阿普斯特是治疗银屑病的一种药物,其作用原理是磷酸二酯酶-4作为一种抑制剂,抑制参与引起银屑病病发的多个炎症的标志性活性位点,使其活性降低甚至于不参与病发,从而起到抑制治疗银屑病的效果。
在临床试验中,用阿普斯特片治疗患者中观察到的副作用主要表现为腹泻,恶心和头痛,且产生副作用的人群数较少,多为孕妇和免疫缺陷的人群,因此该药物被批准使用,阿普斯特使FDA批准的首个也是唯一一个用于斑块型银屑病治疗的PDE-4抑制剂。
阿普斯特化学名为N-【2-[C(S)-1-(3-乙氧基-4-甲氧苯基)-2-(甲基磺酰基)乙基]-2,3-二氢-1,3-二氧-1H-异吲哚-4-】-乙酰胺,其为白色片状,分子式为C22H24N2O7S,分子量为460.5,是以3-乙氧基-4-甲氧基苯腈为原料制备而成的,下面为其合成路线:
由于3-乙氧基-4-甲氧基苯腈在市面上可以购买到且经过一系列的化学反应,可以得到较多的需求产物,反应过程操作方便,反应比较温和,所需的基础物易得,所以适合于工业生产。
一实验内容
1 主要试剂于仪器
3-乙氧基-4-甲氧基苯腈、二甲亚砜、正丁基里、硼氢化钠、N-乙酰-L-亮氨酸(上述均购自上海达瑞化学有限责任公司),3-N-乙酰氨基邻苯二甲酸酐(自制)。
四氢呋喃、甲醇、乙酸,柱色谱所用固定相为100~200目的硅胶。
NMR测定:德国BrukerAVIII400M核磁共振仪、集热式恒温加热磁力搅拌器、低温恒温搅拌反应浴、旋转蒸发仪、循环水式多用真空泵、真空干燥箱、三用紫外线分析仪、热风枪(均购自郑州科泰实验设备有限公司)。
2合成路线
(1)以3-乙氧基-4-甲氧基苯甲醛为原料
3-乙氧基-4-甲氧基苯甲醛在六甲基二硅胺基锂四氢呋喃溶液里,原料中
的醛基上的氢原子被氮所取代,因为醛基上的氧上有一对孤对电子,双
键容易被强还原性原子还原成单键,达到引入原子的作用,因为正丁基
锂上的锂离子有强的还原性,所以双键被还原为单键锂与氧连接在一起。
在二甲基砜的作用下,氧原子脱去,二甲基砜上的硫原子与碳相连,再
在三氟化硼的乙醚溶液中还原,氮被还原为亚胺。
该过程所需的原料较
为昂贵且其合成出的亚胺产率仅有41%,合成环境需要在-78摄氏度下进
行,不适合工业化生产,所以该合成路线被舍弃。
(2) 3-乙氧基-4-甲氧基苯腈为原料
①1-(3-乙氧基-4-甲氧基-苯基)-2-甲磺酰基-乙酮的制备
二甲基砜溶于四氢呋喃中在0度冰浴的条件下缓慢滴加正丁基锂,反应一小时后加入溶于四氢呋喃的3-乙氧基-4-甲氧基苯腈,升至室温搅拌反应三小时,薄层色谱法检测各组分含量。
反应液中加入硼氢化钠和四氢呋喃冷却至0度,然后将反应液缓慢加入反应半小时,减压蒸出四氢呋喃加入乙酸乙酯,用饱和氯化钠溶液冲洗在用无水硫酸钠干燥,得到1-(3-乙氧基-4-甲氧基-苯基)-2-甲磺酰基-乙酮。
该反应是加成反应给3-乙氧基-4-甲氧基苯腈的-CN上引入二甲基砜,令二甲基砜的一个甲基碳连在-CN的C上甲基的两个氢转移到N原子上形成胺,由于四氢呋喃的熔点小易被蒸出,且四氢呋喃不消耗只相当于催化剂,所以最后除去,得到1-(3-乙氧基-4-甲氧基-苯基)-2-甲磺酰基-乙酮的白色固体。
②(S)-1-(3-乙氧基-4-甲氧基-苯基)-2-甲磺酰基-乙酮的制备
1-(3-乙氧基-4-甲氧基-苯基)-2-甲磺酰基-乙酮,L-亮氨酸,甲醇升温至65度回流至固体溶解继续反应1小时,一小时后停止加热搅拌冷却两小时后,抽滤的白色固体,将白色固体转移至500ml三口烧瓶加入甲醇升温至65度回流至固体溶解反应一小时,一小时后停止加热搅拌冷却两小时抽出白色固体计算产率。
该过程主要为物理反应,只是化合物的结构发生变化,不涉及化合物性质和功能的改变。
得到产物后,通过薄层色谱分析其各个片段,确定是否为所需的物品。
③阿普斯特的制备
100ml圆底烧瓶中加入N-乙酰-L-亮氨酸(S)-1-(3-乙氧基-4-甲氧基-苯基)-2-甲磺酰基-乙酮,3-N-乙酰氨基邻苯二甲酸酐,冰醋酸升温至120度,回流过夜。
反应液冷却至室温后减压蒸出溶剂后加入乙酸乙酯,分别用饱和碳酸氢钠和水洗有机相,无水硫酸钠干燥后减压蒸出溶剂后,甲醇重结晶得到阿普斯特。
该过程主要为脱水反应,亚胺的两个氢结合3-N-乙酰氨基邻苯二甲酸酐的环氧基的氧脱去一份子水,形成N-【2-[C (S)-1-(3-乙氧基-4-甲氧苯基)-2-(甲基磺酰基)乙基]-2,3-二氢-1,3-二氧-1H-异吲哚-4-】-乙酰胺,产率大约为99.7%。
因为其产率高,反映操作方便且反应条件容易控制,反应所需的原料可以购买或合成出来,所以适用于工业化生产。