化学制药工艺--奥美拉唑的生产工艺原理
- 格式：doc
- 大小：2.43 MB
- 文档页数：16
题目 奥美拉唑的生产工艺原理 一 概述 1 药物名称 结构式 【中文名称】奥美拉唑（omeprazole）,又名洛赛克（losec_）或亚砜咪唑（Moprial_）, 安胃哌唑，奥美拉唑，甲氧磺唑，沃必唑，渥米哌唑等 【英文名称】Antra、Aoxikang、Audazol、H-168/68、Logastric、Losec、Mepral、Miol、Mopral、Moprial、Norpramin、Omapren、Omepral、Omeprazen、Omeprazolum、Parizac、Prilosec、Zoltum 【化学名称】5-甲氧基-2-{[(4-甲氧基-3，5-二甲基-2-吡啶基)-甲基]-亚磺酰基}-1H-苯并咪唑
2 理化性质 纯净的奥美拉唑为白色结晶或结晶性粉末,溶于二氯甲烷、三氯甲烷,几乎不溶于乙腈和乙酸乙酯,熔点为147~150℃[1]。 奥美拉唑呈弱碱性,在pH值=7~9的条件下化学稳定性好。
3 药理作用 【药效学】 本药为具有脂溶性的质子泵抑制药，呈弱碱性，易浓集于酸性环境中，能特异性地作用于胃壁细胞顶端膜构成的分泌性微管和胞质内的管状泡上(即胃壁细胞质子泵所在部位)，并转化为亚磺酰胺的活性形式，然后通过二硫键与质子泵的巯基呈不可逆结合，生成亚磺酰胺与质子泵(H+-K+•ATP酶)的复合物，从而抑制该酶活性，使壁细胞内的H+不能转运到胃腔中，阻断了胃酸分泌的最后步骤，使胃液中的胃酸量大为减少。实验证明，本药对基础胃酸分泌和由组胺、五肽胃泌素及刺激迷走神经引起的胃酸分泌具有强而持久的抑制作用，对H2受体阻断药不能抑制的由二丁基环腺苷酸引起的胃酸分泌亦有明显的抑制作用。由于本药对质子泵的抑制作用具有不可逆性，故本药的抑酸作用时间长，只有待新的质子泵形成后，才能恢复其泌酸作用。健康志愿者单次口服本药，其抗酸作用可维持24小时；多次口服(1周)可使基础胃酸和五肽胃泌素刺激引起的胃酸分泌抑制70%-80%。随着胃酸分泌量的明显下降，胃内pH值迅速升高，一般停药后3-4天胃酸分泌可恢复到原有水平。 同时，本药对胃蛋白酶的分泌也有抑制作用。动物实验证明本药对阿司匹林、乙醇及应激所致的胃粘膜损伤有预防保护作用。体外试验证明本药有抗幽门螺杆菌(Hp)的作用，体内试验证明本药能增强抗生素对Hp的根除率。 本药抑制胃酸分泌的效果优于西咪替丁和雷尼替丁，对十二指肠溃疡的治愈率明显高于现有的H2受体拮抗药，对用H2受体拮抗药和其它抗溃疡药治疗无效的十二指肠溃疡仍有效，且复发率较低。与雷尼替丁的临床对照实验表明，本药对胃灼热和疼痛的缓解速度明显快于前者。对反流性食管炎患者的双盲实验亦表明，本药减轻胃液对食管粘膜的损伤作用比雷尼替丁
【结构式】 更强，疗效更好。 【药动学】 本药口服经小肠迅速吸收，1小时内起效，食物可延迟其吸收，但不影响吸收总量。单次给药的生物利用度约为35%，反复给药的生物利用度可达60%。本药口服后0.5-7小时血药浓度达峰值，达峰浓度为0.22-1.16mg/L，曲线下面积(AUC)为0.39-2.78(mg•h)/L。吸收入血后主要和血浆蛋白结合，其结合率为95%-96%。本药可分布到肝、肾、胃、十二指肠、甲状腺等组织，达平衡后分布容积为0.19-0.48L/kg，与细胞外液相当。不易透过血-脑脊液屏障，但易透过胎盘。本药在体内完全被肝微粒体细胞色素P450氧化酶系统催化而迅速氧化代谢，至少有6种代谢产物，主要有5-羟奥美拉唑、奥美拉唑砜和少量奥美拉唑硫醚。约有72%-80%的代谢物经肾脏排泄，另有18%-23%的代谢物经胆汁随粪便排出。血浆消除半衰期为0.5-1小时(慢性肝病患者为3小时)。本药单次或多次给药，其氧化代谢均存在着明显的个体差异，主要表现为某些个体对药物的羟化代谢能力低下或有缺陷，使原形药物消除缓慢，消除半衰期延长，AUC明显增加。
二 研究进展
奥美拉唑是瑞典ASTRA公司研制开发的第一代苯并咪唑类质子泵拮抗剂,于1988年上市,到1992年已有65个国家和地区批准和使用, 1998~2000年连续三年列全球畅销药物的第一名[2], 2002年其销售额为52亿美元。奥美拉唑用于治疗消化性胃溃疡和返流性食管炎等疾病,对胃酸分泌的抑制作用强,作用时间长达48h。与法莫替丁比较,在治疗消化性溃疡急性大出血方面,OPZ与大剂量法莫替丁疗效都为100%,两者均可应用;而治疗反流性食管炎, 奥美拉唑治疗的有效率又优于法莫替丁。
三 合成路线与选择
（1） 奥美拉唑（1）为苯并咪唑类化合物，结构上可以分为苯并咪唑和取代吡啶两部分，亚磺酰基由硫醚氧化而成，可在最后一步反应中进行。根据连接苯并咪唑和取代吡啶两部分的甲硫基构建方式的不同，有以下四种合成途径。 一 5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇 （6）与 2-氟甲基—3,5-二甲基-4-甲氧基吡啶盐酸盐（7） 反应 5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇 （6）与 2-氟甲基—3,5-二甲基-4-甲氧基吡啶盐酸盐（7） 缩合形成硫醚键，再经氧化反应生成亚磺酰基，得到奥美拉唑（1） 这条路线的核心问题是合成5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇（6）与2-氯甲基-3,5-二甲基-4-甲氧基吡啶盐酸盐（7）两个关键中间体。
（一）5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇的合成 以对氨基苯甲醚(9)为原料，经氨基保护和硝化生成4-甲氧基-2-硝基乙酰苯胺（10），脱保护得到4-甲氧基-2-硝基苯胺（11），再用SnCl2/HCL、Fe/HCL法或催化氢化等方法还原硝基，生成4-甲氧基苯二胺（12）。形成咪唑环的三种方法如下：
① 4-甲氧基苯二胺（12）在CS2／KOH／C2H5OH条件下成咪唑环，或者4-甲氧基苯二胺（12），不经分离，直接与乙氧基黄原酸钾作用制得5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇（6）。反应条件温和，工艺成熟，是国内厂家生产奥美拉唑(1)采用的方法。 ② 4-甲氧基-2硝基苯胺（11）与在Zn／HCL／CS2作用，在50~55℃条件下反应四个小时，硝基还原和环化一勺烩得到5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇，收率为94％。反应条件
H3CONH1.Ac2O2.HNO3H3CONH2OCH3NO2KOH/H2O
H3CONH2NO
2
H3CONH2
NH2
CS2/KOH/C2H5OHor C2H5OCS2K
(9)-10)
(11)
12H3CONHN
SH
6
1.Zn/HCl/CH3OH2.CS2
SnCl2/HCl1.Zn/HCl/CH3OH2.CS2
H3CONHNSH
6
RNCSH3CONHOCH3NH2
13)H3CONHOCH3NH
SHNR
C2H5OHH3CONHNSH
6)②
①③温和，收率高，有很高的实用价值。 ③ 2-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺（13）与异硫氰酸苯酯反应，然后加热回流环合，生成5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇（6），两步反应收率可达65％。由于异硫氰酸烯丙酯或异硫氰酸苯酯来源困难，大量制备受到限制。
（二）2-氯甲基-3,5-二甲基-4-甲氧基吡啶盐酸盐的合成 ① 以2,3,5-三甲基吡啶（14） 为原料 工业上采用此路线生产奥美拉唑
② 以3,5-二甲基吡啶（15） 为起始原料 此路线与路线①相似，在2,3,5-三甲基吡啶（14）的来源得到解决后，逐渐被路线①代替。
（三）奥美拉唑的合成 路线一： 5-甲氧基-1H-苯并咪唑-2-硫醇（6）与2氯甲基-3,5-二甲基-4-甲氧基吡啶盐酸盐（7）在碱性条件下，发生Williams反应，生成硫醚（8）。间氯过氧苯甲酸（MCPBA)和高碘酸钠是将硫醚氧化成亚砜的常用试剂，该步反应收率在70%以上。
NCH3CH3H3CH2O2NCH3CH3H3COHNO3/H2SO4NCH3CH3H3CO
NO2
CH3ONaNCH3CH3
H3C
O
OCH3
Ac2O
NCH3CH2OHH3C
OCH3
SOCl2
NHCH3CH2Cl
H3C
OCH3
HCl141617
18197
NCH3H3CH2O2NCH3H3COHNO3/H2SO4
N
CH3H3C
O
NO2
CH3ONaNCH3H3COOCH31.(CH3)2SO4
2.(NH4)2S2O8
NCH3H3COCH3CH2OH
SOCl2
NCH3H3COCH3CH2ClHCl
15
2018
7 此路线具有合成路线短，收率高的特点，是国内厂家生产奥美拉唑（1）采用的路线。
路线二 2氯-5-甲氧基-1H-苯并咪唑与3,5-二甲基-4-甲氧基-2-吡啶甲硫醇反应
与路线一相似，但是两种原料来源困难，合成难度大，文献资料少，实用价值不大。 路线三 4-甲氧基邻苯二胺和2-[(3,5-二甲基-4-甲氧基-2-吡啶基)甲硫基]甲酸反应
H3CONNH
SH+
NHCH3OCH3H3CCH2ClCl
H3CON
NH
S
NCH3
OCH3H3C
H3CON
NH
SONCH3OCH3H3C
67
8
1
NaOH/C2H5OH
MCPBA
H3CONNH
Cl+
NHCH3OCH3H3CCH2SHCl
H3CON
NH
S
NCH3
OCH3H3C
H3CON
NH
SONCH3OCH3H3C
2122
8
1
NaOH/C2H5OH
MCPBA
H3CONH2
NH2
+N
H3COCH3CH3
SOHO
HClH3CON
NH
S
NCH3
OCH3H3C
8
H3CON
NH
S
NCH3
OCH3H3C1O
NalO4
1223
