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氢溴酸西酞普兰的工艺改进

2016-07-18季海杰陶伟锋浙江苏泊尔制药有限公司浙江绍兴312071

浙江化工 2016年6期
关键词:氢溴酸西酞普兰

王 玮,季海杰,陶伟锋(浙江苏泊尔制药有限公司,浙江 绍兴 312071)



氢溴酸西酞普兰的工艺改进

王玮,季海杰,陶伟锋
(浙江苏泊尔制药有限公司,浙江绍兴312071)

摘要:优化了以5-氰基苯酞为原料合成氢溴酸西酞普兰的技术方案,采用"一锅煮"法合并两步格式反应,经过水解、闭环、成盐反应,得到氢溴酸西酞普兰。改进后的制备过程温和易控,产品收率高,杂质含量低,适合工业化生产。

关键词:5-氰基苯酞;氢溴酸西酞普兰;合成

修回日期:2015-12-31

氢溴酸西酞普兰(Citalopram Hydrobromide),化学名为1,3-二氢-1-[3-(二甲胺基)丙基]-1-(4-氟苯基)-5-氰基异苯并呋喃氢溴酸盐,是一种典型的高选择性5-羟基色胺(5-HT)再摄取抑制剂(SSRI),是一种作用于中枢神经系统的抗抑郁药[1]。近年来,研究显示,它对焦虑症、惊恐症、惊恐障碍也有较好的治疗效果[2]。西酞普兰于1989年在丹麦首次批准上市,1998年7月17日美国FDA批准西酞普兰(Celexa)在美国上市。

西酞普兰的合成方法很多,从起始物料来看,西酞普兰的技术路线[3-9]主要有以下四类:

以5-氨基苯酞为起始原料[4],通过两次格氏反应,水解,脱水闭环,重氮化,还原,与氢溴酸成盐得到西酞普兰。用5-氨基苯酞作为起始原料,在主环合成完毕后,最后还要将5位氨基经过重氮化的方式转化成氰基,这增加了合成步骤,而且在氨基反应成氰基的过程中整个分子主环没有参与任何反应,合成的原子利用率不经济。

以5-羧基苯酞为起始原料[5-7],与胺类反应成5位酰胺,与两个格氏试剂反应,水解,闭环,氰基化得到西酞普兰。与上面原因一样,有最后合成氰基的弊端,而且羧基本身也是活泼基团,容易发生副反应,如果对羧基先行保护,再脱保护,也会增加工艺的复杂性。

以5-溴苯酞(或5-氯苯酞)为起始原料[8],通过两次与格氏试剂反应,水解,脱水闭环,氰基化得到西酞普兰。该方法同样有最后合成氰基的弊端,另外最后一步是用剧毒的氰化亚铜取代卤素,在药物生产中有很大的安全隐患。

还有一种方式是5位直接选择氰基,以5-氰基苯酞为起始原料[9],经过与对溴氟苯和N,N-二甲基-3-氯丙胺的两步格氏反应,反应物在稀酸中水解之后,用酸闭环反应,提纯后与氢溴酸成盐,即得到西酞普兰氢溴酸盐。以5位氰基的苯酞为原料,省去了最后的官能团转化步骤,反应步骤短,收率比较高。但是由于氰基的活泼性,容易发生水解,导致最终产品的杂质难以控制。

本文参考以上相关文献,选定用5-氰基苯酞(2)为原料的技术路线进行了一系列优化。我们以5-氰基苯酞(2)为原料,与对氟溴苯的格式试剂反应开环得到一个过渡态的格式中间体,再与N,N-二甲基-3-氯丙胺的格式试剂反应,水解后一步制得二醇中间体(5),经过闭环反应,得到西酞普兰自由碱(6),最后与氢溴酸成盐制得目标产物(1)。整个反应过程温和易控,杂质含量低,总收率44.3%。

1 试验部分

1.1格氏试剂(3)的制备

常温下,向1000mL反应瓶中加入镁条33.6 g、四氢呋喃180 mL、对溴氟苯15 g,加热到45℃~50℃,加入几滴1,2-二溴乙烷作为引发剂,观察反应的引发(如果不引发,可以投入1~2颗碘)。待溶液开始自发热并冒气泡即为引发成功,在微沸状态下滴加剩余的201 g对溴氟苯和420 mL四氢呋喃的混合物,滴加完毕后,回流反应1 h。降温至20℃~25℃,得到对溴氟苯的格氏试剂(3),在氮气流保护下备用。

1.2格氏试剂(4)的制备

常温下,1000mL反应瓶中加入镁条29 g,四氢呋喃140 mL,N,N-二甲基-3-氯丙胺10 g,加热到50℃~55℃,加入几滴1,2-二溴乙烷作为引发剂,观察反应的引发(如果不引发,可以投入1~2颗碘)。待溶液开始自发热并冒气泡即为引发成功,在微沸状态下滴加剩余的134 g N,N-二甲基-3-氯丙胺和340mL四氢呋喃。滴加完毕后,回流反应1 h。降温至20℃~25℃,在氮气流保护下备用。

1.34-[4-二甲胺基-1-(4-氟苯基)-1-羟基丁基]-3-羟甲基苄腈(5)的制备

在氮气保护下,向3000mL反应瓶中投入5-氰基苯酞120 g,甲苯1200 mL,降温至0℃,滴加格氏(3),滴加完毕后,在0℃条件下反应2~3 h(终点控制:用吸管吸取少量反应液于氯化铵溶液中,震荡水解,分出甲苯层(a),甲苯层(a)与5-氰基苯酞TLC对照,展开剂:氯仿:乙酸乙酯=10∶1)。反应毕,在0℃下滴加格氏(4),滴加完毕后,反应3~4 h(终点控制:用吸管吸取少量反应液于氯化铵溶液中,震荡水解,分出甲苯层(b),甲苯层(b)与甲苯层(a)TLC对照,展开剂:乙酸乙酯)。

反应完毕,将反应液缓慢滴加到氯化铵溶液中(氯化铵300 g+水1200mL),水解搅拌10min,静置分层,甲苯有机层留用,水层再用360mL甲苯萃取,合并两次的甲苯层,用360 mL×2水洗。甲苯层减压浓缩至600~700 mL,降至室温,用醋酸溶液(醋酸360 mL+水960 mL)萃取,醋酸层转移至3000 mL反应瓶中,加入甲苯600mL,用氨水调节pH值为9.0~9.5。降温到5℃~10℃搅拌2 h,析出固体,抽滤,于50℃下干燥得到160 g白色粉末状固体即为二醇,收率:65.6%。纯度(HPLC):99.3%,m.p.:69℃~70℃。

1.4 1-(3-二甲胺基丙基)-1-(4-氟苯基)-1,3-二氢-5-氰基异苯并呋喃(6)(西酞普兰)的制备

向1000mL反应瓶中投入二醇160 g,甲苯400mL,升温至50℃,搅拌溶解,控制温度50℃~60℃滴加H3PO4溶液 (480 g 85%H3PO4+80 mL水)。滴加完毕,于50℃~60℃反应8 h(终点控制:用吸管吸取少量反应液于烧杯中加水稀释,用氨水中和至pH=9.0,分出甲苯层,甲苯层与二醇TLC对照,展开剂:氯仿:甲醇=5:1)。反应完毕,降至室温20℃,用氨水调节pH=9.0,搅拌10 min,过滤,除去磷酸铵盐,滤液分层,甲苯留用,水层再用200 mL甲苯萃取,合并甲苯层,用300 mL×2水洗。甲苯层减压浓缩得橙黄油状物160 g。

1.5氢溴酸西酞普兰(1)的制备

上述得到的160 g油状物中,加入异丙醇800mL,室温下用48%的氢溴酸调pH到1~2。搅拌2 h,慢慢析出白色固体,过滤,用冷异丙醇洗涤,抽干,于70℃下干燥过夜得类白色固体130 g,即为西酞普兰氢溴酸盐,收率:67.5%。纯度(HPLC):99.5%,m.p.:182℃~183℃。

2 结果与讨论

合成西酞普兰关键的步骤是二醇的制备,该步为一锅煮反应,包含两次格式反应,水解,对于最终品的质量收率至关重要。在二醇反应完毕后处理中,有文献用其他稀释酸[9],如盐酸、硫酸等,因为后面一步二醇的环合就是在酸中(磷酸或硫酸)进行的,酸性太强了,二醇会生成西酞普兰,溶解在甲苯中而析不出固体,导致收率降低。经过试验我们选用稀醋酸萃取有机层中的二醇,有效解决了上述问题,同时,弱酸萃取保证了氰基的稳定,减少杂质生成。

环合制备西酞普兰步骤中,目前一般是采用磷酸或硫酸做催化剂,但文献中的反应温度高,反应时间短,经过文献重复试验,我们发现这样制备出的样品杂质含量高。我们使用稀释磷酸做脱水剂,55℃~60℃反应8 h,反应时间相对延长,实现了在较低温度下的环合,实验证实可以有效降低氰基水解杂质。

本合成技术路线简捷,收率高,成本低,产品质量高,生产过程安全稳定,适合工业化生产。

参考文献:

[1]江一帆.世界最新药物手册[M].北京:中国医药科技出版社,1994:330.

[2]Lin K.Survey of research on Citalopram[J].Eval Anal Druguse Hosp China,2003,3(5):319-320.

[3]张春文,孙维宁,韩建国.西酞普兰合成工艺的研究进展[J].化学工程师,2008,36(12):30-33.

[4]Kumar N,Nayyar S,Gupta M.Processes for the preparation of citalopram and its intermediate 5-amino phthalide:WO,200610355[P].2006-10-05.

[5]Petersen H,Bregnedal P,Boegesoe K P.Method for the preparation of Citalopram:WO,9819512[P].1998-05-14.

[6]Dallasta L,Casazza U,Petersen H.Method for the preparation of Citalopram:WO,0023431[P].2000-04-27.

[7]吴秋业,廖洪利,赵惠清,等.氢溴酸西酞普兰的合成[J].中国医药工业杂志,2005,36(1):6-8.

[8]Petersen H,Rock M H.Method for the preparation of Citalopram:WO,0011926[P].2000-03-09.

[9]Bogeso KP.Novel intermediate and methodfor its preparation:US,4650884[P].1987-03-17.

Im proved Synthesis of Hydrobrom ide Citalopram

WANGWei,JIHai-jie,TAOWei-feng
(Zhejiang Supor Pharmaceuticals Co.,Ltd.,Shaoxing,Zhejiang 312071,China)

Abstract:We had optimized the synthesis of citalopram hydrobromide technical solution to 5-cyano phthalide as rawmaterial,the use of“one pot”method and two-step Grignard reaction,after hydrolysis,closed loop,salt formation,and ultimately to give hydrobromide citalopram.The improved synthesis ofmild reaction conditions,wassimpleoperation,high yield,low impurity contentofproducts,suitable for industrialproduction.

Keywords:5-cyano phthalide;hydrobromide citalopram;synthesis

文章编号:1006-4184(2016)6-0007-03

作者简介:王玮(1974-),男,海南海口人,硕士研究生,工程师,主要从事制药工艺研究 。E-mail:wwdlp@126.com。

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