CN101307060A - 左氧氟沙星半水化合物的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种左氧氟沙星半水化合物的制备工艺。现有方法采用极性太强和极性太弱的有机溶剂来纯化左氧氟沙星粗品，对左氧氟沙星半水化合物成品的质量与收率都不利；有机溶剂沸点较高，回收时不仅能耗大，而且难于回收。本发明将左氧氟沙星粗品溶解于由水和有机溶剂组成的溶媒体系中，所述的有机溶剂选用正丁醇、异丁醇、2－丁醇和叔丁醇中的任一种或者多种，然后进行脱色、过滤、结晶、养晶、抽滤、漂洗、干燥，制得针状左氧氟沙星半水化合物晶体。本发明采用含水的混合溶剂，极性适中，沸点低，易回收，能耗小，产品纯度高，制剂入人体后其生物利用度高。
Description
技术领域
本发明公开了一种左氧氟沙星半水化合物制备过程中的制备工艺。
背景技术
左氧氟沙星(Levofloxacin)是日本第一制药公司开发的高效、广谱、低毒的抗菌氟喹诺酮类药物，其化学名为(-)-(S)-9-氟-2，3-二氢-3-甲基-10-(4-甲基-1-哌嗪基)-7-氧-7H-吡啶并[1，2，3，-de]-[1，4]苯并噁嗪-6-羧酸(CAS登记号100986-85-4)。左氧氟沙星包括无水左氧氟沙星和左氧氟沙星水合物，无水左氧氟沙星有多晶现象，其晶型有α型、β(b)型和γ(g)型三种，而左氧氟沙星水合物包括左氧氟沙星半水化合物和左氧氟沙星一水化合物，其晶型属于假多晶型。左氧氟沙星晶型并非固定不变，它们在一定条件下可以相互转化。在连续受热情况下，假多晶型左氧氟沙星半水化合物经脱水会依次先后转化为γ(g)型、β(b)型和α型无水左氧氟沙星，而γ(g)晶型无水左氧氟沙星通过吸收空气中的水分又可以转化为假多晶型左氧氟沙星半水化合物。左氧氟沙星常用的稳定晶型为左氧氟沙星半水化合物，外观为淡黄色针状结晶性粉末，结构式如I所示：
美国专利US20060276463A1公开了一种左氧氟沙星半水化合物制备过程中的结晶工艺。先将制得的左氧氟沙星粗品用卤代烃(氯仿、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷)、烃(正己烷、环己烷、甲苯)、酯(乙酸乙酯、乙酸甲酯)中的一种或它们的混合溶剂于30～100℃时溶解，然后加入三乙胺和一定量的水，降温到30℃时析晶。
欧洲专利EP145194B1也公开了一种左氧氟沙星半水化合物制备过程中的结晶工艺。先将合成的左氧氟沙星粗品用一种极性溶剂(如：PGME、DMA或DMSO)于70～120℃时溶解，然后在60～80℃时滴加含有3～4％(v/v)水的异丙醇，然后于0～20℃时析晶。
WO2006030452A1也公开了一种左氧氟沙星半水化合物制备过程中的结晶工艺。先将制得的左氧氟沙星粗品用甲苯-氯仿混合溶剂预先处理，然后减压浓缩至干，加异丙醇溶解，于60～90℃时滴入一定量的水(水量为异丙醇的12～20％，v/v)，然后降温到15～30℃时析晶。
此外，WO2006048889、美国专利US20070244317A1与US20070244318A1先后公开了类似的左氧氟沙星半水化合物制备过程中的结晶工艺，即先用非水溶性有机溶剂萃取水溶液中的左氧氟沙星，然后在40℃以下、600～650mmHg压力下将萃取液减压浓缩至干，加入含有1～5％(v/v)水的四氢呋喃，于40～70℃打浆均匀，再降温到-5～15℃进行析晶。
通过对以上专利文献的分析，归纳起来主要存在以下缺陷：第一，在工业化生产过程中操作程序比较复杂，生产周期较长；第二，采用的有机溶剂沸点较高，回收时不仅能耗大，而且难于回收；第三，采用卤代烃、DMSO和DMA作为有机溶剂，排入废水中不仅微生物难降解，而且对微生物的生长会起到抑制甚至中毒作用；第四，采用极性太强和极性太弱的有机溶剂来结晶纯化合成的左氧氟沙星粗品，不利于左氧氟沙星半水化合物成品质量与收率的提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种左氧氟沙星半水化合物的制备工艺，其采用极性温和的含水溶媒体系对左氧氟沙星粗品进行结晶，使左氧氟沙星半水化合物的色泽好，几何外形更为均一、晶型更为完整。
为此，本发明采用如下的技术方案：左氧氟沙星半水化合物的制备工艺，左氧氟羧酸与N-甲基哌嗪发生缩哌反应，生成左氧氟沙星粗品，其特征在于将左氧氟沙星粗品溶解于由水和有机溶剂组成的溶媒体系中，所述的有机溶剂选用正丁醇、异丁醇、2-丁醇和叔丁醇中的任一种或者多种，然后进行脱色、过滤、结晶、养晶、抽滤、漂洗、干燥，制得几何外形更为均一、晶型更为完整的针状左氧氟沙星半水化合物晶体。采用本制备工艺不仅能将合成得到的左氧氟沙星粗品转变为几何外形为更为均一、晶型更为完整的针状左氧氟沙星半水化合物，而且该化合物色泽好、溶解性好，制剂进入人体后的生物利用度高。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采取以下技术措施：
上述的制备工艺，有机溶剂优选正丁醇，溶媒体系中水的重量百分含量为2～30％，优选5％～15％。
上述的制备工艺，投入反应的左氧氟羧酸与溶解左氧氟沙星粗品的溶媒体系的重量比为1∶1～30。
上述的制备工艺，脱色后所得的滤液通过冷却、溶剂挥发、喷雾干燥、冷冻干燥或加入反溶剂方式进行结晶，优选冷却结晶和加入反溶剂结晶，降温结晶的同时也可加入反溶剂，一方面促使晶核的形成，避免溶液因过饱和度偏大而出现粘稠物的析出，另一方面可以使结晶更彻底、更完全，反溶剂选用正丁醇、异丁醇、2-丁醇、叔丁醇中的一种或多种。降温结晶时的最终结晶温度为-10～10℃，优选-5～0℃。析晶后静置养晶时间为1～15小时，优选5～7小时。
上述的制备工艺，漂洗所用的漂洗液为处于-10～10℃下的乙醇、95％乙醇溶液、甲醇、1-丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、2-丁醇、叔丁醇中的一种或多种。
上述的制备工艺，左氧氟沙星半水化合物的干燥方式采用真空干燥、沸腾干燥或常压鼓风干燥，优选真空干燥，干燥温度为40～110℃，优选65～95℃，干燥时间为3～18小时，优选5～10小时。
上述的制备工艺，加热溶解左氧氟沙星粗品的温度为50～110℃，左氧氟沙星粗品溶液加活性炭脱色，脱色时温度为40～110℃。
上述的制备工艺，左氧氟羧酸与N-甲基哌嗪发生缩哌反应采用的有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜；萃取剂为甲苯、二氯甲烷或三氯甲烷。
本发明具有以下有益效果：操作工序简洁，生产周期短；使用常规有机溶剂，沸点低，易回收，能耗小；废水中残留的少量有机溶剂不仅易降解、对微生物生长无抑制或中毒作用，反而有利于提高废水中BOD/COD的比值，增强微生物降解有机物的活性；产品纯度高，HPLC峰面积归一化纯度大于99.7％；使用的溶媒体系极性温和，拓展了制备左氧氟沙星半水化合物结晶用有机溶媒的范畴，且得到的左氧氟沙星半水化合物色泽好，其几何外形为完整、均一的针状晶型；溶解性好，口服制剂入人体后其生物利用度高。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的阐述。
具体实施方式
实施例1 正丁醇∶水(90∶10，w/w)
将50克左氧氟羧酸(0.1778摩尔)、36克N-甲基哌嗪(0.3594摩尔)投入到1000毫升配有回流装置的反应瓶中，然后加入500g DMF，搅拌，加热升温，于90～95℃保温反应6小时。反应毕，减压回收溶剂至干，往瓶内残余物中加入400毫升水，于60～65℃搅拌至体系基本澄清，加入1克活性炭，保温脱色0.5小时，过滤，往滤液中加入500毫升三氯甲烷，搅拌萃取1小时，水层用液碱调pH值7.0～8.0，萃取油层用300毫升水搅拌洗涤15分钟，静止1小时，分出三氯甲烷有机层，加热回收至干，得左氧氟沙星粗品。往左氧氟沙星粗品中加入450克正丁醇和50克水，搅拌，加热，溶清后加入1克活性炭，于70～75℃时保温脱色0.5小时，趁热过滤，缓慢搅拌与降温结晶，于0℃静止养晶3小时，过滤，用30克冷冻的乙醇漂洗，抽干后将湿品于-0.08～-0.095MPa、70～75℃真空干燥6小时，得53.2克左氧氟沙星半水化合物(0.1436摩尔)，摩尔收率80.8％。
实施例2 异丁醇∶水(90∶10，w/w)
将50克左氧氟羧酸(0.1778摩尔)、45克N-甲基哌嗪(0.4493摩尔)投入到1000毫升配有回流装置的反应瓶中，然后加入450g DMSO，搅拌，加热升温，于100～105℃保温反应4小时。反应毕，减压回收溶剂至干，往瓶内残余物中加入320毫升水，于70～75℃搅拌至体系基本澄清，加入1.5克活性炭，保温脱色0.5小时，过滤，往滤液中加入500毫升二氯甲烷，搅拌萃取1小时，水层用液碱调pH值7.0～8.0，萃取油层用350毫升水搅拌洗涤15分钟，静止1小时，分出二氯甲烷有机层，加热回收至干，得左氧氟沙星粗品。往左氧氟沙星粗品中加入450克异丁醇和50克水，搅拌，加热，溶清后加入1克活性炭，于70～75℃时保温脱色0.5小时，趁热过滤，缓慢搅拌与降温结晶，于-5℃静止养晶4小时，过滤，用30克冷冻的甲醇漂洗，抽干后将湿品于-0.08～-0.095MPa、70～75℃真空干燥6小时，得55.6克左氧氟沙星半水化合物(0.1501摩尔)，摩尔收率84.4％。
实施例3 叔丁醇∶水(90∶10，w/w)
将50克左氧氟羧酸(0.1778摩尔)、60克N-甲基哌嗪(0.5990摩尔)投入到1000毫升配有回流装置的反应瓶中，然后加入550g DMSO，搅拌，加热升温，于100～105℃保温反应3.5小时。反应毕，减压回收溶剂至干，往瓶内残余物中加入320毫升水，于70～75℃搅拌至体系基本澄清，加入1.5克活性炭，保温脱色0.5小时，过滤，往滤液中加入600毫升甲苯，搅拌萃取1小时，水层用液碱调pH值7.0～8.0，萃取油层用400毫升水搅拌洗涤15分钟，静止1小时，分出甲苯有机层，加热回收至干，得左氧氟沙星粗品。往左氧氟沙星粗品中加入630克叔丁醇和70克水，搅拌，加热，溶清后加入1克活性炭，于70～75℃时保温脱色0.5小时，趁热过滤，缓慢搅拌与降温结晶，于-7℃静止养晶4小时，过滤，用30克冷冻的95％乙醇漂洗，抽干后将湿品于-0.08～-0.095MPa、70～75℃真空干燥6小时，得55.9克左氧氟沙星半水化合物(0.1509摩尔)，摩尔收率84.9％。
实施例4 正丁醇∶水(95∶5，w/w)
将50克左氧氟羧酸(0.1778摩尔)、60克N-甲基哌嗪(0.5990摩尔)投入到1000毫升配有回流装置的反应瓶中，然后加入400g DMSO，搅拌，加热升温，于85～90℃保温反应5小时。反应毕，减压回收溶剂至干，往瓶内残余物中加入550毫升水，于50～55℃搅拌至体系基本澄清，加入1克活性炭，保温脱色0.5小时，过滤，往滤液中加入500毫升二氯甲烷，搅拌萃取1小时，水层用液碱调pH值7.0～8.0，萃取油层用350毫升水搅拌洗涤15分钟，静止1小时，分出二氯甲烷有机层，加热回收至干，得左氧氟沙星粗品。往左氧氟沙星粗品中加入475克正丁醇和25克水，搅拌，加热，溶清后加入1克活性炭，于60～65℃时保温脱色0.5小时，趁热过滤，缓慢搅拌与降温结晶，于-5℃静止养晶3小时，过滤，用30克冷冻的乙醇漂洗，抽干后将湿品于-0.08～-0.095MPa、70～75℃真空干燥6小时，得56.1克左氧氟沙星半水化合物(0.1515摩尔)，摩尔收率85.2％。
实施例5 2-丁醇∶水(95∶5，w/w)
将50克左氧氟羧酸(0.1778摩尔)、50克N-甲基哌嗪(0.4992摩尔)投入到1000毫升配有回流装置的反应瓶中，然后加入400g DMSO，搅拌，加热升温，于85～90℃保温反应6小时。反应毕，减压回收溶剂至干，往瓶内残余物中加入500毫升水，于60～65℃搅拌至体系基本澄清，加入1克活性炭，保温脱色0.5小时，过滤，往滤液中加入500毫升三氯甲烷，搅拌萃取1小时，水层用液碱调pH值7.0～8.0，萃取油层用350毫升水搅拌洗涤15分钟，静止1小时，分出三氯甲烷有机层，加热回收至干，得左氧氟沙星粗品。往左氧氟沙星粗品中加入570克2-丁醇和30克水，搅拌，加热，溶清后加入1克活性炭，于70～75℃时保温脱色0.5小时，趁热过滤，缓慢搅拌与降温结晶，于-6℃静止养晶4小时，过滤，用45克冷冻的异丙醇漂洗，抽干后将湿品于-0.08～-0.095MPa、80～85℃真空干燥5小时，得57.3克左氧氟沙星半水化合物(0.1547摩尔)，摩尔收率87.0％。
实施例6 异丁醇∶水(95∶5，w/w)
将50克左氧氟羧酸(0.1778摩尔)、55克N-甲基哌嗪(0.5491摩尔)投入到1000毫升配有回流装置的反应瓶中，然后加入400g DMF，搅拌，加热升温，于100～105℃保温反应5小时。反应毕，减压回收溶剂至干，往瓶内残余物中加入380毫升水，于80～85℃搅拌至体系基本澄清，加入1克活性炭，保温脱色0.5小时，过滤，往滤液中加入550毫升甲苯，搅拌萃取1小时，水层用液碱调pH值7.0～8.0，萃取油层用460毫升水搅拌洗涤15分钟，静止1小时，分出甲苯有机层，加热回收至干，得左氧氟沙星粗品。往左氧氟沙星粗品中加入475克2-丁醇和25克水，搅拌，加热，溶清后加入1克活性炭，于80～85℃时保温脱色0.5小时，趁热过滤，缓慢搅拌与降温结晶，于-8℃静止养晶3小时，过滤，用35克冷冻的2-丁醇漂洗，抽干后将湿品于-0.08～-0.095MPa、80～85℃真空干燥7小时，得56.7克左氧氟沙星半水化合物(0.1531摩尔)，摩尔收率86.1％。
实施例7 正丁醇∶2-丁醇∶水(56.7∶33.3∶10，w/w/w)
将50克左氧氟羧酸(0.1778摩尔)、35克N-甲基哌嗪(0.3494摩尔)投入到1000毫升配有回流装置的反应瓶中，然后加入600g DMSO，搅拌，加热升温，于90～95℃保温反应7小时。反应毕，减压回收溶剂至干，往瓶内残余物中加入450毫升水，于70～75℃搅拌至体系基本澄清，加入1克活性炭，保温脱色0.5小时，过滤，往滤液中加入350毫升三氯甲烷，搅拌萃取1小时，水层用液碱调pH值7.0～8.0，萃取油层用350毫升水搅拌洗涤15分钟，静止1小时，分出三氯甲烷有机层，加热回收至干，得左氧氟沙星粗品。往左氧氟沙星粗品中加入340克正丁醇和60克水，搅拌，加热，溶清后加入1克活性炭，于80～85℃时保温脱色0.5小时，趁热过滤，于缓慢搅拌条件下开始滴加200克2-丁醇，0.5小时滴毕，降温、析晶，于-5℃静止养晶5小时，过滤，用35克冷冻的正丁醇漂洗，抽干后将湿品于-0.08～-0.095MPa、90～95℃真空干燥5.5小时，得54.9克左氧氟沙星半水化合物(0.1482摩尔)，摩尔收率83.4％。
实施例8 正丁醇∶仲丁醇∶水(70∶20∶10，w/w/w)
将50克左氧氟羧酸(0.1778摩尔)、55克N-甲基哌嗪(0.5491摩尔)投入到1000毫升配有回流装置的反应瓶中，然后加入600g甲苯，搅拌，加热升温，回流10小时。反应毕，减压回收溶剂至干，往瓶内残余物中加入420毫升水，于70～75℃搅拌至体系基本澄清，加入1克活性炭，保温脱色0.5小时，过滤，往滤液中加入380毫升二氯甲烷，搅拌萃取1小时，水层用液碱调pH值7.0～8.0，萃取油层用350毫升水搅拌洗涤15分钟，静止1小时，分出二氯甲烷有机层，加热回收至干，得左氧氟沙星粗品。往左氧氟沙星粗品中加入350克正丁醇、100克正丁醇和50克水，搅拌，加热，溶清后加入1克活性炭，于80～85℃时保温脱色0.5小时，趁热过滤，于缓慢搅拌条件下降温析晶，当结晶温度降至-6℃时，再保温静止养晶8小时，过滤，用35克冷冻的混合液[正丁醇∶仲丁醇∶水(70∶20∶10，w/w/w)]漂洗，抽干后将湿品于-0.08～-0.095MPa、90～95℃真空干燥5小时，得56.6克左氧氟沙星半水化合物(0.1525摩尔)，摩尔收率85.8％。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1、左氧氟沙星半水化合物的制备工艺，左氧氟羧酸与N-甲基哌嗪发生缩哌反应，生成左氧氟沙星粗品，其特征在于将左氧氟沙星粗品溶解于由水和有机溶剂组成的溶媒体系中，所述的有机溶剂选用正丁醇、异丁醇、2-丁醇和叔丁醇中的任一种或者多种，然后进行脱色、过滤、结晶、养晶、抽滤、漂洗、干燥，制得针状左氧氟沙星半水化合物晶体。
2、根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于所述的有机溶剂选用正丁醇。
3、根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于溶媒体系中水的重量百分含量为2～30％。
4、根据权利要求3所述的制备工艺，其特征在于溶媒体系中水的重量百分含量为5％～15％。
5、根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于投入反应的左氧氟羧酸与溶解左氧氟沙星粗品的溶媒体系的重量比为1∶1～30。
6、根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于脱色后所得的滤液通过冷却、溶剂挥发、喷雾干燥、冷冻干燥或加入反溶剂方式进行结晶，降温结晶的同时也可加入反溶剂。
7、根据权利要求6所述的制备工艺，其特征在于所述的反溶剂选用正丁醇、异丁醇、2-丁醇、叔丁醇中的一种或多种。
8、根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于漂洗所用的漂洗液为处于-10～10℃下的乙醇、95％乙醇溶液、甲醇、1-丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、2-丁醇、叔丁醇中的一种或多种。
9、根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于左氧氟沙星半水化合物的干燥方式采用真空干燥、沸腾干燥或常压鼓风干燥，干燥温度为40～110℃，干燥时间为3～18小时。
10、根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于左氧氟羧酸与N-甲基哌嗪发生缩哌反应采用的有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜；萃取剂为甲苯、二氯甲烷或三氯甲烷。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20081119 |