一种左旋Corey内酯二醇中间体、其制备方法及其药物应用

摘要

一种左旋Corey内酯二醇中间体、其制备方法及其药物应用，其中，一种制备左旋Corey内酯二醇中间体的方法，包括将含有酯酶的碱性缓冲溶液和疏水性有机溶剂混合进行反应；疏水性有机溶剂含有羧酸乙烯酯类化合物和外消旋化合物Ⅰ；从反应体系中分离有机层，从有机层提取左旋化合物Ⅵ。本发明通过酯酶拆分外消旋化合物Ⅰ，即可直接制得左旋化合物Ⅵ，具有反应条件温和、无使用胺类化合物对环境友好、对映体过量值高、对映体收率高等优点。

权利要求

1.一种制备左旋Corey内酯二醇中间体的方法，其特征在于：将含有酯酶的碱性缓冲溶液和疏水性有机溶剂混合进行反应；其中，疏水性有机溶剂含有羧酸乙烯酯类化合物和外消旋化合物Ⅰ；

从反应体系中分离有机层，从有机层提取左旋化合物Ⅵ；

其中，外消旋化合物Ⅰ化学结构式：左旋化合物Ⅵ化学结构式：

其化学反应式为：

所述含有酯酶的碱性缓冲溶液和所述疏水性有机溶剂混合进行反应的温度为30～40℃；

所述碱性缓冲溶液的PH值为8；

酯酶的用量为50‑200mg/mL；反应时间为2h；

所述酯酶为Lipase AK、LipasePS、LipaseAP6、Lipase MY、LipasePL266中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的一种制备左旋Corey内酯二醇中间体的方法，其特征在于：从反应体系中分离的有机层经过饱和碳酸氢钠洗涤、饱和氯化钠洗涤、干燥、过滤、浓缩，即得左旋化合物Ⅵ。

3.根据权利要求1所述的一种制备左旋Corey内酯二醇中间体的方法，其特征在于：所述碱性缓冲溶液为磷酸二氢钠和磷酸氢二钠制备的缓冲溶液；

所述疏水性溶剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、二氧六环、四氢呋喃中的至少一种；

所述羧酸乙烯酯类化合物为乙酸乙烯酯。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种制备左旋Corey内酯二醇中间体的方法，其特征在于：所述羧酸乙烯酯类化合物的使用量为外消旋化合物Ⅰ的2～10倍摩尔当量。

说明书

一种左旋Corey内酯二醇中间体、其制备方法及其药物应用

技术领域

[0001] 本发明涉及医药制备领域，特别涉及一种左旋Corey内酯二醇中间体、其制备方法及其药物应用。

背景技术

[0002] 左旋Corey内酯二醇的化学名称为：(1S,5R,6R,7R)‑6‑羟甲基‑7‑羟基‑2‑氧杂双环[3.3.0]‑辛‑3‑酮，简称为CLA，它是合成前列腺素类药物的重要中间体。该化合物具有四
个手性中心，消旋的Corey内酯理论上，应该是八个对映体，十六种构型的混合物，但通常所
指的左旋Corey内酯二醇只是这十六种构型中的一种。通过化学合成左旋Corey内酯二醇必
然是步骤多，成本高。又由于它是合成前列腺素类药物的关键中间体，导致了前列腺素类药
物价格昂贵，因此开发新的左旋Corey内酯合成工艺，就可以有效的降低前列腺素类药物的
生产成本，造福广大患者。

[0003] (1S,5R)‑2‑氧杂二环[3.3.0]‑辛‑6‑烯‑3‑酮(以下简称：左旋化合物Ⅵ)是合成左旋Corey内酯二醇的重要中间体。现有的工业合成左旋化合物Ⅵ的方法均是通过化学合成
外消旋化合物Ⅰ(外消旋化合物Ⅰ指左旋体和右旋体以等量的形式共同存在于晶格中形成均
一的结晶),再通过化学拆分实现的，其过程如下所示：

[0004]

[0005] 首先，外消旋化合物Ⅰ在碱的作用下水解为水溶性的化合物Ⅱ；接着使用低浓度的酸酸化、萃取后制得化合物Ⅲ；然后通过手性胺的手性诱导成盐，并利用左旋化合物Ⅵ的溶
解度不同，将目标产物从有机层中析出；过滤洗涤后的固体再经过碱解，游离出手性胺；最
后再调节成酸性，并得到左旋化合物Ⅵ。此方法经过五步反应，最终收率约为20‑30％。其缺
点是：步骤长，收率低，污染环境，且纯度不高。生物酶拆分法制备手性化合物是一类将生物
技术与化学工程熔合为一体的新兴工艺，该方法具有效率高、选择性强、环境友好等优点，
是近年来科研人员研究的重点和热点。目前通过生物酶拆分制备左旋Corey内酯二醇中间
体左旋化合物Ⅵ的工艺不够成熟，仍存在对映体过量值低、对映体收率低的问题。

发明内容

[0006] 为解决背景技术中提到的现有采用生物酶拆分制备左旋Corey内酯二醇中间体左旋化合物Ⅵ的工艺存在对映体过量值低、对映体收率低的问题。本发明提供一种制备左旋
Corey内酯二醇中间体的方法，将含有酯酶的碱性缓冲溶液和疏水性有机溶剂混合进行反
应；其中，疏水性有机溶剂含有羧酸乙烯酯类化合物和外消旋化合物Ⅰ；

[0007] 从反应体系中分离有机层，从有机层提取左旋化合物Ⅵ；

[0008] 其中，外消旋化合物Ⅰ化学结构式：

[0009]

[0010] 左旋化合物Ⅵ化学结构式：

[0011]

[0012] 进一步地，从反应体系中分离的有机层经过饱和碳酸氢钠洗涤、饱和氯化钠洗涤、干燥、过滤、浓缩，即得左旋化合物Ⅵ。

[0013] 进一步地，所述含有酯酶的碱性缓冲溶液和所述疏水性有机溶剂混合进行反应的温度为30～40℃。

[0014] 进一步地，所述碱性缓冲溶液的PH值为8～10。

[0015] 进一步地，所述酯酶为Lipase AK、Lipase PS、Lipase"Amano"M10、Lipase T、Lipase AP6、Lipase MY、Lipase CP、Lipase AL、Lipase PL266、Lipase PL697中的至少一
种；

[0016] 所述碱性缓冲溶液为磷酸二氢钠和磷酸氢二钠制备的缓冲溶液；

[0017] 所述疏水性溶剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、二氧六环、四氢呋喃中的至少一种；

[0018] 所述羧酸乙烯酯类化合物为乙酸乙烯酯。

[0019] 进一步地，所述羧酸乙烯酯类化合物的使用量为外消旋化合物Ⅰ的2～10倍摩尔当量。

[0020] 进一步地，外消旋化合物Ⅰ在有机体系中的浓度为0.2～1g/mL，酯酶的用量为50‑200mg/mL；反应时间为1～2h。

[0021] 本发明还提供一种左旋Corey内酯二醇中间体，采用了上述的一种制备左旋Corey内酯二醇中间体的方法制得。

[0022] 本发明还提供上述的左旋Corey内酯二醇中间体在左旋Corey内酯二醇制备中作为中间体的药物应用。

[0023] 本发明还提供上述的左旋Corey内酯二醇中间体在前列腺素类药物制备中作为中间体的药物应用。

[0024] 本发明提供一种制备左旋Corey内酯二醇中间体的方法，外消旋化合物Ⅰ在酯酶的作用下，右旋体被选择性的水解开环为带羟基的酸制得化合物Ⅶ；化合物Ⅶ和乙酸乙烯酯
在酶的作用下经过酯交换，羟基又被乙酰化生成化合物Ⅷ，并生成乙烯醇(即乙醛)，以气体
的形式溢出反应体系，促进反应向右进行；另外水解得到的化合物Ⅷ，在缓冲体系作用下，
被碱化成盐(即化合物化合物Ⅸ)溶于水相，进一步促进反应的进行，从而达到左右旋分离
的目的。其原理如下所示：

[0025]

[0026] 其中，外消旋化合物Ⅰ由左旋体和右旋体构成，两者比例1:1，左旋体的化学结构式如下：

[0027]

[0028] 右旋体的化学结构式如下：

[0029]

[0030] 本发明通过酯酶拆分外消旋化合物Ⅰ，即可直接制得左旋化合物Ⅵ，具有反应条件温和、无使用胺类化合物对环境友好、对映体过量值高、对映体收率高等优点。

具体实施方式

[0031] 本发明提供一种制备左旋Corey内酯二醇中间体的方法，其拆分方程式如下：

[0032]

[0033] 具体步骤为：在反应容器中加入磷酸二氢钠和磷酸氢二钠的缓冲溶液，称取酯酶加入到反应容器中；接着使用疏水性有机溶剂溶解稀释外消旋化合物Ⅰ和乙酸乙烯酯，再将
其加入至上述缓冲体系中；在30‑40℃下，酯酶选择性催化反应，生成化合物Ⅷ，该化合物在
碱性缓冲溶液中转化为可溶于水的盐(即化合物Ⅸ)；而未反应的左旋体，则溶于有机溶剂
中。反应结束后，将有机层分离出反应体系，再使用饱和碳酸氢钠洗涤、饱和氯化钠洗涤、干
燥、过滤、浓缩，即得左旋化合物Ⅵ，从而达到手性分离的目的。按照该方法进行拆分，根据
所选酶和不同的反应条件，其对映体过量值均在90％以上，最高可达到99.9％；反应拆分收
率85‑98％。

[0034] 为了证明本发明提供一种制备左旋Corey内酯二醇中间体的方法，其对映体过量值均在90％以上，反应拆分收率85‑98％。本发明还提供六个实施例加以验证，其中，对映体
过量值和反应拆分收率测值通过气相色仪安捷伦7890B对有机层进行手性检测。气相色仪
安捷伦7890B配备氢火焰离子化检测器，以氮气为载气。手性色柱为安捷伦产品112‑
6632CYCLOSIL－B(30m×(0.25mmID，0.25um df)，进样器和检测器温度分别为280℃和300
℃，升温程序为：先升温至60℃保持2分钟，然后以15℃/每分钟的速率升温，升温至260℃并
保持1分钟，对映体过量值(e.e％)和收率(Y％)按照下列公式计算:

[0035] 对映体过量值(e.e％)＝(左旋％‑右旋％)/(左旋％+右旋％)*100％

[0036] 收率(Y％)＝S左旋/S外标*C外标/C初始*100％

[0037] 其中：S左旋为左旋气相色谱面积；S外标为标准品气相色谱面积；C外标为标准品浓度；C初始为反应起始浓度。

[0038] 实施例一：不同酯酶对化合物I拆分选择性及活性的影响。

[0039] 平行量取十份已配制好的磷酸氢二钠和磷酸二氢钠的缓冲液(pH＝8.0)10mL至50mL的反应瓶中，并将它们置于30℃的摇床中；接着加入不同的酶1g；然后称取20g外消旋
化合物I和69g乙酸乙烯酯至100mL的乙酸乙酯溶液中，再将上述混合液平行分成十份加入
到反应体系中，启动摇床，开始反应。反应每间隔1h取样，取样时静置分层，取出上层有机层
500μL进行手性检测，其结果如表一所示。

[0040] 表一

[0041]

[0042] 从表一不同酶对拆分选择性和活性的影响实例对比可知：反应温度30℃，磷酸盐缓冲体系中Lipase AK酶具有较高的反应活性和选择性，拆分ee％值为99.7％，拆分收率为
98.5％。

[0043] 实施例二：不同反应温度对Lipase AK拆分选择性及活性的影响。

[0044] 平行量取五份已配制好的磷酸氢二钠和磷酸二氢钠的缓冲液(pH＝8.0)10mL至50mL的反应瓶中，并将它们置于20℃、30℃、40℃、50℃、60℃的摇床中；接着加入Lipase AK
酶1g至上述体系；然后称取4g外消旋化合物I和35g乙酸乙烯酯配制成50mL的乙酸乙酯溶
液，再将其平行分成5份加入到反应体系中，启动摇床，开始反应。反应每间隔1h取样，取样
时静置分层，取出上层有机层500μL进行手性检测，其结果如表二所示。

[0045] 表二

[0046]

[0047] 从表二不同反应温度对Lipase AK酶拆分选择性及活性的影响实例对比可知：反应温度对Lipase AK酶的影响较大，高温或低温都不利于反应的进行。当反应温度为20℃
时，反应2小时，ee％值为97.7％，产率为89.4％；当温度60℃时，反应ee％值只有13.2％，而
且随着时间变长，表现为更差的反应选择性；该酶在30℃时，ee％值最高为99.3％，拆分收
率为98.3％。

[0048] 实施例三：不同pH缓冲溶液对Lipase AK拆分选择性及活性的影响。

[0049] 配制不同pH值的磷酸氢二钠和磷酸二氢钠的缓冲液(pH＝6.0、7.0、8.0、9.0、10.0)，然后各量取10mL至50mL的反应瓶中，并将它们置于30℃的摇床中；接着加入Lipase 
AK酶1g至上述体系；然后称取4g外消旋化合物I和35g乙酸乙烯酯配制成50mL的乙酸乙酯溶
液，再将其平行分成5份加入到反应体系中，启动摇床，开始反应。反应每间隔1h取样，取样
时静置分层，取出上层有机层500μL进行手性检测，其结果如表三所示。

[0050] 表三

[0051]

[0052] 从表三不同pH缓冲溶液对Lipase AK拆分选择性及活性的影响实例对比可知：酶活性和选择性在酸性条件下非常差，这是由于反应生成的羧酸不能及时的转化为水溶性盐
而影响反应速率，反应收率只有9.4％；pH值为碱性时，活性和选择性显著提高；当pH值为
8.0时，酶活性最高；当pH值为8.0时，酶活性最高；当pH值为10.0时，酶活性迅速下降，反应
选择性和活性均大幅下降。

[0053] 实施例四：不同浓度乙酸乙烯酯，对酶化合物I拆分选择性及活性的影响。

[0054] 平行量取已配制好的磷酸氢二钠和磷酸二氢钠的缓冲液(pH＝8.0)10mL至50mL的反应瓶中，并将它们置于30℃的摇床中；接着加入Lipase AK酶1g至上述体系；然后称取10g
外消旋化合物I至50mL的乙酸乙酯溶液中，再将其平行分成5份加入到反应体系中；最后，分
别加入乙酸乙烯酯：2、4、6、8、10倍摩尔当量至反应体系，启动摇床，开始反应。反应每间隔
1h取样，取样时静置分层，取出上层有机层500μL进行手性检测，其结果如表四所示。

[0055] 表四

[0056]

[0057] 从表四不同浓度乙酸乙烯酯对外消旋化合物I拆分选择性及活性的影响实例对比可知：乙酸乙烯酯使用当量为外消旋化合I摩尔数比5倍时，酶的催化选择性和活性最好；但
是继续增加乙酸乙烯酯数量，对反应则影响较小，反而会造成物料浪费。

[0058] 实施例五：不同酯酶用量对化合物I拆分选择性及活性的影响。

[0059] 平行量取已配制好的磷酸氢二钠和磷酸二氢钠的缓冲液(pH＝8.0)10mL至50mL的反应瓶中，并将它们置于30℃的摇床中；接着加入不同的数量的酶：0.1g、0.5g、1.0g、1.5g、
2.0g至上述体系；然后称取10g外消旋化合物I和35g乙酸乙烯酯配制成100mL的乙酸乙酯溶
液中，再将其平行分成5份加入到反应体系中，启动摇床，开始反应。反应每间隔1h取样，取
样时静置分层，取出上层有机层500μL进行手性检测，其结果如表五所示。

[0060] 表五

[0061]

[0062] 从表五不同酯酶用量对外消旋化合物I拆分选择性及活性的影响实例对比可知：酶在缓冲溶液中分散度为0.1g/mL时，反应效果最佳；当继续增加酶用量，虽然反应时间加
快且转化率升高，但是反应选择性略有下降。

[0063] 实施例六：酯酶重复使用对外消旋化合物I拆分选择性及活性的影响。

[0064] 量取已配制好的磷酸氢二钠和磷酸二氢钠的缓冲液(pH＝8.0)10mL至50mL的反应瓶中，并将它置于30℃的摇床中；接着加入酶1g；然后称取2g外消旋化合物I和7g乙酸乙烯
酯至10mL的乙酸乙酯溶液中，启动摇床，开始反应。反应每间隔1h取样，取样时静置分层，取
出上层有机层500μL进行手性检测。反应结束后，过滤，并使用乙酸乙酯和水分别洗涤、干
燥，并直接应用于下一次反应。其结果如表六所示。

[0065] 表六

[0066]

[0067] 从表六实例对比可知：酶酯重复使用三次，反应选择性和活性均未下降；重复使用第四次反应转化率略有下降，而重复使用五次，反应转化率降到90.0％，ee％值为97.1％。

[0068] 本发明还提供一种(1S,5R)‑2‑氧杂二环[3.3.0]‑辛‑6‑烯‑3‑酮，采用了上述的一种制备左旋Corey内酯二醇中间体的方法制得。

[0069] 本发明还提供一种左旋Corey内酯二醇，采用了上述的一种(1S,5R)‑2‑氧杂二环[3.3.0]‑辛‑6‑烯‑3‑酮作为中间体。

[0070] 本发明还提供一种前列腺素类药物，采用了上述的一种左旋Corey内酯二醇作为中间体。

[0071] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依
然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进
行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术
方案的范围。