本发明涉及一种低成本高收率的3α-羟基-6-酮-5β-胆甾烷-24-酸的制备方法，属于化学合成技术领域。
背景技术：
猪去氧胆酸化学名为3α，6α-二羟基-5β-胆甾烷-24-酸，为从猪胆汁中提取的一种胆烷酸，以下简称hdca，能抑制胆酸的形成及溶解脂肪，降低血中胆固醇和甘油三酯，适用于ⅰa或ⅰb型高血脂症、动脉粥样硬化症，而且对百日咳杆菌、白喉杆菌、金黄色葡萄球菌等有一定的抑菌作用，也可用作消炎药，治疗慢性支气管炎、小儿病毒性上呼吸道炎症等。
3α-羟基-6-酮-胆烷酸是猪去氧胆酸的氧化产物之一，化学名3α-羟基-6-酮-5β-胆甾烷-24-酸，具有与猪去氧胆酸类似的药理活性。研究3α-羟基-6-酮-5β-胆甾烷-24-酸，对于研究猪去氧胆酸的代谢路径、合成路径，以及药理活性具有重要意义。
鹅去氧胆酸化学名为3α，7α-二羟基-5β-胆甾烷-24-酸，以下简称cdca，是第一代溶石药，由于其水溶性差，且具有一定的肝细胞毒性，逐渐被第二代溶石药熊去氧胆酸(主要成分为3α，7β-二羟基-5β-胆甾烷-24-酸，以下简称udca)取代。
鹅去氧胆酸是合成熊去氧胆酸、奥贝胆酸、牛磺熊去氧胆酸、人工牛黄、体外牛黄和复方制剂清开灵注射液/口服液的主要原料。目前，鹅去氧胆酸的分离提纯主要从家禽(鸡鸭)或猪膏中通过钡盐沉淀法、钙盐沉淀法、离子交换树脂法、胺盐络合沉淀法和柱层析法等。因猪胆的产量大，且鹅去氧胆酸的含量达到30％以上，故目前大多数的鹅去氧胆酸由猪胆汁酸提取纯化而制备的。
猪胆汁中的主要胆汁酸成分为鹅去氧胆酸、猪去氧胆酸、猪胆酸、去氧胆酸和石胆酸等。猪去氧胆酸和鹅去氧胆酸的结构和性质较为接近，因此，从猪胆汁中提取生产的鹅去氧胆酸中，不可避免的混入一定量的猪去氧胆酸和猪胆酸。鹅去氧胆酸在氧化生成7-酮石胆酸的过程中，其所含的猪胆酸和猪去氧胆酸也会在氧化过程中产生相应的氧化产物，即3，6-二酮-5β-胆烷酸和3a-羟基-6-酮-5β-胆烷酸、3-酮-6a-羟基-5β-胆烷酸。如果不进行研究和控制，在后续的反应过程中，会发生更复杂的反应，造成目标产品成分复杂，将对产品的质量产生不良影响。
在我国加入ich后，药品杂质谱的研究日益重要，故研究起始物料中的杂质和杂质的转归是医药研究者的重要课题。根据ichq3a新原料药中的杂质等相关的药品研究指导原则，当含量超过0.1％的杂质需要鉴定结构并报告；因此对可能产生的杂质3a-羟基-6-酮-5β-胆烷酸进行制备，并鉴定结构，对于控制产品的质量有着重要的实用意义。
近年来，猪胆汁酸衍生化及合成反应研究较多，未见有猪去氧胆酸氧化产物3α-羟基-6-酮-5β-胆甾烷-24-酸的合成报道。合成工艺中杂质对照品的不足，阻碍了猪胆汁酸为原料的合成研究和应用。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种低成本、高收率且高纯度的3α-羟基-6-酮-5β-胆甾烷-24-酸的生产制备方法，为鹅去氧胆酸、猪去氧胆酸、7-酮石胆酸的质量控制提供有关物质对照品，也为后续的熊去氧胆酸或奥贝胆酸的合成提供有关物质对照品。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种低成本高收率3-羟基-6-酮基胆烷酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)：将猪去氧胆酸加入到有机溶剂与水的混合溶液中，搅拌溶解；
步骤2)：在步骤1)得到的溶液中加入溴化盐和酸，搅拌溶解；其中，猪去氧胆酸与溴化盐的摩尔比为1：(0.05～0.5)；酸的加入量为使猪去氧胆酸与酸中氢离子的摩尔比为1：(0.2～1)；
步骤3)：在步骤2)得到的混合物中加入溴酸盐进行反应；其中，猪去氧胆酸与溴酸盐的摩尔比为1：(0.35～0.5)；
步骤4)：在步骤3)得到的混合物中加入终止剂，搅拌终止反应；
步骤5)：在步骤4)得到的混合物中加入水，使产物析晶；
步骤6)：将步骤5)得到的混合物固液分离，固体产物用水多次洗涤后，干燥，得到3α-羟基-6-酮-5β-胆甾烷-24-酸。
优选地，所述步骤1)中猪去氧胆酸与混合溶液的比例为1kg：(10～20)l。
优选地，所述步骤1)中有机溶剂与水的体积比为(2～10)：1；所述有机溶剂为丙酮、乙腈和四氢呋喃中的任意一种或几种的混合溶剂。
优选地，所述步骤2)中溴化盐为溴化钠、溴化钾、溴化锂、溴化铵和溴化铝中的任意一种或几种；所述酸为硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、甲酸和醋酸中的任意一种或几种。
优选地，所述步骤3)的反应条件为：不超过50℃，搅拌反应0.5～24h。
优选地，所述步骤3)中的溴酸盐为溴酸钠、溴酸钾和溴酸铝中的任意一种或几种；溴酸盐的加入方式为搅拌下分批或缓慢加入。
优选地，所述步骤4)中猪去氧胆酸与终止剂的摩尔比为1：(0.01～0.5)；所述终止剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钾和亚硫酸钾中的任意一种或几种。
优选地，所述步骤5)中猪去氧胆酸与水的比例为1kg：(10～20)l。
优选地，所述步骤6)中固体产物用水多次洗涤的终点为滤液ph值为5.5-7。
优选地，所述步骤6)得到的3α-羟基-6-酮-5β-胆甾烷-24-酸的纯度大于98％。
本发明包括采用猪去氧胆酸为起始物料，使用溴酸盐-溴化盐-酸为复配氧化剂，在有机试剂-水的溶剂系统中进行，6位羟基的选择性氧化，加水析晶后，过滤，洗涤后得到高纯度的3α-羟基-6-酮-5β-胆甾烷-24-酸，纯度可达到98％以上，收率达到85％以上。
猪去氧胆酸的结构式如下：
3α-羟基-6-酮-5β-胆甾烷-24-酸结构式如下：
本发明的反应方程式如下：
本发明成功制备了3α-羟基-6-酮-5β-胆甾烷-24-酸，成功的制备了一个猪去氧胆酸的衍生物，并为猪去氧胆酸、鹅去氧胆酸、7-酮-石胆酸的质量标准提供了杂质对照品，也为建立熊去氧胆酸、奥贝胆酸高标准的质量标准提供了基础，提高了国内化药合成过程控制的医药水平。本发明解决了大生产中氧化剂难以管理的难题，所选试剂均为常见试剂，环境友好。本发明制备工艺重现性高，操作简单，环境友好，适合于规模化生产，后续处理简单，本发明制备的产品纯度高，收率高，成本低。
本发明的有益效果在于：本发明成功制备了高纯度的3α-羟基-6-酮-5β-胆甾烷-24-酸，提供了一种安全高纯度和高收率的3α-羟基-6-酮-5β-胆甾烷-24-酸制备方法。采用了常见且安全的试剂，“溴酸盐-溴化盐-酸”复配体，在比较温和的条件下，将猪去氧胆酸选择性的氧化成3α-羟基-6-酮-5β-胆甾烷-24-酸，产物纯度大于98.0％，收率大于85％，实现了杂质研究的零突破。所述路线选用的试剂价格便宜，操作简单，工艺重现性高，后处理简单，产品纯度高且收率高，易于实现工业化生产。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，作详细说明如下。
实施例1
取猪去氧胆酸100g，溶解到乙腈-水(体积比10:1)混合溶剂1.2l中，加入溴化铵2.5g，加入10wt％硫酸50ml，搅拌均匀后，降温至10℃以下，缓慢滴加10wt％溴酸钾溶液150ml，室温搅拌反应24h，用hplc监测反应程度；后加入10wt％亚硫酸氢钾溶液15ml以终止反应，搅拌10min后，加入水3l，搅拌均匀；室温搅拌析晶0.5h，抽滤，结晶用蒸馏水多次洗涤至中性，抽滤，得白色固体，转移至60℃±5℃干燥6h，得3α-羟基-6-酮-5β-胆甾烷-24-酸白色粉末86.7g，高效液相-蒸发光检测器(hplc-elsd)测定纯度98.3％，收率86.7％。
实施例2
取猪去氧胆酸100g，溶解到20倍四氢呋喃-甲醇-水(体积比1:1:1)混合溶剂2l中，加入溴化钾12g，加入10wt％盐酸80ml，搅拌均匀后，室温下缓慢滴加15wt％溴酸钠溶液100ml，室温下搅拌反应1h，用hplc监测反应程度；后加入10wt％亚硫酸钾溶液80ml以终止反应，搅拌10min后，加入水1.2l，搅拌均匀；室温搅拌析晶2h，抽滤，结晶用蒸馏水多次洗涤至中性，离心，得3α-羟基-6-酮-5β-胆甾烷-24-酸白色固体，转移至80-100℃烘箱干燥4h，得白色粉末87.3g，高效液相-蒸发光检测器(hplc-elsd)测定纯度99.1％，收率87.3％。
实施例3
取猪去氧胆酸100g，溶解到10倍丙酮-乙醇-水(体积比3:1:1)混合溶剂1000ml中，加入含有13g溴化钠，再加入甲酸2ml，搅拌均匀后，降温至10℃以下，缓慢滴加15wt％溴酸钠溶液130ml，室温搅拌反应6h，用hplc监测反应程度；后加入10wt％亚硫酸氢钠溶液130ml以终止反应，搅拌10min后，加入水1000ml，搅拌均匀；室温搅拌析晶1h，抽滤，结晶用蒸馏水多次洗涤至中性，抽滤得白色固体，转移至40℃烘箱干燥24h，得3α-羟基-6-酮-5β-胆甾烷-24-酸白色粉末89.5g，高效液相-蒸发光检测器(hplc-elsd)测定纯度98.6％，收率89.5％。
1.一种低成本高收率3-羟基-6-酮基胆烷酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1)：将猪去氧胆酸加入到有机溶剂与水的混合溶液中，搅拌溶解；
步骤2)：在步骤1)得到的溶液中加入溴化盐和酸，搅拌溶解；其中，猪去氧胆酸与溴化盐的摩尔比为1：(0.05～0.5)；酸的加入量为使猪去氧胆酸与酸中氢离子的摩尔比为1：(0.2～1)；
步骤3)：在步骤2)得到的混合物中加入溴酸盐进行反应；其中，猪去氧胆酸与溴酸盐的摩尔比为1：(0.35～0.5)；
步骤4)：在步骤3)得到的混合物中加入终止剂，搅拌终止反应；
步骤5)：在步骤4)得到的混合物中加入水，使产物析晶；
步骤6)：将步骤5)得到的混合物固液分离，固体产物用水多次洗涤后，干燥，得到3α-羟基-6-酮-5β-胆甾烷-24-酸。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中猪去氧胆酸与混合溶液的比例为1kg：(10～20)l。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中有机溶剂与水的体积比为(2～10)：1；所述有机溶剂为丙酮、乙腈和四氢呋喃中的任意一种或几种的混合溶剂。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中溴化盐为溴化钠、溴化钾、溴化锂、溴化铵和溴化铝中的任意一种或几种；所述酸为硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、甲酸和醋酸中的任意一种或几种。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3)的反应条件为：不超过50℃，搅拌反应0.5～24h。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中的溴酸盐为溴酸钠、溴酸钾和溴酸铝中的任意一种或几种；溴酸盐的加入方式为搅拌下分批或缓慢加入。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤4)中猪去氧胆酸与终止剂的摩尔比为1：(0.01～0.5)；所述终止剂为亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钾和亚硫酸钾中的任意一种或几种。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤5)中猪去氧胆酸与水的比例为1kg：(10～20)l。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤6)中固体产物用水多次洗涤的终点为滤液ph值为5.5-7。
10.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤6)得到的3α-羟基-6-酮-5β-胆甾烷-24-酸的纯度大于98％。
技术总结