一种去除那格列奈粗品中L-异构体的新方法
2022-12-01涂金荣贺绍杰
涂金荣,张 磊,贺绍杰
(连云港润众制药有限公司,江苏 连云港 222069)
那格列奈(英文名为nateglinide),化学名为N-(反式-4-异丙基环己基-1-甲酰基)-D-苯丙氨酸,是一种新型的餐时血糖调节剂,适用于治疗Ⅱ型糖尿病[1-2]。
大量研究工作表明,那格列奈不仅可以有效控制血糖,降低低血糖的发生率,还能有效地改善脂代谢紊乱,促进餐时胰岛素分泌[3]。那格列奈可直接作用于胰腺β细胞,促使其释放胰岛素,可以保护胰岛β细胞的功能[4],还能改善肝脏脂肪沉积,对糖尿病前期伴非酒精性单纯性脂肪肝有逆转作用[5]。与第一代降血糖药物瑞格列奈相比,那格列奈对β细胞的作用更为迅速,持续时间更短,对外界葡萄糖的浓度更为敏感,引起心血管副作用及低血糖发生率更低[6-7]。
目前报道的那格列奈主要合成路线,基本都是以4-异丙基环己甲酸和D-苯丙氨酸为主要合成物料[8-17]。苯丙氨酸手性碳的构型对药物活性的影响很大。若物料中混有L-苯丙氨酸,将会得到那格列奈的L-异构体(图1)。据报道,其L-异构体的生理活性只有它的1/64[8]。因此,控制L-异构体的含量对那格列奈的药效非常重要。
图1 那格列奈L-异构体结构式
现阶段用于那格列奈L-异构体分离的方法多为液相色谱法[18-19]及毛细管电泳法[20]。对于单纯的样本分析而言,这些方法简单、高效。但对于如何处理大批量L-异构体含量过高的那格列奈粗品,以上方法就无能为力,也是当前困扰那格列奈生产厂家的一大难题。
本文通过选择合适的溶剂及调节溶剂的比例,提出了一种新的去除那格列奈粗品中L-异构体的方法。该法操作简单,通过一次精制基本就能将L-异构体有效去除。应用该精制法,我们从小试做起,逐渐过渡到车间放大生产。结果表明,该法可以应用于大批量的那格列奈粗品的精制生产。
1 实 验
1.1 仪器与试剂
那格列奈粗品(批号20210508,L-异构体含量约2.5%),连云港润众制药有限公司实验室;异丙醇(分析纯),国药集团化学试剂有限公司;纯化水;Spectrum 100傅立叶变换红外光谱仪;Agilent 1200高效液相色谱仪。
1.2 实验方法
取适量那格列奈粗品于三颈烧瓶中,加入那格列奈粗品重量5倍量的异丙醇(w/w),搅拌,水浴加热至80 ℃。达温后,加入2/3倍异丙醇量的纯化水(w/w),回流1 h后停止加热。待料液自然降至室温后,将烧瓶置于0~4 ℃冰箱过夜,次日抽滤,将滤饼置于40 ℃烘箱鼓风烘干。
2 结果与讨论
2.1 理论分析
通常情况下,互为对映异构体的化合物的化学性质和物理性质基本相同,很难将他们有效分离。但是在某些混合溶剂里,它们的物理性质也会有较大的差别。
那格列奈及其L-异构体都易溶解在异丙醇里,不溶于水。在异丙醇与水的混合体系里,当异丙醇与水的比例不同时,二者在其中的溶解度也有差别。试验发现,当异丙醇与水的比例为3:2,温度≤5 ℃时,那格列奈不能有效溶解在该混合体系里,而其L-异构体则可以较好的溶解。利用这一差别,可将他们有效分开。
2.2 液相检测结果
我们将精制前的那格列奈粗品、精制后所得的滤饼、滤液分别进行了液相色谱检测,结果见图2。其中峰1为那格列奈,峰2为其L-异构体(图2(a))。从图上可以看出,精制前,那格列奈粗品L-异构体含量明显较高,精制后的滤饼,L-异构体未检出,而滤液中的L-异构体含量则相当高(约17.8%,图2(b))。说明粗品中的绝大多数L-异构体均溶解在了滤液里。
图2 那格列奈粗品(a)及精制后滤饼和滤液(b)液相色谱图对比
2.3 红外检测结果
为了判断新的精制方法是否破坏了那格列奈的化学结构,我们采用溴化钾压片法对精制前后的那格列奈进行红外检测。结果如图3所示。
图3 精制前后的那格列奈红外图谱
从红外图谱发现,精制前后的那格列奈红外吸收图谱基本一致,二者在1714 cm-1、1649 cm-1、1542 cm-1、1214 cm-1附近处均有较强的吸收峰,这些吸收峰为那格列奈的特征峰。说明新的精制方法没有破坏那格列奈的化学结构。
2.4 中试实验
按照该精制方法,我们进行了三组中试实验,每次投料量均为0.5 kg。实验结果见表1。可以看出,三组实验测试结果基本一致。精制后的产品L-异构体含量维持在0.10%以内,精制收率约88%。
表1 中试实验结果
2.5 车间放大生产
在中试试验的基础上,我们将工艺应用于车间放大生产,处理一批总重约83 kg的那格列奈粗品。按照以上工艺参数,分三次进行精制生产。结果见表2。可以看出,精制后的产品L-异构体得到明显去除,精制收率约88%,跟中试结果基本一致。
表2 车间放大生产结果
3 结 论
本文提出了一种新的去除那格列奈粗品中L-异构体的精制方法。该法操作简单,成本较低,能够有效去除那格列奈粗品中L-异构体,且收率较高。该法已成功地应用于处理L-异构体含量过高的那格列奈的车间精制生产,有望得到更为广泛地应用。