阿奇霉素资料8

1、阿奇霉素注册申报资料化学药品注册6类申报资料8（二）药学研究资料生产工艺的研究资料及文献资料研窕机构名称：商丘市龙兴制药有限公司研究机构地址：商丘市货场西路研究机构电话究负责人：鲁增光试验参加人：沙新华、崔建华试验起止日期：2009年08月一2009年12月 原始资料保存地点：商丘市龙兴制药有限公司 联系人：张传兴联系电话13603705595申报单位：商丘市龙兴制药有限公司阿奇霉素原料药生产工艺的研究资料及文献资料1简述阿奇霉素(Azithromycin)是对红霉素A结构进行修饰后产生的衍生物：是新型红霉素 的两个最具代表的药物之一；是

2、将9位酮基后化后进行Beckman重排和N上甲基化反应，内 酯环被插入了一个氮原子而扩大的15圆氮杂环内酯类抗生素。本品为南斯拉夫Pliva公司 创制，后转让给美国辉瑞(Pfizer)公司。商品名有舒美特、泰利特、希舒美、Zithromax 等。1988年首先在前南斯拉夫上市，1991年在英国上市，1992年在美国上市。广泛应用于 呼吸系统、泌尿系统及皮肤软组织感染等，美国FDA批准替代青霉素类药物作为抗感染药 物的一线药物。通用名：阿奇霉素英文名：(2R, 3S, 4R, 5R, 8R, 10R, HR, 12S, 13S, 14R) -13-(2, 6-Dideoxy-3-Omethyl-

3、3-0-methyl- Q -L-ribo-hexopyranosyl)oxy-2-ethyl-3, 4, 10-trihydroxy-3, 5, 6, 8, 10, 12, 14-hepta methyl-ll-3, 4, 6-trideoxy-3-(dimethylamino)-B -D-xylo-hexopyranosyloxy-l-o xa-6-azacyclopentadecan-15-one.汉语拼音：aqimeisu化学名称：(2R,3s,41<,51<81<,10艮11氏12$,13$,141<)-13-(2,6-二脱氧-3-0甲基30-甲 基-a-L-

4、核已毗喃糖基)氧-2-乙基-3,4,10-三羟基-3,5,6,8,10,12,14-七甲基4,6-三脱氧 -3-(二甲氨基)QD-木-已毗喃糖基氧卜1 -氧杂-6-氮杂环十五烷-15-酮化学结构式：CAS 号：83905-01-5分子式：C3gH72N2O12分子量：749.002合成路线选择2.1 文献工艺路线综合国内外文献，阿奇霉素的的合成工艺路线主要有四部分组成：红霉素质的制备、 Beckman重排、红霉素亚胺酸的还原和二氢高红霉素发生甲基化反应与结晶等4段。化合物v2.2 工艺路线的选择国内外合成阿奇霉素的工艺路线基本一致，只是在制备中间体各步反应的条件不同， 本研究通过参考文献，对合

5、成路线中各步反应影响因素进行了筛选和优化。经过综合考虑, 采用工业化大生产的硫氟酸红霉素作为起始原料，经过后化、Beckman重排、还原及中基 化制备目标化合物。并对该方法进行了合理和有创新性的改进，使总收率在原有的基础上 有了进一步提高。本次研究具体的合成路线如下:CH,3工艺研究过程本次研究参考了相关文献，对合成工艺进行了设计。3.1 眄化反应文献匚艺为：将硫氟酸红霉素、无水乙酸钠和盐酸羟胺加入甲醇中，在搅拌下回流反 应24小时，冷却至室温，减压蒸储至浆状，慢慢加入饱和碳酸氢钠溶液，加毕继续搅拌2 小时，加入二氯中烷提取两次，合并有机层，用饱和食盐水洗涤2次，有机层用无水硫酸 镁干燥，过滤

6、除去干燥剂，常压蒸馅回收溶剂，剩余物真空干燥，得湿品后。将粗品加入 二氯甲烷中，回流溶解，加入正己烷，出现大量沉淀放置8小时，过滤，滤饼真空干燥得 红霉素后精品(mp： 156-159)o本研究分别以硫氨酸红霉素为起始原料，以三乙胺作碱和盐酸羟胺反应，进行的化反 应。在原合成路线的基础上，对影响反应的各种工艺条件比如反应温度的选择以及反应物 的投料量进行了研究，得出了一条成本低、收率高、纯度高的路线。3.1.1 反应温度对硫制酸红霉素后化的影响温度对反应进行有着很大的影响。一般，按照范霍夫(van't Hoff)近似规则，反应 温度每提高10K,反应速率大约增加2-4倍。红霉素后化反应

7、如果在室温下进行，将会很慢。 因此很有必要提高温度来加快反应进程。另一方面如果反应温度过高，会加速游离羟胺的 分解(游离羟胺在60c以上很不稳定)，使NH3溢出，同时会造成红霉素酸性条件下的讲解 失活。因此，本研究在其他反应条件不变情况下主要对2555c之间的温度进行考察。表1：温度对硫孤酸红霉素的化反应的影响试验编号反应时间(h)温度(C)收率()19628 3232.562722832； 48529033252 5568山试验可知，温度偏低时，反应进行不彻底，同时收率较低，如果反应温度过高，可 以加快反应，但是反应物的纯度不高。我们选择在28-32反应48小时，再升温至48-52 进行本步

8、反应。3.1.2 物料配比对硫制酸红霉素后化的影响为了加快反应进程，通常将某一反应物过量以提高产率，加快反应进程。在本反应中, 盐酸羟胺及三乙胺需过量。表2：物料配比对硫制酸红霉素的化反应的影响数据试验投料量收率编号硫制酸红霉素盐酸羟胺三乙胺(%)15003063192500330319350033731945003303405500330491由试验可知:硫辄酸红霉素:盐酸羟胺：三乙胺=1:0.66： 0.68为最佳质量配比3.1.3 红霉素后盐中和反应研究由于红霉素及其衍生物分子结构中二中胺基的存在，所以得到的产物是其二甲酸筱盐 的形式。因此，合成红霉素后还包括中和反应。后化物种含3种主要

9、成分：红霉素A(E)后 盐、红霉素A(Z)后盐以及各种降解产物的酸盐。因此，为了得到高含量的红霉素A(E)的 产品，中和反应还需要满足两个要求：(1)红霉素A的盐中和完全，(2)尽量高效地除去杂 质，提高红霉素A(玲 后的含量。根据文献资料以及相关实验数据，主要采用二氯中烷-水、中醇-水及甲苯-水三种体 系进行中和反应。表：不同中和体系对红霉素A(E)后制备的影响中和体系终点PH值 收率()红霉素A(E)后HPLCE/Z二氯甲烷-水甲苯-水甲醇-水由试验可知：采用甲醇-水体系进行中和反应可以提高红霉素A(玲的含量和收率。由于 本研究后化反应采用的中醇-盐酸羟胺体系，后化反应结束直接冷却滤去部分

10、红霉素A降解 物及部分的红霉素A(Z)后，再用甲醇-水体系中和去除杂质及提高E/Z比例，这样即提高提 高红霉素A (E) HPLC后含量，同时确定了终点PH值。3. 2重排反应红霉素A(Z)后重排反应生成的产物有红霉素A6, 9-亚胺酸、红霉素A9, 11-亚胺酸及红霉 素内酰胺。经典贝克曼重排是生成内酰胺结构产物，然而试验表明：红霉素A(Z)后重排产 物中红霉素内酰胺的含量极少，主要原因是生成红霉素A6, 9-亚胺酸的反应属于分子内亲 核反应，要比生成红霉素A内酰胺的反应容易进行。另外，有机溶剂-水体系中的重排反应 主要在有机相中进行，很少有水参加反应，所以生成红霉素内酰胺生成量很少。而红霉

11、素 A6, 9-亚胺酸具有突出的被还原特性，是制备阿奇霉素的重要中间体。因此红霉素A(Z)的 重排反应研究工作主要在于提高红霉素A6, 9-亚胺酸收率，减少其异构体红霉素A9, 11-亚 胺酸(副产物)的生成。3. 2. 1反应体系对重排反应的影响根据文献资料及重排反应机理和反应方程式等分析，主要选择了二氯甲烷-水和丙酮-水两个体系进行考察研究。表：反应体系对重排反应的影响编号反应体系反应温度反应时间收率红霉素A6, 9-亚胺酸HPLC二氯甲烷-水2±1丙酮-水2±1由试验可知：采用二氯中烷-水体系可以减少反应时间和提高反应的收率。3.2.2缚酸剂用量对反应的影响本反应中有

12、HC1生成,使反应体系的PH值下降，因此必须加入足够量的缚酸剂以避免原 料或产品由于反应体系PH值的降低而生成别的杂质。本研究以碳酸氢钠为缚酸剂，考察了 不同碳酸氢钠的用量对反应的影响。表：碳酸氢钠的用量对反应的影响编号 摩尔比收率红霉素A6, 9-亚胺骈HPLC红霉素A9, 11-亚胺酸HPLC1.1 ： 11.2 ： 11.3 ： 1注：摩尔比指碳酸氢钠和红霉素后的摩尔比3.3 还原反应阿奇霉素前体，还原产物9-脱氧-9A-氮杂-9A-高红霉素的合成工艺直接影响着阿奇霉 素成品的内在质量和成本。文献报道的还原工艺有以下3种：（1）金属硼氢化物、乙硼烷等 进行化学还原，该方法还原产物需要水解

13、，水解诱导副反应产生大量杂质据工业化要求甚 远；（2）电解还原，该方法电解设备昂贵，不适应于工业化生产；（3）以PtO?、Rh/C等贵金 属催化剂进行催化还原，该方法要求设备相对苛刻，但产品收率和质量较好，本研究以工 艺3进行，以钿碳为催化剂，重点考察反应温度和催化剂用量对还原反应的影响。表：催化剂用量和反应温度对还原反应的影响编号反应温度反应时间催化剂用量收率40 4240.13： 145 4730.13： 140 4240.15： 140 4240.17： 1注：用量比指催化剂钿碳和红霉素亚胺酸的质量比由试验可知：以钿碳为催化剂，在4042c反应4小时为本部反应的最佳工艺路线。3.4 甲基

14、化反应物料配比对中基化反应的印3.5 重结晶文献系将阿奇霉素粗品溶于乙醇中，加热后滴加水溶液至浑浊，冷却至室温后过滤得 到阿奇霉素一水合物。但是阿奇霉素一水合物稳定性较差，在潮湿环境下容易吸潮，常温 中不易保存，不能满足制剂的要求。本研究在中基化反应结束后，料液转至结晶反应釜中, 投入阿奇霉素品种和分批次滴加纯化水得到了晶型较好的阿奇霉素二水化合物。4阿奇霉素详细合成工艺4.1 眄化反应反应式：物料配比：物料名称规格质量配比备注反应条件硫氨酸红霉素工业级1甲醇0.89反应用工业级2.082832c回流48h；中和用三乙胺工业级0.68盐酸羟胺4852c回流24 h工业级0.66氢氧化钠工业级0

15、.035 0.038调PH至规定范围饮用水/7.08以滴加饮用水量计操作规程：将445g甲醇投入到2000ml带搅拌的反应瓶中，投入硫氨酸红霉素500g,搅拌510分钟, 投入340g三乙胺和330g盐酸羟胺，缓慢升温至2832C,计时保温反应48小时: 升温至48 52反应24小时，TLC监控反应（展开剂：三氯甲烷：无水乙醇：乙酸乙酯：25%氨水=50： 4.5： 1.5： 1.5；显色剂组成：无水乙醇：浓硫酸：茴香醛=40： 4： 1）,保温反应结束冷却至2535C,加入150g饮用水，加水毕，冷却至1822C,冷毕保温搅拌20分钟，抽滤， 饮用水洗涤，得湿品后盐？将1040g甲醇投入到3

16、000ml带搅拌的反应瓶中，搅拌下投入湿品的盐，控制温度18 22C,滴加碱液至料液溶解,滴加时间2535分钟,«JPH=11.0±0.3,停止滴加,保温搅 拌30分钟。保温毕,滴加3540g的饮用水,控制时间3小时±10分钟。加水毕，降温至18 22,保温搅拌1530分钟，抽滤，真空干燥（温度7585C,真空度W-0. 08MPa,时间 3h）,得红霉素后？收率？熔点？4.2 重排反应反应式:物料配比:物料名称规格质量配比备注反应条件红霉素旃自制1碳酸氢钠工业级0.125对甲苯磺酰氯工业级0.5二氯甲烷工业级1.562±1保温反应醋酸工业级0.08 0

17、.12调PH至规定范围2.5小时甲苯工业级1氢氧化钠工业级0.12-0.16调PH至规定范围饮用水/9操作规程:于反应瓶中加入适量饮用水，冷却至2±1,在搅拌下缓慢加入碳酸氢钠，继续搅拌 冷却，当反应瓶中温度至1±1,搅拌下缓慢加入红霉素后，搅拌冷却，于反应瓶中温度 至1±1时滴加对中苯磺酰氯混合液（质量比：二氯甲烷：对甲苯磺酰氯=3.12： 1）,约在 510分钟滴完，在2±1保温2.5小时，TLC监控反应（展开剂：石油酸乙酸乙酯：二乙 胺=25:10:9；显色剂组成：无水乙醇：浓硫酸：茴香醛=40： 4： 1）,保温反应毕，取样测 反应液PH,若反应

18、液PH=6.07.0,滴加50%冰乙酸调反应液PH=5.45.7,搅拌35分钟, 静置分层，静置温度控制2±1 （若反应液PH>7.0,则延长反应时间30分钟）。静置毕， 分去二氯甲烷，向反应瓶中加入甲苯，搅拌35分钟，静置分层静置温度控制2±1。静 置毕水层转入重排调碱反应瓶中，滴加碱液，调PH=11.8±0.2,调到后控制温度1020c 搅拌2小时,保温毕,复测PH=11.3±0.3,静置抽滤，若PHV1L0,则碱调PH=11.3±0.3, 搅拌待抽滤。真空干燥（温度7585C,真空度W-0.08MP0,时间3h）,得二氢高红霉素？

19、收率？熔点？ HPLC?4.3 3还原反应反应式：Hch3物料配比:物料名称规格质量配比备注反应条件红霉素亚胺醛自制18反应用甲醉工业级45洗涤用高氯酸工业级0.29 0.38调PH至规定范围4042C, 0.83-活性炭工业级0.017以初次投入干品计0.86 Mpa保温反应杷碳工业级0.154小时氢气工业级-控制反应压力丙酮工业级0.83氢氧化钠工业级0.083 0.14调PH至规定范围饮用水/6.1以滴加饮用水量计操作规程:将甲醇投入到反应瓶中，投入红霉素亚胺酸，搅拌使溶解.，冷却至12±3C,滴加高氯 酸调PH=5.35±0.05,调毕，加入活性炭，搅拌35分钟，循

20、环过滤至清，转至氢化反应 瓶中，抽真空至-0.08Mpa,冲氮气至零。投入配比量的杷碳甲醇液体，再抽氢化反应瓶真 空至-0.08Mpa,关真空，冲氮气至零。抽真空至-0.08Mpa,关真空，冲氮气至零，再抽真 空至-0.08 Mpa。抽真空毕，关闭真空阀，开启搅拌，缓慢冲氢至0.86 Mpa,同时升温至40 42,于0.830.86 Mpa条件下保温反应4小时。保温毕，关闭氢气阀停搅拌缓慢放氢气。 放毕，氢化反应瓶抽真空至-0.08Mpa,关闭真空阀，冲氮气至零。再抽真空至-0.08Mpa, 关闭真空阀，冲氮气至零。TLC监控反应（展开剂：正己烷：乙酸乙酯：二乙胺=32.5:2565； 显色剂

21、组成：无水乙醇：浓硫酸：茴香醛=40： 4： Do反应结束后，开启磁力泵循环反应 液4060分钟至料液澄清，转还原料液浓缩反应瓶中。氢化反应瓶中加入甲醇循环至澄清 （时间不小于10分钟），转中静洗液至还原料液浓缩反应瓶中，转毕用氮气吹干。氢化反 应瓶中加入引用水，循环至澄清，转部分水至还原料液浓缩罐，洗液过滤至废水池，滤毕 用氮气吹干，催化剂碱处理后套用。控制温度W65C,减压回收甲醇。回收毕打开浓缩反应瓶真空系统，于W65C,减 压PW-0.08 Mpa回收甲醇。浓缩毕，吸入配比量的饮用水至浓缩罐，于于65,减压P W-0. 08MPA夹带至干。再吸入配比量的饮用水至浓缩罐，于W65C,减压

22、PW-0. 08MPA夹 带至干。回收毕，浓缩反应瓶中加入配比量的丙酮，搅拌使之溶解，冷却至3035C。在此 范围内滴加10%碱液，滴加时间为50分钟左右，调PH值1112调毕，于30-35C缓 慢滴加配比量的饮用水，滴加时间为2小时、滴毕，转入结晶反应瓶，再缓慢滴加剩余配 比量的饮用水，控制时间为1小时。搅拌冷却毕，复测PH应为1112,若不到用10%碱 液调到。调毕冷却至1822,搅拌30分钟左右。甩滤用饮用水洗涤。称湿重烘干，真 空干燥（温度7080,真空度20.08MPa,时间3h）,收率熔点HPLC 4. 4中基化反应 反应式：物料配比:工序物料名称规格质量配比备注反应条件甲二氢高红

23、霉素自制13842C,保温反基丙酮工业级2反应用应24小时化0.4萃取用甲酸工业级0.36甲醛工业级0.30氢氧化钠工业级0.23 0.26调PH至规定范围活性炭工业级0.002操作规程:于甲基化反应瓶中加入配比量的丙酮和二氢高红霉素，搅拌使溶解。升温至3135C, 滴力口 DMS （甲醛、甲酸）溶液，控制温度3135C,时间4.5-5小时。滴毕升温至38 42,保温24小时。TLC监控反应（展开剂：甲苯：三氯甲烷：二乙胺=50:40:7；显色剂 组成：无水乙醇：浓硫酸：茴香醛=40： 4： l）o反应毕，冷却至3236C,滴加25%氢氧 化钠溶液，调PH值10.510.7,滴加时间控制2小时

24、左右。静置30分钟，分层。下层转 入水储罐，丙酮层转入脱色罐，加入活性炭，于3238c搅拌1520分钟，循环料液至 澄清后，转入结晶反应瓶。将水储罐中的下层溶液吸回中基化反应瓶，加入配比量的丙酮, 搅拌510分钟，静置30分钟，分去水层，有机层转入脱色罐，循环过滤至结晶反应瓶 中。4.5重结晶物料配比：工序物料名称规格质量配比备注甲基化反应液自制1以投二氢高红霉素计纯化水自制0.46第一次滴加纯化水自制0.31第二次滴加重纯化水自制0.61第三次滴加结纯化水自制0.77第四次滴加日 IIH纯化水自制0.77第五次滴加纯化水自制0.77第六次滴加阿奇霉素品种9 0.32操作规程结晶瓶升温至485

25、2C,滴加配比量的纯化水，加水时间为1020分钟,滴毕，投 入阿奇霉素品种，搅拌10分钟。缓慢降温至3135C,时间约2小时，再保温搅拌2小 时。保温毕，以3.3kg/分钟的速度滴加10分钟，搅拌10分钟，循环操作2小时。温度控 制3135。循环操作结束后,3小时滴加配比量的纯化水,温度控制3135。2小时 滴加配比量的纯化水，温度控制3135。2小时滴加配比量的纯化水，温度控制3135C。 滴毕，进冷却水降温至1820C,降温约2小时，再保温搅拌2小时。甩滤，母液丙酮回 收套用。真空干燥(温度6070,真空度-0.08MPa,时间5h),收率熔点HPLC5小试验证根据上面优化的工艺条件，做了

26、三批小试试验验证(20081105. 20081106. 20081107), 对所研据工艺进行全面重复验证。结果如下：三批小试验证试验结果反应 物料 ”步骤名称201001012010010220100103硫鼠酸红霉素甲醇后三乙胺化盐酸羟胺反氢氧化钠应饮用水中间体红霉素A(E)质量检验结果红霉素的碳酸氢钠对甲苯磺酰氯重二氯甲烷排醋酸反甲苯应氢氧化钠饮用水中间体红莓素亚胺质量检验结果红霉素亚胺酸甲醇高氯酸还活性炭原钿碳反氢气应丙酮氢氧化钠饮用水中间体二氢高红露甲 基 化 反 应素质量检验结果 二氢高红霉素 丙酮 甲酸 甲醛氢氧化钠 活性炭甲基化反应液 纯化水 纯化水 纯化水 纯化水 纯化水

27、纯化水阿奇霉素品种6工艺流程图:7.中试放大生产按上述工艺条件进行车间三批中试放大生产，进一步考察放大量情况下的反应现象、 与车间设备的匹配性，以及工艺参数的合理性。结果，中试情况表明，反应各现象一致且 稳定，关键点容易控制，操作性和可控性好，设备匹配性良好，收率很稳定，并且产品进 行了质量研究，(具体结果见表8),完全适合工业化大生产。结果见下表：三批小试验证试验结果反应 物料 ”步骤名称201001012010010220100103硫氨酸红霉素甲醇后三乙胺化盐酸羟胺反氢氧化钠应饮用水中间体红霉素A(E)-质量检验结果 红霉素后 碳酸氢钠对甲苯磺酰氯重二氯甲烷排醋酸反甲苯应氢氧化钠饮用水中

28、间体红霉素亚胺质量检验结果 红霉素亚胺酸甲醇还 原 反 应高氯酸活性炭钿碳氢气丙酮氢氧化钠饮用水甲 基 化 反 应中间体二氢高红霉 素质量检验结果 二氢高红霉素丙酮 甲酸 甲醛 氢氧化钠 活性炭甲基化反应液 纯化水 纯化水 纯化水 纯化水 纯化水 纯化水阿奇霉素品种8中间体质量控制要求：根据中试生产结果表明，我们对原辅料制定的内控标准比较合理，原辅料符合本公司 的内控标准，并按照本公司开发的阿奇霉素工艺进行生产就能生产出合格的阿奇霉素成 品。硫氨酸红霉素、红霉素A(E)眄、红霉素亚胺酸、二氢高红霉素、阿奇霉素粗品的内 控指标如下：硫制酸红霉素的质量指标质量指标要求熔点组份A硫酸盐干燥失重炽灼残

29、渣重金属(以Pb计一)红霉素A(E)后的质量指标质量指标要求熔点炽灼残渣重金属(以Pb计)红霉素亚胺酸的质量指标质量指标要录熔点炽灼残渣重金属（以Pb计）二氢高红霉素的质量指标质量指标要隶熔点炽灼残渣重金属（以Pb计）阿奇霉素粗品的质量指标质量指标要录熔点炽灼残渣重金属（以Pb计）9 .工艺验证为了保证工艺参数的合理及在此工艺参数范围内生产出始终如一的合格产品，我们对关键工艺参数反应温度进行了验证，三批小试验证试验结果反应 物料 ”步骤名称201001012010010220100103硫鼠酸红霉素甲醇后三乙胺化盐酸羟胺反氢氧化钠应饮用水中间体红霉素A（E）-质量检验结果重红霉素的排碳酸氢钠反对甲苯磺酰氯应二氯甲烷还 原 反 应甲 基 化