专利名称：抗肿瘤药物氯法拉宾的合成工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于一种化学合成药物的工艺，特别涉及一种抗肿瘤药物氯法拉宾 (clofarabine)的合成新工艺。
背景技术：
氯法拉宾(Clofarabine，曾用名Clofarex)，化学名为2_氯_9-(2_脱 氧-2-氟-β -D-阿拉伯糖基)-腺嘌呤，是第二代嘌呤核苷类似物，通过抑制DNA聚合酶及 RNA还原酶的活性达到抑制肿瘤的作用。2004年12月28日批准用于儿童顽固性或复发性 急性淋巴细胞白血病的治疗，本品已被FDA授予罕见药物地位，用于治疗儿童急性淋巴细 胞白血病，本品在2005年1月份已在美国首次上市。氯法拉滨作为目前唯一可以特异性用 于儿童白血病的化疗药，治疗白血病总体反应率高，并且很好耐受，没有不可预知的不良反 应。既可以静脉给药，也可以口服，本品为十多年来首个获准专门用于儿童的白血病治疗新 药。氯法拉滨还具有潜在广谱抗肿瘤特性，在美国，用于乳腺癌、肺癌、结直肠癌、前列腺癌、 肾癌、宫颈癌、胰腺癌、皮肤癌、膀胱癌、非小细胞肺癌、口腔癌、鼻咽癌、喉癌、上颂窦癌、食 管癌、子宫瘤、黑色素瘤、平滑肌肉瘤的I期临床研究大部分已经完成。急性骨髓性白血病、 慢性淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤处于II期临床研究阶段，抑制移植排斥研究处于I期临床研 究阶段。所以在用于治疗急性白血病例的同时，它的潜在适应症包括很多实体瘤以及一些 免疫性疾病。氯法拉宾由美国伯明翰南方研究所研制，并授权英国Bioenvision公司和美国 Ilex Oncology公司共同开发，文献报道的氯法拉宾共有三条合成路线，如下合成路线一
<formula>formula see original document page 6</formula>合成路线二<formula>formula see original document page 7</formula>合成路线三
<formula>formula see original document page 7</formula>三条路线均用到中间体1-溴-2-脱氧-2-氟-3，5- 二 -O-苯甲酰基-α -D-阿拉 伯糖，此中间体糖以1，3，5-三-O-苯甲酰基-α -D-呋喃核糖为原料，经过五步反应得到， 起始原料成本较高，且反应中用到氯化亚砜，此类溶剂对环境污染严重，现已列为国家禁用
女口
<formula>formula see original document page 7</formula>发明人进行了 2-氯-9-(2-脱氧-2-氟-β -D-阿拉伯糖基)_腺嘌呤即氯法拉宾 的化学合成方法的探索，提供了一种成本低，反应条件温和，操作简便易行，产品质量好，适 宜于大规模工业化生产的方法。

发明内容
本发明的目的开辟了一条全新的合成方法，而且起始原料便宜易得，适合工业化
生产氯法拉宾。本发明采用了廉价的鸟苷作为起始原料，经过乙酰化，得到中间体I<formula>formula see original document page 8</formula>在上述反应中使用的试剂为4-甲氨基吡啶或者吡啶和DMF，用量为反应物1-5当 量(摩尔)，优选约3. 3当量。中间体I经过氯代反应，得到中间体11
<formula>formula see original document page 8</formula>
在该反应中使用的氯代试剂优选为三氯氧磷，优选该反应在苄基三乙基氯化铵、 苄基四丁基氯化铵或者溴化铵存在下进行，其用量为反应物的1-5当量(摩尔)，优选约 2. 2当量。进一步优选在该反应中使用缚酸剂，所使用的缚酸剂为4-甲氨基吡啶、N，N- 二 甲基苯胺或者三乙胺，N，N-二甲基苯胺为优先选用。中间体11经过重氮化反应，得到中间体III
<formula>formula see original document page 8</formula> 在该反应中使用的卤代试剂为三甲基氯硅烷、三氯化锑或者乙酰氯，用量为反应 物0. 5-2当量(摩尔)的量，优选1当量，优选卤代试剂为三氯化锑。使用的重氮化试剂优 选为BTEA-N02 (苄基三乙基亚硝酸胺)、亚硝酸钠或者亚硝酸叔丁酯，用量为反应物1-5当 量(摩尔)的量，优选约2. 2当量，重氮化试剂优选亚硝酸叔丁酯。反应溶剂为二氯甲烷或者二溴甲烷，优选二氯甲烷。中间体III经过氨解取代反应，得到中间体IV<formula>formula see original document page 9</formula>
在该反应中，优选氨解所用溶剂为乙二醇二甲醚或者四氢呋喃，其中优选四氢呋 喃。反应温度为_5°C -35°C，其中优选15°C -20°C。中间体IV经过选择性脱保护反应，得到中间体V<formula>formula see original document page 9</formula>
在该反应中，脱保护反应试剂为乙酰羟胺或者盐酸羟胺，反应用量为反应物的1-5 当量(摩尔)，优选约1. 5当量。碱性试剂优选为甲醇钠、氢氧化钾、碳酸钾或者乙酸钠，其 中进一步优选乙酸钠。中间体V经过2-羟基上保护反应，得到中间体VI
<formula>formula see original document page 9</formula>其中 R选自-SO2CF3或
<formula>formula see original document page 10</formula>在该反应中，使用三氟甲烷磺酰氯，或者咪唑与氯化亚砜对羟基上保护，用量为反 应物的1-3当量(摩尔)，优选约2当量。优选在该反应中使用缚酸剂，缚酸剂优选为吡啶 或者4-甲氨基吡啶，反应用量为反应物的1-10当量(摩尔)，优选约5当量。反应溶剂为 二氯甲烷或者甲苯，其中优选甲苯。中间体VI经过氟代反应进行化学键的翻转，得到中间体VII
<formula>formula see original document page 10</formula>其中 R选自-SO2CF3或
<formula>formula see original document page 10</formula>在该反应中，氟化试剂为三乙胺氢氟酸溶液，其中反应溶剂选用乙酸乙酯、甲苯、 乙腈或者二氯甲烷，其中优选甲苯。反应温度为40°C -100°C，其中优选50°C -70°C。中间体VII经过脱保护反应，得到成品VIII
<formula>formula see original document page 10</formula>在该反应中，脱保护碱性试剂优选为甲醇钠、氢氧化钠或者氨气，其中进一步优选 氢氧化钠。反应温度为_5°C -30°C，其中优选0°C -10°C。在另一方面，本发明还涉及新颖的中间体式V、VI和VII化合物，因此，这些化合物 本身也构成本发明的一部分。在另一方面，本发明还涉及中间体式V、VI和VII化合物在制备氯法拉宾中的应用。本发明的优点本发明是一条全新的制备工艺，起始原料廉价易得，反应过程中条件温和，无特殊 要求的装置，可适合产业化生产。具体实施方法下面通过实施例进一步说明本发明。应该理解的是，本发明实施例的制备方法仅 仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的构思前提下对本发明制备方法 的简单改进都属于本发明要求保护的范围。实施例1:2' ,3' ,5'-三-0-乙酰基鸟苷的制备 <formula>formula see original document page 11</formula>在三口瓶中加入100克鸟苷，210毫升醋酐和280毫升DMF和100毫升吡啶，搅拌 下升温至75 80°C反应1. 5小时。待原料反应完全后，减压浓缩去约三分之一体积的DMF 和吡啶混合液，加入150ml乙醚，150ml异丙醇，溶液中析出白色固体，降温至0°C左右，过滤 得固体113克，收率约为78%。熔点: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)实施例2:6-氯-2' ,3' ,5'-三_0_乙酰基鸟苷的制备
<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_乙酰基鸟苷，125克苄基三 乙基氯化铵，35mlN，N- 二甲基苯胺，600ml乙腈，150ml三氯氧磷，机械搅拌下升温至77 83°C，回流反应30分钟，然后冷却至50°C左右减压浓缩至小体积，把残余物加入到冰水中，用1L、500ml、500ml的二氯甲烷提取，二氯甲烷相用5 %的碳酸氢钠溶液洗涤至中性， 无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩二氯甲烷至小体积时加入600ml的异丙醇析出大量固体， 过滤得微黄色固体，真空干燥得90g6-氯三乙酰鸟苷，收率约为76%。熔点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)实施例3 :2，6-二氯-2' ,3' ,5'-三_0_乙酰基腺苷的制备
<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_乙酰基鸟苷，1. 4升二 氯甲烷，搅拌溶解后加入48克三氯化锑，待三氯化锑溶解后滴加入亚硝酸叔丁酯，滴入后 溶液变为浑浊有固体析出。亚硝酸叔丁酯滴完后反应30分钟，TLC显示原料已反应完全， 减压浓缩至小体积带走亚硝酸叔丁酯，重新加入1. 5L的二氯甲烷，过滤除去盐，二氯甲烷 相用5 %的碳酸氢钠洗涤二次，然后用饱和氯化钠溶液洗涤二次，无水硫酸钠干燥，过滤，减 压浓缩小体积时加入200ml乙醇继续浓缩至析出固体，过滤，真空干燥得2. 6- 二氯三乙酰 腺苷 56. 5g 收率约为 60%。熔点=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)实施例4 :2-氯-6-氨基-2' ,3' ,5'-三_0_乙酰基腺苷的制备
<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 四氢呋喃，15 20°C下通入氨气反应6 8小时，TLC显示原料反应完全，过滤滤除盐， 滤液减压浓缩至油状物得2-氯-6-氨基三乙酰腺苷50g直接投入下一步反应。熔点 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)实施例5 :2-氯-6-氨基-2'-羟基,5' -二 _0—乙酰基腺苷的制备
<formula>formula see original document page 13</formula>IVV在1升三口瓶中加入12. 8g盐酸羟胺和9. 8g无水乙酸钠，400ml吡啶，搅拌反应30 分钟。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 升的反应瓶中室温反应约20小时，TLC显示原料基本反应完全，反应液减压浓缩至小体积， 加入IL 二氯甲烷，水洗涤三次，无水硫酸钠脱水干燥，过滤，滤液减压浓缩至干，加入150ml 乙腈溶解结晶得固体15g，收率约为31%。熔点=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)实施例6 :2-氯-6-氨基-2'-三氟甲烷磺酰氧基,5' -二-0—乙酰基腺
苷的制备
<formula>formula see original document page 13</formula>在500ml的三口瓶中加入15g2_氯-6-氨基-2'-羟基,5' -二-0—乙 酰基腺苷，6. 5ml吡啶，450ml 二氯甲烷搅拌溶解至澄清。然后用冰浴降温至_5 0°C下滴加IOml三氟甲磺酸酐，约20分钟滴加完毕，保持0°C反应1. 5 2小时，TLC显示原料反应 完全，把反应液倒入到400ml的冰水中搅拌分层，水相再用IOOml 二氯甲烷反提，合并二氯 甲烷相，用饱和氯化钠溶液洗涤二次，无水硫酸钠脱水干燥，过滤，减压浓缩至小体积加入 150ml石油醚析晶，得到固体19g，收率约为95%。熔点: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)实施例6' :2_氯-6-氨基-2'-咪唑磺酰氧基,5' -二 _0—乙酰基腺苷
的制备
<formula>formula see original document page 14</formula>在150ml的三口瓶中加入7. 7g2_氯-6-氨基-2'-羟基,5' -二-0—乙 酰基腺苷，二氯甲烷80ml，降温至-10 _5°C，滴加吡啶5ml，氯化亚砜2ml，滴加完后保持 此温度搅拌30分钟，加入咪唑6. 2g，然后升温至室温反应过夜，次日，把反应液倒入IOOml 水中，分层，水相用40ml 二氯甲烷提取一次，合并有机相，用每次IOOml饱和氯化钠洗涤二 次，无水硫酸钠脱水，过滤浓缩至油状物加入70ml的无水乙醇结晶，得到固体9. 6g，收率约 为 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, 咪唑环 4，5-H)，5. 92(t，3' -H)，6. 12 (s，咪唑环 2_H)，6. 20 (m，2 ‘ -H), 6. 49(d, 1' -H)， 7. 98(s，6-NH2)，8· 32(s，8_H)实施例7 :2-氯-6-氨基-2'-氟,5' -二 _0—乙酰基腺苷的制备
<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三乙胺氢氟酸溶液，搅拌下升温至70°C回流反应约8小时，TLC显示原料反应完全，反应液降温至室温用饱和碳酸氢钠洗涤至中性， 饱和氯化钠洗涤二次，无水硫酸钠脱水干燥，过滤，减压浓缩至小体积加入无水甲醇90ml 结晶，过滤干燥得固体7. lg，收率约为50%。熔点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)实施例8 氯法拉宾的制备<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四氢呋喃，搅拌下冰浴降温至5 0°C，滴加入30ml的2. 5N氢氧化钠溶液， 30分钟滴加完毕，滴加完后保持0°C继续反应1小时，TLC显示原料反应完全，加入约3ml冰 乙酸调节PH为中性，减压浓缩至干，加入冰水，过滤得浅灰色固体，用甲醇70ml重结晶，得 到白色固体VDI 3. 0g，收率约为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')。
权利要求
一种制备氯法拉宾的方法，所述方法包括，在碱性试剂存在下，使式VII化合物发生脱保护反应，得到氯法拉宾VIIIF200910119528XC0000011.tif
2.根据权利要求1的方法，其中所述式VII化合物通过以下方法进行制备使式VI化 合物与三乙胺氢氟酸溶液反应，得到式VII化合物<formula>formula see original document page 2</formula>
3.根据权利要求2的方法，其中所述式VI化合物通过以下方法进行制备在选自三氟 甲烷磺酸酐，或者咪唑与氯化亚砜羟基保护剂作用下，对式V化合物的2-羟基进行保护，得 到式VI化合物，<formula>formula see original document page 2</formula>其中R选自<formula>formula see original document page 3</formula>
4.根据权利要求3的方法，其中所述式V化合物通过以下方法进行制备在乙酰羟胺 或者盐酸羟胺以及碱性试剂作用下，使式IV化合物发生选择性脱保护反应，得到中间体V<formula>formula see original document page 3</formula>
5.根据权利要求1的方法，包括，(1)在吡啶或者4-甲氨基吡啶和DMF作用下，使鸟苷与醋酐经过乙酰化反应制取三乙 酰鸟苷I ；(2)在三氯氧磷作用下，使式I化合物发生氯代反应，得到式II化合物；(3)使式II化合物在重氮化试剂、卤代试剂作用下反应，得到式III化合物；(4)使式III进行氨解取代反应，得到式IV化合物；(5)在乙酰羟胺或者盐酸羟胺以及碱性试剂作用下，使式IV化合物发生选择性脱保护 反应，得到中间体V;(6)在三氟甲烷磺酸酐，或者在咪唑与氯化亚砜作用下，对式V化合物的2-羟基进行保 护，得到式VI化合物；(7)使式VI化合物与三乙胺氢氟酸溶液反应，得到式VII化合物；(8)在碱性试剂存在下，使式VII化合物发生脱保护反应，得到氯法拉宾VIII；<formula>formula see original document page 4</formula>其中R选自
6.式VII化合物<formula>formula see original document page 4</formula>
7.制备根据权利要求6的式VII化合物的方法，所述方法包括 使式VI化合物与三乙胺氢氟酸溶液反应，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.根据权利要求6、8或者9的化合物在制备氯法拉宾化合物中的用途。
全文摘要
本发明属于一种化学合成药物的工艺，特别涉及一种抗肿瘤药物氯法拉宾(clofarabine)的合成新工艺，起始原料廉价易得，反应过程中条件温和，无特殊要求的装置，可适合产业化生产。该方法中采用新的合成中间体进行合成，由此，本发明还涉及在该方法中使用的新颖中间体。
文档编号A61P35/00GK101830955SQ200910119528
公开日2010年9月15日 申请日期2009年3月13日 优先权日2009年3月13日
发明者杨伟强, 陈云华 申请人:浙江海正药业股份有限公司