一种稳定同位素标记的氧氟沙星及其合成方法与流程

1.本发明涉及同位素标记领域，特别是涉及一种稳定同位素标记的氧氟沙星及其合成方法。


背景技术：

2.氧氟沙星，英文名：ofloxacin，本品为类白色或淡黄色结晶性粉末，主要用于革兰阴性菌所致的呼吸道、咽喉、扁桃体、泌尿道(包括前列腺)、皮肤及软组织、胆囊及胆管、中耳、鼻窦、泪囊、肠道等部位的急、慢性感染。氧氟沙星为第三代喹诺酮类抗菌药，对葡萄球菌、链球菌(包括肠球菌)、肺炎链球菌、淋球菌、大肠杆菌、枸橼酸杆菌、志贺杆菌、肺炎克雷伯杆菌、肠杆菌属、沙雷杆菌属、变形杆菌、流感嗜血杆菌、不动杆菌、螺旋杆菌等有较好的抗菌作用，对铜绿假单胞菌和沙眼衣原体也有一定的抗菌作用。氧氟沙星还有部分抗结核杆菌作用，可与异烟胼、利福平并用于治疗结核病。氧氟沙星疗效确切，抗菌谱广，抗菌活性强，不良反应小，特别是对泌尿生殖系统感染有强大的杀菌作用，因此，自问世以来一直发展迅速，成为临床联合用药的首选。
3.稳定同位素标定的化合物在基础科学(如化学，材料，医药，生物工程等领域)及临床试验等领域都有着很重要的作用。很多研究人员都在试图寻找以稳定同位素标定的化合物来对药物的作用机理，循环代谢等进行深入的机理研究。同时稳定同位素稀释质谱法与lc/ms的联用技术相结合，使得色谱/同位素稀释质谱技术被公认为是一种测量微量及痕量有机物的基准方法。而稳定同位素标记的氧氟沙星化合物的开发成功，将为更确定量喹诺酮类化合物的临床应用等方面提供标准试剂，完善我国食品药品安全检测技术体系，满足我国食品药品安全发展的需求，提供重要支持。
4.目前有使用氘甲醇制备氧氟沙星-d3的合成方法，但是此方法需要通过四步反应才能获到氧氟沙星-d3终产品，存在步骤较长、收率不高等不足之处。因此有必要克服现有技术的不足之处，寻求一种操作更简单、收率更高、工艺更环保的制备氧氟沙星-d3的合成方法。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是提供一种稳定同位素标记的氧氟沙星-d3及其合成方法，可以作为定量检测氧氟沙星的标准试剂；且制备过程简单，产品容易分离提纯，得到的产品化学纯度高。
6.本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种稳定同位素标记的氧氟沙星的合成方法，包括以下步骤：s1：使用无水哌嗪与氘带碘甲烷反应，制得氘带甲基哌嗪；s2：将氘带甲基哌嗪与氟嗪羧酸缩合获得得到稳定同位素标记的氧氟沙星产物。
7.进一步地，所述步骤s1过程如下：按重量份数计，在反应容器中加入0.9～1.2份无水哌嗪，8～10份无水甲醇，0.5～0.6份氘带碘甲烷，在5～15℃温度下反应1～3小时，反应完毕后，冷却，加入盐酸酸化滤出固体并直接用于下一步。
8.进一步地，所述步骤s2过程如下：按重量份数计，在1.1～1.2份n-甲基哌嗪中，加入5～6份三乙胺，加入10～12份的二甲亚砜，加入0.9～1.0份氟嗪羧酸，在60～80℃温度下反应3～5小时，反应完毕后，冷却至室温，滤出固体；通过柱层析分离提纯得到稳定同位素标记的氧氟沙星-d3。
9.本发明为解决上述技术问题而采用的另一技术方案是提供一种稳定同位素标记的氧氟沙星，由上述合成方法获取，具有如下所示的分子结构：
[0010][0011]
本发明具有如下有益效果：本发明提供的稳定同位素标记的氧氟沙星及其合成方法，以同位素丰度在99atom％以上的碘甲烷-d3为同位素标记来源，通过简单的二步反应合成氧氟沙星-d3，每一步反应过程氘原子均不会脱落，稳定同位素原子利用率高；且本发明合成过程简单，产品容易分离提纯，得到的产品化学纯度与同位素丰度均达到99％以上，满足作为定量检测氧氟沙星的标准试剂的要求；使用价值高、具有良好的经济性。
附图说明
[0012]
图1为本发明实施例1得到的氧氟沙星-d3核磁共振氢谱。
[0013]
图2为本发明实施例1得到的氧氟沙星-d3的液相色谱图。
[0014]
图3为本发明实施例1得到的氧氟沙星-d3的质谱谱图。
具体实施方式
[0015]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述，但不应理解为是对本发明的限制。
[0016]
本发明提供的稳定同位素标记的氧氟沙星的合成方法，包括以下步骤：
[0017]
s1：将无水哌嗪和氘带碘甲烷反应，制得氘带甲基哌嗪；
[0018]
所述的分子结构为：
[0019][0020]
s2：将氘带甲基哌嗪与氟嗪羧酸缩合。获得稳定同位素标记的氧氟沙星-d3产物。
[0021]
上述步骤中采用的溶剂均可为干燥无水溶剂；所述稳定同位素标记的氧氟沙星分子结构为：
[0022][0023]
实施例1
[0024]
稳定同位素标记的氧氟沙星的分子结构如下：
[0025][0026]
通过如下合成步骤制取：
[0027]
s1、反应容器中加入10g无水哌嗪，加入100ml无水甲醇，在5～15℃下滴加5g氘带碘甲烷，在5～15℃温度下保温反应3小时，自然冷却，然后加入盐酸酸化，过滤，过滤后的固体可直接用于下一步合成，无需进一步纯化。
[0028]
s2、反应容器中加入1.0g氟嗪羧酸，加入6ml三乙胺，加入20ml二甲亚砜，0.5g氘带甲基哌嗪，在75～80℃下进行反应5小时，反应完毕后，减压蒸去吡啶，残留物使用柱纯化方法进行纯化，浓缩，烘干，制得稳定同位素标记的氧氟沙星-d3；提纯得到氧氟沙星-d3，所得
产品的化学纯度以及同位素丰度均达到99％以上。
[0029]
本实施例获取的产品以d2o为溶剂，通过bruke-400m核磁共振仪器检测得到核磁共振氢谱图，谱图见图1。h nmr(d2o)中δ2.2的甲基氢，因被氘取代，故在谱图中并未出峰，因此可以确认产品为同位素稳定标记物氧氟沙星-d3。
[0030]
同时，本实施例获取的产品样品溶于甲醇(～1ppm)，进行纯度和ms测定，谱图见图2和图3。在谱图2中，未有明显杂质峰被检出，氧氟沙星-d3的产品的化学纯度可达到99％以上。在谱图3中，ms数据显示lc-ms m/z 365.2[m+h+]，因此ms数据正确(氧氟沙星-d3的分子量为364.3)。
[0031]
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。


技术特征：
1.一种稳定同位素标记的氧氟沙星的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：使用无水哌嗪与稳定同位素标记的碘甲烷反应，得到稳定同位素标记的n-甲基哌嗪；s2：在碱性条件下将稳定同位素标记的n-甲基哌嗪与氟嗪羧酸进行缩合反应，得到稳定同位素标记的氧氟沙星-d3产物。2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述步骤s1过程如下：按重量份数计，在反应容器中加入0.9～1.2份无水哌嗪，8-10份无水甲醇，滴加0.5～0.6份氘带碘甲烷，在5～15℃温度下反应1～3小时，反应完毕后冷却，加入盐酸酸化滤出固体并直接用于下一步。3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述步骤s2过程如下：按重量份数计，在1.1～1.2份n-甲基哌嗪中，加入5～6份三乙胺，加入10～12份的二甲亚砜，加入0.9～1.0份氟嗪羧酸，在60～80℃温度下反应3～5小时，反应完毕后，冷却至室温，滤出固体；通过柱层析分离提纯得到稳定同位素标记的氧氟沙星-d3。4.一种稳定同位素标记的氧氟沙星-d3，其特征在于，由权利要求1-3任一项权利要求所述的合成方法制备得到，具有如下所示的分子结构：

技术总结
本发明公开了一种稳定同位素标记的氧氟沙星及其合成方法，以稳定同位素标记的碘甲烷作为同位素标记来源，与无水哌嗪反应得到稳定同位素标记的N-甲基哌嗪，接着与氟嗪羧酸进行缩合反应，获得稳定同位素标记的氧氟沙星产物。本发明使用的稳定同位素标记原料价廉易得，合成过程简单，产品容易分离提纯，得到的产品化学纯度与同位素丰度均达到99％以上，满足作为定量检测氧氟沙星的标准试剂的要求；使用价值高、具有良好的经济性。具有良好的经济性。具有良好的经济性。


技术研发人员：李仁军 徐敏 陈武炼
受保护的技术使用者：上海安谱实验科技股份有限公司
技术研发日：2020.03.20
技术公布日：2021/10/11