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苯甲酸阿格列汀合成工艺的改进

2016-01-13史丙月,郭新亮,王方

药学研究 2015年1期
关键词:合成改进

·工业药学·

苯甲酸阿格列汀合成工艺的改进

史丙月,郭新亮,王方

(鲁南制药集团股份有限公司,山东 临沂 276006)

摘要:目的改进苯甲酸阿格列汀的合成工艺。方法以6-氯尿嘧啶为起始原料,先与碘甲烷反应合成3-甲基-6-氯尿嘧啶,继而在无机碱的参与下与2-溴甲基苄腈反应得2-(6-氯-3甲基-2,4-二氯代-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基甲基)-苄腈,然后再在无机碱的存在下与(R)-3-氨基哌啶二盐酸发生取代反应,最后与苯甲酸成盐得苯甲酸阿格列汀。结果 合成得到苯甲酸阿格列汀,总收率达到57.09%,纯度为99.6%。结论 该工艺经过改进,降低了毒害,成本降低,经济环保,适合工业化生产。

关键词:苯甲酸阿格列汀;合成;改进

作者简介:史丙月,男,研究方向:药物合成,E-mail:byshi08@163.com

中图分类号:TQ460.31文献标识码:A

Improved synthesis of alogliptin benzoate

SHIBing-yue,GUOXin-liang,WANGFang

(LunanPharmceuticalGroupCo.,Ltd.,Linyi276006,China)

Abstract:ObjectiveTo improve synthetic process of alogliptin benzoate.MethodsAlogliptin benzoate was synthesized from 6-chlorine uracil and iodomethane to give 3-methyl-6-chlorine uracil,then in the presence of inorganic base with 2-bromine methyl benzonitrile reaction to 2-(6-methyl chloride-3-2,4-dichloro generation-3,4-dihydro-2 h-pyrimidine-1-methyl)-benzonitrile,which was subjected to displacement with (R)-3-aminopiperidine in the presence of inorganic base.And then salified with benzoic acid to obtain alogliptin benzoate.ResultsAlogliptin benzoate was synthesized.The overall yield was 57.09%,and its purity was 99.6%.ConclusionThe improvement reduced toxic,and was economic and environmental.It was suitable for industrial production.

Key words:Alogliptin benzoate;Synthesis;Improvement

苯甲酸阿格列汀是丝氨酸蛋白酶二肽基肽酶IV(DPP-IV)抑制剂,能够维持体内胰高血糖素样肽1(GLP-1)和葡萄糖依赖性促胰岛素多肽(GLP)的水平,促进胰岛素的分泌,从而发挥降糖的疗效,临床主要用于治疗2型糖尿病,耐受性好。2010年4月获得日本厚生劳动省的上市批准,阿格列汀系列产品(苯甲酸阿格列汀单组分片剂,苯甲酸阿格列汀/盐酸二甲双胍复方片剂及苯甲酸阿格列汀/匹格列酮复方片剂)2013年1月25日获得了FDA的批准[1~5]。

Ⅰ的合成方法主要有两种,一种是用3-甲基-6-氯尿嘧啶为起始原料,在三正丁胺的存在下用甲苯作为溶剂与2-溴甲基苄腈发生取代反应生成4,再在三正丁胺的存在下,用正丁醇作为溶剂与(R)-3-氨基哌啶二盐酸发生取代反应生成5,5再与苯甲酸成盐生成Ⅰ[1,7,8]。此法用到市场上价格较高的3-甲基-6-氯尿嘧啶,而且取代反应均用三正丁胺作为缚酸剂,价格偏高,且溶媒很难再回收利用,工业化生产成本较高。

另一种方法是以价格较为低廉的6-氯尿嘧啶为起始原料,先在氢化钠和溴化锂的存在下与2-溴甲基苄腈发生烷基化反应,继而再在氢化钠的作用下与碘甲烷发生取代反应生成4,4再在碱性条件下与(R)-3-氨基哌啶二盐酸发生取代反应生成5,5与苯甲酸成盐生成Ⅰ[6],该工艺使用氢化钠与溴化锂,无水无氧要求较高,不适合工业化生产。

本研究结合上述两种路线,以价格低廉的6-氯尿嘧啶为起始原料,在碳酸钾的存在下与碘甲烷发生取代反应生成3,再在碳酸钾的存在下与2-溴甲基苄腈反应生成4,4继而在碳酸钾的存在下与(R)-3-氨基哌啶二盐酸发生取代反应生成5,5与苯甲酸成盐得Ⅰ,经改进,工艺中自己合成价格昂贵的3-甲基-6-氯尿嘧啶,而且后续的取代反应都用到价格低廉的无机碱(碳酸钾)做缚酸剂,反应完成后经过滤水洗就可除去,溶剂经简单处理可以重复利用,工艺操作简单,反应条件温和,收率可达57.09%,适合工业化生产。

1实验部分

1.1苯甲酸阿格列汀的合成路线如下:

1.2仪器与试剂仪器:WRS-2数字熔点仪,安捷伦1100高效液相色谱仪,Bruker AV-300型核磁共振仪;试剂:碘甲烷为分析纯(AR),其余物料和试剂均为工业级。

1.3实验步骤

1.3.1 3-甲基-6-氯尿嘧啶(3)的合成 向2 L三口瓶中加入乙酸乙酯750 mL、6-氯尿嘧啶(2)150 g(1.02 mol)、碳酸钾固体100 g(0.72 mol)与碘甲烷170 g(1.20 mol),开搅拌,并加热至80 ℃,回流反应10~11 h后,停止加热,冷却至室温后过滤。有机相用纯化水500 mL×3洗涤后,用无水硫酸钠干燥4 h,滤除干燥剂,减压浓缩乙酸乙酯至干后加入无水乙醇0~5 ℃析晶6 h后抽滤,滤饼干燥后得类白色固体150.67 g,收率为92.0%,熔点为279~280 ℃(文献为278~280 ℃)[7]。

1.3.22-(6-氯-3甲基-2,4-二氯代-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基甲基)-苄腈(4)的合成向2 L三口烧瓶中加入(3)150.67 g(0.94 mol)、乙酸乙酯750 mL、碳酸钾固体120 g(0.87 mol)与2-溴甲基苄腈221.89 g(1.13 mol),开搅拌,加热至80 ℃,回流反应11~12 h后冷却至室温,抽滤后有机相用纯化水500 mL×2洗涤后,无水硫酸钠干燥4 h,滤除干燥剂,减压浓缩乙酸乙酯至干后加入无水乙醇于-5~0 ℃析晶2 h后抽滤,滤饼干燥后得类白色结晶性固体224.10 g,收率为86.7%。

1.3.3(R)-2-1(6-(3-氨基哌啶-1-基)-3-甲基-2,4-二氧代-3,4-二氢嘧啶-1(2H)-基)甲基2苄腈(5)的合成向2 L三口烧瓶中加入(4)224.10 g(0.81 mol)、乙酸乙酯1 200 mL、(R)-3-氨基哌啶二盐酸(210.66 g,1.22 mol)、碳酸钾固体200 g(1.45 mol),开启搅拌,加热至80 ℃回流10~11 h,冷却至室温后过滤。有机相用纯化水800 mL×3洗涤后用无水硫酸钠干燥4 h,滤除干燥剂,减压浓缩乙酸乙酯至干后加入无水乙醇,0~5 ℃析晶

2 h后抽滤,滤饼干燥后得类白色固体213.63 g,收率为77.8%,熔点为126~128 ℃(文献为126~128 ℃)。

1.3.4苯甲酸阿格列汀的合成向2 L三口烧瓶中加入(5)213.63 g(0.63 mol)、无水乙醇1 400 mL,开搅拌,加热到70 ℃,加入苯甲酸76.86 g(0.69 mol),控温70 ℃搅拌4 h,冷却到-10~-5 ℃析晶12 h后抽滤,滤饼干燥得白色固体267.89 g,收率为92.0%。熔点为178.3~179.8 ℃(文献为178.0~180.0 ℃),纯度为99.6%(HPLC归一化法)。

1H-NMR(DMSO-d6,300 MHz):δ1.45~1.52(m,2H),1.72~1.93(m,2H),2.77~2.92(m,2H),2.93(m,1H),3.15(S,3H),3.30(m,2H),5.22,5.10(ABq,2H,J=41.2,15.2 Hz),5.42(s,2H),6.12(S,1H),7.34(d,1H,J=8.0 Hz),7.49(d,1H,J=7.5 Hz),7.68(d,1H,J=7.5 Hz),7.86(d,1H,J=7.5 Hz)。

2结论

本研究对苯甲酸阿格列汀工艺进行了改进,采用了价格相对低廉的6-氯尿嘧啶作为起始原料,在后续的取代反应中,完全用碳酸钾取代了有机碱作为缚酸剂,碳酸钾在反应后可以过滤并水洗掉。采用了低毒、价廉的乙酸乙酯作为反应溶剂,乙酸乙酯可以回收重复利用。改进后的工艺总收率可达57.09%,纯度可达99.6%,操作方便,适合工业化生产。

参考文献:

[1]刘昭文,吴龙火,王恩军.苯甲酸阿格列汀的合成 [J].海峡药学,2011,23(9):214-215.

[2]Jarvis CI,Cabrera A,Charron D.Alogliptin:a new dipeptidyl peptidase-4 inhibitor for type 2diabetes mellitus[J].Ann Pharmacother,2013,47(11):1532-1539.

[3]Rendell M,Drincic A,Andukuri R.Alogliptin benzoate for the treatment of type 2 diabetes[J] Expert Opin Pharmacother,2012,13(4):553-563.

[4]Agrawal R,Bahare RS,Jain P,et al.Novel serine protease dipeptidyl peptidase IV inhibitor:alogliptin[J].Mini Rev Med Chem,2012,12 (13):1345-1358.

[5]赵兴旺,吴冰,赵临襄.阿格列汀 (Alogliptin)[J].中国药物化学杂志,2013,23(4):337.

[6]Feng J,Zhang Z,Wallace MB,et al.Discovery of alogliptin:a potent,selective,bioavailabe,and efficacious inhibitor of dipeptidyl peptidase IV [J].J Med Chem,2007,50(10):2297-2300.

[7]Wang Y,Serradell N,Rosa E,et al.Alogliptin benzoate[J].Drugs Fut,2008,33(1):7-12.

[8]Feng J,Gwaltney SL,Stafford JA,et al.Dipeptidyl peptidasein-hibitors:WO,2007035629[P].2006-9-15.

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