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一种维达列汀的合成工艺.pdf

  • 上传人:柴****2
  • 文档编号:9127648
  • 上传时间:2021-02-08
  • 格式:PDF
  • 页数:7
  • 大小:365.93KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201410059387.8

    申请日:

    20140221

    公开号:

    CN103804267B

    公开日:

    20160608

    当前法律状态:

    有效性:

    有效

    法律详情:

    IPC分类号:

    C07D207/16

    主分类号:

    C07D207/16

    申请人:

    张家港威胜生物医药有限公司

    发明人:

    彭学东,张梅,赵金召,闫勇义

    地址:

    215634 江苏省苏州市张家港市保税区广东路7号D栋(威胜)

    优先权:

    CN201410059387A

    专利代理机构:

    北京三聚阳光知识产权代理有限公司

    代理人:

    马刚强

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    内容摘要

    本发明是一种以维达列汀的合成方法,包括原料(S)-1-(2-氯乙酰基)吡咯烷-2-甲氰或者(S)-1-(2-溴乙酰基)吡咯烷-2-甲氰与3-羟基-金刚烷胺在有机溶剂和水的混合体系中,在催化剂作用下缩合反应,反应结束进行萃取分离、浓缩、结晶得到高含量、高纯度、高产率的产品。该方法工艺简洁、操作简单、绿色环保,适用于工业化大生产。

    权利要求书

    1.一种维达列汀的合成方法,其特征在于,直接以(S)-1-(2-氯乙酰基)吡咯烷-2-甲氰或者(S)-1-(2-溴乙酰基)吡咯烷-2-甲氰与3-羟基-金刚烷胺反应,反应结束进行萃取分离、浓缩、结晶得到高含量和高纯度的产品;具体步骤如下:1)在1号不锈钢反应釜中,加入反应原料(S)-1-(2-氯乙酰基)吡咯烷-2-甲氰或者(S)-1-(2-溴乙酰基)吡咯烷-2-甲氰和3-羟基-金刚烷胺,室温下再加溶剂搅拌溶解;2)在2号不锈钢反应釜中先加入中性碱和相转移催化剂,再加入适量的水搅拌,所得溶剂待用;3)夹套控制1号反应釜温度10℃以下,搅拌同时将2号不锈钢反应釜中含碱和相转移催化剂的水溶液缓慢加入1号反应釜,并维持温度30℃以内,反应4-16h,薄层层析监测原料完全反应视为反应完成;4)反应结束后,反应液转移至萃取罐,并静置分层;分出有机相,并再用一定体积的有机溶剂萃取两次,合并有机相,以无水硫酸钠干燥过夜;减压浓缩得到维达列汀油状物粗产品;5)将维达列汀油状物粗品以一定量的有机溶剂加热溶解,经过精滤器,转入带浓缩器结晶罐,减压浓缩至一定体积,再搅拌、降温结晶;结晶完成,减压抽滤,双锥50℃干燥3h,得到合格维达列汀产品。 2.根据权利要求1所述的维达列汀的合成方法,其特征在于,在1号500L不锈钢反应釜中,加入(S)-1-(2-氯乙酰基)吡咯烷-2-甲氰20.0kg和3-羟基-金刚烷胺22.0kg,再加二氯甲烷160L搅拌溶解;在2号不锈钢反应釜中加入中性碱碳酸钾10.0kg和四丁溴化铵1.1kg,再加入水80.0kg搅拌溶解;夹套通冷盐水控制1号反应釜温度10℃以下,缓慢通入2号反应釜水溶液,2h加完;然后缓慢升温至室温,继续搅拌反应10h,至薄层层析监控原料(S)-1-(2-氯乙酰基)吡咯烷-2-甲氰完全反应,结束反应;将反应液转入萃取罐静置分层,分出二氯甲烷层,再继续加二氯甲烷50L萃取两次;合并二氯甲烷共260L,加无水硫酸钠10.0kg干燥过夜,再减压浓缩除去二氯甲烷得到维达列汀油状物粗品38.7kg;加入95%乙醇300L加热溶解维达列汀粗品,精滤后,转入带浓缩结晶罐;减压浓缩出180L乙醇,降温至10℃搅拌结晶2h,析出白色维达列汀晶体;抽滤,双锥干燥控温50℃以内干燥3h,得到合格的维达列汀31.3kg,产率88.9%,高效液相检测,面积归一法纯度99.0%,外标法含量99.1%。 3.根据权利要求1所述的维达列汀的合成方法,其特征在于,在1号500L不锈钢反应釜中,加入(S)-1-(2-溴乙酰基)吡咯烷-2-甲氰21.5kg和3-羟基-金刚烷胺22.0kg,再加二氯甲烷160L搅拌溶解;在2号不锈钢反应釜中加入中性碱碳酸钠9.0kg和四丁溴化铵1.2kg,再加入水80.0kg搅拌溶解;夹套通冷盐水控制1号反应釜温度10℃以下,缓慢通入2号反应釜水溶液,2h加完;然后缓慢升温至20-22℃,继续搅拌反应5h,至薄层层析监控原料(S)-1-(2-溴乙酰基)吡咯烷-2-甲氰完全反应,结束反应;将反应液转入萃取罐静置分层,分出二氯甲烷层,再继续加二氯甲烷50L萃取两次;合并二氯甲烷共260L,加无水硫酸钠10.0kg干燥过夜,再减压浓缩除去二氯甲烷得到维达列汀油状物粗品39.1kg;加入95%乙醇300L加热溶解维达列汀粗品,精滤后,转入带浓缩结晶罐;减压浓缩出180L乙醇,降温至10℃搅拌结晶2h,析出白色维达列汀晶体;抽滤,双锥干燥控温50℃以内干燥3h,得到合格的维达列汀32.1kg,产率91.2%,高效液相检测,面积归一法纯度99.3%,外标法含量99.5%。

    说明书

    技术领域

    本发明涉及一种治疗糖尿病药物维达列汀的合成,具体涉及合成原料为3-羟基- 金刚烷胺和(S)-1-(2-卤代乙酰基)吡咯烷-2-甲氰,在温和绿色环保流程下缩合、结晶纯化 得到产物高纯度维达列汀。

    背景技术

    维达列汀,英文名:Vildgliptin,也叫维格列汀。是2008年诺华制药公司上市的是 一种新的口服治疗糖尿病药物。其作用机制为能有效的选择性、竞争性及可逆的抑制二肽 基肽酶Ⅳ,能增强胰高血糖样肽I活性和降低2型糖尿病患者的高血糖症状。维格列汀通过 与二肽基肽酶Ⅳ结合形成二肽基肽酶Ⅳ复合物而抑制该酶的活性,在提高胰高血糖素样多 肽1浓度,促使胰岛B细胞产生胰岛素的同时,降低胰高血糖素浓度,从而降低血糖。研究表 明,维达列汀无论是单用还是与其他抗糖尿病药物合用,均能明显降低具有临床意义的糖 基化血红蛋白水平,具有良好的耐受性,且无体重增加和浮肿等不良反应,低血糖和胃肠道 等不良反应发生率也较低。其与盐酸二甲双胍合用的抗糖尿病复方效果尤佳。

    维达列汀新药保护专利在美国、欧洲和中国的保护期均在2019年12月,其市场将 在未来的10年内达到顶峰,当前是进行仿制药前期研究的最佳时机。通过查阅国内外文献, 维达列汀合成研究的文献有50多份,其中论文和专利各占一半。维达列汀合成路线主要有 以下一些路线:第一条路线为以L-脯氨酸为原料,先进行L-脯氨酸的胺基保护,再合成酰 胺、脱保护得到L-脯氨酰胺。然后对胺基进行氯乙酰化,然后在三氟乙酸酐作用下脱水得到 关键中间体(S)-1-(2-氯乙酰基)吡咯烷-2-甲氰,再与3-羟基-金刚烷胺反应得到维达列汀 (Villhauer,E.B.;Brinkman,J.A.;Naderi,G.B.;Burkey,B.F.;Dunning,B. E.;Prasad,K.;Mangold,B.L.;Russel,M.E.;Hughes,T.E.J.Med.Chem. 2003,46,2774–2789.Fukushima,H.;Hiratate,A.;Takahashi,M.;Saito,M.; Munetomo,E.;Kitano,K.;Saito,H.;Takaoka,Y.;Yamamoto,K.Bioorg.Med. Chem.2004,12,6053–6061.Shekhar,R.;Girgis,M.J.Processforproducing aminoacidamides.USPatentApplicationUS6,271,394B1,August7,2001.)。

    第二条路线为以L-脯氨酸为原料,先进行胺基氯乙酰化,碳碳二环己基亚胺催化 下与碳酸氢铵反应得到酰胺再合成酰胺,然后在三氟乙酸酐作用下脱水得到关键中间体 (S)-1-(2-氯乙酰基)吡咯烷-2-甲氰,再与3-羟基-金刚烷胺反应得到维达列汀(Fedorov, A.E.;Shestopalov,A.M.;Belyakov,P.A.Russ.Chem.Bull.2003,52,2197– 2202.SantoshK.Singh,NarendraManneandManojitPal.Synthesisof(S)-1-(2- chloroacetyl)pyrrolidine-2-carbonitrile:Akeyintermediatefordipeptidyl peptidaseIVinhibitors.BeilsteinJournalofOrganicChemistry,2008,4, (20):1-5.UlrichHassiepen,Lorrach;MatthiasKittelmannUS8252751B2.)。

    其他路线也主要是中间体(S)-1-(2-氯乙酰基)吡咯烷-2-甲氰和3-羟基-金刚烷 胺的制备或者起始原料不同而有所区别。有文献报道直接使用L-脯氨酰胺为原料制备1- (2-氯乙酰基)-脯氨酰胺,再以不同的脱水试剂反应制备中间体(S)-1-(2-氯乙酰基)吡咯 烷-2-甲氰(HalamaAles;KOlsine.WO2010/022690A2)。而3-羟基-金刚烷胺的制备方 法是以盐酸金刚烷胺为原料,在硝酸和浓硫酸体系硝化,再以强碱还原得到(张检,维达列 汀的制备及其衍生物的合成研究,重庆医科大学硕士学位论文,2011.)。

    由于从最普通化工原料制备关键中间体(S)-1-(2-氯乙酰基)吡咯烷-2-甲氰和3- 羟基-金刚烷胺步骤长,产率不高,工艺流程复杂,污染大。目前,这两种关键中间体市场供 应厂家较多,供应量充足。文献报道,中间体(S)-1-(2-氯乙酰基)吡咯烷-2-甲氰和3-羟基- 金刚烷胺缩合得到维达列汀工艺均为在有机溶剂如四氢呋喃、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰 胺、2-丁酮等体系中,以碳酸钾等弱碱加热反应10-30h,这一步的产率大概在30-50%。以上 用中间体(S)-1-(2-氯乙酰基)吡咯烷-2-甲氰和3-羟基-金刚烷胺制备维达列汀的工艺主 要存在以下一些缺点:

    (1)在有机溶剂中碳酸溶解度极低,所以要加入过量很多的碳酸钾以维持可进行 缩合胺化的反应pH值;(2)在加入更多碳酸钾后,为了提高pH值,必须加热促进碳酸钾溶解, 这导致酰胺键可能水解,同时在高温条件下,3-羟基-金刚烷胺可能与两分子(S)-1-(2-氯 乙酰基)吡咯烷-2-甲氰反应,生产副产物多;(3)反应体系催化剂均用到了大量碘化钾,成 为主要的污染物之一;(4)由于反应转化率不高,副产物多,维达列汀最终产率较低,切结晶 分离效果差,甚至有柱层析分离工艺,成本过高,不利于产业化。

    为解决上述以(S)-1-(2-氯乙酰基)吡咯烷-2-甲氰和3-羟基-金刚烷胺为原料一 步法制备维达列汀的缺点,本发明工艺路线采用更合适的中间体、更加绿色环保的路线,直 接以(S)-1-(2-氯乙酰基)吡咯烷-2-甲氰或者(S)-1-(2-溴乙酰基)吡咯烷-2-甲氰与3-羟 基-金刚烷胺反应。工艺减少有机溶剂和碳酸钾催化剂的使用,制备维达列汀成本低、工艺 简单、绿色环保、产率高,有非常好的应用价值。

    本发明与上述方法之不同之处在于:(1)采用了新的起始原料(S)-1-(2-溴乙酰 基)吡咯烷-2-甲氰与3-羟基-金刚烷胺,其反应条件更温和,副产物少,收率更高,缺点为原 料比(S)-1-(2-氯乙酰基)吡咯烷-2-甲氰稍贵。(2)采用非极性有机溶剂和水为反应介质, 加入相转移催化剂,大大提高反应效率和转化率。(3)转化率高,条件温和,副产物少,产品 结晶分离简单。(4)其他原辅料都为常规的反应试剂,温和、安全,无污染物产生,工艺更加 绿色环保。设备更简单,操作更加简洁。以上从经济、环境和职业健康角度均为优良的工业 化生产之路线。

    发明内容

    本发明需要解决的核心问题是克服现有以(S)-1-(2-氯乙酰基)吡咯烷-2-甲氰和 3-羟基-金刚烷胺为原料一步法制备维达列汀制备工艺的缺点,建立环境友好、低成本、简 洁的从维达列汀工业化生产工艺。

    本发明的目的通过以下技术方案实现,具体路线见说明书附图。

    维达列汀合成工艺路线直接以(S)-1-(2-氯乙酰基)吡咯烷-2-甲氰或者(S)-1- (2-溴乙酰基)吡咯烷-2-甲氰与3-羟基-金刚烷胺反应,反应结束进行萃取分离、浓缩、结晶 得到高含量和高纯度的产品。具体步骤如下:

    1、在1号不锈钢反应釜中,加入反应原料(S)-1-(2-氯乙酰基)吡咯烷-2-甲氰或者 (S)-1-(2-溴乙酰基)吡咯烷-2-甲氰和3-羟基-金刚烷胺,室温下再加溶剂搅拌溶解;

    2、在2号不锈钢反应釜中先加入中性碱和相转移催化剂,再加入适量的水搅拌溶 剂待用;

    3、夹套控制1号反应釜温度10℃以下,搅拌同时将2号不锈钢反应釜含碱和相转 移催化剂的水溶液缓慢加入1号反应釜,并维持温度30℃以内,反应4-16h,薄层层析监测 原料完全反应视为反应完成;

    4、反应结束后,反应液转移至萃取罐,并静置分层。分出有机相,并再用一定体积 的有机溶剂萃取两次,合并有机相,以无水硫酸钠干燥过夜。减压浓缩得到维达列汀油状物 粗产品;

    5、将维达列汀油状物粗品以一定量的有机溶剂加热溶解,经过精滤器,转入带浓 缩器结晶罐,减压浓缩至一定体积,再搅拌、降温结晶。结晶完成,减压抽虑,双锥50℃干燥3 h,得到合格维达列汀产品。

    本发明提供了维达列汀简单环保合成工艺,以(S)-1-(2-氯乙酰基)吡咯烷-2-甲 氰或者(S)-1-(2-溴乙酰基)吡咯烷-2-甲氰与3-羟基-金刚烷胺为起始原料,在不锈钢反应 釜内完成缩合胺化反应,再萃取分离,结晶纯化。在反应使用试剂、原辅料方面均考虑以绿 色环保、效率。本方法有高原子经济型、设备简单、生产程序绿色环保,有非常大的经济和社 会效益。

    附图说明

    图1是维达列汀的合成路线。

    具体实施方式

    在下面的实施例中进一步说明了本发明,这并不限制本发明的范围。

    实施例1维达列汀的合成1

    在1号500L不锈钢反应釜中,加入(S)-1-(2-氯乙酰基)吡咯烷-2-甲氰20.0kg和 3-羟基-金刚烷胺22.0kg,再加二氯甲烷160L搅拌溶解。在2号不锈钢反应釜中加入中性 碱碳酸钾10.0kg和四丁溴化铵1.1kg,再水80.0kg搅拌溶解。夹套通冷盐水控制1号反应 釜温度10℃以下,缓慢通入2号反应釜水溶液,约2h加完。然后缓慢升温至室温,继续搅拌 反应10h,至薄层层析监控原料(S)-1-(2-氯乙酰基)吡咯烷-2-甲氰完全反应,结束反应。 将反应液转入萃取罐静置分层,分出二氯甲烷层,再继续加二氯甲烷50L萃取两次。合并二 氯甲烷共约260L,加无水硫酸钠10.0kg干燥过夜,再减压浓缩除去二氯甲烷得到维达列 汀油状物粗品38.7kg。加入95%乙醇300L加热溶解维达列汀粗品,精滤后,转入带浓缩结 晶罐。减压浓缩出约180L乙醇,降温至约10℃搅拌结晶2h,析出白色维达列汀晶体。抽 虑,双锥干燥控温50℃以内干燥3h,得到合格的维达列汀31.3kg,产率88.9%,高效液相 检测,面积归一法纯度99.0%,外标法含量99.1%。

    实施例2维达列汀的合成2

    在1号500L不锈钢反应釜中,加入(S)-1-(2-溴乙酰基)吡咯烷-2-甲氰21.5kg和 3-羟基-金刚烷胺22.0kg,再加二氯甲烷160L搅拌溶解。在2号不锈钢反应釜中加入中性 碱碳酸钠9.0kg和四丁溴化铵1.2kg,再水80.0kg搅拌溶解。夹套通冷盐水控制1号反应 釜温度10℃以下,缓慢通入2号反应釜水溶液,约2h加完。然后缓慢升温至20-22℃,继续搅 拌反应5h,至薄层层析监控原料(S)-1-(2-溴乙酰基)吡咯烷-2-甲氰完全反应,结束反应。 将反应液转入萃取罐静置分层,分出二氯甲烷层,再继续加二氯甲烷50L萃取两次。合并二 氯甲烷共约260L,加无水硫酸钠10.0kg干燥过夜,再减压浓缩除去二氯甲烷得到维达列 汀油状物粗品39.1kg。加入95%乙醇300L加热溶解维达列汀粗品,精滤后,转入带浓缩结 晶罐。减压浓缩出约180L乙醇,降温至约10℃搅拌结晶2h,析出白色维达列汀晶体。抽 虑,双锥干燥控温50℃以内干燥3h,得到合格的维达列汀32.1kg,产率91.2%,高效液相 检测,面积归一法纯度99.3%,外标法含量99.5%。

    关 键  词:
    一种 维达列汀 合成 工艺
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