專利名稱：一種抗腫瘤藥物美法侖的合成工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗腫瘤藥物美法侖(Melphalan)的合成工藝，屬于藥物 合成領(lǐng)域。
美法侖(Melphalan)是苯丙氨酸氮芥的左旋體，其化學名為 4—[雙(2—氯乙基)—氨基]—L—苯丙氨酸
(4-bis (2-chloroethyl) amino-L-phenylalanine), 其結(jié)構(gòu)式為-
美法侖是一種周期非特異的抗腫瘤藥，由于其結(jié)構(gòu)的特異性，可進入腫瘤 細胞內(nèi)而發(fā)生作用，導致腫瘤細胞死亡，從而起到抗腫瘤作用。最初美法侖僅 用于治療多發(fā)性骨髓瘤，之后的臨床研究表明美法侖有更為廣泛的抗腫瘤譜。 目前美法侖能通過全身給藥治療乳腺癌、卵巢癌、慢性淋巴細胞和粒細胞白血 病、惡性淋巴瘤及多發(fā)性骨髓瘤等，通過局部灌注還能治療肢體惡性腫瘤，如 惡性黑色素瘤、骨肉瘤及軟組織肉瘤等，其應用十分廣泛，并且效果值得肯定。
美法侖最早于1953年由Bergel和Stock研發(fā)成功。目前，關(guān)于美法侖的
合成方法的報道主要有以下幾種
如US3032584所述的方法，以4-硝基苯丙氨酸或L—4—硝基苯丙氨酸為 原料合成美法侖。在該合成方法中，首先要對原料的氨基酸部分進行保護(乙 酯化保護羧基，苯肝保護氨基)得到一個較穩(wěn)定的全保護物，將對位的硝基部 分修飾后，再通過加氫氣還原，羥乙基化，氯化三步反應得到美法侖的有效基 團氮芥，最后采用鹽酸回流的方法對氨基酸部分進行脫保護，得到美法侖產(chǎn)品。 此合成方法的不足之處主要有以下幾個方面(l)采用了苯酐保護氨基的反應 需要分兩步來完成，導致收率很低(65%左右)；(2)采用了毒性較大的苯作 為反應溶劑，在操作過程中對人體毒害較大；(3)利用丙酮石油醚混合溶劑進
背景技術(shù)：
行重結(jié)晶，溶劑用量較大，并且重復利用比較困難，造成反應成本的增加，不 利于工業(yè)化生產(chǎn)。
US3032585所述的合成方法中，對美法侖的重要中間體4—硝基一N—鄰 苯二甲?；狣L—苯丙氨酸進行拆分后，再合成美法侖的有效基團氮芥，最終 得到美法侖產(chǎn)品；而GB1377336所述的合成方法是從消旋的美法侖經(jīng)過拆分得 到L型異構(gòu)體，這兩種合成方法都是在US3032584所述的合成方法基礎上進行 的改進，雖然都能得到合格的旋光的美法侖產(chǎn)品，但是操作過程更加繁瑣，收 率更低。
JP62192357所述的合成方法中以L一4一硝基苯丙氨酸為起始原料，采用鄰 苯二甲酰亞胺衍生物代替苯酐來保護氨基，但此合成方法在羧基保護和氨基保 護方面的操作過程仍然很繁瑣，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種更適合工業(yè)化生產(chǎn)的新的抗腫瘤藥物美法侖 (Melphalan)的合成工藝。本發(fā)明采用氯化劑和無水乙醇保護羧基，二碳酸二 叔丁酯保護氨基，再經(jīng)加氫還原、羥乙基化、氯化、鹽酸溶液水解得到美法侖， 具體的合成步驟如下
(1) 酯化反應將原料L —4一硝基苯丙氨酸和無水乙醇混合，向得到的 原料混合物中加入氯化劑，加熱回流進行反應，得到L —4 —硝基苯丙氨酸乙 酯；
(2) 氨基保護反應用溶劑和三乙胺溶解步驟(1)得到的L —4 —硝基 苯丙氨酸乙酯，向所得的反應溶液中加入二碳酸二叔丁酯進行反應，所得反應 液依次用鹽酸溶液和水洗滌來分出有機相，干燥有機相，得到N—叔丁氧羰基 —L —4 —硝基苯丙氨酸乙酯；
(3) 還原反應用溶劑溶解步驟(2)所得產(chǎn)物，得到的混合溶液置入反 應器中，向反應器中加入催化劑后，再通入氫氣反應，得到的N—叔丁氧羰基 一L一4 —氨基苯丙氨酸乙酯；
(4) 羥乙基化反應用醋酸溶液溶解步驟(3)所得產(chǎn)物，得到的混合溶 液中加入環(huán)氧乙烷進行反應，再將所得反應液中未反應的環(huán)氧乙垸除去，向其 中加入氯仿進行萃取，分出氯仿層，水洗并干燥氯仿層，得到4一[雙(2—羥 乙基) 一氨基一N—叔丁氧幾基一L一苯丙氨酸乙酯；
(5) 氯化反應用溶劑溶解步驟(4)得到的產(chǎn)物，向所得溶液中加入氯 化劑進行反應，得到4—[雙(2—氯乙基)_氨基]—N —叔丁氧羰基—L—苯 丙氨酸乙酯；
(6) 脫保護反應將步驟(5)所得產(chǎn)物與鹽酸溶液混合，所得的混合溶 液加熱回流進行反應，得到的反應液用烴類溶劑或酯類溶劑或烴類和酯類的混 合溶劑洗，再用活性碳脫色至無色，調(diào)節(jié)所得溶液的PH值在4 5后過濾， 得到4一[雙(2—氯乙基) 一氨基]一L一苯丙氨酸固體，即美法侖。
上述的合成步驟中，步驟(1)和(5)中所述的氯化劑為氯化亞砜、三氯 氧磷、三氯化磷、五氯化磷中的一種。
步驟(2)中所述的溶劑為二氯甲垸、氯仿、乙酸乙酯、甲苯中的一種或幾 種的混合物；步驟(1)得到的L一4一硝基苯丙氨酸乙酯與二碳酸二叔丁酯的 質(zhì)量比為l: 0.8~1: 1.2;加入二碳酸二叔丁酯進行反應的溫度在0 40 C , 反應5 48小時后，得到所述的反應液；鹽酸溶液的摩爾濃度為0.5摩爾/升 3 摩爾/升
步驟(3)中所用溶劑為冰醋酸、乙酸乙酯、甲醇、乙醇中的一種或兩種混 合液；催化劑為鈀炭、鉑炭、二氧化鉑、雷尼鎳中的一種；加入催化劑后，除 去反應器中的空氣，并控制反應器溫度在10C 50C，再通入氫氣進行反應1~ 10小時。
步驟(4)中加入氯仿后，用弱堿調(diào)節(jié)PH值在4 5,再分出氯仿層，所述 的弱堿為碳酸氫鈉、碳酸鈉、氨水、醋酸鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉中的一 種。
步驟(5)中所述的溶劑為二氯甲烷、氯仿、甲苯、四氫呋喃、二甲苯中的 一種或幾種的混合物；步驟(5)中加入氯化劑反應0.5 10小時，反應的溫度 為50C 80C 。
步驟(6)中所述的鹽酸濃度為2N 6N;回流反應的時間為1~3小時；所 述的烴類溶劑為正戊垸、環(huán)戊烷、正己垸、環(huán)己烷、正庚垸、石油醚中的一種 或幾種的混合溶劑；所述的酯類溶劑為乙酸乙酯或乙酸丙酯或兩種的混合溶劑； 用弱堿調(diào)節(jié)PH值在4 5，所述的弱堿為氨水和醋酸鈉溶液中的一種。
合成路線如下CI
本發(fā)明中的步驟(2)氨基保護反應在常溫下進行，反應條件溫和，此步驟 的收率髙達95%，降低了生產(chǎn)成本。步驟(2)反應得到的全保護物在形成美法 侖的有效基團氮芥時，氨基保護基團叔丁氧羰基性質(zhì)很穩(wěn)定，還原反應速度快， 反應徹底，減少了后處理操作，節(jié)省成本。另外脫保護反應時，氨基保護基團 叔丁氧羰基比鄰苯二甲酰保護基更容易脫除，縮短了反應時間，提高了反應效 率。
總的來說，本發(fā)明的合成工藝與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有成本低、反應條件溫 和、操作方便、收率高、以及適合大規(guī)?；I(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點。
具體實施例方式
實施例1
步驟(1)酯化反應
取100克L-4—硝基苯丙氨酸和1000毫升無水乙醇置入四口燒瓶中混合， 邊攪拌邊滴加51毫升氯化亞砜，滴加完畢后，在78t:下加熱回流2.5小時，停 止加熱，慢慢冷卻到10'C，抽濾，濾餅在紅外燈下干燥，得到107克L—4一硝 基苯丙氨酸乙酯，該步驟收率為82.3%。
步驟(2)氨基保護反應-
取100克L —4—硝基苯丙氨酸乙酯和1800毫升二氯甲烷置入三口燒瓶中混 合，加入60毫升三乙胺，常溫攪拌下加入80克二碳酸二叔丁酯，緩慢攪拌8 小時后，每次用770毫升1摩爾/升的鹽酸溶液洗反應液兩次，再每次用800毫 升水洗三次，分出的二氯甲烷層用400克無水硫酸鈉干燥，再濾除硫酸鈉，蒸 去溶劑得117克N—叔丁氧羰基一L一4一硝基苯丙氨酸乙酯固體，該步驟收率 為95% 。
步驟(3)還原反應
取100克N—叔丁氧羰基一L —4 —硝基苯丙氨酸乙酯固體和800毫升乙酸乙 酯置入三口燒瓶中混合，加入含鈀5% (質(zhì)量分數(shù))的鈀炭3克，加熱并控制溫 度在40C，用氮氣置換反應器中的空氣三次，氫氣再置換氮氣三次，以500轉(zhuǎn)/ 分的轉(zhuǎn)速攪拌溶液，同時通入氫氣，常壓下反應2 3小時，經(jīng)薄層色譜法(TLC) 檢測到反應終點后，停止加熱，濾除鈀炭，減壓蒸去溶劑，得到91克N—叔丁 氧羰基—L —4一氨基苯丙氨酸乙酯固體，該步驟收率為100%。
步驟(4)羥乙基化反應
取91克N—叔丁氧羰基一L一4一氨基苯丙氨酸乙酯固體和1600毫升質(zhì)量分 數(shù)為50%醋酸溶液混合置入三口燒瓶中混合，攪拌下加入環(huán)氧乙烷，反應大約 12小時，經(jīng)TLC檢測到反應終點后，加熱到60'C,減壓抽氣2小時除去未反應 的環(huán)氧乙烷，再加入400亳升氯仿，攪拌下的同時緩慢加入508克碳酸氫鈉， 再攪拌30分鐘，分出氯仿層后，再每次用360毫升氯仿萃取水層兩次，合并氯 仿層，再每次用800毫升水洗所得氯仿三次，加入260克無水硫酸鈉干燥，濾 除硫酸鈉，蒸去溶劑得到111克4—[雙(2 —羥乙基)一氨基一N—叔丁氧羰基 一L —苯丙氨酸乙酯固體，該步驟收率為95%。
步驟(5)氯化反應
取100克4—[雙(2 —羥乙基)—氨基]一N—叔丁氧羰基一L一苯丙氨酸乙
酯固體和800毫升氯仿置于三口燒瓶中混合，攪拌下加入141毫升三氯氧磷，
再控制溫度在61'C反應3小時，減壓蒸去溶劑得到98. 3g克4—[雙(2 —氯乙基) —氨基—N—叔丁氧羰基一L—苯丙氨酸乙酯固體，該步驟收率為90%。 步驟(6)脫保護反應
取100克4—[雙(2 —氯乙基)—氨基]一N—叔丁氧羰基—L —苯丙氨酸乙 酯固體置于三口燒瓶中，加入2摩爾/升的鹽酸溶液1200毫升，在110'C下回 流反應2.5小時后，冷卻至常溫，每次加入300毫升乙酸乙酯洗反應液三次，得 到的水層再每次用1.5克活性碳脫色5次至無色，用3200毫升質(zhì)量分數(shù)為50% 的醋酸鈉溶液調(diào)節(jié)反應液PH值到4 5,抽濾，濾餅用去離子水洗3次，抽濾， 50'C真空干燥，得到50克白色固體4—[雙(2 —氯乙基)—氨基一L —苯丙氨 酸，即美法侖，該步驟收率為71%。
整個工藝流程的收率為47.4%。
權(quán)利要求
1、一種抗腫瘤藥物美法侖的合成工藝，其特征在于，該工藝包括以下步驟(1)酯化反應將原料L-4-硝基苯丙氨酸和無水乙醇混合，向得到的原料混合物中加入氯化劑，加熱回流進行反應，得到L-4-硝基苯丙氨酸乙酯；(2)氨基保護反應用溶劑和三乙胺溶解步驟(1)得到的L-4-硝基苯丙氨酸乙酯，向所得的反應溶液中加入二碳酸二叔丁酯進行反應，所得反應液依次用鹽酸溶液和水洗滌來分出有機相，干燥有機相，得到N-叔丁氧羰基-L-4-硝基苯丙氨酸乙酯；(3)還原反應用溶劑溶解步驟(2)所得產(chǎn)物，得到的混合溶液置入反應器中，向反應器中加入催化劑后，再通入氫氣反應，得到的N-叔丁氧羰基-L-4-氨基苯丙氨酸乙酯；(4)羥乙基化反應用醋酸溶液溶解步驟(3)所得產(chǎn)物，得到的混合溶液中加入環(huán)氧乙烷進行反應，再將所得反應液中未反應的環(huán)氧乙烷除去，向其中加入氯仿進行萃取，分出氯仿層，水洗并干燥氯仿層，得到4-[雙(2-羥乙基)-氨基]-N-叔丁氧羰基-L-苯丙氨酸乙酯；(5)氯化反應用溶劑溶解步驟(4)得到的產(chǎn)物，向所得溶液中加入氯化劑進行反應，得到4-[雙(2-氯乙基)-氨基]-N-叔丁氧羰基-L-苯丙氨酸乙酯；(6)脫保護反應將步驟(5)所得產(chǎn)物與鹽酸溶液混合，所得的混合溶液加熱回流進行反應，得到的反應液用烴類溶劑或酯類溶劑或烴類和酯類的混合溶劑洗，再用活性碳脫色至無色，調(diào)節(jié)所得溶液的PH值在4～5后過濾，得到4-[雙(2-氯乙基)-氨基]-L-苯丙氨酸固體，即美法侖。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種抗腫瘤藥物美法侖的合成工藝，其特征是 步驟(1)和(5)中所述的氯化劑為氯化亞砜、三氯氧磷、三氯化磷、五氯化 磷中的一種。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種抗腫瘤藥物美法侖的合成工藝，其特征是 步驟(2)中所述的溶劑為二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、甲苯中的一種或幾種的 混合物。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗腫瘤藥物美法侖的合成工藝，其特征是 步驟(2)中所述的L —4一硝基苯丙氨酸乙酯與二碳酸二叔丁酯的質(zhì)量比為1: 0.8 1: 1.2;步驟(2)中加入二碳酸二叔丁酯進行反應的溫度在01C 40'C, 反應5 48小時后，得到所述的反應液。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種抗腫瘤藥物美法侖的合成工藝，其特征是 步驟(2)中所述的鹽酸溶液的摩爾濃度為0.5摩爾/升 3摩爾/升。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種抗腫瘤藥物美法侖的合成工藝，其特征是 步驟(3)中所用溶劑為冰醋酸、乙酸乙酯、甲醇、乙醇中的一種或幾種混合物。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種抗腫瘤藥物美法侖的合成工藝，其特征是 步驟(3)中所述的催化劑為鈀炭、鉑炭、二氧化鉑、雷尼鎳中的一種。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種抗腫瘤藥物美法侖的合成工藝，其特征是 步驟(3)中向反應器中加入催化劑后，除去反應器中的空氣，并控制反應器溫 度在10C 50C，再通入氫氣進行反應1 10小時。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種抗腫瘤藥物美法侖的合成工藝，其特征是 步驟(4)中加入氯仿后，用弱堿調(diào)節(jié)PH值在4 5，再分出氯仿層，所述的弱 堿為碳酸氫鈉、碳酸鈉、氨水、醋酸鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉中的一種。
10、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種抗腫瘤藥物美法侖的合成工藝，其特征是 步驟(5)中所述的溶劑為二氯甲垸、氯仿、甲苯、四氫呋喃、二甲苯中的一種 或幾種的混合物。
11、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種抗腫瘤藥物美法侖的合成工藝，其特征是 步驟(5)中加入氯化劑反應0.5 10小時，反應的溫度為50'C 80r。
12、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種抗腫瘤藥物美法侖的合成工藝，其特征是 步驟(6)中所述的鹽酸濃度為2摩爾/升 6摩爾/升。
13、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種抗腫瘤藥物美法侖的合成工藝，其特征是 步驟(6)中所述的回流反應的時間為1~3小時。
14、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種抗腫瘤藥物美法侖的合成工藝，其特征是 步驟(6)中所述的烴類溶劑為正戊垸、正己垸、環(huán)己垸、正庚烷、甲苯、石油 醚中的一種或幾種的混合溶劑；所述的酯類溶劑為乙酸乙酯或乙酸丙酯或兩種 的混合溶劑。
15、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗腫瘤藥物美法侖的合成工藝，其特征是 步驟(6)中用弱堿調(diào)節(jié)PH值在4 5,所述的弱堿為氨水和醋酸鈉溶液中的一 種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種抗腫瘤藥物美法侖(Melphalan)的合成工藝，其特征在于包括以下步驟(1)酯化反應；(2)氨基保護反應；(3)還原反應；(4)羥乙基化反應；(5)氯化反應；(6)脫保護反應。本發(fā)明采用氯化劑和無水乙醇保護羧基，二碳酸二叔丁酯保護氨基，再經(jīng)加氫還原、羥乙基化、氯化、鹽酸溶液水解得到美法侖。此發(fā)明具有成本低、反應條件溫和、毒性低、工藝操作方便、收率高以及適合工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點。
文檔編號C07C227/18GK101100440SQ20071002153
公開日2008年1月9日 申請日期2007年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月20日
發(fā)明者宋桃菊, 娜 李, 毛盧吉, 偉 許 申請人:蘇州市立德化學有限公司