本發(fā)明屬于醫(yī)藥化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制備奧貝膽酸及其中間體的新方法。該方法操作簡(jiǎn)便，反應(yīng)條件溫和，減少副反應(yīng)的發(fā)生，提高了收率，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
奧貝膽酸（Obeticholic acid），化學(xué)名為3α-羥基-6α-乙基-7α-羥基-5β-膽烷酸，具有式I所示的化學(xué)結(jié)構(gòu)，是法尼酯衍生物X受體（FXR）特異性激動(dòng)劑，是二十年來(lái)首個(gè)研發(fā)用于治療膽汁淤積性肝病的藥物。奧貝膽酸由美國(guó)Intercept制藥公司研制開(kāi)發(fā)，并于2016年5月被美國(guó)FDA批準(zhǔn)用于與熊去氧膽酸（UDCA）聯(lián)合治療原發(fā)性膽汁性肝硬化（PBC）。
專利WO02072598報(bào)道以3-α-羥基-7-酮基-5β-膽烷酸為原料，經(jīng)過(guò)二氫吡喃羥基保護(hù)、乙酯化、乙基化、還原和水解既得奧貝膽酸，該工藝包含較少的合成步驟，但總收率極低（<3.5%），且工藝中使用具有致癌性的六亞甲基膦酸酰胺。
專利US20090062526報(bào)道了以專利WO02072598制備工藝為基礎(chǔ)的改進(jìn)工藝，以鵝去氧膽酸為原料，經(jīng)過(guò)PCC氧化、二氫吡喃羥基保護(hù)、乙基化、還原反應(yīng)得到奧貝膽酸，和原工藝相比總收率提高至約20%，但各步中間體仍需要色譜柱純化，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
專利CN200680017025以3-α-羥基-7-酮基-5β-膽烷酸為原料，經(jīng)過(guò)甲酯化、甲硅烷基化、乙醛縮合得到的中間體再經(jīng)過(guò)水解、氫化還原和硼氫化鈉還原得到奧貝膽酸。該工藝雖然可以實(shí)現(xiàn)放大生產(chǎn)，然而化合物Ⅶ在強(qiáng)堿性條件下鈀碳加氫還原和強(qiáng)堿性高溫處理制備化合物Ⅸ過(guò)程中，發(fā)生羥基脫水等副反應(yīng)，導(dǎo)致該工藝分離收率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于提供一種改進(jìn)的奧貝膽酸及其中間體的制備方法，通過(guò)降低反應(yīng)溫度和堿性條件，減少羥基脫水等副反應(yīng)的發(fā)生，提高了收率，且應(yīng)條件溫和，操作方便，適合大規(guī)模生產(chǎn)的工藝。
本發(fā)明第一方面提供一種奧貝膽酸中間體II的制備方法，該方法通過(guò)將化合物III進(jìn)行催化氫化得到中間體II。
具體地，上述奧貝膽酸中間體II的制備方法包括以下步驟：化合物III在催化劑存在和一定壓力氫氣氛圍下反應(yīng)，得到中間體II；
其中，所述催化劑優(yōu)選鈀催化劑，更優(yōu)選鈀碳催化劑；在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中所述催化劑為10wt%鈀碳。
優(yōu)選地，上述奧貝膽酸中間體II的制備方法優(yōu)選在反應(yīng)溶劑I中進(jìn)行；所述反應(yīng)溶劑I選自甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃中的一種或多種，優(yōu)選甲醇、乙醇中的一種或兩種，更優(yōu)選甲醇。
優(yōu)選地，上述奧貝膽酸中間體II的制備方法在氫氣氛圍中進(jìn)行，所述氫氣氛圍的壓力優(yōu)選1～2Mpa。
優(yōu)選地，上述奧貝膽酸中間體II的制備方法在室溫或較低溫度下進(jìn)行，優(yōu)選反應(yīng)溫度為20～50℃或20～40℃，更優(yōu)選20～30℃。
優(yōu)選地，上述奧貝膽酸中間體II的制備方法中，化合物III與反應(yīng)溶劑I的質(zhì)量體積比1：2～10，優(yōu)選：1：4～8，更優(yōu)選1：4～6，單位：g/ml。
優(yōu)選地，上述奧貝膽酸中間體II的制備方法中，催化劑用量為常規(guī)的催化劑量；在本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案中，化合物III與催化劑的質(zhì)量比為1：0.01～0.20，優(yōu)選1：0.05～0.15，更優(yōu)選1：0.10。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施中，上述奧貝膽酸中間體II的制備方法包括以下步驟：將化合物III溶于甲醇中，加入鈀碳（10wt%），在氫氣1～2Mpa壓力和20～40℃反應(yīng)2～6h，過(guò)濾、濾液濃縮后得到中間體II。
本發(fā)明第二方面提供一種制備化合物III的方法，該方法包括以下步驟：
將化合物IV溶于反應(yīng)溶劑II中，加入硼氫化鈉，20～40℃反應(yīng)2～5h，減壓蒸出溶劑，加入水和乙酸乙酯萃取，分出有機(jī)相，無(wú)水硫酸鈉干燥后蒸出溶劑，得化合物III；
其中，化合物IV與硼氫化鈉的質(zhì)量比為1：0.10～0.15，優(yōu)選1：0.12。
優(yōu)選地，上述制備化合物III的方法中，所述反應(yīng)溶劑II選自甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃中的一種或多種，優(yōu)選甲醇、乙醇中的一種或兩種，更優(yōu)選甲醇。
優(yōu)選地，上述制備化合物III的方法中，化合物IV與反應(yīng)溶劑II的質(zhì)量體積比為1：5～15，優(yōu)選1：8～12，更優(yōu)選1：10，單位：g/ml。
本發(fā)明第三方面提供一種制備奧貝膽酸的方法，該方法包括以下步驟：
（1）將化合物IV溶于反應(yīng)溶劑III中，加入硼氫化鈉，20～40℃反應(yīng)2～5h，減壓蒸出溶劑、加入水和乙酸乙酯萃取，分出有機(jī)相，無(wú)水硫酸鈉干燥后蒸出溶劑，得化合物III；
（2）將化合物III溶于反應(yīng)溶劑III中，加入鈀碳（10wt%），在氫氣1～2MPa壓力和20～40℃反應(yīng)2～6h，過(guò)濾，濾液濃縮后得到中間體II；
（3）將中間體II溶于反應(yīng)溶劑III中，加入氫氧化鈉水溶液， 20～40℃反應(yīng)0.5～3h，用鹽酸將pH值調(diào)至7～8后，加入乙酸乙酯萃取，無(wú)水硫酸鈉干燥，體理劑銨iyi減壓蒸出溶劑減壓減壓蒸出溶劑，得到式I所示的奧貝膽酸，
其中，步驟（1）～（3）中所述反應(yīng)溶劑III獨(dú)立地選自甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃中的一種或多種，優(yōu)選甲醇、乙醇中的一種或兩種，更優(yōu)選甲醇。
本發(fā)明第四方面提供一種一鍋法制備奧貝膽酸的方法，該方法包括以下步驟：
（1）將化合物IV溶于反應(yīng)溶劑IV中，加入硼氫化鈉，20～40℃反應(yīng)2～5h，減壓蒸出溶劑、加入水和乙酸乙酯萃取，分出有機(jī)相，加入無(wú)水硫酸鈉干燥；
（2）將步驟（1）所得有機(jī)相加入鈀碳（10wt%），在氫氣1～2MPa壓力和20～40℃反應(yīng)2～6h，過(guò)濾；
（3）將步驟（2）所得濾液中加入氫氧化鈉水溶液， 20～40℃反應(yīng)0.5～3h，用鹽酸將pH值調(diào)至7～8后，加入乙酸乙酯萃取，有機(jī)相加入無(wú)水硫酸鈉干燥后體理劑銨iyi減壓蒸出溶劑減壓減壓蒸出溶劑，得到式I所示的奧貝膽酸;
其中，所述反應(yīng)溶劑IV選自甲醇、乙醇、異丙醇、四氫呋喃中的一種或多種，優(yōu)選甲醇、乙醇中的一種或兩種，更優(yōu)選甲醇。
本發(fā)明第五方面提供一種制備奧貝膽酸的方法，該方法包括以下步驟：
將化合物V、甲醇鈉加入甲醇中，升溫至50～65℃，保溫反應(yīng)1～3h后，降溫至25～45℃，加入硼氫化鈉，保溫反應(yīng)2～6h后，加入水，用鹽酸將pH值調(diào)至2～3后，加入乙酸乙酯萃取，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干燥，蒸出溶劑得到式I所示的奧貝膽酸。
在本發(fā)明中，如未特別說(shuō)明，所述溶劑均為常規(guī)溶劑，反應(yīng)一般在室溫條件下進(jìn)行，反應(yīng)溶劑的用量為反應(yīng)的常規(guī)用量，催化劑的用量為常規(guī)的催化劑量，有機(jī)相干燥均采用無(wú)水硫酸鈉干燥。雖然本發(fā)明對(duì)部分反應(yīng)物及反應(yīng)溶劑的用量或投料比例（如制備中間體II）進(jìn)行了適當(dāng)限定，但這些限定范圍仍然屬于本領(lǐng)域的常規(guī)用量，限定用量范圍并非說(shuō)明范圍之外的用量不能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明或者進(jìn)行化學(xué)制備反應(yīng)，而是發(fā)明人在綜合反應(yīng)條件、后處理操作，反應(yīng)成本等因素后在常規(guī)用量的范圍內(nèi)明確了更為適合本發(fā)明或本反應(yīng)的用量范圍。本領(lǐng)技術(shù)人員仍然可以根據(jù)本領(lǐng)域公知常識(shí)基本化學(xué)原理在本發(fā)明記載的反應(yīng)物和反應(yīng)溶劑用量范圍之外適量確定用量。本發(fā)明所使用的試劑或原料均可以通過(guò)現(xiàn)有文獻(xiàn)或現(xiàn)有技術(shù)制備得到，或者可以購(gòu)買(mǎi)得到。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明通過(guò)化合物III催化氫化得到中間體II，進(jìn)而通過(guò)水解制備得到奧貝膽酸，避免了強(qiáng)還原劑的使用，大大提高了反應(yīng)的安全性，制備方法操作更加簡(jiǎn)便，反應(yīng)條件更加溫和，減少羥基脫水等副反應(yīng)的發(fā)生，提高了收率，適合大規(guī)模生產(chǎn)；本發(fā)明提供的一鍋法制備奧貝膽酸的方法中，每步反應(yīng)后不經(jīng)過(guò)后處理直接進(jìn)行下步反應(yīng)，節(jié)約了能源，降低了生產(chǎn)成本，減少了廢水廢液的產(chǎn)生對(duì)環(huán)境的污染。
具體實(shí)施方式
以下通過(guò)具體的實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的上述內(nèi)容做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但不應(yīng)將此理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)主題的任何限制。凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚，在下文中，如果未特別說(shuō)明，本發(fā)明所進(jìn)行的操作是本領(lǐng)域常規(guī)的室溫條件下進(jìn)行，所述室溫具有本領(lǐng)域公知的技術(shù)含義，一般是指10～30℃，優(yōu)選15～25℃，更優(yōu)選20～25℃。本發(fā)明中所用原料均可以通過(guò)市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)或者根據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)制備得到，如本發(fā)明化合物IV可以從南京友杰醫(yī)藥科技有限公司購(gòu)買(mǎi)得到。
實(shí)施例1：化合物III的制備
向反應(yīng)瓶中加入10.0g化合物IV和100ml甲醇，加入1.3g硼氫化鈉，保溫20～40℃反應(yīng)5h，減壓濃縮至干，加入100ml水和100ml乙酸乙酯，分液，無(wú)水硫酸鈉干燥有機(jī)相，過(guò)濾濃縮后得到9.8g化合物III，收率97.6%。
MS（ESI，m/z）：433.6（[M+H]+）
H-NMR：5.556(d,1H), 4.483(d,1H), 4.138(d,1H), 3.736(s,1H), 3.573(s,3H), 3.403(s,1H), 2.290～2.401(m,2H), 2.177～2.237(m,1H), 0.839～1.945(m,27H), 0.699(s,3H), 0.585(s,3H)。
實(shí)施例2：中間體II的制備
將5.0g化合物III溶于40ml甲醇中，加入0.5g鈀碳（10wt%），在氫氣1～2MPa壓力和20～40℃反應(yīng)5h，過(guò)濾濃縮后得到4.8g中間體II，收率95.6%。
MS（ESI，m/z）：435.6（[M+H]+）
H-NMR： 4.028(m,2H), 3.573(s,3H), 3.493(s,1H), 3.126(t,1H), 2.299～2.342(m,1H), 2.191～2.232(m,1H), 1.902(d,1H), 1.670～1.815(m,7H), 0.875～1.527(m,17H), 0.845(d,3H), 0.821(d,6H), 0.602(s,3H)。
實(shí)施例3：奧貝膽酸（化合物I）的制備
將4.0中間體II溶于16ml甲醇中，加入8ml 10%氫氧化鈉水溶液， 20～40℃反應(yīng)1h，減壓濃縮，蒸除有機(jī)溶劑，加入40ml純化水和40ml二氯甲烷，攪拌10～20min，分液，水相再分別用40ml二氯甲烷洗滌兩次。用3mol/L鹽酸將水相pH值調(diào)至7～8后，加入40ml乙酸乙酯，繼續(xù)用3mol/L鹽酸調(diào)pH值至2～3，分液，有機(jī)相分別用40ml水、40ml飽和氯化鈉洗滌，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干燥。體理劑銨iyi抽濾，濾液減壓濃縮近干，加入80ml二氯甲烷精制奧貝膽酸精品2.2g，收率56.8%。
MS（ESI，m/z）：443.3（[M+Na]+）
H-NMR：11.945(s,1H), 4.293(s,1H), 4.044(s,1H), 3.495(s,1H), 3.124(s,1H), 2.079～2.242(m,2H), 1.685～1.921(m,7H), 1.088～1.532(m,16H), 0.875(s,3H), 0.829 (s,6H), 0.605(s,3H)。
實(shí)施例4：奧貝膽酸（化合物I）的制備
向反應(yīng)瓶中加入28.5g化合物V和170ml甲醇、30ml甲醇鈉甲醇溶液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)28%），升溫至55～65℃，保溫反應(yīng)2h后，降溫至35～45℃，加入3.6g硼氫化鈉，保溫35～45℃反應(yīng)5h后，加入70ml水，保溫35～45℃，反應(yīng)1h后，減壓濃縮，蒸除有機(jī)溶劑，加入130ml純化水和130ml二氯甲烷，攪拌10～20min，分液，水相再分別用130ml二氯甲烷洗滌兩次。用3mol/L鹽酸將水相pH值調(diào)至7～8后，加入130ml乙酸乙酯，繼續(xù)用3mol/L鹽酸調(diào)pH值至2～3，分液，有機(jī)相分別用130ml水、130ml飽和氯化鈉洗滌，有機(jī)相用無(wú)水硫酸鈉干燥。體理劑銨iyi抽濾，濾液減壓濃縮近干，加入700ml二氯甲烷精制奧貝膽酸精品16.0g，收率57.8%。