新型17α-乙炔基-5-雄甾烯-3β,7β,17β-三醇(HE3286)衍生物的合成

葉 玲, 張培翼, 王佳寧， 陳良康, 陳建興, 陳海林

(1. 復(fù)旦大學(xué) 藥學(xué)院,上海 200032; 2. 上海市計劃生育科學(xué)研究所,上海 200032)

17α-乙炔基-5-雄甾烯-3β,7β,17β-三醇(HE3286)是治療與自身免疫疾病相關(guān)的新型甾體化合物，具有可口服的優(yōu)勢，對類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、潰瘍性結(jié)腸炎，以及肥胖性糖尿病的治療都已進入臨床實驗階段，均具有很好的療效[1]。

本文以脫氫表雄酮為原料，經(jīng)羥基乙酰化,羰基亞乙二氧基化，CrO3/3，5-二甲基吡啶氧化，硼氫化鈉還原，脫17-位亞乙二氧基，脫3-位乙酰基，用叔丁基二甲基氯硅烷(TBDMSCl)保護3，7-OH， 17-位環(huán)氧化，17-位開環(huán)，脫TBDMSCl保護等十步反應(yīng)合成了四個新型的17α-乙炔基-5-雄甾烯-3β,7β,17β-三醇(HE3286)衍生物(10a～10d， Scheme 1)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR和MS表征。

CompabcdArCl-Cl-Cl--

Scheme1

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

Fisher-Johns型熔點儀(溫度未校正)；Bruker AVANCE Ⅲ500 MHz型核磁共振儀(CDCl3為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo))；FT-IR-8400型紅外光譜儀(KBr壓片);HP598A型質(zhì)譜儀。

DHEA， CrO3和3，5-二甲基吡唑，工業(yè)品；其余所用試劑均為分析純；高效薄層層析硅膠板和高效薄層層析硅膠(干法裝柱)，青島海洋化工廠。

1．2 合成

(1) 3β-乙酰氧基-5-雄甾烯-17-酮(1)的合成

在三口瓶中依次加入DHEA 92.32 g(320 mmol)，吡啶800 mL，醋酐70 mL及對甲苯磺酸(TsOH)1 g，攪拌下于室溫反應(yīng)12 h(TLC跟蹤)。倒入冰水中，攪拌析出沉淀，抽濾，濾餅用大量水洗，干燥得白色固體1 103 g，收率97.4%， m.p.171 ℃～173 ℃(169 ℃～171 ℃[2])。

(2) 3β-乙酰氧基-17,17-亞乙二氧基-5-雄甾烯(2)的合成

在三口瓶中依次加入1 80 g(242 mmol)，二氯甲烷800 mL，乙二醇320 mL，原甲酸三乙酯240 mL及TsOH 1.6 g，攪拌下于室溫反應(yīng)5 h(TLC跟蹤)。加入飽和NaHCO3溶液800 mL，攪拌10 min后減壓蒸除溶劑至析出大量白色固體。過濾，濾餅干燥后經(jīng)混合溶劑[V(甲醇) ∶V(乙醇)=1 ∶1]重結(jié)晶得白色固體2 71 g，收率78.3%， m.p.143 ℃～144 ℃(140 ℃～142 ℃[7])；1H NMRδ： 5.38(m, 1H, 6-H), 4.61(m, 1H, 3-H), 3.85(m, 4H, OCH2), 2.03(s, 3H, COCH3), 1.03(s, 3H, 19-H), 0.86(s, 3H, 18-H)[3]。

(3) 3β-乙酰氧基-17,17-亞乙二氧基-5-雄甾烯-7-酮(3)的合成

將CrO3200 g加入800 mL二氯甲烷中，用干冰丙酮浴冷至-20 ℃后迅速加入3,5-二甲基吡唑(3，5-DMP)193 g,于-20 ℃攪拌反應(yīng)30 min。于-20 ℃～-10 ℃慢慢滴加2 50 g(134 mmol)的二氯甲烷(50 mL)溶液,滴畢，于-20 ℃～-5 ℃反應(yīng)4 h。加2 L混合溶劑[V(甲苯) ∶V(乙酸乙酯)=7 ∶3]，經(jīng)硅藻土硅膠短柱(洗脫劑：A)分離得粗產(chǎn)，用無水甲醇重結(jié)晶得白色固體3，收率52.5%；1H NMRδ： 5.71(s, 1H, 6-H), 4.72(m, 1H, 3-H), 3.85(m, 4H, OCH2), 2.05(s, 3H, COCH3), 1.21(s, 3H, 19-H), 0.87(s, 3H, 18-H)； ESI-MSm/z(%): 389{[M+H]+}。

(4) 3β-乙酰氧基-17,17-亞乙二氧基-5-雄甾烯-7-醇(4)的合成

在反應(yīng)瓶中加入3 20 g(51.5 mmol)的THF(100 mL)溶液，攪拌下加入200 mL CeCl·7H2O/無水甲醇溶液。冷卻至-5 ℃，分批加入硼氫化鈉2.4 g，加畢，于5 ℃以下反應(yīng)至終點(TLC跟蹤)。旋干溶劑，用乙酸乙酯(3×50 mL)萃取，合并萃取液，用無水硫酸鈉干燥，蒸除溶劑后經(jīng)無水甲醇重結(jié)晶得白色固體4，收率79%；1H NMRδ： 5.31(d, 1H, 6-H), 4.62(m, 1H, 3-H), 3.89(m, 4H, OCH2), 2.04(s, 3H, COCH3), 1.07(s, 3H, 19-H), 0.88(s, 3H, 18-H)； ESI-MSm/z(%): 413{[M+Na]+}。

(5) 3β-乙酰氧基-5-雄甾烯-7-醇-17-酮(5)的合成

在反應(yīng)瓶中加入4 10 g(25.5 mmol)的丙酮(200 mL)溶液，冷卻至0 ℃，攪拌下加入p-TsOH 0.14 g，反應(yīng)4 h(TLC跟蹤)。經(jīng)硅膠柱層析[洗脫劑：A=V(石油醚) ∶V(乙酸乙酯)=20 ∶1]分離得白色固體5 7.27 g，收率82%;1H NMRδ： 5.34(d, 1H, 6-H), 4.63(m, 1H, 3-H), 3.98(m, 1H, 7-H), 2.04(s, 3H, COCH3), 1.10(s, 3H, 19-H), 0.90(s, 3H, 18-H)； ESI-MSm/z: 369{[M+Na]+}。

(6) 3β,7β-5-雄甾烯-二醇-17-酮(6)的合成

在反應(yīng)瓶中依次加入5 10 g(28.9 mmol)的無水甲醇(80 mL)溶液，水33 mL和Na2CO34.5 g,攪拌下回流反應(yīng)3 h。旋干溶劑，殘余物加水84 mL，置冰箱中冷凍過夜。過濾，濾餅用無水甲醇重結(jié)晶得白色固體6，收率75%；1H NMRδ： 5.32(d, 1H, 6-H), 3.96(m, 1H, 3-H), 3.50(m, 1H, 7-H), 1.08(s, 3H, 19-H), 0.90(s, 3H, 18-H)。

(7) 3β,7β-二叔丁基二甲基硅氧基-5-雄甾烯-17-酮(7)的合成

在反應(yīng)瓶中依次加入6 3 g(9.8 mmol)的DMF(45 mL)溶液,咪唑1.68 g及TBDMSCl 2.48 g，攪拌下于室溫反應(yīng)過夜。用無水乙醚(3×15 mL)萃取，合并萃取液，濃縮后經(jīng)硅膠柱層析(A=50 ∶1)純化得白色固體7，收率92%；1H NMRδ： 5.20(d, 1H, 6-H), 4.02(m, 1H, 3-H), 3.43(m, 1H, 7-H)。

(8) 3β,7β-二叔丁基二甲基硅氧基-5-雄甾烯-17-環(huán)氧乙烷(8)的合成

在反應(yīng)瓶中加入7 3.6 g(6.77 mmol)的DMF(20 mL)溶液，攪拌下加入叔丁醇鉀1.14 g和三甲基碘化硫2 g，于室溫反應(yīng)2 h。用無水乙醚萃取，合并萃取液，濃縮得白色固體8，收率94%；1H NMRδ： 5.18(d, 1H, 6-H), 3.95(m, 1H, 3-H), 3.43(m, 1H, 7-H)。

(9)10a～10d的合成通法

在反應(yīng)瓶中加入80.2 g(0.366 mmol),叔丁醇4 mL及親核試劑芳硫酚(ArSH)0.732 mmol，攪拌下于室溫反應(yīng)1 h。旋干溶劑，用二氯甲烷(3×5 mL)萃取，無水硫酸鈉干燥，蒸干溶劑后經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑：A=2 ∶1)純化得白色固體9a～9d。

在反應(yīng)瓶中加入9a～9d0.22 mmol, THF 2 mL及四正丁基氟化銨(Bu4NF)0.287 g(1.1 mmol),攪拌下于80 ℃反應(yīng)72 h。經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑：A=1 ∶1)純化得白色粉末10a～10d。

10a： 收率90%, m.p.202 ℃～204 ℃；1H NMRδ： 7.35(d, 1H, ArH)， 7.34(d, 1H, ArH), 7.26(d, 1H, ArH), 7.24(d, 1H, ArH), 5.29(d, 1H, 6-H), 3.30(d, 1H, 20-H), 3.11(d, 1H, 20-H), 1.08(s, 3H, 19-H), 0.95(s, 3H, 18-H)； LC-MSm/z(%): 485{[M+Na]+}。

10b： 收率89%, 178 ℃～180 ℃；1H NMRδ: 7.45(d, 1H, ArH)， 7.43(d, 1H, ArH), 7.22(dd, 1H, ArH), 7.16(dd, 1H, ArH), 5.28(d, 1H, 6-H), 3.30(d, 1H, 20-H), 3.12(d, 1H, 20-H), 1.08(s, 3H, 19-H), 0.96(s, 3H, 18-H)； LC-MSm/z(%): 485{[M+Na]+}。

10c： 收率92%, 168 ℃～170 ℃；1H NMRδ: 7.37(d, 1H, ArH)， 7.28(d, 1H, ArH), 7.18(d, 1H, ArH), 7.16(dd, 1H, ArH), 5.29(d, 1H, 6-H), 3.32(d, 1H, 20-H), 3.13(d, 1H, 20-H), 1.08(s, 3H, 19-H), 0.95(s, 3H, 18-H)； IRν： 3 317, 2 933, 1 579, 1 064 cm-1； LC-MSm/z(%)： 485{[M+Na]+}。

10d： 收率93%, 164 ℃～167 ℃；1H NMRδ： 7.23(d, 1H, ArH)， 7.19(d, 1H, ArH), 7.17(d, 1H, ArH), 7.01(dd, 1H, ArH), 5.28(d, 1H, 6-H), 3.31(d, 1H, 20-H), 3.13(d, 1H, 20-H), 2.32(s, 3H, ArCH3)， 1.07(s, 3H, 19-H), 0.95(s, 3H, 18-H)； IRν： 3 284, 2 901, 1 434, 1 061 cm-1; LC-MSm/z(%)： 465{[M+Na]+}。

2 結(jié)果與討論

3是合成HE3286的關(guān)鍵中間體。3不僅具有化學(xué)預(yù)防、抗癌細胞增長[4]及誘導(dǎo)形成肝臟產(chǎn)熱酶的作用[5],而且還是合成其他產(chǎn)熱酶的重要中間體[6，7]。合成3的關(guān)鍵是7-位烯丙位的氧化，常用的試劑有：三氧化鉻-吡啶絡(luò)合物， PCC(氯鉻酸吡啶鹽)，PDC(重鉻酸吡啶鹽)，重鉻酸鈉，N-羥基鄰苯二甲酰亞胺，高碘酸鈉和CuI等。Marwah[8]等以高碘酸鈉和過氧叔丁醇為氧化劑合成3，存在反應(yīng)時間過長，純度低等缺點；葛永昌等[9]以N-羥基-琥珀酰亞胺為促進劑，鉻酐為氧化劑，在含水丙酮中對脫氫表雄酮進行烯丙位氧化。該法降低了鉻酐的用量，提高了反應(yīng)得率，但對3的合成無效。CuI和t-BuO2H[10]也能氧化得到所需產(chǎn)物，產(chǎn)率50%。 PDC與t-BuO2H[11]合用存在反應(yīng)時間過長，后處理復(fù)雜等不足。Na2CrO4在酸性條件下也應(yīng)用于烯丙位氧化反應(yīng)，但是收率不高，而且存在著易氧化過頭、分子內(nèi)酸敏感基團須先進行保護等缺點。

本文對合成3進行了初步的反應(yīng)體系優(yōu)化，得出最佳的反應(yīng)條件為：以CrO3/3，5-二甲基吡啶為氧化劑，于-10 ℃～-5 ℃反應(yīng)4 h。該方法具有后處理簡單、成本低、反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)時間短，純度高等優(yōu)點。

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