CN107523594B - 氯吡格雷及其硫酸盐的合成方法 - Google Patents

氯吡格雷及其硫酸盐的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种氯吡格雷及其硫酸盐的合成方法，包括以下步骤：邻氯苯甲醛、腈化钠、氯化铵反应，生成2‑氨基‑2‑(2‑氯苯基)乙腈，再在催化剂的作用下生成2‑氨基‑2‑(2‑氯苯基)乙酸，拆分，纯化，生成S‑2‑氨基‑2‑(2‑氯苯基)乙酸；加入甲醇，反应生成S‑2‑氨基‑2‑(2‑氯苯基)乙酸甲酯；与α‑噻吩乙醇对甲苯磺酸酯在溶剂中反应，纯化，生成S‑α‑(2‑噻吩乙氨基)‑2‑(2‑氯苯基)乙酸甲酯；S‑α‑(2‑噻吩乙氨基)‑2‑(2‑氯苯基)乙酸甲酯与甲醛反应，纯化，得到氯吡格雷。本发明原料供应充足，成本低；反应条件易控制，操作简便，工艺流程简单，对设备无特殊要求，适于大规模生产。

Description

氯吡格雷及其硫酸盐的合成方法
技术领域
本发明涉及药物的制备方法，具体地指一种氯吡格雷及其硫酸盐的合成方法。
背景技术
氯吡格雷是血小板聚集抑制剂，通过选择性地与血小板表面腺苷酸环化酶偶联的ADP受体结合而不可逆地抑制血小板的聚集，可减少血管中血栓形成，其作用强度和耐受性高，所以副作用很少，进而逐渐替代阿司匹林和噻氯匹定。
1997年11月17日，美国食品药物监督管理局批准赛诺菲-安万特公司的Plavix(“波利维”)用于心梗后、卒中后和确诊的外周动脉疾病。1999年美国心脏学院及美国心脏协会关于AMI的指导总则中提出由于氯吡格雷的安全范围大，应取代噻氯匹定，推荐用于阿司匹林过敏或耐药性差的患者。2002年10月，美国心脏病学坏和美国心脏协会在Circulation上公布了联合应用氯吡格雷和阿司匹林治疗不稳定心绞痛或者非Q波心肌梗塞的修订指南。
由于氯吡格雷式一种优良的抗血栓新药，具有广阔的市场前景，引起了医药界的广泛重视，目前已有很多有关氯吡格雷的制备方法的报道。但是现有技术中，普遍存在氯吡格雷的制备工艺手性选择差，需要反复手性拆分，收率不高等问题，使得氯吡格雷的制备成本居高不下。
因此，研发一种高效的氯吡格雷的合成方法显得十分必要。
发明内容
本发明所要解决的问题就是要提供一种氯吡格雷及其硫酸盐的合成方法，该方法在保证高转化率的基础上，可以简化生产工艺和降低生产成本。
为解决上述技术问题，本发明所提供的氯吡格雷的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：式Ⅰ化合物邻氯苯甲醛、腈化钠、氯化铵在溶剂中反应，生成式Ⅱ化合物2-氨基-2-(2-氯苯基)乙腈；
步骤2：式Ⅱ化合物2-氨基-2-(2-氯苯基)乙腈在催化剂的作用下与缓冲溶液构成反应体系，生成2-氨基-2-(2-氯苯基)乙酸，再用化学拆分剂拆分，纯化，生成式Ⅲ化合物S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙酸；
步骤3：式Ⅲ化合物S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙酸加入甲醇，反应生成式Ⅳ化合物S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙酸甲酯；
步骤4：式Ⅳ化合物S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙酸甲酯与α-噻吩乙醇对甲苯磺酸酯在溶剂中反应，纯化，生成式Ⅴ化合物S-α-(2-噻吩乙氨基)-2-(2-氯苯基)乙酸甲酯；
步骤5：式Ⅴ化合物S-α-(2-噻吩乙氨基)-2-(2-氯苯基)乙酸甲酯与甲醛于碱性条件下反应，纯化，得到式Ⅵ化合物氯吡格雷，反应式如下：
优选地，步骤1中，溶剂为30％的乙醇水溶液。
进一步地，步骤2中，缓冲溶液选自磷酸盐缓冲溶液、碳酸盐缓冲溶液、Tri-HCl缓冲溶液、硼酸盐缓冲溶液、甘氨酸缓冲溶液、柠檬酸盐缓冲溶液、MOPS缓冲溶液中的一种。
进一步地，步骤2中，所述催化剂包括来源于Pseudomonas fluorescens的腈水解酶。
更进一步地，步骤2中，所述催化剂为来源于Pseudomonas fluorescens的腈水解酶基因工程菌全细胞，来源于Pseudomonas fluorescens的腈水解酶基因工程菌中外源腈水解酶的编码基因是序列表中SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列。
更进一步地，步骤2中，控制反应体系中来源于Pseudomonas fluorescens的腈水解酶基因工程菌全细胞的浓度为15-30g/L，优选为22g/L。
更进一步地，步骤2中，控制反应体系中来源于Pseudomonas fluorescens的腈水解酶基因工程菌全细胞的浓度为。
再更进一步地，步骤2中，化学拆分剂为L-焦谷氨酸或L-酒石酸。
再更进一步地，步骤4中，所述溶剂为乙腈、异丙醇、四氢呋喃、二氯甲烷、N-甲基吗啉、三乙胺、乙烯乙二醇醚、三氯乙烯、苯乙烯中的一种或几种的混合溶剂。
一种氯吡格雷硫酸盐的合成方法，氯吡格雷用丙酮稀释，加入浓硫酸，搅拌析出结晶，即为硫酸氯吡格雷。
来源于Pseudomonas fluorescens的腈水解酶的基因工程菌，具体制备方法是：选择来源于Pseudomonas fluorescens的腈水解酶的基因序列，进行人工设计，设计后的基因序列如序列表中SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列所示；将该序列通过全基因合成，克隆入表达载体pET28a的Nde I和Xho I酶切位点，转化宿主菌E.coli BL21(DE3)感受态细胞；挑取阳性转化子并测序鉴定后，得到重组表达载体；将重组表达载体转入E.coli BL21(DE3)菌株中，获得可以诱导表达重组腈水解酶的重组腈水解酶基因工程菌。
将重组腈水解酶基因工程菌接种到含有卡那霉素的LB培养基中，于37℃过夜培养，得到种子培养液；将种子培养液接种到含卡那霉素的TB培养基中，接种量为含卡那霉素的TB培养基体积的1％；然后置于37℃下培养2-5h，加入无菌的IPTG诱导，使IPTG终浓度达到0.1mM，置于25℃下继续培养20h。最后通过高速离心得到来源于Pseudomonasfluorescens的腈水解酶的基因工程菌全细胞。
本发明的优点主要体现在如下几方面：
其一，本发明原料供应充足，价格低廉，不需另行制备，试剂价格低廉，产物易重结晶纯化，从而降低了成本；
其二，本发明酶法与化学合成结合，反应条件温和，适合工业化生产；
其三，本发明反应条件易控制，操作简便，工艺流程简单，对设备无特殊要求，适于大规模生产。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述，但该实施例不应该理解为对本发明的限制，仅作举例而已。同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
实施例1
来源于Pseudomonas fluorescens的腈水解酶的基因工程菌，具体制备方法是：选择来源于Pseudomonas fluorescens的腈水解酶的基因序列，进行人工设计，设计后的基因序列如序列表中SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列所示；将该序列通过全基因合成，克隆入表达载体pET28a的Nde I和Xho I酶切位点，转化宿主菌E.coli BL21(DE3)感受态细胞；挑取阳性转化子并测序鉴定后，得到重组表达载体；将重组表达载体转入E.coli BL21(DE3)菌株中，获得可以诱导表达重组腈水解酶的重组腈水解酶基因工程菌。
将重组腈水解酶基因工程菌接种到含有卡那霉素的LB培养基中，于37℃过夜培养，得到种子培养液；将种子培养液接种到含卡那霉素的TB培养基中，接种量为含卡那霉素的TB培养基体积的1％；然后置于37℃下培养2-5h，加入无菌的IPTG诱导，使IPTG终浓度达到0.1mM，置于25℃下继续培养20h。最后通过高速离心得到来源于Pseudomonasfluorescens的腈水解酶的基因工程菌全细胞。
实施例2
式Ⅰ化合物邻氯苯甲醛、腈化钠、氯化铵在溶剂中反应，生成式Ⅱ化合物2-氨基-2-(2-氯苯基)乙腈；
具体反应过程如下：将200mL30％(体积比)的乙醇水溶液中放入500mL耐压瓶中，再在耐压瓶中加入氰化钠(14.7g，0.3mol)、氯化铵(15.9g，0.3mol)和式Ⅰ化合物邻氯苯甲醛(35.13g，0.25mol)，在60℃下边搅拌边加入50mL浓氨水，反应10小时，反应完毕，降温，倒入500mL冰水混合物中，用二氯乙烷提取，用水洗涤有机相，干燥，过滤，脱溶，溶于300mL无水乙醚中，风干，得到式Ⅱ化合物2-氨基-2-(2-氯苯基)乙腈(32.76g，0.1968mol)，收率达到78.72％。
反应式如下：
实施例3
式Ⅱ化合物2-氨基-2-(2-氯苯基)乙腈先化学拆分，得到S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙腈，S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙腈在催化剂的作用下与缓冲溶液构成反应体系，纯化，生成S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙酸；
具体反应过程如下，化学拆分：式Ⅱ化合物2-氨基-2-(2-氯苯基)乙腈(32.76g，0.1968mol)和L-焦谷氨酸(25.6g，0.2mol)溶于300mL30％(体积比)的乙醇水溶液中，在500mL三口瓶中反应，控制反应温度为65℃，搅拌反应1h后，冷却，析晶。抽滤，将得到的固体用30％(体积比)的乙醇水溶液洗涤，析晶，抽滤，干燥，得到S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙腈和L-焦谷氨酸盐复合物。将盐复合物悬浮于200mL去离子水中，加热至50-60℃，然后加入10％盐酸调节pH至1，搅拌1h，降至室温，用乙酸乙酯萃取，回收拆分剂L-焦谷氨酸。水层用10％的氢氧化钠调节pH至中性。减压浓缩至中性，降温至0℃，析晶8h，过滤，洗涤，减压干燥，得到S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙腈(15.22g，0.0914mol)，收率为46.45％。
S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙酸的生物合成方法，反应在500mL摇瓶中进行，将S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙腈(15.22g，0.0914mol)作为底物加入150mL的MOPS缓冲溶液(以3-吗啉丙磺酸和Na2PO4为缓冲对的生理盐溶液)，控制来源于Pseudomonas fluorescens的腈水解酶基因工程菌全细胞的浓度为22g/L，再向反应体系中加入MgCl2(0.1425g，0.0015mol)进行转化反应，得到含有S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙酸的转化液。控制转化体系的pH值为6.5；转化反应在摇床中进行，摇床的转速控制为250r/min。反应过程中，通过高效液相色谱(HPLC)监测反应的进行。重结晶纯化，得到式Ⅲ化合物S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙酸(15.19g，0.0819mol)，收率达到89.61％。
反应式如下：
实施例4
式Ⅲ化合物S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙酸加入甲醇，反应生成式Ⅳ化合物S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙酸甲酯。
具体反应过程如下：式Ⅲ化合物S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙酸(15.19g，0.0819mol)、甲醇(400g)放入反应瓶中，边搅拌边滴加浓硫酸20g，加热至回流，反应20h，反应结束后，蒸除甲醇，降至室温，投入60g碎冰和80g氯仿，边搅拌边滴加氢氧化钠调pH至9，静置分层，氯仿层用水洗三次，干燥，减压蒸馏，得到式Ⅳ化合物S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙酸甲酯(11.83g，0.0593mol)，收率达到72.41％。
反应式如下；
实施例5
式Ⅳ化合物S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙酸甲酯与α-噻吩乙醇对甲苯磺酸酯在溶剂中反应，纯化，生成式Ⅴ化合物S-α-(2-噻吩乙氨基)-2-(2-氯苯基)乙酸甲酯。
具体反应过程如下：式Ⅳ化合物S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙酸甲酯(11.83g，0.0593mol)、α-噻吩乙醇对甲苯磺酸酯(18.33g，0.065mol)、碳酸氢钠15g、乙腈50g放入反应容器中，升温至回流，反应80h，减压蒸除乙腈，降至室温，加入乙酸乙酯100g，水50g，搅拌，静置分层，乙酸乙酯层用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，滤去无水硫酸镁的乙酸乙酯溶液，搅拌下加入浓盐酸20g，养晶4h，降温至0℃以下，过滤，用100g混合溶剂(体积比1:1的乙醇、乙腈溶液)在50℃下保温5h，降温至0℃以下，过滤，得到式Ⅴ化合物S-α-(2-噻吩乙氨基)-2-(2-氯苯基)乙酸甲酯(12.60g，0.0407mol)，[α]D/20为110°，收率为68.63％。
反应式如下：
实施例6
式Ⅴ化合物S-α-(2-噻吩乙氨基)-2-(2-氯苯基)乙酸甲酯与甲醛于碱性条件下在溶剂中反应，纯化，得到式Ⅵ化合物氯吡格雷。
具体反应过程如下：式Ⅴ化合物S-α-(2-噻吩乙氨基)-2-(2-氯苯基)乙酸甲酯(12.60g，0.0407mol)加入80mL浓度为37％的甲醛水溶液中，在80℃下反应2h，再向反应液中加入150mL水和400mL二氯甲烷，室温下搅拌，用碳酸氢钠调溶液的pH值至8，静置分层，二氯甲烷层水洗，减压浓缩，得到式Ⅵ化合物氯吡格雷(9.52g，0.0296mol)。
反应式如下：
实施例7
式Ⅵ化合物氯吡格雷(9.52g，0.0296mol)用30mL丙酮稀释，加入4g浓硫酸，搅拌析出结晶。过滤，烘干得到硫酸氯吡格雷，[α]D/20为53°。
本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。
<110> 武汉茵茂特生物技术有限公司
<120> 氯吡格雷及其硫酸盐的合成方法
<160> 1
<211> 1053
<212> DNA
<213> 人工序列
<400> 1
atgaccgtgc ataaaaaaca gtataaagtg gcggcggtgc aggcggcgcc ggcgtttctg 60
gatctggaag cgggcgtggc gaaagcgatt ggcctgattg cgcaggcggc ggcggaaggc 120
gcgagcctgg tggcgtttcc ggaagcgtgg ctgccgggct atccgtggtg gatttggctg 180
gatagcccgg cgggcggcat gcgttttccg cagcgtaact ttgataacgc gctggaagtg 240
ggcagcgaac cgtttgaacg tctgtgccgt gcggcggcgc agcataaaat ttatgtggtg 300
ctgggcttta ccgaacgtag cggcggcacc ctgtatctgg cgcaggcgat tattgatgat 360
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ctgctgtgct gcgcggaaca tattcagccg ctgagcaaat atgcgatgta tgcgcagcat 540
gaacaggtgc atattgcggc gtggccgagc tttagcgtgt atcgtggcgc ggcgtttcag 600
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Claims (7)

1.一种氯吡格雷的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：式Ⅰ化合物邻氯苯甲醛、腈化钠、氯化铵在溶剂中反应，生成式Ⅱ化合物2-氨基-2-(2-氯苯基)乙腈；
步骤2：式Ⅱ化合物2-氨基-2-(2-氯苯基)乙腈先化学拆分，得到S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙腈，S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙腈在催化剂的作用下与缓冲溶液构成反应体系，纯化，生成式Ⅲ化合物S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙酸；
步骤3：式Ⅲ化合物S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙酸加入甲醇，反应生成式Ⅳ化合物S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙酸甲酯；
步骤4：式Ⅳ化合物S-2-氨基-2-(2-氯苯基)乙酸甲酯与α-噻吩乙醇对甲苯磺酸酯在溶剂中反应，纯化，生成式Ⅴ化合物S-α-(2-噻吩乙氨基)-2-(2-氯苯基)乙酸甲酯；
步骤5：式Ⅴ化合物S-α-(2-噻吩乙氨基)-2-(2-氯苯基)乙酸甲酯与甲醛于碱性条件下反应，纯化，得到式Ⅵ化合物氯吡格雷，反应式如下：
所述步骤2中，所述催化剂为来源于Pseudomonas fluorescens的腈水解酶基因工程菌全细胞，来源于Pseudomonas fluorescens的腈水解酶基因工程菌中外源腈水解酶的编码基因是序列表中SEQ ID NO：1所示的核苷酸序列。
2.根据权利要求1所述的氯吡格雷的合成方法，其特征在于，所述步骤1中，溶剂为30％的乙醇水溶液。
3.根据权利要求2所述的氯吡格雷的合成方法，其特征在于，所述步骤2中，缓冲溶液选自磷酸盐缓冲溶液、碳酸盐缓冲溶液、Tri-HCl缓冲溶液、硼酸盐缓冲溶液、甘氨酸缓冲溶液、柠檬酸盐缓冲溶液、MOPS缓冲溶液中的一种。
4.根据权利要求3所述的氯吡格雷的合成方法，其特征在于，所述步骤2中，控制反应体系中来源于Pseudomonas fluorescens的腈水解酶基因工程菌全细胞的浓度为15-30g/L。
5.根据权利要求4所述的氯吡格雷的合成方法，其特征在于，所述步骤2中，控制反应体系中来源于Pseudomonas fluorescens的腈水解酶基因工程菌全细胞的浓度为22g/L。
6.根据权利要求4或5所述的氯吡格雷的合成方法，其特征在于，所述步骤2中，化学拆分剂为L-焦谷氨酸或L-酒石酸。
7.根据权利要求6所述的氯吡格雷的合成方法，其特征在于，所述步骤4中，所述溶剂为乙腈、异丙醇、四氢呋喃、二氯甲烷、N-甲基吗啉、三乙胺、乙烯乙二醇醚、三氯乙烯、苯乙烯中的一种或几种的混合溶剂。
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