福多司坦合成工艺研究

2021/12/6 9:59:13

背景及概述

福多司坦,英文名称:Fudosteine,CAS登记号为13189-98-5。化学名为(-)-(R)-2-氨基-3-( 3-羟丙基硫代) 丙酸,为白色至微黄色结晶或结晶性粉末。在水中易溶,在冰醋酸中微溶,在甲醇、丙酮或三氯甲烷中几乎不溶。比旋度为-19°~-25°。 由日本三菱制药株式会社和S S 制药株式会社研制,于2001 年10 月首次在日本上市。福多司坦为半胱氨酸衍生物,对慢性呼吸系统疾病有多重药理作用: 抑制呼吸道上皮细胞增生,使痰中海藻糖/ 唾液酸的比值正常化,恢复纤毛输送气道分泌液的状态,并有抗炎作用。由于具有药效强,副作用小,适应症广,市场潜力大等优点,福多司坦将成为慢性呼吸系统疾病祛痰的选择用药。

制备

福多司坦的合成方法国内文献报道很少[1.2]。目前报道均是以L-半胱氨酸盐酸盐为起始原料,在巯基键上进行加成。方法1: 以L-半胱氨酸与3-溴-1-丙醇为原料,在碱性条件下反应合成福多司坦。该方法存在以下缺点: 反应时间较长;反应会产生等摩尔的无机盐,而福多司坦溶于水,不溶于有机溶剂,不易从产物中除去无机盐,导致产品纯度低,收率较低( 71%) ,成本高,不利于工业化生产。方法2: 将L-半胱氨酸与烯丙醇用热引发、光照或在过氧化物等自由基催化剂存在下反应制备福多司坦。该法的缺点是: 光照条件不适合工业化生产; 单独使用无机类过氧化物引发剂,分解温度较高。本研究以L-半胱氨酸与烯丙醇为原料,以氧化-还原催化体系K2S2O8-NaHSO3 为催化剂来合成福多司坦,化学反应式见下图。并且采用新方法对1 进行精制。原料价廉易得,操作简便,反应副产物少,产品易精制,收率高,且方法对环境友好,适合工业化生产。

图1 福多司坦的合成路线图

(-)-(R)-2-氨基-3-( 3-羟丙基硫代) 丙酸,福多司坦的制备过程

将L-半胱氨酸盐酸盐10 g( 0.057 mol) 投入100 mL 水中,搅拌使溶解。在搅拌下依次加入丙烯醇10 g( 0.172 mol) ,K2S2O8 1 g( 0.003 7 mol) ,NaHSO3 0.38 g( 0.003 7 mol) 。加热至50 ,搅拌8 h。T LC 监测反应[ 正丁醇乙酸水= 9:3:2(V/ V/ V) ] 。反应完成后,减压除去水与过量的3,加入200 mL 无水乙醇,搅拌,有白色固体析出,静置2 h 后过滤,滤液浓缩至残余液约20 mL,将其倒入搅拌着的丙酮中,有白色固体析出。静置6 h,过滤得白色固体10.2 g,收率91% 。

将蒸馏水2L、L-半胱氨酸240g 加入3L 反应瓶中,室温下搅拌均匀,加入4.1 L 的丙烯醇在254nm 紫外灯管照射下于40℃搅拌2h,反应完成后加入10g 活性炭,加入少量EDTA,保温20min,过滤,减压下蒸去水,得到白色固体,真空下五氧化二磷干燥得310g。收率87.8%。

结果与讨论

( 1) 采用氧化-还原催化体系,通过氧化-还原反应产生自由基起到催化作用,用L-半胱氨酸与烯丙醇为原料来合成福多司坦。与文献相比,该方法反应时间缩短,且体系反应活化能降低,反应在较低的温度下即可进行,有利于节省能源.

( 2) 产物福多司坦易溶于水,在乙醇等有机溶剂中溶解度小,不易将福多司坦与反应中产生的无机盐分离。我们发现,在一定pH 时,福多司坦可以溶于乙醇而不溶于丙酮,利用这一特点对产品进行精制,可以减少反应副产物,提高收率。

( 3) 反应操作简便,副产物少,收率高,且方法对环境友好,适合工业化生产。

参考文献

[1] 曲峰,李彦。一种福多司坦的制备方法[ P] 。CN: 1840524,2006-10-04.

[2] 王亚江,刘福景。祛痰药福多司坦的合成研究[ J] 。天津药学,2006,18( 5) : 73-74.

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