張小偉(浙江美諾華藥物化學(xué)有限公司,浙江 上虞 312369)
高血壓是最常見的心血管疾病。高血壓不僅直接危害人類健康,還大大加速動(dòng)脈粥樣硬化的過程。血壓升高是中國(guó)人群腦卒中、冠心病、心力衰竭和腎臟疾病的主要危險(xiǎn)因素。因此,對(duì)高血壓的防治尤為重要。高血壓常用的化學(xué)藥中沙坦、他汀、普利類藥物等。其中沙坦類藥物有氯沙坦鉀、纈沙坦、厄貝沙坦、坎地沙坦酯、奧美沙坦等藥物。
厄貝沙坦是沙坦類中較常用的一種藥物。厄貝沙坦是已知的血管緊張素II 的受體拮抗劑,對(duì)血壓有很強(qiáng)的調(diào)節(jié)作用。它是一種良好的抗高血壓藥物,在高血壓治療中作用顯著,能迅速有效地降低血壓,在較短時(shí)期內(nèi)達(dá)到血壓控制目標(biāo)。該藥物除明顯的降壓療效外,對(duì)心臟、腎臟等重要靶器官產(chǎn)生一定的保護(hù)作用,具有副作用小,能夠提高病人對(duì)于藥物的耐受性,使患者對(duì)接受治療有很好的依從性。厄貝沙坦的化學(xué)結(jié)構(gòu)式。
厄貝沙坦的化學(xué)結(jié)構(gòu)式
厄貝沙坦的上市,帶動(dòng)了沙坦類藥物格局的調(diào)整,促進(jìn)了其廣泛使用。厄貝沙坦為長(zhǎng)效及強(qiáng)效AT1 受體抑制劑,口服后迅速吸收,副反應(yīng)小,比纈沙坦和氯沙坦鉀的降壓療效更好。該藥還是歐盟首次批準(zhǔn)用于治療高血壓、2 型糖尿病、腎病患者的主要降壓用藥。本品開發(fā)價(jià)值明顯,市場(chǎng)前景樂觀。
厄貝沙坦,其化學(xué)名為:2-丁基-3-4-2-(1H-四唑-5-基)苯基芐基-1,3-二氮雜螺-4.4 壬-1-烯-4-酮?,F(xiàn)公開的合成工藝有很多,但從起始原料與關(guān)鍵的反應(yīng)步驟考查大致可以歸為兩條制備路線。
一是以2-丁基-1,3-二氮雜螺環(huán)[4,4]壬烷-1-烯-4-酮為起始原料,與5-(4-溴甲基聯(lián)苯-2-基)-1-三苯甲基-1-H-四唑進(jìn)行氮烷基化反應(yīng),最后脫保護(hù)得到本品或者與2’一氰基-4-溴甲基聯(lián)苯進(jìn)行氮烷基化反應(yīng),最后再用四丁基錫疊氮物反應(yīng)形成四氮唑。反應(yīng)式線路一。
二是以1-氨基環(huán)戊酸甲酯或1-氨基環(huán)戊酰胺為起始原料,與2,-(1H-四氮唑-5-基)-聯(lián)苯芐胺或5-(4-溴甲基聯(lián)苯-2-基)-1-三苯甲基-1H-四唑反應(yīng),最后利用原戊酸三甲酯或戊酰氯閉環(huán)得到本品。反應(yīng)式線路二。
三是以氨基環(huán)戊氰為原料,在堿性溶液中水解得到氨基環(huán)戊甲酰胺,再進(jìn)行環(huán)化反應(yīng)得到中間體(I)2-丁基-1,3-二氮雜螺環(huán)[4,4]壬烷-1-烯-4-酮,進(jìn)而耦合反應(yīng)得到中間體(II)2-丁基-3-[(2’-氰基聯(lián)苯-4-基)甲基]-1,3-二氮雜螺環(huán)[4,4]壬-1-烯-4-酮,最后與疊氮化鈉環(huán)化反應(yīng)得到目標(biāo)產(chǎn)物厄貝沙坦。反應(yīng)如線路三。
也有用偶聯(lián)的方法得到本品,如線路四。
本項(xiàng)目工藝以氰基溴聯(lián)苯(I)和鹽酸2-丁基-1,3-二氮雜螺環(huán)[4,4]壬烷-1-烯-4-酮(2)為起始原料,在KOH 的TBAB 的溶液中進(jìn)行烷基化反應(yīng)得化合物III?;衔颕II 再與疊氮化鈉在甲苯溶液中進(jìn)行疊氮反應(yīng)得厄貝沙坦粗品(IV),厄貝沙坦粗品(IV)在鹽酸,水和正丁酮中精制最終得到目標(biāo)產(chǎn)品厄貝沙坦。
(線路一)
(線路二)
(線路三)
(線路四)
(本項(xiàng)目采用路線)
厄貝沙坦結(jié)晶中所要用到的儀器包括:Thermo Fisher Scientific DSQ Ⅱ氣質(zhì)聯(lián)用儀、Melting Point B-545 熔點(diǎn)儀、Bruker AVANCE Ⅲ500MHz 全數(shù)字化傅立葉超異核磁共振譜儀、結(jié)晶器等。厄貝沙坦合成中所要用到的試劑包括:鹽酸2-丁基-1,3-二氮雜螺環(huán)[4,4]壬烷-1-烯-4-酮、氰基溴聯(lián)苯、鹽酸、丁酮、四丁基溴化銨、水、丙酮、二氯甲烷等。
向500ml 四口燒瓶中加入80ml 純化水、2g 氫氧化鈉,22g氰基溴聯(lián)苯,16g 鹽酸2-丁基-1,3-二氮雜螺環(huán)[4,4]壬烷-1-烯-4-酮、1g 四丁基溴化銨、100g 甲苯,控制溫度60℃攪拌反應(yīng)2h,跟蹤溴聯(lián)茉的反應(yīng)完成情況≤0.5%,確定合格后,用工業(yè)鹽酸調(diào)節(jié)PH 值至5,攪拌加入30h,靜置分層,分出下層水層,對(duì)有機(jī)相進(jìn)行減壓蒸餾,析出白色固體停止減壓蒸餾,加入100g 乙二醇甲醚,減壓蒸餾干燥得到2-丁基-1,3-二氮雜螺環(huán)[4,4]壬烷-1-烯-4-酮27g。在用氮?dú)庵脫Q空氣后的500ml 四口燒瓶中,加入40g 甲苯,27g 2-丁基-3-[2-氰基聯(lián)苯-4-基]甲基]-1,3-二氮雜螺環(huán)[4,4]壬烷-1-烯-4-酮,10g 疊氮化鈉、21g 三乙胺鹽酸鹽,攪拌升溫至100℃并在此溫度下攪拌反應(yīng)9h,檢測(cè)2-丁基-1,3-二氮雜螺環(huán)[4,4]壬烷-1-烯-4-酮的1%以下,若不合格繼續(xù)反讓反應(yīng)直接合格。合格后,降溫到20℃,向燒瓶中加入50g 的純化水,攪拌1h,再加入20%氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)PH 到12,加入20g二氯甲烷、15%疊氮化鈉20g,攪拌20min,分掉水層,對(duì)有機(jī)層進(jìn)行蒸餾,析水固體為止停止蒸餾。加入50ml 正庚烷,常壓蒸50ml 餾出液,檢測(cè)殘液中的水分≤2%,若水份不合格,再次向殘液中加入22ml 二氯甲烷,重復(fù)多次直接水分合格為止減壓蒸餾過濾,濾餅用正庚烷淋洗,干燥得到的厄貝沙坦精品35g,在燒瓶中加入厄貝沙坦粗品,加入200ml 丙酮及水比例為3:1的溶液,攪拌壓溫蒸餾,得到厄貝沙坦34g,含量99.5%。
(1)開發(fā)在厄貝沙坦的合成工藝。在甲苯與水中環(huán)合反應(yīng)液加水分層后,水層用二氯甲烷萃取,物料轉(zhuǎn)移至二氯甲烷層中,滴酸成鹽結(jié)晶。疊氮化物留在水層,作為廢水被除去,產(chǎn)品工藝中不再加入亞硝酸鈉,避免了亞硝基類基因毒性雜質(zhì)引入產(chǎn)品。
(2)所得的厄貝沙坦粗品在丁酮與水中精制,形成晶型穩(wěn)定的原料藥。一次精制即可達(dá)到質(zhì)量合格,精制損失減少,提升產(chǎn)品收率高,雜質(zhì)含量非常少,達(dá)到中國(guó)藥典(ChP)、歐洲藥典(EP)和美國(guó)藥典(USP)的質(zhì)量要求。
(3)收率情況分析。本次試制共進(jìn)行了3 個(gè)批次的試制研究,所得產(chǎn)品質(zhì)量合格,收率穩(wěn)定,質(zhì)量與收率情況達(dá)到預(yù)期,如表1。
表1 收率情況表
如表2。
表2 與文獻(xiàn)收率對(duì)比表
摩爾收率比文獻(xiàn)合成路線摩爾收率高出約8%,新工藝能明顯提高產(chǎn)品收率,工藝過程有所簡(jiǎn)化,精制次數(shù)減少,生產(chǎn)成本僅為文獻(xiàn)合成路線的四分之三。
開發(fā)了厄貝沙坦工藝,避免了基因毒性雜質(zhì)亞硝基雜質(zhì)物的產(chǎn)生,同時(shí)在結(jié)晶新工藝,丁酮:鹽酸:水為結(jié)晶體系,一次精制即可得到合格產(chǎn)品,所得丁酮中加水與鹽酸,研究出三者的比例,可結(jié)晶獲得純度高,晶型穩(wěn)定和粒度分布均勻的產(chǎn)品,減少溶劑使用成本,環(huán)境影響減小,同時(shí)具備摩爾收率高以及純度高的特點(diǎn),適用于工業(yè)化清潔生產(chǎn)的工藝路線。