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CN101203524B - 用于制备β-异头物富集的21-脱氧，21，21-二氟-D-呋喃核糖核苷的中间体和方法 - Google Patents

用于制备β-异头物富集的21-脱氧，21，21-二氟-D-呋喃核糖核苷的中间体和方法 Download PDF

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CN101203524B CN200580049120XA CN200580049120A CN101203524B CN 101203524 B CN101203524 B CN 101203524B CN 200580049120X A CN200580049120X A CN 200580049120XA CN 200580049120 A CN200580049120 A CN 200580049120A CN 101203524 B CN101203524 B CN 101203524B
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Abstract

用于制备通式(II)所示的β-异头物富集的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷及其生理学可接受盐的糖基化方法，该方法简单、经济，具有高度立体选择性。具体地说，通过利用通式(I)所示的新颖的三氯亚氨逐乙酸酯，提供纯度大于99％的通式(11b)所示的吉西他滨盐酸盐的β-富集异头物。

Description

用于制备β-异头物富集的2<sup>1</sup>-脱氧,2<sup>1</sup>,2<sup>1</sup>-二氟-D-呋喃核糖核苷的中间体和方法
技术领域
本发明涉及通式(I)所示的新颖中间体，用于制备该中间体的方法，以及该中间体在制备通式(II)所示的有治疗价值和商业价值的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷的β-富集异头物及其生理学可接受盐中的应用。具体地说，本发明涉及用于制备高纯度的通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐的β-富集异头物的选择性方法。 
背景技术
通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷具备有用的治疗性质， 
Figure G200580049120X20080222D000011
其中，R基团表示选自嘧啶或嘌呤衍生物的碱基，P表示氢或羟基保护基；Hertel等人在美国专利4526988、其部分连续案美国专利4692434和分案美国专利4808614中首先公开了一种这样的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷，即通式(IIb) 
Figure G200580049120X20080222D000021
所示的具有重要治疗和商业用途、可作为有效抗病毒剂的吉西他滨盐酸盐；此后，Grindey等人在美国专利5464826中也公开了这样的化合物，作为有用的抗肿瘤剂用于治疗哺乳动物的易感瘤。 
美国专利4526988、4692434和4808614公开了用于合成通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷(包括通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐)的方法，该方法包括3-二氧戊环-2，2-二氟-3-羟基丙酸烷基酯(1)水解生成内酯(III)，适当保护羟基之后，将其还原生成通式(IV)所示的受到保护的21-脱氧-21，21-二氟核糖。将由此获得的化合物(IV)的自由羟基转化成适当的衍生物(2)，其中L基团作为与适当碱的偶联反应中更好的离去基团，在除去羟基保护基之后，生成通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷。以下对该化学反应进行概述： 
虽然美国专利4526988、4692434和4808614提到可以使用化学家惯用的任何保护基，但是，使用甲硅烷基羟基保护基、特别是叔丁基二甲基甲硅烷基是优选的，因为这些基团很难在常规条件下裂解，只能通过接触氢卤酸来除去。使用例如二异丁基氢化铝、氢化锂铝等还原剂，将内酯(III)的酮官能团还原成羟基化合物(IV)。 
用于与碱反应的化合物(IV)的合适离去基团是有机合成中常用的那些离去基团，例如甲磺酰基、乙酸酯基、卤素等。 
但是，美国专利4526988、4692434和4808614中公开的方法使用了叔丁基二甲基甲硅烷基之类的昂贵的羟基保护基，以及二异丁基氢化铝、氢化锂铝之类昂贵并且有害、需要特别小心操作的还原剂，从而增加了成本和制造风险。 
另外，由于通式(III)所示的内酯具有手性中心，因此该内酯作为赤型 和苏型对映体的混合物获得，其中前者是优选的，因为前者在生物学上活性更强，提供具有天然核糖的立体化学的碳水化合物。经常需要采用冗长和昂贵的色谱方法来分离所述对映体。 
另外，将内酯(III)还原成羟基化合物(IV)时，产生第二个手性中心，形成α-和β-异头物的混合物，其中后者即β-异头物的生物学活性更强，是优选的。美国专利4526988、4692434和4808614公开的方法以α-和β-异头物的4∶1的混合物形式提供通式(IV)所示受到保护的21-脱氧-21，21-二氟核糖，同样，经常需要精心设计的纯化技术来除去不需要的α-异头物，进一步增加了制备所需要的通式(II)所示21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷的β-异头物的成本。 
Figure G200580049120X20080222D000031
已经报道了对制造通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷及其中间体的许多改进，如以下所总结： 
i)Chou等人在美国专利4965374中公开了用于制备通式(III)所示的内酯化合物的赤型对映体的方法，其中羟基保护基P是纯度大于95％的苯甲酰基，该方法包括将赤型和苏型对映体的混合物溶解在二氯甲烷中，将溶液冷却到-5℃至+10℃，不经过任何处理或者任选在加入己烷之后通过过滤收集沉淀的赤型对映体。 
Figure G200580049120X20080222D000041
ii)Chou等人在美国专利5223608中提出了用于获得纯度约为80％的通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐的β-异头物或对应氢溴酸盐的方法，该方法包括以下步骤：将α-和β-异头物的1∶1混合物溶解在约50-100℃的水中，向溶液中加入丙酮，将混合物冷却到约-10℃至50℃之后，收集80％纯度的所述沉淀的β-异头物。 
美国专利5223608还列举了用于富集通式(IIb)所示的β-异头物吉西他滨盐酸盐或对应氢溴酸盐的纯度至99％的方法，该方法包括使通过上述方法获得的80％的物质反复经历利用相同纯化方法的纯化过程。 
美国专利5223608进一步公开了用于获得纯度为99％的通式(IIb)所示的β-异头物富集的吉西他滨盐酸盐或对应氢溴酸盐的方法，该方法包括以下步骤：将α-和β-异头物的1∶1混合物溶解在约45-90℃的水中，将溶液的pH值调节至约7.0-9.0，将混合物冷却到约-10℃至30℃之后，收集纯度为99％的所述游离碱的沉淀的β-异头物。在氯化氢或溴化氢存在下，使由此获得的游离碱经历相同的结晶方法，得到通式(IIb)所示的所需要的吉西他滨盐酸盐或对应氢溴酸盐，这些产物的β-异头物纯度约为99％。 
Figure G200580049120X20080222D000042
但是美国专利5223608中公开的方法具有一个缺点，它需要反复的结晶步骤来获得99％纯度的产物，不仅增加了时间还增加了制造成本。 
iii)Chou等人在美国专利5252756中公开了用于制备通式(2)所示化合物的β-富集的异头物的立体选择性方法，其中离去基团L选自芳基磺酸酯或取代的芳基磺酸酯，该方法包括使通式(IV)所示的邻位羟基内醚在惰性溶剂中在酸清除剂的存在下与磺化试剂接触。 
Figure G200580049120X20080222D000051
iv)Chou等人在美国专利5256797中进一步描述了用于分离通式(2)所示化合物的α-和β-异头物的混合物的方法，其中离去基团L选自烷基磺酸酯或取代的烷基磺酸酯，该方法包括使异头物混合物与溶剂接触，加热混合物，添加反萃溶剂，降低温度，使两种对映体分离。 
Figure G200580049120X20080222D000052
v)Chou等人在美国专利5256798中公开了用于从通式(2)所示化合物的β-异头物制备该化合物的对应α-异头物富集的异头物的方法，其中离去基团L是磺酸酯，该方法包括用磺酸的共轭阴离子源在升高的温度下在惰性溶剂中处理前者。 
vi)Chou等人在美国专利5371210和5401838中描述了用于制备通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷的β-异头物的立体选择性融合糖基化(fusion glycosylation)方法，其中R和P如上文所定义，该方法包括使通式(2)所示的二氟碳水化合物(其中L是芳基/烷基磺酰氧基)作为α-和β-异头物的混合物(二者比例等于或大于1∶1)在100-160℃的升高温度、不存在催化剂的情况下与过量至少3摩尔当量的氨基/羟基保护碱R反应，然后除去氨基/羟基保护基，产生通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷的β-异头物。 
Figure G200580049120X20080222D000062
但是该方法是冗长的，因为它涉及官能团的保护和脱保护；该方法需要大为过量的碱R；此外，该方法并不非常适合工业制造，因为该方法需要升高的温度来进行反应。 
vii)Chou等人在美国专利5401861中描述了用于制备中间体化合物(2)的α-富集的异头物的方法，其中离去基团是磺酰氧基，该方法包括用胺碱 在非常低的温度下处理邻位羟基内醚化合物(IV)的α-和β-异头物的混合物溶液，并且添加磺化试剂。 
但是该方法的限制在于，为了实现α-和β-异头物的分离，使用-40℃至-120℃的非常低的温度。 
Figure G200580049120X20080222D000071
viii)Britton等人在美国专利5420266中公开了通过在有机溶剂中用氢氧化物碱进行处理来使通式(II)所示的α-异头物异头化成β-异头物的方法，或者使β-异头物异头化成α-异头物的方法。 
Figure G200580049120X20080222D000072
但是所获得的产物包含α-和β-异头物，比例为62∶38至97∶3，不用说，需要进一步结晶，以获得至少99％纯度的β-异头物。 
ix)Jones在美国专利5424416中公开了用于制备化合物(II)的β-富集的异头物的方法，该方法包括以下步骤：使通式(IV)所示的邻位羟基内醚的溶液在-40℃至-120℃的温度下与碱接触，然后添加磺化试剂，以生成通式(2)所示的α-富集的异头物，其中，L是氟代烷基磺酰氧基或氟代芳基磺酰氧基。由此获得的化合物(2)与磺酸的共轭阴离子反应，生成对应的β-富集的异头物(2)，其中L是烷基/芳基磺酰氧基。将由此获得的β -富集的异头物(2)加热至50-120℃，生成对应的α-富集的异头物(2)，其中L是烷基/芳基磺酰氧基，其与核碱基阴离子R在惰性溶剂中在23-170℃的温度下接触时，生成通式(II)所示的β-富集的化合物。 
Figure G200580049120X20080222D000081
但是冗长的合成过程、非常低和非常高的温度是该方法的主要限制。 
x)Kjell在美国专利5426183中描述了用于制备通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷的α-和β-富集的异头物的催化立体选择性方法，其中R和P如上文所定义，该方法包括使通式(2)所示的二氟碳水化合物(其中L是磺酰氧基、氰基、卤素、烷氧羰基等)作为α-和β-异头物的混合物(二者比例等于或大于1∶1)在50-100℃的升高温度下、在催化剂(选自三氟代甲磺酸、九氟丁磺酸、硫酸、高氯酸、硝酸、三氟代乙酸等的钾盐/钡盐/铯盐/三烷基铵盐)存在下与必需的氨基/羟基保护碱R反应，然后除去氨基/羟基保护基，以生成通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷的β-异头物。 
Figure G200580049120X20080222D000091
xi)Hertel等人在美国专利5480992及其分案美国专利5541345中描述了另一种用于制备通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷的方法，其中R和P如上文所定义，该方法包括使通式(3)所示的胺与通式(4)所示的无环化合物反应，其中Y是氢、烷基或卤素，然后环化和脱保护，生成化合物(II)。 
Figure G200580049120X20080222D000092
xii)Chou等人在美国专利5453499中描述了用于制备通式(2)所示卤素化合物的α-异头物的立体选择性方法，其中L是来自对应的β-异头化合物的卤素，L是磺酰氧基，该方法包括用卤离子源在惰性溶剂中处理后者。该卤代化合物是通式(II)所示化合物的中间体。 
Figure G200580049120X20080222D000093
Figure G200580049120X20080222D000101
xiii)Wildfeur在美国专利5521294中描述了用于制备通式(IIb)所示的吉西他滨的方法，该方法包括使必需的胞嘧啶与通式(5)所示的中间体反应。 
Figure G200580049120X20080222D000102
xiv)Wirth等人在美国专利5559222及其分案美国专利5608043中公开了用于制备通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐的方法，该方法基本上是美国专利4526988、4692434和4808614中所述方法的改进，改进之处包括将通式(IV)所示的邻位羟基内醚转化成5-O-三苯基甲基衍生物(6)，然后与甲磺酰氯反应，生成甲磺酰基衍生物(7)。然后甲磺酰基衍生物(7)与甲硅烷基化的嘧啶碱反应，接着除去保护基，生成作为异头物混合物的吉西他滨衍生物，用碱处理时生成98％纯度的β-异头物。 
Figure G200580049120X20080222D000111
但是据报道，该方法从化合物(IV)算起的全部产率只有1.3％，导致该方法在工业规模上根本没有吸引力。 
xv)Chou在美国专利5594124中公开了用于制备化合物(II)的β-富集的异头物的立体选择性方法，该方法包括使化合物(2)(其中L是带有核碱基R的磺酰氧基)在-120℃至25℃的温度下在低凝固点惰性溶剂(选自二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、二氯氟甲烷、丙酮、甲苯、苯甲醚、氯苯或其混合物)中发生糖基化。但是，使用非常低的温度是该方法的局限性。 
Figure G200580049120X20080222D000112
xvi)作为上述方法的变体，Chou等人在美国专利5606048中列举了一 种糖基化方法，该方法在高沸点惰性溶剂(选自甲苯、二甲苯、1，2二氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷、甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、二氯溴乙烷、二溴氯甲烷、三溴甲烷、二溴甲烷、苯甲醚及其混合物)中进行。但是该方法是冗长的，因为该方法涉及官能团的保护和脱保护；该方法需要大为过量的碱R；另外，该方法并不非常适合工业生产，因为该方法需要升高的温度以进行该反应。 
Figure G200580049120X20080222D000121
xvii)Kjell在美国专利5633367中列举了用于制备通式(II)所示化合物的方法，该方法包括使通式(8)所示的2-酮核苷在催化量的吡啶氢氟酸盐和非反应性的卤代烃的存在下与二乙基铵三氟化硫(DAST)反应。 
Figure G200580049120X20080222D000122
xviii)Berglund在美国专利5637688及其连续案美国专利5808048中公开了用于制备通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐的方法，该方法包括用催化量的烷基胺在甲醇或乙醇存在下，在不含水的环境中除去1-(21-脱氧-21，21-二氟-31，51-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖)-4-氨基嘧啶-2-酮(9)的β-异头物的苯甲酰基保护基，然后用盐酸和逆溶剂(选自丙酮、乙腈、四氢呋喃、丙醇、丁醇、异丁醇、仲丁醇和异丙醇)处理解封闭的核苷，并且从其中回收吉西他滨盐酸盐(IIb)。该方法的一些局限在于，解封闭反应 需要严格的无水条件，使用的所有试剂和溶剂都不含水。 
Figure G200580049120X20080222D000131
另外，从美国专利4965374、5223608、434254、5945547中的公开内容以及如其中涉及合成通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐的实施例7、8、9、10、11、12和13中所述，可以进一步清楚地了解： 
a)通过将氨气鼓泡通过所述二-O-苯甲酰基保护的吉西他滨在甲醇中的溶液，然后蒸发甲醇并将油状残余物萃取到乙酸乙酯中生成α-和β-异头物的1∶1混合物形式的吉西他滨，从而除去按照实施例7和11中所述方法获得的二-O-苯甲酰基保护的吉西他滨的苯甲酰基保护基。 
使用氨气需要特别措施和安全防护，从而增加了制造的成本和风险。 
b)从以上步骤(a)获得的吉西他滨总是呈油状，通过将油状物溶解在热(60℃)的异丙醇中，添加试剂纯的盐酸，将油状物转化成盐酸盐，并且使溶液在冰冻条件下冷却过夜，分离出作为α-和β-异头物的1∶1混合物形式的固体吉西他滨盐酸盐并且收集产物。 
c)在步骤(b)中获得的盐酸盐需要如上所述进一步纯化步骤，即在50-100℃从丙酮-水混合物中反复结晶，在7.0-9.9的pH值下从水中反复结晶，等等，从而获得药物纯的物质，所有上述单元操作都只能获得产率约0.14-0.33％的吉西他滨盐酸盐的β-异头物。 
而且，可以注意到，用于制备吉西他滨或其盐的β-异头物的方法总是会形成副产物，特别是对应的α-异头物和通式(V)所示的胞嘧啶。 
Figure G200580049120X20080222D000141
全世界的药典对吉西他滨盐酸盐中上述杂质的含量都有非常严格的规定，各杂质应当不超过0.1％。 
从上文可以注意到，合成通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷以及通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐的现有技术方法都存在以下任何一种或多种局限性，即： 
i)利用昂贵的羟基保护基(例如叔丁基二甲基甲硅烷基)和还原剂(例如二异丁基氢化铝、氢化锂铝)，而且这些还原剂是有害的，需要特别小心地操作，从而增加了制备的成本和风险； 
ii)利用多个保护和脱保护步骤，不仅延长了制备的时间，还增加了成本； 
iii)利用高沸点溶剂和升高的反应温度，使高能耗成为必然； 
iv)利用约-120℃的非常低的温度，这在工业规模上是不实用的； 
v)利用大为过量的核苷碱，不仅增加了成本，还必须使用精心设计的方法来除去过量的试剂； 
vi)利用气态氨和严格无水条件来除去某些保护基，导致必须采用特殊措施和安全防护； 
vii)经常形成占优势量但不需要的α-异头物； 
viii)利用昂贵和冗长的色谱过程以及多种结晶技术来获得治疗上需要的β-富集的异头物，不仅延长了制备的时间，而且增加了成本； 
ix)通式(II)所示的目标产物21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷和通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐的制备产率太低。 
因此，需要提出制备通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷、特别是通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐的改进方法，该方法不存在现有技术的局限性，能够以较高的产率提供目标化合物，并且目标化合物与药典规格相符。 
发明内容
本发明的一个目的是提供用于制备通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷、特别是通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐的方法，该方法没有现有技术方法的局限性。 
本发明的另一个目的是提供一种新颖中间体，该中间体用于制备通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷、特别是通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐。 
本发明的另一个目的是提供用于制备所述新颖中间体的方法，该中间体用于制备通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷、特别是通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐。 
本发明的另一个目的是提供用于制备通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷的β-富集的异头物、特别是通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐的方法，该方法简单、成本合算，并且避免使用有害和昂贵的试剂和溶剂，而且不需要严格无水条件以及特殊措施和安全防护。 
本发明的另一个目的是提供用于以较高的产率制备通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷、特别是通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐的方法。 
本发明的另一个目的是提供用于制备通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷、特别是通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐的方法，该方法利用了简单、不太费力的纯化方法。 
本发明的另一个目的是提供用于制备符合药典规格的通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷、特别是通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐的方法。 
本发明人力图提供用于制备通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷、特别是通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐的改进方法，他们发现，通过利用以下物质和方法，能够解决现有技术的大部分(如果不是所有的)局限性： 
a)用于合成目标化合物的新颖中间体； 
b)不太昂贵、不太有害的试剂和溶剂； 
c)新颖和简单的结晶方法。 
这些方面构成本发明的基础，以下具体讨论： 
首先，本发明人发现，通式(IV)所示的邻位羟基内醚化合物的羟基官能团能够在碱存在下与三氯乙腈反应生成通式(I)所示的相应三氯亚氨逐乙酸酯， 
Figure G200580049120X20080222D000161
该物质是新颖的，至今没有报道过。 
相比于现有技术中使用的并且在上文中具体讨论过的其他反应性衍生物，制备通式(I)所示的三氯亚氨逐乙酸酯是简单的，因为该制备方法不需要任何特殊或精心设计的防护，该方法是经济的，因为它不涉及使用昂贵的试剂，而且产物以接近定量的产率获得。 
其次，发现通式(I)所示的三氯亚氨逐乙酸酯以高度立体选择性的方式与核碱基R发生糖基化反应，生成通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷的β-富集的异头物。 
只要简单地将核碱基R和通式(I)所示的三氯亚氨逐乙酸酯一起在合适的溶剂中加热，两者即可发生糖基化反应。不同于大部分的现有技术方法，本发明方法不需要升高的或非常低的温度。 
而且，本发明方法不涉及使用过量很多摩尔的核碱基，事实上使用小于或等于2摩尔当量的所述核碱基R即可实现定量转化。其结果是形成较高纯度的产物，含有较少的未反应的核碱基，使其更容易进行进一步的纯化，生成不仅化学纯度高而且异头纯度高的产物，使本发明方法远优于现有技术方法。 
而且，发现除去上述糖基化反应之后获得的产物的保护基时，不同于现有技术的方法，不需要严格无水条件，能够通过使受到保护的二氟核苷在醇溶剂中与氨水接触而简单地进行，并以占优势的β-异头物的形式从溶剂分离已经脱除保护的产物(II)。或者，还可以通过使受到保护的化合物与发生过氢氧根离子交换的阴离子交换树脂接触来实现脱保护。
而且，发现通过将脱保护的二氟核苷与必需的药学可接受酸混合，可以从在其中除去保护基的同一醇溶剂制备二氟核苷(II)的药学可接受盐，并且可以≥95％、更常见是≥99％的高化学纯度和高异头纯度分离所述盐的占优势的β-异头物，与只使用一个结晶步骤的药典要求相符。 
另外，发现通过从脂族酸和水的混合物中任选地纯化二氟核苷(II)，可以进一步提高化学纯度和异头纯度，这也是新颖和至今未报道过的。 
最后，发现通过用二(2-甲氧基乙氧基)氢化铝钠(通常称为红铝)还原对应的内酯化合物(III)，可以获得邻位羟基内醚化合物。不同于现有技术中使用的其他氢化物还原剂，本发明还原剂引起失火的可能性较低，不需要非常低的温度，事实上可以在-20℃至-30℃的温度下进行。 
因此，按照上文所述， 
本发明一方面提供了通式(I)所示的新颖中间体， 
Figure DEST_PATH_GSB00000226888500011
其中P是羟基保护基，该中间体适合制备通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷， 
Figure DEST_PATH_GSB00000226888500012
其中R是核碱基，选自嘌呤或嘧啶。 
本发明另一方面提供了通式(I)所示的新颖中间体， 
Figure DEST_PATH_GSB00000226888500013
该中间体适合制备通式(II b)所示的吉西他滨盐酸盐。 
本发明另一方面提供了用于制备通式(I)所示的新颖中间体的方法，该方法包括通式(IV)所示的邻位羟基内醚化合物在惰性有机溶剂中、在碱存在下与三氯乙腈的反应，其中P如上文所定义。 
Figure G200580049120X20080222D000182
本发明另一方面提供了用于制备通式(I)所示的新颖中间体的简单、方便和成本合算的方法，该方法包括用二(2-甲氧基乙氧基)氢化铝钠(通常称为红铝)在惰性有机溶剂中、在-20℃至-30℃的温度下还原通式(III)所示的内酯化合物，其中P如上文所定义， 
Figure G200580049120X20080222D000183
生成通式(IV)所示的邻位羟基内醚化合物，使由此获得的通式(IV)所示化合物在惰性有机溶剂中、在碱存在下与三氯乙腈反应，生成通式(I)所示的中间体。 
本发明另一方面提供了用于制备通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷的方法， 
Figure G200580049120X20080222D000184
其中R是核碱基，选自嘌呤或嘧啶，该方法包括通式(I)所示的新颖中间体(其中P如上文所定义)在惰性有机试剂存在下、任选在路易斯酸催化剂存在下与嘌呤或嘧啶碱R发生糖基化反应， 
Figure G200580049120X20080222D000191
其中R选自： 
Figure G200580049120X20080222D000192
其中R1是氢、烷基或卤素；R2是羟基；R3是氢或卤素R4是氢或氮保护基，然后通过除去保护基，生成通式(II)所示化合物。 
本发明另一方面提供了用于制备通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐的方法， 
Figure G200580049120X20080222D000193
该方法包括通式(I)所示的新颖中间体在惰性有机试剂存在下、任选在路易斯酸催化剂的存在下与通式(Va)或(Vb)所示的胞嘧啶(其中R4是氮保护基，R5是羟基保护基)的糖基化反应， 
Figure G200580049120X20080222D000201
然后通过除去保护基，使由此获得的吉西他滨游离碱与氯化氢接触，生成通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐。 
本发明另一方面提供了用于制备通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷的β-富集的异头物的立体选择性糖基化方法， 
Figure G200580049120X20080222D000202
其中R是核碱基，选自嘌呤或嘧啶，该方法包括以下步骤： 
a)通式(I)所示的新颖中间体(其中P如上文所定义)在惰性有机溶剂存在下、任选在路易斯酸催化剂的存在下与嘌呤或嘧啶碱R发生糖基化反应， 
Figure G200580049120X20080222D000203
其中R选自： 
Figure G200580049120X20080222D000211
其中R1是氢、烷基或卤素；R2是羟基；R3是氢或卤素；R4是氢或氮保护基 
生成通式(IIA)所示的受到保护的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷， 
Figure G200580049120X20080222D000212
其中P如上文所定义； 
b)通过用氨水在C1-3醇存在下处理通式(IIA)所示的化合物，或者通过用发生过氢氧根离子交换的阴离子交换树脂处理通式(IIA)所示的化合物，除去保护基，生成通式(II)所示化合物的游离碱的β-富集的异头物； 
Figure G200580049120X20080222D000213
c)使由此获得的通式(II)所示化合物的游离碱在C1-3醇中与药学可接受酸接触，生成其药学可接受酸加成物的对应β-富集的异头物； 
d)任选地通过从C2-3脂族有机酸和水的混合物中结晶，富集通式(II)所示化合物的β-异头物含量。 
本发明另一方面提供了用于制备通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐的 纯度超过99％的β-富集的异头物的立体选择性糖基化方法， 
Figure G200580049120X20080222D000221
该方法包括以下步骤： 
a)通式(I)所示的新颖中间体(其中P如上文所定义)在惰性有机溶剂存在下、任选在路易斯酸催化剂的存在下与通式(Va)或(Vb)所示的胞嘧啶发生糖基化反应， 
Figure G200580049120X20080222D000222
其中R4是氮保护基，R5是羟基保护基， 
生成通式(IIa)所示受到保护的吉西他滨游离碱， 
其中P和R4如上文所定义； 
b)通过用氨水在C1-3醇存在下处理通式(IIa)所示化合物，或者通过用发生过氢氧根离子交换的阴离子树脂处理通式(IIa)所示化合物，除去 保护基 
以生成通式(IIc)所示的吉西他滨游离碱的β-富集的异头物； 
c)使由此获得的通式(IIc)所示的吉西他滨游离碱在C1-3醇中与氯化氢接触，生成纯度≥95％、优选≥99％的通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐的β-富集的异头物； 
d)任选地通过从C2-3脂族有机酸和水的混合物中结晶，进一步提高通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐的β-异头物含量。 
具体实施方式
制备通式(I)所示的新颖中间体 
通过使通式(IV)所示的邻位羟基内醚化合物在惰性有机溶剂中、在碱存在下与三氯乙腈反应，制备通式(I)所示的三氯亚氨逐乙酸酯化合物。 
通式(IV)和(I)所示化合物中的羟基保护基P都是常规用于有机合成的基团，包括但不限于甲酰基、2-氯乙酰基、苄基、二苯基甲基、三苯基甲基、4-硝基苄基、苯氧基羰基、叔丁基、甲氧基甲基、四氢吡喃基、烯丙基、四氢噻吩基、2-甲氧基乙氧基甲基、甲氧基乙酰基、苯氧基乙酰基、异丁酰基、乙氧基羰基、苄氧基羰基、甲磺酰基、三甲基甲硅烷基、异丙基二甲基甲硅烷基、甲基二异丙基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基等。 
适用的惰性有机溶剂是不与水混溶的，除了不参与主要反应之外，这些溶剂能够与水形成两相体系。这种溶剂的优点在于，不仅能实现有效的转化，还能通过简单地蒸发溶剂或者通过加入水来帮助分离产物。 
适用的不与水混溶的惰性有机溶剂包括卤代烃，例如氯代烃，如二氯甲烷和1，2-二氯乙烷；酯，例如乙酸(C1-4)烷基酯，如乙酸乙酯；醚，例如二异丙基醚；芳烃，例如甲苯、二甲苯等。优选氯代烃，其中最优选二氯甲烷和1，2-二氯乙烷。 
虽然有机和无机碱都可以使用，但是优选有机碱。适用的有机碱包括但不限于二乙胺、三乙胺、二异丙基乙基胺、环己胺、吡啶、2，4-二甲基氨基吡啶、N-甲基吗啉等。由于三乙胺和二异丙基胺的成本低，因此它们是优选的。 
碱可以催化量使用，或者以与通式(IV)所示的邻位羟基内醚化合物成摩尔比例的量使用，或者过量使用。优选以催化量使用。 
三氯乙腈可以与通式(IV)所示的邻位羟基内醚化合物成等摩尔比例的量使用，或者过量使用。通常使用的摩尔比例为每摩尔通式(IV)所示的化合物对应1-20摩尔三氯乙腈。优选碱的摩尔比例为每摩尔通式(IV)所示化合物对应1-1.5摩尔碱。 
通过在-20℃至20℃的温度下，向三氯乙腈和碱在惰性有机溶剂中的混合物中添加邻位羟基内醚化合物(IV)，然后在20-30℃的环境温度下搅拌反应混合物3-10小时直到反应完全，一般可以形成三氯亚氨逐乙酸酯。 
通过简单地蒸发溶剂可以分离由此形成的三氯亚氨逐乙酸酯(I)，或者通过向反应混合物中添加水，从水相中分离有机相，然后蒸发有机相来进行分离，由此获得的产物可以不经过任何纯化用于下一个与核碱基R的糖基 化反应步骤中。 
或者，可以用水洗涤反应完全后的反应产物，在合适的脱水剂上干燥分离出来的有机相，所得溶液同样不必进行分离操作，可直接用于下一步与核碱基R的糖基化反应步骤中。 
通式(I)所示的化合物通常以油状物形式获得，可以是α-异头物或β-异头物，或者是它们的混合物。 
由上述方法获得的通式(I)所示的一种典型化合物的保护基P是苯甲酰基，该典型化合物用通式(Ia)表示，它具有以下光谱和物理性质，即： 
1H NMR(CDCl3，δ)：8.7(s，NH，1H)，7.36-8.1(m，Ar，10H)，6.51-6.59(dd，H-1，1H)，5.59-5.66(dd，H-3 1H)，4.64-4.83(m，H-5 2H，H-4 1H) 
13C NMR(CDCl3，δ)：164.7-165.9(C＝NH)，127.9-130(Ar)，121.3(C-2)，97.58(C-1)，90(CCl3)，78.8(C-4)，71.9(C-3)，63.8(C-5)。 
质谱(M+)：522.3 
旋光率：+15至+60° 
随后可以从内酯化合物(III)通过用二(2-甲氧基乙氧基)氢化铝钠(通常称为红铝)在惰性有机溶剂中、在-20℃至-30℃的温度下进行还原，来制备邻位羟基内醚化合物(IV)。 
红铝(CAS注册号：22722-98-1)作为70％的甲苯溶液购得，可以不经过处理直接用于还原内酯(III)。不同于氢化锂铝、叔丁氧基氢化锂铝、二异丁基氢化锂铝之类的其他氢化物还原剂，红铝是还原能力中等的还原剂，引发火灾的可能性较低，对氧气稳定，是能够用泵抽吸的液体，不需要非常低的温度，与普遍存在的非质子溶剂中的大部分相容，从而在用于本发明方法中时具有许多优点。 
通常，可以通过使市售的70％的红铝的甲苯溶液在合适的非质子溶剂中、在惰性气氛中、在-20℃至-30℃的温度下与内酯化合物(III)的溶液反应1-2小时，进行还原。通过常规的操作，可以分离邻位羟基内醚化合物(IV)。 
适用的非质子溶剂包括四氢呋喃、二噁烷、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺等。 
通常，通过用6N盐酸骤冷反应混合物，然后用不与水混溶的有机溶剂取，来进行产物分离。蒸发有机溶剂产生邻位羟基内醚(IV)。 
红铝的用量可以是与通式(III)所示的内酯化合物成等摩尔比例，或者过量。其通常的摩尔用量为通式(III)所示化合物的1-3倍。优选的摩尔用量为通式(III)所示化合物的1-1.5倍。 
制备通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷 
通过使通式(I)所示的中间体化合物(其中保护基R如上文所定义)与必需的核碱基R发生糖基化反应，制备通式(II)所示的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷。 
核碱基R选自任何由图表I中所示结构表示的嘧啶或嘌呤化合物。 
在图表I中所示的化合物中，R1可以是氢、烷基或卤素；R2是羟基；R3是氢或卤素；R4是氢或氮保护基。烷基通常是1-4个碳原子的低级烷基，卤素表示氯、溴、碘或氟；氮保护基R4是常规用于有机合成的保护基，优选乙酰基和三烷基甲硅烷基保护基。 
Figure G200580049120X20080222D000261
图表I：本发明中代表性的核碱基化合物R 
通过使通式(I)所示的化合物在惰性有机溶剂存在下、任选在路易斯酸催化剂的存在下，与图表I中所示任何核碱基反应，生成通式(IIA)所示的受到保护的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷，其中P和R都如上文所定义。 
可以使用的合适惰性有机溶剂包括但不限于乙腈、甲苯、二甲苯及其异构体、氯苯、邻二氯苯、二氯甲烷、1，1-二氯乙烷、1，2-二氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷、苯甲醚。优选的惰性溶剂是1，2-二氯乙烷。 
适用的路易斯酸催化剂选自四氯化锡、三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯、 三甲基甲硅烷基九氟丁磺酸酯、三甲基甲硅烷基高氯酸酯、溴代三氟二乙基醚合物、三甲基甲硅烷基四氟硼酸酯等，优选三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯。 
通常，为进行糖基化反应，将化合物(I)、核碱基R和任选的路易斯酸催化剂一起在上述任何惰性有机溶剂中回流，直到反应完成，生成通式(IIA)所示的受到保护的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷。 
核碱基R的用量可以是与通式(I)所示化合物成等摩尔比例，或者过量使用，但是用量小于通式(I)所示化合物摩尔数的2倍。通常使用的摩尔量为通式(I)所示化合物的1-2.0倍。优选碱的摩尔用量是通式(I)所示化合物的1-1.6倍。 
通过常规方法，例如向反应混合物中添加水，将产物萃取到有机溶剂中，来从反应混合物中分离通式(IIA)所示的受到保护的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷。如果糖基化反应中使用的惰性有机溶剂是不与水混溶的，则产物被自动萃取到所述溶剂中。但是，如果糖基化反应中使用的惰性有机溶剂是能够与水混溶的，则产物被萃取到任何不与水混溶的有机溶剂中，例如烷基酯，如乙酸乙酯；氯代烃，如二氯甲烷。通过蒸发有机溶剂可以分离受到保护的化合物(IIA)。 
通过使通式(IIA)所示的受到保护的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷在选自C1-3醇的溶剂中与氨水接触，或者与发生过氢氧根离子交换的阴离子交换树脂接触，来进行脱去保护基P和R4(如果存在的话)的步骤，生成通式(II)所示化合物的游离碱的β-富集的异头物。 
脱保护过程通常在环境温度至约60℃的温度下进行，具体是将通式(IIA)所示的受到保护的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷在C1-3醇中的溶液和氨水一起搅棒足够长的时间，以完全除去保护基，生成通式(II)所示化合物的游离碱。 
虽然C1-3醇选自甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇，但是最优选甲醇，因为受到保护的化合物(IIA)在甲醇中的溶解度大于在乙醇、1-丙醇和2-丙醇中的溶解度，因此，在甲醇中的脱保护可以在25-30℃的环境温度下进行，而其他两种醇经常需要加热或回流。而且，甲醇的优点在于，可以在相同溶剂中从游离碱形成盐，并且可以从相同溶剂中结晶，产生β-富集的异头物。 
或者，可以通过使受到保护的化合物(IIA)与发生过氢氧根离子交换 的阴离子交换树脂接触，来进行脱保护。 
阴离子交换树脂包含氯作为阴离子，通过将树脂与氢氧化钠水溶液混合2-3小时，可将树脂转化成相应的氢氧根交换树脂。过滤悬浮体，用去矿化水连续洗涤树脂床，直到滤液的pH值达到6.0-7.0。进一步用C1-3醇对洗涤后的树脂进行洗涤，进行氢氧根离子交换。 
在C1-3醇中，在30-50℃、优选40-45℃的温度下将氢氧根离子交换树脂与化合物(IIA)一起混合20-40小时，以进行脱保护。最后，过滤树脂，浓缩滤液，生成化合物(II)的游离碱。 
可以使用的合适的阴离子交换树脂是强碱阴离子交换剂，其中的离子形式通常是氯离子。典型的阴离子交换树脂是FPA40 Cl、FPA90 Cl、FPA91 Cl、FPA97 Cl、FPA98 Cl、IRA 400、IRA 402 Cl、IRA 410 Cl之类的市售Amberlite树脂。 
因此，在一个典型的实施方式中，向受到保护的化合物(IIA)的甲醇溶液中添加25％的氨水溶液，在室温搅拌混合物4-8小时，直到完全脱保护。通过蒸发除去甲醇，生成化合物(II)的游离碱。 
在另一个典型的实施方式中，在室温下搅拌阴离子交换树脂(例如Amberlite IRA 400)与5％的氢氧化钠水溶液2-3小时，过滤除去树脂。用去矿化水连续洗涤过滤的树脂，直到滤液的pH值为6.0-7.0。最后用C1-3醇(例如甲醇)洗涤树脂。在甲醇中，在40-45℃的温度下将由此获得的发生过氢氧根离子交换的树脂与受到保护的化合物(IIA)一起搅拌36小时。最后，过滤除去树脂，浓缩滤液，生成脱保护的游离碱化合物(II)。 
通过上述两种方法中的任何一种获得的脱保护的化合物(II)通常是油状物，可以不经过任何纯化，用于形成其药学可接受盐。 
通过使游离碱(II)在C1-3醇(选自甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇)中的溶液与必需的酸接触足够的时间，可以形成盐。从相同的醇溶剂或使用甲醇、乙醇、1-丙醇或2-丙醇中的任何一种分离或结晶由此形成的盐，生成相应的酸加成盐(II)，通常是β-富集的异头物。 
能够制备的通式(II)所示化合物的典型酸加成盐包括使用酒石酸、柠檬酸、乙酸、盐酸、氢溴酸、硫酸、磷酸之类的酸获得的盐。 
如果需要，可以通过用甲醇、乙醇、1-丙醇或2-丙醇中的任意一种再次 使所述酸加成盐结晶，或者任选通过使所述酸加成盐从水和C2-3脂族有机酸(选自乙酸和丙酸)的混合物中结晶，进一步提高酸加成盐的异头纯度和化学纯度。 
制备通式(IIa)所示的吉西他滨盐酸盐 
通过用通式(Va)或(Vb)所示的胞嘧啶化合物(其中R4是氮保护基，R5是羟基保护基)在惰性有机溶剂存在下，并且任选在路易斯酸催化剂的存在下，使通式(I)所示的中间体化合物(其中保护基P如上文所定义)发生糖基化，从而制备通式(IIa)所示的受到保护的吉西他滨游离碱。 
可以使用的合适的惰性有机溶剂包括但不限于乙腈、甲苯、二甲苯及其异构体、氯苯、邻二氯苯、二氯甲烷、1，1-二氯乙烷、1，2-二氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷、苯甲醚。优选的惰性溶剂是1，2-二氯乙烷。 
可以使用的合适的路易斯酸催化剂选自四氯化锡、三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯、三甲基甲硅烷基九氟丁磺酸酯、三甲基甲硅烷基高氯酸酯、溴代三氟二乙基醚合物、三甲基甲硅烷基四氟硼酸酯等，优选三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯。 
为进行糖基化反应，通常将化合物(I)、胞嘧啶化合物(Va)或(Vb)以及任选的路易斯酸催化剂一起在上述任何一种惰性有机溶剂中回流，直到反应完全，生成通式(IIa)所示的受到保护的吉西他滨化合物。 
胞嘧啶化合物(Va)和(Vb)的用量与通式(I)所示化合物是等摩尔比例，或者过量，但是，其摩尔用量小于通式(I)所示化合物的2倍。通常其摩尔用量是通式(I)所示化合物的1-2.0倍。优选碱的摩尔用量是通式(I)所示化合物的1-1.6倍。 
通过常规方法，例如向反应混合物中添加水，将产物萃取到有机溶剂中，来分离通式(IIa)所示的受到保护的吉西他滨。如果糖基化反应中所用的惰性有机溶剂是不与水混溶的，则产物被自动萃取至所述溶剂中。但是如果糖基化反应中所用的惰性有机溶剂是能够与水混溶的，则产物被萃取至任何不与水混溶的有机溶剂中，例如烷基酯，如乙酸乙酯；氯代烃，如二氯甲烷。通过蒸发有机溶剂，可以分离受到保护的化合物(IIa)。 
通过使通式(IIa)所示的受到保护的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷在选自C1-3醇的溶剂中与氨水接触或者与发生过氢氧根离子交换的阴离 子交换树脂接触，进行脱去保护基P和R4的步骤，生成通式(IIc)所示化合物的吉西他滨游离碱的β-富集的异头物。 
脱保护过程通常在环境温度至约60℃的温度下进行，具体是将通式(IIa)所示的受到保护的21-脱氧-21，21-D-呋喃核糖二氟核苷在C1-3醇中的溶液和氨水一起搅拌足够长的时间，以完全除去保护基，生成通式(II)所示化合物的游离碱。 
虽然可以使用选自甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇的C1-3醇，但是最优选甲醇，因为受到保护的化合物(IIA)在甲醇中的溶解度通常大于在乙醇、1-丙醇和2-丙醇中的溶解度，因此在甲醇中的脱保护可以在25-30℃的环境温度下进行，不像另两种醇那样通常需要加热或回流。而且，甲醇的优点在于，可以在相同的溶剂中从游离碱形成盐，并且可以从相同的溶剂中结晶生成纯度＞95％的β-富集的异头物。 
或者，可以通过使受到保护的化合物(IIA)与发生过氢氧根离子交换的阴离子交换树脂接触，以进行脱保护。 
阴离子交换树脂包含氯作为阴离子，通过将树脂与氢氧化钠水溶液混合2-3小时，将其转化成相应的氢氧根交换树脂。过滤悬浮体，用去矿化水连续洗涤树脂床，直到滤液的pH值达到6.0-7.0。用C1-3醇对洗涤后的树脂进一步洗涤，进行氢氧根离子交换。 
在C1-3醇中，在30-50℃、优选40-45℃的温度下，将发生过氢氧根离子交换的树脂与化合物(IIa)混合20-40小时，进行脱保护。最后，过滤树脂，浓缩滤液，生成化合物(IIc)的游离碱。 
可以使用的合适的阴离子交换树脂是强碱阴离子交换剂，其中阴离子形式通常是氯离子。典型的阴离子交换树脂是FPA40 Cl、FPA90 Cl、FPA91 Cl、FPA97 Cl、FPA98 Cl、IRA 400、IRA402 Cl、IRA410 Cl之类的市售Amberlite树脂。 
因此，在一个典型的实施方式中，向受到保护的化合物(IIa)的甲醇溶液中添加25％的氨水，在室温搅拌混合物4-8小时，直到完全脱保护。通过蒸发除去甲醇，生成化合物(IIc)的游离碱。 
在另一个典型的实施方式中，在室温下将阴离子交换树脂(例如Amberlite IRA 400)与5％的氢氧化钠水溶液一起搅拌2-3小时，过滤除去 树脂。用去矿化水连续洗涤过滤的树脂，直到滤液的pH值为6.0-7.0。最后用C1-3醇(例如甲醇)洗涤树脂。在甲醇中，在40-45℃下将由此获得的发生过氢氧根离子交换的树脂与受到保护的化合物(IIa)  一起搅拌36小时。最后，过滤除去树脂，浓缩滤液，生成脱保护的游离碱化合物(IIc)。 
通过上述两种方法中的任何一种获得的吉西他滨游离碱(IIc)通常为油状物，可以不经过任何纯化直接用于形成其盐酸盐。 
通过使游离碱(IIc)在C1-3醇(选自甲醇、乙醇、1-丙醇和2-丙醇)中的溶液与氯化氢接触足够长的时间，可以形成盐。盐酸和气态氯化氢都可以使用。可以从相同的醇溶剂中或者用甲醇、乙醇、1-丙醇或2-丙醇中的任何一种分离或结晶由此形成的盐酸盐，生成吉西他滨盐酸盐(IIb)，通常是异头纯度＞95％、最优选＞99％的β-富集的异头物。 
如果需要，可以通过用甲醇、乙醇、1-丙醇或2-丙醇中的任何一种再次使吉西他滨盐酸盐(IIb)结晶，或者任选通过使吉西他滨盐酸盐(IIb)从水和C2-3脂族有机酸(选自乙酸和丙酸)中结晶，将由此获得的吉西他滨盐酸盐(II b)的异头纯度和化学纯度提高到＞99％。 
虽然上述所有C2-3脂族有机酸通常都能产生高异头纯度的通式(IIb)所示的吉西他滨盐酸盐，但是乙酸是最优选的，因为乙酸还能够提供高化学纯度的化合物。 
通常向盐酸盐(IIb)的水溶液中添加乙酸，在室温下搅拌混合物10-12小时，进行结晶。通过过滤、离心或倾滗可以分离结晶的盐(IIb)，并且干燥生成纯的(IIb)。 
按照方案I中概括的本发明方法，制备高化学纯度和异头纯度的吉西他滨盐酸盐(IIb) 
Figure G200580049120X20080222D000321
本发明优选实施方式 
通过以下实施例能够进一步理解本发明，这些实施例不应理解为对发明范围的限制。 
实施例1 
制备21-脱氧-21，21-二氟-3，5-二苯甲酰氧基-D-核糖三氯亚氨逐乙酸酯(通式Ia所示的化合物) 
步骤1：制备邻位羟基内醚，即：21-脱氧-21，21-二氟-D-呋喃核糖-3， 5-二苯甲酸酯(通式IV所示的化合物) 
在氮气气氛中向冷却至-30℃的21-脱氧-21，21-二氟-3，5-二苯甲酸酯-1-氧代核糖(III；100g；0.265mol)在无水四氢呋喃的溶液中缓慢添加二(2-甲氧基乙氧基)氢化铝钠(红铝；70％，甲苯；80ml；0.287mol)。然后，在相同温度下搅拌反应混合物1小时，通过添加6N盐酸骤冷。用乙酸乙酯萃取反应混合物。分离有机层，用5％的碳酸氢钠溶液洗涤，再用水洗涤。减压浓缩有机层，产生油状物形式的100g(99.5％)的标题化合物。 
1H NMR(CDCl3，δ)：5.6(m，H-1，1H)，5.45-5.32(br，H-3，1H)，4.7(m，H-4，1H)，4.65(br，H-5，2H)，3.6(s，1H，OH)。 
步骤2：制备21-脱氧-21，21-二氟-3，5-二苯甲酰氧基-D-核糖三氯亚氨逐乙酸酯(Ia) 
在氮气气氛中，向冷却到-10℃至0℃的三氯乙腈(179.5g；1.246mol)、二异丙基乙胺(3.73g；0.028mol)的混合物中缓慢添加21-脱氧-21，21-二氟-D-呋喃核糖-3，5-二苯甲酸酯(通式IV所示的化合物，在步骤1中获得；25g；0.066mol)的1，2-二氯乙烷(50ml)溶液。使反应混合物升至室温，进一步搅拌5小时，直到反应完全。减压蒸发有机溶剂，生成油状物形式的35g(100％)标题化合物。 
纯化后的样品具有以下光谱性质。 
1H NMR(CDCl3，δ)：8.7(s，NH，1H)，7.36-8.1(m，Ar，10H)，6.51-6.59(dd，H-1，1H)，5.59-5.66(dd，H-3 1H)，4.64-4.83(m，H-5 2H，H-4 1H) 
13C NMR(CDCl3，δ)：164.7-165.9(C＝NH)，127.9-130(Ar)，121.3(C-2)，97.58(C-1)，90(CCl3)，78.8(C-4)，71.9(C-3)，63.8(C-5)。 
质谱(M+)：522.3 
旋光率：+15至+60° 
实施例2 
制备21-脱氧-21，21-二氟-3，5-二苯甲酸酯-N4-乙酰基胞嘧啶核苷(受到保护的吉西他滨，IIa) 
将21-脱氧-21，21-二氟-3，5-二苯甲酰氧基-D-核糖三氯亚氨逐乙酸酯(Ia；5.22g；0.01mol)、甲硅烷基化的N-乙酰基胞嘧啶(Vb；2.45g；0.016mol，基于N-乙酰基胞嘧啶)和三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯(6.41g； 0.01mol)在1，2-二氯乙烷(50ml)中的混合物回流过夜。将反应混合物冷却至室温，用水洗涤两次，每次50ml水，然后用5％的碳酸氢钠溶液和氯化钠饱和溶液洗涤。减压除去二氯乙烷，生成5.12g(37％)标题化合物，其中一部分在硅胶上进行色层析。 
质谱(M-1)：512.35 
实施例3 
制备21-脱氧-21，21-二氟-3，5-二苯甲酸酯-N4-乙酰基胞嘧啶核苷(受到保护的吉西他滨，IIa) 
在氮气气氛中，向冷却到-10℃至0℃的三氯乙腈(47.6g；0.33mol)、二异丙基乙胺(3.73g；0.028mol)的混合物中缓慢添加21-脱氧-21，21-二氟-D-呋喃核糖-3，5-二苯甲酸酯(IV；25g；0.066mol)的1，2-二氯乙烷(50ml)溶液。使反应混合物升至室温，进一步搅拌5小时，直到反应完全。 
向上述包含21-脱氧-21，21-二氟-3，5-二苯甲酰氧基-D-核糖三氯亚氨逐乙酸酯(Ia；34.5g；0.066mol)的反应混合物中原位添加甲硅烷基化的N-乙酰基胞嘧啶(15.2g；0.1mol，基于N-乙酰基胞嘧啶)和三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯(22g；0.1mol)的1，2-二氯甲烷(300ml)溶液，将混合物回流过夜。使反应混合物冷却至室温，用水洗涤两次，每次100ml水，然后用5％的碳酸氢钠溶液和氯化钠饱和溶液洗涤。减压除去二氯乙烷之后，生成30g(88.7％)标题化合物。 
实施例4 
制备21-脱氧-21，21-二氟胞嘧啶核苷(吉西他滨游离碱IIc) 
向受到保护的吉西他滨(IIa：7g；在实施例2和3中获得)的甲醇(35ml)溶液中添加氢氧化铵溶液(20％，14ml)，在室温下搅拌混合物24小时。减压除去甲醇，生成油状物形式的标题化合物。 
实施例5 
制备吉西他滨盐酸盐(IIb) 
将实施例4中获得的残余物(吉西他滨游离减，IIc)溶解在甲醇(28ml)中，用活性炭(0.7g)脱色。过滤除去活性炭，向滤液中添加浓盐酸(1.12ml)，使混合物冷却至0℃，在0-5℃搅拌1小时，过滤沉淀的固体，干燥，生成0.56g(12.7％)白色晶体形式的标题化合物。HPLC分析显示，产物包含95％ 的β-异头物。 
实施例6 
纯化吉西他滨盐酸盐(IIb) 
在55-60℃将吉西他滨盐酸盐(0.56g；从实施例5中获得)溶解在去矿化的水(4.5ml)中。用活性炭(56mg)使溶液脱色，过滤除去活性炭。将滤液与乙酸(45ml)混合，在室温下搅拌混合物2小时。过滤沉淀的固体，在60-70℃真空干燥5-6小时，生成0.45g(80％)吉西他滨盐酸盐(IIb)，其中β-异头物的异头纯度为99.94％。 
实施例7 
制备21-脱氧-21，21-二氟胞嘧啶核苷(吉西他滨游离碱IIc) 
在室温下将Amberlite IRA 400(100g；20-25目；以氯作为阴离子形式)与氢氧化钠水溶液(5％；500ml)一起搅拌2-3小时。过滤除去树脂，用去矿化的水连续洗涤树脂床，直到滤液的pH值达到6.0-7.0。然后用甲醇洗涤树脂床，在室温下干燥。 
向受到保护的吉西他滨(IIa：5.5g；在实施例2和3中获得)的甲醇(50ml)溶液中添加如上文所述获得的发生过氢氧跟离子交换的树脂(2.25g)，在40-45℃的温度下将混合物搅拌36小时。过滤除去树脂，用甲醇洗涤。减压浓缩滤液，生成2.0g(71％)油状物形式的标题化合物。 
实施例8 
制备吉西他滨盐酸盐(IIb) 
将实施例7中获得的残余物(吉西他滨游离碱，IIc)溶解在甲醇(20ml)中，用(0.35g)脱色。过滤除去活性炭，向滤液中添加浓盐酸(1.0ml)，将混合物冷却至0℃，在0-5℃的温度下搅拌1小时，过滤沉淀的固体，干燥，生成0.43g(18.9％)白色晶体形式的标题化合物。HPLC分析显示，产物包含95％的β-异头物。 
实施例9 
纯化吉西他滨盐酸盐(IIb) 
在55-60℃，将吉西他滨盐酸盐(0.43g；从实施例8中获得)溶解在去矿化的水(3.5ml)中。用活性炭(50mg)使溶液脱色，过滤除去活性炭。将滤液与乙酸(34ml)混合，在室温下将混合物搅拌2小时。过滤沉淀的固 体，在60-70℃真空干燥5-6小时，生成0.35g(81％)吉西他滨盐酸盐(IIb)，β-异头物的异头纯度为99.94％。 
实施例10 
制备2-脱氧-2，2-二氟-3，5-二苯甲酸酯-5-氟尿嘧啶核苷盐酸盐 
在110-120℃，将5-氟尿嘧啶(5g；0.038mol)与六甲基二硅氮烷(13.77g；0.085mol)和催化量(0.50ml)的甲磺酸在乙腈(15ml)中加热5-6小时，生成澄清溶液。减压浓缩反应混合物，生成胶状物质，将其加热到60℃，与21-脱氧-21，21-二氟-3，5-二苯甲酰氧基-D-核糖三氯亚氨逐乙酸酯(Ia；6.70g；0.013mol)的乙腈(5ml)溶液混合，然后添加三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯(7.12g；0.03mol)。在搅拌下在90℃将反应混合物加热10小时。 
将反应混合物倒入二氯甲烷和水的混合物(100ml；1∶1)中。分离有机相，用5％的碳酸氢钠溶液、水洗涤，然后蒸发，生成6.28g(100％)白色固体。使用乙酸乙酯和己烷的混合物(1∶1)在硅胶上对该固体进行色层析，生成3.25g(51.7％)游离碱(IIa) 
1H NMR(CDCl3，δ)：4.59(q，1H，H-4′)，4.68，4.91(dd，dd，2H，H-5′)，5.79(dd，1H，H-3′)，6.52(q，1H，H-1′)，8.06(d，1H，H-6) 
质谱(M+)：489 
按照实施例4-9中所述的方法，除去苯甲酰基保护基，将由此获得的未保护的游离碱转化成其盐酸盐，生成2-脱氧-2，2-二氟-3，5-二苯甲酸酯-5-氟尿嘧啶核苷盐酸盐，β-异头物的异头纯度为70％。 
实施例11 
制备2-脱氧-2，2-二氟-3，5-二苯甲酸酯-5-氟胞嘧啶核苷盐酸盐 
在110-120℃，将5-氟胞嘧啶(5g；0.038mol)与六甲基二硅氮烷(6.308g；0.039mol)和催化量(0.50ml)的甲磺酸加热5-6小时，生成澄清溶液。使温度降至50℃，将甲硅烷化的物质与21-脱氧-21，21-二氟-3，5-二苯甲酰氧基-D-核糖三氯亚氨逐乙酸酯(Ia；6.70g；0.013mol)的乙腈(7ml)溶液混合，添加三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯(7.12g；0.03mol)。在搅拌下在90℃将反应混合物加热10小时。 
将反应混合物倒入二氯甲烷和水的混合物(100ml；1∶1)中。分离有机相，用5％的碳酸氢钠溶液、水洗涤，然后蒸发，生成6.0g白色固体。 
用乙酸乙酯和己烷的混合物(1∶1)在硅胶上对固体进行色层析，生成2.0g(31.8％)游离碱。 
1H NMR(CDCl3，δ)：4.56(q，1H，H-4′)，4.73，4.78(dd，dd，2H，H-5′)，5.79(dd，1H，H-3′)，6.63(q，1H，H-1′)，8.09(d，1H，H-6) 
质谱：488 
按照实施例4-9中所述的方法，除去苯甲酰基保护基，将由此获得的未保护的游离碱转化成其盐酸盐，生成2-脱氧-2，2-二氟-3，5-二苯甲酸酯-5-氟尿嘧啶核苷盐酸盐，β-异头物的异头纯度为68％。 
实施例12 
制备2-脱氧-2，2-二氟-3，5-二苯甲酸酯-5-胸腺嘧啶脱氧核苷盐酸盐 
在110-120℃，将胸腺嘧啶(5g；0.04mol)与六甲基二硅氮烷(15.2g；0.094mol)和催化量(0.5ml)的三甲基氯硅烷在乙腈(20ml)中加热5-6小时，生成澄清溶液。减压浓缩反应混合物，生成胶状物质，将其溶解在新鲜乙腈(10ml)中。然后向溶液中添加21-脱氧-21，21-二氟-3，5-二苯甲酰氧基-D-核糖三氯亚氨逐乙酸酯(Ia；7.0g；0.0134mol)的乙腈(10ml)溶液，再添加三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯(7.37g；0.033mol)。在搅拌下在90℃将反应混合物加热5小时。将反应混合物倒入二氯甲烷和水的混合物(100ml；1∶1)中。分离有机相，用5％的碳酸氢钠溶液、水洗涤，然后蒸发，生成6.0g白色固体，使用乙酸乙酯和己烷的混合物在硅胶上对其进行色层析。 
质谱：485 
按照实施例4-9中所述的方法，除去苯甲酰基保护基，将由此获得的未保护的游离碱转化成其盐酸盐，生成2-脱氧-2，2-二氟-3，5-二苯甲酸酯-5-氟尿嘧啶核苷盐酸盐，β-异头物的异头纯度为70％。 
实施例13 
制备2-脱氧-2，2-二氟-3，5-二苯甲酸酯-尿嘧啶核苷盐酸盐 
在135-140℃，将尿嘧啶(5g；0.044mol)与六甲基二硅氮烷(76.8g；0.47mol)和三甲基氯硅烷(40m)一起加热5-6小时，生成澄清溶液。减压浓缩反应混合物，生成胶状物质，再将其溶解在新鲜乙腈(20ml)中。向溶液中添加21-脱氧-21，21二氟-3，5-二苯甲酰氧基-D-核糖三氯亚氨逐乙酸 酯(Ia；7.5g；0.0143mol)的乙腈(50ml)溶液，然后添加三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯(10.43g；0.047mol)。在搅拌下在90℃加热反应混合物10小时。 
将反应混合物倒入二氯甲烷和水的混合物(100ml；1∶1)中。分离有机相，用5％碳酸氢钠溶液、水洗涤，然后蒸发，生成6.5g白色固体，使用乙酸乙酯和己烷的混合物在硅胶上进行色层析。 
质谱：M-1：472.5 
按照实施例4-9中所述的方法，除去苯甲酰基保护基，将由此获得的未保护的游离碱转化成其盐酸盐，生成2-脱氧-2，2-二氟-3，5-二苯甲酸酯-5-氟尿嘧啶核苷盐酸盐，β-异头物的异头纯度为65％。 

Claims (17)

1.一种通式(I)所示的化合物，
其中P是羟基保护基，所述保护基P选自甲酰基、2-氯乙酰基、苄基、二苯基甲基、三苯基甲基、4-硝基苄基、苯氧基羰基、叔丁基、甲氧基甲基、四氢吡喃基、烯丙基、四氢噻吩基、2-甲氧基乙氧基甲基、甲氧基乙酰基、苯氧基乙酰基、异丁酰基、乙氧基羰基、苄氧基羰基、甲磺酰基、三甲基甲硅烷基、异丙基二甲基甲硅烷基、甲基二异丙基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基或叔丁基二甲基甲硅烷基中的任意一种。
2.一种用于制备通式(I)所示化合物的方法，该方法包括使通式(IV)所示的邻位羟基内醚化合物在惰性有机溶剂中在碱存在下与三氯乙腈反应，其中P是羟基保护基，
Figure FSB00000226888400012
其中，所述保护基P选自甲酰基、2-氯乙酰基、苄基、二苯基甲基、三苯基甲基、4-硝基苄基、苯氧基羰基、叔丁基、甲氧基甲基、四氢吡喃基、烯丙基、四氢噻吩基、2-甲氧基乙氧基甲基、甲氧基乙酰基、苯氧基乙酰基、异丁酰基、乙氧基羰基、苄氧基羰基、甲磺酰基、三甲基甲硅烷基、异丙基二甲基甲硅烷基、甲基二异丙基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基或叔丁基二甲基甲硅烷基中的任意一种；
其中，所述有机溶剂选自卤代烃、乙酸(C1-4)烷基酯、醚和芳烃。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述惰性有机溶剂选自二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、乙酸乙酯、二异丙基醚或甲苯。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述碱选自二乙胺、三乙胺、二异丙基乙基胺、环己胺、吡啶、2，4-二甲基氨基吡啶和N-甲基吗啉。 
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述碱的用量为催化量或者其摩尔比例为每摩尔通式(Ⅳ)所示化合物用1-3摩尔碱。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述碱的用量为催化量。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述三氯乙腈与通式(Ⅳ)所示的邻位羟基内醚化合物以等摩尔比例使用，或者其摩尔比例为每摩尔通式(Ⅳ)所示化合物用1-20摩尔三氯乙腈。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述三氯乙腈与通式(Ⅳ)所示的邻位羟基内醚化合物以其摩尔比例为每摩尔通式(Ⅳ)所示化合物用1.0-15摩尔三氯乙腈。
9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述反应在-20℃至20℃的温度范围内进行。
10.一种用于制备通式(Ⅱb)所示的吉西他滨盐酸盐的大于99％的β-富集的异头物的立体选择性糖基化方法，
Figure RE-FSB00000263531700011
该方法包括以下步骤：
a)用通式(Ⅴa)或(Ⅴb)所示的胞嘧啶在惰性有机溶剂存在下，其中R4是氮保护基，R5是羟基保护基，并且任选在路易斯酸催化剂存在下使通式(Ⅰ)所示化合物发生糖基化，其中P是羟基保护基，生成通式(Ⅱa)所示的受到保护的吉西他滨游离碱，其中P是羟基保护基和R4是氮保护基；
其中，所述保护基P选自甲酰基、2-氯乙酰基、苄基、二苯基甲基、三苯基甲基、4-硝基苄基、苯氧基羰基、叔丁基、甲氧基甲基、四氢吡喃基、烯丙基、四氢噻吩基、2-甲氧基乙氧基甲基、甲氧基乙酰基、苯氧基乙酰基、异丁酰基、乙氧基羰基、苄氧基羰基、甲磺酰基、三甲基甲硅烷基、异丙基二甲基甲硅烷基、甲基二异丙基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基或叔丁基二甲基甲硅烷基中的任意一种； 
Figure RE-FSB00000263531700021
b)通过用氨水在C1-3醇存在下处理通式(Ⅱa)所示化合物，或者通过用发生过氢氧根离子交换的阴离子交换树脂处理通式(Ⅱa)所示化合物，除去所述保护基，生成通式(Ⅱc)所示的吉西他滨游离碱的β-富集的异头物； 
Figure RE-FSB00000263531700031
c)使由此获得的通式(Ⅱc)所示的吉西他滨游离碱在C1-3醇中与氯化氢接触，生成纯度≥95％的通式(Ⅱb)所示的吉西他滨盐酸盐的β-富集的异头物；
d)通过从C2-3脂族有机酸和水的混合物中结晶，进一步富集通式(Ⅱb)所示的吉西他滨盐酸盐的β-异头物至其含量大于99％，
其中，通式(Ⅴa)和(Ⅴb)所示化合物中的所述氮保护基R4和羟基保护基R5是乙酰基或三烷基甲硅烷基；
其中，所述惰性有机溶剂选自乙腈、甲苯、二甲苯及其异构体、氯苯、邻二氯苯、二氯甲烷、1，1-二氯乙烷、1，2-二氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷和苯甲醚。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述路易斯酸催化剂选自四氯化锡、三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸酯、三甲基甲硅烷基九氟丁磺酸酯、三甲基甲硅烷基高氯酸酯、溴代三氟二乙基醚合物和三甲基甲硅烷基四氟硼酸酯。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述胞嘧啶化合物(Ⅴa)和(Ⅴb)所使用的摩尔比例为每摩尔通式(Ⅰ)所示化合物用1-2.0摩尔胞嘧啶化合物。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述C1-3醇选自甲醇、乙醇、1-丙醇或2-丙醇。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，保护基P、R4和R5的脱保护包括在C1-3醇存在下、在环境温度至约60℃的温度下，用氨水处理通式(Ⅱa)所示的化合物。 
15.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述阴离子交换树脂是强碱阴离子交换树脂。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述强碱阴离子交换树脂选自FPA40 Cl、FPA90 Cl、FPA91 Cl、FPA97 Cl、FPA98 Cl、IRA 400、IRA402Cl和IRA410 Cl的Amberlite树脂。
17.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述C2-3脂族有机酸是乙酸或丙酸。 
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