張滿滿,束長月,曹智敏
(南京威爾藥業(yè)股份有限公司,江蘇南京 210042)
異山梨醇(Isosorbide),分子式為 C6H10O4,熔點56~62℃,大氣壓下的沸點為372.1℃,閃點為178.8℃[1]。異山梨醇在食品、化妝品、聚合物及醫(yī)藥等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[2]。工業(yè)上,異山梨醇是制備Tween類藥用輔料的重要中間體[3]。藥劑方面,異山梨醇是一種口服脫水利尿藥,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于臨床[4]。異山梨醇合成需要兩次脫水反應(yīng),且脫水反應(yīng)溫度高、時間長,導致副產(chǎn)物多且不易分離,嚴重影響異山梨醇的應(yīng)用[4]。
異山梨醇的提純方法主要有蒸餾和結(jié)晶法[5],蒸餾法一般是對粗品進行粗蒸餾,要想得到藥用級要求的產(chǎn)品還需要進一步結(jié)晶提純[6]。這樣則導致產(chǎn)品收率低,引入其他雜質(zhì)的風險提高。
我司生產(chǎn)的異山梨醇產(chǎn)品中含有一種液相色譜顯示在保留時間為17-18min的雜質(zhì),含量為0.5%左右,嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量,增加工藝風險。本文通過減壓精餾、結(jié)晶等手段對異山梨醇進行提純,并通過液質(zhì)聯(lián)用對該特征雜質(zhì)進行初步分析。
異山梨醇,南京威爾藥業(yè);丙酮、乙酸乙酯,南京化學試劑廠。
1.2.1 蒸餾提純實驗
稱取170g異山梨醇,加入到三口瓶中;搭好精餾裝置;打開油泵抽真空,同時升溫攪拌,保持真空度在-0.095MPa以上,釜內(nèi)溫度在175~180℃進行精餾,切除不同餾分,考察餾分切除量對未知雜質(zhì)的影響。
1.2.2 結(jié)晶法除雜質(zhì)
1.2.2.1 丙酮結(jié)晶
分別取三份批號為20181203的異山梨醇5g(17~18min的雜質(zhì)含量為0.47%),分別加1mL、5mL、10mL丙酮,50℃下加熱溶解,冷卻至-5℃左右出現(xiàn)結(jié)晶,抽濾,50℃真空干燥5h。
1.2.2.2 乙酸乙酯結(jié)晶
分別取三份批號為20181203的異山梨醇5g,加1mL、5mL、10mL乙酸乙酯,加熱70℃溶解,冷卻至-15℃左右出現(xiàn)結(jié)晶,抽濾,50℃真空干燥5h。
第一至第四餾分質(zhì)量分數(shù)(%)分別為9.35/18.36/28.4/31,17~18min的雜質(zhì)含量(%)分別為1.02/0.72/0.48/未檢出。由此可知,通過減壓精餾,去除約30%的前餾分,可以將該未知雜質(zhì)去除。
丙酮結(jié)晶實驗中,丙酮(mL)∶異山梨醇(g)分別為1∶5/1∶1/2∶1時,17~18min雜質(zhì)(%)為0.30/未檢出/未檢出,含量(%)為99.41/99.80/99.85,收率(%)為76/50/32。由此可知,用丙酮重結(jié)晶可以將此雜質(zhì)去除,當丙酮(mL)與異山梨醇(g)比值為1:1時,雜質(zhì)可除去,且收率較高。
乙酸乙酯結(jié)晶實驗中,乙酸乙酯(mL)∶異山梨醇(g)分別為1∶5/1∶1/2∶1時,17~18min雜質(zhì)(%)為0.28/未檢出/未檢出,含量(%)為99.56/99.87/99.93,收率(%)為87/72/57。由此可知,用丙酮重結(jié)晶可以將此雜質(zhì)去除,當乙酸乙酯(mL)與異山梨醇(g)比值為1∶1時,雜質(zhì)可除去,且收率較高,可達到72%。
異山梨醇,南京威爾藥業(yè);液質(zhì)聯(lián)用(SR-3000),賽默飛。
精密稱取異山梨醇約0.4g,置20mL量瓶中,用水溶解并稀釋至刻度,加少量堿,搖勻。
色譜條件:色譜柱為賽分Carbomix Ca-NP 10:8%(7.8×300mm,10μm或分離度相當?shù)纳V柱)。柱溫55℃。流動相水。流速0.6mL/min。電離方式為大氣壓化學電離(APCI)。離子為負離子
以異山梨醇產(chǎn)品(批號20181203),進行液質(zhì)聯(lián)用檢測,結(jié)果顯示該雜質(zhì)分子量為146,與異山梨醇分子量相同。根據(jù)有文獻[7]報道異山梨醇產(chǎn)品的液相色譜圖,異甘露醇相對異山梨醇的保留時間大約1.14左右。
綜上所述,可以初步判斷在液相色譜檢測中17~18min處的雜質(zhì)為異山梨醇的異構(gòu)體(異甘露醇)。催化劑存在下,220℃下加熱2h,異山梨醇即可異構(gòu)化成異艾杜醇和異甘露醇,反應(yīng)達到平衡時異山梨醇含量為35.5%,異艾杜醇含量為58.9%,異甘露醇含量為5.7%[8]。說明異山梨醇在溫度達到220℃以上時會發(fā)生異構(gòu)化。因此,在異山梨醇生產(chǎn)過程中為了避免此副反應(yīng)的發(fā)生,需要縮短高溫反應(yīng)時間或降低反應(yīng)溫度。
1)減壓精餾過程中,17~18min雜質(zhì)比較容易蒸出,控制前餾分的切取量可以控制產(chǎn)品中該雜質(zhì)的殘留。當前餾分切除量為30%時,該雜質(zhì)基本可以去除;通過丙酮結(jié)晶和乙酸乙酯結(jié)晶的方法均能將該雜質(zhì)從產(chǎn)物中完全分離,用乙酸乙酯結(jié)晶收率和含量相對較高。
2)通過液質(zhì)聯(lián)用檢測,17~18min雜質(zhì)的分子量為146,液相相對保留時間1.14,經(jīng)與文獻報道內(nèi)容相比較,可以初步判斷該物質(zhì)為異山梨醇的同分異構(gòu)體;當異山梨醇生產(chǎn)過程中溫度超過220℃時,異山梨醇會發(fā)生異構(gòu)化副反應(yīng)。因此,異山梨醇生產(chǎn)過程需要盡量降低反應(yīng)溫度和縮短反應(yīng)時間。