一种双保护厄他培南结晶体及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种双保护厄他培南结晶体及其制备方法,具体说,是涉及一种(4R,5R,6S)-3-[(3S,5S)-5-[(3-羧基苯基)氨基甲酰基]-N-对硝基苄氧羰基-吡咯烷-3-基]硫-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧代-1-氮杂双环[3.2.0]庚-2-烯-2-甲酸对硝基苄基酯结晶体及其制备方法,属于有机化学技术领域。
背景技术
厄他培南钠(ertapenem sodium)是由英国AstraZeneca公司发明,后转让给默克公司作进一步研究开发,是新的带有4位(R)甲基的注射用广谱长效碳青霉烯类抗生素,2002年在美国首次上市,其结构式如式I所示:
(4R,5R,6S)-3-[(3S,5S)-5-[(3-羧基苯基)氨基甲酰基]-N-对硝基苄氧羰基-吡咯烷-3-基]硫-6-[(1R)-1-羟乙基]-4-甲基-7-氧代-1-氮杂双环[3.2.0]庚-2-烯-2-甲酸对硝基苄基酯(双保护厄他培南),是合成厄他培南的关键中间体,其结构式如式II所示:
Williams JM等人(J.Org.Chem.2005,70:7479~7487)报道了厄他培南的制备过程,由MAP和PNZ保护的厄他培南侧链缩合制备双保护厄他培南,反应结束后倒入稀磷酸及乙酸乙酯中,分层后含双保护厄他培南的乙酸乙酯层直接氢化制备厄他培南。
中国专利CN1752090报道了MAP与PNZ保护的侧链缩合后,不分离中间体直接氢化还原制备厄他培南,未报道双保护厄他培南纯化方法。
WO9802439报道了MAP与PNZ保护的侧链缩合工艺,未报道产物纯化后处理方法及相关理化性质。
WO2008/062279报道了双保护厄他培南的3种纯化方法,方法一:将MAP与PNZ保护的侧链缩合反应液经THF稀释后倒入pH=7的缓冲液及乙酸乙酯的混合溶剂,萃取分层后40℃下减压蒸除乙酸乙酯后再补加乙酸乙酯析晶,缺点在于40℃下旋蒸乙酸乙酯过程产物部分分解,产物的质量不能控制;方法二:将MAP与PNZ保护的侧链缩合反应液倒入水及乙酸乙酯的混合溶剂,分层后乙酸乙酯层直接氢化,此方法与大部分报道方法一致;方法三:将MAP与PNZ保护的侧链缩合反应液倒入水或pH=7的缓冲液中直接析出固体,此方法缺点在于反应中所用碱无法去除,导致所得产物发粘及纯度差。且该专利并未公开产物的理化性质及纯度指标。
中国专利CN101875665公开了一种双保护厄他培南的无定型态及制备方法,将MAP与PNZ保护的侧链缩合反应液倒入酸性水溶液中直接析出固体。未报道双保护厄他培南的无定型态稳定性数据,众所周知,晶型状态物质稳定性优于无定型态,因此双保护厄他培南的无定型态的储存、运输等会在大生产时面临很多无法解决的困难。
由上可知,现有技术对双保护厄他培南的晶体结构没有进行任何报道,通过现有技术也不能得到稳定性高的、纯度高的双保护厄他培南。
发明内容
针对现有技术所存在的上述问题和不足,本发明的目的是提供一种稳定的、高纯度的如式II所示的双保护厄他培南的结晶体及其制备方法,为制备高纯度、质量稳定的厄他培南奠定基础和保证。
为实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下:
一种双保护厄他培南结晶体,具有如式II所示的化学结构式,其特征在于:具有图1所示的粉末X射线衍射谱图。
进一步,所述的双保护厄他培南结晶体,还具有图2所示的IR谱图、图3所示的DSC谱图及图4所示的DSC-TG谱图。
更进一步,所述的双保护厄他培南结晶体,在粉末X射线衍射下,在衍射角度2θ为5.2°±0.1°,9.1°±0.1°,10.4°±0.1°,15.3°±0.1°,17.2°±0.1°,17.7°±0.1°,21.7°±0.1°,22.6°±0.1°,25.2°±0.1°处有特征峰。
本发明所述的双保护厄他培南结晶体的制备方法,包括如下步骤:
a)使碳青霉烯母核MAP和厄他培南侧链进行缩合反应,反应结束,将反应液倒入pH值为4~6的缓冲液与酯类溶剂形成的混合溶剂中,萃取分层,再向有机层内加入缓冲液洗涤;
b)有机层用无水硫酸钠干燥、过滤后,于0~30℃搅拌析晶,过滤,洗涤滤饼,真空干燥。
作为优选方案,在步骤b),在0~30℃搅拌析晶1~24小时后,再于0~30℃滴加非极性烷烃类溶剂,滴毕过滤。
洗涤滤饼的溶剂推荐为酯类溶剂与非极性烷烃类溶剂形成的混合溶剂,优选两者以1∶1体积比形成的混合溶剂。
所述的酯类溶剂优选为甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸异丙酯或乙酸丁酯。
所述的非极性烷烃类溶剂优选为正己烷、环己烷、正戊烷、正庚烷或石油醚。
所述的缓冲液优选为磷酸二氢钾缓冲液、磷酸氢二钾缓冲液、磷酸二氢钠缓冲液或磷酸氢二钠缓冲液。
所述的缓冲液与酯类溶剂的体积比推荐为1∶3~3∶1。
所述的真空干燥的温度优选为20~40℃。
与现有技术相比,本发明得到的稳定性好、纯度高的双保护厄他培南的结晶体,为后续制备高纯度、质量稳定的厄他培南奠定了基础和提供了保证;且本发明的制备方法简单,原料价廉易得,易于实现规模化,符合工业化生产要求,具有实用推广价值。
附图说明
图1为本发明所述的双保护厄他培南结晶体的粉末X射线衍射谱图;
图2为本发明所述的双保护厄他培南结晶体的红外(FT-IR)谱图;
图3为本发明所述的双保护厄他培南结晶体的DSC谱图;
图4为本发明所述的双保护厄他培南结晶体的DSC-TG谱图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例中所用的分析仪器型号及测定条件如下:
1.粉末X射线衍射分析
仪器:Dedye-Scherrer INEL CPS-120粉末X射线衍射仪。
扫描条件:辐射源α
1(波长1.5460
)、α
2(波长1.54439
),强度比α
1/α
2为0.5,Cu(40KV,30mA)。
2.FT-IR分析
仪器:Perkin-Elmer,Spectrum型。
测定条件:KBr压片。
3.DSC测定条件
密闭的容器中,通50ml/min氮气流,于20~320℃之间温度下,加热速率为10℃/min,使用DSC Q 2000(美国TA公司)设备。
4.TGA测定条件
密闭容器中,通100ml/min的氮气流,于20~320℃之间温度下,加热速率为10℃/min,在SDT Q600(美国TA公司)设备。
5.HPLC纯度测定
仪器:Agilent 1200/Waters 2695
色谱柱:YMCbasic 250*4.6mm,5μm。
色谱条件:F=1.0ml/min,T=30℃,λ=254nm。
流动相:
A)0.05%磷酸
B)乙腈
时间(min) |
A(%) |
B(%) |
0 |
95 |
5 |
5 |
95 |
5 |
25 |
20 |
80 |
30 |
20 |
80 |
31 |
95 |
5 |
40 |
95 |
5 |
实施例1
在氩气保护下,将碳青霉烯母核MAP 25.0g(42.0mmol)和厄他培南侧链19.0g(42.6mmol)溶于200ml DMF中,然后降温至0~5℃;滴加二异丙基胺13.4g(133mmol)的DMF(35ml)溶液,待反应结束,将反应液倾入到预冷到10℃的由磷酸二氢钾缓冲液(pH=4.0,1500ml)与乙酸乙酯500ml形成的混合溶剂内,萃取分层,再向有机层内加入200ml上述缓冲液洗涤;有机层用无水硫酸钠干燥,过滤后于10~15℃搅拌析晶6h,再于10~15℃滴加180ml正己烷,滴毕过滤,用60ml体积比为1∶1的乙酸乙酯与正己烷形成的混合溶剂(体积比1∶1)洗涤滤饼,最后于20℃真空干燥,得白色固体双保护厄他培南30.7g,以侧链计的摩尔收率为92%,HPLC纯度为98.5%。
实施例2
在氩气保护下,将碳青霉烯母核MAP 25.0g(42.0mmol)和厄他培南侧链18.9g(42.4mmol)溶于200ml DMF中,然后降温至0~5℃;滴加二异丙基胺8.5g(84mmol)的DMF(35ml)溶液,待反应结束,将反应液倾入到预冷到15℃的由磷酸氢二钾缓冲液(pH=6.0,1000ml)与甲酸甲酯1000ml形成的混合溶剂内,萃取分层,再向有机层内加入200ml上述缓冲液洗涤;有机层用无水硫酸钠干燥,过滤后于15~20℃搅拌析晶6h,再于15~20℃滴加180ml正戊烷,滴毕过滤,用60ml体积比为1∶1的甲酸甲酯与正戊烷形成的混合溶剂(体积比1∶1)洗涤滤饼,最后于25℃真空干燥,得白色固体双保护厄他培南30.0g,以侧链计的摩尔收率为90%,HPLC纯度为98.0%。
实施例3
在氩气保护下,将碳青霉烯母核MAP 25.0g(42.0mmol)和厄他培南侧链19.1g(42.9mmol)溶于200ml DMF中,然后降温至0~5℃;滴加二异丙基胺12.7g(126mmol)的DMF(35ml)溶液,待反应结束,将反应液倾入到预冷到12℃的由磷酸二氢钠缓冲液(pH=4.5,1000ml)与甲酸乙酯2000ml形成的混合溶剂内,萃取分层,再向有机层内加入200ml上述缓冲液洗涤;有机层用无水硫酸钠干燥,过滤后于20~25℃搅拌析晶6h,再于20~25℃滴加180ml正庚烷,滴毕过滤,用60ml体积比为1∶1的甲酸乙酯与正庚烷形成的混合溶剂(体积比1∶1)洗涤滤饼,最后于30℃真空干燥,得白色固体双保护厄他培南29.5g,以侧链计的摩尔收率为89%,HPLC纯度为98.2%。
实施例4
在氩气保护下,将碳青霉烯母核MAP 25.0g(42.0mmol)和厄他培南侧链18.0g(40.4mmol)溶于200ml DMF中,然后降温至0~5℃;滴加二异丙基胺13.4g(133mmol)的DMF(35ml)溶液,待反应结束,将反应液倾入到预冷到8℃的由磷酸氢二钠缓冲液(pH=5.0,800ml)与乙酸异丙酯2400ml形成的混合溶剂内,萃取分层,再向有机层内加入200ml上述缓冲液洗涤;有机层用无水硫酸钠干燥,过滤后于0~5℃搅拌析晶6h,再于0~5℃滴加180ml环己烷,滴毕过滤,用60ml体积比为1∶1的乙酸异丙酯与环己烷形成的混合溶剂(体积比1∶1)洗涤滤饼,最后于35℃真空干燥,得白色固体双保护厄他培南29.0g,以侧链计的摩尔收率为91%,HPLC纯度为97.5%。
实施例5
在氩气保护下,将碳青霉烯母核MAP 25.0g(42.0mmol)和厄他培南侧链17.0g(38.2mmol)溶于200ml DMF中,然后降温至0~5℃;滴加二异丙基胺13.4g(133mmol)的DMF(35ml)溶液,待反应结束,将反应液倾入到预冷到5℃的由磷酸二氢钾缓冲液(pH=5.5,500ml)与乙酸丁酯1500ml形成的混合溶剂内,萃取分层,再向有机层内加入200ml上述缓冲液洗涤;有机层用无水硫酸钠干燥,过滤后于25~30℃搅拌析晶6h,再于25~30℃滴加180ml石油醚,滴毕过滤,用60ml体积比为1∶1的乙酸丁酯与石油醚形成的混合溶剂(体积比1∶1)洗涤滤饼,最后于40℃真空干燥,得白色固体双保护厄他培南28.0g,以侧链计的摩尔收率为93%,HPLC纯度为97.8%。
本发明得到的双保护厄他培南结晶体具有图1所示的粉末X射线衍射谱图:在衍射角度2θ为17.2-17.3°处有峰,且峰强为100%;在衍射角度2θ为5.2°±0.1°,9.1°±0.1°,10.4°±0.1°,15.3°±0.1°,17.2°±0.1°,17.7°±0.1°,21.7°±0.1°,22.6°±0.1°,25.2°±0.1°处有特征峰。
本发明得到的双保护厄他培南结晶体具有图2所示的红外(FT-IR)谱图:在(KBr,cm-1)3445,3304,3113,3081,2968,2901,2876,1773,1700,1607,1596,1542,1522,1489,1473,1423,1344,1281,1211,1199,1124,1110,1013,854,766,750,737,696,678,609处有吸收峰。
本发明得到的双保护厄他培南结晶体具有图3所示的DSC谱图:在79~91℃、172~175℃和284~287℃之间有明显的吸收峰。
本发明得到的双保护厄他培南结晶体具有图4所示的DSC-TG谱图:在24℃~150℃没有明显的失重台阶,说明该结晶产品为无溶剂化物。
最后应当说明的是:以上实施例只用于对本发明进行进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。