本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)新型 1,5-苯二氮卓類抗焦慮和抗驚厥作用藥的方法,具體地說(shuō)涉及一種適合工業(yè)化生產(chǎn)氯巴占的方法,屬于藥物合成技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
氯巴占在 1960s年首次合成,是新型 1,5-苯二氮卓類化合物,在 100 多個(gè)國(guó)家獲準(zhǔn)用于抗癲癇治療。在許多國(guó)家氯巴占已作為兒科癲癇治療的一線藥物,雖然出現(xiàn)了其它的用藥選擇,其仍被用于癲癇治療抵抗患者的輔助治療。2011 年10 月 21 日,美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局( FDA) 批準(zhǔn)氯巴占用于成人和年齡≥2 歲的兒童期 Lennox-Gastaut 綜合征( LGS,小發(fā)作變異型) 患者癇性發(fā)作的輔助治療,因?yàn)榱?戈綜合征在美國(guó)影響人數(shù)超過(guò)20萬(wàn)人,它是作為罕用藥獲準(zhǔn)的,林-戈綜合征是一種嚴(yán)重型癲癇,很難治療,患者可能因此失去活動(dòng)能力,因此本品獲準(zhǔn)具有重要意義。
氯巴占 (clobazam),中文化學(xué)名為7-氯-1-甲基-5-苯基-1,5-二氮雜卓-2,4 ( 3H) -二 酮,英文化學(xué)名為7-chloro-1-methyl-5-phenyl-1,5-benzodiazepine-2,4 ( 3H) –dione,化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下:
氯巴占工業(yè)化生產(chǎn)中,由于生產(chǎn)工藝差異,涉及幾個(gè)關(guān)鍵雜質(zhì)在產(chǎn)品中存在并且很難完全除去,嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。它們是:雜質(zhì)Ⅰ為未完全甲基化反應(yīng)的中間體雜質(zhì)、雜質(zhì)Ⅱ?yàn)樵诓贿m當(dāng)?shù)募谆瘲l件下產(chǎn)生的降解雜質(zhì)、雜質(zhì)Ⅲ為甲基化反應(yīng)的副產(chǎn)物、雜質(zhì)Ⅳ也為甲基化反應(yīng)的副產(chǎn)物,雜質(zhì)Ⅴ為降解雜質(zhì),它們的結(jié)構(gòu)式如下:
現(xiàn)有氯巴占公開(kāi)的合成技術(shù)文獻(xiàn),主要可以分為以下幾種方法:
方法一、S.African pat 6800803及US 3836653A公開(kāi)的是以5-氯-2-硝基聯(lián)苯胺和丙二酸乙酯酰氯在苯中回流15h得到Ⅰ,Ⅰ在室溫下,用阮內(nèi)鎳催化,7個(gè)大氣壓下氫化制得Ⅱ,Ⅱ和碘甲烷用金屬鈉的無(wú)水乙醇回流處理即得氯巴占,該方法,收率低,僅9.3%,同時(shí)整個(gè)工藝毒性大,苯、碘甲烷都是工業(yè)上嚴(yán)格控制使用的試劑,另外,該工藝雜質(zhì)非常多,通過(guò)多次精制都很難使氯巴占的每個(gè)雜質(zhì)都控制在符合ICH的雜質(zhì)要求,該工藝路線如下:
方法二、Ger offen 1934607公開(kāi)的是以7-氯-1-甲基-1H-1,5-二氮雜卓-2,4 ( 3H,5H) -二 酮、乙酸鈣、溴苯、銅粉在DMF溶劑中,於160℃中回流15h得到氯巴占,該方法起始原料7-氯-1-甲基-1H-1,5-二氮雜卓-2,4 ( 3H,5H) -二 酮很難得到,雖然雜質(zhì)控制只有雜質(zhì)Ⅱ嚴(yán)重超過(guò)標(biāo)準(zhǔn),但收率極低,不適合工業(yè)化生產(chǎn),該工藝路線如下:
方法三、Brit pat 1210809公開(kāi)的是以4-氯-N-[a-(乙氧羰基)乙?;鵠-鄰苯二胺在鋅和鹽酸的條件下環(huán)化制得7-氯-1-甲基-1H-1,5-二氮雜卓-2,4 ( 3H,5H) -二 酮,然后用溴苯進(jìn)一步芳基化制得氯巴占,該方法和方法二有異曲同工之處,不符合工業(yè)化生產(chǎn),該工藝路線如下:
方法四、Ger offen 2006601公開(kāi)的是以化合物Ⅰ為起始原料在三氧化鉻、二氧化錳或高錳酸鉀等氧化劑作用下制得氯巴占,該起始原料化合物Ⅰ極難得到,合成該化合物Ⅰ也相當(dāng)困難,且氧化收率低,同樣不適合工業(yè)化,該工藝路線如下:
方法五、WO2011100838對(duì)以上所有工藝都進(jìn)行了改進(jìn),公開(kāi)的是以4-氯-2-氟-硝基苯為起始原料,在DMSO中和苯胺以三乙胺做堿縮合經(jīng)過(guò)43h制得5-氯-2-硝基聯(lián)苯胺,5-氯-2-硝基聯(lián)苯胺在鹽酸溶液中用鐵粉進(jìn)行還原制得中間體Ⅱ,中間體Ⅱ用丙二酰氯環(huán)合處理得到中間體Ⅲ,中間體Ⅲ再用氫化鈉和碘甲烷甲基化制得氯巴占,該方法最接近工業(yè)化生產(chǎn),但無(wú)論如何改進(jìn)氫化鈉和碘甲烷甲基化步驟,都產(chǎn)生大量了雜質(zhì)Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,同時(shí),雜質(zhì)Ⅲ和Ⅳ很難通過(guò)精制完全除去,嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量,同時(shí)該工藝也有少量雜質(zhì)Ⅴ產(chǎn)生,同樣不適合工業(yè)化,另外,制備中間體Ⅱ時(shí),產(chǎn)生大量鐵泥,污染嚴(yán)重,該工藝路線如下:
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足,提供一種適合工業(yè)化生產(chǎn)氯巴占的方法。它以高收率高純度得到了氯巴占,可作為工業(yè)化方法加以大規(guī)模生產(chǎn)。我們對(duì)每步單元反應(yīng)都進(jìn)行了大量的創(chuàng)造性勞動(dòng),優(yōu)化各單元反應(yīng)參數(shù),尤其對(duì)關(guān)鍵甲基化步驟及精制步驟進(jìn)行了詳細(xì)的甲基化試劑選擇及精制溶劑選擇,使得生產(chǎn)的原料藥有關(guān)重要的雜質(zhì)Ⅰ、雜質(zhì)Ⅱ、雜質(zhì)Ⅲ、雜質(zhì)Ⅳ及雜質(zhì)Ⅴ均符合ICH指導(dǎo)原則,同時(shí)僅僅只檢測(cè)出了少量的雜質(zhì)Ⅰ(0.03%)。經(jīng)過(guò)工藝改進(jìn),杜絕了易燃易爆及有毒試劑的使用,減少了廢物排放,有利于勞動(dòng)保護(hù),降低了生產(chǎn)成本,提高了經(jīng)濟(jì)效益。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案流程如下:
具體步驟為:
a、Ⅱ的制備:
5-氯-2-硝基聯(lián)苯胺、溶劑、重金屬催化劑依次加入氫化釜中,減壓抽去氫化釜中的空氣,通入氫氣,反應(yīng)完畢,過(guò)濾,濃縮即得中間體Ⅱ;
b、Ⅲ的制備:
丙二酸二乙酯、路易斯酸加入反應(yīng)釜中,攪拌至澄清制得溶液A,將中間體Ⅱ、有機(jī)溶劑和三乙胺的混合液滴入溶液A中,控制反應(yīng)溫度,攪拌反應(yīng)完全,淬滅,過(guò)濾,濃縮,重結(jié)晶得中間體Ⅲ;
c、Ⅰ的粗品制備:
中間體Ⅲ、有機(jī)溶劑、甲基化試劑依次加入反應(yīng)釜中,攪拌,加入氫氧化鈉細(xì)粉,控制反應(yīng)溫度,攪拌反應(yīng)完全,淬滅,靜置分層,有機(jī)層濃縮,殘余物加有機(jī)溶劑溶解,洗滌,干燥劑干燥后過(guò)濾,濾液濃縮,重結(jié)晶,得粗品氯巴占(Ⅰ);
d、Ⅰ的精制:
粗品Ⅰ、有機(jī)溶劑、針用活性炭重結(jié)晶得氯巴占。
此外,本發(fā)明還提出如下附屬技術(shù)方案:
步驟a中的金屬催化劑為鉑納米顆?;蜮Z納米顆粒中的一種;溶劑為甲醇、乙醇、丙酮、四氫呋喃、二氯甲烷、二惡烷、DMF、水中的一種或幾種,優(yōu)選甲醇或甲醇-水;氫化壓力為0~10大氣壓,優(yōu)選0~3大氣壓;
步驟b中的路易斯酸為氯化鋁、氯化鋅、氯化鐵、四氯化鈦或四異丙基氧基鈦中的一種,優(yōu)選氯化鋁;有機(jī)溶劑為四氫呋喃、二氯甲烷、甲苯中的一種,優(yōu)選四氫呋喃;淬滅溶劑為1N的氫氧化鈉溶液;重結(jié)晶溶劑為乙醇、丙酮、乙酸乙酯中的一種,優(yōu)選乙醇;中間體Ⅱ、路易斯酸與三乙胺的摩爾比為1::0.9~1.0:2.7~3.0;反應(yīng)溫度為10~25℃;
步驟c中的甲基化試劑為對(duì)甲苯磺酸甲酯、三氟甲磺酸甲酯、硼酸三甲酯、三氯乙酰亞氨甲酯中的一種,優(yōu)選三氟甲磺酸甲酯;反應(yīng)有機(jī)溶劑為四氫呋喃、二氯甲烷、甲苯中的一種,優(yōu)選四氫呋喃;溶解殘余物的有機(jī)溶劑為二氯甲烷,反應(yīng)溫度優(yōu)選為15~25℃,淬滅溶劑優(yōu)選為水;
步驟d中的有機(jī)溶劑優(yōu)選為丙酮。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,有顯著的優(yōu)點(diǎn):
①首次采用納米重金屬催化步驟a,使得反應(yīng)幾乎定量完成,產(chǎn)品純度高且后處理極其簡(jiǎn)單;
②步驟b使用了非常便宜且易得的丙二酸二乙酯,避免了丙二酸乙酯酰氯和丙二酰氯等刺激性及不穩(wěn)定的環(huán)合試劑,
③步驟c采用了活性更強(qiáng)的甲基化試劑,僅僅在氫氧化鈉細(xì)粉的作用下即高產(chǎn)率和高純度制備了氯巴占粗品,避免了氫化鈉、甲醇鈉等強(qiáng)堿試劑使用而帶來(lái)嚴(yán)重的副產(chǎn)物雜質(zhì)Ⅱ、雜質(zhì)Ⅲ及雜質(zhì)Ⅳ的形成;
④步驟d僅僅使用單一溶劑就能精制到完全符合臨床藥用的氯巴占原料藥;
⑤原材料成本低,大大降低了氯巴占的生產(chǎn)成本
⑥步驟簡(jiǎn)單、綠色反應(yīng)、對(duì)環(huán)境幾乎無(wú)污染、產(chǎn)品純度極高,幾乎無(wú)雜質(zhì)。
具體實(shí)施方式
下面的實(shí)施例可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的描述,然而,這些實(shí)施例不應(yīng)作為對(duì)本發(fā)明范圍的限制。
實(shí)施例一:
a、中間體Ⅱ的制備:
5-氯-2-硝基聯(lián)苯胺398g(1.6mol)、甲醇1990ml、去離子水400ml及納米鉑顆粒(3~10nm)4.0g,置高壓反應(yīng)釜中,在室溫下,減壓抽去高壓反應(yīng)釜中的空氣,通入H2,使得壓力為2atm,升高溫度至45~50℃下攪拌0.5h,薄層鑒別反應(yīng)終點(diǎn)(展開(kāi)劑:乙酸乙酯-石油醚=3:1),反應(yīng)完畢,冷卻至室溫,過(guò)濾,濃縮即得中間體Ⅱ346.4g(1.584mol),收率99.0%。
b、中間體Ⅲ的制備:
丙二酸二乙酯257g(1.61mol)、三氯化鋁180g(1.35mol)於干燥的反應(yīng)釜中,室溫?cái)嚢柚脸吻?;中間體Ⅱ328g(1.5mol)、四氫呋喃2300ml及三乙胺410g(4.06mol)混合均勻后,滴入上述的澄清溶液中,溫度控制在15~20℃,攪拌4h,薄層鑒別反應(yīng)終點(diǎn)(展開(kāi)劑:二氯甲烷-石油醚=4:1,樣品按照淬滅方法處理后萃?。?,反應(yīng)完畢,滴入1N的氫氧化鈉溶液210ml,過(guò)濾出去固體,水層用二氯甲烷300ml×2萃取,合并有機(jī)層,無(wú)水硫酸鈉干燥,過(guò)濾除去干燥劑,濾液濃縮至干,殘余物用適量乙醇重結(jié)晶即得375g(1.3mol)中間體Ⅲ,收率86.7%。
c、化合物Ⅰ(氯巴占粗品)的制備:
中間體Ⅲ370g(1.29mol)、四氫呋喃2220ml及三氟甲磺酸甲酯212g(1.292mol)依次加入干燥的反應(yīng)釜中,控制溫度在15~20℃,分三次加入入氫氧化鈉細(xì)粉52g(1.3mol),攪拌4h,薄層鑒別反應(yīng)終點(diǎn)(展開(kāi)劑:乙酸乙酯-甲醇=1:1),反應(yīng)完畢,滴入去離子水340ml,靜置分層,水層用二氯甲烷200ml×2萃取,合并有機(jī)層,無(wú)水硫酸鈉干燥,過(guò)濾除去干燥劑,濾液濃縮至干,殘余物加二氯甲烷2000ml溶解至澄清,分別用水200ml×2洗滌、飽和碳酸氫鈉溶液200ml×2洗滌及飽和食鹽水200ml×2洗滌,有機(jī)層用無(wú)水硫酸鈉干燥,過(guò)濾除去干燥劑,濾液濃縮至干,殘余物用乙醇重結(jié)晶即得330g(1.098mol)化合物Ⅰ(氯巴占粗品),收率85.1%。
d、氯巴占的精制:
化合物Ⅰ(氯巴占粗品)320g,丙酮2240ml,針用活性炭4.4g,加入攪拌回流20min,趁熱過(guò)濾,濾液緩慢冷卻至室溫再於0~5℃下靜置4h,過(guò)濾,固體用適量冷乙醇洗滌,真空60~65℃干燥6h,得282g(0.938mol)白色結(jié)晶狀固體氯巴占,收率88.13%,mp:183.4~184.9℃,HPLC含量99.86%,雜質(zhì)Ⅰ為0.03%,其它已知雜質(zhì)未檢出,檢測(cè)方法如下:
測(cè)試溶液:本發(fā)明產(chǎn)品10mg,用50ml流動(dòng)性稀釋;
對(duì)照溶液A:雜質(zhì)Ⅰ5.0mg,用50ml流動(dòng)性稀釋,取1.0ml用流動(dòng)性定容至100ml;
對(duì)照溶液B:氯氮卓5.0mg及氯巴占對(duì)照品5.0mg,,用50ml流動(dòng)性稀釋,取1.0ml用流動(dòng)性定容至100ml;
對(duì)照溶液C:取測(cè)試溶液1ml,流動(dòng)性定容至200ml;
照高效液相色譜法(CP2015通則0512)測(cè)定。用十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑(25cm×4.6mm,5μm);以乙腈-水(40:60)為流動(dòng)相;檢測(cè)波長(zhǎng)為230nm;流速1ml/min,柱溫為40℃。對(duì)照溶液B和氯氮卓及氯巴占的峰不少于1.3倍,精密量取測(cè)試溶液與各對(duì)照溶液各20μl,分別注入液相色譜儀,記錄色譜圖至主成分峰保留時(shí)間的3倍即得。專屬性研究進(jìn)行了雜質(zhì)Ⅰ、雜質(zhì)Ⅱ、雜質(zhì)Ⅲ、雜質(zhì)Ⅳ及雜質(zhì)Ⅴ的混合對(duì)照液及高溫、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、光照及氧化等破壞研究。
實(shí)施例二:
a、中間體Ⅱ的制備:
5-氯-2-硝基聯(lián)苯胺398g(1.6mol)、甲醇2300ml、及納米鈀顆粒(3~10nm)5.0g,置高壓反應(yīng)釜中,在室溫下,減壓抽去高壓反應(yīng)釜中的空氣,通入H2,使得壓力為3atm,升高溫度至25~30℃下攪拌0.5h,薄層鑒別反應(yīng)終點(diǎn)(展開(kāi)劑:乙酸乙酯-石油醚=3:1),反應(yīng)完畢,冷卻至室溫,過(guò)濾,濃縮即得中間體Ⅱ343g(1.57mol),收率98.13%。
b、中間體Ⅲ的制備:
丙二酸二乙酯257g(1.61mol)、無(wú)水四氯化鈦256g(1.35mol)於干燥的反應(yīng)釜中,室溫?cái)嚢柚脸吻?;中間體Ⅱ328g(1.5mol)、四氫呋喃2300ml及三乙胺410g(4.06mol)混合均勻后,滴入上述的澄清溶液中,溫度控制在15~20℃,攪拌4h,薄層鑒別反應(yīng)終點(diǎn)(展開(kāi)劑:二氯甲烷-石油醚=4:1,樣品按照淬滅方法處理后萃?。?,反應(yīng)完畢,滴入1N的氫氧化鈉溶液210ml,過(guò)濾出去固體,水層用二氯甲烷300ml×2萃取,合并有機(jī)層,無(wú)水硫酸鈉干燥,過(guò)濾除去干燥劑,濾液濃縮至干,殘余物用適量乙醇重結(jié)晶即得381g(1.329mol)中間體Ⅲ,收率88.6%。
c、化合物Ⅰ(氯巴占粗品)的制備:
中間體Ⅲ370g(1.29mol)、四氫呋喃2220ml及硼酸三甲酯156g(1.51mol)依次加入干燥的反應(yīng)釜中,控制溫度在15~20℃,分三次加入入氫氧化鈉細(xì)粉52g(1.3mol),攪拌4h,薄層鑒別反應(yīng)終點(diǎn)(展開(kāi)劑:乙酸乙酯-甲醇=1:1),反應(yīng)完畢,滴入去離子水340ml,靜置分層,水層用二氯甲烷200ml×2萃取,合并有機(jī)層,無(wú)水硫酸鈉干燥,過(guò)濾除去干燥劑,濾液濃縮至干,殘余物加二氯甲烷2000ml溶解至澄清,分別用水200ml×2洗滌、飽和碳酸氫鈉溶液200ml×2洗滌及飽和食鹽水200ml×2洗滌,有機(jī)層用無(wú)水硫酸鈉干燥,過(guò)濾除去干燥劑,濾液濃縮至干,殘余物用乙醇重結(jié)晶即得337g(1.12mol)化合物Ⅰ(氯巴占粗品),收率86.8%。
d、氯巴占的精制:
化合物Ⅰ(氯巴占粗品)340g,丙酮2380ml,針用活性炭4.7g,加入攪拌回流20min,趁熱過(guò)濾,濾液緩慢冷卻至室溫再於0~5℃下靜置4h,過(guò)濾,固體用適量冷乙醇洗滌,真空60~65℃干燥6h,得291g(0.967mol)白色結(jié)晶狀固體氯巴占,收率85.6%,mp:183.7~185.3℃,HPLC含量99.91%,雜質(zhì)Ⅰ為0.02%,其它已知雜質(zhì)未檢出。
實(shí)施例三:
a、中間體Ⅱ的制備:
5-氯-2-硝基聯(lián)苯胺398g(1.6mol)、甲醇2300ml、及納米鉑顆粒(3~10nm)5.0g,置高壓反應(yīng)釜中,在室溫下,減壓抽去高壓反應(yīng)釜中的空氣,通入H2,常壓氫化,升高溫度至75~80℃下攪拌1.5h,薄層鑒別反應(yīng)終點(diǎn)(展開(kāi)劑:乙酸乙酯-石油醚=3:1),反應(yīng)完畢,冷卻至室溫,過(guò)濾,濃縮即得中間體Ⅱ347g(1.587mol),收率99.2%。
b、中間體Ⅲ的制備:
丙二酸二乙酯257g(1.61mol)、三氯化鋁215g(1.61mol)於干燥的反應(yīng)釜中,室溫?cái)嚢柚脸吻?;中間體Ⅱ328g(1.5mol)、四氫呋喃2400ml及三乙胺472g(4.66mol)混合均勻后,滴入上述的澄清溶液中,溫度控制在15~20℃,攪拌4h,薄層鑒別反應(yīng)終點(diǎn)(展開(kāi)劑:二氯甲烷-石油醚=4:1,樣品按照淬滅方法處理后萃?。?,反應(yīng)完畢,滴入1N的氫氧化鈉溶液210ml,過(guò)濾出去固體,水層用二氯甲烷300ml×2萃取,合并有機(jī)層,無(wú)水硫酸鈉干燥,過(guò)濾除去干燥劑,濾液濃縮至干,殘余物用適量乙醇重結(jié)晶即得385g(1.343mol)中間體Ⅲ,收率89.5%。
c、化合物Ⅰ(氯巴占粗品)的制備:
中間體Ⅲ370g(1.29mol)、四氫呋喃2220ml及三氟甲磺酸甲酯212g(1.292mol)依次加入干燥的反應(yīng)釜中,控制溫度在15~20℃,分三次加入入氫氧化鈉細(xì)粉52g(1.3mol),攪拌4h,薄層鑒別反應(yīng)終點(diǎn)(展開(kāi)劑:乙酸乙酯-甲醇=1:1),反應(yīng)完畢,滴入去離子水340ml,靜置分層,水層用二氯甲烷200ml×2萃取,合并有機(jī)層,無(wú)水硫酸鈉干燥,過(guò)濾除去干燥劑,濾液濃縮至干,殘余物加二氯甲烷2000ml溶解至澄清,分別用水200ml×2洗滌、飽和碳酸氫鈉溶液200ml×2洗滌及飽和食鹽水200ml×2洗滌,有機(jī)層用無(wú)水硫酸鈉干燥,過(guò)濾除去干燥劑,濾液濃縮至干,殘余物用乙醇重結(jié)晶即得331g(1.10mol)化合物Ⅰ(氯巴占粗品),收率85.3%。
d、氯巴占的精制:
化合物Ⅰ(氯巴占粗品)330g,丙酮2310ml,針用活性炭4.5g,加入攪拌回流20min,趁熱過(guò)濾,濾液緩慢冷卻至室溫再於0~5℃下靜置4h,過(guò)濾,固體用適量冷乙醇洗滌,真空60~65℃干燥6h,得289g(0.961mol)白色結(jié)晶狀固體氯巴占,收率87.5%,mp:183.0~184.4℃,HPLC含量99.91%,雜質(zhì)Ⅰ為0.04%,其它已知雜質(zhì)未檢出。
本發(fā)明中所描述的具體實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代,但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。
盡管對(duì)本發(fā)明已作出了詳細(xì)的說(shuō)明并引證了一些具體實(shí)施例,但是對(duì)本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來(lái)說(shuō),只要不離開(kāi)本發(fā)明的精神和范圍可作各種變化或修正是顯然的。