替加環素有關物質的合成

李 巍，魏 娜，何 雷，胡春勇，丁長坤

(江蘇豪森藥業集團有限公司，江蘇 連云港 222000)

替加環素，化學名(4S,4aS,5aR,12aS)-4,7-雙(二甲氨基)-9-[(叔丁基氨基)乙酰胺基]-3,10,12,12a-四羥基-1,11-二氧代-1,4,4a,5,5a,6,11,12a-八氫并四苯-2-甲酰胺，商品名泰閣(tigecycline)。替加環素是由惠氏公司開發的抗菌藥物，對大多數細菌革蘭氏陽性與陰性、需氧與厭氧包括金黃色葡萄球菌、腸球菌、肺炎球菌、擬桿菌、梭狀芽胞桿菌、消化鏈球菌屬、淋球菌、黏膜炎莫拉菌、流行嗜血桿菌等具有良好的抗菌活性[1]。

本研究合成了三個替加環素的有關物質，分別是有關物質1，化學名為(4S,4aS,5aR,12aS)-9-硝基-4,7-雙(二甲氨基)-3,10,12,12a-四羥基-1,11-二氧代-1,4,4a,5,5a,6,11,12a-八氫并四苯-2-甲酰胺；有關物質2，化學名為(4S,4aS,5aR,12aS)-9-氨基-4,7-雙(二甲氨基)-3,10,12,12a-四羥基-1,11-二氧代-1,4,4a,5,5a,6,11,12a-八氫并四苯-2-甲酰胺；有關物質3，化學名為(4R,4aS,5aR,12aS)-4,7-雙(二甲氨基)-9-[(叔丁基氨基)乙酰胺基]-3,10,12,12a-四羥基-1,11-二氧代-1,4,4a,5,5a,6,11,12a-八氫并四苯-2-甲酰胺。參考文獻[2-4]設計了三種有關物質的合成路線，其中有關物質1和有關物質2的合成路線如圖1所示。

圖1 有關物質1和有關物質2的合成

有關物質3的合成路線如圖2所示。

圖2 有關物質3的合成

1 儀器與試劑

Bruker AV500核磁共振儀對產物進行1H NMR表征，TMS為內標；Waters Q-Tof microTM四級桿-飛行時間質譜儀，安捷倫1260液相色譜儀。

鹽酸米諾環素購于連云港恒運醫藥科技有限公司，純度大于98.5%，其他試劑均采購于國藥集團化學試劑有限公司。

2 制備步驟

2.1 有關物質1的合成

將硫酸(180mL)加入到反應瓶中攪拌，溫度降至-5℃，加入鹽酸米諾環素(29g，58.7mmol)，保溫攪拌50min，溫度降至-10℃，加入硝酸鉀(8.6g，85.1mmol)，保溫反應2h，將反應液滴加到0℃的異丙醚(1.2L)中，保溫攪拌20min后過濾，固體溶解在水(1L)中，滴加0.1mol/L的氫氧化鈉溶液調節pH值為2.5，過濾，濾液快速柱層析(二氯甲烷洗脫)。收集正組份，室溫下快速減壓濃縮掉濾液中的大部分溶劑，剩余約100mL殘留液，向殘留液中加入1mol/L的HCl-乙醚溶液(100mL)，攪拌10分鐘過濾，干燥得棕紅色固體(24g，75.8%)。純度99.8%；1H NMR(400 MHz，DMSO):14.5(br,2H),10.69(br,1H),9.60(s,1H),9.05(s,1H),8.06(s,1H),6.13(br,1H),4.37(s,1H),3.35～3.40(dd,J=5.6 Hz,1H),3.00～3.04(m,1H),2.89(s,7H),2.71(s,6H),2.50～2.52(m,1H),2.38～2.43(m,1H),2.28～2.32(m，1H),1.45～1.58(m，1H)。

2.2 有關物質2的合成

將有關物質1鹽酸鹽(10g，18.6mmol)、甲醇(200mL)和10%的Pd/C(2g)加入到高壓反應釜中，先用氫氣置換掉釜中的空氣，再用氫氣加壓至0.7MPa，反應24h，取出反應液，過濾除去Pd/C，向濾液中加入5g活性炭攪拌0.5h，過濾(濾紙上鋪設0.5cm厚度的硅藻土)，向濾液中加入異丙醇(200mL)和異丙醚(1L)攪拌析晶0.5h過濾，固體用異丙醇(30mL)溶解，加入1mol/L的HCl-乙醚溶液(20mL)和乙醚(40mL)，攪拌析晶10min過濾，干燥6h得到灰白色粉末(5.7g，47.8%)。純度：99.1%；ESI-MS(m/z):473.2[M+H]+；1H NMR(400 MHz，DMSO):11.38(br,3H),9.41(s,2H),9.04(s,1H),7.28(s,2H),6.90～6.92(m,1H),3.08～3.17(m,1H),2.89～2.96(m,2H),2.84(s,6H),2.51～2.54(m,7H),2.16～2.45(m,1H),2.03～2.13(m,1H),1.41～1.49(m,1H)。

2.3 有關物質3的合成

將替加環素(5g，8.5mmol)溶解在純化水(300mL)中，加入鹽酸將溶液pH值調至4.0，替加環素溶解完全，溶液顏色變深。加熱至90 ℃反應2h，過濾，柱層析(洗脫機二氯甲烷)。收集正組份，室溫下快速減壓濃縮掉濾液中的大部分溶劑，剩余約50mL殘留液，向殘留液中加入1mol/L的HCl-乙醚溶液(5mL)和乙醚(50mL)，攪拌析晶10min過濾，固體在溫度30℃真空度0.1bar條件下干燥6h得淺黃色粉末(0.83g，16.6%)。純度99.8%；ESI-MS(m/z): 586.3[M+H]+；1H NMR(400 MHz，DMSO):16.93(br,1H),14.75(br,1H),12.28(br,1H),11.05(br,1H),10.33(s,1H),9.62(s,1H),9.33(br,3H),8.46(s,1H),4.84(br,1H),4.07(br,2H),3.56～3.59(m,1H),3.09～3.18(m,4H),2.89～2.95(d,J=26Hz,10H ),2.42～2.48(t,J=11.6Hz,1H),2.26～2.28(m,1H),1.31～1.50(m,9H)。