專利名稱：抗腫瘤藥物氯法拉賓的合成工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于一種化學合成藥物的工藝，特別涉及一種抗腫瘤藥物氯法拉賓 (clofarabine)的合成新工藝。
背景技術：
氯法拉賓(Clofarabine，曾用名Clofarex)，化學名為2_氯_9-(2_脫 氧-2-氟-β -D-阿拉伯糖基)-腺嘌呤，是第二代嘌呤核苷類似物，通過抑制DNA聚合酶及 RNA還原酶的活性達到抑制腫瘤的作用。2004年12月28日批準用于兒童頑固性或復發性 急性淋巴細胞白血病的治療，本品已被FDA授予罕見藥物地位，用于治療兒童急性淋巴細 胞白血病，本品在2005年1月份已在美國首次上市。氯法拉濱作為目前唯一可以特異性用 于兒童白血病的化療藥，治療白血病總體反應率高，并且很好耐受，沒有不可預知的不良反 應。既可以靜脈給藥，也可以口服，本品為十多年來首個獲準專門用于兒童的白血病治療新 藥。氯法拉濱還具有潛在廣譜抗腫瘤特性，在美國，用于乳腺癌、肺癌、結直腸癌、前列腺癌、 腎癌、宮頸癌、胰腺癌、皮膚癌、膀胱癌、非小細胞肺癌、口腔癌、鼻咽癌、喉癌、上頌竇癌、食 管癌、子宮瘤、黑色素瘤、平滑肌肉瘤的I期臨床研究大部分已經完成。急性骨髓性白血病、 慢性淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤處于II期臨床研究階段，抑制移植排斥研究處于I期臨床研 究階段。所以在用于治療急性白血病例的同時，它的潛在適應癥包括很多實體瘤以及一些 免疫性疾病。氯法拉賓由美國伯明翰南方研究所研制，并授權英國Bioenvision公司和美國 Ilex Oncology公司共同開發，文獻報道的氯法拉賓共有三條合成路線，如下合成路線一
<formula>formula see original document page 6</formula>合成路線二<formula>formula see original document page 7</formula>合成路線三
<formula>formula see original document page 7</formula>三條路線均用到中間體1-溴-2-脫氧-2-氟-3，5- 二 -O-苯甲酰基-α -D-阿拉 伯糖，此中間體糖以1，3，5-三-O-苯甲酰基-α -D-呋喃核糖為原料，經過五步反應得到， 起始原料成本較高，且反應中用到氯化亞砜，此類溶劑對環境污染嚴重，現已列為國家禁用
女口
<formula>formula see original document page 7</formula>發明人進行了 2-氯-9-(2-脫氧-2-氟-β -D-阿拉伯糖基)_腺嘌呤即氯法拉賓 的化學合成方法的探索，提供了一種成本低，反應條件溫和，操作簡便易行，產品質量好，適 宜于大規模工業化生產的方法。

發明內容
本發明的目的開辟了一條全新的合成方法，而且起始原料便宜易得，適合工業化
生產氯法拉賓。本發明采用了廉價的鳥苷作為起始原料，經過乙酰化，得到中間體I<formula>formula see original document page 8</formula>在上述反應中使用的試劑為4-甲氨基吡啶或者吡啶和DMF，用量為反應物1-5當 量(摩爾)，優選約3. 3當量。中間體I經過氯代反應，得到中間體11
<formula>formula see original document page 8</formula>
在該反應中使用的氯代試劑優選為三氯氧磷，優選該反應在芐基三乙基氯化銨、 芐基四丁基氯化銨或者溴化銨存在下進行，其用量為反應物的1-5當量(摩爾)，優選約 2. 2當量。進一步優選在該反應中使用縛酸劑，所使用的縛酸劑為4-甲氨基吡啶、N，N- 二 甲基苯胺或者三乙胺，N，N-二甲基苯胺為優先選用。中間體11經過重氮化反應，得到中間體III
<formula>formula see original document page 8</formula> 在該反應中使用的鹵代試劑為三甲基氯硅烷、三氯化銻或者乙酰氯，用量為反應 物0. 5-2當量(摩爾)的量，優選1當量，優選鹵代試劑為三氯化銻。使用的重氮化試劑優 選為BTEA-N02 (芐基三乙基亞硝酸胺)、亞硝酸鈉或者亞硝酸叔丁酯，用量為反應物1-5當 量(摩爾)的量，優選約2. 2當量，重氮化試劑優選亞硝酸叔丁酯。反應溶劑為二氯甲烷或者二溴甲烷，優選二氯甲烷。中間體III經過氨解取代反應，得到中間體IV<formula>formula see original document page 9</formula>
在該反應中，優選氨解所用溶劑為乙二醇二甲醚或者四氫呋喃，其中優選四氫呋 喃。反應溫度為_5°C -35°C，其中優選15°C -20°C。中間體IV經過選擇性脫保護反應，得到中間體V<formula>formula see original document page 9</formula>
在該反應中，脫保護反應試劑為乙酰羥胺或者鹽酸羥胺，反應用量為反應物的1-5 當量(摩爾)，優選約1. 5當量。堿性試劑優選為甲醇鈉、氫氧化鉀、碳酸鉀或者乙酸鈉，其 中進一步優選乙酸鈉。中間體V經過2-羥基上保護反應，得到中間體VI
<formula>formula see original document page 9</formula>其中 R選自-SO2CF3或
<formula>formula see original document page 10</formula>在該反應中，使用三氟甲烷磺酰氯，或者咪唑與氯化亞砜對羥基上保護，用量為反 應物的1-3當量(摩爾)，優選約2當量。優選在該反應中使用縛酸劑，縛酸劑優選為吡啶 或者4-甲氨基吡啶，反應用量為反應物的1-10當量(摩爾)，優選約5當量。反應溶劑為 二氯甲烷或者甲苯，其中優選甲苯。中間體VI經過氟代反應進行化學鍵的翻轉，得到中間體VII
<formula>formula see original document page 10</formula>其中 R選自-SO2CF3或
<formula>formula see original document page 10</formula>在該反應中，氟化試劑為三乙胺氫氟酸溶液，其中反應溶劑選用乙酸乙酯、甲苯、 乙腈或者二氯甲烷，其中優選甲苯。反應溫度為40°C -100°C，其中優選50°C -70°C。中間體VII經過脫保護反應，得到成品VIII
<formula>formula see original document page 10</formula>在該反應中，脫保護堿性試劑優選為甲醇鈉、氫氧化鈉或者氨氣，其中進一步優選 氫氧化鈉。反應溫度為_5°C -30°C，其中優選0°C -10°C。在另一方面，本發明還涉及新穎的中間體式V、VI和VII化合物，因此，這些化合物 本身也構成本發明的一部分。在另一方面，本發明還涉及中間體式V、VI和VII化合物在制備氯法拉賓中的應用。本發明的優點本發明是一條全新的制備工藝，起始原料廉價易得，反應過程中條件溫和，無特殊 要求的裝置，可適合產業化生產。具體實施方法下面通過實施例進一步說明本發明。應該理解的是，本發明實施例的制備方法僅 僅是用于說明本發明，而不是對本發明的限制，在本發明的構思前提下對本發明制備方法 的簡單改進都屬于本發明要求保護的范圍。實施例1:2' ,3' ,5'-三-0-乙酰基鳥苷的制備 <formula>formula see original document page 11</formula>在三口瓶中加入100克鳥苷，210毫升醋酐和280毫升DMF和100毫升吡啶，攪拌 下升溫至75 80°C反應1. 5小時。待原料反應完全后，減壓濃縮去約三分之一體積的DMF 和吡啶混合液，加入150ml乙醚，150ml異丙醇，溶液中析出白色固體，降溫至0°C左右，過濾 得固體113克，收率約為78%。熔點:225-232°C IiHNMR(DMSO)2. 05 (s，2 ‘ -Oac) ,2. 06 (s, 3 ‘ -Oac), 2. 12 (s, 5 ‘ -Oac)，4. 29 (m，4 ‘ -H)， 4. 38 (m, 5 ‘ -H), 5. 51 (m, 3 ‘ -H), 5. 81 (t, 2 ‘ _H)，5.81(d，l ‘ -H)，6. 56 (s，2—NH2)， 7. 94(s，8-H)實施例2:6-氯-2' ,3' ,5'-三_0_乙酰基鳥苷的制備
<formula>formula see original document page 11</formula>
III在1升的三口瓶中加入113克2' ,3' ,5'-三_0_乙酰基鳥苷，125克芐基三 乙基氯化銨，35mlN，N- 二甲基苯胺，600ml乙腈，150ml三氯氧磷，機械攪拌下升溫至77 83°C，回流反應30分鐘，然后冷卻至50°C左右減壓濃縮至小體積，把殘余物加入到冰水中，用1L、500ml、500ml的二氯甲烷提取，二氯甲烷相用5 %的碳酸氫鈉溶液洗滌至中性， 無水硫酸鈉干燥，過濾，減壓濃縮二氯甲烷至小體積時加入600ml的異丙醇析出大量固體， 過濾得微黃色固體，真空干燥得90g6-氯三乙酰鳥苷，收率約為76%。熔點143-146°C
1HNMR(DMSO)2. 04 (s，2 ‘ -Oac), 2. 05 (s, 3 ‘ -Oac), 2. 13 (s, 5 ‘ -Oac)，4. 30 (m，4 ‘ -H)， 4. 40 (m, 5 ‘ -H), 5. 55 (m, 3 ‘ -H), 5. 89 (t, 2 ‘ _H)，6.11(d，l ‘ -H)，7. 06 (s，2-NH2)， 8. 37(s，8-H)實施例3 :2，6-二氯-2' ,3' ,5'-三_0_乙酰基腺苷的制備
<formula>formula see original document page 12</formula>
在2升的三口瓶中加入90克6-氯-2' ,3' ,5'-三_0_乙酰基鳥苷，1. 4升二 氯甲烷，攪拌溶解后加入48克三氯化銻，待三氯化銻溶解后滴加入亞硝酸叔丁酯，滴入后 溶液變為渾濁有固體析出。亞硝酸叔丁酯滴完后反應30分鐘，TLC顯示原料已反應完全， 減壓濃縮至小體積帶走亞硝酸叔丁酯，重新加入1. 5L的二氯甲烷，過濾除去鹽，二氯甲烷 相用5 %的碳酸氫鈉洗滌二次，然后用飽和氯化鈉溶液洗滌二次，無水硫酸鈉干燥，過濾，減 壓濃縮小體積時加入200ml乙醇繼續濃縮至析出固體，過濾，真空干燥得2. 6- 二氯三乙酰 腺苷 56. 5g 收率約為 60%。熔點=IeS-ITO0Cl1HNMR(DMSO)2. 01 (s，2 ‘ -Oac) ,2. 04 (s, 3 ‘ -Oac), 2. 12 (s, 5 ‘ -Oac), 4. 31 (m, 4 ‘ —H)， 4. 42 (m, 5' -H), 5. 62 (m, 3 ‘ -H), 5. 91 (t, 2 ‘ -H) ,6. 32 (d, 1' -H)，8. 93 (s，8-H)實施例4 :2-氯-6-氨基-2' ,3' ,5'-三_0_乙酰基腺苷的制備
<formula>formula see original document page 12</formula>
在2升的三口瓶中加入56克2，6-二氯-2' ,3' ,5'-三_0_乙酰基腺苷，1. 12L 四氫呋喃，15 20°C下通入氨氣反應6 8小時，TLC顯示原料反應完全，過濾濾除鹽， 濾液減壓濃縮至油狀物得2-氯-6-氨基三乙酰腺苷50g直接投入下一步反應。熔點 132-138°C IiHNMR(DMSO)2. 04 (s, 2 ‘ -Oac), 2. 13 (s, 3 ‘ -Oac), 2. 51 (s, 5 ‘ -Oac)，4. 28 (m，4 ‘ —H)， 4. 40 (m, 5 ‘ -H), 5. 59 (m, 3 ‘ -H), 5. 89 (t, 2 ‘ -H) ,6. 15 (d, 1 ‘ -H)，7. 93 (s，6-NH2)， 8. 40(s，8-H)實施例5 :2-氯-6-氨基-2'-羥基,5' -二 _0—乙酰基腺苷的制備
<formula>formula see original document page 13</formula>IVV在1升三口瓶中加入12. 8g鹽酸羥胺和9. 8g無水乙酸鈉，400ml吡啶，攪拌反應30 分鐘。用IOOml吡啶溶解53g2-氯_6_氨基-2'，3'，5'-三-0-乙酰基腺苷后加入到1 升的反應瓶中室溫反應約20小時，TLC顯示原料基本反應完全，反應液減壓濃縮至小體積， 加入IL 二氯甲烷，水洗滌三次，無水硫酸鈉脫水干燥，過濾，濾液減壓濃縮至干，加入150ml 乙腈溶解結晶得固體15g，收率約為31%。熔點=ISe-IgSOrHNMR(DMSO)2. 04 (s, 3' -Oac) ,2. 05 (s, 5' -Oac) ,4. 30 (m, 4' -H), 4. 40 (m, 5 ‘ -H)，4. 93 (m， 3' -H) ,5. 27 (t, 2' -H)，5. 86 (d，2-0H)，5. 93 (d，1 ‘ -H)，7. 89 (s，6-NH2)，8. 38 (s，8-H)實施例6 :2-氯-6-氨基-2'-三氟甲烷磺酰氧基,5' -二-0—乙酰基腺
苷的制備
<formula>formula see original document page 13</formula>在500ml的三口瓶中加入15g2_氯-6-氨基-2'-羥基,5' -二-0—乙 酰基腺苷，6. 5ml吡啶，450ml 二氯甲烷攪拌溶解至澄清。然后用冰浴降溫至_5 0°C下滴加IOml三氟甲磺酸酐，約20分鐘滴加完畢，保持0°C反應1. 5 2小時，TLC顯示原料反應 完全，把反應液倒入到400ml的冰水中攪拌分層，水相再用IOOml 二氯甲烷反提，合并二氯 甲烷相，用飽和氯化鈉溶液洗滌二次，無水硫酸鈉脫水干燥，過濾，減壓濃縮至小體積加入 150ml石油醚析晶，得到固體19g，收率約為95%。熔點:120-123°c ] 1hnmr(dmso)2. 00 (s, 3' -Oac) ,2. 17 (s, 5' -Oac), 4. 31 (m, 4' -H), 4. 47 (m, 5 ‘ -H), 5. 87 (t, 3' -H), 6. 21 (m, 2' -H) ,6. 52 (d, 1' —H)，7. 96 (s，6—NH2)，8. 38 (s，8—H)實施例6' :2_氯-6-氨基-2'-咪唑磺酰氧基,5' -二 _0—乙酰基腺苷
的制備
<formula>formula see original document page 14</formula>在150ml的三口瓶中加入7. 7g2_氯-6-氨基-2'-羥基,5' -二-0—乙 酰基腺苷，二氯甲烷80ml，降溫至-10 _5°C，滴加吡啶5ml，氯化亞砜2ml，滴加完后保持 此溫度攪拌30分鐘，加入咪唑6. 2g，然后升溫至室溫反應過夜，次日，把反應液倒入IOOml 水中，分層，水相用40ml 二氯甲烷提取一次，合并有機相，用每次IOOml飽和氯化鈉洗滌二 次，無水硫酸鈉脫水，過濾濃縮至油狀物加入70ml的無水乙醇結晶，得到固體9. 6g，收率約 為 93%。1HNMR(DMSO)2. 06 (s, 3' -Oac), 2. 15 (s, 5' -Oac), 4. 35 (m, 4 ‘ -H), 4. 44 (m, 5 ‘ -H), 4. 47 (m, 咪唑環 4，5-H)，5. 92(t，3' -H)，6. 12 (s，咪唑環 2_H)，6. 20 (m，2 ‘ -H), 6. 49(d, 1' -H)， 7. 98(s，6-NH2)，8· 32(s，8_H)實施例7 :2-氯-6-氨基-2'-氟,5' -二 _0—乙酰基腺苷的制備
<formula>formula see original document page 14</formula>在250ml的三口瓶中加入19g2-氯-6-氨基-2'-三氟甲烷磺酰氧基_3 ‘，5' -二 -O-乙酰基腺苷，120ml乙酸乙酯，35ml三乙胺氫氟酸溶液，攪拌下升溫至70°C回流反應約8小時，TLC顯示原料反應完全，反應液降溫至室溫用飽和碳酸氫鈉洗滌至中性， 飽和氯化鈉洗滌二次，無水硫酸鈉脫水干燥，過濾，減壓濃縮至小體積加入無水甲醇90ml 結晶，過濾干燥得固體7. lg，收率約為50%。熔點ISO-ISSOrHNMR(DMSO)2. 03 (s，3' -Oac) ,2. 15 (s, 5' -Oac), 4. 31 (m, 4' -H)，4. 42 (m，5 ‘ -H), 5. 51 (m, 3' -H)，5. 63 (m，2‘ -H) ,6. 40(dd, 1' —H)，7. 94 (s，6—NH2)，8. 24 (s，8—H)實施例8 氯法拉賓的制備<formula>formula see original document page 15</formula>在250ml的三口瓶中加入7. Ig2-氯-6-氨基-2'-氟,5' -二-0—乙酰 基腺苷，170ml四氫呋喃，攪拌下冰浴降溫至5 0°C，滴加入30ml的2. 5N氫氧化鈉溶液， 30分鐘滴加完畢，滴加完后保持0°C繼續反應1小時，TLC顯示原料反應完全，加入約3ml冰 乙酸調節PH為中性，減壓濃縮至干，加入冰水，過濾得淺灰色固體，用甲醇70ml重結晶，得 到白色固體VDI 3. 0g，收率約為54%。HNMR(DMSO)δ :8.23(dl，H，H-8)，7.78(2H，NH2)，6.31(dd，H-l)，5.88(d，l-H，0H-3 ')， 5. 26 (dt, 1H, H-2 ' )，5. 01 (t，1H，0H—5 ' ), 4. 44 (dm, 1H, H-3 ' ), 3. 85 (m, 1H, H-4 ')， 3. 65-3. 68(m,2H, H-5')。
權利要求
一種制備氯法拉賓的方法，所述方法包括，在堿性試劑存在下，使式VII化合物發生脫保護反應，得到氯法拉賓VIIIF200910119528XC0000011.tif
2.根據權利要求1的方法，其中所述式VII化合物通過以下方法進行制備使式VI化 合物與三乙胺氫氟酸溶液反應，得到式VII化合物<formula>formula see original document page 2</formula>
3.根據權利要求2的方法，其中所述式VI化合物通過以下方法進行制備在選自三氟 甲烷磺酸酐，或者咪唑與氯化亞砜羥基保護劑作用下，對式V化合物的2-羥基進行保護，得 到式VI化合物，<formula>formula see original document page 2</formula>其中R選自<formula>formula see original document page 3</formula>
4.根據權利要求3的方法，其中所述式V化合物通過以下方法進行制備在乙酰羥胺 或者鹽酸羥胺以及堿性試劑作用下，使式IV化合物發生選擇性脫保護反應，得到中間體V<formula>formula see original document page 3</formula>
5.根據權利要求1的方法，包括，(1)在吡啶或者4-甲氨基吡啶和DMF作用下，使鳥苷與醋酐經過乙酰化反應制取三乙 酰鳥苷I ；(2)在三氯氧磷作用下，使式I化合物發生氯代反應，得到式II化合物；(3)使式II化合物在重氮化試劑、鹵代試劑作用下反應，得到式III化合物；(4)使式III進行氨解取代反應，得到式IV化合物；(5)在乙酰羥胺或者鹽酸羥胺以及堿性試劑作用下，使式IV化合物發生選擇性脫保護 反應，得到中間體V;(6)在三氟甲烷磺酸酐，或者在咪唑與氯化亞砜作用下，對式V化合物的2-羥基進行保 護，得到式VI化合物；(7)使式VI化合物與三乙胺氫氟酸溶液反應，得到式VII化合物；(8)在堿性試劑存在下，使式VII化合物發生脫保護反應，得到氯法拉賓VIII；<formula>formula see original document page 4</formula>其中R選自
6.式VII化合物<formula>formula see original document page 4</formula>
7.制備根據權利要求6的式VII化合物的方法，所述方法包括 使式VI化合物與三乙胺氫氟酸溶液反應，得到式VII化合物，<formula>formula see original document page 5</formula>
8
9.式V化合物<formula>formula see original document page 5</formula>
10.根據權利要求6、8或者9的化合物在制備氯法拉賓化合物中的用途。
全文摘要
本發明屬于一種化學合成藥物的工藝，特別涉及一種抗腫瘤藥物氯法拉賓(clofarabine)的合成新工藝，起始原料廉價易得，反應過程中條件溫和，無特殊要求的裝置，可適合產業化生產。該方法中采用新的合成中間體進行合成，由此，本發明還涉及在該方法中使用的新穎中間體。
文檔編號A61P35/00GK101830955SQ200910119528
公開日2010年9月15日 申請日期2009年3月13日 優先權日2009年3月13日
發明者楊偉強, 陳云華 申請人:浙江海正藥業股份有限公司