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缬沙坦的新合成路径的研究开题报告

 2020-04-15 18:24:28  

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

文 献 综 述

一、缬沙坦简介

缬沙坦(Valsartan),化学名称为:N-(1-戊酰基)-N-[4-[2-(1H-四氮唑-5-基)苯基]苄基]-L-缬氨酸,是一种手性的非肽类血管紧张素II受体拮抗剂,可用于轻中度原发性高血压的治疗,2010版中国药典规定缬沙坦原药中的R-异构体含量必须小于1.0%[1]。与传统的血管紧张素相比,缬沙坦竞争性地直接作用于AT1受体,使血管平滑肌松弛、血管扩张,改善心室及血管流通性。同时,它可提高肾血流灌注量,增加水、钠排泄,减少血容量,使血压下降,降压作用可靠、安全,副作用小。该药的特点是口服后可直接起效,并且维持降压时间较长[3]。随着越来越多的ARB类药物循证医学证据的积累,缬沙坦的临床应用已经从高血压的治疗阶段发展到对冠心病、糖尿病、肾病、心力衰竭等全面心血管事件的干预阶段[2]。随着这一药物的临床应用范围的不断扩大,大规模的临床研究的深入开展,对其作用机理、有效性、安全性将会有更加全面的认识,具有较大的开发和应用前景。研究合成该原料药的新方法,降低生产成本,具有重要的意义。

二、研究目的

由于缬沙坦的结构中有手性碳,目前制备方法都要进行水解过程,该过程会造成手性碳消旋。使大部分L型异构成D型,大大降低产率。我们进行的新合成方法目的就是避免水解过程以减小消旋,从而增大产率,节省成本,提高收益。

三、缬沙坦的合成概述

缬沙坦的合成方法主要可以分为两大类:

(1)以联苯衍生物为中间原料,经过酯化、戊酰化、氢化、环合得到缬沙坦[4-6],是先合成主环结构和侧链,再环合制备四氮唑环。其中,文献[5,7-8]报道的主要有:1) 以4'-甲基-2-氰基联苯为原料,经过溴化、水解、氧化合成4'-甲酰基-2-氰基联苯,与L-缬氨酸苄酯对甲苯磺酸盐缩合后还原得到N-[4-(2-氰基苯基) 苄基]-L-缬氨酸苄酯, 戊酰化后得到N-[4-(2-氰基苯基) 苄基]-N-戊酰基-L-缬氨酸苄酯,然后与三丁基叠氮化锡反应成四氮唑环,最后由催化氢解得到缬沙坦;2) 4-溴甲基-2-氰基联苯与L-缬氨酸苄酯对甲苯磺酸盐反应得到N-[ 4-(2-氰基苯基) 苄基]-L-缬氨酸苄酯, 戊酰化、氢解、环合后制得缬沙坦;3) 4-溴甲基-2-氰基联苯L-缬氨酸甲酯盐酸盐缩合得到N-[ (2-氰基联苯-4-基) 甲基]-( L ) -缬氨酸甲酯, 戊酰化得到N-[ (2-氰基联苯-4-基) 甲基]-N-戊酰基-( L )-缬氨酸甲酯,与三丁基叠氮化锡反应得到四氮唑物,经水解后得到缬沙坦。以上3 种方法都是应用氰基与叠氮化物高温反应制备四氮唑环,污染大,危险性高。

(2)以N-(三苯基甲基)-5-(4'-溴甲基联苯-2-基)四氮唑为原料,经过酯化、戊酰化得到缬沙坦[9-11],是先合成四氮唑环,然后加上侧链。

上述方法中,第一类方法工艺路线长,合成步骤繁琐,操作复杂,采用三丁基叠氮化锡,污染严重,使用的原料毒性大,并且最后环合四氮唑,导致总收率低,生产成本高。第二类方法是以容易合成的N-(三苯基甲基)-5-(4'-溴甲基联苯-2-基)四氮唑为起始物,再进行后续酯化、酰化,脱保护,水解反应得到缬沙坦,虽然工艺路线稍微缩短,但是中间体容易发生副反应,需要严格控制,采用三甲基硅醇水解,成本高,反应条件极为苛刻,在生产上需要摸索,得到合适的工艺条件。

四、脱苄基

在缬沙坦合成过程中,缬沙坦苄酯脱苄基反应是影响产品质量和收率的关键步骤。关于脱苄工艺,主要分为两类:①催化氢化法5,12-13。该方法反应条件温和,但对设备的要求较高,工艺流程复杂,且钯炭催化剂的使用大大增加了生产成本,限制了工业化应用。②皂化水解法11,13-15。以二氯乙烷、丙酮、甲苯、二甲苯等为溶剂,经碱性水解合成。该方法易造成手性产物的外消旋,使后续分离纯化困难。同时,上述几种反应溶剂的环境友好性均较差。

据文献16报道:针对传统工艺的缺点,以乙醇为溶剂,由缬沙坦苄酯经皂化水解合成缬沙坦。通过对反应温度、原料配比、碱液浓度等因素的考察和优化,抑制了手性产物的外消旋,提高了产品的收率。缬沙坦产品的化学纯度达99.90%以上,光学纯度达99.85%以上,产物收率达71.5%。该工艺避免了使用有毒的反应溶剂,易于实现工业化生产。

合成路线为:

五、参考文献

[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典二部(2010版)[M].北京:中国医药科技出版社,2010:1136-1137

[2]张勇涛,彭应心,王秀萍,等.缬沙坦的临床应用进展[J].河北医药,2008,30(12):1955-1957

[3]蔡德山.国内外”沙坦类”抗高血压药物市场综述[J].中国医药技术经济与管理,2009,3(1):7-14.

[4]Peter B,Franz O,Tibur S.Acyl compounds[P].US:5399578,1995-03-21.

[5]贾庆忠,马桂林,黎文志,等.抗高血压药缬沙坦的合成[J].中国医药工业杂志,2001,32(9):385-387.

[6]曾运才.缬沙坦的合成工艺研究[J].胶体与聚合物,2003,21(3):43-44.

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[8]BUHLMAYER P ,FURET P ,CRISCIONE L ,et al. Valsartan ,a potent ,orally active angiotensin Ⅱ antagonist developed from the structurally new amino acid series[J] . Bioorg. Med.Chem. Lett . ,1994 ,4 :29-34.

[9]Stanislav RADL,Jan STACH,Eva DEDINOVA.A method of preparation of n-(1-oxopentyl)-n-[[2'-(1h-tetrazol-5-y1)[1,1'-biphenyl]-4-y1]methyl]-l-valine (valsartan) [P].WO:2004101534,2004-05-14.

[10]Ivica CEPANEC,Mladen LITVIC,Stefanija KORETIC,et al.Process for production of (s) -n-pentanoyl-n-[[2#8217;-(1h-tetrazole-5yl) [1,1#8217;-biphenyl]-4-yl]methyl]-l-valine[P].WO:2005049586,2004-09-24.

[11]邹江,杨琰,鲁峰,等.抗高血压药缬沙坦的新合成方法[J].化学试剂,2009,31(4):303-304.

[12]Verardo G , Geatti P , Castaldi G , et al. A Process for the Preparation of Valsartan and Intermediates Thereof: EP,1533305[P].2005-05-25.

[13]许萌,俞卫峰,高建荣.抗高血压药物缬沙坦的合成方法研究进展[J].广东化工,2011,38(8):78-80.

[14]Harel Z , Rukhman I , Dolitzky B Z , et al. Process for the Preparation of Valsartan: WO, 2004094392[P].2004-04-21.

[15]任洪发.缬沙坦的合成[J].广东化工,2011,38(6):80,88.

[16]潘璐,王晓东,纪九胜.缬沙坦苄酯的水解反应工艺[J].常州大学学报,2012,24(1):14-17.

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

课题中还存在的问题:

缬沙坦的结构中有手性碳,目前制备方法都要进行水解过程,该过程会造成手性碳消旋。使大部分l型异构成d型,大大降低产率。本课题主要利用新路径合成缬沙坦,避免水解过程以减小消旋从而提高产率。

拟采用的途径:

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