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[科普中国]-异氯霉素

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异氯霉素

异氯霉素(meta-nitrochloramphenicol,m-CAP)是氯霉素的同分异构体,是气相色谱(GC)检测氯霉素残留的一种内标物,用它作内标物是氯霉素痕量分析中提高定量准确性的一种有效方法。用它来作为氯霉素的气相色谱定量与气相色谱/质谱(GC--MS)联用确证检测方法的内标物。

氯霉素氯霉素(chloramphenicol,CAP)是由委内瑞拉链霉菌产生的-种广谱抗生素,1947年由Ehrich等首次从链霉菌中分离得到,其化学名为D-苏阿型-1-对硝基苯基-2-二氯乙酰胺基-1,3-丙二醇。氯霉素也是第-种采用化学合成法产生的抗生素。自1948年上市以来-直是治疗伤寒、副伤寒和沙门氏菌的首选药,氯霉素对G+、G-、支原体、衣原体、立克次氏体均有抑制作用,广泛用于动物各种细菌性疾病的治疗,被人医临床和兽医临床用于治疗葡萄球菌感染。在兽医临床用于治疗革兰氏阴性菌引起的多种疾病。

但是氯霉素有严重的毒副作用,其主要毒副作用是抑制造血机能,能导致再生障碍性贫血(粒细胞或全血细胞)和其他恶性血液病,且其发生与使用频率和使用剂量无关。人体对氯霉素较动物更敏感,婴幼儿的代谢和排泄机能尚不完善,对氯霉素最敏感,可出现致命的灰婴综合症。已有1例儿童服用2mg和老年妇女服用约82mg后死亡的报道。氯霉素在组织中的残留浓度能达到1mg.kg-1以上,对食用者身体健康威胁很大。氯霉素的上述毒性使其成为第-个被禁止用于食品动物的抗生素,因此世界上许多国家限制甚至禁止此药用于食品动物。欧盟及美国都要求在动物性食品中不得检出1。

异氯霉素的合成合成路线可分六步进行。(l)a碳原子氢的嗅代;(2)与六次甲基四胺形成季铵盐;(3)在乙醇浓盐酸中水解成伯胺;(4)胺被二氯乙酰氯酰化;(5)与甲醛反应生成β-羟基酮;(6)还原酮基。

α-溴代间-硝基苯乙酮(A)取10.0g(60mmol)间-硝基苯乙酮于三口烧杯中,加入40.0ml氯苯溶解;取3.1ml(9.68g,60mmol)液溴,加入到盛有20ml氯苯的分液漏斗中,摇匀,在搅拌下缓慢滴加至三口烧瓶中。用200W白炽灯照射,反应发生后撤去白炽灯。添加完毕后,搅拌1h,连续用40.0ml的水、碳酸钠水溶液、饱和氯化钠水洗涤。用无水硫酸钠干燥,蒸干溶剂得到14.0g粗产品,产率94.6%。用95%乙醇重结晶得到12.3g(53%)。熔点89-91℃。

α-溴代苯乙酮六次甲基四铵盐(B)取9.5g(68mmol)六次甲基四胺粉末溶于57.0ml氯苯中,在室温搅拌几分钟后将溶有15.0g(61mmol)A的5.70ml氯苯加入到烧瓶中,边加边搅拌。在室温下搅拌反应2小时,抽滤。滤渣用400.0ml乙醇洗涤过滤,再用100.0ml乙醇洗涤,重复几次,真空干燥,得到22.1g固体,产率94%。

间硝基-α-氨基苯乙酮(C)称取25.0g(65mmol)B加入90.0ml95%乙醇,44.0ml的浓盐酸于三口烧瓶中(装有搅拌器,温度计)。混合物在室温下搅拌16小时。冷却到5℃过滤。晶状产物由盐酸胺和氯化按组成,加入50.0ml水(25℃)搅拌15分钟,冷却到10℃抽滤。产品在干燥器中干燥,得9.9g固体,产率70%。

α-二氯乙酰氨基-间-硝基苯乙酮(D)取5.0g(23mmol)C于150.0ml烧瓶中,加入50.0ml苯,3,7g(25mmol)二氯乙酰氯,加热回流24h,热过滤。滤液冷却,蒸干苯得到5.0g乙酰化产品,产率74%,熔点105-107℃。

二氯乙酰氨基-羟基-间硝基苯丙酮(E)取乙酰化产物D5.0g(17mmol)于烧瓶中,加入26.0ml无水乙醇,5.4ml(70mmol)37%的甲醛溶液,搅拌5min后加入1.0g碳酸氢钠,30-35℃水浴,至所有固体溶解。混合物加入冰水混合物中,搅拌至所有固体析出,加水稀释后冷却到5℃,收集沉淀,用乙醇,水做重结晶,得到3.3g固体,产率60%,熔点132-135℃。

间硝基苯基-二氯乙酰胺基-丙二醇(F)2.0gE溶于40.0ml甲醇和2.0ml三氯甲烷的混合溶液中,30℃时加入硼氢化钠0.3g,剧烈反应后冷却溶液,加入20.0ml水稀释,60℃水浴20min,蒸干甲醇,水溶液层用4.0ml乙酸乙酯洗涤2次,结合有机层,用饱和氯化钠水洗涤,无水MgSO4干燥,得到m-CAP1.9g,产率95%,熔点122-125℃。

异氯霉素的纯化重结晶1.0g m-CAP溶于1.0ml热无水乙醇中,加入10.0ml水放置过夜,过滤,得到针状m-CAP固体。

净化与分离选用三氯甲烷:甲醇(V/V,80:20)的混合液作洗提液,将之前得到的样品溶解在适量甲醇中,倒入硅胶柱内,当液面与硅胶顶部相近时,加入洗提液。m-CAP随洗提液向硅胶柱的下部移动。继续加足够量的洗提液,使m-CAP全部从柱子里洗提下来。用已标号的试管收集洗提液。分别在薄层板上点样,用三氯甲烷:甲醇(V/V,80:20)的展开剂展开后,在紫外分析仪下分析,将含有m-CAP的洗提液收集在一起,蒸干溶剂,得m-CAP固体纯品。

纯化将m-CAP溶解在适量甲醇中,点样于用于样品分离的薄层板上,用三氯甲烷:甲醇(V/V,80:20)的展开剂展开。在紫外分析仪下分析,将Rf值是0.63斑纹处的硅胶刮下,置于烧杯中,用适量的甲醇洗涤,过滤。滤液蒸干后可得纯化较好的m-CAP,测得熔点122-125℃2。