徐彬濱 鐘林波 周澤銀 王洪鋒 金秉德 周元蓉 朱穎熹
1.株洲千金藥業(yè)股份有限公司,湖南 株洲 412000;2.湖南千金湘江藥業(yè)股份有限公司,湖南 株洲 412000
鹽酸地芬尼多(Difenidol hydrochloride)中文化學(xué)名為1,1-二苯基-4-(1-哌啶基)-1-丁醇鹽酸鹽。該藥于1946年首次合成,1967年美國獲批,商品名為 VONTROL。是臨床常用的抗暈止吐藥,用于治療高血壓、美尼爾氏綜合征等引起的眩暈癥,口服吸收迅速,療效確切[1]。其作用機(jī)制主要是改善椎底動脈供血,調(diào)節(jié)前庭系統(tǒng)功能,抑制嘔吐中樞,達(dá)到抗眩暈及鎮(zhèn)吐效果[2]。
目前合成鹽酸地芬尼多主要有以下路線:
1)以4-溴-丁酸乙酯、哌啶、溴苯為起始物料,經(jīng)縮合、格氏、成鹽反應(yīng)得到鹽酸地芬尼多[3];該合成路線物料廉價易得,儲存方便,實驗操作簡單,但是使用了毒性較大的溴苯,不適宜工業(yè)化的生產(chǎn)。
Figure 1 鹽酸地芬尼多的合成路線1
2)以二苯甲酮,3-氯丙烯、哌啶為起始物料,經(jīng)格氏、邁克爾加成、成鹽反應(yīng)得到鹽酸地芬尼多[4];該合成路線操作簡便,主要缺點是起始物料3-氯丙烯沸點較低,運輸和儲存有一定風(fēng)險,此外烯丙基的格式試劑容易發(fā)生自身偶聯(lián)。
Figure 2 鹽酸地芬尼多的合成路線2
3)以1,3-溴氯丙烷、哌啶、二苯甲酮為起始物料,經(jīng)縮合、格氏、成鹽反應(yīng)得到鹽酸地芬尼多[5]。該合成路線原料廉價易得,儲存方便,實驗操作簡單,每一步的收率較高,最適合工業(yè)生產(chǎn)。本文主要采用路線3來合成鹽酸地芬尼多,反應(yīng)式如下所示:
Figure 3 鹽酸地芬尼多的合成路線3
現(xiàn)有文獻(xiàn)對鹽酸地芬尼多雜質(zhì)的研究報道較少。賈玉香〗等研究了中間體 N-(3-氯丙基)哌啶的合成,用 1,3-二溴丙烷代替 1,3-溴氯丙烷合成了雜質(zhì) 1,3-二(1-哌啶基)丙烷。曹鳳習(xí)等制備出烯化合物精制品,可用于鹽酸地芬尼多原料及其制劑有關(guān)物質(zhì)檢查中雜質(zhì)烯化合物的定量測定。
1,3-二(1-哌啶基)丙烷
地芬尼多烯化物
目前報導(dǎo)的文獻(xiàn)均未對鹽酸地芬尼多游離堿中的雜質(zhì)進(jìn)行研究和分析,對其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立缺乏理論依據(jù)。針對該問題,本文對鹽酸地芬尼多游離堿的合成及其關(guān)鍵雜質(zhì)進(jìn)行了研究。
1.1主要儀器與試劑
1.1.1主要儀器 400型核磁共振(bruker arx-400),Agilent1290HPLC-6470MS(安捷倫公司),Waters e2695高效液相色譜(Waters公司)
1.1.2主要試劑 1,3-溴氯丙烷(山東道可化學(xué)有限公司)、六氫吡啶(上海元強(qiáng)化工有限公司)、二苯甲酮(江陰宇興化工有限公司)、四氫呋喃(上海金錦樂實業(yè)有限公司)
1.2實驗方法
從地芬尼多游離堿得HPLC結(jié)果來看,產(chǎn)品中主要有兩個較大得雜質(zhì)峰,首先從合成路線分析:反應(yīng)體系中存在多余的中間體產(chǎn)物的格氏水解產(chǎn)物N-丙基哌啶,該物質(zhì)常溫呈現(xiàn)為液態(tài),經(jīng)過水洗、過濾操作極易除去。其次通過起始物料定位發(fā)現(xiàn),游離堿中還有少量未參與反應(yīng)的二苯甲酮,最后一個未知雜質(zhì)則是我們主要研究的對象。
Figure 4 地芬尼多游離堿、二苯甲酮及二苯甲醇對照的HPLC圖
通過對反映機(jī)理的推測:在反應(yīng)過程中,二苯甲酮空間位阻較大,格氏試劑難以快速的與羰基進(jìn)行加成,由于格氏試劑Mg+能夠與羰基發(fā)生配位,羰基的電荷轉(zhuǎn)移至格氏試劑的α碳上,然后再通過H負(fù)離子的轉(zhuǎn)移進(jìn)攻羰基,實現(xiàn)羰基還原成醇。我們推測該未知雜質(zhì)可能為二苯甲酮還原產(chǎn)物二苯甲醇。
Figure 5 二苯甲醇可能產(chǎn)生的機(jī)理
通過自制二苯甲醇實驗(二苯甲酮直接用硼氫化鈉還原制備),得到了高純度(100%)的目標(biāo)化合物,該化合物進(jìn)行HNMR(Figure 4)和MS(Figure 5)結(jié)構(gòu)表征,確認(rèn)為二苯甲醇。然后將自制的二苯甲醇進(jìn)行HPLC定位,確認(rèn)了地芬尼多游離堿中較大的雜質(zhì)即為二苯甲醇雜質(zhì)。
Figure 6 自制二苯甲醇的1HNMR圖譜
Figure 7 自制二苯甲醇的MS圖譜
為抑制地芬尼多游離堿中二苯甲醇雜質(zhì)的生成,根據(jù)該雜質(zhì)產(chǎn)生的機(jī)理,主要考察了反應(yīng)溫度及加入金屬配位劑對反應(yīng)結(jié)果的影響。結(jié)果如下所示:
Table 1 不同反應(yīng)條件對地芬尼多游離堿質(zhì)量的影響
從上表中結(jié)果可以看出:溫度對二苯甲醇雜質(zhì)的生成有很大的影響(entry 1、2、3),隨著反應(yīng)溫度的升高,二苯甲醇含量顯著升高,這可能是由于反應(yīng)溫度升高,一方面使得C-H鍵的斷裂更加容易,有助于H負(fù)離子的轉(zhuǎn)移而進(jìn)攻羰基;另一方面由于產(chǎn)生的副產(chǎn)物3-哌啶基丙烯更容易從反應(yīng)體系中脫離出來,導(dǎo)致反應(yīng)朝正向進(jìn)行。第二個因素考察了加入金屬配位劑LiCl的影響(entry 4),在二苯甲酮/THF溶液中加入催化量(1%mol)的LiCl,加入LiCl是為了避免格氏試劑Mg+與二苯甲酮配位,抑制H負(fù)離子轉(zhuǎn)移,但是從結(jié)果來看,金屬配位劑對反應(yīng)的影響基本可以忽略。因此,反應(yīng)溫度是影響二苯甲醇雜質(zhì)大小的關(guān)鍵因素。60℃左右是最佳反應(yīng)溫度。
以地芬尼多中間體N-(3-氯丙基)哌啶、二苯甲酮為原料,通過格式反應(yīng)合成地芬尼多游離堿,推斷了主要副產(chǎn)物二苯甲醇產(chǎn)生的機(jī)理,并且對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)確認(rèn)以及定量分析,該雜質(zhì)可作為鹽酸地芬尼多中間體質(zhì)量控制的關(guān)鍵雜質(zhì),通過實驗證明反應(yīng)溫度為60℃左右時,可以將二苯甲醇雜質(zhì)降低到最低水平,為地芬尼多游離堿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立提供理論依據(jù)。