李亚林，苏永青，张志霞

（1.石药集团欧意药业有限公司，河北石家庄052165；2.河北师范大学附属民族学院，河北石家庄050024）

3′-N-去甲基阿奇霉素的合成研究

李亚林1，苏永青1，张志霞2

（1.石药集团欧意药业有限公司，河北石家庄052165；2.河北师范大学附属民族学院，河北石家庄050024）

综述了国内外去甲基阿奇霉素的合成路线，研究了去甲基阿奇霉素的制备工艺，探讨了重结晶溶剂种类、氧化剂、还原剂种类以及pH值等对反应效果的影响.结果表明，以甲醇为反应体系，在回流下用双氧水氧化，亚硫酸氢钠还原，反应结束后用氨水调节pH值至10.0，粗品用丙酮和水混合体系精制，产品纯度通过HPLC检测达到99.4%.

阿奇霉素；去甲基阿奇霉素；HPLC；pH值；精制

0 引言

阿奇霉素作为第二代红霉素类产品，是第一个半合成氮杂十五元环大环内酯抗生素，被誉为“二十一世纪抗感染药重磅炸弹”.其化学名为9-去氧-9a-氮杂-9a-甲基-同型红霉素A，是由红霉素A衍生的广谱抗菌素化合物.它是由南斯拉夫Pliva制药公司首先创制，美国Pfizer制药公司开发上市.阿奇霉素与红霉素相比，具有半衰期长、给药次数少、疗程较短、不良反应发生率低等优势[1].

近年来，随着新型仪器设备的普及和科研投入的增大，中国药物标准的提升工作也越来越深入.《中国药典》2010版[2]阿奇霉素的药品标准中，除了采用HPLC法检测药物的有关物质含量之外，还要求控制5中有关物质的含量，包括红霉素A偕亚胺醚，3′-N-去甲基阿奇霉素与3-O-去克拉定糖阿奇霉素，阿奇霉素杂质Gx和阿奇霉素B.《欧洲药典》[3]、《美国药典》[4]和《英国药典》[5]的阿奇霉素标准中分别要求控制16种、13种和16种有关物质.与欧美药典相比，中国阿奇霉素药品标准中要求控制的有关物质数量并不多，但是对红霉素A肟这样的有关物质含量进行控制，却是中国药品标准的特色.

目前3′-N-去甲基阿奇霉素不仅是国产阿奇霉素中杂质相关物的一种，还是其他几种杂质相关物的前体化合物.该化合物的制备和物化性质健全了阿奇霉素杂质数据库，满足了中国阿奇霉素的质量标准和控制.

13 ′-N-去甲基阿奇霉素合成现状

文献报道的红霉素类化合物可行的五种选择性3′-N-去甲基方法，它们是：①I2，强碱，甲醇/水，加热；②α-氯-乙基氯甲酸酯，酸处理；③苄基氯甲酸酯，碱，氢化；④DEAD或DIAD；⑤N-氧化，FeSO4，甲醇.而涉及到阿奇霉素3′-N-去甲基方法，文献中报道有两种方法：①紫外灯，NaOAc·3H2O，I2；见式一.

②N-氧化，FeSO4，甲醇.

2004年姜建国等[6]在研究阿奇霉素中相关物质时，用反相高效液相色谱从阿奇霉素中分离出相关物质，并用现代波谱技术（UV、IR，MS，NMR及1H-1HCOSY，HMQC，HMBC等2D相关谱）对相关物的化学成分进行了鉴定，并首次从阿奇霉素粗品中分得并鉴定出新化合物.取阿奇霉素粗品，用流动相溶解，滤膜过滤，注入液相色谱仪，以甲醇-水-三乙胺（918∶80∶2）为流动相，按峰收集洗脱液，于50℃水浴上蒸发并同时用N2轻吹液体表面至甲醇水挥发完全，得3′-N-去甲基阿奇霉素等粗品，用上述色谱条件将制得的各相关物质粗品进行2次制备，得3′-N-去甲基阿奇霉素精品.

2008年Chen Shili等[7]将阿奇霉素和NaOAc溶解在80%甲醇溶液中，加热到50℃，在3 min内分3次加入固体碘，用1N氢氧化钠溶液调节pH至8-9，继续搅拌2 h，TLC监控反应结束.降至室温，加入水，用三氯甲烷萃取3次.合并有机相，水洗有机相.有机相用Na2SO4干燥，浓缩得白色固体.产物使用柱层析纯化，流动相为CH2Cl2∶MeOH∶NH4OH=18∶1∶0.05至10∶1∶0.05，得纯品，收率55%.

2010年Alihodzic sulejman等[8]和2012年Kristina Starcevic等[9]将阿奇霉素溶解在丙酮中，缓慢滴加稀DEAD溶液，在室温下反应24 h，结束后浓缩至干.白色固体加入甲醇和饱和氯化铵溶液，回流反应1 h，浓缩至干，加入水并使用氨水调节pH值至9.4，溶液用二氯甲烷萃取4次，合并有机相并用Na2SO4干燥，浓缩至干得白色固体，收率77.9%.

2012年付艳杰等[10]在研究阿奇霉素杂质与工艺关系时，3′-N-去甲基阿奇霉素是通过阿奇霉素3′-N-氧化物的进一步还原而得到，也可能是原料红霉素中相应的杂质经过反应而产生的.除了原料红霉素的原因之外，在氧化-还原工艺中催化剂的效能降低使还原产物比例失调，结果生产较多的3′-N-去甲基阿奇霉素.

2013年CN103319553[11]提出3′-N-去甲基阿奇霉素的制备方法为：将阿奇霉素溶解在甲醇溶液中，加入氧化剂溶液，搅拌至反应结束，干燥得3′-N-阿奇霉素氧化物粗品，该粗品可用丙酮溶液溶解后重结晶得3′-N-阿奇霉素氧化物；将所述粗品溶于有机溶剂中，使其浓度为0.033 mol/L，然后加入还原剂的盐酸水溶液，搅拌反应，反应结束后过滤除不溶物得溶液，用碱液使溶液的pH值为10，然后用萃取溶液萃取，合并有机相，干燥得3′-N-去甲基阿奇霉素.该方法反应试剂无毒，不用紫外光照，产品纯度提高，还原剂可过滤分离，反应简便，还原剂为硫酸亚铁时反应进行快，产率高.

2013年刘啸等[12]在研究阿奇霉素相关物时，提出将阿奇霉素加入甲醇中，全溶后，加入氢氧化钠水溶液，搅拌，升温到40℃，然后慢慢加入固体碘，加完后反应12 h，然后把反应液倒入到水中，用氯仿萃取，合并有机相然后再用水，饱和食盐水各洗涤一次，用无水硫酸钠干燥.过滤后减压蒸干得类白色.过柱：硅胶柱350 g，洗脱剂：乙酸乙酯∶正己烷∶二乙胺=10∶10∶2，用TLC检测收集到的样品，合并单斑点的收集瓶，浓缩，加入丙酮重结晶.得到白色固体，收率24%.

2014年刘聪等[13]在制备阿奇霉素相关物时，提出将阿奇霉素加入到甲醇和水的混合体系中溶解，搅拌下滴加NaOAC，加热到50℃，分批加入固体碘，紫外光照射.反应中用1N的NaOH保持体系pH在10-11，结束后加入NaHSO3和水，调节pH到10，析出白色固体.粗产品在氯仿中重结晶得纯品，总收率42.8%.

用紫外光照法合成3′-N-去甲基阿奇霉素时我们发现，由于阿奇霉素分子结构与其它第二代红霉素不同，除了德糖胺上的二甲氨基外在9a位也有一个N-甲基，所以用紫外光照法合成的阿奇霉素去甲基反应的产物除了3′-N-去甲基阿奇霉素以外还有9a-N-去甲基阿奇霉素，即氮杂红霉素，这样就给3′-N-去甲基阿奇霉素的纯化和大量制备带来了困难.

为了解决这个问题，我们先用H2O2处理阿奇霉素，得到阿奇霉素-3′-N-氧化物，再以该化合物为原料经Polonovski反应生成3′-N-去甲基阿奇霉素.由于Polonovski反应只作用于二甲氨基结构，所以只有一种N-去甲基产物.虽然该反应的得率较低，但由于生成的3′-N-去甲基阿奇霉素在氯仿中溶解性较低，可以通过在氯仿中重结晶的方法来大量制备纯品.

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

主要仪器制造厂家TD-18型调温电热套D8401型多功能搅拌器YP601N型电子台秤DF-1集热式恒温磁力搅拌器RE-52AA旋转蒸发仪8-J加热真空干燥箱DK-98-1型电热恒温水浴锅星火牌玻璃仪器气流烘干器ZF-I型三用紫外分析仪XT-4型显微熔点测定仪PE-M-1730型红外光谱仪BRUKERAC-P500核磁共振谱仪GC7890F气相色谱仪SPD-20A高效液相色谱仪黄骅渤海电器厂华平科技有限公司华平科技有限公司黄骅渤海电器厂上海亚荣生化仪器厂上海精宏实验设备有限公司郑州长成科工贸有限公司上海顾村电光仪器厂北京泰克仪器有限公司日本柳本美国瓦里安瑞士布鲁克拜厄斯宾有限公司上海天美科学仪器有限公司日本岛津

阿奇霉素（自制），双氧水，高锰酸钾，重铬酸钾，过氧乙酸，硫酸亚铁，硫酸亚铁铵，亚硫酸钠，亚硫酸氢钠，氢氧化钠，氨水，丙酮，甲醇，乙醇，乙酸乙酯，二氯甲烷，正己烷均为分析纯.

2.2 实验方法和步骤

将10 g阿奇霉素置于250 mL单口瓶中，加入60 mL甲醇，加入1.5 mL 30%双氧水，回流反应至TLC监控反应结束.反应结束后，降至室温，加入4mL饱和NaHSO3溶液2h，TLC监控反应结束.加入氨水调节PH值至10，加入120mL水析出粗品.粗品用丙酮和水（2∶1）进行重结晶，真空干燥至恒重，得产品7.17g，收率91%.

3 结果与讨论

3.1 氧化剂种类的选择

为了选择合适的氧化剂，我们分别考察了双氧水、高锰酸钾、重铬酸钾、过氧乙酸等做氧化剂，结果见表1.

表1 氧化剂种类对收率和质量的影响

由表1可见，不同氧化剂对产品收率和质量影响不大，由于双氧水物美价廉，工业运输、储存和使用均比较成熟，为此选取双氧水作为氧化剂.

3.2 还原剂种类的选择

还原剂选为硫酸亚铁、硫酸亚铁铵、亚硫酸钠和亚硫酸氢钠，结果见下表2.

表2 还原剂种类对收率和质量的影响

由表2可见，不同还原剂对产品收率和质量影响不大，反应时间也相差不多.由于亚硫酸氢钠物美价廉，工业运输、储存和使用均比较成熟，为此选取亚硫酸氢钠作为还原剂.

3.3 析出pH的选择

后处理可选用氢氧化钠固体或溶液、氨水等调节pH值，氨水价格便宜，为此后处理选用氨水调节pH值，同时考察了不同pH值的反应结果，见表3.

表3 pH值对收率和质量的影响

由表3可见，后处理采用氨水调节pH值至10时，收率最高，继续滴加氨水，收率没有明显变化，只是增加氨水的浪费.为此，后处理pH值调至10为最佳.

3.4 精制溶剂的选择

为了保证产品的质量，分别考察了不同溶剂对产品进行精制，结果见表4.

表4 精制溶剂对收率和质量的影响

由表4可见，使用丙酮与水作为精制溶剂，收率和质量最高，得到了高质量的去甲基阿奇霉素.为此，选用丙酮和水精制产品.

由图1可见，选用丙酮和水精制产品，HPLC含量达到99.4%.

图1 去甲基阿奇霉素HPLC含量

4 结论

去甲基阿奇霉素不仅是国产阿奇霉素中杂质相关物的一种，还是其他几种杂质相关物的前体化合物，优化其合成工艺具有重要意义.以甲醇为反应溶剂，使用氧化剂氧化还原剂还原，该方法反应试剂无毒，不用紫外光照，产物纯度提高，反应简便，反应进行快，收率高，而且溶剂成本低，不污染环境，后处理方便，操作简单，适合工业化生产.

[1]孙立权，付艳杰，刘聪，等.阿奇霉素相关物的研究进展[J].中国抗生素杂志，2013，38（5）：393.

[2]国家药典委员会.中华人民共和国药典[S].（2010年版二部）.北京：中国医药出版社，2010：395-396.

[3]CouncilofEurope.EuropeanPharmacopoeia[S].（7thed.）.Strasbourg，2010.

[4]USPharmacopeialConvention.TheUnitedStatesPharmacopoeia[S].（34thed.）.Rockville，MD，2011.

[5]TheStationeryOffice.BritishPharmacopoeia[S].（7thed）.London，2013.

[6]姜建国，张西茹，吴如今，等.阿奇霉素中相关物质的研究[J].中国药科大学学报，2004，35（1）：43-46.

[7]Chen Shili，Bhattacharjee Ashoke，Duffy Erin M，et al.Macrolide Compounds and Methods of Making and Using the Same：Europe Patent，2008143729[P].2008-11-27.

[8]Alihodzic Sulejman，Starcevic Kristina.3′-N-substituted9-deoxo-9A-methyl-aza-homoerythromycin having Antimalarial：Europe Patent，2010086351[P].2010-08-05.

[9]KristinaStarcevic，DijianaPesic，AnaToplak，etal.NovelHybridMoleculesBasedon15-memberedasPotentialAntimalarialAgens[J]. EuropeanJournalofMedicinalChemistry，2012，49（2）：365-378.

[10]付艳杰，孙立权，范新苑，等.浅析阿奇霉素药典标准提高与药品生产工艺的关系[J].中国药品标准，2012，12（2）：83-86.

[11]孙立权，程晓东，付艳杰，等.一种制备3′-N-去甲基阿奇霉素的方法：中国专利，201310236710[P].2013-09-25.

[12]刘啸，陈宇瑛，王瑛瑛，等.阿奇霉素中相关物的研究[J].国外医药抗生素分册，2013，34（2）：77-83.

[13]刘聪，付艳杰，聂乙娇，等.阿奇霉素相关物的制备[J].北京理工大学学报，2014，34（1）：106-110.

（责任编辑 李健飞）

Synthesis Research of 3'-N-Demethyl Azithromycin

LI Ya-lin1，SU Yong-qing1，ZHANG Zhi-xia2
（1.CSPC Ouyi Pharmaceutical Co.，Ltd，Shijiazhuang，Hebei 052165，China；2.Institute for Nationalities Attached to Hebei Normal University，Shijiazhuang，Hebei 050024，China)

The synthesis process line of 3'-N-Demethyl azithromycin synthesis research at home and abroad is reviewed，and the method for 3'-N-Demethyl azithromycin is studied.The effect of solvent，oxidant,reductant，pH，etc.is discussed.The results that with methanol as solvent，using H2O2as oxidant at reflux，and using NaHSO3as reductant，after the immunoreaction，pH is adjusted to 10.0 with ammonia.Recrystallization is prepared with acetone and water.The purity of product is as high as 99.9%according to the determination by HPLC.

azithromycin；3'-N-Demethylazithromycin；HPLC；pH；purification

Q938.8

：A

：1673-1972（2015）06-0020-05

2015-08-03

李亚林（1982-），男，河北唐山人，硕士研究生，主要从事有机合成研究.