三乙烯四胺基六亚甲基膦酸的纯化方法转让专利
申请号 : CN201610699779.X
文献号 : CN106380482B
文献日 : 2018-01-09
发明人 : 王关全 , 卓连刚 , 宋虎 , 陈文 , 赵鹏 , 廖伟 , 郭继军 , 杨夏 , 魏洪源 , 刘国平
申请人 : 中国工程物理研究院核物理与化学研究所
摘要 :
本发明公开了一种三乙烯四胺基六亚甲基膦酸（TTHMP）的纯化方法。该方法包括：将TTHMP粗品溶于水，用碱性物质调节酸碱度至强碱性，加入不良溶剂，在容器底部析出油状物，静置后收集油状物。用水溶解收集的油状物，加热至回流，加入不良溶剂至溶液出现浑浊，保持回流状态，再次加入水至溶液澄清，停止加热，静置冷却，在容器底部析出油状物，收集油状物，重复该步操作，收集油状物。用水溶解油状物，加酸性物质调节酸碱度至酸性，加入不良溶剂，在容器底部析出油状物，静置后收集油状物。用水和不良溶剂的混合溶剂洗油状物，收集油状物，在真空干燥箱中干燥，得到白色固体粉末，为TTHMP纯品。本发明用于分离TTHMP粗品中性质相近杂质，最终产品收率高，纯度>99%。
权利要求 :
1.一种三乙烯四胺基六亚甲基膦酸的纯化方法，其特征在于，所述的纯化方法依次包括如下步骤：a.将三乙烯四胺基六亚甲基膦酸TTHMP粗品溶于水，用碱性物质调节酸碱度至强碱性pH10 pH14，加入不良溶剂，在容器底部析出油状物I，静置后收集油状物I；
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b.用水溶解收集的油状物I，加热至回流，加入不良溶剂至溶液出现浑浊，保持回流状态，再次加入水至溶液澄清；停止加热，静置冷却，在容器底部析出油状物II，收集油状物II；
c.重复步骤b操作，收集的油状物III；
d.用水溶解油状物III，加酸性物质调节酸碱度至酸性，加入不良溶剂，在容器底部析出油状物IV，静置后收集油状物IV；
e.用水和不良溶剂的混合溶剂洗油状物IV，收集油状物IV，在真空干燥箱中干燥，得到白色固体粉末，为TTHMP纯品；
所述的不良溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、乙腈、丙酮、丁酮。
2.根据权利要求1所述的三乙烯四胺基六亚甲基膦酸的纯化方法，其特征在于：所述步骤a中加入水量为TTHMP粗品量的5倍 50倍；碱性物质是氢氧化钠或者氢氧化钾的水溶液；
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调节酸碱度至pH10 pH14；加入不良溶剂量为水量的1倍 5倍；静置时间0.5小时 24小时。
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3.根据权利要求1所述的三乙烯四胺基六亚甲基膦酸的纯化方法，其特征在于：所述步骤b中加入水量为油状物I量的5倍 50倍；加入不良溶剂量为水量的0.3倍到3倍；再次加入~水量<10 mL；静置时间1小时 24小时；冷却温度为-10℃ 室温。
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4.根据权利要求1所述的三乙烯四胺基六亚甲基膦酸的纯化方法，其特征在于：所述步骤c重复步骤b操作2次 8次。
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5.根据权利要求1所述的三乙烯四胺基六亚甲基膦酸的纯化方法，其特征在于：所述步骤d中加入水量为油状物III量的5倍 50倍；酸性物质为盐酸，硫酸，硝酸；调节酸碱度至pH1~pH3；加入不良溶剂量为水量的0.5倍到2倍；静置时间0.5小时 24小时。
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6.根据权利要求1所述的三乙烯四胺基六亚甲基膦酸的纯化方法，其特征在于：所述步骤e水和不良溶剂比例为10:1 1:2的混合溶剂；混合溶剂的量为油状物IV的量1倍 10倍；洗~ ~涤次数为1次到10次；真空干燥箱中干燥时间为1天 10天。
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说明书 :
三乙烯四胺基六亚甲基膦酸的纯化方法
技术领域
[0001] 本发明属于医用药物领域，具体涉及一种可用于骨骼系统核医学诊断显像的三乙烯四胺基六亚甲基膦酸（以下用TTHMP表示）的纯化方法。
背景技术
[0002] 利用核医学显像可以对骨（转移）癌等骨骼系统疾病进行诊断，目前临床用的显像药物多是99mTc-MDP（99mTc标记亚甲基二膦酸），但是该药物对发病早期的骨骼系统疾病的诊断显像不是很清晰，容易导致漏诊或误诊，影响病人的及时治疗（屈婉莹，充分发挥放射性核素骨显像的优势，中华核医学杂志，2004，24(4)，P197）。有研究表明，多氨基膦酸类配体、153
配合物有很强的亲骨性，其放射性示踪试验已证明了这一点（蒋树斌等， Sm-TTHMP的合成及在小鼠体内的分布，核化学与放射化学，2002，24（2），P105）。其中99mTc标记的TTHMP具有很好的显像效果，可能得到对病灶既能精准定位又能定性的高质量图像，可以早期确定骨肿瘤、类风湿关节炎等骨骼系统病症。
配合物有很强的亲骨性，其放射性示踪试验已证明了这一点（蒋树斌等， Sm-TTHMP的合成及在小鼠体内的分布，核化学与放射化学，2002，24（2），P105）。其中99mTc标记的TTHMP具有很好的显像效果，可能得到对病灶既能精准定位又能定性的高质量图像，可以早期确定骨肿瘤、类风湿关节炎等骨骼系统病症。
[0003] 关于TTHMP的合成制备曾有一些报道（何佳恒等，117mSn-TTHMP的制备及生物性质研究，化学研究与应用，2006，18（10），P1162），但均未涉及其纯化方法。在实际使用中，通过公开报道的TTHMP制备方法获得的TTHMP粗产品中含有大量杂质，尚不能满足其作为临床用药的要求。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种三乙烯四胺基六亚甲基膦酸的纯化方法。
[0005] 本发明的三乙烯四胺基六亚甲基膦酸的纯化方法，所述的依次包括如下步骤：
[0006] a.将TTHMP粗品溶于水，用碱性物质调节酸碱度至强碱性，加入不良溶剂，在容器底部析出油状物I，静置后收集油状物I；
[0007] b.用水溶解收集的油状物I，加热至回流，加入不良溶剂至溶液出现浑浊，保持回流状态，再次加入水至溶液澄清；停止加热，静置冷却，在容器底部析出油状物II，收集油状物II；
[0008] c.重复步骤2操作，收集的油状物III；
[0009] d.用水溶解油状物III，加酸性物质调节酸碱度至酸性，加入不良溶剂，在容器底部析出油状物IV，静置后收集油状物IV；
[0010] e.用水和不良溶剂的混合溶剂洗油状物IV，收集油状物IV，在真空干燥箱中干燥，得到白色固体粉末，为TTHMP纯品；
[0011] 所述的不良溶剂可以是甲醇，乙醇，异丙醇，乙腈，丙酮，丁酮，优选乙醇。
[0012] 步骤a中加入水量为TTHMP粗品量的5倍 50倍，优选5 10倍。碱性物质可以是氢氧~ ~化钠或者氢氧化钾的水溶液，优选氢氧化钠水溶液。调节酸碱度至pH10 pH14，优选>pH12。
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加入不良溶剂量为水量的1倍 5倍，优选2倍 3倍。静置时间0.5小时 24小时，优选4小时 8~ ~ ~ ~
小时。
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加入不良溶剂量为水量的1倍 5倍，优选2倍 3倍。静置时间0.5小时 24小时，优选4小时 8~ ~ ~ ~
小时。
[0013] 步骤b中加入水量为油状物I量的5倍 50倍，优选5 10倍。加入不良溶剂量为水量~ ~的0.3倍到3倍，根据所选不良溶剂不同而有差异，优选0.3 1倍。再次加入水量<10 mL，根据~
所选不良溶剂不同而有差异，优选小于3 mL。静置时间1小时 24小时，优选12小时 24小时。
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冷却温度为-10℃ 室温，优选室温。
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所选不良溶剂不同而有差异，优选小于3 mL。静置时间1小时 24小时，优选12小时 24小时。
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冷却温度为-10℃ 室温，优选室温。
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[0014] 步骤c重复步骤b操作2次 8次，优选3次 6次。~ ~
[0015] 步骤d中加入水量为油状物III量的5倍 50倍，优选5 10倍。酸性物质为盐酸，硫~ ~酸，硝酸，优选盐酸。调节酸碱度至pH1 pH 3，优选pH<2。加入不良溶剂量为水量的0.5倍到~
2倍，优选0.5 1倍。静置时间0.5小时 24小时，优选4小时 6小时。
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2倍，优选0.5 1倍。静置时间0.5小时 24小时，优选4小时 6小时。
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[0016] 步骤e水和不良溶剂混合溶剂的比例为10:1 1:2，优选10:3 1:1。混合溶剂的量为~ ~油状物IV的量1倍 10倍，优选2倍 5倍。洗涤次数为1次到10次，优选2次 5次。真空干燥箱中~ ~ ~
干燥时间为1天 10天，优选2天 4天。
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干燥时间为1天 10天，优选2天 4天。
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[0017] 上述操作步骤中，水的用量、不良溶剂的选择和用量、碱性物质的选择、析出温度对产品的纯度和收率的影响最大，在这些条件的优选范围内收率以及纯化效果最好。
[0018] 本发明利用了TTHMP钠盐在高低温及良溶剂和不良溶剂中的溶解度差异，达到了纯化TTHMP的目的。该方法操作简单，解决了分离TTHMP粗品中性质相近杂质的难题，最终产品收率高，纯度好（>99%），经济效益和社会效益显著。
[0019] 本发明针对现有TTHMP的合成制备方法得到的产品纯度不高而开发的一种纯化方法。利用该方法可以获得高纯度的TTHMP，使其满足作为临床诊断用药的要求。其特点在于利用TTHMP及其杂质在不同酸碱度体系中的不同存在形式，在不同比例良溶剂（如水）和不良溶剂中的溶解度差异，以及在高温和低温溶剂中的溶解度差异获得纯化的TTHMP。
具体实施方式
[0020] 下述实施例中采用的TTHMP粗品为目前国内外资料中制备TTHMP普遍采用的（何佳恒等，117mSn-TTHMP的制备及生物性质研究，化学研究与应用，2006，18（10），P1162），以三乙烯四胺，亚磷酸和甲醛为原料通过合成法所得的TTHMP粗品，粗品中含有三乙烯四胺四甲基二亚甲基膦酸，三乙烯四胺三甲基三亚甲基膦酸，三乙烯四胺二甲基四亚甲基膦酸，三乙烯四胺一甲基五亚甲基膦酸等杂质。试剂份数除特殊说明外，均为重量份数。
[0021] 实施例1
[0022] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入25 g TTHMP粗品溶解，用4 mol/L氢氧化钠水溶液调节酸碱度至pH>12，加入250 mL乙醇，静置4小时，收集析出的油状物I。
[0023] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入油状物I溶解，加热至回流，加入37.5 mL乙醇使溶液浑浊，保持回流状态，加入3 mL水至溶液澄清，停止加热和搅拌，冷却至室温静置12小时，收集析出的油状物II。重复该步骤3次，收集析出的油状物III。
[0024] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入油状物III溶解，加10% 盐酸水溶液调节pH<2，加入62.5 mL乙醇，静置4小时，收集析出的油状物IV。
[0025] 取50 mL的水和乙醇混合溶剂（10:3），平分2份。将其中1份加入150 mL三口瓶中，加入油状物IV，开启搅拌洗15分钟，静置4小时后收集油状物IV。另外1份混合溶剂重复该洗油状物IV的操作。收集油状物IV，在真空干燥箱中干燥2天，得到白色固体粉末，为TTHMP纯品。收率以TTHMP粗品计为80%，经高效液相色谱分析，TTHMP含量大于99%，经UPLC-MS分析，杂质含量低于0.1%。
[0026] 实施例2
[0027] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入25 g TTHMP粗品溶解，用4 mol/L氢氧化钠水溶液调节酸碱度至pH>12，加入250 mL甲醇，静置4小时，收集析出的油状物I。
[0028] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入油状物I溶解，加热至回流，加入37.5 mL甲醇使溶液浑浊，保持回流状态，加入3 mL水至溶液澄清，停止加热和搅拌，冷却至室温静置12小时，收集析出的油状物II。重复该步骤3次，收集析出的油状物III。
[0029] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入油状物III溶解，加10% 盐酸水溶液调节pH<2，加入62.5 mL甲醇，静置4小时，收集析出的油状物IV。
[0030] 取50 mL的水和甲醇混合溶剂（10:3），平分2份。将其中1份加入150 mL三口瓶中，加入油状物IV，开启搅拌洗15分钟，静置4小时后收集油状物IV。另外1份混合溶剂重复该洗油状物IV的操作。收集油状物IV，在真空干燥箱中干燥2天，得到白色固体粉末，为TTHMP纯品。收率以TTHMP粗品计为77%，经高效液相色谱分析，TTHMP含量大于99%，经UPLC-MS分析，杂质含量低于0.1%。
[0031] 实施例3
[0032] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入25 g TTHMP粗品溶解，用4 mol/L氢氧化钠水溶液调节酸碱度至pH>12，加入250 mL异丙醇，静置4小时，收集析出的油状物I。
[0033] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入油状物I溶解，加热至回流，加入37.5 mL异丙醇使溶液浑浊，保持回流状态，加入3 mL水至溶液澄清，停止加热和搅拌，冷却至室温静置12小时，收集析出的油状物II。重复该步骤3次，收集析出的油状物III。
[0034] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入油状物III溶解，加10% 盐酸水溶液调节pH<2，加入62.5 mL异丙醇，静置4小时，收集析出的油状物IV。
[0035] 取50 mL的水和异丙醇混合溶剂（10:3），平分2份。将其中1份加入150 mL三口瓶中，加入油状物IV，开启搅拌洗15分钟，静置4小时后收集油状物IV。另外1份混合溶剂重复该洗油状物IV的操作。收集油状物IV，在真空干燥箱中干燥2天，得到白色固体粉末，为TTHMP纯品。收率以TTHMP粗品计为81%，经高效液相色谱分析，TTHMP含量大于99%，经UPLC-MS分析，杂质含量低于0.1%。
[0036] 实施例4
[0037] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入25 g TTHMP粗品溶解，用4 mol/L氢氧化钠水溶液调节酸碱度至pH>12，加入250 mL乙腈，静置4小时，收集析出的油状物I。
[0038] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入油状物I溶解，加热至回流，加入37.5 mL乙腈使溶液浑浊，保持回流状态，加入3 mL水至溶液澄清，停止加热和搅拌，冷却至室温静置12小时，收集析出的油状物II。重复该步骤3次，收集析出的油状物III。
[0039] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入油状物III溶解，加10% 盐酸水溶液调节pH<2，加入62.5 mL乙腈，静置4小时，收集析出的油状物IV。
[0040] 取50 mL的水和乙腈混合溶剂（10:3），平分2份。将其中1份加入150 mL三口瓶中，加入油状物IV，开启搅拌洗15分钟，静置4小时后收集油状物IV。另外1份混合溶剂重复该洗油状物IV的操作。收集油状物IV，在真空干燥箱中干燥2天，得到白色固体粉末，为TTHMP纯品。收率以TTHMP粗品计为78%，经高效液相色谱分析，TTHMP含量大于99%，经UPLC-MS分析，杂质含量低于0.1%。
[0041] 实施例5
[0042] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入25 g TTHMP粗品溶解，用4 mol/L氢氧化钠水溶液调节酸碱度至pH>12，加入250 mL丙酮，静置4小时，收集析出的油状物I。
[0043] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入油状物I溶解，加热至回流，加入37.5 mL丙酮使溶液浑浊，保持回流状态，加入3 mL水至溶液澄清，停止加热和搅拌，冷却至室温静置12小时，收集析出的油状物II。重复该步骤3次，收集析出的油状物III。
[0044] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入油状物III溶解，加10% 盐酸水溶液调节pH<2，加入62.5 mL丙酮，静置4小时，收集析出的油状物IV。
[0045] 取50 mL的水和丙酮混合溶剂（10:3），平分2份。将其中1份加入150 mL三口瓶中，加入油状物IV，开启搅拌洗15分钟，静置4小时后收集油状物IV。另外1份混合溶剂重复该洗油状物IV的操作。收集油状物IV，在真空干燥箱中干燥2天，得到白色固体粉末，为TTHMP纯品。收率以TTHMP粗品计为76%，经高效液相色谱分析，TTHMP含量大于99%，经UPLC-MS分析，杂质含量低于0.1%。
[0046] 实施例6
[0047] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入25 g TTHMP粗品溶解，用4 mol/L氢氧化钠水溶液调节酸碱度至pH>12，加入250 mL丁酮，静置4小时，收集析出的油状物I。
[0048] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入油状物I溶解，加热至回流，加入37.5 mL丁酮使溶液浑浊，保持回流状态，加入3 mL水至溶液澄清，停止加热和搅拌，冷却至室温静置12小时，收集析出的油状物II。重复该步骤3次，收集析出的油状物III。
[0049] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入油状物III溶解，加10% 盐酸水溶液调节pH<2，加入62.5 mL丁酮，静置4小时，收集析出的油状物IV。
[0050] 取50 mL的水和丁酮混合溶剂（10:3），平分2份。将其中1份加入150 mL三口瓶中，加入油状物IV，开启搅拌洗15分钟，静置4小时后收集油状物IV。另外1份混合溶剂重复该洗油状物IV的操作。收集油状物IV，在真空干燥箱中干燥2天，得到白色固体粉末，为TTHMP纯品。收率以TTHMP粗品计为78%，经高效液相色谱分析，TTHMP含量大于99%，经UPLC-MS分析，杂质含量低于0.1%。
[0051] 实施例7
[0052] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入25 g TTHMP粗品溶解，用22.4%氢氧化钾水溶液调节酸碱度至pH>12，加入250 mL乙醇，静置4小时，收集析出的油状物I。
[0053] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入油状物I溶解，加热至回流，加入37.5 mL乙醇使溶液浑浊，保持回流状态，加入3 mL水至溶液澄清，停止加热和搅拌，冷却至室温静置12小时，收集析出的油状物II。重复该步骤3次，收集析出的油状物III。
[0054] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入油状物III溶解，加10% 盐酸水溶液调节pH<2，加入62.5 mL乙醇，静置4小时，收集析出的油状物IV。
[0055] 取50 mL的水和乙醇混合溶剂（10:3），平分2份。将其中1份加入150 mL三口瓶中，加入油状物IV，开启搅拌洗15分钟，静置4小时后收集油状物IV。另外1份混合溶剂重复该洗油状物IV的操作。收集油状物IV，在真空干燥箱中干燥2天，得到白色固体粉末，为TTHMP纯品。收率以TTHMP粗品计为80%，经高效液相色谱分析，TTHMP含量大于99%，经UPLC-MS分析，杂质含量低于0.1%。
[0056] 实施例8
[0057] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入25 g TTHMP粗品溶解，用4 mol/L氢氧化钠水溶液调节酸碱度至pH>12，加入250 mL乙醇，静置4小时，收集析出的油状物I。
[0058] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入油状物I溶解，加热至回流，加入37.5 mL乙醇使溶液浑浊，保持回流状态，加入3 mL水至溶液澄清，停止加热和搅拌，冷却至室温静置12小时，收集析出的油状物II。重复该步骤3次，收集析出的油状物III。
[0059] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入油状物III溶解，加10% 硫酸水溶液调节pH<2，加入62.5 mL乙醇，静置4小时，收集析出的油状物IV。
[0060] 取50 mL的水和乙醇混合溶剂（10:3），平分2份。将其中1份加入150 mL三口瓶中，加入油状物IV，开启搅拌洗15分钟，静置4小时后收集油状物IV。另外1份混合溶剂重复该洗油状物IV的操作。收集油状物IV，在真空干燥箱中干燥2天，得到白色固体粉末，为TTHMP纯品。收率以TTHMP粗品计为80%，经高效液相色谱分析，TTHMP含量大于99%，经UPLC-MS分析，杂质含量低于0.1%。
[0061] 实施例9
[0062] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入25 g TTHMP粗品溶解，用4 mol/L氢氧化钠水溶液调节酸碱度至pH>12，加入250 mL乙醇，静置4小时，收集析出的油状物I。
[0063] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入油状物I溶解，加热至回流，加入37.5 mL乙醇使溶液浑浊，保持回流状态，加入3 mL水至溶液澄清，停止加热和搅拌，冷却至室温静置12小时，收集析出的油状物II。重复该步骤3次，收集析出的油状物III。
[0064] 将125 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入油状物III溶解，加10% 硝酸水溶液调节pH<2，加入62.5 mL乙醇，静置4小时，收集析出的油状物IV。
[0065] 取50 mL的水和乙醇混合溶剂（10:3），平分2份。将其中1份加入150 mL三口瓶中，加入油状物IV，开启搅拌洗15分钟，静置4小时后收集油状物IV。另外1份混合溶剂重复该洗油状物IV的操作。收集油状物IV，在真空干燥箱中干燥2天，得到白色固体粉末，为TTHMP纯品。收率以TTHMP粗品计为80%，经高效液相色谱分析，TTHMP含量大于99%，经UPLC-MS分析，杂质含量低于0.1%。
[0066] 实施例10
[0067] 将250 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入25 g TTHMP粗品溶解，用4 mol/L氢氧化钠水溶液调节酸碱度至pH>12，加入750 mL甲醇，静置8小时，收集析出的油状物I。
[0068] 将250 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入油状物I溶解，加热至回流，加入250 mL甲醇使溶液浑浊，保持回流状态，加入3 mL水至溶液澄清，停止加热和搅拌，冷却至室温静置24小时，收集析出的油状物II。重复该步骤6次，收集析出的油状物III。
[0069] 将250 mL纯水加入500 mL三口瓶中，开启搅拌，加入油状物III溶解，加10% 盐酸水溶液调节pH<2，加入250 mL甲醇，静置6小时，收集析出的油状物IV。
[0070] 取125 mL的水和甲醇混合溶剂（1:1），平分5份。将其中1份加入150 mL三口瓶中，加入油状物IV，开启搅拌洗15分钟，静置4小时后收集油状物IV。另外4份混合溶剂重复该洗油状物IV的操作。收集油状物IV，在真空干燥箱中干燥4天，得到白色固体粉末，为TTHMP纯品。收率以TTHMP粗品计为78%，经高效液相色谱分析，TTHMP含量大于99%，经UPLC-MS分析，杂质含量低于0.1%。