左旋泮托拉唑钠、镁的合成*
2016-03-14李荣东
李 菁,李荣东,刘 磊
(1 湖南医药学院,湖南 怀化 418000;2 湖南中医药大学药学院,湖南 长沙 410208)
左旋泮托拉唑钠、镁的合成*
李菁1,李荣东2,刘磊2
(1 湖南医药学院,湖南怀化418000;2 湖南中医药大学药学院,湖南长沙410208)
探讨了左旋泮托拉唑钠、镁的合成。以麦芽酚(2-甲基-3-羟基-4-吡喃酮)为起始原料,经过甲基化、氨化、氯化、氧化、甲氧基化、重排、水解、氯化反应合成得到2-氯甲基-3,4-二甲氧基吡啶盐酸盐;以扑热息痛(对乙酰氨基酚)为原料经过醚化、硝化、还原、环合反应合成5-二氟甲氧基-2-巯基-1H-苯并咪唑;二者缩合制得5-二氟甲氧基-2-{[(3,4-二甲氧基-2-吡啶基)甲基]硫}-1H-苯并咪唑;以D-(-)-酒石酸二乙酯为手性试剂,过氧化异丙苯为氧化剂,不对称氧化制得S-(-)-5-二氟甲氧基-2-[(3,4-二甲氧基-2-吡啶基)甲基]亚硫酰基-1H-苯并咪唑;然后与氢氧化钠、氯化镁成盐制得左旋泮托拉唑钠和左旋泮托拉唑镁。通过该法得到了目标产物左旋泮托拉唑钠和左旋泮托拉唑镁,且该合成方法操作简便。
质子泵抑制剂;左旋泮托拉唑;不对称氧化;合成;异构体
左旋泮托拉唑化学名为:S-(-)-5-二氟甲氧基-2-{[(3,4-二甲氧基-2-吡啶基)甲基]亚磺酰基}-1H-苯并咪唑。为泮托拉唑的单一异构体,其代谢过程具有立体选择性,与外消旋体及右旋泮托拉唑相比,具有疗效好、不良反应少、使用剂量小、生物利用度高、半衰期长及血浆蛋白结合率高的特点。临床用于治疗胃溃疡、十二指肠溃疡、反流性食管炎等与胃酸分泌失调有关的疾病[1-3]。
本研究采用以麦芽酚为起始原料合成2-氯甲基-3,4-二甲氧基吡啶盐酸盐;然后以扑热息痛为原料合成5-二氟甲氧基-2-巯基-1H-苯并咪唑;2-氯甲基-3,4-二甲氧基吡啶盐酸盐与5-二氟甲氧基-2-巯基-1H-苯并咪唑反应,生成5-二氟甲氧基-2-{[(3,4-二甲氧基-2-吡啶基)甲基]硫}-1H-苯并咪唑;D-(-)-酒石酸二乙酯为手性试剂,过氧化异丙苯氧化,得到5-二氟甲氧基-2-[(3,4-二甲氧基-2-吡啶基)甲基]亚硫酰基-1H-苯并咪唑;然后与氢氧化钠、氯化镁成盐制得左旋泮托拉唑钠和左旋泮托拉唑镁[4-5]。该合成方法操作简便,工艺优化,产品质量可以控制,适合工业化大生产的要求。合成路线图如下:
1 实 验
1.1试剂与设备
麦芽酚(99%),江苏泰兴一名精细化工厂;对乙酰氨基酚(99%),江苏泰兴一名精细化工厂;L-(+)-酒石酸二乙酯(AR),上海翰鸿化工科技公司;过氧化氢异丙苯(AR),汕头市西陇化工厂;其余试剂规格均为AR。
RE-2000B型旋转蒸发仪,巩义市予华仪器有限公司;YRT-3熔点仪,天津大学精密仪器厂;高效液相色谱仪,日本岛津科技公司;质谱仪,美国布鲁克道尔顿有限公司;AR-X超导核磁共振仪,瑞士布鲁克公司。
1.2实验操作
1.2.13-甲氧基-2-甲基-4-吡喃酮(2)的制备
取1000 mL三颈瓶,将200 g麦芽酚与500 mL氢氧化钠溶液加入其中,搅拌。滴加154 mL硫酸二甲酯。回流6 h,冷却至室温,用200 mL×3氯仿萃取,无水硫酸钠干燥,浓缩,加氨水840 mL室温下搅拌2 h,浓缩至干,得到3-甲氧基-2-甲基-4-吡喃酮130 g。收率:58.4%。mp:158~162℃。
1.2.24氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶(3)的制备
将3-甲氧基-2-甲基-4-吡喃酮100 g加入1000 mL三氯氧磷于2000 mL反应瓶中,搅拌升温至70℃,反应8 h,冷却至室温,加水300 mL,用2 mol/mL氢氧化钠溶液调pH值为13,300 mL二氯甲烷提取3次,无水硫酸钠干燥,浓缩,得红棕色液体58 g,即为4氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶。收率:51.2%。
1.2.34-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-N-氧化物(4)的制备
将4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶65 g、800 mL冰乙酸、185 mL 30%过氧化氢加入到反应瓶中,搅拌升温至90℃反应18 h,冷却至室温,2 mol/mL氢氧化钠溶液调pH至11,用300 mL二氯甲烷萃取3次,无水硫酸钠干燥,浓缩,得到黄色固体57.4 g,即为4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-N-氧化物。收率:80.17%。mp:99~103℃。
1.2.43,4-二甲氧基-2-甲基吡啶-N-氧化物(5)的制备
将69.2 g 30%的甲醇钠溶液与17.3 g,4-氯-3-甲氧基-2-甲基吡啶-N-氧化物,氯化亚铜0.21 g混合搅拌升温至60℃,反应5 h,冷却至室温,加100 mL水,用100 mL二氯甲烷提取3次,无水硫酸钠干燥,浓缩,的淡黄色固体12 g,即为3,4-二甲氧基-2-甲基吡啶-N-氧化物。mp:110~114℃,收率:71.21%。
1.2.52-羟甲基-3,4-二甲氧基吡啶(6)的制备
将3,4-二甲氧基-2-甲基吡啶-N-氧化物50.7 g,溶于乙酸酐中搅拌升温至100℃,反应5 h,加入880 mL 2 mol/mL氢氧化钠溶液,继续反应2 h,冷却至室温,用400 mL二氯甲烷萃取3次,无水硫酸钠干燥,的黄色固体34.5 g,即为2-羟甲基-3,4-二甲氧基吡啶。mp:80~85℃,收率:68.05%。
1.2.62-氯甲基-3,4-二甲氧基吡啶盐酸盐(7)的制备
将35.5 g 2-羟甲基-3,4-二甲氧基吡啶溶于400 mL二氯甲烷中,冷却至5℃以下,滴加66 mL二氯亚砜,滴完后反应4 h,浓缩至干,得白色固体37 g即为2-氯甲基-3,4-二甲氧基吡啶盐酸盐。mp:150~158℃,收率:78.64%。
1.2.7对-二氟甲氧基乙酰苯胺(8)的制备
将无水碳酸钾41.4 g,对乙酰氨基酚76 g加入至400 mL甲苯中搅拌升温至80℃,通入二氟一氯甲烷气体8 h,滤出固体,甲苯层浓缩至干,得对-二氟甲氧基乙酰苯胺50 g。mp:108~112℃,收率:50%。
1.2.8对-二氟甲氧基-2-硝基苯胺(9)的制备
将对-二氟甲氧基乙酰苯胺40.2 g加入到200 mL二氯甲烷中,控制温度在20℃以下,滴加发烟硝酸20.8 mL反应1 h,加入2 mol/mL氢氧化钾溶液调pH值为10,分出二氯甲烷层,无水硫酸钠干燥,浓缩。加入20 g氢氧化钾和100 mL水,加热回流,冷却过滤,得褐色固体30 g,即为对-二氟甲氧基-2-硝基苯胺。mp:68~70℃,收率:73.53%。
1.2.9对-二氟甲氧基邻苯二胺(10)的制备
将对-二氟甲氧基-2-硝基苯胺20.4 g,三氧化铁2 g加入到600 mL乙酸中,搅拌下滴加水合肼25.6 mL,升温回流8 h,过滤,浓缩至干,得油状物16.5 g,即为对-二氟甲氧基邻苯二胺。收率:94.83%。
1.2.105-二氟甲氧基-2-巯基-1H-苯并咪唑(11)的制备
将氢氧化钾11.2 g,水40 mL,对-二氟甲氧基邻苯二胺17.4 g二硫化碳9.75 mL加入到乙醇中,搅拌回流30 min,用30%乙酸调pH为4,冷却,过滤,的类白色固体17.3 g,即为5-二氟甲氧基-2-巯基-1H-苯并咪唑。mp:250~252℃,收率81.49%。
1.2.115-二氟甲氧基-2-{[(3,4-二甲氧基-2-吡啶基)甲基]硫}-1H-苯并咪唑(12)的合成
将21.6 g 5-二氟甲氧基-2-巯基-1H-苯并咪唑,26.9 g的2-氯甲基-3,4-二甲氧基吡啶盐酸盐,加入到150 mL 95%乙醇中和400 mL 1 mol/mL氢氧化钠溶液组成的混合溶剂中,搅拌升温4 h,冷却至室温,加水500 mL,用二氯甲烷400 mL提取三次,无水硫酸钠干燥,浓缩得白色固体34.3 g,即为5-二氟甲氧基-2-{[(3,4-二甲氧基-2-吡啶基)甲基]硫}-1H-苯并咪唑。收率:93.5%。
1.2.12左旋泮托拉唑(1)的合成
将5-二氟甲氧基-2-{[(3,4-二甲氧基-2-吡啶基)甲基]硫}-1H-苯并咪唑22 g,500 mL甲苯,0.4 mL水,置于1000 mL反应瓶中,搅拌2 h,冷却至室温,向其中加入4.4 mL N,N-二异丙基乙基胺和10.43 mL过氧化氢异丙苯,在10~15℃反应10 h,向反应瓶中加入100 mL甲苯,用12%氨水600 mL提取三遍,混合氨水提取液。用冰醋酸调节pH值为9,用二氯甲烷800 mL提取三遍,无水硫酸钠干燥,减压浓缩的的白色固体,为S-(-)-5-二氟甲氧基-2-{[(3,4-二甲氧基-2-吡啶基)甲基]亚磺酰基}-1H-苯并咪唑,乙睛精制,得左旋泮托拉唑16.7 g。mp:138~140℃,收率:72.7%。
1.2.13左旋泮托拉唑钠的合成
将38.3 g左旋泮托拉唑加入到由6 g氢氧化钠与100 mL丙酮配置的混悬液中,搅拌升温至50℃,反应3 h,冷却过滤,40℃真空干燥,得白色左旋泮托拉唑钠32.5 g。收率80%。MS(m/z):406.1(M+Na),789.3(2M+Na)。
1.2.14左旋泮托拉唑镁的合成
将0.24 g氯化镁加入到25 mL甲醇中,搅拌回流40 min,冷却到室温,加入9.7 g左旋泮托拉唑搅拌1 h,过滤掉不溶物,缓慢加入103 mL水,搅拌3 h,冷却至5℃,抽滤,用60 mL 水洗涤三次,40℃真空干燥,得白色泮托拉唑镁9.3 g。收率:89.42%。MS(m/z):384.0(M+1),395.2(M+1/2Mg),789.1(2M+Na)。
2 结果与讨论
以麦芽酚(2-甲基-3-羟基-4-吡喃酮)为起始原料,以D-(-)-酒石酸二乙酯为手性试剂,过氧化异丙苯为氧化剂,采用不对称氧化合成,制得S-(-)-5-二氟甲氧基-2-[(3,4-二甲氧基-2-吡啶基)甲基]亚硫酰基-1H-苯并咪唑;然后与氢氧化钠、氯化镁成盐制得左旋泮托拉唑钠和左旋泮托拉唑镁。该合成方法各步中间体无需精制,直接用于下一步反应,条件温和,易于操作,原材料国产化、适合工业化大生产的要求。
[1]贾健辉,王敏伟,卢方正,等.左旋泮托拉唑镁对动物实验性胃溃疡的影响[J].沈阳药科大学学报,2004,21(3):218-221.
[2]徐欣萍,杨昭徐.4种质子泵抑制剂治疗胃食管反流病的临床观察[J].中国新药杂志,2008,17(1):73-74.
[3]杨国荣,李健和,曹俊华,等.泮托拉唑钠肠溶胶囊在健康人体的药代动力学和生物等效性[J].中国医药导报,2010,7(12):61-64.
[4]S·范乌格.旋光提纯对映体含量的苯并咪唑衍生物的方法[P].中国发明专利,CN96196465,1996-06-26.
[5]张春叶,王东凯,孔俐文,等.HPLC法测定左旋泮托拉唑钠肠溶微丸的含量和有关物质[J].沈阳药科大学学报,2008,25(7):576-580.
Synthesis of(S)-(-)pantoprazole Sodium and Magnesium*
LI Jing1,LI Rong-dong2,LIU Lei2
(1 Hunan University of Medicine,Hunan Huaihua 418000;2 Hunan University of Chinese Medicine,Hunan Changsha 410208,China)
To explore the synthesis of S-pantoprazole sodium and magnesium,maltol(3-hydroxy-2-methyl-4-pyrone)was used as row material,through a process of methylation,ammonization,chlorination,oxidation,methoxylation,rearrangement reaction,hydrolyzation,the hydrochloride form of the 2-chloromethyl-3,4-dimethoxypyridine was obtained.Panadol(acetaminophen)was also used as row material to obtain 5-difluoromethoxy-2-mercapto-1H-benzimidazole by the steps of herification,nitration,deoxidization,ring-closure reaction.The pantoprazole was synthesized from those two compounds by condensation.S-(-)-5-difluoromethoxy-2-{[(3,4-dimethoxy-2-pyridinylmethyl)]sulphinyl}-1H-benzimidazole was synthesized from(-)-diethyl D-tartrate as the chiral reagent and cumene hydroperoxide as the oxidizing agent by asymmetric oxidation.It was salified with sodium hydroxide and magnesium chloride.S-pantoprazole sodium and S-pantoprazole magnesium were made.Result showed that(S)-(-)pantoprazole sodium and magnesium can be prepared by this simple method.
proton pump inhibitor; S-pantoprazole; asymmetric oxidation; synthesis; isomer
湖南省怀化市科学技术局项目(2014年市级第一批6号);湖南医药学院科研项目(2013KY02)。
李菁(1969-),女,副教授,主要从事药学教学与研究。
TQ463+.5
B
1001-9677(2016)06-0058-03