助力非酒精性脂肪肝治療，高純奧貝膽酸制備工藝開發

奧貝膽酸（1，OCA）是一種半合成膽汁酸衍生物，是一線的法尼基酯X受體（FXR）激動劑，用于治療原發性膽汁性肝硬化（肝和腸道疾病的治療）和非酒精性脂肪性肝炎。該藥物由Intercept制藥公司開發，于2016年5月27日獲得美國食品和藥物管理局（FDA）的批準上市，商品名Ocaliva。

圖一 奧貝膽酸結構式

【資料圖】

圖二總結了文獻中報道的幾種奧貝膽酸合成方法。所有報道的合成路線均以鵝去氧膽酸（5，CDCA）為原料，共有步驟包括鵝去氧膽酸的羥基經過次氯酸鈉氧化得到羰基化合物6，化合物6經甲基化得到中間體7；中間體7與TMSCl反應形成烯醇硅醚化合物8，化合物8在三 氟 化 硼 乙 醚催化下與乙醛反應得到中間體9。

圖二 奧貝膽酸文獻工藝

成功得到中間體9后，路線1（Approach-1）是在Pt催化劑催化下還原雙鍵得到化合物13；而后經硼氫化鈉還原羰基，并經氫氧化鈉催化酯水解得到目標產物奧貝膽酸（OCA）。路線2（Approach-2）則是先將羥基酯化得到羥基保護的化合物10（或其類似物10a-0d），而后在Pd催化劑催化下還原雙鍵得到中間體11（或其類似物11a-11d），然后在DBU堿性催化下發生構型反轉得到化合物12（或其類似物12a-12d）；最后在硼氫化鈉催化下還原羰基，氫氧化鈉催化下發生酯水解，即可得到目標產物奧貝膽酸（OCA）。離線3（Approach-3）則是先在堿性條件下將酯基水解，再相繼還原雙鍵和羰基得到目標產物奧貝膽酸（OCA）。

研究人員指出，圖二的三條工藝路線最大的挑戰是化合物9中雜質的除去。在化合物9的制備過程中很容易帶入中間體7。化合物9中剩余的中間體7會在后續反應中一直存在，非常難分離，并在最后一步制備奧貝膽酸的過程中轉化回鵝去氧膽酸（CDCA）。奧貝膽酸與鵝去氧膽酸物理化學性質非常相似，無論是結晶、柱層析還是成鹽都很難實現有效分離。為此，研究院人員探索了新的工藝。

圖三 奧貝膽酸合成新工藝

如圖三所示，研究人員針對中間體9中存在雜質的問題，探索了新的工藝條件。研究人員首先將中間體9進行正庚烷處理，去除硅基相關雜質。然后與丙酸酐反應得到含有約3?8%化合物7a的中間體10。化合物7a是中間體8在反應中降解會回7，而后酯化形成的。中間體10在氫氧化鈀催化下還原雙鍵得到化合物11；化合物11在回流溫度下，在DBU催化下異構化得到中間體12，此時7a仍然高達3?8%。在該步反應后，研究人員探索了中間體12的結晶工藝。結果發現，化合物12在中甲醇重結晶可以得到較為理想的效果。具體步驟為：化合物12在甲醇中加熱1?2小時，冷卻到室溫，過濾固體，用冷卻的甲醇洗滌；所得固體在40°C下干燥約6小時即可得到純化合物12，其中化合物11和7a分別控制在0.10%和0.05%左右（定量HPLC法測試）。然后，化合物12在硼氫化鈉催化下還原后，經氫氧化鈉催化水解得到奧貝膽酸粗品。奧貝膽酸粗品通過TBA成鹽、氫氧化鈉堿化，即可得到高純度（99.95%）的奧貝膽酸。

研究人員指出，新工藝最大的有點在于化合物12為結晶固體，不用在中間體10和11的分離上過多下功夫。其次，化合物12的水解過程具有很高的立體選擇性，其產物對映體4的形成可以忽略不計（0.004%）。總之，新工藝提供了一種制備對映體純奧貝膽酸的有效方法，從CDCA開始，總收率為30.78%，為高品質奧貝膽酸的市場供應提供了保障。

參考文獻：

Efficient Process for Obeticholic Acid: Synthesis, Structural Assignment, and Control Strategy for Diastereoisomeric Impurities, Org. Process Res. Dev. 2022, 26, 3265?3275.