B ộ YTẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Dược - HÀ NỘI
____
KIM THỊ THÙY DUYÊN
NGHIÊN c ú tr QUI TRÌNH TỔNG HỢP
CLOPIDOGREL
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Dược SỸ
Người hướng dẫn:
1. TS. Vũ Tran Anh
2. TS. Nguyễn Văn Tài
Nơi thực hiện:
ỈGioa Hóa thực vật -Viện Dược Liệu
Thời gian thực hiện : 10/2010 - 05/2011
HÀ N Ộ I-2011
1'RIJỦNG ĐH DUỢC HẦ N Ộ Ĩ
Ngàv
..Sù.,
tnánạ
Số ĐKCB;... x .ú .,. ỉUị Thrombin
(+ )
Fibrinogen
-> Fibrin
V
Kết tập tiểu cầu và hình thành cục máu đông
Sơ đồ 1; Cơ chế đông máu
Nguyên nhân gây huyết khối:
Có 3 nguyên nhân chính gây nên tình trạng huyết khối:
+ Thay đổi lưu lượng dòng: Chủ yếu là giảm lưu lượng dòng
+ Tổn thương nội mạc: Như xơ vữa động mạch
+ Tăng đông máu quá mức: Có thể do di truyền hay mắc phải
- Hậu quả của huyết khối: Có thể gây tình trạng thuyên tắc (tắc mạch) do cục
máu đông di chuyển, đọng lại trong thành mạch, có thể gây nguy hiểm khi di
chuyển đến tim, gan, phổi.
1.1.2. Các nhóm thuốc chống kết tập tiểu cầu:
Các nhóm thuốc chống kết tập tiểu cầu được phân loại dựa trên đích tác dụng
của chúng, bao gồm:
- Thuốc ức chế glycoprotein Ilb/IIIa: Abciximab, Eptifibatid, Tirofiban
- Thuốc ức chế gắn ADP vào receptor của nó trên màng tiểu cầu:
Clopidogrel, Ticlodipin
- Thuốc ức chế thromboxan A2: Aspirin
1.2. Tổng quan về Clopidogrel
1.2.1. Cẩu trúc hóa học và tính chất lý hóa [9]
Clopidogrel có công thức hóa học là C 16H 16CINO2S, trọng lượng phân tử
321,82g/mol.
Tên khoa học: (±)-methyl-2-(2-clorophenyl)-2-(6,7-dihydrothieno[3,2c]pyridin-5(4H)-yl) acetat
Công thức cấu tạo:
C 0 0 CH 3
Clopidogrel tồn tại dưới hai dạng đồng phân đối quang là (S)-(+)clopidogrel và (R)-(-)-clopidogrel. Clopidogrel dạng base tự do ở dạng dầu,
kém bền, khó tinh chế và khó bào chế hơn dạng muối của nó là Clopidogrel
bisulphat. Vì vậy, hiện nay hoạt chất trong các dạng bào chế tồn tại dưới dạng
muối bisulphat, có công thức phân tử là C 16H 16CINO2S.H2SO4 , trọng lưọìig
phân tử: 419,9 g/mol. Tên khoa học: Methyl-(S)-a-(2-clorophenyl)-6,7dihydrothieno[3,2-c]pyridin-5(4H)-acetat sulphat (1:1)
1.2.2. Dược lỷ, cơ chế tác dụng và chỉ định
Clopidogrel được sử dụng qua đưÒTig uống dưới dạng tiền chất, sau khi
chuyển hóa qua gan tạo thành chất có hoạt tính. Clopidogrel ức chế gắn ADP
vào receptor của nó trên màng tiểu cầu, gây ức chế hoạt hóa receptor GP
Ilb/IIIa, ngăn cản gắn ílbrin vào tiểu cầu để hình thành cục máu đông.
\
iir(>;itH’mrUNtỉÌNBi
í ( V P 3 A 4 , ( V P 3 A 5 , i \ P2C 19i
ĩnỉiỉbỉỉkn
\ v t l v r tiirl> ầ ỈM ^ ỈItr\
{ 1 5 ‘Hi t>f ( l o |M d t n t n r l )
Pblvkl
l ig h t T ríH ìH iiifíJ *c « A c g r ^ iiM f ổ r > *
f lo w C >1om cti7
Sơ đồ 2; Cơ chế tác dụng của Clopidogrel [12]
Clopidogrel được có hiệu quả tốt và ít tác dụng phụ trên dạ dày hơn các
thuốc chống kết tập tiểu cầu khác trong nhóm như Aspirin,
Ticlodipin...Thuốc phát huy tác dụng nhanh (sau 5h) và có tác dụng kéo
dài (từ 7 đến 10 ngày) [4
Hiện nay, Clopidogrel có chỉ định dùng để dự phòng nguyên phát các rối
loạn do nghẽn mạch huyết khối như nhồi máu cơ tim, đột quị và bệnh
động mạch ngoại biên, kiểm soát và dự phòng thứ phát ở bệnh nhân xơ
vữa động mạch mới bị đột quị, mới bị nhồi máu cơ tim hoặc bệnh động
mạch ngoại biên đã xác định [4].
1.3. Tổng quan về tình hình nghiên cứu tổng họp Clopidogrel
1.3.1. Tinh hình nghiên cứu tồng hợp Clopidogrel tại Việt Nam
Theo tìm hiểu ban đầu của chúng tôi, tại Việt Nam hiện nay chưa có
nhiều đề tài nghiên cứu qui trình tổng hợp Clopidogrel.
Trong công trình nghiên cứu mới đây của tác giả Nguyễn Văn Tài và
cộng sự, Clopidogrel được tổng hợp từ các chất đầu là acid a-bromo-2clorophenylacetic và thiophen-2-ethylamin (sơ đồ 3). Tác giả đã thu được
những kết quả ban đầu khả quan như:
+ Bước đầu tổng hợp thành công (±) Clopidogrel dạng base từ các
nguyên liệu đã thương mại là 2-(2-thienyl)-ethylamin và acid 2-bromo-2clorophenylacetic, phản ứng qua 3 giai đoạn, đạt hiệu suất trung bình 89 %
cho mỗi phản ứng.
+ Đặc biệt, cũng trong đề tài này, tác giả thực hiện tổng họp thành công
(±) - Clopidogrel one-pot từ nguyên liệu ban đầu như trên với hiệu suất đạt
85 % và không cần tinh chế các sản phẩm trung gian [5]
CI
Cl
Br
'CO OH -
Br
CH3OH X a
H2SO4
COOCH3
CI
COOCH3
Et,N
Dung m«i
Clopidogrel racemic
HCl
HCHO
0 ^
NH2
CH2 CI2
^
N
DMF
HN'
.Hcf
Sơ đồ 3: Quỉ trình tổng hợp (±)~ Clopidogrel
1.3.2. Tình hình nghiên cứu tổng hợp Clopidogrel trên thế giới
Công trình nghiên cứu về tổng họp Clopidogrel được công bố lần đầu tiên
trong 2 bằng phát minh US4847265 [7] và US4529596 [6] dưới dạng hỗn họp
racemic.
Theo phát minh US4847265 [7] thì tác dụng sinh học chỉ có ở đồng phân
quang học (+)-methyl-2-(2-clorophenyl)-2-(6,7-dihydo-thieno[3,2-c]pyridine5(4H)-yl)acetat sulphat, còn gọi là clopidogrel bisuphat. Hiện nay, trên thế
giới chủ yếu dùng dạng bào chế chứa đồng phân quang học (S) vì cho hiệu
quả chữa bệnh cao và tránh được các tác dụng phụ. Vì vậy hầu hết các phát
minh trên thế giới về tổng họp, tinh chế các hợp chất trung gian hoặc sản
phẩm cuối đều hướng đến đồng phân quang học (+)-methyl-2-(2clorophenyl)-2-(6,7-dihydo-thieno [3,2-c]pyridine- 5(4H)-yl)acetat sulphat.
Trên thế giới, (S) - Clopidogrel bisulphat có thể được tổng hợp theo nhiều
phưong pháp khác nhau, hiện có 3 phương pháp chính đang được triển khai
đồng thời ở qui mô công nghiệp.
• Phương pháp 1 [10]
Đây là một trong những con đường tổng hợp Clopidogrel có từ sớm nhất và
cũng có nhiều phát minh cải tiến nhất. Đây cũng là qui trình hiện nay đang
được các công ty ở Ấn Độ phát triển để tổng hợp thuốc generic, đặc biệt có
Teva Pharmaceutical Industries Ltd, một công ty sản xuất thuốc generic lớn
nhất thế giới. Các họp chất trung gian của qui trình này chủ yếu được cung
cấp bởi các công ty cung cấp nguyên liệu dược lớn của Trung Quốc (Sơ đồ 4)
CI
CI
Br
Br
CH3OH
CI
H2SO4
HCHO
NH,
N
H2O
ÇOOCH3
K2CO3
HCI
----- ^
Dung m«i
HN"
Clopidogrel racemic
DMF
■HCl
L-10-CSA
Dung m«i
Läc
ÇI
ÇOOCH
Ç
00 3
CI ÇOOCH
çoo 3
H2SO4
(S)'
Acetone
(S)
.H2S04
CI
NaHCOs
COOCH3
(S)
,10-L-CSA
Clopidogrel bisulfate
_
Clopidogrel
_?
Sơ đô 4: Tông hợp Clopidogrel theo phương pháp 1
CI
COOCH3
(R)N^
'S
,10-L-CSA
Nhận xét qui trình:
ưu đỉêm:
- Clopodogrel được tổng hợp từ hóa chất công nghiệp là 2-(2-thienyl) ethylamin và acid a-bromo-2-clorophenylacetic. Đây là những hóa chất
thương mại thông dụng và giá cả hợp lý nên có thể dùng chúng làm chất đầu
cho qui trình tổng họp clopodogrel mà không cần phải điều chế.
- Phản ứng methyl hóa acid 2-bromo-(2-cloro)phenylacetic trong môi trường
acid xúc tác là phù họp, phản ứng này có thể đạt hiệu suất 89 % [5] và tránh
được việc sử dụng những hóa chất độc hại, đắt tiền và khó mua tại Việt Nam
như PCI5, SOCI2, oxalyl clorid... Điều kiện phản ứng cũng không quá khắc
nghiệt như yêu cầu môi trường khan, nhiệt độ âm ...
Nhược điểm:
Hợp chất trung gian là 2-(2-thienyỉ)-ethylamin acetic gây chảy nước mắt và
kích ứng niêm mạc. Điều này gây ảnh hưởng tới sức khỏe của người lao động
trong điều kiện không có trang thiết bị và trang bị bảo hộ phù hợp
• Phương pháp 2 [8 ]
Đây là qui trình tổng họp Clopidogrel được công ty Sanofi - Aventis ứng
dụng để sản xuất biệt dược Plavix trên thị trường.
Qui trình tổng hợp Clopidogrel theo phương pháp 2 khá giống phương
pháp 1, tức là đi từ nguyên liệu thương mại có sẵn là 2- clorobenzaldehyd và
2- thiophen carboxaldehyd qua 6 giai đoạn phản ứng. (Sơ đồ 5)
Cl
A ^ cho
NaCN
CO" Ü
—
MeO^O
MeO-^ 0
{ jC í ' ' C i
CO t5
Clopidogrel racemic
Sơ đồ 5: Tổng hợp Clopidogrel theo con đường 2
Nhận xét: ư u điểm nổi bật của qui trình này là không đi qua những hợp chất
trung gian là acid 2 -bromo-2 -clorophenylacetic và ester của nó là methyl-2 bromo-2 -(2 -clorophenyl)acetat, đây những chất kích ứng niêm mạc.
• Phương pháp 3
Trong ƯSP20070225320 [11], tác giả Sajja và cộng sự đã đưa ra qui trình
tổng hợp Clopidogrel đi từ (±)-2-clorophenylglycin và 2-(thiophen-2-yl)
ethanol. Đây là qui trình đang được các công ty dược tại Ấn Độ áp dụng để
sản xuất thuốc generic của Clopidogrel ở qui mô công nghiệp.
(gun hải I- u
r
CO2H
CO2CH3
H2S04, MeOH
67C, 15 h
er ^
180 kg
HpN"
ÇO2CH3
HoN
MeOH
cr
72%
CO2CH3
(+)-tartaric acid
cr
cr
81 kg
IÇh1
muèi tartrate
140 kg
CH2CI2
NaHCOs
H2O
ÇO2CH3
1)(CH20)n-H20
Ç02CH3
OTs
1)
ÇO2CH3
HN"Sr^
cr
^
.H2SO4
{+)-clopidogrel bisulfate
2) H2SO4, aceton
CXÜÎ c r
.HCI
KH2PO4,
toluen, 90®c
H,N"Sr^
cr
2) HCI
143 kg, tinh khiỡ 99,77%
Sơ đồ 6 : Tổng hợp Clopidogrel theo phương pháp 3
10
Trong phạm vi khóa luận, chúng tôi xin trình bày phần nghiên cứu tổng
họp Clopidogrel dựa trên những phản ứng theo phát minh số
ƯS20070225320 của Eswaraiah Sajja và cộng sự vì các lý do:
- Clopidogrel được tổng hợp từ chất đầu là (±)-2- clorophenylglycin và 2thienylethanol trong đó (±)-2 - clorophenylglycin có thể tổng họp từ
2 -clorobenzaldehyd, đây là những nguyên liệu công nghiệp dễ mua, giá cả
họp lý.
- Điều kiện phản ứng không quá khắt khe, phù hợp với qui mô dụng cụ,
hóa chất phòng thí nghiệm cho phép.
11
1.4. Một số cơ chế phản ứng liên quan
1.4.1. Phản ứng ester hóa [2][3
- Quá trình tổng hợp ester được thực hiện bằng phản ứng gữa acid carboxylic
và alcol, với sự tham gia của acid vô cơ làm xúc tác.
- Ester hóa là phản ứng thuận nghịch, phương trình phản ứng như sau:
R-COOH + R ’-OH
>
RCOOR’ + H 2O
- Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ester hóa:
+ Dung môi: Thường là các alcol tham gia phản ứng đóng vai trò dung môi
+ Xúc tác: Có tác dụng đẩy nhanh quá trình ester hóa, không ảnh hưởng tới
cân bằng của phản ứng
+ Nhiệt độ; Có tác dụng làm tăng tốc độ phản ứng ester hóa
1.4.2. Phản ứng ngưng tụ [2][3]
- Phản ứng ngưng tụ là phản ứng hóa
họcgiữa hai phân tử tạo thành một
phân tử mới và loại đi một phân tử nhỏ.
- Phân loại phản ứng ngưng tụ:
+ Ngưng tụ loại nước: Thường dùng các
tácnhânloại
nước như H 2SO4; HCl;
P 2O5; POCI3
+ Ngưng tụ loại HCl: Thường dùng các tác nhân loại HCl như AlCls- ZnCb;
NaiCOs; Pyridin; hỗn hỗng Na;
+ Ngưng tụ loại acol: Các tác nhân loại alcol như Na kim loại, natri - acetat;
natri - ethylat
+ Ngưng tụ loại NH 3: Các tác nhân loại NH 3 như acid proton, ZnCl2
12
1.4.3. Phản ứng thế ái nhân [2]
- Phản ứng thế ái nhân là phản ứng trong đó một nguyên tử hoặc một nhóm
nguyên tử được thay thế bằng nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác, tác nhân
ái nhân tấn công vào trung tâm mang điện dương của chất phản ứng.
- Phản ứng tổng quát
Y
+
R -X
Y -R
+
:X
+ Tác nhân nhân là các anion như C'^ H', O’, S'... hay những phân tử trung hòa
chứa cặp điện tử tự do như HOH, RNH 2, ROH'...
- Cơ chế phản ứng:
Phản ứng thế ái nhân có thể xảy ra theo các cơ chế thế ái nhân đơn phân tử
(SnI) hay thế ái nhân lưỡng phân
(S n 2 ),
tùy thuộc vào cấu trúc của R trong
RX, bản chất dung môi phản ứng, tác nhân ái nhân mạnh hay yếu, điều kiện
phản ứng
+ Thế ái nhân đơn phân tử SnI : Phản ứng xảy ra qua 2 giai đoạn
- Giai đoạn chậm: Giai đọa ion hóa tạo ra chất trung gian là carbocation
Ri
R2----- Ç------ X
Châm
R',
Giai đoạn nhanh: Tác nhân ái nhân tấn công vào carbocation để tạo ra
sản phẩm
©
Nhanh
R2----- Ç------Y
13
+ Thế ái nhân lưỡng phân tử
Sn 2 :
5 (-)
Phản ứng tạo thành trạng thái chuyển tiếp
5(-)
Châm
Y:
+
R -X
Y -R -X
Nhanh
----- Y - R
Trạng thái chuyển tiếp
Q
+
:X
- Xem thêm -
.PDF 
64 
601 
73 
