專利名稱：4－(脫二甲氨基)四環(huán)素的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備4-(脫二甲氨基)四環(huán)素的新的制備方法，該方法使用的試劑對環(huán)境不良影響小，從而流出物問題較小，因此，純化較簡單；且所述化合物具有廣泛的治療應(yīng)用范圍。
4-(脫二甲氨基)四環(huán)素未表現(xiàn)出四環(huán)素所特有的抗菌活性，但是，具有在如下專利申請中所描述的明顯治療活性治療糖尿病和其它功能喪失(US5532227,EP599397)；治療炎癥(US5552297,WO9808480)；治療關(guān)節(jié)炎、潰瘍和肌肉疾病(EP435362,586020)；預(yù)防性治療牙齒和牙齦疾病(AU9338201,WO9213515)。這些化合物既可以單獨，也可以與其它藥一起給藥。
在文獻中描述的4-(脫二甲氨基)四環(huán)素的制備方法使用鋅和乙酸混合物。由所要還原的四環(huán)素的三烷基銨鹽起始，使用過量還原劑，即鋅完成C-4氨基的消去反應(yīng)(美國化學(xué)會志J.Amer.Chem.Soc.,80,1654(1958))。也可以用鋅和乙酸還原酸加成鹽得到4-(脫二甲氨基)四環(huán)素，但是，在該特殊情況下的趨勢是產(chǎn)物上的6-羥基也被還原(美國化學(xué)會志J.Amer.Chem.Soc.,76,3568(1954))。
針對在工業(yè)制備4-(脫二甲氨基)四環(huán)素期間，由于未消耗的金屬鋅的存在和鋅鹽的除去而由此產(chǎn)生的成為潛在污染的廢物排放程度和生成的流出物而言，上述方法是成問題的。
由于四環(huán)素衍生物與金屬形成螯合物的能力強，因此，在上述方法生產(chǎn)的產(chǎn)物的純化方面，鋅的存在同樣也成問題；于是，在現(xiàn)有技術(shù)中，有較大量的鋅可能殘存于最終的4-(脫二甲氨基)四環(huán)素中。而應(yīng)該注意的是，4-(脫二甲氨基)四環(huán)素用途最有意義的適應(yīng)征之一是用作金屬蛋白酶(MP)抑制劑(EP435362A)。該化合物的作用模式包括在酶中與鋅配合，因此，在4-(脫二甲氨基)四環(huán)素中鋅的存在可能對其活性產(chǎn)生不利影響。
本發(fā)明的目的在于找到一種清潔的方法，該方法在不使用鋅的情況下消去C-4取代基，從而克服了環(huán)境和純化兩方面存在的問題。
現(xiàn)有技術(shù)中，涉及到4-(脫二甲氨基)四環(huán)素合成的方法是在第一步用甲基碘將所要還原的四環(huán)素甲基化，并在第二步中，用含有鋅和乙酸的混合物還原三甲基銨鹽。
本發(fā)明所述4-(脫二甲氨基)四環(huán)素的合成方法是將C-4二甲氨基消去，其優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)方法之處在于不使用鋅。使用該方法，四環(huán)素三甲基銨鹽的還原是在水溶液中以電化學(xué)方式進行的，由此，與鋅和乙酸的使用有關(guān)的問題也就不存在了；而最終產(chǎn)物，因不像已知的四環(huán)素一樣具有兩性特性，因此，可以通過用有機溶劑萃取將其分離出來，獲得良好的收率且純度高于97％。
本發(fā)明涉及制備4-(脫二甲氨基)四環(huán)素的方法，在有機溶劑(優(yōu)選丙酮)中，用烷基化試劑(優(yōu)選甲基碘)處理所要還原的四環(huán)素；然后，在pH酸性水溶液中，將生成的三烷基銨鹽電解還原。該溶液的pH保持在0.5和5.0之間，優(yōu)選在1.0和3.0之間。于是，得到在C-4位置被還原的四環(huán)素，通過高效液相色譜(HPLC)分析，該化合物的純度一般高于97％。
在第一步，按照如下所述的方法，將要還原的四環(huán)素懸浮于有機溶劑(優(yōu)選丙酮)中，并將懸浮液的溫度保持在25和40℃之間(優(yōu)選在30和33℃之間)，盡管也可以使用在此范圍外的其它溫度；隨后，加入烷基化試劑，優(yōu)選甲基碘。在完成C-4位置上氮原子的烷基化所需的時間期間，在上述溫度范圍攪拌反應(yīng)混合物。一般來說，在30-33℃下，該反應(yīng)在48和72小時之間完成；可以通過HPLC或其它合適的方法控制反應(yīng)過程。在大氣壓下通過蒸餾除去過量的甲基化試劑。通過蒸餾將溶劑的體積減至一般或更少。通過以下兩種途徑分離出在C-4被烷基化的四環(huán)素碘化物鹽在醚(例如異丙醚)的溶液中直接沉淀；或者將殘余物溶于低分子量的醇中，而后加入非溶劑，例如乙醚或異丙醚。
將四環(huán)素的三甲基銨鹽溶于水，并加入酸使溶液的pH保持在酸性，所用酸優(yōu)選濃度30至70％(優(yōu)選50至60％)的乙酸。然后，用惰性氣體(如氮或氬氣)沖洗上述溶液，并將其置于惰性氣氛下的電化學(xué)池中，其中加入用于使電流通過的電解質(zhì)。所述的電解質(zhì)可以是鈉或鉀鹽，如氯化物、溴化物、碘化物或乙酸鹽，特別是氯化鉀，其濃度在0.01和1mol之間，優(yōu)選范圍為從0.1至0.5mol。在電化學(xué)池中，用于將電流施于溶液的電極的結(jié)構(gòu)材料可以選自鉑、汞、不銹鋼或碳，優(yōu)選鉑和汞。
在使四環(huán)素鹽溶液的溫度在10和40℃之間(優(yōu)選20和25℃之間)之后，在池的兩個電極間施加大小在0.5和1.4伏，優(yōu)選1和1.15伏之間的直流電。保持電勢足夠長時間以使四環(huán)素的三甲基銨鹽得以還原。反應(yīng)過程可以通過HPLC來控制。在2至6小時后，有利地達到反應(yīng)終點；盡管在較高和較低溫度下，反應(yīng)分別也可以相應(yīng)地更快或更慢。
反應(yīng)完成后，加入含有鹽酸(0.5至2N)的水溶液，以及可將4-(脫二甲氨基)四環(huán)素溶于其中的有機溶劑(例如氯仿、二氯甲烷或乙酸乙酯，優(yōu)選二氯甲烷)以從水相中萃取還原的四環(huán)素。先用稀鹽酸，而后用水洗滌有機相。將溶液干燥后，減壓濃縮，殘留的乙酸可以與例如環(huán)己烷一起共沸蒸餾。在25-40℃下干燥所得混合物后，得到4-(脫二甲氨基)四環(huán)素黃色固體，由HPLC測得的純度一般高于97％。除去乙酸后，還可以通過用丙酮結(jié)晶使4-(脫二甲氨基)四環(huán)素分離出來。
以下實施例僅僅用于說明本發(fā)明的不同方面，而無論如何不是對說明書和權(quán)利要求的限制。實施例11,4,4α,5,5α,6,11,12α-八氫-3,10,12,12α-四羥基-1,11-二氧代并四苯-2-甲酰胺的制備將10g4-二甲氨基-1,4,4α,5,5α,6,11,12α-八氫-3,10,12,12α-四羥基-1,11-二氧代并四苯-2-甲酰胺懸浮在100ml丙酮中，再將反應(yīng)混合物加熱至30-33℃，而后加入13.7ml甲基碘。在室溫下攪拌72小時后，產(chǎn)物完全溶解，再過24小時后，反應(yīng)完成。在大氣壓下蒸除溶劑，然后將殘余物溶于110ml丙酮。將溶液蒸發(fā)至一半體積，隨后，在1小時內(nèi)將其加入700ml乙醚，接著進行沉淀。然后，將在4位氮被三甲基化的四環(huán)素碘化物鹽在35-40℃下干燥，得到所需化合物，通過HPLC測得其純度大約為97％。
將10mg 4-三甲基銨-1,4,4α,5,5α,6,11,12α-八氫-3,10,12,12α-四羥基-1,11-二氧代并四苯-2-甲酰胺碘化物和38mg氯化鉀溶于5ml乙酸水溶液(50％)中。將溶液放入電化學(xué)池的室中，該室裝有滴汞電極和次級鉑涂層電極。將浸入含0.1mol氯化鉀的50％乙酸水溶液中的參比電極(甘汞)放入該池的另一室中，并用多孔玻璃膜隔開池中的這兩個室。用氮氣沖洗該溶液大約20分鐘。然后，在室溫下，施加-0.85伏(相對于甘汞電極)連續(xù)電流大約2小時。接著，將溶液用0.5ml 2N鹽酸酸化和用5ml二氯甲烷萃取三次。隨后，將合并的有機相用0.5N鹽酸萃取，并用無水硫酸鈉干燥。減壓蒸除溶劑和在35-40℃下干燥之后，分離出以黃色固體形式存在的標(biāo)題化合物，通過HPLC測得其純度大于97％。實施例21,4,4α,5,5α,6,11,12α-八氫-3,10,12,12α-四羥基-1,11-二氧代并四苯-2-甲酰胺的另一種制備方法將500mg 4-三甲氨基-1,4,4α,5,5α,6,11,12α-八氫-3,10,12,12α-四羥基-1,11-二氧代并四苯-2-甲酰胺溶于含有水/乙酸(120ml∶180ml)的混合物中，再將7.5g氯化鉀加入其中。將反應(yīng)混合物脫氣，并在反應(yīng)過程中，將其置于氮氣中。30分鐘后，在兩個不銹鋼電極間施加1.15伏的電勢差，并保持電勢恒定約6小時。反應(yīng)完成后，加入5ml 1N鹽酸和100ml二氯甲烷。進行相分離后，將水相用50ml二氯甲烷萃取兩次。合并有機相，并將其用20ml 0.5N鹽酸水溶液萃取3次。再將有機相用無水硫酸鈉干燥和減壓蒸發(fā)。通過與環(huán)己烷一起共蒸餾除去殘余乙酸。最后，再將所得黃色固體在30和35℃間真空干燥，得到標(biāo)題化合物，通過HPLC測得其純度大于97％。實施例31,4,4α,5,5α,6,11,12α-八氫-3,5,10,12,12α-五羥基-6α-甲基-1,11-二氧代并四苯-2-甲酰胺的制備將10g強力霉素分散在100ml丙酮中，再將反應(yīng)混合物置于30-33℃的恒溫槽中，并加入13ml甲基碘。通過觀察發(fā)現(xiàn)懸浮液的顏色或溫度沒有改變。在室溫下攪拌48小時后，完全溶解；再過24小時后，反應(yīng)完成(經(jīng)HPLC測定轉(zhuǎn)化率＞96％)。在大氣壓下蒸除溶劑，并將殘余物溶于甲醇(35ml)和用乙醚(700ml)使之沉淀。將生成的黃色固體過濾后，用乙醚洗滌，再于35-40℃下干燥，得到三甲基銨鹽，通過HPLC測得其純度大于96％。
將200mg 4-三甲基銨-1,4,4α,5,5α,6,11,12α-八氫-3,5,10,12,12α-五羥基-6α-甲基-1,11-二氧代并四苯-2-甲酰胺碘化物溶于水/乙酸(48ml∶72ml)混合物，再將3g氯化鉀加入其中。將反應(yīng)混合物脫氣，并在反應(yīng)過程中，將其置于氮氣中。30分鐘后，在兩個不銹鋼電極間施加1.15伏電勢差并保持電勢恒定約6小時。反應(yīng)完成后，加入5ml 1N鹽酸和60ml二氯甲烷。進行相分離后，將水相萃取兩次，且每次用60ml二氯甲烷。合并有機相，并將其用稀鹽酸水溶液萃取3次。再將有機相用無水硫酸鈉干燥和減壓蒸發(fā)。用環(huán)己烷趕走殘余乙酸。最后，在室溫下，再將所得黃色固體真空干燥，得到標(biāo)題化合物，通過HPLC測得其純度大于98％。
權(quán)利要求
1.通過還原四環(huán)素的銨鹽制備4-(脫二甲氨基)四環(huán)素的方法，其特征在于所述還原反應(yīng)通過電化學(xué)方式實施。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其中的還原反應(yīng)用相應(yīng)三甲基銨鹽實施。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述方法，其中的鹽是在酸性水溶液中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述方法，其中的酸性水溶液中含有乙酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述方法，其中的溶液中還含有其它電解質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述方法，其中所述電解質(zhì)是濃度為0.01至1摩爾的乙酸鈉、氯化鉀、碘化鉀、溴化鉀、氯化鈉、碘化鈉、溴化鈉或其中兩種或更多種的任何混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任何一項所述方法，其中的還原反應(yīng)在使用電勢基本上恒定的直流電的情況下進行。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述方法，其中的電勢為0.5至1.5伏。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任何一項所述方法，其中使用至少一種鉑、汞、不銹鋼或碳電極。
全文摘要
本發(fā)明涉及制備4－(脫二甲氨基)四環(huán)素的方法,且該化合物具有治療用途。所述方法包括用甲基化試劑處理作為起始物的四環(huán)素,然后,在足夠電解質(zhì)存在下,將生成的三甲基銨鹽通過在酸性pH的水溶液中電解而進行還原;并在兩個合適電極間施加電勢為0.5—1.5伏的直流電直至反應(yīng)完成;通過用有機溶劑萃取將4－(脫二甲氨基)四環(huán)素分離出來。
文檔編號C07CGK1236775SQ9910515
公開日1999年12月1日 申請日期1999年4月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月26日
發(fā)明者W·赫吉, J·加林多, P·桑托斯, L·加瓦霍 申請人:霍維奧尼·英特有限公司