开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
- 课题背景
地塞米松作为甾体激素的一种,属于孕辂烷类肾上腺皮质激素药物。自从四、五十年代研制成功后,出于其抗炎作用强大,用量较少,钠潴留作用轻微,能减轻机体组织对损害性刺激所产生的病理反应,所以广泛应用于临床,现在已经成为治疗脑水肿、休克、过敏性疾病、减少炎症等方面的一线用药,被誉为“皮质激素之王”。另外常用的地塞米松类药物还有醋酸地塞米松、地塞米松磷酸钠,它们的原料药可以制成临床注射用针剂、口服片剂和外用制剂等。
甾体药物地塞米松可以以薯蓣皂素、番麻皂素和剑麻皂素等皂素为起始原料,将其转化为双烯醇酮醋酸酯(简称双烯)等核心原料后,用于生产甾体药物。此设计选用薯蓣皂素为起始原料合成甾体药物地塞米松。
以薯蓣皂素为原料的合成路线主要有两种方案,即方案一:
首先进行D环修饰的合成路线
- 首先进行甾体母核中D环的修饰。
- 通过环氧化、开环、加氢还原和水解,完成C-17a位羟基的生成,得16a-甲基-17alpha;-羟基中间体
- 通过氧化反应,构筑A环的△4-3-酮骨架,并通过碘代修饰C-21位导入羟基,得乙酰基保护的C-21羟基化物
- 通过微生物氧化,得到C-11位羟基中间体。
- 将C-1位羟基磺酰化后消除,得到C-9,1位双键,再利用二氧化硒脱氢,完成制备修饰A环的化合物。
- 利用底物中相邻手性中心的诱导效应,将C9,11位双键打开,完成C-9和11位手性中心的构建,并得到相应的碳-碳双键加成产物。
- 经过环氧化、氟代完成B环和C环的修饰,先得到前体醋酸地塞米松,并最终水解得到地塞米松。
缺点:1.整条工艺路线步骤较多,过程复杂,仅为完成A环和D环的修饰已使用了十四步反应。2.用于引入C-16位甲基的甲基亚硝基脲与D环碳-碳双键反应的同时,也可与B环的双键作用,且价格昂贵易燃易爆,不利于工业化生产。3.用于引入C-11位羟基的黑根霉发酵收率不高,仅为50%左右,且有较多副产物生成。
首先进行A环修饰的合成路线
选择1,4,9,16-四烯-孕甾-3,20-二酮为起始物,经过9,11位、16,17位和21位改造,可以得到地塞米松,具体过程如下:
1.格氏反应:将反应物化合物(加入极性有机溶剂中,加入格氏试剂和氧化剂,得到中间体格氏物(1);
2.环氧反应;将步骤(一)得到的格氏物加入极性有机溶剂中,加入卤化试剂和酸催化剂,得到中间体卤化物,再加入碱反应,得到中间体环氧物(2)
