浅析盐酸乙胺丁醇的合成工艺改进
2015-12-10张会欣刘爱军
张会欣+刘爱军
摘 要:盐酸乙胺丁醇是临床常用的抗结核杆菌类药物,其能够有效抑制结合杆菌细胞中的DNA和RNA的合成和活动,对处于生长期的结核杆菌具有极强的抑制作用。本文即是对盐酸乙胺丁醇的合成改进工艺进行研究,利用右旋氨基丁醇和1,2-二氯乙烷作为合成材料,将投料比重新设定为12:1,并且在120℃的环境当中进行合成,并将干燥后的氯化氢以气体形式引入合成环境中,最终制备得到盐酸乙胺丁醇,将最终产物率提升到了57%以上,以期为该药物合成工艺的改进技术提供参考。
关键词:盐酸乙胺丁醇;合成工艺;改进技术
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.009
盐酸乙胺丁醇最早是于1962年被意外合成的,其对结核杆菌具有极强的抑制作用,但其针对性较高,对其它病菌的抑制作为较差。但这类药物与其它抗结核杆菌药物之间没有较差耐药性,因此可以通过联合其它药物的方式来控制病菌的耐药性,从而提升药物的治疗效果。目前该类药物的应用范围较广,传统合成方法操作较为复杂,并且大多采用溶液合成,对设备的损伤性较大,产量的控制情况较差,需采用改进技术增加药物合成效率。
1 实验试剂和设备
本次实验当中所使用的合成原料为右旋氨基丁醇、1,2-二氯乙烷,同时还需要制备氯化氢气体,将其保存在钢瓶当中。实验设备包括纤维熔点测试器(对反应环境的温度值进行显示和调整)、质谱仪、核磁共振仪等。
2 实验方法
利用改进技术制备盐酸乙胺丁醇共分为三个步骤,其一是乙胺丁醇的制备,其二是盐酸乙胺丁醇的粗制,其三是盐酸乙胺丁醇的精制,具体步骤如下:
2.1 乙胺丁醇的制备
该步骤是整个实验的基础环节,首先选择一个三颈瓶,在瓶中加入17.85g的右旋氨基丁醇,利用油浴锅对三颈瓶进行加热,温度控制在120℃,在加热的同时还需要不断搅拌右旋氨基丁醇。然后选择1.65g的1,2-二氯乙烷放入滴液漏斗当中,向三颈瓶内缓慢进行滴注。在整个滴注的过程中仍需要在油浴锅内进行,温度的上下浮动值应低于5℃,边滴加,边搅拌,在滴加完毕后溶液的温度也应该保持在120℃。在该温度下对溶液进行持续性搅拌,时间为5h。在搅拌完毕后缓慢使溶液冷却,在温度大约降低到60℃时,在三颈瓶内加入氢氧化钾,剂量为1.9g。此时需要将溶液的温度加热到90℃,并且不断搅拌溶液,约30min后将溶液缓慢冷却至室温即可。
在冷却之后采用减压蒸馏方式,对未参与反应的多余右旋氨基丁醇进行分离。之后在溶液当中加入无水乙醇,剂量为9g,然后放入水浴锅当中,在温度为60℃的条件下进行搅拌,约30min(在搅拌时溶液温度浮动值不得超过2℃)。待溶液混合均匀后将氯化钠晶体滤出,并将溶液转移到烧瓶当中。将滤出的氯化钠晶体重新倒入反应三颈瓶中,加入无水乙醇,仍然在约60℃的水浴锅当中进行搅拌,约30min后氯化钠完全溶解,再次过滤后将其倒入烧瓶中。然后在约50℃的恒温环境当中对溶液进行搅拌,约30min。将烧瓶中的反应溶液自然冷却到室温(约28℃),在冷却的过程中需要进行搅拌。将烧杯转移到恒温培养箱内进行反应,温度设定为25℃到28℃之间即可,期间每隔1h搅拌一次,每次的搅拌时间应控制在30s,搅拌两次后将溶液去除过滤,将消旋体分离出来。同时将滤出后的液体放在盐瓶当中进行保存,盐瓶需要充分干燥。
2.2 盐酸乙胺丁醇的粗制
合成氯化氢气体,将浓硫酸约30g加入到约15g的浓盐酸当中,利用气体收集瓶对产生的氯化钠气体进行收集、过滤和干燥,并将气体加入到存放乙胺丁醇的盐瓶当中。需要注意的是,在通入氯化钠气体时,应先将盐瓶内的溶液加温到40℃左右,通入气体后还需要将外部的环境温度提高到55℃左右。在反应过程中需要观察盐瓶口是否出现白色的烟雾,并对内部反应溶液的pH值进行测定,一定要保证酸碱度在3.3。待产生白色烟雾后停止气体的输送,然后在反应温度下对并内的溶液进行搅拌,约搅拌30min后对溶液酸碱度进行重新测定,此时其酸碱度应提升至3.5,并保持稳定。将盐瓶内溶液的温度自然冷却至35℃,然后在盐瓶外通入冷水进行冷却,同时通入冷盐水将温度降低到15℃左右,冷却时间应控制在10min,此时需要快速降温,因此可适当增加冷水的剂量。在冷却温度下恒温保存液体约30min,将溶液放入干燥器内,干燥后对其产物的重量进行测量。
2.3 盐酸乙胺丁醇的精制
选取圆底烧瓶一个(容量为100ml),将粗制的盐酸乙胺丁醇产物加入其中,并在烧瓶当中加入约5倍重量(干燥后称重数值)的乙酸乙酯,采用加热回流的制备方法,共反应约0.5h,在稍微冷却之后向烧瓶内加入活性炭,剂量根据实际需求而定,然后继续加热回流反应,再次反应约0.5h后,对溶液进行抽滤、冷却、过滤和析出处理,此时就可以制备得到盐酸乙胺丁醇的精制品。
3 讨论
盐酸乙胺丁醇作为临床抗结核病重要药物,其在使用过程中也会出现耐药性问题,但只需要采取联合用药方式,就能够有效降低耐药性对治疗效果的影响。尤其是对已经对链霉素、异烟肼等抗菌药物产生耐药性的患者,其同时与利福平联合应用,可以达到缓解顽固性肺结核的作用,因此国内的药厂也在大力生产此类药物。
在传统生产工艺当中,其主要是利用(R)-2-氨基丁醇和1,2-二氯乙烷作为合成材料,在约100℃的反应环境当中进行加热回流反应,在加热6h后放入氢氧化钠、异丙醇以及硅藻土等材料,加热后进行过滤。然后将过滤后的溶液在冷冻环境下保存一夜。在第二天时进行减压蒸馏、过滤等步骤,并加入无水乙醚保存一夜,最终制得乙胺丁醇。乙胺丁醇再采取盐化反应制备盐酸乙胺丁醇,这种步骤虽然反应温度较低,但繁琐程度较高,并且还需要经过两天才能制备,对于大规模生产工厂来说,其效率偏低。而本次研究中所采用的方法将反应温度上升到120℃,不需要过夜,在当天就能够完成生产,大大缩减了药物的生产周期,同时将产物率提高到了57%左右,加之简化了制备步骤,使得生产成本大幅度下降,为药品生产企业节约了开支。
参考文献:
[1]白国义,陈立功,邢鹏等.乙胺丁醇的合成[J].精细化工,2014,21(12):943-945.
[2]马明红,李男.0.25g盐酸乙胺丁醇片的工艺改进[J].北方药学,2014,11(03):48-50.endprint