一种左旋氧氟沙星及氧氟沙星的合成方法

摘要

本方法提供一种左旋氧氟沙星及氧氟沙星的合成方法，采用S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯或9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯为原料，改进最后水解、N-甲基哌嗪取代两步，通过“一锅法”合成。本发明方法是一种更加简捷、经济、高效一步合成方法。同时对相关工序产生的特定杂质进行分离，鉴定，以及制备。此方法原料利用率高，收率及纯度高，简化了原有步骤，缩短了反应周期，便于工业化生产，同时提出了一种相关杂质的检测方法用以区别该工艺和其他工艺产品。

说明书

技术领域

本发明属于药物合成技术领域，涉及氟喹诺酮类药物的合成方法，具体地说涉及一种左旋氧氟沙星及氧氟沙星的制备方法。

背景技术

左旋氧氟沙星（Levofloxacin），化学名为(S)-(-)-9-氟-2,3-二氢-3-甲基-10-[4-甲基-1-哌嗪基]-7-氧代-7-氢吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]苯并恶嗪-6-羧酸，是由日本第一制药株式会社开发成功的新一代氟喹诺酮类抗菌药物，结构式如下：

左旋氧氟沙星为氧氟沙星的左旋体，为半水合物，在水中的溶解度为氧氟沙星的十倍。左氧氟沙星具有卓越的体外活性，比氧氟沙星毒副作用小、安全性大以及良好的药代动力学性质，广泛应用于呼吸道感染、妇科疾病感染、皮肤和软组织感染、外科感染、胆道感染、性传播疾病以及耳鼻口腔科感染等多种细菌感染的一种口服或肠胃外用的广谱氟喹诺酮抗菌药物。其抗菌作用强，对多数肠杆菌科细菌，如大肠埃希菌、克雷伯菌属、变形杆菌属、沙门菌属、志贺菌属和流感嗜血杆菌、嗜肺军团菌、淋病奈瑟菌等革兰阴性菌有较强的抗菌活性。对金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、化脓性链球菌等革兰阳性菌和肺炎支原体、肺炎衣原体也有抗菌作用，但对厌氧菌和肠球菌的作用则较差。

氧氟沙星（Ofloxacin），化学名为9-氟-2,3-二氢-3-甲基-10-[4-甲基-1-哌嗪基]-7-氧代-7-氢吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]苯并恶嗪-6-羧酸，是一种人工合成、广谱抗菌的氟喹诺酮类药物。它合成于1982年，具有口服易吸收且快而完全，血药浓度高而持久，药物体内分布广等优点。氧氟沙星为高效广谱抗菌药，对格兰氏阳性菌（包括甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌在内）和格兰氏阴性菌（包括绿脓杆菌）均有较强作用，对肺炎支原体、奈瑟菌、厌氧菌和结核杆菌也有一定活性。结构式如下：

左旋氧氟沙星及氧氟沙星的合成工艺在过去的几十年中在不断的改进提高。左旋氧氟沙星及氧氟沙星合成中最后两步，即水解及N-甲基哌嗪的取代，在过去几十年里也有许多不同的方法。主要包括以下几种思路及方法：

1、环合酯酸水解得羧酸后与N-甲基哌嗪进行取代反应得到目标分子：采用盐酸、冰乙酸、硫酸等酸来水解S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯或9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯成羧酸，得到上述羧酸产物反与N-甲基哌嗪进行取代反应得到目标分子。此方法在第一步水解反应里最常见，如专利WO2006048889、US4777253、CN101519361及文献Chemical & Pharmaceutical Bulletin, 1984, 32(12), 4907 – 4913. 和Chemical & Pharmaceutical Bulletin, 1987, 35(5), 1896 – 1902。存在的不足是，需要用到大量的冰乙酸和硫酸作为溶剂及试剂，该方法成本高污染大。

2、环合酯酸水解得羧酸或羧酸盐后与N-甲基哌嗪进行取代反应得到目标分子：采用氢氧化钾、氢氧化钠等碱来水解S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯或9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯成羧酸盐，再用盐酸、硫酸或冰乙酸调pH至酸性，使其成为S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸或9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸再投入第二步缩哌反应中。此方法在水解反应中也应用的比较多，如类似结构的WO2009035684及文献Journal of Medicinal Chemistry., 1987, 30(12), 2283 – 2286. 和Tetrahedron, 2010, (66), 6565 – 6568.等。它们的共同特点是，采用碱水解后，再用酸调pH至酸性，使羧酸盐再次转化成为羧酸再投入缩哌反应。这些方法虽然可以避免以冰乙酸作为溶剂，但是在后处理中采用酸回调pH至酸性生成游离的羧酸，再抽滤得到羧酸的步骤。在中国专利201210200823中也报道了一锅法合成左旋氧氟沙星及氧氟沙星的操作方法，该法采用S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯或9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯为原料，与碱在有机溶剂或水或有机溶剂与水混合溶剂反应得到相应的羧酸盐，以羧酸盐与N-甲基哌嗪，经过缩哌反应即得左旋氧氟沙星或氧氟沙星。但此方法的碱使用量必须是S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯或9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯的等于或大于等摩尔量。

3、复合酶水解羧酸后与N-甲基哌嗪进行取代反应得到目标分子：采用复合酶来完成羧酸酯的水解，如中国专利CN101974578中所述的，条件温和，不需要高温来水解，减少三废的排放。但是存在低产率及低效率问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种左旋氧氟沙星及氧氟沙星的合成方法，通过以下技术方案来实现： 

（1）在催化量碱的条件下，采用S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯或9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯以及N-甲基哌嗪为原料，在溶剂体系中30–80 ℃反应2-8小时，水解得到对应的羧酸盐，水解过程中尽量除去反应产生的醇；（2）将水解后的上述体系温度升到80–140 ℃，反应8–20 小时，待反应结束，减压回收溶剂及N-甲基哌嗪，将残留的左旋氧氟沙星或氧氟沙星粗品，用水将其溶解，调pH至6.0–7.5，抽滤、洗涤、浓缩步骤，最后将得到的固体直接进行柱层析分离或用有机溶剂重结晶，母液进一步浓缩后经柱分离后，合并固体、干燥后，得到左旋氧氟沙星或氧氟沙星成品；（3）通过HPLC检测左旋氧氟沙星及氧氟沙星中特定杂质：(S)-10-乙氧基-9-氟-3-甲基-7-氧-2,3-二氢-7H-[1,4] 苯并噁嗪[2,3,4-ij]喹啉-6-羧酸（A）或10-乙氧基-9-氟-3-甲基-7-氧-2,3-二氢-7H-[1,4] 苯并噁嗪[2,3,4-ij]喹啉-6-羧酸（B）。

特定杂质结构式如下：

左氧氟沙星合成反应式：

氧氟沙星合成反应式：

M(OH)n为碱催化剂，M为金属离子，选用锂、钡，钾、或钠，n为1或2，进一步优选为钾，钠，R选用C_1-6烷基，C_3-12环烷基，进一步优选甲基、乙基。

所述溶剂指水或有机溶剂与水混合物组成的混合溶剂。

原料S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯或9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯与溶剂的质量比为1：1-6，进一步优选为1：1.5，溶剂指水或水和有机溶剂组成的混合溶剂；与N-甲基哌嗪的质量比为1：1-5，进一步优选为1：1.5；有机溶剂优选为N，N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜，1，4-二氧六环，N，N-二甲基乙酰胺，乙腈。

步骤（1）所述催化量碱是10 -90 % mol的碱，所用碱为氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钡，氢氧化锂，进一步优选为氢氧化钠，氢氧化钾；S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯或9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯与碱催化剂的比例为10：1-10：9，进一步优选为10：2至10：4。  

检测左旋氧氟沙星及氧氟沙星中特定杂质采用HPLC技术，特定杂质为(S)-10-乙氧基-9-氟-3-甲基-7-氧-2,3-二氢-7H-[1,4] 苯并噁嗪[2,3,4-ij]喹啉-6-羧酸（A）和10-乙氧基-9-氟-3-甲基-7-氧-2,3-二氢-7H-[1,4] 苯并噁嗪[2,3,4-ij]喹啉-6-羧酸（B），色谱条件如下：色谱柱：Zorbax SB C18  4.6x250 mm柱子，流动相：A: 取醋酸铵4.0 g和高氯酸钠7.0 g，加水1300 mL使溶解，用磷酸调节pH值至2.2与乙腈配成85:15比例，B: 乙腈。

按下表1作梯度洗脱：

检测波长：294 nm，238 nm，柱温：40 ℃，流速：1.0 mL/min，进样量：10 μL。

溶液的配制：

供试品溶液：精密称取本工艺左氧氟沙星或氧氟沙星30 mg 于25 mL容量瓶中，加0.1 mol/L盐酸溶液溶解，然后定容至刻度，摇匀，作为供试品溶液。

对照溶液：精密称取标品左氧氟沙星或氧氟沙星30 mg 于25 mL容量瓶中，加0.1 mol/L盐酸溶液溶解，然后定容至刻度，摇匀，作为对照溶液。

(S)-10-乙氧基-9-氟-3-甲基-7-氧-2,3-二氢-7H-[1,4] 苯并噁嗪[2,3,4-ij]喹啉-6-羧酸或10-乙氧基-9-氟-3-甲基-7-氧-2,3-二氢-7H-[1,4] 苯并噁嗪[2,3,4-ij]喹啉-6-羧酸对照品溶液：精密称取杂质对照品18 mg置100 mL量瓶中，加6 mol/L氨溶液1 mL与水适量使溶解，用水稀释至刻度，摇匀，精密量取2.0 mL置100 mL量瓶中，用水稀释至刻度，作为杂质对照品溶液。

供试品测定：取供试品溶液、对照溶液和杂质对照品溶液各10 μL，分别注入液相色谱仪，以294 nm和238 nm为检测波长，记录色谱图。

本发明方法确证了本工艺产生的特定杂质(S)-10-乙氧基-9-氟-3-甲基-7-氧-2,3-二氢-7H-[1,4] 苯并噁嗪[2,3,4-ij]喹啉-6-羧酸和10-乙氧基-9-氟-3-甲基-7-氧-2,3-二氢-7H-[1,4] 苯并噁嗪[2,3,4-ij]喹啉-6-羧酸，用以区分本工艺产品与其他工艺产品。

分离制备工艺中(S)-10-乙氧基-9-氟-3-甲基-7-氧-2,3-二氢-7H-[1,4] 苯并噁嗪[2,3,4-ij]喹啉-6-羧酸以及10-乙氧基-9-氟-3-甲基-7-氧-2,3-二氢-7H-[1,4] 苯并噁嗪[2,3,4-ij]喹啉-6-羧酸的方法如下，在90 % 碱条件下，S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯或9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯以及N-甲基哌嗪为原料，在水、或有机溶剂与水混合物作相应溶剂体系中30 – 80 ℃反应2-8小时，然后体系温度升到80–140 ℃，反应8–20 小时，待反应结束，减压回收溶剂及N-甲基哌嗪，将残留的左旋氧氟沙星或氧氟沙星粗品，用水将其溶解，调pH至6.0–7.5，抽滤、洗涤、浓缩步骤后重结晶，母液浓缩后C18柱分离得相应杂质。

化学方法制备（S)-10-乙氧基-9-氟-3-甲基-7-氧-2,3-二氢-7H-[1,4] 苯并噁嗪[2,3,4-ij]喹啉-6-羧酸以及10-乙氧基-9-氟-3-甲基-7-氧-2,3-二氢-7H-[1,4] 苯并噁嗪[2,3,4-ij]喹啉-6-羧酸的方法如下：S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯或9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯在封闭乙醇溶剂体系内与两个当量的碱80 ℃反应过夜，待反应结束，将反应体系倒入冰水中，调pH到7.0，析出大量固体，抽滤的固体用乙醇重结晶得白色固体即为对应的杂质。

本发明提供的左旋氧氟沙星及氧氟沙星的制备方法，具有（1）可以在催化量碱条件下，一锅法合成氧氟沙星和左旋氧氟沙星。避免目前普遍采用的硫酸，醋酸水解及大量等当量碱的使用产生的污染。简化反应不仅大大缩短了反应周期，降低了试剂消耗，同时提高了反应收率及纯度；（2）N-甲基哌嗪在相应溶液中不仅作为反应的原料，同时为S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯或9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯的酯解反应提供了必需的碱性，与中国专利201210200823中报道的一锅法合成左旋氧氟沙星及氧氟沙星的操作方法所用的当量碱相比，节省10-80 ％的碱用量，随之降低了合成成本，减少了污染；（3）原料S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯或9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯水解结束后无需经过调pH至酸的步骤，不经分离纯化，直接进行缩哌反应；（4）本发明同时建立了HPLC分析方法用以区分该工艺产品与其他工艺产品，即一旦成品左氧氟沙星或氧氟沙星检测出杂质(S)-10-乙氧基-9-氟-3-甲基-7-氧-2,3-二氢-7H-[1,4] 苯并噁嗪[2,3,4-ij]喹啉-6-羧酸或10-乙氧基-9-氟-3-甲基-7-氧-2,3-二氢-7H-[1,4] 苯并噁嗪[2,3,4-ij]喹啉-6-羧酸，即可视其为通过该工艺制得。

本发明方法是针对左旋氧氟沙星及氧氟沙星合成的最后两步（水解、N-甲基哌嗪取代）现有技术所存在的缺陷，提供一种更加简捷、经济、高效的左旋氧氟沙星及氧氟沙星的一步合成方法。同时对相关工序产生的特定杂质进行分离，鉴定，以及制备。此方法原料利用率高，收率及纯度高，简化了原有步骤，缩短了反应周期，便于工业化生产，同时提出了一种相关杂质的检测方法用以区别该工艺和其他工艺产品。

附图说明

图1是左氧氟沙星标准品HPLC图谱，保留时间15.261 分钟。

图2是 (S)-10-乙氧基-9-氟-3-甲基-7-氧-2,3-二氢-7H-[1,4] 苯并噁嗪[2,3,4-ij]喹啉-6-羧酸HPLC谱图，保留时间32.916分钟。

图3是本发明左氧氟沙星成品HPLC谱图，左氧氟沙星保留时间15.263 分钟，对应杂质保留时间32.910分钟。

图4是氧氟沙星标准品HPLC图谱，保留时间15.983 分钟。

图5是10-乙氧基-9-氟-3-甲基-7-氧-2,3-二氢-7H-[1,4] 苯并噁嗪[2,3,4-ij]喹啉-6-羧酸HPLC谱图，保留时间32.900分钟。

图6是本发明氧氟沙星成品HPLC谱图，左氧氟沙星保留时间15.983 分钟，对应杂质保留时间32.904分钟。

图7是实例16氧氟沙星成品HPLC谱图，氧氟沙星保留时间15.120分钟。

图8是实例17左氧氟沙星成品HPLC谱图，氧氟沙星保留时间15.261分钟。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的描述，但是本发明并不限于这些实施例。

实施例1

分别称取3 g原料S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯、3 g四氢呋喃、3 g水、4 g N-甲基哌嗪和0. 05 g（12.9 %）氢氧化钠，在60 ℃ 保温反应，并在反应过程中除去反应生成的醇，反应进行约6小时，蒸出少量溶剂，升温110 ℃反应约10小时。待N-甲基哌嗪取代完全，减压回收溶剂，将残留的左旋氧氟沙星粗品，用氯仿和水将其溶解，经过酸、碱pH值调节，通过萃取、洗涤、浓缩等步骤。最后将浓缩得到的固体用甲醇重结晶，抽滤，母液浓缩后硅胶柱层析分离（流动相甲醇：二氯甲烷=1:8），合并固体，得到左旋氧氟沙星成品3.43 g，产率：95.7 %。化合物通过核磁共振氢谱、高分辨质谱、熔点确证结构，采用高效液相色谱、滴定等分析产品质量。 mp:224 – 225 ℃（文献值：224 – 226 ℃）; ¹H NMR (500 MHz, CDCl3): δ 15.09 (s, 1H), 8.65 (s, 1H), 7.67 (d, J = 12.2 Hz, 1H), 4.60 – 4.55 (m, 1H), 4.48 – 4.37 (m, 2H), 3.46 – 3.36 (m, 4H), 2.62 – 2.50 (m, 4H), 2.37 (s, 3H), 1.62 (d, J = 6.8 Hz, 3H).; HRMS ( ESI ): m/z calcd for (M+H⁺): 362.1511. Found: 362.1512。

实施例2

分别称取3 g原料S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯、2 g乙腈、3 g水、4.5 g N-甲基哌嗪和0.06g（11%）氢氧化钾，在60 ℃ 保温反应6小时，并在反应过程中除去反应生成的醇。挣出少许溶剂升温至回流反应约20小时。待N-甲基哌嗪取代完全，减压回收N-甲基哌嗪。将残留的左旋氧氟沙星粗品，用乙酸乙酯和水将其溶解，洗涤。经过酸、碱pH值调节，通过萃取、洗涤、浓缩等步骤。最后将浓缩得到的固体用甲醇重结晶，抽滤，母液浓缩后硅胶柱层析分离(流动相甲醇：二氯甲烷=1:8），合并固体，得到左旋氧氟沙星成品3.44 g，产率：95.8 %。化合物通过测定熔点，高分辨质谱测定分子量，以及核磁共振氢谱确证产物与实施例1得到的产品相同，为左旋氧氟沙星成品。

实施例3

分别称取3.0 g 原料S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯、2.0 g N，N-二甲基甲酰胺、2.0 g 水、4.5 N-甲基哌嗪和 0.21 g （54.1%）氢氧化钠，在80 ℃ 保温反应，并在反应过程中除去反应生成的醇，反应进行约6小时。升温至回流反应约15小时。待N-甲基哌嗪取代完全，减压回收N-甲基哌嗪。将残留的左旋氧氟沙星粗品，将残留的左旋氧氟沙星粗品，用氯仿和水将其溶解，经过酸、碱pH值调节，通过萃取、洗涤、浓缩等步骤。最后将浓缩得到的固体用甲醇重结晶，抽滤，母液浓缩后经硅胶柱分离(流动相甲醇：二氯甲烷=1:8），，合并产物，得到左旋氧氟沙星成品3.42 g，产率：95.1 %。化合物通过测定熔点，高分辨质谱测定分子量，以及核磁共振氢谱确证产物与实施例1得到的产品相同，为左旋氧氟沙星成品。

实施例4

分别称取3.0 g 原料S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯、4.5 g 水、4.5 g N-甲基哌嗪、0.22 g（81%） 氢氧化钾，在55 ℃ 保温反应，并在反应过程中除去反应生成的醇，反应进行约6小时。升温至回流反应约18小时。待N-甲基哌嗪取代完全，减压回收N-甲基哌嗪。将残留的左旋氧氟沙星粗品，用氯仿和水将其溶解，经过酸、碱pH值调节，通过萃取、洗涤、浓缩等步骤。最后将浓缩得到的固体用甲醇重结晶，抽滤，母液浓缩后硅胶柱分离（流动相甲醇：二氯甲烷=1:8），，合并固体，冷的甲醇漂洗，得到左旋氧氟沙星成品3.48 g ，产率：97.1 %。化合物通过测定熔点，高分辨质谱测定分子量，以及核磁共振氢谱确证产物与实施例1得到的产品相同，为左旋氧氟沙星成品。

实施例5

分别称取3 g原料S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯、5 g水、4.5 g N-甲基哌嗪和 0.49 g（81%） 氢氧化钾，在70 ℃ 保温反应，并在反应过程中除去反应生成的醇，反应进行约4小时。升温至回流，待N-甲基哌嗪取代完全，减压回收N-甲基哌嗪，将残留的左旋氧氟沙星粗品，用氯仿和水将其溶解，经过酸、碱PH值调节，通过萃取、洗涤、浓缩等步骤。最后将浓缩得到的固体用甲醇重结晶，抽滤，母液浓缩后再次结晶，合并固体，得到左旋氧氟沙星成品3.43 g，产率：95.6 %。化合物通过测定熔点，高分辨质谱测定分子量，以及核磁共振氢谱确证产物与实施例1得到的产品相同，为左旋氧氟沙星成品。

实施例6

分别称取3 g原料S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯、4.5 g水、4.5 g N-甲基哌嗪和 0.28 g（51.5%）氢氧化钾，在60 ℃ 保温反应，并在反应过程中除去反应生成的醇，反应进行约6小时。升温至回流反应约16小时。待N-甲基哌嗪取代完全，减压回收N-甲基哌嗪。将残留的左旋氧氟沙星粗品，用氯仿和水将其溶解，经过酸、碱pH值调节，通过萃取、洗涤、浓缩等步骤。最后将浓缩得到的固体用甲醇重结晶，抽滤，母液浓缩经硅胶柱分离（流动相甲醇：二氯甲烷=1:8），，合并固体，得到左旋氧氟沙星成品3.41 g，产率：95.1 %。化合物通过测定熔点，高分辨质谱测定分子量，以及核磁共振氢谱确证产物与实施例1得到的产品相同，为左旋氧氟沙星成品。

实施例7

分别称取3 g原料9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯、、4.5 g水、4.5 g N-甲基哌嗪和0.48g（64.4）氢氧化钾，在75℃ 保温反应，并在反应过程中除去反应生成的醇，反应进行约6小时。升温至回流反应约20小时。待N-甲基哌嗪取代完全，减压回收N-甲基哌嗪。将残留的左旋氧氟沙星粗品，用氯仿和水将其溶解，经过酸、碱pH值调节，通过萃取、洗涤、浓缩等步骤。最后将浓缩得到的固体用甲醇重结晶，抽滤，母液浓缩后经硅胶柱分离（流动相甲醇：二氯甲烷=1:8），合并固体，得到氧氟沙星成品3.35 g，产率：93.3 %。化合物通过高分辨质谱、熔点测定、核磁共振氢谱确证结构，采用高效液相色谱、滴定等分析产品质量。纯度为：99.5 %，mp:254 – 256 ℃（文献值：250 – 257℃）; ¹H NMR (500 MHz, CDCl3): δ 15.03 (brs, 1H), 8.64 (s, 1H), 7.69 (d, J = 12.5 Hz, 1H), 4.57 – 4.55 (m, 1H), 4.48 – 4.46 (m, 1H), 4.39 – 4.37 (m, 1H), 3.45 – 3.43 (m, 2H), 3.39 – 3.37 (m, 2H), 2.56 (s, 4H), 2.37 (s, 3H), 1.62 (d, J = 6.5 Hz, 3H).; HRMS ( ESI ): m/z calcd for (M+H⁺): 362.1511. Found: 362.1514。

实施例8

分别称取3 g原料9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯、3 g二甲亚砜、3 g水, 4.5 g N-甲基哌嗪和 0.44 g（81 %）氢氧化钾，在60 ℃ 保温反应，并在反应过程中除去反应生成的醇，反应进行约6小时。升温至回流反应约22小时。待N-甲基哌嗪取代完全，减压回收N-甲基哌嗪及溶剂。将残留的氧氟沙星粗品，用氯仿和水将其溶解，经过酸、碱pH值调节，通过萃取、洗涤、浓缩等步骤。最后将浓缩得到的固体用甲醇重结晶，抽滤，母液浓缩后重结晶，合并固体，得到氧氟沙星成品3.40 g，产率：94.8 %。化合物通过测定熔点，高分辨质谱测定分子量，以及核磁共振氢谱确证产物与实施例7得到的产品相同，为氧氟沙星成品。

实施例9

分别称取3 g原料9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯、4.5 g水、4.5 g N-甲基哌嗪和 0.22 g（81 %）氢氧化钾，在60 ℃ 保温反应，并在反应过程中除去反应生成的醇，反应进行约6小时。升温至回流反应至原料消失。待N-甲基哌嗪取代完全，减压回收N-甲基哌嗪。经过酸、碱pH值调节，通过萃取、洗涤、浓缩等步骤。最后将浓缩得到的固体用甲醇重结晶，抽滤，母液浓缩后经硅胶柱分离（流动相甲醇：二氯甲烷=1:8），合并固体，得到氧氟沙星成品3.44 g，产率：95.8 %。化合物通过测定熔点，高分辨质谱测定分子量，以及核磁共振氢谱确证产物与实施例7得到的产品相同，为氧氟沙星成品。

实施例 10

称取6 g S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯、4.5 g水、4.5 g N-甲基哌嗪和0.44 g氢氧化钾，在60 ℃ 保温反应 6小时后，升温至回流反应约16小时。减压回收N-甲基哌嗪。左旋氧氟沙星粗品用水溶解，调pH至6.0 – 7.5，抽滤、洗涤、浓缩步骤后重结晶，母液浓缩后C18柱分离得(S)-10-乙氧基-9-氟-3-甲基-7-氧-2,3-二氢-7H-[1,4] 苯并噁嗪[2,3,4-ij]喹啉-6-羧酸。¹H NMR (500 MHz, DMSO) δ 15.03 (s, 1H), 9.02 (s, 1H), 7.65 (dd, J = 10.8, 1.9 Hz, 1H), 4.97 (d, J = 6.3 Hz, 1H), 4.63 (d, J = 11.5 Hz, 1H), 4.43 (d, J = 11.3 Hz, 1H), 4.30 (q, J = 6.9 Hz, 2H), 2.51 (d, J = 1.5 Hz, 1H), 1.47 (d, J = 6.6 Hz, 3H), 1.34 (t, J = 7.0 Hz, 3H). 13C NMR (125 MHz, DMSO) δ 176.72, 176.70, 166.13, 155.11, 153.14, 146.49, 140.28, 140.24, 138.83, 138.70, 125.17, 120.85, 120.78, 107.24, 103.31, 103.13, 70.23, 70.21, 68.49, 55.15, 17.94 6, 15.50。HRMS ( ESI ): m/z calcd for (M+H⁺): 308.0929. Found: 308.0931。

实施例11

称取6 g 9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯、4.5 g水、4.5 g N-甲基哌嗪和 0.44 g氢氧化钾，在60 ℃ 保温反应 6小时后，升温至回流反应约16小时。减压回收N-甲基哌嗪。左旋氧氟沙星粗品用水溶解，调pH至6.0 – 7.5，抽滤、洗涤、浓缩步骤后重结晶，母液浓缩后C18柱分离得10-乙氧基-9-氟-3-甲基-7-氧-2,3-二氢-7H-[1,4] 苯并噁嗪[2,3,4-ij]喹啉-6-羧酸。¹H NMR (500 MHz, DMSO) δ 15.02 (s, 1H), 9.00 (s, 1H), 7.64 (dd, J = 10.8, 1.9 Hz, 1H), 4.96 (d, J = 6.3 Hz, 1H), 4.62 (d, J = 11.5 Hz, 1H), 4.41 (d, J = 11.3 Hz, 1H), 4.29 (q, J = 6.9 Hz, 2H), 1.45 (d, J = 6.6 Hz, 3H), 1.33 (t, J = 7.0 Hz, 3H)；13C NMR (125 MHz, DMSO) δ 177.00, 176.97, 166.41, 155.39, 153.42, 146.76, 140.55, 140.51, 139.10, 138.98, 125.45, 121.13, 121.06, 107.51, 103.58, 103.41, 70.51, 70.48, 68.77, 55.43, 18.21, 15.78. HRMS ( ESI ): m/z calcd for (M+H⁺): 308.0929. Found: 308.0930。

实施例 12   成品左氧氟沙星 HPLC分析方法：

色谱柱：Zorbax SB C18  4.6X250 mm 柱子

流动相：

流动相A:取醋酸铵4.0 g和高氯酸钠7.0 g，加水1300 mL使溶解，用磷酸调节pH值至2.2与乙腈比例85:15。

流动相B: 乙腈

梯度洗脱见表2：

检测波长：294 nm，238 nm

柱温：40 ℃

流速：1.0 ml/min

进样量：10 μL

溶液的配制：

系统适用性试验溶液：精密称取左氧氟沙星标准品或对应杂质对照品各15 mg于25 mL容量瓶中，加0.1 mol/L盐酸溶液溶解，然后定容至刻度，摇匀。作为储备液。供试品溶液：精密称取本工艺成品30 mg于25 mL容量瓶中，加0.1 mol/L盐酸溶液溶解，然后定容至刻度，摇匀，作为供试品溶液。

测定法：（参见图1、图2、图3）

系统适用性试验：取10 μL系统适用性试验溶液注入液相色谱仪，以294 nm为检测波长，记录色谱图，左氧氟沙星的保留时间约为15分钟。左氧氟沙星峰与特定杂质峰分离度应分别大于2.0。

供试品测定：取氧氟沙星或左氧氟沙星杂质以及对应杂质标准品液10 μL注入液相色谱仪，以294 nm为检测波长，调节检测灵敏度，使主成分色谱峰的峰高约为满量程的20 %。精密量取本工艺成品溶液10 μL，注入液相色谱仪，以294 nm和238 nm为检测波长，记录色谱图，如分析中出现特定杂质的保留峰即被视做本发明方法所得产品。

实施例 13   成品氧氟沙星 HPLC分析方法：

色谱柱：Zorbax SB C18  4.6X250 mm 柱子；

流动相：流动相A:醋酸铵高氯酸钠溶液（取醋酸铵4.0 g和高氯酸钠7.0 g，加水1300 mL使溶解，用磷酸调节pH值至2.2）-乙腈（85:15）。流动相B: 乙腈；

梯度洗脱见表3：

检测波长：294 nm，238 nm；柱温：40 ℃；流速：1.0 ml/min；进样量：10 μL；

溶液的配制：

系统适用性试验溶液：精密称取氧氟沙星标准品或对应杂质对照品各15 mg于25 mL容量瓶中，加0.1 mol/L盐酸溶液溶解，然后定容至刻度，摇匀。作为储备液。供试品溶液：精密称取本工艺成品30 mg于25 mL容量瓶中，加0.1mol/L盐酸溶液溶解，然后定容至刻度，摇匀，作为供试品溶液。

测定法：参见图4、图5、图6，系统适用性试验：取10 μL系统适用性试验溶液注入液相色谱仪，以294 nm为检测波长，记录色谱图，氧氟沙星的保留时间约为15分钟。氧氟沙星峰与特定杂质峰分离度应分别大于2.0。供试品测定：取标准品液10 μL注入液相色谱仪，以294 nm为检测波长，调节检测灵敏度，使主成分色谱峰的峰高约为满量程的20 %。精密量取本工艺成品溶液10 μL，注入液相色谱仪，以294 nm和238 nm为检测波长，记录色谱图，如分析中出现特定杂质的保留峰即被视做本工艺所得产品。

实施例14

称取S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯3.0 g在封闭乙醇溶剂体系内与两个当量的氢氧化钠80 ℃反应过夜，待反应结束，将反应体系倒入冰水中，调pH到7.0，析出大量固体，抽滤的固体用乙醇重结晶得白色固体即为(S)-10-乙氧基-9-氟-3-甲基-7-氧-2,3-二氢-7H-[1,4] 苯并噁嗪[2,3,4-ij]喹啉-6-羧酸。¹H NMR (500 MHz, DMSO) δ 15.03 (s, 1H), 9.02 (s, 1H), 7.65 (dd, J = 10.8, 1.9 Hz, 1H), 4.97 (d, J = 6.3 Hz, 1H), 4.63 (d, J = 11.5 Hz, 1H), 4.43 (d, J = 11.3 Hz, 1H), 4.30 (q, J = 6.9 Hz, 2H), 2.51 (d, J = 1.5 Hz, 1H), 1.47 (d, J = 6.6 Hz, 3H), 1.34 (t, J = 7.0 Hz, 3H). 13C NMR (125 MHz, DMSO) δ 176.72, 176.70, 166.13, 155.11, 153.14, 146.49, 140.28, 140.24, 138.83, 138.70, 125.17, 120.85, 120.78, 107.24, 103.31, 103.13, 70.23, 70.21, 68.49, 55.15, 17.94 6, 15.50.[M+H+]308.0508。

实施例15 

称取9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯3.0 g在封闭乙醇溶剂体系内与两个当量的氢氧化钠80℃反应过夜，待反应结束，将反应体系倒入冰水中，调pH到7.0，析出大量固体，抽滤的固体用乙醇重结晶得白色固体即为10-乙氧基-9-氟-3-甲基-7-氧-2,3-二氢-7H-[1,4] 苯并噁嗪[2,3,4-ij]喹啉-6-羧酸。¹H NMR (500 MHz, DMSO) δ 15.02 (s, 1H), 9.00 (s, 1H), 7.64 (dd, J = 10.8, 1.9 Hz, 1H), 4.96 (d, J = 6.3 Hz, 1H), 4.62 (d, J = 11.5 Hz, 1H), 4.41 (d, J = 11.3 Hz, 1H), 4.29 (q, J = 6.9 Hz, 2H), 1.45 (d, J = 6.6 Hz, 3H), 1.33 (t, J = 7.0 Hz, 3H)；13C NMR (125 MHz, DMSO) δ 177.00, 176.97, 166.41, 155.39, 153.42, 146.76, 140.55, 140.51, 139.10, 138.98, 125.45, 121.13, 121.06, 107.51, 103.58, 103.41, 70.51, 70.48, 68.77, 55.43, 18.21, 15.78.[M+H+]308.0509。

实施例16

分别称取3g 原料9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯,冰醋酸10 g,浓硫酸1克,投入三颈烧瓶，110 ℃条件下回流搅拌,保温6小时，搅拌冷却至室温，搅拌冷冻至0 ℃以下，静置5小时以上，过滤，大量水漂洗，得白色固体，烘干得氧氟羧酸2.62 g,收率96 %。 投2.62 g羧酸，10 g二甲亚砜，5 g N-甲基哌嗪至三颈烧瓶，90 ℃条件下搅拌反应6小时，减压回收至干，加水15 g,片碱0.5 g，搅拌溶解至澄清，过滤，母液调pH值至7，大量固体析出，过滤，得氧氟沙星粗品。把该粗品投入三颈烧瓶，再投入水1.5 g，冰醋酸0.8 g,搅拌溶解，过滤，母液调pH值至7，大量固体析出，过滤，得氧氟沙星粗品，把该粗品投入三颈烧瓶，再投入药用酒精10 g,搅拌回流2小时，冷却，过滤得固体，烘干得氧氟沙星精品2.76 g,收率80 %,两步合计收率77 %，HPLC分析图谱参见图7，分析方法参见实施例13。

实施例17

分别称取3 g原料S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯，冰醋酸10 g，浓硫酸1 g,投入三瓶烧瓶，110 ℃条件下回流搅拌,保温6小时，搅拌冷却至室温，搅拌冷冻至0 ℃以下，静置5小时以上，过滤，大量水漂洗，得白色固体，烘干，得左氟羧2.62g,收率96%。投2.62 g羧酸，10 g水，5 gN-甲基哌嗪及0.44 g氢氧化钠于三颈烧瓶。90 ℃条件下，搅拌反应结束，减压回收至干，加水10 g, 室温搅拌溶解，过滤，母液调PH值至7，大量氯仿萃取，回收氯仿至干，得左氟沙星粗品，加10 g 95 %药用酒精重结晶，过滤，母液浓缩后再结晶，得左氧氟沙星2.89 g, 两步收率合计80.5 %, HPLC分析图谱参见图8，分析方法参见实施例13。

实施例18

分别称取30 g原料S-9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯、40 g乙腈，20 g水和4.7 g氢氧化钠，在80 ℃ 保温反应，并在反应过程中除去反应生成的醇，反应进行约3小时。待水解完全，往三口反应瓶中再加入40 gN-甲基哌嗪，升温至回流反应约15小时。待N-甲基哌嗪取代完全，减压回收N-甲基哌嗪。将残留的左旋氧氟沙星粗品，用氯仿和水将其溶解，经过酸、碱pH值调节，通过萃取、洗涤、浓缩等步骤。最后将浓缩得到的固体用甲醇重结晶，抽滤，母液浓缩经柱分离，合并固体，得到左旋氧氟沙星成品34.5 g，产率：94.1 % （中国专利CN102850376）。

实施例19

分别称取30 g原料9,10-二氟-2,3-二氢-3-甲基-7-氧-7H-吡啶并[1,2,3-Δ]-[1,4]-苯并噁嗪-6-羧酸酯、30 g乙腈，30 g水和4.7 g氢氧化钠，在75 ℃ 保温反应，并在反应过程中除去反应生成的醇，反应进行约4小时。待水解完全，往三口反应瓶中再加入40 g N-甲基哌嗪，40 g DMSO,升温至回流反应约12小时。待N-甲基哌嗪取代完全，减压回收N-甲基哌嗪及DMSO。将残留的左旋氧氟沙星粗品，用氯仿和水将其溶解，经过酸、碱pH值调节，通过萃取、洗涤、浓缩等步骤。最后将浓缩得到的固体用甲醇重结晶，抽滤，母液浓缩经柱分离，合并固体，得到左旋氧氟沙星成品33.4 g，产率：91 % （中国专利CN102850376）。

本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，对本发明及其中的实施例做各种补充或修改或采用类似方式替代，这些等价形式均落于本申请权利要求书所定义的范围。此外在本发明提及的所有专利、文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考。