CN102617395B

CN102617395B - 一种甘氨酰环素类抗生素的制备方法

Info

Publication number: CN102617395B
Application number: CN201110035938.3A
Authority: CN
Inventors: 郭猛; 张喜全; 周瑞
Original assignee: Chia Tai Tianqing Pharmaceutical Group Co Ltd
Current assignee: Chia Tai Tianqing Pharmaceutical Group Co Ltd; Lianyungang Runzhong Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 2011-01-29
Filing date: 2011-01-29
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2031-01-29
Also published as: CN102617395A

Abstract

本发明涉及一种甘氨酰环素类抗生素的制备方法，具体地说涉及一种替加环素的制备方法，包括以下步骤：(1)将羰基二咪唑与叔丁基甘氨酸或其盐反应得到酰基咪唑中间体；(2)将9-氨基米诺环素或其盐与步骤(1)所得产物进行酰胺化反应，得到替加环素或其盐。本发明的制备方法，避免了使用强腐蚀性化学试剂二氯亚砜，在制备过程中无酸雾产生，反应条件易于控制，污染小，提高了产品的纯度，而且所得酰基咪唑中间体不需要分离，简化了操作步骤，适合工业化生产。

Description

一种甘氨酰环素类抗生素的制备方法

技术领域

本发明属于医药领域，具体而言，本发明涉及一种甘氨酰环素类抗生素的制备方法。

背景技术

替加环素是首个被批准用于临床静脉给药的甘氨酰环素(glycylcycline)类抗生素，它的结构与四环素类药物相似，具有超广谱的抗菌活性，由惠氏开发并上市。2005年6月美国FDA批准其用于成人复杂皮肤及皮肤组织感染(skinstructure infections)和成人复杂的腹内感染，包括复杂阑尾炎、烧伤感染、腹内脓肿、深部软组织感染及溃疡感染。

关于替加环素的合成方法，已有多篇文献进行了报道，通常以盐酸米诺环素为起始原料，然后经硝化、氢化和酰胺化反应得到替加环素。其中，在酰胺化反应步骤中，以酰卤为酰化试剂进行反应。如惠氏公司的专利申请CN200680026438.0(公开号CN101228111)中，先将叔丁基甘氨酸盐酸盐与二氯亚砜反应制备得到酰氯盐酸盐，然后用水做溶剂与9-氨基米诺环素盐酸盐反应生成替加环素。该步反应造成大量酰氯被水解成叔丁基甘氨酸而失去酰化性质，造成大量叔丁基甘氨酸的浪费；另外因为酰氯盐酸盐过于活泼且酸性较强，造成替加环素的差向异构体和其他有关物质较高，所以需多次精制，增加了生产成本，不利于工业化生产。

发明内容

本发明提供一种新的替加环素或其盐的制备方法。

本发明提供的替加环素或其盐的制备方法，包括以下步骤：(1)将式(IV)的羰基二咪唑与式(III)的叔丁基甘氨酸或其盐反应得到式(V)的酰基咪唑

中间体；(2)接着与式(II)的9-氨基米诺环素或其盐进行酰胺化反应，得到式(I)的替加环素或其盐，

其中X＝O或者S。

上述制备方法中，步骤(1)所得产物可进行分离或者不用分离，优选不进行分离，直接进行步骤(2)的酰胺化反应。

在本发明的制备方法中，羰基二咪唑、叔丁基甘氨酸或其盐和9-氨基米诺环素或其盐的摩尔比为1∶1～2∶0.1～1，优选为1∶1～2∶0.2～1，较优选为1∶1～1.2∶0.2～0.5，最优选为1∶1～1.2∶0.3～0.4。使用的溶剂为甲苯、二氯甲烷、乙腈或丙酮中的一种或几种的混合溶剂，优选二氯甲烷、乙腈中一种或两种的混合溶剂。视需要，可在有机碱的存在下进行反应，可以列举的有机碱包括三乙胺、吡啶、二异丙基乙基胺。

在本发明的制备方法中，其中步骤(1)中反应温度为0～100℃，优选为0～80℃，较优选为30～60℃。步骤(2)中反应温度为0～40℃，优选为0～20℃，最优选为0～10℃。

本发明的制备方法，进一步地，还包括对步骤(2)所得的替加环素进行重结晶纯化，合适的重结晶溶剂包括二氯甲烷、甲醇、乙腈、丙酮中的一种或几种的混合溶剂，优选为二氯甲烷、甲醇中的一种或两种的混合溶剂。重结晶的温度为0～10℃。

本发明所述的盐包括无机盐和有机盐，可以列举的无机盐包括盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、磷酸盐、硝酸盐和硫酸盐，优选的无机盐为盐酸盐和硫酸盐。可以列举的有机盐包括乙酸盐、苯甲酸盐、柠檬酸盐、半胱氨酸盐或其它氨基酸盐、富马酸盐、乙醇酸盐、马来酸盐、琥珀酸盐、酒石酸盐、烷基磺酸盐或芳基磺酸盐，优选的有机酸盐为马来酸盐。

通过本发明的制备方法得到的替加环素纯度不小于99.0％，优选不小于99.5％。其中C-4差向异构体的含量不超过0.1％，优选不超过0.07％，较优选不超过0.05％，C-4差向异构体的结构如下所示。

本发明的制备方法与现有技术相比，避免了使用强腐蚀性化学试剂二氯亚砜，在制备过程中无酸雾产生，反应条件易于控制，污染小。使用羰基二咪唑进行酰胺化反应，使得反应在接近中性的条件下反应，尽可能地避免了替加环素差向异构体的产生，提高了产品的纯度，而且所得酰基咪唑中间体不需要分离，简化了操作步骤，适合工业化生产。

具体实施方式

通过下述实施例将有助于理解本发明，但并不限制本发明的保护范围。

本发明实施例中所使用1，1’-羰基二咪唑(CDI)为市售产品，生产厂家为sigma-aldrich公司；1，1’-硫代碳酰基二咪唑(TCDI)为市售产品，生产厂家为常州市中凯化工有限公司。

本发明实施例中替加环素纯度和C-4差向异构体含量的测定，使用HPLC进行，具体的方法为：柱：Luna C8，5μm，15×0.46μm，流动相：80％(0.05M KH₂PO₄+10mL三乙胺/L磷酸盐+H₃PO₄调节至pH6.2)+20％乙腈+0.5g NaEDTA，流速1.0mL/min，检测波长250nm。

实施例19-氨基米诺环素硫酸盐的制备

(1)9-硝基米诺环素硫酸盐的制备：

反应瓶中加入浓硫酸(540ml)，通氮气，冰盐浴冷却至0℃以下分批加入盐酸米诺环素(60g，0.12mol)。完毕，控制温度在-5℃左右滴加浓硝酸(12ml)，滴加完毕维持温度在0℃左右搅拌反应2h。待反应完毕后，将反应液转至滴液漏斗滴加到冰盐冷却的乙醚(3000ml)中，可见有大量固体析出，抽滤，滤饼用冷乙醇洗涤数次，抽干，转至真空干燥箱中30℃条件下真空干燥6h，得78g 9-硝基米诺环素硫酸盐。

(2)9-氨基米诺环素硫酸盐的制备：

加氢釜中，投入上步9-硝基米诺环素硫酸盐、甲醇(1200ml)和10％Pd/C(6g)，搅拌，氮气置换后加氢气至1MPa。反应完毕，抽滤，将滤液转入滴液漏斗滴入异丙醇(3000ml)中，有大量固体析出。滴加完毕，抽滤，滤饼用丙酮洗涤三次，抽干，转入真空干燥箱中30℃条件下减压干燥10h，得66g 9-氨基米诺环素硫酸盐。

实施例2

于室温向反应瓶中加入8g叔丁基甘氨酸盐酸盐，100ml二氯甲烷，搅拌下加入10g三乙胺，然后加入7.7g1，1’-羰基二咪唑(CDI)，升温至35～40℃搅拌0.5h，冷至5～10℃，加入10g 9-氨基米诺环素硫酸盐反应1小时，HPLC跟踪。反应完毕，水洗2次，干燥。过滤，滤液浓缩至干，加入70ml二氯甲烷搅拌溶解，于0～5℃搅拌析晶过夜，过滤，烘干得7g替加环素，收率79.6％，纯度99.5％(HPLC面积％)，C-4差向异构体含量为0.05％。

实施例3

于室温向反应瓶中加入5.9g叔丁基甘氨酸盐酸盐，100ml乙腈，搅拌下加入8g三乙胺，然后加入4.8g 1，1’-羰基二咪唑(CDI)，升温至50～55℃搅拌反应1小时。冷至0～5℃加入10g 9-氨基米诺环素硫酸盐反应1小时，反应完毕，水洗2次，干燥，过滤，滤液浓缩至干，加入70ml二氯甲烷搅拌溶解，于0～5℃搅拌析晶过夜，过滤，烘干得6.5g替加环素，收率73.9％，纯度99.6％(HPLC面积％)，C-4差向异构体含量为0.05％。

实施例4

于5～10℃向反应瓶中加入24g叔丁基甘氨酸盐酸盐，100ml乙腈，搅拌下加入30g三乙胺，然后加入12g 1，1’-羰基二咪唑(CDI)，升温至50～55℃搅拌反应1小时。冷至0～5℃加入10g 9-氨基米诺环素硫酸盐反应1小时，反应完毕，水洗2次，干燥，过滤，滤液浓缩至干，加入40ml二氯甲烷/30ml甲醇搅拌溶解，于0～5℃搅拌析晶过夜，过滤，烘干得7.2g替加环素，收率82％，纯度99.7％(HPLC面积％)，C-4差向异构体含量为0.05％。

实施例5

于室温向反应瓶中加入15g叔丁基甘氨酸盐酸盐，100ml二氯甲烷，搅拌下加入15g三乙胺，然后加入12.1g1，1’-羰基二咪唑(CDI)，升温至35～40℃搅拌0.5h，冷至5～10℃，加入10g 9-氨基米诺环素硫酸盐反应1小时，HPLC跟踪。反应完毕，水洗2次，干燥。过滤，滤液浓缩至干，加入50ml二氯甲烷/20ml甲醇搅拌溶解，于0～5℃搅拌析晶过夜，过滤，烘干得7.1g替加环素，收率81％，纯度99.6％(HPLC面积％)，C-4差向异构体含量为0.04％。

实施例6

于室温向反应瓶中加入8.2g叔丁基甘氨酸盐酸盐，100ml二氯甲烷，搅拌下加入8g三乙胺，搅拌10min。然后加入8.8g 1，1’-硫代碳酰基二咪唑(TCDI)，升温至35～40℃搅拌反应1小时。冷至0～5℃加入10g 9-氨基米诺环素硫酸盐反应1小时，反应完毕，水洗2次，干燥，过滤，滤液浓缩至干，加入70ml二氯甲烷搅拌溶解，于0～5℃搅拌析晶过夜，过滤，烘干得6.8g替加环素，收率77.4％，纯度99.6％(HPLC面积％)，C-4差向异构体含量为0.07％。

实施例7

于室温向反应瓶中加入7.5g叔丁基甘氨酸盐酸盐，100ml二氯甲烷，搅拌下加入8g三乙胺，搅拌10min。然后加入6.7g 1，1’-硫代碳酰基二咪唑(TCDI)，升温至35～40℃搅拌反应1小时。冷至0～5℃加入10g 9-氨基米诺环素硫酸盐反应1小时，反应完毕，水洗2次，干燥，过滤，滤液浓缩至干，加入30ml二氯甲烷/40mL甲醇搅拌溶解，于0～5℃搅拌析晶过夜，过滤，烘干得6.6g替加环素，收率75.3％，纯度99.7％(HPLC面积％)，C-4差向异构体含量为0.05％。

实施例8(供比较用)

按照CN200680026438.0中实施例2制备得到N-叔丁基甘氨酸酰氯盐酸盐，然后参照CN200680026438.0中实施例3的方法来制备得到替加环素，具体为：在搅拌下，15分钟内向9-氨基米诺环素盐酸盐(14g)和冷(0-4℃)水(84mL)的混合物中加入N-叔丁基甘氨酸酰氯盐酸盐(15.4g)。将混合物于0-4℃搅拌1-3小时，加入氢氧化铵(12.6g，30％)使得pH为7.2，同时保持温度为0-10℃。加入甲醇(90mL)和二氯甲烷80mL，将混合物于20-25℃搅拌1小时，同时通过加入氢氧化铵(1.4g，30％)保持pH为7.2。分离，将固体和有机层合并。水层用二氯甲烷萃取，萃取过程中保持混合物的pH值为7.2。向合并的有机层中加入甲醇得到溶液。将该溶液用水洗涤，然后在搅拌下用硫酸钠干燥30分钟。过滤，滤液浓缩至干，加入100ml二氯甲烷搅拌溶解，于0～5℃搅拌析晶过夜，过滤，烘干得11g替加环素，收率70％，替加环素纯度为98.5％(HPLC面积％)，C-4差向异构体含量为0.15％。

Claims

1.一种式（Ⅰ）的替加环素或其盐的制备方法，

包括以下步骤：（1）将式（Ⅳ）的羰基二咪唑与式（Ⅲ）的叔丁基甘氨酸或其盐反应得到式（Ⅴ）的酰基咪唑中间体；

（2）接着与式（Ⅱ）的9-氨基米诺环素或其盐进行酰胺化反应，得到式（Ⅰ）的替加环素或其盐，

其中X＝O或者S，其中步骤（1）所得产物不用分离，直接进行步骤（2）的酰胺化反应。

2.权利要求1的制备方法，其中羰基二咪唑、叔丁基甘氨酸或其盐和9-氨基米诺环素或其盐的摩尔比为1：1～2：0.1～1。

3.权利要求2的制备方法，其中羰基二咪唑、叔丁基甘氨酸或其盐和9-氨基米诺环素或其盐的摩尔比为1：1～1.2：0.2～0.5。

4.权利要求3的制备方法，其中羰基二咪唑、叔丁基甘氨酸或其盐和9-氨基米诺环素或其盐的摩尔比为1：1～1.2：0.3～0.4。

5.权利要求1－4中任一所述的制备方法，其中使用的溶剂为甲苯、二氯甲烷、乙腈或丙酮中的一种或几种的混合溶剂。

6.权利要求5的制备方法，其中使用的溶剂为二氯甲烷、乙腈中一种或两种的混合溶剂。

7.权利要求1－6中任一所述的制备方法，在有机碱的存在下进行反应，其中有机碱包括三乙胺、吡啶、二异丙基乙基胺。

8.权利要求1－7中任一所述的制备方法，其中步骤（1）中反应温度为0～100℃。

9.权利要求8的制备方法，其中步骤（1）中反应温度为30～60℃。

10.权利要求1－9中任一所述的制备方法，其中步骤（2）的反应温度为0～10℃。

11.权利要求1－10中任一所述的制备方法，还包括对步骤（2）所得的替加环素进行重结晶纯化。

12.权利要求11的制备方法，其中重结晶溶剂包括二氯甲烷、甲醇、乙腈、丙酮中的一种或几种的混合溶剂，重结晶的温度为0～10℃。

13.权利要求12的制备方法，其中重结晶溶剂为二氯甲烷、甲醇中的一种或两种的混合溶剂。