盐酸氨溴索有关物质的合成

黄大卫，宗剑飞，孟庆廷

(青州尧王制药有限公司，山东 青州 262515)

盐酸氨溴索(Ambroxol Hydrochloride)，化学名称为反式-4-(2-氨基-3,5-二溴苯甲基)-氨基环己醇盐酸盐，是由德国勃林格殷格翰公司研发的黏液溶解剂，目前已在世界许多国家批准使用，有片剂、注射液、口服液等。该药毒副作用较低，具有良好的祛痰、止咳作用，能和许多抗生素联用，提高抗生素在感染部位的浓度[1]。

盐酸氨溴索的合成方法较多[2-11]，欧洲药典中提到盐酸氨溴索原料药中可能含有以下有关物质：A(2-氨基-3，5-二溴苯甲醇，化合物Ⅱ)、B(反式-4-(6,8-二溴-1,4-二氢喹唑啉-3(2H)-基)环己醇，化合物Ⅵ)、C(反式-4-[[(E)-2-氨基-3，5-二溴苯亚甲基]氨基]环己醇，化合物Ⅳ)、D(顺式-4-[(2-氨基-3，5-二溴苯甲基)氨基]环己醇，化合物Ⅸ)和E(2-氨基-3，5-二溴苯甲醛，化合物Ⅰ)[12]。

为了更好地控制原料药制备过程中各已知杂质含量，提高产品质量，作者以外购的有关物质E(Ⅰ)为起始原料，用硼氢化钠还原Ⅰ，得到有关物质A(Ⅱ)；Ⅰ与反式-4-氨基环己醇(Ⅲ)缩合，得到有关物质C(Ⅳ)；Ⅳ用硼氢化钠还原，得到氨溴索(Ⅴ)，再与甲醛反应得到有关物质B(Ⅵ)；Ⅰ与顺式-4-氨基环己醇(Ⅶ)缩合生成Ⅷ，用硼氢化钠还原后得到有关物质D(Ⅸ)。对合成的4个有关物质进行结构确证。合成路线如图1所示。

图1 4个有关物质的合成路线Fig.1 Synthetic routes of four related substances

1 实验

1.1 试剂与仪器

2-氨基-3,5-二溴苯甲醛(99%)，江西荣兴药业有限公司；反式-4-氨基环己醇(99%)，浙江台州清泉医药化工有限公司；顺式-4-氨基环己醇(97%)，潍坊瑞鼎生物科技有限公司；硼氢化钠,分析纯，天津大茂化学试剂厂；无水甲醇、无水乙醇、乙酸乙酯、石油醚、盐酸、氯化钠，分析纯，北京化工厂；甲醛溶液(37%～40%)，分析纯，西陇科学股份有限公司。

1260 Ⅱ型高效液相色谱仪，美国Agilent公司；3100型质谱仪，美国Waters公司；Bruker Plus 600MHz型核磁共振仪(DMOS-d6，TMS为内标)，德国Bruker公司。

1.2 Ⅱ的合成

将2.79 g(10.0 mmol)Ⅰ和15 mL无水甲醇加入反应瓶中，搅拌；冰水浴下缓慢加入0.45 g(12.0 mmol)硼氢化钠，控温20～30 ℃搅拌反应2 h；反应液用1 mol·L-1盐酸溶液调pH值至7左右，减压浓缩；加入20 mL乙酸乙酯溶解，依次用15 mL水和15 mL饱和食盐水洗涤；有机相减压浓缩，得白色固体Ⅱ2.67 g，收率95.0%，纯度98.52%。1HNMR(DMOS-d6,600 MHz),δ:4.416(s,2H),5.208(s,2H),5.395(s,1H),7.285(d,J=2.4 Hz,1H),7.471(d,J=2.4 Hz,1H);13CNMR(DMOS-d6,150 MHz),δ:60.93,107.05,108.92,129.41,129.77,132.43,142.67;ESI-MS,m/z:280.14[M-1]-。

1.3 Ⅳ和Ⅵ的合成

将2.79 g (10.0 mmol)Ⅰ、1.27 g(11.0 mmol)Ⅲ和9 mL无水乙醇加入反应瓶中，磁力搅拌，回流反应2 h；降温，反应液减压浓缩；加入乙酸乙酯和水各9 mL，分液；有机相减压浓缩、干燥，得淡黄色固体Ⅳ3.46 g，收率92.0%，纯度99.68%。1HNMR(DMOS-d6,600 MHz),δ:1.438～1.486(m,2H),1.606～1.674(m,2H),1.831～1.858(m,2H),2.057～2.085(m,2H),3.145～3.180(m,1H),3.736～3.751(m,1H),7.062(s,2H),7.273～7.284(m,1H),7.542(d,J=2.4 Hz,1H),8.253(s，1H);13CNMR(DMOS-d6，150 MHz),δ:32.40,33.47,68.73,69.77,106.15,110.06,119.49,134.67,135.43,144.71,160.15;ESI-MS,m/z:377.32[M+1]+。

将2.00 g(5.3 mmol)Ⅳ和15 mL无水甲醇加入反应瓶中，磁力搅拌，冰水浴下缓慢加入0.24 g(6.4 mmol)硼氢化钠，控温20～30 ℃搅拌反应2 h；反应液用1 mol·L-1盐酸溶液调pH值至7左右，减压浓缩；加入15 mL乙酸乙酯溶解，依次用15 mL水和15 mL饱和食盐水洗涤；有机相浓缩、干燥，得白色固体Ⅴ 1.89 g，收率94.0%。将1.50 g (4.0 mmol)Ⅴ、2 mL甲醛溶液(37%～40%)和15 mL无水甲醇加入反应瓶中，磁力搅拌，控温20～30 ℃搅拌反应5 h；反应液减压浓缩，得到浅黄色固体，用乙酸乙酯/石油醚重结晶，干燥后得到白色固体Ⅵ 1.27 g，收率81.9%，纯度98.84%。1HNMR(DMOS-d6,600 MHz),δ:1.456～1.634(m,4H),1.688～1.742(m,4H),2.622～2.658(m,1H),3.667～3.683(m,1H),3.713(s,2H),3.922～3.928(m,1H),4.045(s,2H),6.912(s,1H),7.326(d,J=2.4 Hz,1H),7.611(d,J=2.4 Hz,1H);13CNMR(DMOS-d6,150 MHz),δ:26.58,34.66,48.25,60.26,60.37,69.88,110.22,110.68,120.13,130.87,134.62,137.56;ESI-MS,m/z:391.21[M+1]+。

1.4 Ⅸ的合成

将2.79 g (10.0 mmol)Ⅰ、1.27 g (11.0 mmol)Ⅶ和9 mL无水乙醇加入反应瓶中，磁力搅拌，回流反应2 h；降温，反应液减压浓缩；加入乙酸乙酯和水各9 mL，分液；有机相减压浓缩、干燥，得淡黄色固体Ⅷ3.49 g，收率92.8%。将1.88 g (5.0 mmol)Ⅷ和10 mL无水甲醇加入反应瓶中，磁力搅拌；冰水浴下缓慢加入0.23 g(6.0 mmol)硼氢化钠，控温20～30 ℃搅拌反应2 h；反应液用1 mol·L-1盐酸溶液调pH值至7左右，减压浓缩；加入10 mL乙酸乙酯溶解，依次用10 mL水和10 mL饱和食盐水洗涤；有机相减压浓缩、干燥，得白色固体Ⅸ 1.78 g，收率94.2%，纯度98.71%。1HNMR(DMOS-d6,600 MHz),δ:1.588～1.674(m,4H),1.692～1.741(m,4H),2.592～2.598(m,1H),3.816(s,2H),3.911～3.915(m,1H),5.420(s,2H),7.116(d,J=2.4 Hz,1H),7.491(d,J=2.4 Hz,1H);13CNMR(DMOS-d6,150 MHz),δ:27.54,31.11,50.29,54.10,67.06,108.25,110.44,126.59,131.42,133.27,143.98;ESI-MS,m/z:379.35[M+1]+。

2 结果与讨论

2.1 醛胺缩合反应优化(表1)

表1 反应温度、投料比、溶剂用量及反应时间对缩合反应的影响

Tab.1 Effects of reaction temperature,feed ratio,solvent dosage,and reaction time on condensation reaction

注：投料比为底物物质的量比，下表同。

由表1可知，反应温度为70 ℃时，TLC显示反应完全，50 ℃和60 ℃下，反应不完全；投料比为1∶1.0时，产物纯度较低，原料有剩余；溶剂用量(mL∶g，下同)分别为3∶1、5∶1和7∶1时，均可反应完全，收率和纯度相差不大；反应时间为1 h时，TLC显示还有原料未反应完全，2 h后反应完全。确定醛胺缩合反应条件为：反应温度70 ℃、投料比1∶1.1、溶剂用量3∶1(mL∶g)、反应时间2 h，在此条件下合成Ⅳ和Ⅷ，反应条件温和，收率较高。

2.2 还原反应优化(表2)

表2反应温度、投料比及反应时间对还原反应的影响

Tab.2 Effect of reaction temperature,feed ratio,and reaction time on reduction reaction

由表2可知，反应温度为20 ℃和30 ℃时，反应完全，10 ℃时由于温度低，反应不完全，产物纯度较低；投料比为1∶1.0时，TLC显示还有原料未反应完全，投料比为1∶1.2和1∶1.5时，均可反应完全，收率和纯度相差不大；反应时间为1 h时，TLC显示还有原料剩余，2 h后反应完全。确定还原反应条件为：反应温度20～30 ℃、投料比1∶1.2、反应时间2 h，在此条件下合成化合物Ⅱ、Ⅴ和Ⅸ，纯度和收率均较高。

3 结论

以外购的有关物质E(2-氨基-3，5-二溴苯甲醛)为起始原料，合成了4个有关物质：2-氨基-3，5-二溴苯甲醇(有关物质A)、反式-4-(6,8-二溴-1,4-二氢喹唑啉-3(2H)-基)环己醇(有关物质B)、反式-4-[[(E)-2-氨基-3，5-二溴苯亚甲基]氨基]环己醇(有关物质C)和顺式-4-[(2-氨基-3,5-二溴苯甲基)氨基]环己醇(有关物质D)，通过1HNMR、13CNMR和MS对产物结构进行了确证，优化了醛胺缩合和还原反应条件，所合成的有关物质可作为杂质对照品。通过优化反应条件来合成生产中所需的大量杂质对照品，对盐酸氨溴索原料药生产的质量控制具有重要意义。