5-异喹啉磺酸酯的合成及降解研究

王智军，赵立伟，李晨光，王帅军，李贺峰

(山东威高药业股份有限公司，山东 威海 264210)

盐酸法舒地尔的合成工艺虽有报道，但合成路线与原研专利类似[3-5]，以5-异喹啉磺酸为起始物料，与二氯亚砜反应形成活泼的5-异喹啉磺酰氯盐酸盐后，再与高哌嗪反应生成法舒地尔，经过成盐、精制后得盐酸法舒地尔产品。石靖等对盐酸法舒地尔的各种工艺杂质及降解杂质进行了分析，并提出了控制策略[6]。

目前基因毒性杂质越来越受到人们的重视，基因毒性物质是指能直接或间接损害DNA、引起基因突变或致癌的一类物质，并且人用药品注册技术要求国际协调会议ICH出版了关于基因毒性物质的指南ICH M7，以指导此类物质的研究和限度要求[7]。基因毒性物质大部分是从化学试剂和化学反应作用而来，通过分析盐酸法舒地尔的合成路线，可以发现5-异喹啉磺酸及5-异喹啉磺酰氯均可以和醇类反应，大部分合成工艺都用到了甲醇，从而容易生成含磺酸酯这个基因毒性官能团的杂质5-异喹啉磺酸甲酯[8]。有文献报道了5-异喹啉磺酸甲酯的检测方法，但未报道其合成方法[9]。

在以5-异喹啉磺酸1为原料，和二氯亚砜反应转化为磺酰氯2，再和甲醇反应生成5-异喹啉磺酸甲酯3时这一常规反应时，在反应过程中发现此目标化合物极不稳定，室温下短期就分解为极性更大的物质，这个物质并不是5-异喹啉磺酸，将降解产物提纯后进行结构确证，发现结构为2-甲基异喹啉-2-鎓-5-磺酸盐4。进一步的实验发现，乙醇、丙醇等醇类也有类似的现象，酯类化合物降解为2-烷基异喹啉-2-鎓-5-磺酸盐，这类物质目前尚无任何文献报道，本文首次研究了这类化合物的合成，可为研究盐酸法舒地尔的杂质谱和质量标准作为杂质对照品。

图1 5-异喹啉磺酸甲酯的合成及降解产物4

1 实验部分

5-异喹啉磺酰氯盐酸盐(2)

于500mL三口瓶中加入5-异喹啉磺酸20.01g(0.010mol)、二氯亚砜100mL(1.38mol)和3滴DMF，磁力搅拌，氮气保护。回流反应4h，降至室温后减压浓缩至无液体流出，加入50mL二氯甲烷搅拌均匀10min后抽滤，用3×20mL二氯甲烷洗涤滤饼，减压干燥后得白色固体21.15g，收率97.17%。

2-甲基异喹啉-2-鎓-5-磺酸盐(4a)

于500mL三口瓶中加入甲醇4.23g(0.13mol)，三乙胺16.70g(0.17 mol)和150mL二氯甲烷，在氮气保护下转移至冷肼中，控制温度在-20～-10℃，分多次加入5-异喹啉磺酰氯盐酸盐17.43g(0.066mol)，在这个温度下反应4h后加入300mL正己烷，室温搅拌10min后抽滤，收集滤液，将滤液减压浓缩至无液体流出后加入100mL水，磁力搅拌10min后抽滤，得白色固体7.35g。将此白色固体用甲醇溶解后，进行柱层析提纯，洗脱剂为二氯甲烷：甲醇=10∶1过柱，得4a3.53g，收率23.84%，纯度98.94%[HPLC归一化法，C18色谱柱(4.6mm×250 mm，5μm)；流动相甲醇：1.0%三乙胺水溶液(用磷酸调pH至7.0)(50∶50)，检测波长275nm，柱温30℃]。ESI-MS(m/z)：224.0[M+H]+；1H-NMR(600 MHz, D2O-d2)δ:9.56(s,1H)，8.72(d,J= 6.6Hz,1H)，8.43(d,J=7.2Hz,1H)，8.39(d,J=6.6Hz,1H)，8.29(d,J=7.8Hz,1H)，7.83(t,J=7.8Hz,1H)，4.37(s, 3H)；13C-NMR(600 MHz, D2O-d2)δ:150.48,138.33,136.14, 135.37,133.54, 132.91,130.37,128.23,123.53,47.90。

2-乙基异喹啉-2-鎓-5-磺酸盐(4b)

于500mL三口瓶中加入乙醇6.08g(0.13mol)，三乙胺16.63g(0.17 mol)和150mL二氯甲烷，在氮气保护下转移至冷肼中，控制温度在-20～-10℃，分多次加入5-异喹啉磺酰氯盐酸盐17.90g(0.066mol)，在这个温度下反应4h后加入300mL正己烷，室温搅拌10min后抽滤，收集滤液，将滤液减压浓缩至无液体流出后加入100mL水，磁力搅拌10min后抽滤，得白色固体7.50g。将此白色固体用甲醇溶解后，进行柱层析提纯，洗脱剂为二氯甲烷：甲醇=10∶1过柱，得4b2.85g，收率18.12%。ESI-MS(m/z)：238.1[M+H]+；1H-NMR(600 MHz,DMSO-d6) δ：10.10(s,1H),9.13(d, J=6.6Hz,1H),8.85(dd,J1=1.8Hz,J2=7.2Hz,1H),8.50(dd,J1=1.2Hz,J2=7.2Hz,1H),8.43(d,J=8.4Hz,H),8.00(t,J=7.8Hz,1H),3.10～3.05(m,3H),1.64(t, J=7.2Hz, 2H )。

2-丙基异喹啉-2-鎓-5-磺酸盐(4c)

于500mL三口瓶中加入丙醇7.93g(0.13mol)，三乙胺16.75g(0.17 mol)和150ml二氯甲烷，在氮气保护下转移至冷肼中，控制温度在-20～-10℃，分多次加入5-异喹啉磺酰氯盐酸盐17.23g(0.066mol)，在这个温度下反应4h后加入300mL正己烷，室温搅拌10min后抽滤，收集滤液，将滤液减压浓缩至无液体流出后加入100mL水，磁力搅拌10min后抽滤，得白色固体7.35g。将此白色固体用甲醇溶解后，进行柱层析提纯，洗脱剂为二氯甲烷：甲醇=10∶1过柱，得4c1.66g，收率9.97%。ESI-MS(m/z)：252.1[M+H]+；1H-NMR(600 MHz, DMSO-d6) δ：10.56(s, 1H)，9.15(d, J=6.8Hz,1H),8.84(d,J=7.0Hz,1H),8.50(d,J=7.2Hz,1H),8.42(d,J=8.2Hz,1H),8.01(t,J=7.6Hz, 1H),4.65～4.60(m,2H),2.08～2.04(m, 2H),0.94～0.90(m,3H )。

2 结果与讨论

盐酸法舒地尔的基因毒性杂质是原料药和制剂中必须考虑的部分，经过分析合成路线和工艺，对此合成了潜在的基因毒性杂质5-异喹啉磺酸甲酯，但发现极不稳定，室温下降解为2-甲基异喹啉-2-鎓-5-磺酸盐，同时乙酯、丙酯也有类似的现象。因此这对今后盐酸法舒地尔及注射液的质量研究工作具有重要的参考价值。