介绍
奥贝胆酸中间体-3的中文全称为3α-羟基-6-亚甲基-7-酮基-5β-胆烷酸，起到合成奥贝胆酸（OCA）的关键作用。它是一种5β构型的胆烷酸类甾体衍生物，其母核为顺式稠合的A/B环甾体骨架，特征性取代包括3位α-羟基、6位外亚甲基和7位酮基。它主要来源于胆汁酸的微生物转化或化学合成，是重要的甾体药物中间体，同时研究表明其具有一定的保肝利胆、调节脂质代谢活性，对肝脏脂肪变性有潜在改善作用。
图一 奥贝胆酸中间体-3
合成
(1)3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷(M1)的合成
2L反应瓶中依次加入鹅去氧胆酸150g(0.4mol),四丁基溴化铵12.5g(0.04mol),溴化钠5.5g(0.05mol),然后加入甲醇1000mL和水85mL,室温搅拌溶解。将此溶液降温至10℃以下,缓慢滴加质量分数20%次氯酸钠溶液250mL,维持反应液温度在20℃以下。滴加完毕后,保持此温度反应,TLC监测反应(石油醚∶乙酸乙酯=1∶1,v∶v),反应完全后,降温至0℃以下,滴加纯化水2000mL,保温搅拌1h,过滤。滤饼用水洗1次,干燥至含水量5%以下,得类白色固体M145g,收率90%。
(2)3α-羟基-7-酮基-5β-胆烷酸甲酯(M2)的合成
500mL反应瓶中依次投入M145g(0.12mol),甲醇225mL和甲磺酸0.96g(0.01mol),升温至70℃回流反应,TLC监测反应。M1完全反应后,降至室温,滴加三乙胺至pH=8,减压蒸馏至溶液近干,加入二氯甲烷和纯化水,分液,水相用二氯甲烷萃取一次,合并有机相。有机相用饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,减压浓缩,得M2粗品45g,该粗品直接进行下步反应。
(3)3α,7α-二三甲基甲硅烷氧基-5β-胆烷酸甲酯(M3)的合成
氮气保护下,1L反应瓶中加入二异丙胺56g(0.55mol)和无水四氢呋喃100mL,降温至-30℃,缓慢滴加2.5M丁基锂200mL,保持内温-20℃以下。滴加完毕后,保持此温度反应40min,然后向反应液中加入三甲基氯硅烷72g(0.67mol)和M2溶液[45gM2(0.12mol)溶解在100mL四氢呋喃中]。滴加完毕后,-5℃反应,TLC监测,原料反应完全后,加入水350mL淬灭反应,分出有机层,水相用乙酸乙酯萃取1次,合并有机相。有机相用饱和食盐水洗涤,干燥,浓缩,然后加入二氯甲烷溶解,再浓缩。粗品直接进行下步反应。
(4)3α-羟基-6-亚甲基-7-酮基-5β-胆烷酸甲酯(M4)的合成
氮气保护下,250mL反应瓶中依次投入M340g(0.07mol),DCM60mL,降温至-70℃后,加入乙醛9mL,然后滴加三氟化硼乙醚溶液30g,TLC监测反应。原料反应完全后,缓慢升温至-10℃,搅拌2h,将反应液滴加至饱和碳酸氢钠溶液中,静置,分液,水相用二氯甲烷萃取1次,合并有机相。有机相用饱和食盐水洗涤,浓缩,柱层析纯化(石油醚∶乙酸乙酯=15∶1~10∶1,v∶v),得产物25g,HPLC纯度95%,三步收率50%。1H-NMR(CDC13,400MHz)0.65(3H,s),0.93(3H,d,J=6.0Hz),1.01(3H,s),1.06~1.49(12H,m),1.62~2.04(7H,m),1.69(3H,d,J=6.8Hz),2.18~2.28(2H,m),2.32~2.43(2H,m),2.58(1H,dd,J=12.8,4.0Hz),3.62~3.70(1H,m),3.67(3H,s),6.18(1H,q,J=6.8Hz);ESI-MS(m/z):431[M+H]+。
(5)3α-羟基-6-亚甲基-7-酮基-5β-胆烷酸(M5)的合成
反应瓶中加入M410g(0.02mol),乙腈50mL搅拌溶解。加热至40℃,加入5%氢氧化钠溶液50mL,TLC监测原料反应完全后,浓缩除去大部分乙腈,将残留水溶液滴加至稀盐酸中,搅拌1h,过滤,烘干后得M5粗品奥贝胆酸中间体-3。将粗品加入2倍体积乙酸乙酯∶正己烷=1∶1(v∶v)打浆,过滤,干燥后得奥贝胆酸中间体-3 8g,HPLC纯度96.5%,收率80%。1H-NMR(CDCl3,400MHz)0.63(3H,s),0.92(3H,d,J=6.0Hz),0.99(3H,s),1.04~1.50(13H,m),1.61~2.01(7H,m),1.67(3H,d,J=7.2Hz),2.21~2.28(2H,m),2.35~2.41(2H,m),2.56(1H,dd,J=12.8,4.0Hz),3.58~3.69(1H,m),6.16(1H,q,J=7.2Hz);ESI-MS(m/z):417[M+H]+。
图二 奥贝胆酸中间体-3的合成
下游产品
奥贝胆酸是奥贝胆酸中间体-3的下游产品，又名6α-乙基-鹅去氧胆酸, 是人类初级胆汁酸中鹅去氧胆酸的衍生物。它是一种半合成的FXR激动剂, 与熊去氧胆酸的作用机制完全不同, 它通过活化法尼酯X受体, 间接抑制细胞色素7A1 (CYP7A1) 的基因表达, 从而减少胆汁酸的合成。由于CYP7A1是胆酸生物合成的限速酶, 因此奥贝胆酸可以抑制胆酸合成, 适用于对熊去氧胆酸 (UCDA) 反应不足的患者, 用于治疗原发性胆汁性肝硬化和非酒精性脂肪性肝病[1]。
参考文献
[1]张鹏,陈新.奥贝胆酸中间体的合成研究[J].辽宁化工,2018,47(12):1201-1203+1206.DOI:10.14029/j.cnki.issn1004-0935.2018.12.003.