曹卫凯 王震 丁志新 王伟 贾玮
(西安万隆制药股份有限公司,西安 710119)
福司氟康唑(fosfluconazole)是由美国辉瑞公司研发的一个三氮唑类抗真菌药物,2003年10月16日在日本上市,商品名为Prodif®,上市剂型为注射小水针剂,有1.25、2.5和5mL/瓶3种规格,福司氟康唑是氟康唑的磷酸酯前体药物,静脉给药后在体内酯酶作用下完全水解成氟康唑,然后与真菌细胞膜上细胞色素P450的铁原子结合而导致真菌死亡,是水溶性抗真菌药,溶解度在弱碱性溶液中比氟康唑高80~100倍,过去给药400mg氟康唑必须200mL体积,而给药等同于400mg氟康唑的福司氟康唑仅需5mL溶液,用药体积降低了40倍,减少输液量,从而减轻患者循环系统负担。福司氟康唑对全身感染的念珠菌和隐球菌的鼠模型,保持了氟康唑的抗真菌的功效,福司氟康唑能抑制真菌细胞膜中麦角甾醇的合成,在真菌的酵母型发育及菌丝型发育相呈现出强大的抗菌力。与氟康唑相比,其使用方便,安全性好,副作用小[1-4]。
文献报道的福司氟康唑合成路线有多条(图1),都是以氟康唑为起始原料进行合成,具体的工艺路线有以下两种:①“一锅煮”法:将氟康唑(a)与三氯氧磷反应,直接水解得到福司氟康唑(e),其收率仅有50%[5];②经过磷酸酯中间体来合成福司氟康唑,这是目前报道最多的合成路线。首先将氟康唑与磷酰化试剂制备成对应磷酸酯,然后将磷酸酯选择性水解,得到福司氟康唑[6-9]。氟康唑二苄基磷酸酯中间体(c)有两种路线:一种是通过二苄基-N,N-二异丙基亚磷酰胺先将氟康唑亚磷酰化,再通过间氯过氧苯甲酸氧化后得到中间体(c),该路线虽然收率较高,但是采用二苄基-N,N-二异丙基亚磷酰胺试剂价格高,不易获得;另一种是采用三氯化磷和苄醇先制备氟康唑亚磷酸二苄酯,再用双氧水氧化,得到氟康唑二苄基磷酸酯中间体(c),该路线收率较低,而且使用氧化剂时容易产生母核上N的氧化杂质(N→O)。由氟康唑二苄基磷酸酯中间体(c)选择性水解掉苄基,可以得到福司氟康唑(e),文献[10]报道的脱苄基方法有加压氢解脱苄基方法、甲酸为氢供体钯碳催化脱苄基和三甲基溴硅烷硅烷化取代水解法。其中加压氢化法操作不便,硅烷化取代磷酸酯脱苄基时选择性低,会产生较多杂质,水解磷酸三酯时会直接产生磷酸和相应的卤化取代物,硅烷化取代法一般用于膦酸二酯类的脱酯化剂。可以看出e的合成主要分成两步,即中间体c的制备和水解,借鉴文献[11-12]磷酸酯制备方法和文献[13]脱苄基方法,为了避免使用氧化剂,本文采用三氯氧磷作为氯磷酸化试剂,常压下钯碳催化脱苄基,甲酸铵作为中间体c脱苄基的氢供体。
综上,本研究综合方法①和②,开发出新的福司氟康唑(e)制备方法(图2),以氟康唑为起始原料,直接使用三氯氧磷进行磷酸酯化,得到活性的产物二氯磷酸氟康唑酯(b),该法制备中间体c时,避免了氧化剂的单独使用,b不经分离,直接与苄醇进行缩合,得到中间体c,之后采用Pd/C催化,以甲酸铵为氢供体,进行脱苄基,经过酸化,析晶,得福司氟康唑成品。该工艺中由a制备c的方法未见文献报道。
JD1000-2型电子称;德国IKA-RW20型电动搅拌机;梅特勒FE20K Plus型酸度计;DLSB-30/-40型低温循环泵;HH-1恒温水浴锅;RE201D旋转蒸发器;Waters e2695高效液相色谱仪,布鲁克400MHz核磁共振仪。氟康唑(浙江金伯士药业,99.4%)、三氯氧磷,苄醇,甲酸铵(均为国药集团化学试剂有限公司,化学纯),10%钯碳(西安凯立新材料股份有限公司)。
1.2.1 氟康唑二苄基磷酸酯(c)的合成
图1 文献报道的福司氟康唑合成路线Fig.1 The reported synthetic route of fos fluconazole
图2 福司氟康唑(e)的新合成方法Fig.2 The novel synthetic route of fos fluconazole(e)
在氮气保护下,向干燥的1000mL三口烧瓶中加入二氯甲烷150mL,三乙胺26g(0.257mol),搅拌降温至-10~0℃,缓慢滴加三氯氧磷10.9g(0.072mol),滴完后,控制温度-10~0℃,继续保温搅拌1h。缓慢滴加氟康唑20g(0.065mol)的二氯甲烷(150mL)溶液,约30min滴加完毕,升温至10~20℃,TLC检测(二氯甲烷:乙腈=5:1)至无原料点。缓慢滴加苄醇15.6g(0.144mol),控制温度10~20℃,约3h,TLC检测至(乙酸乙酯:石油醚=2:1)无原料点,向反应液中加入50mL纯化水,强力搅拌15min,静置分层,除去水相,向有机相中再加入3%的稀盐酸50mL,搅拌萃取分层,除去水相,再向有机相中加入9%碳酸钠溶液,搅拌萃取分层,除去水相,无水硫酸钠干燥有机相后,减压浓缩至约50mL,缓慢加入甲基叔丁基醚300mL,在0~10℃进行析晶5h,过滤,滤饼用甲基叔丁基醚50mL进行淋洗,减压干燥,得白色固体c(30.4g,收率:82.2%),熔点:90~92℃(文献[9-10]:92~93℃)。
1.2.2 福司氟康唑铵盐(d)的合成
在500mL三口反应瓶中加入甲醇160mL,搅拌,再加入中间体c(20g, 0.035mol)和甲酸铵(9g,0.143mol),搅拌溶清后加入10%钯碳,回流反应约4h,TLC检测(乙酸乙酯:石油醚=2:1)至反应完全,过滤,滤液减压浓缩,向浓缩液中加入无水乙醇180mL,控制温度0~10℃,搅拌析晶4h,过滤,滤饼用冷无水乙醇20mL进行淋洗,45℃减压干燥3h,得白色固体d(13.8g,收率:93%),熔点:150~155℃(未见文献报道)。
1.2.3 福司氟康唑(e)的制备
在500mL三口反应瓶中加入纯化水100mL,乙醇20mL和中间体d(12g, 0.028mol),搅拌溶清后,控温0~10℃,缓慢滴加10%的硫酸85mL,滴加完毕,搅拌析晶3h,过滤,滤饼依次用纯化水50mL和乙醇25mL进行洗涤,45℃减压干燥3h,得白色粉末状固体e(10.2g,收率:92.5%),纯度98.8%[HPLC归一化法:色谱柱Waters XBridge C18柱(4.6mm×150mm,5μm);流动相A:0.01mol/L的磷酸二氢钾溶液(称取磷酸二氢钾1.36g,加水1000mL使溶解,用0.1mol/L的氢氧化钾调pH至5.0),B:甲醇-乙腈(90:10),线性梯度洗脱(0→3min: A100%→100%;3→15min: A100%→70%;15→35min: A70%→30%;35→50min: A30%→30%;50→50.1min:A30%→100%;50.1→60min: A100%→100%);检测波长:210nm;柱温:30℃;流速:1.0mL/min]。1H NMR(DMSO-d6) δ:5.08~5.11(d,J=14.8Hz, 2H),5.24~5.28(d,J=15.2Hz, 2H),6.80~6.85(m, 1H),7.04~7.18(m, 2H),7.76(s, 2H),8.54(s, 2H),与文献[9-10]报道相符。
本研究顺利合成了福司氟康唑,开发出新的氟康唑制备方法,以氟康唑为起始原料,使用三氯氧磷进行氯磷酸酯化,之后与苄醇进行缩合,得到中间体c,采用Pd/C催化,以甲酸铵为氢供体,进行脱苄基,经过酸化,析晶,得福司氟康唑成品,改进后的工艺使得中间体和成品收率分别为82.2%、93%和92.5%,总收率达70.7%。