左乙拉西坦雜質的合成*

陸驍駿，鄒 江，黃建金，楊 琰

(華潤賽科藥業有限責任公司，北京 100021)

乙拉西坦(Ⅰ)有R和S兩種對映異構體，S-異構體即左乙拉西坦［(S)-Ⅰ］具有生物活性。(S)-Ⅰ作為抗癲癇藥具有廣譜、起效迅速的抗癲癇活性，藥代動力學特性較理想、耐受性和安全性好［1］，特別適用于成人和兒童的難治性部分性發作的輔助治療(加用于其他抗癲癇藥)。

(R)-Ⅰ對于抑制癲癇發作只有輕微或不明顯的藥效作用［2］。對于(R)-Ⅰ，(S)-N-(1-氨基-1-氧代丁基)-4-氯丁酰胺(USP定為左乙拉西坦雜質 A)和(S)-α-乙基-2-氧代-1-吡咯烷乙酸(USP定為左乙拉西坦酸，B)等無生物活性成分的研究，在Ⅰ的質量研究中具有重要意義。

目前，(R)-Ⅰ的制備主要通過高效液相色譜法手性拆分(S)-Ⅰ原料藥中的右旋異構體［3－4］，該方法不適合較大量定性研究。而A和B的合成至今未見文獻報道。

基于此，本文開發了Ⅰ的質量研究中所需雜質的化學合成法。分別以D-氨基丁酸(D-1)和DL-氨基丁酸(DL-1)為起始原料，經4步反應合成了(R)-Ⅰ和A(純度97.0%);(S)-Ⅰ經水解反應合成了B(純度99.9%)(Scheme 1)，其結構經1H NMR和MS確證。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

Scheme 1

AM-2600 MHz型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑，TMS為內標);Agilent 6120型質譜儀;Shimadzu 2010型液相色譜儀。

D-1和DL-1，宜興市康源化工有限公司;其余所用試劑均為化學純或分析純。

1.2 合成

(1)D-2·HCl和 DL-2·HCl的合成

在反應瓶中依次加入D-1 20 g(0.194 mol)和無水甲醇140 mL，攪拌使其呈混懸液;于－5℃滴加氯化亞砜16.9 mL，滴畢，于室溫反應6 h。旋蒸脫溶，殘余物用混合溶劑［A=V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶1］200 mL溶解，析出白色固體，過濾，濾餅真空干燥得 R-2-氨基丁酸甲酯鹽酸鹽(D-2·HCl)29.6 g，收率 99.3%。

用類似方法合成DL-氨基丁酸甲酯鹽酸鹽(DL-2·HCl)，收率99.0%。

(2)D-3的合成

在反應瓶中依次加入 D-2·HCl 10 g(65 mmol)和甲醇25 mL，攪拌使其溶解;加人三乙胺9.02 mL(65 mmol)，于室溫反應1 h。加乙酸乙酯100 mL，過濾除去三乙胺鹽酸鹽，濾液蒸干后加乙醚50 mL，過濾，濾餅干燥得白色固體D-3 7.18 g，收率 94.3%。

(3)L-3的合成

在反應瓶中依次加入DL-2·HCl 20 g(0.13 mol)和甲醇50 mL，攪拌使其溶解;加人三乙胺18 mL(0.13 mol)，于室溫反應1 h;加乙酸乙酯200 mL，過濾，濾液蒸干得白色固體14.3 g，用95%乙醇80 mL溶解，加入L-酒石酸9.15 g(61 mmol)，于35℃反應2 h。冷卻至室溫，過濾，濾餅懸浮于100 mL無水甲醇中，冷卻至0℃，加入氨水20 mL，反應20 h。過濾，濾液蒸干后，于45℃真空干燥12 h得白色固體L-3 6 g。

(4)D-4·HCl和L-4·HCl的合成

在反應瓶中依次加入D-3 7.18 g(61.3 mmol)和甲醇45 mL，攪拌使其溶解;常壓通入氨氣至飽和，于室溫反應2 d。于0℃滴加濃鹽酸至pH 7，過濾，濾液旋蒸脫溶，加入乙醇50 mL，泡洗1 h后干燥得白色固體D-4·HCl 6.75 g，收率79.4%。

用類似方法合成L-4·HCl，收率85.0%。

(5)(R)-Ⅰ和A的合成

在反應瓶中依次加入D-4·HCl 4.08 g(29.4 mmol)和CH2Cl250 mL，攪拌使其溶解;加人無水Na2SO46.80 g，粉末 KOH 6.70 g(120 mmol)和四丁基溴化銨(TBAB)490 mg，于0℃緩慢滴加4-氯丁酰氯6.8 g(48.2 mmol)的 CH2Cl2(5 mL)溶液，滴畢，于室溫反應5 h。加入粉末KOH 1.68 g，反應2 h。過濾，濾液用少量CH2Cl2洗滌，旋蒸脫溶，殘余物用乙酸乙酯溶解，攪拌1 h(析出大量沉淀);過濾，濾餅經鼓風干燥得白色固體(R)-Ⅰ4.00 g。

用類似方法合成白色固體A。

(R)-Ⅰ:收率 80%，純度 99.8%［HPLC，色譜條件:CHIRALCEL OD-H色譜柱(250 mm×4.6 mm，5 μm，DAICEL)，流動相:正己烷/異丙醇(V/V=80/20)，檢測波長:210 nm，流速:1.0 mL· min－1，進 樣 量:20 μL，柱 溫:25 ℃］;1H NMR δ:6.51(s，1H，CONH2)，5.88(s，1H，CONH2)，4.45(m，1H，CH)，3.40(m，2H，NCH2)，2.40(m，2H，COCH2)，2.04(m，2H，CH2CH2CH2)，1.95(m，1H，CH2CH3)，1.66(m，1H，CH2CH3)，0.87(t，J=7.6 Hz，3H，CH3);MS m/z:171.1{［M+H］+}。

A:收率80%，純度97%［HPLC，色譜條件:C18 柱(250 mm ×4.6 mm，5 μm)，流動相:0.2%磷酸氫二鉀溶液/乙腈(V/V=95/5，用稀磷酸調pH 至 6.0)，流速:1 mL·min－1，檢測波長:210 nm］;1H NMR δ:6.54(s，2H，CONH2)，5.84(s，1H，NH)，4.45(m，1H，CH)，2.41(m，2H，COCH2)，2.40(m，2H，CH2Cl)，2.10(m，2H，CH2CH2Cl)，1.89(m，1H，CH2CH3)，1.68(m，1H，CH2CH3)，0.96(t，J=7.6 Hz，3H，CH3);MS m/z:207.1{［M+H］+}。

(6)B的合成

在反應瓶中依次加入水60 mL，(S)-Ⅰ20 g(117.5 mmol)及 NaOH 7.1 g(117.5 mmol)，攪拌下回流反應6 h。冷卻至25℃，緩慢滴加濃鹽酸至pH 1(析出大量固體);過濾，濾餅干燥得白色固體 B 15 g，收率 75.0%，純度99.9%［HPLC，色譜條件同A］;1H NMR(CDCl3)δ:12.34(s，1H，CO2H)，4.51(dd，J=8.4 Hz，6.8 Hz，1H，CH)，3.52(t，J=5.6 Hz，2H，NCH2)，2.53(m，2H，COCH2)，2.05(m，2H，CH2CH2CH2)，2.01(m，1H，CH2CH3)，1.81(m，1H，CH2CH3)，0.91(t，J=7.6 Hz，3H，CH3);MS m/z:172.1{［M+H］+}。

2 結果與討論

在(R)-Ⅰ和A的合成中，第一步采用石油醚和乙酸乙酯混合溶劑析晶，收率近100%，純度99.4%;第四步直接于0℃在D-4·HCl或L-4·HCl的甲醇溶液中加入濃鹽酸。該方法操作簡便，避免了文獻［5］方法中使用毒性較大的溶劑苯，經濟環保。

成功合成了右乙拉西坦、左乙拉西坦雜質A及(S)-α-乙基-2-氧代-1-吡咯烷乙酸(左乙拉西坦酸)，驗證了雜質的產生機理，對左乙拉西坦片的質量研究起著重要作用;左乙拉西坦酸的合成為左乙拉西坦API貯存方法提供了理論依據，避免降解。

［1］Klitgaard H，Matagne A，Gobert J，et al.Evidence for a unique profile of levetiracetam in rodentmodels of seizures and epilepsy［J］.Eur J Pharmacol，1998，353(2－3):191－196.

［2］Alma JG，Michel N.UCB L059，a novel anti-convulsant drug:Pharmacological profile in animals［J］.Eur J pharmacol，1992，222:193.

［3］李丹，李曉寧，李春紅.手性拆分左乙拉西坦原料藥中的異構體［J］.安徽醫藥，2008，12(12):1134－1136.

［4］孫啟泉，施介華，等.左乙拉西坦右旋對映異構體的HPLC測定［J］.中國醫藥工業雜志，2008，(8):613－614.

［5］周先波，徐廣宇，周伊，等.抗癲癰治療藥物左乙拉西坦的合成研究［J］.精細化工中間體，2005，35(2):27－28.