呂淑榮,劉哲林,王曉潔,侯建成,梁愛軍
(1.煙臺綠葉動物保健品有限公司,山東煙臺264003;2.吉林省臨江市友誼醫(yī)院,吉林臨江134600;3.煙臺市飼料獸藥監(jiān)察所,山東煙臺264003)
·工業(yè)藥學(xué)·
丙氨酸喹羥酮鹽酸鹽的合成
呂淑榮1,劉哲林1,王曉潔1,侯建成2,梁愛軍3
(1.煙臺綠葉動物保健品有限公司,山東煙臺264003;2.吉林省臨江市友誼醫(yī)院,吉林臨江134600;3.煙臺市飼料獸藥監(jiān)察所,山東煙臺264003)
目的合成喹羥酮水溶性前藥—丙氨酸喹羥酮鹽酸鹽,提高其溶解性。方法以2-硝基苯胺為起始原料合成丙氨酸喹羥酮鹽酸鹽。結(jié)果合成目標(biāo)化合物,其結(jié)構(gòu)采用1H-NMR驗(yàn)證。結(jié)論目標(biāo)化合物水溶性有很大幅度提高,工藝簡單可行,適宜工業(yè)化生產(chǎn)。
喹烯酮;喹羥酮;喹噁啉;合成;水溶性
喹噁啉類化合物是一類動物專用抗菌劑,它是N,N-二氮雜奈-1,4-二氧化物的統(tǒng)稱,作為抗菌及促生長劑已廣泛地應(yīng)用于畜牧獸醫(yī)及養(yǎng)殖業(yè)中[1]。喹烯酮是新一代喹噁啉類藥物,具有促進(jìn)動物生長并提高飼料轉(zhuǎn)化率,對多種腸道致病菌有抑制作用,于2003年獲一類新獸藥證書[2~4]。喹羥酮是對喹烯酮進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造,所得的新化合物分子,具有抗菌活性更強(qiáng),毒性更低等優(yōu)點(diǎn),是喹烯酮的升級換代產(chǎn)品[5~9]。
喹烯酮和喹羥酮都難溶于水,只能作為預(yù)混劑添加在飼料中使用,不能通過飲水給藥,其實(shí)際應(yīng)用受到了很大程度的限制。我們基于前藥設(shè)計原理,對喹羥酮的酚羥基進(jìn)行合理結(jié)構(gòu)修飾,將喹羥酮的羥基與丙氨酸的羧基縮合,制備可被動物體內(nèi)酯酶降解的水溶性的酯型前體化合物,由于在此位點(diǎn)成功引入氨基,再設(shè)計將氨基制成水溶性的鹽酸鹽,從根本上解決喹噁啉類藥物不溶于水的難題,整體合成路線見圖1。
圖1 丙氨酰喹羥酮鹽酸鹽合成路線
1.1 儀器及試劑1H-NMR(Varian NOVA-400);薄層層析硅膠板(煙臺市化學(xué)工業(yè)研究所);RE-5203型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器有限公司);2-硝基苯胺(CP,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);水楊醛(AR,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);叔丁氧羰基丙氨酸(AR,吉爾生化有限公司);YRT-3型熔點(diǎn)儀(天津市天大天發(fā)科技有限公司)。
1.2 合成步驟
1.2.1 苯并呋咱-1-氧化物(1)的合成 500 mL三口燒瓶,加入2-硝基苯胺18.30 g、甲苯81 mL、50%氫氧化鈉水溶液25 mL,機(jī)械攪拌溶解,滴加次氯酸鈉水溶液(8%~10%)110 g,于12~14℃反應(yīng)過夜,TLC(甲苯∶環(huán)己烷∶丙酮=5∶4∶1)檢測,反應(yīng)完全,溶液呈亮黃色,透明。將反應(yīng)液轉(zhuǎn)入分液漏斗中,靜止分層,棄去水層,甲苯相用水洗滌3次至中性,減壓濃縮,回收甲苯,得黃色固體17.61 g,收率96%。mp:69~70℃,文獻(xiàn)[9]:70~71℃。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.93(m,Ar-H,2H),7.33(d,J=13.82 Hz,1H),7.24(d,J=13.12 Hz,1H)。
1.2.2 2-乙?;?-甲基喹喔啉-1,4-二氧化物(2)的合成 250 mL圓底燒瓶,加入苯并呋咱-1-氧化物17.61 g、乙酰丙酮14.70 g,水浴加熱至全部溶解,加入三乙胺33 mL,攪拌均勻,靜置過夜。析出大量結(jié)晶,抽濾,以少量水洗滌,干燥,得黃色結(jié)晶粉末19.94 g,收率70.84%。mp:152~153℃,文獻(xiàn)[9]:152~154℃。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:7.98(m,Ar-H,2H),7.36(d,J=13.85 Hz,1H),7.29(d,J=13.13 Hz,1H),2.39(s,3H),2.56(s,3H)。
1.2.3 喹羥酮(3)的合成 500mL三口瓶,加入2-乙?;?-甲基喹喔啉-1,4-二氧化物19.94 g和無水乙醇300 mL,置于50℃油浴中,磁力攪拌,加入二乙胺10 mL,水楊醛10 mL,開始反應(yīng),固體逐漸溶解,溶液顏色逐漸變深,有黃色沉淀產(chǎn)生。TLC(氯仿∶甲醇=30∶1)檢測,反應(yīng)完全,趁熱抽濾,濾餅用少量乙醇洗滌,干燥,得黃色固體18.69 g,收率63.5%。mp:186~88℃,文獻(xiàn)[5]:183~185℃。1H-NMR(400 MHz,DMSO-d6)δ:10.49(s,1H),8.53(d,J=8.6 Hz,1H),8.45(d,J=8.08 Hz,1H),8.0(m,Ar-H,2H),7.85(d,J=16.34 Hz,1H),7.58(d,J=7.68 Hz,1H),7.34(d,J=16.34 Hz,1H),7.30(m,1H),6.93(d,J=8.2 Hz,1H),6.84(m,1H),2.38(s,3H)。
1.2.4 叔丁氧羰基丙氨酸喹羥酮(4)的合成 50 mL圓底燒瓶,加入喹羥酮0.64 g、二甲基甲酰胺12 mL,待完全溶解后,加入N,N′-二異丙基碳二亞胺1.5mL,叔丁氧羰基丙氨酸0.38 g,磁力攪拌室溫下反應(yīng)。TLC(氯仿∶甲醇=30∶1,含少量乙酸)檢測,反應(yīng)完全,減壓濃縮,回收乙醇,將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移至分液漏斗中,加入乙酸乙酯和水萃取,棄去水層,乙酸乙酯層分別用飽和碳酸氫鈉、飽和氯化鈉洗滌,無水硫酸鈉干燥過夜,減壓濃縮,回收乙酸乙酯,乙酸乙酯-石油醚重結(jié)晶,得淺黃色固體0.83 g,收率83.4%,mp:153~154℃。1H-NMR(400 MHz,CDCl3)δ:8.68(d,J=7.99 Hz,1H),8.52(d,J=9.76 Hz,1H),7.79(dt,Ar-H,2H),7.73(dd,Ar-H,2H),7.59(t,1H),7.38(t,1H),7.23(dd,Ar-H,2H),5.20(d,J=6.57,1H),4.49(m,1H),2.50(s,3H),1.38(d,J=7.29 Hz,3H),1.31(m,9H)。
1.2.5 丙氨酸喹羥酮酯(5)的合成 50 m L的圓底燒瓶,加入叔丁氧羰基丙氨酸喹羥酮酯4.9 g、50%三氟乙酸/二氯甲烷溶液70 mL,冰鹽浴磁力攪拌下反應(yīng)。TLC(氯仿∶甲醇=30∶1,含少量乙酸)檢測,反應(yīng)完全,減壓濃縮,除去溶劑,用乙酸乙酯和水萃取,棄去水層,分別用飽和碳酸氫鈉、飽和氯化鈉洗滌,加入無水硫酸鈉干燥,減壓濃縮,回收乙酸乙酯,得黃色固體1.7 g,收率50.1%。mp:137~140℃。1HNMR(400 MHz,CDCl3)δ:8.65(d,J=7.96 Hz,1H),8.59(d,J=9.56 Hz,1H),7.88(dt,Ar-H,2H),7.73(dd,Ar-H,2H),7.46(t,1H),7.30(t,1H),7.17(dd,Ar-H,2H),5.14(d,J=6.52,1H),4.45(m,1H),2.57(s,3H),1.42(d,J=7.28 Hz,3H)。
1.2.6 丙氨酸喹羥酮酯鹽酸鹽(6)的合成 100 mL圓底燒瓶,加入丙氨酸喹羥酮酯4.8 g,甲醇200mL。攪拌下滴加濃鹽酸,調(diào)pH至2,開始反應(yīng)。反應(yīng)2 h檢測,反應(yīng)結(jié)束,減壓濃縮,蒸除甲醇,再分兩次加入50 mL無水甲醇,減壓蒸除溶劑,得墨綠色固體4.75 g,收率90.5%,mp:198~201℃。
1.3 溶解性實(shí)驗(yàn) 參照《中國藥典》2010年版(二部)溶解度試驗(yàn)方法[10],取1 g丙氨酸喹羥酮酯鹽酸鹽研成細(xì)粉,加入納氏比色管中,在(25±2)℃條件下,加50 mL水,每隔5 min強(qiáng)力振搖30 s,30 min內(nèi)全部溶解。其溶解度達(dá)到藥典規(guī)定的略溶水平,相對不溶于水的喹羥酮溶解度有大幅提高。
喹羥酮合成為丙氨酸喹羥酮酯鹽酸鹽后,溶解度有大幅提高,其藥代有待進(jìn)一步研究,其合成工藝條件對設(shè)備無腐蝕,副反應(yīng)少,生產(chǎn)工藝操作簡便,適宜工業(yè)化生產(chǎn),具有較好的工業(yè)開發(fā)價值和良好的應(yīng)用前景。
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Synthesis of alanine hydroxy quinocetone hydrochloride
LV Shu-rong1,LIU Zhe-lin1,WANG Xiao-jie1,HOU Jian-cheng2,LIANG Ai-jun3
(1.Yantai Luye Animal Health Co.,Ltd.,Yantai264003,China;2.Friendship Hospital of Linjiang,Linjiang 134600,China;3.Yantai Institute of Veterinary Drugs Control,Yantai264003,China)
ObjectiveTo synthesize water-soluble prodrug of quinoxaline-alanine hydroxy quinocetone hydrochloride,and improve its solubility.MethodsUsing 2-nitroaniline as startingmaterials to synthesize alanine hydroxy quinocetone hydrochloride.ResultsThe target compound was synthesized,its structure was validated by1H-NMR.ConclusionTarget compounds had a very substantial increase in water-soluble.The technology was simple,feasible and suitable for industrial production.
Quinocetone;Hydroxy quinocetone;Quinoxaline;Synthesis;Water solubility
TQ460.31
A
2095-5375(2014)11-0674-002
呂淑榮,女,高級工程師,研究方向:新獸藥研發(fā),E-mail:shuronglu@126.com