石 紅,張金濤
(浙江九旭藥業(yè)有限公司, 浙江 金華 321016)
丙泊酚水溶性衍生物4-[(2,6-二異丙基)苯基-氧基甲酰基]苯甲酸鈉制備
石 紅,張金濤
(浙江九旭藥業(yè)有限公司, 浙江 金華 321016)
為了制備丙泊酚水溶性衍生物,以丙泊酚為原料,與對腈基苯甲酰氯在縛酸劑存在的條件下作用成酯,再將腈基水解,最后將水解產(chǎn)物與氫氧化鈉成鈉鹽的到丙泊酚水溶性衍生物,4-[(2,6-二異丙基)苯基-氧基甲酰基]苯甲酸鈉。制備出產(chǎn)品收率為46.1%,水溶性好,且原料易得,易于工業(yè)化生產(chǎn)。
丙泊酚;丙泊酚衍生物;水解;腈基水解酶
丙泊酚(1)是一種新型靜脈麻醉藥物,用于全麻的誘導(dǎo)和維持[1]。由于其藥代動力學(xué)特點,丙泊酚作用時間非常短,即使長時間使用后在器官中仍無蓄積[2]。因此丙泊酚麻醉不僅容易控制,而且長時間手術(shù)后清醒仍比其他麻醉藥快,不會引起逆行性遺忘[3]。此外,丙泊酚還被批準作為加強監(jiān)護病人的長期鎮(zhèn)靜藥[4]。
丙泊酚屬于脂溶性化合物,水溶性差,需加入賦形劑方可應(yīng)用于臨床。目前市售的丙泊酚注射劑是以由10%大豆油、1.2%卵磷酯和2.2%甘油作為賦形劑與注射用水形成的水包油型乳劑的形式應(yīng)用于臨床。該乳劑在靜脈給藥時有可能導(dǎo)致患者高脂血癥,尤其是對于長期接受輸液的患者,患高脂血癥的概率增大[5]。另外,該乳劑保存期較短,并且對細菌和真菌污染敏感[6]。
此水溶性丙泊酚衍生物(4)由于引入了親水性基團,所以水溶性增加,這種丙泊酚類似物具有相應(yīng)藥效基團[7],能夠以水為溶劑進行制劑,從而降低臨床應(yīng)用時的副作用,并且能夠在水中穩(wěn)定存在,而不水解成丙泊酚。另外,該衍生物制備方法簡便,易于工業(yè)化生產(chǎn)。合成路線見圖1。
圖1 丙泊酚衍生物合成路線Fig.1 The synthesis route of Propofol derivatives
1.1 儀器與試劑
儀器:2 L反應(yīng)瓶, R-201旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海申勝生物技術(shù)有限公司),TD20002電子天平(余姚市金諾天平儀器廠),AV-300核磁共振儀(德國Bruker公司),Vario MICRO元素分析儀(德國Elementar公司),1100LC/MS質(zhì)譜儀(美國Agilent 公司),島津制作所制高效液相色譜儀LC-2010A。
試劑:丙泊酚 (河北思爾可化學(xué)有限公司,含量>95%,批號為20100610 ),對腈基苯甲酰氯(泰興市沃特爾化工有限公司,工業(yè)級,批號為20100311),腈水解酶(孝感深遠化工有限公司,批號:20100502)甲苯、丙酮、三乙胺、甲醇、硫酸、乙酸乙酯、氫氧化鈉(國藥集團化學(xué)試劑廠,均為AR級)。
1.2 試驗方法
(1)4-腈基苯甲酸(2,6-二異丙基)苯酚酯的制備
將2,6-二異丙基苯酚53.4 g加入到900 mL甲苯中,在冰浴冷卻下進行攪拌,加入34.9 g三乙胺,當溫度達到10 ℃以下時開始滴加對腈基苯甲酰氯的甲苯溶液(將51 g對腈基苯甲酰氯溶解到150 mL甲苯中后于冰箱中冷藏至10 ℃以下),控制滴加速度使反應(yīng)體系的溫度不超過30 ℃,滴加結(jié)束后于室溫下攪拌2~4 h。然后用水洗滌2次,每次500 mL,分離出油層,并將油層減壓濃縮。向濃縮物中加入甲醇∶丙酮=3∶1(體積比)的混合溶劑450 mL,加熱溶解后,邊冷卻邊進行攪拌,析出結(jié)晶,得61.8 g固體b,即產(chǎn)物2。1H-NMR (300 MHz, CD3CN): δ (ppm) 1.28(d, J=6.9 Hz,12H), 3.10(q, J=7.1 Hz , 2H), 7.05-7.29 (m , 3H), 7.65-8.02(m , 4H) M/e=292.17;元素分析:C=82.44%,H=7.26%,N=4.81%,O=5.49%
(2)4-[(2,6-二異丙基)苯基-氧基甲?;鵠苯甲酸的制備
方法一(用硫酸水解):
取30.7 g固體b,加入到300 mL乙醇中,加熱至回流,向其中滴加30%的硫酸水溶液65 mL,滴加結(jié)束后繼續(xù)回流8~12 h。對反應(yīng)液進行減壓濃縮至無醇味,然后加入200 mL水和200 mL乙酸乙酯,攪拌30 min,分離出有機相。用乙酸乙酯(50 mL/次)萃取水相2次,合并有機相。減壓濃縮有機相至干燥,然后加入10%氫氧化鈉水溶液40 mL,攪拌30 min后,取其上清液,加稀鹽酸調(diào)節(jié)pH=3~4,過濾,濾餅抽干后得11.2 g固體c,即產(chǎn)物3。1H-NMR (300 MHz, CD3CN): δ(ppm) 1.28(d, J=6.9 Hz,12H), 3.10(q, J=7.1 Hz , 2H), 7.06~7.29 (m , 3H), 7.89~8.25(m, 4H) M/e=311.16; 元素分析:C=77.39%,H=7.14%,O=15.46%。
方法二(用腈基水解酶水解)
取30.7 g固體b、0.5 g腈基水解酶,加入到250 mL水中攪拌,控制反應(yīng)溫度為45~55 ℃,并在反應(yīng)過程中用飽和碳酸氫鈉水溶液維持體系pH值為9左右。反應(yīng)體系澄清后停止加熱,用稀鹽酸調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH=3~4,析出固體,過濾,濾餅抽干后得31.5 g固體d,即產(chǎn)物3。1H-NMR (300 MHz, CD3CN): δ(ppm) 1.26(d, J=6.9 Hz,12H), 3.05(q, J=7.1 Hz , 2H), 7.05-7.24 (m , 3H), 7.98-8.22(m , 4H) 11.0(s,1H,-OH);M/e=311.16。
(3)4-[(2,6-二異丙基)苯基-氧基甲?;鵠苯甲酸鈉的制備
將16.3 g固體c或固體d加入到150 mL丙酮中,加熱到50~55 ℃,緩慢滴加氫氧化鈉水溶液(將20 g氫氧化鈉溶解到40 mL水中),攪拌30~60 min,然后,邊冷卻邊攪拌,析出固體后于冰箱冷藏過夜。然后過濾,用丙酮∶甲醇=3∶1(體積比)的混合溶劑對濾餅進行重結(jié)晶,真空干燥,得白色固體、即4-[(2,6-二異丙基)苯基-氧基甲?;鵠苯甲酸鈉10.3 g。1H-NMR (300 MHz, D2O): δ(ppm) 1.24(d, J=6.9 Hz,12H), 2.90(q, J=7.1 Hz , 2H), 6.89~7.04 (m , 3H), 8.19~8.22(m , 4H) 元素分析:C=72.27%, H=6.37%, Na=6.92%, O=14.44%; M/e=333.14。
此化合物合成方法簡單,且原料易得,在化合物d的制備過程中,選用腈基水解酶催化有機腈實現(xiàn)有機羧酸的合成不僅反應(yīng)條件溫和,污染少,后處理簡單,且收率高[8,9]。試驗將兩種方法進行了對比試驗,酶催化水解比傳統(tǒng)的用硫酸水解在收率上由34.2%提高到96.3%
2.1 水中溶解度
根據(jù)2010版《藥典》凡例第十五條方法對制備的化合物進行溶解度試驗。精確稱取4-[(2,6-二異丙基)苯基-氧基甲?;鵠苯甲酸鈉1 g左右,每次加入純化水后,每隔5 min強力振搖30 s,并進行觀察,如果30 min內(nèi)無肉眼可見的溶質(zhì)顆粒即視為完全溶解。結(jié)果0.998 g溶解在不大于1 mL水中,屬于極易溶解。
2.2 水溶液穩(wěn)定性
將制備得到的丙泊酚衍生物制成濃度為25 mg/mL的水溶液,并將該水溶液分別裝入10 mL西林瓶(基本不滲透氧)和10 mL聚乙烯瓶(易滲透氧)中,存放在室溫下。分別于第1、2、4、6天進行取樣,參照丙泊酚原料的檢測方法,利用高效液相色譜檢測是否有游離的丙泊酚,結(jié)果見表1。
高效液相色譜檢測條件如下:
儀器:島津制作所制高效液相色譜儀LC-2010A;
檢測器:紫外檢測器;
色譜柱:VP-ODS(4.6×250 mm,5μm);流動相:甲醇∶乙腈∶水=60∶15∶25,并含有0.01%三乙胺;
流速:1.0 mL/min;
檢測波長:280 nm。
表1 樣品水溶液在不同包材中的分解情況Table 1 Decomposition of sample aqueous solution in different packages
結(jié)果未能檢測出游離的丙泊酚,則該化合物在水溶液中穩(wěn)定性好。
本丙泊酚衍生物水溶性好,具有一定的溶液穩(wěn)定性,便于制備成水針劑或凍干粉針劑使用,但是作為藥物運用于臨床,還需要大量的試驗。同時其制備工藝簡單,反應(yīng)條件溫和,不需要特殊的設(shè)備,易于工業(yè)化生產(chǎn)。基于環(huán)保要求,中間體4-[(2,6-二異丙基)苯基-氧基甲酰基]苯甲酸的制備過程宜選用腈基水解酶催化法來制備,但在操作中需根據(jù)水解酶的具體品種來選擇適宜的反應(yīng)溫度,和反應(yīng)pH值,來保證其最佳活性,雖然增加了一定的生產(chǎn)成本,但收率有顯著的提高,這是綠色化學(xué)合成所推崇的,也是以后研究的重點。
[1]丁倩.丙泊酚恒速輸注全憑靜脈麻醉的臨床研究[D].西安:第四軍醫(yī)大學(xué),2006.
[2]于濤.丙泊酚微乳注射液藥代動力學(xué)和組織分布研究[D]. 重慶:重慶醫(yī)科大學(xué),2009.
[3]Pang, Quartermain D,Rosman Z,et al.,Effect of propofol on menmory in mice [J].Pharmacol Biochem Behva, 1993,44:145-151
[4]金德海.丙泊酚聯(lián)合咪達唑侖在ICU機械通氣鎮(zhèn)靜治療中的效果探討[J]. 中國社區(qū)醫(yī)師(醫(yī)學(xué)專業(yè)), 2012,14(6):131.
[5]Fulton B, Sorkin EM. Propofol. An overview of its pharmacology and a review of its clinical efficacy in intensive care sedation[J]. Drugs, 1995, 50(4): 636-657.
[6]Bennet SN,McNeil MM, Bland LA, et al. Postoperative infections traced to contamination of an intravenous anesthetic, propofol[J]. N Eng1 J Med,1995,333(3):147-54.
[7]Giuseppe Trapani et al.Propofol Analogues.Synthesis,Relationships between Structure and Affinity.at GABAA Receptor in Rat Brain ,and Differentidl Electrophysiological Profile at Recombinant Human GABAA Receptors[J].Journal of Medicinal Chemistry,1998,41(11):1846-1854.
[8]吳中柳,李祖義.腈基水解酶在有機合成中的應(yīng)用[J].有機化學(xué),2001,21(1):25-32.
[9]何玉財,許建和.腈基水解酶在羧酸合成中的進展研究[J]. 生物加工過程 , 2009,7(1): 7-12.
Preparation of Propofol Water-soluble Derivative 4-[(2, 6 -diisopropyl) Phenyl-oxygen Radicals Formyl]Sodium Benzoate
SHI Hong,ZHANG Jin-tao
(Zhejiang Jiuxu Pharmaceutical Co.,Ltd.,Zhejiang Jinhua 321016,China)
In the presence of acid binding agent, propofol reacted with 4-cyanobenzoyl chloride to prepare the ester, then its hydrolysate reacted with NaOH to obtain propofol water-soluble derivative 4-[(2, 6-diisopropyl)phenyl-oxygen radicals formyl]sodium benzoate. The product yield was 46.1%, water-solubility of the product was good.
Propofol; Propofol derivative; Hydrolysis; Nitrile hydrolase
TQ 028
: A
: 1671-0460(2015)10-2332-03
2015-05-08
石紅(1982-),女,安徽滁州人,助理工程師,2003年畢業(yè)于安徽中醫(yī)學(xué)院藥物制劑專業(yè)。E-mail:shi_0022@sina.com。