9-〖2-（膦酰基甲氧基）乙基〗腺嘌呤的合成工艺研究
作者：胡伦香，张建，罗春，傅晓钟
【关键词】 肝炎，乙型； 腺嘌呤； 阿德福韦； 药物合成
9-〖2-（膦酰基甲氧基）乙基〗腺嘌呤，阿德福韦是一种具有抗病毒作用的非环核苷膦酸类化合物，其双特戊酰氧甲基酯前药阿德福韦二吡呋酯（adefovir dipivoxil）是Gilead Sciences公司研制的继拉米呋啶后FDA批准的第2个小分子抗HBV药物［1］。药效学研究表明阿德福韦二吡呋酯在体外和体内对野生型和变异的耐药乙型肝炎病毒均有较强的抑制活性［2］。临床研究表明该药物能明显改善患者肝脏组织学性质，降低血清HBV-DNA及转氨酶水平，增加e抗原（HBeAg）转化率［3］。为获得阿德福韦原料进行下一步的结构衍生化改造，合成了该化合物，与报道的方法相比能更有效地提高目标化合物收率，减少杂质产生［4］。
1 合成路线
目前报道的阿德福韦（结构式见图1）合成路线：2-氯乙基氯甲基醚与亚磷酸三异丙酯通过Michaelis-Arbuzov重排反应得到2-氯乙氧甲基膦酸二异丙基酯，所得物与腺嘌呤在碳酸铯存在下缩合反应得到9-〖2-（膦酰基甲氧基）乙基〗腺嘌呤二异丙基酯，后者经三甲基溴硅烷处理最终得到目标化合物阿德福韦［4］。合成中使用的2-氯乙基氯甲基醚价格昂贵；另外2-氯乙氧甲基膦酸二异丙基酯与腺嘌呤缩合反应得到的目标产物收率较低，杂质较多，并且反应必须在氮气保护下进行［5］。为提高收率、减少杂质，经多次试验，建立了合成工艺，并对目标化合物进行了结构确认。见图2。
2 材料与方法
2.1 材料
NMR用Inova400 核磁共振波谱仪（Varian公图1 阿德福韦结构式
Fig.1 The constitutional formula of adefovir
司），熔点测定使用X-4数字显示显微熔点测定仪（温度未校正，北京泰克仪器有限公司）。所用试剂为分析纯。
2.2 方法
2.2.1 2-（氯甲氧基）乙基乙酸酯
干燥、氮气保护条件下，将1，3-二氧环戊烷（30 g, 0.40 mol/L）、新制氯化锌（0.6 g, 4.51 mmol/L）混合，冰-盐浴条件下搅拌30 min，滴加入含乙酰氯（32 g, 0.40 mol/L）与30 ml正己烷的混合溶液，过程中控制体系温度低于20 ℃，滴毕，升至室温并反应2 h。将反应体系减压蒸馏，收集70～75 ℃ 20 mmHg的馏份，得无色油状目标产物。见图2（1）。
2.2.2 二异丙基 2-乙酰氧基乙氧基甲基膦酸酯
干燥、氮气保护条件下，将2-（氯甲氧基）乙基乙酸酯（29.3 g, 0.19 mmol/L）与亚磷酸三异丙酯（50.6 g, 0.33 mol/L）混合，缓慢加热至110 ℃，反应2 h。减压蒸馏，收集148～153 ℃ 0.6 mmHg的馏份，得二异丙基 2-乙酰氧基乙氧基甲基膦酸酯。见图2（2）。
2.2.3 二异丙基 2-羟乙氧基甲基膦酸酯
将二异丙基 2-乙酰氧基乙氧基甲基膦酸酯（20 g, 0.07 mol/L），置于200 ml无水乙醇中，加入酸性离子交换树脂，Dowex酸性树脂10 g，回流反应20 h。冷注：1为2-（氯甲氧基）乙基乙酸酯，2为二异丙基2-乙酰氧基乙氧基甲基膦酸酯，3为二异丙基2-羟乙氧基甲基膦酸酯,
4为9-〖2-（膦酰基甲氧基）乙基〗腺嘌呤二异丙基酯，5为9-〖2-（膦酰基甲氧基）乙基〗腺嘌呤；试剂及条件：a为CH3COCl,ZnCl2（cat）,0 ℃室温。b为P（OPri）3,110 ℃。C为Dowex树脂50W′H+Eto回流。
干燥、氮气保护条件下，将二异丙基 2-羟乙氧基甲基膦酸酯（2.81 g, 11.65 mmol/L）,腺嘌呤（1.57 g, 11.65 mmol/L）及三苯基膦（4.48 g, 17.29 mmol/L）置于45 ml干燥N、N-二甲基甲酰胺中，室温搅拌30 min，用冰盐浴降温至0 ℃，缓慢滴加入二乙基偶氮二羧酸二乙酯（DEAD，4.38 g, 25 mmol/L）与5 ml N、N-二甲基甲酰胺的混合溶液，滴毕，升至室温，反应24 h。滤过，滤液减压浓缩，残余物以二氯甲烷∶甲醇=15∶1为洗脱剂，硅胶柱层析分离得类白色固体，其用乙酸乙酯重结晶，得二异丙基〖2-（6-氨基-9H-嘌呤-9-基）乙氧〗甲基膦酸。见图2（4）。
2.2.5 9-〖2-（膦酰基甲氧基）乙基〗腺嘌呤
干燥、氮气保护条件下，将二异丙基9-〖2-（膦酰基甲氧基）乙基〗腺嘌呤二异丙基酯（1.46 g, 4.1 mmol/L）,分散于20 ml干燥乙腈中，缓慢滴加入三甲基溴硅烷（1.98 ml,），室温反应8 h，溶剂减压蒸干，残余物中加水25 ml及丙酮20 ml，置于冰浴条件下搅拌2 h，滤过，丙酮洗涤，并以水-甲醇（1∶1）重结晶，最终得浅灰色固体目标产物。见图2（5）。
3 实验结果
3.1 2-（氯甲氧基）乙基乙酸酯32 g, 收率52.5%。1H-NMR（CDCl3）: δ=5.48（s, 1H）, 4.25（t, J=5.57 Hz, 2 H）, 3.87（t, J=4.69 Hz, 2 H）, 2.05（s, 3 H）。
3.2 二异丙基2-乙酰氧基乙氧基甲基膦酸酯24 g, 收率44.98%。1H-NMR（CDCl3）: δ=4.68～4.78（m, 2 H）, 4.21（t, J=4.69 Hz, 2 H）, 3.74～3.82（m, 4 H）, 2.02（s, 3 H）, 1.30（d, J=6.15 Hz, 12 H）。
3.3 二异丙基2-羟乙氧基甲基膦酸酯10.5 g, 收率62.24%。1H-NMR（CDCl3）: δ= 4.75（m, 2 H）, 3.81（d, J=8.25 Hz, 2 H）, 3.65～3.75（m, 4 H）, 2.38（s, 1 H）, 1.36（d, J=6.32 Hz, 12 H）。
3.4 9-〖2-（膦酰基甲氧基）乙基〗腺嘌呤二异丙基酯1.85 g, 收率44.48%，mp 127～129 ℃。1H-NMR（CDCl3）: δ=8.32（s,1 H）, 7.91（s, 1 H）, 6.02（brs, 2 H）, 4.58～4.68（m, 2 H）, 4.41（t, J=4.89 Hz, 2 H）, 3.94（t, J=4.88 Hz, 2 H）, 3.72（d, J=8.3 Hz, 2 H）, 1.25（m, 12 H）。
3.5 9-〖2-（膦酰基甲氧基）乙基〗腺嘌呤0.86 g, 收率 76.83%。mp>286 ℃（dec）。1H-NMR（DMSO-d6）:δ=8.16（s,1 H）, 7.97（s,1 H）, 7.46（brs, 2 H）, 4.34 （t, J=5.77 Hz, 2 H）, 3.86（t, J=5.77 Hz, 2 H）, 3.59（d, J=8.25 Hz, 2 H）。
4 讨论
二异丙基-2-羟乙氧基甲基膦酸酯与腺嘌呤进行的Mitsunobu缩合反应条件是完全无水，否则三苯基磷可以水解使反应失败［5］。为此实验中DMF的处理是采用加入氢化钙与100 ℃加热4 h后，减压蒸馏，结果表明达到了预期的目的。
二异丙基-2-羟乙氧基甲基膦酸酯与腺嘌呤进行的Mitsunobu缩合反应条件温和（0～10 ℃），这样条件下嘌呤环相对稳定性提高，更有利于目标产物形成，收率提高。
【】
［1］Anneke KR, Zho H. Agents in clinical development for the treatment of chronic hepatitis B［J］. Expert Opinion on Investigational Drugs, 2003（8）:1281-1295.
［2］Yuen, MF. Adefovir dipivoxil in chronic hepatitis B infection［J］. Expert Opinion on Pharmacotherapy, 2004 （11）:2361-2367.
［3］Sekiya K,Takashima H,Ueda N. 2-Amino-6-arylthio-9- 〖2-（phosphonomethoxy）ethyl〗purine Bis（2,2,2-trifluoroethyl） Esters as Novel HBV-Specific Antiviral Reagents ［J］. Med Chem, 2002 （14）:3138-3142.
［4］Holy A, Gunter J, Dvorakova H，et al. Structure-Antiviral Activity Relationship in the Series of Pyrimidine and Purine N-〖2-（2-Phosphonomethoxy）ethyl〗 Nucleotide Analogues. 1. Derivatives Substituted at the Carbon Atoms of the Base［J］. J Med Chem, 1999 （12）:2064-2086.
［5］Wei Chen, Michael T, Flavin, et al. An improved synthesis of 9-〖2-（diethoxyphosphonomethoxy）ethyl〗adenine and its analogues with other purine bases utilizing the mitsunobu reaction［J］. Nucleosides, Nucleotides and Nucleic Acids, 1996（15）:1771-1778.
