本发明涉及医药领域，具体涉及甲氨蝶呤中间体的制备方法及其应用。
背景技术：
1、甲氨蝶呤(methotrexate)为抗叶酸类抗肿瘤药，主要通过对二氢叶酸还原酶的抑制而达到阻碍肿瘤细胞的合成，进而抑制肿瘤细胞的生长与繁殖。甲氨蝶呤的合成由喋呤母核和侧链(m2)两部分缩合而得(如图1所示)，其中侧链对甲氨基苯甲酰-l-谷氨酸锌盐合成工艺路线较长，操作繁琐。
2、根据文献报道的甲氨蝶呤中间体对甲氨基苯甲酰-l-谷氨酸的合成方法主要有以下几种：1、如图2的a)所示，文献wo9920626使用对甲氨基苯甲酰胺叠氮化物为起始物料和l-谷氨酸反应生成对甲氨基苯甲酰-l-谷氨酸。2、如图2的b)所示，文献cn113735735，cn113461689使用氯苯甲酰-l-谷氨酸和甲胺为原料，利用高活性铜系催化剂，配合固定床反应体系，高压催化生成对甲氨基苯甲酰-l-谷氨酸。3、如图2的c)所示，文献us3892801使用对硝基苯甲酰氯为起始物料和谷氨酸反应，生成对硝基苯甲酰-l-谷氨酸，经锌粉还原，得到对氨基苯甲酰-l-谷氨酸锌，再经亚硝化、上甲基得到目标产物。4、如图3的a)所示，文献us4211883,j am chem soc,1948.70.1922使用对甲氨基苯甲酸为起始物料，先和甲酸反应，再和氯化亚砜反应，得到2,2再和谷氨酸反应，得到3,3碱性水解得到目标产物。5、如图3的b)所示，中国医药工业杂质，《甲氨蝶呤侧链合成工艺》，1992，23(2)，49-51。在路线3，路线4基础上做了一定的改进，使用价格便宜原料易得的对硝基苯甲酸为起始物料，经还原得对氨基苯甲酸，再和硫酸二甲酯反应，得到对甲氨基苯甲酸，再和甲酸回流反应，得到4-(n-甲酰-n-甲基)氨基苯甲酸，经二氯亚砜酰化，得到4-(n-甲酰-n-甲基)氨基苯甲酰氯，和l-谷氨酸反应，再水解调酸，得到目标产物对甲氨基苯甲酰-l-谷氨酸。6、如图3的c)所示，文献《高效合成4-[n-甲基-n-(2,3-氮丙啶基)氨基]苯甲酸乙酯和n-{4-[n-甲基-n-(2,3-氮丙啶基)氨基]苯甲酰基}-l-谷氨酸二乙酯》，中国药学(2010),19(2),141-145。用4-氨基苯甲酰-l-谷氨酸二乙酯和碘甲烷反应，生成对甲氨基苯甲酰-l-谷氨酸二乙酯。
3、以上几条甲氨蝶呤中间体的合成路线中，路线1起始物料对甲氨基苯甲酰胺叠氮化物购买困难，且不稳定存在安全风险。路线2使用高活性铜系催化剂，配合固定床反应体系，高压催化反应，危险性较高，不易工业化生产。路线3起始物料易得价格便宜，但合成路线较长，工艺操作繁琐，总收率较低10～20％。路线4起始物料获取困难，不易购买。路线5在路线3，4基础上改进，使用硫酸二甲酯上甲基，同样存在合成路线较长，工艺操作繁琐，总收率较低20～30％的缺点。路线6用碘甲烷上甲基，易得二甲基物质，去除困难，总体收率较低(23-64％)。
4、综上可知，甲氨蝶呤中间体合成方法很多，但都存在一定的问题，如原料获取困难，反应条件要求较高，路线较长，收率较低等。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本技术发明人经过深入研究探索，提供了一条新的合成对甲氨基苯甲酰-l-谷氨酸锌盐的合成路线，该路线使用原料易得的对氨基苯甲酰-l-谷氨酸(sm1)为起始物料，和多聚甲醛在甲醇钠、硼氢化钠的作用下发生还原胺化反应，生成对甲氨基苯甲酰-l-谷氨酸钠盐(m1)，之后，该钠盐经酸化，离子交换，即可得到对甲氨基苯甲酰-l-谷氨酸锌盐(m2)。发明人发现，该路线中，制备对甲氨基苯甲酰-l-谷氨酸钠盐(m1)是最为关键的步骤。
2、本发明提供的制备对甲氨基苯甲酰-l-谷氨酸钠盐(m1)的方法中，对氨基苯甲酰-l-谷氨酸先和多聚甲醛在甲醇钠作用下下发生亚胺化反应生成中间体int1，int1无需进行分离纯化(即为一锅法反应)，直接经硼氢化钠还原即可得到对甲氨基苯甲酰-l-谷氨酸钠盐(m1)。
3、
4、发明人对该路线详细研究后发现，产物中的主要杂质就是起始物料对氨基苯甲酰-l-谷氨酸(sm1)，若起始物料sm1残留较大(＞2％)，则后续利用m1进一步制备甲氨蝶呤时，会产生相应的衍生杂质b(＞0.3％)，且该杂质后处理精制去除困难，导致甲氨蝶呤产品不合格。由此，为了能够制备得到符合药典质量标准的甲氨蝶呤(杂质k<0.05％，杂质b<0.3％)，制备m1时需要满足以下标准：起始物料杂质sm1需控制在2％以内。
5、
6、为了制备获得符合上述标准的目标产物m1，发明人进一步对以上路线进行了深入地研究，最终意外地发现，通过控制部分反应条件(如亚胺化反应中甲醇钠的用量、反应温度和/或反应时间等)，制备得到的目标产物m1纯度大于98.0％，对氨基苯甲酰-l-谷氨酸(sm1)残留小于1.0％，符合以上质量标准，且反应体系澄清，反应过程中无固体析出，目标产物收率高，步骤简便，有利于工业应用。
7、综上可知，以上路线简化了反应合成条件，缩短了反应步骤，减少了副产物的产生，提高了目标产物对甲氨基苯甲酰-l-谷氨酸钠盐的纯度和收率。
8、具体地，在本发明的第一方面，本发明提供了制备式m1所示的化合物的方法，其包括：
9、
10、使式sm1所示的化合物与多聚甲醛在甲醇钠和硼氢化钠存在的条件下发生还原胺化反应，获得式m1所示的化合物；
11、其中，所述甲醇钠与式sm1所示的化合物的物质的量的比为3:1。
12、在一些实施方案中，所述方法包括：
13、(1-1)使式sm1所示的化合物与多聚甲醛在甲醇钠存在的条件下发生亚胺化反应；
14、(1-2)使硼氢化钠与步骤(1-1)的亚胺化反应产物发生还原反应，获得式m1所示的化合物；
15、其中，步骤(1-1)的亚胺化反应后，未经过任何后处理步骤，直接进行步骤(1-2)的还原反应；
16、优选地，步骤(1-1)的亚胺化反应和步骤(1-2)的还原反应是采用一锅法进行的。
17、在一些实施方案中，步骤(1-1)的亚胺化反应的进行时间为46-54h(如46h、47h、48h、49h、50h、51h、52h、53h或54h，或者如46-47h、47-48h、48-49h、49-50h、50-51h、51-52h、52-53h或53-54h)。
18、在一些实施方案中，步骤(1-1)的亚胺化反应是在温度为30～40℃(如30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃或40℃，或者如30-31℃、31-32℃、32-33℃、33-34℃、34-35℃、35-36℃、36-37℃、37-38℃、38-39℃或39-40℃)的条件下进行的。
19、在一些实施方案中，所述多聚甲醛与式sm1所示的化合物的物质的量的比为1.5:1-6:1(如1.5:1、2:1、2.5:1、3:1、3.5:1、4:1、4.5:1、5:1、5.5:1或6:1，或者如1.5:1-2:1、2:1-2.5:1、2.5:1-3:1、3:1-3.5:1、3.5:1-4:1、4:1-4.5:1、4.5:1-5:1、5:1-5.5:1或5.5:1-6:1)，优选4.5:1。
20、在一些实施方案中，所述硼氢化钠与式sm1所示的化合物的物质的量的比为3:1-5:1(如3:1、3.2:1、3.4:1、3.6:1、3.8:1、4:1、4.2:1、4.4:1、4.6:1、4.8:1或5:1，或者，如3:1-3.2:1、3.2:1-3.4:1、3.4:1-3.6:1、3.6:1-3.8:1、3.8:1-4:1、4:1-4.2:1、4.2:1-4.4:1、4.4:1-4.6:1、4.6:1-4.8:1或4.8:1-5:1)，优选3:1。
21、在一些实施方案中，步骤(1-2)的还原反应是在温度为40～50℃(如40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃、46℃、47℃、48℃、49℃或50℃，或者如40-41℃、41-42℃、42-43℃、43-44℃、44-45℃、45-46℃、46-47℃、47-48℃、48-49℃或49-50℃)的条件下进行的。
22、在一些实施方案中，步骤(1-2)的还原反应的进行时间为3.5～4.5h(如3.5h、3.6h、3.7h、3.8h、3.9h、4h、4.1h、4.2h、4.3h、4.4h或4.5h，或者如3.5～3.6h、3.6～3.7h、3.7～3.8h、3.8～3.9h、3.9～4h、4～4.1h、4.1～4.2h、4.2～4.3h、4.3～4.4h或4.4～4.5h)，优选4h。
23、在一些实施方案中，步骤(1-1)的亚胺化反应和步骤(1-2)的还原反应的溶剂为无水甲醇。
24、在一些实施方案中，所述甲醇钠的纯度不小于96％(如为96％、97％、98％、99％或100％，或者如96％～97％、97％～98％、98％～99％或99％～100％)，例如为96％～98％。
25、在一些实施方案中，步骤(1-1)的亚胺化反应前，所述式sm1所示的化合物、所述多聚甲醛和所述甲醇钠预先通过如下方法进行混合：
26、1)将式sm1所示的化合物加入溶剂中，搅拌溶清；
27、2)将步骤1)获得的溶液降温至0～10℃(如0℃、1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃或10℃，或者如0～1℃、1～2℃、2～3℃、3～4℃、4～5℃、5～6℃、6～7℃、7～8℃、8～9℃或9～10℃，优选0～4℃)后，向其中加入所述甲醇钠，甲醇钠加入的过程中控温小于15℃；
28、3)向步骤2)获得的溶液中加入所述多聚甲醛。
29、在一些实施方案中，步骤(1-1)的亚胺化反应后，步骤(1-2)的还原反应前，步骤(1-1)的亚胺化反应产物与所述硼氢化钠预先通过如下方法进行混合：
30、将步骤(1-1)的亚胺化反应产物降温至0～10℃(如0℃、1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃或10℃，或者如0～1℃、1～2℃、2～3℃、3～4℃、4～5℃、5～6℃、6～7℃、7～8℃、8～9℃或9～10℃，优选0～4℃)后，向其中加入所述硼氢化钠。
31、在一些实施方案中，步骤(1-2)的还原反应后，进一步包括：
32、(1-3)淬灭所述还原反应；
33、(1-4)将步骤(1-3)获得的混合物进行减压浓缩至无溶剂滴出，获得式m1所示的化合物。
34、在一些实施方案中，淬灭所述还原反应是通过如下方法实现的：将步骤(1-2)的还原反应产物降温至0～10℃(如0℃、1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃或10℃，或者如0～1℃、1～2℃、2～3℃、3～4℃、4～5℃、5～6℃、6～7℃、7～8℃、8～9℃或9～10℃，优选0～4℃)，加水淬灭所述还原反应。
35、在一些实施方案中，所述减压浓缩是在温度为50～60℃(如50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃或60℃，或者如50～51℃、51～52℃、52～53℃、53～54℃、54～55℃、55～56℃、56～57℃、57～58℃、58～59℃或59～60℃)的条件下进行的。
36、在本发明的第二方面，本发明提供了制备甲氨蝶呤的方法，其包括：
37、(1)提供式m1所示的化合物，其中，式m1所示的化合物是通过第一方面任一技术方案所述的方法制备得到的；
38、(2)将式m1所示化合物的水溶液进行酸化、离子交换，获得式m2所示的化合物；
39、
40、(3)使式m2所示的化合物与式a所示的化合物发生反应，获得甲氨蝶呤；
41、
42、本领域技术人员可以理解，步骤(1)之后，步骤(2)之前，任选地，还包括步骤(i)：将式m1所示的化合物加水溶解，获得式m1所示的化合物的水溶液。
43、在一些实施方案中，步骤(2)是通过如下方式进行的：
44、(2-1)调节式m1所示的化合物的水溶液的ph至5.0～6.0；
45、(2-2)向步骤(2-1)得到的水溶液中滴加氯化锌水溶液并搅拌，析出固体；
46、(2-3)过滤步骤(2-2)得到的混合物，并收集固体，所述固体即式m2所示化合物。
47、本领域技术人员可以理解，步骤(2-2)中，析出的固体至不再增加时，则视为步骤(2-2)的终点。
48、在一些实施方案中，步骤(2-1)中，调节式m1所示的化合物的水溶液的ph至5.0～6.0是利用盐酸实现的。
49、在一些实施方案中，所述盐酸的浓度为1-10mol/l(如1mol/l、2mol/l、3mol/l、4mol/l、5mol/l、6mol/l、7mol/l、8mol/l、9mol/l或10mol/l，或者如1-2mol/l、2-3mol/l、3-4mol/l、4-5mol/l、5-6mol/l、6-7mol/l、7-8mol/l、8-9mol/l或9-10mol/l)，优选为3-5mol/l。
50、在一些实施方案中，步骤(2-1)是在温度低于10℃的条件下进行的。
51、在一些实施方案中，所述氯化锌水溶液的摩尔浓度为1-10mol/l(如1mol/l、2mol/l、3mol/l、3.5mol/l、4mol/l、4.5mol/l、5mol/l、6mol/l、7mol/l、8mol/l、9mol/l或10mol/l，或者如1-2mol/l、2-3mol/l、3-3.5mol/l、3.5-4mol/l、4-4.5mol/l、4.5-5mol/l、5-6mol/l、6-7mol/l、7-8mol/l、8-9mol/l或9-10mol/l)，优选为3-5mol/l，如3.5-4mol/l。
52、在一些实施方案中，步骤(2-2)是通过如下方式进行的：
53、(2-2-1)向步骤(2-1)得到的水溶液中滴加氯化锌水溶液，析出固体；
54、(2-2-2)搅拌步骤(2-2-1)得到的混合物。
55、在一些实施方案中，步骤(2-2-1)是在温度低于10℃的条件下进行的。
56、在一些实施方案中，步骤(2-2-2)是在温度为20～30℃(如20℃、22℃、24℃、25℃、26℃、28℃或30℃，或者如20-22℃、22-24℃、24-25℃、25-26℃、26-28℃或28-30℃)的条件下进行的。
57、在一些实施方案中，步骤(2-2-2)中，搅拌时间为0.5-5h(如0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h或5h，或者如0.5-1h、1-1.5h、1.5-2h、2-2.5h、2.5-3h、3-3.5h、3.5-4h、4-4.5h或4.5-5h)，优选0.5-1.5h。
58、在一些实施方案中，步骤(2-3)是通过如下方式进行的：
59、(2-3-1)过滤步骤(2-2)得到的混合物，得到滤饼；
60、(2-3-2)依次用水、甲醇淋洗所述滤饼，收集滤饼得到固体；
61、(2-3-3)将所述固体进行干燥，得到式m2所示化合物。
62、有益效果
63、本发明提供了制备m1的方法，该方法中，还原胺化反应为一锅法反应，在经济上和环境友好上十分有利，且该方法制备得到的目标产物m1纯度大于98.0％，对氨基苯甲酰-l-谷氨酸(sm1)残留小于1.0％，符合质量标准(sm1＜2％)，且反应体系澄清，反应过程中无固体析出，产物收率高，步骤简便，有利于工业应用。
1.制备式m1所示的化合物的方法，其包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述方法进一步具有选自以下(i)-(ii)中的一项或多项技术特征：
4.根据权利要求2-3任一项所述的方法，其中，所述方法进一步具有选自以下(i)-(vi)中的一项或多项技术特征：
5.根据权利要求2-4任一项所述的方法，其中，步骤(1-1)的亚胺化反应前，所述式sm1所示的化合物、所述多聚甲醛和所述甲醇钠预先通过如下方法进行混合：
6.根据权利要求2-5任一项所述的方法，其中，步骤(1-1)的亚胺化反应后，步骤(1-2)的还原反应前，步骤(1-1)的亚胺化反应产物与所述硼氢化钠预先通过如下方法进行混合：
7.根据权利要求2-6任一项所述的方法，其中，步骤(1-2)的还原反应后，进一步包括：
8.制备甲氨蝶呤的方法，其包括：
9.根据权利要求8所述的方法，其中，步骤(2)是通过如下方式进行的：
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法进一步具有选自以下(i)-(v)中的一项或多项技术特征：
