拉考沙胺的合成工艺研究

张之建，刘可可，刘源

（上药康丽（常州）药业有限公司，江苏常州 213105）

拉考沙胺化学结构式如图1，化学名为(2R)-2-乙酰氨基-N-苄基-3-甲氧基丙酰胺，其抗癫痫作用被认为是调节钠通道缓慢失活，并在一些随机对照试验已显示其疗效和耐受性。一个单中心、大型队列研究了连续服用拉科酰胺片治疗难治性癫痫的保留率，结果发现1年为62%，2年为45%，3年为35%。服药期间有18%患者报告发作显著减少或发作停止超过6个月，其中4例发作停止超过1年[1]。

图1 拉考沙胺结构式

在过去的数十年里，已经开发了几种拉考沙胺的合成路线。CHOI等[2]以D-丝氨酸为起始物料开发了第一代拉考沙胺的合成路线，如图2所示。该路线主要优势在于通过D-丝氨酸直接引入了手性中心，并且无需对氨基进行保护。但由于氨基未保护，会使得化合物3裸露的氨基与甲基化试剂反应，前两步反应收率仅为27%。第二代拉考沙胺也是由CHOI及其研发团队开发的，但由于氧化银需要5倍反应当量，因此不具备产业化价值。

图2 第一代拉考沙胺合成路线

比利时优时比公司开发了第三代拉考沙胺合成路线，如图3所示[3]。该合成路线第一个优势在于羟基甲基化之前对氨基进行Boc基团保护，避免了氨基甲基化；通过使用相转移催化剂四丁基溴化铵，避免了氧化银的使用，大大降低了生产成本。第二个优势为适当条件下拉考沙胺的总摩尔收率达到了69.8%。但该合成路线中化合物5制备过程中反应温度较为宽泛，手性纯度不稳定，主要原因在于化合物7的手性纯度中异构体含量维持在2.5%左右需要通过不断重结晶来达到异构体要求；并且未对中间体的纯度进行控制，仅控制了目标化合物纯度，因此制备出的拉考沙胺质量不稳定。

图3 第三代拉考沙胺合成路线

在优时比工艺的基础上，其他的氨基保护基团也有所报道，例如采用苄氧羰基[4]和叔丁基[5]基团对氨基进行保护，但造成反应收率明显降低。其他的与第三代合成反应路线类似的工艺也被开发出来[6-7]，但仅是甲基化试剂与乙酰化试剂的改变，且以损失收率的方式获取高纯度的目标化合物，没有实质性的突破。其他与第三代不一样的合成路线也被开发出来[8-15]，比如通过拆分或者不对称合成获取手性中心。

考虑到工艺产业化，第三代合成路线仍是目前最有优势的方法，因此本研究团队对第三代拉考沙胺合成路线重新梳理，旨在开发一条提高收率、降低目标化合物质量不稳定性的工艺路线。

1 试剂与仪器

Boc-D-丝氨酸，工业级，常州市华人化工有限公司；硫酸二甲酯，工业级，淄博远辉化工有限责任公司；苄胺，分析纯，上海泰坦科技股份有限公司；氯甲酸乙酯，工业级，徐州市利群化工有限公司；36%盐酸，工业级，常州市海通化工有限公司；L-酒石酸，工业级，常茂生物化学工程股份有限公司；醋酐，工业级，常州市玉宇化工有限公司；拉考沙胺对照品（LCAP1批次产品），上药康丽（常州）药业有限公司。

AUW220D电子天平，日本岛津；C-MAG HP 7加热器，德国艾卡；RV 10 Gigital V旋转蒸发仪，德国艾卡；安捷伦1260液相色谱仪，美国安捷伦。

2 实验步骤及结果

2.1 化合物5的合成

向250 mL三口瓶内加入100 mL甲苯，搅拌下加入10 g Boc-D-丝氨酸，0.52 g四丁基溴化铵，降温至0～10 ℃；控制温度低于10 ℃滴加10 g 20%的氢氧化钠溶液，滴加完毕后加入24.6 g硫酸二甲酯，降温至-5～5 ℃；控制温度低于5 ℃，分批缓慢加入18 g 50%的氢氧化钠水溶液，于0～10 ℃保温搅拌20 h。

保温结束后向反应体系内加入30 mL水，搅拌10 min，静置分相，水相用50%的柠檬酸调节pH值＜3.5；分别用50 mL、50 mL、30 mL二氯甲烷萃取水相3次，萃取完毕后将有机相浓缩至干。取样通过HPLC面积归一化法分析，化合物5含量99.7%，最大单杂0.08%，用于下一步制备。

2.2 化合物6的合成

将1.2.1制备的化合物5溶解于80 mL二氯甲烷中，溶解后降温至-10～0 ℃；向反应体系内加入6.7 g氯甲酸乙酯，完成后控制温度-10～5 ℃，滴加7.8 g N-甲基吗啡啉，保温搅拌1 h。保温结束后控制温度-10～-5 ℃滴加苄胺的二氯甲烷溶液（苄胺5.4 g+二氯甲烷20 mL），滴加完成后缓慢升温至10～15 ℃，保温搅拌2 h。

保温结束后向反应体系内加入20 mL水，搅拌10 min，静置分相；有机相用20 mL盐酸（1 mol/L）洗涤1次，静置分相；有机相用20 mL碳酸氢钠溶液（8%）洗涤1次，静置分相；有机相用20 mL水洗涤1次，静置分相，得化合物6的二氯甲烷溶液。取样通过HPLC面积归一化法分析，化合物6含量95.6%，最大单杂1.3%，备用。

2.3 化合物7的L-酒石酸盐合成

将1.2.2制备的化合物6的二氯甲烷溶液降温至0～10 ℃，控制温度10 ℃以下滴加10 g盐酸（36%），滴加完成后缓慢升温至20～25 ℃，保温搅拌4 h。保温结束后向反应体系内加入20 mL水，搅拌10 min，静置分相；有机相用20 mL的水洗涤2次，合并水相；向水相中加入40 mL二氯甲烷，之后用30%的氢氧化钠水溶液调pH至12，静置分相；水相用20 mL二氯甲烷萃取2次，合并有机相，将有机相浓缩至干。

向浓缩物中加入20 mL丙酮，控制温度20～30 ℃滴加L-酒石酸的丙酮溶液（L-酒石酸6.6 g，丙酮15 mL），于20～30 ℃保温搅拌2 h；保温结束后抽滤，滤饼用适量冷的丙酮洗涤，于30～40 ℃下真空干燥，得化合物7的L-酒石酸盐13.1 g，三步总摩尔收率75.1%。取样通过HPLC面积归一化法分析，化合物7的L-酒石酸盐含量99.83%，最大单杂0.05%，异构体0.05%。

2.4 拉考沙胺的合成

向100 mL三口瓶内加入6 g水和3 g化合物7的酒石酸盐，之后降温至10～15 ℃；向反应体系内加入6 g二氯甲烷，控制温度10～15 ℃滴加2.4 g氢氧化钠溶液（30%），静置分相，水相用5 g二氯甲烷萃取2次，合并有机相。

控制温度5～10 ℃缓慢滴加醋酐0.8 g，滴加完成后升温至20～25 ℃，保温搅拌4 h。保温结束后向反应体系内加入3 g水，静置分相，分别用3 g碳酸氢钠水溶液（8%）洗涤有机相1次、3 g水洗涤有机相2次，将二氯甲烷相浓缩至干。

向浓缩物中加入18 g乙酸乙酯，升温至回流溶清，缓慢降温至0～10 ℃，保温搅拌2 h；保温结束后抽滤，滤饼用冷的乙酸乙酯淋洗，于50 ℃下真空干燥，收料1.8 g。参考欧洲药典分析方法，使用标准对照品定位，通过HPLC面积归一化法分析，目标产物含量99.8%以上，异构体含量小于0.1%。以化合物7为基准计算，本步反应摩尔收率85.2%。

3 结论

本研究团队在第三代拉考沙胺合成路线基础上将L-酒石酸这一手性拆分剂引入到合成路线中，化合物7的手性纯度中异构体含量由2.5%左右降低至0.1%以下，大大提高了化合物7的手性纯度；仅需一次乙酸乙酯结晶即可达到欧洲药典（https://pheur.edqm.eu/home）标准要求，减少了对目标化合物拉考沙胺的纯化步骤；以Boc-D-丝氨酸为起始物料计，摩尔收率达到了63%，收率优于第一代拉考沙胺合成工艺路线，工艺稳定性优于第二代拉考沙胺合成工艺路线，对工业化生产具有指导意义。