CN111377857A - 一种米力农的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种米力农的合成方法，属于药物合成技术领域。该方法以1‑(4‑吡啶基)‑2‑丙酮为原料与2‑氰基‑3‑二甲胺基丙烯酰胺在碱性条件下加热反应，得米力农。该合成米力农的方法，操作简便，安全性高，收率高，适合工业化放大生产。所得高纯度的米力农成品，外观及纯度均达到标准。

Description

一种米力农的合成方法
技术领域
本发明属于药物合成技术领域，具体涉及一种米力农的合成方法。
背景技术
米力农(Milrinone)，又名甲氰吡啶酮，其CAS号为：78415-72-2，系1,6-二氢-2-甲基-6-氧代-[3,4'-联吡啶]-5-甲腈的通用名称，最早由美国Sterling公司研制开发成功，1987年首次在美国被FDA批准，并于1992年在美国正式上市，随后在英国、法国、德国、荷兰、比利时和巴西等国家上市销售，临床上用其乳酸盐，主要适用于治疗顽固性心力衰竭和已发生洋地黄中毒的心力衰竭病人，新近研究显示米力农还可用于心外科体外循环后低心排综合征、解除搭桥血管痉挛、改善心脏原位移植病人心功能及抗炎症反应、改善内脏血流灌注等。其化学结构如下所示：
Figure BDA0001931703510000011
米力农系非洋地黄、非儿茶酚胺类强心药，是磷酸二酯酶抑制剂代表药，为氨力农(Amrinone)的同系药物，它能选择性地抑制心肌细胞内的磷酸二酯酶III(PDE III)，改变细胞内外钙离子的转运，增强心肌收缩力，在治疗充血性心力衰竭(CHF)和扩张血管等方面正在发挥越来越重要的作用。其效力比氨力农强10～30倍，而无后者的血小板减少和低血压等不良反应。
目前报道的关于米力农的合成工艺主要有以下几类方法：
第一类方法是采用“直线式”合成路线(如US4469871A，US4413127A，EP0095152，US4313951A，J.Med.Chem.,1986,29,635-640，CN103288725B，CN104387320B，CN1253439C，CN106243032A，CN105777626A，CN104526975A，CN101143844A等)：首先以4-甲基吡啶为起始原料，制备出1-(4-吡啶基)-2-丙酮，该步反应可以通过两条路径实现，第一条路径是在正丁基锂或苯基锂条件下与乙酸乙酯反应。第二条路径是4-甲基吡啶和乙酰氯在室温下反应16h。之后1-(4-吡啶基)-2-丙酮与原甲酸三烷基酯或N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛(DMF-DMA)反应后再与α-氰基乙酰胺或丙二腈经“一锅煮”反应得到米力农粗品，再通过重结晶得到注射级的精品米力农。“直线式”合成路线，路线较长，1-(4-吡啶基)-2-丙酮的利用率较低，导致其生产成本较高；在最后环化步骤中，所应用的丙二腈毒性较大。
Figure BDA0001931703510000021
第二类方法是采用“汇聚式”合成路线(如Heterocycles,Vol.23,NO.6,1985,1479-1482，CN103664773A等)：该路线同样以4-甲基吡啶为起始原料，制备出1-(4-吡啶基)-2-丙酮，然后再以丙二腈和原甲酸三乙酯为原料制备出α-乙氧基亚甲基丙二腈，最后将1-(4-吡啶基)-2-丙酮和α-乙氧基亚甲基丙二腈反应制备出米力农粗品，通过重结晶得到精品米力农。此方法得到的粗品颜色发红，需要三次精制得到最终成品，总收率只有38％左右，与其他路线的70％的收率相比并无明显优势。
Figure BDA0001931703510000022
第三类方法则是专利CN105037261B公开的以丙酮与甲酸乙酯为起始物料，在碱性条件下缩合后，与α-氰基乙酰胺环合后经NBS溴代制得关键中间体，最后与1-吡啶硼酸进行Suzuki偶联反应合成米力农。该工艺在溴代反应中应用到毒性较大的二氯乙烷作为反应溶剂。此外，文献Adv.Synth.Catal.,2010,352,3255-3266公开了该方案通过一步直接偶联反应合成米力农反应性能较差的依据，作者则以苄基对羟基进行保护后再偶联，最后氢解脱苄基制得米力农成品，使得反应步骤延长，同样不适合工业化放大生产。
Figure BDA0001931703510000031
第四类方法是文献Heterocycles,Vol.31,NO.3,1990,523-527公开的一种以2-烷氧基-5-溴-6-甲基吡啶为原料，在正丁基锂的碱性条件下经碘化亚铜催化在-78℃与乙氧甲酰基吡啶盐酸盐反应后，再经空气氧化后制得3,4'-联吡啶衍生物，3,4'-联吡啶衍生物经氢解脱保护基，NBS溴代后，最后与氰化钾反应制得目标产品。该合成路线比较复杂，需要预先制备乙氧甲酰基吡啶盐酸盐，并且反应条件苛刻，需要在-78℃下进行，对设备要求较高，同时氰基的引入采用剧毒品氰化钾，使得工艺安全性较低，不适合工业化生产。
Figure BDA0001931703510000032
综上所述，在已经被报道的合成米力农的技术方法中，主要存在以下问题：
(1)现有的米力农合成方法所制备的米力农纯度不高，颜色发红，通过进一步精制手段也很难达到预定的高纯度效果。
(2)现有的米力农的合成过程，普遍存在反应步骤较长，由此造成整体收率偏低。
(3)现有的米力农的合成路线比较复杂，反应条件苛刻，一些需要应用剧毒品氰化钾或丙二腈，使得该工艺操作安全性较低，工业化生产较难实现。
纵观现有技术存在的较多问题，研究寻找一条反应条件温和，操作过程简便，产品收率高、纯度高，生产成本低、适合工业化生产的米力农的制备方法仍是目前需要解决的问题。
发明内容
针对目前现有米力农制备技术存在的问题，本发明提供了一种新的米力农的合成方法。该方法反应条件温和，操作过程简便，生产成本低，所制得的目标产品具有较高的纯度、收率。
本发明的具体技术方案如下：
一种米力农的合成方法，以1-(4-吡啶基)-2-丙酮即SM-1为原料与2-氰基-3-二甲胺基丙烯酰胺即SM-2反应，得到米力农，反应式如下：
Figure BDA0001931703510000041
一种米力农的合成方法，具体包括以下步骤：
将1-(4-吡啶基)-2-丙酮、2-氰基-3-二甲胺基丙烯酰胺加入有机溶剂中，搅拌混匀，在碱性环境下，控温反应，TLC跟踪检测，反应完毕，反应液降至室温；反应液加酸调节pH值，搅拌析晶，待类白色固体全部析出，过滤，所得滤饼用纯化水热打浆洗涤，过滤，干燥，即得米力农。
优选地，所述SM-1与SM-2的投料摩尔比为1：1.2～1.8，其中特别优选1：1.5。
优选地，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇中的一种或其组合，其中特别优选乙醇。
优选地，所述SM-1与有机溶剂的投料质量体积比为1：5～10，g/mL。
优选地，所述调节溶液碱性环境的碱为无机碱或有机碱，无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡中的一种或其组合，其中无机碱为碱或其水溶液；有机碱为甲醇钠、乙醇钠、异丙醇钠、叔丁醇钠中的一种或其组合；特别优选氢氧化钠水溶液。
优选地，所述碱性环境pH值为12～14。
优选地，所述反应温度为60～85℃，具体反应温度为所选有机溶剂的回流温度。
优选地，所述酸为甲酸、乙酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸中的一种或其组合，其中特别优选乙酸。
优选地，所述加酸调节pH值至6～7。
优选地，所述打浆洗涤用纯化水与SM-1的质量体积比为2～4：1。
优选地，所述纯化水热打浆洗涤温度为40～50℃。
本发明提供了一种新的“汇聚式”米力农合成方法，此方法操作简便，有效避免了氰化钾或丙二腈剧毒品的使用，提高了操作的安全性；此方法合成的米力农只需通过简单的热水打浆即可有效除去反应中生成的二甲胺盐，外观及纯度均达到标准；运用此方法合成米力农，由现有公开的米力农普遍收率70％左右提升至90％左右，大大提高了原料的利用率和反应收率，节约了生产成本，更适于工业化生产。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明，应该正确理解的是：本发明的实施例仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，所以，在本发明的方法前提下对本发明的简单改进均属于本发明要求保护的范围。
实验所用物料：化合物1-(4-吡啶基)-2-丙酮(SM-1)可购买，也可参照现有公开的技术制备；化合物2-氰基-3-二甲胺基丙烯酰胺(SM-2)可购买，也可参照现有公开的技术制备；其他实验所用物料未标明来源和规格的均为市售分析纯或化学纯。
本发明采用HPLC测定米力农的纯度，色谱条件如下：
色谱柱：Agilent ZORBAX Rx-C8(4.6mm×250mm,5.0μm)；
流动相：磷酸氢二钾缓冲液(2.7g K2HPO4+2.4mL三乙胺+800mL水，用H3PO4调节pH至7.5)-乙腈(80：20)；
柱温：30℃；
检测波长：220nm；
流速：1.0mL/min；
进样量：20μL。
以下各实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。
实施例1
将1-(4-吡啶基)-2-丙酮(SM-1，13.56g，0.10mol)、2-氰基-3-二甲胺基丙烯酰胺(SM-2，20.87g，0.15mol)加入乙醇(100mL)中，搅拌混匀，滴加7.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH值至13，控温75～80℃反应，TLC检测反应完全后，反应结束，反应液降至室温；反应液用乙酸调节pH值至6～7，搅拌析晶，待类白色固体全部析出，抽滤，所得滤饼用纯化水(40mL)于40～45℃打浆1h后抽滤，滤饼真空干燥，得白色结晶米力农19.12g，HPLC：99.97％，收率90.6％。
实施例2
将1-(4-吡啶基)-2-丙酮(SM-1，13.54g，0.10mol)、2-氰基-3-二甲胺基丙烯酰胺(SM-2，16.70g，0.12mol)加入乙醇(80mL)中，搅拌混匀，滴加7.0mol/L氢氧化钾溶液调节pH值至12；控温75～80℃反应，TLC检测反应完全后，反应结束，反应液降至室温；反应液用乙酸调节pH值至6～7，搅拌析晶，待类白色固体全部析出，抽滤，所得滤饼用纯化水(40mL)于40～45℃打浆1h后抽滤，滤饼真空干燥，得白色结晶米力农18.84g，HPLC：99.94％，收率89.3％。
实施例3
将1-(4-吡啶基)-2-丙酮(SM-1，13.57g，0.10mol)、2-氰基-3-二甲胺基丙烯酰胺(SM-2，15.28g，0.11mol)加入乙醇(80mL)中，搅拌混匀，滴加8.0mol/L氢氧化钡溶液调节pH值至13；控温75～80℃反应，TLC检测反应完全后，反应结束，反应液降至室温；反应液用乙酸调节pH至6～7，搅拌析晶，待类白色固体全部析出，抽滤，所得滤饼用纯化水(30mL)于40～45℃打浆1h后抽滤，滤饼真空干燥，得白色结晶米力农17.56g，HPLC：99.88％，收率83.2％。
实施例4
将1-(4-吡啶基)-2-丙酮(SM-1，13.55g，0.10mol)、2-氰基-3-二甲胺基丙烯酰胺(SM-2，25.04g，0.18mol)加入乙醇(120mL)中，搅拌混匀，滴加7.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH值至14；控温75～80℃反应，TLC检测反应完全后，反应结束，反应液降至室温；反应液用乙酸调节pH值至6～7，搅拌析晶，待类白色固体全部析出，抽滤，所得滤饼用纯化水(45mL)于45～50℃打浆1h后抽滤，滤饼真空干燥，得白色结晶米力农19.01g，HPLC：99.92％，收率90.1％。
实施例5
将1-(4-吡啶基)-2-丙酮(SM-1，13.57g，0.10mol)、2-氰基-3-二甲胺基丙烯酰胺(SM-2，26.42g，0.19mol)加入乙醇(120mL)中，搅拌混匀，滴加7.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH值至13；控温75～80℃反应，TLC检测反应完全后，反应结束，反应液降至室温；反应液用乙酸调节pH值至6～7，搅拌析晶，待类白色固体全部析出，抽滤，所得滤饼用纯化水(50mL)于45～50℃打浆1h后抽滤，滤饼真空干燥，得白色结晶米力农18.65g，HPLC：99.76％，收率88.4％。
实施例6
将1-(4-吡啶基)-2-丙酮(SM-1，13.54g，0.10mol)、2-氰基-3-二甲胺基丙烯酰胺(SM-2，20.85g，0.15mol)加入乙醇(100mL)中，搅拌混匀，滴加7.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH值至11.5，控温75～80℃反应，TLC检测反应完全后，反应结束，反应液降至室温；反应液用乙酸调节pH值至6～7，搅拌析晶，待类白色固体全部析出，抽滤，所得滤饼用纯化水(40mL)于40～45℃打浆1h后抽滤，滤饼真空干燥，得白色结晶米力农17.18g，HPLC：99.52％，收率81.4％。
实施例7
将1-(4-吡啶基)-2-丙酮(SM-1，13.56g，0.10mol)、2-氰基-3-二甲胺基丙烯酰胺(SM-2，20.88g，0.15mol)加入乙醇(100mL)中，搅拌混匀，滴加7.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH值至13，控温75～80℃反应，TLC检测反应完全后，反应结束，反应液降至室温；反应液用乙酸调节pH值至5.0～5.5，搅拌析晶，待类白色固体全部析出，抽滤，所得滤饼用纯化水(40mL)于40～45℃打浆1h后抽滤，滤饼真空干燥，得白色结晶米力农17.43g，HPLC：99.79％，收率82.6％。
实施例8
向乙醇(80mL)中加入乙醇钠，边加边搅拌，调节溶液pH值至13；将1-(4-吡啶基)-2-丙酮(SM-1，13.54g，0.10mol)、2-氰基-3-二甲胺基丙烯酰胺(SM-2，20.86g，0.15mol)加入上述乙醇溶液后，边搅拌混匀边补加乙醇钠调节溶液pH值至13；控温75～80℃反应，TLC检测反应完全后，反应结束，反应液降至室温；反应液用氢溴酸调节pH值至6～7，搅拌析晶，待类白色固体全部析出，抽滤，所得滤饼用纯化水(50mL)于45～50℃打浆1h后抽滤，滤饼真空干燥，得白色结晶米力农19.03g，HPLC：99.95％，收率90.2％。
实施例9
向甲醇(80mL)中加入甲醇钠，边加边搅拌，调节溶液pH值至12；将1-(4-吡啶基)-2-丙酮(SM-1，13.53g，0.10mol)、2-氰基-3-二甲胺基丙烯酰胺(SM-2，20.83g，0.15mol)加入上述甲醇溶液后，边搅拌混匀边补加甲醇钠调节溶液pH值至12；控温65～70℃反应，TLC检测反应完全后，反应结束，反应液降至室温；反应液用甲酸调节pH值至6～7，搅拌析晶，待类白色固体全部析出，抽滤，所得滤饼用纯化水(40mL)于40～45℃打浆1h后抽滤，滤饼真空干燥，得白色结晶米力农18.95g，HPLC：99.94％，收率89.8％。
实施例10
向异丙醇(100mL)中加入异丙醇钠，边加边搅拌，调节溶液pH值至13；将1-(4-吡啶基)-2-丙酮(SM-1，13.56g，0.10mol)、2-氰基-3-二甲胺基丙烯酰胺(SM-2，20.85g，0.15mol)加入上述异丙醇溶液后，边搅拌混匀边补加异丙醇钠调节溶液pH值至13；控温80～85℃反应，TLC检测反应完全后，反应结束，反应液降至室温；反应液用氢碘酸调节pH值至6～7，搅拌析晶，待类白色固体全部析出，抽滤，所得滤饼用纯化水(50mL)于45～50℃打浆1h后抽滤，滤饼真空干燥，得白色结晶米力农18.88g，HPLC：99.96％，收率89.5％。
实施例11
向叔丁醇(90mL)中加入叔丁醇钠，边加边搅拌，调节溶液pH值至12；将1-(4-吡啶基)-2-丙酮(SM-1，13.52g，0.10mol)、2-氰基-3-二甲胺基丙烯酰胺(SM-2，20.82g，0.15mol)加入上述叔丁醇溶液后，边搅拌混匀边补加叔丁醇钠调节溶液pH值至12；控温80～85℃反应，TLC检测反应完全后，反应结束，反应液降至室温；反应液用盐酸调节pH至6～7，搅拌析晶，待类白色固体全部析出，抽滤，所得滤饼用纯化水(40mL)于45～50℃打浆1h后抽滤，滤饼真空干燥，得到白色结晶米力农19.03g，HPLC：99.95％，收率90.2％。
实施例12
向乙醇(100mL)中加入氢氧化钠，边加边搅拌，调节溶液pH值至14；将1-(4-吡啶基)-2-丙酮(SM-1，13.54g，0.10mol)、2-氰基-3-二甲胺基丙烯酰胺(SM-2，20.85g，0.15mol)加入上述乙醇溶液后，边搅拌混匀边补加氢氧化钠调节溶液pH值至14；控温75～80℃反应，TLC检测反应完全后，反应结束，反应液降至室温；反应液用甲酸调节pH值至6～7，搅拌析晶，待类白色固体全部析出，抽滤，所得滤饼用纯化水(40mL)于45～50℃打浆1h后抽滤，滤饼真空干燥，得白色结晶米力农19.07g，HPLC：99.97％，收率90.4％。

Claims (10)

1.一种米力农的合成方法，其特征在于，以1-(4-吡啶基)-2-丙酮即SM-1为原料与2-氰基-3-二甲胺基丙烯酰胺即SM-2反应，得米力农，反应式如下：
Figure FDA0001931703500000011
2.根据权利要求1所述的米力农的合成方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
将1-(4-吡啶基)-2-丙酮、2-氰基-3-二甲胺基丙烯酰胺加入有机溶剂中，搅拌混匀，在碱性环境下，控温至反应结束，反应液降至室温后，经析晶，过滤，洗涤，干燥，得米力农。
3.根据权利要求2所述的米力农的合成方法，其特征在于，所述SM-1与SM-2的投料摩尔比为1：1.2～1.8。
4.根据权利要求2所述的米力农的合成方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇中的一种或其组合。
5.根据权利要求2所述的米力农的合成方法，其特征在于，所述调节溶液碱性环境的碱为无机碱或有机碱，无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡中的一种或其组合；有机碱为甲醇钠、乙醇钠、异丙醇钠、叔丁醇钠中的一种或其组合。
6.根据权利要求2所述的米力农的合成方法，其特征在于，所述碱性环境pH值为12～14。
7.根据权利要求2所述的米力农的合成方法，其特征在于，所述反应温度为60～85℃。
8.根据权利要求2所述的米力农的合成方法，其特征在于，所述析晶方法为向反应液加酸调节pH值，搅拌析晶。
9.根据权利要求8所述的米力农的合成方法，其特征在于，所述酸为甲酸、乙酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸中的一种或其组合。
10.根据权利要求8所述的米力农的合成方法，其特征在于，所述加酸调节pH值至6～7。
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