阿扎那韋的化學合成與結構確認研究

鄒俊東，唐 瓊

（江蘇豪森藥業集團有限公司，江蘇連云港 222069）

阿扎那韋是新研發的一種蛋白酶抑制劑，可通過對HIV復制周期內的蛋白酶轉率活性進行有效抑制來達到影響病毒正常裝配的效果，進而阻斷病毒的中間合成，達到抑制HIV病毒的效果[1-2]。阿扎那韋的規模化、標準化生產工藝是當前研究的熱點。

1 材料與方法

1.1 儀器及設備

氣相色譜儀（Aglient 6820），高效氣相色譜儀（7890A），紅外光譜儀（NICOLET iS10），核磁共振儀（Varian INOVA 400），元素分析儀（CARLO-ERBA 1106），旋光度儀（Autopol IV），玻璃儀器，加熱套（TC-15），電子攪拌器（GC12-2），真空水泵，旋轉蒸發儀，電子天平（LT3002E），烘箱。

1.2 材料及化學試劑

主要試劑及材料見表1。

表1 研究主要試劑及材料

1.3 合成實驗

1.3.1 1-溴頻那酮的制備

將甲苯500mL和499mmol頻那酮加入反應瓶內，攪拌溶解后冷卻至0℃，再加入溴素524mmol后，于1.5h滴畢，再保溫1.5h后加入水200mL，將混合物充分攪拌15min后，緩慢加溫至20℃后，再將其中加入固體NaHCO3524mmol，可見液體分層，將甲苯層在60℃的水浴鍋內減壓濃縮至干燥，可得約83.25g油狀物。

1.3.2 還原反應

精準稱取干燥的四氫呋喃100mL，向其中加入催化劑（1S，2R）-（-）-順式-1-氨基-2-茚醇約17mmol，再稱取170mmol的中間體1加入其中，混合時需在高純度的氮氣保護下進行，并充分攪拌約30min，即可得到硼烷四氫呋喃化合物約340mmol。經反應液降溫，當溫度降至-10℃后再次攪拌30min，再加入10mL的甲醇進行淬滅反應后再加水100mL。對混合好的化合物減壓濃縮處理，然后將溶劑去除后加入100mL的二氯甲烷進行攪拌，攪拌后靜置使其分層。提取有機層，在其中加入1M HCl進行洗滌，再次靜置分層。提取有機層再加入300mL的水進行洗滌后放置使其分層[3]。將制得的有機層提取出來后利用硫酸鎂干燥，再次抽濾后即可得到粗品（R）-1-溴-3，3-二甲基-2羥基丁烷。

1.3.3 Mitsunobu反應

精準量取甲苯300mL加入110mmol中間體2內，丁二酰亞胺110mmol，再加入三苯基膦115.5mmol，將混合物冷卻至0℃后，再滴入約132mmol的二氮二甲酸二異丙酯，并在1h內滴畢，保溫放置3h。反應結束后置入水浴鍋內減壓蒸餾處理。

1.3.4 水解反應

在110mmol的1.3.3反應產物中間體3內加入水200mL，鹽酸600mmol，進行升溫回流處理，保溫約5h后，反應完畢。加入60mL的甲苯，使其分層，提取水層后加入30%的液堿，將溶液的pH調制中性后，將液體旋干出來，即可得到（S）-2-氨基-3，3-二甲基-1-丁醇。

1.3.5 氧化反應

稱取1.3.4制備好的化合物75.4mmol加入100mL水中，再加入氫氧化鈉150.8mmol。加溫至50℃后，于1h內滴入BoC2O 79.17mmol，保溫處理1.5h。經減壓蒸餾處理后將其中的叔丁醇和水去除后，再加水100mL和50mL的醋酸異丙酯以及碳酸氫鈉82.9mmol，充分溶解后再加入3.8mmol的溴化鈉和2.2mmol的2，2，6，6-四甲基哌啶氮氧化合物。冷卻至0℃后，滴加150mmol的次氯酸鈉，保溫1h再進行加溫，控制其溫度在20℃左右再保溫1h，反應完成后使用TLC中控反應終點。再在混合物內加入硫代硫酸鈉，去除混合物氧化性后再加入適量的鹽酸，將其pH調整在2～3，將混合物靜置分層。靜置好后將有機層提取出來進行減壓蒸餾處理，去除其中的醋酸異丙酯后將化合物進行濃縮干燥。再加入50mL的鹽酸后回流保溫處理1h，反應結束后減壓濃縮至干燥，得到叔亮氨酸。

1.3.6 MOC-L-叔亮氨酸的合成

取76.3mmol的1.3.5中制備好的化合物加入100mL水中，再加入氫氧化鈉190.7mmol，20℃時緩慢向其中滴加氯甲酸甲酯99.2mmol，保溫，反應5h。待反應結束后，冷卻至20℃，加入甲苯進行提取。水層冷卻至0℃后加入乙酸乙酯適量，緩慢滴加適量的鹽酸，將溶液的pH調整至2～3，使其分層。在水層內再加入乙酸乙酯進行提取。將有機層混合后加入飽和食鹽水洗滌后加入無水硫酸鎂，干燥抽濾后，再次使用乙酸乙酯淋洗，控制在50℃，再次減壓蒸餾濃縮，得到MOC-L-叔亮氨酸。

1.3.7 阿扎那韋的合成

將反應瓶徹底清潔后加入1-[4-（吡啶-2-基）-苯基]-4-（S）-羥基-5（S）-2，5-二氨基-6-苯基-2-氮雜己烷37mmol以及148mmol的三乙胺、四氫呋喃1 000mL，隨后加入1.3.6制備好的MOC-L-叔亮氨酸74mmol和74mmol的EDCI·HCI。35℃下，攪拌2h，期間用TLC分析跟蹤。將化合物減壓濃縮處理，在殘液中加入45mL的乙醇以及55mL水，加熱到60℃后再將緩慢降溫至0℃，充分攪拌3h后抽濾。濾餅使用40mL按照1∶2比例混合的乙醇和水溶液洗滌后抽干，烘干，即得固體狀態的阿扎那韋單體。稱取阿扎那韋單體28.4mmol，用100mL的異丙醇進行溶解后，再加入28.4mmol的硫酸，然后將固體析出后抽濾，即得到阿扎那韋硫酸鹽。

1.4 分析檢驗

1.4.1 純度檢驗

采用高效液相色譜法，條件為：色譜柱為250mm×4.6mm，5μm；流動相為0.02mol/L醋酸銨緩沖液-甲醇，比例為25∶75，流速設定為1.0mL/min，波長為250nm，進樣量控制在20μL。檢驗時先將供試品10mg加入80mL流動相稀釋，配置成供試品溶液，在根據HPLC法操作標準，進行供試品檢驗，記錄色譜圖。

1.4.2 核磁檢驗

采用核磁共振儀對樣本進行檢測，采用CDCI3-d6，DMSOD6作為溶劑，內標物為TMS。

1.4.3 MOC-L-叔亮氨酸色譜純度檢測HPLC-UV

采用液相色譜法進行檢測，條件為：色譜柱為YMC ODSAQ 150mm*4.6mm，3μm；流動相A為乙腈-緩沖溶液，比例為2：98；滾動相為乙腈緩沖液，比例為55：45；流速設定為1.0mL/min；波長為205nm；進樣量控制在20μL；柱溫為30℃。按照液相色譜法相關操作標準進行供試品檢驗，記錄色譜圖。

1.4.4 MOC-L-叔亮氨酸手性純度檢驗分析

采用液相色譜法進行檢測，條件為：色譜柱為chiracel OD 250mm×4.6mm，5μm；流動相A為乙腈-緩沖溶液，比例為20∶80；流速設定為0.5mL/min；波長為195nm；進樣量控制在20μL；柱溫設定為30℃。按照液相色譜法相關操作標準進行供試品檢驗，記錄色譜圖。

1.4.5 紅外光譜檢測

參考《中國藥典》IV C錄制聚苯乙烯薄膜光譜對儀器校正和檢定相關要求，采用NICOLET iS10紅外檢測儀進行樣本檢驗。

2 結果與討論

2.1 合成研究

頻那酮溴化收率為93%，通過適當延長滴加的時間，合理控制溴素用量，降低反應溫度等措施可有效控制雜質。還原反應產物收率為87%。Mitsunobu反應的收率為82%。水解反應收率為95%。氧化反應收率為81%。計算得出頻那酮到L-叔亮氨酸的總收率約為51%，手性純度為90%。

2.2 阿扎那韋成品結構

2.2.1 成品結構確認

對合成所得的阿扎那韋硫酸鹽樣本的結構進行分析，經各項檢測分析，結果可見阿扎那韋硫酸鹽的分子量為802.36，見表2。

表2 阿扎那韋結構分析結果

由表2可以看出，檢測的5中元素理論計算量分別為56.83%、6.73%、10.47%、21.94%和3.99%，實際測量出的平均值為56.78%、6.85%、10.45%、21.95%、3.98%，與理論計算值基本一致。

2.2.2 結構確認

通過檢測可見本次研究所得化合物碳譜共計有35條譜線，分別對應了結構中的38個碳原子。通過碳譜分析說明該化合物具有阿扎那韋的多組結構特征峰，符合阿扎那韋的結構。紅外光譜檢測可見各個吸收峰值與振動類型均與化合物阿扎那韋相符合。質譜檢測得到化合物的M+H峰，經確認分子量為704.622，而阿扎那韋的分子量為704.8，可見制備所得的化合物為目標產物阿扎那韋。

3 結束語

通過對阿扎那韋合成工藝路線進行優化，得到一條更加適宜工業化大規模生產的新工藝路線，該生產工藝的反應條件較為溫和，適宜用于規模化的工業生產。