Nghiên cứu được tiến hành với mục tiêu nhằm tối ưu hoá các điều kiện phản ứng để tổng hợp felodipin, thuốc trị tăng huyết áp hiện đang sử dụng rất phổ biến trong nước. Nghiên cứu áp dụng phản ứng Hansch với hai giai đoạn, trong đó các điều kiện phản ứng như nhiệt độ, tỉ lệ và nồng độ các chất phản ứng được khảo sát nhằm tìm thông số tối ưu.
TỔNG HỢP FELODIPIN Phạm Hồi Vân*, Lê Minh Trí*, Trần Thành Đạo*, Võ Quang Hùng* TÓM TẮT Mục tiêu: tối ưu hoá điều kiện phản ứng để tổng hợp felodipin, thuốc trị tăng huyết áp sử dụng phổ biến nước Phương pháp nghiên cứu: áp dụng phản ứng Hansch với hai giai đoạn, điều kiện phản ứng nhiệt độ, tỉ lệ nồng độ chất phản ứng khảo sát nhằm tìm thơng số tối ưu Kết quả: xác định qui trình thích hợp để điều chế felodipin với hiệu suất tổng cộng 45% sản phẩm đạt tiêu chuẩn qui định Dược điển Anh 2007 Kết luận: qui trình điều chế với thơng số khảo sát áp dụng sản xuất Từ khóa: felodipine, Hansch reaction, MBI (methyl benzyliden intermediate) ABSTRACT SYNTHESIS OF FELODIPINE Pham Hoai Thanh Van, Le Minh Tri, Tran Thanh Dao, Vo Quang Hung * Y Hoc TP Ho Chi Minh * Vol 14 - Supplement of No - 2010: 105 – 109 Objective: optimization of synthetic conditions for preparing of felodipine a well known as an antihypertension agent Method: the Hansch reaction was applied over two steps, in which the synthetic conditions (temperature, rate of reagents, catalyst, solvents for purification) were investigated Results: a suitable procedure for synthesis of felodipine was established with the total yield over 45 % and the final product conformed to the specifications of felodipine referring to BP 2007 Conclusion: this procedure can be applied for making felodipine Keywords: felodipine, Hansch reaction, MBI (methyl benzyliden intermediate) quên thuốc người cao tuổi)… ĐẶT VẤN ĐỀ đưa vào dược điển nhiều nước (5) Hiện nay, cao huyết áp ước tính gây khoảng 4,5% bệnh tật chung tồn cầu thường gặp nước phát triển nước phát triển(1) Điều trị cao huyết áp ngày dùng thuốc chính, song nguyên liệu để sản xuất thuốc điều trị cao huyết áp Việt Nam hầu hết phải nhập từ nước Felodipin thuốc hạ huyết áp thuộc nhóm chẹn kênh calci, thuốc ưu tiên lựa chọn ưu điểm riêng như: thời gian bán thải dài, liều dùng thấp, sử dụng liều ngày (dễ tuân trị, tránh tượng Đề tài “tổng hợp felodipin” chọn để nghiên cứu với mục tiêu sau: - Khảo sát phương pháp điều chế felodipin Từ chọn phương pháp nguyên liệu thích hợp để điều chế felodipin - Kiểm nghiệm số tiêu chuẩn sản phẩm theo tiêu chuẩn Dược Điển Anh BP 2007 * Bộ mơn Hố Dược – Khoa Dược – ĐHYD TP HCM Địa liên hệ: PGS.TS Lê Minh Trí ĐT: 0903.71.81.90 Email: leminhtri@media.net.vn NGUYÊN VẬT LIỆU-THIẾT BỊ-PHƯƠNG PHÁP NGHI ÊN C ỨU Giai đoạn 2: tạo felodipin với xúc tác pyridin Nguyên vật liệu Tổng hợp MBI từ 2,3-diclorobenzaldehyd methyl acetoacetat Các hoá chất dùng tổng hợp: 2,3dichlorobenzaldehyd, methyl acetoacetat, ethyl-3-aminocrotonat, piperidin, isopropylalcol, diisopropyl ether Trang thiết bị kiểm nghiệm nghiên cứu Máy đo IR FTIR-8201 PC (Shimadzu), máy đo UV U-2010 spectrophometer (Hitachi), Nhật, máy đo điểm chảy Gallenkamp (Anh), thiết bị tổng hợp Phương pháp nghiên cứu Điều chế felodipin (1): phản ứng Hansch theo hai giai đoạn sau Giai đoạn 1: intermediate (MBI) tạo methyl benzyliden Hình Tổng hợp MBI từ 2,3diclorobenzaldehyd methyl acetoacetat Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình tổng hợp: trình khảo sát phản ứng đánh giá qua SKLM Nhiệt độ phản ứng (50, 60 70 OC), tỷ lệ mol 2,3diclorobenzaldehyd : methyl acetoacetat (1:1,2; 1:1,3 1:1,4) lượng xúc tác piperidin acid acetic (1:20; 1:10 v 1:5) Tổng hợp felodipin từ MBI ethyl-3-aminocrotonat Hình Tổng hợp felodipin từ MBI với ethyl-3-aminocrotonat Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng tổng hợp: trình khảo sát phản ứng đánh giá qua sắc ký lớp mỏng: nhiệt độ phản ứng (70, 80 90 OC), tỷ lệ mol MBI với ethyl-3-aminocrotonat (1:1,1; 1:1,2 1:1,3) tỷ lệ xúc tác pyridin so với MBI (1:20; 1:10 1,5) Phương pháp kiểm nghiệm sản phẩm Felodipin tổng hợp định tính (phương pháp UV-Vis, IR, độ chảy) khối lượng sấy khô, định lượng (phương pháp môi trường khan với cerium sulfat 0,1 M) theo dược điển Anh 2007 (BP 2007) KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Tổng hợp MBI từ 2,3-diclorobenzaldehyd methyl acetoacetat Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình tổng hợp Cho vào bình cầu dung tích 25 ml 0,525 g (3 mmol) 2,3-diclorobenzaldehyd ml isopropyl alcol 0,39 g (3,6 mmol) methyl acetoacetat, tỷ lệ xúc tác piperidin acid acetic so với 2,3-diclorobenzaldehyd 1:10, t = giờ, thay đổi nhiệt độ phản ứng từ 50-70oC theo dõi SKLM Nhiệt độ: 60OC tối ưu Bảng So sánh hiệu suất phản ứng thu nhiệt độ 50, 60 70 oC Nhiệt độ Hiệu suất (%) Hiệu suất trung bình (%) o 50 C 50,3 51,0 50,8 50,7 o 60 C 55 54,8 56,1 55,3 o 70 C 54,1 53,8 53,5 53,8 Tỷ lệ mol tối ưu chất tham gia phản ứng: 1:1,4 Tiến hành phản ứng tương tự 60 OC thay đổi tỉ lệ mol 2,3-diclorobenzaldehyd methyl acetoacetat 1:1,2, 1:1,3 1:1,4 Bảng So sánh hiệu suất phản ứng thu tỷ lệ mol 1:1,2, 1:1,3 1:1,4 Tỷ lệ mol Hiệu suất (%) Hiệu suất trung bình (%) 1:1,2 60,3 61,0 60,8 60,7 1:1,3 65 64,8 64,1 64,6 1:1,4 64,1 64,8 65,5 64,8 Tỷ lệ xúc tác piperidin acid acetic tối ưu 1:5 Tiến hành phản ứng 60OC, tỉ lệ 2,3diclorobenzaldehyd methyl acetoacetat 1:1,4 Thay đổi tỉ lệ xúc tác 1:20 1:10 1:5 so với lượng 2,3-diclorobenzaldehyd Bảng So sánh hiệu suất phản ứng thu tỷ lệ xúc tác 1:20, 1:10 1:5 Tỷ lệ xúc tác Hiệu suất (%) Hiệu suất trung bình (%) 1:20 55,3 56,0 55,5 55,6 1:10 64,4 65,1 64,8 64,7 1:5 65,1 65,8 64,5 65,1 Tinh chế (3) Hỗn hợp thu sau phản ứng tổng hợp MBI hỗn hợp gồm vết nguyên liệu đầu 2,3-diclorobenzaldehyd hỗn hợp MBI đồng phân E Z Hình Cấu trúc đồng phân E Z MBI Do tính chất vật lý đồng phân E Z khác nhau: đồng phân E dạng tinh thể rắn khác với đồng phân Z dạng lỏng nên kết tinh hỗn hợp sau phản ứng to 0-5 oC 10-12 để tách đồng phân Lọc (E) MBI áp suất giảm rửa với ml isopropyl alcol lạnh Sấy khô Phần dịch lọc tiến hành cô quay nhiệt độ 60 oC, áp suất giảm ml, đun nóng dịch lọc 60 oC giờ, điều kiện có chuyển đổi từ đồng phân Z sang đồng phân E, kết tinh lần Lọc, rửa gộp MBI lần lần thu hiệu suất 64,9% Tổng hợp felodipin từ MBI ethyl-3aminocrotonat Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình tổng hợp Cho vào bình cầu dung tích 25 ml 0,273 g (1 mmol) MBI ml ethanol tuyệt đối, tỷ lệ mol MBI với ethyl-3-aminocrotonat 1:1, tỷ lệ xúc tác pyridin so với MBI 1:10, t = giờ, thay đổi nhiệt độ phản ứng từ 70-90 oC theo dõi SKLM Nhiệt độ: tối ưu 80oC Tiến hành làm phản ứng nhiệt độ 70oC, 80oC v 90oC, so sánh hiệu suất Bảng So sánh hiệu suất phản ứng thu nhiệt độ 70, 80 90 oC o Nhiệt độ Hiệu suất (%) Hiệu suất trung bình (%) 70 C 58,3 58,8 57,5 58,2 o 80 C 60,1 59,3 60,0 59,8 o 90 C 45,8 46,2 46,0 46,0 Tỷ lệ mol chất phản ứng tối ưu 1:1,3 Nhiệt độ phản ứng 80oC, điều kiện khác tương tự phương pháp nghiên cứu Tiến hành làm phản ứng tỷ lệ mol từ 1:1,1–1:1,3 để so sánh hiệu suất phản ứng Bảng So sánh hiệu suất phản ứng thu tỷ lệ mol 1:1,1; 1:1,2 1:1,3 Tỷ lệ mol Hiệu suất (%) Hiệu suất trung bình (%) 1:1,1 61,3 61,0 60,8 61,0 1:1,2 63,7 64,1 63,1 63,6 1:1,3 64,1 63,8 63,5 63,8 Tỷ lệ xúc tác pyridin MBI tối ưu 1:10 Tiến hành phản ứng 80oC, tỷ lệ mol MBI ethyl-3-aminocroronat l 1:1,3 Thay đổi tỷ lệ mol xúc tác từ 1:20, 1:10 1:5, so sánh hiệu suất phản ứng Bảng So sánh hiệu suất phản ứng thu tỷ lệ xúc tác 1:20, 1:10 1:5 Tỷ lệ xúc tác Hiệu suất (%) Hiệu suất trung bình (%) 1:20 57,3 58,0 58,5 57,9 1:10 63,4 62,1 62,8 62,7 Kiểm tra độ tinh khiết felodipin SKLM: mỏng tráng sẵn Kieselgel 60 F254 (Merck), hệ dung môi ethyl acetat-cyclohexan (4:6), phát đèn UV 254 nm Nhận xét: sau tinh chế, felodipin tương đối tinh khiết So sánh với felodipin đối chiếu felodipin tổng hợp có màu sắc, kích thước Rf giống Kiểm nghiệm số tiêu chuẩn felodipin theo BP 2007 Cảm quan Tinh thể trắng đến vàng nhạt, thực tế khơng tan nước, tan hồn tồn aceton, ethanol, methanol dicloromethan Định tính UV 1:5 62,5 60,8 61,5 61,6 Từ kết khảo sát trên, tổng hợp felodipin lần theo thông số tối ưu lấy kết trung bình, hiệu suất tổng cộng tổng hợp felodipin qua giai đoạn 41,5% Tinh chế Kết thúc phản ứng, đem dịch phản ứng cô quay nhiệt độ 50oC, áp suất giảm để loại dung mơi Hòa tan cắn thu ml dicloromethan, lắc tan Thêm 0,1 ml HCl 24% (pH acid) tiếp tục lắc, thêm tiếp 10 ml H2O chuyển qua bình lắng gạn, gạn lấy lớp dicloromethan Tiếp tục cô quay nhiệt độ 50oC, áp suất giảm để loại lớp dicloromethan Thêm vào ml diisopropyl ether, kết tinh felodipin Sau felodipin kết tinh, làm lạnh nhiệt độ 0-5oC 3-4 để ổn định kết tinh Lọc áp suất giảm thu felodipin tinh khiết Hình Đỉnh hấp thu cực đại felodipin tổng hợp Bảng Độ hấp thu cực đại felodipin tổng hợp STT Bước sóng (nm) Độ hấp thu 361,8 0,27725 238,2 0,79530 Tỉ số độ hấp thu 0,35 Tỷ số độ hấp thu cực đại felodipin bước sóng 361 nm 238 nm 0,35 phù hợp với định tính theo BP 2007 (tỉ số độ hấp thu bước sóng 0,34-0,36) 90.0 %T 80.0 459.0 70.0 2802.4 60.0 2902.7 50.0 862.1 771.5 1363.6 30.0 20.0 10.0 0.0 3371.3 615.2 669.3 565.1 975.9 1249.8 2979.8 2947.0 40.0 540.0 956.6 1560.3 1581.5 1041.5 1172.6 1058.8 1024.1 1380.9 1446.5 1431.1 1643.2 1417.6 1307.6 1139.9 1620.1 800.4 727.1 1205.4 1099.3 1697.2 1496.7 1278.7 -10.0 4000.0 3500.0 3000.0 2500.0 2000.0 1750.0 1500.0 felodipine BMHD 23 / / 2008 1250.0 1000.0 750.0 500.0 1/cm IR: mẫu thử felodipin đo phổ hồng ngoại phương pháp dập viên KBr đối chiếu với phổ hồng ngoại felodipin có tài liệu tham khảo (6) Hình Phổ hấp thu hồng ngoại felodipin tổng hợp Theo tài liệu tham khảo (6), felodipin có đỉnh chủ yếu số sóng 1698, 1496, 1206 1099 cm-1 Phổ hồng ngoại mẫu thử phổ chuẩn tương đương Phổ IR chất tổng hợp có đỉnh đặc trưng nhóm chức: nhân thơm νC=C 1600-1500 cm-1, δN-H 1655-1620 cm-1, νC=O 1850-1650 cm-1 Điểm chảy: 144-146oC (tương tự với felodipin nguyên liệu cung cấp từ nhà máy Pymepharco) Định lượng khối lượng sấy khơ Hàm lượng felodipin tính chế phẩm sấy khô 99,4% độ ẩm 0,5% KẾT LUẬN Từ nguyên liệu đầu diclorobenzaldehyd methylaceto acetat để tạo MBI sau cho MBI phản ứng với ethyl-3aminocrotonat để tạo felodipin Các phản ứng nghiên cứu điều kiện tối ưu (nhiệt độ, tỉ lệ mol chất phản ứng, tỉ lệ mol chất xúc tác), điều kiện tinh chế Felodipin tổng hợp đáp ứng yêu cầu Dược điển Anh 2007 định tính, định lượng Qui trình tổng hợp hồn tồn triển khai sản xuất thử áp dụng thực tập cho học viên lớp cao học khoa Dược – Đại Học Y Dược TP.HCM năm 2008 TÀI LIỆU THAM KHẢO Astra Aktiebolag (1999), Manufacturing process for felodipin, US patent 5,942,624 BP 2007 - CD Rom Desai, Ranjit (1997), Process to prepare dihydropyridine and derivatives thereof, PCT/US96/20383 Dương Chí Uý (2006), Tăng huyết áp: hướng dẫn điều trị WHO/ISH & JNC VII, Thời tim mạch học, 99, tr 6-8 MediMedia Asia (2003), CD-Rom Pharmaceutical Press (2004), Clarke’s analysis of drugs and poisons, 3rd edition, volume II, pp 1018-1019 ... acetic (1:20; 1:10 v 1:5) Tổng hợp felodipin từ MBI ethyl-3-aminocrotonat Hình Tổng hợp felodipin từ MBI với ethyl-3-aminocrotonat Khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng tổng hợp: trình khảo sát phản... UV 1:5 62,5 60,8 61,5 61,6 Từ kết khảo sát trên, tổng hợp felodipin lần theo thông số tối ưu lấy kết trung bình, hiệu suất tổng cộng tổng hợp felodipin qua giai đoạn 41,5% Tinh chế Kết thúc phản... ether, kết tinh felodipin Sau felodipin kết tinh, làm lạnh nhiệt độ 0-5oC 3-4 để ổn định kết tinh Lọc áp suất giảm thu felodipin tinh khiết Hình Đỉnh hấp thu cực đại felodipin tổng hợp Bảng Độ hấp