CN111560041A

CN111560041A - 一种硫酸新霉素的杂质及其制备方法

Info

Publication number: CN111560041A
Application number: CN202010353287.1A
Authority: CN
Inventors: 王晓东; 刘健; 蒋祖艳; 刘思远; 李为全; 董想
Original assignee: Xinyu Pharmaceutical Co ltd
Current assignee: Xinyu Pharmaceutical Co ltd
Priority date: 2020-04-29
Filing date: 2020-04-29
Publication date: 2020-08-21

Abstract

本发明一种硫酸新霉素的杂质及其制备方法，硫酸新霉素的杂质为杂质A、杂质B中的一种或两种的组合，首先推测杂质结构，再进行定向合成，对合成得到的目标化合物进行详细的结构分析，确认化合物结构，能准确鉴定和大量制备杂质A和杂质B，对硫酸新霉素产品的质量研究提供良好的基础。本发明提供的硫酸新霉素的杂质及其制备方法，对于硫酸新霉素杂质的相关研究意义重大，是提高硫酸新霉素药品质量、解决硫酸新霉素合成及发酵过程中产生的工艺杂质或者降解杂质的可靠对照，可用于硫酸新霉素合成、发酵中的杂质定性和定量分析，可提高硫酸新霉素的质量标准，有效保障和控制硫酸新霉素的质量，对硫酸新霉素原料的质量研究及制剂研究有重要应用价值。

Description

一种硫酸新霉素的杂质及其制备方法

技术领域

本发明属于医药化工技术领域，具体涉及一种硫酸新霉素的杂质及其制备方法。

背景技术

硫酸新霉素是一种氨基糖苷类抗生素，是于1949年从弗氏链霉菌(Streptomycesfradiae) 代谢产物中分离得到的混合物，含有A、B、C三种成分，其中B和C为主要成分，对大肠杆菌、副大肠杆菌、绿脓杆菌、产气杆菌、普通变形杆菌、肺炎球菌、白喉棒状杆菌、脑膜炎双球菌、乳杆菌、淋球菌、肺炎克雷伯菌、伤寒沙门菌、肠炎沙门菌等均有疗效。该产品在水中极易溶解，在乙醇、乙醚、丙酮或氯仿中几乎不溶。目前，该产品广泛作为兽药使用，具有良好的市场前景。

随着医疗技术的不断发展，人们发现在临床使用中药品产生的不良反应除与其本身的药理活性有关，很多时候还与药品中的杂质有很大关系。因此，系统、规范地进行杂质研究，并将其控制在一个安全、合理的限度范围之内，将直接关系到上市药品的质量及安全性。近几年开始，杂质及质量研究已经作为药物安全因素的一部分，受到全球官方和制药企业的高度重视。

为提高临床用药安全性，对目前市场上的硫酸新霉素产品进行全面的研究，对硫酸新霉素合成、发酵过程中出现的杂质进行详细的研究，值得注意的是，在硫酸新霉素的发酵过程中，极易生成多种异构体及其乙酰化物杂质，生成杂质的种类和含量与发酵工艺密切相关，同时，这些副反应对后续的提纯工艺要求很苛刻。因此，这些杂质的生成直接影响产品质量，而且这些杂质若控制不好，极有可能导致严重的毒副作用，在稳定性考察过程中有一定的超标风险，但因含量不一、结构相似度高及稳定性因素，难以从发酵液或产品中直接分离得到。

因此，有必要对硫酸新霉素杂质的化学结构、制备方法等进行详细的研究，这不仅是提高硫酸新霉素药品质量的关键，也是解决硫酸新霉素合成、发酵过程中产生的工艺杂质或者降解杂质的可靠对照，具有非常重要的现实意义。但迄今为止，没有查询到关于这两个化合物的任何报道。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种硫酸新霉素的杂质及其制备方法。

为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

一种硫酸新霉素的杂质，所述硫酸新霉素的杂质为杂质A、杂质B中的一种或两种的组合，杂质A的结构式为：

杂质B的结构式为：

进一步的，采用以下步骤制备得到杂质A：

在惰性气体保护下，以新霉素杂质D为起始物料，随后加入干燥溶剂，搅拌溶解混匀；

缓慢加入乙酰化试剂与干燥溶剂的混合液，进行乙酰化反应；

随后加入添加剂，反应终点以HPLC监测为准，待反应结束后，低温浓缩反应混合液，分离得到所需杂质A。

进一步的，采用以下步骤制备得到杂质B：

在氮气保护下，以3-乙酰基巴龙霉胺为起始物料，加入溶剂，搅拌溶解混匀；

随后加入添加剂，反应终点以HPLC监测为准，待反应结束后，低温浓缩反应混合液，分离得到所需杂质B。

进一步的，所述乙酰化试剂为乙酰氯或醋酸酐，乙酰化试剂的摩尔当量为0.6-0.95。

进一步的，所述溶剂为乙腈、甲苯、四氢呋喃、乙酸乙酯、二氯甲烷中的一种或几种的组合。

进一步的，所述添加剂为四烷基卤化铵、4-二甲氨基吡啶中的一种或几种的组合。

进一步的，所述四烷基卤化铵为四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基碘化铵中的一种。

进一步的，所述添加剂的摩尔当量为0.1-0.5。

进一步的，所述添加剂的摩尔当量为0.2-0.5。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明公开了一种硫酸新霉素的杂质及其制备方法，硫酸新霉素的杂质为杂质A、杂质B中的一种或两种的组合，通过LC-MS/MS鉴定和反应机理分析，首先推测出这些杂质结构，再通过化学合成手段，进行了定向合成，对合成得到的目标化合物进行详细的结构分析，从而确认了这些化合物结构，能准确鉴定和较大量制备较高纯度的杂质A和杂质B，对硫酸新霉素产品的质量研究提供良好的基础。本发明提供的硫酸新霉素的杂质及其制备方法，对于硫酸新霉素杂质的相关研究意义重大，是提高硫酸新霉素药品质量急需的关键，也是解决硫酸新霉素合成、发酵过程中产生的工艺杂质或者降解杂质的可靠对照，可用于硫酸新霉素合成、发酵中的杂质定性和定量的分析，从而可以提高硫酸新霉素的质量标准，有效地保障和控制硫酸新霉素的质量，对硫酸新霉素原料药的质量研究以及制剂研究有重要应用价值，为安全用药提供重要的指导意义。

具体实施方式

下面结合对本发明的实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

一种硫酸新霉素的杂质，所述杂质为杂质A、杂质B中的一种或两种的组合，与硫酸新霉素结构高度类似，属发酵过程中的副产物中间体进一步酰基化的结果，杂质A的结构式为：

杂质B的结构式为：

以易获得的新霉素杂质D为起始物料，加入乙酰化试剂进行乙酰化反应即可得到杂质 A，这也是最简单直接的方法。但在试验的实施过程中发现，使用常见的乙酰化条件只能得到及其微量的目标产物，而且副产物多，难以进行分离纯化，故本发明采用以下步骤制备杂质A：

在氮气或惰性气体保护下，以新霉素杂质D为起始物料，加入溶剂，搅拌溶解混匀，置于冰水或室温下，缓慢加入乙酰化试剂与干燥溶剂的混合液，10～20min内滴加完毕，进行乙酰化反应，随后加入添加剂，保持该温度反应1～3h，反应终点以HPLC监测为准，待反应结束后，低温浓缩反应混合液，采用HPLC分离得到所需杂质A，收率可以达到45％或以上，纯度大于98％。

制备杂质A的步骤中，以新霉素杂质D用量为1进行配比计算其他原料用量，乙酰化试剂为乙酰氯或醋酸酐，乙酰化试剂的摩尔当量小于1.0，优选0.6-0.95，量过大，过度乙酰化的产物量占比大，目标产物极少；溶剂为乙腈、甲苯、四氢呋喃、乙酸乙酯、二氯甲烷中的一种或几种的组合，优选乙腈；添加剂为四烷基卤化铵、4-二甲氨基吡啶中的一种或几种的组合，添加剂的摩尔当量为0.1-0.5。

新霉素杂质D、乙酰化试剂与添加剂用量摩尔比例为1：0.6～0.95：0.3～0.5。

杂质A的核磁氢谱特征峰为：¹HNMR(300MHz，DMSO-d6+1drop D₂O，TMS)： 1.75(m，1H)，1.99(s，3H)，2.00(m，1H)，2.57(dd，J＝7.0，7.0Hz，1H)，2.93(dd，J＝7.0， 7.0Hz，1H)，3.51(m，1H)，3.57(m，1H)，3.50-3.86(m，7H)，5.35(d，J＝7.2Hz，1H)；质谱m/z 365.1871[M+H]⁺，分子式为C₁₄H₂₈N₃O₈，二级质谱主要特征性碎片离子为氨基糖碎裂所得的m/z162.0760和205.1183，与其结构高度吻合。

以易获得的3-乙酰基新霉素为起始物料，进行乙酰化反应，得到杂质B，为最简单直接的方法，但在试验的实施过程中发现，使用常见的乙酰化条件只能得到及其微量的目标产物，而且副产物多，难以进行分离纯化，故本发明采用以下步骤制备杂质B：

在氮气或惰性气体保护下，以3-乙酰基巴龙霉胺为起始原料，加入干燥溶剂，搅拌溶解混匀，置于冰水或室温下，缓慢加入乙酰化试剂与干燥溶剂的混合液，10～20min内滴加完毕，进行乙酰化反应，随后加入添加剂，保持该温度反应约1～3h，反应终点以HPLC监测为准，待反应结束后，低温浓缩反应混合液，分离得到所需杂质B，收率可以达到38％或以上，纯度大于98％。

制备杂质B的步骤中，以3-乙酰基巴龙霉胺用量为1进行配比计算其他原料用量，乙酰化试剂为乙酰氯或醋酸酐，乙酰化试剂的摩尔当量小于1.0，优选0.6-0.95，量过大，过度乙酰化的产物量占比大，目标产物极少；溶剂可以选用常见反应溶剂，包括乙腈、甲苯、四氢呋喃、乙酸乙酯中的一种或几种的组合，优选乙腈；添加剂为四烷基卤化铵、4-二甲氨基吡啶中的一种或几种的组合，四烷基卤化铵优选四丁基氯化铵、四丁基溴化铵或四丁基碘化铵，添加剂的摩尔当量为0.2以上即可有效影响反应，量进一步增加效果不明显，添加剂的摩尔当量优选0.2-0.5。

杂质B的核磁氢谱特征峰为：¹HNMR(300MHz，DMSO-d6+1drop D₂O，TMS)1.71(m，1H)，1.98(s，3H)，2.00(m，1H)，2.02(s，3H)，2.63(dd，J＝7.0，7.2Hz，1H)，2.89(dd， J＝7.0，7.2Hz，1H)，2.97(m，1H)，3.51-3.90(m，6H)，3.92(m，1H)，4.21(dd，J＝7.0，7.2 Hz，1H)，5.37(d，J＝7.2Hz，1H)；质谱：m/z 407.2136[M+H]⁺，分子式为C₁₆H₃₁N₄O₈，主要特征性碎片离子为氨基糖碎裂所得的m/z 161.0920和247.1288，与其结构高度吻合。

实施例1

取50mL燥的三口玻璃反应瓶，在氮气保护下，加入新霉素杂质D 200mg及乙酸乙酯溶剂10mL，搅拌溶解均匀，置于0℃冰浴，取乙酰氯0.029g溶于10mL干燥乙酸乙酯溶液，缓慢滴加，约10min内滴毕，保持该温度反应约1h，HPLC监测至结束。低温旋干反应混合液，进行制备色谱分离，得产物16.2mg，纯度95.9％，收率8.1％。

实施例2

取50mL干燥的三口玻璃反应瓶，在氮气保护下，加入新霉素杂质D 200mg及干燥溶剂乙酸乙酯10mL，搅拌溶解均匀，置于0℃冰浴，取乙酰氯0.046g溶于10mL干燥乙酸乙酯溶液，缓慢滴加，约20min内滴毕，再加入DMAP 0.008g，保持该温度反应约3h， HPLC监测结束。低温旋干反应溶剂，进行制备色谱分离，得产物54mg，纯度95.9％，收率27.0％。

实施例3

取50mL干燥的三口玻璃反应瓶，在氮气保护下，加入新霉素杂质D 200mg及干燥溶剂乙腈10mL，搅拌溶解均匀，置于10℃冰浴，取乙酰氯0.029g溶于10mL干燥乙腈溶液，缓慢滴加，约20min内滴毕，滴加四丁基溴化铵0.045g，再加入DMAP0.038g，保持该温度反应约3h，HPLC监测。低温旋干反应溶剂，进行制备色谱分离，得产物87mg，纯度 98.8％，收率43.5％。

实施例4

取50mL干燥的三口玻璃反应瓶，在氮气保护下，加入新霉素杂质D 200mg及干燥溶剂甲苯10mL，搅拌溶解均匀，置于室温，取乙酸酐0.046g溶于10mL干燥甲苯溶液，缓慢滴加，约10min内滴毕，再滴加四丁基氯化铵0.02g，再加入DMAP 0.038g，保持该温度反应约1h，HPLC监测。低温旋干反应溶剂，进行制备色谱分离，得产物82.4mg，纯度 99.1％，收率41.2％。

实施例5

取50mL干燥的三口玻璃反应瓶，在氮气保护下，加入3-乙酰基巴龙霉胺200mg及干燥溶剂二氯甲烷10mL，搅拌溶解均匀，置于0-5℃冰浴，取乙酸酐0.025g溶于5mL干燥二氯甲烷溶液，缓慢滴加，约10min内滴毕，保持该温度反应约1h，HPLC监测。低温旋干反应溶剂，进行制备色谱分离，得产物10.4mg，纯度95.4％，收率5.2％。

实施例6

取50mL干燥的三口玻璃反应瓶，在氮气保护下，加入3-乙酰基巴龙霉胺200毫克及干燥溶剂乙腈10mL，搅拌溶解均匀，置于0-5℃冰浴，取乙酰氯0.04克溶于10mL干燥乙腈溶液，缓慢滴加，约10min内滴毕，加入DMAP0.033克,保持该温度反应约3h，HPLC 监测。低温旋干反应溶剂，进行制备色谱分离，得产物51mg，纯度96.0％，收率25.5％。

实施例7

取50mL干燥的三口玻璃反应瓶，在氮气保护下，加入3-乙酰基巴龙霉胺200毫克及干燥溶剂乙腈10mL，搅拌溶解均匀，置于0-5℃冰浴，取乙酰氯0.035克溶于10mL干燥乙腈溶液，缓慢滴加，约20min内滴毕，滴加四丁基溴化铵0.087g，再加入DMAP 0.02g，保持该温度反应约3h，HPLC监测。低温旋干反应溶剂，进行制备色谱分离，得产物123mg，纯度98.0％，收率61.5％。

实施例8

取50mL干燥的三口玻璃反应瓶，在氮气保护下，加入3-乙酰基巴龙霉胺200mg及干燥溶剂二氯甲烷10mL，搅拌溶解均匀，置于5-10℃冰浴，取乙酸酐0.035克溶于5mL干燥二氯甲烷溶液，缓慢滴加，约20min内滴毕，滴加四丁基溴化铵0.04g，再加入DMAP 0.039g，保持该温度反应约1h，HPLC监测。低温旋干反应溶剂，进行制备色谱分离，得产物130mg，纯度98.2％，收率65.0％。

本发明未详细说明的部分采用现有技术即可实现，在此不做赘述。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种硫酸新霉素的杂质，其特征在于，所述硫酸新霉素的杂质为杂质A、杂质B中的一种或两种的组合，杂质A的结构式为：

杂质B的结构式为：

2.一种制备权利要求1所述的一种硫酸新霉素的杂质的方法，其特征在于，杂质A采用以下步骤制备得到：

3.一种制备权利要求1所述的硫酸新霉素的杂质的方法，其特征在于，杂质B采用以下步骤制备得到：

4.根据权利要求2或3所述的硫酸新霉素的杂质的制备方法，其特征在于，所述乙酰化试剂为乙酰氯或醋酸酐，乙酰化试剂的摩尔当量为0.6-0.95。

5.根据权利要求2或3所述的硫酸新霉素的杂质的制备方法，其特征在于，所述溶剂为乙腈、甲苯、四氢呋喃、乙酸乙酯、二氯甲烷中的一种或几种的组合。

6.根据权利要求2或3所述的硫酸新霉素的杂质的制备方法，其特征在于，所述添加剂为四烷基卤化铵、4-二甲氨基吡啶中的一种或几种的组合。

7.根据权利要求6所述的硫酸新霉素的杂质的制备方法，其特征在于，所述四烷基卤化铵为四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基碘化铵中的一种。

8.根据权利要求2所述的硫酸新霉素的杂质的制备方法，其特征在于，所述添加剂的摩尔当量为0.1-0.5。

9.根据权利要求3所述的硫酸新霉素的杂质的制备方法，其特征在于，所述添加剂的摩尔当量为0.2-0.5。