本發(fā)明屬于醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種S-泮托拉唑鈉的制備方法。
背景技術(shù)：
S-泮托拉唑鈉(Lenvpantoprazole Sodium)，化學名為：S-(-)-5-二氟甲氧基-2-[(3,4-二甲氧基-2-吡啶基)甲基]亞硫酰基-1H-苯并咪唑鈉鹽，分子式：C16H14F2N3NaO4S.H2O，分子量：423.38，結(jié)構(gòu)式為：
泮托拉唑鈉由德國Byk Gulden公司研制，于1994年在瑞典上市，是繼奧美拉唑鈉及蘭索拉唑之后的第三代質(zhì)子泵抑制劑，為國家四類新藥，是消化性潰瘍病的一線治療藥，至今已有英國、德國、墨西哥等二十個國家獲準使用。S-泮托拉唑鈉的藥理作用機制：S-泮托拉唑鈉為胃壁細胞質(zhì)子泵抑制劑，在中性和弱酸性條件下相對穩(wěn)定，在強酸條件下迅速活化，其pH依賴的活化特性，使其對H+、K+-ATP酶的作用具有更好的選擇性。臨床上已經(jīng)證明：較外消旋體和R-構(gòu)型的泮托拉唑鈉，S-構(gòu)型泮托拉唑鈉的療效好且毒副作用低。與消旋體相比，其代謝過程具有立體選擇性，因而具有更高的生物利用度，更長的半衰期及更好的血漿蛋白結(jié)合率，其治療優(yōu)勢顯而易見。
目前已有很多專利報道了S-泮托拉唑鈉的純化方法和應(yīng)用，具體如下。
中國專利CN02109182公開了使用sharpless試劑進行手性氧化制備多種手性泮托拉唑鹽的制備方法，其實施例13中公開了使用sharpless試劑制備泮托拉唑的方法，是將5-二氟甲氧基-2-[(3,4-二甲氧基-2-吡啶基)甲基]硫]-1H-苯并咪唑溶于氯仿中，加入水、(-)-酒石酸二乙酯和異丙醇鈦(IV)，回流60分鐘，室溫下加入三乙胺、過氧化枯烯，攪拌5小時，減壓濃縮回收氯仿，向剩余物中加入乙腈，冷卻，抽濾，干燥得S-(-)-泮托拉唑。該方法沒有關(guān)于產(chǎn)物光學純度的描述，也沒有關(guān)于鈉鹽的制法的記載。
中國專利CN201110340811也公開了使用sharpless試劑進行手性氧化制備S-泮托拉唑鈉的制備方法，與CN02109182的不同在于，反應(yīng)結(jié)束后，濾餅用甲基叔丁基醚洗滌，將洗滌后的白色粉末固體溶解在氫氧化鈉溶液中，加炭脫色。濾液用冰乙酸調(diào)解pH至9.0-10.0，加入丙酮，繼續(xù)調(diào)節(jié)pH為7.5左右，于50℃下攪拌析晶1小時，得到S-泮托拉唑。該專利還包括重結(jié)晶步驟和成鈉鹽步驟。
上述兩個專利中公開的制備方法均為手性氧化法，目前現(xiàn)有技術(shù)中，手性氧化法成為近些年來主要研究方向，但是所使用的手性試劑的制備工藝復(fù)雜、價格高昂，制備中使用多種有機溶劑，回收利用難度較大，不利于環(huán)保。而且氧化后的產(chǎn)物對映體選擇性一般只有92-99％ee，依舊含有部分R異構(gòu)體，很難滿足制藥工業(yè)單手性純度大于99％的要求，往往還需要進行進一步的拆分純化后才能藥用。
中國專利CN200810110447.9中介紹了采用C1-C6的鹵代烷烴或醇類做為拆分溶劑，手性拆分試劑的方法對消旋體泮托拉唑進行拆分，成鹽，得到S-泮托拉唑鈉。該方法拆分過程中分離操作相對繁瑣，原料利用率低下。
中國專利CN200810150111.5中提到采用光學純的聯(lián)二萘酚作為手性包結(jié)主體的包結(jié)拆分法來制備光學純的S-泮托拉唑鈉。其中在對聯(lián)二萘酚和S-泮托拉唑鈉的包結(jié)產(chǎn)物進行解離時用層析方法進行分離，使用大量溶劑，不利于環(huán)保，且生產(chǎn)效率十分低下，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對上述問題，本發(fā)明提供了一種S-泮托拉唑鈉的制備方法。該方法中采用大豆多肽水解酶作為手性拆分試劑，工藝簡單，反應(yīng)條件溫和，環(huán)境友好，所得S-泮托拉唑鈉的純度及手性純度均可達99.9％以上，適宜于工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的方法包括采用大豆多肽水解酶對式V化合物的外消旋體混合物進行拆分，以獲得相應(yīng)的具有式III結(jié)構(gòu)的(-)S對映體。
其中R代表C1-C4烷基或芳基。
申請人發(fā)現(xiàn)，大豆多肽水解酶不同于本領(lǐng)域通常所知的酰胺水解酶，其能夠選擇性地唯一水解式V外消旋體混合物中的(+)R對映異構(gòu)體成為式IV化合物進而分離除去，由此可以以高水平的產(chǎn)率和旋光純度收集(-)S-對映體，這是本發(fā)明的一個主要創(chuàng)新點。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種S-泮托拉唑鈉的制備方法，其特征是，
(1)將5-二氟甲氧基-2-[(3,4-二甲氧基-2-吡啶基)甲基]硫]-1H-苯并咪唑(式Ⅶ化合物)進行氧化得到泮托拉唑(式Ⅵ化合物)；
(2)泮托拉唑加入酸酐或酰氯進行取代反應(yīng)，得到式V化合物；
(3)式V化合物加入大豆多肽水解酶進行水解拆分后，水解產(chǎn)物再經(jīng)加氫氧化鈉成鹽、萃取分離，得到式III化合物；
(4)式III化合物再經(jīng)堿性水解、調(diào)酸析晶后得到S-泮托拉唑；
(5)S-泮托拉唑加入氫氧化鈉成鹽得到泮托拉唑鈉。
反應(yīng)方程式如下所示：
具體包括以下步驟：
(1)氧化
將式Ⅶ化合物加入水中，控溫-10～10℃(優(yōu)選-5～5℃)下加入氧化劑進行反應(yīng)；反應(yīng)完畢后加調(diào)酸劑調(diào)pH＝6-9(優(yōu)選pH＝7.5-8.5)；升溫至10～30℃，經(jīng)有機溶劑萃取后得到消旋泮托拉唑母液。
(2)取代
控溫20～40℃下，在步驟(1)所得消旋泮托拉唑母液中加入酸酐或酰氯進行取代反應(yīng)；反應(yīng)完畢后減壓蒸餾去掉溶劑，所得油狀物溶于溶劑甲醇或乙醇中，再加入磷酸二氫鈉緩沖溶液(pH＝6.6)，攪拌下加鹽酸調(diào)節(jié)pH6.0-6.5；
所述酸酐為(RCO)2O，酰氯為RCOCl，其中R為C1-C4烷基或芳基。優(yōu)選為乙酸苷或乙酰氯。
所述磷酸二氫鈉緩沖溶液與溶劑甲醇或乙醇的體積比為2-2.4：1。
(3)拆分
然后控溫20～30℃下加入大豆多肽水解酶，攪拌反應(yīng)20-30小時，生成式IV化合物(R-泮托拉唑)和式III化合物；反應(yīng)完成后，過濾除去酶后，10～15℃下緩慢滴加氫氧化鈉溶液，使式IV化合物轉(zhuǎn)化為鈉鹽而進入水相；然后用二氯甲烷或乙酸乙酯進行萃取，得到含有式III化合物的有機相備用；
所述大豆多肽水解酶的用量為：每摩爾式Ⅶ化合物加入3-8萬U的大豆多肽水解酶，優(yōu)選5萬U。
所述氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉與式IV化合物的摩爾比為1.0～1.05：1。
(4)水解
有機相加入氫氧化鈉溶液，加熱至40～50℃下進行水解反應(yīng)；反應(yīng)完畢加調(diào)酸劑調(diào)節(jié)pH7-10(優(yōu)選pH8-9)，分液，有機相減壓濃縮，降溫析晶，過濾，得S-泮托拉唑粗品。
所述氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉與式III化合物的摩爾比為1.6-2.0：1。
(5)成鹽
將S-泮托拉唑粗品加入水中，控溫10～20℃下，加入氫氧化鈉進行成鹽反應(yīng)，澄清后加入活性炭脫色，凍干得S-泮托拉唑鈉終產(chǎn)品。
上述步驟(1)氧化劑為次氯酸鈉(固體)、次氯酸鉀(固體)、8-10％次氯酸鈉溶液中的一種或多種，優(yōu)選8-10％次氯酸鈉溶液。氧化劑與式Ⅶ化合物的摩爾比為1.0-2.0：1，優(yōu)選1.4-1.6：1。
上述步驟(1)所述萃取溶劑為二氯甲烷或者乙酸乙酯。
上述步驟(1)水與式Ⅶ化合物的體積重量比為5-20ml/g，優(yōu)選8-12ml/g。水優(yōu)選為純化水。
上述步驟(2)中酸酐或酰氯與式Ⅶ化合物的摩爾比為1.5-2.0：1。
上述步驟(2)中甲醇或乙醇與式Ⅶ化合物的體積重量比為3-12ml/g，優(yōu)選5-6ml/g。所述磷酸二氫鈉緩沖溶液與式Ⅶ化合物的體積重量比為8-20ml/g，優(yōu)選10-12ml/g。
上述步驟(2)中萃取用二氯甲烷或乙酸乙酯與式Ⅶ化合物體積重量比為8-20ml/g，優(yōu)選10-12ml/g。
步驟(1)及后續(xù)步驟(4)中調(diào)pH調(diào)酸所用的調(diào)酸劑為硫酸銨、亞硫酸氫鈉、硫酸氫鈉、乙酸、酒石酸中的一種或多種，優(yōu)選硫酸銨或亞硫酸氫鈉。
上述步驟(5)中氫氧化鈉與S-泮托拉唑摩爾比為1.0-1.05：1。
本發(fā)明的有益效果為：
1、本發(fā)明采用大豆多肽水解酶進行手性拆分，它能夠選擇性地唯一水解式V外消旋體混合物中的(+)R對映異構(gòu)體，水解產(chǎn)物成鹽后，后續(xù)可以通過極性差異與(-)S-對映體進行萃取分離，提高了(-)S-對映體的產(chǎn)率和旋光純度；
2、反應(yīng)過程以水作為反應(yīng)溶劑，后處理萃取使用單一溶劑，易回收套用，環(huán)境友好，安全經(jīng)濟；
3、本發(fā)明的制備方法反應(yīng)條件溫和，生產(chǎn)效率高。所得產(chǎn)品有關(guān)物質(zhì)種類少，含量低。所得產(chǎn)品異構(gòu)體純度極好(≥99.9％)，收率高，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此。實施例中5-二氟甲氧基-2-[(3,4-二甲氧基-2-吡啶基)甲基]硫]-1H-苯并咪唑采用專利US4758579中方法制備，按純度100％進行步驟(1)的反應(yīng)。實施例中所用大豆多肽水解酶，采用從浙江綠州生物技術(shù)有限公司采購所得。
實施例1泮托拉唑鈉的制備
(1)將5-二氟甲氧基-2-[(3,4-二甲氧基-2-吡啶基)甲基]硫]-1H-苯并咪唑100.0g(0.27mol)加入1L純化水中，控溫-5-5℃下，加入8％次氯酸鈉溶液375ml(1.5倍)保溫反應(yīng)。反應(yīng)完畢后用硫酸銨水溶液調(diào)節(jié)體系至pH＝7.5-8.5。升溫至10-30℃，加入二氯甲烷1L萃取水相，分液，加入無水硫酸鈉20g干燥有機相，過濾得消旋泮托拉唑母液。
(2)控溫25-35℃下，于步驟(1)所得消旋泮托拉唑母液中加入乙酰氯32.1g(1.5倍)攪拌反應(yīng)完畢，減壓蒸干，所得油狀物溶于500ml甲醇，加入1000ml磷酸二氫鈉緩沖溶液(pH＝6.6)，攪拌下用2N鹽酸調(diào)節(jié)溶液至pH＝6.0-6.2。
(3)控溫25-30℃下，加入相當于1.25萬U酶活力的大豆多肽水解酶(產(chǎn)品酶活10萬u/g，0.125g)，攪拌反應(yīng)25-30小時(HPLC監(jiān)測拆分反應(yīng)，允許反應(yīng)繼續(xù)直至水解反應(yīng)完成)，過濾，10℃下緩慢滴加濃度為20％的氫氧化鈉溶液28ml，使式IV化合物轉(zhuǎn)化為鈉鹽而進入水相；
(4)用1000ml二氯甲烷萃取水相，加入2N氫氧化鈉溶液122ml，控溫40-50℃下攪拌反應(yīng)完畢，用硫酸銨水溶液調(diào)節(jié)pH＝8-9，分液，有機相減壓蒸餾至約300ml，降溫析晶，過濾，得S-泮托拉唑粗品50.1g。
(5)將S-泮托拉唑50.0g加入150ml水中，控溫10-20℃下，加入5.3g氫氧化鈉，攪拌澄清后加入活性炭脫色1.0g，凍干得S-泮托拉唑鈉54.1g。HPLC檢測純度99.96％，HPLC檢測手性純度99.93％。
ESI(+)MS＝383.1，mp＝152.6℃。
實施例2泮托拉唑鈉的制備
(1)將5-二氟甲氧基-2-[(3,4-二甲氧基-2-吡啶基)甲基]硫]-1H-苯并咪唑100.0g(0.27mol)加入1L純化水中，控溫-5-5℃下，加入8％次氯酸鈉溶液350ml(1.4倍)保溫反應(yīng)。反應(yīng)完畢后用硫酸銨水溶液調(diào)節(jié)體系至pH＝7.5-8.5。升溫至10-30℃，加入二氯甲烷1L萃取水相，分液，加入無水硫酸鈉20g干燥有機相，過濾得消旋泮托拉唑母液。
(2)控溫20-40℃下，于步驟(1)所得消旋泮托拉唑母液中加入乙酸酐41.3g(1.5倍)攪拌反應(yīng)完畢，減壓蒸干，所得油狀物溶于500ml甲醇，加入1000ml磷酸二氫鈉緩沖溶液(pH＝6.6)，攪拌下用2N鹽酸調(diào)節(jié)溶液至pH＝6.0-6.2。
(3)控溫25-30℃下，加入相當于1.30萬U酶活力的大豆多肽水解酶，攪拌反應(yīng)25-30小時(HPLC監(jiān)測拆分反應(yīng)，允許反應(yīng)繼續(xù)直至水解反應(yīng)完成)。過濾，10℃下緩慢滴加濃度為20％的氫氧化鈉溶液28ml，使式IV化合物轉(zhuǎn)化為鈉鹽而進入水相；
(4)用1000ml二氯甲烷萃取水相，加入2N氫氧化鈉溶液125ml，控溫40-50℃下攪拌反應(yīng)完畢，用硫酸銨水溶液調(diào)節(jié)pH＝8-9，分液，有機相減壓蒸餾至約300ml，降溫析晶，過濾，得S-泮托拉唑粗品49.1g。
(5)將S-泮托拉唑49.0g加入150ml水中，控溫10-20℃下，加入5.1g氫氧化鈉，攪拌澄清后加入活性炭脫色1.0g，凍干得S-泮托拉唑鈉53.1g。HPLC檢測純度99.95％，HPLC檢測手性純度99.93％。
ESI(+)MS＝383.1，mp＝152.3℃。
實施例3泮托拉唑鈉的制備
(1)將5-二氟甲氧基-2-[(3,4-二甲氧基-2-吡啶基)甲基]硫]-1H-苯并咪唑100.0g(0.27mol)加入1L純化水中，控溫-5-5℃下，加入8％次氯酸鈉溶液400ml(1.6倍)保溫反應(yīng)。反應(yīng)完畢后用硫酸銨水溶液調(diào)節(jié)體系至pH＝7.5-8.5。升溫至10-30℃，加入二氯甲烷1L萃取水相，分液，加入無水硫酸鈉20g干燥有機相，過濾得消旋泮托拉唑母液。
(2)控溫20-40℃下，于步驟(1)所得消旋泮托拉唑母液中加入乙酰氯33.0g(1.55倍)攪拌反應(yīng)完畢，減壓蒸干，所得油狀物溶于500ml甲醇，加入1000ml磷酸二氫鈉緩沖溶液(pH＝6.6)，攪拌下用2N鹽酸調(diào)節(jié)溶液至pH＝6.0-6.2。
(3)控溫25-30℃下，加入相當于1.50萬U酶活力的大豆多肽水解酶，攪拌反應(yīng)20-25小時(HPLC監(jiān)測拆分反應(yīng)，允許反應(yīng)繼續(xù)直至水解反應(yīng)完成)。過濾，10℃下緩慢滴加濃度為20％的氫氧化鈉溶液28ml，使式IV化合物轉(zhuǎn)化為鈉鹽而進入水相；
(4)用1000ml二氯甲烷萃取水相，加入2N氫氧化鈉溶液130ml，控溫40-50℃下攪拌反應(yīng)完畢，用硫酸銨水溶液調(diào)節(jié)pH＝8-9，分液，有機相減壓蒸餾至約300ml，降溫析晶，過濾，得S-泮托拉唑粗品50.3g。
(5)將S-泮托拉唑50.0g加入150ml水中，控溫10-20℃下，加入5.3g氫氧化鈉，攪拌澄清后加入活性炭脫色1.0g，凍干得S-泮托拉唑鈉53.9g。HPLC檢測純度99.94％，HPLC檢測手性純度99.91％。
ESI(+)MS＝383.1，mp＝152.2℃。