本發(fā)明屬于醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一肌松藥反轉(zhuǎn)劑舒更葡糖鈉的制備及純化方法。
背景技術(shù)：
舒更葡糖鈉(sugammadex)，商品名Bridion(布瑞亭)，是荷蘭歐加農(nóng)生物科技公司開發(fā)的新型肌肉松弛藥反轉(zhuǎn)劑，是一種環(huán)糊精的化學(xué)修飾物。該藥2008獲得歐盟批準(zhǔn)上市，其作用機(jī)理是：選擇性地包裹甾體類神經(jīng)肌肉陰滯藥物羅庫溴銨和維庫溴銨，形成1:1比例無活性的緊密水溶性復(fù)合物，從而阻斷肌肉松弛藥物的功能，且沒有抗膽堿脂酶藥相關(guān)的副作用。臨床研究結(jié)果顯示，它能立即逆轉(zhuǎn)成人使用過的羅庫溴銨作用、常規(guī)逆轉(zhuǎn)兒童和青少年使用過的羅庫溴銨作用，是首個(gè)和唯一的選擇性松弛結(jié)合劑，是近幾十年來麻醉學(xué)領(lǐng)域第一個(gè)重大藥物進(jìn)展。舒更葡糖鈉是一種改良的γ-環(huán)糊精衍生物，由8個(gè)葡萄糖分子以α-1,4糖苷鍵相連，類似一個(gè)中空的錐形圓桶型，具有內(nèi)疏水、外親水的性質(zhì)。其整個(gè)分子的所有不對(duì)稱碳在生產(chǎn)過程中構(gòu)型保持不變。
在合成舒更葡糖鈉的過程中，需要使每個(gè)分子中的八個(gè)相同官能團(tuán)完全參與化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致高純度舒更葡糖鈉的制備極其復(fù)雜，將產(chǎn)生大量的與其結(jié)構(gòu)及理化性質(zhì)相似的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)很難鑒定及除去，使產(chǎn)品工藝及質(zhì)量控制困難。另外，舒更葡糖鈉特殊的中空錐形圓桶型結(jié)構(gòu)及較強(qiáng)的水溶性特點(diǎn)，使其在生產(chǎn)過程中很容易包裹無機(jī)鹽及小分子有機(jī)物等雜質(zhì)。因此，合成工藝及純化工藝的選擇在制備舒更葡糖鈉的過程中十分關(guān)鍵，決定了能否獲得高純度的舒更葡糖鈉。到目前為止，僅有少量文獻(xiàn)報(bào)道了舒更葡糖鈉的合成路線及純化方法。
歐加農(nóng)公司的張明強(qiáng)等人(J.Med.Chem.2002,45,1806-1816.)公布了舒更葡糖鈉的制備方法：將6-全脫氧-6-全溴代-γ-環(huán)糊精，3-巰基丙酸甲酯及碳酸銫在加熱條件下反應(yīng)，再通過氫氧化鈉水解甲酯獲得粗品，該反應(yīng)液直接通過透析袋透析6小時(shí)得純品水溶液，再減壓濃縮獲得目標(biāo)產(chǎn)物。該方法反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，使用較昂貴的碳酸銫，成本較高，我們實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品純度最高僅94％。在舒更葡糖鈉的純化過程中使用透析技術(shù)，透析時(shí)間較長(zhǎng)，透析規(guī)模較小，僅適合實(shí)驗(yàn)室使用，因此使用該純化工藝面臨工業(yè)化應(yīng)用的難題。
專利CN1188428公布了舒更葡糖鈉的另一種合成方法，將6-全脫氧-6-全碘代-γ-環(huán)糊精與3-巰基丙酸的二鈉鹽加熱反應(yīng)，再經(jīng)乙醇沉淀和透析純化獲得產(chǎn)品，經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品純度僅92％左右。和上述方法一樣，使用透析方法進(jìn)行舒更葡糖鈉的純化，純化過程較長(zhǎng)，效率低，且不適用于工業(yè)化應(yīng)用。
文獻(xiàn)(Chem.Asian J.2011,6,2390-2399)報(bào)道利用商品化的γ-環(huán)糊精在三苯基膦和碘的作用下選擇性碘代伯羥基，將剩余的所有仲羥基乙酰化以方便通過柱層析純化，再用甲醇鈉將乙酰基去保護(hù)從而獲得6-全脫氧-6-全碘代-γ-環(huán)糊精，最后在有機(jī)堿三乙胺的存在下和3-巰基丙酸加熱反應(yīng)3天，再經(jīng)超濾得到純品。該方法的合成方法操作繁瑣，使用柱層析純化中間體6-全脫氧-6-全碘代-γ-環(huán)糊精，面臨工業(yè)化應(yīng)用難題，而且最后一步反應(yīng)時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)，耗能較高。
專利WO2014125501報(bào)道了一種關(guān)鍵中間體6-全脫氧-6-全氯代-γ-環(huán)糊精的制備方法，以及利用該中間體在甲醇鈉存在下與3-巰基丙酸反應(yīng)制備舒更葡糖鈉及純化方法，其產(chǎn)品純度高達(dá)99％以上。但我們經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品純度僅有60％左右，與其文獻(xiàn)報(bào)道值相差甚遠(yuǎn)，且甲醇鈉在3-巰基丙酸反應(yīng)過程中容易成果凍狀，需要大量的溶劑。
綜上所述，由于舒更葡糖鈉自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在合成過程中產(chǎn)生大量的與其理化性質(zhì)相近的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)通過常規(guī)純化手段如層析、透析、結(jié)晶等方法很難制備出高質(zhì)量的舒更葡糖鈉。另外，目前公布的舒更葡糖鈉合成方法大多是在易燃易爆的堿性試劑氫化鈉存在下，通過6-全脫氧-6-全鹵代-γ-環(huán)糊精和巰基丙酸反應(yīng)完成，在工業(yè)應(yīng)用上存在嚴(yán)重的安全問題。因此，開發(fā)新型的舒更葡糖鈉制備工藝獲取高質(zhì)量的產(chǎn)品勢(shì)在必行。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種操作簡(jiǎn)便，低成本，規(guī)?；a(chǎn)高純度舒更葡糖鈉的方法。
具體地說，本發(fā)明提供了一種如式(I)所示的舒更葡糖鈉的制備方法，以及采用結(jié)晶分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量產(chǎn)品的快速化，規(guī)模化生產(chǎn)技術(shù)。
本發(fā)明提供的技術(shù)解決方案包括以下步驟：
a)巰基丙酸和堿性試劑在一定的溶劑中反應(yīng)獲得相應(yīng)的鹽；
b)將6-全脫氧-6-全鹵代-γ-環(huán)糊精加入到a)步的巰基丙酸的鹽中，加熱反應(yīng)完全；
c)將反應(yīng)液濃縮至小體積，向其加入有機(jī)溶劑，攪拌，過濾得舒更葡糖鈉粗品；
d)將粗品溶于一定量的蒸餾水中，在一定溫度下滴加有機(jī)溶劑使產(chǎn)品析出，過濾得精制品。
本發(fā)明公布的舒更葡糖鈉制備方法，步驟a)的特征在于，所述的堿性試劑為叔丁醇鈉，氫化鈉，氫 氧化鈉，碳酸鈉，碳酸氫鈉，甲醇鈉，乙醇鈉；所述的反應(yīng)溶媒選自N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺，二甲基亞砜，四氫呋喃，1,2-二甲氧基乙烷，甲苯，乙酸乙酯，乙酸異丙酯，乙酸丁酯，丙酮，甲醇，乙醇，異丙醇，水中的一種或混合溶劑。
本發(fā)明公布的舒更葡糖鈉制備方法，其特征在于，6-全脫氧-6-全鹵代-γ-環(huán)糊精選自6-全脫氧-6-全碘代-γ-環(huán)糊精，6-全脫氧-6-全溴代-γ-環(huán)糊精和6-全脫氧-6-全氯代-γ-環(huán)糊精。
本發(fā)明公布的舒更葡糖鈉制備方法，其特征在于，6-全脫氧-6-全鹵代-γ-環(huán)糊精與巰基丙酸和堿性試劑的摩爾比例為1:8:8～1:15:30。
本發(fā)明公布的舒更葡糖鈉制備方法，其特征在于，所述步驟a)和b)的反應(yīng)溫度范圍為–30～150℃，優(yōu)選溫度范圍為0～100℃。
本發(fā)明公布的舒更葡糖鈉制備方法，其特征在于，步驟c)中所述溶劑選自：四氫呋喃，二氧六環(huán)，乙腈，乙醇，甲醇，叔丁醇，正丁醇，丙酮，丁酮，乙酸乙酯，乙酸異丙酯，乙酸丁酯，二氯甲烷，三氯甲烷，甲苯中的一種或多種，優(yōu)選甲醇，乙醇，丙酮，乙酸乙酯中的一種或多種。
本發(fā)明公布的舒更葡糖鈉制備方法，其特征在于，步驟d)中所述溶劑選自四氫呋喃，二氧六環(huán)，丙酮，甲醇，乙醇，異丙醇，正丁醇，乙腈中的一種或多種，優(yōu)選甲醇，乙醇，丙酮中的一種或多種；所述溫度為0～100℃，優(yōu)選25～80℃。
本發(fā)明舒更葡糖鈉的制備工藝具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1)本發(fā)明采用新型的舒更葡糖鈉制備工藝降低其合成過程產(chǎn)生的雜質(zhì)數(shù)量及含量，顯著提高了舒更葡糖鈉的質(zhì)量和收率。
2)合成過程中盡量使用毒性較低的三類溶劑如丙酮，乙醇，乙酸乙酯等，真正做到了綠色生產(chǎn)，極大地降低了對(duì)環(huán)境的污染。
3)本發(fā)明舒更葡糖鈉的純化過程采用常規(guī)的結(jié)晶方法，純化效率高，產(chǎn)品純度高，具有顯著的工業(yè)化應(yīng)用價(jià)值。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
在冰浴、氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，將氫氧化鈉(4.4克，0.11mol)分散于100mL N,N-二甲基甲酰胺中，緩慢滴加3-巰基丙酸(5.3克，0.05mol)，保持溫度在0-5℃。滴加完畢后，升至室溫，繼續(xù)反應(yīng)30分鐘。再次降溫至0℃，緩慢滴加6-全脫氧-6-全碘代-γ-環(huán)糊精(10.9克，5mmol)的N,N-二甲基甲酰胺溶液，滴加完畢升溫至80℃反應(yīng)20h。將反應(yīng)物減壓濃縮至小體積，加入水20mL，150mL乙醇分散，攪拌，過濾得粗產(chǎn)品8.3克，產(chǎn)率76％。
實(shí)施例2
在冰浴、氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，將氫氧化鈉(4.4克，110mmol)分散于100mL N,N-二甲基甲酰胺中，緩慢滴加3-巰基丙酸(5.3克，50mmol)，保持溫度在0-5℃。滴加完畢后，升至室溫，繼續(xù)反應(yīng)30分鐘。再次降溫至0℃，緩慢滴加6-全脫氧-6-全溴代-γ-環(huán)糊精(9克，5mmol)的N,N-二甲基甲酰胺溶液，滴加完畢升溫至80℃反應(yīng)20h。將反應(yīng)物減壓濃縮至小體積，加入水20mL，150mL乙醇分散，攪拌，過濾得粗 產(chǎn)品7.7克，產(chǎn)率71％。
實(shí)施例3
在冰浴、氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，將氫氧化鈉(4.4克，110mmol)分散于100mL N,N-二甲基甲酰胺中，緩慢滴加3-巰基丙酸(5.3克，50mmol)，保持溫度在0-5℃。滴加完畢后，升至室溫，繼續(xù)反應(yīng)30分鐘。再次降溫至0℃，緩慢滴加6-全脫氧-6-全溴代-γ-環(huán)糊精(7.2克，5mmol)的N,N-二甲基甲酰胺溶液，滴加完畢升溫至100℃反24小時(shí)。將反應(yīng)物減壓濃縮至小體積，加入水20mL，150mL乙醇分散，攪拌，過濾得粗產(chǎn)品6.7克，產(chǎn)率62％。
實(shí)施例4
在冰浴、氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，將叔丁醇鈉(10.6克，110mmol)分散于100mL的干燥N,N-二甲基甲酰胺溶液中，緩慢滴加3-巰基丙酸(5.3克，50mmol)，保持溫度在0-5℃。滴加完畢后，升至室溫，繼續(xù)反應(yīng)30分鐘。再次降溫至0℃，緩慢滴加6-全脫氧-6-全溴代-γ-環(huán)糊精(9克，5mmol)的N,N-二甲基甲酰胺溶液，滴加完畢升溫至80℃反應(yīng)20h。將反應(yīng)物減壓濃縮至小體積，加入水20mL，150mL乙醇分散，攪拌，過濾得粗產(chǎn)品8.5克，產(chǎn)率78％。
實(shí)施例5
在冰浴、氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，將碳酸鈉(11.7克，110mmol)分散于100mL的干燥N,N-二甲基甲酰胺溶液中，緩慢滴加3-巰基丙酸(5.3克，50mmol)，保持溫度在0-5℃。滴加完畢后，升至室溫，繼續(xù)反應(yīng)30分鐘。再次降溫至0℃，緩慢滴加6-全脫氧-6-全溴代-γ-環(huán)糊精(9克，5mmol)的N,N-二甲基甲酰胺溶液，滴加完畢升溫至80℃反應(yīng)20h。將反應(yīng)物減壓濃縮至小體積，加入水20mL，150mL乙醇分散，攪拌，過濾得粗產(chǎn)品9.0克，產(chǎn)率83％。
實(shí)施例6
在冰浴、氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，將碳酸鈉(11.7克，110mmol)分散于100mL N,N-二甲基乙酰胺中，緩慢滴加3-巰基丙酸(5.3克，50mmol)，保持溫度在0-5℃。滴加完畢后，升至室溫，繼續(xù)反應(yīng)30分鐘。再次降溫至0℃，緩慢滴加6-全脫氧-6-全溴代-γ-環(huán)糊精(9克，5mmol)的N,N-二甲基乙酰胺溶液，滴加完畢升溫至80℃反應(yīng)20h。將反應(yīng)物減壓濃縮至小體積，加入水20mL，150mL乙醇分散，攪拌，過濾得粗產(chǎn)品8.4克，產(chǎn)率77％。
實(shí)施例7
在冰浴、氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，將碳酸鈉(11.7克，110mmol)分散于100mL甲醇中，緩慢滴加3-巰基丙酸(5.3克，50mmol)，保持溫度在0-5℃。滴加完畢后，升至室溫，繼續(xù)反應(yīng)30分鐘。再次降溫至0℃，緩慢加入6-全脫氧-6-全溴代-γ-環(huán)糊精(9克，5mmol)，升溫至80℃反應(yīng)20h。冷卻至室溫，加入水20mL，攪拌，過濾得粗產(chǎn)品6.8克，產(chǎn)率63％。
實(shí)施例8
在冰浴、氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，將碳酸氫鈉(9.2克，110mmol)分散于100mL的干燥N,N-二甲基甲酰胺溶液中，緩慢滴加3-巰基丙酸(5.3克，50mmol)，保持溫度在0-5℃。滴加完畢后，升至室溫，繼續(xù)反應(yīng)30分鐘。再次降溫至0℃，緩慢滴加6-全脫氧-6-全溴代-γ-環(huán)糊精(9克，5mmol)的N,N-二甲基甲酰胺溶液，滴加完畢升溫至80℃反應(yīng)20h。將反應(yīng)物減壓濃縮至小體積，加入水20mL，150mL乙醇分散，攪拌，過濾得粗產(chǎn)品7.6克，產(chǎn)率70％。
實(shí)施例9
在冰浴、氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，將甲醇鈉(5.9克，110mmol)分散于100mL N,N-二甲基甲酰胺中，緩慢滴加3-巰基丙酸(5.3克，50mmol)，保持溫度在0-5℃。滴加完畢后，升至室溫，繼續(xù)反應(yīng)30分鐘。再次降溫至0℃，緩慢滴加6-全脫氧-6-全溴代-γ-環(huán)糊精(9克，5mmol)的N,N-二甲基甲酰胺溶液，滴加完畢升溫至80℃反應(yīng)20h。將反應(yīng)物減壓濃縮至小體積，加入水20mL，150mL乙醇分散，攪拌，過濾得粗產(chǎn)品7.4克，產(chǎn)率68％。
實(shí)施例10
將實(shí)施例5所得的舒更葡糖鈉粗品5克溶于蒸留水中，加熱至40℃，滴加5倍量體積的丙酮，析出白色固體，滴完后于室溫繼續(xù)攪拌2小時(shí)，過濾，烘干獲得純品4.3克，經(jīng)HPLC測(cè)定純度為99.3％。1HNMR(D2O):δ＝2.41(brs,16H),2.78(brs,16H),2.91-3.07(m,16H),3.55(brs,16H),3.85-3.96(m,16H),5.10(s,8H).13CNMR(D2O):δ＝180.7,101.6,83.1,72.8,72.5,71.3,37.7,33.2,29.5。
實(shí)施例11
將實(shí)施例1所得的舒更葡糖鈉粗品5克溶于蒸留水中，加熱至50℃，滴加5倍量體積的甲醇，析出白色固體，滴完后于室溫繼續(xù)攪拌2小時(shí)，過濾，烘干得純品4.5克，經(jīng)HPLC測(cè)定純度為98.5％。
實(shí)施例12
將實(shí)施例2所得的舒更葡糖鈉粗品5克溶于蒸留水中，加熱至50℃，滴加5倍量體積的乙醇，析出白色固體，滴完后于室溫繼續(xù)攪拌2小時(shí)，過濾，烘干得純品3.7克，經(jīng)HPLC測(cè)定純度為98.8％。
雖然已通過上述具體實(shí)施方式和實(shí)施例詳細(xì)說明了本發(fā)明的多個(gè)方面和不同實(shí)施方案，但本領(lǐng)域技術(shù)人員基于上述教導(dǎo)，將很容易預(yù)見到本發(fā)明所述方法、反應(yīng)條件可具有適當(dāng)?shù)淖兓驼{(diào)整，以適應(yīng)具體的需要和實(shí)際情況，并且這些變化和調(diào)整均認(rèn)為在本發(fā)明的范圍內(nèi)，即權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。