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毕业论文网 > 毕业论文 > 化学化工与生命科学类 > 化学工程与工艺 > 正文

DPP-4抑制剂的母核改造及合成研究

 2023-03-19 10:03  

论文总字数:16025字

摘 要

DPP-4,又被称为T细胞表面抗原CD26、二肽基肽酶4。目前研究最为深入并已应用于临床的DPP-44抑制剂有西格列汀、维格列汀、沙格列汀、阿格列汀和利格列汀[1]

本篇论文主要是研究DPP-4抑制剂苯甲酸阿格列汀的合成工艺和其母核的改造。首先对DPP-4抑制剂苯甲酸阿格列汀进行完整的合成,然后对其原料的母核改造以及其一系列的衍生物进行合成,最后对他们做核磁质谱,对质谱进行分析,判断化合物结构是否正确。

关键词 :DPP-4抑制剂; 阿格列汀; 母核改造

DPP-4 nucleus transformation and synthesis of inhibitors

Abstract

DPP - 4,also known as T cell surface antigen CD26,also calls the dipeptidyl peptidase -4,The present study is the most thorough and has been applied in clinical DPP 4 inhibitors have west Glenn dean (Sitagliptin), d Glenn dean Glenn dean (Vildagliptin),sand (Saxagliptin),Daniel agger column (Alogliptin) statins and Craig dean (linagliptin).

This thesis is to study the DPP-4 inhibitor alogliptin benzoate synthesis process transformation and its parent core. First DPP-4 inhibitor alogliptin benzoate complete synthesis, synthesis and transformation of raw materials to its nucleus and its series of derivatives, the last of them to do nuclear magnetic resonance mass spectrometry analysis of mass spectrometry to determine the compound structure is correct.

Keywords: DPP 4 inhibitors Agger column dean Mother nuclear transformati

目 录

摘要 II

Abstract III

第一章 前言 1

1.1苯甲酸阿格列汀 1

1.2阿格列汀的作用机理 2

1.3、苯甲酸阿格列汀对2型糖尿病的临床疗效 2

1.3.1苯甲酸阿格列汀单药治疗的效果 2

1.3.2苯甲酸阿格列汀与胰岛素的联合治疗 2

1.3.3苯甲酸阿格列汀与二甲双胍联合治疗 2

1.3.4苯甲酸阿格列汀与磺脲类联合治疗 3

1.4苯甲酸阿格列汀与其它DPP-4抑制剂的疗效比较 3

1.5苯甲酸阿格列汀的安全性与耐受性 3

1.5.1低血糖和体重改变 3

1.5.2对于特殊人群的安全性 3

1.5.3其他不良反应 4

第二章 苯甲酸阿格列汀的合成 5

2.1综述 5

2.1.1 工艺路线的的筛选 5

2.2 工艺合成路线 5

2.3 分析仪器 5

2.4 实验试剂 6

2.5 实验仪器 6

2.6 实验过程 7

2.6.1 苯甲酸阿格列汀第一步中间体的合成 7

2.6.2 第一步中间体合成实验步骤 7

2.6.3 苯甲酸阿格列汀第二步中间体的合成 8

2.6.4 第二步中间体合成实验步骤 8

2.6.5 苯甲酸阿格列汀最终产品的合成 9

第三章 苯甲酸阿格列汀的母核改造 10

3.1 前言 10

3.2 6-氯-3-甲基尿嘧啶与氯乙腈发生烷基化反应 10

3.2.1 实验步骤 10

3.3 L-1与R-3-氨基哌啶二盐酸反应 11

3.3.1 实验步骤 11

第四章 实验总结与展望 14

致 谢 15

附录 18

第一章 前言

中国是糖尿病患病者最多的国家。据不完全统计,2010年,全球的糖尿病患者约为2.8亿,其中,2 型糖尿病( T2DM)占糖尿病总数的90% ~ 95%。持续的高血糖会导致严重的并发症,如心血管疾病、神经系统及肾功能的损伤等。常用的口服降糖药物为双胍类、磺酰脲类、噻唑烷二酮类和α-糖苷酶抑制剂等[2],但它们常具有不同程度的副作用,如低血糖、体质量增加、心血管事件等。所以,急需研发具有新作用途径的有效降糖药物。

近年来,2型糖尿病的新药研究非常迅速,如胰高血糖素样肽-1(GLP-1)受体激动剂、二肽基肽酶-4抑制剂(DPP-4抑制剂)、G 蛋白偶联受体119( G-protein coupled receptor 119,GRP119) 激动剂、钠-葡萄糖同向转运体-2 抑制剂( sodium glucose cotransporter 2,SGLT2)等,其中DPP-4抑制剂研究最为迅速,主要是由于它的不良反应很小,对2型糖尿病引起的一些并发症具有良好的改善作用,特别是对胰岛β 细胞的保护作用,引起世界各大制药公司的广泛关注,研发了不同类型的DPP-4 抑制剂,苯甲酸阿格列汀就是其中之一。

苯甲酸阿格列汀,是日本Takeda 公司研发的丝氨酸蛋白酶二肽基肽酶IV(DPP-IV)抑制剂,能维持体内胰高血糖素样肽1(GLP-1)和葡萄糖依赖性促胰岛素多肽(GIP)的水平,促进胰岛素的分泌, 从而发挥降糖疗效。2010年4月获得日本厚生劳动省的上市批准,2013年1月获得了美国食品药品管理局( FDA) 的批准。临床主要是用来治疗2型糖尿病,并且它的耐受性很良好。

1.1苯甲酸阿格列汀

英文名称:alogliptin

中文名称:苯甲酸阿格列汀

化学名:(R)-2-[(6-(3-氨基哌啶-1-基)-3-甲基-2, 4-二氧代-3 , 4-二氢嘧啶-1(2H)-基)]甲基苄腈苯甲酸

化学结构式:

图1.1 苯甲酸阿格列汀结构式

CAS号:850649-62-6

沸点:671.2°

闪点:359.7°

分子式:C25H27N5O4

分子量:461.513

开发单位:日本Takeda公司

类别:化药3 3类

1.2阿格列汀的作用机理

阿格列汀是最新上市的二肽基肽酶-4 ( dipeptidylpeptidase-4,DPP-4) 抑制剂,是治疗2 型糖尿病新的靶点,是体内主要促使胰高血糖素样肽-1( glucagon-like peptide-1,GLP-1) 降解、失活的关键的酶。GLP-1 具有抑制餐后胃排空、抑制食欲及促进肝脏、肌肉和脂肪组织的糖原合成等作用,生理状态下进餐后GLP-1 在肠道即时分泌,进而刺激胰腺产生葡萄糖依赖性胰岛素分泌,同时抑制胰高血糖素分泌起到降低血糖的作用,紧接着DPP-4抑制剂可快速降解GLP-1 使其失去活性,以此维持血糖的稳态。有研究表明,2型糖尿病患者血浆GLP-1水平降低、不能顺利完成肠促胰岛素分泌的生理活动是血糖紊乱的重要机制之一。新的降糖药DPP-4 抑制剂通过选择性抑制DPP-4,升高内源性GLP-1 水平以恢复葡萄糖依赖性胰岛素分泌,当血糖降至正常水平时,又不会继续发挥降糖作用,于是可以有效地减少低血糖风险。此外,DPP-4 抑制剂还能延缓胃排空,增加饱腹感,抑制食欲,帮助患者减轻体质量。因此,这类药物在有效降低血糖的同时,还可以减少低血糖和体质量增加的风险[3]

1.3、苯甲酸阿格列汀对2型糖尿病的临床疗效

1.3.1苯甲酸阿格列汀单药治疗的效果

一项多中心双盲对照临床研究评估了阿格列汀单药治疗对于药物初治患者的疗效,阿格列汀单药12.5 mg(n=133)和25mg(n=131)治疗26周后,与安慰剂(n=65)相比其可显著降低HbAIC,(下降值分别为一0.56%、一0.59%对一0.02%,Plt;0.001)和空腹血糖(下降值分别为一0.57、一0.91对0.63mmol/L,Plt;0.001),HbA.,达标率显著高于安慰剂组(分别为47.4%、44.3%对23.4%,P=0.008) [4]

1.3.2苯甲酸阿格列汀与胰岛素的联合治疗

胰岛素加用DPP-4抑制剂可以有效地控制血糖.并且不会增加低血糖和体重增加等不良事件的发生的概率。Rosenstock[5]报道了在单用胰岛素或者胰岛素与二甲双胍联用无法控制血糖的患者中,加用12.5 mg或25 mg阿格列汀治疗26周。与安慰剂相比,HbAIC显著下降。在该研究中,受试对象为患病时间长、肥胖患者比例高、β细胞功能较差,正在使用胰岛素治疗,研究结果体现了在这类患者中加用阿格列汀的应用价值。

1.3.3苯甲酸阿格列汀与二甲双胍联合治疗

糖尿病它作为进展性疾病,随着治疗时间的延长,部分患者在单用二甲双胍时逐渐失去了对血糖的控制,因此就要联合其它的药物来协助以达到降糖目的。研究表明在二甲双胍单药控制不佳的患者中,与安慰剂相加用阿格列汀治疗26周可显著降低HbAIC和空腹血糖。空腹血糖从第1周即开始显著降低并一直持续到研究结束。HbAIC达标率高于安慰剂组[6]。联合阿格列汀治疗组治疗12周后HbAIC下降优于二甲双胍单药治疗组,空腹血糖的降低值显著差别。所以二甲双胍并不能有效控制血糖的患者,但是加用阿格列汀后却可以对血糖进行良好的控制。

1.3.4苯甲酸阿格列汀与磺脲类联合治疗

对于二甲双胍不耐受的患者,磺脲类仍然是广泛使用的药物,但磺脲类较易发生继发失效,所以使得联合用药成为了必然。研究发现,对于使用格列本脲无法控制血糖的患者加用阿格列汀治疗26周后两个治疗组与单用格列本脲组比较均可以显著降低HbAIC。需要指出的是,该研究中空腹血糖的改善较小,HbAIC的改善更多依赖于餐后血糖的改善[7]

1.4苯甲酸阿格列汀与其它DPP-4抑制剂的疗效比较

到目前为止.并没有直接的研究对阿格列汀与其它DPP-4抑制剂的疗效进行比较;也很少有临床研究对其它DPP-4抑制剂之间的疗效进行比较。2011年Esposito发表的meta分析结果提示,临床上使用的4个DPP-4抑制剂(阿格列汀、西格列汀、维格列汀和沙格列汀)与安慰剂相比均可显著降低HbAIC,但HbAIC下降值和达标率4个药物之间无显著性差异,显示同类DPP-4抑制剂疗效相近。2014年Esposito再次发表了1篇纳入78个随机对照研究的meta分析结果提示,阿格列汀降低HbAIC的水平为0.73%,所有纳入研究的DPP4抑制剂降低HbAIC的水平为0.71%。[8]

1.5苯甲酸阿格列汀的安全性与耐受性

1.5.1低血糖和体重改变

低血糖和体重增加是降糖治疗时的主要不良反应。阿格列汀各个剂量单药使用或与其它口服降糖药联用的耐受性良好,与安慰剂相比均不会增加低血糖和体重增加的发生率。单药治疗时低血糖发生率低(1.5%~3.0%),体重变化轻微且无临床意义。阿格列汀在与其它降糖药联用时,低血糖发生率与安慰剂组相似,程度轻微,严重低血糖病例罕见且与安慰剂组无差别。除阿格列汀联合α-糖苷酶抑制剂伏格列波糖(每日三次组)在治疗3个月后体重自基线明显减轻外[9],其它联用方案体重变化轻微。

1.5.2对于特殊人群的安全性

阿格列汀在老年患者和肾功能不全患者等特殊人群中也有良好的疗效和安全性。Pratley等[10]纠综合分析了老年患者(年龄gt;65岁)和年轻患者(年龄lt;65岁)中阿格列汀的疗效和安全性。HbAIC改善方面两组无差异。各治疗组的低血糖发生率均低,且老年患者组与年轻患者组间无差异。各治疗组间和各年龄组间体重变化和血脂变化无差异。Rosenstock[11]报道了针对老年2型糖尿病患者(65—90岁)的多中心临床研究,对阿格列汀和格列吡嗪的疗效和安全性进行了比较,随访1年二者具有相似降糖效果,但是阿格列汀组低血糖发生率低于格列吡嗪组,体重变化也优于格列吡嗪组。这两项研究证实了阿格列汀在老年2型糖尿病患者中的安全性。

对患有轻度、中度、重度肾功能不全和终末期肾病的非糖尿病患者的研究表明,在50 mg剂量下,阿格列汀的暴露剂量分别1.7、2.1、3.2和3.8倍于正常志愿者,因此对于中重度肾功能不全的患者应调节阿格列汀的使用剂量口[12],Fujii等[13]在一项开放前瞻性研究对30例未经胰岛素治疗的血透2型糖尿病患者加用阿格列汀。使用阿格列汀治疗后,餐后血糖、HbAIC。糖化白蛋白的水平自基线均有下降,血清尿素氮、肌酐、尿酸等与用药前无显著差异,所有的患者均未观察到低血糖、肝损伤等不良反应。这就表示了阿格列汀不影响肾功能不全患者的肾功能。

1.5.3其他不良反应

大量临床研究证实阿格列汀耐受性良好。与安慰剂相比无显著的剂量限制性毒性,各剂量组的不良事件相似且轻微。阿格列汀25 mg不良事件发生率与安慰剂和阳性对照药相似,因不良事件中断治疗的发生率也相似。其中最常见的不良反应为鼻咽炎、头疼和上呼吸道感染[14]。尽管资料显示阿格列汀25 mg组胰腺炎发生率略高于阳性对照药,但Monami等[15]对DDP一4抑制剂安全性的meta分析表明,DDP4抑制剂导致胰腺炎的风险与安慰剂和其它药物相似,这提示我们在应用此类药物带来广泛临床效益的同时,需要更多的临床数据来分析其与胰腺炎的关系。

第二章 苯甲酸阿格列汀的合成

2.1综述

通过查阅相关资料可知,苯甲酸阿格列汀的主要工艺路线有以下两种:

①以6-氯尿嘧啶为起始原料,在氢化钠和溴化锂的作用下与2-溴甲基苄腈发生烷基化反应得(1),继而在氢化钠的作用下与碘甲烷反应得2-(6-氯-3 甲基-2,4-二氧代-3,4-二氢-2H-嘧啶-1-基甲基)-苄腈(2)。(2)在碱性条件下与(R)-3-氨基哌啶二盐酸发生取代反应得(R)-2-〔(6-(3-氨基哌啶-1-基)-3-甲基-2,4-二氧代-3,4-二氢嘧啶-1(2H)-基)甲基〕苄腈(3),(3)与苯甲酸成盐制得苯甲酸阿格列汀[16]

②直接以3-甲基-6-氯尿嘧啶为起始原料,在碱性条件下与2-溴甲基苄腈发生烷基化反应制得(1) ,继而与(R)-3-氨基哌啶二盐酸盐发生取代反应得(2),(2)与苯甲酸成盐制得苯甲酸阿格列汀(3)。[17]

2.1.1 工艺路线的的筛选

通过查阅相关的文献可知,直接以6-氯尿嘧啶为起始原料所制得的苯甲酸阿格列汀,它的收率并不是很高,相比较其他的合成工艺条件而言,对反应条件也比较严格;还有就是条件中涉及的碘甲烷是毒性比较大的化学品,如果在合成工艺路线中用碘甲烷则不利于环境的保护,故不适合工业化生产,所以本次实验并不才用此方法,也就是方法①。

第二种方法直接以3-甲基-6-氯尿嘧啶为起原料,在碱性的条件下先发生烷基化反应制得第一步中间体,再进行取代反应制得阿格列汀,最后成盐得苯甲酸阿格列汀。此合成路线的反应条件比与其他的工艺条件相比较是比较温和的,而且收率也比较高,原料和条件中所需要的化学物品比较容易得到,所以本次实验才用此路线进行苯甲酸阿格列汀的合成,也就是方法②,工艺路线如图2.1。

2.2 工艺合成路线

图2.1 苯甲酸阿格列汀合成路线

2.3 分析仪器

仪器: Bruker AV-300 型核磁共振仪(1H-NMR)、质谱仪Agilent 1100

2.4实验试剂

表2.1 试剂

试剂名称

化学式

规格

生产厂家

3-甲基-6-氯尿嘧啶

C5H5C1N2O2

/

/

甲苯

C7H8

AR

南京化学试剂有限公司

三乙胺

C6H15N

AR

南京化学试剂有限公司

2-溴甲基苄腈

C8H6BrN

/

/

R-3-氨基哌啶二盐酸

C5H14Cl2N2

/

/

苯甲酸

C6H5COOH

AR

南京化学试剂有限公司

石油醚(PE)

C6H14

AR

南京化学试剂有限公司

乙酸乙酯(EA)

CH3COOCH3

AR

南京化学试剂有限公司

二氯甲烷(DCM)

CH2Cl2

AR

南京化学试剂有限公司

甲醇

CH30H

AR

南京化学试剂有限公司

2.5实验仪器

表2.2 仪器

仪器名称

规格型号

生产厂家

磁力搅拌反应浴

HWCL-3

郑州长城科工贸有限公司

表2.2 仪器(续)

磁力搅拌器

98-2

上海司乐仪器有限公司

旋转蒸发仪

R-210

BUCHI

低温冷却液循环泵

CCA-20

上海一凯仪器设备有限公司

循环水式真空泵

SHZ-DIII

上海志泽生物科技发展有限公司

磁力搅拌反应浴 磁力搅拌器 循环水式真空泵 低温冷却液循环泵

图2.2 实验室常用仪器

2.6实验过程

2.6.1苯甲酸阿格列汀第一步中间体的合成

图2.3 阿格列汀第一步中间体反应式

2.6.2第一步中间体合成实验步骤

表2.3 苯甲酸阿格列汀第一步中间体合成投料

原料

M

m

n

eq

表2.3 苯甲酸阿格列汀第一步中间体合成投料(续)

6-氯-3-甲基尿嘧啶

160.5

5

0.031

1eq

2-溴甲基苄腈

196

9

0.046

1.5eq

三乙胺

101

6

0.062

2.0eq

甲苯

/

/

/

/

准备一个洁净并且干燥的250ml反应烧瓶,用乙醇洗过且擦干的磁子,用称量纸称取6-氯-3-甲基尿嘧啶5克、2-溴甲基苄腈9克、三乙胺(缚酸剂)6克(西林瓶称取)、溶剂甲苯10毫升,将磁力搅拌反应浴打开并且设定温度为80°;在250ml单口烧瓶中依次加入5g的6-氯-3-甲基尿嘧啶、10ml甲苯、6g三乙胺、9g 2-溴甲基苄腈,再将颗磁子放入到反应烧瓶中,当反应浴温度达到80°且稳定时,将反应烧瓶放入反应浴中,插上回流冷凝管,回流冷凝管用溶剂甲苯冲洗一下,打开回流水开关,回流管上部用气球封住,打开反应浴磁力搅拌,这时,烧瓶中的磁子也开始搅拌,开始反应。取少量原料A放入子弹管中,加一些甲醇溶解,放在反应浴旁,贴上标签,用作点板判断反应程度。

7小时后点板判断反应程度,展开剂用石油醚(PE)和(EA)乙酸乙酯(PE:EA=3:1),判断反应已经完成,取少量反应液于子弹管内,用于之后的点半。关闭磁力搅拌反应浴装置,关闭回流水开关,将反应瓶提出反应浴并冷却,等待后处理。

后处理:将反应瓶装在旋转蒸发仪上,温度设为50°进行旋蒸,在这过程中蒸干溶剂甲苯,蒸干之后用水和乙醇进行洗涤(乙醇:水=1:5),并且加入干净的磁子进行搅拌,析出固体,搅拌半小时后抽虑得白色固体,取样用甲醇溶解于子弹管内,并与反应液点板,判断为同一个点,反应完成。将固体粉末收集于瓶内,贴上标签和反应编号LJ-20150409,产物编号为L-1,白色粉末状。

2.6.3苯甲酸阿格列汀第二步中间体的合成

图2.4 苯甲酸阿格列汀第二步中间体反应式

2.6.4第二步中间体合成实验步骤

表2.4苯甲酸阿格列汀第二步中间体合成投料

原料

M

m

n

eq

L-1

275

2

7.2

1eq

(R)-3-氨基哌啶二盐酸盐

172

1.4

8.6

1.2eq

碳酸钾

138

1.9

14.4

2.0eq

异丙醇:水

/

/

/

/

准备一个洁净并且干燥的250ml反应烧瓶、用乙醇洗过且干燥的磁子、原料阿格列汀第一步中间体、(R)-3-氨基哌啶二盐酸盐、碳酸钾(缚酸剂),配制溶剂异丙醇:水=10:1,回流冷凝管用配好的溶剂冲洗一下,打开磁力搅拌反应浴开关,设定温度加热至65°,且打开磁力搅拌开关;当温度升高到65°左右且稳定时,称取原料A阿格列汀第一步中间体2.0克(取少量放入子弹管内,用甲醇溶解,贴上标签放在磁力搅拌反应浴旁边,备用)、(R)-3-氨基哌啶二盐酸盐1.4克、碳酸钾1.9克,配制溶剂200毫升(异丙醇:水=10:1),将这些加入到烧瓶中,将烧瓶放入磁力搅拌反应浴中,磁力搅拌调整到合适转速,打开回流水开关(管内有水流出即可),开始反应。

4小时后点板,展开剂用二氯甲烷:甲醇=10:1,判断反应未完全反应,反应过夜。

第二天:点板判断反应完全,关闭磁力搅拌反应浴装置,关闭回流水开关,将反应瓶提出磁力搅拌反应浴中冷却,等待后处理。

后处理:将反应瓶中的反应液取出少量放入子弹管里备用,然后将反应瓶中的反应液先过滤,过滤后得到的滤饼再用异丙醇洗涤滤饼,再次旋蒸,蒸干溶剂;得到的再用二氯甲烷(DCM):水=1:1萃取两次,合并有机相用水洗涤两次除去无机盐,再将有机相倒入装有无水硫酸钠的锥形瓶中干燥,干燥后所得的滤液再次旋蒸(20°即可),滤液蒸干呈油状物,加入乙酸乙酯并搅拌溶解,此时有固体洗出来,再加入石油醚继续搅拌,有大量的固体析出,最后过滤即可得到产物。取少量产物(用甲醇溶解)与之前的子弹管里的反应液点板,结果为同一个点,反应即完成。将产物收集于瓶内,贴上标签和反应编号LJ-20150411,产物编号为L-2,为白色粉末状。

2.6.5苯甲酸阿格列汀最终产品的合成

图2.5 苯甲酸阿格列汀最终产物的合成反应式

准备第二步中间体(取少量放入子弹管中溶解备用)、乙醇、苯甲酸、将第二步中间体和乙醇(25ml)混合加入到三颈瓶中,加入磁子搅拌,设定磁力搅拌反应浴温度为70°,待温度达到70°且稳定后向反应瓶中加入苯甲酸,将反应瓶放入反应浴中搅拌,开始反应。

5小时后点板判断反应已经完全,停止装置,让反应瓶冷却至0-5°,继续搅拌析晶过夜后抽虑,晶体用乙醇洗涤、干燥,最后得白色结晶固体。

第一步中间体和第二步中间体已送样,谱图见附录。

第三章 苯甲酸阿格列汀的母核改造

3.1前言

此次选取的改造母核为苯甲酸阿格列汀的原料6-氯-3-甲基尿嘧啶和阿格列汀苯甲酸第一步中间体,以此为基础合成一系列的化合物。

3.2 6-氯-3-甲基尿嘧啶与氯乙腈的烷基化反应

图3.1 3-甲基-6-氯尿嘧啶和氯乙腈的合成反应式

表3.1 6-氯-3-甲基尿嘧啶与氯乙腈反应小试投料量

原料

M

m(mg)

n

eq

6-氯-3-甲基尿嘧啶

160.5

500

3.1

1eq

氯乙腈

75.5

351

4.6

1.5eq

三乙胺

101

626

6.2

2eq

甲苯

/

/

/

/

3.2.1实验步骤

准备150毫升洁净且干燥的反应瓶、磁子、原料6-氯-3-甲基尿嘧啶、氯乙腈、三乙胺、甲苯;将磁力搅拌反应浴温度设定80°,当温度升高到80°且稳定时,用称量纸称取6-氯-3-甲基尿嘧啶500毫克(取少量于子弹管内用甲苯溶解备用)、351毫克氯乙腈(西林瓶称取)、626毫克三乙胺(西林瓶称取);将其倒入反应瓶中并加入溶剂甲苯(适量),用甲苯冲洗回流冷凝管(防污染),之后固定在反应浴中开始反应。

4小时后点板(石油醚:乙酸乙酯=3:1)判断反应已经完全,关闭装置,将反应瓶提出反应浴冷却10分钟后进行旋蒸(除去溶剂),蒸干之后准备后处理。

后处理:在反应瓶中加入水和乙醇(水:乙醇=5:1),加入干净的磁力放在磁力搅拌器上搅拌1小时,最后抽虑干燥得白色粉末状产物,装入瓶中,贴上标签和反应编号LJ-20150309,产物编号LJ-1。

3.3 L-1与R-3-氨基哌啶二盐酸反应

图3.2 L-1与R-3-氨基哌啶二盐酸反应式

表3.2 L-1与R-3-氨基哌啶二盐酸反应小试投料表

原料

M

m

n

eq

LJ-1

199

500

2.5

1eq

3-氨基哌啶二盐酸

172

550

3.2

1.3eq

碳酸钾

138

510

3.7

1.5eq

异丙醇:水=10:1

/

/

/

/

3.3.1 实验步骤

准备150毫升干净且干燥的反应瓶、磁子、原料L-1、3-氨基哌啶二盐酸、碳酸钾、(溶剂)异丙醇:水=10:1;将磁力搅拌反应浴温度设定70°,当温度升高到70°且稳定时,用称量纸称取原料L-1 500毫克(取少量于子弹管内用甲醇溶解备用)、550毫克3-氨基哌啶二盐酸、510毫克碳酸;将其倒入反应瓶中并加入溶剂(适量),用溶剂冲洗回流冷凝管(防污染),之后固定在反应浴中开始反应。反应过夜。

第二天点板判断反应完成(DCM:甲醇=30:1),由于反应液里并非只有一个产物点,所以需要柱层析分离(过柱子),关闭反应装置,让之冷却10分钟,取少量于子弹管内贴上标签,点板备用;蒸干反应液,准备萃取。

本次萃取是利用二氯甲烷(DCM)与水,大概1:1的比例进行萃取,向蒸干的反应瓶中加入10ml水和10ml二氯甲烷,混合后倒入分液漏斗中,摇匀,放气,注意放气时不能将漏斗对着人,以免发生意外;待溶液分层后将下层有机相放入装有无水硫酸钠的锥形瓶中,摇晃后静置,将上清液收集于烧瓶内,准备下一步的柱层析分离(产物不纯,需要柱层析分离)。

柱层析分离,主要分为制砂和装柱两个过程,装柱有湿法和干法,本次实验用的是湿法装柱。由于点板判断反应程度是用DCM:甲醇,所以装柱用DCM装柱;向锥形瓶中倒入硅胶粉,再倒入DCM混合硅胶粉,之后倒入柱中,用增氧泵压实,硅胶面大概是整个柱子高度的三分之一即可(具体可视情况而定);接下来就是制砂,向蒸干的反应瓶中加入二氯甲烷溶解,加入少量精制硅胶粉旋蒸,融入到反应液中的硅胶粉蒸干之后,先缓慢放气,接着关闭循环水式真空泵,防止硅胶粉倒吸带走产物,取少量硅胶溶解于子弹管内并贴上标签备用;制砂完成之后就可将反应瓶中的带有产物的硅胶粉缓慢均匀倒入柱中,再加入少量无水硫酸钠(起缓冲作用),继续用增氧泵压实;配制DCM:水=30:1的溶剂500ml(具体视情况而定),加入柱子上方的溶液瓶中,增氧泵压实准备柱层析分离。

准备试管(或小烧杯),通过增氧泵的加压使溶剂从柱子下方流出来,用试管或者烧杯收集,每个试管用毛细管滴在硅胶板上放在紫外灯下看是否有荧光点,通常情况下第一个出现的荧光点为硅胶板上最上面的点,下方的点随着柱层析分离的进行会陆续出现,然后有荧光点的液体和制砂时取的样品点板,发现是自己所需要的并且是同一个荧光点,收集这些有荧光点的液体旋蒸,蒸干溶剂后为油状物,加入EA溶解,再加入PE有白色固体析出,加入干净的磁子搅拌,最后抽虑干燥得白色粉末状收集于瓶中,贴上标签和反应编号LJ-20150312,产物编号LJ-2。

第四章 实验总结与展望

本次毕业设计成功地完成了对苯甲酸阿格列汀的合成以及对其原料的改造。对于苯甲酸阿格列汀第一步中间体(AG-1)的合成,其形状为白色粉末状,最后计算其收率为70.2%,HPLC检测纯度为97%;第二步中间体(AG-2)为白色粉末状,收率为75.93%,HPLC检测纯度为99.6%;最后的终产物(AG-3)是通过第二步中间体成盐所得到的,收率为80%,HPLC检测纯度为98.3%。通过谱图分析可知各类化合物的结构都是正确的。

苯甲酸阿格列汀作为已经上市的几个DPP-4抑制剂之一,与其他口服降糖药物或胰岛素联合应用,均可显著改善糖化血红蛋白、空腹血糖和餐后血糖;它的降糖疗效和其他已经上市的DPP-4抑制剂类似。目前,国外或者国内都将DPP--4抑制剂作为一线治疗或者二线治疗选择;随着研究的不断深入及治疗的推进,DPP-4抑制剂在将来可能会更加广泛地被推荐为一线用药[18]

致谢

光阴似箭,日月如梭,转眼间我的实习就要结束了。在实习的这段时间里,学习到了课堂上学习不到的知识,也体会到了做技术这行需要严谨的态度和谦卑的心,更重要的是明白了不管工作还是生活都要严肃而认真。

本设计是在张亚安老师的指导下完成的,张老师严谨的治学态度,渊博的学识,平易近人、乐观开朗的生活态度和严谨务实的工作作风给我留下了深刻的印象,同时也鼓舞了我在今后的成长道路上踏实奋进。在此向张老师表示我诚挚的感谢和敬意。

同时还要感谢江苏正大清江制药有限公司的马玉恒马博士还有其他同事、同学的关心和帮助。在毕业实习过程中,马老师给了我精心的指导和帮助,尽可能的为我提供良好的实验条件和前沿的文献资料,并多次给我的研究方向提出建议,在生活和学习方面都给予了极大的关心。让我在三个多月内得到了良好的锻炼和提高,这对我今后的进步和成长意义深远。

本文参考了大量的文献资料,在此,向各学术界的前辈们致敬。

感谢所有关心和帮助我的人以及一直支持我的家人,是你们的关怀给我莫大的信心和动力。

最后,我要特别感谢我院的老师在我多年的求学生涯中给予的无私的帮助! 再一次对上述各位老师和同学致以最诚挚的谢意!

参考文献

[1] 张淑芳. 治疗糖尿病的新药NESINA 获批在日本上市[J]. 中国执业药师, 2010, 12(6): 54.

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