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严家庆
(江苏宝众宝达药业有限公司,江苏南通226532)
EXP-3174的一种合成方法
严家庆
(江苏宝众宝达药业有限公司,江苏南通226532)
以洛沙坦为原料,用PDC和碱性高锰酸钾水溶液作氧化剂,经过两步氧化制得EXP-3174。中间体5-醛基洛沙坦不需要提纯,粗品经过简单纯化,即可得到纯度为99.5%的EXP-3174产品,收率为70%。与文献合成方法相比,克服了一步氧化的杂质多、收率低、不易纯化的缺点。
洛沙坦;氧化;EXP-3174
EXP-3174化学名为2-丁基-4-氯-1-[2'-(1H-四氮唑-5-基)-1,1'-联苯基-甲基]咪唑-5-羧酸,是一种非肽类血管紧张素II(AngII)受体抗拮抗剂,能选择性与AT1结合,阻断AngII的作用,产生降压作用。EXP-3174是洛沙坦(科素亚)在人体内经细胞色素P450等酶代谢的产物,但其对AT1的抑制作用强度是母体洛沙坦的10倍。EXP-3174在血液中半衰期可达6~9 h(洛沙坦为1.5h),更有利于口服给药。基于其优良的降压效果,EXP-3174成为了国内外许多知名药企的研究对象[1-4]。
目前文献报道EXP-3174合成主要有两条路线:(1)Breschi等人用二氧化锰、亚氯酸钠作为氧化剂,一步将洛沙坦氧化为EXP-3174,收率为42%~45%[3]。Vincenzo Santagada等人用活性二氧化锰作为氧化剂,在微波反应条件下将洛沙坦一步氧化到EXP-3174,收率为60%[4]。由于原料化合物中存在四氮唑结构,在强氧化条件下会形成N→O键,从而产生不易去除的杂质。所以上述两种合成方法都需要柱层析对粗品进行提纯才能得到99.5%纯度的产品。(2)Garcia,Gonzalo等人以2-丁基-4-氯-5-甲酸基-1-[2'-(1-三苯甲基-四氮唑-5-)-联苯基-4-]-甲基咪唑为原料,用盐酸脱三苯甲基保护,生成中间体5-醛基洛沙坦2,然后再以双氧水等为氧化剂将中间体2继续氧化为产物EXP-3174。由于四氮唑环在酸性条件很容易开环,在酸性条件下脱保护基时很容易导致一部分中间体开环生成杂质,需要柱层析方法才能得到99.5%纯度的产品[5]。
本文先由三氧化铬吡陡络合物PDC(Pyridinium Dichromate)在DMF中温和地将洛沙坦氧化为5-醛基洛沙坦2。再由碱性高锰酸钾溶液在DMF和水的混合溶剂中将5-醛基洛沙坦继续氧化为产物EXP-3174。在碱性条件下,高锰酸钾氧化性受到抑制。两步氧化反应条件都不剧烈,不会对四氮唑结构造成破坏,减少了副产物生成。粗品就只需要经过“酸溶碱析”方法就可得到99.5%纯度的产品。合成路线如图1所示,在第一次氧化结束后,不需要纯化,只需简单处理后即可投入下一步继续氧化,收率可达70%[6-8]。
图1 EXP-3174的合成路线
1.1 主要原料和仪器
洛沙坦(纯度99.5%),贵州陇盛达生物科技有限公司;三氧化铬(AR)、吡陡(AR)、高锰酸钾(AR),国药集团试剂有限公司。美国Varian公司的INVOA 400MHZ核磁共振仪,日本岛津公司的LC-2010HT液相色谱仪,美国安捷伦公司的6310液质连用仪。
1.2 合成
1.2.1 PDC(三氧化铬吡啶络合物)的合成
将无水三氧化铬(68.0 g)溶于水(70 mL),冰浴下向上述水溶液中慢慢加入吡陡(60 mL),加完后继续搅拌10 min,再加入丙酮(250 mL),0℃搅拌10 min。将温度降低至-10℃,在此温度下静止3 h,抽滤,固体用0℃冷丙酮(50 mL)洗涤。50℃真空干燥(1333 Pa),得150.0 g产物,收率85.5%。
1.2.25 -醛基洛沙坦(2)
将洛沙坦(1)(63.44g,0.15mol)溶于DMF(200 mL),搅拌下分批加入PDC(77.50 g,0.30 mol),温度不超过50℃,PDC加毕后室温搅拌6 h,将反应液倒入水(1000 mL)中,用乙酸乙醋(500 mL×3)萃取水溶液三次,合并有机相,饱和食盐水(500 mL)洗涤有机相,无水硫酸镁干燥,过滤,浓缩溶剂得51.5 g固体,中间体粗品收率为81.5%。
5-醛基洛沙坦(2)(58.39g,92.0%)mp:154℃~155℃。ESI:421.4(M+H+)。
1HNMR(400MHz,DMSO-d6):δ9.68(s,1H,),δ7.66~7.68(m,2H,J=7.8),δ7.52~7.58(m,2H,J= 7.7),δ7.09(d,2H,J=8.1),δ7.03(d,2H,J=7.9),δ5.59(s,1H),δ2.62(t,2H,J=5.8),δ1.50(q,2H,J= 7.6),δ1.25(q,2H,J=7.3),δ0.81(t,3H,J=7.3)。
1.2.3 EXP-3174粗品合成
高锰酸钾(75.84 g,0.48 mol)和氢氧化钾(26.93 g,0.48 mol)溶于水(250 g)待用。用5.0%氢氧化钾水溶液(300 g)和DMF(200 mL)混合溶剂将固体2(54.72 g,0.13 mol)溶解,搅拌下滴加上述碱性高锰酸钾水溶液,温度不超过30℃,滴完后室温下搅拌2 h。
反应结束后,向体系滴加20%的亚硫酸钠水溶液,直至体系紫色褪去,温度不超过30℃,过滤除去固体(硅藻土助滤),水溶液用乙酸乙醋(250 mL×2)萃取两次,弃掉有机相保留水相。用10%的稀盐酸将水相pH调到4.5,过滤,滤饼用水(100 mL)洗涤,真空干燥(1333 Pa)后得粗品3(53.39g,收率94.0%)。
1.2.4 EXP-3174(3)精制
氢氧化钾(9.0 g,0.18 mol)溶于异丙醇(50 mL)待用。粗品3(53.39g,0.12mol),溶于异丙醇(150mL),搅拌下滴加上述氢氧化钾的异丙醇溶液,温度不超过30℃,滴完后室温搅拌0.5 h,过滤,保留滤饼。滤饼用水(250 mL)溶解,搅拌下用10%稀盐酸将pH调到4.5,温度不超过30℃,过滤,滤饼用水(100 mL)水洗涤,真空(1333 Pa)干燥后得纯品EXP-3174(52.3 g,收率92.5%),纯度为99.58%。
mp:177℃~178℃。ESI:437.4(M+H+)。
1HNMR(400MHz,DMSO-d6):δ7.63~7.66(m,2H,J=6.8),δ7.50~7.58(m,2H,J=7.7),δ7.07(d,2H,J=8.2),δ6.95(d,2H,J=8.0),δ5.58(s,1H),δ2.57(t,2H,J=7.0),δ1.50(m,2H,J=7.6),δ1.25(m,2H,J=7.5),δ0.81(t,3H,J=7.3)。
在第二次氧化步骤中,氢氧化钾用量直接影响反应的效果。好的反应效果将会使得粗品提纯步骤较为容易。氢氧化钾用量不当,会导致粗品纯度较低,很难得到纯度较高的产品,相应的最终成品收率也较低。
从表1可以看出,当氢氧化钾与高锰酸钾的摩尔比为1.0时,反应粗品纯度较高,相应的纯品收率也较高。如果氢氧化钾用量过多会导致高锰酸钾氧化性较弱,反应不完全,粗品纯度较低,相应的最终成品收率也较低。氢氧化钾用量过少会导致高锰酸钾氧化性过强,容易生成较多副产物,提纯步骤较为麻烦,相应最终产品的纯度和收率都不高。综合考虑,n(高锰酸钾)/n(氢氧化钾)=1.0是最佳用量。
在粗品提纯过程中,氢氧化钾用量对最终产品的纯度和收率有着至关重要的影响。表2是氢氧化钾用量对粗品提纯效果的的影响。
表2 氢氧化钾用量对粗品提纯的效果影响。Table 2 Effect of potassium hydroxide dosage on the crude purification
从表2可以看出,当氢氧化钾与粗品摩尔比为1.5时,产品纯度和收率都较高。氢氧化钾用量过少,成盐不充分,部分产品溶于异丙醇到母液中,收率偏低。氢氧化钾用量过多,虽然成盐充分,但体系碱性过强,部分产品分解为不易去除的杂质,相应的纯度和收率都不高。综合考虑n(氢氧化钾)/n(粗品)=1.5是最佳配比。
本合成方法选用已经工业化的洛沙坦为原料,先经过一次氧化,中间体不需要纯化直接投入下一步氧化操作,最后经过简单提纯即可得到纯度较高的EXP-3174。得到的产品纯度在99.5%以上,总收率为70.8%。该方法的最大特点是产品纯度和收率较高,提纯易操作,为EXP-3174未来大规模工业化生产提供借鉴和参考。
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[2]Luca S,Valentina L,Francesco A.Intermittent losartan administration triggers cardiac post-conditioning in isolated rat hearts:role of BK2 receptors[J].PLoS One,2014,9(2):e88542.
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A Method for Preparation of EXP-3174
YAN Jia-qing
(Jiangsu Baozong&Baoda Pharmachem Co.,Ltd.,Nantong,Jiangsu 226532,China)
EXP-3174 was prepared starting from losartan via two steps of oxidation reaction,using PDC and the queous solvent of alkaline potassium permanganate as oxidizing agents.The intermediate of 5-aldehyde losartan needn't to be purified.The product was obtained from purifying the crude by a simple method. The purity of the product was 99.5%,and the total yield was 70%.Compared with the synthesis processin references,this synthetic method overcome the?disadvantage of more impurities,low yield and troublesome purification.
Losartan;oxidation;EXP-3174
1006-4184(2015)7-0026-03
2015-04-09
江苏省工程技术研究中心建设项目(BM2012497)。
严家庆(1983-),男,江苏宿迁人,硕士,工程师,主要从事精细化工产品开发。E-mail:yanjiaqingcslg@163.com。
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