阿加曲班雜質合成研究

黎銀波 ，李劍峰，姚金成，張貴賦

（1.湖南省藥品審評認證與不良反應監測中心，湖南 長沙 410013； 2.湖南賽隆藥業股份有限公司，湖南 岳陽 414200）

阿加 曲班 （argatroban anhydrous）化學名為 （2 R，4 R）－4－甲基 －1－[N2－（（R，S）－3－甲基 －1，2，3，4－四氫－8－喹啉磺?；璍－精氨?；鵠－2－哌啶羧酸一水合物，是日本三菱化學研究所研制的抗血栓藥，1990年2月在日本首次上市[1－2]，2002年在中國上市，是一種新型凝血酶抑制劑[3]，用于缺血性腦梗死急性期的抗凝治療[4－5]。阿加曲班的起始原料合成過程中會產生多個異構體雜質，為有效進行質量控制，對其異構體雜質的控制必不可少。這些異構體雜質主要來源于2個起始原料，分別為3－甲基－8－喹啉磺酰氯（化合物Ⅱ）和（2 R，4 R）－4－甲基 －2－哌啶羧酸乙酯，后者的異構體雜質已有相關文獻報道。本研究中對化合物Ⅱ生產過程中可能產生的雜質進行了理論分析，推測出2個異構體雜質，并根據其結構，重新設計了合成路線，并制備了這2個異構體雜質?，F報道如下。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

DF－101S型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器（鄭州英峪予華儀器有限公司）；LOOYE ZX－98－1型旋轉蒸發儀（上海魯伊工貿有限公司）；SHB－Ⅲ型循環水式多用真空泵（鄭州長城科工貿有限公司）；DZF6050型真空干燥箱（上海精宏實驗設備有限公司）；安捷倫1260型高效液相色譜儀，安捷倫1200－6120型液質聯用色譜儀，檢測精度 RSD≤2.0%，均購自美國安捷倫科技有限公司；Bruker AvanceⅢ400NMR核磁共振儀（布魯克科技有限公司）。

1.2 試藥

5－溴－3－甲基喹啉（批號為 20160321，純度為98.5% ），二苯甲酮亞胺（批號為 20160510，純度為97.0% ），1，1′－聯 萘 －2，2′－雙 二 苯 膦 （批 號 為20160415，純度為98.0%），均購自國藥集團化學試劑有限公司；5－溴－2－硝基苯甲醛（批號為 20160310，純度為98.0%，上海阿拉丁生化科技股份有限公司）；Pd（AcO）2（批號為 20170516，純度為 99% ，陜西瑞科新材料股份有限公司）；其余試劑均為市售分析純。

2 方法與結果

2.1 試驗方法

2.1.1 雜質來源及合成路線

3－甲基－8－喹啉磺酰氯（Ⅱ）的合成路線以3－甲基喹啉（Ⅲ）為起始原料，通過磺化、氯化得化合物Ⅱ[6]。一般喹啉的磺化反應主要生成8－喹啉磺酸，在高溫下反應會生成其他異構體雜質，如5－喹啉磺酸和6－喹啉磺酸[7]。在化合物Ⅱ的合成過程中，也會產生異構體雜質3－甲基－5－喹啉磺酰氯（A）及3－甲基－6－喹啉磺酰氯（B）。化合物Ⅱ的合成路線及雜質A和雜質B產生途徑見圖1。

圖1 化合物Ⅱ的合成路線及雜質A和雜質B產生途徑

為有效控制阿加曲班的質量，對雜質A和雜質B進行了合成與結構確證。雜質A以5－溴－3－甲基喹啉（Ⅳ）為起始原料，依次進行 Buchwald反應[8－9]、脫保護基反應[10]、重氮化及 Sandermeyer反應[11－12]而合成，詳見圖2。雜質B以5－溴－2－硝基苯甲醛（Ⅶ）為起始原料，依次進行鐵粉還原反應[13－14]、關環反應[15－16]、Buchwald反應、脫保護基反應、重氮化及Sandermeyer反應而合成，詳見圖3。

圖2 雜質A的合成路線

圖3 雜質B的合成路線

2.1.2 3－甲基 －5－喹啉磺酰氯（A）的合成

5－（N－二苯亞甲基氨基）－3－甲基喹啉（Ⅴ）的合成：將 5 －溴 －3－甲基喹啉（30 g，0.135 mol）和二苯甲酮亞胺（49 g，0.27 mol）溶于 1 L 1，4 － 二氧六環中，加入Pd（AcO）2（1.5 g，0.007 mol），BINAP（8.4 g，0.014 mol），碳酸銫（66 g，0.203 mol），氮氣保護下，80 ℃ 下攪拌反應16 h。冷卻至室溫，向體系中加入1 L乙酸乙酯，依次用水1 L和飽和食鹽水（1 L×2）洗滌，乙酸乙酯相減壓濃縮得粗品，粗品過硅膠柱分離，展開劑為石油醚－乙酸乙酯（20 ∶1），得棕黃色固體（Ⅴ）32.6 g，收率為 74.8% 。

3－甲基－5－氨基喹啉（Ⅵ）的合成：將化合物Ⅴ（31 g，0.096 mol）溶于 1 L 二氯甲烷中，加入 50 mL 三氟乙酸，室溫下攪拌反應24 h，減壓濃縮三氟乙酸，加入500 mL水，用氫氧化鈉調節體系pH為堿性，用乙酸乙酯（500 mL × 3）萃取，減壓濃縮得黃色油狀物 12.9 g，收率為84.9%。

3－甲基－5－喹啉磺酰氯（A）的合成：將化合物Ⅵ（12 g，0.076 mol）加入 50 mL 濃鹽酸和 10 mL 冰醋酸的溶液中，反應體系冷卻至－10℃，加入亞硝酸鈉（5.8 g，0.084 mol）水溶液，攪拌反應 1 h，得化合物Ⅵ的重氮鹽溶液。向另一三口瓶中加入90 mL冰醋酸，通入二氧化硫氣體直至飽和，加入氯化銅（3.8 g，0.038 mol），攪拌直至溶液顏色變綠。控制溫度低于5℃，將化合物Ⅵ的重氮鹽溶液滴入氯化銅醋酸溶液中，滴加完畢，室溫下攪拌反應過夜。反應完畢后，將反應液加入冰水中淬滅，乙酸乙酯萃?。?00 mL×3），用乙酸乙酯相依次用飽和碳酸氫鈉（300 mL ×2）和水（300 mL ×2）洗滌，無水硫酸鎂干燥，過濾，減壓濃縮得類白色固體14.3 g，純度為 95.8% ，收率為 78.1% 。 MS m ／z：242.1[M ＋ H]＋。1H － NMR（400 MHz，CDCl3）δ8.88（1H，s），8.80（1H，s），8.39（1H，d， J ＝ 8.4 Hz），8.33（1H，d， J ＝ 7.6 Hz），7.72（1H，t， J ＝ 8.0 Hz），2.59（3H，s）。

2.1.3 3－甲基 －6－喹啉磺酰氯（B）的合成

5－溴－2－氨基苯甲醛（Ⅷ）的合成：將 5－溴－2 －硝基苯甲醛（30 g，0.130 mol）加入 400 mL 乙醇和100 mL 水的溶液中，再加入氯化銨（8.4 g，0.160 mol）和鐵粉（36.4 g，0.652 mol），升溫至 80 ℃ 攪拌反應 2 h。反應完后，冷卻至室溫，過濾，濾液用乙酸乙酯萃?。?00mL ×2），乙酸乙酯相用飽和食鹽水洗滌（500mL ×2），無水硫酸鈉干燥，減壓濃縮得粗品，粗品過硅膠柱分離，展開劑為石油醚－乙酸乙酯（10∶1），得黃色固體22.5 g，收率為86.5%。

6－溴－3－甲基喹啉（Ⅸ）的合成：氮氣保護下，將化合物Ⅷ（21 g，0.105 mol）加入乙醇 500 mL 中，再加入丙醛（6.7 g，0.115 mol）和哌啶（1.8 g，0.021 mol），回流攪拌反應 9 h，反應過程中分批補加丙醛（20.1 g，0.345 mol）和哌啶（9.0 g，0.105 mol）。反應完后，減壓濃縮得粗品，粗品過硅膠柱分離，展開劑為石油醚 －乙酸乙酯（6 ∶1），得黃色油狀物 16.5 g，收率為 70.8% 。

6－（N－二苯亞甲基氨基）－3－甲基喹啉（Ⅹ）的合成：化合物Ⅹ的合成工藝與化合物Ⅴ一致，結果得棕黃色固體 15.5 g，收率為 66.8% 。

3－甲基－6－氨基喹啉（Ⅺ）的合成：化合物Ⅺ的合成工藝與化合物Ⅵ一致，結果得黃色油狀物6.4 g，收率為 86.9% 。

3－甲基－6－喹啉磺酰氯（B）的合成：雜質B的合成工藝與雜質 A一致，結果得類白色固體7.6 g，純度為 98.7% ，收率為 82.9% 。MS m ／z：242.1[M ＋ H]＋。1H － NMR（400 MHz，CDCl3）δ8.91（1H，d， J ＝ 1.6 Hz），8.46（1H，d， J ＝ 2.4 Hz），8.23（1H，d， J ＝ 8.8 Hz），8.10（1H，dd，J ＝ 8.8，2.0 Hz），8.04（1H，s），2.54（3H，s）。

2.2 結果

合成制備了2個異構體雜質，所得雜質純度均大于95%，理化性質穩定，波譜特征與目標化合物相符。

3 討論

芳香磺酰氯的制備方法主要有3種：采用磺化反應對芳環體系直接引入磺酸基團，再進行氯化；由芳香硫醇及相關衍生物合成[17]；將芳胺類化合物重氮化，再進行Sandermeyer反應，將芳香化重氮鹽轉化而成。在異構體雜質合成路線設計過程中，方法一由于采用3－甲基喹啉進行磺化反應產生的主要化合物為3－甲基－8－喹啉磺酸，故不可?。环椒ǘ捎谖匆?－甲基－5－巰基喹啉和3－甲基－6－巰基喹啉的合成方法的相關文獻報道，無法獲取起始原料，故未采用；方法三由于采用 Buchwald反應，可簡便、有效地制備 3－甲基－5－氨基喹啉和3－甲基－6－氨基喹啉，故最終選定該合成方法。通過試驗驗證，該路線設計合理，所得異構體雜質純度高，為異構體雜質對照品提供了有效的合成方法。

本研究對阿加曲班起始原料3－甲基－8－喹啉磺酰氯的合成路線進行了分析，推測了可能產生的異構體雜質，對異構體雜質（3－甲基－5－喹啉磺酰氯和3－甲基－6－喹啉磺酰氯）進行了合成研究，完成了異構體雜質的合成。由于未見3－甲基－8－喹啉磺酰氯的異構體雜質未見相關文獻報道，本研究為阿加曲班的研制與生產單位及質量監督部門提供了合成雜質對照品的技術方法，可為系統建立阿加曲班起始原料的有關物質分析方法提供參考。