替加環(huán)素合成工藝研究

【摘要】目的　探析并改進(jìn)替加環(huán)素的合成工藝，為提高其應(yīng)用價(jià)值提供依據(jù)。 方法　以米諾環(huán)素作為原料，經(jīng)過硝化、還原、成鹽酸鹽、親核取代反應(yīng)等合成制得替加環(huán)素。 結(jié)果 替加環(huán)素總收率為42.2%，純度為99.9%，差向異構(gòu)體＜0.1%。 結(jié)論 本研究?jī)?yōu)化了替加環(huán)素合成工藝，且得到高質(zhì)量產(chǎn)品，為工業(yè)化生產(chǎn)提供了重要依據(jù)。

doi:10.3969/j.issn.1674-9316.2015.07.183

作者單位：318000臺(tái)州，浙江海正藥業(yè)股份有限公司

Research on Synthetic Process of Tigecycline

LIU Zibing Zhejiang Hisun pharmaceutical Limited by Share Ltd，Taizhou 318000，China

【Abstract】

Objective To analyze and improve the synthetic process of Tigecycline and provide the basis for enhancing its application value. Methods With Minocycline as raw material，Tigecycline was synthetized through nitration，deoxidation，hydrochloride synthesis，nucleophilic substitution，etc. Results The overall yield of Tigecycline was 42.2%，its purity was 99.9%，and its epimer was less than 0.1%. Conclusion This research optimizes the synthetic process of Tigecycline so as to obtain high-quality products，providing an important basis for the industrialized production of Tigecycline.

【Key words】Tigecycline，Synthesis process，Minocycline

替加環(huán)素也稱為9-叔丁基甘氨酰胺基米諾環(huán)素，化學(xué)名為（4S,4aS,5aR,12aS）-4,7-雙（二甲氨基）-9-[（叔丁基氨基）乙酰氨基]-3,10,12,12a-四羥基-1,11-二氧代-1,4,4a,5,5a,6,11,12a-八氫并四苯-2-甲酰胺。替加環(huán)素原研開發(fā)公司為惠氏，是首個(gè)獲批靜脈內(nèi)給藥的甘酰胺環(huán)素類抗生素。替加環(huán)素抗菌譜廣，起效迅速，抗菌效果強(qiáng)。目前替加環(huán)素的合成主要以米諾環(huán)素為原料，經(jīng)過硝化、還原、硫酸鹽等步驟成鹽酸鹽，再與N-叔丁基甘氨酰氯鹽酸鹽反應(yīng)生成 ［1］。本研究對(duì)該合成工藝進(jìn)行了優(yōu)化，不僅簡(jiǎn)化了操作，還提高了收率，現(xiàn)報(bào)道如下：

1　藥物與儀器

1.1　藥物

藥用級(jí)米諾環(huán)素（來源于華北制藥）；N-叔丁胺基乙酰氯鹽酸鹽（來源于安徽聯(lián)創(chuàng)醫(yī)藥公司）；工業(yè)級(jí)正庚烷、異丙醇、甲苯、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷；濃硫酸、硝酸鉀、鹽酸、無水亞硫酸鈉。

1.2　儀器

高效液相色譜儀（Agilent 1200型，美國(guó)Agilent公司），真空干燥箱（DZF6050型，上海新諾儀器廠），旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（LR4000型，德國(guó)Heridolph），液-質(zhì)聯(lián)用儀（LC/MSD G6300型，美國(guó)Agilent公司），核磁共振儀，熔點(diǎn)儀（WRR型，上海精科公司），循環(huán)水式真空泵（SHZ-D，美國(guó)Agilent公司），增力電動(dòng)攪拌器（JJ-1，金壇醫(yī)療儀器廠）。

2　方法

2.1　制備9-硝基米諾環(huán)素硫酸鹽

向20 L反應(yīng)釜中加入8 L濃硫酸，溫度降至-5℃，分批加入2.5 kg米諾環(huán)素，通氮?dú)庖灾寥口s走HCl氣體，分批加入650 g硝酸鉀，維持反應(yīng)溫度0℃～5℃，3～5 h，進(jìn)行液相檢測(cè)至反應(yīng)完全。向上述反應(yīng)液中快速加入冷卻至10℃以下的正庚烷、異丙醇混合液，攪拌，抽濾，采用異丙烷、正庚烷混合液洗滌，得4.2 kg棕黃色固體，無需純化，進(jìn)行下一步。

2.2　制備9-氨基米諾環(huán)素硫酸鹽

向50 L反應(yīng)釜中加入中間體3，加2.5 L水和15 L甲醇，冷卻，攪拌，氫化，保溫，液相檢測(cè)至反應(yīng)完全，抽濾，采用甲醇洗滌濾餅，合并濾液，滴加25 L正庚烷和75 L異丙烷，攪拌、抽濾、干燥，得3.1 kg棕黃色固體，無需純化，進(jìn)行下一步。

2.3　制備9-氨基米諾環(huán)素鹽酸鹽

向20 L反應(yīng)釜中加入12.4 L水，通氮?dú)?，降溫?℃，加中間體4，滴加1.62 L濃鹽酸，加濃氨水調(diào)節(jié)等，得1.8 kg黃色固體，無需純化，進(jìn)行下一步；采用液相色譜歸一化法。

2.4　制備替加環(huán)素

向50 L反應(yīng)釜中加入加入11.7 L水，氮?dú)獗Ｗo(hù)，加中間體4，分批加入2.07 kg N-叔丁胺基乙酰氯鹽酸鹽，液相檢測(cè)至反應(yīng)完全；滴加濃氨水，加10.3 L甲醇、9.8 L二氯甲烷，攪拌，分液，采用氨水調(diào)節(jié)，加15 L二氯甲烷，攪拌，分液，萃取，有幾層采用無水硫酸鈉干燥；抽濾，采用甲醇洗滌濾餅，合并濾液，加6 L乙酸乙酯，濃縮，抽濾，得1.8 kg替加環(huán)素粗品；向50 L反應(yīng)釜中加入加入10 L丙酮和替加環(huán)素粗品，攪拌，加甲醇，升溫?cái)嚢柚劣泄腆w析出，攪拌，抽濾等，得1.4 kg替加環(huán)素精品；在加入醋酸異丙酯7 L，制得替加環(huán)素成品1.25 kg。

3　結(jié)果

替加環(huán)素總收率為42.2%，純度為99.9%，差向異構(gòu)體＜0.1%。

4　討論

替加環(huán)素是一種廣譜抗生素，作用機(jī)制類似于四環(huán)素類抗生素，通過與細(xì)菌30S核糖體結(jié)合，阻止轉(zhuǎn)移RNA進(jìn)入，阻斷氨基酸結(jié)合肽鏈，從而阻斷細(xì)菌蛋白質(zhì)的合成，限制細(xì)菌生長(zhǎng)的作用 ［2］。替加環(huán)素可治療成人腹內(nèi)感染、復(fù)雜皮膚及軟組織感染等，效果顯著 ［3］。本研究替加環(huán)素純度高，工藝簡(jiǎn)便，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

本研究的硝化試劑是采用硝酸鉀替代發(fā)煙硝酸，條件溫和，雜質(zhì)少，差向異構(gòu)體?。磺耶a(chǎn)品中含無機(jī)鹽，不易吸水，可穩(wěn)定化合物。本研究還嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度，并采用分批少量的加入方式及充分去HCl氣體的方式加快反應(yīng)速度，從而減少雜質(zhì)生成。本研究采用正庚烷和異丙醇體系代替乙醚，可提高工業(yè)生產(chǎn)安全性 ［4］。還原時(shí)，采用甲醇和水聯(lián)合作為溶劑可縮短還原時(shí)間。采用有機(jī)溶劑處理得到中間體4，可減少有機(jī)溶劑的使用，得到更高收率，并去除一部分差向異構(gòu)體。粗品精制時(shí)，采用醋酸異丙酯打漿法去除差向異構(gòu)體，無需加熱，可有效溶解差向異構(gòu)體。

綜上所述，本研究通過各種手段優(yōu)化了硝化、還原、成鹽反應(yīng)等工藝過程，不僅操作簡(jiǎn)單，還得到產(chǎn)品質(zhì)量高于原研品的替加環(huán)素，適合工業(yè)化生產(chǎn)。