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2748-02-9 / L-亮氨酸叔丁酯盐酸盐的应用

背景及概述[1][2]

L-亮氨酸叔丁酯盐酸盐是合成乌苯美司的起始原料。乌苯美司是氨基肽酶 N( CD13) 和亮氨酸氨基 肽酶的抑制剂,可通过增强宿主免疫功能、抑制肿瘤细胞生长及诱导肿瘤细胞凋亡等发挥抗肿瘤作用。通过采用全合成方法制备乌苯美司,L-亮氨酸叔丁酯盐酸盐是合成乌苯美司的起始原料,其光学纯度将直接影响乌苯美司的光学纯度。

因此必须对其对映异构体的含量进行控制,从而控制乌苯美司的光学纯度,确保产品质量。由于 L-亮氨酸叔酯盐酸盐结构中只有一个发色团羰基,使用常规的紫外检测器难以检测。通过参考相关文献,采用 Nα-( 2,4-二硝基-5-氟苯基) -L-丙氨酰胺( Marfey 试剂) 作为柱前衍生试剂,建立柱前衍生化-高效液相色谱法( HPLC) 测定 L-亮氨酸叔丁酯盐酸盐的对映异构体的方法,能快速、简便、有效地对异构体杂质进行分析检测。

应用[1,4]

L-亮氨酸叔丁酯盐酸盐是合成乌苯美司的起始原料。其应用举例如下:合成乌苯美司,以(2S,3R)-3-氨基-2-羟基-4-苯基丁酸为原料,与二碳酸二叔丁酯反应,且二碳酸二叔丁酯采用分批逐次的加入方式,制备获得中间体I,中间体I与L-亮氨酸叔丁酯盐酸盐反应制备获得中间体II,其中L-亮氨酸叔丁酯盐酸盐作为优选,有利于提高中间体II的收率和纯度,中间体II在酸碱体系下分别脱去保护基团叔丁氧羰酰基和叔丁酯,此操作只需通过酸碱体系调节酸碱值就能有效将保护基团高效脱去,提高乌苯美司成品的收率和纯度。所述工艺路线如下:

L-亮氨酸叔丁酯盐酸盐的应用

(1)制备中间体I(2S,3R)-叔丁氧羰基-3-氨基-2-羟基-4-苯基丁酸

将原料(2S,3R)-3-氨基-2-羟基-4-苯基丁酸用水溶解,加入10% 两相溶剂,且用碱水调PH至大于8,分批逐次加入二碳酸二叔丁酯,且溶液PH维持在大于8,加入乙酸乙酯,调PH至1—3,萃取分层 收集有机相,干燥,浓缩结晶,即得;为了提高中间体I的收率纯度,在中间体I的制备过程中,经多次反复试验发现,原料(2S,3R)-3-氨基-2-羟基-4-苯基丁酸经水溶解、加入10%两相溶剂,碱水调节PH处理步骤后,加入二碳酸二叔丁酯,其中二碳酸二叔丁酯的加入方式直接影响中间体I的收率,如果采用直接投入二碳酸二叔丁酯与原料(2S,3R)-3-氨基-2-羟基-4- 苯基丁酸反应,收率较低,当采用分批逐次加入二碳酸二叔丁酯时,中间体I的反应收率显著增加。

在中间体I的制备过程中,制备工艺所采用的两相溶剂为丙酮、甲醇、四氢呋喃中的任意一种;所采用的碱水调PH,碱水为碳酸钠水溶液、氢氧化钠水溶液、三乙胺中的任意一种。中间体I的整个制备反应过程均在室温下进行,收率为92%。

(2)制备中间体IIN-[(2S,3R)-3-叔丁氧羰基氨基-2-羟基-4- 苯基丁酰基]-L-亮氨酸叔丁酯

将中间体I及L-亮氨酸叔丁酯盐酸盐加入四氢呋喃中,冰浴下搅拌后依次加入1-羟基苯并三唑,三乙胺,二环己基碳二亚胺,搅拌过夜,滤除析出的二环己基脲,滤液减压浓缩,用乙酸乙酯溶解后, 依次用稀酸、饱和食盐水洗涤后,用无水硫酸钠干燥,浓缩,石油醚打浆,抽滤即得。

本实验中操作步骤中石油醚打浆是指采用石油醚精制的实验过程,具体是指在浓缩操作后,加入有机溶剂石油醚,升温将固体溶解,搅拌,使溶液在冰水浴中降温,有固体析出时,抽滤即得。中间体I制备中间体II的过程中,为了提高中间体II的收率和纯度,原料优选L-亮氨酸叔丁酯盐酸盐与中间体I反应。步骤(2)中中间体I制备中间体II的过程中所采用的L-亮氨酸叔丁酯盐酸盐的制备步骤为:

L-亮氨酸叔丁酯盐酸盐的应用

在1000ml三口瓶中加入100gL-亮氨酸,280ml醋酸叔丁酯,114g 高氯酸,在10℃左右搅拌反应36小时,然后加入280ml水,缓慢加入固体碳酸氢钠中和体系,有大量气泡产生;然后调节PH至7左右,过滤分层,水相用100ml醋酸叔丁酯萃取一次,合并有机相,加入 100ml饱和碳酸氢钠水溶液搅拌10分钟,分层后有机相依次用100ml 饱和碳酸氢钠水溶液、100ml饱和食盐水冲洗,然后用无水硫酸钠干燥;在55℃下减压浓缩,加入200ml石油醚,冰浴下缓慢滴加乙酸乙酯/氯化氢调PH至5,搅拌30分钟后过滤,滤饼用50ml石油醚冲洗后烘干,即得产品,产品外观为白色结晶,收率为29.4%。

(3)由中间体II制备乌苯美司

将所述步骤(2)制备的中间体II用乙醇溶解后,用盐酸调节 PH至1—2,40℃-50℃下搅拌反应4—5小时,体系降至10℃以下,缓慢滴加氢氧化钠溶液,调PH至8以上,过夜,调PH至6—7,减压浓缩,残渣中加入水,4℃—6℃下搅拌结晶,过滤,用1mol/L盐酸溶解,加入少量活性炭,滤除不溶物,用稀氨水调PH5—6,过滤,滤饼用丙酮洗涤,干燥即得。

在本实验步骤中,主要采用脱保护剂将叔丁氧羰酰基、叔丁酯脱去,反应过程很难控制,脱保护剂有多种,优选酸碱脱去,酸碱分别 为稀盐酸、氢氧化碱,在本实验中,中间体II用乙醇溶解后,用盐酸调节PH至1—2,反应后,待温度降低至10℃以下后,采用氢氧化钠溶液调PH至8以上,且采用缓慢滴加氢氧化钠的方式,与其他脱保护剂相比,该酸碱脱保护剂制备获得的乌苯美司成品的收率和纯度最佳。

主要参考资料

[1] 柱前衍生化法测定 L-亮氨酸叔丁酯盐酸盐的对映异构体

[2] CN201410784653.3一种乌苯美司的新型合成工艺