Trên thị trường Việt Nam hiện nay chỉ có duy nhất công ty Nanopharm tại Hà Nội có nhập và bán thalidomide dạng viên nang.
Tên Tên công ty Địa chỉ Thành phố Nước Liên hệ Hàm
lượng/viên Giá/viên
THADO Nanopharm 223A- Ngõ 22- Khương Hạ-
Thanh Xuân –
Hà Nội Việt Nam
Điện thoại : 04. 5570025 - Fax : 04. 5681500 50 mg 700.000 VNĐ Chú thích:
- N/A: Không có thông tin.
(*) Các báo giá chi tiết khác xin xem ở phần phụ lục
3. CÁC PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP THALIDOMIDE
Có rất nhiều phương pháp tổng hợp racemic thalidomide cũng như các đồng phân quang học của (S), (R)-thalidomide đã được công bố, sau đây xin liệt kê một vài phương pháp trong số đó.
3.1. Tổng hợp racemic thalidomide 3.1.1. Phương pháp 1 [26], [27], [28]
Đun hồi lưu anhydride phthalic (5) với L-glutamic acid (4) trong pyridine thu được acid N-phthaloyl glutamic (3), sau đó đun sôi hợp chất (3) trong anhydride acetic để đóng vòng thành N-phthaloyl glutamic anhydride (2) với hiệu suất 74%. Tiếp tục cho hợp chất (2) đun nóng chảy với urea, amoniac hoặc thiourea ở 170-180ºC trong 20 phút tạo thành thalidomide (1) với hiệu suất 70%.
3.1.2. Phương pháp 2 [29]
Trong phương pháp này, L-glutamine (7) và anhydride phthalic (5) phản ứng với nhau trong pyridine ở 80-850C tạo thành N-phthaloyl-glutamine (6), rồi cho tác dụng luôn với tác nhân ngưng tụ tạo thành thalidomide (1) với hiệu suất 45%. Tác nhân ngưng tụ có thể là CDI, SOCl2.
3.1.3. Phương pháp 3 [30]
Trong phương pháp này, người ta đun sôi N-phthaloyl-DL-glutamine (6) trong acetic anhydride để đóng vòng, sau 5 phút tạo thành thalidomide (1) với hiệu suất 33%.
Trong phương pháp này, các phản ứng được thực hiện dưới bầu khí nitrogen. Cho N-carbethoxyphthalimide (8) tác dụng với L-glutamine (7) trong dung dịch Na2CO3, sau đố thực hiện quá tình acid hóa tạo thành N- phthaloyl-L-glutamine (6) với hiệu suất 67%. Sau đó cho N-phthaloyl-L-
glutamine xử lý với carbonyl diimidazole CDI, có mặt của xúc tác 4-DMAP trong THF tạo thành thalidomide (1) với hiệu suất 91%.
3.1.5. Phương pháp 5 [32]
Phương pháp này sử dụng lò vi sóng để thực hiện phản ứng với ưu điểm là thời gian phản ứng xảy ra rất ngắn, và hiệu suất khá cao. Hỗn hợp N- phthaloyl-L-glutamic acid (3) và thioure (9) phản ứng trong lò vi song, sau 15 phút tạo thành thalidomide (1) với hiệu suất 85%.
Đun hồi lưu N-(tert-butoxycarbonyl)-L-glutamine (10) với CDI và 4- DMAP trong THF sau 24 giờ thu được vòng N-BOC glutarimide (11). Cho 11
tác dụng với acid trifloro acetic (TFA) trong dichlormethane (DCM) ở 220C trong 1 giờ thu được muối TFA của vòng glutarimide (12). Cho muối này tác dụng với phthalic anhydride (5) trong THF với xúc tác là Et3N ở 800C, sau 24 giờ thu được thalidomide (1) với hiệu suất 55%.
3.1.7. Phương pháp 7 [34]
Đun hồi lưu α-aminoglutarimide (13) với phthalic anhydride (5) trong pyridine thu được thalidomide (1) với hiệu suất 69%.
Piperidine-2,6-dione (14) tác dụng với Br2 ở 1500C trong CHCl3 trong 2 giờ tạo thành α-bromoglutarimide (15) sau đó cho tác dụng với Potassium phthalimide (16) trong DMF tạo thành thalidomide (1) với hiệu suất 30%.
3.1.9. Phương pháp 9 [3]
Axit L-glutamic acid (4) tác dụng với SOCl2 trong MeOH tạo thành dimethyl ester (17) với hiệu suất 95%.
Bảo vệ nhóm amino bằng cách cho ester tác dụng với di-tert-butyl dicarbonate (BOC)2O trong hỗn hợp dung môi Dioxane/H2O với xúc tác DMAP tạo thành tert-butoxycarbonyl L-glutamic acid dimethyl ester (18) với hiệu suất 88%. Cho ester này tác dụng với Na/NH3 lỏng trong THF ở -330C, với xúc tác Fe(NO3)3 để đóng vòng tạo thành glutarimide (11) với hiệu suất 68%. Cho glutarimide (11) này tác dụng với TFA trong DCM tạo thành amino glutarimide trifloroacetate (12), rồi tiếp tục tác dụng với anhydride
phthalic (5) trong acid acetic băng tạo thành thalidomide (1) với hiệu suất 55%.
3.2. Phương pháp tổng hợp lập thể S-(-)thalidomide [36]
Ngưng tụ benzyloxyamin (BnONH2) với BOC-glutamic α-phenyl ester (20) để tạo thành vòng glutarimide (21) dưới điều kiện nhẹ nhàng. Acid phân nhóm bảo vệ BOC, rồi phthaloyl hóa với phthalic anhydride, tạo thành N-benzyloxythalidomide (22). Hydro phân với xúc tác Pd-C tạo thành N- hydroxythalidomide (23), loại nhóm hydroxy bằng cách tác dụng với bromoacetophenon, xúc tác 4-DMAP, tạo thành S-(-)thalidomide (1).
4. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 4.1. Tổng hợp racemic
4.1.1. Công nghệ 1
- Bước 1: Điều chế N-phthaloyl-DL-glutamic anhydride (2) [26]
Đun hồi lưu trong 2 giờ hỗn hợp L-glutamic acid (4) (32,6 g; 0,22 mol) và phthalic anhydride (5) (32,6g; 0,22 mol) trong 120 ml pyridine. Sau khi làm bay hơi dung dịch dưới áp suất giảm, thêm vào cặn còn lại 90 ml anhydride acetic, rồi đun sôi hỗn hợp trong 2-3 phút. Trong quá trình cất loại bớt dung môi thì sản phẩm kết tinh được sinh ra và quá trình tạo thành tinh thể được hoàn thiện khi vừa làm lạnh xuống và thận trong cho thêm ete khan vào.
Rửa sản phẩm kết tinh bằng ete, rồi sấy khô thu được N-phthaloyl-DL-
glutamic anhydride (2) (41g, hiệu suất 74%), có nhiệt độ nóng chảy là 195- 1960C. Sản phẩm không thay đổi khi kết tinh lại từ ethyl acetate, là tinh thể chắc, không màu hình lăng kính.
- Bước 2: Điều chế thalidomide (1) i. Cách 1 [27]:
Nung chảy cách dầu 26 g (0,1 mol) N-phthaloyl-DL-glutamic anhydride với 12 g (0,2 mol) urea ở nhiệt dộ 170-1800C, cho đến khi phản ứng kết thúc, khoảng 20 phút. Trong quá trình phản ứng, khí CO2 và NH3 thoát ra mãnh liệt. Sau khi làm lanh, sản phẩm được kết tinh phân đoạn bằng cồn 95%, phần đầu có thể chứa dẫn xuất của acid phthalic. Sản phẩm thu được 3- phthalimido-2,6-dioxopiperidine (thalidomide) (1) có nhiệt độ nóng chảy 269-
2710C, hiệu suất 65-70%. Sản phẩm này tan trong cồn nóng, dimethyl formamide (DMF), và tan trong dung dịch kiềm mạnh, thu được dung dịch có màu hơi vàng.
ii. Cách 2 [28]:
Nung chảy cách dầu 1 mol N-phthaloyl-DL-glutamic anhydride (2) với 2 mol urea ở 170-1800C trong 45 phút. Sau khi làm lạnh, hòa tan thalidomide
(1) thô trong 60 ml ethanol 95%, đun nóng tới 600C, rồi lại làm lạnh. Quá trình kết tinh được lặp lại thêm 3 lần. thalidomide thu được là bột màu trắng, có nhiệt độ nóng chảy là 2750C, với hiệu suất 70-75%.
4.1.2. Công nghệ 2 [29]
Trộn 5 g (34,21 mmol) L-glutamine (7) vào 25 ml pyridine trong bình cầu đáy tròn 5 cổ, có dung tích 100 ml, ở nhiệt độ phòng. Thêm 5 g (33,80 mmol) phthalic anhydride (5) vào, rồi đung nóng hỗn hợp tới 80-850C. Sau 6 giờ, chưng cất một phần hỗn hợp phản ứng dưới chân không, rồi làm lạnh hỗn hợp tới 400C. Cho 3,1 g (45,5 mmol) imidazole vào bình cầu, làm lạnh bình cầu đến 5-100C, rồi cẩn thận nhỏ vào 1,6 ml (22 mmol) SOCl2. Khuấy hỗn hợp phản ứng ở nhiệt độ phòng trong 1 giờ, rồi đung nóng đến 850C và khuấy trong 3 giờ ở nhiệt độ này. Sau đó chưng cất tới 1/5 thể tích ban đầu. Làm lạnh hỗn hợp tới 250C rồi thêm vào 100 ml hỗn hợp H2O:C2H5OH (4:1), ở 50C. Axit hóa hỗn hợp bằng HCl 37% tới pH=7-0,50C rồi tiếp tục khuấy trong 4 giờ ở nhiệt dộ phòng, lọc chất rắn kết tủa, rồi rửa 2 lần với 25 ml H2O. Chất rắn thu được cho sấy khô dưới chân không ở 400C qua đêm thu được 3,9 g sản phẩm 1 là tinh thể màu trắng (hiệu suất 45%).
4.1.3. Công nghệ 3 [30]
Đung sôi 1 g N-phthaloyl-DL-glutamine (6) trong 5 ml acetic anhydride trong 5 phút, rồi làm bay hơi dung môi dưới áp suất thấp. Chất gôm trong thu được cho hòa tan trong dung dịch cồn, điều chỉnh pH tới 9 với dung dịch Na2CO3 rồi thực hiện quá trình kết tinh thu được 0,31 g thalidomide (hiệu suất
33%), nhiệt độ nóng chảy có thể tăng từ 270-2720C nếu quá trình kết tinh lại thay dung dịch cồn bằng dung dịch dioxane. Nước cái cho ra một chất dầu khó kiểm soát. Hiệu suất phản ứng không thay đổi đáng kể khi thời gian phản ứng tăng lên gấp đôi.
4.1.4. Công nghệ 4 [31]
- Bước 1: Điều chế N-phthaloyl-L-glutamine
Khuấy hỗn hợp dung dịch gồm L-glutamine (7) (43,8 g; 300 mmol) và Na2CO3 (33,4 g; 315 mmol) trong 750 ml H2O, rồi thêm nhanh chất rắn N- carbethoxyphthaimide (8) (65,8 g; 300 mmol). Sau 1 giờ, lọc và loại bỏ N- carbethoxyphthaimide không phản ứng. Điều chỉnh pH của dịch lọc tới 3-4 bằng HCl 6 N. Khuấy huyền phù thu được trong 1 giờ. Lọc phần huyền phù này rồi rửa với một lượng nước lớn, làm khô trong không khí, rồi sấy trong chân không (600C, < 1 mmHg) qua đêm, thu được 51,8 g bột trắng 6 (hiệu suất 67%) có nhiệt độ nóng chảy là 169-1710C.
- Bước 2: Điều chế thalidomide
Đun hồi lưu hỗn hợp gồm N-phthaloyl-L-glutamine (6) (125 g, 452 mmol), CDI (76,1 g, mmol), và 4-DMAP (0,20 g; 1,6 mmol) trong dung môi THF (750 ml) trong 16 giờ. Lọc hỗn hợp huyền phù sau phản ứng, rửa phần rắn thu được với DCM (200 ml), sấy khô trong không khí, và sấy khô trong chân không (600C, < 1 mmHg) thu được 106 g (hiệu suất 91%) sản phẩm là bột trắng 1 có nhiệt độ nóng chảy 274-2760C.
4.1.5. Công nghệ 5 [32]
Trộn acid N-phthaloyl-L-glutamic (3) (3 g, 10,8 mmol) với thiourea (0,882 g; 11,6 mmol) trong ống nghiệm Pyrex. Cho hỗn hợp vào lò vi sóng gia đình (công suất 1000 W, điều chỉnh mức phát sóng ở 70%) trong 15 phút. Hòa tan sản phẩm thô trong THF và tinh chế bằng sắc ký cột chứa silica gel
(THF: hexane = 1:1) thu được thalidomide (1) (2,375 g, hiệu suất 85%), nhiệt độ nóng chảy là 269-271%.
4.1.6. Công nghệ 6 [34]
Đun sôi dung dịch gồm 1,3 g α-aminoglutarimide (13) và 1,5 g phthalic anhydride (5) trong 10 ml pyridine trong 1 giờ. Cô đặc dung dịch dưới chân không, rửa cặn với EtOH, rồi kết tinh lại bằng dioxane thu được 1,8 g
thalidomide (1), nhiệt độ nóng chảy là 2700C.
4.1.7. Công nghệ 7 [35]
Đun nóng hỗn hợp 11 g glutarimide (14), 16 g Br2 trong 20 ml CHCl3
trong một bình kín ở 120-1500C trong 2 giờ tạo thành 12 g α- bromoglutarimide, có nhiệt độ nóng chảy là 1070C.
Hòa tan α-bromoglutarimide (5 g) trong 50 ml DMF, vừa khuấy vừa đun nóng nhẹ nhàng hỗn hợp với 6 g potassium phthalimide (16) trong 10 giờ, làm bay hơi dưới áp suất chân không, phần cặn rửa với nước và EtOH, rồi kết tinh lại trong dioxane hay pyridine cho ra 2 g thalidomide (1), có nhiệt độ nóng chảy 2700C.
4.1.8. Công nghệ 8 [3]
- Bước 1: Điều chế L-1,5-dimethyl-2-aminopentandiate (17)
Dùng phễu chiết nhỏ giọt SOCl2 (40,16 g; 326 mmol) vào dung dịch L-
glutamic acid (14) (12 g; 81,6 mmol) trong MeOH khan (250 ml) trong 30 phút ở 00C. Khuấy mạnh hỗn hợp phản ứng trong 12 giờ ở nhiệt độ phòng. Làm bay hơi dung môi dưới áp suất thấp, pha loãng bằng dung dịch NaHCO3, rồi chiết với CH2Cl2 (5x200 ml). Rửa lớp hữu cơ với H2O và muối, rồi làm khan bằng Na2SO4. Làm bay hơi dung môi thu được diester (17) (12,86g; 73,47 mmol; hiệu suất 95%) có màu vàng nhạt.
- Bước 2: Điều chế L-1,5-dimethyl-2-[(tert-butoxycarbonyl)] amino pentandiate (18)
khuấy trong 12 giờ. Sau khi làm bay hơi dung môi, cho dung dịch NaHCO3
pha loãng phần cặn, rồi chiết với CH2Cl2 (5x100ml). Dùng nước (3x100 ml) rửa lớp hữu cơ, rồi làm khan nước bằng Na2SO4 khan. Cho dung môi bay hơi được 16,6 g; 60,31 mmol sản phẩm 18 (hiệu suất 88%).
- Bước 3: Điều chế L-tert-butyl N-(2,6-dioxohexahydro-3-pyridine) carbamate (11)
Khuấy dung dịch sodium amide NaNH2 [65,46 mmol; được điều chế từ Na (1,5 g) tác dụng với NH3, xúc tác Fe(NO3)3 trong NH3 lỏng (250 ml)], đồng thời thêm vào (6 g, 21,82 mmol) dung dịch diester 18 trong THF khan (150 ml) ở nhiệt độ -330C. Khuấy trong 2 giờ, rồi thêm 10 g NH4Cl, cho phép NH3 bay hơi. Thêm 200 ml H2O, rồi chiết hỗn hợp bằng chloroform (3x200 ml). Làm khan dịch chiết với Na2SO4, cô đặc, rồi phân tách bằng sắc ký cột silica gel (CHCl3 : acetone = 9 : 1) thu được (3,38g; 13,11 mmol; hiệu suất 68%) tinh thể 11 có nhiệt độ nóng chảy 212-2140C.
- Bước 4: Điều chế amino glutarimide trifloroacetate (12)
Từ từ thêm TFA (20 ml) vào dung dịch của 11 trong CH2Cl2 (200 ml) ở 00C. Khuấy mạnh dung dịch trong 3,5 giờ ở nhiệt độ phòng. Sau khi phản ứng kết thúc (nhận biết bằng TLC), cất quay dung môi thu được 2,62 g chất rắn aminoglutarimide trifloroacetate (12).
- Bước 5: Điều chế thalidomide (1)
Cho phthalic anhydride (5) (1,02 g; 7 mmol) và Et3N (2,43 ml) vào (2g; 8,26 mmol) amino glutarimide trifloroacetate (12). Đun hồi lưu hỗn hợp trên 2 giờ trong 75 ml acid acetic băng. Sau khi phản ứng kết thúc (theo dõi bằng TLC), cho hỗn hợp vào đá. Lọc chân không bằng phễu Burner thu được bột, kết tinh bột này từ ethyl acetate được thalidomide (1) (1,15 g; 4,48 mmol; hiệu suất 65%).
4.2. Tổng hợp lập thể [36]
- Bước 1: Điều chế N-tertbutyloxycarbonyl glutamic acid α-phenyl ester (20)
Khuấy dung dịch gồm (1 g; 2,9 mmol) BOC-Glu(Obn)-OH (19), phenol (278 mg; 2,9 mmol), dicyclohexylcarbodiimide (DCC) (609 mg; 2,9 mmol) và pyridine (250 μl; 2,9 mmol) trong 15 ml ethyl acetate ở nhiệt độ phòng qua đêm. Lọc kết tủa dicyclohexylurea. Theo thứ tự rửa dịch lọc với dung dịch NaHCO3 bão hòa, acid citric 10%, nước. Sau đó lớp hữu cơ được làm khan bởi Na2SO4. Cất dung môi dưới áp suất thấp. Sử dụng sắc kí (SiO2, ether dầu hỏa : ethyl acetate = 2 : 1) để tinh chế thu được 1,1 g (hiệu suất 94%) BOC- Glu(Obn)-Oph, có nhiệt độ nóng chảy 840C. Hòa tan nó trong 20 ml MeOH, rồi hydro hóa trên xúc tác Pd-C (115 mg) trong 2 giờ. Lọc tách xúc tác, rồi cất dung môi dưới áp suất thấp. Tách bằng sắc ký (SiO2, ether dầu hỏa : ethyl acetate = 3 : 1) được 852 mg (99%) hợp chất (20) có nhiệt độ nóng chảy 750C.
- Bước 2: Điều chế (S)-1-benzyloxy-3-tert-
butyloxycarbonylaminopiperidine-2,6-dione (21)
Cho 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride (EDC) (498 mg; 2,6 mmol) vào dung dịch gồm hợp chất 20 (568 mg; 1,7 mmol), 1- hydroxybenzotriazole (HOBT) (279 mg; 2 mmol), triethylamine (Et3N) (1,2 ml; 8,7 mmol) và benzyloxyamine (BnONH2) (264 μl; 2 mmol) trong 25 ml CH2Cl2. Khuấy hỗn hợp trong 3 ngày ở nhiệt độ phòng. Theo thứ tự rửa dịch lọc với dung dịch NaHCO3 bão hòa, acid citric 10%, nước. Sau đó lớp hữu cơ được làm khan bằng Na2SO4. Cho dung môi bay hơi dưới áp suất thấp. Tách bằng sắc ký cột (SiO2, cyclohexane : diethyl ether = 1 : 2) được 403 mg 21
(hiệu suất 71%) có nhiệt độ nóng chảy 146-1500C.
- Bước 3: Điều chế (S)-1-benzyloxy-3-phthalimidopiperidine-2,6-dione (22) Hòa tan 21 (1,3 g; 3,9 mmol) trong 20 ml CH2Cl2. Sục khí HCl vào dung dịch trong 10 phút rồi khuấy trong 30 phút. Cho CH2Cl2 bay hơi dưới áp suất thấp rồi hòa tan dẫn xuất muối chlorohydride trong 50 ml THF. Cho vào Et3N (3,3 ml; 23,4 mmol), phthalic anhydride (5) (692 mg; 4,7 mmol) và rây phân tử loại 4 Å. Sau khi đun nóng 2 giờ, lọc hỗn hợp và loại bỏ dung môi dưới áp
suất thấp. Dùng sắc ký (SiO2, cyclohexane : diethyl ether = 1 : 1) thu được 993 mg 22 với hiệu suất 70%, có nhiệt độ nóng chảy 1290C.
- Bước 4: Điều chế (S)-1-hydroxy-3-phthalimidopiperidine-2,6-dione (23) Hòa tan hợp chất 22 (327 mg; 0,9 mmol) trong 30 ml MeOH, và thêm vào 10% Pd-C (35 mg). Khuấy hỗn hợp dưới bầu khí hydrogen trong 2 giờ, rồi lọc. cất dung môi dưới áp suất thấp. Phân tách bằng sắc ký (SiO2, ether dầu hỏa : ethyl acetate = 1 : 1) được 219 mg (hiệu suất 89%) hợp chất 23, có nhiệt độ nóng chảy 224,80C.
- Bước 5: Điều chế thalidomide (1)
Khuấy dung dịch gồm hợp chất 23 (164 mg; 0,6 mmol), Et3N (83 μl; 0,6 mmol), bromoacetophenone (BrCH2COPh) (120 mg; 0,6 mmol) và xúc tác DMAP (7 mg; 0,06 mmol) trong 30 ml CH3CN ở nhiệt độ phòng trong 2 giờ (có thể tách chất trung gian phenaxylete khi phản ứng được 30 phút). Cất dung môi dưới áp suất thấp. Tách bằng sắc ký (SiO2, cyclohexane : diethylether = 1:1) thu được 124 mg (hiệu suất 80%) S-(-)thalidomide, có nhiệt độ nóng chảy 2690C.
5. QUY TRÌNH LỰA CHỌN
Từ các quy trình trên, em chọn quy trình tổng hợp trên cơ sở các tài liệu [26], [27], [28] làm phương án để tiến hành thực nghiệm điều chế
thalidomide vì nó có các ưu điểm sau:
- Thứ nhất là các nguyên liệu chính (phthalic acid, glutamic acid, urea) có giá thành thấp hơn nếu so sánh với giá nguyên liệu của các phương pháp khác.
- Thứ hai là hiệu suất của phản ứng tương đối cao, gồm 2 giai đoạn,mỗi giai đoạn hiệu suất trên dưới 70%.
- Thứ ba là các bước phản ứng đơn giản, phù hợp với điều kiện sản xuất của ta.
5.1. Sơ đồ phản ứng
5.2. Tóm tắt quy trình
Đun hồi lưu anhydride phthalic (5) với L-glutamic acid (4) trong pyridine thu được acid N-phthaloyl glutamic (3), sau đó đun sôi hợp chất (3) trong anhydride acetic để đóng vòng thành N-phthaloyl glutamic anhydride (2) với hiệu suất 74%. Tiếp tục cho hợp chất (2) đun nóng chảy với urea, amoniac hoặc thiourea ở 170-180ºC trong 20 phút tạo thành thalidomide (1) với hiệu suất 70%.