郭建鋒,肖琳霞,屈 欽,汪 淼,田巒鳶,李莉娥,劉 敏
(宜昌人福藥業(yè)有限責(zé)任公司,湖北 宜昌 443000)
利匹韋林(rilpivirine)[1],商品名為Edurant,其活性成分為鹽酸利匹韋林,化學(xué)名稱4-[[4-[[4-[(1E)-2-氰基次乙基]-2,6-二甲基苯基]氨基]-2-嘧啶基]氨基]-苯甲腈單鹽酸鹽,是由美國(guó)Tibotec公司開(kāi)發(fā)的一種新型非核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑,于2011年5月20日獲美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市,用于艾滋病的治療,具有易合成、抗病毒活性強(qiáng)、口服生物利用度高、安全性好等特點(diǎn)。
目前,市場(chǎng)上沒(méi)有較純的鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z出售,加拿大多倫多研究化學(xué)公司出售的鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z是混合物,其中Z-構(gòu)型只有50%左右。且文獻(xiàn)報(bào)道的鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z的合成方法并不具有重復(fù)性[2-3]。鑒于此,作者通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究[4],以(E)-3-(4-氨基-3,5-二甲基苯基)丙烯腈為起始物料,通過(guò)在氨基氮原子上引入三氟乙?;任娮踊鶊F(tuán),以在合成鹽酸利匹韋林的過(guò)程中得到更多的鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z和雜質(zhì)X,通過(guò)1HNMR、13CNMR 和MS對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,并通過(guò)HPLC檢測(cè)其純度,為鹽酸利匹韋林的質(zhì)量研究提供依據(jù)。合成路線如圖1所示。
圖1 鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z和雜質(zhì)X的合成路線Fig.1 Synthetic route of cis-isomer Z and impurity X of rilpivirine hydrochloride
柱層析硅膠(200~300 目),青島海洋化工廠;(E)-3-(4-氨基-3,5-二甲基苯基)丙烯腈,蘇州萊克施德藥業(yè);三氟乙酸酐、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二異丙基乙胺,北京百靈威科技有限公司;其它試劑均為市售分析純。
AVANCE Ⅲ 400M型全數(shù)字化超導(dǎo)核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑,TMS為內(nèi)標(biāo))、Bruker APEX Ⅳ型傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜儀,德國(guó)Bruker公司;Waters 2695型高效液相色譜儀,Waters公司。
1.2.1 化合物Ⅱ的合成
將117.2 g (E)-3-(4-氨基-3,5-二甲基苯基)丙烯腈(Ⅰ)加入18 mL乙腈中,再加入三乙胺10.1 g(1 eq.),冷卻至0 ℃,滴加三氟乙酸酐 21 g(1 eq.),滴加過(guò)程控制溫度低于30 ℃,室溫反應(yīng)完畢后,將反應(yīng)液濃縮;加入二氯甲烷200 mL,用碳酸氫鈉溶液中和,水和飽和氯化鈉溶液洗滌,無(wú)水硫酸鎂干燥過(guò)夜,過(guò)濾;濾液濃縮,加入氯化氫乙醇溶液成鹽,0~5 ℃析晶,過(guò)濾,40~50 ℃減壓干燥,得到21.4 g化合物Ⅱ,收率80%。
1.2.2 鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z和雜質(zhì)X的合成
將13.4 g化合物Ⅱ和11.5 g化合物Ⅲ加入150 mLN-甲基吡咯烷酮中,再加入13 gN,N-二異丙基乙胺,120 ℃反應(yīng)完畢后,減壓濃縮除去溶劑及多余的催化劑;加入甲醇50 mL,析出固體,過(guò)濾;濾液加入甲磺酸4.5 g成鹽,析出少量固體;濾液在0~5 ℃析晶48 h以上,過(guò)濾;固體減壓干燥,得到雜質(zhì)X 0.8 g;濾液濃縮至原體積的三分之一,0~5 ℃析晶,過(guò)濾,減壓干燥,得到鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z 2.5 g。
色譜柱為Agilent ZORBAX Eclipse XDB-phenyl,流動(dòng)相A為磷酸二氫鉀溶液(磷酸調(diào)節(jié)pH值至3.0),流動(dòng)相B為乙腈,流速為1 mL·min-1,檢測(cè)波長(zhǎng)為254 nm,梯度洗脫程序如下:0 min,A15%-B85%;25 min,A90%-B10%;25.1 min,A15%-B85%。
化合物Ⅱ的表征數(shù)據(jù)如下:1HNMR(DMSO-d6,400 MHz),δ:2.30~2.35(s,6H,2CH3),6.26~6.30(d,1H),7.33(s,2H),7.44~7.48(d,1H),9.28(s,2H);13CNMR(DMSO-d6,400 MHz),δ:150.39,148.58,137.10,129.82,129.62,129.41,128.63,119.60,118.68,95.44,95.19,93.30,56.47,19.20,19.01,18.54,18.42。
鹽酸利匹韋林異構(gòu)體E的表征數(shù)據(jù)如下:1HNMR(DMSO-d6,400 MHz),δ:6.48~6.52(d,1H),8.20~8.21(d,1H);13CNMR(DMSO-d6,400 MHz),δ:166.74,154.03,150.71,149.13,144.82,143.12,139.20,136.89,133.76,133.71,133.00,132.64,131.03,129.28,128.34,128.02,119.60,119.40,104.52,96.90,18.60;MS,m/z:367.2 [M+H]+。
鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z的表征數(shù)據(jù)如下:1HNMR(DMSO-d6,400 MHz),δ:5.96~5.99(d,1H),6.68~6.69(d,1H);13CNMR(DMSO-d6,400 MHz),δ:162.76,152.15,148.88,144.61,142.34,137.40,136.44,133.47,133.21,128.81,119.93,119.16,118.25,105.61,99.51,96.58,18.61,18.44;MS,m/z:367.15 [M+H]+。
雜質(zhì)X的表征數(shù)據(jù)如下:1HNMR(DMSO-d6,400 MHz),δ:8.27~8.68(m,2H),8.13(s,2H),7.70~7.75(m,5H),7.33~7.55(d,4H),7.24(s,2H),6.82~6.84(d,1H),6.42~6.47(d,2H),1.96(s,6H);13CNMR(DMSO-d6,400 MHz),δ:161.80,157.60,150.21,144.95,136.06,133.91,133.35,132.79,130.58,127.28,119.92,119.30,118.91,103.31,101.78,97.37,18.23;MS,m/z:561.54 [M+H]+。
鹽酸利匹韋林及其順式異構(gòu)體Z、雜質(zhì)X的1HNMR、13CNMR、MS圖譜分別如圖2、3、4所示。
圖2 鹽酸利匹韋林(a)及其順式異構(gòu)體Z(b)、雜質(zhì)X(c)的1HNMR圖譜Fig.2 1HNMR spectra of rilpivirine hydrochloride(a) and its cis-isomer Z(b) and impurity X(c)
從圖2可知,鹽酸利匹韋林與其順式異構(gòu)體Z的峰位置有明顯區(qū)別,綜合13CNMR (圖3a、b)和MS(圖4a、b)分析,判斷鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z結(jié)構(gòu)正確。
雜質(zhì)X的1HNMR圖譜(圖2c)表明氫個(gè)數(shù)與理論值一致,13CNMR圖譜(圖3c)表明結(jié)構(gòu)對(duì)稱,MS圖譜(圖4c)表明分子量為561.54,故判斷雜質(zhì)X的結(jié)構(gòu)正確。
圖3 鹽酸利匹韋林(a)及其順式異構(gòu)體Z(b)、雜質(zhì)X(c)的13CNMR圖譜Fig.3 13CNMR spectra of rilpivirine hydrochloride(a) and its cis-isomer Z(b) and impurity X(c)
圖4 鹽酸利匹韋林(a)及其順式異構(gòu)體Z(b)、雜質(zhì)X(c)的MS圖譜Fig.4 MS spectra of rilpivirine hydrochloride(a) and its cis-isomer Z(b) and impurity X(c)
鹽酸利匹韋林及其順式異構(gòu)體Z、雜質(zhì)X的HPLC圖譜如圖5所示。
從圖5可知,制備的鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z的HPLC純度達(dá)到98%以上(圖5b);雜質(zhì)X為新化合物,HPLC純度也達(dá)到98%以上(圖5c),可以作為鹽酸利匹韋林雜質(zhì)對(duì)照品,為鹽酸利匹韋林的質(zhì)量研究提供了依據(jù)。
圖5 鹽酸利匹韋林(a)及其順式異構(gòu)體Z(b)、雜質(zhì)X(c)的HPLC圖譜Fig.5 HPLC spectra of rilpivirine hydrochloride(a) and its cis-isomer Z(b) and impurity X(c)
為了在制備利匹韋林的過(guò)程中盡可能多地生成鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體 Z和雜質(zhì)X,通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),可先將(E)-3-(4-氨基-3,5-二甲基苯基)丙烯腈的氨基氫用吸電子基(本研究采用三氟乙酰基)活化,同時(shí)利用其易離去的性質(zhì),在極性非質(zhì)子溶劑(本研究采用二氯甲烷)中,可以生成較多的鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z(約占50%)和雜質(zhì)X(約占5%)。
以(E)-3-(4-氨基-3,5-二甲基苯基)丙烯腈為起始物料,通過(guò)在氨基氮原子上引入三氟乙?;任娮踊鶊F(tuán),合成較多的鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z(約占50%)和雜質(zhì)X(約占5%),其結(jié)構(gòu)經(jīng)1HNMR、13CNMR和MS等確證,并通過(guò)HPLC檢測(cè)其純度均達(dá)到98%以上,雜質(zhì)X可以作為鹽酸利匹韋林雜質(zhì)對(duì)照品,為鹽酸利匹韋林的質(zhì)量研究提供了依據(jù)。