。雖然該路線經(jīng)過七步反應(yīng)，可以用于合成3’-脫氧尿苷，但是其前四步反應(yīng)要求嚴(yán)格無水、反應(yīng)試劑昂貴、純化困難、化合物11極易異構(gòu)化而導(dǎo)致2’-脫氧尿苷的引入、錫試劑污染嚴(yán)重等不足，使其工業(yè)化生產(chǎn)極其困難。

第二種合成路線是以昂貴的化合物15為起始原料，經(jīng)過硫代羰基二咪唑和三正丁基氫化錫作用脫去3-oh得化合物16，乙?；笤谒穆然a作用下與尿嘧啶縮合得到化合物18，最后脫去保護(hù)基得到3’-脫氧尿苷(化合物1)，其流程如下所示。該路線起始原料昂貴，第一和第三步反應(yīng)存在反應(yīng)條件嚴(yán)格、試劑昂貴、污染嚴(yán)重、純化困難等缺陷，使其在工業(yè)生產(chǎn)中也難以應(yīng)用。

第三種合成路線是以化合物5為起始原料，經(jīng)乙酸溶液脫乙酰氨基，氨氣的甲醇溶液脫乙?；?，再通過高壓h2、pb/c還原脫去溴原子得到3’-脫氧尿苷(化合物1)，其流程如下所示。此路線的前兩步反應(yīng)選擇性低、副產(chǎn)物多、純化困難，第三步反應(yīng)使用高壓h2、pb/c，反應(yīng)條件不宜控制、危險性大且易造成貴金屬的浪費，其工業(yè)生產(chǎn)可行性較低。

因此，如何找到一種低成本、低污染后處理簡單且產(chǎn)品質(zhì)量可控的制備方法，一直是業(yè)內(nèi)急需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種3’-脫氧尿苷的制備方法，所用方法操作簡單、污染少、易于工業(yè)化且產(chǎn)物純度高。

本發(fā)明是以化合物3為原料，先經(jīng)乙酸酐保護(hù)氨基得到化合物4，再在乙酰溴作用下得到化合物5，隨后經(jīng)過次磷酸鹽體系還原得到化合物6，在高壓水蒸氣與有機(jī)溶劑的作用下脫去乙酰氨基得化合物8或n-乙?；没衔?，最后脫去全部乙酰基得到3’-脫氧尿苷和3’-脫氧胞苷的混合物，經(jīng)分離純化分別得到3’-脫氧尿苷(化合物1)和3’-脫氧胞苷(化合物2)晶體；或者化合物6直接脫去全部乙?；玫?’-脫氧胞苷(化合物2)晶體。

本發(fā)明的第一方面，提供一種3’-脫氧尿苷的制備方法，包括以下步驟：

a)以化合物3為原料，以乙腈為溶劑，60～90℃下用乙酸酐n-乙酰化得到化合物4；化合物3與乙酸酐的摩爾比為1:1.0～1:2.0；

b)化合物4在30～90℃下經(jīng)乙酰溴作用1小時上溴和乙酰基得到化合物5粗品，純化得到純化合物5粉末；化合物4與乙酰溴的摩爾比為1:2.2～1:4.0；

c)化合物5在溫度30～70℃下經(jīng)引發(fā)劑引發(fā)，經(jīng)過次磷酸鹽體系還原得到化合物6；所用引發(fā)劑為aibn、va-044、va-044b、va-086、v-50、過氧化苯甲酰、過氧化叔丁醇、過硫酸銨、過硫酸鈉或過硫酸鉀中的一種或者兩種以上，化合物5與引發(fā)劑的摩爾比為1:0.01～1:0.20；化合物5與次磷酸鹽的摩爾比為1:1.1～1:5.0；次磷酸鹽體系為50％次磷酸水溶液與三乙胺、dipea、dbu、naoh、lioh及koh等摩爾的混合物或者次磷酸鈉、次磷酸鉀等鹽類；

d)將化合物6加入到水與有機(jī)溶劑的混合溶液中，溫度120～160℃反應(yīng)6～24小時，除去溶劑后得到化合物7和化合物8的混合物；水與有機(jī)溶劑體積比為1:9～5:5；所用有機(jī)溶劑為乙二醇二甲醚、1,4-二氧六環(huán)、二甲基亞砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺和n-甲基吡咯烷酮等中的一種或者兩種以上；

e)向步驟d)所得的混合物中加入氫氧化鋰、氫氧化鈉或氫氧化鉀的醇類溶液，攪拌反應(yīng)到結(jié)束，加入固體氯化銨，攪拌20min，抽濾后將濾液旋干，分離純化分別得到3’-脫氧尿苷(化合物1)和3’-脫氧胞苷(化合物2)晶體；化合物7和8的總量與氫氧化鋰、氫氧化鈉或氫氧化鉀總量的摩爾比為1:2.0～1:6.0；氫氧化鋰、氫氧化鈉或氫氧化鉀的總量與氯化銨的摩爾比為1:1.0～1:2.0；重結(jié)晶溶劑為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、叔丁醇和叔戊醇等中的一種或者兩種以上；

需要說明的是，所述的步驟d)和步驟e)可以替換為：

步驟d’)向氫氧化鋰、氫氧化鈉或氫氧化鉀的醇類溶液中加入化合物6，攪拌反應(yīng)到結(jié)束，加入固體氯化銨，攪拌20min，抽濾后將濾液旋干，重結(jié)晶得到3’-脫氧胞苷(化合物2)晶體；化合物6與氫氧化鋰、氫氧化鈉或氫氧化鉀總量摩爾比為1:3.0～1:9.0；氫氧化鋰、氫氧化鈉或氫氧化鉀的總量與氯化銨摩爾比為1:1.0～1:2.0；重結(jié)晶溶劑為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、叔丁醇和叔戊醇等中的一種或者兩種以上。

優(yōu)選的，所述步驟a)中化合物3與乙酸酐的摩爾比為1:1.2。

優(yōu)選的，所述步驟b)中上溴和乙酰基的溫度為60～70℃；化合物4與乙酰溴的摩爾比優(yōu)選1:2.5；純化方法為懸浮結(jié)晶，所用溶劑為酯類或鹵代烴，1g粗產(chǎn)物用5～25ml溶劑，優(yōu)選1g粗產(chǎn)品5ml二氯甲烷。

優(yōu)選的，所述步驟c)中反應(yīng)溫度為50～55℃；化合物5與次磷酸鹽的摩爾比優(yōu)選1:1.5；次磷酸鹽體系優(yōu)選為50％次磷酸水溶液與三乙胺等摩爾的混合物，或者直接用次磷酸鈉、次磷酸鉀等鹽類，調(diào)控試劑為三乙胺、dipea、dbu、lioh、naoh或koh水溶液、mg(oh)2、ca(oh)2、ba(oh)2、zn(oh)2、al(oh)3、mgo、cao、bao、zno、cuo、fe2o3、mgco3、caco3、baco3、znco3、lihco3、nahco3、khco3、mg(hco3)2、ca(hco3)2、ba(hco3)2、mgso4、caso4、baso4等中的一種或者多種，優(yōu)選caco3粉末；所用引發(fā)劑優(yōu)選0.1mol的va-044。

優(yōu)選的，所述步驟d)中所用有機(jī)溶劑為1,4-二氧六環(huán)；所述溫度優(yōu)選130℃。催化劑為cucl、cubr、cui、cu(oh)2、cuf2、cucl2、cubr2、cuso4、cu(no3)2、cu(ac)2或者zn(oh)2、znf2、zncl2、znbr2、zni2、znso4、zn(no3)2、zn(aco)2，的一種或者兩種以上，其用量為化合物6的0.01～0.30摩爾(以cu或zn離子計)，亦可以不用催化劑；所述催化劑優(yōu)選cuso4。

優(yōu)選的，所述步驟e)中反應(yīng)溫度為0～80℃，優(yōu)選30℃；化合物7和8的總量與氫氧化鋰、氫氧化鈉或氫氧化鉀總量的摩爾比為優(yōu)選1:2.2；氫氧化鋰、氫氧化鈉或氫氧化鉀的總量與氯化銨摩爾比優(yōu)選1:1；重結(jié)晶溶劑優(yōu)選甲醇。

優(yōu)選的，所述步驟d’)中所述反應(yīng)溫度為0～80℃，優(yōu)選30℃；化合物6與氫氧化鋰、氫氧化鈉或氫氧化鉀總量摩爾比優(yōu)選1:3.3；氫氧化鋰、氫氧化鈉或氫氧化鉀的總量與氯化銨摩爾比優(yōu)選1:1；重結(jié)晶溶劑優(yōu)選甲醇。

本發(fā)明優(yōu)點在于：

本發(fā)明提供了一種3’-脫氧尿苷的制備方法。該方法以化合物3為原料，先經(jīng)乙酸酐保護(hù)氨基得到化合物4，再在乙酰溴作用下得到化合物5，經(jīng)過次磷酸鹽體系還原得到化合物6，在高壓水蒸氣與有機(jī)溶劑的作用下脫去n-乙?；没衔?或脫乙酰氨基得化合物7，脫乙?；玫?’-脫氧胞苷和3’-脫氧尿苷的混合物，經(jīng)過分離純化分別得到3’-脫氧尿苷和3’-脫氧胞苷晶體。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明采用易得的天然產(chǎn)物為起始原料，同時避免了保護(hù)羥基的嚴(yán)格條件及昂貴的成本、避免使用昂貴的硫代羰基試劑，避免使用h2、pb/c體系嚴(yán)格的反應(yīng)條件、多氫化副產(chǎn)物的生成及貴金屬的浪費，也避免了使用高毒性的三丁基氫化錫嚴(yán)格的反應(yīng)條件、困難的后處理過程及對環(huán)境的污染；采用氫氧化鈉或氫氧化鉀的醇溶液脫去乙?；僮骱唵?，純化方便，極易工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的具體實施方式作詳細(xì)說明。但本發(fā)明不受這些具體實施例限制，任何了解該領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明的些許改動將可以達(dá)到類似的結(jié)果，這些改動也包含在本發(fā)明中。

實施例1：化合物4的制備例

在500ml三口瓶中加入50.0g化合物3粉末和250ml乙腈和25ml乙酸酐，攪拌回流反應(yīng)3h，冷卻到室溫后抽濾，用乙腈洗滌兩次固體，干燥濾餅得到56.3g化合物4，產(chǎn)率96.0％。

¹hnmr(400mhz,dmso-d6):δ＝10.88(s,1h,n-h),8.42(d,1h,j＝7.5hz,6-h,d2o交換),7.20(d,1h,j＝7.5hz,5-h),5.78(d,1h,j＝2.8hz,1'-h),5.49(d,1h,j＝4.6hz,2'-oh,d2o交換),5.18(t,1h,j＝5.0hz,5'-oh,d2o交換),5.06(d,1h,＝5.4hz,3'-oh,d2o交換),4.00-3.88(m,3h,2',3',4'-h),3.77-3.56(m,2h,5',5"-h),2.10(s,3h,ch3c＝o)。¹³cnmr(101mhz,dmso-d6)δ171.00(coch3),162.27(4-c),154.65(2-c),145.35(6-c),95.14(1'-c),90.10(5-c),84.15(4'-c),74.48(2'-c),68.62(3'-c),59.87(5'-c),24.33(ch3)。

實施例2：化合物5的制備例

在2l三口瓶中加入50.0g化合物4和750ml乙腈，升溫到65℃，加入40mlacbr溶于250ml乙腈的溶液。60～65℃反應(yīng)1h。冷卻到室溫后旋干。用dcm溶解后水洗二次，na2so4干燥，旋干，用500mldcm回流懸浮60min，冷到室溫后冷凍結(jié)晶，抽濾，干燥，得到57.8g化合物5的白色晶體，產(chǎn)率76.4％。

¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ＝10.25(brs,1h,nhac),8.14(d,1h,6-h,j＝7.6hz),7.53(d,1h,5-h,j＝7.6hz),5.97(d,1h,1'-h,j＝1..1hz),5.49(d,1h,2'-h),4.60-4.34(m,4h,3',4',5',5"-h),2.29,2.17,2.14(3s,9h,3*ch3co)。¹³cnmr(101mhz,cdcl3)δ171.19,170.48,168.98(3*c＝o),163.33(4-c),154.82(2-c),144.14(6-c),96.69(1'-c),90.80(5-c),82.54(4'-c),79.67(2'-c),64.81(5'-c),48.83(3'-c),24.93,20.78,20.72(3*ch3)。純度：99.89％(hplc-uv,260nm)。

實施例3：化合物6的制備例

實施例3a：在500ml三口瓶中加入115ml乙腈及47g化合物5，然后加入220ml水、19.6g50％次磷酸、21ml三乙胺及15g碳酸鈣粉末。氬氣保護(hù)下攪拌升溫到49℃，加入10ml含3.2gva-044的乙腈溶液，50℃反應(yīng)2h。冷卻到室溫，過濾，將濾液旋干，加入400ml水及100ml飽和食鹽水，用200ml二氯甲烷萃取三次。100ml飽和食鹽水洗滌二氯甲烷相，無水硫酸鈉干燥，旋干，得30.2g化合物6，產(chǎn)率78.8％。

¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ10.07(brs,1h,n-h),8.05(d,1h,j＝7.6hz,6-h),7.48(d,1h,j＝7.6hz,5-h),5.90(s,1h,1'-h),5.41(t,1h,j＝2.9hz,2'-h),4.65～4.59(m,1h,4'-h),4.45～4.36(m,2h,5'-h)2.28(s,3h),2.15(s,3h),2.13(s,3h),2.10～2.07(dd,2h,j＝8.2,3.3hz,3'-h)。¹³cnmr(101mhz,cdcl3)δ171.36,170.44,169.69(3*c＝o),163.12(4-c),144.25(2-c),96.57(6-c),92.33(1'-c),79.06(5-c),77.87(4'-c),77.27(2'-c),63.91(5'-c),31.80(3'-c),24.91,21.01,20.85(3*ch3)。

實施例3b：在250ml三口瓶中加入42ml乙腈及14.7g化合物5，然后加入67ml水、13.5g50％次磷酸及14.1ml三乙胺。三乙胺調(diào)溶劑ph至8，氬氣保護(hù)下攪拌升溫到49℃，加入3ml含1.1gva-044的乙腈溶液，用三乙胺保持ph值為6～8，50℃反應(yīng)5h。冷卻到室溫，加入70ml水，用40ml二氯甲烷萃取三次。40ml飽和食鹽水洗滌二氯甲烷相，無水硫酸鈉干燥，旋干，過柱，得9.47g化合物6，產(chǎn)率78.9％。

實施例3c：在100ml三口瓶中加入21ml水、4.2g50％次磷酸及4.4ml三乙胺。然后加入26ml乙腈及4.56g化合物5。三乙胺調(diào)溶劑ph至8，氬氣保護(hù)下攪拌升溫到49℃，加入500mg70％過氧化叔丁醇的水溶液，用2mol/l的naoh溶液調(diào)ph值為6～8，50℃反應(yīng)5h。冷卻到室溫，加入30ml水，用20ml二氯甲烷萃取三次。20ml飽和食鹽水洗滌二氯甲烷相，無水硫酸鈉干燥，旋干，過柱，得2.75g化合物6，產(chǎn)率67.8％。

實施例3d：在100ml三口瓶中加入15ml乙腈及2.86g化合物5，然后加入11ml水、3.9g50％次磷酸及4.0ml三乙胺。調(diào)ph為7～8，氬氣保護(hù)下攪拌升溫到70℃，加入2ml含120mgaibn的乙腈溶液，70℃反應(yīng)2h。冷卻到室溫，加入70ml水，用40ml二氯甲烷萃取三次。40ml飽和食鹽水洗滌二氯甲烷相，無水硫酸鈉干燥，旋干，過柱，得1.0g化合物6，產(chǎn)率50.0％。

實施例4：化合物7和8的制備

實施例4a：向250ml反應(yīng)瓶中加入9.0g化合物6、55ml二氧六環(huán)及35ml水，混合均勻，氬氣保護(hù)下置于140℃油浴中反應(yīng)12h。冷卻后旋干，直接用于下一步反應(yīng)。

實施例4b：向100ml反應(yīng)瓶中加入4.0g化合物6、0.4gcuso4、12mldmso及8ml水，混合均勻，氬氣保護(hù)下置于150℃油浴中反應(yīng)13h。冷卻后加入30ml水，用15mldcm萃取三次，15ml飽和食鹽水洗滌有機(jī)相，無水硫酸鈉干燥，旋干，直接用于下一步反應(yīng)。

實施例4c：向100ml反應(yīng)瓶中加入2.8g化合物6、9mldmf、6ml水及0.2g氯化銅，混合均勻，氬氣保護(hù)下置于150℃油浴中反應(yīng)9h。冷卻后加入20ml水，用10mldcm萃取三次，15ml飽和食鹽水洗滌有機(jī)相，無水硫酸鈉干燥，旋干，直接用于下一步反應(yīng)。

實施例5：3’-脫氧尿苷(化合物1)和3’-脫氧胞苷(化合物2)的制備

向100ml反應(yīng)瓶中加入10.0g化合物7和8的混合物、60ml甲醇及3.4g氫氧化鈉固體，室溫攪拌反應(yīng)1h。加入4.5g固體氯化銨，攪拌20分鐘，過濾，將濾液旋干，過柱，分別得到化合物1和化合物2的粗品，分別用甲醇重結(jié)晶得到3.0g化合物1晶體和1.5g化合物2。

化合物1：¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ11.30(s,1h,3-nh,d2o交換),7.97(d,1h,j＝8.1hz,6-h),5.64(d,1h,j＝1.9hz,1'-h),5.57(d,1h,j＝8.1hz,5-h),5.54(brs,1h,2'-oh,d2o交換),5.10(brs,1h,5'-oh,d2o交換),4.27(m,1h,4'-h),4.20(m,1h,2'-h),3.71(m,1h,5'-h^b),3.53(m,1h,5'-h),1.96(m,1h,3'-h^a),1.76(m,1h,3'-h^b)。¹³cnmr(101mhz,dmso-d6)δ163.24(4-c),150.46(2-c),140.50(6-c),100.90(1'-c),91.29(5-c),80.67(4'-c),74.70(2'-c),61.55(5'-c),33.23(3'-c)。純度：99.59％(hplc-uv,260nm)。

化合物2：¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ7.96(1h,d,h-6,j＝7.4hz),7.26、7.06(2h,2s,nh2,d2o交換),5.71(1h,d,5-h,j＝7.4hz),5.64(1h,d,1′-h,j＝0.9hz),5.53(1h,d,2′-oh,j＝4.0hz,d2o交換),5.16(1h,t,oh-5′,j＝5.3hz,d2o交換),4.27–4.24(1h,m,4′-h),4.09(1h,br,2′-h),3.76–3.50(2h,m,5′-h^a,h^b),1.89–1.66(2h,m,3′-h^a,h^b)。¹³cnmr(101mhz,dmso-d6)δ165.65(4-c),155.27(2-c),141.00(5-c),93.18(6-c),92.27(1′-c),80.78(4′-c),75.19(2′-c),61.57(5′-c),33.10(3′-c)。純度：99.19％(hplc-uv,260nm)。

實施例6：3’-脫氧胞苷(化合物2)的制備例

向100ml反應(yīng)瓶中加入10.0g化合物5、50ml甲醇及3.7g氫氧化鈉固體，室溫攪拌反應(yīng)1h。加入4.7g固體氯化銨，攪拌20分鐘，過濾，將濾液旋干，重結(jié)晶得到6.0g化合物2晶體，產(chǎn)率93.3％。

以上已對本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實施例進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明創(chuàng)造精神的前提下還可做出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。