醋酸阿比特龙二聚体杂质合成研究
2020-01-14袁小明江德福刘伟锋黄星星欧阳婷
袁小明,江德福刘伟锋黄星星欧阳婷,付 敏
(1.江西青峰药业有限公司,江西 赣州 341000;2.江西科维协同创新药物有限公司,江西 赣州 341000)
醋酸阿比特龙是世界著名癌症研究治疗中心英国皇家马斯登医院发明的一种前列腺癌治疗药物,属于国家重点支持的高新技术领域中的新型抗肿瘤药物。醋酸阿比特龙是一种口服药物,通过抑制睾酮合成中关键酶甾(类)17α-羟化酶/C17-20 裂解酶(P450c17)来阻止睾酮生成。醋酸阿比特龙可抑制体内任何部位雄激素的产生,不仅可以降低肿瘤标志物前列腺特异性抗原(PSA)水平,而且有助于缩小肿瘤,对于已采用药物治疗或经手术切除而肿瘤继续增长的前列腺癌患者同样适用,给肿瘤患者带来希望[1-5]。2011年4 月28 日经美国FDA 批准上市,是继卡巴他赛后去势抵抗性前列腺癌治疗的又一突破,上市不久,便凭借良好的药效和安全性,得到广泛的认可,同年7 月,在欧盟上市,2015 年5 月进入中国市场。
在阿比特龙合成步骤Suzuki 偶联反应条件下,产生少量二聚体杂质1;由于二聚体杂质溶解性较差,易残留至下一步进而生成二聚体杂质2(图1);产生的杂质现行药典中尚未收录。
图1 杂质1 及杂质2 结构式Figure 1 The Structure of impurity1 and impurity 2
本文主要介绍二聚体杂质的合成方法,以17-碘-雄甾-5,16-二烯-3-β-醇及二乙基-3-(吡啶基)硼烷为起始原料,经Suzuki 偶联、Heck 偶联及乙酰化反应定向合成了二聚体杂质,分别为3β-16-(3β-醇-雄甾-5,16-二烯-17-基)-17-(3-吡啶基)雄甾-5,16-二烯-醇(杂质1)和3β-16-(3β-乙酸酯-雄甾-5,16-二烯-17-基)-17-(3-吡啶基)雄甾-5,16-二烯-乙酸酯(杂质2),产物经1H NMR、13C NMR、MS 进行结构确证。按照杂质对照品的要求制备,分离得到二聚体杂质样品,用于醋酸阿比特龙产品的质量研究;具体合成路线见图2。
图2 醋酸阿比特龙二聚体杂质的合成路线Figure 2 Synthetic route of dimer impurities of Abiraterone acetate
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
AV400 MHz 核磁共振仪(DMSO 为溶剂,TMS 为内标,瑞士Bruker 公司);Surveyor MSQ 型高效液相色谱-质谱联用仪(赛默飞世尔科技公司);ZF-113 型三用紫外分析仪(上海和勤分析仪器有限公司);LC-20AT 高效液相色谱仪(岛津科技有限公司)。
17-碘-雄甾-5,16-二烯-3-β-醇(成都伊诺达博医药科技有限公司),二乙基-3-(吡啶基)硼烷(山东威智医药工业有限公司);其他试剂均为市售分析纯或化学纯。
1.2 合成方法
1.2.1 (3β)-17-(3-吡啶基)-雄甾-5,16-二烯-醇(阿比特龙)的合成
向500 mL 三口瓶中依次加入200 mL N-甲基吡咯烷酮、6 mL 饮用水、70 g 17-碘-雄甾-5,16-二烯-3-β-醇和260 g 二乙基-3-(吡啶基)硼烷,搅拌均匀,在搅拌下加入178 g 碳酸钾。然后在氮气保护条件下,加入8 g 双三苯基膦二氯化钯;升温至95 ℃~110 ℃,保温反应5 h,反应结束。向反应液中加入165 mL 水,搅拌60 min,过滤。滤饼用700 mL 乙醇重结晶,干燥得到45 g 类白色固体阿比特龙;收率为72.85%;HPLC 纯度为99.37%;1H NMR(DMSO,400 MHz),δ 8.52~8.45(m,1H),8.43~8.35(m,1H),7.61(dt,J=15.0,2.9 Hz,1H),7.19(t,J=15.0 Hz,1H),6.45(t,J=12.2 Hz,1H),5.27(tt,J=12.3,2.0 Hz,1H),3.45(p,J=14.7 Hz,1H),2.19(s,1H),2.19(s,1H),2.02(s,1H),2.01~1.92(m,3H),1.89(s,1H),1.85(s,1H),1.83(s,1H),1.81~1.78(m,1H),1.77(s,1H),1.73(s,1H),1.67~1.55(m,3H),1.54(s,1H),1.41(s,1H),1.33(s,1H),1.29(s,1H),0.94(s,6H)。
13C NMR(DMSO,400 MHz)δ 149.51,146.13,140.33,139.08,136.63,135.91,130.87,123.40,121.38,71.26,52.90,50.62,46.46,43.25,37.38,37.01,36.39,35.37,33.69,31.76(d,J=2.8 Hz),21.99,20.12,16.78.MS(m/z):[M+H]+350.4。
1.2.2 3β-16-(3β-醇-雄甾-5,16-二烯-17-基)-17-(3-吡啶基)雄甾-5,16-二烯-醇(杂质1)的合成
在氩气保护下,向500 mL 四口瓶中加入40 g 阿比特龙、46 g 17-碘-雄甾-5,16-二烯-3-β-醇及27 g 碳酸钾,加入300 mL DMF 溶解,氩气保护,加入200 mg 醋酸钯,快速升温至130 ℃~140℃,保温反应4 h,TLC 监控,反应完全后,将反应液加入至500 mL 水中,析出大量类白色固体物质,过滤,滤饼用二氯甲烷甲醇混合液溶解后拌硅胶,用柱层析纯化[硅胶(100~200 目),洗脱剂:V(甲醇):V(二氯甲烷)=1 ∶20],得到白色固体20 g,即二聚体杂质1;收率为28.19%;HPLC 纯度为95.46%;1H NMR(CDCl3,400 MHz )δ 8.48(d,J=1.4 Hz,1H),8.39(dd,J=7.5,1.3 Hz,1H),7.61(dt,J=7.5,1.5 Hz,1H),7.19(t,J=7.5 Hz,1H),5.29(dt,J=15.0,6.2 Hz,3H),3.45(t,J=7.3 Hz,2H),2.74(dd,J=12.4,5.2 Hz,1H),2.63(dd,J=12.4,5.2 Hz,1H),2.30~2.10(m,5H),2.07~1.89(m,6H),1.90~1.72(m,6H),1.68~1.50(m,7H),1.45~1.34(m,4H),1.34~1.24(m,6H),0.94(s,12H)。
13C NMR(CDCl3,400 MHz)δ 151.84,146.86,146.46,146.02,142.73,140.33,136.36,134.62,128.80,122.98,121.38,71.26,53.53,50.62,48.08,47.40,45.50,43.25,37.38,36.99(d,J=5.3 Hz),36.37,35.37,34.88,33.71,33.16,31.76(d,J=2.8 Hz),21.99,20.12,19.48,17.28.MS(m/z):[M+H]+620.5。
1.2.3 3β-16-(3β-乙酸酯-雄甾-5,16-二烯-17-基)-17-(3-吡啶基)雄甾-5,16-二烯-乙酸酯(杂质2)的合成
向100 mL 三口瓶中加入12.0 g 二聚体杂质1、30 mL 吡啶和20 mL 乙酸酐,在搅拌下升温至60℃~70 ℃反应12 h,TLC 监控至原料消耗完全,反应结束后将反应液滴加到200 mL 水中,降温至5 ℃搅拌2 h,过滤,滤饼用600 mL 水洗涤3次,抽滤,滤饼加入120 mL 的无水乙醇重结晶,过滤,干燥得到白色固体物质10.5 g,收率为77.04%,HPLC 纯 度 为97.45%。1H NMR(400 MHz,CDCl3)δ 8.48(d,J=1.4 Hz,1H),8.39(dd,J=7.5,1.3 Hz,1H),7.64~7.57(m,1H),7.19(t,J=7.5 Hz,1H),5.28(dt,J=14.0,6.2 Hz,3H),4.71(t,J=7.4 Hz,2H),2.75(dd,J=12.5,4.9 Hz,1H),2.63(dd,J=12.3,5.0 Hz,1H),2.33~2.24(m,2H),2.23~2.10(m,3H),2.04(d,J=5.2 Hz,1H),2.02(s,6H),2.01~1.97(m,1H),1.97~1.85(m,9H),1.77(s,1H),1.66(d,J=21.4 Hz,2H),1.56(dd,J=12.3,5.1 Hz,5H),1.39(dd,J=6.3,1.2 Hz,4H),1.29(t,J=7.0 Hz,4H),0.94(s,12H)。
13C NMR(400 MHz,CDCl3)δ 170.55,151.84,146.86,146.46,146.02,142.73,139.72,136.36,134.62,128.80,122.98,122.02,74.08,53.53,50.62,48.08,47.40,45.50,39.44,37.38,36.97(d,J=1.6 Hz),36.37,35.37,34.88,33.71,33.16,31.74,28.35,21.99,21.26,20.12,19.48,17.28.MS(m/z):[M+H]+704.5。
2 结果与讨论
本文主要研究醋酸阿比特龙二聚体杂质合成工艺,以17-碘-雄甾-5,16-二烯-3-β-醇及二乙基-3-(吡啶基)硼烷为起始原料,经Suzuki 偶联、Heck 偶联及乙酰化反应得到醋酸阿比特龙两个二聚体杂质:3β-16-(3β-醇-雄甾-5,16-二烯-17-基)-17-(3-吡啶基)雄甾-5,16-二烯-醇(杂质1)和3β-16-(3β-乙酸酯-雄甾-5,16-二烯-17-基)-17-(3-吡啶基)雄甾-5,16-二烯-乙酸酯(杂质2);纯化后样品纯度均大于95%,可直接用于杂质对照品,用于醋酸阿比特龙产品的杂质控制。