Nghiên cứu điều chế và tiêu chuẩn hóa secnidazol

Chia sẻ: Trần Thị Hạnh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

42
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài được thực hiện với mục tiêu nhằm nghiên cứu điều chế và tiêu chuẩn hóa secnidazol, và nghiên cứu tiến hành phương pháp xây dựng qui trình điều chế sernidazol theo 2 bước. Tổng hợp 2-methyl-5- nitroimidazol bằng phản ứng nitro hóa 2-methylimidazol. Ngưng tụ 2-methylimidazol với propylen oxyd thu được secnidazol.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu điều chế và tiêu chuẩn hóa secnidazol

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Nghiên cứu Y học NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ VÀ TIÊU CHUẨN HÓA SECNIDAZOL Trương Phương*, Trần Thị Trúc Thanh*, Phạm Thị Diệu Thảo* TÓM TẮT Mục tiêu: Nghiên cứu điều chế secnidazol trong điều kiện Việt Nam và tiêu chuẩn hóa sản phẩm. Phương pháp: Xây dựng qui trình điều chế sernidazol theo 2 bước. Tổng hợp 2-methyl-5- nitroimidazol bằng phản ứng nitro hóa 2-methylimidazol. Ngưng tụ 2-methylimidazol với propylen oxyd thu được secnidazol. Xây dựng và chuẩn hóa quy trình kiểm nghiệm secnidazol. Áp dụng quy trình kiểm nghiệm để định lượng secnidazol tổng hợp được với các điều kiện khảo sát và một biệt dược trên thị trường Việt Nam (Flagentyl 500 mg). Kết quả: Xây dựng và tối ưu hóa quy trình điều chế secnidazol. Xây dựng tiêu chuẩn cho nguyên liệu secnidazol. Kết luận: Từ những nguyên liệu rẻ tiền, sẵn có ở Việt Nam đã xây dựng qui trình điều chế sernidazol một thuốc dùng trong trị lỵ và một số bệnh ký sinh trùng. Qui trình đã được tối ưu hóa nên đơn giản, phù hợp với điều kiện Việt Nam. Sản phẩm sernidazol tổng hợp đã được tiêu chuẩn hóa giúp ích cho việc ổn định qui trình sản xuất cũng như ổn định chất lượng sản phẩm. Từ khóa: Secnidazol, 2- methylimidazol, 2-methyl-5- nitroimidazol, tối ưu hóa, tiêu chuẩn hóa. ABSTRACT STUDY ON THE PREPATION AND STANDARDIZATION OF SECNIDAZOLE Truong Phuong, Tran Thị Truc Thanh, Pham Thi Dieu Thao * Y Hoc TP. Ho Chi Minh* Vol. 15 - Supplement of No 1 - 2011: 305 - 312 Objective: Study on the process for producing secnidazole in Vietnamese condition. Built a standard for analyzing the product. Method: Establish the process for the preparation of secnidazole through two steps. Step 1: Nitrosation of 2methyl imidazole to get 2-methyl-5- nitroimidazole. Step 2: Condensation of 2-methyl-5- nitroimidazole and propylene oxyde to obtain sernidazole. Establish the control process of secnidazole. Applying the above process for quantification on the product secnidazole and on the special medicine (Flagentyl 500mg). Result: We studied and established the optimal process prepation of secnidazole. Setting the standards for the material secnidazole. Conclusion: From cheap and available materials such as 2-methyl imidazole, propylene oxide…, we have synthesized secnidazole which is a antidisentery and antiparasite drug.The procedure has been optimized for simplicity and compatibility with Vietnamese conditions. The product sernidazole has been standardized for stabilizing the producing process as well as the quality of product. Keywords: Secnidazole, 2- methylimidazole, 2-methyl-5- nitroimidazole, optimize, standardization. người lành mang mầm bệnh có nơi lên đến 25%, ĐẶT VẤN ĐỀ tại thành phố Hồ Chí Minh tỷ lệ trung bình là Lỵ Amíp là tình trạng nhiễm trùng ở ruột già 8%. Đây là một bệnh nhiễm ký sinh gây tử vong do Entamoeba histolitica, bệnh xảy ra khấp nơi đứng thứ 2 trên thế giới chỉ sau sốt rét. trên thế giới với tỷ lệ 10%. Ở Việt Nam, tỷ lệ *Bộ môn Hóa Dược - Khoa Dược - Đại học Y Dược TP. HCM Tác giả liên lạc: PGS. TS. Trương Phương ĐT: 0908553419 Chuyên Đề Dược Khoa Email: phuongnq@hcm.fpt.vn 305 Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Nghiên cứu Y học Secnidazol là một dẫn chất nitroimidazol, để điều trị các bệnh do Amíp, Giardia và Trichomonas gây ra. Secnidazol có thời gian bán hủy dài nhất của nhóm nitroimidazol, đây là một lợi thế của hoạt chất này(3). Secnidazol được sử dụng từ lâu dưới nhiều biệt dược: Flagentyl, Cedazol.... và được đưa vào danh mục thuốc thiết yếu Việt nam lần thứ V. Tuy vậy, cho tới nay vẫn chưa có công trình nghiên cứu tổng hợp secnidazol nào ở Việt Nam. Nguyên liệu dùng cho kiểm nghiệm Isopropanol, Acetonitril, methanol (Merck,) dùng cho HPLC. Bản mỏng silicagel GF254 Secnidazol chuẩn (Aventis) 2- methylimidazol (Acros) tinh khiết phân tích. 2-methyl-5- nitroimidazol (Acros) tinh khiết phân tích. Trong bài này chúng tôi thông báo các kết quả nghiên cứu tổng hợp secnidazol với hi vọng tạo thêm nguồn nguyên liệu cho công nghiệp Dược Việt Nam. Thiết bị Quang phổ kế UV-VIS Shimadzu UV Probe 2550 HPLC Waters 2695 ĐỐI TƯỢNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đầu dò DAD Waters 2614 Đối tượng Màng lọc 0,45 µm (cellulose acétat) Sartorius Tổng hợp và xây dựng tiêu chuẩn secnidazol dược dụng, Màng lọc 0,45 µm GHP Acrodisc 13 Cột sắc ký Phenoménex C18 15cm x 4,6 mm, 5 µm. Nguyên liệu Nguyên liệu tổng hợp Acid formic, methanol, cloroform, acid sulfuric, acid nitric, acid acetic, amoniac (Trung quốc) tinh khiết hóa học. Phương pháp nghiên cứu Tổng hợp secnidazol Quá trình tổng hợp secniazol gồm 2 giai đoạn: - Điều chế 2-methyl-5- nitroimidazol(4) H N CH3 + H2SO4 HNO3 O O N H N CH3 N N Điều chế secnidazol(2) OH O O N H N N CH3 Acid formic O O + CH3 Kiểm nghiệm secnidazol tổng hợp Secnidazol chưa có trong các dược điển nên chưa tiêu chuẩn chính thức. Trong phần này chúng tôi tiến hành xây dựng tiêu chuẩn cho sản phẩm trên cơ sở: 306 O N CH3 N CH3 N Chuyên luận dược điển Việt Nam IV về metronidazol vì qui trình điều chế 2 chất này tương tự nhau Các tài liệu về tiêu chuẩn hóa và thẩm định qui trình kiểm nghiệm Các phân tích về qui trình tổng hợp secnidazol. Chuyên Đề Dược Khoa Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Nghiên cứu Y học Nhận xét: tỉ lệ thể tích giữa acid nitric và acid sulfuric ảnh hưởng đến hiệu suất của phản ứng. Tỉ lệ tối ưu khảo sát được là 2: 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Tổng hợp 2-methyl-5- nitroimidazol Khảo sát sơ bộ Trong một bình cầu hai cổ gắn sinh hàn hồi lưu, cho vào 5 mL acid sulfuric đậm đặc, thêm tiếp 20,5 g 2-methylimidazol. Lắc đều và làm lạnh hỗn hợp. Chuẩn bị một hỗn hợp gồm 40 ml acid nitric và 75 ml acid sulfuric. Phối hợp từ từ hỗn hợp hai acid này vào bình cầu hai cổ ở trên. (Thao tác trong tủ hốt và làm lạnh do phản ứng xảy ra mãnh liệt). Sau đó duy trì nhiệt độ phản ứng ở khoảng 40oC. Ngừng phản ứng sau 7h. Trung hòa hỗn hợp sau phản ứng bằng dung dịch amoniac 25% (v/v), thu được tủa. Tái kết tinh sản phẩm trong dung dịch methanol - nước (7: 3). Thu được 16,6g 2-methyl5-nitro-imidazol, nóng chảy ở 254-256 oC. Hiệu suất 54% Khảo sát tỉ lệ mol giữa 2-methyl imidazol và acid nitric Tiến hành theo các điều kiện: tỉ lệ mol giữa 2- methyl imidazol và acid nitric: 1:2,5; thời gian phản ứng t=7h; tỉ lệ acid nitric và acid sulfuric là 2: 3. Thay đổi tỷ lệ mol giữa 2 -methyl imidazol và acid nitric lần lượt như sau 20,5g: 16ml (1:1); 20,5g:24ml (1:1,5); 20,5g:32ml (1:2); 20,5g: 40ml (1:2,5); 20,5g:48ml(1:3). Bảng 2. Kết quả khảo sát tỉ lệ mol giữa 2methylimidazol và acid nitric Tỉ lệ mol giữa 2methylimidazol và HNO3 1: 1 Khối lượng thực tế (g) 3,95 10,86 23,94 25,01 22,32 5,04 11,23 23,09 24,36 23,16 4,58 11,84 24,57 22,43 23,01 1: 1,5 1: 2 1:2,5 1: 3 Khảo sát tỉ lệ thể tích giữa acid nitric HNO3 và aid sulfuric H2SO4 Khối lượng lý thuyết (g) 31,75 Tiến hành theo các điều kiện: tỉ lệ mol giữa 2-methylimidazolvà acid nitric HNO3: 1:2,5; thời gian phản ứng t=7h Hiệu suất (%) 12,44 34,20 75,40 78,77 70,29 15,87 35,37 72,72 76,72 72,94 14,43 37,29 77,38 70,65 72,47 Thay đổi tỷ lệ thể tích giữa acid nitric và acid sulfuric lần lượt như sau 40ml: 40ml (1:1); 40ml:80ml (1:2); 40ml:120ml (1:3); 80ml:120ml (2:3). Kiểm tra sản phẩm trên bản mỏng với hệ dung môi: Cloroform: methanol = 9: 1 phát hiện vết bằng soi UV 254 Bảng 1. Kết quả khảo sát tỉ lệ thể tích giữa acid nitric và acid sulfuric Tỉ lệ thể tích giữa HNO3 và H2SO4 1:3 Khối lượng thực tế (g) 9,52 8,79 9,65 Khối lượng lý thuyết (g) Hiệu suất (%) Hiệu suất trung bình (%) 27,69 30,67 30,39 29,58 Chuyên Đề Dược Khoa 1: 2 2: 3 16,66 20,31 17,36 19,97 18,01 20,54 31,75 52,47 63,97 54,68 62,89 56,72 64,69 54,62 63,85 1: 1 18,84 18,30 18,79 59,34 57,65 59,21 58,73 Hiệu suất trung bình 14,25 36,62 75,17 75,38 71,90 (%) Nhận xét: hiệu suất phản ứng phụ thuộc vào tỉ lệ mol giữa 2-methylimidazol và acid nitric. Từ thực nghiệm trên, tỉ lệ tối ưu khảo sát được là 1: 2,5. Khảo sát thời gian phản ứng Tiến hành theo các điều kiện: Tỉ lệ thể tích giữa acid nitric và acid sulfuric là 2:3 Tỉ lệ mol giữa 2-methylimidazol và acid nitric là: 1:2,5 Thay đổi thời gian: 5h, 7h, 9h, 12h, 15h. Bảng 3. Kết quả khảo sát thời gian phản ứng Thời gian phản ứng (h) 5 7 9 12 15 13,75 19,69 20,64 24,77 20,75 Khối lượng thực tế (g) 11,23 20,63 19,88 25,98 20,56 10,94 18,41 19,37 26,45 19,98 Khối lượng lý thuyết 31,75 (g) 307 Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 Thời gian phản ứng (h) Nhận xét: Các kết quả trên cho thấy tỉ lệ mol giữa 2-methyl-5-nitro-imidazol và propylen oxyd có ảnh hưởng đến hiệu suất phản ứng và tỉ lệ mol 1:5 cho kết quả tốt. Hiệu suất (%) 5 7 9 12 15 43,31 64,88 65,01 78,02 65,35 35,37 61,83 62,61 81,76 64,76 34,56 57,98 61,01 83,31 62,93 Hiệu suất trung bình 37,73 61,56 62,87 81,03 64,35 (%) Nhận xét: thời gian phản ứng ảnh hưởng đến hiệu suất và thời gian tối ưu là 12h. Điều chế secnidazol Khảo sát sơ bộ Trong một bình cầu hai cổ hòa tan 3,1 g 2methyl-5-nitro-imidazol (0,025mol) trong 15 ml acid formic 85%, làm lạnh dung dịch thu được ở khoảng 14oC. Thêm 3,5 ml (0,05mol) propylen oxyd trong vòng 15 phút. Duy trì nhiệt độ hỗn hợp ở khoảng 14 oC. Ngừng phản ứng sau 7 h. Thêm vào hỗn hợp phản ứng 20ml nước lạnh. Thêm từ từ dung dịch amoniac 25% (pH dung dịch không quá 8). Tủa tạo thành. Rửa tủa với 20 ml nước lạnh và sấy khô. Tái kết tinh trong toluen, thu được 2,31g secnidazol, nóng chảy ở 76oC. Hiệu suất 15,8% Kiểm tra sản phẩm trên bản mỏng với hệ dung môi: Cloroform: methanol = 9: 1 phát hiện vết bằng soi UV 254 Khảo sát thời gian phản ứng Tiến hành theo các điều kiện:; dung môi: acid formic; tỉ lệ mol giữa 2-methyl-5-nitroimidazol và propylen oxyd 1:5 Thay đổi thời gian phản ứng: 7h, 10, 12, 14h. Bảng 5. Kết quả khảo sát thời gian phản ứng Thời gian phản ứng (h) Khối lượng thực tế (g) 7 5,98 5,07 4,86 Khối lượng lý thuyết (g) Hiệu suất (%) Hiệu suất trung bình (%) 32,32 27,41 26,27 28,67 10 12 6,21 8,85 5,76 10,05 4,94 10,17 18,5 33,57 47,84 31,14 54,32 26,70 54,97 30,47 52,38 14 7,94 6,13 6,58 42,92 31,14 35,57 36,54 Nhận xét: thời gian tối ưu cho phản ứng tổng hợp secnidazol là 12h. Khảo sát dung môi Tiến hành theo các điều kiện: Thời gian phản ứng t=12h; tỉ lệ mol giữa 2methyl-5-nitro-imidazol và propylen oxyd: 1: 5 Khảo sát tỉ lệ mol giữa 2- methyl- 5-nitro imidazol và propylen oxyd Thay đổi: Dung môi: acid formic và acid acetic Tiến hành theo các điều kiện: Thời gian phản ứng t=7h; dung môi: acid formic Bảng 6. Kết quả khảo sát dung môi Thay đổi tỉ lệ mol giữa 2- methyl- 5-nitro imidazol và propylen oxyd: 1: 2, 1: 3, 1: 5, 1,7 Bảng 4. Kết quả khảo tỉ lệ mol giữa 2- methyl- 5nitro imidazol và propylen oxyd Tỉ lệ mol giữa 2- methyl- 5nitro imidazol và propylen 1: 2 oxyd 2,31 3,57 Khối lượng thực tế (g) 1: 3 1: 5 1:7 3,12 4,35 6,89 7,12 5,67 5,32 2,94 2,99 7.58 5,21 12,48 19,29 15,89 15,87 18,5 16,86 37,24 30,6 23,51 38,49 28,75 16,16 40,97 28,1 18,84 38,9 29,15 Khối lượng lý thuyết (g) Hiệu suất (%) Hiệu suất trung bình (%) 308 Dung môi Acid acetic 2,18 1,95 Khối lượng thực tế (g) Acid formic 8,85 10,05 1,75 Hiệu suất (%) Hiệu suất trung bình (%) 10,17 18,5 Khối lượng lý thuyết (g) 11,78 10,54 9,46 10,59 47,84 54,32 54,97 52,38 Nhận xét: acid formic hòa tan các nguyên liệu hoàn toàn hơn nên cho kết quả tốt hơn. Xây dựng tiêu chuẩn secnidazol Cơ sở để xây dựng tiêu chuẩn cho secnidazol là chuyên luận dược điển Việt Nam IV về metronidazol(5). Sau khi tiến hành kiểm nghiệm các giời hạn tạp chất kết quả cho thấy Chuyên Đề Dược Khoa Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 15 * Phụ bản của Số 1 * 2011 secnidazol tổng hợp đạt tất cả tiêu chuẩn qui định cho metronidazol vì thế chúng tôi chọn các chỉ tiêu tương tự metronidazol (trừ tạp chất liên quan). OH O O N CH3 N CH3 N C7 H11N3O3 P.t.l: 185,18 Secnidazol là 2-Dimethyl-5-nitro-1Himidazol-1-ethanol; phải chứa từ 97,0 đến 101,0% C7 H11N3O3, tính theo chế phẩm đã làm khô. Tính chất Bột kết tinh màu trắng hoặc hơi vàng. Khó tan trong nước, trong aceton, ethanol 96% và trong methylen clorid. Định tính A. Phổ hồng ngoại của chế phẩm phải phù hợp với phổ hồng ngoại của secnidazol chuẩn (ĐC). B. Nhiệt độ nóng chảy:74- 76oC Độ trong và màu sắc của dung dịch Hòa tan 1,0 g chế phẩm trong dung dịch acid hydrocloric 1 M (TT) và pha loãng thành 20 ml với cùng dung môi. Dung dịch thu được không được đục hơn hỗn dịch chuẩn đối chiếu số II và có màu không được đậm hơn dung dịch màu mẫu. Tạp chất liên quan Xác định bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (Xem phần định lượng). Trên mẫu tổng hợp sắc ký đồ chỉ cho 1pic duy nhất cò thời gian lưu trùng với pic của secnidazol chuẩn. Nghiên cứu Y học Mất khối lượng do làm khô Không được quá 0,5%. (1,000 g; 100 – 105 oC; 3 giờ). Tro sulfat Không được quá 0,1%. Dùng 1,0 g chế phẩm. Định lượng Trong phần này chúng tôi tiến hành khảo sát phương pháp định lượng secnidazol bằng HPLC. Khảo sát các điều kiện phân tích - Cân chính xác khoảng 2,5 mg secnidazol và 2,5 mg metronidazol làm mẫu chuẩn. Phối hợp đồng lượng vào một bình định mức 20ml, thêm methanol đến khoảng 15ml, lắc đều và bổ sung đến vừa đủ 20ml. Nồng độ dung dịch này là 125 mcg/ml. - Lọc dung dịch này qua màng lọc 0,45 µm. - Thử nghiệm hệ dung môi. Bảng 7. Các hệ sắc ký thử nghiệm Thử nghiệm 1 2 3 4 Pha động Thành phần ACN/H2O MeOH/ H2O MeOH/ H2O MeOH/ H2O Tỉ lệ 50/50 30/70 40/60 50/50 Nhận xét: pha động của thử nghiệm 2 có độ phân giải và thời gian phân tích tốt, Kiểm tra tính tương thích của hệ HPLC Cân chính xác khoảng 2,5 mg secnidazol và 2,5 mg metronidazol làm mẫu chuẩn. Cho vào bình định mức 20ml, thêm methanol đến khoảng 15 ml, lắc đều và bổ sung đến vừa đủ 20 ml (dung dịch mẫu chuẩn). Cân chính xác khoảng 2,5 mg secnidazol và 2,5 mg metronidazol làm mẫu thử. Cho vào bình Kim loại nặng Không được quá 20 phần triệu. định mức 20 ml, thêm methanol đến khoảng 15 Lấy 1,0 g chế phẩm tiến hành thử theo phương pháp 3. Dùng 2 ml dung dịch chì mẫu 10 phần triệu (TT) để chuẩn bị mẫu đối chiếu. dịch mẫu thử).Lọc dung dịch này qua màng lọc Chuyên Đề Dược Khoa ml, lắc đều và bổ sung đến vừa đủ 20 ml (dung 0,45 µm. 309