СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛЛОБЕТУЛИНА
METHOD OF OBTAINING ALLOBETULIN

Изобретение относится к области органической химии, в частности к способу получения аллобетулина (19β,28-эпокси-18α-олеанан-3β-ола).
Аллобетулин (1) проявляет разнообразную биологическую активность (антифидантную, противоязвенную, противовирусную, цитотоксическую и др.) и используется в синтезе фармакозначимых и природных соединений [Lugemwa F.N., Huang F.Y., Bentley M.D, Mendel M.J., Alford A.R. // J. Agric. Food Chem., 1990, V.38, N 2, p.493-496; Флехтер О.Б., Медведева Н.И., Карачурина Л.Т., Балтина Л.А., Галин Ф.З., Зарудий Ф.С., Толстиков Г.А. // Хим.-фарм. журнал, 2005, Т.39. N 8. С.9-12; Thibeault D., Gauthier С., Legault J., Bouchard J., Dufour P., Pichette A. // Bioorg. Med. Chem., 2007, Vol.15, N 18, p.6144-6157; Urban M., Sarek J., Kvasnica M., Tislerova I., Hajduch M. // J. Nat. Prod., 2007, Vol.70, N 4. p.526-532; Thibeault D., Legault J., Bouchard J., Pichette A. // Tetrahedron Lett., 2007, V.48, N 48, p.8416-8419; Zhang P., Hao J., Liu J., Zhang L., Sun H. // Tetrahedron, 2009, Vol.65, N 22, p.4304-4309; Gauthier C., Legault J., Piochon M., Lavoie S., Tremblay S., Pichette A. // Bioorg. Med. Chem. Lett., 2009, Vol.19, N 8, p.2310-2314; Kazakova O.B., Giniyatullina G.V., Yamansarov E.Yu., Tolstikov G.A. // Bioorg. Med. Chem. Lett., 2010, Vol.20, N 14, p.4088-4090; Kazakova O.B., Kazakov D.V., Yamansarov E.Yu., Medvedeva N.I., Tolstikov G.A., Suponitsky K.Yu., Arkhipov D.E. // Tetrahedron Lett., 2011, Vol.52, N 9, p.976-979; Urban M., Vlk M., Dzubak P., Hajduch M., Sarek J. // Bioorg. Med. Chem., 2012, Vol.20, N 11, p.3666-3674].
Результаты изобретения могут быть использованы в химии, медицинской химии и фармации.
Поскольку содержание аллобетулина (1) в природных источниках незначительно, то изомеризация широко распространенного в природе и легко выделяемого в чистом виде растительного тритерпеноида бетулина (2) в присутствии кислотных агентов является наиболее оптимальным путем его получения.
Известны способы получения аллобетулина путем изомеризации бетулина под действием муравьиной кислоты [Schulze Н., Pieroh K. // Chem. Ber., 1922, Vol.55, N 8, р.2332-2346], бромистоводородной кислоты [Dischendorfer О. // Monatsh. Chem., 1923, Vol.44, N 3-4, р.123-138], уксусной кислоты в присутствии каталитических количеств серной кислоты [Barton D.H.R., Holness N.J. // J. Chem. Soc, 1952, p.78-92], концентрированной соляной кислоты [Lawrie W., McLean J., Taylor G.R. // J. Chem. Soc, 1960, p.4303-4308; Erring-ton S.G., Ghisalberti EX., Jefferies P.R. // Australian J. Chem., 1976, Vol.29, N 8. p.1809-1814], фосфорной кислоты [патент RU 2174126, 27.09.2001]. Основными недостатками этих методов являются невысокий выход аллобетулина, образование побочных продуктов, сложная процедура выделения и очистки целевого продукта.
3
3
Известны способы получения аллобетулина путем изомеризации бетулина под действием солей Fe(III), нанесенных на твердофазные носители (силикагель, окись алюминия) [Lavoie S., Pichette A., Garneau F.X., Girard М., Gaudet D. // Synth. Commun., 2001, Vol.31, N 10, p.1565-1571] и гексагидрата хлорида железа (III) в хлороформе [патент RU 2402561, 27.10.2010]. Основными недостатками методов являются усложнение и удорожание процесса, обусловленные необходимостью нанесения катализаторов на твердофазные носители, возможность окисления аллобетулина до аллобетулона под действием Fe(NO), необходимость очистки аллобетулина от солей железа.
2
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по типу кислотного агента является способ получения аллобетулина путем изомеризации бетулина под действием пара-толуолсульфокислоты [Li T.S., Wang J.X., Zheng X.J. Simple synthesis of allobetulin, 28-oxyallobetulin and related biomarkers from betulin and betulinic acid catalyzed by solid acids. // J. Chem. Soc, Perkin Trans. 1, 1998, N 23, p.3957-3965], принятый за прототип. Согласно данному способу раствор 0.12 ммоль бетулина и 0.089 ммоль пара-толуолсульфокислоты в 4 мл дихлорметана кипятят в течение 5 ч. После окончания реакции растворитель удаляют под вакуумом, сырой продукт очищают от п-толуолсульфокислоты колоночной хроматографией на SiO и получают аллобетулин с 93% выходом.
Данный метод имеет следующие недостатки:
- недостаточно высокий выход аллобетулина;
- необходимость очистки аллобетулина от пара-толуолсульфокислоты с использованием колоночной хроматографии;
- невозможность регенерации кислотного катализатора.
Задачей изобретения является создание более эффективного, простого и практичного способа получения аллобетулина с более высоким выходом.
Указанная задача решается тем, что изомеризацию бетулина (2) в аллобетулин (1) согласно изобретению осуществляют в хлороформе под действием промышленного катионита Амберлист 15, содержащего в своей структуре сильнокислотную сульфогруппу.
Способ осуществляется следующим образом. Суспензию бетулина (1) и катионита Амберлист 15 (50-250 мас.%, предпочтительно 150 мас.%) в хлороформе перемешивают при 20-35°C (предпочтительно при 25°C) в течение 3-8 ч в зависимости от загрузки катализатора (предпочтительно 5 ч) до полной конверсии субстрата, прохождение реакции контролируют с помощью ГЖХ-анализа. После полной конверсии субстрата катионит отфильтровывают, растворитель удаляют под вакуумом и получают аллобетулин с 96% выходом. Структура и чистота синтезированного аллобетулина была подтверждена ГЖХ-анализом, данными ЯМР-спектроскопии и хроматомасс-спектрометрии.
Катионит Амберлист 15 удобен в использовании, не токсичен, позволяет проводить реакцию с практически количественным выходом, а процесс выделения целевого продукта при его применении сводится к процедуре фильтрования и удалению растворителя. Важным достоинством катионита является возможность его многократного использования и создания на его основе проточной технологии получения аллобетулина из бетулина.
1
3
28
19
28
13
27
24
26
25
6
11
29
30
2
23
29
30
21
7
13
17
16
10
4
1
18
9
5
28
3
19
+
3
3
3
3
3
3
2
2
2
2
2
2
отн
Пример. К суспензии 0.2 г бетулина (2) в 6 мл хлороформа добавляли 0.3 г катионита Амберлист 15. Реакционную массу перемешивали в течение 5 ч, за ходом реакции следили с помощью ГЖХ-анализа. После полной конверсии субстрата катионит отфильтровывали, растворитель упаривали под вакуумом. Выход 0.192 г (96%), т.пл. 263-265°C. Спектр H ЯМР, δ, м. д.: 0.77 с (3H, CH), 0.80 с (3H, CH), 0.84 с (3H, CH), 0.91 с (3H, CH), 0.93 с (3H, CH), 0.97 с (6H, 2 CH), 1.20-1.73 м (24H, CH, CH), 3.20 д.д (1H, СН, J 11.6, 4.9 Гц), 3.44 д (1H, CH, J 7.8 Гц), 3.53 с (1H, CH), 3.77 д.д (1H, CH, J7.8, 1.2 Гц). Спектр C ЯМР, δ, м. д.: 13.51 (C), 15.38 (C), 15.70 (C), 16.48 (C), 18.25 (C), 20.98 (C), 24.55 (C или C), 26.25 (CH), 26.43 (CH), 26.44 (CH), 27.40 (C), 27.97 (C), 28.81 (C или C), 32.70 (C), 33.90 (С), 34.14 (С), 36.26 (С), 36.74 (C), 37.25 (C), 38.88 (C), 38.91 (C), 40.60 (C), 40.70 (С), 41.47 (C), 46.82 (C), 51.07 (C), 55.48 (C), 71.26 (C), 78.96 (C), 87.93 (C). Масс-спектр, m/z (I, %): 443 (2) [M], 135 (67), 121 (70), 107 (73), 95 (100), 93 (71), 81 (93), 69 (80), 55 (67), 43 (90), 41 (60).
Предлагаемый способ имеет следующие преимущества:
- более высокий выход аллобетулина;
- упрощенная процедура выделения продукта, состоящая из фильтрования катионита и удаления растворителя;
- возможность регенерации и многократного использования катализатора.