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二去水卫矛醇的合成



全 文 :书收稿日期:2015 - 08 - 04
作者简介:代霖霖(1987 -) ,男(汉族) ,安徽阜阳人,硕士,研究实习员,Tel:18055883198,E-mail:abcdll@ whu. edu.
cn;* 通信作者:李冬冬(1982 -) ,女(汉族) ,河南平顶山人,博士研究生,副研究员,主要从事抗肿瘤化
合物的设计合成研究,Tel:13821279148,E-mail:116446114@ qq. com。
文章编号:1005 - 0108(2016)02 - 0109 - 03 DOI:10. 14142 / j. cnki. cn21 - 1313 /r. 2016. 02. 005
二去水卫矛醇的合成
代霖霖,李冬冬* ,陶遵威
(天津市医药科学研究所,天津 300020)
摘 要:目的 研究二去水卫矛醇的合成工艺。方法 以植物提取的卫矛醇为起始原料,在 0. 16 mol·L -1溴酸
溶液中进行溴代反应得到二溴卫矛醇(DBD) ,DBD 和碳酸钾在叔丁醇中发生分子内消除反应得到二去水卫
矛醇(DAG)粗品,经重结晶得到 DAG 纯品,并采用正交实验设计法对实验中所涉及的温度、溶剂用量和碱的
用量等进行了优化。结果与结论 本法原料易得,反应条件温和,后处理简便,适合放大生产,总收率为 50%
左右,产品纯度和有关物质均符合中华人民共和国药典规定。
关键词:抗肿瘤药物;二去水卫矛醇;合成
中图分类号:R914 文献标志码:A
二去水卫矛醇(dianhydrogalactitol,DAG)是
一种新型己糖醇类抗肿瘤药物,其抗肿瘤活性主
要来自 α,ω-两个三元环氧结构的张力,它能在肿
瘤细胞 DNA 鸟嘌呤的 N7 和腺嘌呤的 N3 位上结
合,导致 DNA 的脱嘌呤和断裂,造成遗传密码错
误,抑制肿瘤细胞的增殖[1],其对慢粒白血病有
较好的近期疗效,缓解率为 86%,对肺癌、多发性
骨髓瘤、鼻咽癌等也有一定疗效,对肺癌的有效率
仅低于氮芥、丝裂霉素 C 和甲氨喋呤,但毒性较
轻[2]。FDA 在 2011 年 11 月批准了二去水卫矛
醇作为孤儿药物针对胶质细胞瘤新适应症的
Ⅰ /Ⅱ 期临床试验,目前已完成临床Ⅰ期实验[3]。
1 合成路线
目前,国内尚无文献报道二去水卫矛醇原料
药的合成,国外的报道也不完备,本研究在文献
[4 - 7]基础上,以植物提取的卫矛醇(dulcitol)为
起始原料,在 0. 16 mol·L -1溴酸溶液中进行溴代
反应得到二溴卫矛醇(dibromodulcitol,DBD) ,
DBD 和碳酸钾在叔丁醇中发生分子内消除反应
得到 DAG 粗品,经过重结晶得到 DAG 纯品。同
时,作者采用正交实验设计法对实验中所涉及的
温度、溶剂用量和碱的用量等进行了优化研究。
合成路线见图 1。
Figure 1 Synthetic route of DAG
该合成方法原料易得,反应条件温和,后处理
简便,适合放大生产,总收率 50%左右,产品纯度
(> 97. 0%)和有关物质(< 2. 0%)均符合中华人
民共和国药典规定[8 - 10]。
2 合成实验
1H-NMR、13C-NMR 谱采用 Bruker ARX - 300
MHz 核磁共振仪测定,TMS 为内标;卫矛醇由天
津市圭谷科技发展有限公司提供,含量(以干基
计)≥98%。所用试剂均为市售分析纯或化学
纯。
2. 1 二溴卫矛醇(DBD)的合成
于三口烧瓶中加入 400. 00 g(2. 20 mol)卫矛
醇、600 mL 溴酸溶液(0. 16 mol·L -1) ,氮气保护
下升温至 80 ℃,搅拌 7 h。体系降至室温后用冰
盐水冷却析晶,2 h 后抽滤,滤饼用蒸馏水打浆洗
第 26 卷 第 2 期
2016年4月 总 130期
中 国 药 物 化 学 杂 志
Chinese Journal of Medicinal Chemistry
Vol. 26 No. 2 p. 109
Apr. 2016 Sum 130
涤至中性,再用体积分数 95%乙醇打浆洗涤至滤
液无颜色,抽滤,滤饼减压干燥,得白色固体
(DBD)391. 05 g,收率 57. 8%。 1H-NMR(300
MHz,DMSO-d6)δ:3. 89(t,J = 6. 9 Hz,2H,2-H,5-
H) ,3. 57 ~ 3. 46(m,4H,1-H,6-H,3-H,4-H) ,
3. 40 ~ 3. 33(m,2H,1-H,6-H)。 13C-NMR(75
MHz,DMSO-d6)δ:78. 7(C2) ,77. 6(C5) ,73. 9
(C3) ,71. 6(C4) ,37. 1(C1,C6)。
2. 2 二去水卫矛醇(DAG)的合成
于三口烧瓶中加入二溴卫矛醇(DBD)50. 01g
(0. 16 mol)、碳酸钾 88. 00 g(0. 64 mol)、叔丁醇
500 mL,体系于 83 ℃ 搅拌 1 h。趁热过滤除去过
量碳酸钾,滤液减压浓缩,得 DAG 粗品,粗品不
经处理直接进行结晶。于粗品中加入 110 mL 正
丁醇,70 ℃ 加热至完全溶解,过滤,滤液自然降
温析晶,得 DAG 纯品 21. 40 g,收率 90. 20%。
1H-NMR(300 MHz,D2O)δ:3. 49 ~ 3. 34(m,2H,3-
H,4-H) ,3. 12(d,J = 2. 0 Hz,2H,1-H,6-H) ,2. 80
(t,J = 4. 2 Hz,2H,2-H,5-H) ,2. 70(dd,J = 4. 1,
2. 6 Hz,2H,1-H,6-H)。13C-NMR(75 MHz,D2O)
δ:72. 77(C-3,C-4) ,54. 11(C-2,C-5) ,46. 20(C-
1,C-6)。
2. 3 二去水卫矛醇(DAG)的精制
取二去水卫矛醇(DAG)纯品 10. 00 g 置于单
口烧瓶中,加入正丁醇和丙酮混合溶液(体积比
为 7∶ 3)60 mL,70 ℃ 加热至固体完全溶解,趁热
过滤,滤液自然冷却析晶,过滤,滤饼用石油醚洗
涤,减压干燥得 DAG 片状晶体 9. 56 g,收率
95. 6%。含量 > 97. 0%[GC 法,色谱柱:Agilent
DB-35(30 mm × 0. 25 mm,0. 25 μm) ,进样口温
度:150 ℃,检测器温度:250 ℃,分流比:50∶ 1,进
样量:1 μL,直接进样,供试溶液:5 mg·mL -1]。
有关物质 < 2. 0%[GC 主成分自身对照法,色谱
柱:Agilent DB-35(30 mm ×0. 25 mm,0. 25 μm) ,进
样口温度:150 ℃,检测器温度:250 ℃,分流比:
50 ∶ 1,进样量:1 μL,直接进样,供试溶液:
5 mg·mL -1,对照溶液:0. 05 mg·mL -1]。
3 DAG合成工艺考察
以 DAG 纯度为指标,固定 DBD 投量(50 g)
和反应时间(1 h) ,考察碳酸钾用量、反应温度、溶
剂用量 3 个因素对反应的影响,每个因素选择 3
个水平,按 L9(3
3)正交表设计考察实验。实验结
果见表 1。
综合碱的用量、温度、溶剂的量 3 种因素,该
反应最佳的条件为水平 1 条件(碳酸钾 88 g、反
应温度 83 ℃、溶剂叔丁醇 500 mL)。
在确定最佳反应条件后,制备了 3 批样品对
该工艺稳定性进行验证(表 2)。结果显示,收率
稳定,含量均符合中华人民共和国药典规定。
Table 1 Orthogonal experiment of the synthesis of DAG
Factor
Level
m(K2CO3)/g t /℃ V(t-butanol)/mL
m(DAG)/g
(Yield /%)
Purity /%
1 88 83 500 20. 05(84. 5) 97. 3
2 88 73 450 21. 40(90. 2) 95. 5
3 88 93 550 17. 55(74. 0) 90. 1
4 110 73 500 19. 75(83. 2) 97. 0
5 110 83 550 17. 50(73. 7) 90. 2
6 110 93 450 15. 66(66. 0) 82. 5
7 133 73 550 20. 10(84. 7) 93. 3
8 133 83 450 17. 47(73. 6) 84. 9
9 133 93 500 14. 72(62. 0) 88. 9
Table 2 Validation of optimum process
Experiments m(K2CO3)/g t /℃ V(t-butanol)/mL
m(DAG)/g
(Yield /%)
Purity /%
1 88 83 500 20. 56(86. 6) 98. 0
2 88 83 500 21. 20(89. 3) 97. 2
3 88 83 500 20. 34(85. 7) 98. 4
011 中 国 药 物 化 学 杂 志 第 26 卷
本文作者采用气相色谱法对上述 3 批样品
进行了有关物质测定,按照主成分自身对照法计
算有关物质的含量分别为 0. 93%、0. 98%、
0. 95%。本文通过正交试验优化了 DAG 的合成
条件,报道 DAG 粗品结晶及精制溶剂体系,串联
合成部分和样品含量及有关物质检测方法,制备
出符合中国药典相关规定的二去水卫矛醇样品。
参考文献:
[1] 周瑛. 己糖醇类抗癌新药的研究进展[J]. 癌症,
1993,12(3) :257 - 260.
[2] CHIUTEN D F,ROZENCWEIG M,Von HOFF D,et
al. Clinical trials with the hexitol derivatives in the U.
S.[J]. Cancer,1981,47:442 - 451.
[3] BACHA J A,BROWN D M,GARNER W A. Veterina-
ry use of dianhydrogalactitol,diacetyldianhydrogalacti-
tol,and dibromodulcitol to treat malignancies:
2013169600[P]. 2013 - 11 - 14.
[4] ELSON L A,JARMAN M,ROSS W C J. Toxicity,
haematological effects and anti-tumour activity of
epoxides derived from disubstituted hexitols. Mode of
action of mannitol myleran and dibromomannitol[J].
Eur J Cancer,1968(4) :617 - 625.
[5] JARMAN M,ROSS W C J. The formation of epo-xides
from substituted hexitols[J]. Carbohyd Res,1969
(9) :139 - 147.
[6] BROWN D M. Method of synthesis of substituted hexi-
tols such as dianhydrogalactitol:2012024368[P].
2012 - 02 - 23.
[7] BROWN D M. Method of synthesis of substituted hexi-
tols such as dianhydrogalactitol:20140155638[P].
2014 - 06 - 05.
[8] 国家药典委员会.国家药品标准[S].化学药品地
标升国标. 第 15 册. 北京:中国医药科技出版社,
2003:77.
[9] 国家药典委员会.国家药品标准[S].化学药品地
标升国标. 第 8 册. 北京:中国医药科技出版社,
2002:112.
[10] 魏宁漪,宁保明.气相色谱法测定注射用去水卫矛
醇的含量及有关物质[J].中国药师,2011,14(9) :
1306 - 1307.
Synthesis of dianhydrogalactitol
DAI Lin-lin,LI Dong-dong* ,TAO Zun-wei
(Tianjin Institute of Medical and Pharmaceutical Sciences,Tianjin 300020)
Abstract:Dianhydrogalactitol was synthesized from bromination of natural dulcitol in 0. 16 mol·L -1 hydro-
bromic acid solution to afford dibromodulcitol,which was subjected to intramolecular elimination with potas-
sium carbonate,followed by recrystallization in n-butanol /acetone with satisfied overall yield. The content of
purity and related substances meet the requirements of Chinese Pharmacopeia.
Key words:antineoplastic drug;dianhydrogalactitol;synthesis
111第 2 期 代霖霖等:二去水卫矛醇的合成