（分析化学专业论文）氧雄龙的合成及其质量标准的制定.pdf

郑州夫学硕l 学位论文 中文摘要 氧雄龙是一种脂质与蛋白代谢改善剂，能促进体内蛋白的同化作用。近年来被用作艾滋 病、严重烧伤、骨质疏松症和儿童t u r n e r 综合征等的辅助用药。本文对其原料药的合成工 艺路线的选择及优化、原料药的结构确证和原料药及其制剂的质量控制方法进行了较为系统 深入的研究，以有利于在实际生产中对其进行质控。 工艺研究方面，本文综合目前国内外有关合成氧雄龙的各种路线，本着操作简便、成 本低廉、对环境污染小的原则，确定并优化了以美雄诺龙为起始原料，经溴化、脱溴、氧化、 还原环合四步得到目标物的合成路线。第一步反应采用溴素直接滴加，减少了溴的损失；第 三步中采用臭氧氧化，安全环保。各步反应进程均以t l c ( 硅胶g ，甲苯一异丙醇：9 ：1 ， 1 0 硫酸乙醇1 1 0 c 显色) 监控，工艺路线简便可行，总收率为3 5 2 。对所合成的精制品 通过元素分析、紫外、红外及核磁共振等方法进行了结构确证，证实了该化合物的结构。 原料药质量研究中重点对有关物质，有机溶剂残留量，含量测定方法及稳定性进行了考 察。采用t l c 法检查有关物质，点样于硅胶g 板上，展开剂为甲苯异丙醇( 9 0 ：1 0 ) ，显 色剂为硫酸：乙醇( 1 ：9 ) 。实验显示该法专属性较好，能有效分离中间体及降解产物；有 较高的灵敏度，最低检测限为o 5 9 p g ；且耐受性好，准确度高，能用于有关物质的控制。本 品在合成和精制过程中使用了甲醇、乙醇、四氢呋喃、n , n - - 甲基甲酰胺和乙酸乙酯等有机 溶剂，本文采用气相色谱法检测了其有机溶剂残留量。原料药的含量测定首选容量法，先用 乙醇钾醇解其内酯，后以酚酞为指示剂，以盐酸反滴定，结果准确可靠。初步的稳定性考察 表明，在高温、高湿及光照条件下，其有关物质随时间稍有增加，其他较为稳定，因此本品 应于室温下遮光密闭保存 片剂质量研究中重点考察了有关物质、崩解时限、含量均匀度、含量测定方法，并用流 动注射化学发光法进行了初步探索同样以t i c 检查了有关物质。采用g c 法测其含量， 色谱柱为s e - 3 0 ( 3 0 m x 0 3 2 r a m , i g m ) 。载气为氮气。氧雄龙对c e ( i v ) - s 0 3 2 体系的化学发光有 较强的增敏作用，据此建立了氧雄龙的流动注射化学发光测定法方法的线性范围和检出限 分别为o 1 1 0 m g l 和4 8 x 1 0 - 3 m g l ，相对标准偏差( n = l l ，c = i 0 m g l ) 为3 3 本文所确定的工艺路线简捷环保，切实可行，对原料药及其制剂进行了较为完善的质量 研究，方法成熟，可以有效地控制和评价氧雄龙及其制剂的质量，为新药申报提供了依据。 关键诃t 氧雄龙；质量标准；有机溶剂残留；含量测定；流动注射化学发光 郑州人学硕i ：学位论文 a b s t r a c t o x a n d r o l o n e ，w h i c hi s a ni m p r o v e ro fl i p i da n d p r o t e i nc a t a b o l i s m ，c a np r o m o t et h e a s s i m i l a t i o no fb o d yp r o t e i n i ti su s e da sn i la s s i s t a n td r u gf o rh i v - i n f e c t i o n , s e v e r eb u mi n j u r y , o s t e o p o r o s i sa n dc h i l d - nt u r n e rs y n d r o m e t h i sp a p e rp r e s e n t sas y s t e m a t i c a lr e s e a r c ho nt h e s e l e c t i o no fs y n t h e s i sr o u t eo ft h ed r u gs u b s t a n c ea n di t ss t r u c t u r a le s t a b l i s h m e n ta n dt h eq u a l i t y c o n t r o lm e t h o d o l o g yi no r d e rt oc o n t r o li ti nt h ec o u r s eo f t h ea c t u a ly i e l d s a f t e rs y n t h e s i z i n ga nk i n d so f t h es y n t h e s i sr o u t e so f o x a n d r o l o n ei nt h eh o m ea n da b r o a d s , t h ep a p e re s t a b l i s h e sa n do p t i m i z e st h es y n t h e s i sr o u t et h a tt h es t a r l i n gm a t e r i a l ，m e s t a n o l o n e , i s s u f f e r e dw i t hb r o m i n a t i o n d e b r o m i n a t i o n , o x i d a t i o na n d r e d u c i t i o nt oo b t a i no x a n d r o l o n e a c c o r d i n gt ot h ep r i n c i p l eo f b r i e f o p e r a t i o n , l o w - c o s ta n dl o w - c o n t a m i n a t i o n i nt h ef i r s ts t e p ，t h e b r o m i n ei sa d d e dd i r e c t l yt oa v o i dl o s i n ga n di ti ss a f e t ya n di n n o x i o u st oi l o z o n ei nt h el h i r d s t e p e a c hr e a c t i o ni s j u d g e dt ob ec o m p l e t eb yt l ca n a l y s i so ns i l i c ag e l6 0p l a t e sw i t hd e t e c t i o n b ys p r a y i n gw i t h1 0 s u l p h u r i ca c i di ne t h a n o ls o l u t i o na n dh e a t i n ga t1 1 0 t h ec r a f tr o u t ei s b r i e fa n df e a s i b l ea n dt h et o t a ly i e l di s3 5 2 t h es t r u c t u r a le s t a b l i s h m e n ti sm a d ef o rt h e c o m p o u n d 训t l it h em e t h o d so f e l e m e n t sa n a l y s i s ，u v , n ln m ra n di t ss t r u c t u r ei sc o n f o r m e d ht h eq u a l i t yr e s e a r c h o fo x a n d r o l o n et h i sp a p e rf o c u s e so ns t u d i e so fs y s t e m a t i c a l m e a s u r i n gm e t h o d o l o g yo fr e l e v a n ts u b s t a n c e s ，r e s i d u a lo r g a n i cs o l v e n t s ，c o n t e n t sa n dt h e s t a b i l i t y i nt h ee x a m i n a t i o no fr e l e v a n ts u b s t a n c e ，a p p l yt h es a m p l es o l u t i o n st os i l i c ag e l6 0 p l a t e s ，a n dt h ee h i a n ti sam i x t u r eo ft o l u e n ea n di s o p r o p y la l c o h o l ( 9 0 ：1 0 ) a f t e rt h es o l v e n t e v a p o r a t i o n , s p r a yw i t h1 0 s u l p h u r i ca c i d 咄e t h a n o ls o l u t i o na n dh e a t i n ga t1 1 0 i ti s s e l e c t i v et os e p a r a t et h ei n t e r m e d i a t e sa n dd e g r a d a t i o np r o d u c t i o n s ，t h es e n s i t i v i t y , t o l e r a n c ea n d a c c u r a c ya r eg o o dt oc o n t r o lt h er e l e v a n ts u b s t a n c e s s o m eo r g a n i cs o l v e n t ss u c ha sm e t h a n o l , e t h a n o l ，t c t r a h y d r o f u r a n , n , n - d i m e t h y l f o r a m i d aa n de t h y la c e t a t ea r eu s e di n t h ec o h r a eo f s y n t h e s i sa n dr e f i n i n g t h er e s i d u a lo r g a n i cs o l v e n t sa r ed e t e r m i n e db yg c t h ep r e f e r e n t i a l m e t h o dt od e t e r m i n et h ec o n t e n to f m ed r u gs u b s t a n c ei sv o l u m e t r y f i r s tt h el a c t e n ei so p e nw i t h na l c o b o l y s i sr e a c t i o n , t h e na p p l y e sac o u n t e rt i t r a t i o nw i t hh y d r o c h l o r i ca c i di nt h ep r e s e n to f p h e n o l p h t h a l e i n i ti si n d i c a t e dt h a to x a n d r o l o n ei sm t h e rs t a b l eb e s i d e st h er e l e v a n ts u b s t a n c e s a r ci n c r e a s i n gs l i g h t l yo nt h ec o n d i t i o n so f h i g ht e m p e r a t m e h i g hh u m i d i t ya n di l l u m i n a t i o n s oi t i sn e c e s s a r yt op r e s e r v ei ti nw e l l - c l o s e d ，l i g h t - r e s i s t a n tc o n t a i n e r sa tr o o mt e m p e r a t u r e 2 郑州大学顾i ：学位论文 t h er e l e v a n ts u b s t a n c e s ，d i s i n t e g r a t i o n , u n i f o r m i t ya n dc o n t e n t sa r ei n v e s t i g a t e de s p e c i a l l yi n t h et a b l e t sq u a l i t yr e s e a r c h t h et l ci sa l s ou s e dt od e t e c t t h er e l e v a n ts u b s t a n c e s t h ec o n t e n t so f t h et a b l e t sa r ed e t 蛐e db yg cw i t has e - 3 0 ( 3 0 m x o 3 2 r a m , 1 岬) c o l u m na n dt h ec a r r i e ri s n i t r o g e n as i m p l ec h e m i l u m i n e s c e n c em e t h o df o rt h ed e t e r m i n a t i o no fo x a n d r o l o n ew i t hf l o w i n j e c t i o nt e c h n i q u ei sp r o p o s e d , w h i c hi sb a s e do no x a n d r o l o n ee n h a n c i n gt h ec h e m i l u m i n e s c e n c e f r o me e r i u m ( i v ) - s u l p h i t es y s t e m t h el i n e a rr a n g ef o ro x a n d r o l o n ei s0 1 1 0 m g la n dt h el i m i t o f d e t e c t i o n i s 4 8 x l 矿m g c l t h er e l a t i v es t a n d a r d d e v i a t i o n ( n = 1 1 ，c = i 0 m g l ) i s 3 3 t h eb r i e fs y n t h e s i sr o u t ei sl o w - c o n t a m i n a t i o na n df e a s i b l e ac o m p a r a t i v e l y d c ds t u d y w h o s em e t h o d sa r ec l a s s i c a li sc a n i e do u tf o r t h eq u a l i t yo fc h u gs u b s t a n c ea n di t sp r e p a r a t i o n t h i sq u a l i t yc r i t e r i o nc a nb eu s e dt oc o n t r o la n de v a l u a t eo x a n d r o l o n ea n di t sp r e p a r a t i o n sq u a l i t y t h es t u d yh e l p st ot h en e w d r u g sd e c l a r i n g k e y w o r d s ：o x a n d r o l e n e ；q u a l i t yc r i t e r i o n ；r e s i d u a lo r g a n i cs o l v e n t s ；c o n t e n td e t e r m i n a t i o n ； h o w - i n j e c t i o nc h e m i l u m i n e s c e n c e 3 郑州人学硕1 ：学位论文 引言 在药物当中，甾体类药物是较为重要的一类f l 】，主要包括体内甾体激素及其衍生物、其 它激动剂和拈抗剂甾体类药物按化学结构可分为雄辔烷类、雌甾烷类和孕甾烷类化合物， 其中雄甾烷类药物主要包括雄激索和蛋白同化激素。雄激素具有维持雄性性器官的发育和促 进第二性征发育的作用，并具有蛋白同化活性，能促进蛋白质合成，减少蛋白质的分解代谢， 保持氮的平衡。睾酮是分离出的第一个也是最常见的天然雄激素。对睾酮进行化学结构改造 ( 如1 9 - 去甲基、a 环取代、a 环并环等修饰) 就可使雄激素活性降低，蛋白同化活性增加。 氧雄龙即是由结构改造而获得的一种蛋白同化药物。 氧雄龙是一种合成睾酮衍生物，属于1 7 a 烷基化的蛋自同化类同醇，于1 9 6 2 年合成成 功【2 】，化学名为1 7 晦基一1 7 e t - i 甲基2 _ 氧杂_ 5 p 雄甾烷- 3 一酮，结构如图l 。从结构上看p 】， 氧雄龙源自睾酮但又具有新的化学结构。氧雄龙不具有大多数睾丸激素通常有的l 3 - 酮结 构，而是在2 位上以氧原子代替了亚甲基。这一特殊结构大大增强了其蛋白同化活性而降低 了雄激素活性据报道【4 】，氧雄龙的蛋白同化与雄激素活性比率为1 0 ：1 ，口服给药后，其 蛋白同化活性是睾酮的1 0 倍，而雄激素活性仅是其1 1 0 i l 5 】 图l 氧雄龙结构式 氧雄龙作为一种辅助用药，临床上用于治疗分解代谢性疾病如h i v 引起的肌肉萎缩、 大型手术或严重烧伤而致的体重下降、神经肌肉病及酒精肝等已经3 0 多年了翻其片剂由 b i o - t e e h n o l o g yg e n e r a l 公司生产，在6 0 年代初就由f d a 批准上市，先后在德国、美国、 日本等国以v a r , l i r i d e x , a n f i t r i o l ，l o n a v a r , p r o v i t a r , v a s o r o m e 等商品名上市，并于 1 9 8 0 年开始一直被美国药典收载至今1 6 1 氧雄龙最初用于提高肌肉的强度和硬度，由于它能 促进蛋白合成而几乎没有副作用，故倍受使用者青睐。后来被广泛用于分解代谢紊乱的治疗。 严重代谢导致的肌肉流失是已确认的大部分烧伤患者的并发症2 一川+ ”。尽管有良好的营养 补充且较早的创面愈合，但由于强烈的代谢响应而使原来的以脂肪产生能量转为利用机体蛋 白合成葡萄糖，因此还是会发生明显的非意愿性体重下降。临床表明，提供外源性蛋白同化 药物氧雄龙可削弱机体的代谢亢进、增加细胞内氨基酸的有效利用从而加快烧伤及创伤后体 重和肌肉的恢复( t l - j 3 】恢复速率可提高4 倍 2 0 - 2 9 】，而且停药后仍能保持6 个月的增长氧雄 龙亦能改善酒精肝、慢性阻塞性肺炎等慢性分解代谢患者的机体组成、肝脏功能、存活率和 营养不良状况 3 ” 接下来的研究发现，氧雄龙对瑚 v 引起的消瘦的治疗也颇有疗效。最初因h v 感染而 致的莫名其妙的消瘦被称为“瘦病, 3 2 2 。1 9 8 7 年疾病控制中，0 ( t h e c e n t e r s f o r d i s e a s e c o n t m l ) l 郑州大学硕士学位论义 将a i d s 特征病情确定为“消瘦综合症”i ”】。以前和现在的对y - h i v 感染者的研究证明，消 瘦与增加死亡率1 3 ”、加快病情发展1 3 6 - 3 7 1 、削弱机体健康及功能有很大关系”8 1 。尽管h i v 感染者消瘦的主要因素是减少了能鼙的吸收”9 - 4 0 ! ，但营养治疗4 ”和基于药理的食欲刺激“”1 都不能持续地恢复消瘦的组织。短期研究表明，以氧雄龙对h w 病人进行的试验具有很好 的临床疗效，病人的机体组成、肌肉功能和营养状态都有明显改善。b e r g e r 等m 咐6 3 名体 重f 降超过1 0 的h i v 男性患者进行了研究，其中以1 5 r a g d a y 的剂量随机接受氧雄龙治疗 的患者在1 6 周内平均体重增加了o 6 k g ，而安慰剂对照组却f 降了1 1 k g 。这说明氧雄龙对 改善体重、食欲和物理性活动都有重夫意义。三个氧雄龙抵抗性联合试验证明氧雄龙的联合 治疗非常有效4 “”。r o m e y n 和g u n n 的实验指出氧雄龙的联合治疗比单用氧雄龙能获得更 好的效果。s t r a w f o r d 等人发现联合用药和抵抗性实验对体重改善、氮含量的保持、体力的 缺乏、骨矿物质的含量和减少脂肪都有重要意义。另外，机体上部和较低部位的肌力和肌肉 功能都得到了明显的提高。p h a r o 等指出在氧雄龙的抵抗性实验中氧雄龙对体重和生活质量 有明显的剂量反应。 文献中亦有对包括神经肌肉紊乱在内的各种紊乱的报道1 4 冽。氧雄龙在改善机体组成、 肌肉功能、功能限制、肺功能和创伤及老年人的肥胖、血脂紊乱和慢性精神病方面都有很好 的临床疗效。 氧雄龙口服吸收非常好，在l 小时内血药浓度达峰值。其蛋白同化作用通过直接和间接 机制发生：直接作用为通过有效利_ h j 氮基酸促进蛋白质的合成和通过增加骨骼肌中a r 受体 的表达而直接提高肌肉质量；间接作用是通过竞争性结合肾上腺皮质激素受体从而抑制蛋白 的分解代谢。 与其它蛋白同化类固醇药物相比，氧雄龙有如下优点：可口服给药；有较高的蛋 白同化雄激素比率；经肾代谢，而不是肝，没有明显的或不可逆的肝毒性，亦无肾毒性的 报道。大量试验表明，在规定的剂量内几乎没有其它雄激素类固醇的不良反应。临床试验 中最常见的不良反应为短暂的转氨酶水平升高和高低密度脂蛋白水平的变化，停止服药后 此症状即复原。 目前氧雄龙在我国尚未上市，按照中国食品和药品监督管理局的有关规定，氧雄龙属3 ( 1 ) 类新药。对该药的研究将具有较大的社会价值和经济效益。 2 郑州大学硕七学位论文 第一部分氧雄龙的合成及结构确证 l 文献综述 综合国内外文献，氧雄龙的制各路线有如下二类： 一：以1 7 p 羟基一1 7 p 甲基一5 p 雄烷一1 一烯- 3 一酮为原料，经氧化、还原而得。据氧化方法不 同又分为：( 1 ) 、0 3 氧化”月；( 2 ) 、p b ( o a c ) 4 和o s 0 4 氧化”7 】。合成路线： 1 o a 2 p b ( o a c ) 4 o s 0 4 二：以表雄酮为起始原料，经氧化、还原、狄克曼缩合水解、缩酮化、奥氏氧化、格氏加 成、水解、拜尔一维列格氧化8 步反应合成目标物氧雄龙，总收率为2 1 旧。 合成路线： 三：以美雄诺龙为原料，经过成烯、氧化开环、还原环合等反应得氧雄龙，按具体工艺不 同又有两种； ( 1 ) 经脱氢、羟基化、氧化、还原四步反应合成目标物，总收率为3 3 s t l 合成路线： 3 郑州大学硕七学位论文 t h fc h 2 c 1 2 焦碘酸钠 ( 2 ) 经溴化、脱溴、氧化、还原环合等步骤得目标物氧雄龙”。 合成路线： t h f 。c h 3 c o c h 3 。o s 0 4 1 0 3 m e o h 2 n a o h h c i n 一叩基吗啡氯氧化物 d m f n a b h 4 1 ，0 - 1 1 5 0 c 2 本实验采用工艺 本实验以美雄诺龙( m e t h y l a n d r o s t n o l o n e ) 为起始原料，经溴代、脱溴、氧化，还原环 合等反应步骤得到目标物氧雄龙，总收率为3 5 2 。反应式如下； 4 郑州大学硕士学位论文 h b r z t h f 1 0 3 m e o h 2 n a o h 3 采用本工艺路线的理由 本文从原科及试剂来源、工艺周期、生产操作、产品收率和环境保护等方面综合考察 比较了上述三类路线第一类方法步骤简单、操作简便，但所用原料不易得到，尤其在2 中用到了四乙酸铅和四氧化锇，前者容易污染环境，后者不仅有剧毒，而且价格昂贵，因 此这两条路线均不适合采用。第二类方法其所用的原料较常见，然而步骤较复杂，从而导 致收率较低，这在生产上是应该避开的。第三类方法中由于( 1 ) 也用到了四氧化锇，且其 他试剂也不易得到；( 2 ) 先用溴化帮进行选择性取代反应，然后脱溴化氢成烯，接着以臭 氧为氧化剂打开烯键，最后以硼氢化钠还原成环而得目标物，此路线原料及试剂易得，特 别是氧化步使用了臭氧，价廉环保，适于工业化生产，故本文在( 2 ) 的基础上进行了适当 的改进，从而更有利于生产操作。 4 实验部分 4 1 仪器与试药 熔点仪：y r t - 3 熔点测定仪，天津大学精密仪器厂 循环水式多用真空泵，河南巩义市英峪仪器有限责任公司 d h g 9 0 0 3 恒温鼓风干燥箱，深圳江河科学仪器有限公司 f z g 1 5 真空干燥箱，常州市欧拿干燥设备有限公司 j s f - f c 型臭氧发生器，苏州沽新空调净化设备有限公司 8 5 - 2 型恒温磁力搅捧器，河南豫华仪器有限公司 w z z - 2 b 自动旋光仪，上海物理光学仪器厂 美雄诺龙；浙江仙居君业药业有限公司 其它试剂均为市售分析纯或化学纯。 郑州人学硕i 二学位论文 4 2 2 一溴。1 7 b 一羟基一1 7 c t 甲基一5 c t 一雄烷3 。酮的制备 在2 5 0 m l 反应瓶中，投入美雄诺龙l o g ( 3 3 m m 0 1 ) ，四氢呋喃1 0 0 m l ，冰水浴调温至6 3 2 ， 滴加溴紊5 6 8 9 ( 3 5 5 r e t 0 0 1 ) ，约十分钟滴完，继续搅拌反应，保持温度在6 c 左右，t l c 检 测反应终点，约2 小时反应完全搅拌f 加饱和碳酸氢钠溶液使略显碱性，加入1 0 0 m l 乙酸 乙酯和4 0 m l 水。分液，水层以乙酸乙酯萃取二次，合并有机层，无水硫酸钠干燥。减压浓 缩至有大鼙同体析出，过滤，用乙酸乙酯重结晶，得溴代物1 0 4 5 9 ，m p 1 9 6 1 9 8 1 2 ( 文献值 1 5 9 1 1 9 5 1 9 7 3 2 ) ，得率8 2 6 。 工艺优化过程： 参考合成地塞米松醋酸酯和倍他美松中的相似工艺1 6 0 1 ，用氯仿为溶剂，盐酸作催化 剂，在2 0 下反应。 按文献5 ”所述，以四氢呋哺为溶剂，滴加溴的四氢呋喃溶液。 直接滴加溴紊。 结果比较： 表1 - 1 合成溴代物优化试验结果 讨论： ( 1 ) 、优化试验显示，所得溴代物熔点偏低且收率也较低；优化试验收率低并 且实验中发现，当溴素溶于t h f 时会产热，剧烈时会沸腾，考虑到放大时存在危险，采用 直接滴加溴索”。 ( 2 ) 、文献中所用的溴化剂有苯基二甲基三溴化铵、三溴化吡啶及溴素。考虑到来源及 价格，选择了溴素为溴化剂。 ( 3 ) 、溴代反应常用的溶剂有氯仿、二氯甲烷、四氢呋喃、二乙醚等，基于原料的溶解 性和溶剂的回收，选择四氢呋喃为溶剂。 ( 4 ) 、溴素与美雄诺龙的反应为选择性取代反应，g 和c 4 上的氢都有可能彼取代，因 此如果溴过量则副产物将会增加，本实验控制物料比为l ：1 0 8 ( 溴素：美雄诺龙) 。 6 郑州大学硕士学位论文 ( 5 ) 、溴代反应对氢的选择性一般需在低温f 进行，本操作控制温度在6 c 。 ( 6 ) 、反应进程由薄层色谱跟踪，色谱条件如操作所述。 ( 7 ) 、关于溴素以四氢呋哺稀释后放热的问题，周卫【“i 认为四氢呋喃、溴素和美雄诺 龙共存时存在以下两种竞争反应： b r 2 + b r 2 + b r 2 对此本文未进行探讨。 结论：由优化实验知，当以氯仿为溶剂时，产物收率较低，换用四氢呋喃为溶剂，直接滴 加溴时，收率及纯度均较高。因此确定溴代反应条件为：四氢呋哺为溶剂，直接加溴，摩 尔比l ：1 0 8 ，反应时间1 5 小时，反应温度6 c 。 4 3 1 7 1 3 一羟基一1 7 0 , - 甲基一5 n 一雄烷一l 一烯一3 一酮的制备 在1 0 0 m l 反应瓶中，投入溴代物8 0 9 ( 2 0 8 m n l 0 1 ) 、试剂a 2 0 9 ( 2 7 0 r e t 0 0 1 ) 、试剂b 3 6 9 ( 4 1 6 r e t 0 0 1 ) ，加入n n 二甲基甲酰胺6 0 m l ，通氮气保护，于一定温度下搅拌，t l c 检测 反应终点。约6 小时反应完全反应液降温至8 ，冰乙酸调p h 值到5 ，逐滴加入6 0 m l 水，冰水浴中搅拌l 小时，有固体析出。抽滤，水洗至中性，5 0 真空干燥乙酸乙酯重 结晶，得4 6 2 9 白色固体蚰p 1 5 2 1 5 4 1 2 ( 文献值”9 1 ：1 5 3 1 5 4 1 2 ) ，收率7 3 5 工艺优化过程： 主要考察物料比( 溴代物：试剂a ：试剂b ) 对反应的影响 表l - 2 脱溴反应优化试验结果 物料比反应时间( 小时)熔点( )收率( ) 1 ：1 1 ：1 7 1 ：1 3 ：2 0 7 6 7 1 5 0 - 1 5 3 1 5 2 5 1 5 4 6 3 5 7 4 郑州大学硕j ：学位论文 l ：1 5 ：2 561 5 1 1 5 37 3 6 讨论： ( 1 ) 、脱溴反应是整个l 艺路线中最为关键的一步，所得脱溴物质鼍的女r 坏对下一步 的氧化有很大影响。文献5 9 , 6 1 i 表明，在脱溴过程中，除了生成主要产物甲基1 睾酮外，还 生成其异构体甲基睾酮，反应式如f ： 这两种异构体结构相似，分离较为困难，倘若副产物带到下一步，则会一起被氧化，从而 影响产品质鸯 ，因此必需选择合适的反应条件来控制副产物的生成。 ( 2 ) ，脱卤反应需要碱试剂，辅助试剂一般为卤素的盐如溴化锂、氯化锂、氟化锂和 溴化镁等。本文选择试剂a 为碱试剂，试剂b 为辅助试剂。 ( 3 ) 、疏质子极性溶剂有利于脱溴，文献中常用n n 二甲基甲酰胺m f ) 、n n 二甲 基乙酰胺( d m a c ) 和1 甲基- 2 吡咯烷酮等本文选用d m f 。 ( 4 ) 、文献5 州1 都对溶剂和辅助试剂进行了优化，结果表明以d m f 为溶剂，试剂b 为 辅助试剂时可以有效控制副产物甲睾酮，从而提高反应产率。因此本文引用这一结论，只 调整物料比来获得最大收率。 ( 5 ) 、较高的温度有利于脱溴反应的进行，本实验控制温度在x 左右。 ( 6 ) 、由于温度较高，为防止反应物及产物被氧化，应通氮气保护之。 结论：由优化实验知，摩尔比为l ：1 1 ：1 7 时，需时长，收率低；而摩尔比为l ：1 5 ：2 5 时与1 ：1 3 ：2 0 时的收率相当。因此确定脱溴反应条件为：摩尔比l ：1 3 ：2 0 ，反应时间 6 小时，反应温度1 0 0 。 4 4 1 7 1 3 一羟基一1 7 a 一甲基一l 一氧一l ，2 一开环一a 一失碳一5 a 一雄烷一2 一羧酸的制备 1 0 3 i m e o h 2 n a o h 3 9 脱溴物溶于3 0 m l 甲醇中，在4 0 3 0 c 下通入臭氧气体，搅拌使反应，t l c 检测 8 郑州人学硕上学位论文 反应终点，约6 小时反应完全。停止通臭氧，反应液升温至1 0 3 2 ，滴加氢氧化钠溶液( 1 3 2 m l 饱和氢氧化钠液加3 8 m l 水稀释) ，反应放热，控温在0 c 以f 。缓缓升至室温，减压浓 缩，蒸出甲醇。所得钠盐溶液以叔j 基甲基醚洗两次( 1 5 m l ) ，后以浓盐酸( 约1 5 m l ) 酸 化至p h 4 ，搅拌1 小时使完全酸化。过滤，用5 m l 水及3 m l 正庚烷洗两次，真空5 0 c 干 燥，得2 4 2 9 固体。溶于1 7 m l 甲醇中，加热至5 9 ，向其中滴加2 1 m l 水，控制温度5 9 6 5 加完后反应液自然降至室温，再降至5 c ，保持2 小时。过滤，以冷的( 5 ) 水甲 醇液( 体积比2 ：1 ) 洗2 x 5 m l ，真空4 5 c 干燥得白色粉末状结晶2 2 8 9 ，m p 1 7 4 1 7 7 c ( 文 献值【5 9 1 ：1 7 6 1 7 9 c ) ，收率7 0 6 。 工艺优化 以甲醇为溶剂，甲醇一水( 体积比l 2 ) 重结晶 以乙醇为溶剂，乙醇一水( 体积比1 2 ) 重结晶 表l 一3 臭氧化反应优化试验结果 讨论： ( 1 ) 、在早期的研究中，人们选择四氧化锇辅以四乙酸铅作为氧化剂来进行氧化开环， 但四氧化锇是一种十分昂贵的试剂并且这两种试剂均有剧毒，故不能应用于大规模生产 用臭氧作为氧化剂，则使反应温和，环保安全，价格低廉，具有较好的效果。 ( 2 ) 、本反应适宜的溶剂为低级烷醇为了避免过多使用二类溶剂，本文考察了甲醇 和乙醇分别作为溶剂时对反应的影响，结果发现，以甲醇为溶剂时所得产物无论在收率上 还是纯度上都优于乙醇，故此还是选择了甲醇作为溶剂。 ( 3 ) 、该反应首先是臭氧与脱溴物生成级臭氧化加合物，然后用碱使之转化为羧酸 盐，而一级臭氧化加合物只能在较低温度下存在，因此应使反应在低温下进行，采用干冰- 丙酮浴控制温度为- 4 0 - 3 0 c 结论：由优化实验知，在枷3 0 下用甲醇作溶剂较好，用甲醇冰重结晶有更高地收率， 因此确定氧化反应条件为：甲醇为溶剂，反应时间6 小时，反应温度- 4 0 - 3 0 c ，甲醇水 重结晶。 4 3 4 氧雄龙的制备 9 郑州大学硕士学位论文 1 9 氧化物溶丁二w m l 乙醇及1 0 m l 水中，冰水浴冷至5 c ，慢慢滴加氢氧化钠溶液 ( 9 5 m o l l - ) 约0 4 m l 调p r 0 0 。后分批加入硼氢化钠z m g ，搅拌l 小时，t l c 检测终点。 然后小心滴加6 m o l - u 1 的盐酸调p h i 2 ，再搅拌3 小时，t l c 检测反应终点。反应完毕后， 过滤，先以5 c 的乙醇水( 体积比h1 ) 洗。再水洗，最后止庚烷洗，真空5 0 c 干燥得0 8 2 9 ， 溶剂c 重结晶，得0 7 8 9 结晶，n a p 2 3 2 2 3 4 c ，收率8 2 1 。 工艺优化过程： 文献 5 9 , 6 1 1 在溶剂比例及还原剂和氧化物的配比上有差异，因此本文着重考察了这两个 方面。 表1 4 溶剂比例及物料比优化试验结果 讨论： ( 1 ) 、据文献叼，氧雄龙1 7 位的羟基为叔醇，在酸性环境下易脱去，形成碳正离子而 得到氧雄龙的1 7 位差向异构体a ，1 7 位碳正离子又会引起1 8 位甲基发生迁移，生成重捧 产物b ，反应式如下： h + b 因此为避免重排反应的发生，应将反应控制在较低温度下进行，本文以冰水浴控制温度在 5 c 左右。 ( 2 ) 、由表中结果选择乙醇水体积比为x 作为溶剂，硼氢化钠与氧化物的物料比为y 。 1 0 郑州大学硕士学位论文 ( 3 ) 、根据氧雄龙的溶解性及对溶剂的要求，选择溶剂c 对产品进行精制 结论t 由优化实验知，低温有利丁反应；用溶剂c 重结晶时，收率较高，因此确定还原反 应的条件为：溶剂为体积比x 的乙醇水溶液，硼氢化钠与氧化物的摩尔比为y ，反应时间 4 小时，反应温度为5 c 。 5 结构确证 要使所建立的氧雄龙的质量标准可靠可信，必须确认所得样品的结构工e 确。合成精制品 经郑州大学新药研究开发中心通过元素分析、紫外、红外和核磁共振等的分析确定了样品的 结构。 结构式： h 3 h 分子式：c 1 9 h 列0 3 分子量：3 0 6 4 4 5 1 元素分析( 高分辨质谱) 仪器：m i c r o m a s sq - t o f 液质联用仪 条件；e s i ，正离子检测 质谱图：样品的高分辨质谱图见图1 i 解析：高分辨质谱分析表明，样品的准分子离子峰d “+ n a 】+ 为3 2 9 2 0 9 5 ，与氧雄龙的 t m + m rc i g h 3 0 0 3 n a 的理论分子量3 2 9 2 0 9 3 相比，误差小于3 p p n 沅素匹配结果表明氧雄 龙的分子式为c 1 9 i - 1 3 p ；，这与氧雄龙预期的分子式相符，证明其元素组成正确。 。1 h “_ * 一 裟”“黼 ；l 讳 ：酬 l。 ， 赢+ i j ，。一蕊，蔫土毫二一奠 4 图1 - 1元素分析图谱 郑州夫学硕l - 学位论文 5 2 红外吸收光谱 仪器：n i c o l e ti r - 1 0 0 红外光谱仪 条件：溴化钾压片法 仪器校j l = 和检定：按中国药典1 6 3 1 2 0 0 5 版二部附录c 进行 红外光谱圈：样品的红外光谱图见图l - 2 测定结果见表l 一5 ： 表1 - 5 红外光谱数据 解析： ( 1 ) 3 5 1 8f i n 一：- - o h 的伸缩振动，1 0 3 5 一：c - o 的伸缩振动，说明分子中含有一个羟基。 ( 2 ) 2 9 7 7 ，2 9 3 6 ，2 9 2 0 ，2 8 9 7 ，2 8 6 6c m 1 ：c h 3 ，c h 2 。c h 中的c - h 伸缩振动，证明分子 中含有c h 3 ，c h 2 ，c h 。 ( 3 ) 1 7 2 0 。1 ：酯c = o 的伸缩振动，1 2 3 0 ：c o o 的伸缩振动，证明分子中含有羰基， 而且是环内酯羰基。 由红外光谱可知，样品中含有c h 、c h 2 、c h 3 ，环内酯羰基和羟基，与氧雄龙的结构 相符，而且样品的红外光谱数据与文献”1 报道的一致。 一 r w w 舶 图l - 2红外吸收光谱 5 3 紫外吸收光谱 郑州大学硕士学位论文 仪器：v - 5 5 0 型紫外可见分光光度计 溶剂：甲醇溶液，按中国药典2 0 0 5 版二部附录a 进行 供试液：样品配成浓度为2 0 雌m l - 1 的溶液 紫外光谱图：样品的紫外光谱图见图l - 3 解析：从紫外光谱图可以看出，样品在甲醇溶液中无紫外吸收，只有溶剂的末端吸收。 说明该样品分子结构中不含有发色基团，这与氧雄龙的结构一致。 钔“ - ：；一 ，i ；： ： ； !i i 董二二一毫一之之 ” 气ll hi “” 图1 - 3 紫外吸收光谱 5 4 1 h 核磁共振谱 仪器：b r u k e r a v a n c e d p x - 4 0 0 超导核磁共振仪 溶剂：c i ) c 1 3 ，t m s 定标 谱图：样品的l h 核磁共振谱见图1 4 测定结果见表1 - 6 。 器 ! ! ；! i 1 2 1 芝! i ! ! ! ! ! ! ! l ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! i ! ! i ! i ! ! ! ! l ! $ l l “知- _ - 毒篙鼍葛蔓- - - _ _ 黼萌蝉“幺酶龋黛_ _ 圣攀_ - _ - _ _ 。 配幺登 i u j ” 匿警鸷翟鬻缁蘧酗 图l - 4 核磷共振氢谱 一 一 一 1； 一 一 一 一 一 一 一 一 ； 郑州大学硕 ：学位论文 图1 - 5 核磁共振氘代谱 图l - 6 核磁共振h - h c o s y 谱 郑州大学硕t 学位论文 表i - 61 h 核磁共振谱测定数据 解析：1 h n m r 谱给出1 4 个峰，其积分比( 由低场至高场) 为l ；l ：l ：l ：4 ：l ：5 ：3 ： 3 ：2 ：3 ：l ：3 ：l ，共3 0 个质子，氘代谱( 图1 - 5 ) 证实有1 个活泼质子，与氧雄龙分子 结构中质子个数相符。结合h - h c o s y 谱( 图1 - 6 ) ，分别归属谱峰如下； ( 1 ) 6 4 2 5 2 - - 4 2 2 6 p p m 为一双峰，相当于一个质子，归属为分子中h - i 上的1 个质子； 8 3 9 4 2 - 3 9 1 6 p p m 为一双峰，相当于一个质子，归属为分子中h - i 上的另一个质子 ( 2 ) 8 2 5 5 6 - 2 4 9 6 p p m 为双二重峰，相当于一个质子，归属为分子中h - 4 上的一个质子； 8 2 2 7 3 - 2 1 9 5 p p m 为双二重峰，相当于一个质子，归属为分子中的h - 4 上的另一个质 郑州人学硕l 学位论文 于。 ( 3 ) 6 1 8 4 9 - 1 6 9 9 p p m 处的多重峰，相当于4 个质子，! n 属为分子中t 1 - 1 6 、h - 7 、h 一1 6 ”和 h - 5 。 ( 4 ) 5 1 6 3 3 - 1 5 6 3 p p m 处的多重峰，相当于一个质子，归属为分子中的h - 1 5 。 ( 5 ) 8 1 5 3 2 1 4 2 3 p p m 处的多重峰，相当于5 个质子，氘代谱证实其中含有一个活泼质子， 分别归属为分子中的h - 6 、