于立國, 孫光祥, 王 兵, 朱怡君
(上海醫(yī)藥集團 常州制藥廠有限公司,常州 213018)
馬來酸依那普利(Enalapril,1),化學(xué)名為N-[(S)-1-乙氧羰基-3-苯丙基]-L-丙氨酰-L-脯氨酸順丁烯二酸鹽,是由默克公司研制開發(fā)的第二代血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACEI)抑制劑[1],1985年美國FDA批準(zhǔn)上市,臨床上用于治療高血壓和充血性心力衰竭,由于其降壓效果確切,副作用小,長期用藥不產(chǎn)生耐受性,其已被用作一線降壓藥而廣泛應(yīng)用[2]。
馬來酸依那普利的合成工藝[3-5]包括:3-苯甲酰丙烯酸乙酯和L-丙氨酸經(jīng)不對稱Miachel加成制得N-[(S)-1-乙氧羰基-3-氧代苯丙基]-L-丙氨酸,該化合物經(jīng)Pd/C還原得N-[(S)-1-乙氧羰基-3-苯丙基]-L-丙氨酸,再經(jīng)三光氣作用和L-脯氨酸縮合、成鹽(Scheme 1)。
化學(xué)藥物的雜質(zhì)[6]是指存在于化學(xué)藥物中的無治療作用或影響藥物穩(wěn)定性、療效,甚至對人體健康有害的物質(zhì)。因此雜質(zhì)合成研究在藥物質(zhì)量研究控制中占有重要地位,需對原料藥進(jìn)行全面的雜質(zhì)譜[7]研究和控制,本文在歐洲藥典10.0基礎(chǔ)上,結(jié)合馬來酸依那普利合成工藝和馬來酸依那普利片[8]穩(wěn)定性,對有關(guān)物質(zhì)B、C、D和H的來源進(jìn)行推測和合成研究,對馬來酸依那普利原料藥和制劑一致性評價具有指導(dǎo)意義。其中,雜質(zhì)B是合成馬來酸依那普利最直接起始物料,有可能殘留在成品中;雜質(zhì)C和D既是工藝副產(chǎn)物,亦是降解雜質(zhì),C主要是在堿性條件下酯基水解生成,酸性條件下分子內(nèi)脫水環(huán)合成雙酮雜質(zhì)D;雜質(zhì)H可能是起始物料2中含有環(huán)己基類似物或是在還原3時苯基還原成環(huán)己基,再一直衍生傳遞至成品形成,其結(jié)構(gòu)均經(jīng)1H NMR和MS(ESI)確證。
Scheme 1
YRT-3型熔點儀;Bruker-500 MHz型核磁共振儀(TMS為內(nèi)標(biāo)); SPD-20AD型高效液相色譜儀;Q-TOF型質(zhì)譜儀。
1,常州制藥廠有限公司;其余所用試劑均為分析純。
(1)N- [(S) -1-乙氧羰基-3-苯丙基]-L-丙氨酸(B)的合成
在250 mL單口瓶中加入L-丙氨酸4.45 g(50 mmol, 1.04 eq.),氫氧化鋰一水合物2.1 g(50 mmol, 1.04 eq.),純化水(4 mL),乙醇(135 mL),升溫至75 ℃,反應(yīng)30 min,降溫待用。
在500 mL三口瓶中加入苯甲酰丙烯酸乙酯9.8 g(48 mmol, 1 eq.),無水乙醇(100 mL),降溫至0~-5 ℃,滴加上述L-丙氨酸鋰鹽溶液,加畢反應(yīng)15 min(TLC檢測)。加入濃鹽酸(4 mL)調(diào)節(jié)pH 值為4~5,固體逐漸析出,室溫攪拌過夜。抽濾,濾餅用乙醇(2×30 mL)洗滌,50 ℃鼓風(fēng)干燥得類白色固體36.6 g,收率47.1%。
在250 mL三口瓶中依次加入無水乙醇(100 mL)、濃硫酸(2 mL),35 g(17 mmol,1 eq.),10% Pd/C催化劑0.5 g(10%wt),氮氣和氫氣分別置換3 次后,35 ℃反應(yīng)5 h(TLC檢測)。抽濾,減壓濃縮,加入水(50 mL)和二氯甲烷(50 mL),分液,用二氯甲烷(2×50 mL)萃取,合并有機相,無水硫酸鈉干燥,濃縮得到固體,用溶液(乙醇/水=1/1,V/V)重結(jié)晶,得到白色固體B2.5g, 收率52.5%, HPLC純度100.0%, m.p.150~153 ℃[9];1H NMR(CDCl3, 400MHz)δ:1.25~1.29(t, 3H), 1.45~1.47(d, 3H), 2.02~2.17(m, 2H), 2.68~2.72(m, 2H), 3.38~3.43(q, 1H), 3.58~3.61(t, 1H), 4.16~4.22(q, 2H), 6.57(s, 2H), 7.11~7.13(d, 2H,J=8 Hz), 7.15~7.17(d, 1H,J=8 Hz), 7.20~7.24(t, 2H,J=8 Hz); MS(ESI)m/z: 280{[M+H]+}。
(2)N-[(S)-1-羧基-3-苯丙基]-L-丙氨酰-L-脯氨酸(C)的合成
250 mL三口瓶中依次加入純化水(100 mL),氫氧化鈉4 g(100 mmol, 5 eq.),110g(20 mmol, 1 eq.), 25~30 ℃反應(yīng)6 h(TLC檢測)。水解液直接硅膠柱層析(用0.5 N氨水10 L洗脫)純化,收集pH 2~12范圍內(nèi)的洗脫液,濃縮后加入3 N HCl調(diào)節(jié)至pH至2.5~3,固體析出,抽濾,濾餅用無水乙醇(20 mL)洗滌,60 ℃干燥4 h得類白色固體C5 g,收率70.7%, HPLC純度100.0%, m.p.148~152 ℃[10];1H NMR(DMSO-d6, 400MHz)δ: 1.53~1.54(d, 3H), 1.74~1.76(m, 1H), 2.25~2.26(m, 2H), 2.27~2.29(m, 2H), 2.31~2.35(m, 1H), 2.73~2.81(m, 2H), 3.45~3.48(t, 1H), 3.59~3.65(t, 2H), 4.26~4.31(m, 1H), 4.48~4.52(m, 1H), 7.15~7.17(d, 2H,J=8 Hz), 7.23~7.25(d, 1H,J=8 Hz), 7.26~7.28(t, 2H,J=8 Hz); MS(ESI)m/z: 347.1{[M-H]-}。
(3)4N- [(S) -1′-乙氧羰基-3′-苯丙基]-3S-甲基-2,5-二酮-6S-H-1,4-二氮雜雙環(huán)[4,3,0]壬烷(D)的合成
(4)N-[(S)-1-乙氧羰基-3-環(huán)己基丙基]-L-丙氨酰-L-脯氨酸馬來酸鹽(H)的合成
在100 mL氫化加壓罐中依次加入14.9 g(10 mmol, 1 eq.),無水乙醇(50 mL),冰醋酸(50 mL),催化劑PtO22.5 g(50% wt)[12],氮氣和氫氣分別置換3 次后,40 ℃, 5 MPa加壓還原24 h(TLC檢測)。抽濾,濾液濃縮,殘余經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑: 二氯甲烷/甲醇=20/1~10/1,V/V)純化得無色油狀液體1.9 g,乙酸乙酯中與馬來酸成鹽得類白色固體H2 g,收率 40.0%, m.p.155~157 ℃;1H NMR(CDCl3, D2O, 400MHz)δ: 0.85~1.32(m, 11H, -C6H11), 1.49~1.51(m, 3H, CH3), 1.66(s, 3H, CH3), 1.68(m, 2H, CH2), 1.90~2.01(m, 2H, CH2), 2.16~2.37(m, 4H, CH2, CH2), 3.48~3.58(m, 2H, CH2), 3.59~3.72(m, 1H, CH), 4.04~4.06(m, 1H, CH), 4.25~4.28(m, 2H, CH2), 4.49~4.52(m, 1H, CH), 6.29(s, 2H, CH=CH); MS(ESI-)m/z: 381.3{[M-H]-}。
探討了馬來酸依那普利原料藥及制劑中可能產(chǎn)生的四種雜質(zhì)B、C、D和H的形成原因,對產(chǎn)品質(zhì)量和工藝優(yōu)化改進(jìn)均有指導(dǎo)意義。
在雜質(zhì)B合成中,還原劑Pd/C用量為10%,較文獻(xiàn)用量大大降低(文獻(xiàn)[9]約80%);不僅精制純度較高,而且工藝優(yōu)化中可大幅降低成本,為“4+7”帶量采購提供競爭力。
在雜質(zhì)C合成中,以普通硅膠柱層析純化替代離子柱純化[10],操作簡便,經(jīng)乙醇精制,所得產(chǎn)品純度達(dá)到99.9%以上。
在雜質(zhì)H合成中,參照專利但加倍PtO2用量,使苯環(huán)能完全轉(zhuǎn)化,通過碘熏進(jìn)行監(jiān)測;并用柱層析純化革除HPLC制備,操作簡便且降低成本,所得油狀物首次采用馬來酸成鹽,精制所得白色固體純度優(yōu)異(大于99.9%)。
基于馬來酸依那普利制備工藝對其可能存在的雜質(zhì)進(jìn)行來源分析,首次系統(tǒng)報道了關(guān)鍵的4個雜質(zhì)B、C、D和H的合成,純度均大于99.9%,其結(jié)構(gòu)均經(jīng)1H NMR和MS(ESI)確證。