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652-37-9 / 茶碱乙酸的制备及应用

背景及概述[1][2]

茶碱乙酸为白色粉末,略溶于水,易溶于二甲基甲酰胺。茶碱乙酸主要用于哌醋茶碱(Acefyllinepigerazine)的中间体,哌醋茶碱类似于氨茶碱为心血管系统和周围血管系统扩张类药物,主要用于平喘治疗,其口服和注射耐受性较好。最新研究发现,茶碱乙酸可作为HEK-293人体干细胞传递A2B腺苷受体 具有结合活性。茶碱乙酸也可用于防治脂肪或“橘皮”皮肤作为有效成分,表现出良好的柔软性和非粘着性的化妆品性能。

合成方法[1]

茶碱乙酸的合成工艺主要是通过茶碱与氢氧化钠水溶液混合后 90℃反应30分钟,降温滴加氯乙酸溶液,95~100℃反应约2.5小时,补加NaOH 维持pH8~9,直至pH值不变即为反应终点;冷却,浓盐酸中和,冷却洗涤过滤干燥,得到7-乙酸茶碱,收率86.5%。上世纪70年代的美国专利US3562273、中国专利申请CN101407517A都报道了和上述类似的合成工艺。由于合成茶碱乙酸的原料都使用了剧毒品氯乙酸,氯乙酸的购买渠道受到严格限制,因此茶碱乙酸的生产受到较大影响。

CN201310321329.3提供一种新的茶碱乙酸的合成方法,该方法首先在原料选择上要摒弃剧毒品氯乙酸,其次要提高产品的纯度及收率,并使化学合成更加有利于环境保护。为了解决受限剧毒品氯乙酸的使用问题,本发明首先以氯乙酸钠代替氯 乙酸,不仅使用时安全,而且便于保存。其次,本发明进一步地改善工艺条件,采用茶碱中间体—N,N-1,3-二甲基-4-氨基-5-甲酰氨基脲嗪(简称“二甲基FAU”)与氢氧化钠水溶液反应,PH 值控制为10~11,滴加氯乙酸钠水溶液,反应液澄清后,通过补加20%Na2CO3水溶液使反应液PH保持在8~12。

另外,本发明还采用TLC监控反应,通过补加适量碳酸钠一直至检测原料基本反应完(原料点消失),使反应完全;再加硫酸,析出白色固体,过滤,得茶碱乙酸。本发明的反应方程式如下:

茶碱乙酸的制备及应用

包括以下步骤:

(a)在水溶液中将二甲基FAU与氢氧化钠或氢氧化钾(无机碱)反应, 生成茶碱钠盐或茶碱钾盐;

(b)向茶碱钠盐或茶碱钾盐中,滴加氯乙酸钠水溶液,缩合反应得到含 茶碱乙酸钠盐水溶液;

(c)TLC薄层层析监控反应,补加20%碳酸钠或碳酸钾溶液,直至原料 点消失,控制pH为8~12。

(d)用无机酸调节步骤pH至pH2~2.5,活性炭脱色得到的茶碱乙酸。

有益效果:

(1)文献工艺所用原料为茶碱;本工艺原料为茶碱中间体—二甲基FAU。 一步法合成乙酸茶碱,简化生产步骤,减少三废排放。

(2)本方法在选用氯乙酸钠作进行缩合反应时,避免使用了剧毒品氯乙酸,提高了实际生产的可靠性和安全性。

(3)采用TLC(TLC254)监控反应,通过补加适量碳酸钠至原料点消失, 使反应完全。

(4)本发明将产品的收率提高到90%以上,产物含量达到99.9%,从而降低成本,提高了原料的利用率。

综上所述,本发明方法原料易得,副产物少,反应条件温和且容易控制,成本较低,易实现工业化,生产能力大,所得产品纯度高,质量稳定,符合药典规定,提供了一条新的茶碱乙酸的合成途径。

应用 [2]

用于制备茶碱乙酸氨溴索:

茶碱乙酸氨溴索又名醋溴茶碱,为茶碱类衍生物,分子式:C22H28Br2N6O5,为等摩尔氨溴索和茶碱乙酸形成的复盐,因此具有氨溴索和茶碱乙酸两者的药理作用和临床疗效,是一种促进排痰、改善呼吸状况,有明显的抗炎能力;现有的茶碱乙酸氨溴索在制备工艺上发现其微粒形貌、粒度分布、以及产物得率较差。

本发明提供一种可控制其微粒形貌、粒度分布、以及产物得率的茶碱乙酸氨溴索的制备工艺。

CN201610003206.9提供一种茶碱乙酸氨溴索的制备工艺,包括以下步骤:

1)、在1L的反应釜中,依次加入20g茶碱,200ml蒸馏水,12g 氯乙酸,加热溶解,并加入强碱溶液调节pH=10后,回流反应1.5h,反应过程中的搅拌速度为120r/min;

2)、反应完毕,将反应液冷却至80℃,用强酸溶液调节pH=1-2 析出晶体,冷却至室温后,抽滤,并用蒸馏水洗涤三次,在真空度 -0.08~-0.1MPa,60℃条件下减压干燥4h,得到茶碱乙酸粗品;

3)、将步骤2)所得的茶碱乙酸粗品溶于蒸馏水后,并且茶碱乙酸粗品与蒸馏水质量比为1:12,保温搅拌1h,常压过滤,用蒸馏水洗涤两次,在真空度-0.08~-0.1MPa,60℃条件下减压干燥5h,得到茶碱乙酸精品;

4)、将步骤3)所得的茶碱乙酸和适量氨溴索碱用200ml有机溶 剂溶解后,得到混合溶液,将CO2通入结晶釜设定压力在7Mpa~20Mpa,温度范围在30℃~70℃;高效液相泵将混合溶液打入结晶釜同时以 一定流速继续通入CO2,CO2流速0.1L/min~10L/min,混合溶液流速 在0.1mL/min~3.0mL/min;待溶液进样结束,维持CO2流量 0.1L/min~10L/min,卸压时间为0.5h~10h,;当结晶釜内中逐步降压至大气压之后,打开结晶釜收集茶碱乙酸氨溴索。

主要参考资料

[1] CN201310321329.3 茶碱乙酸的制备方法

[2] CN201610003206.9 一种茶碱乙酸氨溴索的制备工艺