CN113292533A - 硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，属于药物合成技术领域。本发明为实现对硫辛酸已知杂质的有效控制，保证硫辛酸产品的质量，提供了一种硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，包括：将硫辛酸粗品用丙酮水溶液于20～40℃溶解，过滤，向滤液中加入稀盐酸，过滤，得湿品；将湿品用乙酸乙酯于35～45℃溶解，分水，向有机相中加入饱和氯化钠，分液，再向有机相中加入环己烷，然后用硅胶过滤，向滤液中加入环己烷，经冷却析晶、过滤和干燥，得精制品。本发明方法能高效纯化粗品中各种杂质，使精制品纯度达到99.9％以上，且杂质A和B均远低于药典规定标准，使其符合注射剂用原料药的用药标准。
Description
技术领域
本发明属于药物合成技术领域，具体涉及一种硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法。
背景技术
现有技术中，硫辛酸的合成方法有多篇文献报道，主要采用化学合成法。其按起始原料不同，大致分为己二酸法(US2980716)和环己酮法(US2993056)。技术较成熟且已经工业化的工艺路线是己二酸法，己二酸法是将己二酸经单酯化、单酰氯、傅克化加成、还原等五步反应制得6,8-二氯辛酸乙酯，反应式如下：
在国内众多硫辛酸的生产厂家的制备工艺均为以6,8-二氯辛酸乙酯为原料经环合反应，水解反应合成至硫辛酸，包含以下几步反应：
①环合反应：由6,8-二氯辛酸乙酯经硫化钠和硫环合反应后制备出硫辛酸乙酯，以水为溶剂；
②水解反应：硫辛酸乙酯水解后用稀盐酸酸化制备得硫辛酸粗品；
③粗品重结晶精制得硫辛酸成品。
但是这些路线对产品中存在的杂质情况并没有详细说明和控制。欧洲药典(EP9.0)中明确了硫辛酸的已知杂质A和杂质B。
其中杂质A：5-[(4RS)-1,2,3-三噻烷-4-基]戊酸，限度为0.2wt％。
杂质B：α-氢-ω-羟基聚[硫烷基(3-巯基-8-氧杂辛烷(oxooctane)-1,8-二基)](聚合度不同的多种硫辛酸聚合物的混合物)，限度为1.0％。
杂质A比较容易控制和除去，采用有机溶剂精制即可控制在较低的残留水平。杂质B即是降解杂质又是工艺杂质容易产生且不好除去，在温度较高(超50℃)的情况下很容易快速发生聚合反应产生杂质B(包括固体或溶液状态)，并且聚合物杂质B不可以通过化学或物理方法解聚转化为硫辛酸，因此对杂质B的控制是硫辛酸制备工艺中的难点。
对于药品而言，尤其是注射剂，其含量和有关物质的控制是质量控制的关键项目。聚合物杂质B作为硫辛酸的一种已知杂质，其对硫辛酸质量有很大的影响，影响质量就会影响到药效，而且该杂质的产生是不可逆且速度增长。因此对杂质B的控制显得尤为重要。
现有方法通过加入活性炭、硅藻土等吸附及和助滤剂，或加入硅胶搅拌吸附后再进行过滤，然而以上这些方法并不能有效彻底除去聚合物杂质B。此外，还有采用柱层析纯化的方法，但是柱层析会使用大量溶剂，并且针对硫辛酸这个品种而言，层析洗脱液在高温浓缩过程中还会导致聚合物杂质B产生。因此，对于硫辛酸这个市场价格较低的品种，柱层析纯化不是一个适于工业大批量生产的纯化方法，因为该方法会大大提高硫辛酸的成本且不能彻底去除聚合物杂质B。
CN102603709B、CN103058989B和CN101607955A也公开了一种硫辛酸的制备和/或纯化方法，但是这些文献均未提及针对杂质B进行研究和处理的内容。CN102603709B公开的方法得到99.6％的高纯度硫辛酸化合物，但是对药品尤其是注射剂药品而言，不仅考察纯度，还需要考察含量和有关物质、不溶性杂质。由于杂质B不能在液相色谱中检测出，此纯度考察对杂质B的控制没有意义。
CN109574987A公开了一种制备硫辛酸的方法，该方法中纯化步骤包括：将硫辛酸粗品进行热溶解，然后将硫辛酸溶液趁热通过吸附层进行过滤，将滤液进行析晶，过滤。该方法实现了对硫辛酸中的已知杂质B的控制，但是使用的溶剂量较大，溶解时温度是溶剂的回流温度，温度过高不利于热过滤操作和避免杂质B的生成，并且其操作时间偏长，纯化收率低，并不利于用于工业化生产。
硫辛酸注射剂在临床方面应用广泛，如果不对硫辛酸中的杂质B进行严格的控制，长期用药造成的杂质积累会对患者造成伤害。因此，尤其是杂质B的限度应该严格控制以提高用药安全度。鉴于此，迫切需要一种能够有效去除杂质B的方法。
发明内容
本发明针对现有技术硫辛酸中杂质，特别是聚合物杂质的纯化工艺的缺陷，为实现对硫辛酸已知杂质的有效控制，严格保证硫辛酸产品的质量，提供了一种硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，其包括以下步骤：
A、将硫辛酸粗品用丙酮水溶液于20～40℃下溶解，然后过滤，向所得滤液中加入稀盐酸使硫辛酸析出，过滤，得一次纯化的硫辛酸湿品；
B、将一次纯化的硫辛酸湿品用乙酸乙酯于35～45℃下溶解，分液除去水后，向有机相中加入饱和氯化钠溶液，洗涤分液后，再向有机相中加入环己烷，然后采用硅胶过滤，向所得滤液中加入环己烷，然后经冷却析晶、过滤和干燥，得硫辛酸精制品。
优选的，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤A中，于35～40℃下溶解。
优选的，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤B中，于35～45℃下溶解。
其中，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤A中，所述硫辛酸粗品与丙酮水溶液中丙酮的用量比为1g：1～5mL。
其中，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤A中，所述硫辛酸粗品与丙酮水溶液中丙酮的用量比为1g：1～2mL。
其中，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤A中，所述硫辛酸粗品与丙酮水溶液中水的用量比为1g：2～15mL/g。
优选的，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤A中，所述硫辛酸粗品与丙酮水溶液中水的用量比为1g：2～4mL/g。
其中，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤A中，所述稀盐酸的pH值为2～5。
优选的，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤A中，所述稀盐酸的pH值为2～3。
其中，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤A中，所述硫辛酸粗品与稀盐酸的用量比为1g：2～15mL。
优选的，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤A中，所述硫辛酸粗品与稀盐酸的用量比为1g：2～5mL。
其中，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤B中，硫辛酸粗品与乙酸乙酯的用量比为1g：1～5mL。
优选得，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤B中，硫辛酸粗品与乙酸乙酯的用量比为1g：0.8～3mL。
其中，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤B中，硫辛酸粗品与饱和氯化钠溶液的用量比为1g：2～5mL。
优选的，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤B中，硫辛酸粗品与饱和氯化钠溶液的用量比为1g：2～3mL。
其中，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤B中，硫辛酸粗品与第一次加入的环己烷的用量比为1g：1～3mL。
优选的，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤B中，硫辛酸粗品与第一次加入的环己烷的用量比为1g：1～2mL。
其中，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤B中，硫辛酸粗品与硅胶过滤时所用硅胶的质量比为1：0.05～0.5。
优选的，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤B中，硫辛酸粗品与硅胶过滤时所用硅胶的质量比为1：0.05～0.2。
其中，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤B中，硫辛酸粗品与第二次加入的环己烷的用量比为1g：5～8mL。
优选的，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤B中，硫辛酸粗品与第二次加入的环己烷的用量比为1g：6～7mL。
其中，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤B中，所述冷却析晶的温度为0～15℃。
优选的，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤B中，所述冷却析晶的温度为0～5℃。
其中，上述硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，步骤B中，所述冷却析晶的时间为4～8小时。
本发明中，在无特别说明的情况下，所述限度、含量均为质量百分含量，所述主峰纯度为使用高效液相色谱在一定波长下紫外检测器所检测到的响应物质的面积归一化法下的面积百分比，并且由于高效液相色谱无法检测杂质B含量，因此主峰纯度不包含杂质B。
本发明的有益效果：
本发明采用多种方式和多环节除去杂质的方法对硫辛酸粗品进行纯化，有效去除了粗品中各种杂质，特别是有效去除了聚合物杂质B，使精制品纯度达到99.9％以上，并且其杂质A和B均远低于药典规定标准，使其符合注射剂用原料药的用药标准。
附图说明
图1为实施例1所用硫辛酸粗品的有关物质HPLC检测谱图。
图2为实施例1所得硫辛酸精制品的有关物质HPLC检测谱图。
图3为硫辛酸聚合物杂质B的TLC检测薄层板图。
具体实施方式
具体的，硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，包括以下步骤：
A、将硫辛酸粗品用丙酮水溶液于20～40℃下溶解，然后过滤，向所得滤液中加入稀盐酸使硫辛酸析出，过滤，得一次纯化的硫辛酸湿品；
B、将一次纯化的硫辛酸湿品用乙酸乙酯于35～45℃下溶解，分液除去水后，向有机相中加入饱和氯化钠溶液，洗涤分液后，再向有机相中加入环己烷，然后采用硅胶过滤，向所得滤液中加入环己烷，然后经冷却析晶、过滤和干燥，得硫辛酸精制品。
本发明方法中，硫辛酸粗品可采用自制品或者市售品：其中自制品可采用背景技术中步骤②所得硫辛酸粗品，该粗品主峰纯度一般为85～99.9％，杂质A含量一般不超过1.5％，杂质B含量大于1％；市售品一般主峰纯度高，除杂质B外，其他杂质含量一般合格，但若其杂质B含量大于1％，因此仍需进行纯化。
相比其他杂质，杂质B性质差异较大，因此本发明方法的核心是去除硫辛酸杂质B，在纯化粗品时也是对杂质B进行针对性的纯化，而其他杂质的含量高低对杂质B的去除影响不大，因此本发明方法中的粗品来源范围广泛，针对不同纯度的硫辛酸粗品均可采用本发明方法进行纯化，若粗品主峰纯度实在偏低，则可以经过现有方法进行预处理(如：粗品经碱液溶解后过滤除去不溶杂质，在一定温度下缓慢加入稀盐酸酸化后过滤，得预纯化的硫辛酸粗品)，再经本发明方法提纯。
本发明方法中，溶解温度小于50℃可避免高温下聚合物杂质B的生成，同样溶液过滤后，滤液在短时间内(例如1小时)内降温至20℃以下，以避免杂质B含量增加，此外，适当提高溶解温度，可提高精制品收率，减少溶剂用量；因此本发明方法步骤A中，优选35～40℃下将硫辛酸粗品溶解于丙酮水溶液中；步骤B中，优选35～45℃下将一次纯化的硫辛酸湿品溶解于乙酸乙酯中。
本发明方法步骤A中，先将硫辛酸粗品溶解于丙酮水溶液中，然后过滤(过滤时可用质量比5％～15％(粗品与硅藻土的质量比)的硅藻土助滤)，以除去部分不溶性杂质(包括机械杂质和不溶解的高聚杂质B)。
为使硫辛酸能够完全溶解，同时尽量减少聚合物杂质B的溶解，本发明控制硫辛酸粗品与丙酮水溶液中丙酮按用量比为1g：1～5mL，硫辛酸粗品与丙酮水溶液中水的用量比为1g：2～15mL/g；优选的，控制硫辛酸粗品与丙酮水溶液中丙酮的用量比为1g：1～2mL，硫辛酸粗品与丙酮水溶液中水的用量比为1g：2～4mL/g。
本发明方法步骤A中，采用pH值为2～5的稀盐酸加入初步除杂的滤液中，控制硫辛酸粗品与稀盐酸的用量比为1g：2～15mL，使硫辛酸析出，降低产品损失；优选的，采用的稀盐酸的pH值为2～3；控制硫辛酸粗品与稀盐酸的用量比为1g：2～5mL。
本发明步骤A中过滤得到的湿品含有水分，且水分是以包裹的状态存在，试验发现若直接干燥难以完全除去，同时在干燥过程中杂质会增加，因此干燥步骤耗时费力且不是最佳除去水分方法，同时不利于控制杂质含量。因此本发明方法步骤B中采用分水，将湿品直接用乙酸乙酯溶解后水分与乙酸乙酯相分层，直接分液处理除去，再用饱和食盐水洗涤进一步除去乙酸乙酯中溶解的水分使有机相的水分控制在较低水平，该操作简单有效，便于生产操作，可直接将湿品进行精制省去干燥操作工序并有利于杂质控制。
本发明方法步骤B中，控制硫辛酸粗品与乙酸乙酯的用量比为1g：1～5mL；优选的，控制硫辛酸粗品与乙酸乙酯的用量比为1g：0.8～3mL，以降低溶剂成本和产物损失。
本发明方法步骤B中，为进一步除去残留水分，控制硫辛酸粗品与饱和氯化钠溶液的用量比为1g：2～5mL；优选的，控制硫辛酸粗品与饱和氯化钠溶液的用量比为1g：2～3mL。
本发明方法步骤B中，为使体系中残留的杂质(主要是聚合物杂质B)析出，并避免产品析出，造成损失，控制硫辛酸粗品与第一次加入的环己烷的用量比为1g：1～3mL；优选的，控制硫辛酸粗品与第一次加入的环己烷的用量比为1g：1～2mL。第一次加入环己烷后，一般搅拌10～20分钟。
本发明方法步骤B中，第一次加入环己烷后，再通过吸附层过滤和吸附的方式有效除去再次析出的少量聚合物杂质B和吸附溶解在硫辛酸溶液中的剩余的少量聚合物杂质B，最大程度的保证了聚合物杂质B的除去。为尽可能降低产品杂质B含量，第一次加入环己烷后，采用硅胶过滤，其中，硅胶量是关键参数，为尽可能吸附杂质B，并避免硫辛酸损失，本发明控制硫辛酸粗品与硅胶过滤时所用硅胶的质量比为1：0.05～0.5；优选的，控制硫辛酸粗品与硅胶过滤时所用硅胶的质量比为1：0.05～0.2。
本发明采用的硅胶为普通硅胶，其粒度一般为100～400目。硅胶过滤的操作为：在过滤装置的漏斗或柱内加入硅胶，压实后，为便于过滤，可在硅胶层上加适量硅藻土，压实，然后过滤；过滤装置应选择适宜规格，避免硅胶过薄或过厚。
通过前述操作，已基本去除粗品中的杂质，因此步骤B中，控制硫辛酸粗品与第二次加入的环己烷的用量比为1g：5～8mL，以尽可能将产品析出；优选的，控制硫辛酸粗品与第二次加入的环己烷的用量比为1g：6～7mL。
为尽可能提高收率，步骤B中，所述冷却析晶的温度为0～15℃；优选的，所述冷却析晶的温度为0～5℃；所述冷却析晶的时间为4～8小时。
本发明方法中，为避免在过滤、分水过程中温度偏低，导致产物析出，因尽可能快速操作，并且在室温条件下即20～30℃范围内进行。
本发明方法中，为提高纯化效率，所述过滤的方式为抽滤或压滤。
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但并不因此将本发明保护范围限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
纯化方法：
取硫辛酸粗品(主峰纯度94.040％，最大单杂3.521％，总杂5.960％，杂质B经TLC检测显示斑点浓度大于对照品斑点浓度)1.0kg加入5L三口瓶内，加入丙酮1.5L和纯化水2.0L，升温至35～40℃溶解，基本溶解后搅拌15分钟，过滤(漏斗内加入100g硅藻土，压实)，滤液转至10L玻璃釜内，缓慢加入稀盐酸(pH＝3)3L，搅拌约2小时后，过滤抽干，得到一次纯化的硫辛酸湿品；
一次纯化的硫辛酸湿品加入5L三口瓶内，加入乙酸乙酯1L，搅拌升温至40～45℃溶解，溶解后分液除去水，向有机相中加入饱和氯化钠溶液2L，搅拌3分钟后静置10分钟，分液除去水相，再有机相中加入2L环己烷，搅拌15分钟后过滤(漏斗内加入150g硅胶，压实后在硅胶层上加100g硅藻土，压实)，滤液转至20L的玻璃釜中加入环己烷6L，冷却降温至0～5℃析晶6h，过滤，滤饼用乙酸乙酯环己烷溶液(V：V＝1：8)100ml洗涤、抽干，分散后于减压烘箱内35～40℃干燥12h，得硫辛酸精制品836g，收率83.6％。
检测方法及结果：
硫辛酸精制品纯度：
采用中国药典(2015版)规定的检测方法，HPLC检测硫辛酸有关物质，结果见图2，其中，主峰纯度99.743％，杂质A0.058％，其他未知杂质两个0.03％。
聚合物杂质采用欧洲药典(9.0)硫辛酸杂质B的检测方法：
试验方法：TLC法；薄层板：硅胶G薄层板；展开剂：25％氨水：水：乙酸乙酯：正丙醇＝5：10：40：40(v/v/v/v)；
精密称取上述精制品，加二甲基甲酰胺溶解，制成每1mL中含5mg的溶液，作为供试品溶液；精密称取购买的硫辛酸(含杂质B1.0wt％)标准品(通过纯的不含杂质B的硫辛酸与纯的杂质B混合制得)，加二甲基甲酰胺溶解，制成每1mL中含5mg的溶液，作为对照品溶液。
按照薄层色谱法(中国药典2015年版四部通则0502)试验，吸取上述两种溶液各20μl，分别点于同一硅胶G薄层板上，以上述展开剂，预饱和30分钟后展开，取出，50℃加热20分钟，放冷，置碘蒸气中30分钟，杂质B的Rf值为0.0。供试品溶液中杂质B斑点，与对照品溶液中杂质B斑点比较，不得更深(1.0％)。
结果见图3，其中，左侧为对照品溶液，右侧为供试品溶液；由图3可知，本实施例所得硫辛酸精制品经TLC检测，聚合物杂质远远低于药典规定标准。
Claims (10)
1.硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、将硫辛酸粗品用丙酮水溶液于20～40℃下溶解，然后过滤，向所得滤液中加入稀盐酸使硫辛酸析出，过滤，得一次纯化的硫辛酸湿品；
B、将一次纯化的硫辛酸湿品用乙酸乙酯于35～45℃下溶解，分液除去水后，向有机相中加入饱和氯化钠溶液，洗涤分液后，再向有机相中加入环己烷，然后采用硅胶过滤，向所得滤液中加入环己烷，然后经冷却析晶、过滤和干燥，得硫辛酸精制品。
2.根据权利要求1所述的硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，其特征在于：至少满足下列的一项：
步骤A中，于35～40℃下溶解；
步骤B中，于40～45℃下溶解。
3.根据权利要求1所述的硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，其特征在于：步骤A中，所述硫辛酸粗品与丙酮水溶液中丙酮的用量比为1g：1～5mL；所述硫辛酸粗品与丙酮水溶液中水的用量比为1g：2～15mL；
优选的，步骤A中，所述硫辛酸粗品与丙酮水溶液中丙酮的用量比为1g：1～2mL；所述硫辛酸粗品与丙酮水溶液中水的用量比为1g：2～4mL。
4.根据权利要求1所述的硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，其特征在于：至少满足下列的一项：
步骤A中，所述稀盐酸的pH值为2～5；
优选的，步骤A中，所述稀盐酸的pH值为2～3；
步骤A中，所述硫辛酸粗品与稀盐酸的用量比为1g：2～15mL；
优选的，步骤A中，所述硫辛酸粗品与稀盐酸的用量比为1g：2～5mL。
5.根据权利要求1所述的硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，其特征在于：步骤B中，硫辛酸粗品与乙酸乙酯的用量比为1g：1～5mL；优选为1g：0.8～3mL。
6.根据权利要求1所述的硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，其特征在于：步骤B中，硫辛酸粗品与饱和氯化钠溶液的用量比为1g：2～5mL；优选为1g：2～3mL。
7.根据权利要求1所述的硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，其特征在于：步骤B中，硫辛酸粗品与第一次加入的环己烷的用量比为1g：1～3mL；优选为1g：1～2mL。
8.根据权利要求1所述的硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，其特征在于：步骤B中，硫辛酸粗品与硅胶过滤时所用硅胶的质量比为1：0.05～0.5；优选为1：0.05～0.2。
9.根据权利要求1所述的硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，其特征在于：步骤B中，硫辛酸粗品与第二次加入的环己烷的用量比为1g：5～8mL；优选为1g：6～7mL。
10.根据权利要求1～9任一项所述的硫辛酸中聚合物杂质的纯化方法，其特征在于：至少满足下列的一项：
步骤B中，所述冷却析晶的温度为0～15℃；
优选的，步骤B中，所述冷却析晶的温度为0～5℃；
步骤B中，所述冷却析晶的时间为4～8小时。
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