CN102286046A - 一种利巴韦林的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利巴韦林的制备方法，步骤为：A、以肌苷为原料，加入酸和催化剂I进行酰化反应，生成四乙酰核糖；B、将步骤A的四乙酰核糖和1，2，4-三氮唑-3-羧酸甲酯分别先用活性炭处理后，再将四乙酰核糖和1，2，4-三氮唑-3-羧酸甲酯混合均匀，然后加入催化剂II进行缩合反应得缩合物；C、将步骤B的缩合物在氨和甲醇中氨解生产出利巴韦林粗品；D、将步骤C的利巴韦林粗品进行精制处理得利巴韦林纯品。该方法操作简单、选择性好、清洁环保、利巴韦林收率高。

Description

一种利巴韦林的制备方法

技术领域

本发明涉及化学领域，尤其是利巴韦林的制备方法。

背景技术

利巴韦林，其化学名为1-β-D-呋喃核糖基-1H-1，2，4-三氮唑-3-羧酰胺。主要抑制单硝酸、次黄嘌呤核苷脱氢酶的活性，干扰DNA的合成，阻止病毒复制，对多种DNA病毒和RNA病毒均有明显的抑制作用，无交叉耐药性，无诱导干扰素作用，有免疫抑制作用，是广谱抗病毒药，1972年由Witkowski等合成，1986年美国FDA批准上市，限用于在气雾罩中治疗婴幼儿合胞病毒感染，1998年7月批准扩大适应证。

利巴韦林的生产有三种方法：发酵法、酶促法和化学法。发酵法参见文献(Journal of The Agricultural ChemicalSociety，50(9)，430-423(1976)，日本公开专利17830/1979)。该法弊端为必须每次培养菌体，培养时间长，生产效率低，有多种副产物的积累，产率低，利巴韦林的分离纯化困难。专利CN1368553A中采用发酵法，虽然提高了目标产物得率，缩短了发酵周期，但仍然不可能解决发酵本身相对于合成周期长的固有弊病，另外还发酵培养基的质量控制、菌体退化和菌体环保处理难等缺点。酶促法由Witkowski等首创(参见US Patent 3,976,545/1976)该法缺陷为需要的核糖-1-磷酸不易买到，纯酶的价格昂贵。利巴韦林的产率受到核苷磷酸化酶活性的限制，以及以肌苷作核糖供体时，利巴韦林的产率都低于85％，其工业化也受到具体发酵原料和反应底物成本的限制。化学合成利巴韦林的方法很多，例如〔J.Med.Chem.(1972)，15.1150-1154〕描述了在磷酸二(对硝基苯基)酯存在下，通过在160-165℃下的熔融3-甲酯基三唑和四乙酰基核糖的1∶1混合物来制备利巴韦林。该方法有产率显著低于理论值、存在大量的副产物等一些缺点，使其几乎没有应用的意义。但是这类方法的操作步骤多，副产物多产率低，成本高。

发明内容

针对上述技术缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种产率高、反应步骤少、成本低的利巴韦林的制备方法。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：一种利巴韦林的制备方法，步骤为：A、以肌苷为原料，加入酸和催化剂I进行酰化反应，生成四乙酰核糖；B、将步骤A的四乙酰核糖和1，2，4-三氮唑-3-羧酸甲酯分别先用活性炭处理后，再将四乙酰核糖和1，2，4-三氮唑-3-羧酸甲酯混合均匀，然后加入催化剂II进行缩合反应得缩合物；C、将步骤B的缩合物在氨和甲醇中氨解生产出利巴韦林；所述步骤A 中催化剂I是NaSiO₃与Na₂HPO₄的混合物；所述的酸是醋酐、醋酸中的一种或两种；所述步骤B中催化剂II是缩合催化剂，它是用活性炭处理的磷钨钼杂多酸，然后再用氨水对用活性炭处理过的磷钨钼杂多酸进行表面处理。用氨水处理的好处是可以抑制炭积量，增加催化剂II使用寿命，也可以使后面的氨解能顺利进行。可以这么说催化剂II是先用活性炭处理然后再用氨水进行表面处理的磷钨钼杂多酸。

进一步：在上述利巴韦林的制备方法中，所述步骤A中，催化剂I的加入重量是肌苷的0.05-0.1％，反应温度是100-110℃，反应时间6-8小时。在催化剂I中，NaSiO₃与Na₂HPO₄物质的重量比是(1.5-2.5)∶1。以前工艺存在反应温度高，产品质量不稳定，生产过程难以控制的问题，因此解决问题的关键是降低温度，所述步骤B的反应温度是110-130℃，反应时间控制在60-70分钟。所述步骤C是在氨和甲醇溶液中于反应36小时，温度为0-5℃，低温反应有利于乙酰保护基的水解而不影响产物质量，但对酯基的氨解反应缩短较慢，反应可能不完全，前期实施低温反应，后期实行常温反应，反应时间得以缩短，收率提高，质量亦大大提高。整个反应机理如下式

与现有技术相比，上述利巴韦林的制备方法，目前肌苷的工业生产水平很高，市场价格低，所以在目前的生产条件下，只有用肌苷作核糖供体生产利巴韦林，才具有工业价值。本发明反应步骤为：A、以肌苷为原料，加入酸和催化剂I进行酰化反应，生成四乙酰核糖；B、将步骤A的四乙酰核糖和1，2，4-三氮唑-3-羧酸甲酯分别先用活性炭处理后，再将四乙酰核糖和1，2，4-三氮唑-3-羧酸甲酯混合均匀，然后加入催化剂II进行缩合反应得缩合物；C、将步骤B的缩合物在氨和甲醇中氨解生产出利巴韦林，并能使其进行工业规模化。整个制备方法操作简单，选择性好、清洁环保、该利巴韦林精品的收率高。

具体实施方式：

本发明的主旨是利用市价值低的肌苷为原料，在NaSiO₃与Na₂HPO₄催化剂下进行酰化反应生成四乙酰核糖，四乙酰核糖在用活性炭处理，同样将1，2，4-三氮唑-3-羧酸甲酯用活性炭处理后，再将四乙酰核糖与1，2，4-三氮唑-3-羧酸甲酯混合均匀，然后再用氨水进行催化剂表面处理的磷钨钼杂多酸催化剂下进行缩合反应，然后在氨-甲醇中氨解精制生产出利巴韦林。

实施例1

酰化：

取1000mL烧瓶，加入肌苷50g，醋酐200ml搅拌下加热至回流，内液温度120℃，约60分钟澄清，降温至100℃，加入催化剂(NaSiO₃与Na₂HPO₄按照2∶1混合)10g于110℃保温2h，接上维氏分馏柱，于微负压下蒸走醋酸及醋酸酐混合物，蒸走酸100ml，约100min。继续于110℃保温6h，终点用薄层色普板跟踪，至三乙酰肌苷基本消失。降温至30℃，过滤，合并滤液，于旋转蒸发仪将混合醋酐真空蒸出，将残留物冷至90-100℃，加蒸馏水，150ml，搅拌下结晶，析出四乙酰核糖，该核糖的收率为94.8％。在表1的验证实验数据也得出这种水平的收率。

实施例2

缩合

500ml三口瓶，加热到110℃，投入50g四乙酰核糖，搅拌，使熔化待温度升到120℃，再投入20.5g 1，2，4-三氮唑-3-羧酸甲酯，搅拌均匀，升温至130℃，投入催化剂，马上开真空，于110-130℃反应至无醋酸酐抽出，停止加热降温至80℃，投入80ml甲醇，搅拌后倒出，使结晶，置冰箱冷藏室冷冻后抽滤，10ml甲醇洗涤，烘干，得到缩合物粗品。该缩合物粗品的收率为92.5％。在表2的验证实验数据也得出这种水平的收率。

实施例3

氨解

三口瓶中加入50g缩合物，175ml甲醇，搅拌均匀，冷却到5℃以下，接收另一三口瓶排出的氨气，控制反应温度，使之不能过高，接收氨完毕后，继续通氨至完全溶清，停止通氨，室温放置12h以上，热水水裕排氨，排出的氨由另一装有缩合物甲醇混合液的三口瓶接收，排氨完毕，热水水浴蒸掉部分甲醇，冷却5℃以下，抽滤，滤饼用适量95％乙醇洗涤，烘干，即得利巴韦林粗品，其氨解收率得96.7％。

实施例4

精制防降解

50g利巴韦林粗品溶于适量的浓度为50％乙醇液或母液(所述的母液是指利巴韦林粗品溶于适量的浓度为50％乙醇液处理后结晶过滤，当把滤液拿来重新去溶解粗品时，这滤液就叫母液)中，加入适量盐酸(加入量以回流脱色过程中不释放NH₃为准)加热回流澄清，不清，补加乙醇或纯水至清，加入2.5g活性炭回流脱色3小时，趁热过滤，用20ml90％乙醇洗涤，合并洗滤液，加热溶清后降温析晶至5℃，过滤，用30ml90％乙醇洗涤，烘干即得韦林精品，其收率高达97.5％。

利巴韦林精制防降解实验：利巴韦林在碱性和有水存在的条件下，很容易产生降解，用来进行精制的利巴韦林粗品，由于没有经过干燥，往往含有少量乙醇，进行精制投料时，氨气就夹杂在乙醇中而被投入到溶解罐，从而引起结晶母液的PH值上升，导致利巴韦林降解，这可能就是利巴韦林酸产生的原因为了革除氨孔对精制的影响，我们考虑加入少量酸，酸与氨气形成的盐与氨形成一个缓冲对，可以防止PH值的升高，控制PH在较稳定的范围进行结晶，不但可以减少利巴韦林的降解，而且可以使成品的PH值不致波动太大。通过调整精制工艺，在利巴韦林精制溶解时加入适量醋酸，使之与溶剂和粗品中残存的NH₃等成盐和形成缓冲对，防止利巴韦林在精制过程中讲解影响产品质量和收率，可以明显提高产品的质量，稳定产品的PH值并提高收率约为1％。

通过上述实施例可以看出，利巴韦林精品的收率总收率平均达到85％。

表1：酰化工艺验证情况表

表2：催化缩合验证情况表

Claims (6)

1.一种利巴韦林的制备方法，步骤为：

A、以肌苷为原料，加入酸和催化剂I进行酰化反应，生成四乙酰核糖；

B、将步骤A的四乙酰核糖和1，2，4-三氮唑-3-羧酸甲酯分别先用活性炭处理后，再将四乙酰核糖和1，2，4-三氮唑-3-羧酸甲酯混合均匀，然后加入催化剂II进行缩合反应得缩合物；

C、将步骤B的缩合物在氨和甲醇中氨解生产出利巴韦林粗品；

D、将步骤C的利巴韦林粗品进行精制处理得利巴韦林纯品。

所述步骤A中催化剂I是NaSiO₃与Na₂HPO₄的混合物；所述的酸是醋酐、醋酸中的一种或两种；

所述步骤B中催化剂II是缩合催化剂，它是用活性炭处理的磷钨钼杂多酸，然后再用氨水对用活性炭处理过的磷钨钼杂多酸进行表面处理。

2.根据权利要求1所述的利巴韦林的制备方法，其特征在于：所述步骤A中，催化剂I的加入重量是肌苷的0.05-0.1％，反应温度是100-110℃，反应时间6-8小时。

3.根据权利要求2所述的利巴韦林的制备方法，其特征在于：在催化剂I中，NaSiO₃与Na₂HPO₄物质的重量比是(1.5-2.5)∶1。

4.根据权利要求1所述的利巴韦林的制备方法，其特征在于：所述步骤B的反应温度是110-130℃，反应时间控制在60-70分钟。

5.根据权利要求1所述的利巴韦林的制备方法，其特征在于：所述步骤C是在氨和甲醇溶液中于反应36小时，温度为0-5℃。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的利巴韦林的制备方法，其特征在于：反应机理如下式