第28卷第1期
2019年3月淮海工学院学报(
自然科学版
)
Journal of Huaihai Institute of Technology
(
Natural Science Edition)
Vol.28 No.1
Mar.2019
DOI:10.3969/j.issn.1672-6685.2019.01.015利奈唑胺合成新进展*?
吴煜然1a,任抒婷1a,刘书豪1a,王有宪1a,王 蕾1a,刘玮炜1a,b,2
(1.淮海工学院a.药学院;b.江苏省海洋药物活性分子筛选重点实验室,江苏连云港 222005;
2.江苏省海洋资源开发研究院,江苏连云港
222005
)
摘 要:利奈唑胺是第一个人工合成的噁唑烷酮类抗生素,主要用于治疗革兰氏阳性球菌引起的感
染.利奈唑胺独特的作用部位和作用方式使其不易与其他抗菌药发生交叉耐药,具有良好的治疗效果,在临床上得到广泛应用.综述了近5年利奈唑胺的合成方法,并对各种方法进行了分析比较.
关键词:利奈唑胺;合成方法;噁唑烷酮中图分类号:TQ465 文献标识码:A 文章编号:1672-6685(2019)01-0064-04
New Progress in Synthesis of LinezolidWU Yuran1a,REN Shuting1a,LIU Shuhao1a,WANG Youxian1a,WANG Lei 1a,LIU Weiwei
1a,b,2
(1.a.School of Pharmacy;b.Jiangsu Key Laboratory of Marine Pharmaceutical Compound Screenin
g
,
Huaihai Institute of Technology,Lianyungang 222005,China;2.Jiangsu Marine Resources Development Research Institute,Lianyungang 222005,China)
Abstract:Linezolid is the first synthetic oxazolidinone antibiotic,which is mainly used to treat in
-
fection caused by Gram-positive bacteria.Linezolid is not easy to cross-resistance with other anti
-
biotics because of its unique site and mode of action.It has good therapeutic effect and has been
widely used in clinic.In this paper,the synthesis methods of linezolid in recent five years werereviewed,and the various methods were analyzed and compared.Key words:linezolid;synthesis methods;oxazolidinone
利奈唑胺(linezolid),化学名为(S)-N-[[3-[3-氟-4-(4-吗啉基)苯基]-2-氧代-5-噁唑烷基]甲基]-乙酰胺,2000年获得美国FDA批准上市,是第一个化学全合成的应用于临床的新型噁唑烷酮类抗菌药,主要用于治疗由耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)以及耐万古霉素肠球菌(VRE)引起的感染[1-2].与其他药物不同,利奈唑胺具有独特的作用机制,它不影响肽基转移酶活性,只作用于翻译系统的起始阶段,抑制mRNA与核糖体连接,阻止70S起始复合物的形成,从而抑制细菌蛋白质的合成[3-4].因其独特的作用位点和作用方式,利奈唑胺不易与其他抑制蛋白合成的
抗菌药发生交叉耐药,同时在体外也不易诱导细菌耐药性的产生,对革兰氏阳性球菌有着很好的抑菌活性,是一种极具临床应用价值的新型抗菌药[5-6]
.
噁唑烷酮母核的构建是利奈唑胺(结构式见图
1)合成中的关键步骤,可通过异氰酸酯与环氧乙烷反
应,或酰胺与卤代醇的取代成环反应合成,也可直接引入该噁唑酮结构[7-8]
.本文介绍了近5年利奈唑胺
合成的进展,并比较了各种合成方法,以便为利奈唑胺的制备寻找一条更适合工业化生产的合成路线.
*收稿日期
:
2019-02-04;修订日期:2019-02-27
基金项目:江苏省高校优势学科建设工程资助项目;江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX18-2580,KYCX18-2588
);
江苏省海
洋生物技术重点实验室开放课题(HS2014007);国家海洋公益性行业科研专项(201505023);连云港市“521工程”资助项目
(LYG52105-2018023
)
作者简介:吴煜然
(
1996-),女,江苏泰州人,淮海工学院药学院硕士研究生,主要从事有机合成方面的研究,(E-mail)2541973560@qq.com.
通讯作者:刘玮炜(1965-),女,江苏滨海人,淮海工学院药学院教授,博士,主要从事有机合成方面的研究,(E-mail)liuweiwei255@163.com.图1 利奈唑胺的结构式Fig.1 Structural formula of linezolid
1
合成方法分析比较
1.1 合成方法1McCarthy[9]以3,4-二氟苯甲酸4为原料,通过Curtius重排生成异氰酸酯中间体7,与手性环氧化物3反应得到关键中间体希夫碱8,最后酸催化水解希夫碱后乙酰化得到利奈唑胺(见图2).此路线反应条件比较温和,且其中的关键中间体8由结晶固体从反应混合物中分离出来,无需经过柱层析法提纯,但引入氨基的环节仍旧使用了叠氮钠,反应过程存在较大的安全隐患.1.2 合成方法2白平等[10]以中间体3-氟-4-吗啉基苯胺9在三氟甲磺酸锂催化下与R-环氧氯丙烷直接缩合,得到(R)-N-(3-氯-2-羟基丙基)-3-氟-4-吗啉基苯胺10,经氯甲酸甲酯酰化后,通过Gabriel
反应及酰化反
应,最终得到利奈唑胺(见图3
)
.此合成路线仅4步
反应,过程中用三氟甲磺酸锂代替了叔丁醇锂和正丁基锂,原料易得,且整个反应过程无需在低温下进行,操作简便,总收率达到63%.
图2 合成路线1
Fig.2 Synthetic route 1
图3 合成路线2
Fig.3 Synthetic route 2
杨勇等[11]以4-氯乙酰乙酸乙酯13为起始原料
,
经不对称还原、乙酰化反应得到中间体(S)
-3-乙酰
氧基-4-氯丁酸乙酯15.该中间体与3-氟-4-吗啉基苯胺9缩合后再经氨解、霍夫曼降解、乙酰化、环合等一系列反应得到利奈唑胺(见图4).该路线避免了易燃易爆物和有毒试剂的使用,反应条件温和,操作简便,所得成品纯度高,但在构建噁唑烷酮五元环
时使用了CDI
等价格相对较高的试剂,成本较高.
56
第1期吴煜然等
:
利奈唑胺合成新进展图4 合成路线
3
Fig.4 Synthetic route 3
徐辉等[12]以3,4-二氟硝基苯为原料合成了中
间体3-氟-4-
吗啉基苯胺9.合成反应所使用的碱为三乙胺,易于挥发,价格较高.甲酸铵作为硝基的还原剂,虽然可以不使用高压釜,但在反应后投入的甲酸铵会变成碳酸铵,并在后处理过程中进入污水,给污水处理带来较大压力,且影响产物纯度.2018年Janakiramudu等[13]改进了中间体9的合成方法,用低价、低毒易处理的无机碱碳酸钠代替三乙胺,以铁粉还原硝基,对环境和设备危害小,更符合扩大生产使用原则(见图5).图5 3-氟-4-吗啉基苯胺的合成Fig.5 Synthesis of 3-fluoro-4-morpholinyl aniline1.3 合成方法3金磊等[14]从可工业化生产放大的角度,将3-氟-4-吗啉基苯胺9,经酰化反应生成N-Cbz保护的中间体N-苄氧羰基-3-氟-4-吗啉基苯胺24,与(S)-1-乙酰氨基-2-乙酰氧基-3-氯丙烷23环合生成利奈唑胺,总收率达到70%(见图6).该工艺反应条件温和,使用的试剂低危、低毒,是环境友好型生产放大工艺.袁东升[15]对该合成方法进行了改进,在惰性溶剂中,使用碱性催化剂叔丁醇锂,促进中间体24与卤代烃25发生亲核取代反应,并作为缚酸剂中和生成的氯化氢.同时,活化羟基进攻酰胺的羰基成环,得到目标噁唑酮结构.选用Pd/C作为催化剂脱苄
基保护基,最后乙酰化,仅通过3步反应完成目标产物利奈唑胺的合成(见图7).此合成路线反应条件更为绿色温和,中间产物以及最终产物纯化操作更简便,总收率高,产品纯度好,产物的立体构型得到保持,易于实现工业化放大生产.
图6 合成路线
4
Fig.6 Synthetic route 4
1.4 合成方法4滕江波等[16
]将易于获得的4-溴-3-氟苯胺28上
Cbz保护,与(S)-N-[2-乙酰氧基-3-氯丙基]乙酰胺
反应合成了利奈唑胺的中间体(S)-N-[(3-(
3-氟-4-
溴苯基)-2-氧代-5-恶唑烷基)甲基]乙酰胺
30
,合成
路线如图8所示.此路线反应条件温和,操作简单,收率高,产物纯度高,成本低,适合于工业生产,且中间体30
的合成对进一步合成利奈唑胺和以后开发
噁唑烷酮类新药化合物均具有重要意义.
66淮海工学院学报
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月