張寶華，郭瑞霞，史蘭香

（石家莊學院 化工學院，河北 石家莊 050035）

0 引言

替米考星是一種半合成大環(huán)內酯類畜禽專用抗菌素，具有很強的抗菌活性，抗菌譜廣，與其他抗生素無交叉耐藥性，主要通過抑制細菌的蛋白質合成而起到殺菌作用，無論口服還是注射，在畜禽體內吸收都很快，半衰期較長，藥物組織穿透力強，表觀分布容積大，肺組織中藥物濃度高，廣泛應用于牛、山羊、豬、雞等動物的感染性疾病.

由于替米考星水溶解性差、分散性低，群體直接混飼或飲水給藥存在困難. 針對替米考星在水中溶解度差的問題，國內外學者進行了大量研究，如制備成替米考星預混劑[1]、微乳[2]、注射液[3]、β-環(huán)糊精包合物[4]等，但這些制劑在水中溶解度不高，存在穩(wěn)定性較差、乳化劑和助乳化劑的用量過高、用到有毒有刺激性的有機溶劑等缺點. 原研商Elanco 公司推出了水溶性好的磷酸替米考星，臨床應用廣泛，但磷酸替米考星的動物適口性差[5]. 李逐波等制備了丁二酸替米考星復合物[6]、富馬酸替米考星復合物[7]和蘋果酸替米考星復合物[8].這些復合物在水溶性方面有所改善，但仍不太理想. 梁桂霞等[9]制備了替米考星糖精復合物，相較替米考星，溶解度提高了9 倍. 秦光成[10]將難溶于水的抗菌藥氟苯尼考制備成了氟苯尼考琥鉑酸酯鈉前藥，極易溶于水，抗菌活性與氟苯尼考相當，擴大了臨床應用范圍，值得借鑒. 筆者以4-二甲氨基吡啶（DMAP）為催化劑，通過替米考星與琥鉑酸酐反應制備了替米考星琥鉑酸酯，再經(jīng)與碳酸氫鈉成鹽，制備了替米考星琥鉑酸酯鈉. 替米考星琥鉑酸酯鈉穩(wěn)定性好，易溶于水，抗菌活性與替米考星相當.

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

13C-NMR 用Brucker Avance DMX400（400 MHz，125 MHz，Bruker 公司，德國）測定；MS 用Waters ZQ2000液質聯(lián)用質譜儀（Waters 公司，美國）測定；試劑均為分析純.

1.2 合成方法

1.2.1 替米考星琥鉑酸酯的合成

將86.9 g 替米考星溶于500 mL 無水丙酮中，加入2.6 g DMAP，加熱回流，慢慢加入24 g 琥鉑酸酐，反應4 h. 薄層色譜（TLC）監(jiān)測反應完畢，減壓蒸出丙酮，殘留物中加入300 mL 二氯甲烷溶解，依次用飽和食鹽水（10 mL×3）、水洗滌，無水Na2SO4干燥，過濾，濃縮至一定體積，放置過夜，再過濾，濾餅用75%的乙醇溶液重結晶2 次，制得替米考星琥鉑酸酯96.5 g，收率90.3%，含量≥95% [HPLC 測定條件：Waters sysmmtry C18色譜柱（4.6 mm×250 mm），流速1.0 mL/min，檢測波長280 nm，柱溫30 ℃，流動相為乙腈∶四氫呋喃∶磷酸二丁胺緩沖液∶水=110∶55∶25∶800（體積比），tR=12.1 min]. MS（m/z）：Calcd. for C54H88N2O19：1 068.60[M]+；Found：1 068.63；13C NMR（125 MHz，CDCl3），δ：9.2（CH3），9.5（CH3），12.9（CH3），17.7（2CH3），17.9（CH3），19.5（CH3），19.7（CH3），24.1（CH2），25.4（CH2），29.8（CH），30.0（CH），30.7（2CH2），31.5（CH），34.0（CH2），34.4（2CH2），39.4（CH2），41.7（2CH3），42.3（CH），42.4（CH2），45.1（2CH），54.3（CH2），65.6（CH2），58.8（CH2），59.7（CH），61.7（CH3），63.5（CH2），66.3（CH），69.3（CH2），69.3（CH），70.1（CH），70.6（CH），70.9（CH），72.7（CH），73.2（CH），73.8（CH），79.2（CH），79.9（CH2），82.1（CH），101.1（CH），104.3（CH），118.5（CH），134.9（C），143.5（CH），147.8（CH），172.8（C），172.1（C），173.7（2C），178.0（2C），201.8（C）. 合成路線見圖1.

1.2.2 替米考星琥鉑酸酯鈉的合成

將53.4 g 替米考星琥鉑酸酯加入到250 mL 無水乙醇中，加熱至45～47 ℃溶解.再將8.4 g NaHCO3加入到50 mL 乙醇-水溶液（體積比1∶1）中加熱溶解，然后將NaHCO3的乙醇-水溶液慢慢加入到替米考星琥鉑酸酯的無水乙醇溶液中，45～47 ℃條件下反應1 h，過濾，除去不溶物，減壓蒸除乙醇，噴霧干燥，制得替米考星琥鉑酸酯鈉，收率100%.

1.3 HPLC 檢測

依據(jù)《藥典》提供的HPLC 法進行測定.

圖1 替米考星琥鉑酸酯鈉的合成

2 結果與討論

2.1 最佳工藝條件的確定

2.1.1 催化劑的篩選

以替米考星與琥鉑酸酐的投料摩爾比為1∶2.4，丙酮為溶劑，加熱回流條件下，分別加入替米考星用量的3%的DMAP、吡啶和三乙胺，對催化劑進行篩選（表1）. 從表1 可以看出，吡啶和三乙胺催化活性中等，DMAP 催化活性最好，替米考星琥鉑酸酯的收率達到90.3%.

表1 催化劑的篩選

2.1.2 催化劑用量的考察

分別選替米考星用量的1%，2%，3%，4%的催化劑DMAP，按上述優(yōu)化的反應條件，考察催化劑用量對產(chǎn)物收率的影響（表2）. 從表2 可以看出，隨著催化劑用量的增加，產(chǎn)物收率提高，但催化劑用量達到3%時，產(chǎn)物收率最高，再增加催化劑用量時，產(chǎn)物收率提高不明顯，故催化劑用量優(yōu)選為3%.

2.1.3 反應時間和溶劑的影響

分別選無水丙酮、無水乙腈和無水乙醇為溶劑，按上述優(yōu)化的反應條件，考察溶劑和反應時間對產(chǎn)物收率的影響（表3）. 從表3 可以看出，在相同實驗條件下，與無水乙醇和無水乙腈為溶劑相比，無水丙酮為溶劑產(chǎn)物收率高. 隨著反應溫度的提高，反應時間縮短，產(chǎn)物收率降低，說明較高反應溫度下有副反應發(fā)生. 故優(yōu)選無水丙酮為溶劑，反應溫度為56～57 ℃.無水丙酮為溶劑，反應溫度為56～57 ℃的條件下，將反應時間延長至5 h，產(chǎn)物收率沒有提高，將反應時間縮短至3 h，反應不完全，產(chǎn)物收率降低，故優(yōu)選反應時間為4 h.

2.1.4 原料配比的影響

按上述優(yōu)化的反應條件，考察原料摩爾配比對產(chǎn)物收率的影響（表4）. 從表4 可以看出，隨著琥鉑酸酐量的增大，產(chǎn)物收率增高，但當n（替米考星）∶n（琥鉑酸酐）=1∶2.4 時，產(chǎn)物收率達到最高，再繼續(xù)增加琥鉑酸酐的用量，產(chǎn)物收率變化不明顯，所以替米考星與琥鉑酸酐的摩爾比優(yōu)選為1∶2.4.

表2 催化劑用量的篩選

表3 反應時間和溶劑的篩選

2.2 驗證實驗

在以丙酮為溶劑，反應溫度為56～57 ℃，反應時間為4 h，DMAP 用量為替米考星用量的3%，n（替米考星）∶n（琥鉑酸酐）=1∶2.4，n（替米考星琥鉑酸酯）∶n（碳酸氫鈉）=1∶2 的最佳工藝條件下，重復實驗3 次，產(chǎn)物平均收率為90.3%.

表4 原料配比的影響

2.3 穩(wěn)定性研究

2.3.1 溫度的影響

取適量替米考星琥鉑酸酯鈉均勻平攤于表面皿內，厚度小于5 mm，置恒溫干燥箱內，40 ℃恒溫下放置10 天，分別在0，5，10 天取樣，對替米考星琥鉑酸酯鈉的性狀、含量進行觀察測定（表5）. 從表5 可以看出，隨著放置時間的延長，替米考星琥鉑酸酯鈉外觀沒有發(fā)生改變，但含量有所下降，說明它與替米考星一樣，對溫度敏感，高溫會使其含量下降，需要低溫陰涼處保存.

2.3.2 強光照射的影響

取適量替米考星琥鉑酸酯鈉均勻平攤于表面皿內，厚度小于5 mm，置綜合藥物穩(wěn)定性試驗箱內，在照度4 500±500 Lx，溫度25 ℃條件下放置10 天，分別在0，5，10 天取樣，對替米考星琥鉑酸酯鈉的性狀、含量進行觀察測定（表6）. 從表6 可以看出，隨著放置時間的延長，替米考星琥鉑酸酯鈉外觀由白色粉末變成淺黃色粉末，含量也有所下降，說明產(chǎn)物對強光照射敏感，光照會使其含量下降，需要避光保存.

2.3.3 高濕度的影響

取適量替米考星琥鉑酸酯鈉均勻平攤于表面皿內，厚度小于5 mm，置綜合藥物穩(wěn)定性試驗箱內，在相對濕度90%，溫度25 ℃條件下避光放置10 天，分別在0，5，10 天取樣，對替米考星琥鉑酸酯鈉的性狀、含量進行觀察測定（表7）. 從表7 可以看出，隨著放置時間的延長，替米考星琥鉑酸酯鈉出現(xiàn)少量結塊，含量基本沒有變化，說明產(chǎn)物的水溶性導致吸潮結塊，高濕對其含量無影響.

表5 高溫對產(chǎn)物穩(wěn)定性的影響（n=3）

表6 光照對產(chǎn)物穩(wěn)定性的影響（n=3）

2.4 體外抑菌實驗

依文獻[11]的方法，對替米考星琥鉑酸酯鈉體外抑菌活性進行了檢測（表8）. 從表8 可以看出，替米考星琥鉑酸酯鈉對金黃色葡萄球菌、鏈球菌、大腸桿菌、沙門氏菌和豬肺炎支原體的最小抑菌濃度（MIC）分別為160，2.5，2.5，320，0.312 5 μg/mL，其抗菌活性與替米考星相當. 但替米考星琥鉑酸酯鈉克服了替米考星不溶于水的缺點，應用方便，適合群體直接混飼或飲水給藥，擴大了臨床應用范圍.

表7 高濕度對產(chǎn)物穩(wěn)定性的影響（n=3）

表8 替米考星琥鉑酸酯鈉體外抗菌活性

3 結論

替米考星與琥鉑酸酐在催化劑DMAP 的作用下，經(jīng)酯化、成鹽反應，制備了替米考星琥鉑酸酯鈉. 在最佳工藝條件下，產(chǎn)物收率達90.3%. 替米考星琥鉑酸酯鈉鹽的穩(wěn)定性和溶解性好，抗菌活性與替米考星相當.