Nghiên cứu cải tiến qui trình tổng hợp nguyên liệu mesna và ứng dụng bào chế thuốc tiêm

Ảnh hưởng của tỉ lệ mol các chất tham gia phản ứng đến hiệu suất tổng hợp mesna từ chất 5 .... Ánh hưởng của nhiệt độ phản ứng giữa chất 2 và natri trithiocarbonat đến hiệu suất tổng hợp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI ■ ■ ■ ■

ĐÀO NGUYỆT SƯƠNG HUYỀN

NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN QUI TRÌNH TỎNG HỢP NGUYÊN LIỆU MESNA VÀ ỨNG DỤNG BÀO CHẾ THUỐC TIÊM

HÀ NỘI, NĂM 2018

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI ♦ ♦ • ♦

ĐÀO NGUYỆT SƯƠNG HUYÈN

NGHIÊN CỨU CẢI TIÉN QUI TRÌNH TỎNG HỢP NGUYÊN LIỆU MESNA VÀ ỨNG DỤNG BÀO CHÉ THUÓC TIÊM

LUẬN ÁN TIẾN Sĩ DƯỢC HỌC♦ ♦ ♦

& BÀO CHẾ THƯỒC

MÃ SỔ: 62720402

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Đình Luyện

PGS.TS Nguyễn Văn Hân

HÀ NỘI, NĂM 2018

Lời cam đoan

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công

bố trong bất kỳ công trình nào khác.

NCS Đào Nguyệt Sương Huyền

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới PGS.TS Nguyễn Đình Luyện và

PGS.TS Nguyễn Văn Hân, là những người Thầy đã nhiệt tình hướng dẫn, hết lòng

giúp đỡ, dìu dắt, chỉ bảo, động viên, khích lệ để tôi có động lực hoàn thành luận án này.Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới TS Nguyễn Văn Hải, ThS Nguyễn Văn

Giang, ThS Trần Thúy Hạnh đã dành sự quan tâm đặc biệt, hỗ trợ tối đa cho tôi

trong quá trình nghiên cứu

Tôi xin gửi lời cảm ơn PGS.TS Từ Minh Koóng, PGS.TS Nguyễn Văn Long, PGS.TS Nguyễn Ngọc Chiến, PGS.TS Nguyễn Đăng Hòa đã dành cho tôi những

gợi ý quí báu trong quá trình thực hiện luận án

Tôi xin gửi lời cảm ơn toàn thể các Thầy, Cô giáo, đồng nghiệp của tôi tại Bộ môn Công nghiệp Dược, Phòng Khảo thí và Kiểm định chất lượng - Trường Đại học Dược

Hà Nội đã ủng hộ và động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến sự giúp đỡ, cộng tác của các Thầy cô, anh chị của các Quý cơ quan: Viện Kiểm nghiệm thuốc Trung ương, Viện Hóa học - Viện Hàn lâm khoa học và Công nghệ Việt Nam, Khoa hóa học - Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, Viện Công nghệ dược phấm quốc gia

Tôi xin chân thành cảm ơn Đảng ủy, Ban giám hiệu, Phòng Sau đại học, Phòng Tổ chức Cán bộ, các Phòng chức năng, Bộ môn chuyên ngành Công nghệ Dược phẩm và Bào chế thuốc - Trường Đại học Dược Hà Nội đã tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận án Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn GS.TS Nguyễn

Thanh Bình, PGS.TS Nguyễn Thị Song Hà đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn

thành luận án

Tôi xin chân thành cảm ơn các học viên cao học, các thế hệ sinh viên dược K65, K66, K67, K68 đã cùng tôi làm việc để hoàn thành được những kết quả trong luận án.Cuối cùng, xin cảm ơn chồng, hai con tôi, bố mẹ, người thân và bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong suốt những năm qua

NCS Đào Nguyệt Sương Huyền

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT T Ắ T vii

DANH MỤC CÁC BẢNG ix

DANH MỤC CÁC HÌNH xiii

DANH MỤC CÁC s ơ Đ Ò xiv

ĐẶT VẤN Đ È 1

Chương 1 TỒNG QUAN 3

1.1 Tổng quan về m esna 3

1.1.1 Nguồn gốc và tính chất lý h ó a 3

1.1.2 Các phương pháp định lượng mesna 7

1.1.3 Đặc điểm dược lý 10

1.2 Các phương pháp tổng họp mesna 14

1.2.1 Tổng hợp nguyên liệu natri 2-halogenoethansulfonat 14

1.2.2 Tổng hợp mesna qua trung gian muối thiouroni 3 18

1.2.3 Tổng hợp mesna qua trung gian thioester 20

1.2.4 Tổng hợp mesna qua trung gian muối xanthat 22

1.2.5 Một số phương pháp khác 25

1.3 Một số quá trình tạo nhóm thiol 26

1.3.1 Tổng hợp nhóm thiol từ trithiocarbonat 26

1.3.2 Tổng hợp nhóm thiol từ muối B unte 27

1.3.3 Tổng hợp nhóm thiol từ muối thiouroni 28

1.3.4 Tổng hợp nhóm thiol từ thioester 28

1.3.5 Một số phương pháp khác 29

1.4 Phân tích và lựa chọn phương pháp tổng họp mesna 31

1.5 Tổng quan về bào chế mesna 32

1.5.1 Một số biện pháp chống oxy hóa trong thuốc tiêm của dược chất có chứa nhóm thiol 32

1.5.2 Một số nghiên cứu về dạng bào chế và độ ổn định của mesna 35

Chưong 2 NGUYÊN LIỆU, TRANG THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C Ứ U 38

2.1 Nguyên vật liệu, hóa chất và thuốc thử 38

2.2 Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm 39

2.3 Nội dung nghiên cứu 41

2.3.1 Tổng hợp hóa học 41

2.3.2 Bào chế dung dịch tiêm m esna 41

2.4 Phưong pháp nghiên cứ u 42

2.4.1 Phương pháp tổng hợp và xác định cấu trúc mesna 42

2.4.2 Phương pháp đánh giá chất lượng nguyên liệu m esna 44

2.4.3 Phương pháp thử độc tính cấp của nguyên liệu mesna 45

2.4.4 Phương pháp bào chế 46

2.4.5 Phương pháp đánh giá chất lượng dung dịch tiêm mesna 100 mg/ml.47 2.4.6 Phương pháp đánh giá độ ổn đ ịn h 50

2.4.7 Phương pháp xử lý số liệu, kết quả nghiên cứu 50

Chưotig 3 KÉT QUẢ NGHIÊN c ứ u 51

3.1 Tổng họp và tính ché mesna ử qui mô phòng thí nghiệm 51

3.1.1 Tổng hợp natri 2-cloroethansulfonat 51

3.1.2 Tống hợp mesna qua trung gian muối thiouroni 54

3.1.3 Tổng hợp mesna qua trung gian thioester 62

3.1.4 Tống hợp mesna qua trung gian muối Bunte 67

3.1.5 Tống hợp mesna qua trung gian trithiocarbonat 73

3.1.6 So sánh các phương pháp tống hợp m esna 83

3.1.7 Tinh chế mesna đạt tiêu chuấn về hàm lượng theo BP 2015 85

3.2 Xây dựng qui trình tổng hợp và tính chế mesna qui mô 100 g/mẻ 87

3.2.1 Tổng hợp natri 2-cloroethansulfonat 87

3.2.2 Qui trình tống hợp mesna qua trung gian muối thiouroni qui mô 100 g/mẻ 88

3.2.3 Qui trình tổng hợp và tinh chế mesna qua trung gian monoalkyl trithiocarbonat qui mô lOOg/mẻ 91

3.3 Triển khai qui trình tổng họp mesna qua trung gian monoalkyl trithiocarbonat qui mô 200 g/mẻ đạt tiêu chuẩn BP 2015 94

3.4 Đánh giá độ ổn định của nguyên liệu mesna 97

3.4.1 Khảo sát điều kiện bảo quản nguyên liệu mesna 97

3.4.2 Đánh giá độ ổn định và xác định tuổi thọ của nguyên liệu m esna 97

3.5 Đánh giá độc tính cấp của m esna 100

3.6 Xây dựng phưong pháp định lương mesna bằng HPLC 101

3.7 Nghiên cứu bào chế dung dịch tiêm mesna lOOmg/ml 102

3.7.1 Khảo sát ảnh hưởng một số yếu tố công thức đến độ ổn định hóa lý của

dung dịch tiêm m esna 102

3.7.2 Công thức và qui trình bào chế dung dịch tiêm mesna 100 m g/m l 107

3.7.3 Đe xuất tiêu chuẩn chất lượng của dung dịch tiêm m esna 108

3.7.4 Đánh giá độ ổn định của dung dịch tiêm mesna 111

Chương 4 BÀN LUẬN 115

4.1 Phưotig pháp tong hợp m esna 115

4.1.1 Phản ứng tổng hợp natri 2-cloroethansulfonat 115

4.1.2 Phản ứng tổng hợp mesna qua trung gian muối thiouroni 117

4.1.3 Phản ứng tống hợp mesna qua trung gian thioester 120

4.1.4 Phản ứng tống hợp mesna qua trung gian muối Bunte 123

4.1.5 Phản ứng tống hợp mesna qua trung gian alkyl trithioearbonat 126

4.2 Tinh ché nguyên liệu mesna đạt tiêu chuẩn Dược điển A n h 132

4.3 Cấu trúc của các chất tổng họp được 133

4.3.1 Cấu trúc của natri 2-cloroethansulfonat 134

4.3.2 Cấu trúc của các chất trung gian theo con đường muối thiouroni 134

4.3.3 Cấu trúc của các chất trung gian theo con đường thioester 136

4.3.4 Cấu trúc của chất trung gian theo con đường muối B unte 136

4.3.5 Cấu trúc của chất trung gian theo con đường trithiocarbonat 138

4.3.6 Cấu trúc của mesna 140

4.4 Nâng cấp qui mô tổng họp m esna 142

4.4.1 v ề lựa chọn nguyên liệu 1,2-đicloroethan 142

4.4.2 v ề nâng cấp qui mô tổng hợp natri 2-cloroethansulfonat từ 1,2-dicloroethan 143

4.4.3 v ề lựa chọn con đường tổng hợp mesna để nâng cấp qui m ô 144

4.5 Độ ổn định và độc tính của nguyên liệu mesna 146

4.5.1 Độ ổn định của nguyên liệu mesna 146

4.5.2 Độc tính cấp của nguyên liệu mesna 146

4.6 Dung dịch tiêm mesna 100 mg/ml 147

4.6.1 v ề phương pháp định lượng mesna 147

4.6.2 v ề xây dựng công thức và phương pháp bào chế dung dịch tiêm m esna 149

4.6.3 v ề đề xuất TCCS và theo dõi độ ổn định của dung dịch tiêm 151

4.7 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án 153

KẾT LUẬN VÀ ĐÈ XUẤT 155

KẾT LUẬN 155

ĐẺ XUẤT 156

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 157

TÀI LIỆU THAM KHẢO 158 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIÉT TẮT

{The European Pharmacopoeia)

{Electrospray Ionization Mass spectrometry)

{High performance liquid chromatography)

(.International Conference on Harmonisation)

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 ưu, nhược điểm của một số phương pháp định lượng mesna 9

Bảng 1.2 Thông tin về độc tính cấp của m esna 13

Bảng 1.3 Hiệu suất các phản ứng tổng hợp natri 2-halogenoethansulfonat 17

Bảng 1.4 Một số chất được sử dụng điều chỉnh pH trong chế phẩm của một số thuốc có chứa nhóm thiol 33

Bảng 1.5 Nồng độ thường dùng của một số chất chống oxy hóa trong thuốc tiêm nước [79] 33

Bảng 1.6 Một số chất chống oxy hóa được sử dụng trong chế phẩm của dược chất có chứa nhóm th io l 34

Bảng 1.7 Một số dạng bào chế của mesna trên thị trường 37

Bảng 2.1 Danh mục nguyên vật liệu, hoá chất và thuốc th ử 38

Bảng 2.2 Danh mục dụng cụ, thiết bị 39

Bảng 3.1 Ánh hưởng của tỉ lệ mol các chất tham gia phản ứng đến hiệu suất tổng hợp chất 2 52

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến hiệu suất tổng hợp chất 2 53

Bảng 3.3 Ánh hưởng của tỉ lệ thể tích dung môi nước : ethanol 96% đến hiệu suất tổng hợp chất 2 53

Bảng 3.4 Ánh hưởng của tổng thể tích dung môi đến hiệu suất tổng hợp chất 2 54

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của một số xúc tác đến hiệu suất tổng hợp chất 3 55

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của tỉ lệ mol các chất tham gia phản ứng đến hiệu suất tổng hợp chất 3 56

Bảng 3.7 Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng đến hiệu suất tống hợp chất 3 56

Bảng 3.8 Ảnh hưởng của thể tích nước đến hiệu suất tổng hợp chất 3 57

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất tổng hợp chất 4 58

Bảng 3.10 Ảnh hưởng của tỉ lệ mol NH3 : chất 3 đến hiệu suất tổng hợp chất 4 59

Bảng 3.11 Ảnh hưởng của pH đến hiệu suất tổng hợp mesna từ chất 4 61

Bảng 3.12 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất tổng hợp 5 63

Bảng 3.13 Ánh hưởng của tỉ lệ mol các chất tham gia đến hiệu suất tạo chất 5 63Bảng 3.14 Ánh hưởng của lượng nước đến hiệu suất tạo chất 5 64

Bảng 3.15 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất tổng hợp mesna từ chất 5 65

Bảng 3.16 Ảnh hưởng của tỉ lệ mol các chất tham gia phản ứng đến hiệu suất tổng hợp mesna từ chất 5 66Bảng 3.17 Ánh hưởng của thế tích nước đến hiệu suất tổng hợp mesna từ chất 5 66Bảng 3.18 Ánh hưởng của tỉ lệ mol natri thiosulfat pentahydrat: chất 2 đến hiệu suất tổng hợp chất 6 68Bảng 3.19 Ảnh hưởng của tỉ lệ nước : ethanol 96% đến hiệu suất tổng hợp chất 6 68Bảng 3.20 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất tổng hợp chất 6 69Bảng 3.21 Ảnh hưởng của tỉ lệ thể tích methanol : nước khi tinh chế đến hiệu suất tổng hợp chất 6 69Bảng 3.22 Ảnh hưởng của tỉ lệ thể tích 1,4-dioxan : nước đến hiệu suất tổng hợp mesna từ chất 6 71Bảng 3.23 Ảnh hưởng của lượng dung môi đến hiệu suất tổng hợp mesna từ muối Bunte 6 71Bảng 3.24 Ảnh hưởng của nồng độ acid đến hiệu suất tổng hợp mesna từ chất 6 72Bảng 3.25 Ảnh hưởng của nhiệt độ giai đoạn thủy phân đến hiệu suất tổng hợp mesna

từ chất 6 72Bảng 3.26 Ảnh hưởng của tỉ lệ mol natri trithioearbonat: chất 2 đến hiệu suất tổng hợp monoalkyl trithiocarbonat 7 74Bảng 3.27 Ảnh hưởng của thể tích nước đến hiệu suất tổng hợp monoalkyl trithiocarbonat 7 75Bảng 3.28 Ánh hưởng của tỉ lệ mol chất 2 : natri trithiocarbonat đến hiệu suất tổng

hợp dialkyl trithiocarbonat 7a 77

Bảng 3.29 Kết quả tống hợp dialkyl trithiocarbonat 77Bảng 3.30 Ảnh hưởng của tỉ lệ mol natri trithiocarbonat: chất 2 đến hiệu suất tổnghợp mesna (con đường IV ) 81

Bảng 3.31 Ánh hưởng của nhiệt độ phản ứng giữa chất 2 và natri trithiocarbonat đến

hiệu suất tổng hợp mesna (con đường IV ) 81

Bảng 3.32 Ảnh hưởng của nồng độ acid đến hiệu suất tạo mesna (con đường IV) 82 Bảng 3.33 Ảnh hưởng của pH thủy phân đến hiệu suất tạo mesna (con đường IV) 82 Bảng 3.34 Khảo sát độ lặp lại của phản ứng tổng hợp mesna (con đường IV ) 83

Bảng 3.35 So sánh các phương pháp tống hợp mesna 84

Bảng 3.36 Ảnh hưởng của dung môi đến hiệu suất tinh chế mesna 86

Bảng 3.37 Ảnh hưởng của nhiệt độ hòa tan đến hiệu suất tinh chế m esna 86

Bảng 3.38 Ảnh hưởng của tốc độ khuấy đến hiệu suất tổng hợp chất 2 87

Bảng 3.39 Độ lặp lại của phản ứng tổng hợp natri 2-eloroethansulfonat 88

Bảng 3.40 Độ lặp lại của phản ứng tổng hợp 2-S-thiouroni ethansulíonat 89

Bảng 3.41 Độ lặp lại của phản ứng tống hợp guanidini 2-mercaptoethansulfonat 89

Bảng 3.42 Độ lặp lại của phản ứng tổng hợp mesna qui mô lOOg/mẻ 90

Bảng 3.43 Độ lặp lại của quá trình tinh chế mesna qui mô lOOg/mẻ 91

Bảng 3.44 Ảnh hưởng cách thức nạp liệu đến hiệu suất tống hợp mesna 92

Bảng 3.45 Ảnh hưởng của tốc độ khuấy trộn đến hiệu suất tổng hợp mesna 93

Bảng 3.46 Độ lặp lại của qui trình tổng hợp mesna qua trung gian monoalkyl trithiocarbonat qui mô 100 g/mẻ 93

Bảng 3.47 Độ lặp lại của qui trình tinh chế mesna được tổng hợp qua trung gian monoalkyl trithiocarbonat qui mô 100 g/mẻ 94

Bảng 3.48 Kết quả tổng hợp mesna qui mô 200 g/mẻ 96

Bảng 3.49 Ảnh hưởng của điều kiện bảo quản đến hàm lượng mesna và tỉ lệ tạp D97 Bảng 3.50 pH, hàm lượng mesna và tỉ lệ tạp D của các mẫu theo thời gian bảo quản ở điều kiện lão hóa cấp tốc 98

Bảng 3.51 pH, hàm lượng mesna và tỉ lệ tạp D của các mẫu theo thời gian trong thử nghiệm dài hạn 99

Bảng 3.52 Ket quả định lượng thuốc tiêm Ưromitexan 100 m g/m l 102

Bảng 3.53 Ánh hưởng của pH khoảng 5-10 đến hàm lượng mesna 103

Bảng 3.54 Ánh hưởng của pH (khoảng 7-8) đến hàm lượng m esna 103

Bảng 3.55 Ảnh hưởng của chất điều chỉnh pH đến độ ổn định của mesna 104

Bảng 3.56 Ảnh hưởng của nồng độ dinatri edetat đến hàm lượng mesna 105

Bảng 3.57 Ảnh hưởng của thời gian hấp đến hàm lượng mesna 106

Bảng 3.58 Ánh hưởng của ánh sáng đến hàm lượng mesna 106

Bảng 3.59 Ánh hưởng của sục khí nitơ đến hàm lượng m esna 107

Bảng 3.60 Công thức dung dịch tiêm mesna 100 mg/ml 107

Bảng 3.61 Độ ổn định của dung dịch tiêm mesna (nguyên liệu được tống hợp theo con đường I ) 112

Bảng 3.62 Độ ổn định của dung dịch tiêm mesna (nguyên liệu được tổng hợp theo con đường IV ) 113

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Cơ chế giải độc của mesna bằng cách tăng đào thải cystein 12

Hình 3.1 Kết quả dự đoán tuổi thọ của mesna được tống hợp theo con đường I tính theo hàm lượng mesna và tỉ lệ tạp D 100

Hình 3.2 Ket quả dự đoán tuổi thọ của mesna được tổng hợp theo con đường IV tính theo hàm lượng mesna và tạp D 100

Hình 3.3 Ket quả dự đoán tuổi thọ của dung dịch tiêm theo tỉ lệ tạp D và hàm lượng mesna (nguyên liệu mesna được tống hợp theo con đường I ) 113

Hình 4.1 Hình ảnh phổ IR của muối guaniđini 4 135

Hình 4.2 Hình ảnh phổ giãn ^ -N M R của monoalkyl trithiocarbonat 7 138

Hình 4.3 Hình ảnh phố giãn !H-NMR của dialkyl trithiocarbonat 7 a 139

Hình 4.4 Phổ IR tham khảo của mesna [32] 140

Hình 4.5 Phổ ^ -N M R của mesna được tống hợp theo con đường IV 141

Hình 4.6 Hiệu suất tống hợp mesna từ chất 2 theo 4 con đường 144

Hình 4.7 Quang phổ hấp thụ tử ngoại của mesna [32] 148

DANH MỤC CÁC s ơ ĐÒ

Sơ đồ 1.1 Phản ứng oxy hóa các hợp chất thiol bởi các halogen 5

Sơ đồ 1.2 Phản ứng tạo disulfid với tác nhân là ion kim loại và oxid kim loại 5

Sơ đồ 1.3 Cơ chế oxy hóa nhóm thiol trong môi trường base 6

Sơ đồ 1.4 Cơ chế oxy hóa nhóm thiol xúc tác bởi ion kim loại 6

Sơ đồ 1.5 Cơ chế giải độc của m esna 11

Sơ đồ 1.6 Các phương pháp chính tống hợp mesna đã công b ố 14

Sơ đồ 1.7 Phản ứng tổng hợp nguyên liệu natri 2-halogenoethansulfonat 14

Sơ đồ 1.8 Phản ứng tổng hợp natri 2-bromoethansulfonat 15

Sơ đồ 1.9 Phản ứng tổng hợp natri 2-bromoethansulfonat từ natri isethionat 15

Sơ đồ 1.10 Phản ứng tổng hợp natri 2-cloroethansulfonat từ ethylen clorobromid 16 Sơ đồ 1.11 Phản ứng tổng hợp natri 2-cloroethansulfonat từ 1,2-dicloroethan 16

Sơ đồ 1.12 Phản ứng tổng hợp natri 2-cloroethansulfonat từ carbyl Sulfat 17

Sơ đồ 1.13 Phản ứng tổng hợp mesna qua trung gian 2-S-thiouroni ethansulfonat 18 Sơ đồ 1.14 Phản ứng tổng hợp mesna qua trung gian thioester sử dụng NH3 20

Sơ đồ 1.15 Phản ứng tổng hợp mesna qua trung gian thioester sử dụng HC1 22

Sơ đồ 1.16 Phản ứng tổng hợp mesna qua trung gian muối xanthat 22

Sơ đồ 1.17 Phản ứng tổng hợp muối của ethyl-2-sulfoethylxanthat 22

Sơ đồ 1.18 Tổng hợp mesna từ ethyl-2-sulfoethyl xanthat theo tác giả Schramm 23

Sơ đồ 1.19 Tổng hợp mesna qua trung gian muối xanthat theo tác giả J Leveque - hướng 1 23

Sơ đồ 1.20 Phản ứng tổng hợp mesna qua trung gian muối xanthat tác giả J Leveque - hướng 2 24

Sơ đồ 1.21 Phản ứng tống hợp mesna từ natri vinylsulfonat 25

Sơ đồ 1.22 Phản ứng tổng hợp nhóm thiol từ trithiocarbonat 26

Sơ đồ 1.23 Phản ứng thủy phân trithiocarbonat trong môi trường kiềm 26

Sơ đồ 1.24 Phản ứng tổng hợp poly-ỢV-isopropylacrylamicộthiol 27

Sơ đồ 1.25 Phản ứng của ethanolamin và trithiocarbonat 27

Sơ đồ 1.26 Phản ứng tổng hợp nhóm thiol từ muối Bunte 27

Sơ đồ 1.27 Phản ứng tổng hợp acid 2,3-dimercaptosuccinic qua muối Bunte 28

Sơ đồ 1.28 Phản ứng tống hợp nhóm thiol qua muối thiouroni 28

Sơ đồ 1.29 Phản ứng tổng hợp thiol từ thioester 29

Sơ đồ 1.30 Phản ứng tổng hợp nhóm thiol từ alken và hydrogen Sulfid 29

Sơ đồ 1.31 Phản ứng tổng hợp dimercaprol 30

Sơ đồ 1.32 Phản ứng tống hợp tiopronin từ 2-bromopropionyl bromid 30

Sơ đồ 2.1 Các con đường thực nghiệm tổng hợp m esna 41

Sơ đồ 2.2 Phản ứng tổng hợp natri 2-cloroethansulfonat (2) từ 1 42

Sơ đồ 2.3 Các phản ứng tống hợp mesna qua trung gian muối 2-iS-thiouroni 42

Sơ đồ 2.4 Các phản ứng tổng hợp mesna qua trung gian thioester 42

Sơ đồ 2.5 Các phản ứng tống hợp mesna qua trung gian muối Bunte 43

Sơ đồ 2.6 Các phản ứng tổng hợp mesna qua trung gian muối alkyltrithiocarbonat43 Sơ đồ 2.7 Nguyên tắc của phương pháp chuấn độ thế tích 45

Sơ đồ 3.1 Phương pháp tổng hợp mesna qua trung gian alkyl trithiocarbonat 73

Sơ đồ 3.2 Qui trình tổng hợp mesna qua trung gian alkyl trithiocarbonat từ natri 2- cloroethansulfonat qui mô 200g/mẻ 95

Sơ đồ 4.1 Phản ứng Strecker tồng hợp muối alkyl sulfonat [125] 115

Sơ đồ 4.2 Phản ứng tạo dinatri 1,2-ethändisulfonat 116

Sơ đồ 4.3 Cơ chế phản ứng tổng hợp 2-*S-thiouroni ethansulfonat [124] 117

Sơ đồ 4.4 Cơ chế hình thành muối thiocyanat trong môi trường nước [110] 117

Sơ đồ 4.5 Cơ chế phản ứng amoniac phân 2-£-thiouroni ethansulfonat [2] 118

Sơ đồ 4.6 Phản ứng tạo sản phẩm phụ dimesna trong môi trường NH4O H 119

Sơ đồ 4.7 Phản ứng trao đối ion loại cation guanidini 120

Sơ đồ 4.8 Cơ chế hình thành disulfid trong môi trường kiềm tò thiol [61], [103] 120 Sơ đồ 4.9 Cơ chế £-alkyl hóa tổng hợp thioester (5) [11] 121

Sơ đồ 4.10 Cơ chế amoniac phân thioester sử dụng tác nhân NH3 [103] 122

Sơ đồ 4.11 Cơ chế phản ứng (Sa2) tổng hợp muối Bunte từ natri 2-cloroethansulfonat và natri thiosulfat [58] 123

Sơ đồ 4.12 Phản ứng tạo sản phẩm phụ natri ớ-(2-sulfonatoethyl) sulfothioat 124

Sơ đồ 4.13 Cơ chế phản ứng thủy phân natri £-(2-sulfonatoethyl)sulfurothioat tạo acid 2-mercaptoethansulfonic [5 8 ] 125

Sơ đồ 4.14 Cơ chế hình thành alkyl trithiocarbonat 7, 7a [41], [126] 126

Sơ đồ 4.15 Cơ chế tạo mesna trong ethanol khi tinh chế chất 7 [51] 128

Sơ đồ 4.16 Cơ chế thủy phân monoalkyl trithiocarbonat 7 thành mesna [41] 130

Sơ đồ 4.17 Phản ứng phân hủy natri trithiocarbonat trong môi trường acid 131

Sơ đồ 4.18 Cơ ché hình thành chất 6a [88] 137

Sơ đồ 4.19 Cơ chế khóa ion kim loại của dinatri edetat 150

ĐẬT VẮN ĐÈ

Theo thống kê của tổ chức Y tế thế giới tỉ lệ các ca tử vong do ung thư là 70% [13] Các oxazaphosphorin như ifosfamid (IFM), cyclophosphamid (CYP) có tác dụng hiệu quả trên nhiều loại ung thư khác nhau Tuy nhiên nhóm dược chất này gây

độc tính cao trên tủy xương, thận và bàng quang [4], [9], [77] Mesna (natri 2-

mercaptoethansuỉ/onat) là thuốc được chỉ định bắt buộc trong quá trình trị liệu, do

tương tác với các chất chuyển hóa (bao gồm cả acrolein) của các thuốc kháng ung thư, làm giảm độc đối với đường tiết niệu [4] Ưu điểm lớn nhất khi sử dụng mesna

là vừa có hiệu lực cao chống lại độc tính trên bàng quang của acrolein, hạn chế được tác dụng không mong muốn của CYP và IFM, vừa không ảnh hưởng đến tác dụng của các thuốc ung thư dùng đồng thời [4], [25], [31], [71], [78], [85], [133]

Cấu tạo của mesna có hai nhóm chức thiol và sulíbnat, được nối bởi cầu ethylen Tuy cấu trúc đơn giản, nhưng dược chất này lại rất dễ bị oxy hóa, đặc biệt là trong môi trường giàu khí oxy [61], [103] Do vậy cần có biện pháp đế tổng hợp, tinh chế nguyên liệu đạt tiêu chuẩn và chống oxy hóa dược chất trong các dạng bào chế.Sản xuất nguyên liệu làm thuốc ở Việt Nam còn thiếu do rất nhiều nguyên nhân như qui trình sản xuất chưa khả thi, việc tinh chế loại tạp chất chưa đạt yêu cầu và giá thành nguyên liệu còn cao so với các nước trên thế giới Mesna nằm trong danh mục thuốc thiết yếu của Việt Nam lần thứ VI với dạng bào chế viên nén 400 mg, 600

mg và dung dịch tiêm 100 mg/ml [7], Là một dược chất được sử dụng nhiều trong điều trị nhưng mesna chưa được nghiên cứu và sản xuất trong nước Do vậy, vấn đề nghiên cứu cải tiến các qui trình tổng hợp đã được công bố trên thế giới và tìm kiếm các phương pháp mới tổng hợp mesna hướng đến sản xuất nguyên liệu và bào chế thành phẩm trong nước là việc làm cần thiết Từ thực tế đó, luận án được tiến hành nhằm xây dựng các phương pháp tổng hợp mới, cải tiến qui trình tống hợp cũ đế thu được nguyên liệu mesna ứng dụng trong bào chế thuốc tiêm Các mục tiêu của luận

án như sau:

ỉ Thiết kế được phương pháp mới tổng hợp mesna.

2 Xây dựng được qui trình tống hợp mesna qui mô 200 g/mẻ.

3 Đánh giá được độc tính cấp, độ ổn định của nguyên liệu mesna.

4 Xây dựng được công thức bào chế và đề xuất tiêu chuẩn cơ sở dung dịch tiêm mesna ỉ 00 mg/mỉ.

Đe hoàn thành được những mục tiêu trên, luận án cần thực hiện những nội dungsau:

1 Tổng quan về các phương pháp tổng hợp mesna đã được công bố, các phương pháp tạo nhóm thiol, đối sánh giữa các phương pháp, lựa chọn và đề xuất phương pháp mới tổng hợp mesna.

2 Khảo sát các qui trình tổng hợp mesna bao gồm các phương pháp mới và một

số phương pháp đã công bố Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng và lựa chọn các phản ứng tốt nhất

3 Tìm kiếm các phương pháp thích hợp để tinh chế mesna đạt tiêu chuẩn Dược điển Anh 2015

4 Phân tích, đánh giá, lựa chọn phương pháp đế xây dựng qui trình tổng hợp mesna 200 g/mẻ

5 Đánh giá độc tính của nguyên liệu mesna được tổng hợp theo phương pháp mới

6 Theo dõi độ ổn định của nguyên liệu mesna tổng hợp được

7 Bào chế dung dịch tiêm mesna 100 mg/ml: xây dựng công thức và phương pháp bào chế, đề xuất tiêu chuẩn cơ sở và phương pháp kiểm tra chất lượng, theo dõi

độ ổn định của dung dịch tiêm pha chế ở qui mô phòng thí nghiệm

từ cuối năm 1970 [78] và bắt đầu đưa vào sử dụng từ những năm 1980 [109].

1.1.1.1 Tinh chất vật lý

- Cấu trúc hóa học

- Công thức phân tử: C2HsNa0 3S2

- Khối lượng phân tử: 164,17 đvC

- Thành phần: c 14,63%; H 3,07%; Na 14,00%; o 29,24%; s 39,06%

- Tên khoa học: natri 2-sulfanylethansulfonat, natri 2-mercaptoethansulfonat

- Mesna là bột kết tinh màu trắng hoặc vàng nhạt, dễ hút ẩm

- Độ tan: tan tự do trong nước, không tan trong cyclohexan [116].

- Tiêu chuẩn kiểm nghiệm của nguyên liệu mesna theo BP 2015 như sau [116]:+ Tính chất: Bột kết tinh màu trắng hoặc hơi vàng, hút ẩm, dễ tan trong nước, hơitan trong ethanol 96%, không tan trong cyclohexan

+ Định tính: Phổ hồng ngoại của mẫu thử phải phù hợp với phổ hồng ngoại của mesna chuẩn Chế phẩm phải thể hiện phản ứng định tính của natri

+ Độ trong và màu sắc của dung dịch (dd): phải đạt theo qui định

+ pH: từ 4,5 - 6,0 (dd 10% trong nước)

+ Mất khối lượng do làm khô: không quá 1,0%

+ Clorid: không quá 250 ppm

+ Sulfat: không quá 500 ppm

+ Dinatri edetat: không quá 500 ppm

+ Kim loại nặng: không quá 10 ppm

+ Tạp chất liên quan: tạp c không quá 0,2%; tạp D không quá 3,0 %; tạp A, B, E không quá 0,3%; tạp khác không quá 0,1%; tổng tạp khác không quá 0,3% Công thức các tạp như sau:

Tạp A: Acid 2-(carbamimidoylsulfanyl)ethansulfonic

a) Tỉnh acid

Hợp chất chứa nhóm thiol thể hiện tính acid rất rõ rệt (đặc biệt là trong môi trường

có pH từ 10-11) vì thế trong môi trường base sẽ tạo ra các anion thiolat [87]

Dung dịch mesna 10% trong nước có pH từ 4,5-6 [82], [116]

b) Tỉnh khử (dễ bị oxy hóa)

■ Oxy hóa bỏi các hợp chất peroxyd

Các sản phẩm hình thành trong hầu hết các trường hợp là disulfid, có thể dễ dàng

bị oxy hóa mạnh hơn bằng các chất oxy hóa dư thừa [63] Nghiên cứu cho thấy tốc

độ phản ứng không phụ thuộc nồng độ thiol và tỉ lệ nghịch với căn bậc 2 của nồng độ H+ [61], [103] Điều này cho thấy bước chậm trong phản ứng liên quan đến sự hình thành của các gốc linh động của peroxyd [20]

Một số ý kiến cho rằng phản ứng được tăng tốc độ khi có xúc tác là ion kim loại nặng và giảm tốc độ khi có mặt các muối edetat [61], [103]

■ Oxy hóa bỏi các halogen

Các sản phấm của quá trình oxy hóa nhóm thiol bằng các halogen khác nhau phụ thuộc halogen và chất phản ứng Các dd nước clo và brom phản ứng với thiol tạo thành sulfonyl halogenid và acid sulfonic Trong điều kiện khan nước tạo thành disulfid, nếu halogen dư tạo thành trihalogen Neu thủy phân các trihalogen thu được sản phẩm là các acid có lưu huỳnh (sơ đồ 1.1) [103],

Sơ đồ 1.1 Phản ứng oxy hóa các hợp chất thiol bởi các halogen

■ Oxy hóa bỏi các ion và oxid kim loại

Phức hợp Fe3+ như [Fe(CN)6]3~ và sắt octanoat, oxy hóa thiol thành disulíid khi không có mặt oxy (sơ đồ 1.2)

4RSH + Pb02 2RSSR + Pb(SR)2 + 2H20

Sơ đồ 1.2 Phản ứng tạo dỉsulíld với tác nhân là ion kim loại và oxiđ kim loại

Quá trình oxy hóa thiol bởi [Fe(CN)6]3' trong môi trường kiềm và acid đã được nghiên cứu Trong cả hai trường hợp disulfid là sản phẩm oxy hóa Giống như các ion sắt, các ion kim loại nặng khác trong trạng thái oxy hóa cao hơn của nó cũng phản ứng với thiol đế tạo ra các disulíìd tương ứng, ví dụ Ce4+, Co3+ và v 5+ trong môi trường acid [121], [122] Một số lượng lớn các oxid kim loại như MnƠ2, PbƠ2, CrƠ3,

Fe2Ơ3, C02O3, CuO oxy hóa thiol ở nhiệt độ thấp trong cloroform hoặc xylen để tạo thành disulfid Trong đó MnƠ2 là tác nhân mạnh nhất [103]

■ Oxy hóa bằng khí oxy

Phản ứng oxy hóa bằng khí oxy được xúc tác bởi một số chất như: base, amin, ion kim loại nặng

- Xúc tác base: Tỉ lệ hấp thụ oxy của thiol nhanh hơn ở lúc đầu và đạt đến một

giá trị cố định sau khi phản ứng 20-30% Điều này được giải thích do disulfid được

bổ sung tối đa vào môi trường phản ứng Cơ chế phản ứng như sau [61], [103]:

Sơ đồ 1.3 Cơ chế oxy hóa nhóm thiol trong môi trường base

Tỉ lệ tiêu thụ oxy phụ thuộc nhiệt độ Trong trường hợp nồng độ kiềm cao, khả năng tiêu thụ oxy tăng lên 152% hình thành disulíìd Tốc độ oxy hoá dithiol và monothiol phụ thuộc vào pH, pH càng cao thì tốc độ oxy hóa càng nhanh [61], [82]

- Xúc tác amin: Qwk trình oxy hóa nhóm thiol được xúc tác bởi alkylamin, hình

thành "muối" alkylamin-thiol [91] Nhóm -SH bị oxy hóa bởi oxy không khí nên tạo thành disulfid và nước đồng thời có sự tái tạo amin Tốc độ oxy hoá thiol phụ thuộc nồng độ amin [61], [97], [123]

- Xúc tác ion kim loạt Việc thêm các muối kim loại nặng vào dd của các thiol trong môi trường base làm tăng tỉ lệ hấp thu oxy Quá trình oxy hóa chỉ tạo thành disulíìd mà không có bất kỳ sản phẩm nào khác (sơ đồ 1.4) Tăng nồng độ ion kim loại, tỉ lệ hấp thu oxy không tăng theo Tỉ lệ hấp thu oxy không phụ thuộc vào các thiol nhưng lại khác nhau đối với các kim loại khác nhau [103]

2Mn+ + 0 2 -► 2M(tt+1)+ + 0 22"

2RS- + 2M(n+1)+ - *» 2RS' +2M“+

2RS' - 2RSSR

Sơ đồ 1.4 Cơ chế oxy hóa nhóm thiol xúc tác bởi ion kim loại

Vai trò của ion kim loại là tạo phức chelat với nhóm thiol sau đó bị oxy hóa bởioxy tạo thành disulíĩd Ngoài ra quá trình oxy hóa các hợp chất thiol còn được xúctác bởi dẫn chất của quinon, alken [61], [103]

■ Oxy hóa bỏi dimethylsulfoxid và các sulfoxid khác

Nghiên cứu cho thấy rằng, thiol bị oxy hóa bởi DMSO tạo thành disulfid tương ứng với hiệu suất cao và dimethyl sulíĩd Kết quả cho thấy tốc độ oxy hoá phụ thuộc vào nồng độ acid trong thiol và mối tương quan giữa các pKa Mức oxy hóa phụ thuộc vào cấu trúc của sulfoxid [103], [120]

2RSH + (CH3)2SO -RSSR + (CH3)2S + H20

Theo một số tác giả, bước chậm trong quá trình là phản ứng cộng, tiếp theo là một phản ứng nhanh với một phân tử thứ hai của thiol [82]

c) Vai trò như một hợp chất nucỉephil

Nhóm thiol trong phân tử cũng đóng vai trò như một nucleophil, nên có thể tham gia các phản ứng cộng hoặc phản ứng thế [2], [82]

1.1.2 Các phương pháp định lượng mesna

Nhóm thiol trong mesna rất dễ bị oxy hóa, có thể định lượng bằng phương pháp chuẩn độ thể tích Phương pháp này được Dược điển Anh 2015 [116], Dược điển Mỹ

38 [117] sử dụng đế định lượng mesna nguyên liệu với chất oxy hóa là iod trong môi trường acid Iod dư được chuẩn độ bang natri thiosulfat, chất chỉ thị màu là hồ tinh bột [116]

Mesna là một chất không có đỉnh hấp thụ vùng ƯV-VIS [32], vì vậy các phương pháp định lượng mesna bằng quang phố hấp thụ tử ngoại đều đo hấp thụ dẫn chất của mesna với các hợp chất khác nhau Tác giả Skowen và cộng sự [111] đã định lượng

mesna trong dịch sinh học, sử dụng N, //-dimethyl-p-phenylendiamin trong môi

trường acid với sự có mặt của chất oxy hóa Fe3+, đo quang ở bước sóng 490 nm [111] Mesna trong chế phẩm hoặc nguyên liệu đã được oxy hóa bằng các tác nhân thích

hợp sau đó sử dụng các chất tạo phức như Fe3+ và kali rhodanat (X = 480 nm) [127], natri hipoclorit và methyl da cam (X = 505 nm) hoặc đỏ công-gô (X = 605 nm) [14], 4-cloro-7-nitrobenzo-2-oxa-l,3-diazol (X = 414 nm), 2,4-dinitrofluorobenzen (X = 332nm), 1,10-phenanthrolin, bạc và eosin ( X = 547 nm), 1,10-phenanthrolin, bạc và

đỏ bromopyrogallol (X = 635 nm) [42] hay oxy hóa trực tiếp bởi ceri [95]

Tác giả L.F Capita-Vallvey (2000) [68] đã xây dựng phương pháp định lượng mesna dựa trên hiện tượng phát quang do phản ứng hóa học giữa thiol và ceri (IV), được làm nhạy bởi quinin Chất này được phát hiện bằng một quang phổ kế (luminescence speetrometer) Phương pháp phân tích dòng chảy được sử dụng để định lượng mesna trong chế phẩm thuốc tiêm với khoảng nồng độ 0,29-2,21 ng (1,97

- 9,85 mg/1), giới hạn phát hiện 0,21 ng, RSD = 4,1% Khả năng tìm lại dược chất nằm trong khoảng 94-105% [68] Phương pháp này đơn giản, nhanh và không đắt Nhóm tác giả B Lin Ling và cộng sự [76] đã định lượng nhóm thiol (captopril, coenzym A, cystein hoặc glutathion ) trong các chế phấm sinh học bằng HPTCL với detector huỳnh quang Phương pháp này đơn giản, nhanh, đáng tin cậy để xác định số lượng và nồng độ nhóm thiol trong các hợp chất Tuy nhiên việc tạo dẫn chất với tác nhân flurobenzoxadiazol SBD-F và ABD-F tương đối phức tạp [76]

Các tài liệu về định lượng mesna bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao

đã được đề cập tương đối nhiều, nhưng chủ yếu là định lượng trong dịch sinh học, nước tiểu hoặc mô cơ thể với các detector khác nhau như detector u v [38], [39], detector điện hóa [54], [119], detector huỳnh quang [69] Các tài liệu về định lượng mesna nguyên liệu hoặc trong chế phẩm cho đến nay chưa có nhiều Năm 2014, M Rizk và cộng sự [94] đã sử dụng cột RP amid Ci6 150 X 4,6 mm với pha động là methanol: đệm phosphat pH 3 (10 : 90, v/v); tốc độ dòng 1 ml/phút; thể tích tiêm là

20 Jil; bước sóng phát hiện 210 nm Kết quả phân tích cho thấy đường chuẩn tuyến tính trong khoảng nồng độ được lựa chọn từ 50 đến 1000 jug/ml với hệ số tương quan

là 0,9998 Giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng là 7,5 và 22,7 jng/ml Các mẫu chuẩn bị ổn định trong ít nhất 5 ngày [94]

Năm 2016, khi theo dõi độ ổn định của mesna và sản phẩm phân hủy của nó, D Salman [99] đã sử dụng sắc ký lỏng khối phổ và phổ cộng hưởng từ hạt nhân Cột sắc

ký với kích thước 4,6 mm X 250 mm, kích thước hạt nhồi 5jim, nhiệt độ cột được duy trì ở 37 °c, nhiệt độ cột mẫu tự động là 20 °c Pha động là acetonitril (dung môi A)

và amoni bicarbonat nồng độ 1% (dung môi B) Tốc độ tiêm dòng 1000 Jil/phút với

tỉ lệ dung môi A và B 50 : 50 trong vòng 3 phút đầu, sau đó tăng dần tỉ lệ dung môi

A lên 100% sau 4,5 phút Phổ khối được đo ở chế độ ion âm, điện áp phun ở 4000V

và nhiệt độ buồng phun mẫu 250 °c Pha động là acetonitril (dung môi C) và amoni bicarbonat nồng độ 1% (dung môi D) Tốc độ tiêm dòng 1000 ỊLil/phút với tỉ lệ dung môi c và D 50 : 50 Giới hạn định lượng trong khoảng 0,00-1000 ppb; hệ số tương quan R2 = 0,994; độ chính xác 100,36%; độ đúng 0,24; giới hạn phát hiện 0,24 ppb; giới hạn định lượng 1,82 ppb [99]

Bảng 1.1 ư u , nhược điểm của một số phương pháp định lương mesnaDạng

- Khoảng tuyến tính hẹp

[14],[42] [111]

Phức tạp từ quá trình chuẩn bị mẫu đến trang thiết bị, qui trình sắc ký Lượng dung môi hữu cơ sử dụng tương đối nhiều

Khoảng tuyên tính hẹp Độ đặc hiệu chưa cao

[14], [42], [111], [127]

Qui trình chuẩn bị mẫu, chạy sắc ký phức tạp, sử dụng nhiều dung môi hữu cơ

Khoảng tuyến tính có

hệ số tương quan thấp, RSD giữa các phép đo cao, sử dụng nhiều dung môi hữu cơ

[76]

đánh giá ảnh hưởng của

các thành phần khác trong

mẫu.

Phức tạp, đòi hỏi phải

tạo dẫn xuất với các

chât hâp thụ ƯV mạnh, yêu cầu thiết bị

hiện đại, sử dụng

nhiêu dung môi hữu

cơ

[69] Mô

1.1.3 Đặc điểm dược lý

1.1.3 ỉ về dược động học

Với một liều mesna tiêm tĩnh mạch, sinh khả dụng trung bình của mesna (có hoạt tính trong bàng quang) là 50% Mesna bài tiết vào nước tiểu gần như hoàn toàn trong vòng 2 - 4 giờ đầu sau tiêm và 8 giờ sau một liều uống [4], [71], [133] Trong nước tiểu có khoảng 32% và 33% liều mesna và dimesna Phần lớn thuốc được thải trừ trong vòng 4 giờ [4], [25], [31], [71]

Mesna là hợp chất thân nước, không thấm vào mô mà vẫn còn ở khoang nội mạch

do đó nó được thải trừ nhanh qua thận Mesna không qua được hàng rào máu não Thế tích phân bố là 0,652 1/kg Tỉ lệ mesna, dimessna liên kết với protein huyết tương tương ứng là 69-75%, độ thanh thải huyết tương là 1,23 1/kg/giờ [4]

Mesna chuyển hóa nhanh sau khi uống hoặc truyền tĩnh mạch thành dạng disulfid (dimesna) và bài tiết vào nước tiểu ở dạng chuyển hóa và dạng không hoạt tính [25],[78] Sau khi uống thuốc vài phút, khoảng 90% liều thuốc chuyến hóa thành disulíìd, phần còn lại vào hệ thống tuần hoàn và thải trừ nhanh qua thận [25], [71] Sau khi lọc

ở cầu thận, một phần đáng kể dimesna được chuyển về mesna để tham gia phản ứng giải độc các sản phẩm chuyển hóa gây độc đường tiết niệu có trong nước tiểu Cơ chế này được giải thích là do dimesna phản ứng với glutathion là chất sinh lý có vai trò đặc biệt làm giảm đimesna, chuyển về lại mesna trong biếu mô thận Hai phản ứng đầu tiên được xúc tác bởi thiol tranferase (glutathion transhydrogenase) sau đó là glutathion reductase [25]

Mesna nhanh chóng được thải trò, lọc bởi cầu thận và giảm một phần (33%) bởi

hệ thống glutathion trong ống thận, sau đó được bài tiết vào nước tiểu như một thiol

tự do [71], [78] Toàn bộ liều dùng có thể thải qua nước tiểu trong vòng 8 giờ sau tiêm [4]

1.1.3.2 về cơ chế tác dụng

Mesna là hợp chất có nhóm thiol nên có tác dụng tiêu chất nhầy giống iV-acetyl- L-cystein vì vậy được dùng làm thuốc long đờm [4], [78] Ngoài ra, mesna có vai trò như là một coenzym (co-enzym M) tham gia vào quá trình tổng hợp khí methan bởi

vi khuẩn Methanobacterium hermoautotrophicum từ nguyên liệu hữu cơ [109] Đặc

biệt, nó có vai trò như một sulhydryl của glutathion nội sinh, có tác dụng gắn với các chất chuyển hóa gây độc của một vài dẫn chat oxazaphosphorin thành chất không độc hại trong nước tiểu và đào thải ra bên ngoài nên có tác dụng giải độc các hóa trị liệu trên [25]

Tác dụng giải độc của mesna được giải thích theo cơ chế sau:

Mesna bất hoạt chất chuyển hóa alkyl hóa của các thuốc oxazaphosphorin bằngcách hình thành một thioether trơ Nhóm thiol tự do của mesna kết hợp trực tiếp vớimột liên kết đôi của acrolein hoặc với 4-hyđroxyoxazaphosphorin (như 4-hydroxycyclophosphamid và 4-hydroxyifosfamid) để tạo thành hợp chất không độchại từ đó ngăn cản hình thành acrolein (sơ đồ 1.5) [4], [31], [71], [78], [85],

Sơ đồ 1.5 Cơ chế giải độc của mesna

Ngoài ra, mesna còn tăng đào thải cystein, chất này phản ứng hóa học với acrolein góp phần vào bảo vệ đường tiết niệu (hình 1.1) khi tiêm tĩnh mạch mesna liều đơn 1,2 g [4] Nghiên cứu của Bemhard và cộng sự đã chỉ ra mesna phản ứng với cystin trong hệ tuần hoàn tạo ra cystein tự do và phức hợp disulfid mesna-cystein [23]

Hình 1.1 Cơ chế giải độc của mesna bằng cách tăng đào thải cystein

Ngược lại với cystin, cystein vào hầu hết các tế bào Ket quả là khi có sự gia tăng cystein nội bào, có thế cung cấp cho các tế bào khác cystein cần thiết để giải độc các chất chuyển hóa của IFM, CYP Đồng thời, số lượng lớn cystein được sử dụng cho

sự hình thành của acid thiodiglycolie từ acid cloroacetic nên cũng có tác dụng giải độc Ngoài ra cystein còn góp phần bổ sung glutathion - chất được sử dụng cho sự hình thành của carboxymethylthiocystein từ carboxymethylcystein và tham gia giải độc [23]

1.1.3.3 Chỉ định, chong chỉ định và thận trọng khi dùng thuốc

Người quá mẫn với mesna hoặc với những hợp chất thiol khác [108]

Mesna là thuốc dự phòng viêm bàng quang chảy máu do CYP và IFM, nhưng không thể dự phòng hoặc làm giảm nhẹ những tác dụng không mong muốn hoặc độc tính khác của IFM và CYP Đe đạt tác dụng bảo vệ một cách đầy đủ, cần phải dùng mesna trước và sau mỗi liều của IFM hoặc CYP [4]

Mesna không dự phòng được viêm bàng quang chảy máu ở tất cả mọi người bệnh Có khoảng 6% số người bệnh dùng mesna vẫn bị huyết niệu (độ 2 và nặng hơn) Khi cho mesna cùng với IFM hoặc CYP theo cách dùng đã khuyến cáo, nếu huyết niệu vẫn xuất hiện thì tùy theo mức độ nghiêm trọng mà cần giảm liều hoặc ngừng thuốc Mesna không có tác dụng dự phòng huyết niệu do những bệnh lý khác gây nên, ví dụ như giảm tiểu cầu [4], [133].

Có thể gây dương tính giả trong xét nghiệm ceton niệu ở những người được điều trị với mesna [78], [108]

1.1.3.4 Liều ỉượng, cách dùng và thông tin về tính an toàn tiền ỉãm sàng

12 giờ có thể được thay thế bằng 3 lần tiêm tĩnh mạch, mỗi lần bằng 20% liều thuốc chống ung thư cách nhau 4 giờ [4], [108]

■ Thông tín tính an toàn tiền lâm sàng

Nghiên cứu trên động vật thực nghiệm cho thấy chưa có bằng chứng về tác dụng gây đột biến, ung thư, quái thai của mesna [134]

Bảng 1.2 Thông tín về độc tính cấp của mesna

1.2 Các phương pháp tổng họp mesna

Tống quan tài liệu cho thấy có 03 phương pháp chính để tổng hợp mesna bao gồm:

+ Phương pháp tổng hợp mesna qua trung gian muối thiouroni

+ Phương pháp tổng hợp mesna qua trung gian thioester

+ Phương pháp tổng hợp mesna qua trung gian muối xanthat

Sơ đồ 1.6 Các phương pháp chính tổng hợp mesna đã công bố

1.2.1 Tổng hợp nguyên liệu natri 2-halogenoethansulfonat

Sơ đô 1.7 Phản ứng tông hơp nguyên liệu natri 2-halogenoethansulfonat

1.2 ỉ ỉ Tông hợp natri 2-bromoethansulfonat

■ Tổng họp natri 2-bromoethansulfonat từ 1,2-đibromoethan.

NcbSOs

Sơ đồ 1.8 Phản ứng tổng hợp natri 2-bromoethansulfonat

Những năm 1950, C H Schramm và cộng sự [104] đã tống hợp natri 2- bromoethan-1-sulfonat từ 246,0 g (1,31 moi) 1,2-dibromoethan (la ) trong 500ml ethanol 95%, 50,0 g (0,4 mol) Na2SC>3 trong 360 ml nước cất Hỗn hợp phản ứng được đun hồi lưu trong 4 giờ, hiệu suất đạt 78,6% [104]

Năm 2003, trên cơ sở phản ứng Strecker, c s Marvel và cộng sự [73] đã thực hiện phản ứng tống hợp natri 2-bromoethan-l-sulfonat từ 615 g (3,3 mol) 1,2- dibromoethan (la ) trong hỗn hợp của 1250 ml ethanol 95% và 450 ml nước cất Dung dịch 125 g Na2SƠ3 trong 450 ml nước cất được thêm từ từ vào bình cầu 2 cổ thông qua một phễu nhỏ giọt trong thời gian 2 giờ, đun hồi lưu thêm 2 giờ sau khi dd Na2SƠ3 được thêm vào hết Tinh chế bằng cách cất thu hoi ethanol và 1,2-dibromoethan còn

dư Phần dịch còn lại sẽ được cất chân không tới cắn Sử dụng 2 lít ethanol 95% để chiết nóng natri 2-bromoethansulfonat (2a) ra khỏi bình cầu Lọc loại tủa, thu phần dịch ethanol, làm lạnh sẽ thu được tinh thế natri 2-bromoethansulfonat (2a) Lọc lấy tinh thể, thu được 165 - 190 g sản phẩm (hiệu suất 78 - 90% so với lý thuyết) Phần nước cái có thể sử dụng cho lần chiết tiếp theo [73] Một số tác giả khác cũng thực hiện phản ứng tổng hợp natri 2-bromoethansulfonat (2a) từ 1,2-dibromoethan (la ) với khối lượng nguyên liệu đầu vào khác nhau và hiệu suất thu được khoảng 75-80%

[22], [60] Neu sử dụng thêm tetra(ft-butyl)ammonium hydrogen Sulfat trong hỗn hợp

phản ứng, thời gian phản ứng kéo dài 16 giờ, hiệu suất phản ứng đạt 56% [36] Ngoài

ra có thể sử dụng cloroform làm dung môi tinh chế, hiệu suất phản ứng đạt 55% [45]

ƯU điểm khi sử dụng 1,2 - dibromoethan là phản ứng xảy ra dễ dàng, điều kiện nhẹ nhàng, nhưng nhược điểm nguyên liệu đắt tiền, thường tạo sản phấm phụ disulfonat

Sơ đồ 1.9 Phản ứng tống hợp natri 2-bromoethansulfonat từ natri isethionat

Năm 2004, tác giả K Kawami và cộng sự [60] đã tổng hợp natri 2- bromoethansulfonat từ acid hydrobromic 47% và dd muối natri isethionat 60% Tinh chế bằng phương pháp kết tinh, rửa tinh thể với aceton và nước cất ở 5 °c thu được natri 2-bromoethansulfonat (2a) [60]

1.2 ỉ 2 Tông hợp natrỉ 2-cỉoroethansuỉfonat

■ Tổng họp natri 2-cloroethansulfonat từ ethylen clorobromid

Nạ2S03

Sơ đồ 1.10 Phản ứng tổng hợp natri 2-cloroethansulfonat từ ethylen clorobromid

Năm 1954, tác giả C H Schramm và cộng sự [106] thực hiện tổng hợp natri 2- cloroethansulfonat (2) từ ethylen clorobromid (lc) với hiệu suất 89,1% trong 18 giờ Tác giả đã sử dụng thiết bị có lắp dụng cụ hồi lưu, cánh khuấy Nguyên liệu đầu vào gồm ethyl en clorobromid và natri sulíĩt (tỉ lệ 1,6 : 1); dung môi phản ứng: ethanol 95% và nước cất (tỉ lệ 5 : 7) Neu tỉ lệ mol ethylen clorobromid : natri Sulfit là 3,27 :

1 thì thời gian phản ứng 4 giờ, hiệu suất phản ứng 90,7% Neu hỗn hợp dung môi ethanol 95% và nước cất tỉ lệ 1 : 1,26, thời gian phản ứng tăng lên 11 giờ, hiệu suất tổng hợp đạt 83,7% Neu sử dụng kali Sulfit thay thế natri Sulfit và đun hồi lưu phản ứng trong 3,5 giờ hiệu suất tạo kali 2-eloroethansulfonat là 84,6% [106]

■ Tổng họp natri 2-eloroethansulfonat từ 1,2-dicloroethan (1)

Sơ đồ 1.11 Phản úng tổng hợp natri 2-cloroethansulfonat từ 1,2-đicloroethan

Năm 1932, tác giả E Otto, N Otto [84] tiến hành tổng hợp natri 2- eloroethansulfonat từ 100 phần 1,2-dicloroethan (1), 250 phần natri Sulfit trong 400 phần nước cất và 400 phần ethanol Bình phản ứng được làm bằng đồng Sau phản ứng hỗn hợp dung môi ethanol và nước cất được cất thu hồi Muối còn lại được chiết với ethanol, để lạnh kết tinh, thu được các tinh thể dạng phiến mỏng, sáng ánh ngọc Lọc thu được tinh thể natri 2-cloroethansulfonat Tuy nhiên tác giả không đề cập đến hiệu suất tổng hợp [84]

Năm 1954, theo tác giả C H Schramm và cộng sự [106] có thế điều chế natri 2- eloroethansulfonat từ 1,2-dicloroethan giống như cách thực hiện từ ethylen clorobromid với tỉ lệ mol 1,2-dicloroethan : natri sulíĩt = 3,27 : 1, thời gian đun hồi

lưu 28 giờ, hiệu suất thu được chất 2 là 42% Neu thay natri sulfit bang kali Sulfit,

thời gian đun hồi lưu giảm xuống 20 giờ thay vì 28 giờ, hiệu suất thu được là 64,3%

Năm 2013, R Bai và cộng sự[22] tiếp tục tổng hợp natri 2-cloroethansulfonat từ

27 ml (343,6 mmol) 1,2-dicloroethan, 11 g (84,5 mmol) natri Sulfit và 50 mg bột đồng trong 120 ml nước cất và 110 ml ethanol Phản ứng được thực hiện bằng cách đun

Na2S03

[106],

hồi lưu trong 22 giờ Dùng ethanol nóng chiết sản phẩm Dịch ethanol được cất tới khô, thu được natri 2-cloroethansulfonat với hiệu suất 81% [22],

o

Sơ đồ 1.12 Phản úng tổng hợp natri 2-cloroethansulfonat từ carbyl Sulfat

Nhóm tác giả w E Catlin và A M.Jenkins (1959) [29] dựa trên những nghiên cứu ban đầu của A Roger và cộng sự [96] đã hoàn thiện phương pháp tổng hợp muối của 2-cloroethansulfonate từ nguyên liệu ban đầu là 37,6 g (0,2 mol) carbyl Sulfat và23,4 g (0,4 mol) natri clorid phản ứng ở nhiệt độ 190-195 °c trong thời gian ngắn Hỗn hợp sau đó được hòa tan trong 70 ml nước cất rồi được trung hòa bằng natri hydroxid 50%

Tinh chế bang ethanol nóng thu được 12,0 g natri 2-cloroethansulfonat, hiệu suất 36% tính theo earbyl Sulfat Neu sử dụng là kali clorid hiệu suất tổng hợp kali 2- cloroethansulfonat đạt 66% tính theo carbyl Sulfat Neu tăng nhiệt độ phản ứng từ

125 °c lên 195 °c hiệu suất có thể tăng đến 90% Tác giả cũng đã thay thế amoni clorid, thời gian đun được điều chỉnh thành 3,75 giờ thì sản phẩm thu được là muối amoni 2-cloroethansulfonat với hiệu suất 40% [29]

Bảng 1.3 Hiệu suất các phản ứng tổng hợp natri 2-haỉogenoethansulfonat

Tống hợp natri 2-bromoethansulfonat đi từ nguyên liệu 1,2-dibromoethan có nhiều ưu điểm như hiệu suất cao, phản ứng dễ xảy ra Tuy nhiên do brom là một nguyên tố hoạt động mạnh, nên khả năng thế nhóm -SO3 trên cả 2 nguyên tử brom dễ dàng, vì vậy dễ tạo ra sản phẩm phụ là dẫn chat disulfonat Đồng thời giá thành nguyên liệu 1,2-dibromoethan đắt hơn rất nhiều so với giá thành của 1,2-dicloroethan

Do đó thay thế nguyên liệu 1,2-dicloroethan là một trong những giải pháp hữu hiệu

để có thể triển khai tổng hợp ở qui mô lớn Với lợi thế là nguyên liệu sẵn có trên thị trường, rẻ hơn nhiều lần so với 1,2-dibromoethan, ưu tiên thế trên 1 nhóm đo, nên việc lựa chọn nguyên liệu này để tổng hợp mesna đã được xem xét

1.2.2 Tồng hợp mesna qua trung gian muối thiouroni 3

Phương pháp tổng hợp mesna qua trung gian muối thiouroni được thể hiện trong

sơ đồ tổng quát 1.13

Sơ đồ 1.13 Phản ứng tổng hợp mesna qua trung gian 2-*S,-thiouroni ethansulfonat

1.2.2 ỉ Điểu che 2-S-thiouroni ethansulfonat (3)

Phản ứng tổng hợp 2-xSt-thiouroni ethansulfonat (3) từ natri 2-bromoethansulfonat

(2a) theo phương pháp của tác giả C H Schramm [104], [106] được thực hiện như

sau: 24 g thioure (0,31 mol) và 66,3 g natri 2-bromoethansulfonat được hòa tan trong77,5 ml nước cất và đun hồi lưu trong 1 giờ để thioure tan hết Sau đó hỗn hợp phản

ứng được để nguội tới nhiệt độ phòng và khuấy qua đêm Khi đó muối 3 sẽ tách ra

thành các tinh thể rắn nhỏ mịn, màu trắng Lọc và rửa 2 lần với nước cất thu được 39

g sản phẩm, hiệu suất 68% Sản phẩm có thể được kết tinh lại trong nước cất để thu được tinh thể sạch hơn đem đi phân tích [104], [106] Cũng theo qui trình này, chất 3 được tổng hợp từ kali 2-cloroethansulfonat với thioure trong nước Hiệu suất phản ứng tính theo kali sulíĩt là 41% [106]

Năm 1989, tác giả J Jarý và cộng sự [55] đã thay đổi lượng nước ở mức thấp hơn (5,5 g thioure và nguyên liệu natri 2-bromoethansulfonat trong 15 ml nước cất) và thời gian phản ứng được thực hiện là 3,0 giờ thay vì 1,0 giờ trong TLTK số [104], [106] Ket thúc phản ứng, hỗn hợp được khuấy qua đêm ở nhiệt độ phòng, lọc lấy tủa, thu sản phẩm, hiệu suất tính từ natri Sulfit là 38,69% [55]

Các nghiên cứu đã công bố cho thấy phản ứng tổng hợp S-iS-thiouroni ethansulíonat xảy ra dễ dàng trong dung môi nước, thân thiện với môi trường và dễ dàng triển khai ở qui mô lớn Tỉ lệ nước trong phản ứng ảnh hưởng lớn đến hiệu suất tổng hợp Khi sử dụng nguyên liệu là natri 2-bromoethansulfonat hiệu suất tổng hợp cao hơn so với kali 2-cloroethansulfonat Vì vậy đế có thể sử dụng nguyên liệu natri 2-cloroethansulfonat để tổng hợp mesna, cần có thêm những nghiên cứu để tăng hiệu suất của phản ứng này.

1.2.2.2 Điểu chế guanidini 2-mercaptoethansuỉfonat (4)

Năm 1954, tác giả c H Schramm và cộng sự [104], [106] đã tổng hợp guanidini 2-mercaptoethansulfonat như sau: một hỗn hợp gồm 200 g 2-S-thiouroni ethansulíbnat và 220 ml dd amoni hydroxid đậm đặc được đun nóng chậm trên nồi cách thủy Phản ứng tỏa nhiệt xảy ra trong thời gian ngắn và kết thúc khi muối thiouroni tan hết Trong thời gian xảy ra phản ứng, hỗn hợp được khuấy trộn nhẹ và điểu chỉnh nhiệt độ ở 60-65 °c Sau đó để yên ở nhiệt độ phòng 2 giờ, cất chân không tới khô thu được sản phẩm guanidini 2-mereaptoethansulfonat màu trắng Hiệu suất của phản ứng là 98% Sản phẩm kết tinh lại trong ethanol tuyệt đối [104], [106].Năm 1989, tác giả J Jarý và cộng sự [55] tổng hợp guanidini 2- mercaptoethansulíbnat từ 5,5 g 2-S-thiouroni ethansulíònat và 15 ml dd NHs đậm đặc được đun nhẹ ở 50 ° c trong điều kiện khí trơ Phản ứng tỏa nhiệt kết thúc sau khoảng

10 phút Hỗn hợp phản ứng được duy trì thêm 2 giờ nữa rồi cất chân không tới khô ở

40 °c Tuy nhiên tác giả không đề cập đến hiệu suất của phản ứng này [55],

1.2.2.3 Tong hợp mesna

Theo tác giả c H Schramm và cộng sự [104] sản phẩm guanidini 2-mercapto ethansulíonat thu được ở giai đoạn trên có thể chuyển về dạng natri 2- mercaptoethansulíonat thông qua 2 hướng Hướng thứ nhất, dd guanidini 2- mercaptoethansulíbnat được cho phản ứng trao đổi ion với natri nitrat tạo ra muối guanidini nitrat ít tan Lọc loại tủa thu được dd mesna Hướng thứ hai, guanidini 2- mercaptoethansulíbnat được sắc kí trao đổi ion sử dụng nhựa Amberlite IR 120, thu được acid 2-mercaptoethansulfonic, cất tới kiệt thu được chất lỏng, nhớt với hiệu suất 96% [104] Sau đó điều chỉnh pH của dđ bằng NaOH sẽ thu được dd có chứa mesna [104], [106] Tinh chế mesnabằng ethanol

Tác giả J Jarý và cộng sự [55] cũng thực hiện tương tự như hướng thứ hai của

c H Schramm Dung dịch acid 2-mercaptoethansulfonic (8) thu được sau khi sắc kí trao đổi ion bằng nhựa Ostion KS, được điều chỉnh tới pH 6,6 bằng dd NaOH 4% Tiếp tục cất bớt nước đến thể tích khoảng 10 ml, pha loãng bằng 200 ml ethanol thu

được các tinh thể trắng Hiệu suất phản ứng tính từ guanidini 2-mercapto ethansulíbnat là 53%, hàm lượng nhóm thiol là 89% Lọc lấy tinh thế và sấy chân không tới khô được sản phẩm mesna có màu trắng SKLM cho R/= 0,82 với hệ dung môi khai triển là methanol: cloroíòrm (4:3) được thêm 3 giọt acid acetic Hiện màu bằng cách phun dung dịch H2SO4 10% (có chứa 1% Ce(S0 4)2), sau đó hơ nóng trên ngọn lửa đèn cồn [55].

Tác giả c H Schramm [106] tổng hợp acid 2-mercaptoethansulfonic (8) từ 2-S-

thiouroni ethansulíonat bằng cách cho chất 3 phản ứng với dd amoniae, sau đó không

tinh chế 4 tạo thành mà tiến hành sắc ký trao đổi ion sử dụng nhựa Amberlite IR-120,

cất loại nước dưới áp suất giảm thu được 8 là chất lỏng sánh, hiệu suất tính từ 3 là 93,7% Từ acid 8 chuyển về dạng muối Na sử dụng dd NaOH, tinh chế bằng ethanol Tuy nhiên tác giả không đề cập đến hiệu suất của giai đoạn cuối [106]

Cũng theo phương pháp này, từ S-iS-thiouroni ethansulíònat có thể tạo thành trực tiếp nhóm thiol nhờ phản ứng với dd NaOH, tuy nhiên phương pháp này tạo ra một lượng lớn cyanid, vì vậy ít được ứng dụng trong tổng hợp nhóm thiol [104]

Đây là phương pháp phổ biến được sử dụng để tổng hợp mesna làm nguyên liệu sản xuất thuốc Tuy nhiên phương pháp này cần nhiều thời gian (ít nhất 5 ngày cho 1 qui trình hoàn thiện), hiệu suất chưa cao và cần kiểm soát điều kiện phản ứng chặt chẽ

1.2.3 Tằng hợp mesna qua trung gian thioester

1.2.3.1 Phương pháp củaA Reiner

Tác giả A Reiner và cộng sự [93] tổng hợp mesna qua 2 bước chính:

Chuẩn bị hỗn hợp 1 gồm 100 g natri 2-bromoethansulfonat trong 350 ml nước cất Chuẩn bị hỗn hợp 2 gồm 69 g acid thiobenzoic trong 350 ml nước cất Thêm dần

42 g natri biearbonat vào hỗn hợp 2, sau đó lọc hỗn hợp 2 để loại bỏ hết tạp có chứa trong dd acid thiobenzoic Dịch thu được cùng hỗn hợp 1 cho vào một bình cầu, sau

đó được khuấy trộn và đun ở 85-90 °c trong 16 giờ [93]

Cuối phản ứng thu được hỗn hợp màu hồng vàng, c ấ t hỗn hợp thu được về thể tích khoảng 300 ml sẽ thấy các tinh thể natri benzoylthioethansulfonat màu hồng ánh ngọc Tiếp tục làm lạnh hỗn hợp về 20 °c, lọc thu được sản phẩm thô là tinh thể màu hồng với khối lượng ướt 95 g Kết tinh lại sản phẩm thô trong aceton với tỉ lệ 1:5 (khối lượng : thể tích), lọc và sấy khô ở 60 °c thu được 77 g sản phẩm, hiệu suất 60,5% [93].

Thêm vào bình cầu: 420 ml nước cất, 70 g natri benzoylthioethansulfonat và 53,3

g dd amoni hydroxid 25% Phản ứng được tiến hành ở 50 °c, có khuấy trộn, sục khí nitơ trong 3,5 giờ Trong quá trình phản ứng có các tinh thể benzamid màu trắng tách

ra Kết thúc phản ứng, bình cầu được làm lạnh tới 5 °c, lọc loại bỏ benzamid rồi cất bớt nước về còn 1/3 thể tích [93]

Lọc loại bỏ benzamid lần 2, phần dịch có chứa natri thioethansulfonat được cất tới khô, thu được 42,6 g sản phẩm Có thể thêm 600 ml methanol (tỉ lệ 15 : 1 so với hiệu suất lý thuyết) vào trong bình cầu, đun ở 40 °c có khuấy trộn Sau đó lọc lấy dịch, để kết tinh, lọc thu được 35 g sản phẩm ướt, phân tán vào ethanol tuyệt đối (tỉ

lệ 1:2), lọc, thu được 21 g mesna tính trên chế phẩm đã làm khô Thu hồi thêm mesna

từ nước cái được 36 g trên tổng 42,6 g tính theo lý thuyết, hiệu suất phản ứng đạt 84,0% [93]

Đây là phương pháp tảng hợp mesna tương đối đơn giản, hiệu suất 50% tính từ nguyên liệu natri 2-bromoethansulfonat Tuy nhiên tác nhân để sử dụng tổng hợp trong phương pháp này là acid thiobenzoic, đắt và không sẵn có ở điều kiện của Việt Nam Phản ứng sử dụng tác nhân dd NH3 thường không ổn định, khó đạt nồng độ bão hòa khi phản ứng

1.2.3.2 Phương pháp của Wang XinJin

Cũng theo phương pháp của tác giả A Reiner, nhóm tác giả Trung Quốc đã tổng hợp mesna theo sơ đồ 1.15 [131]

Cách tiến hành như sau: Trong bình cầu 3 cổ có chứa 20g dạng acetyl của mesna,

200 ml HCl/ethanol 2N được sục khí nitơ và khuấy qua đêm Lọc loại chất rắn, cất quay đến kiệt thu được dịch sánh màu vàng nhạt Thêm 150 ml ethanol tuyệt đối, đun hồi lưu trong bầu khí nitơ đến khi phản ứng kết thúc Hỗn hợp này được làm lạnh và điều chỉnh về pH 5 bằng NaOH 4N, mesna tủa lại, lọc, sấy chân không ở nhiệt độ phòng, thu được 11,8 g, hiệu suất 72%, độ tinh khiết của sản phẩm đạt 96% Nếu sử dụng dung môi isopropanol hiệu suất đạt 82,3% [131]

Sơ đồ 1.15 Phản úng tổng hợp mesna qua trung gian thioester sử dụng HC1

Phản ứng tạo mesna từ dạng aeetyl của mesna cho hiệu suất tương đối cao, tuy nhiên dạng acetyl thường không sẵn có, cần được tổng hợp từ các nguyên liệu khác nhau [131]

1.2.4 Tổng hợp mesna qua trung gian muối xanthat

Sơ đồ 1.16 Phản ứng tống hợp mesna qua trung gian muối xanthat

1.2.4.1 Tổng hợp muối của ethyỉ-2-sulfoethyỉ xanthat

Phương trình phản ứng được thế hiện qua sơ đồ 1.17

Sơ đồ 1.17 Phản ứng tổng hợp muối của ethyl-2-sulfoethylxanthat

Năm 1955, theo tác giả c H Schramm và cộng sự [105], phản ứng được tiến hành bằng cách cho dd bão hòa 167 g natri 2-bromoethansulfonat phản ứng với dd bão hòa kali ethylxanthat ở nhiệt độ phòng trong 2 giờ Sau đó để kết tinh thu được