一种重楼皂甙的合成方法技术

一重楼皂甙，即２－Ｏ－α－Ｌ－吡喃鼠李糖基－４－Ｏ－Ｌ－吡喃阿拉伯糖基－β－Ｄ－吡喃葡萄糖基薯蓣皂甙的合成方法，是以β－Ｄ－吡喃葡萄糖基薯蓣皂甙（Ｔｒｉｌｌｉｎ）为原料，经过葡萄糖基的选择性保护与鼠李糖基给体进行糖苷化反应，再与阿拉伯糖基给体进行糖苷化反应，随后脱去保护基，即得一重楼皂甙。该方法原料便宜易得，反应条件温和，产物收率较高，β型产物的光谱纯度达９９％以上，在整个合成方法步骤中，以方便的重结晶取代柱层析分离纯化手段，从而减少了设备投资，降低了成本，且操作方便，因此本发明专利技术合成方法是适宜于工业化大规模生产的方法。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有生物活性的甾体甾甙的合成方法，具体地说是一重楼皂甙，即2-O-α-L-吡喃鼠李糖基-4-O-L-吡喃阿拉伯糖基-β-D-吡喃葡萄糖基薯蓣皂甙(英文名称为Polyphyllin，结构如下所示)的合成方法。 虽然植物中有很多种皂甙，但皂甙是一类极性较强的大分子化合物，不容易结晶，易溶于水和醇，难溶于有机溶剂，而且在同一植物中往往有很多结构相近的皂甙共存，更增加了分离纯化的困难。一般经过分离纯化只能得到总皂甙。要使总皂甙得到进一步分离，得到较纯的皂甙，往往仅靠一种柱层析的方法很难解决所有的分离问题。另外甾体皂甙在植物中的含量也不尽相同，有的甾体皂甙的含量很低，这样从植物中提取也更加困难。这样由于皂甙在植物中含量很低，且分离过程复杂，很难用于工业化生产。然而皂甙元相对于皂甙来说，更容易分离得到，且分离纯化过程易于工业化。由于甾体皂甙元是合成甾体避孕药及激素类药物的原料，国内外学者在50～60年代在寻找资源、改进生产工艺等方面做了很多工作，到目前为止我国已是能够大量生产薯蓣皂甙元(diosgenin)、替告皂甙元(tigogenin)和海柯皂甙元(hecogenin)等甾体皂甙元的重要国家，这样就为化学合成甾体皂甙准备了充足的原料来源。重楼是常用中药，其中的药理的活性成分多为皂甙。J.C.N.Ma and F.W.Lau报道在中国重楼中发现所述重楼皂甙(Photochemistry，24，1561-1565，1985)。近几年来也已有文献报道了所述重楼皂甙(Polyphyllin)的半合成工作，其中惠永正等做了较多的工作(Carbohydrate Research，317，53-62，1999；CarbohydrateResearch，331，1-7，2001；)，下面介绍一下文献上公布的合成路线(1)Shaojiang Deng，Biao Yu和Yongzheng Hui，Carbohydrate Research，317，53-62，1999。 这条路线从葡萄糖的硫苷开始，与薯蓣甙元(diosgenin)反应，该步糖苷化使用当量的N-碘代丁二酰亚胺(NIS)-三氟甲磺酸银(AgOTf)混合物为促进剂，由于NIS和AgOTf都很贵，且需要当量的促进剂，成本较高，并且该步反应条件相对苛刻(-30℃)，收率也不高(50％)；其次整个合成路线偏长，总收率仅12.9％，故从成本和收率两方面来考虑，均不利于大规模生产。(2)Bing Li，Biao Yu和Yongzheng Hui，Carbohydrate Research，331，1-7，2001 这条路线虽然短捷，但将鼠李糖给体做成溴苷，所用试剂价格比做成亚胺酯的要高许多；其次在上鼠李糖的糖苷化反应中，该步使用昂贵的三氟甲磺酸银(AgOTf)做促进剂，且使用量也是受体的2.2倍，反应副产物较多，故虽然反应条件较温和，仅从成本考虑，也不利于大规模生产。本专利技术的方法可以用下述反应式表示 本专利技术的合成方法中，采用薯蓣皂甙元(Diosgenin)和葡萄糖糖苷化反应得到的产物β-D-吡喃葡萄糖基薯蓣皂甙(Trillin)为原料，选择性地在Trillin的葡萄糖基的3，6位上三甲基乙酰基保护基(Piv)，得到3，6-二-O-三甲基乙酰基-β-D-吡喃葡萄糖基薯蓣皂甙(I)，化合物(I)与由L-鼠李糖单水合物(R1)经过三步反应(R1→R2→R3→R4)合成的糖基配体，即2，3，4-三-O-三甲基乙酰基-L-吡喃鼠李糖三氯乙酰亚胺酯(R4)进行糖苷化反应，得到化合物(II)；化合物(II)再与由L-阿拉伯糖(A1)经过五步反应(A1→A2→A3→A4→A5→A6)合成的糖基配体，即2，3，5-三-O-乙酰基-L-吡喃阿拉伯糖三氯乙酰亚胺酯(A6)进行糖苷化反应，得到化合物(III)，然后脱去保护基，即可得到Polyphyllin(IV)。本专利技术合成方法包括以下步骤1.四-O-三甲基乙酰基-L-吡喃鼠李糖(R2)的合成L-鼠李糖单水合物(R1)和三甲基乙酰氯，在溶剂中反应，加入相转移催化剂，定量生成化合物(R2)。化合物(R1)和三甲基乙酰氯以及弱碱的摩尔比是1∶6.0-13.0∶15-30，反应溶剂是二氯甲烷、三氯甲烷或和吡啶，弱碱是吡啶或三乙胺，相转移催化剂为4，4-二甲氨基吡啶(DMAP)，季胺碱类如四甲基氢氧化铵，四乙基氢氧化铵，四丙基氢氧化铵和四丁基氢氧化铵，化合物(R1)与催化剂的摩尔比例为1∶0.05-0.2；反应温度是60-80℃，反应时间是8-24小时。反应结束后按常规方法处理。合成方法参考Bing Li，et al，Carbohydrate Research，2001，331，1-7。2.2，3，4-三-O-三甲基乙酰基-L-吡喃鼠李糖(R3)的合成化合物(R2)在极性溶剂中和醋酸肼反应，生成2，3，4-三-O-三甲基乙酰基-L-吡喃鼠李糖(R3)。极性溶剂是N，N-二甲基甲酰胺，化合物(R2)的重量与极性溶剂的体积比是1∶5-20，化合物(R2)与醋酸肼的摩尔比为1∶2-5，反应温度是0-30℃，反应时间是2-10小时。纯化产物较好的是采用重结晶纯化，也可用柱层析纯化，反应收率为60-72％。合成方法参考Petersen，Lars et al，J.Org.Chem，2001，66(19)，6268-6275。3、2，3，4-三-O-三甲基乙酰基-L-吡喃鼠李糖三氯乙酰亚胺酯(R4)的合成化合物(R3)和三氯乙腈、催化剂在溶剂中于惰性气体保护下反应生成2，3，4-三-O-三甲基乙酰基-L-吡喃鼠李糖三氯乙酰亚胺酯(R4)。催化剂是1，8-二氮杂二环-7-十一烯(DBU)或无水碳酸钾，化合物(R3)和三氯乙腈、催化剂的摩尔比为1∶1.0-1.8∶0.05-0.08，惰性保护气体是氮气或氩气，反应温度是0-25℃，溶剂是二氯甲烷或三氯甲烷，反应时间是1.0-3.0小时。纯化产物较好的方法是用短硅胶柱过滤，过滤用的吸附剂是硅胶，硅胶与产物的重量比为4-1∶1，硅胶的粒度是40-60μm，反应收率为88-96％。合成方法参照Petersen，Lars et al，J.Org.Chem，2001，66(19)，6268-6275。4、阿拉伯糖甲苷(A2)的合成阿拉伯糖(A1)和HCl/MeOH溶液在极性溶剂中反应，定量生成阿拉伯糖甲苷(A2)，化合物(A1)与HCl/MeOH的摩尔比是1∶0.8-1.5，反应溶剂是甲醇、乙醇、四氢呋喃或其混合物，化合物(A1)的重量与溶剂的体积比是1∶15-25，反应温度为0-30℃，反应时间6-20小时，反应后完全，加入弱碱终止反应，经后处理得淡黄液体。合成方法参照Backinosky，L.N.；etal，Carbohydr.Res.1985，138，41。5、2，3，5-三-O-乙酰基-L-吡喃阿拉伯糖甲苷(A3)的合成阿拉伯糖甲苷(A2)和乙酸酐在溶剂中反应，定量生成2，3，5-三-O-乙酰基-L-吡喃阿拉伯糖甲苷(A3)。化合物(A2)和乙酸酐的摩尔比是1∶3-6，反应溶剂是吡啶、三乙胺、三甲胺或其混合物，化合物(A2)的重量与溶剂的体积比是6-10。反应温度为0-30℃，反应时间是1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一重楼皂甙，即２－Ｏ－α－Ｌ－吡喃鼠李糖基－４－Ｏ－Ｌ－吡喃阿拉伯糖基－β－Ｄ－吡喃葡萄糖基薯蓣皂甙的合成方法，其特征包括如下步骤： （ａ） 由３，６－二－Ｏ－三甲基乙酰基－β－Ｄ－吡喃葡萄糖基薯蓣皂甙（化合物Ⅰ）、２，３，４－三－Ｏ－三甲基乙酰基－Ｌ－吡喃鼠李糖三氯乙酰亚胺酯（化合物Ｒ４）、促进剂和分子筛在惰性气体保护下，在溶剂中进行糖苷化反应生成２－Ｏ－（２，３，４－Ｏ－三甲基乙酰基－α－Ｌ－吡喃鼠李糖基）－３，６－二－Ｏ－三甲基乙酰基－β－Ｄ－吡喃葡萄糖基薯蓣皂甙（化合物Ⅱ），在糖苷化反应中，化合物Ⅰ、化合物Ｒ４和促进剂的摩尔比是１∶１．０－６．０∶０．０１－０．２，化合物Ⅰ和分子筛的重量比为１∶０－１．５，反应温度是－７８－４０℃，反应时间是０．２－４小时，反应溶剂用量是１ｍｏｌ化合物Ⅰ用５－３５升溶剂，反应结束时加入弱碱淬灭反应，化合物Ⅱ用柱层析纯化； （ｂ） ２－Ｏ－（２，３，４－Ｏ－三甲基乙酰基－α－Ｌ－吡喃鼠李糖基）－３，６－二－Ｏ－三甲基乙酰基－β－Ｄ－吡喃葡萄糖基薯蓣皂甙（化合物Ⅱ）、２，３，５－三－Ｏ－乙酰基－Ｌ－吡喃阿拉伯糖三氯乙酰亚胺酯（化合物Ａ↓［６］）、促进剂和分子筛在惰性气体保护下，于溶剂中进行糖苷化反应生成２－Ｏ－（２，３，４－Ｏ－三甲基乙酰基－α－Ｌ－吡喃鼠李糖基）－４－Ｏ－（２，３，５－Ｏ－三乙酰基－Ｌ－吡喃阿拉伯糖基）－３，６－二－Ｏ－三甲基乙酰基－β－Ｄ－吡喃葡萄糖基薯蓣皂甙（化合物Ⅲ），在糖苷化反应中，化合物Ⅱ、化合物Ａ↓［６］和促进剂的摩尔比是１∶１．５－６．０∶０．０１－０．２，化合物Ⅱ和分子筛的重量比为１∶０－１．５，反应温度是－７８－４０℃，反应时间是０．２－４小时，反应溶剂用量是１ｍｏｌ化合物Ⅱ用５－３５升溶剂，反应结束时加入弱碱淬灭反应，化合物Ⅲ用柱层析或重结晶纯化； （ｃ） 化合物Ⅲ和碱在溶剂中进行脱保护基反应生成一重楼皂甙，即２－Ｏ－α－Ｌ－吡喃鼠李糖基－４－Ｏ－Ｌ－吡喃阿拉伯糖基－β－Ｄ－吡喃葡萄糖基薯蓣皂甙，在脱保护基反应中，化合物Ⅲ和碱的摩尔比是１∶１０－３０，反应温度是２０－６０℃，反应时间是５－２０小时，反应溶剂的用量是１ｍｏｌ化合物Ⅲ用１０－３０升溶剂，生成的产物用重结晶或柱层析纯化。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：惠永正，刘俊耀，王平，
申请(专利权)人：上海药谷药业有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]