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CN103896936A - (5s,6r)氯唑西林青霉噻唑酸盐及其制备方法和应用 - Google Patents

(5s,6r)氯唑西林青霉噻唑酸盐及其制备方法和应用 Download PDF

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CN103896936A
CN103896936A CN201410105329.4A CN201410105329A CN103896936A CN 103896936 A CN103896936 A CN 103896936A CN 201410105329 A CN201410105329 A CN 201410105329A CN 103896936 A CN103896936 A CN 103896936A
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CN
China
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cloxacillin
penicillin
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acid salt
preparation
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CN201410105329.4A
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傅强
孙敏
杜康丽
杜玮
蔡刚
常春
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Xian Jiaotong University
Original Assignee
Xian Jiaotong University
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Abstract

本发明提供一种(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐及其制备方法和应用,先向原料药氯唑西林中加入碱性溶液对氯唑西林进行碱破坏,其中氯唑西林与碱性溶液中溶质的摩尔比为1:(1~10);再加入酸溶液,直至调节其pH值为6~10.2,然后进行反应,再将反应得到的溶液冷冻干燥,得到(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐。该方法制备工艺简便易行,操作简单,反应条件温和,设备要求低,原料廉价易得,成本低廉,收率高,产品纯度高,是一种经济高效的制备(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐的方法,且制得的(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐能够在检测抗生素氯唑西林方面应用。

Description

(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于药物杂质制备领域,具体涉及(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐及其制备方法和应用。
背景技术
氯唑西林(又称为邻氯青霉素,cloxacillin)是一种耐酸耐酶的异噁唑类半合成青霉抗生素,是6-氨基青霉烷酸(6-APA)的衍生物,它的抗酸抗青霉素酶的能力明显优于其他类抗生素,在生物体内不会被青霉素酶破坏。对于那些青霉素G治疗不敏感的患者,氯唑西林钠发挥着重要作用。其杀菌活性较强,作用机制主要是通过抑制细胞壁的复制合成来达到疗效。氯唑西林更因其价格低廉、使用方便、抗菌作用明显而被广泛用于治疗奶牛乳腺炎及其他疾病,但由于对该抗生素的不合理使用和奶样收集的不当,致使该抗生素在动物源食品中的残留现象严重。
然而氯唑西林对碱不稳定,在较低浓度的碱性条件下可以发生降解,不仅使药效降低,抗菌活性减弱,有时甚至引起严重的过敏反应。但现有的检测方法无法对氯唑西林青霉噻唑酸等杂质进行检测,这主要是由于缺乏氯唑西林青霉噻唑酸对照品以及现有制备方法不成熟。这更加助长了畜牧业等行业中氯唑西林的滥用,也严重威胁了动物源性食品行业的长期发展,也给人类的身体健康带来了危害,如破坏人体肠道菌群平衡和增强细菌的耐药性。目前关于氯唑西林青霉噻唑酸检测所需的对照品,主要是参考青霉噻唑酸或苯唑西林噻唑酸的制备,但所得产物杂质含量高,对成品质量影响大,不利于应用。因此对氯唑西林降解产物氯唑西林青霉噻唑酸的制备及检测也是当前的科研关注焦点之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐及其制备方法和应用,该方法操作简单,收率高,所得产品纯度高,且制得的(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐能够在检测抗生素氯唑西林方面应用。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案为:
(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐,其化学结构式为:
Figure BDA0000479778960000021
(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐的制备方法,包括以下步骤:
1)向反应容器中加入原料药氯唑西林,再加入碱性溶液对氯唑西林进行碱破坏,得到氯唑西林青霉噻唑酸盐中间体;其中氯唑西林与碱性溶液中溶质的摩尔比为1:(1~10);
2)向氯唑西林青霉噻唑酸盐中间体中加入酸溶液,直至调节其pH值为6~10.2,然后进行反应,再将反应得到的溶液冷冻干燥,得到(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐。
所述的碱性溶液的浓度为0.02~2.0mol/L,其中碱性溶液的溶质为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或磷酸钠,溶剂为水、无水乙醇或水与无水乙醇的混合液。
所述的步骤1)中对氯唑西林进行碱破坏是在恒温搅拌条件下进行的,其中恒温搅拌的温度为20~60℃,转速为400~600r/min,搅拌时间为5~90min。
所述的酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液、磷酸溶液中的一种或几种的混合溶液。
所述的酸溶液的浓度为0.01~1.0mol/L。
所述的步骤2)中的反应是在4~60℃的恒温下进行的,反应时间为24~56h。
所述的冷冻干燥的具体操作是先在-80℃~-70℃冰箱中冷冻12~24h,然后转移至冷冻干燥机中,在0.90~1.01MPa的真空度和-80℃~-70℃的温度下冷冻干燥12~16h。
所述的(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐在检测抗生素氯唑西林方面的应用。
在检测抗生素氯唑西林的过程中,将(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐作为杂质氯唑西林青霉噻唑酸的对照品进行检测。
相对于现有技术,本发明的有益效果为:
本发明提供的(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐的制备方法,以氯唑西林为原料药,先向其中加入碱性溶液进行碱破坏,然后再加入酸溶液调节pH值并进行反应,最后将反应产物冷冻干燥即得(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐。该方法制备工艺简便易行,操作简单,反应条件温和,设备要求低,原料廉价易得,成本低廉,收率高,产品纯度高,通过高效液相色谱面积归一化法得到合成样品中(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐的纯度达到98%,使用间接碘量法测定(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐纯度大于85%,因此该方法是一种经济高效的制备(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐的方法。
本发明提供的(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐是氯唑西林青霉噻唑酸中的一种新构型,在检测抗生素氯唑西林的过程中,能够将(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐作为杂质氯唑西林青霉噻唑酸的对照品进行检测,为抗生素氯唑西林的检测提供了一个新方向。
附图说明
图1为(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐的紫外光谱扫描图;
图2为(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐的薄层色谱图;
图3为(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐的质谱图;
图4为(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐的质谱解析图;
图5为(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐的红外光谱图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐是氯唑西林降解产物氯唑西林青霉噻唑酸存在的主要构型,(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸的化学结构式为:
Figure BDA0000479778960000041
本发明提供的(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐的制备方法,其化学方程式为:
Figure BDA0000479778960000042
下面结合本发明较佳的实施例对本发明提供的(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐的制备方法作详细说明。
实施例1
1)向50mL带塞子的磨口锥形瓶中加入0.2mmol氯唑西林,再加入10mL浓度为0.2mol/L的氢氧化钠水溶液(溶质氢氧化钠的物质的量为2mmol),得无色澄清透明溶液,然后将锥形瓶放入集热式磁力搅拌器中,在25℃的恒温水浴下以500r/min的转速搅拌60min进行碱破坏,得到氯唑西林青霉噻唑酸钠中间体;
2)向得到氯唑西林青霉噻唑酸钠中间体中加入浓度为0.1mol/L的盐酸,直至调节其pH值为8.12,将该锥形瓶密闭后于4℃冷藏48h,得微黄色澄清溶液;将该溶液取出立即冷冻干燥,其中冷冻干燥的具体操作是先在-80℃冰箱中冷冻12h,然后转移至冷冻干燥机中,在1.01MPa的真空度和-80℃的温度下冷冻干燥12h,得到的白色固体粉末即为(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸钠。取部分(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸钠用三蒸水溶解后采用HPLC色谱法检测,面积百分比可达98%。
实施例2
1)向50mL带塞子的磨口锥形瓶中加入0.2mmol氯唑西林,再加入1mL浓度为2mol/L的碳酸钠水溶液(溶质氢氧化钠的物质的量为2mmol),得无色澄清透明溶液,然后将锥形瓶放入集热式磁力搅拌器中,在60℃的恒温水浴下以600r/min的转速搅拌5min进行碱破坏,得到氯唑西林青霉噻唑酸钠中间体;
2)向得到氯唑西林青霉噻唑酸钠中间体中加入浓度为1mol/L的盐酸,直至调节其pH值为6,将该锥形瓶密闭后放入30℃水浴锅中加热反应24h,得微黄色澄清溶液;将该溶液取出立即冷冻干燥,其中冷冻干燥的具体操作是先在-70℃冰箱中冷冻24h,然后转移至冷冻干燥机中,在0.90MPa的真空度和-70℃的温度下冷冻干燥16h,得到的白色固体粉末即为(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸钠。取部分(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸钠用三蒸水溶解后采用HPLC色谱法检测,面积百分比可达96%。
实施例3
1)向50mL带塞子的磨口锥形瓶中加入0.2mmol氯唑西林,再加入10mL浓度为0.02mol/L的氢氧化钠的无水乙醇溶液(溶质氢氧化钠的物质的量为0.2mmol),得无色澄清透明溶液,然后将锥形瓶放入集热式磁力搅拌器中,在40℃的恒温水浴下以550r/min的转速搅拌30min进行碱破坏,得到氯唑西林青霉噻唑酸钠中间体;
2)向得到氯唑西林青霉噻唑酸钠中间体中加入浓度为0.01mol/L的硝酸,直至调节其pH值为10.2,将该锥形瓶密闭后放入40℃水浴锅中加热反应56h,得微黄色澄清溶液;将该溶液取出立即冷冻干燥,其中冷冻干燥的具体操作是先在-75℃冰箱中冷冻18h,然后转移至冷冻干燥机中,在0.95MPa的真空度和-75℃的温度下冷冻干燥14h,得到的白色固体粉末即为(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸钠。取部分(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸钠用三蒸水溶解后采用HPLC色谱法检测,面积百分比可达94%。
实施例4
1)向50mL带塞子的磨口锥形瓶中加入0.2mmol氯唑西林,再加入1mL浓度为2mol/L的磷酸钠的水与无水乙醇(体积比为1:1)的混合溶液(溶质氢氧化钠的物质的量为2mmol),得无色澄清透明溶液,然后将锥形瓶放入集热式磁力搅拌器中,在20℃的恒温水浴下以400r/min的转速搅拌90min进行碱破坏,得到氯唑西林青霉噻唑酸钠中间体;
2)向得到氯唑西林青霉噻唑酸钠中间体中加入浓度为0.1mol/L的磷酸,直至调节其pH值为7.2,将该锥形瓶密闭后放入60℃水浴锅中加热反应32h,得微黄色澄清溶液;将该溶液取出立即冷冻干燥,其中冷冻干燥的具体操作是先在-80℃冰箱中冷冻12h,然后转移至冷冻干燥机中,在1.01MPa的真空度和-75℃的温度下冷冻干燥14h,得到的白色固体粉末即为(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸钠。取部分(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸钠用三蒸水溶解后采用HPLC色谱法检测,面积百分比可达92%。
实施例5
1)向50mL带塞子的磨口锥形瓶中加入0.2mmol氯唑西林,再加入1mL浓度为1mol/L的氢氧化钾的无水乙醇溶液(溶质氢氧化钾的物质的量为1mmol),得无色澄清透明溶液,然后将锥形瓶放入集热式磁力搅拌器中,在30℃的恒温水浴下以450r/min的转速搅拌75min进行碱破坏,得到氯唑西林青霉噻唑酸钾中间体;
2)向得到氯唑西林青霉噻唑酸钾中间体中加入浓度为0.5mol/L的盐酸和硫酸的混合物,直至调节其pH值为9.2,将该锥形瓶密闭后在15℃下反应38h,得微黄色澄清溶液;将该溶液取出立即冷冻干燥,其中冷冻干燥的具体操作是先在-70℃冰箱中冷冻24h,然后转移至冷冻干燥机中,在0.90MPa的真空度和-75℃的温度下冷冻干燥12h,得到的白色固体粉末即为(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸钾。
实施例6
1)向50mL带塞子的磨口锥形瓶中加入0.2mmol氯唑西林,再加入1mL浓度为0.5mol/L的磷酸钠水溶液(溶质氢氧化钠的物质的量为0.5mmol),得无色澄清透明溶液,然后将锥形瓶放入集热式磁力搅拌器中,在50℃的恒温水浴下以500r/min的转速搅拌15min进行碱破坏,得到氯唑西林青霉噻唑酸钠中间体;
2)向得到氯唑西林青霉噻唑酸钠中间体中加入浓度为0.05mol/L的硫酸、硝酸和磷酸的混合物,直至调节其pH值为6.7,将该锥形瓶密闭后置于50℃的水浴锅中加热反应50h,得微黄色澄清溶液;将该溶液取出立即冷冻干燥,其中冷冻干燥的具体操作是先在-78℃冰箱中冷冻14h,然后转移至冷冻干燥机中,在0.98MPa的真空度和-72℃的温度下冷冻干燥13h,得到的白色固体粉末即为(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸钠。
本发明制备工艺简便易行,操作简单,反应条件温和,设备要求低,原料廉价易得,成本低廉,收率高,产品纯度高,通过高效液相色谱面积归一化法得到合成样品中(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐的纯度达到98%,使用间接碘量法测定(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐纯度大于85%,因此该方法是一种经济高效的制备(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐的方法。
本发明提供的(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐是氯唑西林青霉噻唑酸中的一种新构型,在检测抗生素氯唑西林的过程中,能够将(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐作为杂质氯唑西林青霉噻唑酸的对照品进行检测,为抗生素氯唑西林的检测提供了一个新方向。
下面结合附图对本发明做进一步阐述:
图1是(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐水溶液的紫外光谱扫描图,从图中可以看出,(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐的最大吸收波长为228nm。
分别称取氯唑西林和(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐各0.0050g,用三蒸水分别溶解,制得浓度2.50mg/mL的氯唑西林和(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐样品溶液;各取2μL于活化30min的硅胶GF254薄层板上进行点样;将薄层板放入层析缸中饱和、展开,展开剂为正丁醇:冰醋酸:水=6:3:2(体积比);展开结束之后,晾干,烘箱中80℃条件下干燥30min,后采用碘蒸气和荧光显色法对样品进行显色,得到的薄层色谱图如图2所示,其中a为(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐,b为氯唑西林。由图2可知,相对于氯唑西林,合成的(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐在层析缸中展开之后,Rf值与氯唑西林不同,且物质相对单一。
采用气相色谱-质谱联用的方法对合成的(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐进行分析,得到的质谱图如图3所示,其中电离条件为电喷雾离子源,电子能量70eV,离子源温度200℃,接口温度60℃,检测器电压1130V,质量范围50-500amu。根据气相质谱图提供的碎片离子信息,分子离子峰为m/z435.1,其他离子丰度较强的峰(m/z58,m/z100.1,m/z161.0,m/z188.0,m/z230.0)都可以做出合理的解释,由此做出合理推测,证实反应的主要产物为(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐。
图4是氯唑西林青霉噻唑酸质谱离子解析图,其中(a)表示碎片离子分子式为C10H7ClNO+,其质荷比为192.02,(b)表示碎片离子分子式为C3H3NO+,其质荷比为101.01,(c)表示碎片离子分子式为C6H10NO2S+,其质荷比为160.04,(d)表示碎片离子分子式为C11H8ClN2O+,其质荷比为235.04,(e)表示碎片离子分子式为C2H2O2 2+,其质荷比为58.01,从图中可以看出,各主要碎片为离子峰的形成方式。
图5是将干燥后的(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐粉末和溴化钾粉末充分研磨,在压片机中进行压片,用红外光谱检测仪分别扫描空白和(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐压片,得到的红外光谱图。从图中可以看出,在1500~2000cm-1处由于β-内酰胺环断裂,环上的羰基变为羧基,所以原来的羰基双峰合并为一个峰;在3300~3500cm-1处由于β-内酰胺环断裂,环上的叔氨基变为仲氨基且所处环境与原有的仲氨基不同,所以氨基峰裂解成两个。由此可以证实转化过程中β-内酰胺环发生裂解,为氯唑西林青霉噻唑酸盐的分析提供依据。

Claims (10)

1.(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐,其特征在于,其化学结构式为:
Figure FDA0000479778950000011
2.(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)向反应容器中加入原料药氯唑西林,再加入碱性溶液对氯唑西林进行碱破坏,得到氯唑西林青霉噻唑酸盐中间体;其中氯唑西林与碱性溶液中溶质的摩尔比为1:(1~10);
2)向氯唑西林青霉噻唑酸盐中间体中加入酸溶液,直至调节其pH值为6~10.2,然后进行反应,再将反应得到的溶液冷冻干燥,得到(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐。
3.根据权利要求2所述的(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐的制备方法,其特征在于:所述的碱性溶液的浓度为0.02~2.0mol/L,其中碱性溶液的溶质为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠或磷酸钠,溶剂为水、无水乙醇或水与无水乙醇的混合液。
4.根据权利要求2或3所述的(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐的制备方法,其特征在于:所述的步骤1)中对氯唑西林进行碱破坏是在恒温搅拌条件下进行的,其中恒温搅拌的温度为20~60℃,转速为400~600r/min,搅拌时间为5~90min。
5.根据权利要求2或3所述的(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐的制备方法,其特征在于:所述的酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液、硝酸溶液、磷酸溶液中的一种或几种的混合溶液。
6.根据权利要求5所述的(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐的制备方法,其特征在于:所述的酸溶液的浓度为0.01~1.0mol/L。
7.根据权利要求2或3所述的(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐的制备方法,其特征在于:所述的步骤2)中的反应是在4~60℃的恒温下进行的,反应时间为24~56h。
8.根据权利要求2或3所述的(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐的制备方法,其特征在于:所述的冷冻干燥的具体操作是先在-80℃~-70℃冰箱中冷冻12~24h,然后转移至冷冻干燥机中,在0.90~1.01MPa的真空度和-80℃~-70℃的温度下冷冻干燥12~16h。
9.如权利要求1所述的(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐在检测抗生素氯唑西林方面的应用。
10.如权利要求9所述的应用,其特征在于,在检测抗生素氯唑西林的过程中,将(5S,6R)氯唑西林青霉噻唑酸盐作为杂质氯唑西林青霉噻唑酸的对照品进行检测。
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