依達(dá)拉奉合成工藝研究

馬寧寧，劉曉蓮，楊藏軍，韓 嘯，魏蒙蒙，康 倩

（河北冀衡藥業(yè)股份有限公司，河北 衡水 053400）

0 引 言

依達(dá)拉奉（edaravone） 化學(xué)名為3- 甲基-1-苯基-2- 吡唑啉-5- 酮，是一種腦保護(hù)劑（自由基清除劑），可清除自由基，抑制脂質(zhì)過氧化，抑制腦細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞的氧化損傷。腦梗死急性期給予依達(dá)拉奉，可抑制梗死周圍局部腦血流量減少，阻止腦水腫和腦梗死的進(jìn)展，緩解神經(jīng)癥狀，抑制遲發(fā)性神經(jīng)元死亡。適用于改善急性腦梗死所致的神經(jīng)癥狀、日常生活活動能力和功能障礙。

依達(dá)拉奉的主要制劑為依達(dá)拉奉注射液，主要用于漸凍癥、腦卒中的藥物，隨著被納入醫(yī)保和實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，依達(dá)拉奉注射液市場需求持續(xù)攀升，行業(yè)得到快速發(fā)展。此外，依達(dá)拉奉也是合成安替比林、氨基比林和安乃近的主要中間體。

工業(yè)級依達(dá)拉奉的制備一般采用苯肼與乙酰乙酸乙酯合成法，可用乙醇、水或醋酸為溶劑，在酸性環(huán)境(酒石酸、鹽酸、硫酸、亞硫酸氫鈉等)或堿性環(huán)境（不加任何催化劑或輔助劑） 下加熱回流反應(yīng)2～3 h，冷卻析晶，即得依達(dá)拉奉。此方法所用原料廉價、易得，反應(yīng)操作簡單，是目前合成粗品依達(dá)拉奉較通用的方法。

依達(dá)拉奉粗品的純度相對較低，需經(jīng)過處理才能符合藥用標(biāo)準(zhǔn)，本研究采用無水乙醇為溶劑，降溫結(jié)晶得醫(yī)藥級產(chǎn)品。該工藝簡單，反應(yīng)條件溫和可控，能耗低，后處理容易，適宜工業(yè)化生產(chǎn)。

1 主要實(shí)驗(yàn)儀器與試劑

1.1 主要實(shí)驗(yàn)儀器

（1） 高效液相色譜：UltiMate 3000 型，賽默飛世爾科技（中國） 有限公司。

（2） 超純水儀：IQ7000 型，密理博中國有限公司。

（3） 電子分析天平：BSA224S 型，賽多利斯科學(xué)儀器（北京） 有限公司。

（4） 數(shù)控超聲波清洗器：KQ-250DB 型，昆山市超聲儀器有限公司。

（5） 集熱式恒溫加熱磁力攪拌器：DF-101T型，上海耀裕儀器設(shè)備有限公司。

（6） 電子天平：上海浦春計(jì)量儀器有限公司。

（7） 加熱套：北京中興偉業(yè)儀器有限公司。

（8） 循環(huán)水式多用真空泵：鄭州長城科工貿(mào)有限公司。

1.2 主要實(shí)驗(yàn)試劑

（1） 依達(dá)拉奉：工業(yè)級，河北冀衡藥業(yè)股份有限公司。

（2） 無水乙醇：分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠。

（3） 甲醇：色譜純，美國迪馬科技有限公司。

（4） 磷酸二氫銨：優(yōu)級純，天津市大茂化學(xué)試劑廠。

（5） 活性炭：河北冀衡藥業(yè)股份有限公司。

2 方法與結(jié)果

本實(shí)驗(yàn)對依達(dá)拉奉在乙醇的溶解度、反應(yīng)溫度、依達(dá)拉奉反應(yīng)濃度、乙醇溶液濃度、活性炭用量及攪拌轉(zhuǎn)速等方面進(jìn)行了分析和討論。

2.1 依達(dá)拉奉溶解度的測試

由文獻(xiàn)可知，依達(dá)拉奉在甲醇中易溶，在乙醇中溶解，在水中極微溶解或幾乎不溶，根據(jù)實(shí)際情況以及工業(yè)生產(chǎn)條件，最終選擇無水乙醇作為依達(dá)拉奉精制的溶劑。

2.1.1 依達(dá)拉奉在乙醇中的溶解度

將依達(dá)拉奉依次加入裝有100 g 無水乙醇的四口燒瓶中，放入磁力攪拌子進(jìn)行攪拌，并觀察在不同溫度下依達(dá)拉奉的溶解度。

依達(dá)拉奉溶解度的測試結(jié)果見表1。

表1 依達(dá)拉奉溶解度的測試結(jié)果Table 1 Test results of edaravone solubility

由表1 可以看出：

（1） 當(dāng)溫度為20 ℃時，依達(dá)拉奉的溶解度相對較差，10 g 用量的依達(dá)拉奉，即出現(xiàn)液體渾濁情況。

（2） 當(dāng)溫度為25 ℃時，100 g 無水乙醇可溶15 g 依達(dá)拉奉。

（3） 當(dāng)溫度為70 ℃時，100 g 無水乙醇可溶75 g 依達(dá)拉奉。

（4） 當(dāng)溫度為80 ℃時，100 g 無水乙醇可溶95 g 依達(dá)拉奉。

（5） 當(dāng)溫度為80℃，依達(dá)拉奉用量為105 g時，出現(xiàn)了渾濁情況，依達(dá)拉奉并未溶解完全。因此，100 g 的無水乙醇在80 ℃時最多可溶解95 g的依達(dá)拉奉。

2.1.2 溫度對依達(dá)拉奉純度的影響

（1） 將80 g 依達(dá)拉奉、100 g 無水乙醇加入500 mL 的反應(yīng)容器中。

（2） 升溫至80 ℃，回流攪拌0.5 h，此階段不加活性炭。

（3） 繼續(xù)攪拌約0.5 h 后，降溫結(jié)晶。

（4） 抽濾，濾餅用無水乙醇洗滌。

（5） 在60 ℃下烘干3 h，即得依達(dá)拉奉成品。

（6） 取上述樣品，進(jìn)行HPLC 分析，檢測依達(dá)拉奉的純度。

溫度對依達(dá)拉奉純度的影響見表2。

本實(shí)驗(yàn)所用依達(dá)拉奉的純度為99.74%，升溫至80 ℃時，重結(jié)晶的依達(dá)拉奉純度分別為99.89%、99.91%、99.89%。由此可知，高溫對依達(dá)拉奉不會造成破壞，對純度影響不大。

2.2 依達(dá)拉奉濃度對重結(jié)晶工藝的影響

（1） 分別將不同量的依達(dá)拉奉、100 g 無水乙醇加入500 mL 的反應(yīng)容器中。

（2） 升溫至80 ℃，回流攪拌0.5 h，加入5 g活性炭。

（3） 繼續(xù)攪拌約0.5 h 后，抽濾，抽濾濾餅用無水乙醇洗滌。

（4） 將濾液降溫至20 ℃后結(jié)晶。

（5） 將結(jié)晶在60 ℃下烘干3 h。

（6） 取上述樣品，進(jìn)行HPLC 分析，檢測依達(dá)拉奉的純度以及收率。

依達(dá)拉奉濃度對重結(jié)晶工藝的影響見表3。

表3 依達(dá)拉奉濃度對重結(jié)晶工藝的影響Table 3 Effects of edaravone concentration on the recrystallization process

由表3 可以看出，無水乙醇與依達(dá)拉奉的不同配比用量對產(chǎn)物的純度影響較小，但對產(chǎn)物的收率影響較大，隨著依達(dá)拉奉用量的增加，其產(chǎn)物的收率也將逐漸增加。

（1） 當(dāng)100 g 無水乙醇所用依達(dá)拉奉的量為95 g 時，依達(dá)拉奉的收率最高。

（2） 當(dāng)依達(dá)拉奉量為95 g 時，濃度較高，結(jié)晶速度過快，導(dǎo)致結(jié)晶效果差。

（3） 當(dāng)100 g 無水乙醇所用依達(dá)拉奉的量為80 g 時，在68 ℃時開始析出晶體，結(jié)晶效果較好。因此，綜合產(chǎn)物收率、產(chǎn)物純度以及結(jié)晶晶粒的影響，最終選用無水乙醇與依達(dá)拉奉的用量分別100 g 和80 g。

2.3 乙醇溶液濃度對依達(dá)拉奉重結(jié)晶工藝的影響

將無水乙醇換為90%乙醇- 水溶液、80%乙醇- 水溶液，其余條件不變，考察水的加入對依達(dá)拉奉重結(jié)晶的影響。

乙醇水溶液對依達(dá)拉奉重結(jié)晶工藝的影響見表4。

表4 乙醇水溶液對依達(dá)拉奉重結(jié)晶工藝的影響Table 4 Effect of ethanol aqueous solution on recrystallization process of edaravone

由表4 可以看出，隨著溶劑中水的用量的增加，對產(chǎn)物的純度影響較小，但對產(chǎn)物的收率影響較大。

（1） 當(dāng)溶劑為無水乙醇時，收率為83.1%，最終所得產(chǎn)品為類白色。

（2） 當(dāng)溶劑為90%乙醇- 水時，收率為78.3%，最終所得產(chǎn)品為類白色。

（3） 當(dāng)溶劑為80%乙醇- 水時，收率為67.4%，最終所得產(chǎn)品發(fā)黃。

因此，最終選擇依達(dá)拉奉重結(jié)晶所用溶劑為無水乙醇。

2.4 活性碳的用量對依達(dá)拉奉重結(jié)晶工藝的影響

（1） 將80 g 依達(dá)拉奉、100 g 無水乙醇加入500 mL 的反應(yīng)容器中。

（2） 升溫至80 ℃，回流攪拌0.5 h，加入活性炭。

（3） 繼續(xù)攪拌約0.5 h 后，抽濾，抽濾濾餅用無水乙醇洗滌。

（4） 將濾液降溫至20 ℃后結(jié)晶。（5） 將結(jié)晶在60 ℃下烘干3 h。（6） 取上述樣品，進(jìn)行HPLC 分析，檢測依達(dá)拉奉的純度以及收率。

本研究改變活性碳的加入量，考察不同活性碳的加入量（2.5、5、7.5 g） 對依達(dá)拉奉精制的影響。

活性碳的用量對依達(dá)拉奉重結(jié)晶工藝的影響見表5。

表5 活性碳的用量對依達(dá)拉奉重結(jié)晶工藝的影響Table 5 Effect of the amount of activated carbon on recrystallization process of edaravone

由表5 可以看出，當(dāng)活性炭的用量為每80 g依達(dá)拉奉使用5 g 的活性炭時，純度較高，總雜與單雜都相對較少，且活性炭也無過多的浪費(fèi)。

2.5 攪拌速率對依達(dá)拉奉重結(jié)晶工藝的影響

（1） 將80 g 依達(dá)拉奉、100 g 無水乙醇加入500 mL 的反應(yīng)容器中。

（2） 升溫至80 ℃，回流攪拌0.5 h，投入5 g活性炭。

（3） 繼續(xù)攪拌0.5 h 后，抽濾。

（4） 將濾液降溫至20 ℃結(jié)晶，抽濾濾餅用無水乙醇洗滌。

（5） 將結(jié)晶在60 ℃下烘干3 h。

（6） 取上述樣品，進(jìn)行HPLC 分析，檢測依達(dá)拉奉的純度和收率。

本研究改變攪拌速度，考察不同攪拌速度對依達(dá)拉奉重結(jié)晶的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表6。

表6 攪拌速率對依達(dá)拉奉重結(jié)晶工藝的影響Table 6 Effect of stirring rate on recrystallization process of edaravone

由表6 可以看出：

（1） 當(dāng)攪拌速度為100 r/min 時，純度較低，所得晶型較大。

（2） 當(dāng)攪拌速度為300 r/min 時，純度較高，但晶型較小，不易抽濾。

因此，綜合考慮，選擇最佳的攪拌速度約為200 r/min。

3 結(jié) 語

以無水乙醇為溶劑，對工業(yè)級依達(dá)拉奉進(jìn)行了精制。研究了影響重結(jié)晶反應(yīng)的因素，優(yōu)化的工藝條件為100 g 無水乙醇中加入80 g 依達(dá)拉奉、5 g活性炭，反應(yīng)溫度為80 ℃，反應(yīng)時間為0.5 h，攪拌轉(zhuǎn)速為200 r/min。經(jīng)HPLC 檢測，產(chǎn)品質(zhì)量符合中國藥典2020 年版要求，為醫(yī)藥級依達(dá)拉奉的工業(yè)化生產(chǎn)提供了理論依據(jù)。