CN106349245B

CN106349245B - 一种磷酸西格列汀杂质及其制备方法和用途

Info

Publication number: CN106349245B
Application number: CN201610646110.4A
Authority: CN
Inventors: 邓祥林; 肖玉梅; 夏军
Original assignee: Chongqing Zen Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Zhien Biotechnology Co.,Ltd.
Priority date: 2016-08-09
Filing date: 2016-08-09
Publication date: 2018-12-04
Anticipated expiration: 2036-08-09
Also published as: CN106349245A

Abstract

本发明公开了磷酸西格列汀杂质，即磷酸西格列汀杂质A、杂质B、杂质C；此外，还公开了其制备方法和用途。本发明提供的磷酸西格列汀相关杂质及其制备方法，对磷酸西格列汀原料药的工业化生产具有重要的质量监控意义。

Description

一种磷酸西格列汀杂质及其制备方法和用途

技术领域

本发明属于药物合成技术领域，具体涉及一种磷酸西格列汀杂质及其制备方法及应用。

背景技术

磷酸西格列汀（Sitagliptin phosphate）系美国Merck公司开发，于2006年10月通过FDA批准上市的第一个二肽基肽酶（DPP—IV）抑制剂, 2009年11月6日在第13届中华医学会糖尿病学会年会上，国家食品药品督管理局已正式批准了以商品名捷诺维（Januvia）在中国上市。其结构如下：

磷酸西格列汀主要用于治疗II型糖药病，其单用或与二甲双胍、吡格列酮合用都有明显的降血糖作用，且服用安全，耐受性好，不良反应少。磷酸西格列汀在治疗II型糖尿病药物一直处于热点用药之一，目前市场售价昂贵。

根据磷酸西格列汀报道的合成路线及反应机理，杂质A、B、C为制备磷酸西格列汀的合成过程中产生的杂质，这些杂质的产生及含量直接影响了磷酸西格列汀的质量。目前国内外对其杂质的研究还不多，因此研究磷酸西格列汀杂质的合成具有很大的现实意义

根据磷酸西格列汀的合成工艺：

磷酸西格列汀杂质产生情况如下：

由于磷酸西格列汀相关杂质及制备方法报道较少，本发明在其合成路线的基础上制备了磷酸西格列汀杂质，简述了将杂质用于控制产品质量的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种磷酸西格列汀杂质及其制备方法，并将其作为对照品，控制、检测最终产品纯度，为磷酸西格列汀原料药的质量进行有效控制夯实了基础。

本发明的目的是提供磷酸西格列汀的杂质化合物。

本发明的另一个目的是提供上述杂质化合物的制备方法。

本发明的第三个目的是提供上述杂质化合物的用途。

具体地说，在本发明的实施方案中，本发明提供了三种磷酸西格列汀杂质，即杂质A、杂质B和杂质C，其化学结构式如下所示:

这里，BOC表示叔丁氧羰酰基。

本发明提供了磷酸西格列汀杂质的制备方法,包括如下步骤：

其中，杂质A的制备方法：以（R）-3-氨基-4-（2,4,5-三氟苯基）丁酸（SM1）为起始物料，有机溶剂1溶解后，在碱作用下与过量二碳酸二叔丁酯(BOC酸酐)搅拌反应后，浓缩溶剂，经硅胶柱纯化后即得杂质A。具体反应式如下：

在本发明的实施方案中，本发明提供的磷酸西格列汀杂质A的制备方法，其中，二碳酸二叔丁酯(BOC酸酐)用量为（R）-3-氨基-4-（2,4,5-三氟苯基）丁酸（SM1）3~10倍（摩尔比）。

在本发明的实施方案中，本发明提供的磷酸西格列汀杂质A的制备方法，其中，反应温度为5~40℃，优选为20~30℃。

在本发明的实施方案中，本发明提供的磷酸西格列汀杂质A的制备方法，其中，反应时间为1~15小时，优选为2~10小时，更优选3~5小时。

在本发明的实施方案中，本发明提供的磷酸西格列汀杂质A的制备方法，其中，所述碱为无机碱或有机碱；其中，所述无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢化锂、氢化钾、氢化钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、或碳酸氢钾中的一种或多种；所述有机碱选自吡啶、三乙胺、三正丁胺、叔丁胺、乙二胺、N,N-二异丙基乙胺、或N-甲基吗啉中的一种或多种；优选三乙胺。

在本发明的实施方案中，本发明提供的磷酸西格列汀杂质A的制备方法，其中，所述有机溶剂1选自四氢呋喃、乙醚、1，4-二氧六环、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、乙醇、甲醇、异丙醇、正丁醇、二氯甲烷、或氯仿等的无水溶剂，优选四氢呋喃、1，4-二氧六环或二氯甲烷，更优选二氯甲烷。

在本发明的实施方案中，本发明提供的磷酸西格列汀杂质A的制备方法，其中，用硅胶过柱纯化，洗脱剂为二氯甲烷和甲醇，其中二氯甲烷：甲醇体积比（30~1）：1，收集杂质A洗脱液，浓缩至干即得杂质A。

在本发明的实施方案中，本发明提供了磷酸西格列汀杂质B的制备方法，其中，杂质B的制备方法，包括：

a. 将（R）-3-氨基-4-（2,4,5-三氟苯基）丁酸（SM1）为起始物料，有机溶剂1溶解后，在碱作用下与二碳酸二叔丁酯(BOC酸酐)搅拌反应后，稀酸水淬灭反应后，食盐水洗涤，有机层干燥后，过滤浓缩溶剂，有机溶剂2结晶即得化合物II。

b. 将化合物II，N,N-二环己基碳二亚胺，非质子类有机溶剂混合后，加热搅拌反应完全；过滤除去固体，滤液用有机溶剂3萃取处理，有机溶剂层干燥后，过滤浓缩溶剂，经硅胶过柱纯化即得杂质B。

具体反应式如下：

在本发明的实施方案中，本发明提供的磷酸西格列汀杂质B的制备方法，其中，步骤a所述二碳酸二叔丁酯(BOC酸酐)用量为（R）-3-氨基-4-（2,4,5-三氟苯基）丁酸（SM1）1~2倍（摩尔比）；温度为20~30℃；反应所用有机溶剂1选自四氢呋喃、1.4-二氧六环或二氯甲烷等的无水溶剂，优选四氢呋喃、或二氯甲烷，更优选二氯甲烷；结晶有机溶剂2选自正己烷、正庚烷、环己烷、正戊烷、异辛烷、石油醚、或异丙醚等无水溶剂，优选石油醚或正己烷，更优选正己烷。

在本发明的实施方案中，本发明提供的磷酸西格列汀杂质B的制备方法，其中，步骤b所述N,N-二环己基碳二亚胺（DCC）用量为化合物II的2.0~5.0倍（摩尔比）；反应温度为20~100℃，更优选为30~90℃；反应10~24小时，优选15~20小时。反应溶剂为非质子类有机溶剂，选自四氢呋喃、1，4-二氧六环、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、或二氯甲烷，优选N,N-二甲基甲酰胺。所述碱为三乙胺或碳酸钠，优选三乙胺。萃取有机溶剂3选自乙酸乙酯、二氯甲烷或氯仿，优选二氯甲烷。硅胶过柱纯化，洗脱剂为二氯甲烷和甲醇，其中二氯甲烷：甲醇体积比（30~1）：1，收集杂质B洗脱液，浓缩至干即得杂质B。

在本发明的实施方案中，本发明还提供的磷酸西格列汀杂质C的制备方法，包括：

b. 将化合物II、N,N-二环己基碳二亚胺（DCC）、3-（三氟甲基）-5,6,7,8-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3，α]吡嗪盐酸盐（SM2），用非质子类有机溶剂一起混合搅拌反应，反应结束后过滤除去固体，再加入有机溶剂4稀释后，经洗涤后，有机溶剂4浓缩至干，即得化合物III。

c. 将化合物III用质子类有机溶剂溶解后，加入浓盐酸溶液脱保护反应，浓缩反应溶剂，加入有机溶剂4稀释后，用碱水中和，有机层用盐水洗涤后，浓缩即得化合物IV。

d. 将（R）-3-氨基-4-（2,4,5-三氟苯基）丁酸（SM1）与化合物IV加入非质子类有机溶剂溶解后，在N,N-二环己基碳二亚胺（DCC）缩合剂、碱及催化剂作用下加热发生缩合反应，过滤除去固体，滤液加入水和有机溶剂4稀释后，有机层经洗涤后，浓缩溶剂至干，有机溶剂5结晶即得杂质C。反应式如下：

在本发明的实施方案中，本发明提供的磷酸西格列汀杂质C的制备方法，其中，步骤a所述二碳酸二叔丁酯(BOC酸酐)用量为（R）-3-氨基-4-（2,4,5-三氟苯基）丁酸（SM1）1~2倍（摩尔比）；温度为20~30℃；反应所用有机溶剂1选自四氢呋喃、1.4-二氧六环或二氯甲烷等的无水溶剂，优选四氢呋喃、或二氯甲烷，更优选二氯甲烷；结晶有机溶剂2选自正己烷、正庚烷、环己烷、正戊烷、异辛烷、石油醚、或异丙醚等的无水溶剂，优选石油醚或正己烷，更优选正己烷。

在本发明的实施方案中，本发明提供的磷酸西格列汀杂质C的制备方法，其中，步骤b所述N,N-二环己基碳二亚胺（DCC）用量为化合物II的2.0~5.0倍（摩尔比）；3-（三氟甲基）-5,6,7,8-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3，α]吡嗪盐酸盐（SM2）用量为化合物II的1~2.5倍（摩尔比）；反应温度为10~50℃，更优选为20~30℃；反应时间为10~40小时,优选20~30小时。反应溶剂为非质子类有机溶剂，选自四氢呋喃、1，4-二氧六环、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、或二氯甲烷的无水溶剂，优选N,N-二甲基甲酰胺。稀释用有机溶剂4选自乙酸乙酯、二氯甲烷或氯仿，优选二氯甲烷。

在本发明的实施方案中，本发明提供的磷酸西格列汀杂质C的制备方法，其中，步骤c所述浓盐酸用量为化合物III的1.0~30.0倍（摩尔比）；反应溶剂为质子类有机溶剂，选自甲醇、乙醇、或异丙醇，优选甲醇；反应温度为-10℃~50℃，优选20~30℃。

在本发明的实施方案中，本发明提供的磷酸西格列汀杂质C的制备方法，其中，步骤d所述N,N-二环己基碳二亚胺（DCC）用量为化合物IV的2.0~5.0倍（摩尔比）；（R）-3-氨基-4-（2,4,5-三氟苯基）丁酸（SM1）用量为化合物IV的1~3倍（摩尔比）；反应温度为20~100℃，更优选为50~90℃；反应时间为15~30小时，优选20~25小时。反应溶剂为非质子类有机溶剂，选自四氢呋喃、1，4-二氧六环、甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、或二氯甲烷的无水溶剂，优选N,N-二甲基甲酰胺。催化剂为N,N-二甲氨基吡啶。碱为有机碱和无机碱，其中，所述无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢化锂、氢化钾、氢化钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种或多种；所述有机碱选自吡啶、三乙胺、三正丁胺、叔丁胺、乙二胺、N,N-二异丙基乙胺、N-甲基吗啉中的一种或多种；优选三乙胺。结晶用有机溶剂5为石油醚和乙酸乙酯，其中两者之间体积比为5:1。

本发明提供了磷酸西格列汀杂质A、杂质B、杂质C作为磷酸西格列汀中间体、原料药及其复方制剂质量研究的对照品的用途。

本发明提供了磷酸西格列汀杂质A、杂质B、杂质C制备方法，操作简单高效，反应条件较适中，安全性强，易于控制，适用于杂质制备作为对照品，以监控产品的质量。高效液相HPLC纯度杂质A为97%以上,杂质B的HPLC纯度为99%以上，杂质C的HPLC纯度为98%以上。

附图说明

图1.1表示的是磷酸西格列汀杂质A的HPLC图谱。

图1.2表示的是磷酸西格列汀杂质A的核磁共振氢谱。

图1.3表示的是磷酸西格列汀杂质A的质谱。

图2.1表示的是磷酸西格列汀杂质B的HPLC图谱。

图2.2表示的是磷酸西格列汀杂质B的核磁共振氢谱。

图2.3表示的是磷酸西格列汀杂质B的质谱。

图3.1表示的是磷酸西格列汀杂质C的HPLC图谱。

图3.2表示的是磷酸西格列汀杂质C的核磁共振氢谱。

图3.3表示的是磷酸西格列汀杂质C的质谱。

具体实施方式

下面通过本发明实施例进行具体描述本发明的实施方案。

实施例1 磷酸西格列汀杂质A的制备

室温下将（R）-3-氨基-4-（2,4,5-三氟苯基）丁酸（SM1，23.3g，0.1mol）加入250ml二氯甲烷中，再加入二碳酸二叔丁酯（Boc酸酐，98.22g，0.45mol）和三乙胺（100g，0.99mol)室温搅拌反应5小时，浓缩反应体系，浓缩物经硅胶柱纯化（二氯甲烷：甲醇体积比为20:1），收集含有杂质A的洗脱液，浓缩至干，得到白色固体（杂质A，26g,60%)。纯度97.84%。

¹H-NMR (600HZ，DMSO-d6) :δ7.49 (m ，1H)，7.45（m ，1H)，6.83（d ，1H），4.01（s，1H），2.82(m ，1H)，2.41(m，1H)，2.33(m ，1H),1.39（s ，9H），1.27（s ，9H）。MS(m/z)：433.42。[M-C4H9/+K]⁺：412。

实施例2磷酸西格列汀杂质B的制备

1、化合物II的制备

室温下将（R）-3-氨基-4-（2,4,5-三氟苯基）丁酸（SM1，46.6g，0.20mol）加入500ml二氯甲烷中，再加入二碳酸二叔丁酯（Boc酸酐，43.65g，0.2mol）和三乙胺（60.71g，0.60mol)室温搅拌反应3小时。体系加入100ml 5%稀盐酸洗涤，再用水洗涤有机层，分液，有机层用饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，过滤，滤液浓缩至干，加入200ml正己烷结晶即得白色固体（即化合物II，56.7g,85%）。

、磷酸西格列汀杂质B的制备

室温下将化合物II（35g，0.11mol)，N,N-二环己基碳二亚胺（DCC，74.22g,0.36mol)和三乙胺（33.39g,0.33mol）加入到250ml N,N-二甲基甲酰胺里，搅拌下加热升温至70~80℃，反应20小时，过滤除去不溶物，滤液加入100ml二氯甲烷和200ml水,水层用100ml二氯甲烷萃取三次，分液，有机层分别用饱和碳酸氢钠和饱和食盐水洗涤，有机层加入无水硫酸镁干燥1小时，过滤，浓缩至干，残余物经硅胶柱纯化（二氯甲烷：甲醇体积比为30:1），收集含有杂质B的洗脱剂，浓缩至干得到白色固体（即为杂质B，26.71g,45%)。纯度为99.34%。

¹H-NMR (600HZ，DMSO-d6) :δ8.26 (s ，1H)，7.51（m ，1H)，7.48（m ，1H)，6.75（d，1H），3.99（m ，1H），3.48（m ，1H），3.38（m ，1H），2.87 (m ，1H)，2.54~2.51(dd，4H)，1.82~1.75（dd，2H），1.61~1.60（m，6H），1.54~1.51（d,2H），1.45~1.43（d，2H），1.31（s，9H），1.28~1.25（m，5H），1.16（m，1H），1.05（m，1H）。MS(M+H) :540。[M+Na]：563。

实施例3磷酸西格列汀杂质C的制备

1、化合物III的制备

将化合物II（20g，0.06mol），N,N-二环己基碳二亚胺（DCC，24.74g,0.12mol）、3-（三氟甲基）-5,6,7,8-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3，α]吡嗪盐酸盐（SM2,13.72g,0.06mol）加入到300ml N,N-二甲基甲酰胺里，室温下再加入三乙胺（18.21g，0.18mol）和N,N-二甲氨基吡啶（0.73g，0.006mol），室温搅拌反应24小时。过滤反应体系，滤液加入200ml二氯甲烷和50ml水，分液，水层用100ml二氯甲烷萃取三次，分液，有机层分别用饱和碳酸氢钠和饱和食盐水洗涤，有机层加入无水硫酸镁干燥1h,过滤,将滤液浓缩至干，得到白色固体（即化合物III，24.36g,80%）。

、化合物IV的制备

室温下将化合物III（20g,0.039mol）加入到300ml甲醇中，于20~30℃滴加浓盐酸（65.2ml,0.78mol），搅拌反应过夜。浓缩反应液，向残余物中加入50ml冰水和200ml乙酸乙酯，降温至0~10℃，滴加氨水调节PH=10，分液，水层用100ml乙酸乙酯萃取三次，分液，有机层加入饱和食盐水洗涤，有机层用无水硫酸镁干燥1h,过滤，滤液浓缩至干，得到无色油状物（即化合物IV，13.5g,85%）

3、磷酸西格列汀杂质C的制备

室温下将化合物IV（10g,0.025mol）, （R）-3-氨基-4-（2,4,5-三氟苯基）丁酸（SM1，8.7g，0.038mol），N,N-二环己基碳二亚胺（DCC，10.31g,0.05mol）,三乙胺（7.59g,0.075mol）和N,N-二甲氨基吡啶（1.83g，0.015mol）加入到200ml N,N-二甲基甲酰胺里，加热升温至80~90℃，搅拌反应24小时。反应毕，过滤，向滤液中加入50ml水和100ml乙酸乙酯，水层用100ml乙酸乙酯萃取三次，有机层加入饱和食盐水洗涤，有机层用无水硫酸镁干燥1h,过滤，滤液浓缩至干，再向残余物中加入60ml乙酸乙酯，加热溶清后，降温至室温，加入300ml石油醚，搅拌析出固体，降温至0~10℃，过滤得到白色固体（即杂质C，10.12g,65%）。纯度为98.16%。¹H-NMR (600HZ，DMSO-d6) :δ8.05 (m ，1H)，7.34~7.46（m ，4H)，5.00（m ，1H)，4.85（d ，1H），4.33~4.39（m ，2H），4.27（m ，1H），4.07~3.88（m ，2H），3.12 (d ，1H)，2.86 (m，1H)，2.70~2.63（m，3H），2.48~2.46（m，2H），2.03（d,1H），1.1（s，1H），0.89（s，1H）。MS(M+H) :623。

Claims

1.一种磷酸西格列汀杂质A，其结构分别如下：

其中，BOC为叔丁氧羰酰基。

2.权利要求1所述磷酸西格列汀杂质A的制备方法：

以(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸为起始物料，有机溶剂1溶解后，在碱作用下与过量二碳酸二叔丁酯搅拌反应后，浓缩溶剂，经硅胶柱纯化后即得杂质A；

这里，所述有机溶剂1选自四氢呋喃、乙醚、1，4-二氧六环、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、乙醇、甲醇、异丙醇、正丁醇、二氯甲烷、或氯仿的无水溶剂；所述碱选自吡啶、三乙胺、三正丁胺、叔丁胺、乙二胺、N,N-二异丙基乙胺、或N-甲基吗啉中的一种或多种。

3.如权利要求2所述的制备方法，其中，所述有机溶剂1为四氢呋喃、1，4-二氧六环或二氯甲烷。

4.如权利要求3所述的制备方法，其中，所述有机溶剂1为二氯甲烷。

5.如权利要求2所述的制备方法，其中，所述碱选自三乙胺。

6.如权利要求2所述的制备方法，其中，所述过量二碳酸二叔丁酯是指二碳酸二叔丁酯用量为(R)-3-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸摩尔数的3～10倍。

7.如权利要求2所述的制备方法，其中，所述用硅胶过柱纯化是指：洗脱剂为二氯甲烷和甲醇，而且，二氯甲烷：甲醇体积比为30～1：1，收集杂质A洗脱液，浓缩至干即得杂质A。

8.如权利要求1所述磷酸西格列汀杂质作为磷酸西格列汀中间体、原料药及其复方制剂质量研究的对照品的用途。