彭海燕，蔡潤發(fā)，廖祝元，曾繁榮，范衛(wèi)永

(江西青峰藥業(yè)有限公司技術(shù)中心，江西 贛州 341000)

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·有機藥物化學(xué)·

拉科酰胺中脲類化合物雜質(zhì)的合成及結(jié)構(gòu)鑒定*

彭海燕，蔡潤發(fā)，廖祝元，曾繁榮，范衛(wèi)永?

(江西青峰藥業(yè)有限公司技術(shù)中心，江西 贛州 341000)

以N-Boc-D-絲氨酸為起始原料，合成了拉科酰胺原料藥生產(chǎn)中可能產(chǎn)生的兩種脲類化合物雜質(zhì)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR和13C NMR譜及MS確證；討論了兩種雜質(zhì)可能的產(chǎn)生途徑，并提出了減少和避免雜質(zhì)產(chǎn)生的方法.

拉科酰胺；雜質(zhì)；化學(xué)合成；脲類化合物

拉科酰胺[1-4](1acosamide)化學(xué)名為(R)-2-乙酰氨基-N-芐基-3-甲氧基丙酰胺，是由比利時優(yōu)時比公司(UCB Pharma)的子公司施瓦茨法姆制藥公司(Schwarz Pharma)開發(fā)的一種新型N-甲基-D-天門冬氨酸(NMDA)受體甘氨酸位點結(jié)合拮抗劑，分別于2008年8月、9月和10月由歐盟、德國與英國和美國FDA批準(zhǔn)上市，商品名為Vimpat.臨床上主要用于有一定攻擊性的癲癇患者治療的輔助療法.

圖1 雜質(zhì)G 圖2 雜質(zhì)H

圖3 拉科酰胺雜質(zhì)G、雜質(zhì)H的合成路線

在對原料藥拉科酰胺進行HPLC分析中，采用面積歸一化法，檢測波長為258 nm,發(fā)現(xiàn)兩種雜質(zhì)G(圖1)和H(圖2)，其保留時間分別為25 min和26 min.經(jīng)過1H NMR和13C NMR譜及質(zhì)譜分析確定了其結(jié)構(gòu).為制定拉科酰胺質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，有效控制產(chǎn)品質(zhì)量，同時驗證雜質(zhì)可能形成的原因，本實驗設(shè)計雜質(zhì)G和H的合成路線(圖3)，以N-Boc-D-絲氨酸為起始原料，經(jīng)羥基保護[5-6]、酰胺化[7]、脫Boc[8]、脲[9-10]形成反應(yīng)分別得到雜質(zhì)G和H.并討論了兩種雜質(zhì)的產(chǎn)生原因，以便今后生產(chǎn)中能有效控制.

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

HP1100 高效液相色譜儀(美國安捷倫公司)；Agilent 6210質(zhì)譜儀；1H NMR和13C NMR用Bruker-400M型超導(dǎo)核磁共振儀測定(TMS為內(nèi)標(biāo))；試劑均為市售分析純.

1.2 雜質(zhì)G的合成

1.2.1 中間體C的合成：

將30.0 g N-Boc-D-絲氨酸溶解在250 m的LDMF中，將內(nèi)溫控制在-15 ℃，分批加入3.6 g NaH.加完后在-15 ℃攪拌反應(yīng)1.0 h；控制內(nèi)溫在-15 ℃滴加30.0 g硫酸二甲酯，滴加完畢，在-15 ℃先保溫反應(yīng)1 h后，再升溫到5 ℃反應(yīng)3 h；將反應(yīng)混合液慢慢加入到300 g冰水，加完后用150 mL甲苯萃取，水相中分批加入210.0 g 檸檬酸固體，用3×150 mL二氯甲烷萃取，合并有機相.依次用150 mL水、150 mL飽和食鹽水洗滌，有機相用無水硫酸鈉干燥，過濾，濾液濃縮至干，得29.1 g中間體A.

將上述29.1 g中間體A、150 mL二氯甲烷加入反應(yīng)瓶中，將內(nèi)溫控制在-15 ℃，滴加18.0 g氯甲酸異丁酯，滴畢，在-15 ℃保溫反應(yīng)10 min，控制內(nèi)溫在-15 ℃滴加17.4 g N-甲基嗎啉，滴畢，在-15 ℃保溫反應(yīng)1 h，控制內(nèi)溫在-15 ℃，分次加入16.5 g芐胺，加畢，升溫到10 ℃反應(yīng)3 h；TLC監(jiān)測反應(yīng)完全.反應(yīng)液依次用100 mL水、60 mL 1M HCl、60 mL飽和NaHCO3溶液洗滌、60 mL水洗滌，無水硫酸鈉干燥14 h.過濾，濃縮得油狀物27.3 g中間體B.

將27.3 g中間體B和100 mL二氯甲烷加入反應(yīng)瓶中，室溫下加入33 mL三氟乙酸，攪拌反應(yīng)2 h，TLC監(jiān)測反應(yīng)完全.反應(yīng)液減壓濃縮至干，加入150 mL乙酸乙酯后，用飽和NaHCO3洗滌至PH=7～8，無水硫酸鈉干燥.過濾，濃縮得油狀物9.6 g中間體C.

1.2.2 中間體F的合成：

將10.0 g N-Boc-D-絲氨酸溶解在50 mL吡啶中，加入10.0 g乙酸酐.加完后115 ℃攪拌反應(yīng)8 h；減壓濃縮除去吡啶，濃縮物加入100 mL二氯甲烷，依次用50 mL檸檬酸飽和溶液、用50 mL水、50 mL飽和食鹽水洗滌，有機相用無水硫酸鈉干燥，過濾，濾液濃縮至干，得11.8 g中間體D.

將上述11.8 g中間體D和50 mL二氯甲烷加入反應(yīng)瓶中，將內(nèi)溫控制在-15 ℃，滴加6.0 g氯甲酸異丁酯，滴畢，在-15 ℃保溫反應(yīng)10 min，控制內(nèi)溫在-15 ℃滴加5.8 g N-甲基嗎啉，滴畢，在-15 ℃保溫反應(yīng)1 h，控制內(nèi)溫在-15 ℃，分次加入5.5 g芐胺，加畢，升溫到10 ℃反應(yīng)3 h；TLC監(jiān)測反應(yīng)完全.反應(yīng)液依次用30 mL水、20 mL 1M HCl、20 mL飽和NaHCO3溶液洗滌、30 mL水洗滌，無水硫酸鈉干燥14 h.過濾，濃縮得油狀物9.5 g中間體E.

將9.5 g中間體E、30 mL二氯甲烷加入反應(yīng)瓶中，室溫下加入11 mL三氟乙酸，攪拌反應(yīng)2 h，TLC監(jiān)測反應(yīng)完全.反應(yīng)液減壓濃縮至干，加入50 mL乙酸乙酯后，用飽和NaHCO3洗滌至PH=7～8，無水硫酸鈉干燥.過濾，濃縮得油狀物3.4 g中間體F.

1.2.3 目標(biāo)化合物雜質(zhì)G的合成：

100 mL高壓反應(yīng)釜中，依次加入2.5 g中間體C、2.5 g中間體F、8 mL 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽和0.25 g氫氧化銫，密封后，導(dǎo)入50 atm的二氧化碳，攪拌，加熱至160 ℃反應(yīng)5 h，停止反應(yīng)，體系降至室溫后，加入30 mL飽和氯化銨溶液和50 mL乙酸乙酯，萃取分層，有機層用30 mL水洗滌，無水硫酸鈉干燥.過濾，濃縮得油狀物1.7 g.過柱分離得160 mg白色固體雜質(zhì)G(展開劑：二氯甲烷/甲醇=10/1，Rf為0.7)，經(jīng)HPLC分析雜質(zhì)G的純度為99.7%.ESI-MS(m/z)：493[M+Na]+.1H-NMR(CDCl3)δ：8.43(S，1H，NH1COCHCH2OAC)，8.05(S，1H，NH1COCHCH2OCH3)，7.09(S，2H，2NH1CH2Ph)，7.20-7.32(m，10H，ArH)，4.57(t，1H，CHCH2OAC)，4.34(m，2H，CH2OAC)，4.25(t，1H，CHCH2OCH3)，4.12(m，2H，CH2OCH3)，3.52(m，4H，2CH2Ph)，3.25(m，3H，OCH3)，1.87(S，3H，COCH3)；13C-NMR (CDCl3, 400MHz) δ：174.02，174.62，175.19，143.70，143.67，133.16，133.15，131.83，131.81，131.69，76.69，68.90，63.11，59.39，57.07，47.00，27.25.

1.3 雜質(zhì)H的合成

高壓反應(yīng)釜中，依次加入5.0 g中間體C、8 mL 1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽和0.25 g氫氧化銫，密封后，導(dǎo)入50 atm的二氧化碳，攪拌，加熱至160 ℃反應(yīng)5 h，停止反應(yīng)，體系降至室溫后，加入30 mL飽和氯化銨溶液和50 mL乙酸乙酯，萃取分層，有機層用30 mL水洗滌，無水硫酸鈉干燥.過濾，濃縮得油狀物1.7 g.過柱分離得160 mg雜質(zhì)H(展開劑：二氯甲烷/甲醇=3/1，Rf為0.3)，經(jīng)HPLC分析雜質(zhì)G的純度為99.7%.(展開劑：展開劑：二氯甲烷/甲醇=5/1，Rf為0.3)ESI-MS(m/z)：443[M+H]+.1H-NMR(CDCl3)δ：8.31(t，2H，2NHCH2Ph)，7.20-7.32(m，10H，2ArH)，6.54(d，2H，NHCONH)，4.55(m，4H，2PhCH2)，3.41-4.36(m，4H，CH2OCH3)，3.24(m，6H，2OCH3)；13C-NMR (CDCl3, 400MHz) δ：170.61，157.04，139.39，128.23，127.04，126.71，73.02，58.36，53.36，42.14.

2 結(jié)果與討論

雜質(zhì)G和H屬脲類化合物，分析拉科酰胺合成工藝，雜質(zhì)G產(chǎn)生的可能原因：中間體(R)-N-芐基-2-((叔丁氧基)羰基氨基)-3-甲氧基丙酰胺在脫Boc時，同時有一部分羥基的甲基保護在氯化氫氣體作用下也失去甲基保護，進而在后步反應(yīng)中羥基也發(fā)生了乙?；磻?yīng)，在用碳酸氫鈉后處理時產(chǎn)生的二氧化碳作用下與未失去甲基保護的中間體反應(yīng)導(dǎo)致.雜質(zhì)H可能原因：中間體(R)-N-芐基-2-((叔丁氧基)羰基氨基)-3-甲氧基丙酰胺在脫Boc保護后，在用碳酸氫鈉后處理時產(chǎn)生的二氧化碳作用下反應(yīng)導(dǎo)致.故脫Boc后處理時，用碳酸氫鈉飽和溶液洗滌時減少洗滌時間或使用氫氧化鈉替代碳酸氫鈉，可減少和避免雜質(zhì)G的產(chǎn)生；故乙?；磻?yīng)后處理時，用碳酸氫鈉飽和溶液洗滌時減少洗滌時間或使用氫氧化鈉替代碳酸氫鈉，可減少和避免雜質(zhì)H的產(chǎn)生.

以N-Boc-D-絲氨酸為起始原料，經(jīng)羥基保護、酰胺化、脫Boc、脲形成反應(yīng)分別得到雜質(zhì)G和H.并用1H NMR和13C NMR譜及MS進行了結(jié)構(gòu)確證.同時驗證了雜質(zhì)G和H在原料藥拉科酰胺生產(chǎn)中可能產(chǎn)生的原因, 以便今后生產(chǎn)中能有效控制產(chǎn)生，提高藥品質(zhì)量.

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Synthesis and Structure Identification of Impurities in Urea Compounds of Lacosamide

PENG Haiyan, CAI Runfa, LIAO Zhuyuan, ZENG Fanyong, FAN Weiyong

(TechnicalCenter,JiangxiQingfengPharmaceuticalCo.Ltd,Ganzhou341000,China)

Two impurities of urea compounds formation probably in lacosamide API production were synthesized, using N-Boc-D-serine as starting material,its structure was confirmed by1H NMR,13C NMR and MS. The possible ways of generatingtwo kinds of impurities are discussed. Methods to reduce and avoid the generation of impurities are proposed.

lacosamide; impurity; chemical synthesis; urea compounds

2016-08-24

10.13698/j.cnki.cn36-1346/c.2016.06.016

彭海燕(1982-)，女，江西贛州人，江西青峰藥業(yè)有限公司工程師，研究方向：有機藥物合成.

? 通訊作者：范衛(wèi)永(1980-)，男，河北邢臺人，江西青峰藥業(yè)有限公司工程師，有機化學(xué)碩士，研究方向：有機藥物合成.

http://www.cnki.net/kcms/detail/36.1037.C.20161209.1521.044.html

R914

A

1004-8332(2016)06-0069-03