CN108640912A - 一种匹多莫德的工业化规模制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种匹多莫德的工业化规模制备方法，属于药物合成领域。本发明采用L‑半胱氨酸关环、酯化得到L‑噻唑烷‑羧酸酯；然后与L‑焦谷氨酸在缩合剂作用下进行缩合，然后进行酯水解后结晶得到符合药用标准的产品。本发明不分离中间体L‑噻唑烷‑羧酸酯盐酸盐，缩合反应过程中通过共沸方法除水，减少了中间体分离与干燥步骤。与其它制备方法比较，本发明方法通过工艺优化，减少了大规模生产时间，提高了收率，降低了生产成本。本发明方法实现了匹多莫德规模化生产的可操作性。

Description

一种匹多莫德的工业化规模制备方法

技术领域

本发明属于药物合成领域，具体涉及一种匹多莫德的工业化规模制备方法。

背景技术

匹多莫德（Pidotimod）化学名为(4R)-3-[[(2S)-5-氧代-2-吡咯烷基]羰基]-4-噻唑烷羧酸，是一种化学合成的免疫促进剂。原研公司为意大利Poli化学工业公司，并于1993年作为口服制剂上市使用。临床主要适用于机体免疫功能低下的患者，并可用于预防急性感染，缩短病程，减少疾病的严重程度，可作为急性感染期的辅助用药。

本品为免疫促进剂，对非特异免疫反应和特异免疫反应均有促进作用。能加强巨噬细胞及中性粒细胞的吞噬活性，提高其趋化性。通过刺激白介素-a和r-干扰素促进细胞免疫反应。本品并无直接的抗菌和抗病毒活性，是通过对机体的免疫功能的促进而发挥显著的抗菌及抗病毒作用。其急性及慢性毒性作用都非常低，动物实验狗以40-50倍最高治疗剂量口服给药6个月未见任何毒性反应。口服后不被代谢分解，以原型经肾排除。

匹多莫德是一种人工合成的二肽，已有合成文献如下：

酰氯法：《中国医药工业杂志》，2009，40(12)，833-834，此法由L-焦谷氨酸与氯化亚砜或五氯化磷得到L-焦谷氨酰氯，然后与L-噻唑烷-4-羧酸缩合得到匹多莫德。制备酰氯时通常采用氯化亚砜、五氯化磷或草酰氯等，但氯化亚砜、五氯化磷和草酰氯等均具有毒性和腐蚀性，能严重刺激眼睛、皮肤和呼吸道，应用于生产中设备腐蚀严重，污染问题严重，环境问题突出，且它们作为氯化试剂的工艺还存在产品收率和纯度较低等问题。

混和酸酐法：专利CN103897025中，以L-焦谷氨酸与氯甲酸乙酯反应得到酸酐，然后与L-噻唑烷-4-羧酸酰胺化得到匹多莫德。该法用到毒性管制试剂氯甲酸乙酯，同样存在设备腐蚀严重，污染问题严重。

活性酯法：专利US4839387中，L-焦谷氨酸与五氯苯酚反应得到活性酯，再进一步与L-噻唑烷-4-羧酸酰胺化得到匹多莫德。该路线中用到的试剂五氯苯酚对人有强致癌性和致畸性，毒性太大。同时五氯苯酚用于大规模合成，成本较高。

肽缩合剂方法：和以上几种不保护L-噻唑烷-4-羧酸的方法不同，肽缩合剂法先将L-噻唑烷-4-羧酸成酯法保护羧基，再在缩合剂存在下，与L-焦谷氨酸反应，脱保护后得到匹多莫德。

意大利Poli化学工业公司在专利US5110936中，将L-噻唑烷-4-羧酸先与甲醇反应生成L-噻唑烷-4-甲酸甲酯，再与L-焦谷氨酸在缩合剂DCC 作用下缩合反应生成(4R)-3-[[(2S)-5-氧代-2-吡咯烷基]羰基]-4-噻唑烷羧酸甲酯，再经水解得匹多莫德。

此工艺虽然提高了N-酰化反应的选择性，避免了使用毒性较大的反应原料及试剂，并且所得中间体较稳定。但此法增加了反应步骤，导致反应总收率不高。

综上所述，现有生产工艺存在着反应收率不高，污染严重的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种相比于现有技术更为操作简便、污染低、生产成本低的大规模工业化匹多莫德原料药制备方法。包括以下步骤：

（1） L-噻唑烷-4-羧酸的合成：以L-半胱氨酸为原料，在甲醛水溶液中环合，降温过滤得到L-噻唑烷-4-羧酸；

（2） L-噻唑烷-4-羧酸酯的合成：以L-噻唑烷-4-羧酸与醇在催化剂存在下进行酯化，得到L-噻唑烷-4-羧酸酯的盐，该步反应不分离，调pH后萃取后直接投入下一步反应；

（3）(4R)-3-[[(2S)-5-氧代-2-吡咯烷基]羰基]-4-噻唑烷羧酸酯的合成：以L-噻唑烷-4-羧酸酯和L-焦谷氨酸为起始原料，共沸除水后在常用肽缩合剂作用下进行缩合反应，生成产物(4R)-3-[[(2S)-5-氧代-2-吡咯烷基]羰基]-4-噻唑烷羧酸酯。过滤除去不溶物，蒸干滤液直接投入下一步水解反应；

（4）匹多莫德的合成：将上步产物在常规无机碱水溶液下水解后调pH值，得到最终产品匹多莫德。

本发明所述的一种匹多莫德的合成方法，其进一步优选的具体步骤如下：

反应步骤（1）中，加入L-半胱氨酸和甲醛水溶液于溶剂中，搅拌反应8~24小时，反应体系降温析晶，过滤，滤饼用冷溶剂洗涤，收集固体干燥，得到L-噻唑烷-4-羧酸。

反应步骤（2）中，将L-噻唑烷-4-羧酸加入无水乙醇中，滴入氯化亚砜，反应升温至回流4~24小时。减压蒸馏除去乙醇，得到L-噻唑烷-4-羧酸酯盐酸盐的油状物。向反应体系中滴加碱溶液中和至pH值12~13，用有机溶剂萃取得到L-噻唑烷-4-羧酸酯的溶液，不经处理投入下一步反应。

反应步骤（3）中，将L-焦谷氨酸加入上步萃取溶液中，加入适量共沸剂共沸分水，分水至反应体系中水份含量低于500~1000ppm时停止分水，降温。加入缩合剂进行缩合反应，随着反应的进行，出现不溶物。反应8~24小时后，降温，过滤除去不溶物，蒸干滤液得到油状物，直接投入下一步水解反应。

反应步骤（4）中，将上步反应油状物溶解于自来水中，降温。缓慢滴入碱溶液，滴加完毕后，升温继续反应至终点。重新降温，滴入浓盐酸调pH=2，析出固体，继续搅拌析晶，过滤，滤饼用水淋洗得白色固体产物。

进一步地，步骤（3）中所述的共沸剂为四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丙酯、正己烷、环己烷、甲苯中的一种或几种；所述的缩合剂为N,N'-二环己基碳二亚胺、N,N'-二异丙基碳二亚胺或1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、1-羟基苯并三唑一水合物、2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸酯、O-苯并三氮唑-N,N,N',N'-四甲基脲四氟硼酸酯中的一种或几种。

本发明中间体不经分离，仅简单处理后投入下一步反应，中间体水份的除去采取共沸法而非分离后的烘箱干燥法。降低了工人劳动强度，简化了工艺流程，同时提高了收率降低了成本。为工业化生产提供了可行的方案，经我们实践，进行了放大生产。

附图说明

图1为匹多莫德的合成路线。

具体实施方式

为了更好的理解本发明专利的内容，下面以具体的实施实例为例，进一步说明本发明的的详细技术方案。但不应理解为本发明仅限于以下的实施例，凡具有本发明所述技术方案特征的均属于本发明的范围。

实施例1：

（1） L-噻唑烷-4-羧酸的合成

将100g L-半胱氨酸加入400ml纯化水中，接着加入38%甲醛水溶液100g，常温下搅拌反应过夜。将反应体系降温至5℃，低温搅拌析晶，用布氏漏斗过滤收集固体，滤饼用冷水淋洗得L-噻唑烷-4-羧酸湿品,湿品真空干燥得白色固体约90g。

（2）匹多莫德的合成

将上步产物90g L-噻唑烷-4-羧酸加入500ml无水乙醇中，滴入100g氯化亚砜，滴加完后升温回流8小时。减压蒸馏除去乙醇，滴加浓氨水，调节pH=12，用二氯甲烷萃取二次，二氯甲烷层加入无水硫酸钠干燥至无水。向萃取干燥液中分批加入79g L-焦谷氨酸，搅拌溶解后降温至0℃。滴加120g DCC的二氯甲烷溶液，滴加完毕后，升温至常温反应过夜，反应过程中出现不溶性固体环二己基脲。过滤，滤饼用二氯甲烷淋洗，蒸干溶剂。降温至5℃，缓慢滴入氢氧化钠溶液，滴加完毕后，室温继续反应至终点。滴入浓盐酸调pH=1，析出固体，过滤淋洗并干燥，得产品43.8g。

实施例2：

（1）L-噻唑烷-4-羧酸的合成

将80kg L-半胱氨酸加入400升纯化水中，接着加入38%甲醛水溶液80kg，常温下搅拌反应12小时。将反应体系降温至5℃，低温搅拌析晶，离心过滤收集固体，滤饼用水淋洗得L-噻唑烷-4-羧酸湿品,湿品真空干燥得白色固体约75kg。

（2）匹多莫德的合成

将75kg L-噻唑烷-4-羧酸加入无水乙醇中，滴入84kg氯化亚砜，滴加完后升温至回流，反应8小时。减压蒸馏除去乙醇，滴加碳酸氢钠溶液，调节pH=10，加入800升乙酸乙酯萃取二次，弃去水层，酯层加入共沸剂环己烷共沸至无水。向反应液中分批加入65 kgL-焦谷氨酸，搅拌溶解后降温至0℃。滴加DCC的乙酸乙酯溶液，滴加完毕后，升温至常温反应14小时，反应过程中出现大量固体。过滤，滤饼用乙酸乙酯淋洗，滤液浓缩至干得黄色油状物。降温至5℃，缓慢滴入氢氧化钠溶液，滴加完毕后，升至室温继续反应至终点。重新降温至5℃，滴入浓盐酸调pH=2，析出固体，继续搅拌析晶，过滤，滤饼用水淋洗并干燥，得白色固体匹多莫德42.5kg。

实施例3：

（1） L-噻唑烷-4-羧酸的合成

将100g L-半胱氨酸加入400ml纯化水中，接着加入38%甲醛水溶液100g，常温下搅拌反应过夜。向反应液中加入200ml乙醇，立即析出大量沉淀，过滤干燥得产品93.4g。

（2）匹多莫德的合成

将上步产物L-噻唑烷-4-羧酸加入500ml无水乙醇中，滴入100g氯化亚砜，有白色气体产生，升温回流5小时。减压蒸馏除去乙醇，滴加浓氨水，调节pH=12，用醋酸异丙酯萃取二次，酯层蒸干，再加醋酸异丙酯蒸干二次后保证反应体系中无水。加入500ml THF，并分批加入82g L-焦谷氨酸，搅拌溶解后降温至0℃。滴加125g DCC的THF溶液，升温至常温反应过夜，反应过程中出现不溶性固体环二己基脲。过滤，滤饼洗涤，滤液蒸干。降温至5℃，缓慢滴入氢氧化钾溶液，TLC跟踪反应完全。用浓盐酸调pH=1，降温并加入少许匹多莫德晶种，搅拌2小时后析出大量固体，过滤干燥得47.2g。

实施例4：

（1）L-噻唑烷-4-羧酸的合成

将50g L-半胱氨酸盐酸盐加入100ml纯化水中，接着加入38%甲醛水溶液50g，常温下搅拌反应过夜。将反应体系降温至5℃，滴加26.6g碳酸氢钠溶液中和，低温搅拌析晶，过滤洗涤干燥得固体43.3g。

（2）匹多莫德的合成

将上步产物L-噻唑烷-4-羧酸加入200ml无水乙醇中，滴入50g氯化亚砜，升温回流5小时。减压蒸馏除去乙醇，滴加浓氨水，调节pH=12，用二氯甲烷萃取二次，二氯甲烷层加入无水硫酸钠干燥至无水。向萃取干燥液中分批加入38g L-焦谷氨酸，搅拌溶解后降温至0℃。加入42g二异丙基乙胺，分批加入56g固体EDCI，升温至常温反应过夜。TLC跟踪反应完全，水洗，稀盐酸洗，饱和食盐水洗，二氯甲烷层蒸干。降温至5℃，缓慢滴入氢氧化钠溶液，滴加完毕后，室温继续反应至终点。滴入浓盐酸调pH=1，析出固体，过滤淋洗并干燥，得产品27.8g。

Claims (7)

1.匹多莫德的一种工业化规模制备方法，其特征包括以下反应及后处理步骤：

（1）L-噻唑烷-4-羧酸的合成：以L-半胱氨酸为原料，在甲醛水溶液中环合，降温过滤得到L-噻唑烷-4-羧酸；

（2）L-噻唑烷-4-羧酸酯的合成：以L-噻唑烷-4-羧酸与醇在催化剂存在下进行酯化，得到L-噻唑烷-4-羧酸酯的盐，该步反应不分离，调pH后萃取后直接投入下一步反应；

（3）(4R)-3-[[(2S)-5-氧代-2-吡咯烷基]羰基]-4-噻唑烷羧酸酯的合成：以L-噻唑烷-4-羧酸酯和L-焦谷氨酸为起始原料，共沸除水后在常用肽缩合剂作用下进行缩合反应，生成产物(4R)-3-[[(2S)-5-氧代-2-吡咯烷基]羰基]-4-噻唑烷羧酸酯，过滤除去不溶物，蒸干滤液直接投入下一步水解反应；

（4）匹多莫德的合成：将上步产物在常规无机碱水溶液下水解后调pH值，得到最终产品匹多莫德。

2.根据权利要求1所述制备方法，其中步骤（1）优选的技术特征如下：所述L-半胱氨酸与甲醛水溶液比例为1∶1～1∶5，优选为1∶2～1∶3；其中反应溶剂为水、甲醇、乙醇以及异丙醇中的一种或者二种混合溶剂，优选乙醇水溶液，比例优选为30%～70%。

3.根据权利要求1所述制备方法，其中步骤（2）优选的技术特征如下：所述醇为甲醇或乙醇，优选乙醇；所述催化剂为硫酸、强酸性离子交换树酯、固体强、氯化亚砜，乙酰氯、盐酸醇溶液等常用酯化催化剂，优选氯化亚砜；pH调节剂不限于有机碱三乙胺、二异丙基乙胺、吡啶等，也包括无机碱碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钾等，其中优选氢氧化钠；所述的萃取溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丙酯中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于：在步骤（2）中，所述pH值为10～14，优选pH值为12～13；所述萃取溶剂与L-噻唑烷-4-羧酸的重量体积比为1g∶5ml～1g∶30ml，优选为1g∶10ml～1g∶15ml。

5.根据权利要求1所述制备方法，其中步骤（3）优选的技术特征如下：所述的共沸除水溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丙酯、正己烷、环己烷、甲苯中的一种或几种；所述的缩合剂为N,N′-二环己基碳二亚胺、N,N′-二异丙基碳二亚胺或1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、1-羟基苯并三唑一水合物、2-(7-偶氮苯并三氮唑)-N,N,N′,N′-四甲基脲六氟磷酸酯、O-苯并三氮唑-N,N,N′,N′-四甲基脲四氟硼酸酯中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于：在步骤（3）中，所述溶剂共沸除水，除水指标为小于500～1000ppm，优选为小于500ppm；所述反应物与缩合剂比例为L-噻唑烷-4-羧酸酯∶L-焦谷氨酸∶缩合剂=1∶1～1.1∶1.1～1.5，优选为1∶1.1∶1.2。

7.根据权利要求1所述制备方法，其中步骤（4）优选的技术特征如下：所述的无机碱包括碳酸钠、碳酸钾、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾等，优选氢氧化钠；所述的pH调节剂为硫酸、盐酸、磷酸、醋酸等一种或其中几种，优选为盐酸水溶液；所述pH值为1～5，优选pH=2。