CN107286143A - 卡格列净药物杂质及其制备方法及用途 - Google Patents

Abstract

卡格列净药物杂质及其制备方法及用途。本发明提供了一种化合物及其制备方法和用途，其中，方法包括：1)将式2所示化合物与碱性氢氧化锂水溶液接触，以便得到含有式3所示化合物的粗品，所述粗品中含有式1所示化合物；(2)将所述粗品进行结晶和过滤，以便得到母液；(3)将所述母液进行浓缩，以便得到残留物；(4)将所述残留物在含有L‑脯氨酸的有机溶剂中进行结晶和过滤，得到所述式1所示化合物。利用本发明提供的方法可实现式1化合物的定向制备，为工业化生产列净系列糖尿病治疗药物产品的质量研究及杂质定量控制提供可靠的杂质对照品。

Description

卡格列净药物杂质及其制备方法及用途

技术领域

本发明涉及化学合成领域，具体而言，本发明涉及一种化合物及其制备方法及用途。

背景技术

卡格列净(Canagliflozin)是目前临床用于治疗糖尿病的一类药物，属于第一个被FDA批准的SGLT-2抑制剂。SGLT-2是一个新型的糖尿病治疗靶点，与传统糖尿病治疗药物的作用机理不同，它可以从尿中排出体内多余的葡萄糖，从而能够减少糖基化蛋白，改善肝脏和外周组织的胰岛素敏感性、改善β细胞功能，同时进一步改善肝脏胰岛素抵抗，从而促使较高的肝糖输出恢复正常。

然而目前的卡格列净产品的质量评价方法还有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种式1所示化合物及其制备方法和用途。

卡格列净制备工艺的常见步骤是将式2所示化合物在碱性条件下水解得到无水卡格列净，并进一步结晶得到其半水合物。在采用上述方法制备得到的卡格列净中，发明人发现一个未知杂质。

为此，在本发明的第一个方面，本发明提供了一种化合物，根据本发明的实施例，所述化合物具有式1所示的结构。该化合物是发明人制备卡格列净产品时发现的，也可以说该化合物为卡格列净杂质。根据本发明的具体实施例，发明人经过分析，该化合物是在制备卡格列净的水解步骤中，式2所示化合物中一个位置的乙酰基未水解产生的。

由于，式1所示的化合物是在发明人在卡格列净药物产品中发现的杂质，并且在卡格列净半水合物的结晶过程中亦不能保证彻底除去，因此该杂质对药物质量的控制带来较大的风险。因此，采用本发明上述实施例的式1所示的化合物作为对照品，能够有效地用于对卡格列净药物进行质量控制。

在本发明的第二方面，本发明提出了一种制备式1所示化合物的方法，方法包括：

(1)将式2所示化合物与碱性氢氧化锂水溶液接触，以便得到含有式3所示化合物的粗品，粗品中含有式1所示化合物；

(2)将粗品进行结晶和过滤，以便得到母液；

(3)将母液进行浓缩，以便得到残留物；

(4)将残留物在含有L-脯氨酸的有机溶剂中进行结晶和过滤，以便得到式1所示化合物；

鉴于化合物3的四个羟基在乙酰化时，以及化合物2的四个乙酰基在水解时均无明显的选择性，通过其他路线来合成式1化合物非常困难。发明人发现，式1化合物在母液中含量极低，液相检测约5％，通过本发明的方法可以有效地制备出高纯度且收率高的式1所示化合物，提供了一种高效的杂质富集方法。

本发明上述实施例的制备式1所示化合物的方法是基于发明人意外地发现，采用含有L-脯氨酸的有机溶剂可以针对性对萃取式1化合物，并且结晶后的产率较高。因此，采用 该富集式制备方法产品中不会引入其他的中间杂质，进而质量更加稳定，操作过程简单，不需要特殊反应设备，成本低。

因此，本发明上述实施例的制备式1所示化合物的方法，起始原料廉价易得，操作步骤少，合成工艺简洁，极大简化了工艺操作，提高生产效率，成本低，所得产品收率、纯度高，副产物极少，真正实现了可以上规模的定向制备，5个手性中心可以确定。利用本发明提供的方法使该杂质的合成实现定向制备，手性结构固定，在合成过程中不发生变化，结构单一，为工业化生产列净系列糖尿病治疗药物产品的质量研究及杂质定量控制提供了可靠的杂质对照品。

在本文中所使用的术语“接触”应做广义理解，其可以是任何能使得至少两种反应物发生化学反应的方式，例如可以是将两种反应物在适当的条件下进行混合。在本文中，“化合物N”在本文中有时也称为“式N所示化合物”，在本文中N为1－3的任意整数，例如“化合物2”在本文中也可以称为“式2所示化合物”。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

下面详细描述本发明具体实施例的制备如式1所示化合物的方法。

根据本发明的实施例，步骤(1)中进一步在甲醇与四氢呋喃中，将式2所示化合物与碱性氢氧化锂水溶液接触。由此，可提高制备式3所示化合物的效率，进而进一步提高制备式1所示化合物的效率。

根据本发明的实施例，步骤(1)中接触的温度为10～30摄氏度。由此可进一步提高式1所示化合物的产量。

根据本发明的实施例，步骤(1)中接触的时间为2～4小时。由此可进一步提高式1所示化合物的产量。

根据本发明的实施例，所述有机溶剂为选自乙酸乙酯、乙腈、乙酸异丙酯、丙酮、乙酸乙酯和正庚烷的混合物中的至少一种。

根据本发明的具体示例，用于对母液中的式1化合物进行结晶富集的溶剂优选为含有L-脯氨酸的乙酸乙酯溶剂。进而可以显著提高式1化合物的回收率。

根据本发明的实施例，所述有机溶剂与所述残留物的体积质量比为5～15ml：1g，优选为10ml：1g。由此可进一步提高式1所示化合物的产量。

根据本发明的实施例，所述有机溶剂中所述L-脯氨酸的浓度为0.032～0.072g/ml。由 此可进一步提高式1所示化合物的产量。

根据本发明的实施例，所述方法包括对式1所示化合物进行纯化，优选为柱层析纯化。其淋洗剂体系为甲醇/二氯甲烷或甲醇/三氯甲烷。

根据本发明的具体实施例，采用本发明上述实施例的制备式1化合物的方法，其回收的总收率可以达到67％，产品纯度可以达到97％。利用本发明提供的方法使该杂质的合成实现定向制备，手性结构固定，在合成过程中不发生变化，结构单一，为工业化生产列净系列糖尿病治疗药物产品的质量研究及杂质定量控制提供了可靠的杂质对照品。

在本发明的第三方面，本发明还提出了式1所示化合物在分析卡列格净药物杂质中的用途。由于，式1所示的化合物是在发明人在卡格列净药物产品中发现的杂质，并且在卡格列净半水合物的结晶过程中亦不能保证彻底除去，因此该杂质对药物质量的控制带来较大的风险。因此，采用本发明上述实施例的式1所示的化合物作为对照品，能够有效地用于对卡格列净药物中的存在的该杂质进行分析，进而对卡格列净的质量进行控制。

根据本发明实施例的制备如式1所示卡格列净药物杂质的方法可以实现下列优点至少之一：

1.根据本发明实施例的制备式1所示化合物的方法可以高效制备如式1化合物所示的卡格列净药物杂质，由于该杂质在母液中含量有限，液相含量约为5％，本发明提出一种合理有效的方案富集此杂质，并以有效的纯化手段成功分离纯化，得到确证的单乙酰化杂质(式1所示化合物)；

2.根据本发明实施例的制备如式1所示化合物的卡格列净药物杂质的方法，各步反应机理明确，制备得到的产物的5个手性中心确定；

3.根据本发明实施例的制备如式1所示化合物的卡格列净药物杂质的方法，起始原料廉价易得，工艺操作易控制，合成效率高，成本低，有利于大量制备；

4.根据本发明实施例的制备如式1所示化合物的卡格列净药物杂质的方法，反应操作过程简单，未涉及特殊的反应设备；

5.根据本发明实施例的制备如式1所示化合物的卡格列净药物杂质的方法，反应后处理简单，仅需通过硅胶柱层析除去普通的杂质，不需经过制备液相色谱仪和昂贵的手性制备柱分离；

6.利用本发明提供的方法使该杂质的合成实现定向制备，为工业化生产列净系列糖尿病治疗药物产品的质量研究及杂质定量控制提供了可靠的杂质对照品。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1显示了根据本发明的实施例7，所得化合物1的高效液相色谱图；

图2显示了根据本发明的实施例7，所得化合物1的质谱图；

图3显示了根据本发明的实施例7，所得化合物1的氢谱；

图4显示了根据本发明的实施例7，所得化合物1的碳谱。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

一般方法

该方法以D-葡萄糖酸内酯为原料，经三甲基硅醚化保护，再与已活化的卤代物中进行亲核加成反应，最后经还原或酰化、脱保护结晶，即可得到含该目标杂质的滤液，经进一步富集得到含量较高的该杂质的粗品，进一步进行柱层析得到该杂质的纯品，再经HPLC检测纯度达97％以上。

分析测试

高效液相色谱条件

用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂，以磷酸水溶液和乙腈为流动相，采用高效液相色谱法，二极管阵列检测器，进行梯度洗脱检测。

溶液配制：取供试品适量，用乙腈-水作为稀释液，配制成约1mg/mL的溶液。

在以下实施例中对化合物的合成过程进行详细描述：

实施例1式2所示化合物的制备

步骤1：合成2,3,4,6-四-O-三甲基硅基-D-葡萄糖酸内酯：

室温下向反应釜加入四氢呋喃8.0千克，葡萄糖酸内酯1.0千克，N-甲基吗啉4.54千克，在氮气保护下，开始滴加三甲基氯硅烷3.66千克，反应完全，加入冰水淬灭反应。向反应液中加入26千克纯化水、5.0千克正庚烷，搅拌，静置分层。用15千克5％磷酸二氢钠水溶液、15千克纯化水和15千克氯化钠水溶液洗涤有机层，加入无水硫酸镁，干燥，过滤减压浓缩至无馏分。得到2.41千克无色油状物，为2,3,4,6-四-O-三甲基硅基-D-葡萄糖酸内酯，收率92％，气相纯度95.8％。

步骤2：合成1-C-[3-[[5-(4-氟苯基)-2-噻吩基]甲基]-4-甲苯基]-D-吡喃葡萄糖甲苷：

室温下向反应釜中加入四氢呋喃15升，后加入中间体2(2-(4-氟苯基)-5-[(5-碘-2- 甲基苯基)甲基]噻吩)1.6千克，氮气保护环境下，将反应液温度降到-75℃左右。滴加2.5M正丁基锂的正己烷溶液2.0升，控温＜-75℃，滴加完毕后控制温度在-70～-75℃反应，1小时后开始滴加2,3,4,6-四-O-三甲基硅基-D-葡萄糖酸内酯，保持温度＜-60℃。滴加完毕后1小时反应完全，用6.8升甲磺酸甲醇溶液(4.0当量)淬灭反应，控制温度＜-60℃。淬灭反应后升至室温，搅拌8～24小时后开始滴加8％的饱和碳酸钠溶液，调节pH值到7～8。使用正庚烷萃取，下层浓缩去除甲醇和四氢呋喃。残留物再加入12升乙酸乙酯搅拌10分钟后分层，分出下层水层后，再用1.5升乙酸乙酯萃取下层，合并乙酸乙酯相，水洗，将乙酸乙酯用无水硫酸钠干燥2小时后，过滤，将滤液浓缩至无馏分，得到1.8千克油状物，为(1-C-[3-[[5-(4-氟苯基)-2-噻吩基]甲基]-4-甲苯基]-D-吡喃葡萄糖甲苷)。粗收率96％，液相粗纯度80％，不经纯化直接用于下一步。

步骤3：合成2,3,4,6-四-O-乙酰基-1-C-[3-[[5-(4-氟苯基)-2-噻吩基]甲基]-4-甲苯基]-D-吡喃葡萄糖甲苷：

取上一步骤所得油状物(1-C-[3-[[5-(4-氟苯基)-2-噻吩基]甲基]-4-甲苯基]-D-吡喃葡萄糖甲苷)1.6千克溶于16升二氯甲烷中，搅拌下，加入N-甲基吗啉3.4千克，乙酸酐3.44千克，加完后冷却反应液到0～-5℃，加入4-N,N-二甲基吡啶20.6克。升温至20～30℃反应1小时至完全后，冷却反应液至0～-5℃，加入1000毫升水进行淬灭，分液后，用10％的盐酸溶液洗涤，水洗，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，将滤液浓缩至无馏分，得到2100克油状物，为(2,3,4,6-四-O-乙酰基-1-C-[3-[[5-(4-氟苯基)-2-噻吩基]甲基]-4-甲苯基]-D-吡喃葡萄糖甲苷)。粗收率95％，液相粗纯度80％，不经纯化直接用于下一步。

步骤4：合成2,3,4,6-四-O-乙酰基-(1S)-1,5-脱水-1-[3-[[5-(4-氟苯基)-2-噻吩基]甲基]-4-甲苯基]-D-葡萄糖醇

将上述油状物(2,3,4,6-四-O-乙酰基-1-C-[3-[[5-(4-氟苯基)-2-噻吩基]甲基]-4-甲苯基]-D-吡喃葡萄糖甲苷2.0kg溶于14.0升乙腈中，搅拌下，加入1.05kg三乙基硅烷，冷却到零度，滴加1.33kg三氟化硼乙醚。反应混合物在0～5℃搅拌2～4小时，然后用10％的碳酸钾水溶液21升淬灭反应，升温至室温后，用乙酸乙酯萃取反应液，合并有机相，水洗两次，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，将滤液浓缩至无馏分，残留物加入6.3升乙醇加热到50℃，搅拌2小时后，冷却到0℃，再搅拌2小时后，过滤，乙醇洗涤，干燥得到1.33kg(2,3,4,6-四-O-乙酰基-(1S)-1,5-脱水-1-[3-[[5-(4-氟苯基)-2-噻吩基]甲基]-4-甲苯基]-D-葡萄糖醇)(式2所示化合物)，收率60％，液相纯度99.1％。

实施例2合成式3所示化合物

取上述固体(2,3,4,6-四-O-乙酰基-(1S)-1,5-脱水-1-[3-[[5-(4-氟苯基)-2-噻吩基]甲基]-4-甲苯基]-D-葡萄糖醇)1.2kg，于室温下溶于8.4升甲醇和6.0升四氢呋喃，降温到0～5℃，然后滴加一水氢氧化锂溶液(48g溶于480毫升水)，然后室温下反应2小时。加入4.0升水稀释反应，减压浓缩去除溶剂，乙酸乙酯萃取反应液。水洗两次，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，将滤液浓缩得到白色泡沫状固体卡格列净无水物(式3所示化合物)粗品，收率95％，液相纯度99.2％。

实施例3制备式1所示化合物

将上述化合物800g溶于乙酸乙酯中，加入纯化水，升温至40摄氏度，滴加正庚烷，加入卡格列净晶种，养晶3小时过滤，得到135g含式1所示化合物的母液浓缩物，检测化合物1液相含量约5.1％。

实施例4制备式1所示化合物

取上述实施例3的母液残留物5.0g，溶于乙酸乙酯中，加入纯化水，升温至40摄氏度，滴加正庚烷，加入卡格列净晶种，养晶3小时过滤，得到含式1所示化合物的母液，检测化合物1含量为19.1％。

实施例5制备式1所示化合物

取上述实施例3的母液残留物2.5g，溶于25ml乙酸乙酯中，加入L-脯氨酸1.76g，升温至60摄氏度，搅拌3小时过滤，得到含式1所示化合物的母液，检测化合物1含量为39.1％。

实施例6制备式1所示化合物

取上述实施例3的母液残留物2.5g，溶于25ml丙酮中，加入L-脯氨酸1.76g，升温至60摄氏度，搅拌3小时过滤，得到含式1所示化合物的母液，检测化合物1含量为33.1％。

实施例7制备式1所示化合物

取上述实施例3的母液残留物2.5g，溶于25ml乙酸乙酯中，加入L-脯氨酸0.88g，升温至60摄氏度，搅拌3小时过滤，得到含式1所示化合物的母液，浓缩残留物检测式1化合物含量约67.1％，母液浓缩物的重量250mg。该母液浓缩物经柱层析纯化(洗 脱剂甲醇:二氯甲烷＝1:80到1:20，体积比)得到约50mg式1化合物，液相纯度97.3％。

对式1化合物进行高效液相检测和质谱检测以及对其氢谱和碳谱进行分析，结果见图1-4。

实施例8制备式1所示化合物

取上述实施例3的母液残留物2.5g，溶于25ml乙腈中，加入L-脯氨酸0.88g，升温至60摄氏度，搅拌3小时过滤，得到含式1所示化合物的母液，检测含量约47.1％。母液的重量200mg。该母液浓缩物经柱层析纯化(甲醇:三氯甲烷＝1:50到1:20，体积比)得到约43mg式1化合物，液相纯度97.1％。

实施例9制备式1所示化合物

取上述实施例3的母液残留物2.5g，溶于25ml乙酸异丙酯中，加入L-脯氨酸0.88g，升温至60摄氏度，搅拌3小时过滤，得到含式1所示化合物的母液，检测式1化合物的含量为42.1％。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种化合物，其特征在于，所述化合物具有式1所示的结构，

2.一种制备式1所示化合物的方法，其特征在于，包括：

(1)将式2所示化合物与碱性氢氧化锂水溶液接触，以便得到式3所示化合物的粗品，所述粗品中含有式1所示化合物；

(2)将所述粗品进行结晶和过滤，以便得到母液；

(3)将所述母液进行浓缩，以便得到残留物；

(4)将所述残留物在含有L-脯氨酸的有机溶剂中进行结晶和过滤，以便得到所述式1所示化合物，

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，在甲醇与四氢呋喃中，将式2所示化合物与碱性氢氧化锂水溶液接触。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述接触是在10～30摄氏度的温度下进行的。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述接触的时间为2～4小时。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂为选自乙酸乙酯、乙腈、乙酸异丙酯、丙酮、乙酸乙酯和正庚烷中的至少一种，优选为乙酸乙酯。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂与所述残留物的体积质量比为5～15ml：1g，优选为10ml：1g。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂中所述L-脯氨酸的浓度为0.032～0.072g/ml。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括：

(5)对式1所示化合物进行纯化处理，优选采用柱层析纯化。

10.权利要求1所述的式1所示化合物或者权利要求2-9任一项所述方法制备得到的式1所示化合物在分析卡列格净药物杂质中的用途。