氯霉素的作用和用途

背景及概述^[1-2]

氯霉素是目前市场上最广谱抗菌素药物之一，其抗菌作用机制是与核蛋白体50S亚基结合，抑制肽酰基转移酶，从而抑制蛋白质合成。氯霉素对大多数革兰氏阴性以及阳性细菌、流感杆菌、百日咳杆菌、痢疾杆菌、大肠杆菌、肺炎杆菌、变形杆菌、绿脓杆菌、立克次体、沙眼衣原体等都能有效控制。由于其在生物医药领域应用非常广泛，因此探索一种温和、高效、经济的方法制备氯霉素受到了广大化学生物工作者的关注。目前工业制备氯霉素的方法是：以苯乙酮为起始原料，通过溴化、氨化、乙酰化、羟醛缩合、异丙醇铝还原、水解脱保护、手性拆分以及二氯乙酰化等8步化学反应制备的。此方法存在以下缺点：(1)此路线需要手性拆分，而拆分的理论收率只有50％，这导致了整条路线的收率在30％以下；加之，拆分的步骤非常繁琐，给工业生产带来很大的不便；(2)此路线中需要用到乙酰基保护，再脱保护，原子经济性较差并且反应步骤的增加使得整体的收率降低，同时也对工业化生产增加了难度。(3)此路线还原步骤中使用异丙醇铝，此过程产生大量难于处理的三废，对环境危害非常大。因此，目前亟待提出一种制备条件温和、操作步骤简单、产品收率效、原子经济性优越、对环境友好的氯霉素制备方法。

作用和用途^[3]

口服吸收快而完全，可广泛分布至全身各组织和体液中，脑脊液中分布浓度较其他抗生素均高，主要经肝代谢，其中5%～10%以原形排入尿中，可用于泌尿道感染。本品属广谱抗生素，为速效抑菌剂。对革兰阳性和革兰阴性菌均有抑制作用，对后者作用较强，尤其对伤寒沙门菌、流感嗜血杆菌作用最强，在高浓度时有杀菌作用；对厌氧菌(脆弱类杆菌)、百日咳杆菌、布鲁杆菌作用也较强；对立克次体和沙眼衣原体、肺炎衣原体等有效。抗菌机制是与敏感菌核糖体50s亚基结合，阻止肽链延伸，使蛋白质合成受阻。

因毒性反应严重，现临床已少应用。1.全身应用：①可作为伤寒、副伤寒的首选药；②立克次体和其他敏感菌引起的败血症、肺部感染等严重病症；③对其他药物耐药或疗效不佳的脑膜炎；④厌氧菌感染，尤其病变累及中枢神经系统的感染。2.局部感染：可用于大肠埃希菌、流感嗜血杆菌、金葡菌、溶血性链球菌等敏感菌所致的眼、耳部等浅表感染。

不良反应^[3]

1.抑制骨髓造血功能：为氯霉素最严重的毒性反应，表现为红细胞、粒细胞及血小板减少。有两种类型：一是可逆性抑制，表现为白细胞和血小板减少，并伴有贫血，与剂量和疗程有关，停药后即可逐渐恢复；二是不可逆的再生障碍性贫血，与剂量和疗程无直接关系，发生率低，一旦发生常难逆转，死亡率高，少数存活者可发展为粒细胞性白血病，妇女、儿童及肝肾功能不全者发生率偏高。这是限制临床应用的主要原因。2.其他：新生儿、早产儿用药可致灰婴综合征，也可发生胃肠反应、二重感染、中毒性精神病、皮疹、药热等。故有精神病史者、出生后2周内的新生儿尤其是早产儿、妊娠末期、产后1个月的哺乳期妇女及肝功能不全者禁用。

剂量和用法^[3]

氯霉素片剂或胶囊剂：0.25g。一次0.25～0.5g，一日3～4次。眼膏、滴眼液、滴耳液：局部外用。

制备^[1]

以现有氯霉素生产工艺的中间体(对硝基-α-氨基苯乙酮盐酸盐)为起始原料通过二氯乙酰化、羟醛缩合以及不对称生物催化还原三步反应，制备得到所述氯霉素。其合成路线为：

步骤1二氯乙酰化反应

将21.6g对硝基-α-氨基苯乙酮盐酸盐与150ml二氯甲烷、14.5g二氯乙酰氯混合均匀，再向其中加入21g三乙胺溶液，在20℃的温度下反应，反应完毕，即得二氯乙酰化产物。

步骤2二氯乙酰化反应

在装有搅拌器、温度计和滴液漏斗的250mL四颈瓶中，放入21.6g对硝基-α-氨基苯乙酮盐酸盐以及二氯甲烷150mL，搅拌均匀后冷至5℃以下，再在搅拌下加入二氯乙酰氯14.5g，另取三乙胺溶液21g，用滴液漏斗在15℃的温度下缓慢滴入反应液中，然后升温到15℃，搅拌1h，反应完毕后，过滤，再将滤饼用二氯甲烷洗涤，收集滤液，并将滤液依次用稀盐酸、饱和碳酸氢钠溶液、饱和食盐水洗涤，干燥脱溶，即得二氯乙酰化产物28.2g，收率97％。

步骤3羟醛缩合反应

将29.1g步骤2中制备得到的所述二氯乙酰化产物与200ml乙醇、11.4g甲醛混合均匀，调节混合溶液的pH值为7.2，在温度35℃下反应，反应完毕，即得对硝基-α-二氯乙酰胺基-β-羟基苯丙酮。

步骤4羟醛缩合反应

在装有搅拌器、温度计的250mL三颈瓶中，加入29.1g步骤2中制备得到的所述二氯乙酰化产物及乙醇200mL、质量分数为37％的甲醛11.4g，混合均匀后用少量NaHCO₃饱和溶液调节混合溶液的pH值为7.5，然后，在搅拌条件下缓慢升温至32℃，反应完毕后，迅速冷却至0℃，过滤，用冰水洗涤，然后抽滤，干燥，即得对硝基-α-二氯乙酰胺基-β-羟基苯丙酮29.35g，收率92％。

步骤5催化还原反应

将50g步骤4中制备得到的所述硝基-α-二氯乙酰胺基-β-羟基苯丙酮与1g酮还原酶加入到缓冲液中，在温度为40℃、pH值为8.0的条件下反应，反应完毕即得所述氯霉素。

步骤6催化还原反应

将步骤4中制备得到的所述硝基-α-二氯乙酰胺基-β-羟基苯丙酮50g、葡萄糖62.5g置于1000mL的三口烧瓶，再向其中加入500mL的pH值为6.5且浓度为0.05mol/L的PBS缓冲液，然后，将三口烧瓶放入反应锅中，设置转速850rpm，温度30℃，再向其中分别加入50mg的NADP⁺，1g的葡萄糖脱氢酶、以及1g酮还原酶粉，得到混合溶液，采用浓度为2mol/L的NaOH溶液使所述混合溶液的pH值维持在6.5，反应3h，即得所述氯霉素，并测得反应转化率>99％，>99％Ee，>99：1Dr，(其中Ee＝(R，R)/[(R，R)+(S，S)]；Dr＝[(R，R)+(S，S)]/[(R，S)+(S，R)])。

主要参考资料

[1] .4一种氯霉素的制备方法

[2] CN200610155565.2一种氯霉素人工抗原的制备方法

[3] 临床常用药