磷酸西格列汀有关物质的合成

吴宗好，高永好，彭扶云，陈仕云，何 勇*

(1.合肥华方医药科技有限公司，安徽合肥 230088；2.合肥学院分析测试中心, 安徽 合肥 230601 )

磷酸西格列汀有关物质的合成

吴宗好1，高永好1，彭扶云1，陈仕云2，何 勇1*

(1.合肥华方医药科技有限公司，安徽合肥 230088；2.合肥学院分析测试中心, 安徽 合肥 230601 )

为了控制治疗糖尿病药磷酸西格列汀产品质量，分别合成了欧洲药典 9.0版收载的3种有关物质：7-[(3S)-3-氨基-1-氧代-4-(2,4,5-三氟苯基)丁基]-5,6,7,8-四氢-3-三氟甲基-1,2,4-三唑并[4,3-a]吡嗪(A)，7-[(3R)-3-氨基-1-氧代-4-(2, 5-三氟苯基)丁基]-5,6,7,8-四氢-3-三氟甲基-1,2,4-三唑并[4,3-a]吡嗪(B)，7-[(3R)-3-氨基-1-氧代-4-(2,4-三氟苯基)丁基]-5,6,7,8-四氢-3-三氟甲基-1,2,4-三唑并[4,3-a]吡嗪(C)，其结构经1H-NMR，13C-NMR，ESI-MS等确证结构。

磷酸西格列汀; 有关物质;合成

磷酸西他列汀(sitagliptin phosphate，商品名Januvia，Ⅰ)是Merck公司研制的第一个用于治疗2型糖尿病的二肽基肽酶-Ⅳ(DPP-Ⅳ)抑制剂，主要是针对2型糖尿病过程中的胰岛素抵抗和胰岛α，β细胞的功能障碍，通过抑制DPP-Ⅳ减缓肠促胰岛素GLP-1的降解，从而发挥降糖作用[1]。本品具有良好的耐受性和安全性，无论是单用还是与二甲双胍、格列吡嗪和吡格列酮等降糖药联用都能有效地发挥降血糖作用，并且患者不会出现低血糖、体重增加等不良反应[2-3]，市场前景良好。

图1 磷酸西格列汀及杂质A、B、C

磷酸西格列汀，化学名称为7-[(3R)-3-氨基-1-氧代-4-(2,4,5-三氟苯基)丁基]-5,6,7,8-四氢-3-三氟甲基-1,2,4-三唑并[4,3-a]吡嗪磷酸盐(1:1)一水合物，欧洲药典9.0提出了Ⅰ的3个有关物质[4]--7-[(3S)-3-氨基-1-氧代-4-(2,4,5-三氟苯基)丁基]-5,6,7,8-四氢-3-三氟甲基-1,2,4-三唑并[4,3-a]吡嗪(A)，7-[(3R)-3-氨基-1-氧代-4-(2, 5-三氟苯基)丁基]-5,6,7,8-四氢-3-三氟甲基-1,2,4-三唑并[4,3-a]吡嗪(B)，7-[(3R)-3-氨基-1-氧代-4-(2,4-三氟苯基)丁基]-5,6,7,8-四氢-3-三氟甲基-1,2,4-三唑并[4,3-a]吡嗪(C)(图1)并对其进行了限度控制。目前国内已有多家公司申报了磷酸西格列汀，还没有Ⅰ的有关物质供应商，欧洲药典和美国药典均采用有关物质对照品法，对其进行准确的定性、定量控制。目前采用自身对照法，其定性定量的准确性欠佳。本研究合成了A、B、C，作为Ⅰ质量控制所需的有关物质对照品。

有关物质A是Ⅰ的异构体，在合成过程中上氨基产生的副产物。采用4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7-(8H)-基]-1-(2,4,5-三氟苯基)-2-丁酮和R-苯乙胺为原料[5]，经氨化、还原、脱保护得到A，见图2。

图2 磷酸西格列汀杂质A的合成路线

有关物质B和C是Ⅰ的脱氟产物，在合成过程中由于重金属参与的还原反应，产生的副产物。采用4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7-(8H)-基]-1-(2, 5-三氟苯基)-2-丁酮或4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7-(8H)-基]-1-(2,4-三氟苯基)-2-丁酮与S-苯乙胺为原料，经氨化、还原、脱保护得到B、C，见图3。

图3 磷酸西格列汀杂质B、C的合成路线

1 杂质A的合成

1.1 中间体1的合成

向三口烧瓶中加入20g4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7-(8H)-基]-1-(2,4,5-三氟苯基)-2-丁酮，100mL异丙醇，7.7gR-苯乙胺，机械搅拌，滴加3.0 g冰乙酸，升温至45℃，体系渐渐溶解，搅拌反应12h，终止反应，体系减压蒸出溶剂，得残留油状物备用。

1.2 中间体2的合成

向三口烧瓶中加入5g硼氢化钾和50mL二氯甲烷，降温至-30～35℃，机械搅拌下逐滴滴加30mL冰乙酸，滴加完毕，继续搅拌约30min，缓慢滴加由上步残留油状物用50mL二氯甲烷的溶液，滴毕完毕，继续搅拌反应2h，滴加浓盐酸18mL终止反应，再滴加3N氢氧化钠溶液调pH值=8，分去水层，有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，残留物加40mL异丙醇溶解，搅拌下加80mL正己烷搅拌析晶，得白色固体中间体1。

1.3 杂质A的合成

向单口烧瓶依次加入中间体1，50mL异丙醇/水(1:1)混合溶液，然后再加入10mL水和10mL甲酸的混合溶液，2g氢氧化钯炭(20%)，升温到50℃，TLC监控反应完毕，抽滤除去氢氧化钯炭，并用异丙醇多次洗涤滤饼，减压蒸出异丙醇，残留物3mol/LNaOH调pH值至8，乙酸乙酯萃取2次，分液，合并有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩。残留物趁热加100mL甲苯溶解，搅拌析晶，得白色固体A。ESI-MS (m/z):C16H15F6N5O, 408.1[M+H]+，1H-NMR(400 MHz, D2O) δ 7.12～7.20(1H，m，Ar-H)，6.98～7.06(1H，m，Ar-H)，4.77～4.89(2H，m, pyrazin-H)，4.21(1H,t,J=5.6Hz, pyrazin-H),4.11～4.18(1H, m, -CH)，3.87-3.99(3H,m, pyrazin-H)，2.73～3.04(4H,m, -CH2)。13C -NMR (100MHz, DMSO-d6) δ 169.55， 157.75， 155.33，151.31, 149.89, 147.43, 145.13， 143.16， 142.77， 121.89， 121.35, 120.13, 117.53, 114.85, 106.03, 48.05, 44.05, 41.48, 38.87, 35.61，32.09。

2 杂质B、C的合成

2.1 中间体1的合成

向三口烧瓶中加入19g4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7-(8H)-基〗-1-(2, 5-三氟苯基)-2-丁酮或4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7-(8H)-基]-1-(2,4-三氟苯基)-2-丁酮，100mL异丙醇，7.7g S-苯乙胺，机械搅拌，滴加3.0 g冰乙酸，升温至45℃，体系渐渐溶解，搅拌反应12h，终止反应，体系减压蒸出溶剂，得残留油状物备用。

2.2 中间体2的合成

向三口烧瓶中加入5g硼氢化钾和50mL二氯甲烷，降温至-30～35℃，机械搅拌下逐滴滴加30mL冰乙酸，滴加完毕，继续搅拌约30min，缓慢滴加由上步残留油状物用50mL二氯甲烷的溶液，滴毕完毕，继续搅拌反应2h，滴加浓盐酸18mL终止反应，再滴加3N氢氧化钠溶液调pH值=8，分去水层，有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩，残留物加40mL异丙醇溶解，搅拌下加80mL正己烷搅拌析晶，得白色固体中间体1。

2.3 杂质B、C的合成

向单口烧瓶依次加入中间体1，50mL异丙醇/水(1:1)混合溶液，然后再加入10mL水和10mL甲酸的混合溶液，2g氢氧化钯炭(20%)，升温到50℃，TLC监控反应完毕，抽滤除去氢氧化钯炭，并用异丙醇多次洗涤滤饼，减压蒸出异丙醇，残留物3mol/LNaOH调pH值至8，乙酸乙酯萃取2次，分液，合并有机相用无水硫酸钠干燥，过滤，滤液减压浓缩。残留物趁热加100mL甲苯溶解，搅拌析晶，得白色固体B、C。

杂质B数据：ESI-MS (m/z):C16H15F5N5O, 390.1[M+H]+，1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ 7.30 (1H, m, Ar-H), .23～6.90 (2H, m, Ar-H), 5.13～4.66 (2H, m, pyrazine-H), 4.19 (2H, m, pyrazine-H), 4.03 (2H, d, J=7.1 Hz, pyrazine-H), 3.77 (1H, m, -CH), 3.29～2.58 (4H, m, -CH2)。13C-NMR (100MHz, DMSO) δ 169.46, 159.16,J= 84.5 Hz), 156.78 (d, J= 84.5Hz), 151.31, 142.97 (d, J=39.1Hz), 126.06 (dd, J=18.8, 8.2Hz), 122.88, 120.20, 118.81 (d, J=23.9Hz), 117.52, 116.99 (d, J=25.9Hz), 116.06～115.24 (m), 114.84, 47.99, 44.02, 43.42, 42.09, 41.47, 38.88, 38.02, 35.26, 35.12, 32.32。

杂质C数据：ESI-MS (m/z):C16H15F5N5O, 390.1[M+H]+,1H-NMR (400 MHz, D2O) δ 7.21 (1H, m, Ar-H), 6.97～ 6.65 (2H ,m, Ar-H), 4.90～4.74 (2H , m, pyrazine-H), 4.30～4.03 (2H , m, pyrazine-H), 4.02～3.76 (3H , m, pyrazine-H, -CH ), 3.13～2.69 (4H, m, -CH2)。13C-NMR (100MHz, DMSO) δ 169.70, 162.78 (d, J=63.2Hz), 161.45～158.73 (m), 151.37, 141.14, 133.61, 122.91, 120.74 (d, J=16.0Hz), 120.23, 117.55, 114.81, 111.74 (d, J=20.9Hz), 104.10 (t, J=26.1Hz), 48.38, 44.04, 43.45, 42.14, 41.49, 38.88, 37.90, 36.24, 35.81, 32.71, 32.49。

[1] 许 菁，王玉丽，徐为人，等. 治疗2型糖尿病的新型药物-西他列汀[J]. 中国药物与临床，2007, 7 (11):861-863.

[2] 夏玲红. 治疗糖尿病的新药西他列汀[J].中国新药杂志, 2007,16 (12):979-981.

[3] 丁 明, 姜 涛. 治疗2型尿病新药-磷酸西他列汀[J]. 中国药房, 2008, 19 (1):58-60.

[4] 欧洲药典委员会. sitagliptin phosphate, 欧洲药典9.0[M]:2017: 3556.

[5] Lin Kuaile, Cai Zhengyan, Zhou Weicheng. Practical and Economical Approach to Synthesize Sitagliptin[J].Synthetic Communications , 2013, 45 (24) :3281-3286.

(本文文献格式：吴宗好，高永好，彭扶云，等.磷酸西格列汀有关物质的合成[J].山东化工，2017，46(14)：19-21.)

Synthesis of Related Substance of Sitagliptin Phosphate

WuZonghao1,GaoYonghao1,PengFuyun1,ChenShiyun2,HeYong1*

(1.Hefei Huafang Pharmaceutical Science & Technology Co., Ltd., Hefei 230088 ,China;2.Analytical & Testing Center, Hefei University, Hefei 230601,China )

To perform the quality control ofdiabetes drug sitagliptin phosphate, three related substances recorded in EP 9.0 were prepared, and their structures were confi rmed by 1H-NMR, 13C-NMR and ESI-MS. These substances were (S)-3-amino-1-(3-(trifluoromethyl)-5,6-dihydro-[1,2,4]triazolo[4,3-a]pyrazin-7(8H)-yl)-4-(2, 4, 5-trifluorophenyl)butan-1-one (A), (S)-3-amino-4-(2, 5-difluorophenyl)-1-(3-(trifluoromethyl)-5,6-dihydro-[1,2,4]triazolo[4,3-a]pyrazin-7(8H)-yl)butan-1-one (B), (S)-3-amino-4-(2, 4-difluorophenyl)-1-(3-(trifluoromethyl)-5, 6-dihydro-[1,2,4]triazolo[4,3-a]pyrazin-7(8H)-yl)butan-1-one (C).

sitagliptin phosphate; related substance; synthesis

2017-05-09

吴宗好(1964—)，副研究员，主要从事新药研发。

TQ460.3

A

1008-021X(2017)14-0019-03