CN102584819A - 一种喹诺酮甲酸类化合物的盐、其制备方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种式I所示N-甲基化的8-甲氧基喹诺酮甲酸类化合物、酸加成盐或碱金属盐，及其制备方法以及在盐酸莫西沙星质量检测与分析中的应用。采用该化合物或其盐作为杂质对照品，用外标法检测与分析盐酸莫西沙星，能够对工业化生产的盐酸莫西沙星原料及制剂中可能含有的该类杂质进行定量控制，有利于提高盐酸莫西沙星的质量，提高临床用药的安全性。

Description

一种喹诺酮甲酸类化合物的盐、其制备方法及应用

技术领域

本发明涉及制药技术领域，具体涉及一种N-甲基化的8-甲氧基喹诺酮甲酸类化合物的盐、这种盐的制备方法以及这种盐在盐酸莫西沙星质量检测与分析中的应用。

技术背景

盐酸莫西沙星（Moxifloxacin hydrochloride）为拜耳医药公司研制的超广谱喹诺酮类抗生素，化学名为：1-环丙基-6-氟-1,4-二氢-8-甲氧基-7-[（4αS,7αS）-八氢-6H-吡咯并[3,4-b]吡啶-6-基]-4-氧代-3-喹啉羧酸盐酸盐，Cas No.: 151096-09-2，具有下式所示的化学结构。

盐酸莫西沙星于1999年9月首次在德国上市，同年12月获FDA批准在美国上市。盐酸莫西沙星具有广谱的抗菌活性，尤其是对革兰氏阳性、支原体、衣原体、军团菌等活性远优于环丙沙星，并且对厌氧菌有效。它在人体半衰期长，每日给药1次400mg即可达到满意的临床效果。临床主要用于治疗急性窦腺炎、慢性支气管炎的急性发作、社区获得性肺炎，以及无并发症的皮肤感染和皮肤软组织感染。本品几乎没有光敏反应，被认为是“治疗呼吸道感染接近理想的药物”。

盐酸莫西沙星收载于英国药典、欧洲药典和美国药典，其中明确指出可能含有的A、B、C、D、E这5种杂质，此5种杂质的结构如下：

在上述标准中，该5种杂质采用混合对照的方法进行系统适应性试验以控制杂质，但是并未采用杂质对照品法进行定量控制。

经检索，在已公开的文献中，CHROMATOGRAPHIA,2009,69:993-999及Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis,2004,34:1125-1129等报道了在盐酸莫西沙星中含有的杂质中包含式

所示的化合物。

药典中均未提及盐酸莫西沙星包含式

所示的化合物的盐，现有公开的文献中，也从未提及该化合物的制备方法以及任何盐的形式。为表述方便，将式

所示的化合物命名为杂质F。

国家药监局于2005年发布的《化学药物杂质研究的技术指导原则》（【H】GPH3-1，第6～7页）指出：有机杂质的检测一般多采用HPLC法，如采用HPLC法，须采用峰面积法，具体定量方法采用外标法（杂质对照品法），外标法定量比较准确。但是，现有的技术中并未披露用外标法测定莫西沙星中含有的杂质F（式

所示的化合物或其盐）的方法。

由于莫西沙星盐酸盐中存在这种有关物质，但是现有的检测和分析方法中并未对这个有关物质进行精确的检测和控制，所以必然会影响盐酸莫西沙星的质量，增加了临床用药的风险。

发明内容

为提高盐酸莫西沙星的质量，降低临床用药的风险，本发明提供了式

所示的1-环丙基-6-氟-1,4-二氢-8-甲氧基-7-[（4αS,7αS）-1-甲基六氢-6H-吡咯并[3,4-b]吡啶-6-基]-4-氧代-3-喹啉羧酸的盐、其制备方法，以及其在检测和分析盐酸莫西沙星中的应用和方法。

具体地，本发明提供了一种式

所示的N-甲基化的8-甲氧基喹诺酮甲酸类化合物的酸加成盐或碱金属盐：

    进一步地，所述的酸加成盐为盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐、甲磺酸盐、苯磺酸盐或对甲苯磺酸盐。此处的“酸加成的盐”，是指式

所示化合物与酸形成的盐。

    进一步地，所述的碱金属盐为其钠盐、钾盐或钙盐。此处的“碱金属盐”是指式

所示的化合物与碱金属形成的盐。

    本发明还提供上述的盐的制备方法，该方法包括：

（1）将式a所示的（S,S）－2，8－二氮杂双环[4，3，0]壬烷溶于二氯甲烷中，将式a化合物的8位氨基连接保护基团P，得式b所示的化合物；

（2）硅胶柱层析分离，收集产物b，减压浓缩蒸去溶剂；

（3）将b溶于二氯甲烷中，加入甲基化试剂，搅拌反应制得式c所示的化合物，TLC监测至原料反应完全，浓缩至干；

（4）脱去氨基上的保护基团P，制得式d所示的化合物N-甲基-（S,S）－2，8－二氮杂双环[4，3，0]壬烷；

（5）将式d化合物溶于乙腈，加入三乙胺、母核螯合物e，搅拌回流，浓缩蒸干得式f所示的化合物；

（6）向残余物中加入7%NaOH，80℃搅拌3h，降至室温，滤液以5%HCl调pH=6～7，过滤即得式所示的化合物1-环丙基-6-氟-1,4-二氢-8-甲氧基-7-[（4αS,7αS）-1-甲基六氢-6H-吡咯并[3,4-b]吡啶-6-基]-4-氧代-3-喹啉羧酸；

（7）将步骤（6）滤饼溶于二氯甲烷，滴加入酸的乙醇溶液，室温搅拌，即得式

化合物的酸加成盐；

（8）或者将步骤（6）所得滤饼溶于水中，滴加入5～20%碱的水溶液，搅拌0.5h，加入5倍量极性有机溶剂中，过滤，真空干燥即得式

所示化合物的碱金属盐。

上述制备方法中：

步骤（1）中的氨基保护基团P可以为叔丁氧羰基（Boc）、苄氧羰基(Cbz)、9-芴甲氧羰基(Fmoc)、苄基(Bn)或三苯甲基(Trt)；较优地，P为叔丁氧羰基（Boc）；

步骤（3）中的甲基化试剂，为碘甲烷、溴甲烷、氯甲烷、氟甲烷、硫酸二甲酯、碳酸二甲酯、氟磺酸甲酯或三氟甲磺酸甲酯；

步骤（5）中的母核螯合物e可以参照EP0464823A披露的方法合成。

上述制备方法中，步骤（7）或步骤（8）如下式所示：

其中，A表示与式

化合物发生酸加成反应的酸根，B表示发生碱金属加成反应的碱金属。因此，HA可以是盐酸、硫酸、磷酸、甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸；B可以是氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙。

本发明还提供一种利用式

化合物或其盐作为对照品检测和分析盐酸莫西沙星的含量的方法；具体地，上述方法包括：

（1）将四丁基硫酸氢铵、磷酸二氢钾和水按照1:2:2000（w/w/v）的比例配制成缓冲溶液；

（2）取适量的待测盐酸莫西沙星，用第（1）步中配制的缓冲溶液稀释，作为供试样品溶液；

（3）取适量式

化合物或其盐，用第（1）步中配制的缓冲溶液稀释，作为对照品溶液；

（4）调整流动相中缓冲溶液和甲醇的比例为75:25～80:20（v/v），控制检测波长为293nm、流速为1.5ml/min、柱温为45℃，分别量取检测量的供试样品溶液和对照品溶液，注入液相色谱仪，记录结果。

进一步地，上述方法的步骤（4）中，调整流动相中缓冲溶液和甲醇的比例为76：24（v/v）。

由于本方案实现了对盐酸莫西沙星中存在的杂质F的确认和合成，使得使用外标法（杂质对照品法）检测杂质F成为可能。采用外标法（杂质对照品法）检测时，具有以下优点：1）外标法更为准确，而且能够实现对杂质的含量的测定；2）外标法可以增大杂质峰与主峰的分离度。因此，采用外标法检测盐酸莫西沙星中的杂质F时，能够大大提高检测的精确度，从而实现对盐酸莫西沙星质量的控制，进而提高了临床用药的安全性。

具体实施方式

下面结合具体的实施例，对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1     式

化合物的盐酸盐的合成

（1）、 N-甲基-（S,S）－2，8－二氮杂双环[4，3，0]壬烷（d）的合成

量取30g式a化合物溶于200ml干燥的二氯甲烷中，0℃下缓慢滴加入46.5g二碳酸二叔丁酯（Boc₂O）溶于50ml二氯甲烷的溶液。室温下搅拌3h，减压浓缩蒸除溶剂，残余物以二氯甲烷-甲醇（20:1）为洗脱液，用硅胶柱层析分离，收集产物，减压浓缩蒸除溶剂，残余物加入100ml二氯甲烷溶解，室温下滴加入35g碘甲烷溶于50ml二氯甲烷的溶液，室温搅拌2h，减压浓缩蒸去溶剂，残余物加入50ml甲醇溶解，滴加入盐酸甲醇溶液（5ml浓盐酸溶于25ml甲醇），室温下搅拌0.5h，反应完毕用氨水调节pH=8~9，二氯甲烷50ml×3次萃取，合并有机相，浓缩至干即得式d所示的化合物。

（2）、式

化合物的合成

 取5.0g式d所示的化合物，溶于100ml乙腈，加入5ml三乙胺，12g母核螯合物e（参照EP0464823A披露的方法制得）加热回流3h，减压浓缩蒸除溶剂，向残余物中加100ml 的7%NaOH，80℃搅拌3h，降至室温，滤液以5%HCl调pH=6~7，过滤即得13.6g的式

化合物，收率为95.1%。

（3）、式化合物盐酸盐的合成

取5.0g式

化合物，溶于50ml二氯甲烷中，滴加入盐酸乙醇溶液（1ml盐酸溶于5ml乙醇），室温搅拌2h，过滤，真空干燥，得4.8g式

化合物盐酸盐，收率87.9%。

实施例2   式

化合物的钠盐的合成

（1）、N-甲基-（S,S）－2，8－二氮杂双环[4，3，0]壬烷（d）的合成

量取10g式a化合物溶于100ml干燥二氯甲烷中，0℃下缓慢滴加入15.5g二碳酸二叔丁酯（Boc₂O）溶于15ml二氯甲烷的溶液。室温下搅拌5h，减压浓缩蒸除溶剂，残余物以二氯甲烷-甲醇（20:1）为洗脱液，用硅胶柱层析分离，收集产物，减压浓缩蒸除溶剂，残余物加入35ml二氯甲烷溶解，室温下滴加入8.8g硫酸二甲酯溶于15ml二氯甲烷的溶液，室温搅拌3h，减压浓缩蒸去溶剂，残余物加入20ml甲醇溶解，滴加入盐酸甲醇溶液（2ml浓盐酸溶于12ml甲醇），室温下搅拌1h，反应完毕用氨水调节pH=8~9，二氯甲烷50ml×3次萃取，合并有机相，浓缩至干，得式d所示的标题化合物。

（2）、式

化合物的合成

具体操作方法与实施例1的步骤（2）相同。

（3）、式

化合物的钠盐

取2.0g式

所示的化合物，溶于50ml乙醇中，滴加入7%NaOH溶液3ml，室温搅拌2h，过滤，真空干燥，即得1.7g式化合物的钠盐，收率80.4%。

实施例3    式

化合物的甲磺酸盐

（1）、N-甲基-（S,S）－2，8－二氮杂双环[4，3，0]壬烷（d）的合成

量取10g式a化合物溶于100ml干燥二氯甲烷中，0℃下缓慢滴加入15.5g二碳酸二叔丁酯（Boc₂O）溶于15ml二氯甲烷的溶液。室温下搅拌5h，减压浓缩蒸除溶剂，残余物以二氯甲烷-甲醇（20:1）为洗脱液，用硅胶柱层析分离，收集产物，减压浓缩蒸除溶剂，残余物加入35ml二氯甲烷溶解，室温下滴加入6.3g碳酸二甲酯溶于15ml二氯甲烷的溶液，室温搅拌5h，减压浓缩蒸去溶剂，残余物加入20ml甲醇溶解，滴加入盐酸甲醇溶液（2ml浓盐酸溶于12ml甲醇），室温下搅拌1h，反应完毕用氨水调节pH=8~9，二氯甲烷50ml×3次萃取，合并有机相，浓缩至干即得得式d所示的标题化合物。

（2）、式

化合物的合成

具体操作方法与实施例1的步骤（2）相同。

（3）、式

化合物的甲磺酸盐

取2.0g式化合物，溶于50ml二氯甲烷中，滴加入甲磺酸乙醇溶液（1g甲磺酸溶于5ml乙醇），室温搅拌3h，过滤，真空干燥，得1.4g式

化合物的甲磺酸盐，收率56.5%。

实施例4    式

化合物的硫酸盐

取2.0g式

化合物（参照实施例1所示的方法合成），溶于30ml二氯甲烷中，滴加入硫酸乙醇溶液（0.2ml盐酸溶于5ml乙醇），室温搅拌1h，过滤，真空干燥，即得1.6g式

化合物硫酸盐，收率64.3%。

实施例5    用莫西沙星中的式

所示化合物或其盐检测和分析盐酸莫西沙星

（1）重复欧洲药典中记载的方法检测盐与分析酸莫西沙星中的相关物质

重复EP6.0盐酸莫西沙星质量标准中有关物质测定方法：采用Agilent苯基柱（5μm，4.6×250mm），以缓冲溶液-甲醇（72：28）为流动相，流速1.3ml/min，检测波长为293nm，柱温为45℃。取待检测的莫西沙星适量，加缓冲溶液（称取0.5g四丁基硫酸氢铵，1.0g磷酸二氢钾，加水500ml溶解后，加2ml磷酸和0.5g无水亚硫酸钠，用水稀释至1000ml，摇匀，即得）溶解并稀释制成每1ml中约含盐酸莫西沙星1mg的溶液，作为供试品溶液。精密量取10μl，注入液相色谱仪（岛津LC-20A高效液相色谱仪），记录色谱图的结果。

峰表（293nm）

峰	保留时间	面积	理论塔板	面积	分离度
						1	7.104	8506	8236.012	0.014	0.000
2	18.338	134574	379.434	0.225	5.509
						3	20.494	59596032	9569.742	99.723	0.937
4	25.725	7028	11442.083	0.012	5.812
						5	30.286	15568	8504.471	0.026	4.009
总计	--	59761708	--	100.00	--

由上表结果可知，盐酸莫西沙星主峰与相邻杂质峰的分离度为0.937，而根据中国药典的规定（《中华人民共共和国药典（2010）》第二部  附录VD  高效液相色谱法）：待测组份与相邻共存物之间的分离度应该大于1.5。所以用这种方法检测和分析盐酸莫西沙星质量时，不能够将主峰与杂质峰分开，从而使得检测的精度也降低。

而根据结构确证的结果，产生与主峰相邻的杂质峰的物质为式

化合物的盐。

（2）本方案技术方法检测与分析盐酸莫西沙星中的相关物质

取待测的盐酸莫西沙星适量，加缓冲溶液（0.5g四丁基硫酸氢铵，1.0g磷酸二氢钾，加水500ml溶解后，加2ml磷酸，用水稀释至1000ml，摇匀,即得）溶解并稀释制成每1ml中约含盐酸莫西沙星1mg的溶液，作为供试品溶液；取式化合物或其盐适量，加缓冲溶液（同上），配制成每1ml中约含盐酸莫西沙星1μg的溶液，作为对照品溶液。采用Agilent苯基柱（5μm，4.6×250mm），调整流动相比例为缓冲溶液-甲醇（76：24），控制流速1.5ml/min、检测波长为293nm、柱温为45℃，分别精密量取10μl的供试品溶液和对照品溶液，注入液相色谱仪（岛津LC-20A高效液相色谱仪），记录色谱图和结果。

峰表（293nm）

。

由图表结果可知，盐酸莫西沙星主峰与相邻杂质F（即式

化合物或其盐）峰的分离度为3.184，远大于重复欧洲药典中记载的方法所测出的结果，也大于中国药典的规定的分离度的值。因此，这种方法能够显著地将主峰与杂质峰分开，从而也使得检测的精度更高。

应当说明的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明的范围，凡在本发明的精神和原则之内所作出的任何等同的修改、替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种式                                                

所示的N-甲基化的8-甲氧基喹诺酮甲酸类化合物的酸加成盐或其碱金属盐

                  

   

。

2.根据权利要求1所述的盐，其特征在于，其酸加成盐为盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐、甲磺酸盐、苯磺酸盐或对甲本苯磺酸盐。

3.根据权利要求1所述的盐，其特征在于，其碱金属盐为钠盐或钾盐。

4.制备权利要求1～3中任一项所述的盐的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

（1）将式a所示的（S,S）－2，8－二氮杂双环[4，3，0]壬烷溶于二氯甲烷中，将式a化合物的8位氨基连接保护基团P，得式b所示的化合物；

                      

（2）硅胶柱层析分离，收集产物b，减压浓缩蒸去溶剂；

（3）将b溶于二氯甲烷中，加入甲基化试剂，搅拌反应制得式c所示的化合物，TLC监测至原料反应完全，浓缩至干；

                          

（4）脱去氨基上的保护基团P，制得式d所示的化合物N-甲基-（S,S）－2，8－二氮杂双环[4，3，0]壬烷；

                      

（5）将式d化合物溶于乙腈，加入三乙胺、母核螯合物e，搅拌回流，浓缩蒸干得式f所示的化合物；

       

（6）向残余物中加入7%的NaOH，80℃搅拌3h，降至室温，滤液以5%的HCl调pH=6～7，过滤即得式所示的化合物1-环丙基-6-氟-1,4-二氢-8-甲氧基-7-[（4αS,7αS）-1-甲基六氢-6H-吡咯并[3,4-b]吡啶-6-基]-4-氧代-3-喹啉羧酸；

         

（7）将步骤（6）滤饼溶于二氯甲烷，滴加入酸的乙醇溶液，室温搅拌，即得式

化合物的酸加成盐；

（8）或者将步骤（6）所得滤饼溶于水中，滴加入5～20%碱的水溶液，搅拌0.5h，加入5倍量极性有机溶剂中，过滤，真空干燥即得式

所示化合物的碱金属盐。

5.根据权利要求4所述的盐的制备方法，其特征在于，步骤（1）中氨基保护基团P为叔丁氧羰基、苄氧羰基、9-芴甲氧羰基、苄基、三苯甲基。

6.根据权利要求4所述的盐的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所选用的甲基化试剂为碘甲烷、溴甲烷、氯甲烷、氟甲烷、硫酸二甲酯、碳酸二甲酯、氟磺酸甲酯或三氟甲磺酸甲酯。

7.一种利用权利要求1～3中任一项所述的盐作为杂质对照品检测与分析莫西沙星的含量的方法。

8.根据权利要求7所述的检测与分析莫西沙星的含量的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）将四丁基硫酸氢铵、磷酸二氢钾和水按照1:2:2000（w/w/v）的比例配制成缓冲溶液；

（2）取适量的待测盐酸莫西沙星，用第（1）步中配制的缓冲溶液稀释，作为供试样品溶液；

（3）取适量式

化合物或其盐，用第（1）步中配制的缓冲溶液稀释，作为对照品溶液；

（4）调整流动相中缓冲溶液和甲醇的比例为75:25～80:20（v/v），控制检测波长为293nm、流速为1.5ml/min、柱温为45℃，分别量取检测量的供试样品溶液和对照品溶液，注入液相色谱仪，记录结果。

9.根据权利要求8所述的检测与分析莫西沙星的含量的方法，其特征在于，步骤（4）中调整流动相中缓冲溶液和甲醇的比例为76:24（v/v）。