氚标记二甲氧苄啶的制备方法
【专利摘要】本发明属于放射性化学合成领域，具体涉及一种氚标记二甲氧苄啶的制备方法，该氚标记二甲氧苄啶可作为放射性示踪剂使用。以3,4-二甲氧基-5-溴-苯甲醛为原料，经过Knoevenagel反应和成环反应，合成得到5-溴-二甲氧苄啶，最后采用微量合成方法，以钯碳(Pd/C)为催化剂，5-溴-二甲氧苄啶与氚气发生还原脱溴反应，同时交换上氚，生成高比活度(22.08Ci/g)、高放化纯度(≥98％)和高化学纯度(≥98％)的5-3H-二甲氧苄啶。本发明合成的氚标记二甲氧苄啶作为放射性示踪剂可以为系统展开二甲氧苄啶在动物体内吸收、分布、代谢及残留消除规律研究提供物质基础，同时也为同类药物的氚标记提供方法参考。
【专利说明】氚标记二甲氧苄啶的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于放射性化学合成领域，具体涉及一种氚标记二甲氧苄啶的制备方法， 本发明利用稳定的放射性同位素氚对抗菌增效剂类药物二甲氧苄啶苯环C5位进行定位标 记，以便对该药物在动物体内的吸收、分布、代谢和残留消除规律进行研究。
【背景技术】
[0002] 二甲氧苄啶是应用较早的磺胺类抗菌增效剂，相对于其他的抗菌增效剂其结构 简单，合成工艺不复杂。自面市以来，由于其疗效确切，使用方便，副作用小，在临床上深 受欢迎，特别是它和磺胺类药物的合用，因配伍合理，抗细菌、抗球虫效果明显，价格低廉， 故在各类新的抗感染药物层出不穷之今天仍牢牢地占据市场一席之地。然而二甲氧苄 陡曾在1969年被国际药物和毒物管理委员会（National Drugs and Poisons Schedule Committee)划出基础药物之列，在2003年2月的会议上才重新规定了它可以再次使用。 对二甲氧苄啶在实验动物及靶动物体内的体内的ADME研究国内外尚无文献报道。由于药 物代谢、排泄及残留与食品安全息息相关，因此开展放射性示踪法研究二甲氧苄啶在动物 体内吸收、分布、代谢和排泄的规律，揭示二甲氧苄啶在食品动物体内的靶组织和残留标示 物，制定最大残留限量和休药期是势在必行的。
[0003] 由于放射性同位素作为示踪剂具有灵敏度高，测量方法简便易行，能准确地定位 及符合所研究对象的生理条件等特点，已广泛应用于医药学领域，用以揭示药物的体内分 布、代谢与排泄过程。这种技术也是美国食品和药品管理局（FDA)推荐开展药物体内处置 研究的首选方法（FDA，2010)。 3H或14C通过置换目标药物分子上的Η或C原子，以达到示踪 研究目的。它们都属低能β放射体，具有放射性屏蔽、废物处理和去污方面的要求简便，测 定效率高等特点（Gu et al，2010a)，是最常用的放射性示踪剂。氚标记化合物以氚气为原 料，通过催化还原、氚一卤取代等反应来制备氚标记化合物的。在使用氚标记化合物进行示 踪实验时，必须注意氢的同位素效应、自辐解和在实验条件下氚标记化合物的稳定性问题， 以求获得正确的实验结果。
[0004] 到目前为止国内外尚未有关于二甲氧苄啶放射性标记物合成的报道，在同类药物 中，1976年TERUHIK0和YOSHISHIGE SAT0采用14C标记甲氧苄啶对甲氧苄啶在大鼠体内的 吸收、分布、排泄和代谢进行了研究，其标记位点为嘧啶环2位碳原子；1980年VERGIN采用 14C标记的四氧普林对其在大鼠体内的组织分布进行了研究，其标记位点为嘧啶环2位碳原 子；1984年Gyrd-hansen等采用 14C标记的甲氧节陡对其在新生小猪和成年猪体内进行了 体内体外的比较代谢研究，；1987年Poul Nielsen等采用14C标记的美替普林对其在猪和 山羊体内进行了药代动力学和代谢研究。而对于 3H标记的此类药物，国内外文献均未见报 道。14c操作复杂、造价高，对试验设备及原料要求高且危险性较大，很难获得质量合格的标 记产品。 3H相对14C来说，它的标记操作更加简单，且能量较低，鉴于14C标记存在的不可避 免的缺点，确定选择用放射性同位素 3H标记二甲氧苄啶并对其在实验动物体内的处置情况 进行相关研究。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于合成并制备得到高比活度、高放化纯度的稳定放射性同位素标 记的二甲氧苄啶。苯环在体内代谢过程中比较稳定，对苯环5位进行定位氚标记可得到高 比活度、高放化纯度的目标化合物，适合于二甲氧苄啶在动物体内的示踪研究。
[0006] 本发明的技术方案是用氢的同位素氚定位标记在二甲氧苄啶的C-5位。标记位点 如下所示：
[0007]
【权利要求】
1. 一种氚标记二甲氧苄啶的制备方法，其特征在于按如下步骤制备： (1) 在配有温度计，搅拌器和恒压滴液漏斗的反应容器中配制质量浓度为10%?25% 的甲醇钠/甲醇溶液，在〇?l〇°C下缓慢滴加丙烯腈，所述甲醇钠与丙烯腈物质量的比例为 1:1?10:1，控制反应温度为25°C反应lh后，向反应液中加入3, 4-二甲氧基-5-溴-苯 甲醛，其与丙烯腈物质量的比例为1:1?1:5,保持反应温度50°C，4h后停止反应，向反 应混合物加入等体积的水，减压蒸除甲醇后所得水相用二氯甲烷、乙酸乙酯或甲苯溶剂萃 取三次，合并有机相，无水硫酸镁干燥后，减压蒸除溶剂即得到黄色油状物α-(甲氧基甲 基）-3,4-二甲氧基-5-溴-肉桂腈； (2) 按步骤⑴的方法配制甲醇钠/甲醇溶液，加入碳酸胍和α-(甲氧基甲 基）-3, 4-二甲氧基-5-溴-肉桂腈，所述甲醇钠和碳酸胍与α -(甲氧基甲基）-3, 4-二甲 氧基-5-溴-肉桂腈的物质量的比例分别为3?10 :1和1?5 :1，回流反应4?8h，停止 反应，将反应液倾入冰水中，析出黄色固体物质，过滤后将滤饼以甲醇多次重结晶，得产物 5 -溴-二甲氧节陡； ⑶准确称取50mg5-溴-二甲氧节陡放入3ml反应瓶中，加入2mL甲醇使之完全溶 解，加入25mgl0%浓度的钯碳（10% Pd/C)，在氚化装置上通入高纯氚气，调整反应压强为 100?760mmHg，于25?50°C条件下反应2-4h后离心除去Pd/C，反应液减压除去甲醇，得 到氚标记二甲氧苄啶粗品； (4)将步骤（3)所得到的产物用制备液相进行分离纯化，制备条件为：VenUsil XBP-C18 色谱柱（10 μ m，21. 5 X 150mm)，流动相甲醇与 0. 05 % 氨水（v :v，50:50)，流速 5. OmL/min，紫外检测波长280nm，柱温30°C;收集保留时间与二甲氧苄啶相对应的流动相组 分，合并后除去溶剂得产物5- 3H-二甲氧苄啶。
2. 根据权利要求1所述的氚标记二甲氧苄啶的合成方法，其特征在于：步骤（1)中所 述甲醇钠与丙烯腈物质量的比例为3?5:1，所述3, 4-二甲氧基-5-溴-苯甲醛与丙烯腈 物质量的比例为1:2?1:3。
3. 根据权利要求1所述的氚标记二甲氧苄啶的合成方法，其特征在于：步骤（2)中所 述甲醇钠和碳酸胍与α -(甲氧基甲基）-3, 4-二甲氧基-5-溴-肉桂腈的物质量的比例分 别为5?9:1和2?3:1。
4. 根据权利要求1所述的氚标记二甲氧苄啶的合成方法，其特征在于：步骤⑶中的 控制氚气的反应压强为200?600mmHg。
【文档编号】C07D239/49GK104119281SQ201410368303
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】袁宗辉, 文丽华, 潘源虎, 黄玲利, 谢书宇, 王立业, 周波, 陶燕飞, 陈冬梅, 王旭, 刘振利, 谢长清 申请人:华中农业大学