CN110526913B

CN110526913B - 一种抗凝药物阿哌沙班相关物质的制备方法

Info

Publication number: CN110526913B
Application number: CN201910811507.8A
Authority: CN
Inventors: 邢峻豪; 朱皖江; 窦晓巍
Original assignee: China Pharmaceutical University
Current assignee: China Pharmaceutical University
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2019-08-30
Publication date: 2022-04-29
Anticipated expiration: 2039-08-30
Also published as: CN110526913A

Abstract

本发明公开了一种抗凝药物阿哌沙班相关物质的制备方法。该方法包括以下步骤：以1‑(4‑甲氧基苯基)‑7‑氧代‑6‑[4‑氨基苯基]‑4,5,6,7‑四氢‑1H‑吡唑并[3,4‑c]吡啶‑3‑羧酸乙酯为原料，与4‑乙酰基丁基乙酯还原胺化反应得到化合物III；在碱作用下，化合物III进行分子内关环，得到化合物VII；化合物VII结构中的酯基发生氨解反应，得到终产品II。本发明的合成方法具有原料廉价易得、总收率高及路线简短等特点，为阿哌沙班制备过程中的后续质量控制研究及安全性质研究提供了物质保证。

Description

一种抗凝药物阿哌沙班相关物质的制备方法

技术领域

本发明属于医药化工领域，具体涉及一种抗凝药物阿哌沙班相关物质的制备方法。

背景技术

阿哌沙班(Apixaban)，化学名称为1-(4-甲氧基苯基)-7-氧代-6[4-(2-氧代哌啶-1-基)苯基]-4,5,6,7-四氢-1H-吡唑[3,4-c]吡啶-3-甲酰胺，英文名称是1-(4-methoxyphenyl)-7-oxo-6-[4-(2-oxopiperidin-1-yl)phenyl]-4,5-dihydropyrazolo[3,4-c]pyridine-3-carboxamide，分子式为C₂₅H₂₅ N₅O₄，CAS登记号503612-47-3，结构式如I所示：

阿哌沙班是由百时美施贵宝和辉瑞联合开发的一种新型fXa抑制剂，该药被美国FDA批准用于治疗髋关节或膝关节择期置换术、深静脉血栓和肺栓塞的成年患者。

化合物II为阿哌沙班的生成工艺杂质，药物中的杂质会显著影响药物的疗效和安全性。因此，对药物中的杂质进行生产质量控制及毒副作用研究是新药研发重要的环节之一，而对药物杂质进行高效的合成则为杂质研究提供了物质基础。

专利CN106632312A公布了化合物II的制备方法，如路线1所示，该方法以化合物III为原料，其与6-甲基哌啶-2-酮发生偶联反应，生成中间体IV；随后，中间体IV与化合物V发生[3+2]环加成反应，得到中间体VI；在酸的作用下，中间体VI发生消除反应，得到中间体VII；最后，中间体VII结构中的酯基反生氨解反应，得到终产品II。

该专利首次公开了化合物II的制备方法，但该方法仍存在一些值得改进的缺陷：a)该方法使用的原料6-甲基哌啶-2-酮较为昂贵，不易从市场上购得；b)该方法经四步反应得到终产品II，总收率为13.3％，其中第一步的最高收率为25.5％，且需要在氮气保护下反应超过70小时。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种新的阿哌沙班相关物质II的合成方法。

本发明提供了一种新的阿哌沙班相关物质II的合成方法，反应路线如下：

包括以下步骤：

S1.化合物VIII与4-乙酰基丁基乙酯进行还原胺化反应，生成中间体IX；

S2.在碱作用下，化合物IX进行分子内关环，得到化合物VII；

S3.中间体VII结构中的酯基发生氨解反应，得到终产品II。

具体来说本发明提供了一种新的阿哌沙班相关物质II的合成方法，具体包括以下步骤：

S1.将原料VIII、第一种溶剂和4-乙酰基丁基乙酯加入反应瓶中，20～80℃下搅拌反应2～10h，随后在0℃下加入NaHB(OAc)₃，加毕，20℃下反应1h。向反应液中加入饱和碳酸氢钠水溶液和乙酸乙酯，萃取，分出有机层，并用无水硫酸钠干燥。抽滤，减压蒸除滤液，经柱层析纯化后得到中间体IX；

S2.将中间体IX和第二种溶液加入反应瓶中，在0℃下加入合适的碱，然后在0～60℃下搅拌反应，直至化合物II消失。将体系温度调至0℃，缓慢加入饱和氯化铵水溶液，使用二氯甲烷萃取反应液并用无水硫酸钠进行干燥处理。抽滤，减压蒸除滤液，经柱层析纯化后得到中间体VII；

S3.将中间体VII、甲酰胺和N,N-二甲基甲酰胺加入到反应瓶中，在0℃下加入甲醇钠的甲醇溶液。加毕，在20℃下搅拌反应2h，将体系温度将至0℃，缓慢加入适量的水，有固体析出。抽滤，滤饼用水洗涤，干燥，经柱层析纯化后得到目标化合物II。

步骤S1中第一种溶剂为甲醇、乙醇、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种，更优选的，第一种溶剂为四氢呋喃；每克VIII加入第一种溶剂5～20mL，更优选的，每克VIII加入5～10mL第一种溶剂，在该用量比范围内，可使VIII充分溶解在第一种溶剂中，并且避免溶剂的浪费。原料VIII、4-乙酰基丁基乙酯和NaHB(OAc)₃的摩尔比为1:1～2:1～4，优选1:1.1～1.3:1.1～1.3；，原料VIII与4-乙酰基丁基乙酯反应的温度为40～80℃，优选50～60℃；反应时间为3～12h，优选5～6h。

步骤S2中，第二种溶剂为二氯甲烷、氯仿、甲苯、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或几种，更优选的，第二种溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；每克IX加入第二种溶剂5～12mL，更优选的，每克VIII加入5～8mL第一种溶剂，在该用量比范围内，可使VIII充分溶解在第一种溶剂中，并且避免溶剂的浪费；步骤S2使用的碱为甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钾、氢化钠中的一种或几种，更优选的，所使用的碱为叔丁醇钾；中间体IX与碱的摩尔比为1:1～5，更优选的，中间体IX与碱的摩尔比为1:1.1～1.5，在此摩尔比范围内，可保证中间体IX反应完全，且反应的产率较高；步骤S2中反应温度为10～50℃，优选20～30℃，反应时间为1-5h，优选2～3h。

上述反应过程使用本领域内常规方法进行检测，包括TLC、HPLC或NMR等，一般以原料的消失为反应终点。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。本发明中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下列实施例中的液相条件为：C18键合硅胶柱(ECLIPSE XDB-C18，4.6mm×250mm，5μm)，流动相A：水(含0.05％三氟乙酸)；流动相B：乙腈，按下表进行梯度洗脱：

时间(分钟)	流动相A(％)	流动相B(％)
			0	90	10
5	90	10
			15	50	50
25	20	80
			33	20	80
33.01	90	10
			38	90	10

流速为1.0ml/min，柱温为30℃，检测波长为280nm。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明提供了一种新的阿哌沙班相关物质II的制备方法，该方法所使用的原料廉价易得，反应条件温和，无须氮气保护，经三步反应即可得到目标化合物；

2、本发明提供的新方法后处理简单，易于操作，具有高效、稳定和高产的特征，三步反应总收率高达86％，为阿哌沙班制备过程中的后续质量控制研究及安全性质研究提供了可靠的物质保证。

附图说明

图1为化合物II的核磁共振氢谱谱图

图2为化合物II的质谱谱图

具体实施方式

实施例1：

本发明的实施例1提供了一种化合物IX的制备方法，其合成路线如下：

依次将化合物VIII(5.0g，12.3mmol)、四氢呋喃(45mL)和4-乙酰基丁基乙酯(2.1g，13.5mmol)加入反应瓶中，在55℃下搅拌反应5小时。随后，将体系温度将至20℃，并向反应液中加入NaHB(OAc)₃(2.87g，13.5mmol)，继续在20℃下搅拌反应1h。向反应液中加入饱和碳酸氢钠水溶液(20mL)和乙酸乙酯(50mL)，萃取，分出有机层，并用无水硫酸钠干燥。抽滤，减压蒸除滤液，经柱层析纯化得到化合物IX。

采用本方法得到淡绿色固体6.4g，收率95％，纯度99％。

对本实施例中制得的化合物IX进行鉴定，得到如下结果：

ESI-MS(m/z)：549.2；

¹H NMR(500MHz,CDCl₃):δ8.16–7.75(m,2H),7.37–7.10(m,2H),7.17–6.99(m,2H),6.87–6.69(m,2H),4.30–4.20(m,4H),4.01(q,J＝11.8Hz,2H),3.79(s,3H),3.56–3.43(m1H),3.30(t,J＝11.6Hz,2H),2.35(t,J＝11.6Hz,2H),1.79–1.69(m,2H),1.52–1.40(m,2H),1.32(t,J＝11.8Hz,3H),1.30(d,J＝11.9Hz,3H),1.09(t,J＝11.8Hz,3H)。

实施例2：

本发明的实施例2提供了一种化合物IX的制备方法，具体采用如下方法制备：依次将化合物VIII(4.2g，10.3mmol)、四氢呋喃(40mL)和4-乙酰基丁基乙酯(1.8g，11.4mmol)加入反应瓶中，在80℃下搅拌反应10小时。随后，将体系温度将至20℃，并向反应液中加入NaHB(OAc)₃(2.4g，11.4mmol)，继续在20℃下搅拌反应1h。向反应液中加入饱和碳酸氢钠水溶液(20mL)和乙酸乙酯(50mL)，萃取，分出有机层，并用无水硫酸钠干燥。抽滤，减压蒸除滤液，经柱层析纯化得到化合物IX。

采用本方法得到淡绿色固体5.1g，收率90％，纯度98％。

实施例3：

本发明的实施例3提供了一种化合物IX的制备方法，具体采用如下方法制备：依次将化合物VIII(5.1g，12.6mmol)、甲醇(50mL)和4-乙酰基丁基乙酯(2.2g，13.8mmol)加入反应瓶中，在55℃下搅拌反应6小时。随后，将体系温度将至20℃，并向反应液中加入NaHB(OAc)₃(2.9g，13.8mmol)，继续在20℃下搅拌反应1h。向反应液中加入饱和碳酸氢钠水溶液(20mL)和乙酸乙酯(50mL)，萃取，分出有机层，并用无水硫酸钠干燥。抽滤，减压蒸除滤液，经柱层析纯化得到化合物IX。

采用本方法得到淡绿色固体5.9g，收率86％，纯度99％。

实施例4：

本发明的实施例4提供了一种化合物IX的制备方法，具体采用如下方法制备：依次将化合物VIII(4.5g，11.1mmol)、N,N-二甲基甲酰胺(25mL)和4-乙酰基丁基乙酯(1.9g，12.2mmol)加入反应瓶中，在40℃下搅拌反应8小时。随后，将体系温度将至20℃，并向反应液中加入NaHB(OAc)₃(2.6g，12.2mmol)，继续在20℃下搅拌反应1h。向反应液中加入饱和碳酸氢钠水溶液(20mL)和乙酸乙酯(100mL)，萃取，分出有机层，并用无水硫酸钠干燥。抽滤，减压蒸除滤液，经柱层析纯化得到化合物IX。

采用本方法得到淡绿色固体5.1g，收率84％，纯度96％。

实施例5：

本发明的实施例5提供了一种化合物VII的制备方法，其合成路线如下:

将化合物IX(4.8g，8.8mmol)和N,N二甲基甲酰胺(25mL)加入反应瓶中，将温度将至0℃，分批加入叔丁醇钾(1.1g，9.6mmol)，加毕，在25℃下搅拌反应2h。将体系温度将至0℃，缓慢加入饱和氯化铵水溶液，使用二氯甲烷萃取反应液，分出有机层，并用无水硫酸钠干燥。抽滤，减压蒸除滤液，经柱层析纯化得化合物VII。

采用本方法得到白色固体4.3g，收率98％。，纯度99％。

对本实施例中制得的化合物VII进行鉴定，得到如下结果：

ESI-MS(m/z)：503.4；

¹H NMR(500MHz,CDCl₃):δ8.06–7.87(m,2H),7.35–7.14(m,4H),6.94–6.73(m,2H),4.64–4.41(m,1H),4.41–4.15(m,4H),3.80(s,3H),3.31(t,J＝11.4Hz,2H),2.69–2.48(m,2H),1.97–1.47(m,4H),1.40–1.14(m,6H)。

实施例6：

本发明的实施例6提供了一种化合物VII的制备方法，具体采用如下方法制备：将化合物IX(4.0g，7.3mmol)和N,N二甲基甲酰胺(20mL)加入反应瓶中，将温度将至0℃，分批加入乙醇钠(0.55g，8.0mmol)，加毕，在25℃下搅拌反应3h。将体系温度将至0℃，缓慢加入饱和氯化铵水溶液，使用二氯甲烷萃取反应液，分出有机层，并用无水硫酸钠干燥。抽滤，减压蒸除滤液，经柱层析纯化得化合物VII。

采用本方法得到白色固体3.2g，收率87％。，纯度99％。

实施例7：

本发明的实施例7提供了一种化合物VII的制备方法，具体采用如下方法制备：将化合物IX(4.5g，8.2mmol)和N,N二甲基甲酰胺(25mL)加入反应瓶中，将温度将至0℃，分批加入氢化钠(0.36g，9.0mmol)，加毕，在25℃下搅拌反应2h。将体系温度将至0℃，缓慢加入饱和氯化铵水溶液，使用二氯甲烷萃取反应液分出有机层，并用无水硫酸钠干燥。抽滤，减压蒸除滤液，经柱层析纯化得化合物VII。

采用本方法得到白色固体3.5g，收率85％。，纯度97％。

实施例8：

本发明的实施例8提供了一种化合物VII的制备方法，具体采用如下方法制备：将化合物IX(3.0g，5.5mmol)和乙醇(30mL)加入反应瓶中，将温度将至0℃，分批加入乙醇钠(0.41g，6.0mmol)，加毕，在25℃下搅拌反应3h。将体系温度将至0℃，缓慢加入饱和氯化铵水溶液，使用二氯甲烷萃取反应液，分出有机层，并用无水硫酸钠干燥。抽滤，减压蒸除滤液，经柱层析纯化得化合物VII。采用本方法得到白色固体2.2g，收率80％。，纯度99％。

实施例9：

本发明的实施例9提供了一种化合物VII的制备方法，具体采用如下方法制备：将化合物IX(3.2g，5.8mmol)和乙醇(30mL)加入反应瓶中，将温度将至0℃，分批加入乙醇(0.44g，6.4mmol)，加毕，在25℃下搅拌反应8h。将体系温度将至0℃，缓慢加入饱和氯化铵水溶液，使用二氯甲烷萃取反应液，分出有机层，并用无水硫酸钠干燥。抽滤，减压蒸除滤液，经柱层析纯化得化合物VII。采用本方法得到白色固体2.1g，收率72％。，纯度99％。

实施例10：

本发明的实施例10提供了一种化合物II的制备方法，其合成路线如下:

依次将化合物VII(5.5g，10.9mmol)、N,N二甲基甲酰胺(25mL)和甲酰胺(0.99g，21.9mmol)加入反应瓶中，将温度将至0℃，滴加质量百分比为30％的甲醇钠的甲醇溶液(1.8g，32.8mmol)。加毕，在25℃下搅拌反应2h，随后，将体系温度将至0℃，缓慢加入水(50mL)，有固体析出。抽滤，滤饼干燥，经柱层析纯化得化合物II。

采用本方法得到白色固体4.7g，收率91％。，纯度99％。

对本实施例中制得的化合物VII进行鉴定，得到如下结果：

ESI-MS(m/z)：474.9；

¹H NMR(300MHz,DMSO-d₆):δ7.67(s,1H),7.49(d,J＝8.9Hz,2H),7.40(s,1H),7.35(d,J＝8.6Hz,2H),7.16(d,J＝8.6Hz,2H),6.98(d,J＝8.9Hz,2H),4.05(t,J＝6.5Hz,2H),3.95–3.88(m,1H),3.79(s,3H),3.19(t,J＝6.4Hz,2H),2.38–2.31(m,2H),2.10–1.96(m,1H),1.95–1.81(m,1H),1.80–1.70(m,1H),1.69–1.56(m,1H),0.97(d,J＝6.4Hz,3H)。

以上所述仅是本发明优选的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims

1.一种抗凝药物阿哌沙班有关物质II的制备方法，其特征在于，采用下述合成路线：

包括以下步骤：

S1：化合物VIII与4-乙酰基丁基乙酯进行还原胺化反应，生成中间体IX；

S2：在碱作用下，化合物IX进行分子内关环，得到化合物VII；

S3：中间体VII结构中的酯基发生氨解反应，得到终产品II；

所述步骤S1包括如下操作：将原料VIII、第一种溶剂和4-乙酰基丁基乙酯加入反应瓶中并搅拌反应，随后在0℃下加入NaHB(OAc)₃，加毕，20℃下反应1h；向反应液中加入饱和碳酸氢钠水溶液和乙酸乙酯，萃取，分出有机层，并用无水硫酸钠干燥；抽滤，减压蒸除滤液，经柱层析纯化后得到中间体IX；

所述步骤S2包括如下操作：将中间体IX和第二种溶剂加入反应瓶中，在0℃下加入碱，然后搅拌反应，直至化合物IX消失；将体系温度调至0℃，缓慢加入饱和氯化铵水溶液，使用二氯甲烷萃取反应液，无水硫酸钠进行干燥处理；抽滤，减压蒸除滤液，经柱层析纯化后得到中间体VII。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的第一种溶剂为甲醇、乙醇、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种；所述的步骤S1中原料VIII、4-乙酰基丁基乙酯和NaHB(OAc)₃的摩尔比为1:1～2:1～4；原料VIII与4-乙酰基丁基乙酯反应的温度为40～80℃，反应时间为3～12h。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的第二种溶剂为二氯甲烷、氯仿、甲苯、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中使用的碱为甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钾、氢化钠中的一种或几种；中间体IX与碱的摩尔比为1:1～5。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中反应温度为10～50℃，反应时间为1-5h。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3包括如下操作：将中间体VII、甲酰胺和N,N-二甲基甲酰胺加入到反应瓶中，在0℃下加入甲醇钠的甲醇溶液；加毕，在20℃下搅拌反应2h，将体系温度将至0℃，缓慢加入适量的水，有固体析出；抽滤，滤饼用水洗涤，干燥，经柱层析纯化后得到目标化合物II。