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非洛地平原药中相关杂质的合成*

2014-06-23吴丕业查高峰戴鹏赖小燕刘威

合成化学 2014年2期
关键词:二甲酸非洛地平二氯

吴丕业,查高峰,戴鹏,赖小燕,刘威

(武汉理工大学化学工程学院,湖北 武汉 430070)

非洛地平原药中相关杂质的合成*

吴丕业,查高峰,戴鹏,赖小燕,刘威

(武汉理工大学化学工程学院,湖北 武汉 430070)

根据杂质产生的机理,模拟杂质产生的条件,合成了欧盟药典7.8所载非洛地平的3种杂质——2,6-二甲基-4-(2,3-二氯苯基)-3,5-吡啶二甲酸甲乙酯(1),2,6-二甲基-4-(2,3-二氯苯基)-1,4-二氢-3,5-吡啶二甲酸二甲酯(2)和2,6-二甲基-4-(2,3-二氯苯基)-1,4-二氢-3,5-吡啶二甲酸二乙酯(3),其结构经1H NMR和MS确证。1~3的合成,为非洛地平生产、检验、贮存过程中对杂质的控制提供了依据。

非洛地平;杂质;合成;质量控制

非洛地平[(±)-2,6-二甲基-4-(2,3-二氯苯基)-1,4-二氢-3,5-吡啶二甲酸甲乙酯(Felodipine,Chart1)是一种新型的二氢吡啶类钙通道阻滞药,具有高度的血管选择性和显著降低血压及总外周阻力的作用,临床上广泛用于治疗高血压症[1]。中国药典(2010)[2]收载了非洛地平的质量标准,但仅对杂质2,6-二甲基-4-(2,3-二氯苯基)-3,5-吡啶二甲酸甲乙酯(1,Chart 1)进行了控制,未对杂质2,6-二甲基-4-(2,3-二氯苯基)-1,4-二氢-3,5-吡啶二甲酸二甲酯(2,Chart 1)和杂质2,6-二甲基-4-(2,3-二氯苯基)-1,4-二氢-3,5-吡啶二甲酸二乙酯(3,Chart 1)进行控制。而欧盟药典7.8版对1~3均进行了控制。

徐云根等[3]通过LC-MS鉴定了非洛地平片剂中的2和3,并对其进行了合成研究和结构分析,收率分别为30.4%和42.7%,但未合成1;张娜等[4]对非洛地平片剂中的1~3进行了分离、鉴定,并对其进行了初步的毒理研究,但未进行合成研究。因此,对1~3进行合成研究和结构鉴定,对非洛地平的生产、检验和贮存均有现实意义。

非洛地平为经典的1,4-二氢吡啶类药物,因其具有还原性,易被氧化,在光照、氧气存在下易氧化生成1。

在目前工业生产中普遍采用的Felodipine的合成工艺[2,3-二氯苯甲醛(Ⅰ)与乙酰乙酸甲酯(Ⅱ)经Knoevenagel缩合反应制得2,3-二氯亚苄基乙酰乙酸甲酯(Ⅲ);Ⅲ与3-氨基巴豆酸乙酯(Ⅳ)进行Michael加成、脱水环合得非洛地平[5-8]]中,原料Ⅳ易分解为氨气和乙酰乙酯乙酯(Ⅴ);氨气和Ⅴ易与未反应的Ⅰ和Ⅱ易进行Hantzsch二氢吡啶合成反应产生2和3(Scheme 1)。

在经典的Hantzsch合成中,加热回流及浓氨水条件下,能催化β-酮酯自身的Aldol缩合和β-酮酯对Ⅲ的Michael加成等均会产生较多杂质,后处理过程中须使用重结晶的方法除去杂质,由此带来收率的降低和成本的升高。2013年,Partha Pratim Ghosh等[9]报道了以左旋乳酸乙酯水溶液为溶剂,在可见光引发下,可高收率地得到1,4-二氢吡啶类化合物。

本文根据杂质产生的机理,模拟杂质的产生条件,制备了1~3,收率(纯度)分别为78.9% (98.7%),59.1%(98.9%)和52.7%(98.4%);采用文献[9]方法,并对其进行工艺改进合成了高纯度的2和3(Scheme 2),收率从文献[3]方法的30.4%和42.7%提高至90.8%(纯度99.2%)和87.1%(纯度99.4%),其结构经HPLC,1H NMR和MS确证。

本文采用新方法合成了1~3,为非洛地平生产、检验、贮存过程中对杂质的控制提供了依据。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

X4型熔点仪(温度未校正);Bruker AvanceⅢ型超导核磁共振仪(400 MHz,CDCl3为溶剂,TMS为内标);Varian QFTESI型傅里叶变换离子回旋共振质谱仪。

非洛地平,含量99.9%,宜昌长江药业有限公司;其余所用试剂均为分析纯。

1.2 合成

(1)1的合成

在反应瓶中依次加入叔丁醇100 mL,水100 mL和非洛地平2 g,搅拌均匀后加入高氯酸20 mL,于室温滴加4%硫酸高铈溶液125 mL,滴毕,于50℃~60℃反应20 h(TLC检测)。自然降至室温,加水100 mL,用二氯甲烷(2×50 mL)萃取,合并萃取液,用水(2×150 mL)洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩至干。加无水乙醇10 mL,于40℃~45℃搅拌使其溶解,加活性炭脱色30 min,过滤,滤液降至0℃~5℃,滴加水10 mL,搅拌1 h。过滤,滤饼干燥得白色固体1 1.57 g,收率78.9%,m.p.78℃~80℃,纯度98.7%(HPLC,下同);1H NMRδ:7.47(dd,J=2.1 Hz,6.0 Hz,1H,6-H),7.20(dd,J=2.1 Hz,6.0 Hz,1H,4-H),7.06(dd,J=6.0 Hz,6.0 Hz,1H,5-H),4.00 (m,2H,CH2O),3.56(s,3H,OCH3),2.65(d,6H,CH3),0.93(t,3H,CH3);MS m/z:382.1[M+]。

(2)2的合成

①采用Hantzsch合成方法验证2的产生机理

在反应瓶中依次加入甲醇50 mL,Ⅰ.10 g,Ⅱ.15 g及氨水10 mL,搅拌下回流反应24 h。减压蒸干溶剂,残余物加入异丙醚15 mL,搅拌1 h。过滤,滤饼真空干燥得2 12.5 g,收率59.1%(以Ⅰ计),含量98.9%,m.p.172℃~173℃(170℃~171℃[10]);1H NMRδ:7.26(dd,J=6.0 Hz,2.0 Hz,1H,6-H),7.23(dd,J=6.0 Hz,2.0 Hz,1H,4-H),7.06(dd,J=6.0 Hz,6.0 Hz,1H,5-H),5.66(brs,1H,NH),5.47(s,1H,4-H),3.61(s,6H,OCH3),2.32(s,6H,CH3); MS m/z:370.15[M+]。

②采用文献[9]方法优化合成2

在反应瓶中加入左旋乳酸乙酯100 mL,水100 mL,Ⅰ.10 g,Ⅱ.15 g及甲酸铵5.4 g,通过钨灯产生可见光引发反应,搅拌下于20℃~30℃反应3 h。缓慢滴入5 L水中,析出固体,继续搅拌1 h。过滤,滤饼干燥得类白色固体2 19.2 g,收率90.8%,纯度99.2%,m.p.173℃~174℃(40%,172℃~174℃[10]);1H NMRδ:7.27 (dd,J=6.0 Hz,2.0 Hz,1H,6-H),7.25(dd,J=6.0 Hz,2.0 Hz,1H,4-H),7.05(dd,J=6.0 Hz,6.0 Hz,1H,5-H),5.66(brs,1H,NH),5.48(s,1H,4-H),3.61(s,6H,OCH3),2.33 (s,6H,CH3);MS m/z:370.15[M+]。

(3)3的合成

①采用Hantzsch合成方法验证3的产生机理

在反应瓶中依次加入乙醇50 mL,Ⅰ.10 g,Ⅱ.16 g及氨水10 mL,搅拌下回流反应24 h。减压蒸干溶剂,残余物用混合溶剂[V(环己烷)∶V (无水乙醇)=1∶1,200 mL]重结晶,过滤,真空干燥得白色固体3 12.0 g,收率52.7%(以Ⅰ计),纯度98.4%,m.p.121℃~123℃(122℃~124℃[10]);1H NMRδ:7.27(dd,J=6.0 Hz,2.0 Hz,1H,6-H),7.23(dd,J=6.0 Hz,2.0 Hz,1H,4-H),7.04(dd,J=6.0 Hz,2.0 Hz,1H,5-H),5.73(brs,1H,NH),5.46(s,1H,4-H),4.05(d,J=7.2 Hz,4H,CH2O),2.30(s,6H,CH3),1.17(s,6H,OCH3O);MS m/z:398.2[M+]。

②采用文献[9]方法优化合成3

在反应瓶中依次加入左旋乳酸乙酯100 mL,水100 mL,Ⅰ.10 g,Ⅴ.15 g及甲酸铵5.4 g,其余操作同1.2(2)②制得白色固体3 19.8 g,收率87.1%,纯度99.4%,m.p.122℃~123℃;1H NMRδ:7.25(dd,J=6.0 Hz,2.0 Hz,1H,6-H),7.23(dd,J=6.0 Hz,2.0 Hz,1H,4-H),7.03(dd,J=6.0 Hz,6.0 Hz,1H,5-H),5.73 (brs,1H,NH),5.46(s,1H,4-H),4.06(d,J=7.1 Hz,4H,CH2),2.32(s,6H,CH3),1.19 (s,6H,CH3O);MS m/z:398.2[M+]。

2 结果与讨论

2.1 1的合成

文献[11-12]方法采用浓硫酸为氧化剂。实验中我们发现使用浓硫酸氧化后产物颜色较深,杂质较多,难以用重结晶的方法进行纯化。选择了较温和的氧化条件,产物能使用普通的重结晶方法纯化。非洛地平在有氧化剂存在下会产生1,提示原料药贮存时应遮光保存。

2.2 2和3的合成

模拟Ⅳ变质后的合成条件制得2和3,其结构经1H NMR和MS确证。该方法验证了杂质产生的机理,提示第一步产物应纯化后再进行环合,Ⅳ应严格控制贮存条件,避免水解。

对文献[9]方法进行工艺改进合成的2和3,收率远高于文献[9]方法,且操作简单,所用溶剂种类少,易于回收。

3 结论

探讨了非洛地平原料药EP7.8所收载的杂质产生的原因,并通过模拟的合成条件证明了其产生机理。优化了三种杂质的合成工艺,为原料药的生产、贮存、检验提供了依据。

[1]Lorimer A R,Elmfeldt D,Johnsso G.First internationalmeeting on felodipine[J].Drugs,1985,29(2): 1-212.

[2]Chinese Pharmacopoeia Commission.Pharmacopoeia of the People’s Republic of China[S].2010 ed.VolⅡ.Beijing:China Medico-Pharmaceutical Science and Technology Publishing House,2010.

[3]徐云根,华维一.非洛地平成品中杂质的分析和合成[J].中国药科大学学报,1995,26(2):65-67.

[4]张娜,庾莉菊,李婕,等.非洛地平及其片剂的杂质研究[J].药学学报,2012,47(2):223-228.

[5]马桂林,黎文志.非洛地平的合成[J].现代应用药学,1991,8(2):19-20.

[6]Joseph Auerbach,Brooklyn N Y.Precess of the preparation of4-substituted-1,4-dihydropydrines[P].US 5 310 917,1994.

[7]Desal,Ranjit.Process to prepare dihydropyridine and deriveatives thereof[P].WO 9 724 326,1997.

[8]Castelli,Eugenio.A process for the preparation of dihydropyridines[P].WO 9 807 698,1998.

[9]Partha Pratim Ghosh,Sanjay Paul,Asish R Das.Light induced synthesis of symmetrical and unsymmetrical dihydropyridines in ethyl lactate-water under tunable conditions[J].Tetrahedron Letters,2013,54:138-142.

[10]Yun W-X.Facile and green synthesis of1,4-dihydropyridine deriveatives in n-butyl pyridinium tetrafluoroborate[J].Synthetic Communications,2012,42: 454-459.

[11]Jing Luo.3-Ethyl-5-methyl-4-(2,3-dichlorophenyl)-2,6-dimethylpyridine-3,5-dicarboxylate[J].Acta Cryst,2010,E66-o538.

[12]Kerstin Felie.Dissolution test for felodipine tablets using chemical oxidation in situ tomaintain‘sink conditions’[J].Journal of Pharmaceutical&Biomedical Analysis,1984,2:527-536.

Synthesis of Impurities in Bulk Drugs Felodipine

WU Pi-ye,ZHA Gao-feng,DAIPeng,LAIXiao-yan,LIUWei
(Institute of Chemical Engineering,Wuhan University of Technology,Wuhan 430070,China)

Impurity in bulk drugs Felodipin recorded in EP7.8,3,5-pyridinedicarboxylic acid-4-(2,3-dichlorophenyl)-2,6-dimethyl-3-ethyl-5-methyl ester(1),3,5-pyridinedicarboxylic acid-4-(2,3-dichlorophenyl)-1,4-dihydro-2,6-dimethyl-3,5-dimethyl ester(2)and 3,5-pyridinedicarboxylic acid-4-(2,3-dichlorophenyl)-1,4-dihydro-2,6-dimethyl-3,5-diethyl ester(3)were synthesized.The structureswere confirmed by1H NMR and MS.Synthesis of 1~3 provide the basis for control of the impurity in the process of production,inspection and storage.

Felodipine;impurity;synthesis;quality control

O623.624;O621.3

A

1005-1511(2014)02-0268-04

2013-12-06;

2014-01-16

吴丕业(1987-),男,汉族,湖北孝感人,硕士研究生,主要从事不对称合成与药物合成的研究。E-mail:dashuwsry@ 163.com

查高峰,硕士研究生,E-mail:zgflmx19851208@163.com

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