依达拉奉合成工艺研究

马宁宁，刘晓莲，杨藏军，韩 啸，魏蒙蒙，康 倩

（河北冀衡药业股份有限公司，河北 衡水 053400）

0 引 言

依达拉奉（edaravone） 化学名为3- 甲基-1-苯基-2- 吡唑啉-5- 酮，是一种脑保护剂（自由基清除剂），可清除自由基，抑制脂质过氧化，抑制脑细胞、血管内皮细胞、神经细胞的氧化损伤。脑梗死急性期给予依达拉奉，可抑制梗死周围局部脑血流量减少，阻止脑水肿和脑梗死的进展，缓解神经症状，抑制迟发性神经元死亡。适用于改善急性脑梗死所致的神经症状、日常生活活动能力和功能障碍。

依达拉奉的主要制剂为依达拉奉注射液，主要用于渐冻症、脑卒中的药物，随着被纳入医保和实现国产化，依达拉奉注射液市场需求持续攀升，行业得到快速发展。此外，依达拉奉也是合成安替比林、氨基比林和安乃近的主要中间体。

工业级依达拉奉的制备一般采用苯肼与乙酰乙酸乙酯合成法，可用乙醇、水或醋酸为溶剂，在酸性环境(酒石酸、盐酸、硫酸、亚硫酸氢钠等)或碱性环境（不加任何催化剂或辅助剂） 下加热回流反应2～3 h，冷却析晶，即得依达拉奉。此方法所用原料廉价、易得，反应操作简单，是目前合成粗品依达拉奉较通用的方法。

依达拉奉粗品的纯度相对较低，需经过处理才能符合药用标准，本研究采用无水乙醇为溶剂，降温结晶得医药级产品。该工艺简单，反应条件温和可控，能耗低，后处理容易，适宜工业化生产。

1 主要实验仪器与试剂

1.1 主要实验仪器

（1） 高效液相色谱：UltiMate 3000 型，赛默飞世尔科技（中国） 有限公司。

（2） 超纯水仪：IQ7000 型，密理博中国有限公司。

（3） 电子分析天平：BSA224S 型，赛多利斯科学仪器（北京） 有限公司。

（4） 数控超声波清洗器：KQ-250DB 型，昆山市超声仪器有限公司。

（5） 集热式恒温加热磁力搅拌器：DF-101T型，上海耀裕仪器设备有限公司。

（6） 电子天平：上海浦春计量仪器有限公司。

（7） 加热套：北京中兴伟业仪器有限公司。

（8） 循环水式多用真空泵：郑州长城科工贸有限公司。

1.2 主要实验试剂

（1） 依达拉奉：工业级，河北冀衡药业股份有限公司。

（2） 无水乙醇：分析纯，天津市大茂化学试剂厂。

（3） 甲醇：色谱纯，美国迪马科技有限公司。

（4） 磷酸二氢铵：优级纯，天津市大茂化学试剂厂。

（5） 活性炭：河北冀衡药业股份有限公司。

2 方法与结果

本实验对依达拉奉在乙醇的溶解度、反应温度、依达拉奉反应浓度、乙醇溶液浓度、活性炭用量及搅拌转速等方面进行了分析和讨论。

2.1 依达拉奉溶解度的测试

由文献可知，依达拉奉在甲醇中易溶，在乙醇中溶解，在水中极微溶解或几乎不溶，根据实际情况以及工业生产条件，最终选择无水乙醇作为依达拉奉精制的溶剂。

2.1.1 依达拉奉在乙醇中的溶解度

将依达拉奉依次加入装有100 g 无水乙醇的四口烧瓶中，放入磁力搅拌子进行搅拌，并观察在不同温度下依达拉奉的溶解度。

依达拉奉溶解度的测试结果见表1。

表1 依达拉奉溶解度的测试结果Table 1 Test results of edaravone solubility

由表1 可以看出：

（1） 当温度为20 ℃时，依达拉奉的溶解度相对较差，10 g 用量的依达拉奉，即出现液体浑浊情况。

（2） 当温度为25 ℃时，100 g 无水乙醇可溶15 g 依达拉奉。

（3） 当温度为70 ℃时，100 g 无水乙醇可溶75 g 依达拉奉。

（4） 当温度为80 ℃时，100 g 无水乙醇可溶95 g 依达拉奉。

（5） 当温度为80℃，依达拉奉用量为105 g时，出现了浑浊情况，依达拉奉并未溶解完全。因此，100 g 的无水乙醇在80 ℃时最多可溶解95 g的依达拉奉。

2.1.2 温度对依达拉奉纯度的影响

（1） 将80 g 依达拉奉、100 g 无水乙醇加入500 mL 的反应容器中。

（2） 升温至80 ℃，回流搅拌0.5 h，此阶段不加活性炭。

（3） 继续搅拌约0.5 h 后，降温结晶。

（4） 抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤。

（5） 在60 ℃下烘干3 h，即得依达拉奉成品。

（6） 取上述样品，进行HPLC 分析，检测依达拉奉的纯度。

温度对依达拉奉纯度的影响见表2。

本实验所用依达拉奉的纯度为99.74%，升温至80 ℃时，重结晶的依达拉奉纯度分别为99.89%、99.91%、99.89%。由此可知，高温对依达拉奉不会造成破坏，对纯度影响不大。

2.2 依达拉奉浓度对重结晶工艺的影响

（1） 分别将不同量的依达拉奉、100 g 无水乙醇加入500 mL 的反应容器中。

（2） 升温至80 ℃，回流搅拌0.5 h，加入5 g活性炭。

（3） 继续搅拌约0.5 h 后，抽滤，抽滤滤饼用无水乙醇洗涤。

（4） 将滤液降温至20 ℃后结晶。

（5） 将结晶在60 ℃下烘干3 h。

（6） 取上述样品，进行HPLC 分析，检测依达拉奉的纯度以及收率。

依达拉奉浓度对重结晶工艺的影响见表3。

表3 依达拉奉浓度对重结晶工艺的影响Table 3 Effects of edaravone concentration on the recrystallization process

由表3 可以看出，无水乙醇与依达拉奉的不同配比用量对产物的纯度影响较小，但对产物的收率影响较大，随着依达拉奉用量的增加，其产物的收率也将逐渐增加。

（1） 当100 g 无水乙醇所用依达拉奉的量为95 g 时，依达拉奉的收率最高。

（2） 当依达拉奉量为95 g 时，浓度较高，结晶速度过快，导致结晶效果差。

（3） 当100 g 无水乙醇所用依达拉奉的量为80 g 时，在68 ℃时开始析出晶体，结晶效果较好。因此，综合产物收率、产物纯度以及结晶晶粒的影响，最终选用无水乙醇与依达拉奉的用量分别100 g 和80 g。

2.3 乙醇溶液浓度对依达拉奉重结晶工艺的影响

将无水乙醇换为90%乙醇- 水溶液、80%乙醇- 水溶液，其余条件不变，考察水的加入对依达拉奉重结晶的影响。

乙醇水溶液对依达拉奉重结晶工艺的影响见表4。

表4 乙醇水溶液对依达拉奉重结晶工艺的影响Table 4 Effect of ethanol aqueous solution on recrystallization process of edaravone

由表4 可以看出，随着溶剂中水的用量的增加，对产物的纯度影响较小，但对产物的收率影响较大。

（1） 当溶剂为无水乙醇时，收率为83.1%，最终所得产品为类白色。

（2） 当溶剂为90%乙醇- 水时，收率为78.3%，最终所得产品为类白色。

（3） 当溶剂为80%乙醇- 水时，收率为67.4%，最终所得产品发黄。

因此，最终选择依达拉奉重结晶所用溶剂为无水乙醇。

2.4 活性碳的用量对依达拉奉重结晶工艺的影响

（1） 将80 g 依达拉奉、100 g 无水乙醇加入500 mL 的反应容器中。

（2） 升温至80 ℃，回流搅拌0.5 h，加入活性炭。

（3） 继续搅拌约0.5 h 后，抽滤，抽滤滤饼用无水乙醇洗涤。

（4） 将滤液降温至20 ℃后结晶。（5） 将结晶在60 ℃下烘干3 h。（6） 取上述样品，进行HPLC 分析，检测依达拉奉的纯度以及收率。

本研究改变活性碳的加入量，考察不同活性碳的加入量（2.5、5、7.5 g） 对依达拉奉精制的影响。

活性碳的用量对依达拉奉重结晶工艺的影响见表5。

表5 活性碳的用量对依达拉奉重结晶工艺的影响Table 5 Effect of the amount of activated carbon on recrystallization process of edaravone

由表5 可以看出，当活性炭的用量为每80 g依达拉奉使用5 g 的活性炭时，纯度较高，总杂与单杂都相对较少，且活性炭也无过多的浪费。

2.5 搅拌速率对依达拉奉重结晶工艺的影响

（1） 将80 g 依达拉奉、100 g 无水乙醇加入500 mL 的反应容器中。

（2） 升温至80 ℃，回流搅拌0.5 h，投入5 g活性炭。

（3） 继续搅拌0.5 h 后，抽滤。

（4） 将滤液降温至20 ℃结晶，抽滤滤饼用无水乙醇洗涤。

（5） 将结晶在60 ℃下烘干3 h。

（6） 取上述样品，进行HPLC 分析，检测依达拉奉的纯度和收率。

本研究改变搅拌速度，考察不同搅拌速度对依达拉奉重结晶的影响，实验结果见表6。

表6 搅拌速率对依达拉奉重结晶工艺的影响Table 6 Effect of stirring rate on recrystallization process of edaravone

由表6 可以看出：

（1） 当搅拌速度为100 r/min 时，纯度较低，所得晶型较大。

（2） 当搅拌速度为300 r/min 时，纯度较高，但晶型较小，不易抽滤。

因此，综合考虑，选择最佳的搅拌速度约为200 r/min。

3 结 语

以无水乙醇为溶剂，对工业级依达拉奉进行了精制。研究了影响重结晶反应的因素，优化的工艺条件为100 g 无水乙醇中加入80 g 依达拉奉、5 g活性炭，反应温度为80 ℃，反应时间为0.5 h，搅拌转速为200 r/min。经HPLC 检测，产品质量符合中国药典2020 年版要求，为医药级依达拉奉的工业化生产提供了理论依据。