磷酸奥司他韦中相关杂质的合成

吴丕业， 赖小燕 ，汤清华 ，戴 鹏 ，查高峰*

1．武汉工程大学材料科学与工程学院，湖北 武汉430200；2武汉理工大学化学化工与生命科学学院，湖北武汉 430070

0 引 言

磷酸奥司他韦(Oseltamivir，phosphate) 化学名为(3R，4R，5S)- 3 -(1-乙基丙氧基)-4-乙酰胺-5-氨基-1-环己烯-1-羧酸乙酯磷酸盐(1)，由瑞士罗氏制药公司研制，在临床上是用于预防和治疗甲型和乙型流感的选择性神经氨酸酶抑制剂，是治疗禽流感最为有效的药物[1-4].美国药典38 版提出了1中的2 个有关物质A、B ( 图1)并对其进行了限度控制.

图1 1和杂质A、B结构式

其中有关物质A是1的水解物 ，化学名为(3R，4R，5S)-3-(1-乙基丙氧基)-4-乙酰胺-5-氨基-1-环己烯-1-羧酸，已有多种合成方法被报道.其中，根据Fujiko Konno[5]等人所采用的方法，尝试在100 ℃下进行水解反应，发现原料大量分解，不利于产品纯度及产率优化.而根据Bischofberger[6]的方法，利用四氢呋喃作溶剂，在室温下进行反应，能得到需要的反应物，但其使用制备液相法进行分离纯化，无法获得较大量的样品，也不利于大规模推广应用.因此对其优化后处理工艺进行了监控，使用常规分离手段得到了高纯度的杂质A，合成收率为86.6% ( 图2).

图2 杂质A的合成路线

有关物质B是美国药典38 版所载磷酸奥司他韦中的另一个杂质，化学名为3-羟基-4-乙酰氨基苯甲酸乙酯，为非叠氮合成工艺合成磷酸奥司他韦时产生的工艺杂质，目前没有相关的合成报道.因此制备高纯度的杂质B，对于该品种的生产、贮存和检验均具有现实意义.实验[7-9]设计了杂质B的合成路线：以3-羟基-4-氨基-苯甲酸为原料，在醋酸钠和盐酸存在下经乙酸酐双乙酰化反应得到3-乙酰氧基-4-乙酰胺基-苯甲酸2，再在碱性条件下选择性水解得到3-羟基-4-乙酰胺基-苯甲酸3，3在碳酸氢钠催化下与溴乙烷进行乙酯化得到杂质B，总收率为52.1% ( 图3).

图3 杂质B的合成路线

1 实验部分

1.1 分析仪器与试剂

Avance HD III 500NMR核磁共振仪(瑞士Bruker公司，TMS为内标)；质谱仪(Thermo-LTQXL)；磷酸奥司他韦((3R，4R，5S)- 3 -(1-乙基丙氧基)-4-乙酰胺-5-氨基--1-环己烯-1-羧酸乙酯磷酸盐)来自宜昌长江药业有限公司，纯度为99.9%；3-羟基-4-氨基-苯甲酸购自aladdin试剂，纯度98.0%； 氢型732阳离子交换树脂(国药试剂)；氢氧化钠、氢氧化钾、盐酸、碳酸氢钠、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、甲醇、醋酸钠、乙酸酐、溴乙烷等均为分析纯.

1.2 磷酸奥司他韦杂质A的合成

向100 mL反应瓶中投入磷酸奥司他韦(1.00 g)、乙酸乙酯(20 mL)、水(10 mL)，室温下搅拌，滴加1 mol/L的碳酸钠溶液，待水层pH值至7～8时，停止滴加，分层，水层使用乙酸乙酯萃取2次(每次20 mL)，合并有机层，用蒸馏水(5 mL)搅拌洗涤1次，有机层加入无水硫酸钠干燥8 h,浓缩得白色固体.向浓缩物中加入四氢呋喃(40 mL)、1 mol/L氢氧化钾溶液3.6 mL，控温15～20 ℃下搅拌反应2 h，TLC监测反应结束后，加入氢型732阳离子交换树脂约0.9 g，搅拌10 min后，检测pH值应为5～6，滤去树脂，并使用少量四氢呋喃淋洗，合并洗滤液浓缩至干，加入石油醚降温至0～5 ℃搅拌结晶2 h，过滤，减压干燥得白色固体0.60 g(收率86.6%).1H-NMR (500 MHz, DMSO) 6.37 (s, 1H,2-CH), 4.11 (d, 1H，3-CH), 3.69 (dd, J = 19.8, 9.1 Hz, 1H，4-CH), 3.40～3.28 (m, 1H，6-CH), 3.15 (dd, J = 16.2, 10.8 Hz, 1H,6-CH), 2.84～2.73 (m, 1H,5-CH), 2.26～2.15 (m, 1H,1'-CH), 1.84 (s, 3H，CO-CH3), 1.50～1.27 (m, 4H，—CH2-,—CH2-), 0.83 (t, J=7.3 Hz, 3H，—CH3), 0.78 (t, J = 7.3 Hz, 3H，—CH3). MS(ESI)：m/z 286.1 (M+1).

1.3 磷酸奥司他韦杂质B的合成

1.3.1 3-乙酰氧基-4-乙酰氨基-苯甲酸(2)的合成 向100 mL单口瓶中，加入2 mol/L盐酸20 mL、再加入醋酸钠10.0 g搅拌下使之溶解，降温至0～5 ℃，加入3-羟基-4-氨基苯甲酸1.0 g，缓慢滴加乙酸酐10 mL，滴毕，保持0～5 ℃下搅拌30 min，升温至15～25 ℃下反应6 h，逐步析出大量棕色沉淀，TLC监测反应结束后，降温至0～5 ℃结晶1 h，过滤，水洗，减压干燥得淡棕色固体1.09 g，产率70.4%.1H-NMR (500 MHz, DMSO) δ 8.16 (d, J=8.6 Hz, 1H,5-H), 7.78 (dd, J=8.6, 1.6 Hz, 1H,6-H), 7.68 (d, J=1.6Hz, 1H,2-H), 2.34 (s, 3H,CH3COO—), 2.13 (s, 3H,CH3CON—).

1.3.2 3-羟基-4-乙酰氨基-苯甲酸(3)的合成 在100 mL的单口瓶中，加入30 mL水，再加入0.12 g氢氧化钠,溶解后加入3-乙酰氧基-4-乙酰氨基苯甲酸0.6 g，控温15～20 ℃搅拌反应30 min，TLC监测反应结束后，用1 mol/L盐酸调节pH值为2，有大量固体析出，降温至0～5 ℃结晶1 h,过滤，水洗，减压干燥得淡棕色固体0.44 g，产率89.1%.1H-NMR (500 MHz, DMSO) δ 8.05 (d, J = 8.4 Hz, 1H,5-H), 7.44 (d, J = 1.6 Hz, 1H,2-H), 7.38 (dd, J = 8.4, 1.6 Hz, 1H,6-H), 2.14 (s, 3H, CH3CON—).

1.3.3 3-羟基-4-乙酰氨基苯甲酸乙酯(杂质B)的合成在25 mL单口瓶中，加入0.2 g 3-羟基-4-乙酰氨基苯甲酸、1 mL DMF、0.1 g碳酸氢钠，在室温下搅拌20 min，再向反应中加入溴乙烷0.17 g，升温至45～50 ℃反应12 h，TLC监测反应结束后，降温至室温，加入20 mL水，加入乙酸乙酯萃取2次(每次20 mL)，合并有机层水洗1次，再加入水10 mL，搅拌下用1 mol/L的NaOH溶液调pH=8～9，分层，弃去有机层，水层加1 mol/L盐酸调节pH=5～6，有大量固体析出，过滤，水洗，减压干燥得淡棕色固体0.21 g，产率83.0%.1H-NMR (500 MHz, DMSO) δ 8.09 (d, J =8.4 Hz, 1H, 5-H), 7.46 (d, J=1.7 Hz, 1H, 2-H), 7.40 (dd, J=8.4, 1.6 Hz, 1H, 6-H). 4.27 (q, J=7.1 Hz, 2H,—OCH2), 2.14 (s, 3H,—CH3CON—), 1.30 (t, J=7.1 Hz, 3H,—CH2CH3). MS(ESI)：m/z 224.1 (M+1).

2 结 语

杂质的存在在药品中是不可避免的，而且对于杂质的控制是药品安全保证的关键，因此对于一种药品进行杂质研究是一项重要的工作.

本研究对杂质A的合成工艺进行了改进，改进后工艺操作简单，高收率的得到了杂质A，验证了杂质A的产生机理，提示生产企业在贮存磷酸奥司他韦过程中保持干燥，其结果经1H-NMR确证其结构.

杂质B经Scifinder检索目前没有其合成方法，本实验探索性的合成了杂质B,并对其进行了条件优化，整条路线的总收率为52.1%，虽然总的收率不高，但是三步操作较为简单，成本较低，没有引起环境污染，首次对该化合物进行了合成研究，并经1H-NMR确证其结构，对于企业在生产磷酸奥司他韦的过程中对杂质进行控制有重要意义.

致 谢

感谢武汉理工大学化学化工与生命科学学院对本实验的帮助.

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