CN102167705A

CN102167705A - 一种盐酸头孢甲肟的制备方法

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Publication number: CN102167705A
Application number: CN2011100604756A
Authority: CN
Inventors: 曾润保
Original assignee: CHINA UNION CHEMPHARMA (SUZHOU) Co Ltd
Current assignee: Suzhou Shengda Pharmaceutical Co., Ltd.
Priority date: 2011-03-14
Filing date: 2011-03-14
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2031-03-14
Also published as: CN102167705B

Abstract

本发明涉及一种制备盐酸头孢甲肟的新方法。该方法以 7-ATCA.HCl 为起始原料，与 AE- 活性酯进行酰化反应生成 7-[ α - （ 2- 氨基噻唑 -4- 基） -Z-2- 甲氧亚氨基乙酰胺基 ]-3- 头孢烯 -4- 羧酸，最后与盐酸作用生盐酸头孢甲肟。本方法操作简单，收率高，大大地缩短工艺时间，极易利于工业化生产，而且该法制备的盐酸头孢甲肟质量稳定，产品色级及杂质水平均优于其它方法。

Description

一种盐酸头孢甲肟的制备方法

技术领域

本发明涉及一种盐酸头孢甲肟的制备方法。

背景技术

盐酸头孢甲肟（Cefmenoxime Hydrochloride）属于第三代半合成头孢菌素类抗生素，临床用于各种敏感菌所致的呼吸系统、肝胆系统、泌尿生殖系统等感染，并可用于败血症、烧伤、术后感染等多种病症。

盐酸头孢甲肟的结构如式（I）所示，其化学名称为(6R,7R)-7-[(Z)-2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-甲氧亚氨基乙酰氨基]-3-{[[(1-甲基-1H-四唑-5-基)-硫]甲基]-8-氧代-硫-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸盐酸盐（2:1），其是由日本武田药品工业株式会社开发、生产的半合成广谱抗生素，1996年进入中国市场。本品自1983年上市以来，临床应用不断扩大，销量逐年上升，并载入美、日等国最新版药典。

盐酸头孢甲肟的合成路线的文献报道很多，如欧洲专利DE27132，美国专利US3262932，日本专利80-38349和84-53492，中国专利200910007469.7和200810139626.5，陈芬儿主编的1999年版《有机药物合成法》（第一卷）以及李爱军在中国抗生素杂志2005，30（3）.-147-148，192等。各国专利中的制备方法均以7-ACA为起始原料的，因此工艺路线相对来说较长，操作较繁琐，收率均不高，而且制备的产品的杂质水平较高，制备出的最终产品的色级较深。

陈芬儿主编的1999年版《有机药物合成法》（第一卷）中均以7-ACA为起始原料，此法反应路线较长，因工艺时间使得产品的杂质水平较高。李爱军在中国抗生素杂志2005，30（3）.-147-148，192中以7-氨基-3-[1-甲基-1H-四唑-5-硫甲基]-头孢-3-烯-4-羧酸盐酸盐（简称7-ATCA·HCl）为起始原料，但该法在制备该产品中，因溶剂体系及脱色方法等因素，产品的收率及色级均不是很好，满足不了客户的需求。

盐酸头孢甲肟制备中最大的困难是最终产品的色级及杂质问题。现有技术中尚无解决该问题的有效方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的盐酸头孢甲肟的制备方法。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种盐酸头孢甲肟的制备方法，盐酸头孢甲肟的结构式如式Ⅰ所示，

所述方法包括如下步骤：

（1）、使式IV化合物与式III化合物，

Figure 2011100604756100002DEST_PATH_IMAGE002

在温度-10℃～30℃下，在溶剂中和有机碱存在下进行酰化反应，获得含有头孢甲肟有机碱盐的反应溶液，所述头孢甲肟有机碱盐的结构式如式Ⅱ所示；

Figure 2011100604756100002DEST_PATH_IMAGE004

（2）、使步骤（1）所得含有头孢甲肟有机碱盐的反应溶液经过吸附剂脱色，然后用质量百分比浓度为5%～25%的盐酸调节pH值至1.8～2.8，析出白色固体，搅拌养晶2至3小时，过滤，洗涤滤饼，即得到所述的盐酸头孢甲肟。

根据本发明，步骤（1）中，所述的溶剂可以为选自四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、N，N-二甲基甲酰胺（DMF）、乙酸乙酯、乙醇、丙酮、N，N-二甲基乙酰胺(DMAC)、异丙醇、4-甲基2-戊酮以及水中的一种或多种的组合。所述的有机碱可以为选自二乙胺、三乙胺、三丁胺、四甲基胍(TMG)、吡啶、1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7（DBU）以及乙二胺中的一种或多种的组合。

步骤（2）中，所述的吸附剂优选为各种类型的氧化铝，包括但不限于α-氧化铝、β-氧化铝和γ-氧化铝。所使用的盐酸的质量百分比浓度优选为10%～15%，最优选12%。优选采用选自甲醇、乙醇、丙酮以及水中的一种或多种溶剂来洗涤所述滤饼。

由于上述技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明提供的从合成直接到无菌精制的工艺路线，大大缩短了生产时间，减少了长时间工艺过程中的降解性杂质，产品精制过程中采用吸附剂，降低了杂质含量，改善了产品的色泽，有机溶媒残留大大降低。本发明所得的盐酸头孢甲肟的纯度大于99%，HPLC检测含量大于98.5%，符合国家标准，产品收率（产物重量与原料式IV化合物的重量比）达到1.2左右，收率远高于各类文献报道，而且本发明路线简短，制备过程中的溶剂可回收套用，几乎没有污染物产生，环保压力极小，适于工业化生产。

具体实施方式

本发明主要目的是提供一种适合工业化生产，并得到高纯度的盐酸头孢甲肟的制备方法。其优点在于：生产时间短，操作简便，杂质含量低，收率高，原料易购，成本很低，且产品质量好。本发明的一个工艺路线如下：以7-氨基-3-[1-甲基-1H-四唑-5-硫甲基]-头孢-3-烯-4-羧酸盐酸盐（简称7-ATCA·HCl，式IV化合物）与2-甲氧亚氨基-2-（2-氨基-4-噻唑基）-（z）-硫代乙酸苯胼噻唑酯（AE活性酯，式III化合物）作为起始原料（均可市购获得），进行酰化反应生产7-[α-（2-氨基噻唑-4-基）-Z-2-甲氧亚氨基乙酰胺基]-3-（1-甲基-1H-5-四唑基-硫甲基）-3-头孢烯-4-羧酸三乙胺盐（即头孢甲肟三乙胺盐），最后与12%的盐酸作用生成盐酸头孢甲肟。

反应路线用方程式表示如下：

具体过程如下：

步骤(1)： 7-ATCA·HCl与AE活性酯，在二氯甲烷与乙醇的混合液中，通过滴加三乙胺进行酰化反应，反应温度控制在-10℃～30℃，搅拌反应1.5～2小时。加入水进行水解，然后用水萃取两次，合并水相，水相加入25克～125克γ-氧化铝，温度控制在0℃～30℃搅拌，搅拌脱色2小时，抽滤，用适量的水洗涤γ-氧化铝，水相合并，得到头孢甲肟三乙胺盐的水溶液。

步骤（2）：控制头孢甲肟三乙胺盐的水溶液的温度-10℃～30℃，用12%盐酸调节pH值至1.8～2.8，析出白色固体，搅拌养晶2～3小时，过滤，用甲醇洗涤滤饼。即得到产品盐酸头孢甲肟（式I化合物）。

以下实施例是对本发明方法的具体说明，但本发明并不局限于以下实施例。对本领域的技术人员来说，可以对本发明所述及的合成路线进行合理的变动。

实施例1

步骤（1）：取7-ATCA·HCl 25千克与AE活性酯30千克，加入至二氯甲烷250L与乙醇25L的混合液中，60分钟内滴加三乙胺24L，反应温度控制在25℃，搅拌反应1.5小时。加入200L水水解，有机相再用50ml水萃取两次，合并水相，水相加入25千克γ-氧化铝，温度控制在25℃搅拌，搅拌脱色2小时，通过压滤器、除菌滤芯压滤至无菌室结晶罐中，用200L水洗涤γ-氧化铝，水相合并，得到头孢甲肟三乙胺盐的水溶液。

步骤（2）：将头孢甲肟三乙胺盐的水溶液，控温5℃，用12wt%盐酸调节pH至2.2，析出白色固体，搅拌养晶3小时，过滤，用甲醇洗涤滤饼。45℃减压干燥5小时，至水分小于1.0%，得到产品无菌盐酸头孢甲肟30.5千克，收率1.22，比旋光度[α]_25D为-30°，产品色级小于4号，单个杂质含量0.23%,，总杂质含量0.68%，纯度99.3%，含量98.7%。

实施例2

步骤（1）：取7-ATCA·HCl 25千克与AE活性酯30千克，加入至二氯甲烷250L与丙酮25L的混合液中，60分钟内滴加三乙胺24L，反应温度控制在25℃，搅拌反应2小时。加入200L水水解，有机相再用50L水萃取两次，合并水相，水相加入50千克γ-氧化铝，温度控制在25℃搅拌，搅拌脱色2小时，通过压滤器、除菌滤芯压滤至无菌室结晶罐中，用200L水洗涤γ-氧化铝，水相合并，得到头孢甲肟三乙胺盐的水溶液。

步骤（2）：将头孢甲肟三乙胺盐的水溶液，控温5℃，用12wt%盐酸调节pH至2.2，析出白色固体，搅拌养晶2小时，过滤，用甲醇洗涤滤饼。45℃减压干燥5小时，至水分小于1.0%，得到产品无菌盐酸头孢甲肟29.8千克，收率1.19，比旋光度[α]_25D为-30°，产品色级小于3号，单个杂质含量0.16%,，总杂质含量0.61%，纯度99.4%，含量98.9 %。

实施例3

步骤（1）：取7-ATCA·HCl，IV）25千克与AE活性酯30千克，加入至乙酸乙酯250L与DMAC25L的混合液中，60分钟内滴加三乙胺24L，反应温度控制在-5℃，搅拌反应2小时。加入200L水水解，有机相再用50L水萃取两次，合并水相，水相加入50千克γ-氧化铝，温度控制在25℃搅拌，搅拌脱色2小时，通过压滤器、除菌滤芯压滤至无菌室结晶罐中，用200L水洗涤γ-氧化铝，水相合并，得到头孢甲肟三乙胺盐的水溶液。

步骤（2）：将头孢甲肟三乙胺盐的水溶液，控温10℃，用12wt% 盐酸调节pH至2.2，析出白色固体，搅拌养晶2小时，过滤，用甲醇洗涤滤饼。45℃减压干燥5小时，至水分小于1.0%，得到产品无菌盐酸头孢甲肟29.5千克，收率1.18，比旋光度[α]_25D为-30°，产品色级小于3号，单个杂质含量0.13%,，总杂质含量0.59%，纯度99.4%，含量98.9%。

实施例4

步骤（1）：取7-ATCA·HCl 25千克与AE活性酯30千克，加入至二氯甲烷250L与DMF25L的混合液中，60分钟内滴加三乙胺24L，反应温度控制在0℃，搅拌反应2小时。加入200L水水解，有机相再用50L水萃取两次，合并水相，水相加入25千克γ-氧化铝，温度控制在25℃搅拌，搅拌脱色2小时，通过压滤器、除菌滤芯压滤至无菌室结晶罐中，用200L水洗涤γ-氧化铝，水相合并，得到头孢甲肟三乙胺盐的水溶液。

步骤（2）：将头孢甲肟三乙胺盐的水溶液，控温10℃，用12wt%盐酸调节pH至2.2，析出白色固体，搅拌养晶2小时，过滤，用甲醇洗涤滤饼。45℃减压干燥5小时，至水分小于1.0%，得到产品无菌盐酸头孢甲肟30千克，收率1.2。产品色级小于4号，单个杂质含量0.21%,，总杂质含量0.75%，纯度99.2%，含量98.6%。

实施例5

步骤（1）：取7-ATCA·HCl， 25千克与AE活性酯30千克，加入至二氯甲烷250L与甲醇25L的混合液中，60分钟内滴加三乙胺24L，反应温度控制在20℃，搅拌反应1.5小时。加入200L水水解，有机相再用50L水萃取两次，合并水相，水相加入75千克γ-氧化铝，温度控制在15℃搅拌，搅拌脱色2小时，通过压滤器、除菌滤芯压滤至无菌室结晶罐中，用200L水洗涤γ-氧化铝，水相合并，得到头孢甲肟三乙胺盐的水溶液。

步骤（2）：将头孢甲肟三乙胺盐的水溶液，控温-5℃，用12wt%盐酸调节pH至2.2，析出白色固体，搅拌养晶3小时，过滤，用甲醇洗涤滤饼。45℃减压干燥5小时，至水分小于1.0%，得到产品无菌盐酸头孢甲肟）29.1千克，收率1.16，比旋光度[α]_25D为-30°，产品色级小于3号，单个杂质含量0.12%,，总杂质含量0.55%，纯度99.4%，含量98.9%。

实施例6

步骤（1）：取7-ATCA·HCl 25千克与AE活性酯30千克，加入至四氢呋喃200L与水50L的混合液中，45分钟内滴加三乙胺24L，反应温度控制在20℃，搅拌反应2小时。加入200L水及200L乙酸乙酯，水相再用50L水及50L乙酸乙酯萃取两次，取水相，水相加入100千克γ-氧化铝，温度控制在15℃搅拌，搅拌脱色2小时，通过压滤器、除菌滤芯压滤至无菌室结晶罐中，用200L水洗涤γ-氧化铝，水相合并，得到头孢甲肟三乙胺盐的水溶液。

步骤（2）：将头孢甲肟三乙胺盐的水溶液，控温-5℃，用12wt%盐酸调节pH至2.2，析出白色固体，搅拌养晶3小时，过滤，用甲醇洗涤滤饼。45℃减压干燥5小时，至水分小于1.0%，得到产品无菌盐酸头孢甲肟30.8千克，收率1.23，比旋光度[α]_25D为-30°，产品色级小于3号，单个杂质含量0.11%,，总杂质含量0.51%，纯度99.5%，含量99.1%。

以上所得的产品盐酸头孢甲肟均通过了元素分析、红外和核磁确认，如下：

元素分析(C ₁₆ H ₁₇ N ₉ O ₃ S ₃ ·1/2HCL): C, 35.9%; H, 3.2%; N, 23.6%。理论值：C,36.2%；H，3.2%；N，23.8%。

IR(KBr):ν3400, 1775, 1710, 1670, 1630cm ^-1 。　 ¹ H-NMR(CD ₃ SOCD ₃ ): δ9.65(d, 1H, CONH), 6.89(s, 1H, 噻唑环C ₅ -H), 5.71(dd, 1H, C ₇ -H), 5.09(d, 1H, C ₆ -H), 4.27(q, 2H, C ₃ -CH ₂ ), 3.89, 3.91 (s, 6H, CH ₃ N和CH ₃ O), 3.67(q, 2H, C ₂ -CH ₂ )。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种盐酸头孢甲肟的制备方法，盐酸头孢甲肟的结构式如式Ⅰ所示，

Figure 2011100604756100001DEST_PATH_IMAGE002

其特征在于：所述方法包括如下步骤：

（1）、使式IV化合物与式III化合物，

Figure 2011100604756100001DEST_PATH_IMAGE006

在温度-10℃～30℃下，在溶剂中和有机碱存在下进行酰化反应，获得含有头孢甲肟有机碱盐的反应溶液，所述头孢甲肟有机碱盐的结构式如式 Ⅱ所示；

2. 根据权利要求1所述的盐酸头孢甲肟的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述的溶剂为选自四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、N，N-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、乙醇、丙酮、N，N-二甲基乙酰胺、异丙醇、4-甲基2-戊酮以及水中的一种或多种的组合。

3. 根据权利要求1所述的盐酸头孢甲肟的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述的有机碱为选自二乙胺、三乙胺、三丁胺、四甲基胍、吡啶、1,8-二氮杂环[5,4,0]十一烯-7以及乙二胺中的一种或多种的组合。

4. 根据权利要求1所述的盐酸头孢甲肟的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述的吸附剂为氧化铝。

5. 根据权利要求4所述的盐酸头孢甲肟的制备方法，其特征在于：所述的氧化铝包括α-氧化铝、β-氧化铝和γ-氧化铝。

6. 根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的盐酸头孢甲肟的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所使用的盐酸的质量百分比浓度为10%～15%。

7. 根据权利要求6所述的盐酸头孢甲肟的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所使用的盐酸的质量百分比浓度为12%。

8. 根据权利要求1所述的盐酸头孢甲肟的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，采用选自甲醇、乙醇、丙酮以及水中的一种或多种溶剂来洗涤所述滤饼。