本发明专利技术公开了一种制备治疗骨质疏松症药物帕立骨化醇的方法。以维生素D2为原料，经化学反应和生物反应步骤获得目标物。革除了昂贵毒性双羟基化试剂的使用，采用价廉有效氧化试剂高锰酸钾溶液的双羟基化断键成酮。在碱性试剂下异构化成烯烃，运用硼氢化试剂9-BBN，硼烷等试剂进行硼氢化反应，引入1位羟基，开环得到19-去甲维生素D2，以Pseudonocardia?autotrophica?SWJTUQL-3721021(自养假诺卡氏菌CGMCC?5098)为羟基化菌，用生物转化法进行25位的直接羟基化，经提取分离获得帕立骨化醇。本发明专利技术通过化学-生物转化结合的方法，将帕立骨化醇已知公开报道的27步反应缩短为9步反应，提高了总收率，缩短了工艺路线，为解决帕立骨化醇的工业制备提供一条新的工艺路线。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化学及生物制药，尤其是治疗骨质疏松症的药物l-α -羟基-19-去亚甲基维生素A
技术介绍
帕立骨化醇(Paricalcitol)是Abbott公司于1998年开发的新型活性维生素药物，商品名为kmplar已获FDA批准上市，临床上用于预防及治疗继发性甲状旁腺功能亢进动物。实验及临床研究显示paricalcitol具有相对选择性的药理作用能安全有效地抑制甲状旁腺激素的分泌及甲状旁腺的增生而很少引起高钙血症和高磷血症，可替代骨化三醇(calcitriol)用于尿毒症特别适用于长期血液透析病人继发性甲状旁腺功能亢进的治疗。1- α -羟基-19-去亚甲基维生素D2 (1 α -19-nor_VD2)，即帕立骨化醇(paricalcitol)的已知合成大多采用全合成，主要有两类合成路线，一是如专利US7645911所述方法采用维生素仏或25羟基维生素仏作为原料，经过保护、1位羟基化，10，19位双键四氧化锇/高碘酸钠断键，还原、磺酰化、LiAlH4还原等的步骤合成或保护、或10，19位双键四氧化锇/高碘酸钠断键、1，10双键成烯，硼氢化引入1位羟基、保护、22，23臭氧断键、引入25羟基侧链等合成；如专利US5237110、US5M6925所述方法采用25羟基维生素A作为原料，经过保护、1位羟基化，10，19位双键四氧化锇/高碘酸钠断键，还原、磺酰化、LiAlH4 还原等的步骤合成。二是如专利 US5086191、US5^1731/5391755、US5486636、US5525745等专利所述采用维生素仏作为原料，采用臭氧断6，7位双键，分别得到A环和CD环，或者以手性合成子分别合成A环合CD环，再分别经过各种化学修饰，将去除了 10位亚甲基的A环经过wittig反应与CD环缩合，再经Wittig-Horner反应，Suzuki-Miyaura偶联反应，Julia-type成烯反应等多步合成得到。第二种方法步骤繁多，多次进行手性拆分，收率极低，用于合成帕立骨化醇非常不经济。第一种方法步骤相对要少些，但仍然要使用剧毒昂贵的四氧化锇作为烯烃双羟基化试剂，或使用难得的25羟基维生素&做原料，或者使用臭氧断22，23双键，再引入25羟基侧链，在生产上依然工序太多，操作复杂，收率偏低，总收率仅0. 左右。
技术实现思路
鉴于现有技术的以上不足，本专利技术的目的是提供一种制备帕立骨化醇的新方法，使之具有生产工序简化、收率高、且革除剧毒昂贵的四氧化锇作为烯烃双羟基化试剂应用的优点。本专利技术的目的是通过如下手段来实现的。，以维生素D2为原料，采用如图1所表达的化学反应和生物反应步骤获得治疗骨质疏松症药物帕立骨化醇1-α-羟基-19-去亚甲基维生素D2(ix)化学反应部分高锰酸钾水溶液在_20°C下，以醇类溶剂溶解环化物(iii)滴加浓度为5-20%的高锰酸钾水溶液，搅拌反应1-10小时最好3小时，浓缩去除水，残余物用同体积乙醇稀释；0°C下，加入10-20%的高碘酸钠水溶液，搅拌2-5小时，最好3小时，用等体积1-5个碳的氯代烷烃，1-5个碳的羧酸酯等萃取，浓缩至干，得到10羰基环化维生素D2 (iv)；在_78°C下，滴加非极性溶剂的强碱，加入三氟甲烷磺酸酐、N-苯基双(三氟甲烷磺酰)亚胺，得到烯醇基三氟甲烷磺酸酯(V)；用甲酸及醋酸钯还原得到1，10双键的环己烯衍生物(vi)，使用硼氢化试剂经碱性过氧化氢氧化得到1-羟基-19-去甲维生素D2(Vii)，采用低分子有机酸开环，洗涤后再经4%的氢氧化钠甲醇溶液水解得到1-羟基-10去甲维生素D2 (viii)；生物反应部分1-羟基-19-去甲维生素D2(Viii)作为底物用菌株CGMCC 5098在通气搅拌的状态下，在碳源、氮源、矿物盐的培养基中进行生物转化，发酵温度22-30°C，最好是27°C，pH范围6. 5-7. 5，最好是7. 0，通气量在0. 5-1. Ov/v/min ；将1-羟基-19-去甲维生素D2 (viii)作为底物加入到培养液中，底物浓度最好是l_15g/升，底物加入培养基的时间通常是在碳源将近消耗完时加入底物最佳，碳源的消耗可以通过测定糖的浓度来控制，通常是降到0. 05-0. 002%后加入底物；在继续上述的培养的过程中产生25位的羟基化生物转化，转化的时间取决于培养基的组成和菌株，通常继续培养1-7天，最好是4天。最后经固液分离，分别对菌丝和滤液用有机溶剂抽提，经硅胶柱层析，丙酮/水重结晶得到纯的目标产物1-羟基-25-羟基-19-去甲维生素D2 (ix)，即帕立骨化醇。本专利技术采用化学和生物转化相结合的制备帕立骨化醇的方法，在10，19双键断键上采用低温价廉易得的高锰酸钾溶液双羟基化反应代替剧毒昂贵的四氧化锇，采用生物转化法进行25位的直接羟基化，比化学法温和，无须超低温和臭氧断键，而且具有区域选择性，不需要进行基团保护，25羟基化生物转化收率高，环境友好，对化学法25位羟基化的关键步骤进行替代，简化工艺流程，通过化学合成和微生物转化系那个结合的方法，大大缩短工艺路线，提高收率，降低制造成本，将已知的合成帕立骨化醇27步反应缩短为9步反应，总收率达到3%，比现有公开报道的0. 左右的收率提高了 10倍以上。附图说明图1为本专利技术方法的工艺路线图。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术的实施作进一步的描述。本专利技术的技术方案路线见图1化学部分化学合成本专利技术的起始原料是维生素D2，采用DeLuca等(US4195027)的方法转化成3，5-环化维生素D2 (iii)，接着对10，19位的双键进行双羟基化，本专利技术采用高锰酸钾水溶液在-20°C下，以乙醇、丙醇、异丙醇等为溶剂溶解上述环化物(iii)，滴加浓度为5-20%的高锰酸钾水溶液，搅拌反应1-10小时，最好3小时，浓缩去除水，残余物用同体积乙醇稀释，0°C下，加入10-20%的高碘酸钠水溶液，搅拌2-5小时，最好3小时，用等体积1-5个碳的氯代烷烃，1-5个碳的羧酸酯等萃取，浓缩至干，得到10羰基环化维生素D2 (iv)。10羰基环化维生素D2,溶于非极性溶剂，如环己烷、四氢呋喃、乙醚、二氯甲烷等，在_78°C下，滴加如前所述的非极性溶剂的强碱，如六甲基二胺基锂、正丁基锂、叔丁基锂、氨基钠等，加入三氟甲烷磺酸酐、N-苯基双(三氟甲烷磺酰)亚胺，得到烯醇基三氟甲烷磺酸酯。用甲酸及醋酸钯还原得到1，10双键的环己烯衍生物(vi)，使用通常的硼氢化试剂，比如9-硼二环[3. 3.1]壬烷(9-BBN)，硼烷、二异松菔基氯硼烷，二乙基甲氧基硼烷等等，经碱性过氧化氢氧化得到1-羟基-19-去甲维生素D2(Vii)，采用DeLuca等(US4195027, US4260549)的低分子有机酸如乙酸开环，洗涤后再经4%的氢氧化钠甲醇溶液水解得到1-羟基-10去甲维生素 D2 (viii)。生物部分专利技术人从四川二峨山采取的土样中分离得到一株菌QL-3721001，具有对1_羟基-19-去甲维生素D2(Viii)具有转化能力，经自然选育和紫外诱变得到菌株QL-3721021具有更高更专一的25羟基化能力，命名为SWJTUQL-3721021。采用高氏合成1号琼脂培养基进行形态特征观本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1. 一种制备帕立骨化醇的方法，以维生素A为原料，采用如下的化学反应和生物反应步骤获得治疗骨质疏松症药物帕立骨化醇1-0-羟基-19-去亚甲基维生素1)2(^)化学反应部分高锰酸钾水溶液在_20°C下，以醇类溶剂溶解环化物(iii)滴加浓度为5-20%的高锰酸钾水溶液，搅拌反应1-10小时最好3小时，浓缩去除水，残余物用同体积乙醇稀释；0°C下，加入10-20%的高碘酸钠水溶液，搅拌2-5小时，最好3小时，用等体积1-5个碳的氯代烷烃，1-5个碳的羧酸酯等萃取，浓缩至干，得到10羰基环化维生素D2 (iv)；在_78°C下，滴加非极性溶剂的强碱，加入三氟甲烷磺酸酐、N-苯基双(三氟甲烷磺酰)亚胺，得到烯醇基三氟甲烷磺酸酯(V)；用甲酸及醋酸钯还原得到1，10双键的环己烯衍生物(vi)，使用硼氢化试剂经碱性过氧化氢氧化得到1-羟基-19-去甲维生素D2(Vii)，采用低分子有机酸开环，洗涤后再经4%的氢氧化钠甲醇溶液水解得到1-羟基-10去甲维生素D2 (viii)；生物反应部分1-羟基-19-去甲维生素D2 (viii)作为底物用菌株CGMCC 5098在通气搅拌的状态下，在碳源、氮源、矿物盐的培养基中进行生物转化，发酵温度22-30°C，最好是27°C，pH范围6. 5-7. 5，最好是7. 0，通气量在0. 5-1. Ov/v/min ；将1-羟基-19-去甲维生素D2 (viii)作为底物加入到培养液中，底物浓度最好是l_15g/升，底物加入培养基的时间通常是在碳源将近消耗完时加入底物最佳，通常是常是菌株培养2天后加入底物；在继续...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆群，冯海婷，文鹏，孙博，万阳，周傲群，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：
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