吳毅武,朱稱水,江 嬋,翟 睿
(1 廣州市恒諾康醫(yī)藥科技有限公司,廣東廣州 510535; 2 廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院,廣東佛山 528216)
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瑞他莫林的合成研究*
吳毅武1,朱稱水2,江 嬋2,翟 睿1
(1 廣州市恒諾康醫(yī)藥科技有限公司,廣東廣州 510535; 2 廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院,廣東佛山 528216)
以托品醇為原料,經(jīng)過磺?;玫絋RP-MS,乙基磺原酸鉀取代后得到中間體TRP-XAN,水解后產(chǎn)物TRP-THI與截短側(cè)耳素-22-對甲苯磺酸酯(PLM-TS)縮合反應(yīng)得到抗菌藥物瑞他莫林,總收率91.2%。該合成工藝綠色環(huán)保、安全,操作簡便,成本低,適合規(guī)模生產(chǎn)。
瑞他莫林,托品醇,縮合反應(yīng),合成
瑞他莫林(Retapamulin),{(3aS,4R,5S,6S,8R,9R,9aR,10R)-2-(exo-8-甲基-氮雜雙環(huán)[3.2.1]辛烷-3-巰基)乙酸-1-氧-4,6,9,10-四甲基-5-羥基-6-乙烯基-3a,9-正丙基-環(huán)戊烷并環(huán)辛烷-8-基酯},是由葛蘭素史克公司開發(fā)的首個局部人用截短側(cè)耳素類抗生素,于2007年4月被美國FDA批準(zhǔn)上市,主要用于金黃色葡萄球菌和釀膿鏈球菌感染引起的膿皰性皮炎,且適用人群廣泛[1-3]。
已報道瑞他莫林的合成方法主要分為兩類:第一類是以截短側(cè)耳素為原料,通過磺?;频媒囟虃?cè)耳素-22-甲磺酸酯,同時托品醇(TRP)經(jīng)過一系列取代、水解反應(yīng)得到托品硫醇(TRP-THI),托品硫醇與截短側(cè)耳素-22-甲磺酸酯反應(yīng)得到瑞他莫林[4-5];第二類則是以托品醇為原料磺酰化得到托品醇甲磺酸酯(TRP-MS),另截短側(cè)耳素通過取代水解等反應(yīng)得到巰基截短側(cè)耳素(PLM-THI),二者通過親核取代反應(yīng)生成目標(biāo)產(chǎn)物瑞他莫林[6]。上述兩類方法均由于反應(yīng)時間長,產(chǎn)品難以純化以及中間體穩(wěn)定性導(dǎo)致質(zhì)量不穩(wěn)定等因素難以用于規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。
本課題組對以上合成方法進(jìn)行分析與改進(jìn),以對甲苯磺酰氯代替甲磺酰氯與截短側(cè)耳素進(jìn)行縮合得到截短側(cè)耳素-22-對甲苯磺酸酯(PLM-TS),并與托品硫醇(TRP-THI)進(jìn)行親核取代反應(yīng)得到瑞他莫林(RTa),合成工藝路線見圖1。該方法操作簡便、對環(huán)境友好,同時各步中間體純度與質(zhì)量易于控制,適合于瑞他莫林的工業(yè)化生產(chǎn)。
圖1 瑞他莫林(RTa)的合成路線
1.1 試劑與儀器
IKA磁力攪拌器;IKA旋蒸蒸發(fā)儀;burker 400MHz核磁共振;梅特勒FE20K臺式pH計;ZF-1型三用紫外分析儀;青島海洋GF254薄層分析硅膠板。
采購自市售分析純試劑;純水自制。
1.2 合成
(1)截短側(cè)耳素-22-對甲苯磺酸酯(PLM-TS)的制備
將起始原料截短側(cè)耳素(189.25g,0.50mol)與對甲苯磺酰氯(104.86g,0.55mol)溶解在946mL二氯甲烷中,冰水浴至10℃以下,逐滴加入三乙胺溶液(55.65g溶解于55mL二氯甲烷),滴加完畢后繼續(xù)在10℃以下反應(yīng)2h。反應(yīng)液先后用去離子水、飽和食鹽水萃取,得到的有機(jī)相減壓蒸出二氯甲烷得到粗產(chǎn)品,最后通過無水乙醇重結(jié)晶得到高純度目標(biāo)產(chǎn)物PLM-TS(253.03g,產(chǎn)率95.0%)。1H NMR (400MHz,CDCl3):0.62(d,J=7.0Hz,3H),0.87(d,J=7.0Hz,3H),1.16(s,3H),1.40(s,3H),2.45(s,3H),1.37~1.82(m,16H),2.04~2.39(m,5H),3.34(d,J=6.5Hz,1H),4.48(s,2H),5.19(dd,J=17.4,1.5Hz,1H),5.33(dd,J=10.1,1.4Hz,1H),5.76(d,J=8.5,1H),6.41(dd,J=17.4,11.0Hz,1H),7.35(d,J=8.0,2H),7.81(d,J=8.3,2H);ESI-MS(m/z):555.5[M+H]+。
(2)托品醇甲磺酸酯(TRP-MS)的制備
稱取托品醇200.0g(1.42mol),三乙胺158.1g(1.56mol)溶于1000mL二氯甲烷溶液中,降溫至-10℃~0℃,氮氣保護(hù)下滴加甲基磺酰氯溶液(178.9g溶解于200mL二氯甲烷),滴加完畢后,保持此溫度繼續(xù)反應(yīng)2h,TLC監(jiān)測反應(yīng)完全后,加入10%的碳酸鉀溶液300mL淬滅反應(yīng),分出有機(jī)相,飽和食鹽水300mL洗滌,無水硫酸鈉干燥后,旋干有機(jī)溶劑,用正己烷重結(jié)晶,過濾,干燥得到中間體TRP-MS 243.20g,收率78.1%。1H NMR(400MHz,CDCl3):1.90~2.10(m,6H),2.23(dt,J=4.4,8.3Hz,2H),2.29(s,3H),2.98(s,3H),3.16(brs,2H),4.93(t,3H),1.37~1.82(m,16H),2.04~2.39(m,5H),3.34(d,J=5.1Hz,1H);ESI-MS(m/z):220.1[M+H]+。
(3)托品醇乙基磺原酸酯硫酸鹽(TRP-XAN)的制備
稱取TRP-MS 219.30g(1mol),溶于658mL水中,稱取乙基磺原酸鉀 208.40g (1.30mol),溶于 61.20mL水中,室溫25℃±5℃,將乙基磺原酸鉀的水溶液倒入至TRP-MS的水溶液中進(jìn)行反應(yīng),2h后,TLC監(jiān)測反應(yīng)完全,過濾,濾餅溶于500mL二氯甲烷溶液中,用200mL 5% 的氫氧化鈉溶液洗滌,分出有機(jī)相旋干,加入無水乙醇溶解,向無水乙醇溶液中滴加濃硫酸調(diào) pH值至6~7,析出固體,過濾,干燥,得到托品醇乙基磺原酸酯的硫酸鹽(TRP-XAN)294.00g,收率85.6%。1H NMR(400MHz,DMSO):1.37(t,J=7.1Hz,3H),1.98(m,4H),2.14(s,4H),2.56(brs,3H),3.74(brs,2H),3.94(ddd,J=5.6,12.1,17.9Hz,1H),4.62(q,J=7.1Hz,1H);ESI-MS(m/z):246.1[M+H]+。
(4)巰基托品醇鹽(TRP-THI)的制備
稱取TRP-XAN 250.00g(0.73mol)溶于1250mL無水乙醇中,加入氫氧化鈉固體87.6g(2.19mol),在40℃下進(jìn)行水解反應(yīng),1h后TLC監(jiān)測反應(yīng)完全,滴加硫酸調(diào)pH值至1~2,過濾,溶液旋干得到白色固體,用無水乙醇進(jìn)行重結(jié)晶得到巰基托品醇的硫酸鹽(TRP-THI)142.20g,收率76.3%。1H NMR(400MHz,DMSO):1.80~2.05(m,4H),2.06~2.25(s,4H),2.58(brs,3H),3.21(dq,J=5.7,12.3Hz,1H),3.78(brs,2H);ESI-MS(m/z):158.0[M+H]+。
(5)瑞他莫林(RTa)的合成
稱取TRP-THI 120.50g(0.47mol),碳酸鉀196.26g(1.42mol),PLM-TS 275.40g(0.52mol)溶于600mL丙酮中,在45℃下反應(yīng)20h,TLC監(jiān)測反應(yīng)完全,過濾,濾液旋干后加乙酸乙酯500mL和300mL水,用10%鹽酸調(diào)pH值至6~7,分出有機(jī)相,再用1%的鹽酸萃取有機(jī)相,水相用10%氫氧化鈉溶液調(diào)pH值至9~10,乙酸乙酯(300mL)萃取三次,旋干乙酸乙酯,用無水乙醇重結(jié)晶得到最終產(chǎn)物瑞他莫林212.44g,收率87.3%。mp:133℃~134℃(文獻(xiàn)[7]mp:127℃~129℃)。純度99.88%[HPLC歸一化法:色譜柱Waters Xbridge C18柱(4.6mm×250mm,5μm);流動相乙腈:0.05mol/L磷酸氫二鉀溶液(60∶40);檢測波長210nm;柱溫30℃;流速1mL/min]。1H NMR(400MHz,CDCl3):0.73(d,J=7.0Hz,3H),0.87(d,J=7.0Hz,3H),1.19(s,3H),1.46(s,3H),2.30(s,3H),1.37~1.82(m,16H),2.04~2.39(m,7H),3.00(m,1H),3.12(d,J=3.2,2H),3.18(m,2H),3.36(dd,J=10.6,6.6Hz,1H),5.20(dd,J=17.4,1.5Hz,1H),5.33(dt,J=14.2,7.1Hz,1H),5.75(d,J=8.5,1H),6.46(dd,J=17.4,11.0Hz,1H);ESI-MS(m/z):518[M+H]+。
在最后一步瑞他莫林(RTa)的合成中,反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間的控制對產(chǎn)率有較大的影響。運用正交試驗法對其探索,反應(yīng)溫度在35℃、40℃、45℃之間測試,反應(yīng)時間分別選擇12h、20h、24h,實驗結(jié)果表明,該反應(yīng)在45℃的溫度下反應(yīng)20h得到最佳產(chǎn)率。
一個片斷以截短側(cè)耳素為起始原料,與對甲苯磺酰氯進(jìn)行縮合反應(yīng)得到PLM-TS,另一個片斷以托品醇為原料與甲磺酰氯反應(yīng)得到TRP-MS,TRP-MS以水為溶劑與乙基磺原酸鉀進(jìn)行取代反應(yīng)后與硫酸酸化得到中間體TRP-XAN,TRP-XAN在乙醇?xì)溲趸c溶液中水解再與硫酸酸化得到中間體TRP-THI,兩個片斷TRP-THI與PLM-TS在堿性條件下進(jìn)行縮合反應(yīng)得到最終產(chǎn)物瑞他莫林。該合成方法簡便、對環(huán)境友好、易于控制各步中間體質(zhì)量,適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
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Study on the Synthesis of Retapamulin
WU Yi-wu1,ZHU Cheng-shui2,JIANG Chan2,ZHAI Rui1
(1 Guangzhou Henovcom Bioscience Co.Ltd.,Guangzhou 510535,Guangdong,China;2 Guangdong Vacational College of Environmental Protection Engineering,F(xiàn)oshan 528216,Guangdong,China)
Retapamulin was synthesized in a total yield of 91.2% by sulfonylation of tropic alcohol to get TRP-MS.Then TRP-MS was reacted with ethyl sulfonic acid potassium to obtain TRP-XAN. After hydrolysis,the TRP-THI was condensed with PLM-TS to prepare retapamulin.The process is environmentally friendly,safe,easy to operate,and also with low cost,and is suitable for scale production.
retapamulin,tropic alcohol,condensation,synthesis
廣東省高職教育品牌專業(yè)建設(shè)項目(項目編號:2016gzpp036);佛山市科技創(chuàng)新項目計劃資助(項目編號:2016AG100522)
朱稱水,碩士研究生,工程師,主要研究方向為環(huán)保合成工藝開發(fā);E-mail:zhuchengshui@126.com;Tel:13823401101
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