傅麟勇 郭圣榮
上海交通大學(xué) (上海 200240)
右佐匹克隆的化學(xué)名稱為(+)6-(5-氯-2-吡啶基)-7-[(4-甲基哌嗪-1-基)羥氧基]-5,6-二氫吡咯并[3,4-b]吡嗪-5-酮,分子式為 C17H17ClN6O3,是由美國(guó)Sepracor公司開(kāi)發(fā)的快速短效非苯二氮卓類鎮(zhèn)靜安眠藥。
佐匹克隆含有一個(gè)手性碳,有一對(duì)對(duì)映異構(gòu)體,即右佐匹克隆和左旋佐匹克隆。隨著臨床應(yīng)用和研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)右佐匹克隆與受體作用的親和力是左旋佐匹克隆的50倍[1];右佐匹克隆的半數(shù)致死量(LD50)為1 500 mg/kg,左旋體的 LD50為 300 mg/kg,而消旋體的LD50為850 mg/kg[2];佐匹克隆以外消旋體服用時(shí)產(chǎn)生的副作用(如口苦、次晨乏力、思睡、頭痛等)主要是由左旋佐匹克隆引起的[3]??梢?jiàn),右佐匹克隆具有療效強(qiáng)、毒性低等優(yōu)勢(shì)。右佐匹克隆片于2005年在美國(guó)上市,用于短期及慢性失眠的治療,當(dāng)時(shí)已完成的臨床試驗(yàn)涉及2000多人。
失眠在我國(guó)是一個(gè)很普遍的問(wèn)題。中國(guó)睡眠研究會(huì)公布的睡眠調(diào)查結(jié)果顯示,中國(guó)成年人失眠發(fā)生率為38.2%[4]。睡眠障礙問(wèn)題己成為影響現(xiàn)代人身心健康的一大隱患。失眠處理不當(dāng),既是一個(gè)醫(yī)療問(wèn)題,又是一個(gè)社會(huì)問(wèn)題。右佐匹克隆成本低、療效確切、安全性高(無(wú)成癮性和依賴性),在成本、利潤(rùn)空間上有極強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,同時(shí)還具有巨大的市場(chǎng)潛力。
本研究根據(jù)右佐匹克隆和左佐匹克隆的D-蘋果酸鹽在溶劑中溶解度的差異以及在飽和溶液中溶解度競(jìng)爭(zhēng)的原理,通過(guò)添加右佐匹克隆或其D-蘋果酸鹽,打破外消旋佐匹克隆D-蘋果酸鹽在溶液中的溶解平衡,使右佐匹克隆D-蘋果酸鹽優(yōu)先析出,以達(dá)到拆分的目的。該拆分方法簡(jiǎn)便易行,收率高,適合工業(yè)化生產(chǎn)。
RW20攪拌器,德國(guó)IKA公司;SENCO W501恒溫水浴鍋,上海申生科技有限公司;Agilent 1200高效液相色譜儀,安捷倫科技(上海)有限公司
佐匹克隆,藥用級(jí),吉林制藥股份有限公司;右佐匹克隆D-蘋果酸鹽,藥用級(jí),上海中西制藥有限公司;D-蘋果酸,食用級(jí),常茂生物化學(xué)工程股份有限公司;氯化鈉,藥用級(jí),江蘇省勤奮藥業(yè)有限公司;丙酮、甲醇、碳酸鉀、乙酸乙酯,分析純,嘉善巨楓化工廠。
樣品光學(xué)純度按照高效液相色譜法(中國(guó)藥典2010年版二部附錄VD)測(cè)定。采用CHIRALCEL OD-R手性色譜柱,以0.05 mol/L的乙腈-硫酸銨溶液(體積比為20∶80)為流動(dòng)相,檢測(cè)波長(zhǎng)為304 nm。取供試品,加流動(dòng)相制成質(zhì)量濃度為200 mg/L的溶液,過(guò)濾,取續(xù)濾液作為供試品溶液;取消旋佐匹克隆,加流動(dòng)相稀釋成質(zhì)量濃度為50 mg/L的溶液,過(guò)濾,取續(xù)濾液作為對(duì)照溶液。精密量取供試品溶液和對(duì)照溶液各20 μL,分別注入液相色譜儀,記錄色譜圖,按供試品溶液色譜圖中左旋佐匹克隆的峰面積與對(duì)照溶液主峰面積的比值計(jì)算光學(xué)純度。
2.2.1 右佐匹克隆D-蘋果酸粗鹽的制備
右佐匹克隆D-蘋果酸粗鹽的制備過(guò)程如圖1所示。
圖1 右佐匹克隆D-蘋果酸粗鹽的制備
在500 mL的三口瓶中加入125 mL丙酮、75 mL甲醇,開(kāi)啟攪拌;加入 D-蘋果酸 3.4 g(25.4 mmol)、佐匹克隆 9.72 g(25 mmol);水浴加熱至回流,回流0.5 h后移除加熱,自然冷卻至室溫,關(guān)閉攪拌,在6℃下靜置過(guò)夜;過(guò)濾,濾餅用少量丙酮洗滌后抽干,得到白色固體粗鹽。
2.2.2 右佐匹克隆D-蘋果酸鹽的制備
對(duì)右佐匹克隆D-蘋果酸粗鹽進(jìn)行重結(jié)晶,得右佐匹克隆D-蘋果酸鹽。在500 mL的三口瓶中加入7 mL丙酮、50 mL甲醇,開(kāi)啟攪拌,加入上步所得粗鹽;水浴加熱至回流,回流0.5 h后移除加熱,自然冷卻至室溫,關(guān)閉攪拌,在6℃下靜置過(guò)夜;過(guò)濾,濾餅用少量丙酮洗滌后減壓干燥,得白色結(jié)晶5.0 g,收率為38.2%。
2.2.3 右佐匹克隆的制備
右佐匹克隆的制備反應(yīng)式如圖2所示。
圖2 右佐匹克隆的制備
在500 mL反應(yīng)瓶中加入20 mL水、80 mL乙酸乙酯,開(kāi)啟攪拌;加入右佐匹克隆D-蘋果酸鹽5.0 g(9.6 mmol),緩慢添加無(wú)水碳酸鉀 1.38 g(10 mmol);加熱至回流,回流0.5 h,將反應(yīng)液趁熱倒入分液漏斗中,棄去水相;加入加熱至70~80℃的飽和氯化鈉水溶液20 mL,洗滌有機(jī)相后棄去水相,重復(fù)該操作1次;將乙酸乙酯溶液趁熱倒回反應(yīng)瓶中,加熱濃縮掉約40 mL乙酸乙酯,自然冷卻至室溫,關(guān)閉攪拌,6℃下靜置過(guò)夜;過(guò)濾,濾餅用少量乙酸乙酯洗滌后減壓干燥,得白色結(jié)晶3.2 g,收率為86.0%。整個(gè)工序的總收率為32.9%。
經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的生產(chǎn)實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)原生產(chǎn)工藝存在步驟繁瑣、成品收率低等問(wèn)題。通過(guò)小試試驗(yàn),驗(yàn)證了拆分步驟所耗用的溶劑量、配比以及加入右佐匹克隆D-蘋果酸鹽的量,開(kāi)發(fā)了新的拆分工藝。
2.3.1 右佐匹克隆D-蘋果酸鹽的制備
右佐匹克隆D-蘋果酸鹽的制備反應(yīng)式如圖3所示。在500 mL的三口瓶中加入160 mL丙酮、95 mL甲醇,開(kāi)啟攪拌,加入D-蘋果酸3.4 g(25.4 mmol)、佐匹克隆 9.72 g(25 mmol)、右佐匹克隆 D-蘋果酸鹽0.83 g(2.1 mmol);水浴加熱至回流,回流0.5 h后移除加熱,自然冷卻至室溫,關(guān)閉攪拌,于6℃下靜置過(guò)夜;過(guò)濾,濾餅用少量丙酮洗滌后減壓干燥,得白色結(jié)晶6.3 g??鄢读现械挠易羝タ寺-蘋果酸鹽0.83 g,收率為41.8%。
圖3 右佐匹克隆D-蘋果酸鹽的制備
2.3.2 右佐匹克隆的制備
反應(yīng)式見(jiàn)圖2。在500 mL反應(yīng)瓶中加入20 mL水、80 mL乙酸乙酯,開(kāi)啟攪拌,加入右佐匹克隆D-蘋果酸鹽5.2 g(10 mmol),緩慢添加無(wú)水碳酸鉀1.45 g(10.5 mmol);加熱至回流,回流 0.5 h,將反應(yīng)液趁熱倒入分液漏斗中,棄去水相;加入加熱至70~80℃的飽和氯化鈉水溶液20 mL,洗滌有機(jī)相后棄去水相,重復(fù)該操作1次;將乙酸乙酯溶液趁熱倒回反應(yīng)瓶中,加熱濃縮掉約40 mL乙酸乙酯,自然冷卻至室溫,關(guān)閉攪拌,于6℃下靜置過(guò)夜;過(guò)濾,濾餅用少量乙酸乙酯洗滌后減壓干燥,得白色結(jié)晶3.3 g,收率為85.4%。整個(gè)工序的總收率為35.7%。
將得到的右佐匹克隆按手性檢測(cè)方法進(jìn)行高效液相色譜分析,通過(guò)面積歸一化法計(jì)算含量,檢測(cè)結(jié)果如表1所示。
表1 新老工藝參數(shù)對(duì)比表
由表1可知,優(yōu)化后的工藝拆分得到的右佐匹克隆純度和原工藝相似,且產(chǎn)品純度高(光學(xué)純度大于99.9%)。
優(yōu)化前后工藝參數(shù)對(duì)比情況如表2所示。優(yōu)化后的工藝周期縮短、溶劑用量減少,且收率增加。
從研究結(jié)果可以看出:在拆分過(guò)程中,隨著溶液冷卻,右佐匹克隆D-蘋果酸鹽由于溶解度較低且濃度較高,優(yōu)先析出,析出后形成晶種更有利于后續(xù)右佐匹克隆D-蘋果酸鹽的析出;而隨著右佐匹克隆D-蘋果酸鹽逐漸析出,左佐匹克隆D-蘋果酸鹽的溶解度逐漸增大,通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)初期加入的右佐匹克隆D-蘋果酸的量和溶劑的量,可以有效地控制拆分的效果。
表2 新老工藝參數(shù)對(duì)比情況
該優(yōu)化方法適用于工業(yè)化生產(chǎn),可以簡(jiǎn)化工藝流程,避免多次結(jié)晶,且該方法以可重復(fù)使用的成品作為“催化劑”,可加快左佐匹克隆D-蘋果酸鹽的析出。
相較于原工藝,經(jīng)過(guò)優(yōu)化的右佐匹克隆制備工藝收率提高了約3%,生產(chǎn)時(shí)間由4 d縮短到3 d,溶劑用量也減少了20%,而拆分效率并沒(méi)有受到影響。在生產(chǎn)過(guò)程中,新工藝可以有效地降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。
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