趙釗
(天津藥物研究院藥業(yè)有限責(zé)任公司,天津300301)
尼美舒利(4-硝基-2-苯氧基-甲基磺酰苯胺),是一種非甾體抗炎藥物(NSAIDs)[1],最早由瑞士Helsinn公司開發(fā)的專利產(chǎn)品,1985年在意大利首次上市,具有解熱、鎮(zhèn)痛、抗炎功效,其作用機(jī)理主要是通過抑制環(huán)氧化酶(COX)使前列腺素生成受到抑制而起作用。尼美舒利是第一個(gè)上市的強(qiáng)選擇性環(huán)加氧酶抑制劑,其特點(diǎn)為是有效的COX-2抑制劑,對(duì)具有保護(hù)性的COX-1抑制作用很弱[2],因此相較其他非甾體抗炎藥具有起效快、療效好、安全性高等特點(diǎn)。尼美舒利在臨床上具有廣泛的應(yīng)用。其經(jīng)典的合成路線[3,4]如圖1所示。
圖1 尼美舒利合成路線
隨著目前環(huán)保形勢(shì)管理的日趨嚴(yán)峻,尼美舒利生產(chǎn)工藝已不再符合當(dāng)前環(huán)保需求,其中還原的步驟尤為突出,鐵粉還原在一些地區(qū)已列為落后淘汰工藝,急需改進(jìn),目前該步驟的合成方法有如下幾種。
該方法與鐵粉還原類似,采用其他金屬替代鐵粉,陳邦銀等[5]報(bào)道了以鋅粉、氯化鈣為還原物,以乙醇為溶劑反應(yīng)2~4h制備中間體,其產(chǎn)品收率達(dá)到84%。該方法產(chǎn)生的廢液中含有Zn離子廢水,通過污水處理可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。其處理難度要小于鐵泥的處理。
該方法相較于金屬還原法對(duì)環(huán)境更加友好,三廢排放更少,生產(chǎn)成本更加低廉。郭曙剛[6]和陳雙環(huán)等[1]分別報(bào)道了通過氫化還原方法制備尼美舒利,產(chǎn)品收率及質(zhì)量均優(yōu)于鐵粉還原產(chǎn)品。
水合肼是一種強(qiáng)還原劑,廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中,其參與的還原反應(yīng)在常壓下進(jìn)行,具有清潔、安全、后處理簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)化率高等特點(diǎn),其副產(chǎn)物僅為氮?dú)猓摲磻?yīng)收率與催化氫化法相當(dāng)。呂榮紋等[7]報(bào)道了采用水合肼還原硝基的方法,并對(duì)催化劑的篩選以及篩選結(jié)果進(jìn)行報(bào)道。
硫化堿具有一定的還原性,在工業(yè)上也常用于硝基的還原。常用的硫化堿種類有Na2S、NaHS、Na2S2等。周亞莉等[8]采用具有不同種類的硫化堿將硝基化合物還原為氨基化合物的反應(yīng),但該方法轉(zhuǎn)化率要低于金屬催化法以及氫化還原法。
電化學(xué)還原法采用銅、合金等為電極,在電介質(zhì)中將連接在苯環(huán)上的硝基還原為氨基。該方法反應(yīng)條件溫和,消耗化學(xué)品少,不僅降低了成本,且廢水排放少,對(duì)環(huán)境的污染小。電化學(xué)還原法中,工業(yè)中所用的陰極材料包括:銅、汞齊化銅以及蒙乃爾合金等。馬淳安等[9]研究了采用新型復(fù)合材料Cu-Ni合金替換傳統(tǒng)陰極材料銅、汞齊化銅等還原硝基苯和1,5-二硝基蒽醌的試驗(yàn),該反應(yīng)方法工藝具備工業(yè)化生產(chǎn)的潛力。
葡萄糖為多羥基醛,具有一定的還原性,作為還原劑具有價(jià)低易得,反應(yīng)條件溫和、操作簡(jiǎn)單和投資小等優(yōu)點(diǎn),其產(chǎn)生的廢液可以采用生物降解方法進(jìn)行處理,以達(dá)到環(huán)境友好的目的。潘海燕等[10]報(bào)道了以葡萄糖為還原劑,制備氨基化合物、偶氮化合物以及光穩(wěn)定劑的進(jìn)展。其中部分還原收率能夠達(dá)到80%左右,具備工業(yè)化前景,可以作為替代尼美舒利金屬還原以及氫化還原的研究方向。
Nomura K[11]報(bào)道了采用CO/H2O,在堿性條件下將硝基苯被還原,所用到的催化劑為過渡金屬與羰基化合物的復(fù)合物,有些反應(yīng)可在常溫常壓的溫和條件下反應(yīng),反應(yīng)完成后,催化劑可以回收再利用,具有廣闊的應(yīng)用前景。
光催化還原法主要將光能轉(zhuǎn)化為電能,在有催化劑的條件下(例如納米TiO2等)將硝基還原為氨基。但該反應(yīng)會(huì)受到諸如反應(yīng)器壁材質(zhì)、反應(yīng)時(shí)間、溶劑、催化劑種類等因素的影響,加之還原反應(yīng)的成本較高,目前僅停留在實(shí)驗(yàn)階段,有待進(jìn)一步改進(jìn)。
已應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的尼美舒利中間體還原方法有鐵粉還原法、鋅粉還原法以及催化氫化還原法,這幾種還原方法均存在不同的弊端,如兩種金屬還原法的廢液處理在環(huán)保政策日益緊縮的今天會(huì)顯得尤為突出,催化氫化法雖清潔、廉價(jià),但安全性需要尤其注意。電化學(xué)還原法是一種清潔高效的還原方法,但其受到了能源、電極材料、電解槽等條件的限制;硫化堿還原法在反應(yīng)時(shí)有有害氣體的放出,對(duì)環(huán)境有很大污染,對(duì)人體有單和投資小等優(yōu)點(diǎn),但目前報(bào)道得并不多;水合肼還原法相比較其他幾種方法有副產(chǎn)物少、產(chǎn)品純度高、后處理簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),預(yù)期水合肼以及葡萄糖還原法應(yīng)用于尼美舒利工藝研究會(huì)作為未來研究方向。