阿加曲班杂质合成研究

黎银波 ，李剑峰，姚金成，张贵赋

（1.湖南省药品审评认证与不良反应监测中心，湖南 长沙 410013； 2.湖南赛隆药业股份有限公司，湖南 岳阳 414200）

阿加 曲班 （argatroban anhydrous）化学名为 （2 R，4 R）－4－甲基 －1－[N2－（（R，S）－3－甲基 －1，2，3，4－四氢－8－喹啉磺酰基）－L－精氨酰基]－2－哌啶羧酸一水合物，是日本三菱化学研究所研制的抗血栓药，1990年2月在日本首次上市[1－2]，2002年在中国上市，是一种新型凝血酶抑制剂[3]，用于缺血性脑梗死急性期的抗凝治疗[4－5]。阿加曲班的起始原料合成过程中会产生多个异构体杂质，为有效进行质量控制，对其异构体杂质的控制必不可少。这些异构体杂质主要来源于2个起始原料，分别为3－甲基－8－喹啉磺酰氯（化合物Ⅱ）和（2 R，4 R）－4－甲基 －2－哌啶羧酸乙酯，后者的异构体杂质已有相关文献报道。本研究中对化合物Ⅱ生产过程中可能产生的杂质进行了理论分析，推测出2个异构体杂质，并根据其结构，重新设计了合成路线，并制备了这2个异构体杂质。现报道如下。

1 仪器与试药

1.1 仪器

DF－101S型集热式恒温加热磁力搅拌器（郑州英峪予华仪器有限公司）；LOOYE ZX－98－1型旋转蒸发仪（上海鲁伊工贸有限公司）；SHB－Ⅲ型循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）；DZF6050型真空干燥箱（上海精宏实验设备有限公司）；安捷伦1260型高效液相色谱仪，安捷伦1200－6120型液质联用色谱仪，检测精度 RSD≤2.0%，均购自美国安捷伦科技有限公司；Bruker AvanceⅢ400NMR核磁共振仪（布鲁克科技有限公司）。

1.2 试药

5－溴－3－甲基喹啉（批号为 20160321，纯度为98.5% ），二苯甲酮亚胺（批号为 20160510，纯度为97.0% ），1，1′－联 萘 －2，2′－双 二 苯 膦 （批 号 为20160415，纯度为98.0%），均购自国药集团化学试剂有限公司；5－溴－2－硝基苯甲醛（批号为 20160310，纯度为98.0%，上海阿拉丁生化科技股份有限公司）；Pd（AcO）2（批号为 20170516，纯度为 99% ，陕西瑞科新材料股份有限公司）；其余试剂均为市售分析纯。

2 方法与结果

2.1 试验方法

2.1.1 杂质来源及合成路线

3－甲基－8－喹啉磺酰氯（Ⅱ）的合成路线以3－甲基喹啉（Ⅲ）为起始原料，通过磺化、氯化得化合物Ⅱ[6]。一般喹啉的磺化反应主要生成8－喹啉磺酸，在高温下反应会生成其他异构体杂质，如5－喹啉磺酸和6－喹啉磺酸[7]。在化合物Ⅱ的合成过程中，也会产生异构体杂质3－甲基－5－喹啉磺酰氯（A）及3－甲基－6－喹啉磺酰氯（B）。化合物Ⅱ的合成路线及杂质A和杂质B产生途径见图1。

图1 化合物Ⅱ的合成路线及杂质A和杂质B产生途径

为有效控制阿加曲班的质量，对杂质A和杂质B进行了合成与结构确证。杂质A以5－溴－3－甲基喹啉（Ⅳ）为起始原料，依次进行 Buchwald反应[8－9]、脱保护基反应[10]、重氮化及 Sandermeyer反应[11－12]而合成，详见图2。杂质B以5－溴－2－硝基苯甲醛（Ⅶ）为起始原料，依次进行铁粉还原反应[13－14]、关环反应[15－16]、Buchwald反应、脱保护基反应、重氮化及Sandermeyer反应而合成，详见图3。

图2 杂质A的合成路线

图3 杂质B的合成路线

2.1.2 3－甲基 －5－喹啉磺酰氯（A）的合成

5－（N－二苯亚甲基氨基）－3－甲基喹啉（Ⅴ）的合成：将 5 －溴 －3－甲基喹啉（30 g，0.135 mol）和二苯甲酮亚胺（49 g，0.27 mol）溶于 1 L 1，4 － 二氧六环中，加入Pd（AcO）2（1.5 g，0.007 mol），BINAP（8.4 g，0.014 mol），碳酸铯（66 g，0.203 mol），氮气保护下，80 ℃ 下搅拌反应16 h。冷却至室温，向体系中加入1 L乙酸乙酯，依次用水1 L和饱和食盐水（1 L×2）洗涤，乙酸乙酯相减压浓缩得粗品，粗品过硅胶柱分离，展开剂为石油醚－乙酸乙酯（20 ∶1），得棕黄色固体（Ⅴ）32.6 g，收率为 74.8% 。

3－甲基－5－氨基喹啉（Ⅵ）的合成：将化合物Ⅴ（31 g，0.096 mol）溶于 1 L 二氯甲烷中，加入 50 mL 三氟乙酸，室温下搅拌反应24 h，减压浓缩三氟乙酸，加入500 mL水，用氢氧化钠调节体系pH为碱性，用乙酸乙酯（500 mL × 3）萃取，减压浓缩得黄色油状物 12.9 g，收率为84.9%。

3－甲基－5－喹啉磺酰氯（A）的合成：将化合物Ⅵ（12 g，0.076 mol）加入 50 mL 浓盐酸和 10 mL 冰醋酸的溶液中，反应体系冷却至－10℃，加入亚硝酸钠（5.8 g，0.084 mol）水溶液，搅拌反应 1 h，得化合物Ⅵ的重氮盐溶液。向另一三口瓶中加入90 mL冰醋酸，通入二氧化硫气体直至饱和，加入氯化铜（3.8 g，0.038 mol），搅拌直至溶液颜色变绿。控制温度低于5℃，将化合物Ⅵ的重氮盐溶液滴入氯化铜醋酸溶液中，滴加完毕，室温下搅拌反应过夜。反应完毕后，将反应液加入冰水中淬灭，乙酸乙酯萃取（200 mL×3），用乙酸乙酯相依次用饱和碳酸氢钠（300 mL ×2）和水（300 mL ×2）洗涤，无水硫酸镁干燥，过滤，减压浓缩得类白色固体14.3 g，纯度为 95.8% ，收率为 78.1% 。 MS m ／z：242.1[M ＋ H]＋。1H － NMR（400 MHz，CDCl3）δ8.88（1H，s），8.80（1H，s），8.39（1H，d， J ＝ 8.4 Hz），8.33（1H，d， J ＝ 7.6 Hz），7.72（1H，t， J ＝ 8.0 Hz），2.59（3H，s）。

2.1.3 3－甲基 －6－喹啉磺酰氯（B）的合成

5－溴－2－氨基苯甲醛（Ⅷ）的合成：将 5－溴－2 －硝基苯甲醛（30 g，0.130 mol）加入 400 mL 乙醇和100 mL 水的溶液中，再加入氯化铵（8.4 g，0.160 mol）和铁粉（36.4 g，0.652 mol），升温至 80 ℃ 搅拌反应 2 h。反应完后，冷却至室温，过滤，滤液用乙酸乙酯萃取（500mL ×2），乙酸乙酯相用饱和食盐水洗涤（500mL ×2），无水硫酸钠干燥，减压浓缩得粗品，粗品过硅胶柱分离，展开剂为石油醚－乙酸乙酯（10∶1），得黄色固体22.5 g，收率为86.5%。

6－溴－3－甲基喹啉（Ⅸ）的合成：氮气保护下，将化合物Ⅷ（21 g，0.105 mol）加入乙醇 500 mL 中，再加入丙醛（6.7 g，0.115 mol）和哌啶（1.8 g，0.021 mol），回流搅拌反应 9 h，反应过程中分批补加丙醛（20.1 g，0.345 mol）和哌啶（9.0 g，0.105 mol）。反应完后，减压浓缩得粗品，粗品过硅胶柱分离，展开剂为石油醚 －乙酸乙酯（6 ∶1），得黄色油状物 16.5 g，收率为 70.8% 。

6－（N－二苯亚甲基氨基）－3－甲基喹啉（Ⅹ）的合成：化合物Ⅹ的合成工艺与化合物Ⅴ一致，结果得棕黄色固体 15.5 g，收率为 66.8% 。

3－甲基－6－氨基喹啉（Ⅺ）的合成：化合物Ⅺ的合成工艺与化合物Ⅵ一致，结果得黄色油状物6.4 g，收率为 86.9% 。

3－甲基－6－喹啉磺酰氯（B）的合成：杂质B的合成工艺与杂质 A一致，结果得类白色固体7.6 g，纯度为 98.7% ，收率为 82.9% 。MS m ／z：242.1[M ＋ H]＋。1H － NMR（400 MHz，CDCl3）δ8.91（1H，d， J ＝ 1.6 Hz），8.46（1H，d， J ＝ 2.4 Hz），8.23（1H，d， J ＝ 8.8 Hz），8.10（1H，dd，J ＝ 8.8，2.0 Hz），8.04（1H，s），2.54（3H，s）。

2.2 结果

合成制备了2个异构体杂质，所得杂质纯度均大于95%，理化性质稳定，波谱特征与目标化合物相符。

3 讨论

芳香磺酰氯的制备方法主要有3种：采用磺化反应对芳环体系直接引入磺酸基团，再进行氯化；由芳香硫醇及相关衍生物合成[17]；将芳胺类化合物重氮化，再进行Sandermeyer反应，将芳香化重氮盐转化而成。在异构体杂质合成路线设计过程中，方法一由于采用3－甲基喹啉进行磺化反应产生的主要化合物为3－甲基－8－喹啉磺酸，故不可取；方法二由于未见3－甲基－5－巯基喹啉和3－甲基－6－巯基喹啉的合成方法的相关文献报道，无法获取起始原料，故未采用；方法三由于采用 Buchwald反应，可简便、有效地制备 3－甲基－5－氨基喹啉和3－甲基－6－氨基喹啉，故最终选定该合成方法。通过试验验证，该路线设计合理，所得异构体杂质纯度高，为异构体杂质对照品提供了有效的合成方法。

本研究对阿加曲班起始原料3－甲基－8－喹啉磺酰氯的合成路线进行了分析，推测了可能产生的异构体杂质，对异构体杂质（3－甲基－5－喹啉磺酰氯和3－甲基－6－喹啉磺酰氯）进行了合成研究，完成了异构体杂质的合成。由于未见3－甲基－8－喹啉磺酰氯的异构体杂质未见相关文献报道，本研究为阿加曲班的研制与生产单位及质量监督部门提供了合成杂质对照品的技术方法，可为系统建立阿加曲班起始原料的有关物质分析方法提供参考。