7-氨基-3-甲基-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸在药物合成中的应用

背景及概述^[1]

7-氨基-3-甲基-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸又叫7-氨基去乙酰氧基头孢烷酸。7-氨基去乙酰氧基头孢烷酸（7-ADCA）是头孢抗生素三大母核（7-ADCA、6-APA、7- ACA）之一，它是生产头孢氨苄、头孢拉定、头孢羟氨苄、头孢他美酯原料药的母核。

制备^[1]

现有的制备方法通常是采用酰化酶裂解7-苯乙酰氨基头孢烷酸，再经酸化、二氯 甲烷萃取除杂、活性炭脱色和结晶等步骤得到7-ADCA。然而，该工艺中，得到裂解液后，进行除杂和脱色的步骤较为繁琐，且采用活性炭脱色后，在后续的反应过程中，部分物质与空气中的氧气接触，很容易再次出现颜色，除杂、脱色的效果较差。

CN201810630779.3提供一种7-氨基去乙酰氧基头孢烷酸的制备方法，以解决现有制备工方法中工艺步骤复杂，杂质含量高，产品品质待提高的问题。称取7-苯乙酰氨基头孢烷酸湿品50g（折干含量95%；KF=45%），加入300ml水中，用氨水 调pH=7.8，溶解。加入青霉素酰化酶20g，进行裂解，期间用5%氨水平衡反应；裂解100min结束。滤去青霉素酰化酶；向裂解液加入20%（wt/v，即100ml中含有20g硫酸）硫酸120ml，调pH= 0.8±0.2，进行酸化；加入400ml二氯甲烷进行萃取，分去二氯甲烷；水相经活性炭1.5g脱色，得待结晶液；该待结晶液在15℃下用15%（wt/v）氨水中和，调至等电点pH=1.2，养晶 30min；在90min内继续加入氨水调至等电点结晶。降温至10℃，过滤，先采用30ml水洗涤，再 采用30ml甲醇洗涤，将所得样品在50±2℃下真空干燥2h，得7-ADCA产品15.0g。采用对该产品进行HPLC检测，结果为：7-ADCA的质量含量为98.9%，纯度为99.2%；相关物质△2的7-ADCA 的含量为0.35%。

应用 ^[2-5]

一、用于合成头孢羟氨苄

（1）在干燥的反应瓶中，加入50ml二氯甲烷和25g 7-ADCA，降温至-20～-30℃，再加入15g四甲基胍，搅拌溶解至澄清，得到7-ADCA盐溶解液；

（2）在另一干燥的反应瓶中加入50ml二氯甲烷和50ml DMF，再加入羟邓盐40g搅拌溶解，降温至-50～-60℃，加入15g特戊酰氯，控温-40～-50℃，反应1.5小时得到混酐液；

（3）在控温不超过-70℃的条件下加入步骤（1）得到的7-ADCA盐溶解液，加料结束，控温-20～-55℃反应3.0小时，反应结束加入3mol/L盐酸120ml，控温不超过20℃，搅拌水解，分层，分出二氯甲烷，水相再用乙酸乙酯萃取两次，每次用100ml，得到水层；

（4）往水层中加入2g活性炭，在小于等于45℃的温度下边脱色边减压蒸出残留的有机溶剂，脱色进行1小时，抽滤，滤液调节pH至2.5，再用80g 的732型阳离子交换树脂分离水层中的盐，用纯化水冲洗，收集滤液共约350ml，滤液调节pH值至析晶，终点pH为5.0～5.5，在20℃下养晶2小时，抽滤，纯化水洗涤，抽干，在45℃下真空干燥，得到头孢羟氨苄34g，收率为76.5%。

二、制备头孢氨苄

于装有搅拌器、温度计、滴液漏斗的250ml 反应瓶中制备。

步骤A混合酸酐的制备

依次将PGDS6.5g(含量99％，相当于 23.72mmol)、二氯甲烷85ml、N-甲基乙酰胺 1.2ml加入反应瓶中，搅拌下，用于冰降温到 -25℃，加入N-甲基吗啉0.05ml、氯甲酸乙酯 2.4ml(含量95％，相当于21.37mmol)，控制温度-5℃，反应0.5h，获得化合物(Ⅱ)的反应液，降温到-50℃，备用。

步骤B 7-ADCA硅烷化

依次将7-ADCA4.6g(相当于21.47mmol)、 二氯甲烷80ml，加入反应瓶中，搅拌下，加入三乙胺3.03ml(含量99％，相当于21.47mmol)，室 温下滴加三甲基氯硅烷2.76ml(含量98％，相当于21.47mmol)，滴加毕室温反应0.5h，获得化合 物(Ⅲ)的反应液，降温到-10℃，备用。

步骤C酰化

化合物(Ⅲ)反应液全量加入化合物(Ⅱ)反应液中，搅拌下，于-40℃，酰化反应5h，用薄层层析控制反应终点，当层析板显示无7-ADCA斑点，仅剩余头孢氨苄一个斑点，转化率≥97％时，酰化结束。

步骤D 头孢氨苄一水物的制备

上步反应液升至室温，加入水60ml，浓盐酸 5.7ml搅拌下室温水解0.5h，水解毕静置分层，水层用三乙胺调节PH，至2.4结晶0.5h再调至 pH4.5搅拌0.5h使结晶完全，过滤，用85％丙酮洗至无Cl-干燥得头孢氨苄一水物5.7g，收率 76.4％(以7-ADCA计)，母液中约含占总收率 15％的头孢氨苄，可用喹啉法回收，再转化成 品，回收率68％，一次结晶加母液回收后总计收 率86.4％。中国药典法测定含量99.56％，比旋度 +156°，有关物质项下α-苯甘氨酸(PG， a-Phenylglycine)和7-ADCA均小于0.3％。

三、用于制备一种头孢类药物通用人工抗原

CN201310091769.4一种头孢类药物通用人工抗原的合成方法，以头孢类抗生素的中间体7-氨基去乙酰氧基头孢烷酸(7-ADCA)为半抗原，用二琥珀酰亚胺基辛二酸盐(DSS)将其与载体蛋白血蓝蛋白KLH偶联，透析，经紫外鉴定偶联成功，用紫外分光光度法测定偶联物的偶联比，制得头孢类药物通用人工抗原7-ADCA-DSS-KLH。本发明成功合成了7-ADCA的人工抗原，合成步骤简洁，有效，可完全用于免疫分析当中，为以后人们的研究提供了方便的途径，可以满足国内对其研究的需要。

 四、用于合成头孢西酮

一种头孢西酮的制备方法，所制备的方法包括如下步骤：a、将3,5-二氯-4-吡啶酮-1-乙酸(Ⅲ)在有机溶剂、碱性条件下，先与缩合剂混合，再缓慢滴加7-氨基去乙酰氧基头孢烷酸(Ⅱ)进行反应，制得化合物Ⅳ；b、化合物Ⅳ在光照、非极性溶剂中回流，自由基引发剂条件下，与N-溴代琥珀酰亚 胺进行取代反应制成化合物Ⅴ；c、化合物Ⅴ与2-巯基-5-甲基-1,3,4-噻二唑在醇类溶剂，碱性条件下反应，制得头孢西酮（化合物Ⅰ）。

主要参考资料

[1] CN201810630779.3 一种7-氨基去乙酰氧基头孢烷酸的制备方法

[2] CN201310227621.9 一种头孢羟氨苄的合成方法

[3] CN93115244.5 头孢氨苄的制备方法

[4] CN201310091769.4 一种头孢类药物通用人工抗原的合成方法

[5]CN201710235131.1 一种头孢西酮的制备方法