本发明属于药学领域，具体的涉及一种替诺福韦艾拉酚胺半富马酸盐的制备方法，以泰诺福韦为起始物料，通过特殊的磷手性原子的定向合成以及独特的成盐工艺，制备替诺福韦艾拉酚胺半富马酸盐。
背景技术：
乙型肝炎病毒(hepatitisbvirus，hbv)感染呈世界性流行，据世界卫生组织报道，全球约20亿人曾感染过hbv，其中3.5亿人为慢性hbv感染者，每年约有100万人死于hbv感染所致的肝衰竭、肝硬化。2006年全国乙型肝炎流行病学调查结果表明，我国1～59岁一般人群hbsag携带率为7.18％，但5岁以下儿童的hbsag携带率仅为0.96％。据此推算，我国现有的慢性hbv感染者约9300万人。其中慢性乙型肝炎患者约2000万例。目前我国应用于抗hbv病毒的核苷(酸)类药物仅有拉米夫定(lam)、阿德福韦酯(adv)、替比夫定(ldt)、恩替卡韦(etv)及替诺福韦酯(tdf)，替诺福韦艾拉酚胺的开发为临床治疗hbv感染提供了新的选择。在核苷(酸)类药物治疗慢性乙型肝炎过程中，耐药是一个极为重要的问题。与未发生耐药的患者比较，耐药不仅可导致疾病进一步进展，并可增加发生肝功能失代偿和肝细胞癌(hcc)的风险；还会加大后续治疗的难度，增加长期治疗的医疗成本。目前，我国慢性乙型肝炎抗病毒治疗的耐药问题较为严重。如在核苷(酸)类药物治疗中，存在多种不规范的治疗情况，包括单药随意序贯、短期内频繁换药或加药，以及耐药后不合理加药或换药等。在欧洲、美国、日本和韩国等国家和地区的核苷(酸)类药物初治患者中，高效、低耐药核苷(酸)类药物使用比例达80％～90％，而在我国大陆，81％的患者仍用低效、高耐药核苷(酸)类药物初始治疗，其中30％使用拉米夫定，35％使用国产阿德福韦酯。对我国大陆110个城市741家医院的684份有效问卷分析显示，拉米夫定经治慢性乙型肝炎患者占39.6％。
亚太、欧洲和美国肝病学会的慢性乙型肝炎诊疗共识或指南均推荐，核苷(酸)类药物初治患者应选择强效、高耐药基因屏障的抗病毒药物，即恩替卡韦和替诺福韦酯作为优选或一线单药治疗。我国指南也建议：“如条件允许，初始治疗时宜选用抗病毒作用强和耐药发生率低的药物”。初始选择高耐药基因屏障药物，不仅能降低耐药的发生，减少耐药相关的并发症，同时毋需在治疗前进行基因型耐药检测，减少治疗监测的次数，并降低挽救治疗的需求和节省相关成本。替诺福韦艾拉酚胺半富马酸盐的开发对于核苷(酸)类药物治疗慢性乙型肝炎的耐药及其管理具有重要意义。
替诺福韦艾拉酚胺半富马酸盐制备工艺中有两大技术难点，一是磷手性中心的立体选择和控制；二是半富马酸盐盐型的精确控制。目前原研公司报道的专利中有采用模拟流动床色谱技术进行磷手性拆分的纯化工艺，但其设备依赖性大、可操作性差、成本高，且不利于大规模工业化生产。因此，本领域仍渴望一种适于大规模工业化生产的替诺福韦艾拉酚胺半富马酸盐制备工艺。
技术实现要素：
本申请的发明人开发了一种以泰诺福韦为起始物料，通过特殊的磷手性原子的定向合成方法以及独特的成盐工艺，制备替诺福韦艾拉酚胺的工艺方法。其制备出的替诺福韦艾拉酚胺半富马酸盐的盐型比例控制精确，工艺操作简单，避免了手性拆分等复杂的工艺操作和纯化手段，总纯度可到达99％以上，各有关物质指标合格。
在本发明的实施方案中，本发明提供了替诺福韦艾拉酚胺半富马酸盐即9-[(r)-2-[((s)-[[(s)-1-(异丙氧基羰基)乙基]氨基]-苯氧基磷酰基)甲氧基]丙基]腺嘌呤半富马酸盐(即式taf化合物)的制备方法，其包括以下步骤：
(1)泰诺福韦(式taf-sm1化合物)在碱催化条件下与亚磷酸三苯酯反应制备替诺福韦苯酚酯即式taf-m1化合物；
(2)式taf-m1化合物通过氯化亚砜酰氯化，然后与l-丙氨酸异丙酯即式taf-sm2化合物反应，制得替诺福韦艾拉酚胺即式taf-m2化合物；
(3)式taf-m2化合物与富马酸经过成盐工艺制得替诺福韦艾拉酚胺半富马酸盐，即式taf化合物；
其中，步骤(3)所述的成盐工艺为：首先加热式taf-m2化合物的异丙醇或乙腈溶液至40-80℃，待温度稳定后一次性加入富马酸，随后降温至35-45℃加入晶种，随后在30min内降温至0-20℃，结晶出式taf化合物的固体；或者，加热式taf-m2化合物和富马酸的异丙醇或乙腈溶液至40-80℃，溶清后降温至35-45℃加入晶种，随后在30min内降温至0-20℃，结晶出式taf化合物的固体。
在本发明的优选实施方案中，本发明提供的式taf化合物的制备方法，其中，步骤(1)中所述的碱催化条件所用的有机碱为三乙胺(et3n)和二甲氨基吡啶(dmap)。其中，式taf-sm1化合物与三乙胺(et3n)的摩尔比为1：2；式taf-sm1化合物与二甲氨基吡啶(dmap)的摩尔比为1：1。
在本发明的优选实施方案中，本发明提供的式taf化合物的制备方法，其中，步骤(1)的泰诺福韦(式taf-sm1化合物)在碱催化条件下与亚磷酸三苯酯反应是在乙腈中进行的。
在本发明的优选实施方案中，本发明提供的式taf化合物的制备方法，其中，步骤(1)中所述的式taf-sm1化合物与亚磷酸三苯酯的摩尔比为1：1-1：3；反应温度为50-90℃，反应时间为5-100h；优选地，式taf-sm1化合物与亚磷酸三苯酯的摩尔比为1：1.5，反应温度为75-85℃，反应时间为60-72h。
在本发明的优选实施方案中，本发明提供的式taf化合物的制备方法，其中，步骤(2)式taf-m1化合物通过氯化亚砜酰氯化，然后与l-丙氨酸异丙酯即式taf-sm2化合物反应，制得替诺福韦艾拉酚胺即式taf-m2化合物，这里，所述的taf-m1化合物与氯化亚砜反应的反应溶剂为甲苯、二甲苯、或氯苯等苯系物溶剂，优选地，为甲苯。
在本发明的优选实施方案中，本发明提供的式taf化合物的制备方法，其中，步骤(2)所述的式taf-m1化合物与氯化亚砜的摩尔比为1：1-1：3，酰氯化反应的反应温度为60-90℃，反应时间为5-72h，优选地，taf-m1化合物与氯化亚砜的摩尔比为1：2，酰氯化反应的反应温度为70-80℃，反应时间为40-50h。
在本发明的优选实施方案中，本发明提供的式taf化合物的制备方法，其中，步骤(2)所述的l-丙氨酸异丙酯与式taf-m1化合物的摩尔比为5：1-1：1，优选的为3.5：1。
在本发明的优选实施方案中，本发明提供的式taf化合物的制备方法，其中，步骤(2)所述的l-丙氨酸异丙酯与式taf-m1化合物的酰氯化物的混合采用滴加的方式，滴加溶剂为二氯甲烷(dcm)，将式taf-m1化合物的酰氯化物的二氯甲烷溶液加入l-丙氨酸异丙酯的二氯甲烷溶液中，滴加过程控制温度为-30-5℃，优选的为-25至-15℃。
在本发明的优选实施方案中，本发明提供的式taf化合物的制备方法，其中，步骤(2)中，式taf-m1化合物的酰氯化物与l-丙氨酸异丙酯即式taf-sm2化合物反应的反应溶剂为二氯甲烷(dcm)，反应温度为-30-5℃，反应时间为1-10h，优选地，反应温度为-25至-15℃，反应时间为2-3h。
在本发明的优选实施方案中，本发明提供的式taf化合物的制备方法，其中，步骤(2)所制备的式taf-m2化合物粗品通过二次结晶去除磷手性r构型异构体，结晶溶剂为甲苯、乙腈。
在本发明的优选实施方案中，本发明提供的式taf化合物的制备方法，其中，步骤(3)所述的式taf-m2化合物与富马酸的摩尔比为1：0.4-1：0.6，优选的为1：0.51；
在本发明的优选实施方案中，本发明提供的式taf化合物的制备方法，其中，步骤(3)所述的成盐工艺为：首先加热式taf-m2化合物的异丙醇溶液至60-65℃，待温度稳定后一次性加入富马酸；随后降温至38-40℃加入晶种，随后在30min内降温至0-20℃，结晶出固体。
在本发明的实施方案中，本发明提供的式taf化合物的制备方法，其中，步骤(3)所述的晶种采用wo2017037608中实施例19制备的晶型，即hl晶型。
本发明提供的式taf化合物的制备方法，通过在酰氯化工艺步骤中采用甲苯、二甲苯、氯苯作为磷手性中心定向合成的溶剂，精确控制磷手性s构型与r构型比例大于80％，具有很高的立体选择性，后经过溶剂结晶工艺可控制磷手性s构型ee值在99％以上，解决了磷手性中心的立体选择和控制问题；同时，在成盐过程中，采用了特定的升温加料工艺精确控制替诺福韦艾拉酚胺与富马酸的成盐比例，解决了半富马酸盐盐型的精确控制问题。其制备出的替诺福韦艾拉酚胺半富马酸盐盐型比例控制精确，工艺操作简单，避免了手性拆分等复杂的工艺操作和纯化手段，总纯度可到达99％以上，各有关物质指标合格，可实现工业化生产。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步描述本发明的技术方案，这些实施例为示例性的，不构成对本发明保护范围的限定。本领域的技术人员，在本发明的教导下，根据现有技术而对其中技术特征进行等同替换仍属于本发明的保护范围内。
以下实施例中的式taf-sm1化合物购自湖南欧亚生物有限公司，亚磷酸三苯酯购自国药集团化学试剂有限公司，式taf-sm2化合物购自四川同晟氨基酸有限公司，富马酸购自国药集团化学试剂有限公司，其他化学试剂如无特别说明，均为普通市售产品。晶种采用wo2017037608中实施例19制备的晶型即hl晶型。
本发明实施例中的英文缩写的含义：
dcm：二氯甲烷，国产工业级。
i-proh：异丙醇，国产工业级。
mecn：乙腈，国产工业级。
ea：乙酸乙酯，国产工业级。
toluene：甲苯，国产工业级。
et3n：三乙胺，国产工业级。
dmap：二甲氨基吡啶，国产工业级。
实施例1
式taf-m1化合物的制备
往10l反应瓶中加入4l乙腈，然后依次加入taf-sm1(500g)，dmap(213g)，et3n(352g)，亚磷酸三苯酯(810g)，加完升温至70-80℃回流反应65-72小时；反应完毕后，约50℃减压浓缩除乙腈，残留物冷却至室温(20-30℃)，加入水(2000g)和ea(1500ml)，搅拌溶解，分层，水相用1500ml*3的ea萃取三次，水相20-30℃用浓盐酸调节ph值1-2(约160-170ml)，搅拌30分钟，析出固体后降温至0-10析晶1-2小时，过滤，1％的稀盐酸(0-10℃)淋洗，过滤干，湿饼用1.5l的dcm打浆2-3小时，过滤，常压鼓风干燥24-30小时，收料474g白色固体，即式taf-m1化合物，hplc纯度98％以上。
实施例2
式taf-m2化合物的制备
酰氯化步骤：将2.4l甲苯加入到5l的反应瓶中，加入taf-m1(400g，按照实施例1方法制备)，氮气保护下加热至70-80℃，缓慢滴加入氯化亚砜(262g)，加完保温70-80℃反应40-50小时，控温75℃以下，减压浓缩直至无明显馏分出，氮气保护下，降温至20-40℃，加入二氯甲烷1600ml，搅拌分散，待用；
游离步骤：将2.4l二氯甲烷加入到5l的反应瓶中，加入taf-sm2(646g)和碳酸氢钾(441g)15-25℃游离5-10小时，过滤，抽干，控制温度30-40℃减压浓缩干，并用新的二氯甲烷400ml*2带两次，残留物加入新的二氯甲烷2.4l。
反应步骤：氮气保护下冷却至-25～-15℃，缓慢加入氯代物，加完保温反应1-2小时，升温至20-30保温1-2小时。
后处理：加入10％的磷酸二氢钠水溶液2000g，搅拌5-10分钟，静置分层，有机相分别用2000g10％的磷酸二氢钠水溶液，2000g*2的5％碳酸氢钾水溶液，2000g饱和氯化钠溶液和2000g纯化水，各搅拌5-10分钟，静置分层，有机相用250g-300g无水硫酸钠干燥，过滤，母液35-45℃减压浓缩干得油状物，氮气保护下，加入400ml乙腈和1200ml甲苯，升温至50-60℃搅拌0.5-1小时体系溶清(约20-30分钟体系溶清)，缓慢降温析晶(20-30℃搅拌1-2小时开始析出固体)，析出大量固体后，降温至0-10℃保温1-2小时，过滤，抽干，甲苯淋洗，抽干得粗品。
精制：将粗品加入到反应瓶中，加入乙腈1200ml，氮气保护下，升温至60-70℃溶解，母液缓慢降温析晶，0-10℃保温1-2小时，过滤，抽干,滤饼40-50℃减压干燥10-12小时，得中间体190gtaf-m2。
实施例3
式taf-m2化合物的制备
酰氯化步骤：将2.4l氯苯加入到5l的反应瓶中，加入taf-m1(400g，按照实施例1方法制备)，氮气保护下降温至70-80℃，缓慢滴加入氯化亚砜(262g)，加完保温70-80℃反应50-60小时，控温75℃以下，减压浓缩直至无明显馏分出，加入400ml的氯苯，减压浓缩直至无明显馏分出，氮气保护下，降温至20-40℃，加入二氯甲烷1600ml，搅拌分散，待用；
游离步骤：将2.4l二氯甲烷加入到5l的反应瓶中，加入taf-sm2(646g)和碳酸氢钾(441g)15-25℃游离5-10小时，过滤，抽干，控制温度30-40℃减压浓缩干，并用新的二氯甲烷400ml*2带两次，残留物加入新的二氯甲烷2.4l。
反应步骤：氮气保护下冷却至-25～-15℃，缓慢加入氯代物，加完保温反应1-2小时，升温至20-30保温1-2小时。
后处理：加入10％的磷酸二氢钠水溶液2000g，搅拌5-10分钟，静置分层，有机相分别用2000g10％的磷酸二氢钠水溶液，2000g*2的5％碳酸氢钾水溶液，2000g饱和氯化钠溶液和2000g纯化水，各搅拌5-10分钟，静置分层，有机相用250g-300g无水硫酸钠干燥，过滤，母液35-45℃减压浓缩干得油状物，氮气保护下，加入400ml乙腈和1200ml甲苯，升温至50-60℃搅拌0.5-1小时体系溶清(约20-30分钟体系溶清)，缓慢降温析晶(20-30℃搅拌1-2小时开始析出固体)，析出大量固体后，降温至0-10℃保温1-2小时，过滤，抽干，甲苯淋洗，抽干得中间体190gtaf-m2。
实施例4
式taf化合物晶种的制备
将100ml1,4-dioxane加入到250ml的反应瓶中，加入taf-m2(10g，按照实施例2制备)以及1.22g富马酸，氮气保护下，加热至25-30℃搅拌4小时，过滤，甲基叔丁基醚淋洗，滤饼55-60℃减压干燥20-24小时，得taf(8.0g)。
实施例5
式taf化合物的制备
将950ml异丙醇加入到2l的反应瓶中，加入taf-m2(190g，按照实施例2制备)，氮气保护下，加热至55-65℃溶清保温30分钟，加入23.6g富马酸，然后自然降温至38-40℃加入实施例4制备的晶种，析出固体后，在30min内降温至0-10℃保温1-2小时，过滤，冷的异丙醇淋洗，饼55-60℃减压干燥20-24小时，得taf(190g)。
实施例6
式taf化合物的制备
将800ml乙腈加入到2l的反应瓶中，加入taf-m2(190g，按照实施例2制备)和23.6g富马酸，氮气保护下，加热至55-65℃溶清保温30分钟，加入23.6g富马酸，然后自然降温至38-40℃加入实施例4制备的晶种，析出固体后，在30min内降温至0-10℃保温1-2小时，过滤，冷的异丙醇淋洗，饼55-60℃减压干燥20-24小时，得taf(180g)。