CN106810589A - 一种罗库溴铵异构体杂质或其盐及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了式V所示的罗库溴铵异构体杂质，其盐、溶剂化物、对映异构体或非对映异构体及其制备方法，式中，R1和R2独立地选自H、乙酰基；R3选自N‑吡咯烷基、N‑烯丙基吡咯烷基。本发明还提供了所述杂质在罗库溴铵中间体、原料药或制剂的质量检测中的应用。本发明填补了罗库溴铵杂质研究方面的空白，为罗库溴铵原料或药品的质量控制提供了基础和依据。

Description

一种罗库溴铵异构体杂质或其盐及其制备方法
技术领域
本发明属于药物合成领域，具体涉及一种罗库溴铵异构体杂质或其盐、及其制备方法。
背景技术
肌松药是全麻主要的辅助用药，在麻醉期间应用于全麻诱导气管插管及术中肌松维持。1994年首先在美国上市的罗库溴铵(Rocuronium bromide)是一种非去极化神经肌肉阻滞剂，属于骨胳肌松弛药非去极化肌松药，它竞争性地与运动神经末梢突触上的胆碱能受体结合，以拮抗乙酰胆碱的作用。作为全身麻醉的辅助剂进行常规的气管内插管，并使骨骼肌在手术时放松。罗库溴铵具有起效快、体内无蓄积、不良反应小等特点，被广泛应用于外科手术中。
目前，文献报道的罗库溴铵工艺路线较少，主要包括以下两条合成路线：
路线一
路线二
上述两条合成路线都不可避免地涉及间氯过氧苯甲酸氧化中间体C或者中间体J的2,3-位双键生成中间体E的步骤。间氯过氧苯甲酸氧化双键制备环氧化合物时，有两种进攻双键的方式，因而可能产生两种产物，优势产物的占比主要受到电子效应和位阻效应的影响，这两种效应越强，优势产物的占比越高，而根据化合物结构分析认为，中间体J和中间体C的2,3-位双键受到电子效应、立体位阻的影响均较小，所以，极可能导致中间体E的环氧异构体杂质即式IV化合物的产生。
因为式IV化合物的化学反应性与中间体E极为相似，因此它的存在会继续参与后续反应，进而导致罗库溴铵中间体、原料药或制剂中异构体杂质的残留。化学异构体之间虽然结构近似，但药效却相差甚远，有些甚至具有相互拮抗的作用，从而对产品质量、用药安全带来很大风险，罗库溴铵不良反应报道少，但仍有一些病人使用后发生机制不明的肺高压或注射痛等症状，这些不良反应也可能正是杂质所产生的。
鉴于制备罗库溴铵过程中可能生成对用药安全产生安全隐患的异构体杂质，但是到目前为止尚无人对此进行研究，因而，有必要对罗库溴铵的2,3-位异构体杂质进行重点研究，关注其在中间体或药品中的含量以及对药效的影响，从而为罗库溴铵的制备工艺和进一步制定合理的质量标准提供指导，保证药品的质量和患者的用药安全。
发明内容
针对罗库溴铵异构体杂质可能引起患者用药风险的问题，本发明的目的在于提供罗库溴铵中间体、原料药及制剂中可能存在的一种异构体杂质或其盐及其制备方法，为罗库溴铵的后续质量研究提供基础。
为实现上述目的，本发明首先提供了一种如式V所示的罗库溴铵异构体杂质，其盐、溶剂化物、对映异构体或非对映异构体：
其中，R1和R2独立地选自H、乙酰基；R3选自N-吡咯烷基、N-烯丙基吡咯烷基。
在本发明中，式V所示的罗库溴铵异构体杂质的盐包括所有在罗库溴铵制备过程中可能引入，并与式V化合物结合所形成的盐。这些盐包括式V化合物的酸式盐和季铵盐，所述酸式盐包括但不限于盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、硫酸盐、硫酸氢盐、碳酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐、甲磺酸盐和磷酸氢盐；当R3为N-烯丙基吡咯烷基时，式V的化合物可形成季铵盐，所述季铵盐优选卤代(氟代、氯代、溴代、碘代)季铵盐，进一步优选溴代季铵盐。
进一步地，本发明提供了一种制备式V所示的罗库溴铵异构体杂质的方法，该方法包括将式IV的化合物与吗啉进行亲核取代反应制备式Ⅲ的化合物：
其中，式IV化合物的合成可参考Malcolm M.Campbell等人(Amino-steroids.Part6.Stereospecif ic Syntheses of Eight,Isomeric,Steroidal Vicinal 2,3-Amino-alcohols，J.C.S.Perkin I，1979，2235～2247)的方法进行制备。
作为优选，所述亲核取代反应在水中或酸性条件下进行，这样的条件可以促进反应进行；所述酸选自Lewis酸，包括但不限于三氯化铝、氯化锌；或者酸，包括但不限于对甲苯磺酸、樟脑磺酸中的一种或其组合，优选为对甲苯磺酸。
该制备方法还可以进一步包括将式III的化合物乙酰化制得式Ⅱ的化合物：
该步骤中乙酰化可以采用化学领域常用的各类乙酰化试剂，包括但不限于乙酰氯、乙酸酐、醋酸异丙烯酯和冰醋酸，优选为乙酰氯或乙酸酐。所述乙酰化反应优选在碱性条件下进行；所述碱用于中和乙酰化反应中生成的酸，以促进反应的进行，所述碱包括但不限于三乙胺、吡啶、二异丙基乙胺和4-二甲氨基吡啶中的一种或多种。
本发明制备式V所示的罗库溴铵异构体杂质的方法，还包括将式II的化合物与烯丙基溴反应制得式I的化合物：
式I的溴代季铵盐化合物在具有其他卤素阴离子的环境中可能会生成相应的卤代季铵盐，如氯代/碘代/氟代季铵盐，这些是本领域技术人员容易知晓的，本发明不再赘述。
上述各步骤的反应，其反应溶剂均可以独立地选自卤代烃类溶剂、酯类溶剂、芳烃类溶剂、酮类溶剂、醚类溶剂、腈类溶剂和酰胺类溶剂中的一种溶剂或者其组合，所述卤代烃类溶剂包括但不限于氯仿、二氯甲烷、四氯化碳；酯类溶剂包括但不限于乙酸乙酯；芳烃类溶剂包括但不限于苯、甲苯；酮类溶剂包括但不限于丙酮、丁酮；醚类溶剂包括但不限于乙醚、四氢呋喃；腈类溶剂包括但不限于乙腈、丙腈；酰胺类溶剂包括但不限于N,N-二甲基甲酰胺，优选的溶剂为二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺和丙酮中的一种或其组合。
式IV的化合物与吗啉进行的亲核取代反应还可以选择水、吗啉或其混合溶剂。
本发明还提供了如式V所示的罗库溴铵异构体杂质，其盐、溶剂化物、对映异构体或非对映异构体在罗库溴铵中间体、原料药及制剂的质量检测中的应用。根据本发明的方法制得各杂质，所述杂质可用于罗库溴铵不良反应的机制研究，罗库溴铵原料药和制剂生产的质量标准研究以及质量控制中作为对照品的应用。
本发明首次提供了罗库溴铵生产过程中可能产生的异构体杂质，为罗库溴铵的质量研究、标准研究、药品不良反应的机制研究提供了基础，同时还提供了这些异构体杂质的制备方法，所述方法合成路线短，反应条件温和、操作简便、产品易于纯化，属于环境友好型生产工艺，可用于杂质对照品的大量生产。
附图说明
图1是实施例1式III化合物的单晶衍射谱图。
具体实施方式
本发明提供以下具体实施方式对本发明的内容做出更为详细的说明，但本发明的主题范围并不局限于以下具体实施例，凡是基于本发明内容对化合物基团、反应试剂、操作、反应步骤等作出的等同的替换或组合所实现的技术、工艺均属于本发明的范围。
单晶衍射方法
仪器：Agilent Gemini A Ultra；
分析条件：铜光源、收集温度150K。
实施例1式III化合物的制备
依次将2.3g式IV化合物(根据(Amino-steroids.Part 6.Stereospecif icSyntheses of Eight,Isomeric,Steroidal Vicinal 2,3-Amino-alcohols，J.C.S.PerkinI，1979，2235～2247)的方法制备)、10mL水、15mL吗啉加入到圆底烧瓶中，升温至回流后搅拌反应；TLC检测反应完全。向反应液中缓慢加入冰水淬灭反应，乙酸乙酯萃取，分层，有机层水洗、饱和氯化钠洗、干燥、浓缩，剩余物柱层析得到式III化合物为一浅黄色固体约2.3g，收率：80.5％。将所得化合物进行单晶衍射，其衍射图谱如图1，证明其为式III所示的构型。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)：δ＝3.92～3.90(m,1H),3.71～3.70(m,4H),3.38～3.36(m,1H),2.92～2.90(m,2H),2.74(s,2H),2.55～2.47(m,6H),1.88～1.74(m,11H),1.54～1.52(m,3H),1.41～1.35(m,6H),1.30～1.10(m,2H),0.94(s,3H),0.87～0.74(m,2H),0.69(m,3H)ppm。
HRMS-ESI(m/z):447.3586(M+H+)。
实施例2式II化合物的制备
依次将2.0g式III化合物、1.2mL三乙胺、20mL二氯甲烷加入到圆底烧瓶中，搅拌条件下缓慢向反应液中滴加0.4mL乙酰氯，滴完后加热至回流反应。TLC监控反应完全。降温至室温后向反应中加入冰水淬灭反应，萃取，有机层水洗、干燥、浓缩得一油状物，乙腈重结晶得式II化合物为一类白色固体，约1.8g，收率：82.3％。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)：δ＝4.90～4.88(m,1H),3.98～3.97(s,1H),3.69(s,4H),2.75(s,1H),2.59～2.43(m,9H),2.17(s,1H),2.07(s,3H),1.78～1.50(m,14H),1.41～1.18(m,7H),0.96～0.76(m,7H)ppm。
HRMS-ESI(m/z):489.3682(M+H+)。
实施例3式II化合物的制备
依次将1.8g式III化合物、1.5mL吡啶、15mL N,N-二甲基甲酰胺加入到圆底烧瓶中，搅拌条件下缓慢向反应液中滴加0.5mL乙酸酐，滴完后加热至40℃反应。TLC监控反应完全。降温至室温后向反应中加入冰水淬灭反应，乙酸乙酯萃取，有机层饱和碳酸钠溶液洗、干燥、浓缩得一油状物，乙腈重结晶得式II化合物为一类白色固体，约1.6g，收率：81.2％。
实施例4式I化合物的制备
依次将实施例2或3制备的1.5g式II化合物、10mL二氯甲烷加入到50mL圆底烧瓶中，搅拌条件下加入0.6mL烯丙基溴，室温反应。TLC监控反应完全。向反应中加入20mL乙醚，析出固体，过滤，乙醚洗滤饼，收集固体为式I化合物约1.5g，收率：80％。
1H-NMR(d6-DMSO,400MHz)：δ＝10.11(s,1H),6.18～6.10(m,1H),5.64～5.59(m,2H),5.08～5.06(m,1H),3.99～3.88(m,7H),3.61(m,4H),3.39～3.19(m,5H),2.18(s,3H),2.10～1.75(m,10H),1.70～1.60(m,2H),1.54～1.45(m,4H),1.39(m,2H),1.29～1.26(m,2H),1.11～1.04(m,2H),0.90～0.76(m,8H)ppm。
HRMS-ESI(m/z):529.4008(M–Br)+。

Claims (10)

1.一种式V所示的罗库溴铵异构体杂质，其盐、溶剂化物、对映异构体或非对映异构体：
其中，R1和R2独立地选自H、乙酰基；R3选自N-吡咯烷基、N-烯丙基吡咯烷基。
2.根据权利要求1所述的式V所示的罗库溴铵异构体杂质，其盐、溶剂化物、对映异构体或非对映异构体，其特征在于，所述盐为盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、硫酸盐、硫酸氢盐、碳酸盐、碳酸氢盐、磷酸盐、甲磺酸盐、磷酸氢盐、氟代季铵盐、氯代季铵盐、溴代季铵盐或碘代季铵盐，优选为溴代季铵盐。
3.一种制备权利要求1或2所述的式V所示的罗库溴铵异构体杂质，其盐、溶剂化物、对映异构体或非对映异构体的方法，包括将式IV的化合物与吗啉进行亲核取代反应制备式Ⅲ的化合物：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述亲核取代反应在水或酸性条件下进行，所述酸选自三氯化铝、氯化锌、对甲苯磺酸和樟脑磺酸中的一种或其组合，优选对甲苯磺酸。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，该方法还包括将式III的化合物进行乙酰化制得式Ⅱ的化合物：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，乙酰化反应在碱性条件下进行，所述碱选自三乙胺、吡啶、二异丙基乙胺和4-二甲氨基吡啶中的一种或多种，乙酰化试剂选自乙酰氯、乙酸酐、醋酸异丙烯酯和冰醋酸，优选为乙酰氯或乙酸酐。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，还包括将式II的化合物与烯丙基溴反应制得式I的化合物：
8.根据权利要求5～7任意一项所述的制备方法，其特征在于，各反应的反应溶剂独立地选自氯仿、二氯甲烷、四氯化碳、乙酸乙酯、苯、甲苯、丙酮、丁酮、乙醚、四氢呋喃、乙腈、丙腈、DMF的任一种或其组合，优选为二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、丙酮的任一种或其组合。
9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述亲核取代反应的溶剂还可以选自水、吗啉或其混合溶剂。
10.权利要求1或2所述的式V所示的罗库溴铵异构体杂质，其盐、溶剂化物、对映异构体或非对映异构体在罗库溴铵中间体、原料药或制剂的质量检测中的应用。
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