CN113372271A - 一种顺苯磺酸阿曲库铵的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种顺苯磺酸阿曲库铵的制备方法。该方法包括以下步骤:在催化剂作用下,将化合物5和1,5‑戊二醇在有机溶剂中进行如下所示的酯化反应,得到化合物1;其中,所述的酯化反应的温度为40‑55℃,在所述的酯化反应中,通过分水器除去反应生成的水。本发明的制备方法收率较高、杂质含量低、工艺稳定性好、后处理简单、反应条件温和以及绿色环保,具有好应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种顺苯磺酸阿曲库铵的制备方法。
背景技术
顺苯磺酸阿曲库铵为雅培和葛兰素史克(GlaxoSmithKline)联合研发的新一代肌松剂,于1996年在英国上市,商品名为Nimbex。
作为新型中时强效肌松药,不会产生麻醉作用,具有起效及恢复迅速,不释放组胺,对心血管影响小,无蓄积作用,代谢产物无毒性及肌松效应等优点。广泛用于手术操作以及重症监护治疗,作为全麻的辅助用药或在重症监护病房(ICU)起镇静作用,它可以松弛骨骼肌,使气管插管和机械通气易于进行,不仅便于手术操作,也有助于避免深麻醉带来的危害。
顺苯磺酸阿曲库铵是阿曲库铵的升级产品,肌松效能优于阿曲库铵,约为3-4倍,安全性也显著优于阿曲库铵,具体结构如下:
目前顺苯磺酸阿曲库铵的制备方法主要有以下几种路线:
路线1:以四氢罂粟碱和双丙烯酸戊二醇酯缩合,所得缩合物和苯磺酸甲酯反应成季铵盐,即为苯磺酸阿曲库铵。顺苯磺酸阿曲库铵是苯磺酸阿曲库铵的十个同分异构体之一,然后再分离得到顺苯磺酸阿曲库铵。此路线简单但是分离难度较大。
路线2:WO1992000965中公开的方法,路线与路线1类似,用四氢罂粟碱拆分后得到的R-四氢罂粟碱作为原料,经缩合成季铵盐得到含有顺顺、顺反、反反三个组分的混合物,通过柱层析方式分离纯化即可得到苯磺酸顺曲库铵产品,其中反反异构体小于3%、顺反异构体小于5%。该方法是目前较主流的顺苯磺酸阿曲库铵合成路线,但是其他两种异构体较难分离除去,仍不能满足作为药物的基本要求。
在WO2010128518、CN102898370、CN106008341等多个专利中也均以上述路线为基础,虽然优化了不同的反应条件与纯化方式,但仍避免不了在最后一步成品的纯化中,使用硅胶柱层析法、中性氧化铝柱层析法、大孔树脂洗脱、制备液相等分离纯化方式。生产成本巨大,操作繁琐,难以产业化。
路线3:专利WO2008132746采用R-四氢罂粟碱与丙烯酸叔丁酯反应生成草酸盐,再与苯磺酸甲酯反应得到季胺盐,其中季胺盐有顺反两种构型,经过溶剂乙酸乙酯与二氯甲烷纯化得到顺式构型,纯度在97%以上,将季胺盐在TFA条件下水解,后再与1,5-戊二醇在酰氯条件下酯化得到顺阿曲库铵,收率23%。该路线的优势在于最后得到的苯磺酸顺曲库铵产品不需要柱层析纯化,可通过中间体结晶的方式就将手性纯度控制,但是所述实施例方法中,季铵化反应所得化合物4未能纯化至终产品手性纯度要求,水解反应所得化合物5无纯化方法将直接导致终产品纯度不合格,酯化反应转化率及收率低下,无产业化前景及可能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术顺苯磺酸阿曲库铵制备方法中收率低、单酯中间态副产物含量高、副产物含量高、分离难度大、后处理复杂、重现性极差、反应条件苛刻等的缺陷,而提供了一种顺苯磺酸阿曲库铵的制备方法。该制备方法具有收率高、单酯中间态副产物含量低、单杂含量低、工艺稳定性好、后处理简单、反应条件温和以及绿色环保的优势。
本发明提供了一种顺苯磺酸阿曲库铵的制备方法,其包括以下步骤:在催化剂作用下,将化合物5和1,5-戊二醇在有机溶剂中进行如下所示的酯化反应,得到化合物1;其中,所述的酯化反应的温度为40-55℃;在所述的酯化反应中,通过分水器除去反应生成的水;
所述的酯化反应中的条件和操作为本领域常规的操作和条件,本发明特别优选以下条件:
所述的酯化反应中,所述的催化剂较佳地为苯磺酸。
所述的酯化反应中,所述的催化剂与所述的化合物5的摩尔比较佳地为0.5:1-2.0:1,例如1.05:1或1.10:1。
所述的酯化反应中,所述的化合物5的纯度较佳为≥95%,例如≥99.8%。
所述的酯化反应中,所述的化合物5的异构体的含量为≤1%,例如0.5%。
所述的酯化反应中,所述的1,5-戊二醇与所述的化合物5的摩尔比较佳地为0.45:1-0.6:1,更佳地为0.45:1-0.55:1(例如0.50:1),最佳地为0.45:1-0.48:1(例如0.48:1)。
所述的酯化反应中,所述的有机溶剂较佳地为卤代烃类溶剂。所述的卤代烃类溶剂较佳地为二氯甲烷和/或氯仿,更佳地为二氯甲烷。
所述的酯化反应中,所述的有机溶剂与所述的化合物5的体积质量比较佳地为5-25ml/g,例如20ml/g,例如1ml/g。
所述的酯化反应的温度较佳地为40℃-45℃。
所述的酯化反应的进程可以采用本领域常规的检测方法(例如HPLC)进行监测,优选以所述的化合物5不再反应作为反应的终点。所述的酯化反应的时间较佳地为2-12小时,更佳地为3-10小时,最佳地为4-8小时(例如8小时)。
所述的酯化反应的后处理可以为本领域常规的后处理。所述的后处理较佳地包括以下步骤:所述的酯化反应结束后,将反应液冷却、洗涤、浓缩、析晶、过滤和烘干。
所述的后处理中,所述的冷却、所述的洗涤、所述的浓缩、所述的析晶、所述的过滤和所述的烘干的操作和条件均为本领域常规的操作和条件,本领特别优选以下条件:
所述的洗涤所用的溶剂较佳地为水(例如纯水)。
所述的洗涤的次数较佳地以产品中的化合物5和(简称化合物6)的含量作为判断标准,以化合物5的含量≤0.09%以及化合物6的含量≤0.06%作为洗涤的最少次数。所述的洗涤的次数较佳地为2-10次,更佳地为4-6次。所述的析晶步骤中所用的溶剂较佳地为醚类溶剂(例如乙醚、异丙醚、甲基叔丁基醚、2-甲基四氢呋喃,又例如甲基叔丁基醚)、烷烃类溶剂(例如正己烷、环己烷、正庚烷)或芳烃类溶剂(例如甲苯)。
所述的顺苯磺酸阿曲库铵的制备方法,其还可包括以下步骤:将化合物4在溶剂中进行如下式的脱保护反应,得到所述的化合物5;
所述的脱保护反应的操作和条件可以为本领域此类反应常规的操作和条件,本发明特别优选如下条件:
所述的脱保护反应中,较佳地,所述的化合物4的手性纯度≥98%(例如99.98%),更佳地,通过以下方法获得:在晶种存在下,将化合物4粗品在溶剂中进行重结晶,得到所述的化合物4;所述的溶剂为卤代烃类溶剂、醚类溶剂、酯类溶剂和芳烃类溶剂中的一种或多种。
所述的重结晶中,较佳地,所述的化合物4粗品的纯度≥95%,化合物4的异构体≤0.5%。
所述的重结晶中,所述的溶剂较佳地为卤代烃类溶剂和酯类溶剂(例如卤代烃类溶剂与酯类溶剂的质量比为1:1-1:5,又例如1:2-1:3,还例如1:2)
所述的重结晶中,所述的醚类溶剂较佳为乙醚、甲基叔丁基醚、2-甲基四氢呋喃。
所述的重结晶中,所述的酯类溶剂较佳地为乙酸乙酯。
所述的重结晶中,所述的芳烃类溶剂较佳地为甲苯。
所述的重结晶中,所述的芳烃类溶剂较佳地为甲苯。
所述的重结晶中,加入所述的晶种的温度较佳地为35-45℃,更佳地为40-45℃。
所述的重结晶的温度较佳地为0-30℃,更佳地为15-25℃,最佳地为20-25℃。
所述的重结晶的保温时间较佳地为0.5-16小时,更佳地为1-5小时,最佳地为2-3小时。
所述的脱保护反应中,所述的溶剂较佳地为三氟醋酸。
所述的脱保护反应的温度较佳地为25-30℃。
所述的脱保护反应的进程可以采用本领域常规的检测方法(例如HPLC)进行监测,以所述的化合物4不再反应作为反应的终点。所述的脱保护反应的时间例如1-6小时,例如4小时。
所述的脱保护反应的后处理可以为本领域此类反应常规的后处理。所述的后处理步骤较佳地为浓缩和重结晶。
所述的重结晶包括以下步骤,在晶种存在下,将所述的脱保护反应的反应液浓缩后得到的混合物在溶剂中进行重结晶;所述的溶剂为乙酸乙酯、丙酮、乙腈、四氢呋喃、甲苯和甲基叔丁基醚中的一种或多种,所述的溶剂与所述的化合物4的质量比为1:5-1:1。
所述的重结晶步骤中,所述的溶剂较佳地为丙酮。
所述的重结晶步骤中,所述的溶剂与所述的化合物4的质量较佳地为1:3-1:2,例如1:3。
所述的重结晶步骤中,所述的晶种加入的温度较佳地为10-25℃,更佳地为20-25℃。
本发明还提供了一种化合物5的纯化方法,其包括以下步骤:在晶种存在下,将化合物5的粗品在溶剂中进行重结晶;所述的溶剂为乙酸乙酯、丙酮、乙腈、四氢呋喃、甲苯和甲基叔丁基醚中的一种或多种,所述的溶剂与所述的化合物4的质量比为1:5-1:1;
较佳地,所述的化合物5的粗品的纯度≥95%,其异构体的含量为≤1%,例如0.5%。
所述的重结晶的条件和操作均同上述的脱保护反应的后处理中重结晶的条件和操作。
在不违背本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于:本发明的制备方法具有收率高、单酯中间态副产物含量低、单杂含量低、工艺稳定性好、后处理简单、反应条件温和以及绿色环保的优势。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
顺苯磺酸阿曲库铵检测方法采用中国药典2015版二部,621页,苯磺顺阿曲库铵有关物质检测方法。
实施例1化合物4的精制
所述化合物4粗品参考WO2008132746实施例14制备方法所得
反应瓶中加入化合物4粗品(纯度≥95%,异构体≤0.5%)293g,二氯甲烷780g,加热至40-45℃。40-45℃保温滴加乙酸乙酯1582g。加入晶种0.5g,40-45℃保温1h。缓慢降温,1h降温10℃,降温至20-25℃。20-25℃保温搅拌2h后,过滤,并用乙酸乙酯293g漂洗滤饼。将湿品真空干燥18-24h,温度55-60℃,真空度≤0.08Mpa。出烘,产量235g,摩尔收率80.5%,手性纯度99.98%。
实施例2化合物5的合成
反应瓶中加入828g三氟乙酸,184g化合物4,加热至30-40℃。保温反应2h后,取样检测HPLC,化合物5含量为99.1%。30-40℃减压浓缩至基本没有馏分。加入丙酮184g,浓缩至没有馏分。加入丙酮552g,加热至20-25℃,搅拌溶清。加入化合物5晶种0.5g,20-25℃保温搅拌4h,降温至0-10℃搅拌6h。过滤,并用丙酮92g漂洗滤饼。将湿品真空干燥18-24h,温度55-60℃,真空度≤0.08Mpa。出烘,产量114.3g摩尔收率68.0%,纯度99.96%。
实施例3化合物5的合成
反应瓶中加入1800g三氟乙酸,400g化合物4,加热至25-30℃。保温反应4h后,取样检测HPLC。30-40℃减压浓缩至没有馏分。加入丙酮400g,浓缩至基本没有馏分。加入丙酮1200g,加热至20-25℃,搅拌溶清。加入化合物5晶种2g,20-25℃保温搅拌6h,降温至3-8℃搅拌10h。过滤,并用丙酮200g漂洗滤饼。将湿品真空干燥18-24h,温度55-60℃,真空度≤0.08Mpa。出烘,产量263g摩尔收率72%,纯度99.98%。
实施例4:顺苯磺酸阿曲库铵的合成(小试)
氮气保护下,向反应瓶中加入10g化合物5和100ml二氯甲烷,加入1.05eq苯磺酸以及0.50eq的1,5-戊二醇,室温下搅拌至溶清。反应加热至40℃-45℃,加装分水器回流共沸除水。控制反应时间6小时,当反应体积≤50ml时,补加二氯甲烷至100ml。反应液HPLC中控检测,化合物5=5.3%,化合物6=3.1%,化合物1=91.5%,化合物1的保留时间为18.9min。反应液降至室温,用纯化水洗4次,检测有机相,化合物5=0.09%,化合物6=0.06%,化合物1=99.8%,浓缩有机相至50ml,滴加至500ml甲基叔丁基醚中,室温搅拌1小时,过滤烘干得到顺苯磺酸阿曲库铵成品8.9g收率86%,纯度99.8%,最大单杂0.09%。
实施例5:顺苯磺酸阿曲库铵的合成(公斤级)
氮气保护下,向反应瓶中加入1.2kg化合物5和1.2L二氯甲烷,加入1.1eq苯磺酸以及0.48eq的1,5-戊二醇,室温下搅拌至溶清。反应加热至40℃-45℃,加装分水器回流共沸除水。控制反应时间6-8小时,当反应体积≤0.6L时,补加二氯甲烷至1.2L。反应液HPLC中控检测,化合物5=5.5%,化合物6=3.6%,化合物1=90.7%,化合物1的保留时间为18.9min。反应液降至室温,用纯化水洗6次,检测有机相,化合物5=0.07%,化合物6=0.06%,化合物1=99.8%,浓缩有机相至50ml,滴加至500ml甲基叔丁基醚中,室温搅拌1小时,过滤烘干得到顺苯磺酸阿曲库铵成品1.04kg,收率81%,纯度99.8%,最大单杂0.07%。
Claims (10)
2.如权利要求1所述的顺苯磺酸阿曲库铵的制备方法,其特征在于,所述的酯化反应中,所述的催化剂为苯磺酸;
和/或,所述的酯化反应中,所述的催化剂与所述的化合物5的摩尔比为0.5:1-2.0:1;
和/或,所述的酯化反应中,所述的1,5-戊二醇与所述的化合物5的摩尔比为0.45:1-0.6:1;
和/或,所述的酯化反应中,所述的化合物5的纯度为≥95%;
和/或,所述的酯化反应中,所述的化合物5的异构体的含量为≤1%;
和/或,所述的酯化反应中,所述的有机溶剂为卤代烃类溶剂;
和/或,所述的酯化反应中,所述的有机溶剂与所述的化合物5的体积质量比为5-25ml/g;
和/或,所述的酯化反应的温度为40℃-45℃;
和/或,所述的酯化反应的后处理包括以下步骤:将反应液冷却、洗涤、浓缩、析晶、过滤和烘干。
3.如权利要求2所述的顺苯磺酸阿曲库铵的制备方法,其特征在于,所述的酯化反应中,所述的催化剂与所述的化合物5的摩尔比为1.05:1或1.10:1;
和/或,所述的酯化反应中,所述的1,5-戊二醇与所述的化合物5的摩尔比为0.45:1-0.55:1;
和/或,所述的酯化反应中,所述的化合物5的纯度为≥99.8%;
和/或,所述的酯化反应中,所述的化合物5的异构体的含量为≤0.5%;
和/或,所述的酯化反应中,当所述的有机溶剂为卤代烃类溶剂时,所述的卤代烃类溶剂为二氯甲烷和/或氯仿;
和/或,所述的酯化反应中,所述的有机溶剂与所述的化合物5的体积质量比为20ml/g或1ml/g;
和/或,所述的后处理中,所述的洗涤所用的溶剂为水;
4.如权利要求3所述的顺苯磺酸阿曲库铵的制备方法,其特征在于,所述的酯化反应中,所述的1,5-戊二醇与所述的化合物5的摩尔比0.45:1-0.48:1;
和/或,所述的酯化反应中,当所述的有机溶剂为卤代烃类溶剂时,所述的卤代烃类溶剂为二氯甲烷。
6.如权利要求5所述的顺苯磺酸阿曲库铵的制备方法,其特征在于,所述的化合物4的手性纯度≥98%;
和/或,所述的脱保护反应中,所述的溶剂为三氟醋酸;
和/或,所述的脱保护反应的温度为25-30℃。
7.如权利要求6所述的顺苯磺酸阿曲库铵的制备方法,其特征在于,所述的化合物4通过以下方法获得:在晶种存在下,将化合物4粗品在溶剂中进行重结晶,得到所述的化合物4;所述的溶剂为卤代烃类溶剂、醚类溶剂、酯类溶剂和芳烃类溶剂中的一种或多种。
8.如权利要求5-7任一项所述的顺苯磺酸阿曲库铵的制备方法,其特征在于,所述的脱保护反应的后处理步骤为浓缩和重结晶,所述的重结晶包括以下步骤,在晶种存在下,将所述的脱保护反应的反应液浓缩后得到的混合物在溶剂中进行重结晶;所述的溶剂为乙酸乙酯、丙酮、乙腈、四氢呋喃、甲苯和甲基叔丁基醚中的一种或多种,所述的溶剂与所述的化合物4的质量比为1:5-1:1。
9.如权利要求8所述的顺苯磺酸阿曲库铵的制备方法,其特征在于,所述的重结晶步骤中,所述的溶剂为丙酮;
和/或,所述的重结晶步骤中,所述的溶剂与所述的化合物4的质量比为1:3-1:2;
和/或,所述的重结晶步骤中,所述的晶种加入的温度为10-25℃,较佳地为20-25℃。
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