專利名稱：多羥基海洋甾體(25R)-5α-膽甾-2β,3α,26-三醇的合成方法
技術領域：
本發明涉及一種多羥基海洋甾體的合成方法。
技術背景海洋生物在其特殊的環境下發展了其獨特的代謝方式，從而蘊含著大量結構 奇特、生理活性極強且作用特殊的物質。海洋甾醇是生物膜的重要組成部分，也 是某些激素的前體,具有很強的生物活性，(25R) -501-膽甾-2^301,26-三醇是從海洋 生物(C^/z/"rac/z朋/"crawara)中發現的一種多羥基海洋甾體化合物(M. Valeria D，Auria， J. Org. Chem, 1987, 52(18), 3947- 3952 )，其結構式如I ，化合物I的2， 3位分別具有2P， 3a羥基，17位側鏈上具有獨特的26-羥基。該化合物及其衍生物有望在如抗腫瘤、抗病毒、降血脂，神經保護等方面得 到進一步研究(XIONG Fu， Journal of Natnral Products, 1994， 57, (11)， 1591-1594，)，但該化合物在海洋生物中的含量非常低，目前尚無文獻報道該化 合物的合成方法，為進一步研究該化合物及衍生物的藥理活性，申請人進行了該 化合物的合成研究。發明內容本發明的目的是提供一種多羥基海洋甾體(25R)-5a-膽甾-2(3，3a,26-三醇的合 成方法，該方法具有原料廉價易得、反應條件溫和、選擇性好、產率高等特點。本發明的合成方法是以替告皂甙元為原料，通過對甲苯磺酰氯酯化、消去反 應和鋅粉/乙醇體系還原得(25R)-5a-膽甾-2-烯-l鄰,26-二醇；經叔丁基二甲基氯硅 垸選擇性保護C-26-羥基、C-16-羥基甲基磺酸酯化和四氫鋁鋰還原得(25R)-26-0-叔丁基二甲基硅基-5a-膽甾-2-烯；最后通過環氧化，酸性條件開環得目標化合物 (25R)-5a-膽甾-2p,3a,26-三醇。本發明的反應式可以用以下合成路線表示II-III IV-W IX-1I : R尸RfR3-OH, (25R)-5a-膽甾-2卩,3a,26-三醇；II: R產H, R2= OH替告皂甙 元；III: R產H, R2= OTs替告皂甙元磺酸酯；IV: R尸R^H, (25R)-5a-螺甾-2-烯；V: R產R產H, R3=R4=OH, (25R)-5a-膽甾-2-烯-16(3,26- 二醇；VI: Ri=R2=H, R3=OTBDMS, R4=OH， (25R)-26-0-叔丁基二甲基硅基-5a-膽甾-2-烯-16卩-醇；VH: R尸R^H， R3=OTBDMS， R^OMs， (25R)-26-0-叔丁基二甲基硅基-5a-膽甾-2-烯 -16卩-甲基磺酸酯；Vffl: Ri=R2=H, R3=OTBDMS, R4=H, (25R)-26-0-叔丁基二甲基 硅基-5a-膽甾-2-烯；IX:R尸RfO， R3=OTBDMS， (25R)-26-0-叔丁基二甲基硅基 -2a， 3a-環氧-膽甾。本發明的具體反應步驟是(1) 將替告皂甙元II溶于干燥吡啶中，加入對甲苯磺酰氯，反應液緩慢倒入 17% (w/w) HC1中，抽濾，沉淀用水洗至中性，干燥得白色固體化合物替告皂 甙元磺酸酯III;(2) 將化合物III溶于干燥DMF中，加入LiBr和Li2C03，反應結束后，反 應液冷卻至室溫，緩慢倒入10% (w/w) HC1中，抽濾，沉淀用水洗至中性，千 燥得固體粉末化合物IV;(3) 將化合物IV溶在乙醇中，加入鋅汞齊，回流下滴加濃鹽酸，TLC跟蹤 反應，原料消失后停止反應，過濾除去無機沉淀，減壓除去大部分乙醇，用二氯 甲烷提取1 3次，有機層用水洗至中性，無水硫酸鈉干燥，濃縮得白色固體，硅 膠柱層析提純得白色固體化合物V;(4) 將化合物V溶于無水溶劑中，加入咪唑和叔丁基二甲基氯硅烷，室溫下 攪拌反應過夜，反應結束后，反應液倒入水中分散，二氯甲烷提取1 3次，有機 層用水洗，無水硫酸鈉干燥，濃縮得黃色油狀物化合物VI;(5) 將化合物VI溶于無水吡啶中，冰水浴條件下加入甲基磺酰氯，溫度升至 室溫后攪拌反應4 8小時，TCL檢測原料消失，加水淬滅反應，二氯甲烷提取， 有機相用5% (w/w)稀鹽酸洗去吡啶，水洗至中性，無水硫酸鈉干燥，濃縮得黃色油狀物化合物VD;(6) 將化合物VE溶于無水溶劑中，分批緩慢加入氫化鋁鋰，室溫下攪拌反應， TCL檢測原料消失，加入淬滅劑結束反應，過濾，有機層用5% (w/w)稀鹽酸 洗滌，再用水洗至中性，無水硫酸鈉干燥，濃縮得紅棕色油狀物，硅膠柱層析提 純得油狀化合物W1;(7) 將化合物M溶于二氯甲垸中，使用第一種氧化體系時，依次加入水、碳 酸鈉和間氯過氧苯甲酸，反應4~8h;使用第二種氧化體系時，依次加入高錳酸 鉀/硫酸銅粉末、叔丁醇和水，2~6h;反應結束后減壓濃縮除去二氯甲垸，剩余水 相用乙酸乙酯提取，有機層分別用5% (w/w)亞硫酸鈉洗、飽和碳酸氫鈉洗、 水洗各1~3次，無水硫酸鈉干燥，減壓濃縮得淡黃色油狀物IX;(8) 將化合物IX溶于丙酮中，加入酸水解，反應結速后減壓蒸去丙酮，加乙 酸乙酯萃取，有機層依次用飽和亞硫酸鈉、飽和碳酸氫鈉，飽和食鹽水和水洗滌。 無水硫酸鈉千燥，粗產物經硅膠柱層析提純得白色固體I 。上述反應步驟中，步驟(1)中II與對甲苯磺酰氯的摩爾比為1 : 1~2，反應 時間為20 30h;步驟(2)中m、 LiBr和Li2C03的摩爾比為1 : 10-15 : 10~15， 反應時間為l 4h，反應溫度為U0 155'C;步驟(3)中IV與鋅汞齊的摩爾比為 1 : 140~240;步驟(4)中溶劑為DMF、 THF或二氯甲垸，V、咪唑和叔丁基二 甲基氯硅烷的摩爾比為1 : 1~3 : 1~3;步驟(5)中VI與甲基磺酰氯的摩爾比為 1 : 1~3;步驟(6)中，VD與氫化鋁鋰的摩爾比為1 : 1~3，反應時間為24 48h， 無水溶劑為乙醚或四氫呋喃，淬滅劑為結晶硫酸鈉(Na2S04 . 10H2O)或水 (H20);步驟(7)中，對第一種氧化體系Vffl、 二氯甲烷和水的用量比為lg : 40~60mL : 30 40mL，Vl、碳酸鈉和間氯過氧苯甲酸的摩爾比為1 : 2.5~4 : 1.5-3; 對第二種氧化體系祉二氯甲烷叔丁醇水的用量比是lg: 10~20mL: l~3mL: 0.2~o.6mL, VI:高錳酸鉀硫酸銅的用量摩爾比是1: 10~15: 5 8; 步驟(8) 中酸為高氯酸或硫酸，IX與高氯酸的摩爾比為1:3 6， IX與硫酸的摩爾比為 1 : 2~4，反應時間為12~24h。本發明設計的合成路線具有合成原料廉價易得，合成路線科學合理等特點， 目標化合物具有潛在的抗腫瘤、抗病毒活性。
具體實施方式
以下實施例用以說明本發明，但本發明的保護范圍并不僅限以下實施例。除 非有特別說明，以下實施例中I : R尸RfRfOH, (25R) -5a-膽甾-2(3,301,26-三醇; II: R尸H, R2= OH替告皂甙元；III: R尸H, R2= OTs替告皂甙元磺酸酯；IV: R尸R^H, (25R) —5a-螺甾-2-烯；V: R產RfH, R3=R4=OH, (25R) —5a-膽甾-2-烯 -1鄰,26-二醇；VI: R尸RfH， R3=OTBDMS, R4=0H， (25R)-26-0-叔丁基二甲基硅 基-5a-膽甾-2-烯-16(3-醇；VII: R尸RfH, R3=0TBDMS, R4OMs， (25R)-26-0-叔丁 基二甲基硅基-5a-膽甾-2-烯-16卩-甲基磺酸酉旨；V1I: RfR^H, R3=OTBDMS， R4=H， (25R)-26-0-叔丁基二甲基硅基-5a-膽甾-2-烯；IX:R尸RfO, R3=OTBDMS, (25R)-26-0-叔丁基二甲基硅基-2a， 3a-環氧-膽甾。 實施例l實施例1提供的(25R)-5a-膽甾-2卩,3a,26-三醇的合成方法包括如下步驟(1) .替告皂甙元Il50g (0.12mol)溶于250ml干燥吡啶中，加入對甲苯磺酰氯 45.8g (0.24mol)，室溫下攪拌反應24h。反應液緩慢倒入1000mll7%(w/w)HCl中， 析出白色沉淀，抽濾，沉淀用水洗至中性，干燥得68g白色固體化合物m，產率 99%。(2) .化合物IIl30g (0.053mol)溶于450ml干燥DMF中，加入LiBr 45.6g (0.53mol)和Li2C03 39.2g (0.53mol)，回流1.5h。冷卻至室溫后緩慢倒入10X(w/w)HCl中，抽濾，沉淀水洗至中性，干燥得白色固體粉末化合物IV23g。產 率87.8%。(3) .在一裝有機械攪拌，恒壓滴液漏斗，回流冷凝管的2L三口圓底燒瓶中依 次加入化合物IV (15g， 37.7mmo1)和1100ml乙醇，加入鋅汞齊585g，回流下 滴加濃鹽酸400ml， TLC跟蹤反應，原料消失后停止反應。過濾，減壓除去大部 分乙醇，用二氯甲烷提取250mlx3次，有機層用水洗至中性，無水硫酸鈉干燥，濃縮得13g白色固體。硅膠柱層析(乙酸乙酯石油醚，V: V = 3: 7)提純得白色固體化合物Vl0.8g，產率71.3%。(4) .化合物V(30g， 74.6mmol)溶于無水DMF(300ml)中，加入咪唑(15.2g, 3eq) 和叔丁基二甲基氯硅垸(22.5g，2eq)，室溫下攪拌反應過夜。TCL檢測原料消失， 倒入3倍量水中分散DMF， 二氯甲烷提取3次，水洗3次，無水硫酸鈉干燥， 濃縮得黃色油狀物化合物V!57g。產率86.3%。(5) .化合物VI (5g，9.67mmo1)溶于30ml無水吡啶，攪拌溶解，冰水浴條件 下加入甲基磺酰氯(2.25ml,3eq),溫度升至室溫后攪拌反應4小時，加水淬滅 反應，二氯甲烷提取，有機相用5X(w/w)稀鹽酸洗去吡啶，水洗至中性，無水 硫酸鈉干燥，濃縮得黃色油狀物5.2g。硅膠柱層析(乙酸乙酯石油醚，V: V =1: 10)提純得淡黃色油狀化合物VE4.6g，產率80%。(6) .化合物訓(17g， 29.16mmo1)溶于無水乙醚510ml中，分批緩慢加入氫 化鋁鋰(2.2g, 2eq)，室溫下攪拌反應36h， TLC檢測原料消失。加含結晶水的 硫酸鈉淬滅反應，過濾，濾渣用乙酸乙酯洗兩遍，有機層合并，用5。/。(w/w)稀鹽 酸洗滌，有機層再用水洗至中性，無水硫酸鈉干燥，濃縮得14g紅棕色油狀物。 硅膠柱層析(乙酸乙酯石油醚，V: V=l: 15)提純得油狀化合物Wl8.9g，產率79%。(7) .將化合物Vffl (16g， 0.032mol)溶于750ml 二氯甲烷中，加入水450ml和 碳酸鈉(13.6g, 0.128mol)。室溫攪拌下緩慢加入間氯過氧苯甲酸(13.7g， 0.0832mol)。 6h后結束反應，濃縮除去二氯甲烷，水相用乙酸乙酯提取，有機相 分別用5。/。(w/w)亞硫酸鈉、飽和碳酸氫鈉和水洗各三次，無水硫酸鈉干燥，減壓濃縮得17g淡黃色油狀物。硅膠柱層析(乙酸乙酯石油醚，V: V=l: 15)提純得油狀化合物Kl0.9g，產率66%。(8) .化合物IX (4g, 7.75mmo1)溶于丙酮200ml中，加入水18.6ml及70%高 氯酸(2.7ml,4eq)。室溫攪拌反應過夜，反應結束后減壓除去丙酮，加乙酸乙酯萃 取，有機相依次用飽和亞硫酸鈉、飽和碳酸氫鈉洗滌、飽和食鹽水和洗滌。無水硫酸鈉干燥，濃縮得白色固體6g。硅膠柱層析(丙酮石油醚，V: V = 3: 7)提純得白色固體化合物I 3g。產率93%。 實施例2實施例2提供的(25R) -501-膽甾^,301,26-三醇的合成方法包括如下步驟(1) .同實施例l.(l)。(2) .化合物IIl30g (0.053mol)溶于450ml干燥DMF中，加入LiBr 45.6g (0.53mol)和Li2C03 39.2g (0.53mol)， 110。C回流4h。冷卻至室溫后緩慢倒入10X(w/w)HCl中，抽濾，沉淀水洗至中性，干燥得白色固體粉末化合物IV23g， 產率82%。(3H8).同實施例1(3)~(8)。 實施例3實施例3提供的(25R) -501-膽甾-2(3,301,26-三醇的合成方法包括如下步驟 (1)~(2).同實施例1.(1)~(2)。(3) .在一裝有機械攪拌，恒壓滴液漏斗，回流冷凝管的2L三口圓底燒瓶中依 次加入化合物rV (15g， 37.7mmo1)禾Q 1100ml乙醇，加入鋅汞齊445g，回流下 滴加濃鹽酸300ml， TLC跟蹤反應，原料消失后停止反應。過濾，減壓除去大部 分乙醇，用二氯甲垸提取250mlx3次，有機層用水洗至中性，無水硫酸鈉干燥，濃縮得13g白色固體。硅膠柱層析(乙酸乙酯石油醚，V: V = 3: 7)提純得白色固體化合物Vl0.8g，產率65%。(4) ~(8).同實施例1.(4)~(8)。 實施例4實施例4提供的(25R) -5a-膽甾-2p，3a，26-三醇的合成方法包括如下步驟 (1)~(6).同實施例1.(1)~(6)。(7) .將化合物Vffl (4g， 0.008mol)溶于40mL 二氯甲垸中，加入結晶硫酸銅 及高錳酸鉀混合物粉末24g，再加入4mL適量叔丁醇及0.8mL水，室溫下攪拌 2小時。減壓除去二氯甲烷，水相用乙酸乙酯提取，有機相分別用5。/。(w/w)亞硫 酸鈉、飽和碳酸氫鈉和水洗各三次，無水硫酸鈉干燥，減壓濃縮得3.6g淡黃色 油狀物，產率87%。(8) 化合物IX (2g, 7. 75咖o1)溶于丙酮100ml中，加入適量10mL2MH2S04， 室溫下攪拌24小時，用飽和碳酸氫鈉溶液調pH至中性，減壓除去丙酮，加乙酸 乙酯萃取，有機相依次用飽和亞硫酸鈉、飽和碳酸氫鈉洗滌、飽和食鹽水和洗滌，無水硫酸鈉干燥。硅膠柱層析(乙酸乙酯石油醚，V: V = 3: 7)提純得白色固體化合物I 1.3g，產率85%。目標化合物的波譜數據NMR(DMSO， 400MHz),S(ppm): 0.613(s, 3H， 18-Me)， 0.80(d, 3H, 27-Me, 片6.4Hz), 0.88(d, 3H， 21國Me， J=6.4Hz)， 0.903(s， 3H， 19-Me)， 3.15-3.17(m,lH, 26-Ha), 3.21 3.23(m, 1H, 26-Hb), 3.55~3.60(m， 2H, 2a陽H and 3卩-H)."C NMR(DMSO ， 400MHz),5(ppm): 12.40(CH3), 14.42(CH3), 17.18(CH3)，18.95(CH3), 20.89(CH2), 23.34(CH2), 24.26(CH2), 28.26(CH2), ' 28.52(CH2):31.85(CH2), 32.31(CH2), 33,73(CH2), 34.94(CH), 35.61(CH), 35.80(CH), 35.80(C)，36.19(CH2), 38.85(CH), 39.96(CH2), 40.11(CH2), 42.66(C), 55.25(CH), 56.20(CH):56.55(CH), 66.84(CH2), 69.56(CH), 70.51(CH).IR(KBr)v(cm,: 3352, 2927, 1446, 1382, 1036.Anal, calcd for C27H4803: C 77.09, H 11,50, found C 77.16, H 11.58.
權利要求
1.多羥基海洋甾體(25R)-5α-膽甾-2β，3α，26-三醇的合成方法，其特征是以替告皂甙元為原料，通過對甲苯磺酰氯酯化、消去反應和鋅粉/乙醇體系還原得(25R)-5α-膽甾-2-烯-16β，26-二醇；經叔丁基二甲基氯硅烷選擇性保護C-26-羥基、C-16-羥基甲基磺酸酯化和四氫鋁鋰還原得(25R)-26-O-叔丁基二甲基硅基-5α-膽甾-2-烯；最后通過環氧化，酸性條件開環得目標化合物(25R)-5α-膽甾-2β，3α，26-三醇。
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3. 根據權利要求2所述的合成方法，其特征是步驟(1)中，II與對甲苯磺 酰氯的摩爾比為1 : 1~2，反應時間為20 30h。
4. 根據權利要求2所述的合成方法，其特征是步驟(2)中，III、 LiBr和 Li2C03的摩爾比為1 : 10~15 : 10 15，反應時間為l-4h，反應溫度為110~155°C。
5. 根據權利要求2所述的合成方法，其特征是步驟(3)中，IV與鋅汞齊的 摩爾比為1 : 140 240。
6. 根據權利要求2所述的合成方法，其特征是步驟(4)中，溶劑為DMF、 THF或二氯甲烷，V、咪唑和叔丁基二甲基氯硅垸的摩爾比為1 : 1~3 : 1 3。
7. 根據權利要求2所述的合成方法，其特征是步驟(5)中，VI與甲基磺酰 氯的摩爾比為1 : 1~3。
8. 根據權利要求2所述的合成方法，其特征是步驟(6)中，VD與氫化鋁鋰 的摩爾比為1:1 3，反應時間為24 48h，無水溶劑為乙醚或四氫呋喃，淬滅劑 為結晶硫酸鈉或水。
9. 根據權利要求2所述的合成方法，其特征是步驟(7)中，對第一種氧化 體系VI、 二氯甲烷和水的用量比為lg : 40~60mL : 30 40mL; 對第二種氧化體系VI、碳酸鈉和間氯過氧苯甲酸的摩爾比為1 : 2.5~4 : 1.5~3。
10.根據權利要求2所述的合成方法，其特征是步驟(8)中，酸為高氯酸 或硫酸，K與高氯酸的摩爾比為1 : 3~6， K與硫酸的摩爾比為1 : 2~4，反應時 間為12~24h。
全文摘要
本發明公開了一種多羥基海洋甾體(25R)-5α-膽甾-2β，3α，26-三醇的合成方法。該方法以廉價的替告皂甙元為原料，通過對甲苯磺酰氯酯化、消去反應和鋅粉/乙醇體系還原，得(25R)-5α-膽甾-2-烯-16β，26-二醇；經叔丁基二甲基氯硅烷選擇性保護C-26-羥基、C-16-羥基甲基磺酸酯化和四氫鋁鋰還原得(25R)-26-O-叔丁基二甲基硅基-5α-膽甾-2-烯；最后通過環氧化，酸性條件開環得目標化合物(25R)-5α-膽甾-2β，3α，26-三醇。本發明的合成路線具有合成原料廉價易得，合成路線科學合理等特點，目標化合物具有潛在的抗腫瘤、抗病毒活性。
文檔編號C07J9/00GK101220073SQ20071003296
公開日2008年7月16日 申請日期2007年12月28日 優先權日2007年12月28日
發明者張靜夏, 羅美鳳 申請人:中山大學