CN115304555A - 一种帕瑞昔布钠杂质的合成方法 - Google Patents

一种帕瑞昔布钠杂质的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种帕瑞昔布钠杂质的合成方法,合成路线如下:
Figure DDA0003052834130000011
以5‑甲基‑3,4‑二苯基异噁唑为原料通过三步反应制备高纯度的化合物C,并进一步进行丙酰化反应得到化合物D,制备方法路线短、反应条件温和、操作简单、收率高,能够满足对该杂质的制备需求,对帕瑞昔布钠杂质的研究具有重要意义。

Description

一种帕瑞昔布钠杂质的合成方法
技术领域
本发明属于药物化学合成技术领域,具体涉及一种帕瑞昔布钠杂质的制备方法。
背景技术
帕瑞昔布钠是由Pharmacia公司开发的全球第一个可静脉和肌肉注射的特异性环氧合酶-2(COX-2)抑制剂,化学名称为N-[[4-(5-甲基-3-苯基-4-异恶唑基)苯基]磺酰]丙酰胺钠盐,其结构式为:
Figure BDA0003052834110000011
帕瑞昔布钠于2002年初在欧洲上市,2008年进入中国。帕瑞昔布钠是伐地昔布的水溶性前体药物,注射后在肝脏迅速水解成伐地昔布,临床上主要用于手术后疼痛的短期治疗,也可用于中度或重度术后急性疼痛的治疗,其快速持久术后镇痛的特性与良好安全性的结合,为术后镇痛提供了最优选择。
现有报道的帕瑞昔布钠的合成工艺WO96254405A1、WO20051233701A1、CN10232977A、EP1550658中都会涉及到以下合成过程:
Figure BDA0003052834110000021
根据上述合成工艺分析可知:5-甲基-3,4-二苯基异噁唑经过芳香环亲电取代得到氯磺化物,再氨化反应得到伐地昔布,又经过丙酰化得到帕瑞昔布,最后与氢氧化钠成盐得到最终产品帕瑞昔布钠。其中伐地昔布是帕瑞昔布钠的关键中间体,而伐地昔布一般是由5-甲基-3,4-二苯基异噁唑与氯磺酸反应,生成对位的氯磺化产物中间体,再与浓氨水发生氨化反应所得到。
5-甲基-3,4-二苯基异噁唑与氯磺酸反应,在生成正常的对位氯磺化产物中间体时,不可避免地会在两个芳香环上其他位置发生副反应,产生多个单取代和双取代的氯磺化的副产物。这些单取代或双取代氯磺化产物,均会和浓氨水反应生成相应的单取代或双取代的磺酰胺,残留在伐地昔布中,进而在进行酰化反应后,残留在帕瑞昔布中。
从原料药用药安全和质量角度出发,应该在源头控制异构体的产生。但是合成工艺中产生的单取代或双取代的杂质,极性非常相近,溶解度基本相似,而且取代基个数相同的杂质异构体在高效液相色谱中的保留时间基本一致,所以很难通过常规物理化学方法,如:柱层析、重结晶等方法分离纯化,故迫切需要开发出相应的杂质对照品,以便对中间体伐地昔布及后续的帕瑞昔布、成品帕瑞昔布钠进行质量控制。
专利文献CN111153866A中公开了间位双取代的磺酰胺杂质的制备方法,但该制备方法存在如下缺陷和弊端:
1)合成路线冗长,多达6步,其中涉及到关键反应傅克酰基化和氯磺化,其一傅克酰基化反应对操作要求严格,催化剂路易酸用量多,后处理繁琐且三废处理对环境不友好;其二氯磺化反应,用到正丁基锂做卤锂交换,以及二氧化硫和硫酰氯等涉及危险有毒试剂的使用对自身操作放大生产和环境安全存在较大隐患。
2)另外,该合成路线在氯磺化的反应收率极低,仅有3.8%,所以从成本和质量控制上根本不适合于大批量生产,不足以满足市场需求。
因此,非常有必要开发新的帕瑞昔布钠间位双取代杂质的高效制备方法。
发明内容
为改善上述问题,本发明提供了一种化合物C的制备方法,包括以下步骤:
Figure BDA0003052834110000031
其中,X选自氯、溴或碘;
1)化合物1(5-甲基-3,4-二苯基异噁唑)与卤代试剂反应得到化合物A;
2)所述化合物A与氯磺酸反应得到化合物B;
3)所述化合物B经还原脱卤反应得到所述化合物C。
根据本发明的实施方案,步骤1)中,所述卤代试剂可以选自N-氯代丁二酰亚胺(NCS)、N-溴代丁二酰亚胺(NBS)、N-碘代丁二酰亚胺(NIS)和溴素(Br2)中的至少一种;优选为NBS。
根据本发明的实施方案,步骤1)中,所述反应可以在有机溶剂中进行,所述有机溶剂可以为二氯甲烷、氯仿和三氟乙酸中的至少一种,例如为二氯甲烷和三氟乙酸的混合溶剂;优选地,二氯甲烷和三氟乙酸的体积比可以为1:(0.5-2),示例性为1:1;
根据本发明的实施方案,步骤1)中,所述化合物1与卤代试剂的摩尔比可以为1:(0.5-8),例如为1:(0.8-5),示例性为1:3。
根据本发明的实施方案,步骤1)中,所述反应的温度为室温,所述室温为15-40℃,优选为25℃。
根据本发明的实施方案,步骤1)中,所述反应的时间为6-20小时,例如为12小时。
根据本发明的实施方案,步骤1)包括:先配制化合物1和有机溶剂的混合液,以及卤代试剂和有机溶剂的混合液,将两种混合液均降温至0-5℃;而后将所述卤代试剂和有机溶剂的混合液滴加至所述化合物1和有机溶剂的混合液中,室温反应完成后,调节pH(例如将pH调节至7-8),分离有机相,所述有机相经后处理,得到所述化合物A。优选地,所述后处理包括对所述有机相进行洗涤、干燥、过滤和层析。
根据本发明的实施方案,步骤2)中,所述氯磺酸和化合物A的质量体积比可以为(2-20):1(g:mL),例如为(2-5):1(g:mL)、(3-6):1(g:mL)、(4-8):1(g:mL)或(5-10):1(g:mL),示例性为2:1(g:mL)、3:1(g:mL)、4:1(g:mL)、5:1(g:mL)、6:1(g:mL)、8:1(g:mL)、10:1(g:mL);
根据本发明的实施方案,步骤2)包括:将所述化合物A和氯磺酸混合,升温回流反应,待反应完全后,降温;而后将反应液加入氨水中,搅拌、固液分离,得到所述化合物B。
根据本发明的实施方案,步骤2)中,所述化合物A和氨水的质量体积比可以为1:(20-100)(g:mL),例如为1:(30-80)(g:mL),示例性为1:50(g:mL);
根据本发明的实施方案,步骤2)中,所述升温回流反应的温度可以为25-150℃,例如为40-110℃,示例性为60℃、80℃、110℃;
根据本发明的实施方案,步骤2)中,所述升温回流反应的时间可以为2-10小时,例如为6小时。根据本发明的实施方案,步骤2)中,所述降温至的温度可以为-5~20℃,例如为0-10℃,示例性为0℃。
根据本发明的实施方案,步骤2)中,所述反应液加入氨水中时,体系的温度需控制在0℃以下。优选地,所述体系的pH为9-11,更优选为11。
根据本发明的实施方案,步骤3)中,所述还原脱卤反应在催化剂存在下进行。例如,所述催化剂可以为钯碳(Pd/C)、氢氧化钯碳或雷尼镍;
根据本发明的实施方案,步骤3)中,所述还原脱卤反应在还原气氛下进行。例如,所述还原气氛由氢气提供。优选地,所述氢气的压力可以为5-60psi,例如为10-50psi。
根据本发明的实施方案,步骤3)中,所述化合物B与催化剂的质量比可以为1:(0.01-0.5),例如为1:(0.05-0.4),示例性为1:0.1、1:0.2、1:0.3、1:0.4。
根据本发明的实施方案,步骤3)中,所述还原脱卤反应在溶剂中进行,例如所述溶剂可以为甲醇。
根据本发明的实施方案,步骤3)中,所述还原脱卤反应的温度为室温,所述室温为15-40℃,优选为25℃。
根据本发明的实施方案,步骤3)中,所述还原脱卤反应的时间为5-20小时,例如12小时。
根据本发明的实施方案,步骤3)包括:将所述化合物B和甲醇混合,向其中加入钯碳催化剂,氢气置换三次,与室温常压进行还原脱卤反应,待反应完成后,经后处理得到所述化合物C。例如,所述后处理包括反应液经过滤、淋洗、收集母液后,干法柱层析,得到所述化合物C。
根据本发明示例性的实施方案,所述化合物C的制备方法包括如下步骤:
Figure BDA0003052834110000051
1)化合物1(5-甲基-3,4-二苯基异噁唑)与NBS发生芳香环亲电取代生成单取代在对位的化合物A-1;
2)所述化合物A-1与氯磺酸在高温条件下发生芳香环双亲电取代反应后,反应液降温加入氨水中,制得化合物B-1;
3)由所述化合物B-1在钯碳/氢气条件还原脱卤制得所述化合物C。
本发明还提供化合物D的制备方法,包括如下步骤:
Figure BDA0003052834110000061
所述化合物C与丙酰化试剂反应得到所述化合物D。
根据本发明的实施方案,所述化合物C可以由上述化合物C的制备方法得到。
根据本发明的实施方案,所述丙酰化试剂可以为氯丙酰或丙酸酐;
根据本发明的实施方案,所述反应可以在催化剂作用下进行,例如所述催化剂可以为浓硫酸;
根据本发明的实施方案,所述化合物C和丙酰化试剂的摩尔比可以为1:(2-10),例如为1:(2-5)、1:(3-6)、1:(4-8)或1:(5-10),示例性为1:6、1:10;
根据本发明的实施方案,所述化合物C和催化剂的质量体积比可以为1:(0.005-0.1)(g:mL),例如为1:(0.01-0.05)(g:mL),示例性为1:0.02(g:mL)、1:0.03(g:mL)、1:0.04(g:mL)。
根据本发明的实施方案,所述反应的温度为50-65℃,例如55-60℃。
根据本发明的实施方案,所述反应的时间为1-5小时,例如2小时。
根据本发明的实施方案,所述化合物D的制备方法包括:将化合物C和丙酸酐混合,向其中加入浓硫酸(优选地,浓硫酸以滴加形式加入),待浓硫酸加完后加热至体系基本溶清,保温反应至原料反应完全,降温,反应液经后处理,得到所述化合物D。优选地,所述后处理包括:向所述反应液中加入EA和水搅拌分液,得到的有机相经洗涤、干燥、干法柱层析,得到所述化合物D。
根据本发明示例性的实施方案,所述化合物D的制备方法包括以下步骤:
Figure BDA0003052834110000071
1)化合物1(5-甲基-3,4-二苯基异噁唑)与NBS发生芳香环亲电取代生成单取代在对位的化合物A-1;
2)所述化合物A-1与氯磺酸在高温条件下发生芳香环双亲电取代反应后,降温加入氨水制得化合物B-1;
3)由所述化合物B-1在钯碳/氢气条件还原脱卤制得化合物C;
4)所述化合物C在浓硫酸催化下与丙酸酐进行丙酰化反应制得所述化合物D。
本发明还提供所述制备方法在药物工艺研究中的应用,其可用于帕瑞昔布钠杂质研究。
有益效果
本发明以5-甲基-3,4-二苯基异噁唑为原料,采用卤素亲电占位方式,使磺化取代在较高温度下定向取代在间位,在氢化脱卤,合成所需的双取代杂质化合物C,并进一步进行丙酰化反应得到化合物D。本发明提供的制备方法路线短、反应条件温和、操作简单、收率高,避免了现有路线的缺陷和不足,能够实现批量生产以满足市场高质量需求。另外,所得间位双取代的化合物C和D可作为帕瑞昔布钠有关物质检测的对照品,便于对中间体伐地昔布,后续中间体帕瑞昔布和成品帕瑞昔布钠进行质量控制,对改进生产工艺、提高产品内控质量具有指导意义,有助于帕瑞昔布钠质量控制以及制剂纯度的控制。
附图说明
图1是实施例3制备的化合物C的1H NMR图,溶剂为氘代二甲基亚砜。
图2是实施例3制备的化合物C的MS图。
图3是实施例3制备的化合物C的HPLC图。
图4是实施例4制备的化合物D的1H NMR图,溶剂为氘代二甲基亚砜。
图5是实施例4制备的化合物D的MS图。
图6是实施例4制备的化合物D的HPLC图。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解,下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明,而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
除非另有说明,以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品,或者可以通过已知方法制备。
实施例1化合物A-1的合成
Figure BDA0003052834110000081
将化合物1(5-甲基-3,4-二苯基异噁唑,20.0g,85.0mmol,1.0eq)、二氯甲烷(50mL)和三氟乙酸(50mL),在室温条件下依次加入500mL三口瓶中,搅拌至体系澄清,然后降温到0~5℃,将配好的NBS(45.4g,255.0mmol,3.0eq)的二氯甲烷(50mL)和三氟乙酸(50mL)溶液,保温0~5℃缓慢滴入上述体系,滴毕,体系变成浅棕色均相澄清溶液,自然升温到室温反应12小时,TLC监测(加二氯甲烷稀释,展开剂:PE:EA=50:1,多次展开)。原料剩余少许,反应体系用饱和的碳酸氢钠水溶液调pH=7-8,分液,有机相用饱和的氯化钠水溶液(50mL)洗两遍,有机相在用无水硫酸钠干燥,过滤,干法柱层析,洗脱剂:PE:EA=100:1~50:1,得白色固体化合物A-1 22.8g,收率:85.4%。
实施例2化合物B-1的合成
Figure BDA0003052834110000091
将化合物A-1(20g,1.0eq),氯磺酸(8V,160mL),加入500mL单口瓶,升温至110℃回流,回流反应6h。反应完全,降至室温。控温0℃以下将反应液缓慢滴入冷的氨水(1000mL)中,此时pH=10,有固体大量析出,然后继续室温搅拌1h,抽滤,烘干,得黄色固体化合物B-123g,收率:74.9%。直接用于下一步。
实施例3化合物C的合成
Figure BDA0003052834110000092
将化合物B-1(20.0g,1.0eq)和甲醇(6V,120mL)加入500mL单口瓶中,然后2.0g10%Pd/C(10%w/w)加入上述瓶中,氢气置换三次,室温常压反应12h。反应完全后,垫硅藻土过滤,少量甲醇淋洗,收集母液,直接干法柱层析:DCM:MeOH=50:1,得白色固体化合物C13.6g,HPLC纯度:95.25%,收率:81.4%,其核磁表征结果如图1所示,质谱图如图2所示,有关物质纯度表征结果如图3所示。
实施例4化合物D的合成
Figure BDA0003052834110000101
将化合物C(5.0g,12.3mmol,1.0eq)和丙酸酐(9.6g,73.8mmol,6.0eq)加入到100mL三口瓶中,然后将浓硫酸(0.1mL,0.02V)滴入上述体系,滴毕加热至55-60℃,体系基本溶清,保温反应2小时,TLC检测(展开剂:DCM/MeOH=50/1加滴醋酸)原料反应完全,停止反应,降至室温。加入EA(100mL)和纯水(100mL)搅拌后分液,有机相用饱和食盐水洗涤(50mL*2),干燥。干法柱层析法纯化,PE:EA=5:1,得油状化合物D 5.1g,HPLC纯度:98.50%,收率:81.6%,其核磁表征结果如图4所示,质谱图如图5所示,有关物质纯度表征结果如图6所示。
以上,对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种化合物C的制备方法,包括以下步骤:
Figure FDA0003052834100000011
其中,X选自氯、溴或碘;
1)化合物1(5-甲基-3,4-二苯基异噁唑)与卤代试剂反应得到化合物A;
2)所述化合物A与氯磺酸反应得到化合物B;
3)所述化合物B经还原脱卤反应得到所述化合物C。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1)中,所述卤代试剂选自N-氯代丁二酰亚胺、N-溴代丁二酰亚胺、N-碘代丁二酰亚胺和溴素中的至少一种;
优选地,步骤1)中,所述反应在有机溶剂中进行,所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、和三氟乙酸中的至少一种;
优选地,步骤1)中,所述化合物1与卤代试剂的摩尔比为1:(0.5-8);
优选地,步骤1)中,所述反应的温度为室温,所述室温为15-40℃;
优选地,步骤1)中,所述反应的时间为6-20小时。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤2)中,所述氯磺酸和化合物A的质量体积比为(2-20):1(g:mL);
优选地,步骤2)包括:将所述化合物A和氯磺酸混合,升温回流反应,待反应完全后,降温;而后将反应液加入氨水中,搅拌、固液分离,得到所述化合物B。
优选地,步骤2)中,所述化合物A和氨水的质量体积比为1:(20-100)(g:mL);
优选地,步骤2)中,所述升温回流反应的温度为25~150℃;
优选地,步骤2)中,所述升温回流反应的时间为2-10小时;
优选地,步骤2)中,所述降温至的温度为-5~20℃;
优选地,步骤2)中,所述反应液加入氨水中时,体系的温度需控制在0℃以下;优选地,所述体系的pH为9-11。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤3)中,所述还原脱卤反应在催化剂存在下进行;所述催化剂为钯碳、氢氧化钯碳或雷尼镍;
优选地,步骤3)中,所述还原脱卤反应在还原气氛下进行;所述还原气氛由氢气提供;
优选地,步骤3)中,所述化合物B与催化剂的质量比为1:(0.01-0.5);
优选地,步骤3)中,所述还原脱卤反应在溶剂中进行,例如所述溶剂为甲醇;
优选地,步骤3)中,所述还原脱卤反应的温度为室温,所述室温为15-40℃;
优选地,步骤3)中,所述还原脱卤反应的时间为5-20小时。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法,其特征在于,所述化合物C的制备方法包括如下步骤:
Figure FDA0003052834100000021
1)化合物1(5-甲基-3,4-二苯基异噁唑)与NBS发生芳香环亲电取代生成单取代在对位的化合物A-1;
2)所述化合物A-1与氯磺酸在高温条件下发生芳香环双亲电取代反应后,反应液降温加入氨水中,制得化合物B-1;
3)由所述化合物B-1在钯碳/氢气条件还原脱卤制得所述化合物C。
6.化合物D的制备方法,包括如下步骤:
Figure FDA0003052834100000031
所述化合物C与丙酰化试剂反应得到所述化合物D。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述丙酰化试剂为氯丙酰或丙酸酐;
优选地,所述反应在催化剂作用下进行,例如所述催化剂为浓硫酸。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法,其特征在于,所述化合物C和丙酰化试剂的摩尔比为1:(2-10);
优选地,所述化合物C和催化剂的质量体积比为1:(0.005-0.1)(g:mL);
优选地,所述反应的温度为50-65℃;
优选地,所述反应的时间为1-5小时。
9.根据权利要求6-8任一项所述的制备方法,其特征在于,所述化合物D的制备方法包括以下步骤:
Figure FDA0003052834100000041
1)化合物1与NBS发生芳香环亲电取代生成单取代在对位的化合物A-1;
2)所述化合物A-1与氯磺酸在高温条件下发生芳香环双亲电取代反应后,降温加入氨水制得化合物B-1;
3)由所述化合物B-1在钯碳/氢气条件还原脱卤制得化合物C;
4)所述化合物C在浓硫酸催化下与丙酸酐进行丙酰化反应制得所述化合物D。
10.权利要求1-9任一项所述制备方法在药物工艺研究中的应用,优选用于帕瑞昔布钠杂质研究。
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