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摘 要:头孢唑肟丙匹酯是头孢唑肟的双官能口服前体药物,它不仅具有很好的抗菌活性,而且具有很高的甜度。本实验在合成7-[[(Z)-2-[[[(S)-2-(叔丁氧羰基)氨基-1-氧代丙基]氨基]-4-噻唑基]-2-甲氧亚氨基乙酰]氨基]-3-头孢烯-4-羧酸时增加了大孔树脂纯化,减少了乙酸乙酯萃取过程,降低了有机溶剂的使用。本实验对头孢唑肟丙匹酯的合成进行研究。
关键词:头孢唑肟丙匹酯;合成;工艺
头孢唑肟丙匹酯英文名称为Ceftizoxime alapivoxil。英文别名为EINECS。头孢唑肟丙匹酯是头孢唑肟的双官能口服前体药物,它不仅具有很好的抗菌活性,而且具有很高的甜度。头孢唑肟丙匹酯为第三代抗生素。第三代抗生素对革兰阳性菌的作用不如第一代头孢菌素强,如对葡萄球菌的作用常较低[1-4]。所有的第三代头孢菌素对粪链球菌均不敏感[5-8]。对嗜血杆菌的作用,第三代头孢菌素与第二代头孢菌素相接近[9-12]。第三代对孢菌素的抗菌谱在第二代的基础上又有扩大,对绿脓杆菌、沙雷杆菌、不动杆菌、某些厌氧球菌。多数的第三代头孢菌素可透过血脑屏障,适用于敏感菌所致的脑膜炎。常见的第三代头孢菌素有头孢克肟 ,头孢噻肟、头孢唑肟、头孢三嗪、头孢哌酮、头孢他啶、头孢匹罗等。本实验对头孢唑肟丙匹酯的合成进行研究。
1 仪器与试剂
1.1 仪器:LC-2020型液相色谱仪(安徽皖仪科技股份有限公司);HT-230色谱柱温箱(安徽皖仪科技股份有限公司);OS40(20)-Pro数显型顶置式(强力)电子搅拌器(天津市恒奥科技发展有限公司);SK3300HP功率可调台式超声器(西安中诺仪器有限公司); HN超声波清洗机加热型(上海汗诺仪器有限公司);FZG-4真空干燥箱(北京联合科仪科技有限公司);TU-1901 双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司); WP-ROL-100落地式实验室专用废水处理机(四川沃特尔水处理设备有限公司);C2000高温循环浴(上海楚柏实验室设备有限公司);JA1003N 电子精密天平(奥豪斯仪器上海有限公司)。
1.2 色谱柱:奥泰公司 C18 色谱柱(220 mm×4.6mm,5μm)。
1.3 试药:乙腈(山东寿光松川工业助剂有限公司)、二环己胺(济南汇丰达化工有限公司)、乙酸乙酯(上海澜锐仪器科技有限公司)、N,N-二甲基苯胺(昆山雅鑫化工有限公司)、甲醇(江苏华宇化工有限公司)、特戊酸碘甲酯(济南东润精化科技有限公司)、乙醇(湖北远成赛创科技有限公司)、碳酸氢钠(山东寿光松川工业助剂有限公司)、盐酸(上海东戈姆科贸发展有限公司)、柠檬酸(上海懿杨化工有限公司)、二甲氨基吡啶(郑州诚旺化工产品有限公司)、L-丙氨酸(安徽中旭生物科技有限公司)、氯化钠(开封市盛源化工有限公司)、异丙醚(上海懿杨化工有限公司)、甲酸(天津市富宇精细化工有限公司)。
2 合成技术分析
2.1 7-[[(Z)-2-[[[(S)-2-(叔丁氧羰基)氨基-1-氧代丙基]氨基]-4-噻唑基]-2-甲氧亚氨基乙酰]氨基]-3-头孢烯-4-羧酸的合成
将十克的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、十三克二L-丙氨酸和零点三克4-二甲氨基吡啶再加入一百五十毫升N,N-二甲基甲酰胺中,冷却至零下六摄氏度搅拌三小时,加入二十克头孢唑肟酸,搅拌反应四小时。树脂装入交换器后,用洁净水反洗树脂层,展开率为50-70%,直至出水清晰、无气味、无细碎树脂为止。用约8倍树脂体积的4-5%HCl溶液,以2m/h的流速通过树脂层。全部通入后,浸泡4-8小时,排去酸液,用洁净水冲洗至出水呈中性。用约8倍树脂体积的2-5%NaOH溶液,以2m/h的流速通过树脂层。全部通入后,浸泡4-8小时,排去碱液,用洁净水冲洗至出水呈中性。将反应液通过大孔树脂,用50%乙醇洗脱,将洗脱液回收乙醇,将浓缩液倒入石油醚中,过滤,滤饼干燥后得到类白色固体。
2.2 7-[[(Z)-2-[[[(S)-2-(叔丁氧羰基)氨基-1-氧代丙基]氨基]-4-噻唑基]-2-甲氧亚氨基乙酰]氨基]-3-头孢烯-4-羧酸(2,2-二甲基-1-氧代丙氧基)甲的合成
取上部反应物和八毫升二环己胺加入一百五十毫升N,N-二甲基甲酰胺中,零下六摄氏度搅拌,半小时内十三克滴加特戊酸碘甲酯,保持零下六摄氏度搅拌两小时。向反应瓶中加入二百四十毫升乙酸乙酯,过滤,滤液用一百五十5%碳酸氢钠水溶液洗涤,再用一百毫升饱和氯化钠水溶液洗涤。乙酸乙酯溶液蒸馏浓缩至五十毫升,倒入异丙醚中,过滤,滤饼干燥后得到淡黄色固体。
2.3 头孢唑肟丙匹酯(1)的合成
取上部反应物加入到一百毫升甲酸冷却到8℃,搅拌十五分钟,加入二十毫升4mol/L盐酸-异丙醇溶液,保持2℃搅拌两小时。将反应液倒入五百毫升乙醚中,过滤。滤饼用适量甲醇溶解后,倒入异丙醚中,过滤,滤饼干燥后得到头孢唑肟丙匹酯。
3 讨论
本实验在合成7-[[(Z)-2-[[[(S)-2-(叔丁氧羰基)氨基-1-氧代丙基]氨基]-4-噻唑基]-2-甲氧亚氨基乙酰]氨基]-3-头孢烯-4-羧酸时增加了大孔树脂纯化,减少了乙酸乙酯萃取过程,降低了有机溶剂的使用。7-[[(Z)-2-[[[(S)-2-(叔丁氧羰基)氨基-1-氧代丙基]氨基]-4-噻唑基]-2-甲氧亚氨基乙酰]氨基]-3-头孢烯-4-羧酸(2,2-二甲基-1-氧代丙氧基)甲酯合成过程对滴加特戊酸碘甲酯时的温度进行了考察,结果表明零下六摄氏度最好。
参考文献
[1]李耘,吕媛,王珊.2010年度卫生部全国细菌耐药监测报告:非发酵革兰阴性杆菌耐药监测[J].中华医院感染学杂志,2011(24).
[2]吴峰芬,蔡建伟,季晓英.第三代头孢菌素引起血透患者药物性脑病18例报告[J].海峡药学,2008(11).
[3]武红权,秦梅,罗振元.革兰阴性杆菌对第三代头孢菌素的耐药性监测[J].中华医院感染学杂志,2000.
[4]邵俊,郑瑞强,卢年芳,林华,陈齐红,於江泉,窦英茹.限制使用第三代头孢菌素对细菌耐药性的影响[J].中华医院感染学杂志,2011(23).
[5]夏志勇,藏双英.革兰阴性杆菌对第三代头孢菌素的耐药性分析[J].临床军医杂志,2002(5).
[6]吕媛,李耘,崔兰卿.2010年度卫生部全国细菌耐药监测报告:肠杆菌科细菌耐药监测[J].中华医院感染学杂志,2011(24).
[7]刘润莲,胡建华.儿科头孢菌素皮试的管理[J].护理实践与研究,2008(22).
[8]戴盛明,蒋利君,韦晓谋.产ESBLs革兰氏阴性杆菌对第三代头孢菌素的耐药性分析[J].热带医学杂志,2006(8).
[9]吕媛,马序竹,崔兰卿.2010年度卫生部全国细菌耐药监测报告:流感嗜血菌与副流感嗜血菌报告[J].中华医院感染学杂志,2011(24).
[10]孟现民,董平,姜旻,张永信.头孢菌素类抗菌药物的开发历程与研究近况[J].上海医药,2011(5).
[11]李娟,鄢浩.第三代頭孢菌素类药物不良反应机制及风险规避的探讨[J].中国新药杂志,2010(21).
[12]郑毅隽,罗哲,诸杜明.外科重症监护室中限制性使用三代头孢菌素的临床研究[J].复旦学报(医学版),2009(1).
关键词:头孢唑肟丙匹酯;合成;工艺
头孢唑肟丙匹酯英文名称为Ceftizoxime alapivoxil。英文别名为EINECS。头孢唑肟丙匹酯是头孢唑肟的双官能口服前体药物,它不仅具有很好的抗菌活性,而且具有很高的甜度。头孢唑肟丙匹酯为第三代抗生素。第三代抗生素对革兰阳性菌的作用不如第一代头孢菌素强,如对葡萄球菌的作用常较低[1-4]。所有的第三代头孢菌素对粪链球菌均不敏感[5-8]。对嗜血杆菌的作用,第三代头孢菌素与第二代头孢菌素相接近[9-12]。第三代对孢菌素的抗菌谱在第二代的基础上又有扩大,对绿脓杆菌、沙雷杆菌、不动杆菌、某些厌氧球菌。多数的第三代头孢菌素可透过血脑屏障,适用于敏感菌所致的脑膜炎。常见的第三代头孢菌素有头孢克肟 ,头孢噻肟、头孢唑肟、头孢三嗪、头孢哌酮、头孢他啶、头孢匹罗等。本实验对头孢唑肟丙匹酯的合成进行研究。
1 仪器与试剂
1.1 仪器:LC-2020型液相色谱仪(安徽皖仪科技股份有限公司);HT-230色谱柱温箱(安徽皖仪科技股份有限公司);OS40(20)-Pro数显型顶置式(强力)电子搅拌器(天津市恒奥科技发展有限公司);SK3300HP功率可调台式超声器(西安中诺仪器有限公司); HN超声波清洗机加热型(上海汗诺仪器有限公司);FZG-4真空干燥箱(北京联合科仪科技有限公司);TU-1901 双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司); WP-ROL-100落地式实验室专用废水处理机(四川沃特尔水处理设备有限公司);C2000高温循环浴(上海楚柏实验室设备有限公司);JA1003N 电子精密天平(奥豪斯仪器上海有限公司)。
1.2 色谱柱:奥泰公司 C18 色谱柱(220 mm×4.6mm,5μm)。
1.3 试药:乙腈(山东寿光松川工业助剂有限公司)、二环己胺(济南汇丰达化工有限公司)、乙酸乙酯(上海澜锐仪器科技有限公司)、N,N-二甲基苯胺(昆山雅鑫化工有限公司)、甲醇(江苏华宇化工有限公司)、特戊酸碘甲酯(济南东润精化科技有限公司)、乙醇(湖北远成赛创科技有限公司)、碳酸氢钠(山东寿光松川工业助剂有限公司)、盐酸(上海东戈姆科贸发展有限公司)、柠檬酸(上海懿杨化工有限公司)、二甲氨基吡啶(郑州诚旺化工产品有限公司)、L-丙氨酸(安徽中旭生物科技有限公司)、氯化钠(开封市盛源化工有限公司)、异丙醚(上海懿杨化工有限公司)、甲酸(天津市富宇精细化工有限公司)。
2 合成技术分析
2.1 7-[[(Z)-2-[[[(S)-2-(叔丁氧羰基)氨基-1-氧代丙基]氨基]-4-噻唑基]-2-甲氧亚氨基乙酰]氨基]-3-头孢烯-4-羧酸的合成
将十克的1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、十三克二L-丙氨酸和零点三克4-二甲氨基吡啶再加入一百五十毫升N,N-二甲基甲酰胺中,冷却至零下六摄氏度搅拌三小时,加入二十克头孢唑肟酸,搅拌反应四小时。树脂装入交换器后,用洁净水反洗树脂层,展开率为50-70%,直至出水清晰、无气味、无细碎树脂为止。用约8倍树脂体积的4-5%HCl溶液,以2m/h的流速通过树脂层。全部通入后,浸泡4-8小时,排去酸液,用洁净水冲洗至出水呈中性。用约8倍树脂体积的2-5%NaOH溶液,以2m/h的流速通过树脂层。全部通入后,浸泡4-8小时,排去碱液,用洁净水冲洗至出水呈中性。将反应液通过大孔树脂,用50%乙醇洗脱,将洗脱液回收乙醇,将浓缩液倒入石油醚中,过滤,滤饼干燥后得到类白色固体。
2.2 7-[[(Z)-2-[[[(S)-2-(叔丁氧羰基)氨基-1-氧代丙基]氨基]-4-噻唑基]-2-甲氧亚氨基乙酰]氨基]-3-头孢烯-4-羧酸(2,2-二甲基-1-氧代丙氧基)甲的合成
取上部反应物和八毫升二环己胺加入一百五十毫升N,N-二甲基甲酰胺中,零下六摄氏度搅拌,半小时内十三克滴加特戊酸碘甲酯,保持零下六摄氏度搅拌两小时。向反应瓶中加入二百四十毫升乙酸乙酯,过滤,滤液用一百五十5%碳酸氢钠水溶液洗涤,再用一百毫升饱和氯化钠水溶液洗涤。乙酸乙酯溶液蒸馏浓缩至五十毫升,倒入异丙醚中,过滤,滤饼干燥后得到淡黄色固体。
2.3 头孢唑肟丙匹酯(1)的合成
取上部反应物加入到一百毫升甲酸冷却到8℃,搅拌十五分钟,加入二十毫升4mol/L盐酸-异丙醇溶液,保持2℃搅拌两小时。将反应液倒入五百毫升乙醚中,过滤。滤饼用适量甲醇溶解后,倒入异丙醚中,过滤,滤饼干燥后得到头孢唑肟丙匹酯。
3 讨论
本实验在合成7-[[(Z)-2-[[[(S)-2-(叔丁氧羰基)氨基-1-氧代丙基]氨基]-4-噻唑基]-2-甲氧亚氨基乙酰]氨基]-3-头孢烯-4-羧酸时增加了大孔树脂纯化,减少了乙酸乙酯萃取过程,降低了有机溶剂的使用。7-[[(Z)-2-[[[(S)-2-(叔丁氧羰基)氨基-1-氧代丙基]氨基]-4-噻唑基]-2-甲氧亚氨基乙酰]氨基]-3-头孢烯-4-羧酸(2,2-二甲基-1-氧代丙氧基)甲酯合成过程对滴加特戊酸碘甲酯时的温度进行了考察,结果表明零下六摄氏度最好。
参考文献
[1]李耘,吕媛,王珊.2010年度卫生部全国细菌耐药监测报告:非发酵革兰阴性杆菌耐药监测[J].中华医院感染学杂志,2011(24).
[2]吴峰芬,蔡建伟,季晓英.第三代头孢菌素引起血透患者药物性脑病18例报告[J].海峡药学,2008(11).
[3]武红权,秦梅,罗振元.革兰阴性杆菌对第三代头孢菌素的耐药性监测[J].中华医院感染学杂志,2000.
[4]邵俊,郑瑞强,卢年芳,林华,陈齐红,於江泉,窦英茹.限制使用第三代头孢菌素对细菌耐药性的影响[J].中华医院感染学杂志,2011(23).
[5]夏志勇,藏双英.革兰阴性杆菌对第三代头孢菌素的耐药性分析[J].临床军医杂志,2002(5).
[6]吕媛,李耘,崔兰卿.2010年度卫生部全国细菌耐药监测报告:肠杆菌科细菌耐药监测[J].中华医院感染学杂志,2011(24).
[7]刘润莲,胡建华.儿科头孢菌素皮试的管理[J].护理实践与研究,2008(22).
[8]戴盛明,蒋利君,韦晓谋.产ESBLs革兰氏阴性杆菌对第三代头孢菌素的耐药性分析[J].热带医学杂志,2006(8).
[9]吕媛,马序竹,崔兰卿.2010年度卫生部全国细菌耐药监测报告:流感嗜血菌与副流感嗜血菌报告[J].中华医院感染学杂志,2011(24).
[10]孟现民,董平,姜旻,张永信.头孢菌素类抗菌药物的开发历程与研究近况[J].上海医药,2011(5).
[11]李娟,鄢浩.第三代頭孢菌素类药物不良反应机制及风险规避的探讨[J].中国新药杂志,2010(21).
[12]郑毅隽,罗哲,诸杜明.外科重症监护室中限制性使用三代头孢菌素的临床研究[J].复旦学报(医学版),2009(1).