CN110407857B - 一种头孢硫脒的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医药技术领域,公开了一种头孢硫脒的制备工艺。以7‑ACA为原料,经硅烷化,与氯乙酰氯反应生成氯乙酰7‑ACA,在催化剂的作用下,与N,N‑二异丙基硫脲反应,生成头孢硫脒,与现有技术相比,本发明提供的头孢硫脒的制备工艺简单,产品杂质含量少,纯度较高,适合工业化生产。
Description
技术领域:
本发明涉及药物合成领域,具体涉及一种头孢硫脒的制备工艺。
背景技术:
头孢硫脒,其化学名称为(6R,7R)-3[(乙酰氧)甲基]-7-[α-(N,N-二异丙基硫脒基)-乙酰氨基]8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4,2,0]辛-2-烯-2-甲酸内铵盐。
头孢硫脒是一种β-内酰胺类抗生素,属于第一代头孢菌素,抗菌谱与头孢噻吩相似,对革兰氏阳性菌具有很好的效果,是一种抗G+肠球菌的专属头孢菌素,主要用于敏感菌所致的呼吸道感染、胆道、尿路、妇科病、败血病、肺炎、脑膜炎等感染,临床使用无菌结晶性粉末。
目前,生产头孢硫脒常用7-ACA与溴乙酰溴在碱的作用下反应生成溴乙酰7-ACA,再与N,N-二异丙基硫脲反应生成头孢硫脒。如专利CN1640878A公开了一种头孢硫脒的制备方法,使用丙酮和水为溶剂,在碳酸氢钠作用下在-10℃下反应,反应后滴加一种酸,乙酸乙酯萃取结晶,该类方法溴乙酰7-ACA的残留量较高,重结晶也很难去除,且溴乙酰溴价格较高。
傅海燕等人【头孢硫脒的改进制备[J]中国医药工业杂志,2009,40(12):888-889】以氯乙酰氯为原料与母核进行缩合反应,通过催化剂与N,N’-二异丙基硫脲反应从而得到头孢硫脒。本方法使用氯乙酰氯代替溴乙酰溴,降低了生产成本,且最后一步中不需要加碱,降低杂质产生的可能性,提高产品的稳定性和质量,产品含量>97%,但在氯乙酰7-ACA合成过程中,仍需要酸碱双滴加来控制PH,操作复杂,且氯乙酰氯反应活性较低,延长了工艺时间。
专利CN101704827A公开了一种合成头孢硫脒的新路线,N,N-二异丙基硫脲和碳酸氢钠在丙酮和水中与2-溴乙酸反应,然后在三苯基氧膦和三光气的作用下与7-ACA反应生成头孢拉硫脒。该方法仍然需要加入水,且需要酸碱双滴加调节析晶,工艺较复杂。
刘丹青等人【头孢硫脒的合成方法改进[J].中国药物化学杂志,2001,11(5):293-294】以1,3-二异丙基脒基-2-硫代-乙酸盐酸盐为原料,经Vilsmeier试剂活化后,与带有保护基的7-ACA缩合得到头孢硫脒,本方法操作简便,适宜于规模生产,但收率只有56%。
CN101921284A公开了一种头孢硫脒的新方法,先将7-ACA用BSA硅烷化,再与溴乙酰溴反应,再在碱性试剂中与N,N-二异丙基硫脲反应生成头孢硫脒,该方法用BSA硅烷化解决了生产中碳酸氢钠溶解时带来的操作不便,避免了7-ACA长时间在碱性溶剂的不稳定性,但精制后纯度为98.48%,并不理想。
综上所述,现有技术中头孢硫脒的合成方法主要存在以下问题:
(1)合成头孢硫脒中间体的过程中反应溶剂有水,溴乙酰溴易水解,不利于反应进行。
(2)溴乙酰溴反应活性高,但价格昂贵,且易产生溴乙酰7-ACA杂质;氯乙酰氯价格较低,但反应活性也较低。
(3)反应过程需要酸碱双滴加,操作复杂,不易控制。
发明内容:
为了克服现有技术中存在的不足,与现有技术相比,本发明提供的头孢硫脒的制备工艺简单,产品杂质含量少,纯度较高,适合工业化生产。
本发明提供的头孢硫脒的制备工艺,按以下步骤进行:
(1)7-ACA先在室温下与硅烷化试剂反应,然后降温至0-10℃,在催化剂1的作用下缓慢滴加氯乙酰氯,生成氯乙酰7-ACA;
(2)氯乙酰7-ACA在催化剂2作用下与N,N-二异丙基硫脲在室温下反应,反应结束后减压浓缩,加入无水乙醇,升温至40~50℃溶解,溶清后降温至0~10℃析晶,得到头孢硫脒;
反应路线如下:
其中:
步骤(1)中所用硅烷化试剂为六甲基二硅胺烷和三甲基氯硅烷的混合物,六甲基二硅胺烷、甲三基氯硅烷与7-ACA的摩尔比为1.1~1.5:0.4~0.8:1。
步骤(1)中所用催化剂1为氧化镁、氧化铝、氧化亚铜中的一种或几种。
步骤(1)中所用催化剂1与7-ACA的摩尔比为1.0~1.2:1。
步骤(1)中氯乙酰氯与7-ACA的摩尔比为1.1:1。
步骤(2)中所用催化剂2为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二异丙基乙胺中的一种或几种。
步骤(2)中所用催化剂2与7-ACA的摩尔比为1.0~2.0:1。
步骤(2)中无水乙醇与氯乙酰7-ACA的比为8~10:1mL/g。
与现有技术相比,本发明取得以下有益效果:
氯乙酰7-ACA合成过程:
(1)使用两种硅烷化试剂,第二种起到催化硅烷化作用,提升了硅烷化效率,硅烷化保护后直接酰化,只需要控制温度和滴加时间,简单易操作。
(2)使用氯乙酰氯代替溴乙酰溴,降低了成本,同时使用一种金属氧化物催化剂,提高了氯乙酰氯的反应活性。
(3)反应过程为无水操作,避免酰氯水解,减少杂质的产生,产品纯度较高。
(4)采用水解脱保护基的形式析晶,改变原有调节酸度析晶方式,操作简单,且得到的产品易甩滤,易干燥。
(5)无需活性炭脱色,产品色级较低且稳定。
头孢硫脒合成过程:
(1)使用催化剂代替碱,所得产品色泽较好,质量稳定。
(2)析晶过程采用无水乙醇溶解析晶,产品无需精制,纯度高,水分低。
具体实施方式:
实施例1氯乙酰7-AC A的制备
250mL反应瓶中加入二氯甲烷60mL,边搅拌边加入7-ACA10.88g,加入六甲基二硅胺烷7.10g,三甲基氯硅烷1.74g,室温下搅拌1h,HPLC监控反应完全,降温至0-10℃,加入氧化镁1.61g,缓慢滴加氯乙酰氯4.93g,滴加完毕后升至室温,1h后HPLC检测反应结束,过滤,滤液称重,35℃下减压浓缩至滤液重量减半,加入纯化水120mL,室温下搅拌,析出晶体,养晶30min,抽滤,纯化水洗涤,45℃下真空干燥2h,得氯乙酰7-ACA白色粉末12.57g,色级<YG3,收率90.3%,HPLC检测纯度99.3%,7-ACA0.02%。
实施例2氯乙酰7-ACA的制备
250mL反应瓶中加入二氯甲烷60mL,边搅拌边加入7-ACA10.88g,加入六甲基二硅胺烷8.39g,三甲基氯硅烷2.61g,室温下搅拌1h,HPLC监控反应完全,降温至0-10℃,加入氧化铝4.49g,缓慢滴加氯乙酰氯4.93g,滴加完毕后升至室温,1h后HPLC检测反应结束,过滤,滤液称重,35℃下减压浓缩至滤液重量减半,加入纯化水120mL,室温下搅拌,析出晶体,养晶30min,抽滤,纯化水洗涤,45℃下真空干燥2h,得氯乙酰7-ACA白色粉末12.79g,色级<YG3,收率91.9%,HPLC检测纯度99.2%,7-ACA0.03%。
实施例3氯乙酰7-ACA的制备
250mL反应瓶中加入二氯甲烷60mL,边搅拌边加入7-ACA10.88g,加入六甲基二硅胺烷9.68g,三甲基氯硅烷3.48g,室温下搅拌1h,HPLC监控反应完全,降温至0-10℃,加入氧化亚铜1.61g,缓慢滴加氯乙酰氯4.93g,滴加完毕后升至室温,1h后HPLC检测反应结束,过滤,滤液称重,35℃下减压浓缩至滤液重量减半,加入纯化水120mL,室温下搅拌,析出晶体,养晶30min,抽滤,纯化水洗涤,45℃下真空干燥2h,得氯乙酰7-ACA白色粉末13.08g,色级<YG3,收率94.0%,HPLC检测纯度99.3%,7-ACA0.01%。
实施例4氯乙酰7-ACA的制备
250mL反应瓶中加入二氯甲烷60mL,边搅拌边加入7-ACA10.88g,加入六甲基二硅胺烷9.68g,三甲基氯硅烷1.74g,室温下搅拌1h,HPLC监控反应完全,降温至0-10℃,加入氧化镁1.61g,缓慢滴加氯乙酰氯4.93g,滴加完毕后升至室温,1h后HPLC检测反应结束,过滤,滤液称重,35℃下减压浓缩至滤液重量减半,加入纯化水120mL,室温下搅拌,析出晶体,养晶30min,抽滤,纯化水洗涤,45℃下真空干燥2h,得氯乙酰7-ACA白色粉末12.82g,色级<YG3,收率92.1%,HPLC检测纯度99.4%,7-ACA0.02%。
实施例5头孢硫脒的制备
在250ml反应瓶中加入100mL二氯甲烷,10.44g实施例1所得氯乙酰7-ACA,3.88gN,N-二异丙基乙胺,边搅拌边加入N,N-二异丙基硫脲5.28g,室温搅拌2h,HPLC检测反应完全。反应液在35℃下减压浓缩至无明显液体流下,加入无水乙醇80mL,升温至40~50℃搅拌溶解,溶清后降温至0~10℃,有固体析出,继续搅拌2h。抽滤,无水乙醇洗涤,40℃真空干燥4h,得头孢硫脒12.33g。收率87.1%,纯度99.6%,最大单杂0.14%,水分0.15%。
实施例6头孢硫脒的制备
在250ml反应瓶中加入100mL二氯甲烷,10.44g实施例1所得氯乙酰7-ACA,3.29gN,N-二甲基甲酰胺,边搅拌边加入N,N-二异丙基硫脲5.28g,室温搅拌2h,HPLC检测反应完全。反应液在35℃下减压浓缩至无明显液体流下,加入无水乙醇90mL,升温至40~50℃搅拌溶解,溶清后降温至0~10℃,有固体析出,继续搅拌2h。抽滤,无水乙醇洗涤,40℃真空干燥4h,得头孢硫脒13.06g。收率92.2%,纯度99.9%,最大单杂0.06%,水分0.07%。
实施例7头孢硫脒的制备
在250ml反应瓶中加入100mL二氯甲烷,10.44g实施例1所得氯乙酰7-ACA,5.23gN,N-二甲基乙酰胺,边搅拌边加入N,N-二异丙基硫脲5.28g,室温搅拌2h,HPLC检测反应完全。反应液在35℃下减压浓缩至无明显液体流下,加入无水乙醇100mL,升温至40~50℃搅拌溶解,溶清后降温至0~10℃,有固体析出,继续搅拌2h。抽滤,无水乙醇洗涤,40℃真空干燥4h,得头孢硫脒12.68g。收率89.6%,纯度99.8%,最大单杂0.09%,水分0.10%。
实施例8头孢硫脒的制备
在250ml反应瓶中加入100mL二氯甲烷,10.44g实施例1所得氯乙酰7-ACA,7.75gN,N-二异丙基乙胺,边搅拌边加入N,N-二异丙基硫脲5.28g,室温搅拌2h,HPLC检测反应完全。反应液在35℃下减压浓缩至无明显液体流下,加入无水乙醇80mL,升温至40~50℃搅拌溶解,溶清后降温至0~10℃,有固体析出,继续搅拌2h。抽滤,无水乙醇洗涤,40℃真空干燥4h,得头孢硫脒12.84g。收率90.7%,纯度99.8%,最大单杂0.11%,水分0.14%。
对比例1
250mL反应瓶中加入二氯甲烷60mL,边搅拌边加入7-ACA10.88g,加入六甲基二硅胺烷7.10g,室温下搅拌1.5h,HPLC监控反应结束,降温至0-10℃,加入氧化镁1.61g,缓慢滴加氯乙酰氯4.93g,滴加完毕后升至室温,1h后HPLC检测反应结束,过滤,滤液称重,35℃下减压浓缩至滤液重量减半,加入纯化水120mL,析出晶体,养晶30min,抽滤,纯化水洗涤,45℃真空干燥2h,得氯乙酰7-ACA白色粉末11.72g,色级<YG3,收率84.2%,HPLC检测纯度99.10%,7-ACA0.10%。
对比例2
250mL反应瓶中加入二氯甲烷60mL,边搅拌边加入7-ACA10.88g,加入六甲基二硅胺烷7.10g,三甲基氯硅烷1.74g,室温下搅拌1h,HPLC监控反应完全,降温至0-10℃,缓慢滴加氯乙酰氯4.93g,滴加完毕后升至室温,3h后HPLC检测反应结束,加入纯化水120mL,析出晶体,养晶30min,抽滤,纯化水洗涤,45℃真空干燥2h,得氯乙酰7-ACA白色粉末11.48g,色级<YG3,收率,82.5%,HPLC检测纯度98.26%,7-ACA0.17%。
对比例3
250mL反应瓶中加入二氯甲烷60mL,边搅拌边加入7-ACA10.88g,加入六甲基二硅胺烷7.10g,室温下搅拌1.5h,HPLC监控反应完全,降温至0-10℃,缓慢滴加氯乙酰氯4.93g,滴加完毕后升至室温,3h后HPLC检测反应结束,过滤,滤液称重,35℃下减压浓缩至滤液重量减半,加入纯化水120mL,析出晶体,养晶30min,抽滤,纯化水洗涤,45℃真空干燥2h,得氯乙酰7-ACA白色粉末10.70g,色级Y3,收率76.9%,HPLC检测纯度97.65%,7-ACA0.44%。
对比例4
在250ml反应瓶中加入100mL二氯甲烷,10.44g实施例1所得氯乙酰7-ACA,边搅拌边加入5.28g N,N-二异丙基硫脲,室温搅拌3小时,HPLC检测反应原料有一半剩余,继续搅拌2h后原料仍有一半剩余,不做后处理。
对比例5
在250ml反应瓶中加入100mL二氯甲烷,10.44g实施例1所得氯乙酰7-ACA,6.07g三乙胺,边搅拌边加入5.28g N,N-二异丙基硫脲,室温搅拌3小时,HPLC检测反应结束。反应液在35℃下减压浓缩至无明显液体流下,加入无水乙醇80mL,升温至40~50℃搅拌溶解,溶清后降温至0~10℃,有固体析出,继续搅拌2h。抽滤,无水乙醇洗涤,40℃真空干燥4h,得头孢硫脒12.64g。收率89.3%,纯度94.3%,最大单杂2.04%,水分1.20%。
对比例6
在250ml反应瓶中加入100mL二氯甲烷,10.44g实施例1所得氯乙酰7-ACA,3.88gN,N-二异丙基乙胺,边搅拌边加入5.28g N,N-二异丙基硫脲,室温搅拌2小时,HPLC检测反应完全。反应液在35℃下减压浓缩至无明显液体流下,加入120mL丙酮,有固体析出,继续搅拌2h。抽滤,丙酮洗涤,40℃真空干燥4h,得头孢硫脒11.68g。收率82.5%,纯度97.05%,最大单杂0.73%,水分0.67%。
Claims (6)
2.根据权利要求1所述的头孢硫脒的制备工艺,其特征在于,步骤(1)中所用硅烷化试剂六甲基二硅胺烷、三甲基氯硅烷与7-ACA的摩尔比为1.1~1.5:0.4~0.8:1。
3.根据权利要求1所述的头孢硫脒的制备工艺,其特征在于,步骤(1)中所用催化剂1与7-ACA的摩尔比为1.0~1.2:1。
4.根据权利要求1所述的头孢硫脒的制备工艺,其特征在于,步骤(1)中氯乙酰氯与7-ACA的摩尔比为1.1:1。
5.根据权利要求1所述的头孢硫脒的制备工艺,其特征在于,步骤(2)中所用催化剂2与氯乙酰7-ACA的摩尔比为1.0~2.0:1。
6.根据权利要求1所述的头孢硫脒的制备工艺,其特征在于,步骤(2)中无水乙醇与氯乙酰7-ACA的体积质量比为8~10:1mL/g。
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