一种睾丸素的制备方法与流程

本发明涉及甾体激素药物的制备工艺，具体涉及到一种雄性激素药物睾丸素的制备方法。

背景技术：

睾丸素是一种雄性激素药物，临床上主要用于促进男性性器官及副性征的发育并维持其正常功能，也用于因男性睾丸内分泌机能低落而引起的各种疾病，同时也可用于合成丙酸睾丸素等其他高级雄性激素药物，市场巨大。睾丸素的传统生产方法，是从薯蓣植物中提取薯蓣皂素，经保护、氧化、裂解、消除，获得关键中间体醋酸妊娠双烯醇酮（简称双烯）为原料，经肟化、贝克曼重排、酸水解、还原反应、碱水解、氧化等六步反应制得，其合成路线见附图 1。其中薯蓣皂素的提取、氧化裂解、贝克曼重排、酸水解、碱水解反应等工艺，产生废水较多，不易处理，易污染环境。更重要的是，随着野生薯蓣植物资源日益枯竭，而人工种植薯蓣植物，也因人工、化肥等种植成本的日益上升，导致皂素、双烯的生产成本成倍增长，致使睾丸素的生产成本与市场价格大幅增长，业已对全球睾丸素药物市场产生了重大影响。

技术实现要素：

本发明的目的是，解决睾丸素传统工艺复杂、合成原料贵、合成路线长、工艺操作复杂、环保处理难、生产成本高等问题，提供一种新的睾丸素的制备方法，以4AD为原料，经醚化、还原、水解三步反应，合成睾丸素，简化工艺、产生废水少，降低生产成本。

本发明的技术方案是：睾丸素的制备方法，即以4-雄烯二酮（简称4AD）为原料，先合成醚化物，次合成还原物，最后合成睾丸素；

A合成醚化物，是将4AD与原甲酸三乙酯在低碳醇有机溶剂中，酸催化反应得醚化物3-乙氧基-雄甾-3,5-二烯-17-酮；

B合成还原物，是将醚化物溶入有机溶剂中，加入金属硼氢化物还原醚化物分子中的17位酮得还原物3-乙氧基-雄甾-3,5-二烯-17-醇；

C合成睾丸素，是将还原物在有机溶剂中，酸催化水解得甲基睾丸素。

进一步地，其合成的具体操作如下：

A、醚化物的合成：采用从大豆油加工后的残查中提取的豆甾醇经发酵后得到的4AD为原料，将4AD在有机溶剂中与原甲酸三乙酯在酸催化下，于20～50℃搅拌反应12～16小时，反应完后，加入0.02g弱碱中和至pH 7～7.5，进一步后处理，得醚化物3-乙氧基-雄甾-3,5二烯-17-酮，其HPLC含量98.5～99.5%，重量收率100～102%；

B、还原物的合成：将上述醚化物溶解于有机溶剂中，搅拌，控温至10-50度，慢慢加入金属硼氢化物还原剂，约0.5-1小时加完，再保温于10～50℃反应2～3小时，TLC确认反应终点，反应完后，再慢慢滴加酸，调PH至6.5-7.0，减压浓缩回收有机溶剂约90-95%，然后加入自来水，搅拌析晶2-3小时，过滤，水洗，干燥，得还原物粗品，HPLC含量96.5-98.5%，重量收率90～95%；粗品以酒精、活性炭脱色重结晶，得还原物3乙氧基-雄甾3,5,-二烯-17-醇，HPLC含量99.0%以上，还原物合成反应重量收率80～85%；

C、睾丸素的合成： 将上述还原物溶入有机溶剂中，搅拌，保温于20～80℃下慢慢滴加酸，加完后再反应10～12小时，TLC确认反应终点，反应完后，用液碱调PH至6.8-7.2，回收有机溶剂，降温水析，得睾丸素粗品，HPLC含量98.0-99.0%，重量收率85.5-88.5%。粗品溶入C4以下低碳醇中，加入活性炭，加热回流1.5-2.0小时，稍冷却，趁热过滤，滤饼用相当于投料还原物0.5-1份重量的低碳醇洗涤后收集处理，洗液和滤液合并，常压浓缩至回收88-90%的溶剂，然后停止浓缩，冷至-5-0℃，搅拌析晶3-4小时，过滤，滤液回收溶剂与母液料套用，滤饼100度以下烘干，得睾丸素产品，熔点152～156℃，HPLC含量99.0-99.5%，本步收率80-82%。三步反应合成总收率70-75%。

上述醚化物合成中所述有机溶剂，包括二氯甲烷、甲苯、C4以下低碳醇如甲醇、乙醇，最好是乙醇，安全环保，方便回收；反应所用的酸催化剂包括无机酸如盐酸、硫酸、磷酸，或有机酸如醋酸、对甲苯磺酸、草酸，最好是对甲苯磺酸，催化效果良好；中和所用弱碱包括无机弱碱如碳酸钠，或有机弱碱如吡啶，反应温度20～50℃，最好20～30℃；反应物的重量配比是：4AD：原甲酸三乙酯：酸=1：0.5～1.0: 0.01～0.05；最好是1：0.8：0.02；反应物与溶剂间的配比是：4AD：有机溶剂=1g：2～8ml，是好是1g::6～8ml；

上述还原物合成中所述还原反应的有机溶剂，包括C4以下低碳醇如甲醇、乙醇及各种醚和环醚如乙醚，四氢呋喃等，最好是乙醇，不但反应效果好，而且安全环保；还原剂金属硼氢化物包括硼氢化钠、硼氢化钾、硼氢化钙等，最好是硼氢化钾，反应效果较好；还原反应的反应温度为10～50℃，最好是20～25℃，反应物间的重量配比是：醚化物：硼氢化物：=1：0.05～0.15，最好是1：0.08；反应物与溶剂间的配比是：醚化物：反应有机溶剂=1g：4～10ml，最好是1g：8ml；

上述还原物水解制备睾丸素所用有机溶剂，包括甲苯、丙酮、C4以下一元脂肪酸如甲酸、醋酸，C4以下低碳醇如甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇等，最好是醋酸或酒精，反应效果好，方便回收；所述酸包括无机酸如盐酸、硫酸等，或有机酸如三氟乙酸、对甲苯磺酸等，最好是盐酸，价廉环保；反应温度40～80℃，最好60～65℃；反应物间的重量配比是： 还原物：酸=1：0.6～1.2，最好是1：0.8；反应物与溶剂间的配比是，还原物：有机溶剂=1g：4-6ml，最好是1g：5ml。

本发明的有益效果是：以4AD为原料制备睾丸素，相对以薯蓣皂素作原料的传统方法，原料来源广泛，工艺经济环保，生产成本大幅下降。醚化物的合成重量收率100-102%，还原物合成反应重量收率80～85%，睾丸素合成收率80-82%，三步反应合成总收率70-75%。本发明方法与传统生产方法相比，原料来源广，合成路线短，工艺简便环保，产品收率高，纯度好，以目前原材料价格计算，生产原料成本降低25-30%；工艺中使用的溶剂，可回收循环套用，既经济，又环保，十分利于工业化生产。

附图说明

图1是传统睾丸素合成路线图；

图2是本发明睾丸素合成路线图。

具体实施方式

为了更详细地说明本发明的要点与精神，下面举三个实施例予以说明：

实施例一

A、醚化物的制备

在一个1000ml三口瓶中，加入100g 4AD、200ml乙醇、80ml原甲酸三乙酯、2g对甲苯磺酸，保温于20～25℃搅拌反应12～16小时，TLC检测反应终点，反应完后，加入3ml 吡啶，搅拌20-25分钟中和酸，然后将体系冷却到-5-0℃，搅拌结晶2～3小时，抽滤，少量乙醇洗涤，洗液和滤液合并，回收溶剂和粗品套用；滤饼70℃以下烘干，得醚化物101.6g，HPLC含量99.2%，重量收率101.6%。

B、还原物的制备

在一个1000ml三口瓶中，加入100g醚化物，800ml乙醇，搅拌升温至20～25℃，慢慢加入8g硼氢化钾，约0.5-1.0小时加完，再继续保温搅拌反应2～3小时，TLC检测反应终点，反应完后，慢慢滴加0.1N盐酸至PH6.5-7.0，滴完后，减压浓缩回收90-95%的溶剂，然后加入500ml自来水，搅拌析晶2-3小时，过滤，水洗，干燥，得还原物粗品92.6g，HPLC含量96.5-98.5%，重量收率92.6%；再将上述粗品中加入600ml酒精，加热使其溶解，加入5g活性炭，回流脱色1～1.5小时，趁热过滤，滤饼用约80ml酒精泡洗，合并滤液与洗液，常压浓缩至回收约85%酒精，再将体系降温至0～5℃，搅拌析晶2～3小时，过滤，滤饼用10ml 50%的乙醇溶液洗涤，70℃以下烘干，得还原物84.6g，HPLC含量99.2%，重量收率84.6%。

C、睾丸素的制备

在一个1000ml三口瓶中，加入100g 还原物、500ml甲苯，搅拌，慢慢升温至60～65℃，滴加240ml 30%的盐酸溶液，约1.5～2小时滴完，滴完后，保温反应4～5小时，反应完后，降温至20-25度，分水，2x200ml自来水洗涤，然后减压蒸馏，回收约90-95%的甲苯，然后加入600 ml自来水，降温至10～15℃，搅拌析晶2-3小时，过滤，水洗至中性，滤饼70℃以下烘干，得睾丸素粗品87.5g，HPLC含量98.5%，收率87.5%。将上述粗品溶入500ml酒精中，加入5g活性炭，加热回流1.5-2小时，降温至55-60度，趁热过滤，滤饼用约80ml酒精泡洗，合并滤液与洗液，常压浓缩至回收约88-90%酒精，再将体系降温至-5～0℃，搅拌析晶2～3小时，过滤，滤液回收溶剂与母液料套用，滤饼用少量 50%的乙醇溶液洗涤，70℃以下烘干，得睾丸素81.6g，熔点152～156℃，HPLC含量99.2%，重量收率81.6%。

实施例二

A、醚化物的制备

在一个1000ml三口瓶中，加入100g 4AD、600ml二氯甲烷、80ml原甲酸三乙酯、2g对甲苯磺酸，保温于20～25℃搅拌反应12～16小时，TLC检测反应终点，反应完后，加入3ml 吡啶，搅拌20～25分钟中和酸，减压浓缩，回收二氯甲烷，降温，加入100ml乙醇，然后将体系冷却到-5～0℃，搅拌结晶2～3小时，抽滤，少量乙醇洗涤，洗液和滤液合并，回收溶剂和粗品套用；滤饼70℃以下烘干，得醚化物100.2g，HPLC含量99.4%，重量收率100.2%。

B、还原物的制备

在一个1000ml三口瓶中，加入100g醚化物，800ml四氢呋喃，搅拌升温至20～25℃，慢慢加入8g硼氢化钠，约0.5-1.0小时加完，再继续保温搅拌反应2～3小时，TLC检测反应终点，反应完后，慢慢滴加0.1N盐酸至PH6.5-7.0，滴完后，减压浓缩回收90-95%的溶剂，然后加入500ml自来水，搅拌析晶2-3小时，过滤，水洗，干燥，得还原物粗品91.8g，HPLC含量98.0%，重量收率91.8%；粗品再按照实验例一相关内容的处理方法，得还原物83.8g，HPLC含量99.5%，重量收率83.8%。

C、睾丸素的制备

在一个1000ml三口瓶中，加入100g 还原物、500ml丙酮，搅拌，慢慢升温至40～45℃，滴加240ml 0.1N的硫酸溶液，约1.5～2小时滴完，滴完后，保温反应4～5小时，TLC确认反应终点，反应完后，减压蒸馏回收约90-95%的丙酮，然后加入600 ml自来水，降温至10～15℃，搅拌析晶2-3小时，过滤，水洗至中性，滤饼70℃以下烘干，得睾丸素粗品88.5g，HPLC含量98.0%，收率88.5%。将上述粗品按照实验例一相关操作重结晶，得睾丸素81.8g，熔点153.5～155.0℃，HPLC含量99.5%，重量收率81.8%。

实施例三

A、醚化物的制备

在一个1000ml三口瓶中，加入100g 4AD、200ml乙醇、80ml原甲酸三乙酯，通入HCl气体2g，密闭，保温于2025℃搅拌反应12～16小时，TLC检测反应终点，反应完后，加入3ml 吡啶，搅拌20～25分钟中和酸，然后将体系冷却到-5～0℃，搅拌结晶2～3小时，抽滤，少量乙醇洗涤，洗液和滤液合并，回收溶剂和粗品套用；滤饼70℃以下烘干，得醚化物103.2g，HPLC含量99.1%，重量收率103.2%。

B、还原物的制备

在一个1000ml三口瓶中，加入100g醚化物，800ml甲醇，搅拌升温至20～25℃，慢慢加入8g硼氢化钠，约0.5-1.0小时加完，再继续保温搅拌反应2～3小时，TLC检测反应终点，反应完后，慢慢滴加0.1N盐酸至PH6.5-7.0，滴完后，减压浓缩回收90-95%的溶剂，然后加入500ml自来水，搅拌析晶2-3小时，过滤，水洗，干燥，得还原物粗品94.8g，HPLC含量98.2%，重量收率94.8%；粗品再按照实验例一相关内容的处理方法，得还原物84.8g，HPLC含量99.5%，重量收率84.8%。

C、睾丸素的制备

在一个1000ml三口瓶中，加入100g 还原物、500ml乙醇，搅拌，慢慢升温至40～45℃，滴加240ml 三氟醋酸，约1.5～2小时滴完，滴完后，保温反应4～5小时，TLC确认反应终点，反应完后，减压蒸馏回收约90-95%的丙酮，然后加入600 ml自来水，降温至10～15℃，搅拌析晶2-3小时，过滤，水洗至中性，滤饼70℃以下烘干，得睾丸素粗品88.0g，HPLC含量98.5%，收率88.0%。将上述粗品按照实验例一相关操作重结晶，得睾丸素82.8g，熔点153.5～154.5℃，HPLC含量99.5%，重量收率82.8%。