技术领域
本发明属于外消旋拆分领域，具体涉及一种外消旋体化合物3-甲基-1-(吡咯烷-3-基) -6,7,8,9-四氢-3H-吡唑并[3,4-c]异喹啉-5(4H)-酮或其盐的拆分方法。
背景技术
单一构型化合物3-甲基-1-(吡咯烷-3-基)-6,7,8,9-四氢-3H-吡唑并[3,4-c]异喹啉-5(4H) -酮(式2或式3)是专利WO2007095628A1公开的PARP抑制剂药物的关键中间体。
其中M为无或者但不局限于无机酸，如盐酸、溴化氢、碳酸；以及有机酸，如苯磺酸、 醋酸、甲酸。
PARP是近期国际上抗肿瘤新药物研究开发的最重要的新靶点之一，2009年美国《预 防》杂志将PARP抑制剂对抗最顽固的癌症评为2009年世界医药领域最有价值的9大突 破之一。
聚腺苷二磷酸核糖聚合酶(poly(ADP-ribose)polymerase，PARP)，也称为聚腺苷二磷 酸核糖合成酶(PARS)或聚腺苷二磷酸转移酶(PADPRT)，是存在于真核细胞中的一个 关键细胞核酶家族之一。在人的全身细胞中尤其是在免疫细胞和生殖细胞中PARP的含量 是相当丰富的。很多生理过程中都有聚ADP核糖化发生，其多重作用包括染色质的降解、 DNA的复制、DNA的修复、基因的表达、细胞的分裂和分化以及细胞的凋亡。PARP在 DNA损伤过程中被过度激活时，将消耗大量的NAD，进而耗竭细胞中的ATP，是细胞处 于能量缺乏状态，从而导致细胞的坏死或凋亡。
目前PARP抑制剂的研究，在世界范围内，受到了各国科学家们的热衷。世界主要的 制药集团都开始投入大量的研发力量研制自己的PARP抑制剂，目前包括默克、阿斯利康、 雅培等六家知名企业研发的PARP抑制剂都进入了临床研究阶段。
专利WO2007095628A1公开了化合物(S/R)-3-甲基-1-(吡咯烷-3-基)-6,7,8,9-四氢 -3H-吡唑并[3,4-c]异喹啉-5(4H)-酮(式2或式3化合物)的制备方法(如下式)：
该专利从式4化合物采用手性色谱柱制备的方法进行化合物拆分，然后脱保护，得到式2 或式3化合物。该方法具有实验收率低，合成成本高，生产周期长、不宜实现工业化等缺 点。
发明人进行了多种手段进行式1化合物的拆分研究。首先从合成的角度制备单一手性 构型的化合物：采用单一手性化合物(式5)作为原料，希望通过合成的方法，得到单一 构型的(S/R)-3-甲基-1-(吡咯烷-3-基)-6,7,8,9-四氢-3H-吡唑并[3,4-c]异喹啉-5(4H)- 酮(式2或式3)。但研究结果显示，采用式5化合物作为原料，按照专利WO2007095628A1 中提到的类似结构的化合物的合成方法，即以正丁基锂为碱，在-78℃下进行反应，产物 也很容易发生消旋化，由此，并不能得到单一手性构型的目标化合物(式2或式3)。即 便改变反应条件，能够得到目标化合物(式2或式3)，但单一手性构型的化合物作为起 始原料价格较高，并且多步反应总体收率较低，进一步增大合成成本。此外，发明人也进 行了手性柱色谱的拆分研究，虽然成功分离，但发现其成本也相对较高，不宜实现工业化。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的缺陷，提供一种外消旋体化合物3-甲基-1-(吡 咯烷-3-基)-6,7,8,9-四氢-3H-吡唑并[3,4-c]异喹啉-5(4H)-酮(如式1化合物)或其盐， 通过拆分制备单一手性化合物(S)-3-甲基-1-(吡咯烷-3-基)-6,7,8,9-四氢-3H-吡唑并[3,4-c] 异喹啉-5(4H)-酮(如式2化合物)或其盐，或(R)-3-甲基-1-(吡咯烷-3-基)-6,7,8,9- 四氢-3H-吡唑并[3,4-c]异喹啉-5(4H)-酮(如式3化合物)或其盐的方法。
本发明的目的可以通过以下措施达到：
一种式1化合物或其盐的拆分方法，其包括如下步骤：
(1)拆分：外消旋体式1化合物或其盐与拆分试剂在拆分溶剂中于-10℃～50℃反应 生成非对映异构体手性酸盐，再在温度-10℃～50℃下从拆分溶剂中析出；
(2)重结晶：非对映异构体手性酸盐置于结晶溶剂中进行一次或多次重结晶，直至 非对映异构体手性酸盐纯化至99.9％以上；
(3)中和：将步骤(2)得到的式2或者式3的手性酸盐与碱进行中和反应，游离出 式2或式3化合物，并通过过滤或者溶剂提取的方式得到式2或式3化合物。
外消旋体式1化合物的盐不局限于无机酸，如盐酸、溴化氢、碳酸；以及有机酸，如 苯磺酸、醋酸、甲酸。
本发明的拆分试剂选自D-(+)-二苯甲酰酒石酸或其水合物、L-(-)-二苯甲酰酒石酸或 其水合物、D-樟脑酸、L-樟脑酸、D-精氨酸、L-精氨酸、D-酒石酸、L-酒石酸、D-天门 冬氨酸、L-天门冬氨酸、左旋邻氯扁桃酸、右旋邻氯扁桃酸、D-(+)-对甲基二苯甲酰酒石 酸或其水合物、L-(-)-对甲基二苯甲酰酒石酸或其水合物、D-(+)-二乙酰化酒石酸或其水合 物、D-(-)-二乙酰化酒石酸或其水合物、D-(+)-二对甲氧基苯甲酰酒石酸或其水合物、D-(+)- 二对甲氧基苯甲酰酒石酸或其水合物。
优选的拆分试剂为D-(+)-二苯甲酰酒石酸或其水合物、L-(-)-二苯甲酰酒石酸或其水 合物。
本发明发现以上拆分试剂是否含有结晶水以及含有结晶水的个数对拆分结果几乎无 影响。
本发明的方法是将外消旋体的式1化合物与拆分试剂共同置于溶剂中反应成盐，然后 在一定的条件下析出溶解度小的非对映体盐，再在溶剂中进行一次或者多次重结晶纯化该 盐至目标光学纯度，即可得到光学纯度高的单一构型的非对映体手性酸盐。为了得到游离 的单一构型的非对映体化合物，可采用碱中和上述得到的达到目标光学纯度的单一构型的 非对映体手性酸盐，游离出单一构型的化合物。
在上述步骤1拆分步骤中，拆分试剂与外消旋体式1化合物的摩尔量比为0.1～30:1， 优选为0.5～5:1，进一步优选为1.05～2:1。
本发明的拆分溶剂或结晶溶剂分别独立地选自水、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、二氯 甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1-二氯乙烷、氯仿、乙酸乙酯、乙醚、苯、甲苯、四氢呋喃、吗 啉等醇类、酮类、卤代烷烃类或者其他类别的溶剂中的一种或多种混合溶剂；所述拆分溶 剂优选使用水、二氯甲烷和甲醇混合溶剂；所述结晶溶剂优选使用水、二氯甲烷和甲醇中 的两种或三种混合溶剂，在重结晶过程中，二氯甲烷可以和其他溶剂一起使用或者在析晶 过程中加入使用。
优选的，拆分溶剂的用量为V甲醇/mL：V二氯甲烷/mL：V水/mL：M外消旋体/g＝0～200:0～ 200:0～200：1，优选溶剂量为V甲醇/mL：V二氯甲烷/mL：V水/mL：M外消旋体/g＝1～40:1～40:1～ 40：1。
步骤1拆分中，外消旋体式1化合物或其盐与拆分试剂的反应温度为-10℃～50℃， 进一步优选为5℃～30℃；从拆分溶剂中析出非对映异构体手性酸盐的温度为-10～50℃， 优选为0～20℃，进一步优选为10～15℃；搅拌或者静置析出时间优选为0.5h～72h，进 一步优选10～15小时。
步骤2中的重结晶步骤为：非对映异构体手性酸盐置于结晶溶剂后，在-10℃～100℃ 下搅拌0.1-20h，然后在-10℃～50℃下结晶0.5-72h，过滤。结晶过程中，二氯甲烷可以和 其他溶剂一起使用或者在析晶过程中加入使用。
步骤2重结晶中，结晶前的搅拌优选在-10℃～100℃下进行，进一步优选在50℃～ 80℃下进行；结晶前的搅拌时间优选为0.5～2h；结晶温度优选为0℃～40℃，进一步优 选0℃～5℃；结晶时间优选为10～15h。
优选的，步骤2重结晶中各溶剂的用量为V甲醇/mL：V二氯甲烷/mL：V水/mL：M外消旋体/g＝0～ 200:0～200:0～200：1，优选为V甲醇/mL：V二氯甲烷/mL：V水/mL：M外消旋体/g＝1～40:1～40:1～ 40：1。
如果一次重结晶产物达不到光学纯度，可继续用该步骤提高光学纯度，可纯化至 99.9％以上。若多次重结晶纯化，未达到目标光学纯度，可将其盐碱化后，游离出游离的 式1化合物，然后用有机溶剂进行萃取，蒸干去除溶剂后得到游离的式1化合物，然后再 与手性酸按照上述方法制备光学纯度更高的非对映体手性酸盐。
步骤3中的式2或者式3的手性酸盐即为步骤2中得到的纯度在99.9％以上的非对映 异构体手性酸盐。
步骤3中和中，制备游离的式2或式3化合物时，将重结晶制备的手性酸盐，加入到 水中，同时在室温下向其中加入碱中和，调节pH至中性或碱性(pH值至7-14,进一步为 7-8)后，过滤，滤饼用稀碱水洗涤，然后用水洗涤后，即可得到游离的单一手性化合物。
本发明中所述的碱为但不局限于金属的氢氧化物,如：氢氧化钠、氢氧化钾；金属碳 酸物如：碳酸钾、碳酸钠；金属的碳酸氢物，如:碳酸氢钠、碳酸氢钾，或上述碱的水溶 液。
本发明还包括拆分母液中式1化合物或其盐的拆分方法，其包括如下步骤：
(1)拆分：外消旋体式1化合物或其盐与拆分试剂在拆分溶剂中于-10℃～50℃反应 生成非对映异构体手性酸盐，再在温度-10℃～50℃下从拆分溶剂中析出；
(2)回用拆分母液：拆分步骤中析出非对映异构体手性酸盐后的拆分母液浓缩后， 用碱中和其中的拆分试剂，再用与步骤1中相反构型的拆分试剂重复步骤1中的方法析出 非对映异构体手性酸盐；
(3)重结晶：将回用拆分母液步骤中得到的非对映异构体手性酸盐置于结晶溶剂中 进行一次或多次重结晶，直至非对映异构体手性酸盐纯化至99.9％以上；
(4)将重结晶步骤得到的式2或者式3的手性酸盐与碱进行中和反应，游离并过滤 出式2或式3化合物。本拆分母液的拆分方法中各步骤中的具体条件同上述拆分方法。
本发明的拆分方法，是采用化学拆分的方法，其特点在于工艺稳定、质量可控、原辅 料易得、操作简单，同时是以反应路线的最终化合物式1为原料，进行拆分，成本低廉， 拆分后得到的单一手性化合物光学纯度高达99.9％以上，达到药用标准、对推动PARP抑 制剂新药的研究，起到举足轻重的作用。
具体实施方式
通过下列实施例将有助于理解本发明，但不限于本发明的内容。
实施例中的消旋体或其盐，以及拆分或重结晶纯化过程中，非对映体手性酸盐的e.e 值是通过高效液相色谱测定的，具体参数如下：
色谱柱：Chiralpak AD-H 250mm*4.6mm 5um
流动相：乙醇：(正己烷-异丙醇＝95:5)＝20:80(0.4％DEA)
流速：1.000ml/min
检测器：UV305nm
实施例1
将400g外消旋体化合物3-甲基-1-(吡咯烷-3-基)-6,7,8,9-四氢-3H-吡唑并[3,4-c] 异喹啉-5(4H)-酮(HPLC测定其含量S:R＝45.2％:54.8％)，700g D-(+)-二苯甲酰基酒石酸、 8L甲醇、4L二氯甲烷和2L水加入到20L三口烧瓶，10～15℃下机械搅拌12h结晶，抽滤。 60℃鼓风干燥，得474g灰白色固体(S)-3-甲基-1-(吡咯烷-3-基)-6,7,8,9-四氢-3H- 吡唑并[3,4-c]异喹啉-5(4H)-酮的D-(+)-二苯甲酰基酒石酸盐。
将上述474g灰白色固体、以及按照V甲醇/ml：V水/ml：M外消旋体手性酸盐/g＝5：1.25：1比 例加入2370mL甲醇、592.5mL水加入到10L三口烧瓶中，机械搅拌下油浴加热升温至微 沸(内温64℃)，保温0.5h后，用冰水浴将反应液降至20℃，缓慢加入1185mL(V二氯甲烷/ml：M外消旋体手性酸盐/g＝2.5:1)二氯甲烷，10-15℃搅拌15h析晶，水泵抽滤，60℃鼓风干燥。
进一步结晶后经HPLC测定：(S)-3-甲基-1-(吡咯烷-3-基)-6,7,8,9-四氢-3H-吡 唑并[3,4-c]异喹啉-5(4H)-酮的D-(+)-二苯甲酰基酒石酸盐含量为99.92％，对映体(R) -3-甲基-1-(吡咯烷-3-基)-6,7,8,9-四氢-3H-吡唑并[3,4-c]异喹啉-5(4H)-酮的D-(+)- 二苯甲酰基酒石酸盐的含量为0.08％，得337g白色固体，收率36.4％。
将337克的(S)-3-甲基-1-(吡咯烷-3-基)-6,7,8,9-四氢-3H-吡唑并[3,4-c]异喹 啉-5(4H)-酮的D-(+)-二苯甲酰基酒石酸盐加入到1.2L的水中，在室温下向其中加入 40％的氢氧化钠水溶液，调节PH至6左右后，再向其中加入碳酸氢钠固体，调pH至7-8 后，过滤得到的固体再用稀碳酸氢钠水溶液洗涤2次，再用水洗涤2次后，过滤，干燥后 得到134.8克白色固体，收率33.7％，经HPLC测定：(S)-3-甲基-1-(吡咯烷-3-基) -6,7,8,9-四氢-3H-吡唑并[3,4-c]异喹啉-5(4H)-酮的含量为99.93％，对映体(R)-3- 甲基-1-(吡咯烷-3-基)-6,7,8,9-四氢-3H-吡唑并[3,4-c]异喹啉-5(4H)-酮的含量为 0.07％。
实施例2
将512克外消旋体化合物3-甲基-1-(吡咯烷-3-基)-6,7,8,9-四氢-3H-吡唑并 [3,4-c]异喹啉-5(4H)-酮(HPLC测定其含量S:R＝46.1％:53.9％)采用实施例1的方法拆分 得到(S)-3-甲基-1-(吡咯烷-3-基)-6,7,8,9-四氢-3H-吡唑并[3,4-c]异喹啉-5(4H) -酮后的拆分母液和结晶母液，合并后进行减压蒸馏，蒸干其中的有机溶剂，得到浑浊液。 搅拌下，向浑浊液中加入40％氢氧化钠水溶液调节pH至6-7左右，在向水溶液中加入碳 酸氢钠饱和水溶液，调节pH至8左右，搅拌均匀后，抽滤。
滤出的固体，用适量的水洗涤后60摄氏度鼓风烘干，得到271克固体(HPLC测定其 含量S:R＝17.6％:82.4％)按照实施例1的拆分和重结晶方法进行处理，烘干后得到393.5 克固体，收率62.7％。
HPLC测定结果：(R)-3-甲基-1-(吡咯烷-3-基)-6,7,8,9-四氢-3H-吡唑并[3,4-c] 异喹啉-5(4H)-酮的D-(+)-二苯甲酰基酒石酸盐含量为99.92％，对映体(S)-3-甲基-1- (吡咯烷-3-基)-6,7,8,9-四氢-3H-吡唑并[3,4-c]异喹啉-5(4H)-酮的D-(+)-二苯甲 酰基酒石酸盐的含量为0.08％。
将393.5克的(R)-3-甲基-1-(吡咯烷-3-基)-6,7,8,9-四氢-3H-吡唑并[3,4-c] 异喹啉-5(4H)-酮的D-(+)-二苯甲酰基酒石酸盐加入到1.35L的水中，在室温下向其中 加入40％的氢氧化钠水溶液，调节pH至6左右后，再向其中加入碳酸氢钠固体，调pH至 8后，抽滤出固体。固体用稀碳酸氢钠水溶液洗涤2次，用水洗涤2次后，鼓风干燥后得 到159.8克白色固体，收率58.9％。HPLC测定结果：(R)-3-甲基-1-(吡咯烷-3-基)-6,7,8,9- 四氢-3H-吡唑并[3,4-c]异喹啉-5(4H)-酮的含量为99.90％，对映体(S)-3-甲基-1-(吡 咯烷-3-基)-6,7,8,9-四氢-3H-吡唑并[3,4-c]异喹啉-5(4H)-酮的含量为0.10％。