一种制备米力农的新工艺
阅读说明：本技术 一种制备米力农的新工艺 (New process for preparing milrinone ) 是由 张乃华 鲍广龙 于 2020-03-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种米力农的制备方法,属于药物合成技术领域。该方法以1-(4-吡啶基)-2-丙酮为原料与α-(取代亚甲基)丙二氰在碱性条件下加热反应,得到米力农。该制备米力农的方法,操作简便,安全性高,收率高,适合工业化放大生产。所得米力农成品,外观及纯度均达到标准。(The invention discloses a preparation method of milrinone, belonging to the technical field of drug synthesis. The method takes 1- (4-pyridyl) -2-acetone as a raw material to react with alpha- (substituted methylene) propylene dicyan under the alkaline condition by heating, so as to obtain the milrinone. The method for preparing milrinone has the advantages of simple and convenient operation, high safety and high yield, and is suitable for industrial large-scale production. The obtained milrinone finished product has the appearance and the purity reaching the standard.)
技术领域
本发明属于药物合成
技术领域
，具体涉及一种米力农的制备方法。背景技术
米力农(Milrinone)，又名甲氰吡啶酮，其CAS号为：78415-72-2，系1,6-二氢-2-甲基-6-氧代-[3,4'-联吡啶]-5-甲腈的通用名称，最早由美国Sterling公司研制开发成功，1987年首次在美国被FDA批准，并于1992年在美国正式上市，随后在英国、法国、德国、荷兰、比利时和巴西等国家上市销售，临床上用其乳酸盐，主要适用于治疗顽固性心力衰竭和已发生洋地黄中毒的心力衰竭病人，新近研究显示米力农还可用于心外科体外循环后低心排综合征、解除搭桥血管痉挛、改善心脏原位移植病人心功能及抗炎症反应、改善内脏血流灌注等。化学结构式为：
本品为氨力农(Amrinone)的同系药物，是一种非洋地黄强心苷、非儿茶酚胺类的正性肌力药物，它能选择性地抑制心肌细胞内的磷酸二酯酶III(PDE III)，改变细胞内外钙离子的转运，增强心肌收缩力，在治疗充血性心力衰竭(CHF)和扩张血管等方面正在发挥越来越重要的作用。其效力比氨力农强10～30倍，而无后者的血小板减少和低血压等不良反应。
目前报道的关于米力农的合成工艺主要有以下方法：
一种方法是采用“直线式”合成路线(如US4469871A，US4413127A，EP0095152，US4313951A，J.Med.Chem.,1986,29,635-640，CN103288725B，CN104387320B，CN1253439C，CN106243032A，CN105777626A，CN104526975A，CN101143844A等)：以4-甲基吡啶为起始原料，制备出1-(4-吡啶基)-2-丙酮，该步反应可以通过两条路径实现，第一条路径是在正丁基锂或苯基锂条件下与乙酸乙酯反应，但其反应条件苛刻，对水要求严格，遇水遇氧易发生放热反应，在空气易燃烧，一旦受热膨胀容易导致爆炸，因此操作上比较困难，同时价格相对较贵，而且在反应过程中有生成毒性较大的苯的风险，因此不适合工业化生产。第二条路径是和乙酰氯在室温下反应16h，虽然反应条件较温和，但是反应时间过长。同时后处理中用饱和碳酸钠调节体系pH值，发现需要消耗大于10倍量反应体积的水相，致使操作困难，整个反应后处理中用到3次萃取、减压浓缩，后处理较繁琐，第二步反应时间较长，增加了生产成本。
之后1-(4-吡啶基)-2-丙酮与原甲酸三烷基酯或N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛(DMF-DMA)反应后再与α-氰基乙酰胺或丙二腈经“一锅煮”反应得到米力农粗品，再通过重结晶得到注射级的精品米力农。其工艺中采用索氏提取器抽提再重结晶，操作繁琐；在最后环化步骤中，所应用到的丙二腈毒性较α-氰基乙酰胺大，并且其价格也比α-氰乙酰胺高，因此采用丙二腈的生产工艺安全性较低，并且其生产成本也较高。
另一方法是采用“汇聚式”合成路线(如Heterocycles,Vol.23,NO.6,1985,1479-1482，CN103664773A等)：该路线同样以4-甲基吡啶为起始原料，制备出1-(4-吡啶基)-2-丙酮，然后再以丙二腈和原甲酸三乙酯为原料制备出α-乙氧基亚甲基丙二腈，最后将1-(4-吡啶基)-2-丙酮和α-乙氧基亚甲基丙二腈反应制备出米力农粗品，同样通过重结晶得到精品米力农，合成路线如下所示：
专利CN103664773A报道的“汇聚式”米力农制备路线中，以1-(4-吡啶基)-2-丙酮与乙氧基亚甲基丙二腈在乙醇中加热反应，得到的米力农粗品程深红色，需要经过三次精制才能得到符合标准的米力农成品，最终收率仅为45.5％。
总结上述现有技术米力农的制备工艺，均以1-(4-吡啶基)-2-丙酮为反应原料。已知1-(4-吡啶基)-2-丙酮为浅黄色液体，根据报道(1-(4-吡啶基)-2-丙酮合成工艺的改进，Journal of Chemical Industry&Engineering，Vol.30No.4Aug,2009)1-(4-吡啶基)-2-丙酮需要在100～102℃/267Pa(2mmHg)下蒸馏得到，操作条件苛刻且收率不高。在工业化大生产中，高温减压蒸馏对工艺操作条件及设备要求均较高，操作安全性低，且收率和纯度均较低。另一方面，相较于固体原料呈液体状态的1-(4-吡啶基)-2-丙酮作为原料投入制备，其操作较困难且投料量不易控。此外，由于制备出的液态原料1-(4-吡啶基)-2-丙酮存在杂质多，纯度较低的问题，在专利CN103664773A报道的“汇聚式”米力农制备路线中，以液态1-(4-吡啶基)-2-丙酮为原料与α-乙氧基亚甲基丙二腈反应反应，制备的米力农粗品为深红色，颜色不易去除，成品较难符合产品标准。
综上，现已报道的米力农制备方法在工艺安全、操作简便等方面存在许多不足，因此，研究寻找一条反应条件温和，操作过程简便，产品收率高、纯度高，生产成本低的适合工业化生产米力农的反应路线仍是目前需要解决的问题。
发明内容
针对目前现有米力农制备技术存在的问题，本发明提供了一种新的米力农的制备方法。该方法反应条件温和，操作过程简便，生产成本低，所制得的目标产品具有较高的纯度、收率。
本发明的具体技术方案如下：
一种米力农的制备方法，以固体化合物I与α-(取代亚甲基)丙二腈即SM-2反应，得米力农，反应式如下：
其中R为乙氧基、二甲氨基中的一种。
一种米力农的制备方法，包括以下步骤：
将固体化合物I、α-(取代亚甲基)丙二腈加入溶剂中，加碱调节溶液pH，控温反应，得类白色固体米力农。
更进一步，米力农的制备方法步骤包括：
将固体化合物I、α-(取代亚甲基)丙二腈加入溶剂中，加碱调节溶液pH，控温至反应，后处理，得类白色固体米力农。
优选地，所述的化合物I与SM-2的投料摩尔比为1：1.1～1.8，优选1：1.4。
优选地，所述的溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇中的一种或两种，优选乙醇。
优选地，所述的化合物I与溶剂的投料质量体积比为1：5～10，其中质量以g计，体积以ml计。
优选地，所述的碱为无机碱或有机碱，其中无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡中的一种或其组合，且无机碱可以为碱或其水溶液；有机碱为甲醇钠、乙醇钠、异丙醇钠、叔丁醇钠中的一种或其组合；优选氢氧化钠。
优选地，所述的加碱调节溶液的pH值至12～14。
优选地，所述的控温反应温度为反应液达到回流的温度。
在一优选方案中，所述的后处理方法为：加酸调节溶液pH，搅拌析出固体，过滤，干燥，得类白色固体米力农。
优选地，所述的酸为甲酸、乙酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸中的一种或其组合，优选乙酸。
优选地，所述的加酸调节溶液pH值至6～7。
在一优选方案中，当R为二甲氨基时，所述的后处理方法，加酸调节溶液pH值析出固体后，过滤，滤饼用40～50℃的纯化水打浆，过滤，干燥，得类白色固体米力农。
本发明化合物I可利用4-甲基吡啶即SM-1为原料，在乙酰氯和乙酸酐作用下，制备得到，反应路线如下所示：
中间体I的制备包括以下步骤：
4-甲基吡啶、乙酰氯加入溶剂中搅拌反应，反应完毕后加碱调节反应液pH，收集有机相，减压蒸馏，回收4-甲基吡啶，得浓缩粘稠液体，后处理，得固体1-(1-乙酰吡啶-4(1H)-亚基)-2-丙酮，即中间体化合物I。
优选地，更进一步的中间体I的制备步骤包括：
将4-甲基吡啶加入二氯甲烷中，加入乙酰氯，控温反应，反应完毕；加入纯化水，边搅拌边加入碱调节反应液pH，分液，收集有机相，水相二氯甲烷萃取，合并有机相，干燥剂干燥，过滤，滤液控温减压蒸馏至无馏分流出，回收4-甲基吡啶；浓缩液继续升温减压浓缩得粘稠液体，后处理，得固体1-(1-乙酰吡啶-4(1H)-亚基)-2-丙酮，即中间体化合物I。
优选地，所述的4-甲基吡啶与二氯甲烷的质量体积比为1:1.5～4，其中质量以g计，体积以ml计。
优选地，所述的4-甲基吡啶与乙酰氯的投料摩尔比为1:1.2～3，优选1:2.2。
在一优选方案中，加入乙酰氯的过程可以控温加入也可以不控制温度，控温加入过程，控温温度可设为15～25℃。
优选地，所述的控温反应温度为20～30℃。
优选地，所述的控温加入纯化水的温度为0～20℃。
优选地，所述的碱为无机碱或有机碱，其中无机碱为氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钡中的一种或其组合，且无机碱可以为碱或其水溶液；有机碱为甲醇钠，乙醇钠，异丙醇钠，叔丁醇钠中的一种或其组合；优选氢氧化钠。
优选地，所述的加碱调节反应液pH值至12～14。
优选地，所述的减压蒸馏的温度为50～60℃。
优选地，所述的继续升温减压浓缩的温度为70～80℃。
在一优选方案中，所述的后处理步骤为：分别向粘稠液中加入乙酸乙酯，乙酸酐，搅拌析出固体，析出完毕，过滤，淋洗，干燥，得固体化合物中间体I。
优选地，所述的乙酸乙酯的量为粘稠液体积的2～5倍。
优选地，乙酸酐加入过程可选择控温加入，所述的控温温度为0～25℃。
优选地，所述的乙酸酐的投料量为粘稠液体积的5～10倍。
优选地，所述的淋洗溶剂为无水乙醇。
本发明的有益效果：
本发明提供了一种新的米力农制备方法，以固体中间体化合物1-(1-乙酰吡啶-4(1H)-亚基)-2-丙酮代替现有技术的液态1-(4-吡啶基)-2-丙酮制备米力农，其操作简单投料量易控；相较于需高温减压蒸馏得到的中间体化合物1-(4-吡啶基)-2-丙酮，本发明的中间体化合物简单易得，利用乙酸酐的重结晶作用，制备的中间体化合物I纯度高。本发明的米力农制备工艺，相较于现有技术缩短工艺路线、操作简便、安全，更适合工业化生产；所制备的米力农，不需要多次精制，颜色及纯的均符合标准。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明，应该正确理解的是：本发明的实施例仅仅是用于说明本发明，而不是对本发明的限制，所以，在本发明的方法前提下对本发明的简单改进均属于本发明要求保护的范围。
本发明采用HPLC测定米力农的纯度，色谱条件如下：
色谱柱：Agilent ZORBAX Rx-C8(4.6mm×250mm,5.0μm)；
流动相：磷酸氢二钾缓冲液(2.7g K2HPO4+2.4ml三乙胺+800ml水，用H3PO4调节pH至7.5)-乙腈(80：20)；
柱温：30℃；
检测波长：220nm；
流速：1.0ml/min；
进样量：20μl。
以下各实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。
实施例1 1-(1-乙酰吡啶-4(1H)-亚基)-2-丙酮的制备
将4-甲基吡啶(93.08g，1.0mol)加入二氯甲烷(200ml)中，控温15～20℃加入乙酰氯(172.72g，2.2mol)，加入完毕，控温20～30℃反应5小时，反应完毕；控温10～15℃加入纯化水(400ml)，边搅拌边加入氢氧化钠溶液(约7.5mol/ml)调节反应液pH值至13～14，分液，收集有机相，水相二氯甲烷(100ml×2)萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液控温50～60℃减压蒸馏至无馏分流出，浓缩液继续升温70～80℃减压浓缩，得粘稠液体(回收4-甲基吡啶55.85g，回收率60％)；向粘稠液加入乙酸乙酯(45ml)，控温0～10℃加入乙酸酐(110ml)，搅拌析出固体，析出完毕，过滤，无水乙醇(50ml×2)淋洗，干燥，得固体1-(1-乙酰吡啶-4(1H)-亚基)-2-丙酮，即中间体化合物I，收率93.5％(以实际参与反应的4-甲基吡啶计，即投入量减去回收量)；纯度99.85％。
实施例2 1-(1-乙酰吡啶-4(1H)-亚基)-2-丙酮的制备
将4-甲基吡啶(93.12g，1.0mol)加入二氯甲烷(150ml)中，控温20～25℃加入乙酰氯(94.24g，1.2mol)，加入完毕，控温20～30℃反应6小时，反应完毕；控温0～10℃加入纯化水(400ml)，边搅拌边加入氢氧化钾溶液(约7.0mol/ml)调节反应液pH值至13～14，分液，收集有机相，水相二氯甲烷(100ml×2)萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液控温50～60℃减压蒸馏至无馏分流出，浓缩液继续升温70～80℃减压浓缩，得粘稠液体(回收4-甲基吡啶57.73g，回收率62％)；向粘稠液加入乙酸乙酯(40ml)，控温10～15℃加入乙酸酐(100ml)，搅拌析出固体，析出完毕，过滤，无水乙醇(50ml×2)淋洗，干燥，得固体1-(1-乙酰吡啶-4(1H)-亚基)-2-丙酮，即中间体化合物I，收率90.4％(以实际参与反应的4-甲基吡啶计，即投入量减去回收量)；纯度99.78％。
实施例3 1-(1-乙酰吡啶-4(1H)-亚基)-2-丙酮的制备
将4-甲基吡啶(93.07g，1.0mol)加入二氯甲烷(300ml)中，控温20～25℃加入乙酰氯(235.54g，3mol)，加入完毕，控温20～30℃反应5小时，反应完毕；控温15～20℃加入纯化水(500ml)，边搅拌边加入氢氧化钠溶液(约7.5mol/ml)调节反应液pH值至13～14，分液，收集有机相，水相二氯甲烷(150ml×2)萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液控温50～60℃减压蒸馏至无馏分流出，浓缩液继续升温70～80℃减压浓缩，得粘稠液体(回收4-甲基吡啶54.91g，回收率59％)；向粘稠液加入乙酸乙酯(50ml)，控温20～25℃加入乙酸酐(115ml)，搅拌析出固体，析出完毕，过滤，无水乙醇(50ml×2)淋洗，干燥，得固体1-(1-乙酰吡啶-4(1H)-亚基)-2-丙酮，即中间体化合物I，收率91.8％(以实际参与反应的4-甲基吡啶计，即投入量减去回收量)；纯度99.82％。
实施例4 1-(1-乙酰吡啶-4(1H)-亚基)-2-丙酮的制备
将4-甲基吡啶(93.02g，1.0mol)加入二氯甲烷(200ml)中，控温15～20℃加入乙酰氯(86.34g，1.1mol)，加入完毕，控温20～30℃反应4小时，反应完毕；控温10～15℃加入纯化水(400ml)，边搅拌边加入氢氧化钠溶液(约7.5mol/ml)调节反应液pH值至13～14，分液，收集有机相，水相二氯甲烷(100ml×2)萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液控温50～60℃减压蒸馏至无馏分流出，浓缩液继续升温70～80℃减压浓缩，得粘稠液体(回收4-甲基吡啶60.46g，回收率65％)；向粘稠液加入乙酸乙酯(40ml)，控温0～10℃加入乙酸酐(100ml)，搅拌析出固体，析出完毕，过滤，无水乙醇(50ml×2)淋洗，干燥，得固体1-(1-乙酰吡啶-4(1H)-亚基)-2-丙酮，即中间体化合物I，收率85.5％(以实际参与反应的4-甲基吡啶计，即投入量减去回收量)；纯度99.53％。
实施例5 1-(1-乙酰吡啶-4(1H)-亚基)-2-丙酮的制备
将4-甲基吡啶(93.00g，1.0mol)加入二氯甲烷(350ml)中，控温15～20℃加入乙酰氯(243.35g，3.1mol)，加入完毕，控温20～30℃反应5小时，反应完毕；控温10～15℃加入纯化水(600ml)，边搅拌边加入氢氧化钠溶液(约7.5mol/ml)调节反应液pH值至13～14，分液，收集有机相，水相二氯甲烷(100ml×2)萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，滤液控温50～60℃减压蒸馏至无馏分流出，浓缩液继续升温70～80℃减压浓缩，得粘稠液体(回收4-甲基吡啶51.15g，回收率55％)；向粘稠液加入乙酸乙酯(50ml)，控温0～10℃加入乙酸酐(120ml)，搅拌析出固体，析出完毕，过滤，无水乙醇(50ml×2)淋洗，干燥，得固体1-(1-乙酰吡啶-4(1H)-亚基)-2-丙酮，即中间体化合物I，收率88.2％(以实际参与反应的4-甲基吡啶计，即投入量减去回收量)；纯度99.30％。
实施例6米力农的制备
将化合物I(177.04g，1.0mol)、α-(乙氧亚甲基)丙二腈(170.82g，1.4mol)加入乙醇(1300ml)中，搅拌均匀后，加入7.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH值至13～14；控温回流反应，反应完毕后，反应液降至室温，加乙酸调节溶液pH值至6～7，搅拌析出固体，析出完毕，过滤，干燥，得类白色固体米力农，收率93.3％，纯度99.96％。
实施例7米力农的制备
将中间体化合物I(177.03g，1.0mol)、α-(乙氧亚甲基)丙二腈(134.21g，1.1mol)加入甲醇(900ml)中，搅拌均匀后，加入7.0mol/L氢氧化钾溶液调节pH值至13～14；控温回流反应，反应完毕后，反应液降至室温，加稀盐酸调节溶液pH值至6～7，搅拌析出固体，析出完毕，过滤，干燥，得类白色固体米力农，收率91.5％，纯度99.95％。
实施例8米力农的制备
将中间体化合物I(177.00g，1.0mol)、α-(乙氧亚甲基)丙二腈(122.02g，1.0mol)加入乙醇(900ml)中，搅拌均匀后，加入7.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH值至13～14；控温回流反应，反应完毕后，反应液降至室温，加乙酸调节溶液pH值至6～7，搅拌析出固体，析出完毕，过滤，干燥，得类白色固体米力农，收率85.4％，纯度99.88％。
实施例9米力农的制备
将中间体化合物I(177.02g，1.0mol)、α-(乙氧亚甲基)丙二腈(219.64g，1.8mol)加入乙醇(1500ml)中，搅拌均匀后，加入乙醇钠调节pH值至12～13；控温回流反应，反应完毕后，反应液降至室温，加氢溴酸调节溶液pH值至6～7，搅拌析出固体，析出完毕，过滤，干燥，得类白色固体米力农，收率92.5％，纯度99.95％
实施例10米力农的制备
将中间体化合物I(177.08g，1.0mol)、α-(乙氧亚甲基)丙二腈(252.03g，1.8mol)加入甲醇(1500ml)中，搅拌均匀后，加入甲醇钠调节pH值至12～13；控温回流反应，反应完毕后，反应液降至室温，加稀盐酸调节溶液pH值至6～7，搅拌析出固体，析出完毕，过滤，干燥，得类白色固体米力农，收率89.6％，纯度99.87％。
实施例11米力农的制备
将中间体化合物I(177.05g，1.0mol)、α-(N,N-二甲胺基甲基)丙二腈(169.45g，1.4mol)加入乙醇(1300ml)中，搅拌均匀后，加入7.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH值至13～14；控温回流反应，反应完毕后，反应液降至室温，加乙酸调节溶液pH值至6～7，搅拌析出固体，析出完毕，过滤，滤饼用40～50℃的纯化水(400ml)打浆，过滤，干燥，得类白色固体米力农，收率92.7％，纯度99.96％。
实施例12米力农的制备
将中间体化合物I(177.02g，1.0mol)、α-(N,N-二甲胺基甲基)丙二腈(133.13g，1.1mol)加入异丙醇(1000ml)中，搅拌均匀后，加入异丙醇钠调节pH值至12～13；控温回流反应，反应完毕后，反应液降至室温，加氢碘酸调节溶液pH值至6～7，搅拌析出固体，析出完毕，过滤，滤饼用40～50℃的纯化水(500ml)打浆，过滤，干燥，得类白色固体米力农，收率90.2％，纯度99.94％。
实施例13米力农的制备
将中间体化合物I(177.07g，1.0mol)、α-(N,N-二甲胺基甲基)丙二腈(217.83g，1.8mol)加入叔丁醇(1200ml)中，搅拌均匀后，加入叔丁醇钠调节pH值至12～13；控温回流反应，反应完毕后，反应液降至室温，加甲酸调节溶液pH值至6～7，搅拌析出固体，析出完毕，过滤，滤饼用40～50℃的纯化水(500ml)打浆，过滤，干燥，得类白色固体米力农，收率90.8％，纯度99.93％。
实施例14米力农的制备
将化合物I(177.05g，1.0mol)、α-(乙氧亚甲基)丙二腈(170.87g，1.4mol)加入乙醇(1300ml)中，搅拌均匀后，加入7.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH值至11～12；控温回流反应，反应完毕后，反应液降至室温，加乙酸调节溶液pH值至6～7，搅拌析出固体，析出完毕，过滤，干燥，得类白色固体米力农，收率84.2％，纯度99.55％。
实施例15米力农的制备
将化合物I(177.01g，1.0mol)、α-(乙氧亚甲基)丙二腈(170.84g，1.4mol)加入乙醇(1300ml)中，搅拌均匀后，加入7.5mol/L氢氧化钠溶液调节pH值至13～14；控温回流反应，反应完毕后，反应液降至室温，加乙酸调节溶液pH值至5～6，搅拌析出固体，析出完毕，过滤，干燥，得类白色固体米力农，收率83.9％，纯度99.63％。
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