利伐沙班異丙叉雜質(zhì)的合成

李維思，陳華榮，吳小剛

(江蘇中邦制藥有限公司，江蘇 南京 211800)

利伐沙班(Rivaroxaban，圖1：結(jié)構(gòu)式(1))是全球首個高選擇性直接抑制因子Xa的口服抗凝藥，主要用于預(yù)防髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后患者深靜脈血栓(DVT)和肺栓塞(PE)的形成[1-3]，于2009年6月在中國正式上市，商品名為拜瑞妥。

圖1 利伐沙班異丙叉雜質(zhì)和形成機制

藥品上市前必須進行質(zhì)量、安全性和效能科學(xué)評價，藥物雜質(zhì)與藥物質(zhì)量以及藥物安全性密切相關(guān)，雜質(zhì)對照品可幫助確定雜質(zhì)的合理限度，對藥品檢驗方法及質(zhì)量標準的建立將會起著極大的促進作用。通過對利伐沙班合成工藝的分析[4]，利伐沙班異丙叉雜質(zhì)(圖1：結(jié)構(gòu)式(2))是一種潛在利伐沙班工藝雜質(zhì)，其形成途徑可能是反應(yīng)溶劑丙酮在堿性條件縮合形成異丙叉丙酮，然后利伐沙班中間體RVXB-3與異丙叉丙酮發(fā)生邁克爾加成反應(yīng)生成中間體(b)，最后與5-氯噻吩酰氯(c)反應(yīng)生成利伐沙班異丙叉雜質(zhì)。因此定向合成利伐沙班異丙叉雜質(zhì)對照品可為利伐沙班工藝研發(fā)中該雜質(zhì)的監(jiān)控提供重要參照依據(jù)。

1 實 驗

1.1 儀器與試劑

AV-300核磁共振氫譜,Bruker；利伐沙班中間體RXVB-3參考文獻方法合成[4]，純度大于98%；所有化學(xué)溶劑和試劑均為分析純級，不進行提純直接用于反應(yīng)。

1.2 實驗部分

取4.5 g (15 mmol) RVXB-3，加入6.4 g (60 mmol)碳酸鈉和50 mL水，攪拌至全溶，加入1.47 g (30 mmol)異丙叉丙酮(a)，25 ℃攪拌12 h，用二氯甲烷萃取，旋干，得到白色粉末狀固體，柱層析(300～400目硅膠；洗脫劑：二氯甲烷/甲醇/三乙胺)得到中間體(b)，產(chǎn)率40%。

在50 mL的三口瓶中加入0.1 g(0.25 mmol)中間體(b)、3 mL二氯甲烷和0.24 g(2.25 mmol)三乙胺，攪拌冷卻至-5 ℃，將0.06 g(0.33 mmol，1.3倍摩爾量)5-氯噻吩-2-甲酰氯(c)溶于2 mL二氯甲烷溶液中，緩慢滴入上述三口瓶中，滴加過程溫度保持-5 ℃以下，滴加完成后，保持-5 ℃反應(yīng)8 h，加入水淬滅，用二氯甲烷萃取，柱層析(300～400目硅膠；洗脫劑：二氯甲烷/甲醇)得到利伐沙班異丙叉雜質(zhì)(產(chǎn)率53%)。

2 結(jié)果與討論

2.1 利伐沙班異丙叉雜質(zhì)的合成

利伐沙班異丙叉雜質(zhì)作為一種潛在的工藝雜質(zhì)，目前尚無相關(guān)文獻報道其合成方法。本工作在分析其形成機制的基礎(chǔ)上進行定向合成，先通過RXVB-3與異丙叉丙酮(a)生成中間體(b)，然后中間體(b)進一步與5-氯噻吩-2-甲酰氯(c)反應(yīng)得到目標雜質(zhì)。第一步，RXVB-3與異丙叉丙酮(a)是一個典型的邁克爾加成反應(yīng)[5-6]，RXVB-3富電子的伯胺氮原子進攻異丙叉丙酮中帶部分正電性的β碳原子發(fā)生α，β-不飽和加成反應(yīng)，實驗結(jié)果顯示這是個平衡反應(yīng)，當異丙叉丙酮(a)的用量增加到2倍理論量后，反應(yīng)轉(zhuǎn)化收率不再明顯；同時需要特別注意的是生成的中間體(b)對酸性非常敏感，很容易分解成原料RXVB-3，因此反應(yīng)體系要保持足夠的堿性，而且使用硅膠柱層析提純的時候淋洗劑必須加入有機堿(如三乙胺)保持堿性來抑制中間體(b)在柱層析過程中發(fā)生分解。中間體(b)的收率為40%左右。第二步，中間體(b)的仲氮原子與5-氯噻吩-2-甲酰氯(c)發(fā)生?；磻?yīng)生成酰胺鍵得到目標利伐沙班異丙叉雜質(zhì)。反應(yīng)生成的利伐沙班異丙叉雜質(zhì)比較穩(wěn)定，但在反應(yīng)過程中由于中間體(b)的極度酸性敏感性，在第二步反應(yīng)過程中三乙胺的用量要大大保持過量，同時滴加5-氯噻吩-2-甲酰氯(c)時滴加速度要慢并保持充分攪拌，防止局部酸性環(huán)境的產(chǎn)生而導(dǎo)致中間體(b)發(fā)生分解。目標物利伐沙班異丙叉雜質(zhì)最后通過柱層析進一步提純，收率為53%。

2.2 利伐沙班異丙叉雜質(zhì)的結(jié)構(gòu)確證

圖2 中間體(b)的核磁氫譜

中間體(b)和利伐沙班異丙叉雜質(zhì)核磁氫譜(圖2和3)氫原子數(shù)目和化學(xué)位移均與預(yù)期分子結(jié)構(gòu)一致。中間體(b)化學(xué)位移在2.54(2個H)，2.16(3個H)和1.17(6個H)的三組氫質(zhì)子單峰與發(fā)生加成反應(yīng)的異丙叉丙酮片段結(jié)構(gòu)完全一致，表明第一步發(fā)生了預(yù)期的1,4-邁克爾加成反應(yīng)。中間體(b)與5-氯噻吩酰氯發(fā)生酰化反應(yīng)生成的利伐沙班異丙叉雜質(zhì)核磁氫譜(圖3)顯示原來中間體(b)在1.95處歸屬與仲胺質(zhì)子峰消失，同時異丙叉上的兩個甲基上的氫和丙酮羰基α-亞甲基上的氫化學(xué)位移均向低場移動，這是由于受到引入的5-氯噻吩?；奈娮尤テ帘涡?yīng)的影響。

圖3 利伐沙班異丙叉雜質(zhì)的核磁氫譜

3 結(jié) 論

利伐沙班異丙叉雜質(zhì)作為一種潛在的工藝雜質(zhì)，目前尚無相關(guān)文獻報道其合成。本文首次基于形成機制分析發(fā)展了一個高效簡單的兩步合成法，為利伐沙班仿制藥的質(zhì)量控制提供合格的雜質(zhì)對照品。