非昔硝唑的应用和制备

背景及概述^[1]

非昔硝唑是“被忽视疾病药物计划”与赛诺菲合作开发的一种DNA合成抑制剂，用于口服治疗人类非洲锥虫病（HAT）和恰加斯病并且是种全口服的治疗方法，既可以治疗HAT的阶段，也可以治疗虫体越过血脑屏障，导致患者出现神经精神症状的第二阶段。非昔硝唑是一种5-硝基咪唑衍生物，最初由Hoechst A G发现，并在2005年被DNDi鉴定为对布氏冈比亚锥虫和罗德西亚锥虫有活性。

应用^[1]

非昔硝唑可产生对锥虫具有间接毒性和诱变作用的活性胺类物质。在体外对冈比亚锥虫和其他多种锥虫亚种（包括罗得西亚锥虫和布鲁塞锥虫）均有活性，其亚砜（M1）和砜（M2）代谢物的杀锥虫活性基本与之相同。非昔硝唑在包括急性闪比亚锥虫、罗德西亚锥虫感染和慢性布鲁氏锥虫感染的小鼠模型中都显示了治疗能力。非昔硝唑同样在由各种克氏锥虫引起的恰加斯病小鼠模型中也具有活性，在类似的小鼠体内模型中，该药对慢性克氏锥虫感染比急性克氏锥虫感染更有效。在其他寄生虫方面，非昔硝唑在内脏利什曼病的小鼠模型中对杜氏利什曼原虫具有活性，体外对路易氏锥虫有活性。在体外锥虫活性中发现非昔硝挫及其亚砜代谢物和砜代谢物之间，或这些分子和其他锥形虫药物（如依氟鸟氨酸、戊院脒和美拉胂醇）之间没有任何交叉反应。当药物凝胶制剂联合应用于慢性锥虫感染的小鼠模型时，非昔硝唑可增强美拉胂醇的疗效。口服非昔硝唑可治疗小鼠急性和慢性HAT感染模型，临床前吸收、分布、代谢和消除研究表明，该药物吸收良好，易于分布于全身，包括大脑。虽然非昔硝唑和许多硝基杂环化合物一样，在Ames试验中具有诱变作用，但在体外或体内对哺乳动物细胞没有遗传毒性。与HAT的其他治疗药物不同，非昔硝唑几乎没有任何的非特异性细胞毒性。

制备^[2]

1）在受控(controlled)气氛下，在室温，向适于进行反应的管中倒入250g(315ml)无水丙酮(水含量0.1mg/100ml；根据GC分析的纯度100％)、78.50g(0.5m)1-甲基-2-羟基甲基-5-硝基-咪唑(纯度99.2％)和233.50g(1.7m)粉状碳酸钾(含量测定103％；95％<0.1mm)并在室温搅拌直至混悬液完全均匀。然后冷却至10℃，同时仍然搅拌并将反应介质原样保持60min。如下单独制备甲磺酰氯在丙酮中的溶液(100％纯度)：将温度保持在5℃不变，向100g(125ml)无水丙酮(水含量0.1mg/100ml；根据GC分析的纯度100％)中逐步加入65.0g(0.5m)甲磺酰氯(纯度>99.6％)。历时90min，向上述混悬液中加入丙酮溶液，同时在搅拌下保持反应混合物在15℃左右。加入丙酮溶液完成后，将反应混合物在15℃再搅拌最多15min。最后，历时最多60min，将反应介质逐步从15℃加热至25℃并进行后续步骤。

2）由70.0g(0.5m)4-甲硫基-苯酚(纯度>99.9％)和70.0g(90ml)无水丙酮(100％pure)制备4-甲硫基-苯酚在丙酮的溶液，然后历时120min，将后者加入到步骤a)的反应介质中，同时在恒速搅拌下保持反应混合物在28℃；此后在该温度再搅拌3小时。历时50min，将所得反应介质逐步从28℃加热至50℃；最后在50℃再保持搅拌最多60min，然后将500ml预热的水(68℃)加入到上述反应混合物中(淬灭)。在55℃搅拌全部物料直至所述组分完全溶解，然后将下层水相与用于消除的丙酮相分开，最后将剩余丙酮相保持在50℃用于后续步骤。

3）在搅拌下，将100.0g(1.0m)(36.7％体积)盐酸水溶液逐步(即历时60min)加入到步骤2)的丙酮溶液中，并且同时将反应混合物仍保持在50℃。将所得混合物逐步从50℃冷却至15℃以启动盐酸盐的结晶，并且将全部物料在搅拌下再保持60min，然后过滤。用160ml丙酮洗涤结晶的盐酸盐两次，得到148g“湿”盐酸非昔硝唑–产率约72％(重量)。

4）将由步骤3）中得到的“湿”盐酸非昔硝唑(148g)混悬在420ml丙酮(100％纯)中并将混悬液加热至52℃，然后向其中加入115ml预热的水(52℃)。历时60min，向上述混合物中加入66.0g25％氨水，同时将反应混合物保持在52℃并继续搅拌直至完全溶解。将全部反应混合物保持20min不搅拌并从反应介质中分离下层水相之后，向剩余丙酮相中加入560ml水以启动非昔硝唑碱结晶且最后历时60min全部冷却至5℃。过滤并用200ml水洗涤固体之后，收集120g“粗制”非昔硝唑–产率约67.5％(重量)，这取决于剩余的微量丙酮。

5）将步骤4)的120g粗制非昔硝唑碱混悬在235ml丙酮(纯度100％)中，加热至58℃直至完全溶解，向加热的溶液中加入0.6g炭粉(powderedcharcoal)并保持搅拌15min，然后过滤。用热的(55-58℃)丙酮洗涤滤器(filter)，然后将过滤的溶液冷却至0℃，得到非昔硝唑晶体，过滤并用80ml丙酮(100％纯)洗涤后者两次，最后在空气中在40℃干燥，得到88.7g非昔硝唑产率65％。

参考文献

[1]邱燕华,张继瑜. 非昔硝唑——首个治疗人类非洲锥虫病的口服药物[C]. 中国畜牧兽医学会兽医药理毒理学分会.中国畜牧兽医学会兽医药理毒理学分会第十五次学术讨论会论文集.中国畜牧兽医学会兽医药理毒理学分会:中国畜牧兽医学会,2019:339-340.

[2]CN201280077219.0苯氧基甲基-硝基-咪唑衍生物的制备方法及其用途