(6R)-5,6,7,8-四氢生物蝶呤 二盐酸盐的制备

背景及概述^[1-2]

沙丙蝶呤(也称为四氢生物蝶呤，或“BH4”)是一种天然存在的蝶呤家族的生物碱。沙丙蝶呤可以嘧啶环的其它互变异构形式存在。沙丙蝶呤的生物活性立体异构体的命名为(6R)-5,6,7,8-四氢生物蝶呤二盐酸盐。

体内儿茶酚胺的生物合成在很大程度上受到四氢生物蝶呤辅因子调节，并且该辅因子在中枢神经系统中减少导致几种神经障碍，诸如帕金森综合征和非典型性苯丙酮酸尿。因此，(6R)-5,6,7,8-四氢生物蝶呤二盐酸盐是用于治疗由此需要的哺乳动物的所述障碍的有效治疗剂。

晶型制备^[1]

在(6R)-5,6,7,8-四氢生物蝶呤二盐酸盐研发过程中获得的结果表明该化合物可以以不同晶型存在，包括多晶型和溶剂合物。

(6R)-5,6,7,8-四氢生物蝶呤二盐酸盐的多晶型A的制备：

在23±2℃下将1.05克(6R)-5,6,7,8-四氢生物蝶呤二盐酸盐溶于4.0ml双蒸水。将该溶液通过0.22μm微孔过滤装置过滤并且将滤液转入250ml圆底烧瓶。在-78℃下通过将烧瓶放入具有固体二氧化碳的床中冷冻该烧瓶中的溶液。然后将含有冷冻内含物的烧瓶与在约0.05毫巴起始压力下操作的实验室冷冻干燥器连接。在约20小时后，完成冷冻干燥并且使真空烧瓶脱离冷冻干燥器并且获得约1.0g的白色结晶固体物质。通过粉末X射线衍射研究获得的固体显示A型，其表现出如附图1中所示的X射线衍射图谱。

(6R)-5,6,7,8-四氢生物蝶呤二盐酸盐的多晶型B的制备：

将337mg(6R)-5,6,7,8-四氢生物蝶呤二盐酸盐溶于0.5ml双蒸水。将300μl该水溶液滴入含有10.0ml乙醇的22ml玻璃小瓶中。在将水溶液加入到乙醇中时，形成白色混悬液，将其在23℃下进一步搅拌约15小时。此后，通过过滤获得白色结晶物质并且在23℃下和氮气环境中干燥约1小时。产率为74mg。通过粉末X射线衍射研究获得的固体如附图2中所示的粉末X射线衍射图谱。

制备^[2]

使用有机胺进行沙丙蝶呤的实验室规模合成

A.二乙酰基生物蝶呤的水解

在环境温度(20-25℃)下，向二乙酰基生物蝶呤(约50g的二乙酰基生物蝶呤等同物，155mmol)在1-丁醇(128mL)中的混合物中加入蒸馏水(200mL)和二乙胺(26g，355mmol)。在40℃下，搅拌该混合物16小时，此时通过HPLC测定该混合物包含≤5％的二乙酰基生物蝶呤a/a(色谱图曲线下面积)。在没有搅拌下，使水相和有机相沉降分离，收集水层。在60℃下，混合有机层与蒸馏水(160mL)1小时，使两相分离，收集水层。过滤混合的水层通过Vitacel(2g)，用蒸馏水(2×36mL)洗涤滤饼。

B.生物蝶呤的氢化

在25℃下，用三乙胺(136mL)处理来自上述步骤的包含生物蝶呤的混合水溶液，以调节其pH至11.2。当将铂黑(1.2g，6mmol)在蒸馏水(20mL)的浆液加入到该混合物中时，将该混合物转移到高压灭菌器中。在用氮气和氢气(3×2bar氮气，3×35bar氢气)吹扫所得混合物之后，在35bar氢气下，以1，000rpm搅拌该混合物23小时，此时通过HPLC测定该混合物包含≤1％的生物蝶呤a/a和≤8％的7，8-二氢生物蝶呤a/a。用氮气吹扫该混合物，然后过滤除去铂催化剂。为了增加四氢生物蝶呤在溶液中的稳定性，在25℃下，缓慢地加入33％的HCl(120g，约100mL)降低滤液的pH至pH＜1.0。

C.“粗”(6R)-5,6,7,8-四氢生物蝶呤二盐酸盐的分离

通过在减压下(50-200mbar)和在40-60℃的温度下蒸馏，浓缩上述包含粗(6R)-5,6,7,8-四氢生物蝶呤二盐酸盐的酸化水溶液，以除去约375g(375mL)的水(从水中共沸蒸馏除去醋酸，该醋酸是水解二乙酰基生物蝶呤和随后酸化所产生的)。将乙醇(58mL)加入到浓缩混合物中，通过卡-菲二氏法(Karl-Fischer)测定该混合物的含水量≤23％w/w。在60℃下，向该混合物中加入另外的乙醇(200mL)，接着加入1-丁醇(58mL)。在60℃下，搅拌所得混合物1小时，冷却至35℃，在35℃下搅拌6小时，以促进“粗”(6R)-5,6,7,8-四氢生物蝶呤二盐酸盐盐结晶。过滤结晶产物，并且用乙醇(2×25mL)洗涤。

参考文献

[1][中国发明,中国发明授权]CN200480037748.3(6R)-L-赤型-四氢生物蝶呤二盐酸盐的晶型

[2][中国发明]CN200980107964.3合成四氢生物蝶呤的方法