CN114149348A - 西咪替丁缩合杂质的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种西咪替丁缩合杂质的合成方法,属于药物化学技术领域。所述的合成方法包括以下步骤:(a)多聚甲醛和半胱胺盐酸盐缩合得2,2'‑[亚甲基双(硫代二烷基)]双(乙烷‑1‑胺)(中间体1);(b)中间体1和氰氨基荒酸二甲酯在碱性条件下反应生成二甲基N,N”‑[[亚甲基双(硫烷二基)]双(乙烷‑2,1‑二基)]双(N'‑氰基氨基硫代亚氨基甲酸酯)(中间体2);(c)中间体2甲胺化得目标化合物西咪替丁缩合杂质1,1'‑[[亚甲基双(硫代二烷基)]双(乙烷‑2,1‑二基)]双(2‑氰基‑3‑甲基胍)。本方法原料易得,各步反应温和,操作简单易行,总收率为60%以上,所制备的缩合杂质的纯度为98%以上。
Description
技术领域
本发明属于化学制药技术领域,具体而言,涉及一种西咪替丁缩合杂质合成方法。
背景技术
西咪替丁(Cimetidine,CAS:51481-61-9),中文名称N'-甲基-N"-[2[[(5-甲基咪唑-4-基)甲基]硫代]乙基]胍,结构式为:
西咪替丁被称为史上第一个“重磅炸弹”药物,通过阻断H2受体从而抑制胃酸分泌,且对迷走神经兴奋引起的胃酸分泌同样具有明显的抑制作用,使胃酸酸度降低的同时也能用于消化性溃疡的治疗。
文献Evans E H,Wolff J C,Eckers C.Sulfur-specific detection ofimpurities in cimetidine drug substance using liquid chromatography coupledto high resolution inductively coupled plasma mass spectrometry andelectrospray mass spectrometry.[J].Analytical chemistry,2001,73(19).报道在西咪替丁生产工艺中存在多个杂质,其中一个重要的杂质(CAS:208447-53-4)结构如下:
其分子式为C11H20N8S2,英文系统命名为1,1'-((methylenebis(sulfanediyl))bis(ethane-2,1-diyl))bis(2-cyano-3-methylguanidine),中文系统命名为1,1'-[[亚甲基双(硫代二烷基)]双(乙烷-2,1-二基)]双(2-氰基-3-甲基胍)。在对原料药进行质量研究时,需使用杂质的对照品对原料药中的杂质进行含量监控,以确保制得的产品符合规范,进而进行安全有效的药物的生产,因此得到药物对照品对药物生产有重要意义。但目前尚无此杂质公开合成方法。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷,本发明提供一种西咪替丁缩合杂质(1,1'-[[亚甲基双(硫代二烷基)]双(乙烷-2,1-二基)]双(2-氰基-3-甲基胍))的合成方法,此方法原料易得,反应条件温和,操作简单,总收率为60%以上,所制备的缩合杂质的纯度为98%以上。
本发明采用如下技术方案实现:
一种西咪替丁缩合杂质的合成方法,其步骤如下:
(1)将半胱胺盐酸盐于有机溶剂中加热溶解后加入多聚甲醛,发生缩硫醛反应;反应结束后抽滤干燥得2,2'-[亚甲基双(硫代二烷基)]双(乙烷-1-胺)(中间体1);
(2)氰氨基荒酸二甲酯于有机溶剂中加热溶解保温,随后加入中间体1和碱继续加热,控制pH为7~11,反应结束后抽滤,洗涤,干燥得二甲基N,N”-[[亚甲基双(硫烷二基)]双(乙烷-2,1-二基)]双(N'-氰基氨基硫代亚氨基甲酸酯)(中间体2);
(3)中间体2与甲胺进行甲胺化反应,反应结束后抽滤,水洗,干燥即得目标化合物。
所述步骤(1)中,有机溶剂指二氧六环,乙醚,四氢呋喃中的一种或多种。
所述步骤(1)中,按摩尔比计,多聚甲醛:半胱胺盐酸盐=1:1.8~2。
所述步骤(1)中,所述缩硫醛反应温度为50~120℃。
所述步骤(1)中,反应结束后直接抽滤干燥即可。
所述步骤(2)中,有机溶剂指甲醇,乙醇等,优选乙醇;所述甲醇或乙醇的浓度为75-95%;
所述步骤(2)中,反应温度为40~60℃。
所述步骤(2)中所用碱为氢氧化钠、氢氧化钾、叔丁醇钾、三乙胺、吡啶、DIEA中的一种或多种。
所述步骤(2)中反应完成后抽滤,用低度乙醇(40~50%)洗涤,真空干燥即可。
所述步骤(2)中,氰氨基荒酸二甲酯与中间体1的摩尔比为2~2.5:1。
所述步骤(3)中所用甲胺为甲胺气体、甲胺水溶液、甲胺有机溶液中的一种或多种;甲胺有机溶液包括甲胺-甲醇溶液、甲胺-乙醇溶液等。
所述步骤(3)中甲胺化反应温度为10~70℃,优选45~65℃。
所述步骤(3)中甲胺易挥发,所述甲胺气体、甲胺水溶液、甲胺有机溶液中甲胺的量为中间体2的2~10倍量,优选2~2.5倍量。
具体地,本发明的反应流程如下:
所述步骤(3)中反应完成后抽滤,水洗即得目标化合物。
本发明完成后还可以包括常规的纯化手段如打浆,重结晶等方式。
本发明所用原料及试剂均市售可得。
本发明的有益效果在于提供了一种西咪替丁有关杂质的制备路线,可作为对照品西咪替丁质量研究中杂质的定性定量研究使用,控制原料药在生产过程中有关物质的含量,另外本发明方法所使用试剂便宜易得,操作简便,制备的西咪替丁缩合杂质1,1'-[[亚甲基双(硫代二烷基)]双(乙烷-2,1-二基)]双(2-氰基-3-甲基胍)总收率在60%以上,所制备的缩合杂质的纯度在98%以上。
具体实施方式
为得到最佳反应参数,本发明对最终产率和纯度影响较大的实验参数进行筛选。
1.步骤(1)中,将半胱胺盐酸盐于二氧六环中加热溶解后加入多聚甲醛,60℃发生缩硫醛反应;反应结束后抽滤干燥得2,2'-[亚甲基双(硫代二烷基)]双(乙烷-1-胺)(中间体1);
其中,多聚甲醛为1eq,半胱胺盐酸盐用量分别为1.7eq、1.8eq、1.9eq、2.0eq、2.1eq时,产物的纯度及收率如表1所示:
表1
2.取表1中多聚甲醛:半胱胺盐酸盐摩尔比为1:1.8,步骤(2)中,氰氨基荒酸二甲酯于95%乙醇中加热溶解保温,随后加入中间体1和NaOH溶液,继续加热,控制pH为8.5,60℃反应结束后抽滤,洗涤,干燥得二甲基N,N”-[[亚甲基双(硫烷二基)]双(乙烷-2,1-二基)]双(N'-氰基氨基硫代亚氨基甲酸酯)(中间体2);
其中,中间体1为1eq,氰氨基荒酸二甲酯用量分别为1.5eq、2.0eq、2.5eq、3.0eq、3.5eq时,产物的纯度及收率如表2所示:
表2
3.取表1中多聚甲醛:半胱胺盐酸盐摩尔比为1:1.8,表2中中间体1:氰氨基荒酸二甲酯摩尔比为1:2.0,步骤(2)中,加入碱后反应温度分别为20℃、40℃、60℃、80℃、100℃时,产物的纯度及收率如表3所示:
表3
反应温度/℃ | 步骤(2)产物纯度/% | 步骤(2)产物收率/% |
20 | 28.40 | 76.63 |
40 | 98.06 | 97.63 |
60 | 97.02 | 93.46 |
80 | 65.48 | 71.41 |
100 | 63.39 | 70.95 |
4.取表1中多聚甲醛:半胱胺盐酸盐摩尔比为1:1.8,表2中中间体1:氰氨基荒酸二甲酯摩尔比为1:2.0,表3中反应温度取40℃时,步骤(3)中,以甲胺水溶液作为甲胺化的试剂,其中甲胺水溶液中甲胺用量分别为2.0eq、2.5eq、3.0eq、5.0eq、10eq时,中间体2为1eq,最终产物的纯度及收率如表4所示:
表4
中间体2:甲胺摩尔比 | 步骤(3)产物纯度/% | 步骤(3)产物收率/% |
1:2.0 | 98.07 | 81.14 |
1:2.5 | 98.28 | 85.09 |
1:3.0 | 97.11 | 87.19 |
1:5.0 | 96.80 | 89.09 |
1:10.0 | 97.49 | 95.88 |
5.取表1中多聚甲醛:半胱胺盐酸盐摩尔比为1:1.8,表2中中间体1:氰氨基荒酸二甲酯摩尔比为1:2.0,表3反应温度取40℃,表4中中间体2:甲胺摩尔比取1:2.5时,步骤(3)中,甲胺化温度分别为25℃、35℃、45℃、55℃、65℃时,最终产物的纯度及收率如下:
表5
确定以下最佳工艺参数:半胱胺盐酸盐用量为多聚甲醛的1.8~2倍量;荒酸二甲酯投料量为中间体2的2~2.5倍量;生成中间体2反应温度为30~60℃;甲胺用量为中间体2的2~10倍量,优选2~2.5倍量;甲胺化温度为45~65℃。
下面通过具体实例为本发明做进一步描述。
实施例1
(1)2,2'-[亚甲基双(硫代二烷基)]双(乙烷-1-胺)的合成
称13.7g半胱胺盐酸盐于50mL三口瓶中,加入10mL二氧六环搅拌,升温溶解后加入2g多聚甲醛,升温至100℃反应1.5h后TLC监测基本反应完全,停止反应,移至室温过夜后抽滤得白色晶体,真空干燥得中间体1:2,2'-[亚甲基双(硫代二烷基)]双(乙烷-1-胺),称重9.02g,收率90.00%。1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ10.30(s,1H),8.30(d,J=42.0Hz,1H),4.22(s,1H),3.66–3.27(m,2H),3.11–2.90(m,1H)。
(2)二甲基N,N”-[[亚甲基双(硫烷二基)]双(乙烷-2,1-二基)]双(N'-氰基氨基硫代亚氨基甲酸酯)的合成
称取13.22g氰氨基荒酸二甲酯溶于20mL的95%乙醇中,置于100mL三口瓶中加热搅拌,升温至40℃,保温30min备用。随后加入9.8g中间体1,继续保温加热至全溶后开始滴加浓度为30%的NaOH,同时开启碱液尾气吸收。控制pH在9左右(试纸检测),控制温度47℃反应5h。反应结束后移至室温过夜。抽滤,后用低度乙醇(50%)洗涤滤饼得白色固体,真空干燥得中间体2:二甲基N,N”-[[亚甲基双(硫烷二基)]双(乙烷-2,1-二基)]双(N'-氰基氨基硫代亚氨基甲酸酯),称重13.47g,收率91.34%。
(3)1,1'-[[亚甲基双(硫代二烷基)]双(乙烷-2,1-二基)]双(2-氰基-3-甲基胍)的合成
称取4g中间体2于25mL三口瓶中,加入40%甲胺水溶液5.45g,设置温度50℃加热,同时用碱液吸收生成的甲硫醇气体,继续保持50℃反应2h,停止加热后移至室温,抽滤,水(5mL×2)洗涤滤饼得白色固体,真空干燥得目标化合物1,1'-[[亚甲基双(硫代二烷基)]双(乙烷-2,1-二基)]双(2-氰基-3-甲基胍)2.99g,收率82.79%,纯度98.11%。1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ7.42–6.85(m,1H),3.50–3.21(m,3H),2.86(dd,J=7.9,6.2Hz,1H),2.68(dd,J=4.6,3.5Hz,2H),2.51(p,J=1.8Hz,2H)。
实施例2
(1)2,2'-[亚甲基双(硫代二烷基)]双(乙烷-1-胺)的合成
称15.22g半胱胺盐酸盐于50mL三口瓶中,加入10mL二氧六环搅拌,升温溶解后加入2g多聚甲醛,升温至100℃反应1.5h后TLC监测基本反应完全,停止反应,移至室温过夜后抽滤得白色晶体,真空干燥得中间体1:2,2'-[亚甲基双(硫代二烷基)]双(乙烷-1-胺),称重9.81g,收率88.03%。
(2)二甲基N,N”-[[亚甲基双(硫烷二基)]双(乙烷-2,1-二基)]双(N'-氰基氨基硫代亚氨基甲酸酯)的合成
称取13.22g氰氨基荒酸二甲酯溶于20mL的95%乙醇中,置于100mL三口瓶中加热搅拌,升温至40℃,保温30min备用。随后加入9.8g中间体1,继续保温加热至全溶后开始滴加浓度为30%的NaOH,同时开启碱液尾气吸收。控制pH在9左右(试纸检测),控制温度60℃反应5h。反应结束后移至室温过夜。抽滤,后用低度乙醇(50%)洗涤滤饼得白色固体,真空干燥得中间体2:二甲基N,N”-[[亚甲基双(硫烷二基)]双(乙烷-2,1-二基)]双(N'-氰基氨基硫代亚氨基甲酸酯),称重13.76g,收率93.22%。
称取4g中间体2于25mL三口瓶中,加入40%甲胺水溶液18g,设置温度50℃加热,同时用碱液吸收生成的甲硫醇气体,继续保持50℃反应2h,停止加热后移至室温,抽滤,水(5mL×2)洗涤滤饼得白色固体,真空干燥得目标化合物1,1'-[[亚甲基双(硫代二烷基)]双(乙烷-2,1-二基)]双(2-氰基-3-甲基胍)3.02g,收率83.97%,纯度98.01%。
以上所述仅为本发明的优选实施案例,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,在本发明的精神和原则内可以有各种更改和变化,这些等同的变型或替换等,均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
2.权利要求1所述的西咪替丁缩合杂质的合成方法,其特征在于:所述步骤(1)中,有机溶剂指二氧六环,乙醚,四氢呋喃中的一种或多种,所述缩硫醛反应温度为50~120℃。
3.权利要求1所述的西咪替丁缩合杂质的合成方法,其特征在于:所述步骤(1)中,按摩尔比多聚甲醛:半胱胺盐酸盐=1:1.8~2。
4.权利要求1所述的西咪替丁缩合杂质的合成方法,其特征在于:所述步骤(2)中,有机溶剂指甲醇或乙醇;所用碱为氢氧化钠、氢氧化钾、叔丁醇钾、三乙胺、吡啶或DIEA中的一种或多种。
5.权利要求1所述的西咪替丁缩合杂质的合成方法,其特征在于:所述步骤(2)中,氰氨基荒酸二甲酯与中间体1的摩尔比2~2.5:1。
6.权利要求1所述的西咪替丁缩合杂质的合成方法,其特征在于:所述步骤(2)中,加入碱后反应温度为40~60℃。
7.权利要求1所述的西咪替丁缩合杂质的合成方法,其特征在于:所述步骤(3)中所用甲胺为甲胺气体、甲胺水溶液、甲胺有机溶液中的一种或多种;其中甲胺有机溶液包括甲胺-甲醇溶液、甲胺-乙醇溶液。
8.权利要求1所述的西咪替丁缩合杂质的合成方法,其特征在于:所述步骤(3)中甲胺化法的温度为10~70℃,,优选45~65℃。
9.权利要求1所述的西咪替丁缩合杂质的合成方法,其特征在于:所述步骤(3)中甲胺为中间体2的2~10倍量,优选2~2.5倍量。
10.权利要求1-9任何一项所述合成方法在制备西咪替丁缩合杂质中的应用。
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