張文世，于雅鑫

（1. 吉林省醫(yī)療器械檢驗(yàn)所， 吉林 長春 130062； 2. 吉林省食品藥品審評(píng)中心，吉林 長春 130061）

抗癲癇藥瑞替加濱的合成研究

張文世1，于雅鑫2

（1. 吉林省醫(yī)療器械檢驗(yàn)所， 吉林 長春 130062； 2. 吉林省食品藥品審評(píng)中心，吉林 長春 130061）

對(duì)抗癲癇原料藥瑞替加濱的合成工藝進(jìn)行了改進(jìn)，對(duì)硝基苯胺和氯甲酸乙酯為起始原料，為起始原料，經(jīng)取代、還原、縮合等反應(yīng)得到目標(biāo)產(chǎn)物瑞替加濱二鹽酸鹽，目標(biāo)化合物的結(jié)構(gòu)經(jīng)熔點(diǎn)（MP）、核磁共振氫譜（1H-NMR）和質(zhì)譜（MS）確證。與文獻(xiàn)報(bào)道相比，本工藝避免了使用高溫，高壓的反應(yīng)條件和有危險(xiǎn)性的催化劑，以常溫、常壓和常用試劑代替。所使用的原料易得，反應(yīng)條件溫和，操作安全，可作為工業(yè)化生產(chǎn)一個(gè)新的選擇。

抗癲癇藥；瑞替加濱；合成

Abstract:The synthesis process of retigabine as an antiepileptic drug was improved. The target product was synthesized from nitroaniline and ethyl chlorocarbonate via substitution, reduction and condensation reactions. The structure of retigabine dihydrochloride was confirmed by melting point, 1H NMR and MS. Compared with the reported literature, this method avoided the reaction condition of high temperature, high pressure and dangerous catalysts, which was replaced by normal temperature, atmospheric pressure and common reagents. This synthesis process has many advantages, such as easily available raw materials, mild reactive conditions and good operational safety. This method can be used in the industrial production of retigabine.

Key words:Anti-epileptic drug; Retigabine; Synthesis

癲癇（epilepsy）, 是一種嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，主要是由于大腦神經(jīng)元突發(fā)性異常放電，導(dǎo)致短暫的大腦功能障礙，全世界大約有5 000萬人罹患此疾病，而且每年還以萬分之2～7的速度增長[1,2]。中國約有900萬左右的癲癇患者，每年新增加癲癇患者約40萬，在中國癲癇已經(jīng)成為神經(jīng)科僅次于頭痛的第二大常見病[3]。目前，市售藥物對(duì) 25%～30%的癲癇患者的治療無效，只有65%～70%的患者使用經(jīng)典的抗癲癇藥物如：乙琥胺、卡馬西平、苯巴比妥、苯妥英鈉、撲米酮、丙戊酸等病情能得到緩解或控制[4]。2011 年，F(xiàn)DA 批準(zhǔn)了瑞替加濱作為抗癲癇藥物上市[5]，瑞替加濱是第一個(gè)以KCNQ 型鉀離子通道為作用靶點(diǎn)的抗癲癇藥物，能夠激活人體腦中心部位的通道門控，達(dá)到控制神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性，從而達(dá)到治療目的[6，7]。其作用機(jī)制與現(xiàn)有的抗癲癇藥作用機(jī)制如鈉通道調(diào)節(jié)劑、γ-氨基丁酸（GABA）調(diào)節(jié)劑、興奮性氨基酸受體拮抗劑和興奮氨基酸釋放的調(diào)節(jié)劑等作用機(jī)制完全不同，還能治療其他的一些神經(jīng)性疾病，如偏頭痛和神經(jīng)性頭痛。瑞替加濱的出現(xiàn)，是抗癲癇藥物史上的一個(gè)新的發(fā)現(xiàn)[8,9]。

目前，瑞替加濱主要有4種合成路線：（1）是以對(duì)氟苯甲醛和 2-硝基-1,4-苯二胺為起始原料，經(jīng)縮合反應(yīng)、硼氫化鈉還原得到中間體2-氨基-4-（4-氟芐胺基）硝基苯，中間體經(jīng)鈀碳催化，體系加氫氣還原后，再與氯甲酸乙酯經(jīng)?；磻?yīng)，得到瑞替加濱[10]；（2）是以間氟苯胺為起始原料，經(jīng)乙?；磻?yīng)、硝化反應(yīng)、縮合反應(yīng)和水解反應(yīng)得到中間體 4-（4-氟芐基氨基）-1,2-苯二胺，最后，經(jīng)酰基化反應(yīng)得到瑞替加濱；（3）是以對(duì)氟芐胺和4-氟-1，2-二硝基苯為起始原料，經(jīng)縮合反應(yīng)和還原反應(yīng)得到中間體 4-（4-氟芐基氨基）-1,2-苯二胺，然后，與氯甲酸乙酯經(jīng)酰基化反應(yīng)得到瑞替加濱[11,12]；（4）是以對(duì)硝基苯胺和氯甲酸乙酯為起始原料，先經(jīng)取代反應(yīng)得到 N-（4-氨基-2-硝基苯基）氨基甲酸乙酯，再經(jīng)還原反應(yīng)、氨基保護(hù)、硝基化反應(yīng)、氨基脫保護(hù)和縮合反應(yīng)得到中間體N-[4-（4-氟苯亞甲基氨基）-2-硝基苯基]氨基甲酸乙酯，最后，中間體經(jīng)還原反應(yīng)得到瑞替加濱[13]。

本文在結(jié)合分析以上文獻(xiàn)的工藝路線的基礎(chǔ)上，對(duì)路線4進(jìn)行了研究和改進(jìn)，以對(duì)硝基苯胺和氯甲酸乙酯為起始原料，經(jīng)取代反應(yīng)得到 N-（4-氨基-2-硝基苯基）氨基甲酸乙酯（3），經(jīng)還原反應(yīng)得到N-（4-氨基-2-硝基苯基）氨基甲酸乙酯（4），經(jīng)氨基保護(hù)、硝基化反應(yīng)得到N-[2-硝基-4-（鄰苯二甲酰亞氨基）苯基] 氨基甲酸乙酯（5），經(jīng)還原反應(yīng)得到N-（2-硝基-4-氨基苯基）氨基甲酸乙酯（6），然后，與對(duì)氟苯甲醛反應(yīng)得到 N-[2-硝基-4-( 4-氟苯基亞甲基氨基) 苯基]氨基甲酸乙酯（7），經(jīng)一步還原反應(yīng)得到中間體 N-[2-硝基- 4-( 4-氟苯基甲基氨基) 苯基]氨基甲酸乙酯（8），最后，與氯化氫甲醇溶液反應(yīng)，得到終產(chǎn)品瑞替加濱二鹽酸鹽，總收率45%，合成路線見圖1。

在本文路線中，還原反應(yīng)基本以水合肼或硼氫化鈉等還原劑替代氫氣和催化劑雷尼鎳，既節(jié)省了經(jīng)濟(jì)開支，又避免了蘭尼鎳易燃的危險(xiǎn)性，減輕了對(duì)環(huán)境的污染；在合成產(chǎn)物（4）時(shí)，本工藝改為一鍋法合成，即以乙酸乙酯為溶劑，在常溫下反應(yīng)得到N-（4-硝基苯基）氨基甲酸乙酯（3），不經(jīng)分離直接還原得到N-( 4-氨基苯基) 氨基甲酸乙酯（4）；在合成中間體產(chǎn)物（8）時(shí)，加入還原劑硼氫化鈉，增加反應(yīng)時(shí)間，可一步得到產(chǎn)物，改進(jìn)了文獻(xiàn)中需要分離后再進(jìn)行還原的步驟。此外，摒棄了文獻(xiàn)中所使用的甲苯等二類溶劑，以對(duì)人體低毒的三類溶劑替代。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

Mercurydlus-400型核磁共振儀（TMS為內(nèi)標(biāo)，美國瓦里安公司），Apexii型FT-ICR質(zhì)譜儀（美國布魯克 ?道爾頓公司），Optimelt-MPA100全自動(dòng)熔點(diǎn)儀（美國）。

氯甲酸乙酯（AR，成都貝斯特化學(xué)試劑有限公司），乙酸乙酯、乙醇、甲醇、冰乙酸、硝酸、硼氫化鈉（AR，天津光復(fù)精細(xì)化工有限公司），鈀碳、對(duì)氟苯甲醛（AR，山東西亞化學(xué)試劑有限公司），對(duì)硝基苯胺、N，N-二異丙基乙酸（AR，北京大田豐拓化學(xué)品有限公司），鄰苯二甲酸酐、水合肼（AR，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司），所用試劑均為分析純?cè)噭?/p>

1.2 合成步驟

1.2.1 N-( 4-氨基苯基) 氨基甲酸乙酯（4）的合成

將對(duì)硝基苯胺（100 g，729.2 mmol），溶于乙酸乙酯（800 mL）中，室溫下緩慢滴加N,N-二異丙基乙胺（150 mL，729.2 mmol）和氯甲酸乙酯（134 mL，1.26 mol）的乙酸乙酯（200 mL）溶液，室溫反應(yīng)24 h，TLC監(jiān)測。反應(yīng)結(jié)束后，將所得溶液減壓濃縮至原體積的一半，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加入5%鈀碳（10 g），緩慢滴入 80%水合肼（166.7 g），常溫下反應(yīng)12 h，TLC監(jiān)測反應(yīng)進(jìn)程。反應(yīng)結(jié)束后，溶液減壓濃縮至干，以乙酸乙酯和石油醚重結(jié)晶，得白色固體 4（48.2g，收率 90%），mp.72～73 ℃。1H-NMR（CDCl3）δ：1.26（t，J=7.0 Hz，2H），3.60（s，2H），4.18（q，J=7.0 Hz，2H），6.48（s，2H），7.16（br d，J=6.0 Hz，2H）。

1.2.2 N-（2- 硝基 -4- 鄰苯二甲酰亞胺基苯基）氨基甲酸乙酯（6）的合成

將化合物4（48.2 g，267.6 mmol）溶于冰乙酸（819 mL）中，30 min內(nèi)分三批加入鄰苯二甲酸酐（43.5g，293.7 mmol），升溫至 90～95 ℃，反應(yīng) 1 h。然后緩慢滴加發(fā)煙硝酸（25.8 mL，580.1 mmol），30～45 min內(nèi)滴完。滴畢體系升溫至100～105 ℃攪拌反應(yīng)2 h。冷卻至室溫并反應(yīng)1 h，析出固體，抽濾，餅用水洗滌至中性，真空干燥，得黃色固體 6（87.4 g，92%），mp.218～ 219 ℃。1H-NMR（CDCl3）δ：1.32（t，J=7.0 Hz，3H，4.25（q，J=7.0 Hz, 2H），7.77（dd，J=9.0 Hz 1H），7.82～7.84（m，2H），7.92～7.96（m，2H），8.42（d，J=8.0Hz，1H），8.63（t，J=9.0 Hz，H），9.84（s，H）。

1.2.3 N-（4-氨基-2-硝基苯基）-氨基甲酸乙酯（7）的合成

室溫下，將異丙醇（657 mL）、去離子水（876 mL）、40%甲胺水溶液（219 mL）混合攪拌，將化合物6（87.6 g，96 mmol）加入體系中，體系升溫至60 ℃，攪拌反應(yīng)2 h，TLC檢測反應(yīng)進(jìn)程。反應(yīng)結(jié)束，體系冷卻至至室溫，加入657 mL去離子水，攪拌析晶，抽濾，用水洗滌，40 ℃真空干燥，得暗紅色固體 7（19.1 g，收率 88%），mp 129.2～131.7 ℃。1H-NMR（CDCl3）δ：1.34（t，J=7.1 Hz，3H，3.54（q，J=7.0 Hz, 2H），4.25（q，J=7.1 Hz, 2H），6.74（dd，J=9.0 Hz, 2.2 Hz, 1H），7.57（d，J=2.5 Hz, 1H），8.34（d，J=8.0 Hz，1H），9.44（s，1H）。

1.2.4 N-[2-硝基-4-（4- 氟苯亞甲胺基）苯基]氨基甲酸乙酯（8）的合成

將化合物7（19.1 g，84.8 mmol）加入甲醇（190 mL）中，緩慢滴加對(duì)氟苯甲醛（11.3 mL，105 mmol），體系升溫至回流，攪拌反應(yīng) 8 h，TLC檢測反應(yīng)進(jìn)程。反應(yīng)結(jié)束，體系減壓濃縮至干，固體用甲醇重結(jié)晶，得疏松黃色針狀結(jié)晶 8（24.4 g，87%），mp 131～132.5 ℃。

1.2.5 瑞替加濱二鹽酸鹽（1）的合成

氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將化合物8（24.4 g，73.8 mmol）加入甲醇（560 mL）中，將硼氫化鈉（7.8 g，206.3 mmol）2 h內(nèi)分3次加入，室溫下攪拌反應(yīng)24h，TLC檢測反應(yīng)進(jìn)程。反應(yīng)結(jié)束后，體系在冰浴條件下滴加氯化氫甲醇溶液（75 mL），析出白色沉淀。滴畢繼續(xù)于冰浴中攪拌 1 h，過濾，得白色結(jié)晶1（20.8 g，75%），mp.138～139 ℃。1H-NMR（CDCl3）δ：1.23～1.26（t，J=6.0 Hz，3H，-OCH2CH3），3.73～3.76（s，2H，NH2），3.97（s，1H，CH2NH），4.18（dd，J=14.0，7.0 Hz，2H，-OCH2CH3），4.25（s，2H，CH2），5.98（d，J=2.0 Hz，H），6.02～6.04（d，J=8.0 Hz，1H，H），6.90～6.91（d，J=8.0 Hz，1H，H），6.99～7.03（t，J=9.0 Hz，2H，H），7.21～7.24（dd，J=8.0，6.0 Hz，2H，H）；ESI-MS(m/z)：304[M+H] +；純度99.8%，HPLC：色譜柱（250 mm×4.6 mm×5 μm色譜柱適用）；流動(dòng)相：乙腈-0.1M 磷酸二氫鈉溶液（40∶60），檢測波長：220 nm；流速 1 mL/min；

圖1 瑞替加濱二鹽酸鹽的合成路線Fig.1 The synthesis route of retigabine dihydrochloride

2 討 論

本文簡要介紹了抗癲癇藥瑞替加濱合成方法的改進(jìn)，將目前最優(yōu)線路從7步簡化為5步，并且在合成條件上避免使用高溫，高壓和有風(fēng)險(xiǎn)的催化劑，以低溫甚至常溫、常壓、常用試劑代替。在制備化合物 4 的過程中，生成的化合物3無需處理，直接進(jìn)行還原反應(yīng)，簡化了步驟，節(jié)省了時(shí)間成本。在該反應(yīng)中以水合肼代替氫氣，避免了操作的危險(xiǎn)性，也節(jié)省了成本；在制備化合物6的過程中，生成的化合物5無需分離，直接進(jìn)行硝基化反應(yīng)，簡化了步驟；在制備化合物8的過程中，用甲醇替代甲苯作為溶劑，避免了使用有毒溶劑的風(fēng)險(xiǎn)；在制備化合物1的過程中，用硼氫化鈉代替氫氣作為還原劑，避免了操作的危險(xiǎn)性。本合成路線使用的原料易得，反應(yīng)條件溫和，操作安全，可作為工業(yè)化生產(chǎn)一個(gè)新的選擇。

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俄羅斯采用“綠色化學(xué)”從白樺樹皮中提取藥用原料

俄羅斯科學(xué)院西伯利亞分院有機(jī)化學(xué)研究所采用“綠色化學(xué)”技術(shù)研發(fā)出從白樺樹皮提取白樺脂醇的新型工藝方法，所研發(fā)的技術(shù)具有生態(tài)性、節(jié)能性、產(chǎn)品純度高的特點(diǎn)。相應(yīng)成果刊登在《西伯利亞學(xué)報(bào)》上。

就其工藝原理，所研發(fā)的工藝技術(shù)為萃取方法，但其萃取劑不是傳統(tǒng)工藝方法所采用的酒精，而是醋酸類“綠色萃取液”。萃取液采用可再生原料制備，具有成本低廉、無毒性、可生物降解的特點(diǎn)，而工藝過程則具有低能耗及萃取液可回收再利用的特點(diǎn)，由此整個(gè)生產(chǎn)過程具有生態(tài)安全性的特點(diǎn)，向“綠色化學(xué)”邁出了重要的一步。

其工藝消除了白樺脂醇溶解度低對(duì)提取過程的不利影響，具有非常高的產(chǎn)出率。工藝過程中萃取劑損耗低，并可循環(huán)使用，對(duì)原材料的雜質(zhì)含量無特殊要求，而提取的產(chǎn)品具有極高的純度。研究所將進(jìn)一步研發(fā)“綠色萃取液”，提高其萃取性能，在此基礎(chǔ)上完善萃取、加工處理工藝，為科研和市場提供更加符合要求的醫(yī)藥原料。

Research on Synthesis of Retigabine as an Antiepileptic Drug

ZHANG Wen-shi1,YU Ya-xin2

（1. Jilin Institute of Medical Device Testing, Jilin Changchun 130062, China；2. The Center for Drug Evaluation of Jilin province, Jilin Changchun 130061，China）

TQ 460.6

A

1671-0460（2017）09-1834-03

2017-07-20

張文世（1979-），男，吉林九臺(tái)人。

于雅鑫（1983-），男，副研究員，博士，研究方向：藥物化學(xué)。E-mail：yaxin_yu@163.com。