背景及概述[1-2]
氯霉素是目前市場上最廣譜抗菌素藥物之一，其抗菌作用機(jī)制是與核蛋白體50S亞基結(jié)合，抑制肽?；D(zhuǎn)移酶，從而抑制蛋白質(zhì)合成。氯霉素對大多數(shù)革蘭氏陰性以及陽性細(xì)菌、流感桿菌、百日咳桿菌、痢疾桿菌、大腸桿菌、肺炎桿菌、變形桿菌、綠膿桿菌、立克次體、沙眼衣原體等都能有效控制。由于其在生物醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，因此探索一種溫和、高效、經(jīng)濟(jì)的方法制備氯霉素受到了廣大化學(xué)生物工作者的關(guān)注。目前工業(yè)制備氯霉素的方法是：以苯乙酮為起始原料，通過溴化、氨化、乙?；⒘u醛縮合、異丙醇鋁還原、水解脫保護(hù)、手性拆分以及二氯乙酰化等8步化學(xué)反應(yīng)制備的。此方法存在以下缺點(diǎn)：(1)此路線需要手性拆分，而拆分的理論收率只有50％，這導(dǎo)致了整條路線的收率在30％以下；加之，拆分的步驟非常繁瑣，給工業(yè)生產(chǎn)帶來很大的不便；(2)此路線中需要用到乙?；Ｗo(hù)，再脫保護(hù)，原子經(jīng)濟(jì)性較差并且反應(yīng)步驟的增加使得整體的收率降低，同時(shí)也對工業(yè)化生產(chǎn)增加了難度。(3)此路線還原步驟中使用異丙醇鋁，此過程產(chǎn)生大量難于處理的三廢，對環(huán)境危害非常大。因此，目前亟待提出一種制備條件溫和、操作步驟簡單、產(chǎn)品收率效、原子經(jīng)濟(jì)性優(yōu)越、對環(huán)境友好的氯霉素制備方法。
作用和用途[3]
口服吸收快而完全，可廣泛分布至全身各組織和體液中，腦脊液中分布濃度較其他抗生素均高，主要經(jīng)肝代謝，其中5%～10%以原形排入尿中，可用于泌尿道感染。本品屬廣譜抗生素，為速效抑菌劑。對革蘭陽性和革蘭陰性菌均有抑制作用，對后者作用較強(qiáng)，尤其對傷寒沙門菌、流感嗜血桿菌作用最強(qiáng)，在高濃度時(shí)有殺菌作用；對厭氧菌(脆弱類桿菌)、百日咳桿菌、布魯桿菌作用也較強(qiáng)；對立克次體和沙眼衣原體、肺炎衣原體等有效?？咕鷻C(jī)制是與敏感菌核糖體50s亞基結(jié)合，阻止肽鏈延伸，使蛋白質(zhì)合成受阻。
因毒性反應(yīng)嚴(yán)重，現(xiàn)臨床已少應(yīng)用。1.全身應(yīng)用：①可作為傷寒、副傷寒的首選藥；②立克次體和其他敏感菌引起的敗血癥、肺部感染等嚴(yán)重病癥；③對其他藥物耐藥或療效不佳的腦膜炎；④厭氧菌感染，尤其病變累及中樞神經(jīng)系統(tǒng)的感染。2.局部感染：可用于大腸埃希菌、流感嗜血桿菌、金葡菌、溶血性鏈球菌等敏感菌所致的眼、耳部等淺表感染。
不良反應(yīng)[3]
1.抑制骨髓造血功能：為氯霉素最嚴(yán)重的毒性反應(yīng)，表現(xiàn)為紅細(xì)胞、粒細(xì)胞及血小板減少。有兩種類型：一是可逆性抑制，表現(xiàn)為白細(xì)胞和血小板減少，并伴有貧血，與劑量和療程有關(guān)，停藥后即可逐漸恢復(fù)；二是不可逆的再生障礙性貧血，與劑量和療程無直接關(guān)系，發(fā)生率低，一旦發(fā)生常難逆轉(zhuǎn)，死亡率高，少數(shù)存活者可發(fā)展為粒細(xì)胞性白血病，婦女、兒童及肝腎功能不全者發(fā)生率偏高。這是限制臨床應(yīng)用的主要原因。2.其他：新生兒、早產(chǎn)兒用藥可致灰嬰綜合征，也可發(fā)生胃腸反應(yīng)、二重感染、中毒性精神病、皮疹、藥熱等。故有精神病史者、出生后2周內(nèi)的新生兒尤其是早產(chǎn)兒、妊娠末期、產(chǎn)后1個(gè)月的哺乳期婦女及肝功能不全者禁用。
劑量和用法[3]
氯霉素片劑或膠囊劑：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。
制備[1]
以現(xiàn)有氯霉素生產(chǎn)工藝的中間體(對硝基-α-氨基苯乙酮鹽酸鹽)為起始原料通過二氯乙?；?、羥醛縮合以及不對稱生物催化還原三步反應(yīng)，制備得到所述氯霉素。其合成路線為：
步驟1二氯乙?；磻?yīng)
將21.6g對硝基-α-氨基苯乙酮鹽酸鹽與150ml二氯甲烷、14.5g二氯乙酰氯混合均勻，再向其中加入21g三乙胺溶液，在20℃的溫度下反應(yīng)，反應(yīng)完畢，即得二氯乙?；a(chǎn)物。
步驟2二氯乙?；磻?yīng)
在裝有攪拌器、溫度計(jì)和滴液漏斗的250mL四頸瓶中，放入21.6g對硝基-α-氨基苯乙酮鹽酸鹽以及二氯甲烷150mL，攪拌均勻后冷至5℃以下，再在攪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℃的溫度下緩慢滴入反應(yīng)液中，然后升溫到15℃，攪拌1h，反應(yīng)完畢后，過濾，再將濾餅用二氯甲烷洗滌，收集濾液，并將濾液依次用稀鹽酸、飽和碳酸氫鈉溶液、飽和食鹽水洗滌，干燥脫溶，即得二氯乙?；a(chǎn)物28.2g，收率97％。
步驟3羥醛縮合反應(yīng)
將29.1g步驟2中制備得到的所述二氯乙?；a(chǎn)物與200ml乙醇、11.4g甲醛混合均勻，調(diào)節(jié)混合溶液的pH值為7.2，在溫度35℃下反應(yīng)，反應(yīng)完畢，即得對硝基-α-二氯乙酰胺基-β-羥基苯丙酮。
步驟4羥醛縮合反應(yīng)
在裝有攪拌器、溫度計(jì)的250mL三頸瓶中，加入29.1g步驟2中制備得到的所述二氯乙?；a(chǎn)物及乙醇200mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37％的甲醛11.4g，混合均勻后用少量NaHCO3飽和溶液調(diào)節(jié)混合溶液的pH值為7.5，然后，在攪拌條件下緩慢升溫至32℃，反應(yīng)完畢后，迅速冷卻至0℃，過濾，用冰水洗滌，然后抽濾，干燥，即得對硝基-α-二氯乙酰胺基-β-羥基苯丙酮29.35g，收率92％。
步驟5催化還原反應(yīng)
將50g步驟4中制備得到的所述硝基-α-二氯乙酰胺基-β-羥基苯丙酮與1g酮還原酶加入到緩沖液中，在溫度為40℃、pH值為8.0的條件下反應(yīng)，反應(yīng)完畢即得所述氯霉素。
步驟6催化還原反應(yīng)
將步驟4中制備得到的所述硝基-α-二氯乙酰胺基-β-羥基苯丙酮50g、葡萄糖62.5g置于1000mL的三口燒瓶，再向其中加入500mL的pH值為6.5且濃度為0.05mol/L的PBS緩沖液，然后，將三口燒瓶放入反應(yīng)鍋中，設(shè)置轉(zhuǎn)速850rpm，溫度30℃，再向其中分別加入50mg的NADP+，1g的葡萄糖脫氫酶、以及1g酮還原酶粉，得到混合溶液，采用濃度為2mol/L的NaOH溶液使所述混合溶液的pH值維持在6.5，反應(yīng)3h，即得所述氯霉素，并測得反應(yīng)轉(zhuǎn)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)])。
主要參考資料
[1] .4一種氯霉素的制備方法
[2] CN200610155565.2一種氯霉素人工抗原的制備方法
[3] 臨床常用藥