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丙泊酚水溶性衍生物4-[(2,6-二异丙基)苯基-氧基甲酰基]苯甲酸钠制备

2015-01-16张金涛

当代化工 2015年10期
关键词:异丙基水解酶酰基

石 红,张金涛

(浙江九旭药业有限公司, 浙江 金华 321016)

丙泊酚水溶性衍生物4-[(2,6-二异丙基)苯基-氧基甲酰基]苯甲酸钠制备

石 红,张金涛

(浙江九旭药业有限公司, 浙江 金华 321016)

为了制备丙泊酚水溶性衍生物,以丙泊酚为原料,与对腈基苯甲酰氯在缚酸剂存在的条件下作用成酯,再将腈基水解,最后将水解产物与氢氧化钠成钠盐的到丙泊酚水溶性衍生物,4-[(2,6-二异丙基)苯基-氧基甲酰基]苯甲酸钠。制备出产品收率为46.1%,水溶性好,且原料易得,易于工业化生产。

丙泊酚;丙泊酚衍生物;水解;腈基水解酶

丙泊酚(1)是一种新型静脉麻醉药物,用于全麻的诱导和维持[1]。由于其药代动力学特点,丙泊酚作用时间非常短,即使长时间使用后在器官中仍无蓄积[2]。因此丙泊酚麻醉不仅容易控制,而且长时间手术后清醒仍比其他麻醉药快,不会引起逆行性遗忘[3]。此外,丙泊酚还被批准作为加强监护病人的长期镇静药[4]。

丙泊酚属于脂溶性化合物,水溶性差,需加入赋形剂方可应用于临床。目前市售的丙泊酚注射剂是以由10%大豆油、1.2%卵磷酯和2.2%甘油作为赋形剂与注射用水形成的水包油型乳剂的形式应用于临床。该乳剂在静脉给药时有可能导致患者高脂血症,尤其是对于长期接受输液的患者,患高脂血症的概率增大[5]。另外,该乳剂保存期较短,并且对细菌和真菌污染敏感[6]。

此水溶性丙泊酚衍生物(4)由于引入了亲水性基团,所以水溶性增加,这种丙泊酚类似物具有相应药效基团[7],能够以水为溶剂进行制剂,从而降低临床应用时的副作用,并且能够在水中稳定存在,而不水解成丙泊酚。另外,该衍生物制备方法简便,易于工业化生产。合成路线见图1。

图1 丙泊酚衍生物合成路线Fig.1 The synthesis route of Propofol derivatives

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

仪器:2 L反应瓶, R-201旋转蒸发器(上海申胜生物技术有限公司),TD20002电子天平(余姚市金诺天平仪器厂),AV-300核磁共振仪(德国Bruker公司),Vario MICRO元素分析仪(德国Elementar公司),1100LC/MS质谱仪(美国Agilent 公司),岛津制作所制高效液相色谱仪LC-2010A。

试剂:丙泊酚 (河北思尔可化学有限公司,含量>95%,批号为20100610 ),对腈基苯甲酰氯(泰兴市沃特尔化工有限公司,工业级,批号为20100311),腈水解酶(孝感深远化工有限公司,批号:20100502)甲苯、丙酮、三乙胺、甲醇、硫酸、乙酸乙酯、氢氧化钠(国药集团化学试剂厂,均为AR级)。

1.2 试验方法

(1)4-腈基苯甲酸(2,6-二异丙基)苯酚酯的制备

将2,6-二异丙基苯酚53.4 g加入到900 mL甲苯中,在冰浴冷却下进行搅拌,加入34.9 g三乙胺,当温度达到10 ℃以下时开始滴加对腈基苯甲酰氯的甲苯溶液(将51 g对腈基苯甲酰氯溶解到150 mL甲苯中后于冰箱中冷藏至10 ℃以下),控制滴加速度使反应体系的温度不超过30 ℃,滴加结束后于室温下搅拌2~4 h。然后用水洗涤2次,每次500 mL,分离出油层,并将油层减压浓缩。向浓缩物中加入甲醇∶丙酮=3∶1(体积比)的混合溶剂450 mL,加热溶解后,边冷却边进行搅拌,析出结晶,得61.8 g固体b,即产物2。1H-NMR (300 MHz, CD3CN): δ (ppm) 1.28(d, J=6.9 Hz,12H), 3.10(q, J=7.1 Hz , 2H), 7.05-7.29 (m , 3H), 7.65-8.02(m , 4H) M/e=292.17;元素分析:C=82.44%,H=7.26%,N=4.81%,O=5.49%

(2)4-[(2,6-二异丙基)苯基-氧基甲酰基]苯甲酸的制备

方法一(用硫酸水解):

取30.7 g固体b,加入到300 mL乙醇中,加热至回流,向其中滴加30%的硫酸水溶液65 mL,滴加结束后继续回流8~12 h。对反应液进行减压浓缩至无醇味,然后加入200 mL水和200 mL乙酸乙酯,搅拌30 min,分离出有机相。用乙酸乙酯(50 mL/次)萃取水相2次,合并有机相。减压浓缩有机相至干燥,然后加入10%氢氧化钠水溶液40 mL,搅拌30 min后,取其上清液,加稀盐酸调节pH=3~4,过滤,滤饼抽干后得11.2 g固体c,即产物3。1H-NMR (300 MHz, CD3CN): δ(ppm) 1.28(d, J=6.9 Hz,12H), 3.10(q, J=7.1 Hz , 2H), 7.06~7.29 (m , 3H), 7.89~8.25(m, 4H) M/e=311.16; 元素分析:C=77.39%,H=7.14%,O=15.46%。

方法二(用腈基水解酶水解)

取30.7 g固体b、0.5 g腈基水解酶,加入到250 mL水中搅拌,控制反应温度为45~55 ℃,并在反应过程中用饱和碳酸氢钠水溶液维持体系pH值为9左右。反应体系澄清后停止加热,用稀盐酸调节反应液的pH=3~4,析出固体,过滤,滤饼抽干后得31.5 g固体d,即产物3。1H-NMR (300 MHz, CD3CN): δ(ppm) 1.26(d, J=6.9 Hz,12H), 3.05(q, J=7.1 Hz , 2H), 7.05-7.24 (m , 3H), 7.98-8.22(m , 4H) 11.0(s,1H,-OH);M/e=311.16。

(3)4-[(2,6-二异丙基)苯基-氧基甲酰基]苯甲酸钠的制备

将16.3 g固体c或固体d加入到150 mL丙酮中,加热到50~55 ℃,缓慢滴加氢氧化钠水溶液(将20 g氢氧化钠溶解到40 mL水中),搅拌30~60 min,然后,边冷却边搅拌,析出固体后于冰箱冷藏过夜。然后过滤,用丙酮∶甲醇=3∶1(体积比)的混合溶剂对滤饼进行重结晶,真空干燥,得白色固体、即4-[(2,6-二异丙基)苯基-氧基甲酰基]苯甲酸钠10.3 g。1H-NMR (300 MHz, D2O): δ(ppm) 1.24(d, J=6.9 Hz,12H), 2.90(q, J=7.1 Hz , 2H), 6.89~7.04 (m , 3H), 8.19~8.22(m , 4H) 元素分析:C=72.27%, H=6.37%, Na=6.92%, O=14.44%; M/e=333.14。

2 结果讨论

此化合物合成方法简单,且原料易得,在化合物d的制备过程中,选用腈基水解酶催化有机腈实现有机羧酸的合成不仅反应条件温和,污染少,后处理简单,且收率高[8,9]。试验将两种方法进行了对比试验,酶催化水解比传统的用硫酸水解在收率上由34.2%提高到96.3%

2.1 水中溶解度

根据2010版《药典》凡例第十五条方法对制备的化合物进行溶解度试验。精确称取4-[(2,6-二异丙基)苯基-氧基甲酰基]苯甲酸钠1 g左右,每次加入纯化水后,每隔5 min强力振摇30 s,并进行观察,如果30 min内无肉眼可见的溶质颗粒即视为完全溶解。结果0.998 g溶解在不大于1 mL水中,属于极易溶解。

2.2 水溶液稳定性

将制备得到的丙泊酚衍生物制成浓度为25 mg/mL的水溶液,并将该水溶液分别装入10 mL西林瓶(基本不渗透氧)和10 mL聚乙烯瓶(易渗透氧)中,存放在室温下。分别于第1、2、4、6天进行取样,参照丙泊酚原料的检测方法,利用高效液相色谱检测是否有游离的丙泊酚,结果见表1。

高效液相色谱检测条件如下:

仪器:岛津制作所制高效液相色谱仪LC-2010A;

检测器:紫外检测器;

色谱柱:VP-ODS(4.6×250 mm,5μm);流动相:甲醇∶乙腈∶水=60∶15∶25,并含有0.01%三乙胺;

流速:1.0 mL/min;

检测波长:280 nm。

表1 样品水溶液在不同包材中的分解情况Table 1 Decomposition of sample aqueous solution in different packages

结果未能检测出游离的丙泊酚,则该化合物在水溶液中稳定性好。

3 结 论

本丙泊酚衍生物水溶性好,具有一定的溶液稳定性,便于制备成水针剂或冻干粉针剂使用,但是作为药物运用于临床,还需要大量的试验。同时其制备工艺简单,反应条件温和,不需要特殊的设备,易于工业化生产。基于环保要求,中间体4-[(2,6-二异丙基)苯基-氧基甲酰基]苯甲酸的制备过程宜选用腈基水解酶催化法来制备,但在操作中需根据水解酶的具体品种来选择适宜的反应温度,和反应pH值,来保证其最佳活性,虽然增加了一定的生产成本,但收率有显著的提高,这是绿色化学合成所推崇的,也是以后研究的重点。

[1]丁倩.丙泊酚恒速输注全凭静脉麻醉的临床研究[D].西安:第四军医大学,2006.

[2]于涛.丙泊酚微乳注射液药代动力学和组织分布研究[D]. 重庆:重庆医科大学,2009.

[3]Pang, Quartermain D,Rosman Z,et al.,Effect of propofol on menmory in mice [J].Pharmacol Biochem Behva, 1993,44:145-151

[4]金德海.丙泊酚联合咪达唑仑在ICU机械通气镇静治疗中的效果探讨[J]. 中国社区医师(医学专业), 2012,14(6):131.

[5]Fulton B, Sorkin EM. Propofol. An overview of its pharmacology and a review of its clinical efficacy in intensive care sedation[J]. Drugs, 1995, 50(4): 636-657.

[6]Bennet SN,McNeil MM, Bland LA, et al. Postoperative infections traced to contamination of an intravenous anesthetic, propofol[J]. N Eng1 J Med,1995,333(3):147-54.

[7]Giuseppe Trapani et al.Propofol Analogues.Synthesis,Relationships between Structure and Affinity.at GABAA Receptor in Rat Brain ,and Differentidl Electrophysiological Profile at Recombinant Human GABAA Receptors[J].Journal of Medicinal Chemistry,1998,41(11):1846-1854.

[8]吴中柳,李祖义.腈基水解酶在有机合成中的应用[J].有机化学,2001,21(1):25-32.

[9]何玉财,许建和.腈基水解酶在羧酸合成中的进展研究[J]. 生物加工过程 , 2009,7(1): 7-12.

Preparation of Propofol Water-soluble Derivative 4-[(2, 6 -diisopropyl) Phenyl-oxygen Radicals Formyl]Sodium Benzoate

SHI Hong,ZHANG Jin-tao
(Zhejiang Jiuxu Pharmaceutical Co.,Ltd.,Zhejiang Jinhua 321016,China)

In the presence of acid binding agent, propofol reacted with 4-cyanobenzoyl chloride to prepare the ester, then its hydrolysate reacted with NaOH to obtain propofol water-soluble derivative 4-[(2, 6-diisopropyl)phenyl-oxygen radicals formyl]sodium benzoate. The product yield was 46.1%, water-solubility of the product was good.

Propofol; Propofol derivative; Hydrolysis; Nitrile hydrolase

TQ 028

: A

: 1671-0460(2015)10-2332-03

2015-05-08

石红(1982-),女,安徽滁州人,助理工程师,2003年毕业于安徽中医学院药物制剂专业。E-mail:shi_0022@sina.com。

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