CN113277980B

CN113277980B - 托伐普坦杂质及其制备方法

Info

Publication number: CN113277980B
Application number: CN202110461006.9A
Authority: CN
Inventors: 陈圣志; 薛亚军; 王华娟
Original assignee: Nanjing Healthnice Pharmaceutical Co ltd; Nanjing Yinuo Medicine Technology Co ltd; Nanjing Healthnice Pharmaceutical Technology Co ltd
Current assignee: Nanjing Healthnice Pharmaceutical Co ltd; Nanjing Yinuo Medicine Technology Co ltd; Nanjing Healthnice Pharmaceutical Technology Co ltd
Priority date: 2021-04-27
Filing date: 2021-04-27
Publication date: 2022-09-02
Anticipated expiration: 2041-04-27
Also published as: CN113277980A

Abstract

本发明涉及托伐普坦杂质及其制备方法，式II、式III所示的托伐普坦杂质，其结构式如下所示。本发明还提供了上述式II所示的托伐普坦杂质的制备方法，它包括如下步骤：(1)在缚酸剂的存在下，化合物IV、草酰氯与溶剂I在‑20～100℃进行酰化反应，制备式III所示的杂质；(2)将步骤(1)中得到的III所示的杂质与溶剂II混合，在还原剂的存在下，于‑20～100℃进行还原反应，制备式II所示的杂质，具体合成路线如下。本发明提供的托伐普坦杂质，为托伐普坦原料药中的杂质检测提供了新的对照品，可以用于标定其在托伐普坦原料药中的含量，更有利于托伐普坦原料药中有关物质检测方法的开发，从而控制产品质量。

Description

托伐普坦杂质及其制备方法

技术领域

本发明属于医药化学技术领域，具体是涉及托伐普坦新杂质及其制备方法。

背景技术

托伐普坦(tolvaptan)，商品名为Samsca，系日本大冢制药公司(Otsuka Pharm)研发的一种可以口服的选择性非肽类新型精氨酸加压素(AVP)V₂受体拮抗剂，能阻止AVP与肾单元远端的V₂受体结合，使尿液中水排泄物增加，降低尿液渗透压，增加血钠值，但不改变尿液钠钾分泌及血钾值。FDA于2009年5月批准其用于治疗由充血性心衰(CHF)、肝硬化以及抗利尿激素分泌不足综合征(SIADH)所导致的高容量性或等容量性低钠血症，2011年托伐普坦获国家食品药品监督管理局正式批准，开始在中国生产并销售，该药具有良好的耐受性，且不破坏血电解质平衡，并能有效升高CHF患者并发的低钠血症。口服1片能明显减轻患者体重和水肿，本品在治疗中不必限制水的摄入，不良反应轻，应用前景广阔。

托伐普坦化学名为N-(4-((7-氯-2，3，4，5-四氢-5-羟基-1H-1-苯并氮杂卓-1-基)羰基)-3-甲基苯基)-2-甲基苯甲酰胺，其结构如式Ⅰ所示：

托伐普坦的合成工艺研究中发现了新杂质，但在托伐普坦工艺杂质研究报道中未见阐述，目前也尚未在SCIFINDER中搜索到其结构信息。根据人用药品注册标准国际协调会(ICH)要求，为了保证用药安全，有必要对活性药物成分(API)中每个杂质进行安全性评估，并建立保证其安全性的杂质含量限度，另外不同起始物料和制备工艺生产的API也存在引入不同新杂质的安全风险，更有必要对产生的新杂质进行结构确认，为毒理学研究提供基础，从而制定安全含量限度，既可以为API工艺合成条件控制提供参考，也可以满足药品制备的要求。因此，针对托伐普坦原料药合成工艺中发现的新杂质进行研究非常必要。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上，提供具有式Ⅱ和式III结构的托伐普坦新杂质。

本发明的另一目的是提供上述式Ⅱ所示的托伐普坦杂质的制备方法。

本发明的第三个目的是提供上述式III所示的托伐普坦杂质的制备方法。

本发明的第四个目的是提供上述式II、式III所示的托伐普坦杂质在检测托伐普坦方面的应用。

本发明的技术方案如下：

式II、式III所示的托伐普坦杂质，其结构式如下所示：

其中，式II所示的托伐普坦杂质的名称为：N¹，N²-双(4-((7-氯-2，3，4，5-四氢-5-羟基-1H-1-苯并氮杂卓-1-基)羰基)-3-甲基苯基)草酰胺；式III所示的托伐普坦杂质的名称为：N¹，N²-双(4-((7-氯-2，3，4，5-四氢-5-羰基-1H-1-苯并氮杂卓-1-基)羰基)-3-甲基苯基)草酰胺。式II所示的托伐普坦杂质可以由式III所示的托伐普坦杂质经过羰基还原转化进行制备。

式II和式III所示的托伐普坦杂质，是由本发明的发明人在分析多个批次的托伐普坦有关物质图谱中发现的未知杂质，并针对发现的未知杂质进行了分离，再分别进行了结构鉴定，例如，¹H-NMR、¹³C-NMR和TOF MS ES，确认了上述式II和式III所示的托伐普坦杂质的化学结构式。在托伐普坦原料药的制备过程中针对性的制定了减少生成和去除方法，并作为杂质对照品，监控在成品中的含量限度，使其在托伐普坦原料药中含量限度小于0.05％，从而保证托伐普坦原料药的安全性。

目前，式II和式III所示的两个化合物，在托伐普坦相关的报道中未见阐述，在scifinder中也无检索结果，可以推断式II和式III所示的托伐普坦杂质为两个新的化合物。从托伐普坦的结构中不难看出，在托伐普坦制备过程中，酰胺键的缔合不可避免。为了进一步地了解式II和式III所示的托伐普坦杂质，发明人在现有技术的基础上，采用草酰氯作为酰化试剂，以化合物IV(托伐普坦中间体)为原料，进行酰化反应得到式III所示的托伐普坦杂质，再将式III所示的托伐普坦杂质进行还原反应，可制备式III所示的托伐普坦杂质，可以用于标定其在托伐普坦原料药中的含量，又可以为托伐普坦合成方法的控制提供方向，从而保证托伐普坦药物的安全性。

本发明还提供了上述式II所示的托伐普坦杂质的制备方法，其合成路线如下：

在一种优选方案中，上述式II所示的托伐普坦杂质的制备方法，它包括如下步骤：

(1)在缚酸剂的存在下，化合物IV、草酰氯与溶剂I在-20～100℃进行酰化反应，制备式III所示的杂质；

(2)将步骤(1)中得到的III所示的杂质与溶剂II混合，在还原剂的存在下，于-20～100℃进行还原反应，制备式II所示的杂质。

对于本发明而言，在步骤(1)中，进行酰化反应时，所选择的缚酸剂可以为有机碱、碱土金属氢氧化物或碱土金属弱酸盐中一种或多种。在一种优选方案中，缚酸剂为有机碱，可以但不局限于N-甲基吗啉、三乙胺或二异丙基乙胺中的一种或几种。进一步地，所选择的缚酸剂为N-甲基吗啉。

在步骤(1)中，严格控制缚酸剂的用量可以取得较好的收率，减少副产物的产生。在一种优选方案中，化合物IV与缚酸剂的摩尔比为1～5:1，可以但不局限于1:1、1.5:1、1.8:1、2.2:1、2.5:1、2.8:1、3.0:1、3.5:1、4.0:1或5.0:1，进一步地，化合物IV与缚酸剂的摩尔比为2.5:1。

在步骤(1)中，在制备式III所示的杂质时，以化合物IV(托伐普坦中间体)为原料，草酰氯作为酰化试剂，优选地，化合物IV与草酰氯的摩尔比为1～10:1，可以但不局限于1:1、1.5:1、1.8:1、2.0:1、2.2:1、2.5:1、2.8:1、3.0:1、3.5:1、4.0:1、5.0:1、6.0:1、7.0:1、8.0:1、9.0:1或10:1，进一步地，化合物IV与草酰氯的摩尔比为2.0:1。

在步骤(1)中，在制备式III所示的杂质时，控制草酰氯的加入方式，可以避免反应过于激烈而导致副产物的产生，降低目标产物的收率和纯度。在一种优选方案中，可以将草酰氯溶于溶剂I中，并滴加至反应液中，在滴加的过程中控制反应温度不高于35℃，可以减少副产物的产生，从而提高目标产物的收率和纯度。

在步骤(1)中，在步骤(1)中，在溶剂I中进行酰化反应，其中，在溶剂I一般为脂肪烃、卤代烷烃或两者的混合溶剂。溶剂I可以但不局限于二氯甲烷、三氯甲烷、环己烷或正庚烷中的一种或几种，进一步地，溶剂I为二氯甲烷。

在步骤(1)中，在制备式III所示的杂质时，溶剂I的用量可以根据实际需要进行选择，在一种优选方案中，化合物IV与溶剂I的质量体积比为1:10～50g/ml，可以但不局限于1:10g/ml、1:15g/ml、1:18g/ml、1:20g/ml、1:22g/ml、1:25g/ml、1:30g/ml、1:35g/ml、1:40g/ml、1:45g/ml或1:50g/ml，进一步地，化合物IV与溶剂I的质量体积比为1:20g/ml。

对于本发明而言，在步骤(1)中，进行酰化反应时，反应温度为-20～100℃，可以但不局限于-20℃、-10℃、0℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃或100℃。在一种优选方案中，反应温度为0～50℃，更优选地，反应温度为20～40℃。

进一步地，在步骤(1)中，进行酰化反应时，反应时间为6～24小时，可以但不局限于6小时、8小时、10小时、12小时、14小时、16小时、20小时或24小时。例如，反应时间为10～16小时。

对于本发明而言，在步骤(2)中，进行还原反应时，所选择的还原剂可以但不局限于硼氢化钠、醋酸硼氢化钠、氰基硼氢化钠、硼氢化钾、硼氢化锂、二氯化锌，三氯化铁或氯化亚锡中的一种或几种；优选地，还原剂为硼氢化钾。

在步骤(2)中，进行还原反应时，调整还原剂的用量可以减少反应过程中副产物的产生，从而提高目标产物式II所示的托伐普坦杂质的收率和纯度。在一种优选方案中，式III所示的杂质与还原剂的摩尔比为1:1.5～5.0，可以但不局限于1:1.5、1:1.8、1:2.0、1:2.2、1:2.5、1:2.8、1:3.0、1:3.2、1:3.5、1:4.0、1:4.5或1:5.0，进一步地，式III所示的杂质与还原剂的摩尔比为1:2.5～3.5。

在步骤(2)中，在溶剂II中进行还原反应，所选择的溶剂II为醇、卤代烷烃或两者的混合溶剂，其中，醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇或丁醇，卤代烷烃为氯代甲烷或氯代乙烷。在一种优选方案中，所选择的溶剂为乙醇与二氯甲烷混合溶剂。

在步骤(2)中，在制备式II所示的杂质时，溶剂II的用量可以根据实际需要进行选择，在一种优选方案中，式III所示的杂质与溶剂II的质量体积比为1:10～30g/ml，可以但不局限于1:10g/ml、1:11g/ml、1:12g/ml、1:12.2g/ml、1:12.4g/ml、1:12.6g/ml、1:13g/ml、1:15g/ml、1:18g/ml、1:20g/ml、1:25g/ml或1:30g/ml，进一步地，化合物IV与溶剂I的质量体积比为1:12.4g/ml。

对于本发明而言，在步骤(2)中，进行还原反应时，反应温度为-20～100℃，可以但不局限于-20℃、-10℃、0℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃或100℃。在一种优选方案中，反应温度为0～50℃，更优选地，反应温度为20～30℃。在进行还原反应时，反应温度可以控制在某一个具体的温度，也可以控制在某一个较短的温度范围，例如，反应温度为15～25℃或20～25℃。

进一步地，在步骤(2)中，进行还原反应时，反应时间为6～24小时，可以但不局限于6小时、8小时、10小时、12小时、14小时、16小时、20小时或24小时。例如，反应时间为10～16小时。

采用本发明的技术方案，优势如下:

(1)本发明提供了托伐普坦原料药中的产生的具有式Ⅱ和式III结构的托伐普坦新杂质，有利于托伐普坦产品的质量控制，从而保证托伐普坦原料药的安全性。

(2)本发明提供了具有式Ⅱ和式III结构的托伐普坦新杂质的制备方法，反应条件温和，后处理简单，目标产物的收率和纯度高。

(3)本发明制备的具有式Ⅱ和式III结构的托伐普坦新杂质，为托伐普坦原料药中的杂质检测提供了新的对照品，可以用于标定其在托伐普坦原料药中的含量，为托伐普坦合成方法的控制提供方向，更有利于托伐普坦原料药中有关物质检测方法的开发，从而控制产品质量。

附图说明

图1是实施例2中式Ⅱ所示的杂质的结构确证¹H-NMR图；

图2是实施例2中式Ⅱ所示的杂质的结构确证¹³C-NMR图；

图3是实施例2中式Ⅱ所示的杂质的结构确证TOF MS ES-图；

图4是中间体3中式III所示的化合物的LCMS出峰时间图；其中，在709.3右侧的两个峰分别为712.5和715.4；

图5是托伐普坦成品中式II所示的化合物的LCMS出峰时间图；其中，在713.4右侧的两个峰分别为716.4和719.4。

具体实施方式

通过以下实施例并结合附图对本发明的新杂质及其制备方法作进一步的说明，但这些实施例不对本发明构成任何限制。

实施例1：N¹，N²-双(4-((7-氯-2，3，4，5-四氢-5-羰基-1H-1-苯并氮杂卓-1-基)羰基)-3-甲基苯基)草酰胺(式Ⅲ所示的杂质)的制备

在250ml反应瓶中加入140ml二氯甲烷、5g N-甲基吗啉和7g托伐普坦中间体(式IV所示的化合物)，搅拌均匀后升温至30℃，然后，在搅拌的过程中缓慢匀速滴加5ml草酰氯二氯甲烷溶液(含草酰氯3.6ml)，在滴加过程中保持温度不高于35℃，滴加时间控制在1-2小时，滴加完成后，保温继续搅拌反应12小时。待反应完成后，用10ml 2N盐酸淬灭反应，搅拌0.5h后，停止搅拌，再静置5～10min，去除水相；有机相加入12ml水，搅拌5～10min，静置5～10min后，去除水相；有机相加入12ml饱和碳酸氢钠溶液，搅拌5～10min，静置5～10min后，去除水相；有机相加入12ml饱和氯化钠溶液，搅拌5～10min，静置5～10min后，去除水相；有机相减压蒸出溶剂，加入40ml无水乙醇搅拌0.5h，有白色固体析出，过滤，向得到的固体中再加入10ml二氯甲烷和10ml正庚烷中回流打浆1小时，再次过滤得6g式Ⅲ所示的杂质，其为类白色固体，收率79.5％。

MS：709.6(M-H)。

¹H-NMR：(500MHz，DMSO-d₆)δ：1.97(4H，m)，2.30(6H，s)，2.80(4H，m)，3.62(4H，m)，6.92(4H，m)，7.45-7.70(8H，m)，10.73(2H，s)。

¹³C-NMR：(500MHz，DMSO-d₆)δ：200.87(2C，s)，169.79(2C，s)，158.47(2C，s)，140.00(2C，s)，138.00(2C，s)，136.05(2C，s)，132.33(2C，s)，131.90(2C，s)，131.73(2C，s)，130.91(2C，s)，127.98(2C，s)，121.71(2C，s)，116.90(2C，s)，45.93(2C，s)，21.57(2C，s)，19.48(2C，s)。

实施例2：N¹，N²-双(4-((7-氯-2，3，4，5-四氢-5-羟基-1H-1-苯并氮杂卓-1-基)羰基)-3-甲基苯基)草酰胺(式Ⅱ所示的杂质)的制备

在1L三口反应瓶中加入40.3g N¹，N²-双(4-((7-氯-2，3，4，5-四氢-5-羰基-1H-1-苯并氮杂卓-1-基)羰基)-3-甲基苯基)草酰胺(式Ⅲ所示的杂质)和500ml无水乙醇和二氯甲烷(体积比2:1)混合溶剂，搅拌均匀后水浴控温至15-25℃，先缓慢匀速滴加3.2gKBH₄，滴加时间控制在10分钟，滴加完成后得到类白色悬浊液，继续搅拌半小时，再缓慢匀速滴加剩余的5.5g KBH₄，待滴加完毕后缓慢升温至25-35℃，搅拌反应过夜。待反应完成后，降温至0-5℃，缓慢滴加1N盐酸调节其pH至5-6，进行淬灭，反应时间为1小时，再加入碳酸氢钠水溶液中和使pH至7-8，然后，向其中缓慢加入500ml水，在25-35℃的条件下搅拌析晶4小时，过滤水洗滤饼，滤饼在55℃的条件下鼓风干燥5小时，得到38.06g式所示的杂质，收率93.9％。

MS：713.6(M-H)。

¹H-NMR：(500MHz，DMSO-d₆)δ：1.49(2H，m)，1.73(2H，m)，1.95(2H，m)，2.11(2H，m)，2.33(6H，s)，2.69(2H，m)，4.63(2H，m)，4.90(2H，m)，6.72(2H，m)，6.79(2H，m)，7.01(2H，m)，7.29-7.37(2H，m)，7..50(2H，s)，7..66(2H，s)。

¹³C-NMR：(500MHz，DMSO-d₆)δ：168.01(2C，s)，158.53(2C，s)，144.86(2C，s)，138.49(2C，s)，137.70(2C，s)，135.89(2C，s)，132.41(2C，s)，131.54(2C，s)，129.34(2C，s)，126.60(2C，s)，126.46(2C，s)，124.95(2C，s)，121.64(2C，s)，116.64(2C，s)，69.42(2C，s)，45.74(2C，s)，35.21(2C，s)，25.56(2C，s)，19.57(2C，s)。

实施例3：托伐普坦中间体3和成品的检测

1、中间体3(托伐普坦合成过程中的一个中间体)

取中间体3适量，精密称定，用稀释剂[乙腈-0.1％磷酸溶液(60:40)]溶解并稀释制成每1ml中约含1.0mg的溶液，作为供试品溶液。参照高效液相色谱法(中国药典2015版四部通则0512)试验，用五氟苯基键和硅胶为填充剂(250×4.6mm，5μm)；以0.1％磷酸溶液为流动相A，乙腈为流动相B，按下表进行梯度洗脱；检测波长为254nm。精密量取供试品溶液20μl，注入液质联用检测仪，记录谱图。

时间(min)	流动相A(％)	流动相B(％)
			0	60	40
40	60	40
			50	32	68
60	32	68
			70	60	40
80	60	40

结果分析：51.64min出峰杂质为式Ⅲ所示的化合物，MS-H:709，具体如图4所示。

2、托伐普坦成品

取托伐普坦成品适量，精密称定，用稀释剂[乙腈-0.1％磷酸溶液(60:40)]溶解并稀释制成每1ml中约含1.0mg的溶液，作为供试品溶液。参照高效液相色谱法(中国药典2015年版四部通则0512)试验，用五氟苯基键合硅胶为填充剂(250×4.6mm，5μm)；以含0.1％磷酸溶液为流动相A，乙腈为流动相B，按下表进行梯度洗脱；检测波长为254nm，柱温25℃。精密量取供试品溶液与对照溶液各20μl，注入液质联用检测仪，记录谱图。

结果分析：59.92min出峰杂质为式Ⅱ所示的化合物，MS-H:713，具体如图5所示。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可能对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.式II所示的托伐普坦杂质的制备方法，其特征在于，其合成路线如下：

2.根据权利要求1所述的式II所示的托伐普坦杂质的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的式II所示的托伐普坦杂质的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述缚酸剂为有机碱；所述化合物IV与缚酸剂的摩尔比为1～5:1；所述化合物IV与草酰氯的摩尔比为1～10:1。

4.根据权利要求3所述的式II所示的托伐普坦杂质的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述缚酸剂为N-甲基吗啉、三乙胺或二异丙基乙胺中的一种或几种；所述化合物IV与缚酸剂的摩尔比为2.5:1；所述化合物IV与草酰氯的摩尔比为2.0:1。

5.根据权利要求4所述的式II所示的托伐普坦杂质的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述缚酸剂为N-甲基吗啉。

6.根据权利要求2所述的式II所示的托伐普坦杂质的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述溶剂I为二氯甲烷、三氯甲烷、环己烷或正庚烷中的一种或几种；所述化合物IV与溶剂I的质量体积比为1:10～50g/ml。

7.根据权利要求6所述的式II所示的托伐普坦杂质的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述溶剂I为二氯甲烷；所述化合物IV与溶剂I的质量体积比为1:20g/ml。

8.根据权利要求2所述的式II所示的托伐普坦杂质的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，反应温度为0～50℃；反应时间为6～24小时。

9.根据权利要求8所述的式II所示的托伐普坦杂质的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，反应温度为20～40℃；反应时间为10～16小时。

10.根据权利要求2所述的式II所示的托伐普坦杂质的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述还原剂为硼氢化钠、醋酸硼氢化钠、氰基硼氢化钠、硼氢化钾、硼氢化锂、二氯化锌、三氯化铁或氯化亚锡中的一种或几种；所述式III所示的杂质与还原剂的摩尔比为1:1.5～5.0。

11.根据权利要求10所述的式II所示的托伐普坦杂质的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述还原剂为硼氢化钾；所述式III所示的杂质与还原剂的摩尔比为1:2.5～3.5。

12.根据权利要求11所述的式II所示的托伐普坦杂质的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述式III所示的杂质与还原剂的摩尔比为1:2.8。

13.根据权利要求2所述的式II所示的托伐普坦杂质的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述溶剂II为醇、卤代烷烃或两者的混合溶剂，其中，所述醇为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇或丁醇，所述卤代烷烃为氯代甲烷或氯代乙烷；所述式III所示的杂质与溶剂II的质量体积比为1:10～30g/ml；反应温度为0～50℃；反应时间为6～24小时。

14.根据权利要求13所述的式II所示的托伐普坦杂质的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述溶剂II为乙醇与二氯甲烷混合溶剂；所述式III所示的杂质与溶剂II的质量体积比为1:12.4g/ml；反应温度为20～30℃；反应时间为10～16小时。

15.权利要求1所述的式III所示的托伐普坦杂质的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：在缚酸剂的存在下，化合物IV、草酰氯与溶剂I在-20～100℃进行酰化反应，制备式III所示的杂质，其合成路线如下所示：