羅海榮, 顧榮領(lǐng), 王 蓉

(1. 銅仁學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院，貴州 銅仁 554300; 2. 浙江海正藥業(yè)股份有限公司，浙江 臺州 318000)

·制藥技術(shù)·

利伐沙班關(guān)鍵雜質(zhì)的合成

羅海榮1*, 顧榮領(lǐng)2, 王 蓉1

(1. 銅仁學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院，貴州 銅仁 554300; 2. 浙江海正藥業(yè)股份有限公司，浙江 臺州 318000)

以對溴硝基苯為原料，經(jīng)偶聯(lián)、胺基保護、親核取代、硝基還原、環(huán)氧開環(huán)、環(huán)合、脫保護和胺基?；磻?yīng)合成了利伐沙班的二胺雜質(zhì)——5-氯-N-【【(5S)-2-氧代-3-{4-[5-氯-噻吩-2-甲酸-N-(2-甲基氨基甲酰基甲氧基乙基)酰胺基]苯基}-1,3-噁唑烷-5-基】甲基】-2-噻吩甲酰胺，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR,13C NMR, DEPT135°,1H-1HCOSY, HSQC, HMBC和MS(ESI)確證。

對溴硝基苯; 利伐沙班; 關(guān)鍵雜質(zhì); 二胺; 合成

利伐沙班(Rivaroxaban)[1]，化學(xué)名為5-氯-N-【{(5S)-2-氧代-3-[4-(3-氧代-4-嗎啉基)苯基]-1,3-噁唑烷-5-基}甲基】-2-噻吩甲酰胺(1, Chart 1)，是由拜耳和強生公司共同研發(fā)的一種高效FXa抑制劑，主要用于進行擇期髖關(guān)節(jié)或膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)的成年患者。1對預(yù)防靜脈血栓形成有良好的功效[2]。2008年，1在加拿大和歐盟獲得批準(zhǔn)上市，商品名為Xarelto[3]。與傳統(tǒng)的抗凝藥相比，1的服用方法簡單，選擇性高，可直接抑制Xa因子，是一種具有較好應(yīng)用前景的新型抗凝藥物[4]。

為控制1的質(zhì)量，蔡正艷等[5]根據(jù)1的結(jié)構(gòu)特征和合成工藝，合成了8種相關(guān)化合物。Mangion等[6]闡述了1的兩種可能雜質(zhì)的合成方法。李維思等[7]合成了1的對映異構(gòu)體雜質(zhì)。為了進一步控制1的原料藥中的相關(guān)雜質(zhì)，保證藥物質(zhì)量，本文參考藥品雜質(zhì)分析指導(dǎo)原則[8]和1的進口注冊標(biāo)準(zhǔn)[9]，合成了1進口注冊標(biāo)準(zhǔn)中的一種相關(guān)物質(zhì)(二胺雜質(zhì))：5-氯-N-【【(5S)-2-氧代-3-{4-[5-氯-噻吩-2-甲酸-N-(2-甲基氨基甲?；籽趸一?酰胺基]苯基}-1,3-噁唑烷-5-基】甲基】-2-噻吩甲酰胺(A)。

Scheme 1

Scheme 2

Chart 1

A與1的結(jié)構(gòu)相似，其可能的合成方法如Scheme 1所示。1的合成過程[10]涉及2的氨解反應(yīng)，主要產(chǎn)物為3，該氨解反應(yīng)同時可能有少部分甲胺對2的嗎啉酮基進行氨解開環(huán)得到4，所得化合物繼續(xù)參與后續(xù)反應(yīng)生成A。鄭繼宇等[11]報道了A的合成方法，以1為原料，經(jīng)多步反應(yīng)合成了A，但該專利并未對A的結(jié)構(gòu)進行確證。馮汝潔等[12]以叔丁基-4-氨基苯胺甲酸酯和(S)-N-環(huán)氧丙基鄰苯二甲酰亞胺為原料，經(jīng)8步反應(yīng)合成了A。該專利只公布了1H NMR數(shù)據(jù)。

本文以對溴硝基苯(6)為原料，與2-氨基乙醇(7)縮合后經(jīng)氨基保護得化合物(8)；8與2-氯-N-甲基乙酰胺(9)縮合后經(jīng)鈀碳氫化還原硝基得化合物(10);10與(S)-N-環(huán)氧丙基鄰苯二甲酰亞胺(11)縮合，再在羰基二咪唑作用下環(huán)合，然后經(jīng)鹽酸脫胺基保護得到鹽酸鹽(4);4與5-氯-2-酰氯噻吩(5)反應(yīng)合成了A(Scheme 2)。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

Perkin-Elmer-314型自動旋光儀；Bruker Avance 400 MHz型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo))；Agilent 1260 LC-6540 Q-TOF MS型質(zhì)譜儀；Agilent 1260型[HPLC歸一法，Merck RP-18色譜柱(4.0 mm×55 mm, 3 μm)；流動相A：0.01 mol·L-1磷酸溶液/乙腈=92/8,V/V，流動相B：0.01 mol·L-1磷酸溶液/乙腈=51/49,V/V；檢測波長：250 nm；柱溫：45 ℃；流速：1.0 mL·min-1]。

所用試劑均為分析純或化學(xué)純。

1.2 合成

(1)8的合成

在三頸燒瓶中依次加入對溴硝基苯5 g(24.7 mmol)，乙醇胺20 mL(334 mmol)和碘化亞銅0.5 g(2.6 mmol)，攪拌下于120 ℃(浴溫)反應(yīng)2 h。冷卻至室溫，倒入冰水(100 mL)中，析出黃色片狀結(jié)晶，劇烈攪拌，析晶完全后抽濾，用乙酸乙酯重結(jié)晶得淡黃色片狀晶體M 4.0 g(22.0 mmol)[13]。將M 4.0 g，二碳酸二叔丁酯(Boc2O)7.2 g(32.9 mmol)，四氫呋喃40 mL和三乙胺4.4 g(43.9 mmol)加入單口燒瓶中，攪拌下于室溫反應(yīng)10 h。旋蒸除溶，殘余物經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑：A=石油醚/乙酸乙酯=15/1,V/V)純化得無色液體85.9 g，收率85%;1H NMRδ: 1.44[s, 9H, OC(CH3)3], 3.32(t, 2H, CH2), 3.80(m, 2H, CH2), 4.01(brs, 1H, OH), 6.82(d,J=9.3 Hz, 2H, ArH), 8.18(d,J=9.3 Hz, 2H, ArH)。

(2)10的合成

在三頸燒瓶中依次加入85.5 g(19.5 mmol),乙腈25 mL，碳酸鉀4.1 g(30.0 mmol)和92.3 g(21.5 mmol)，攪拌下于80 ℃(浴溫)反應(yīng)5 h(TLC檢測)。冷卻至室溫，倒入冰水(100 mL)中，用乙酸乙酯(2×25 mL)萃取，合并有機相，用無水硫酸鈉干燥，過濾，濾液經(jīng)減壓濃縮，所得殘余物用甲醇(30 mL)溶解，加入鈀碳0.2 g，氫氣氛圍下于0 ℃反應(yīng)3 h(TLC檢測)。濾除鈀碳，濾液濃縮，殘余物經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑：A=3/1)純化得無色液體104.7 g,收率75%, m.p.108～110 ℃。

(3)4的合成

(4)A的合成

2 結(jié)果與討論

2.1 表征

表1和表2為A的結(jié)構(gòu)表征結(jié)果。由表1和表2可見，A的結(jié)構(gòu)與文獻[12]報道基本一致。

2.2 合成

(1)8的合成

合成8時，參考了文獻[10]方法，即采用對溴硝基苯和乙醇胺在CuI作用下合成2-(4-硝基苯基胺基)乙醇。表3為反應(yīng)溫度對反應(yīng)的影響。由表3可見，反應(yīng)溫度由80 ℃升至120 ℃，可以有效縮短反應(yīng)時間。合成的黃色晶體產(chǎn)物蒸除溶劑后，不需重結(jié)晶，可直接進行胺基保護反應(yīng)，不會對收率產(chǎn)生不良影響。

表1 1H NMR和相關(guān)性解析結(jié)果Table 3 1H NMR and correlation analysis result

表2 13C NMR和相關(guān)性解析結(jié)果Table 2 13C NMR and correlation analysis result

表3 反應(yīng)溫度對反應(yīng)的影響Table 3 Effect of temperature on the reaction

aTLC監(jiān)控;b摩爾收率。

表4 鈀碳加氫溫度對反應(yīng)的影響Table 4 Effect of Pd-C/H2 temperature on the reaction

aTLC監(jiān)控;b摩爾收率。

(2)10的合成

8先在碳酸鉀的作用下與9發(fā)生氧烷基化反應(yīng)，再經(jīng)鈀碳氫化還原硝基得化合物10。我們研究了鈀碳還原反應(yīng)溫度對10收率的影響，結(jié)果見表4。由表4可見，反應(yīng)溫度為0～5 ℃時，收率最高(95%)。其可能原因為：冷卻后的氫氣與反應(yīng)底物接觸較為充分。

(3)4的合成

合成4時，我們采用甲胺脫胺基保護，收率偏低。采用鹽酸可以同時脫除伯胺和腫胺的保護，而且產(chǎn)物成鹽析出，免去了柱層析純化的步驟。

合成了5-氯-N-{{(5S)-2-氧代-3-{4-[5-氯-噻吩-2-甲酸-N-(2-甲基氨基甲?；籽趸一?酰胺基]苯基}-1,3-噁唑烷-5-基}甲基}-2-噻吩甲酰胺(A)，并確證了其結(jié)構(gòu)。A的合成對利伐沙班的生產(chǎn)、貯存和檢驗均有一定的實際意義。

[1] ROEHRIG S, STRAUB A, POHLMANN J,etal. Discovery of the novel antithrombotic agent 5-chloro-N-({(5S)-2-oxo-3-[4-(3-oxomorpholin-4-yl)phenyl]-1,3-oxazolidin-5-ylmethyl)thiophene-2-carboxamide(BAY 59-7939):An oral,direct factor Xa inhibitor[J].J Med Chem,2005,48(19):5900-5908.

[2] THOMAS T F, GANETSKY V, SPINLER S A. Rivaroxaban:An oral factor Xa inhibitor[J].Clin Ther,2013,35(1):4-27.

[3] 利伐沙班在加拿大和歐盟獲得上市批準(zhǔn)[J].中國醫(yī)藥導(dǎo)刊,2008,(7):1061-1061.

[4] 田國祥,魏萬林,張靈,等. 后華法林時代口服抗凝新秀:達比加群、利伐沙班、阿哌沙班[J].中國循證心血管醫(yī)學(xué)雜志,2011,12(3):403-406.

[5] 蔡正艷,溫穎玲,張順利,等. 利伐沙班有關(guān)物質(zhì)的合成及結(jié)構(gòu)確定[J].中國醫(yī)藥工業(yè)雜志,2014,45(4):303-307.

[6] MANGION B, DURAN L E. Process for determining the suitability for distribution of a batch of a thiophene-2-carboxamide derivative:WO 2012035057A[P].2012.

[7] 李維思,徐強,王華,等. 利伐沙班異構(gòu)體雜質(zhì)的合成[J].山東化工,2016,45(10):34-36.

[8] 國家藥典委員會. 中華人民共和國藥典:二部[M].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2010:204-205.

[9] 國家食品藥品監(jiān)督管理局. 利伐沙班片進口注冊標(biāo)準(zhǔn)JX20080077[S].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2009.

[10] 袁靜,黃長江,張俊偉,等. 利伐沙班的合成[J].中國新藥雜志,2010,19(23):2185-2187.

[11] 鄭繼宇,孫長山,孫鐵民,等. 一種利伐沙班相關(guān)物質(zhì)二胺的合成方法:CN 104844588A[P].2015.

[12] 馮汝潔,施涯鄰,吳毅武,等. 一種利伐沙班的有關(guān)物質(zhì)f、g的合成方法:CN 104892593A[P].2015.

[13] 羅玲艷,申東升,周宗洲,等. 4-(4-氨基苯基)-3-嗎啉酮的合成[J].中國醫(yī)藥工業(yè)雜志,2011,42(2):93-95.

SynthesisofTheKeyImpurityofRivaroxaban

LUO Hai-rong1*, GU Rong-lin2, WANG Rong1

(1. School of Material and Chemical Engineering, Tongren University, Tongren 554300, China; 2. Zhejiang Hisunpharm Co., Ltd., Taizhou 318000, China)

The key diamine impurity of Rivaroxaban, 5-chloro-N-{{(5S)-2-oxo-3-{4-[5-chloro-thiophene-2-carboxylic acid-N-(2-methylcarbamoxylmethoxyethyl)-amide]phenyl}-1,3-oxazolidin-5-yl}methyl}-thiophene-2-carboxamide, was synthesized from 4-nitrobromobenzeneviathe reaction of coupling, amino group protection, nucleophilic substitution, nitro reduction, epoxy ring opening, cyclization, deprotection and amine acylation. The structure was confirmed by1H NMR,13C NMR, DEPT135°,1H-1HCOSY, HSQC, HMBC and MS(ESI).

4-nitrobromobenzene; Rivaroxaban; key impurity; diamine; synthesis

2017-04-25;

2017-09-20

貴州省科技合作計劃項目(黔科合LH字[2016] 7309號); 銅仁學(xué)院博士科研啟動基金(trxyDH1605)

羅海榮(1976-)，男，漢族，江西宜春人，副教授，主要從事藥物合成工藝的研究。 E-mail: luohair@163.com

O621.3; R914.5

A

10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2017.12.17096