背景及概述[1-2]
钙拮抗剂广泛用于治疗心绞痛、系统性高血压和其他心血管疾病。1,4二氢吡啶类(DHP)钙拮抗剂与心肌和平滑肌中的特异性受体相结合,从而抑制当这些肌肉受到刺激而收缩时细胞外钙的内流。DHP的原形药硝苯地平只具有短作用的心血管效应,以后又出现了一些长作用的抗高血压疗效的第二、第三代DHP类药物。普拉地平(pranidipine)是具有极长作用的DHP,它与硝苯地平的区别在于起效慢但作用时间长,并推测它与心血管系统受体的结合特性也与硝苯地平明显不同。普拉地平(Pranidipine,1),化学名为2,6-二甲基-1,4-二氢吡啶-4-(3-硝基苯基)-3,5-吡啶二羧酸甲酯肉桂醇酯,临床用于治疗高血压,普拉地平具有钙通道拮抗作用,能缓解抑制钙通道,阻滞钙离子内流,并能抑制细胞内钙离子的释放,是一种新型、长效的二氢吡啶类钙拮抗药,具有独特的药理、药效优势。自上世纪90年代,国内外对其合成法进行了较多研究,已有不少新合成路线和改进方法的报道。目前动物实验表明,与硝苯地平、尼卡地平、尼群地平等钙拮抗药相比,普拉地平具有更强点抗高血压活性,降压作用更持久平缓,一日只需服药一次,患者耐受性好,是一种很具潜力的抗高血压药物。
活性研究[2]
实验中使14~16周的自发性高血压雄性大鼠(SHR)先禁食18h,然后口服溶于含聚乙二醇400国外医学药学分册2000年6月第27卷第3期·185·DOI:10.13220/j.cnki.jipr.2000.03.033的普拉地平(1和3mg·kg-1)或盐酸硝苯吡啶(10mg·kg-1)的水溶液中;对照组只口服载体。服药后1~24h分批于轻度乙醚麻醉下从降主动脉放血活杀,取心肌与脑组织制成匀浆,使之与不同浓度的(+)-〔5-甲基-3H〕PN200-110〔异丙基4-(2,1,3-苯并二口恶唑基-4)-1,4-二氢-5-甲酯基-2,6-二甲基-3-吡啶羧酸盐,简称为PN〕在25℃共同温育60min。离体实验的测定结果显示,口服两种剂量(1,3mg·kg-1)普拉地平后1,3和6h,心肌中PN结合位点数(Bmax)比对照组显著减少26%~67%,而表观解离常数(Kd)增高2~4倍;大脑皮层中PN的Bmax减少16%~36%。经测定血浆中普拉地平浓度后表明,心肌中DHP受体位点被普拉地平占据的程度与血浆普拉地平浓度(峰值在1和3h)有良好相关性。另一方面,口服硝苯地平使心肌和脑中PN的Kd值于服药后1h都显著增高(2~3倍)。在体内实验中,给SHR口服3mg·kg-1普拉地平或10mg·kg-1硝苯地平后1,6,12和24h后分别于股动脉内注射555kBq的PN(66.0ng),10min后从降主动脉取血并取出心肌、主动脉和脑制成匀浆,用以测定受体被占据的状况。结果显示,口服3mg·kg-1普拉地平后1,3和12h主动脉匀浆的颗粒性部分中特异性PNBmax明显减少59%~78%;心肌中于1和3h减少46%~48%;大脑皮层中PNBmax于口服后3h明显减少34%。与普拉地平的测定结果相反,口服硝苯地平后1和3h主动脉、心肌和大脑皮层中PNBmax的减少程度都是相似的(71%~84%)。结果表明,普拉地平与SHR的血管受体解离的速度显著慢于和心肌受体解离的速度,并在很大程度上依赖于它的血浆浓度,这可能就是导致普拉地平的降血压作用疗效高而持久的主要机理。
制备[1,3]
方法1:以间硝基苯甲醛,3-氨基巴豆酸甲酯和乙酰乙酸肉桂酯为原料,经闭环反应制备普拉地平。
在N2保护下,将间硝基苯甲醛(20g,0.13mol),3-氨基巴豆酸甲酯(18.3g,0.16mol),乙酰乙酸肉桂酯(34.7g,0.16mol)加入异丙醇(200mL)中,搅拌30min,加热至T=70℃,反应12h,TLC(乙酸乙酯∶石油醚=1:2)监控至原料反应完毕,降至室温,减压浓缩至干,加入100mL石油醚打浆1h,抽滤,100mL无水甲醇重结晶,得黄色结晶普拉地平(50.4g,产率85.1%),mp:142~144℃(文献[3]mp:144.5~144.5℃)。1H-NMR(CDCl3):δ=2.26(s,3H,CH3),2.30(s,3H,CH3),3.59(s,3H,OCH3),4.66(m,2H,CO2CH2C=),5.12(s,1H,CH),6.08(s,1H,NH),6.15~6.25(2t,1H,CH=CPh),6.50~6.55(d,1H,C=CHPh,trans),7.20~8.11(m,9H,C6H4,C6H5),MS:m/z448(M+H)+。
方法2:以双乙烯酮为原料,经与肉桂醇酯化制备乙酰乙酸肉桂醇酯(4),化合物4的氨化产物3-氨基-2-丁烯酸肉桂醇酯(5)和乙酰乙酸甲酯与3-硝基苯甲醛缩合生成的2-(3-硝基亚苄基)乙酰乙酸甲酯(6)发生Hantzsch环化合成化合物1:
双乙烯酮酯化法制备乙酰乙酸肉桂醇酯(4):在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的三颈烧瓶中加入134g(1mol)肉桂醇和1mL乙胺,加热,升温至90~100℃,滴加1mol双乙烯酮,滴毕,保温反应3h。减压蒸馏,收集155~160℃/1999.5Pa馏分,得209.4g化合物4,产率95.6%。
3-氨基-2-丁烯酸肉桂醇酯(5)的合成:在装有电动搅拌器、温度计的四颈烧瓶中加入43.6g(0.2mol)化合物4,于5℃以下搅拌通氨气,控制内温不超过10℃,反应6h,加入无水乙醇至搅拌溶解,冰箱中冷却析晶,滤饼真空干燥,得淡黄色针状晶体36.5g化合物5,产率84%,mp34~36℃。1HNMR,δ:1.64(s,3H,CH3),4.56(s,1H,CCHCO2),4.74(d,2H,CH2),6.09~6.48(2t,1H,CHCPh),6.54~6.74(d,1H,CCHPh),7.16~7.42(m,5H,C6H5)。
2-(3-硝基亚苄基)乙酰乙酸甲酯(6)的合成:在装有电动搅拌器的250mL反应瓶中加入58g(0.5mol)乙酰乙酸甲酯,75.5g(0.5mol)3-硝基苯甲醛,搅拌,冰盐浴冷却下,缓慢加入6mL冰醋酸、4mL六氢吡啶,于室温搅拌反应,很快有晶体析出,1h后,反应物完全固化,停止反应,放置过夜。过滤,无水乙醇洗涤,得黄白色粉末118g化合物6,产率95%,mp156~158℃。MS(m/z):249(M+),232,218,166,155,101,89,75,59,43(basepeak)。
普拉地平(1)的合成:在装有搅拌器、温度计、回流冷凝管的三颈烧瓶中加入43.4g(0.2mol)化合物5、49.8g(0.2mol)化合物6和150mL乙醇,搅拌回流3h,TLC检测反应完全[展开剂:V(甲苯)∶V(乙酸乙酯)=10∶1],蒸除乙醇,乙酸乙酯溶解残渣,加入石油醚,有晶体析出,过滤得粗品,干燥得77.1g化合物1,产率86%,粗品用甲醇重结晶,mp142~144℃(文献143.5~144.5℃)。
主要参考资料
[1] 普拉地平的工艺改进
[2] 强力、长效二氢吡啶类钙拮抗剂普拉地平
[3] 钙拮抗剂普拉地平合成的改进