朱明艷
摘 要:目的:硫酸頭孢噻利藥劑的最終合成以及成品樣本的成型。方法:通過試劑瓶、試管、燒瓶、針管、酒精燈、提純器,以及燒杯等實(shí)驗(yàn)設(shè)備以及一些大型實(shí)驗(yàn)儀器將作為原料的3-氯甲基-7-叔丁氧?;驶?3-頭孢烯-4-苯甲基羚酸酯類單質(zhì)與5-甲酰氨基-l-(2-甲酰氧乙基)吡唑進(jìn)行一定的密閉式化合反應(yīng),在此反應(yīng)過程中,相關(guān)儀器會釋放大量的熱,因此要注意化學(xué)儀器的合理化降溫,這里的合理化再次強(qiáng)調(diào)了對化學(xué)儀器降溫的適度性,因?yàn)榛瘜W(xué)裝置具有易碎性,而過度的降溫可能會導(dǎo)致灼熱狀態(tài)下的藥物合成化學(xué)裝置因溫差而碎裂,進(jìn)而既影響實(shí)驗(yàn)效果,又影響實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度,所以在溫度控制方面要有一定的耐心,悉心地完成這一實(shí)驗(yàn)步驟。在將3-氯甲基-7-叔丁氧?;驶?3-頭孢烯-4-苯甲基羚酸酯與5-甲酰氨基-l-(2-甲酰氧乙基)吡唑順利化合之后,用三氟乙酸、濃鹽酸等化學(xué)試劑對所制成的化合物進(jìn)行去保護(hù)基操作。進(jìn)而生成7氧基-3[3-氧基2-(2羥乙基)-I吡唑甲基]-3-頭孢烯-4-羧酸鹽酸鹽,但是這里所得到的羧酸鹽酸鹽是含有雜質(zhì)的,因此不能為化學(xué)實(shí)驗(yàn)所使用,所以就要在維持原有化學(xué)實(shí)驗(yàn)形態(tài)的基礎(chǔ)上,對7氧基-3[3-氧基2-(2羥乙基)-I吡唑甲基]-3-頭孢烯-4-羧酸鹽酸鹽進(jìn)行提純處理,然后將高純度的7氧基-3[3-氧基2-(2羥乙基)-I吡唑甲基]-3-頭孢烯-4-羧酸鹽酸鹽與氨噻肟酸苯并三唑酯進(jìn)行相關(guān)的化學(xué)反應(yīng),最終便可合成出硫酸頭孢噻利成品。結(jié)果:實(shí)驗(yàn)過程中,選取了純度為百分百的蒸餾水最為硫酸頭孢噻利合成實(shí)驗(yàn)的溶劑,進(jìn)而使提純程序得到了簡化,使得試驗(yàn)結(jié)果的總收率達(dá)到了18.8%。結(jié)論:這一方法在原有工藝的基礎(chǔ)上使得試驗(yàn)流程得以簡化,進(jìn)而提升了操作效率,節(jié)省了操作時(shí)間,較為適合工業(yè)化的硫酸頭孢噻利藥劑生產(chǎn)。
關(guān)鍵詞:硫酸頭孢噻利;合成;工藝;研究
硫酸頭孢噻利是一種較為常見的抗生素,該藥物從屬于頭孢類藥物,因其藥理較為適合人體菌種群的分布而被廣泛應(yīng)用于臨床疾病的治療環(huán)節(jié),并且該類藥物的抗菌性十分強(qiáng)大,G+以及C-菌種在藥物的作用下幾乎難以存活,而這也就大大提升了病患救治的幾率以及相關(guān)醫(yī)院的醫(yī)療水平。與此同時(shí),硫酸頭孢噻利作為頭孢類藥物的第四代產(chǎn)品,其性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于前三代產(chǎn)品,無論是在藥物的毒理還是抵抗細(xì)菌的活躍度方面要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于前幾代產(chǎn)品,因此在藥物市場,硫酸頭孢噻利類藥劑的前景十分開闊。
1 試驗(yàn)儀器與試劑
試驗(yàn)用儀器主要包括細(xì)節(jié)層面的試管、燒杯、燒瓶、量杯等小型化學(xué)用設(shè)備和一些諸如紅外型光譜檢測儀、核磁共振檢測儀器等大型的醫(yī)學(xué)專用試驗(yàn)結(jié)果測試用儀器,兩類儀器的配合使用會使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更為精確。而上述的實(shí)驗(yàn)設(shè)備在投入使用之前都要經(jīng)過一定的檢測及校對流程,這一工序是必不可省的,因?yàn)樵趯?shí)際的藥劑配制計(jì)量過程中會產(chǎn)生一定程度的誤差,而若想讓實(shí)驗(yàn)結(jié)果更為明晰和精準(zhǔn),就必須盡力規(guī)避誤差,使誤差將至最低值或消失,因此在相關(guān)的儀器投入使用之前,對儀器進(jìn)行一定的測試,以將誤差順利規(guī)避。然后在此基礎(chǔ)上,配置好所需試劑,并保證試劑的活性,然后開始實(shí)驗(yàn)的具體步驟。
2 實(shí)驗(yàn)的方法
2.1 化合物1的合成
在實(shí)驗(yàn)室中完成制備即可,選擇使用以下幾種原料來合成化合物1,首先是3-氯甲基-7β-叔丁氧酞基氨基-3-頭抱烯-4-二苯甲基梭酸醋(化合物1)。之后經(jīng)過水解,最終進(jìn)行低溫氯化最終制備得到化合物1。
2.2 化合物2的合成
冰浴條什F加入化合物3(29.5g),苯甲醚(30mI),二氯葉J烷(90mL),滴加蔓氟乙酸(60mL)。升溫至室溫?cái)嚢?h,將反應(yīng)液傾入異丙醚一乙酸乙酯(600mL:600mI)溶劑析品,過濾抽干,干燥,得7j3一氨基一3一[3-甲酰氨基-2-(2-甲酰氧乙基)-1-吡唑甲基]-3-頭孢烯-4-羧酸氟乙酸鹽(化合物4)22.7g。
2.3 化合物3的合成
化合物4(10g)溶解于甲醇(50mL)中,在適當(dāng)溫度下滴加濃鹽酸(11.34mL),并在該溫度下繼續(xù)攪拌3h。然后將反應(yīng)液滴加到乙酸乙酯(500mL)中析晶。過濾抽干,干燥得類白色固體3-[3-氨基-2-(2-羥乙基)-1-毗唑甲基]-78氨基3-頭孢烯-4-羧酸三鹽酸鹽(化合物5粗品)6.1g?;衔?粗品用水(264mL)溶解,加入少量活性炭,在10℃脫色30min,過濾,濾液過根處理好DiaionHp-20大孔樹脂柱,收集目標(biāo)餾分,得淡黃色清液300mL,滴加到異丙醇(1.15L)中析晶,在0~5℃攪拌2h,過濾,用少量異丙醇-水混合物(10:1)洗,過濾抽干,真空干燥得白色固體(化合物5精品)29.95g。HPLC>95%。收率:45.38%。
2.4 化合物4的合成
在反應(yīng)瓶中投入化合物5(15g),水(150mL),THF(150mL)攪拌完全溶解后,冷卻至0~5℃,滴加飽和NaHCo溶液(30mL),調(diào)節(jié)pH至6.5~7,加入化合物6(13.8g),補(bǔ)充NaH-CO液,室溫下反應(yīng)3h,至澄清。再攪拌1h后結(jié)束。用乙酸乙酯(2×300mL)提取,水層用10%鹽酸調(diào)pH約為1.5~2,再用乙酸乙酯(2×300rnL)提取,水相過硅膠床。再經(jīng)過大孔樹脂柱。目標(biāo)餾分滴加到1000mL異丙醇中,溶劑析品。過濾抽干,真空干燥,得淺黃色固體3-[3-氨基-2-(2-羥基乙基)-1-毗唑甲基]-7-[2-(2-氨基噻唑4基)-2-(甲氧亞胺)乙酰胺]-3-頭孢烯-4-羧酸鹽(化合物7)9.75g,收率:65%。
2.5 硫酸頭孢噻利的制備和檢測
化合物6(6.5g)用水(6.5mL)溶解,室溫下加入2mol·L。硫酸(6.5mL)攪拌結(jié)晶,待有大量的白色沉淀析出后,繼續(xù)攪拌1.5h,過濾,用冷水洗,抽干,丙酮漂洗。干燥,得(6R,7R)-3-[3-氨基-2-(2-羥基乙基)-1-吡唑甲基]-7-[2-(2-氨基噻唑4基)2(z)(甲氧亞胺)乙酰胺]-3-頭孢烯-4-羧酸硫酸氫鹽(硫酸頭孢噻利)5.92g。HPLC:含量99.03%,出峰時(shí)間3.688min。IR特征峰:1771.57cm(-內(nèi)酰胺),3342.031640,1516cm(仲酰胺),1034.66cm(亞砜)。H-NMR(DMSO-d6)特征峰6:3.61(2H,d,CH2),3.83(3H,s,OCH3),6.74(1H,s,噻唑環(huán)5-H),7.99(1H,S,吡唑環(huán)5-H),9.63(1H,S,CONH)。
3 結(jié)果與討論
經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),將化合物3粗品作為比較對象,以質(zhì)量收率為比較依據(jù),發(fā)現(xiàn)利用本文所使用的工藝來制取化合物3,其所得到的質(zhì)量收率為不超過46%,而采用本文所介紹的工藝來制取化合物4,其所得到的質(zhì)量收率為65%,對此進(jìn)一步折算后,最終所獲得質(zhì)量收率不超過30%,有相關(guān)學(xué)者進(jìn)行研究認(rèn)為,在合成硫酸頭孢噻利時(shí),首先應(yīng)該先合成化合物4,其質(zhì)量收率能夠127%,之后利用大孔樹脂柱進(jìn)行有效的提純,其收益率沒有達(dá)到18%,上述對此進(jìn)一步折算后,最終質(zhì)量收率結(jié)果為接近22%。如果將化合物1為合成硫酸頭孢噻利的原料,有關(guān)學(xué)者對其進(jìn)行試驗(yàn),其所得到的質(zhì)量收率接近14%,本試驗(yàn)中所得到了質(zhì)量收率略高于前者,解決19%。
第一類化合物選用的合成材料實(shí)質(zhì)上是7-ACA,而這一材料的選取或多或少地存在著一定的劣勢,實(shí)際的化合物合成工序要多于預(yù)期,在合成過程中對溶劑的使用也要高于預(yù)期,并且在溫度的控制上也要比平時(shí)花費(fèi)更多的精力,溫度必須始終保持在低溫,但是也不能過低,而在經(jīng)過這一系列過程之后所取得的合成類藥物的質(zhì)量與預(yù)期值相比較低。因此,酶裂解式頭孢類藥物的合成方法在當(dāng)今頭孢類藥物學(xué)術(shù)界對于頭孢噻利的合成方面成為了重點(diǎn)關(guān)注對象,因?yàn)檫@一類方法具有一定的高效性和現(xiàn)實(shí)意義,同時(shí),這一方法在藥物最終定向?qū)用嬉簿哂休^為出色的特性。
頭孢母核可以被用作合成硫酸頭孢噻利的原材料,但是在使用時(shí)需要保證母核中必須含有7位乙酰氨基,否則便會影響到合成藥物的整體質(zhì)量,而且在此基礎(chǔ)上配之以酶裂解法以去除原料保護(hù)基,可以使反應(yīng)中必須的環(huán)節(jié)得以減少,權(quán)衡利弊,這種合成方式較為簡單,因此可以用于硫酸頭孢噻利的實(shí)際合成領(lǐng)域,進(jìn)而推動(dòng)藥物生產(chǎn)朝低成本化順利發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]齊永斌.硫酸頭孢噻利合成工藝研究[D].河北科技大學(xué),2011.
[2]王亞江,李玉荃,劉志友,葉俊杰,趙平,孟紅,王松青.硫酸頭孢噻利的合成[J].天津藥學(xué),2010.
[3]崔德修,李重陽,李明研.硫酸頭孢噻利的合成[J].河國外醫(yī)藥(抗生素分冊),2013.
[4]薛峰.硫酸頭孢噻利的合成研究[D].河南京工業(yè)大學(xué),2005.