3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸的合成

付 敏，古 亮，劉曉斌，宋 皓，彭 冠

(1.江西青峰藥業有限公司，江西 贛州 341000；2.江西科維協同創新藥物有限公司，江西 贛州 341000)

3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸(ObeticholicAcid，商品名Ocaliva)是由美國Intercept制藥公司研發的原發性膽汁性肝硬化(PBC)治療藥物， 2016年5月27日獲美國FDA批準上市，2016年12月12日獲歐盟批準上市，是近20年來首個獲批治療PBC的藥物。其針對伴有2～3級肝纖維化的非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的適應癥也正處于三期監床階段[1]。

目前合成3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸的路線主要有兩種[2-3]：路線一以7-酮石膽酸為原料，經甲酯化，成硅烯醇醚，羥醛縮合，酯基水解，烯鍵加氫，羰基還原得到；路線二將是將路線一中酯基水解的產物再做成不同的酯，酯先進行烯鍵加氫與羰基還原，最后水解除去酯基。此兩種文獻報道的方法均存在反應過程中異構體生成量較多，產品需多次結晶純化才能達到藥用要求，不利于商業化生產。

本文參考有關文獻[2-5]，對3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸的合成工藝進行改進優化，以3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸為起始原料，經催化加氫、構型翻轉、羰基還原等一系列反應合成了標題化合物，與文獻方法相比，反應條件溫和，總收率85.1%。具體合成路線如圖1。

圖1 3α,7α-二羥基-6α- 乙基-5β-膽烷-24-酸的合成路線Fig.1 Synthetic route of 3α, 7α-dihydroxy-6α-ethyl-5β-cholan-24-oic acid

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

ZF-113型三用紫外分析儀(上海和勤分析儀器有限公司)；WRR型熔點儀(溫度計未經校正，上海精密科學儀器有限公司)；Avance 400核磁共振儀(DMSO為溶劑,TMS為內標，瑞士Bruker公司) ； Waters Alliance e2695高效液相色譜儀(美國沃特世公司) ；Corona Veo RS檢測器(賽默飛世爾科技公司)；Xevo G2-XS Qtof高分辨質譜(美國沃特世公司)。 3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸(廈門海樂景生化有限公司)；其他試劑均為市售分析純或化學純。

1.2 合成方法

1.2.1 3α-羥基-6β-乙基-7-酮-5β-膽-24-酸(2)的合成

250mL高壓氫化反應釜(上海巖征YZPR-250)中加入15.00g (36.0mmol) (E)-3α-羥基-6-亞乙基-7-酮-5β-膽-24-酸，150mL甲醇和0.75g 鈀炭(含鈀10%，干基重量)，抽真空后通氫氣至0.4～1.0MPa，升溫至50℃反應8h，降至室溫后過濾，濾液取樣液相檢測原料剩余小于0.5%，得(2)的甲醇溶液。直接用于下步投料。

1.2.2 3α-羥基-6α-乙基-7-酮-5β-膽-24-酸(3)的合成

將上步得到的(2)的甲醇溶液加入到500mL三口燒瓶中，加入4.32g(54.0mmol) 50%氫氧化鈉溶液，磁力攪拌(鞏義予華DF-101S)升溫至回流反應5h，降至室溫后取樣液相檢測原料(2)剩余小于0.5%，得(3)的甲醇溶液。

1.2.3 3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸(4)的合成

向上步得到的(3)的甲醇溶液中加3.40g(90.0mmol) 硼氫化鈉，磁力攪拌(予華DF-101S)升溫至回流反應6h，降至室溫后取樣液相檢測原料(3)剩余小于0.5%，加入300mL 水，減壓濃縮至約一半體積，用鹽酸調節pH值至3～4，析出產品，過濾，水洗，50℃真空干燥得到粗品，粗品用50mL醋酸異丙酯重結晶得白色固體12.89g，即為3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸(4)，三步收率：85.1%，m.p.98.0～99.5℃,HPLC純度為99.75%。

3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β-膽烷-24-酸的各種譜圖見圖2～圖6。

1HNMR(DMSO，400 MHz)，δ：0.60 (s，3H)；0.82(m，6H)； 0.88(d，3H，J=6.4Hz)；1.22(m，18H)；1.73(m，6H)；1.90 (d，1H，J=11.6Hz)； 2.09(m，1H)； 2.21(m，1H)； 3.13(m，1H)； 3.49(s，1H)； 4.04(s，1H)； 4.30(s，1H)；12.0(s，1H)。13CNMR(DMSO,100MHz)，δ:12.20，18.66，20.91，22.67，23.58，23.60，28.34，30.93，31.23，31.28，33.13，34.04，35.45，36.03，39.86，40.43，41.77，42.51，45.82，50.60，56.03，68.90，71.10，175.41。MS(m/z)：[M-H]-419.32。

圖2 3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β- 膽烷-24-酸的1HNMR譜圖Fig.2 1HNMR spectra of 3α, 7α-dihydroxy-6α-ethyl-5β-cholan-24-oic acid

圖3 3α,7α-二羥基-6α-乙基-5β- 膽烷-24-酸的13 CNMR譜圖Fig.3 13 CNMR spectra of 3α, 7α-dihydroxy-6α-ethyl-5β-cholan-24-oic acid

圖4 3α,7α-二羥基-6α- 乙基-5β-膽烷-24-酸的DEPT譜圖Fig.4 DEPT spectra of 3α, 7α-dihydroxy-6α-ethyl-5β-cholan-24-oic acid

圖5 3α,7α-二羥基-6α- 乙基-5β-膽烷-24-酸的HSQC譜圖Fig.5 HSQC spectra of 3α, 7α-dihydroxy-6α-ethyl-5β-cholan-24-oic acid

圖6 3α,7α-二羥基-6α- 乙基-5β-膽烷-24-酸的MS譜圖Fig.6 MS spectra of 3α, 7α-dihydroxy-6α-ethyl-5β-cholan-24-oic acid

2 結果與討論

在合成化合物2時，采用甲醇、乙醇等低級酯肪醇類溶劑進行催化氫化，反應低物更好溶解，與文獻中采用氫氧化鈉水溶液進行反應相比，反應可以在較低的溫度下進行，可大幅的降低雜質的生成量，有利于提升最終產品的純度。

三步反應中前兩步反應無需分離純化，直接進入下一步反應，減少了工序，有利于工業化生產，同時反應體系中甲醇的引入使硼氫化鈉還原步驟時異構體的產生量降低，成品中異構體的含量相對于文獻的方法下降一半以上。

通過對反應條件及試劑的相應優化，整條路線操作簡單，符合工業化生產的要求，總收率為85.1%。