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摘要:介绍了一种合成蛋白同化激素睾酮的合成方法,该法操作简单,反应条件温和,对环境污染小,产率较高,得到的睾酮质量符合欧洲标准,适合工业生产。
关键词:睾酮;合成;蛋白同化激素
【中图分类号】R97 【文献标识码】A 【文章编号】2107-2306(2021)06-132-01
睾酮(testosterone)化学名:17α-羟基雄甾-4-烯-3-酮,是一种类固醇荷尔蒙,由男性的睾丸或女性的卵巢分泌,肾上腺亦分泌少量睾酮。它是主要的男性性激素及同化激素。不论是男性或女性,它对健康及有着重要的影响,包括增强性欲、力量、免疫功能、对抗骨质疏松症等功效[1]。据统计,成年男性分泌睾酮的份量是成年女性的分泌量的20倍。睾酮是男性最重要的性激素,对机体的生长、发育、生殖和器官功能的维持起重要作用。睾酮缺乏可以引起许多器官、系统的功能障碍,即所谓的睾酮缺乏综合征(testosterone deficiency syndrome,TDS),TDS是机体衰老引起的临床和生化综合征.目前研究认为,睾酮水平低下与男性健康不良有关。由于不同个体之间,引起临床症状的睾酮阈值存在差异,而睾酮缺乏的症状无特异性,决定了对睾酮补充治疗时机和必要性的争论。
睾酮的合成路线有很多,如:用醋酸双烯醇酮经肟化、重排、水解得到去氢表雄酮,后经过沃氏氧化得到4-雄烯二酮最后经过还原、氧化得到睾酮,总收率33.2%(以醋酸双烯醇酮重量计)。而以4-雄烯二酮计算产率为70.8% [2] 。
本文详细介绍了一种睾酮的合成方法,该方法使用价格低廉的4-雄烯二酮为起始原料,经过醚化、还原、水解即得产物。该方法简便易行,环境污染小,反应条件温和,合成的睾酮质量达EP7.0标准[3],适合工业生产。
1实验部分:
1.1 3-乙氧基雄甾-3,5-二烯-17-酮的合成(2)[4]:
将10g(0.035mo1)化合物1和10mL(0.06mol)原甲酸三乙酯于干燥的烧瓶里,加入适量的溶剂溶解,加0.1g对甲苯磺酸一水合物,搅拌反应2h,加1ml吡啶终止反应,减压蒸除溶剂,用少量无水乙醇结晶,得淡黄色固体2(8.5g,85%),mp:l49-一152oC(文献[5]:149~151.6oC)。1H-NMR(CDCl3)δ:0.88(s,3H,18-CH3),0.97(s,3H, 19-CH3),4.0(q,2H,3-OCH2CH3),5.0(s,1H,3-H),5.4(t,1H,5-H)。
1.2 17α-羟基雄甾-4-烯-3-酮的合成(3):
将上述合成的3-乙氧基雄甾-3,5-二烯-17-酮5g加入到250mL的烧瓶中,加入50mL的甲醇搅拌溶解,分批加入0.5g的KBH4搅拌反应2h,点板监测反应完成后,缓慢的滴加浓盐酸,调节PH=2时搅拌反应1h,将反应液倒入500mL的水溶液中静置水析,过滤水洗至中性,干燥得白色固体。用乙酸乙酯重结晶得白色针状固体3(4.9g,98%),mp: 155℃(文献[6]:155~157oC)。 1H-NMR(CDCl3)δ:0.79(s,3H,18-CH3), 1.197(s,3H,19-CH3),2.24.0(s,1H,17-OH),2.43(m,1H,14-H),3.646(t,1H,17-H) ,5.73(s,1H,4-CH)。13C- NMR(CDCl3)ppm 199.768(3-羰基), 171.615 (5-C), 123.761 (4-C), 81.441 (17-C), 53.895 (14-C), 50.453 (9-C), 42.785 (13-C), 38.652 (10-C), 36.408 (8-C), 35.667 (1-C), 35.618 (2-C), 33.896 (12-C), 32.796 (6-C), 31.524 (7-C), 30.289 (16-C), 23.311 (15-C), 20.622 (11-C), 17.388 (19-C), 17.075 (18-C)。
2討论:
2.1方法的选择:
与传统的方法相比较,这种方法得到的睾酮质量能达到EP7.0标准,而采用传统的方法得到的睾酮质量达不到药用级别,杂质的含量较大;另外这种方法所使用的原材料都比较便宜,操作简单,反应条件温和,没有毒性大的气体或液体产生,有利于工业生产。
2.2温度的选择:
在醚化物的制备中,温度对醚化物的生成有很大的影响,室温低于30°时有利于醚化物的生成,而高于50°则利于醚化物的水解。
我们选择室温制备醚化物,且在减压蒸馏溶剂时也要低于50°;而还原水解反应也是在室温下进行的,因此粗产品的制备过程都可以在室温下进行。
2.3溶剂的选择:
本方法在溶剂的选择上做了很多的实验,结果如下表所示:
当选用甲苯作溶剂的时,在减压蒸出溶剂的过程中,由于要控制温度在50°以下,因而很难将溶剂除干净,则不利于后续的析晶过程;虽然氯仿的沸点较低,容易处理,但是毒性太强,对环境污染较大;而二氯甲烷的沸点低毒性小,是该反应优良的溶剂。
3总结:
本文介绍了一种合成蛋白同化激素睾酮的制备方法,该方法操作简单,反应条件温和,对环境污染小,产率较高,得到的睾酮质量符合欧洲标准,适合工业生产。
参考文献:
[1] 0ppenauer R.Process fbr oxidizing unsaturated polycyclicalcohols[P].US:2384335. 1945-09-04.(CA 1946,40:1787)
[2]《全国原料药生产工艺汇编》编写组.全国原料药生产工艺汇编[M].上海:中国医药工业出版社,1980:617-619.
[3] EUROPEAN PHARMACOPOEIA 7.0.3052-3053.
[4] 张继峰,胡长坤,昊文格.甲睾酮的合成[J].化学工程与装备,2009,(9):136
[5] 王红霞,叶景泉,姜中兴.螺内酯的合成[J].中国医药工业杂志,2005,36(1):1-3.
[6] Riegel B,Liu YC.The synthesis of 17α21-C14[J].J Org Chem,1951,16(2):1610-1614.
第一作者:张向阳,1969.02,男,汉族,湖北黄石人,本科,副高级经济师,研究方向:药学。
通讯作者:张梁,1987.02,男,汉族,湖北黄石人,硕士,中级职称,研究方向:药物合成。
关键词:睾酮;合成;蛋白同化激素
【中图分类号】R97 【文献标识码】A 【文章编号】2107-2306(2021)06-132-01
睾酮(testosterone)化学名:17α-羟基雄甾-4-烯-3-酮,是一种类固醇荷尔蒙,由男性的睾丸或女性的卵巢分泌,肾上腺亦分泌少量睾酮。它是主要的男性性激素及同化激素。不论是男性或女性,它对健康及有着重要的影响,包括增强性欲、力量、免疫功能、对抗骨质疏松症等功效[1]。据统计,成年男性分泌睾酮的份量是成年女性的分泌量的20倍。睾酮是男性最重要的性激素,对机体的生长、发育、生殖和器官功能的维持起重要作用。睾酮缺乏可以引起许多器官、系统的功能障碍,即所谓的睾酮缺乏综合征(testosterone deficiency syndrome,TDS),TDS是机体衰老引起的临床和生化综合征.目前研究认为,睾酮水平低下与男性健康不良有关。由于不同个体之间,引起临床症状的睾酮阈值存在差异,而睾酮缺乏的症状无特异性,决定了对睾酮补充治疗时机和必要性的争论。
睾酮的合成路线有很多,如:用醋酸双烯醇酮经肟化、重排、水解得到去氢表雄酮,后经过沃氏氧化得到4-雄烯二酮最后经过还原、氧化得到睾酮,总收率33.2%(以醋酸双烯醇酮重量计)。而以4-雄烯二酮计算产率为70.8% [2] 。
本文详细介绍了一种睾酮的合成方法,该方法使用价格低廉的4-雄烯二酮为起始原料,经过醚化、还原、水解即得产物。该方法简便易行,环境污染小,反应条件温和,合成的睾酮质量达EP7.0标准[3],适合工业生产。
1实验部分:
1.1 3-乙氧基雄甾-3,5-二烯-17-酮的合成(2)[4]:
将10g(0.035mo1)化合物1和10mL(0.06mol)原甲酸三乙酯于干燥的烧瓶里,加入适量的溶剂溶解,加0.1g对甲苯磺酸一水合物,搅拌反应2h,加1ml吡啶终止反应,减压蒸除溶剂,用少量无水乙醇结晶,得淡黄色固体2(8.5g,85%),mp:l49-一152oC(文献[5]:149~151.6oC)。1H-NMR(CDCl3)δ:0.88(s,3H,18-CH3),0.97(s,3H, 19-CH3),4.0(q,2H,3-OCH2CH3),5.0(s,1H,3-H),5.4(t,1H,5-H)。
1.2 17α-羟基雄甾-4-烯-3-酮的合成(3):
将上述合成的3-乙氧基雄甾-3,5-二烯-17-酮5g加入到250mL的烧瓶中,加入50mL的甲醇搅拌溶解,分批加入0.5g的KBH4搅拌反应2h,点板监测反应完成后,缓慢的滴加浓盐酸,调节PH=2时搅拌反应1h,将反应液倒入500mL的水溶液中静置水析,过滤水洗至中性,干燥得白色固体。用乙酸乙酯重结晶得白色针状固体3(4.9g,98%),mp: 155℃(文献[6]:155~157oC)。 1H-NMR(CDCl3)δ:0.79(s,3H,18-CH3), 1.197(s,3H,19-CH3),2.24.0(s,1H,17-OH),2.43(m,1H,14-H),3.646(t,1H,17-H) ,5.73(s,1H,4-CH)。13C- NMR(CDCl3)ppm 199.768(3-羰基), 171.615 (5-C), 123.761 (4-C), 81.441 (17-C), 53.895 (14-C), 50.453 (9-C), 42.785 (13-C), 38.652 (10-C), 36.408 (8-C), 35.667 (1-C), 35.618 (2-C), 33.896 (12-C), 32.796 (6-C), 31.524 (7-C), 30.289 (16-C), 23.311 (15-C), 20.622 (11-C), 17.388 (19-C), 17.075 (18-C)。
2討论:
2.1方法的选择:
与传统的方法相比较,这种方法得到的睾酮质量能达到EP7.0标准,而采用传统的方法得到的睾酮质量达不到药用级别,杂质的含量较大;另外这种方法所使用的原材料都比较便宜,操作简单,反应条件温和,没有毒性大的气体或液体产生,有利于工业生产。
2.2温度的选择:
在醚化物的制备中,温度对醚化物的生成有很大的影响,室温低于30°时有利于醚化物的生成,而高于50°则利于醚化物的水解。
我们选择室温制备醚化物,且在减压蒸馏溶剂时也要低于50°;而还原水解反应也是在室温下进行的,因此粗产品的制备过程都可以在室温下进行。
2.3溶剂的选择:
本方法在溶剂的选择上做了很多的实验,结果如下表所示:
当选用甲苯作溶剂的时,在减压蒸出溶剂的过程中,由于要控制温度在50°以下,因而很难将溶剂除干净,则不利于后续的析晶过程;虽然氯仿的沸点较低,容易处理,但是毒性太强,对环境污染较大;而二氯甲烷的沸点低毒性小,是该反应优良的溶剂。
3总结:
本文介绍了一种合成蛋白同化激素睾酮的制备方法,该方法操作简单,反应条件温和,对环境污染小,产率较高,得到的睾酮质量符合欧洲标准,适合工业生产。
参考文献:
[1] 0ppenauer R.Process fbr oxidizing unsaturated polycyclicalcohols[P].US:2384335. 1945-09-04.(CA 1946,40:1787)
[2]《全国原料药生产工艺汇编》编写组.全国原料药生产工艺汇编[M].上海:中国医药工业出版社,1980:617-619.
[3] EUROPEAN PHARMACOPOEIA 7.0.3052-3053.
[4] 张继峰,胡长坤,昊文格.甲睾酮的合成[J].化学工程与装备,2009,(9):136
[5] 王红霞,叶景泉,姜中兴.螺内酯的合成[J].中国医药工业杂志,2005,36(1):1-3.
[6] Riegel B,Liu YC.The synthesis of 17α21-C14[J].J Org Chem,1951,16(2):1610-1614.
第一作者:张向阳,1969.02,男,汉族,湖北黄石人,本科,副高级经济师,研究方向:药学。
通讯作者:张梁,1987.02,男,汉族,湖北黄石人,硕士,中级职称,研究方向:药物合成。