单丁酰环磷腺苷或其盐的制备方法及应用
技术领域
本发明涉及药物合成与纯化领域,具体涉及一种单丁酰环磷腺苷或其盐的制备方法及应用。
背景技术
二丁酰环磷腺苷钙为环磷腺苷(cAMP)的衍生物,作为蛋白酶激活剂,目前临床上主要用于治疗心绞痛、急性心肌梗死的辅助治疗,亦可用于治疗心肌炎、心源性休克、手术后网膜下出血和银屑病,并可辅助其他抗癌药治疗白血病。
由于cAMP不易透过细胞膜,而且进入细胞内的cAMP很快地被细胞内磷酸二酯酶水解,故宜制成环磷酸腺苷的衍生物。环磷酸腺苷双丁酰酯对细胞的渗透性比cAMP强,且能对抗机体内磷酸二酯酶的破坏作用,故其作用时间和起效速度比cAMP更持久和迅速,是具有更佳体内药物浓度分布和代谢动力学特性的新一代产品。
单丁酰环磷腺苷或其盐是二丁酰环磷腺苷或其盐合成工艺中的重要中间体。在二丁酰环磷腺苷或其盐的制备中,由于两个质子基团(氨基与羟基)的亲核进攻能力不同,酰化的反应速率有明显差别,造成了反应不完全,形成单丁酰环磷腺苷。由于该化合物与二丁酰环磷腺苷性质相似,在制备工艺中,其含量对工艺变更敏感,是影响二丁酰环磷腺苷或其盐药物质量的重要中间体。
据1982年11月《药物科学杂志》第72卷第1255页发表的文章报道,单丁酰环磷腺苷为二丁酰环磷腺苷或其盐在体内的主要代谢产物,其亲脂性强于原料环磷腺苷,能较好的透过细胞膜。
2004年9月23日,申请号为20040186282的美国专利报道了关于二丁酰环磷腺苷钠盐的合成工艺,其关键在于环磷腺苷三乙胺盐中间体的制备以及水解的控制。
除了已有报道的外国专利,中国专利也相继报道了二丁酰环磷腺苷钙的制备工艺。如2004年12月15日,中国专利文献CN1554358“二丁酰环磷腺苷钙的制剂及制备方法”中公开了一种二丁酰环磷腺苷钙的制备方法。随后,2007年8月22日,中国专利文献CN101020708“二丁酰环磷腺苷的制备方法”中公开了一种二丁酰环磷腺苷的制备方法。
现有技术虽对二丁酰环磷腺苷的合成工艺有所报道,并就工艺过程中的杂质进行了简要介绍,或公开了单丁酰环磷腺苷或其盐。但是,并未对单丁酰环磷腺苷或其盐的制备和结构确证进行报道。于是,对单丁酰环磷腺苷或其盐的含量监测控制就成为二丁酰环磷腺苷或其盐最终产品质量控制中长期以来所需要解决的技术障碍。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了提供一种单丁酰环磷腺苷或其盐的制备方法及应用,以更好的了解二丁酰环磷腺苷或其盐合成工艺过程,控制药品质量。
本发明最终通过以下技术方案解决上述技术问题的。
本发明提供了一种如式I所示的单丁酰环磷腺苷或其盐的制备方法,其包括以下列步骤:
当制备如式I所示的单丁酰环磷腺苷时,其包括下列步骤:非质子溶剂中,在气体保护下,有机碱催化下,将环磷腺苷和正丁酸酐于避光条件下进行酰化反应;再将酰化反应的反应液与水混合,进行水解反应,即可;所述的正丁酸酐与所述的环磷酰苷的体积质量比为4mL/g~10mL/g;所述的酰化反应的温度为50~80℃;所述的酰化反应的时间为25~48小时;
当制备如式I所的单丁酰环磷腺苷的盐时,其包括下列步骤:极性有机溶剂中,按照上述制备如式I所示的单丁酰环磷腺苷的制备方法制得如式I所示的单丁酰环磷腺苷后,再与碱金属盐或碱土金属盐进行反应,即可;
当制备如式I所示的单丁酰环磷腺苷时,所述的酰化反应中,所述的正丁酸酐与所述的环磷酰苷的体积质量比较佳地为4mL/g~5mL/g。所述的非质子溶剂可为本领域此类反应常规使用的非质子溶剂,只要不与反应物和产物进行反应,影响反应进行即可,较佳地为醚类溶剂、酰胺类溶剂、腈类溶剂和杂芳烃类溶剂中的一种或多种。所述的醚类溶剂较佳地为四氢呋喃和/或1,4-二氧六环。所述的酰胺类溶剂较佳地为N,N-二甲基甲酰胺。所述的腈类溶剂较佳地为乙腈。所述的杂芳烃类溶剂较佳地为吡啶。所述的有机碱可为本领域此类反应常规使用的有机碱,较佳地为4-二甲氨基吡啶、三乙胺和N,N-二异丙基乙胺中的一种或多种。所述的“气体保护”中的“气体”可为本领域需要气体保护的酰化反应中常规使用的气体,只要不与反应物和产物进行反应,影响反应进行,即可,较佳地为氮气、氦气和氩气中的一种或多种。所述的环磷腺苷与所述的有机碱的摩尔比较佳地为1:1~1:2.5。所述的非质子溶剂与所述的环磷腺苷的体积质量比较佳地为50mL/g~60mL/g。
当制备如式I所示的单丁酰环磷腺苷时,所述的水解反应中,水的体积不作具体限定,只要不影响反应进行,即可,所述的水的体积较佳地为50mL~2L。所述的水解反应的温度可为本领域水解反应常规的温度,较佳地为10~30℃(室温)。所述的水解反应的时间较佳地为1~3h。
其中,所述的水解反应结束后,较佳地还可进一步包含后处理的操作。所述的后处理的方法和条件可为本领域此类反应后处理常规的方法和条件,本发明优选下列后处理方法:将上述反应的反应液浓缩(优选于25℃~45℃减压浓缩)后,与水混合,分别用醚类溶剂、酮类溶剂和氯代烃类溶剂萃取水相(优选2~5次),水相浓缩(优选于60℃减压蒸馏)后,再用有机溶剂(优选氯代烃类溶剂,所述的氯代烃溶剂较佳地为二氯甲烷)萃取,有机相浓缩,即可。其中,所述的醚类溶剂较佳地为乙醚、异丙醚和甲基叔丁基醚中的一种或多种。所述的酮类溶剂较佳地为2-丁酮、甲基异丙基酮和N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。所述的氯代烃类溶剂较佳地为二氯甲烷。
当制备如式I所的单丁酰环磷腺苷的盐时,所述的极性有机溶剂可为本领域此类反应常规使用的极性有机溶剂,较佳地为乙腈和/或甲醇。所述极性有机溶剂的用量不作具体限定,只要不影响反应进行,即可。所述的碱金属盐是指碱金属与无机酸形成的盐。所述的碱土金属盐是指碱土金属与无机酸形成的盐。其中,所述的碱金属较佳地为钠。所述的碱土金属较佳地为钙或钡。所述的无机酸较佳地为盐酸或硫酸。所述的碱金属盐较佳地为氯化钠或硫酸钠。所述的碱土金属盐较佳地为氯化钙、氯化钡、硫酸钙或硫酸钡。
所述的如式I所示的单丁酰环磷腺苷的制备方法,还可进一步包含下列步骤:将上述水解反应得到的物质,采用制备液相色谱法进行纯化,即可;
其中,所述的制备液相色谱法中的流动相由无机盐缓冲溶液(流动相A)和极性有机溶剂(流动相B)组成,检测波长为273nm,收集14~26min的含有单丁酰环磷腺苷的洗脱液;即可,所述的无机盐缓冲溶液的pH值为3~5;洗脱梯度为:0~30min内,流动相中的极性有机溶剂由10%~25%上升至40%;30~50min内,流动相中的极性有机溶剂由40%上升至85%~90%,其中,所述的百分比是指极性有机溶剂的体积与流动相总体积的体积比。
较佳地,按照如前所述的水解反应后得到的物质,与水混合,分别用醚类溶剂、酮类溶剂和氯代烃类溶剂萃取(优选2~5次;所述的醚类溶剂较佳地为乙醚、异丙醚和甲基叔丁基醚中的一种或多种;所述的酮类溶剂较佳地为2-丁酮、甲基异丙基酮和N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种;所述的氯代烃类溶剂较佳地为二氯甲烷),水相浓缩(优选于60℃减压蒸馏)后,再用有机溶剂(优选氯代烃类溶剂,所述的氯代烃溶剂较佳地为二氯甲烷)萃取,有机相浓缩后,再采用制备液相色谱法进行纯化,即可。
所述的制备液相色谱法中,所述的极性有机溶剂较佳地为乙腈或甲醇。所述的无机盐缓冲溶液较佳地为醋酸-醋酸铵缓冲溶液、甲酸-甲酸铵缓冲液或磷酸-磷酸二氢钾缓冲液。所述的如式I所示的单丁酰环磷腺苷的纯度不作具体限定,较佳地,其HPLC纯度在50%以上,即可。其中,所述的无机盐缓冲溶液的制备方法可为本领域常规的方法,所述的无机盐缓冲溶液的总摩尔浓度较佳地为0.3mmol/L~0.7mmol/L。
所述的制备液相色谱法中的制备液相色谱仪较佳地为SD-1 PrepStar制备液相色谱仪(美国瓦里安);色谱柱较佳地为十八烷基硅烷键合硅胶柱(优选日本YMC公司的ODS-AD(5um,12nm)或者大连化物所的C18(5μm,12nm))。
较佳地,将上述收集到的洗脱液进行冻干,即可得到纯度在98%以上的所述的如式I所示的单丁酰环磷腺苷。
本发明中,当制备如式I所示的单丁酰环磷腺苷的盐时,较佳地,包含下列步骤:将上述纯化方法收集到的含单丁酰环磷腺苷的洗脱液,直接与碱金属盐或碱土金属盐进行反应,即可。其中,所述的反应的方法的条件同前所述。
本发明还提供了一种所述的如式I所示的单丁酰环磷腺苷或其盐在二丁酰环磷腺苷或其盐药品质量控制中的应用。
所述的二丁酰环磷腺苷或其盐药品较佳地是指二丁酰环磷腺苷或其盐原料药或其盐及其制剂。
在不违背本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于:
本法明单丁酰环磷腺苷或其盐的制备方法操作简单,纯化方法能够得到高纯度的单丁酰环磷腺苷或其盐,可以更好的了解二丁酰环磷腺苷合成工艺过程,控制药品质量。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
下述实施例中,流动相A的百分比是指流动相A的体积占流动相A与流动相B总体积的百分比。
下述实施例中的室温是指10~30℃。
实施例1
单丁酰环磷腺苷的制备
取10g环磷腺苷置于1000mL三口烧瓶中,氮气保护下加入600mL四氢呋喃搅拌溶解,再加入40mL正丁酸酐、5mL N,N-二异丙基乙基胺,50℃下避光反应48小时,降至室温,加水水解1小时,35℃减压浓缩除去四氢呋喃,加水至500mL,以甲基叔丁基醚洗涤水相两次,每次100mL,以丁酮洗涤水相两次,每次100mL,以二氯甲烷洗涤水相2次,每次300mL,水相50℃减压蒸馏,再以二氯甲烷萃取剩余水相3次,每次100mL,合并有机相,减压除去二氯甲烷,得到微粘的淡黄色单丁酰环磷腺苷固体7.6g。
将上述固体溶解于纯化水,注入SD-1 PrepStar制备液相色谱(美国瓦里安)的色谱柱(日本YMC公司ODS-AQ(5μm,12nm))中,色谱填料为C18,以乙腈为流动相B,以pH=3、0.4mmol/L醋酸-醋酸铵缓冲液为流动相A,紫外检测波长为273nm,进行梯度洗脱,在30min内流动相B由10%到40%,在30min到45min内,流动相B升为90%,收集24min的洗脱液进行冻干,得纯度99.8%的白色固体。
质谱检测:Waters Acquity UPLC-QTOF Premier超高效液相色谱-质谱联用仪(美国Waters),Masslynx软件分析系统;色谱柱为Acquity BEH C18色谱柱(美国Waters)(2.1×100mm,1.7μm),串联质谱离子源为电喷雾离子源(ESI),正离子扫描模式检测,毛细管电压为3.0kV,离子源温度为100℃,雾化气温度为350℃,雾化气流量为600.0L·hr-1,碰撞电压分别为4.0eV(MS)和15.0~30.0eV(MS/MS),扫描范围m/z100~1000。在一级全扫描质谱图中,显示准分子离子峰m/z为400.1029和两个副峰。对于准分子离子峰,匹配度最高的分子式为C14H19N5O7P。进行二级全扫描分析,得到五个主要碎片离子,以精确分子量匹配分子式,其中m/z为136.0602匹配的分子式为C5H6N5,m/z为266.0433匹配的分子式为C9H14O7P,m/z为97.0277匹配的分子式为C5H5O2,m/z为176.9941匹配的分子式为C5H6O5P,m/z为195.0052匹配的分子式为C5H8O6P。通过上述碎片离子峰情况可推测其杂质为2′-O-单丁酰环磷腺苷。
核磁扫描:Bruck AVANCEⅢ400MHz核磁共振波谱仪(德国Bruck),采用氘代DMSO溶剂进行分析。各信号归属:δ=8.39(s,1H);8.25(s,1H);7.72(s,2H);6.22(s,1H);5.77-5.78(d,1H);5.21-5.25(m,1H);4.40-4.49(m,1H);4.16-4.21(m,1H);4.05-4.11(m,1H);8.39(s,1H);2.41-2.44(t,2H);1.56-1.62(m,2H);0.90-0.94(t,3H)。共17个H,1-2.5ppm为丁酰基相应氢原子,4-6.3ppm为呋喃糖相应氢原子,7-8.5ppm为腺嘌呤相应H。其中δ=7.72处为N6-氨基的两个质子,受共轭效应影响明显,化学位移向低场移动。
红外扫描:Thermo-Fisher Nicolet6700型傅里叶红外光谱分析仪(美国Thermo-Fisher)。IR图谱各主要吸收峰归属:1743cm-1为2’位酯C=O伸缩振动峰;1092cm-1为酯C-O-C伸缩振动峰;1693cm-1为C=N伸缩振动峰;1643cm-1为N-H面内弯曲振动峰;1249cm-1为C-N。
综合上述MS、NMR、IR结果,白色固体为2’-O-单丁酰3’,5’-环单磷腺苷。
实施例2
单丁酰环磷腺苷钡的制备
取10g的环磷腺苷置于1000mL三口烧瓶中,氦气保护下加入500mL吡啶搅拌溶解,再加入50mL正丁酸酐,5mL三乙胺,80℃下避光反应25小时,降至室温,加水水解1小时,45℃减压浓缩除去吡啶,加水至400mL,以甲基叔丁基醚洗涤水相两次,每次100mL,以丁酮洗涤水相两次,每次100mL,以二氯甲烷洗涤水相2次,每次300mL,水相60℃减压蒸馏,再以二氯甲烷萃取剩余水相3次,每次100mL,合并有机相,减压除去二氯甲烷,得到微粘的淡黄色单丁酰环磷腺苷固体7.8g。
将上述固体溶解于纯化水,注入SD-1 PrepStar制备液相色谱(美国瓦里安)的色谱柱(Akzo Nobel公司Kromasil C18(5μm,12nm))中,以乙腈为流动相B,以pH=4,0.5mmol/L甲酸-甲酸铵缓冲液为流动相A,紫外检测波长为273nm,进行梯度洗脱,在30min内流动相B由25%到40%,在30min到40min内,流动相B变为85%,收集15min的样品的溶液,加等摩尔比的氯化钡成盐,进行冻干,得纯度99.4%以上的白色固体。
实施例3
单丁酰环磷腺苷钠的制备
取20g的环磷腺苷置于1000mL三口烧瓶中,氮气保护下加入600mL四氢呋喃搅拌溶解,再加入80mL正丁酸酐,10mL三乙胺,65℃下避光反应30小时,降至室温,加水水解3小时,35℃减压浓缩除去四氢呋喃,加水至1800mL,以甲基叔丁基醚洗涤水相两次,每次1000mL,以丁酮洗涤水相两次,每次1000mL,以二氯甲烷洗涤水相2次,每次600mL,水相60℃减压蒸馏,再以二氯甲烷萃取剩余水相3次,每次200mL,合并有机相,减压除去二氯甲烷,得到微粘的淡黄色单丁酰环磷腺苷固体16.5g。
将上述固体溶解于纯化水,注入SD-1 PrepStar制备液相色谱(美国瓦里安)的色谱柱(大连化物所C18(5μm,12nm))中,以乙腈为流动相B,以pH=5,0.7mmol/L磷酸-磷酸二氢钾缓冲液为流动相A,紫外检测波长为273nm,进行梯度洗脱,在25min内流动相B由22%到40%,在30min到50min内,流动相B变为85%,收集20min的样品的溶液,加等摩尔比的氯化钠成盐,进行冻干,得纯度99.9%以上的白色固体。
实施例4
单丁酰环磷腺苷钠的应用
采用Alliance e2695/2489高效液相色谱仪(Waters,美国),DiamonsilC18柱(4.6*250mm,5μm,迪马科技),柱温25℃,进样体积20μL,以乙腈为流动相B,以pH=3,0.7mmol/L醋酸-醋酸铵缓冲液为流动相A,紫外检测波长为273nm,进行梯度洗脱,样品为三批次的二丁酰环磷腺苷钙原料药(上海紫源制药有限公司,批号分别为c-120301、c-120602和c-121221),用制备纯化的2’-O-单丁酰3’,5’-环单磷腺苷钠作为杂质对照品,对二丁酰环磷腺苷钙中的单丁酰杂质进行定量测定。
取样品,精密称定,配制20mL浓度为1.0mg/mL的样品溶液;取2’-O-单丁酰3’,5’-环单磷腺苷,精密称定,配制成0.03mg/mL的溶液备用,分别进样20uL,进行测定,采用杂质对照品法计算。结果测得三批次产品中2’-O-单丁酰3’,5’-环单磷腺苷杂质的量分别为4.0%、4.2%、3.9%。
实施例5
单丁酰环磷腺苷的应用
采用Alliance e2695/2489高效液相色谱仪(Waters,美国),XBridge C18柱(4.6*250mm,5μm,美国waters),柱温25℃,进样体积20μL,以乙腈为流动相B,以pH=3,0.7mmol/L醋酸-醋酸铵缓冲液为流动相A,紫外检测波长为273nm,进行梯度洗脱,样品为三批次的注射用二丁酰环磷腺苷钙(上海第一生化药业有限公司,批号分别为120315、120609、121210),用制备纯化的2’-O-单丁酰3’,5’-环单磷腺苷作为杂质对照品,对注射用二丁酰环磷腺苷钙中的单丁酰杂质进行定量测定。
取样品,精密称定,配制20mL浓度为1.0mg/mL的样品溶液;取2’-O-单丁酰3’,5’-环单磷腺苷,精密称定,配制成0.03mg/mL的溶液备用,分别进样20uL,进行测定,采用杂质对照品法计算。结果测得三批次产品中2’-O-单丁酰3’,5’-环单磷腺苷杂质的量分别为3.8%、4.1%、4.0%。