一種柳氮磺吡啶雜質(zhì)I磺酸乙酯雜質(zhì)的制備方法

陳偉榮 周 剛 陳道新 孟祥亮

（浙江海翔川南藥業(yè)有限公司,浙江 臨海317000）

柳氮磺吡啶為磺胺類抗菌藥,臨床用于治療急慢性潰瘍性結(jié)腸炎。屬口服不易吸收的磺胺藥,吸收部分在腸微生物作用下分解成5 -氨基水楊酸和磺胺吡啶。5 -氨基水楊酸與腸壁結(jié)締組織絡(luò)合后較長時間停留在腸壁組織中起到抗菌消炎和免疫抑制作用,如減少大腸埃希菌和梭狀芽孢桿菌,同時抑制前列腺素的合成以及其他炎癥介質(zhì)白三烯的合成[1]。因此,目前認(rèn)為本品對炎癥性腸病產(chǎn)生療效的主要成分是5 -氨基水楊酸, 由本品分解產(chǎn)生的磺胺吡啶對腸道菌群顯示微弱的抗菌作用。同時柳氮磺吡啶對于改善腰背部僵痛及骶髂關(guān)節(jié)病變有明顯的療效。該產(chǎn)品由美國輝瑞于1941年在瑞士上市,2011年在全球銷售額達(dá)到2 億美元,且逐年增長。隨著時代的進(jìn)步,國際社會對醫(yī)藥的質(zhì)量要求越來越嚴(yán)格,特別是對潛在基毒雜質(zhì)的研究要做到實(shí)際存在的和理論存在的都要研究透徹。

目前商業(yè)化生產(chǎn)的柳氮磺胺吡啶,以2 -氨基吡啶和對乙酰氨基苯磺酰氯為起始物料經(jīng)過縮合再水解得到磺胺吡啶,然后磺胺吡啶和亞硝酸鈉經(jīng)重氮化反應(yīng)再和水楊酸偶合反應(yīng)在乙醇中調(diào)酸結(jié)晶得到柳氮磺吡啶粗品,最后通過純化重結(jié)晶得到柳氮磺吡啶成品[2]。磺胺吡啶重氮鹽和水楊酸偶合過程中產(chǎn)生的柳氮磺吡啶雜質(zhì)I 結(jié)構(gòu)上的磺酸基片段便有可能和工藝中用到的乙醇縮合生成柳氮磺吡啶雜質(zhì)I 磺酸乙酯雜質(zhì)。此雜質(zhì)具有遺傳毒性致癌性雜質(zhì)的警示結(jié)構(gòu)的苯基磺酸酯。由于目前并沒有此柳氮磺吡啶雜質(zhì)I 磺酸乙酯雜質(zhì)的合成文獻(xiàn)報(bào)道和相關(guān)的毒理數(shù)據(jù),因此合成此化合物對柳氮磺吡啶后期的生物代謝和毒理研究具有重大的研究價(jià)值。

本研究發(fā)明了一種柳氮磺吡啶雜質(zhì)I 磺酸乙酯雜質(zhì)的制備方法,合成路線如下圖1 所示,以對硝基苯磺酰氯（6）和乙醇鈉為起始物料,經(jīng)過縮合得到對硝基苯磺酸乙酯（5）,再在鈀碳的催化下氫化還原硝基[3]得到對氨基苯磺酸乙酯（4）,然后在亞硝酸鈉和濃鹽酸的作用下經(jīng)過重氮化反應(yīng)得到苯磺酸乙酯重氮鹽（3）,最后重氮鹽和水楊酸（2）在堿性條件下偶合反應(yīng)[4]得到柳氮磺吡啶雜質(zhì)I 磺酸乙酯雜質(zhì)（1）。

圖1 化合物1 的合成路線Fig．1 Synthetic Route of 1

1 實(shí)驗(yàn)部分

1．1 主要實(shí)驗(yàn)儀器及試劑

安捷倫1260II 液相色譜儀器；瑞士Bruker DMX-500 型核磁共振儀；對硝基苯磺酰氯（麥克林試劑,含量99%）；水楊酸（山東隆興藥業(yè),含量99．5%以上）；其它試劑或溶劑均為市售分析純或化學(xué)純。

1．2 合成方法

1．2．1 對硝基苯磺酸乙酯（5）的合成

在氮?dú)獗Ｗo(hù)下,往干燥的1 000 ml 四口燒瓶中加入四氫呋喃溶劑300 ml 和對硝基苯磺酰氯（6）10 g（45．1 mmol）,攪拌待溶清后加入15．3 g 乙醇鈉（225．5 mmol）,完畢攪拌升溫至60 ℃保溫反應(yīng)18 小時以上。取樣點(diǎn)板TLC 顯示原料反應(yīng)完畢,冷卻至室溫后加入純化水100 ml 和乙酸乙酯300 ml 提取分層,水層再用100 ml 乙酸乙酯萃取一次,合并乙酸乙酯層,在50 ℃下濃縮干得到黃色固體對硝基苯磺酸乙酯（5）9．9 g,收率95%。

1．2．2 對氨基苯磺酸乙酯（4）的合成

往250 ml 四口瓶中加入乙醇150 ml,5．0 g 對硝基苯磺酸乙酯（5）（21．6 mmol）,攪拌溶清后加入0．8 g 10%的鈀碳,氫氣置換后插上氫氣球室溫反應(yīng)過夜,取樣點(diǎn)板TLC 顯示原料反應(yīng)完畢后,過濾,并用少量乙醇淋洗后在50 ℃下濃縮干得到對氨基苯磺酸乙酯（4）4．2 g,收率97%。

1．2．3 柳氮磺吡啶雜質(zhì)I 磺酸乙酯雜質(zhì)（1）的合成

在氮?dú)獗Ｗo(hù)下往100 ml 四口反應(yīng)瓶中加入純化水20 ml,開啟攪拌下加入對氨基苯磺酸乙酯（4）4．0 g（19．9 mmol）,加入濃鹽酸7．4 g（70．6 mmol）,攪拌溶清后加入預(yù)冷的冰水20 g,降溫至-5 ～0 ℃。控制內(nèi)溫- 5 ～4 ℃,將預(yù)配制的亞硝酸鈉溶液（1．5 g 亞硝酸鈉（21．7 mmol）+7 g 冰水）緩慢滴加進(jìn)行重氮化反應(yīng),以淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)色為反應(yīng)終點(diǎn)。-5 ～4 ℃保溫半小時,反應(yīng)完畢得到對氨基苯磺酸乙酯重氮鹽（3）待用。

氮?dú)獗Ｗo(hù)下在另一350 ml 四口反應(yīng)瓶中加入液堿20．5 g（169．1 mmol）和水楊酸（2）8．3 g（59．4 mmol）攪拌溶清,冷卻溫度至-5 ～0 ℃,在控制內(nèi)溫≤0 ℃下往里緩慢滴加上步的對氨基苯磺酸乙酯重氮鹽（3）,并在-5 ～0 ℃下保溫反應(yīng)半小時。反應(yīng)完畢,控制內(nèi)溫≤10 ℃下,加入乙醇20 g 并用濃鹽酸調(diào)體系內(nèi)pH 在2．5 ～3．0 范圍,完畢在室溫下攪拌半小時,過濾,并用少量水淋洗,得柳氮磺吡啶雜質(zhì)I 磺酸乙酯雜質(zhì)（1）5．9 g,純度96% （HPLC）,收率85%。1H NMR（DMSO,400 MHz）δ:1．25（t,J =6．9 Hz,3 H）,4．01（q,J=6．9 Hz,2 H）,7．23（s,1 H）,7．50 ～8．12（m,7 H）,12．1（r,1 H）；13C NMR （DMSO,100 MHz）δ:10．6,57．4,115．2,116．9,123．5,123．9,125．1（2C）,125．7,130．2,143．5,151．3,158．5,166．8,171．1。

2 結(jié)果與討論

2．1 乙醇鈉用量對對硝基苯磺酸乙酯（5）收率的影響

對硝基苯磺酰氯（6）在乙醇鈉的作用下縮合得到對硝基苯磺酸乙酯（5）,在其它條件不變的情況下,考察不同用量的乙醇鈉對得到對硝基苯磺酸乙酯（5）收率的影響,結(jié)果如表1 所示。

表1 乙醇鈉用量對對硝基苯磺酸乙酯（5）收率的影響Tab．1 Effect of the dosage of Sodium ethoxide on theyield of Ethyl p-nitrobenzene sulfonate （5）

從表1 可看出,隨著乙醇鈉用量的增加,對硝基苯磺酸乙酯（5）收率在不斷升高,但在5．0eq 用量后再增加用量收率就開始降低,因此我們最終將乙醇鈉用量定在5．0eq 為最佳。

2．2 水楊酸用量對柳氮磺吡啶雜質(zhì)I 磺酸乙酯雜質(zhì)（1）收率的影響

對氨基苯磺酸乙酯重氮鹽（3）在堿性條件下和水楊酸偶合得到柳氮磺吡啶雜質(zhì)I 磺酸乙酯雜質(zhì)（1）,在其它條件不變的情況下,考察不同用量的水楊酸對得到柳氮磺吡啶雜質(zhì)I 磺酸乙酯雜質(zhì)（1）收率的影響,結(jié)果如表2 所示。

表2 水楊酸用量對柳氮磺吡啶雜質(zhì)I 磺酸乙酯雜質(zhì)（1）收率的影響Tab．2 Effect of the dosage of Salicylic acid on the yield ofsulfasalazine impurity I ethyl sulfonate impurity（1）

從表1 可看出,隨著乙醇鈉用量的增加,對硝基苯磺酸乙酯（5）收率在不斷升高,但在5．0eq 用量后再增加用量收率就開始降低,因此我們最終將乙醇鈉用量定在5．0eq 為最佳。

3 結(jié)論

本研究發(fā)明以對硝基苯磺酰氯（6）和乙醇鈉為起始物料,經(jīng)過縮合得到對硝基苯磺酸乙酯（5）,再在鈀碳的催化下加氫還原硝基得到對氨基苯磺酸乙酯（4）,然后在亞硝酸鈉和濃鹽酸的作用下經(jīng)過重氮化反應(yīng)得到苯磺酸乙酯重氮鹽（3）,接著重氮鹽和水楊酸（2）在堿性條件下偶合反應(yīng)最后得到柳氮磺吡啶雜質(zhì)I 磺酸乙酯雜質(zhì)（1）,純度可達(dá)93%,收率可達(dá)75%以上。本研究發(fā)明的合成路線,原料易得,工藝路線簡短合理,合成操作安全方便,收率高純度高,可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)柳氮磺吡啶雜質(zhì)I 磺酸乙酯雜質(zhì)。