奥美沙坦酯的合成及其中试放大研究
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1.3 新型血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂奥美沙坦酯
奥美沙坦酯(Olmesartan medoxomil)由日本三共公司(Sankyo)开发,2002年6
月以商品名Bellica一在美国上市,同年10月初奥美沙坦酯(01metec@)在德国上市; 2006年8月,傲坦@(01metec‘勺在中国上市。奥美沙坦酯为一种取代的咪唑类药物, 系美国FDA批准上市的第7个用于治疗高血压的舢强,其在降低舒张压总体疗效
ABSTRACT
In this p印er,the synthetic process of a new angiotensin II rec印tor antagonist,Olmesartan Medoxomil was stlldied.
The context inVolVed in the deVelopment of antihypertensiVe agents
20世纪80年代,人们了解到肾素一血管紧张素一醛固酮(RAS)系统在人类疾 病的发生发展中起着重大作用,而在整个过程中,血管紧张素II(AngII)扮演着非 常重要的角色。为了阻断AngII的生成,卡托普利等一系列ACE抑制剂相继研制 成功,并在临床实践中取得满意效果。血管紧张素Ⅱ受体ATl拮抗剂(灿m)是继血 管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)后,又一类新型降压药。ATl拮抗剂具有高效、长效、 安全、可以口服、耐受性好的特点,并且有心、脑、肾保护作用,因此是一类有 前途的心血管药物,被誉为20世纪九十年代心血管药物的一个里程碑【4J。
1.2.3血管紧张素II受体拮抗剂的药代动力学特点及临床应用
“沙坦"类药物化学结构的差异决定了其与受体亲和力及药代动力学参数也 各不相同。口服后多数“沙坦”类药物均能迅速被机体吸收。血药浓度达峰时间 在0.5.4小时;但沙坦类药物的生物利用度因结构不同存在较大差异。在临床上单
2
第一章前言
独用于中度高血压患者,可有效控制40%.50%的患者的病情;与低剂量的噻嗪类 利尿剂合用则可使60‰70%的患者血压降低。其效价与ACE类药物、利尿剂、钙 阻滞剂和卢受体阻断剂相当,而且,患者的耐受性良好。有研究认为,沙坦类药 物与AcE类药物合用可增加作用强度和安全性。
1)联苯四唑类,如洛沙坦(Losartan)、伊贝沙坦(hbes狐a11)等; 2)非联苯四唑类,如sK&F108566和R117289等; 3)非杂环类,如缬沙坦(ValsaItan)。 也可以按其作用受体亚型分为【7】: 1)选择性ATI受体拮抗剂 2)选择性AT2受体拮抗剂 3)ATl/AT2双重(平衡型)受体拮抗剂
此受体在胚胎组织、未成熟脑等处大量表达,被认为参与了细胞增殖、分化等过 程【8】。AngII是RAS系统的主要效应物质,它的前体是血管紧张素I经ACE等酶 的作用,转换为AngII。AngII与受体结合后直接或间接发挥其多种生物学效应, 如导致小动脉收缩,刺激肾上腺髓质分泌醛固酮,增加近端肾小管再吸收钠等【9】。 A=r拮抗剂与ACE在不同位点抑制RAS系统。因而产生的效应存在一定的差异。 ATl拮抗剂对ATl受体亚型有很高的选择性,可以完全阻滞或逆转AngII与Arl结 合而使血压下降,其降压作用还可能与抑制儿茶酚胺、抗利尿激素释放有关。但 是AcE却非选择性的阻断ATl、AT2受体,同时抑制血管舒缓素一激肽系统(K.K 系统)中缓激肽(BK)的释放,而引起干咳和血管性水肿等不良反应。
当前用于抗高血压的药物主要分为利尿剂、卢一受体阻滞剂、钙通道阻滞剂、 作用于肾素.血管紧张素系统药物、交感神经阻滞剂等几大类。其中,长期占据抗 高血压药物市场较大份额的是钙通道阻滞剂和作用于肾素一血管紧张素系统药 物。随着人口逐渐不可避免的步入老龄化,因此高血压方面的用药还会与日俱增, 自行研究开发并跟踪仿制抗高血压药物具有很重要的临床应用价值。
方面明显优于其他同类产品。其结构式如图1.1所示:
H 0
图卜1奥美沙坦酯的化学结构式 Fig.1·l The s衄lctu】陀of OlIncsanall Medoxon[1il
1.3.1奥美沙坦酯的作用机制n1。121
血管紧张素II是肾素一血管紧张素系统主要的血管活性激素,在某些慢性疾
北京化工大学硕上学位论文
about the IIenin—angiotensin system(RAS),suInmarized the adVancement of angiotensin II rec印tor blorkers(ARB), explained触m physiological
mechanism and commercial value,cited the better treatment in comparision between 0lmesanan Medoxom订with the other“sartans".
The totle yield of Olmesartan Medoxomil was 27%,which was preparled by nine steps(including synthesis of XXVIII).
Because the teclmology patents were already applied in China,its process must escape the patent.This paper’s method do promptly it.In addition,The standard of quali fied contl.01、Ⅳas made under experimental conditions.
北京化工大学 硕士学位论文 奥美沙坦酯的合成及其中试放大研究 姓名:张朔旌 申请学位级别:硕士 专业:制药工程 指导教师:张鹏;高传夫
20080603
摘要
奥美沙坦酯的合成及其 中试放大研究 摘要
本论文是关于血管紧张素II受体拮抗剂——奥美沙坦酯的合成和 中试放大研究。
本论文概括介绍了作用于肾素一血管紧张素系统(RAS)降压药物的 发展:简述了血管紧张素II受体拮抗剂(ARB)药物的发展情况;阐述 了ARB的药理作用和市场开发价值,以及新药奥美沙坦酯与其它“沙 坦类”药物的应用情况。在此基础上,着重研究了奥美沙坦酯的中试 放大工艺,对个别中间体的合成条件进行了摸索。
III
北京化工大学硕士学位论文
The structure of Olmesartan Medoxomil was confimed by UV IR
1
H.NMR,1 3C.NMR,MS
and
DSC.
Key words: angiotensin II rec印tor blocker,Olmesartan Medoxomil, pilot production
此外,本文经过紫外光谱、红外光谱、核磁共振氢谱、核磁共振
北京化工大学硕士学位论文
碳谱、质谱、元素分析、X.射线粉末衍射及热重分析等方法,确证了 奥美沙坦酯的结构。
关键词:血管紧张素II受体拮抗剂,奥美沙坦酯,工艺改进
摘要
STUDIE S oN THE SYNTHE SIS AND PILoT
PRoDUCTIoN oF oLMESA RlllAN MEDoXoMIL
1.2.2血管紧张素II受体拮抗剂的药理作用
I认S的一个重要进展是血管紧张素II受体的发现及其拮抗剂的问世。现在已 经证实,人体内至少有两种不同的血管紧张素受体(Ar)亚型,即第1型(ATl)及第 1I型(AT2)受体,其生化及药理学特性均不同。目前已知几乎所有血管紧张素II在 人体(成年组织)的生物效应均通过ATl实现的,AT2所介导的功能还不完全清楚,
学位论文作者繇∑确澎
伽莎年(月≥日
第一Hale Waihona Puke Baidu前言
第一章前言
1.1高血压与血管紧张素Ⅱ受体AT,拮抗剂
高血压是当今世界最常见的心血管疾病之一。流行病学研究显示,目前全球 有高血压患者6亿人,高血压患病率约为10%,欧美一些发达国家患病率较高, 约为20%,我国高血压患病率略低于这些发达国家llJ。
在过去几十年中,我国高血压的患病率正在快速增加。我国成年人中估计的 高血压人数已经从1960年的3000万增加到1980年的5900万,而后又增加到1991 年的9400万,2004年10月12日国务院新闻办新闻发布会上发布的“中国居民营 养与健康状况调查报告"中指出:我国成人高血压患病率为18.8%,患病人数为 1.6亿;而据2007年举行的“2007中国高血压学科疾病诊疗规范和发展策略论坛” 公布的数字:我国高血压患者已有2亿,每年新增高血压患者300多万,另有150 万人死于由高血压引起的中风,高血压患者的治疗率只有24.7%,控制率仅为6.I%。 这些数字使我国成为世界上高血压危害最严重的国家之一,这一形势不可忽视【l。J。
1.2血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂
1.2.1血管紧张素II受体拮抗剂的分类
自1 994年第一个血管紧张素II受体拮抗剂洛沙坦(Los抓an)在瑞典上市以来, 许多研究者进一步改造局部结构,以期增强效用和延长作用时间,形成了一类新
北京化工大学硕士学位论文
的降压药物【5】,因AT拮抗剂药物都以“sartaIl”结尾,所以人们又通称为沙坦类药物。 目前,ATl拮抗剂按其化学结构可分为【6】:
奥美沙坦酯由于在国内已经有了工艺制备专利,因此在考察其合 成工艺时要考虑如何避开专利。本论文在详细分析了其专利特点后, 在合成过程中巧妙地避开了其保护的一个中间体。
本文通过对奥美沙坦酯合成工艺进行了深入细致的考察及优化, 在中试放大工艺摸索过程中,通过改变溶剂、催化剂、溶剂浓度、反 应时间和反应温度等条件,使个别中间体的收率大大提高。本文以原 丁酸三甲酯和2,3一二氨基顺丁烯二腈为原料,经过缩和、环化、水解、 酯化、Grigllard反应、缩合、水解、再酯化、脱保护等九步反应合成了 目标产物,总收率达27%,高于文献2个百分点。而且,本文合成条件 易于实现,更加有利于工业化生产。
AngII受体拮抗剂对A=r1受体有三种拮抗方式:竞争性、非竞争性和中间型(混
合性)。LosanaIl,EprosanaJl和协os抓锄呈现竞争形式,相反,Calldesartall呈非
竞争形式。Losanan的活性代谢产物,EⅪ'.3174和Vralsanan呈现中间型。hbes甜an 和TelmisanaIl依据作用方式显示不同的拮抗形式。
The pilot production of 01InesanaIl Medoxom订 was particulady studied in this paper.The synthetic route was designed and modi6ed so as to adapt to industrialization.
IV
北京化工大学 学位论文原创性声明
本人郑重声明: 所呈交的学位论文,是本人在导师的 指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明 引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或 撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集 体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律结果由本人承担。
1。2.4血管紧张素II受体拮抗剂的市场浅析
血管紧张素II受体抑制剂(沙坦类)在我国上市后,得到了医生和患者的普 遍肯定,是继ACE抑制剂后用于临床的又一大类抗高血压药。目前,洛沙坦钾和 缬沙坦的专利期已过,在国内外的市场份额不断上升。专家预测,到2007年,全 球抗高血压药的市场份额将达520亿美元,沙坦类药物销售总额将占20%.30%, 届时沙坦类将在降血压药物中获得霸主的地位【l 01。尽管目前我国药物市场仍以钙 拮抗剂和ACE占主导地位,但沙坦类药物由于具有优良的降压效果,副反应低, 已具有一定的临床使用基础。
病状态的病理生理学中起重要作用。血管紧张素II受体分为ATl、AT2、Ar3、 AT4 4种,后两种的研究较少。ATl受体主要分布在人体血管、心脏、肾脏、脑、 肺及肾上腺皮质。血管紧张素II作用于ATl受体,使血管收缩,交感神经系统兴 奋性增加,导致血压升高。
奥美沙坦酯(Olmesartan medoxomil)由日本三共公司(Sankyo)开发,2002年6
月以商品名Bellica一在美国上市,同年10月初奥美沙坦酯(01metec@)在德国上市; 2006年8月,傲坦@(01metec‘勺在中国上市。奥美沙坦酯为一种取代的咪唑类药物, 系美国FDA批准上市的第7个用于治疗高血压的舢强,其在降低舒张压总体疗效
ABSTRACT
In this p印er,the synthetic process of a new angiotensin II rec印tor antagonist,Olmesartan Medoxomil was stlldied.
The context inVolVed in the deVelopment of antihypertensiVe agents
20世纪80年代,人们了解到肾素一血管紧张素一醛固酮(RAS)系统在人类疾 病的发生发展中起着重大作用,而在整个过程中,血管紧张素II(AngII)扮演着非 常重要的角色。为了阻断AngII的生成,卡托普利等一系列ACE抑制剂相继研制 成功,并在临床实践中取得满意效果。血管紧张素Ⅱ受体ATl拮抗剂(灿m)是继血 管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)后,又一类新型降压药。ATl拮抗剂具有高效、长效、 安全、可以口服、耐受性好的特点,并且有心、脑、肾保护作用,因此是一类有 前途的心血管药物,被誉为20世纪九十年代心血管药物的一个里程碑【4J。
1.2.3血管紧张素II受体拮抗剂的药代动力学特点及临床应用
“沙坦"类药物化学结构的差异决定了其与受体亲和力及药代动力学参数也 各不相同。口服后多数“沙坦”类药物均能迅速被机体吸收。血药浓度达峰时间 在0.5.4小时;但沙坦类药物的生物利用度因结构不同存在较大差异。在临床上单
2
第一章前言
独用于中度高血压患者,可有效控制40%.50%的患者的病情;与低剂量的噻嗪类 利尿剂合用则可使60‰70%的患者血压降低。其效价与ACE类药物、利尿剂、钙 阻滞剂和卢受体阻断剂相当,而且,患者的耐受性良好。有研究认为,沙坦类药 物与AcE类药物合用可增加作用强度和安全性。
1)联苯四唑类,如洛沙坦(Losartan)、伊贝沙坦(hbes狐a11)等; 2)非联苯四唑类,如sK&F108566和R117289等; 3)非杂环类,如缬沙坦(ValsaItan)。 也可以按其作用受体亚型分为【7】: 1)选择性ATI受体拮抗剂 2)选择性AT2受体拮抗剂 3)ATl/AT2双重(平衡型)受体拮抗剂
此受体在胚胎组织、未成熟脑等处大量表达,被认为参与了细胞增殖、分化等过 程【8】。AngII是RAS系统的主要效应物质,它的前体是血管紧张素I经ACE等酶 的作用,转换为AngII。AngII与受体结合后直接或间接发挥其多种生物学效应, 如导致小动脉收缩,刺激肾上腺髓质分泌醛固酮,增加近端肾小管再吸收钠等【9】。 A=r拮抗剂与ACE在不同位点抑制RAS系统。因而产生的效应存在一定的差异。 ATl拮抗剂对ATl受体亚型有很高的选择性,可以完全阻滞或逆转AngII与Arl结 合而使血压下降,其降压作用还可能与抑制儿茶酚胺、抗利尿激素释放有关。但 是AcE却非选择性的阻断ATl、AT2受体,同时抑制血管舒缓素一激肽系统(K.K 系统)中缓激肽(BK)的释放,而引起干咳和血管性水肿等不良反应。
当前用于抗高血压的药物主要分为利尿剂、卢一受体阻滞剂、钙通道阻滞剂、 作用于肾素.血管紧张素系统药物、交感神经阻滞剂等几大类。其中,长期占据抗 高血压药物市场较大份额的是钙通道阻滞剂和作用于肾素一血管紧张素系统药 物。随着人口逐渐不可避免的步入老龄化,因此高血压方面的用药还会与日俱增, 自行研究开发并跟踪仿制抗高血压药物具有很重要的临床应用价值。
方面明显优于其他同类产品。其结构式如图1.1所示:
H 0
图卜1奥美沙坦酯的化学结构式 Fig.1·l The s衄lctu】陀of OlIncsanall Medoxon[1il
1.3.1奥美沙坦酯的作用机制n1。121
血管紧张素II是肾素一血管紧张素系统主要的血管活性激素,在某些慢性疾
北京化工大学硕上学位论文
about the IIenin—angiotensin system(RAS),suInmarized the adVancement of angiotensin II rec印tor blorkers(ARB), explained触m physiological
mechanism and commercial value,cited the better treatment in comparision between 0lmesanan Medoxom订with the other“sartans".
The totle yield of Olmesartan Medoxomil was 27%,which was preparled by nine steps(including synthesis of XXVIII).
Because the teclmology patents were already applied in China,its process must escape the patent.This paper’s method do promptly it.In addition,The standard of quali fied contl.01、Ⅳas made under experimental conditions.
北京化工大学 硕士学位论文 奥美沙坦酯的合成及其中试放大研究 姓名:张朔旌 申请学位级别:硕士 专业:制药工程 指导教师:张鹏;高传夫
20080603
摘要
奥美沙坦酯的合成及其 中试放大研究 摘要
本论文是关于血管紧张素II受体拮抗剂——奥美沙坦酯的合成和 中试放大研究。
本论文概括介绍了作用于肾素一血管紧张素系统(RAS)降压药物的 发展:简述了血管紧张素II受体拮抗剂(ARB)药物的发展情况;阐述 了ARB的药理作用和市场开发价值,以及新药奥美沙坦酯与其它“沙 坦类”药物的应用情况。在此基础上,着重研究了奥美沙坦酯的中试 放大工艺,对个别中间体的合成条件进行了摸索。
III
北京化工大学硕士学位论文
The structure of Olmesartan Medoxomil was confimed by UV IR
1
H.NMR,1 3C.NMR,MS
and
DSC.
Key words: angiotensin II rec印tor blocker,Olmesartan Medoxomil, pilot production
此外,本文经过紫外光谱、红外光谱、核磁共振氢谱、核磁共振
北京化工大学硕士学位论文
碳谱、质谱、元素分析、X.射线粉末衍射及热重分析等方法,确证了 奥美沙坦酯的结构。
关键词:血管紧张素II受体拮抗剂,奥美沙坦酯,工艺改进
摘要
STUDIE S oN THE SYNTHE SIS AND PILoT
PRoDUCTIoN oF oLMESA RlllAN MEDoXoMIL
1.2.2血管紧张素II受体拮抗剂的药理作用
I认S的一个重要进展是血管紧张素II受体的发现及其拮抗剂的问世。现在已 经证实,人体内至少有两种不同的血管紧张素受体(Ar)亚型,即第1型(ATl)及第 1I型(AT2)受体,其生化及药理学特性均不同。目前已知几乎所有血管紧张素II在 人体(成年组织)的生物效应均通过ATl实现的,AT2所介导的功能还不完全清楚,
学位论文作者繇∑确澎
伽莎年(月≥日
第一Hale Waihona Puke Baidu前言
第一章前言
1.1高血压与血管紧张素Ⅱ受体AT,拮抗剂
高血压是当今世界最常见的心血管疾病之一。流行病学研究显示,目前全球 有高血压患者6亿人,高血压患病率约为10%,欧美一些发达国家患病率较高, 约为20%,我国高血压患病率略低于这些发达国家llJ。
在过去几十年中,我国高血压的患病率正在快速增加。我国成年人中估计的 高血压人数已经从1960年的3000万增加到1980年的5900万,而后又增加到1991 年的9400万,2004年10月12日国务院新闻办新闻发布会上发布的“中国居民营 养与健康状况调查报告"中指出:我国成人高血压患病率为18.8%,患病人数为 1.6亿;而据2007年举行的“2007中国高血压学科疾病诊疗规范和发展策略论坛” 公布的数字:我国高血压患者已有2亿,每年新增高血压患者300多万,另有150 万人死于由高血压引起的中风,高血压患者的治疗率只有24.7%,控制率仅为6.I%。 这些数字使我国成为世界上高血压危害最严重的国家之一,这一形势不可忽视【l。J。
1.2血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂
1.2.1血管紧张素II受体拮抗剂的分类
自1 994年第一个血管紧张素II受体拮抗剂洛沙坦(Los抓an)在瑞典上市以来, 许多研究者进一步改造局部结构,以期增强效用和延长作用时间,形成了一类新
北京化工大学硕士学位论文
的降压药物【5】,因AT拮抗剂药物都以“sartaIl”结尾,所以人们又通称为沙坦类药物。 目前,ATl拮抗剂按其化学结构可分为【6】:
奥美沙坦酯由于在国内已经有了工艺制备专利,因此在考察其合 成工艺时要考虑如何避开专利。本论文在详细分析了其专利特点后, 在合成过程中巧妙地避开了其保护的一个中间体。
本文通过对奥美沙坦酯合成工艺进行了深入细致的考察及优化, 在中试放大工艺摸索过程中,通过改变溶剂、催化剂、溶剂浓度、反 应时间和反应温度等条件,使个别中间体的收率大大提高。本文以原 丁酸三甲酯和2,3一二氨基顺丁烯二腈为原料,经过缩和、环化、水解、 酯化、Grigllard反应、缩合、水解、再酯化、脱保护等九步反应合成了 目标产物,总收率达27%,高于文献2个百分点。而且,本文合成条件 易于实现,更加有利于工业化生产。
AngII受体拮抗剂对A=r1受体有三种拮抗方式:竞争性、非竞争性和中间型(混
合性)。LosanaIl,EprosanaJl和协os抓锄呈现竞争形式,相反,Calldesartall呈非
竞争形式。Losanan的活性代谢产物,EⅪ'.3174和Vralsanan呈现中间型。hbes甜an 和TelmisanaIl依据作用方式显示不同的拮抗形式。
The pilot production of 01InesanaIl Medoxom订 was particulady studied in this paper.The synthetic route was designed and modi6ed so as to adapt to industrialization.
IV
北京化工大学 学位论文原创性声明
本人郑重声明: 所呈交的学位论文,是本人在导师的 指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明 引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或 撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集 体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的 法律结果由本人承担。
1。2.4血管紧张素II受体拮抗剂的市场浅析
血管紧张素II受体抑制剂(沙坦类)在我国上市后,得到了医生和患者的普 遍肯定,是继ACE抑制剂后用于临床的又一大类抗高血压药。目前,洛沙坦钾和 缬沙坦的专利期已过,在国内外的市场份额不断上升。专家预测,到2007年,全 球抗高血压药的市场份额将达520亿美元,沙坦类药物销售总额将占20%.30%, 届时沙坦类将在降血压药物中获得霸主的地位【l 01。尽管目前我国药物市场仍以钙 拮抗剂和ACE占主导地位,但沙坦类药物由于具有优良的降压效果,副反应低, 已具有一定的临床使用基础。
病状态的病理生理学中起重要作用。血管紧张素II受体分为ATl、AT2、Ar3、 AT4 4种,后两种的研究较少。ATl受体主要分布在人体血管、心脏、肾脏、脑、 肺及肾上腺皮质。血管紧张素II作用于ATl受体,使血管收缩,交感神经系统兴 奋性增加,导致血压升高。