阿立哌唑的杂质合成及结构鉴定

李小蕾，刘 剑

(广州锐易科技有限公司，广东 广州 570000)

阿立哌唑(Aripiprazole，化学名为7-[4-[4-(2，3-二氯苯基)-1-哌嗪基]丁氧基]-3，4-二氢喹诺酮，见图1)[1]，为高度脂溶性的喹诺啉酮类衍生物，是一种多巴胺部分激动剂的非典型抗精神病药，主要用于治疗精神分裂症和双相性精神障碍，对精神分裂症的阳性和阴性症状均有明显疗效，也能改善伴发的情感症状，降低精神分裂症的复发率，对DA能神经系统具有双向调节作用，是DA递质的稳定剂。阿立哌唑由日本大塚制药(Otsuka)公司开发，于2002年首次被美国FDA批准上市用于临床[2]，其商品名为Abilify。在阿立哌唑的生产过程中会有一些副产物生成，目前各国药典已对阿立哌唑的不同杂质进行限定，其中中国药典规定了7-[4-[4-(2，3-二氯苯基)-1-氧代哌嗪基]丁氧基]-3，4-二氢喹诺酮(杂质Ⅰ)和7-[4-[4-(2，3-二氯苯基)-1-哌嗪基]丁氧基]喹诺酮(杂质Ⅱ)的限度，供试品溶液色谱图中如有杂质峰，杂质I峰面积不得大于对照溶液主峰面积的0.2倍(0.1%)，杂质Ⅱ以校正后的峰面积计(乘以校正因子1.2)，不得大于对照溶液主峰面积的0.2倍(0.1%)，其他单个杂质峰面积不得大于对照溶液主峰面积的0.2倍(0.1%)，各杂质峰面积的和(其中杂质Ⅱ以校正后的峰面积计算)不得大于对照溶液主峰面积(0.5%)[3]。欧洲药典规定了7-羟基-3，4-二氢喹诺酮(杂质A)、1-(2，3-二氯苯基)哌嗪(杂质B)、7-[4-[4-(2-氯苯基)-1-哌嗪基]丁氧基]-3，4-二氢喹诺酮(杂质C)、7-[4-[4-(3-氯苯基)-1-哌嗪基]丁氧基]-3，4-二氢喹诺酮(杂质D)、杂质Ⅰ(杂质E)、杂质Ⅱ(杂质F)、7，7′-[(((乙烷-1，1-二基双(2，3-二氯-4，1-亚苯基))二(哌嗪-4，1-二基))双(丁烷-4，1-二基))双(氧基))双(3，4-二氢喹啉-2(1H)-酮)(杂质G)的限度，每一个杂质的含量不得超过0.10%，所有杂质的含量不得超过0.20%[4]。杂质在药学中是指药物中存在的无治疗作用或者影响药物的稳定性、疗效，甚至对人体的健康有害的物质，在临床应用上，药品中杂质的含量及研究是至关重要的。在药物的研究、生产、贮存和临床应用等方面，必须保持药物的纯度，降低药物的杂质，这样才能保证药物的有效性和安全性。目前国内外对于药品杂质研究方法基本上是与杂质对照品进行比对验证，因此，为了阿立哌唑的质量控制以及临床用药安全，对其药典规定杂质的合成及结构鉴定进行研究具有重大意义。

图1 阿立哌唑Fig.1 Aripiprazole

目前，国内对于阿立哌唑的杂质研究报道较多的是色谱含量检测方法[5-6]、分离制备[7]、结构分析[8]等等，陈亮等[5]建立了测定阿立哌唑有关物质的反相高效液相色谱(RP-HPLC)法，可用于阿立哌唑及其制剂的有关物质检测以及含量测定。查建蓬等[6]以甲醇-1.5%三乙胺(用醋酸调节pH 5.6)(80∶20)为流动相，成功分离阿立哌唑与中间体Ⅰ、中间体Ⅱ及其降解产物。王先恒等[7]通过对阿立哌唑原料药制备中的母液进行分离纯化，得到杂质7，7′-(丁二氧基)-二-3，4-二氢喹啉-2(1H)-酮，并通过合成方法以较高收率得到该化合物，该杂质通过1H NMR、13C NMR，MS以及EA确证其二聚体结构。郑金琪等[8]采用液相色谱-四级杆飞行时间质谱(HPLC-QTOF-MS)联用技术对阿立哌唑原料药在进行氧化破坏时产生的杂质进行结构鉴定，推断该未知杂质为4-[4-(2，3-二氯苯基)-1-哌嗪基]-1-丁醇。对于中国药典及欧洲药典所规定的杂质，目前合成研究及相关的结构鉴定报道较少。对比中国药典及欧洲药典中阿立哌唑杂质来看，欧洲药典中的杂质G(图2)化学结构最为复杂，为阿立哌唑的二聚体衍生物，合成难度大，是所有药典规定杂质中售价是最高的。本文重点研究阿立哌唑欧洲药典杂质G，解决市场上售价高、供应少等问题，以1，1-双[(2，3-二氯-4-三氟甲磺酸酯)-1-苯基]乙烷为原料，研究阿立哌唑欧洲药典杂质G的合成路线，并进行结构鉴定，为该复杂杂质提供经济可行的合成路线，提高阿立哌唑杂质的研究水平。

图2 阿立哌唑欧洲药典杂质GFig.2 The EP impurity G of aripiprazole

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

1.1.1 仪 器

高效液相色谱仪,安捷伦1260;旋转蒸发仪(RV10)，德国IKA;核磁共振仪(400 MHz)，BRUKER，等。

1.1.2 试剂材料

1，1-双[(2，3-二氯-4-三氟甲磺酸酯)-1-苯基]乙烷，N-叔丁氧羰基哌嗪，碳酸铯，乙酸钯，氮气，氯化铵，乙酸乙酯，硫酸钠，环己烷，二氯甲烷，盐酸，1，4-二氧六环，乙醚，碳酸钾，碘化钾，二甲基甲酰胺，乙醇，3，4-二氢-7-(4-溴丁氧基)-2(1H)-喹啉酮，纯净水，乙腈，氘代二甲基亚砜，上述试剂均为市售分析纯或色谱纯的试剂。

硅胶，薄层板，圆底烧瓶，玻璃回流管，分液漏斗，锥形瓶等。

1.2 实验方法

依照图3的合成路线，以1，1-双[(2，3-二氯-4-三氟甲磺酸酯)-1-苯基]乙烷为起始原料，通过偶联、脱叔丁氧羰基、取代等三步反应，制备得到阿立哌唑欧洲药典杂质G。

1.2.1 化合物3的制备

用50 mL甲苯溶解1，1-双[(2，3-二氯-4-三氟甲磺酸酯)-1-苯基]乙烷(150 mg)，再加入N-叔丁氧羰基哌嗪(100 mg)，碳酸铯(80 mg)和乙酸钯(10 mg)，在氮气保护下，加热回流搅拌8 h。反应完成后将反应液冷却至室温，用饱和氯化铵(10 mL)进行淬火，然后用乙酸乙酯萃取3次，每次25 mL，将有机萃取液层结合在一起，加入硫酸钠进行干燥，干燥后过滤，将滤液在真空中浓缩。粗品进行柱层析纯化，用乙酸乙酯∶环己烷(1∶1)为洗脱液进行洗脱，得到化合物3。

1.2.2 化合物4的制备

将130 mg化合物3溶解在10 mL二氯甲烷中，加入4 mL 4 N HCl的1，4-二氧六环溶液，常温搅拌16 h后过滤，取滤渣，用乙醚进行清洗3次，每次15 mL，清洗后的滤渣用氮气吹干，得到化合物4。

1.2.3 阿立哌唑欧洲药典杂质G的制备

将2 mmol化合物4、4 mmol 3，4-二氢-7-(4-溴丁氧基)-2(1H)-喹啉酮、5个当量碳酸钾和1个当量碘化钾溶解在30 mL的二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，加热回流搅拌16 h，反应完成后进行真空浓缩除去溶剂，用水进行萃取3次，每次15 mL，保留滤渣，用氮气吹干滤渣，用乙醇进行重结晶得到阿立哌唑杂质G。

图3 阿立哌唑欧洲药典杂质G的合成路线Fig.3 The synthesis method of the EP impurity G of aripiprazole

2 结果与讨论

2.1 阿立哌唑欧洲药典杂质G的含量测定

2.1.1 高效液相色谱条件

色谱柱为Sinochrom ODS-BP 5 μm 4.6 mm×250 mm；流动相A相为含有5%三氟乙酸(TFA)的纯净水，B相为乙腈，A相和B相的比例为5%∶95%；检测波长为254 nm；流速为0.5 mL/min；进样量为5 μL；柱温为40 ℃；样品溶剂：乙腈。

2.1.2 阿立哌唑欧洲药典杂质G含量测定结果

通过高效液相HPLC检测，制备得到的阿立哌唑欧洲药典杂质G含量为98.19%。

图4 阿立哌唑欧洲药典杂质G高效液相图谱Fig.4 The HPLC spectrum of the EP impurity G of aripiprazole

2.2 阿立哌唑欧洲药典杂质G的结构鉴定

2.2.1 质谱数据

图谱中m/z=923.3108处的离子峰对应于供试品的[M+H]+离子，其分子量为922，符合C48H56Cl4N6O4。

2.2.2 氢碳谱数据归属

图5 阿立哌唑欧洲药典杂质G编号Fig.5 The atom number of the EP impurity G of aripiprazole

(1)氢谱数据归属

从阿立哌唑欧洲药典杂质G的400 MHz的DMSO-d6氢谱图谱(见图6)可以看出，其拥有δH10.0的单峰，可归属为N-H质子峰；δH7.02～7.13、δH6.43～6.49的双峰群，可归属为Ar-H质子峰；δH4.71～4.77的多重峰，可归属为连有苯基的C-H；δH3.90～3.93的多重峰，可归属为连有氧原子的C-H2；δH1.59～2.97的多重峰，可归属为剩余的C-H2。具体如表1阿立哌唑欧洲药典杂质G氢谱归属所示。

图6 阿立哌唑欧洲药典杂质G的氢谱图谱Fig.6 The Hydrogen spectrum of the EP impurity G of aripiprazole

表1 阿立哌唑欧洲药典杂质G氢谱归属Table 1 The Hydrogen spectrum attribution of the EP impurity G of aripiprazole

(2)碳谱数据归属

从阿立哌唑欧洲药典杂质G的100 MHz的DMSO-d6碳谱图谱(见图6)可以看出，其拥有δC170.74的羰基碳；δC102.17～158.33的芳香碳；δC67.69、δC53.13以及δC51.15的连氮碳；δC57.63的连氧碳；δC23.99～δC31.23的剩余仲碳；δC20.48的季碳；δC15.17的甲基。具体如表2阿立哌唑欧洲药典杂质G碳谱归属所示。

图7 阿立哌唑欧洲药典杂质G的碳谱图谱Fig.7 The Carbon spectrum of the EP impurity G of aripiprazole

表2 阿立哌唑欧洲药典杂质G碳谱归属Table 2 The Carbon spectrum attribution of the EP impurity G of aripiprazole

3 结 论

本文以1，1-双[(2，3-二氯-4-三氟甲磺酸酯)-1-苯基]乙烷为起始原料，通过偶联、脱叔丁氧羰基、取代等三步反应，制备得到阿立哌唑中最复杂的杂质G(7，7′-[(((乙烷-1，1-二基双(2，3-二氯-4，1-亚苯基))二(哌嗪-4，1-二基))双(丁烷-4，1-二基))双(氧基))双(3，4-二氢喹啉-2(1H)-酮))，收率为80%，并利用质谱、氢谱和碳谱进行结构鉴定，为该复杂杂质提供经济可行的合成路线。