一種柳氮磺吡啶雜質I磺酸乙酯雜質的制備方法

陳偉榮 周 剛 陳道新 孟祥亮

（浙江海翔川南藥業有限公司,浙江 臨海317000）

柳氮磺吡啶為磺胺類抗菌藥,臨床用于治療急慢性潰瘍性結腸炎。屬口服不易吸收的磺胺藥,吸收部分在腸微生物作用下分解成5 -氨基水楊酸和磺胺吡啶。5 -氨基水楊酸與腸壁結締組織絡合后較長時間停留在腸壁組織中起到抗菌消炎和免疫抑制作用,如減少大腸埃希菌和梭狀芽孢桿菌,同時抑制前列腺素的合成以及其他炎癥介質白三烯的合成[1]。因此,目前認為本品對炎癥性腸病產生療效的主要成分是5 -氨基水楊酸, 由本品分解產生的磺胺吡啶對腸道菌群顯示微弱的抗菌作用。同時柳氮磺吡啶對于改善腰背部僵痛及骶髂關節病變有明顯的療效。該產品由美國輝瑞于1941年在瑞士上市,2011年在全球銷售額達到2 億美元,且逐年增長。隨著時代的進步,國際社會對醫藥的質量要求越來越嚴格,特別是對潛在基毒雜質的研究要做到實際存在的和理論存在的都要研究透徹。

目前商業化生產的柳氮磺胺吡啶,以2 -氨基吡啶和對乙酰氨基苯磺酰氯為起始物料經過縮合再水解得到磺胺吡啶,然后磺胺吡啶和亞硝酸鈉經重氮化反應再和水楊酸偶合反應在乙醇中調酸結晶得到柳氮磺吡啶粗品,最后通過純化重結晶得到柳氮磺吡啶成品[2]?；前愤拎ぶ氐}和水楊酸偶合過程中產生的柳氮磺吡啶雜質I 結構上的磺酸基片段便有可能和工藝中用到的乙醇縮合生成柳氮磺吡啶雜質I 磺酸乙酯雜質。此雜質具有遺傳毒性致癌性雜質的警示結構的苯基磺酸酯。由于目前并沒有此柳氮磺吡啶雜質I 磺酸乙酯雜質的合成文獻報道和相關的毒理數據,因此合成此化合物對柳氮磺吡啶后期的生物代謝和毒理研究具有重大的研究價值。

本研究發明了一種柳氮磺吡啶雜質I 磺酸乙酯雜質的制備方法,合成路線如下圖1 所示,以對硝基苯磺酰氯（6）和乙醇鈉為起始物料,經過縮合得到對硝基苯磺酸乙酯（5）,再在鈀碳的催化下氫化還原硝基[3]得到對氨基苯磺酸乙酯（4）,然后在亞硝酸鈉和濃鹽酸的作用下經過重氮化反應得到苯磺酸乙酯重氮鹽（3）,最后重氮鹽和水楊酸（2）在堿性條件下偶合反應[4]得到柳氮磺吡啶雜質I 磺酸乙酯雜質（1）。

圖1 化合物1 的合成路線Fig．1 Synthetic Route of 1

1 實驗部分

1．1 主要實驗儀器及試劑

安捷倫1260II 液相色譜儀器；瑞士Bruker DMX-500 型核磁共振儀；對硝基苯磺酰氯（麥克林試劑,含量99%）；水楊酸（山東隆興藥業,含量99．5%以上）；其它試劑或溶劑均為市售分析純或化學純。

1．2 合成方法

1．2．1 對硝基苯磺酸乙酯（5）的合成

在氮氣保護下,往干燥的1 000 ml 四口燒瓶中加入四氫呋喃溶劑300 ml 和對硝基苯磺酰氯（6）10 g（45．1 mmol）,攪拌待溶清后加入15．3 g 乙醇鈉（225．5 mmol）,完畢攪拌升溫至60 ℃保溫反應18 小時以上。取樣點板TLC 顯示原料反應完畢,冷卻至室溫后加入純化水100 ml 和乙酸乙酯300 ml 提取分層,水層再用100 ml 乙酸乙酯萃取一次,合并乙酸乙酯層,在50 ℃下濃縮干得到黃色固體對硝基苯磺酸乙酯（5）9．9 g,收率95%。

1．2．2 對氨基苯磺酸乙酯（4）的合成

往250 ml 四口瓶中加入乙醇150 ml,5．0 g 對硝基苯磺酸乙酯（5）（21．6 mmol）,攪拌溶清后加入0．8 g 10%的鈀碳,氫氣置換后插上氫氣球室溫反應過夜,取樣點板TLC 顯示原料反應完畢后,過濾,并用少量乙醇淋洗后在50 ℃下濃縮干得到對氨基苯磺酸乙酯（4）4．2 g,收率97%。

1．2．3 柳氮磺吡啶雜質I 磺酸乙酯雜質（1）的合成

在氮氣保護下往100 ml 四口反應瓶中加入純化水20 ml,開啟攪拌下加入對氨基苯磺酸乙酯（4）4．0 g（19．9 mmol）,加入濃鹽酸7．4 g（70．6 mmol）,攪拌溶清后加入預冷的冰水20 g,降溫至-5 ～0 ℃?？刂苾葴? 5 ～4 ℃,將預配制的亞硝酸鈉溶液（1．5 g 亞硝酸鈉（21．7 mmol）+7 g 冰水）緩慢滴加進行重氮化反應,以淀粉碘化鉀試紙變藍色為反應終點。-5 ～4 ℃保溫半小時,反應完畢得到對氨基苯磺酸乙酯重氮鹽（3）待用。

氮氣保護下在另一350 ml 四口反應瓶中加入液堿20．5 g（169．1 mmol）和水楊酸（2）8．3 g（59．4 mmol）攪拌溶清,冷卻溫度至-5 ～0 ℃,在控制內溫≤0 ℃下往里緩慢滴加上步的對氨基苯磺酸乙酯重氮鹽（3）,并在-5 ～0 ℃下保溫反應半小時。反應完畢,控制內溫≤10 ℃下,加入乙醇20 g 并用濃鹽酸調體系內pH 在2．5 ～3．0 范圍,完畢在室溫下攪拌半小時,過濾,并用少量水淋洗,得柳氮磺吡啶雜質I 磺酸乙酯雜質（1）5．9 g,純度96% （HPLC）,收率85%。1H NMR（DMSO,400 MHz）δ:1．25（t,J =6．9 Hz,3 H）,4．01（q,J=6．9 Hz,2 H）,7．23（s,1 H）,7．50 ～8．12（m,7 H）,12．1（r,1 H）；13C NMR （DMSO,100 MHz）δ:10．6,57．4,115．2,116．9,123．5,123．9,125．1（2C）,125．7,130．2,143．5,151．3,158．5,166．8,171．1。

2 結果與討論

2．1 乙醇鈉用量對對硝基苯磺酸乙酯（5）收率的影響

對硝基苯磺酰氯（6）在乙醇鈉的作用下縮合得到對硝基苯磺酸乙酯（5）,在其它條件不變的情況下,考察不同用量的乙醇鈉對得到對硝基苯磺酸乙酯（5）收率的影響,結果如表1 所示。

表1 乙醇鈉用量對對硝基苯磺酸乙酯（5）收率的影響Tab．1 Effect of the dosage of Sodium ethoxide on theyield of Ethyl p-nitrobenzene sulfonate （5）

從表1 可看出,隨著乙醇鈉用量的增加,對硝基苯磺酸乙酯（5）收率在不斷升高,但在5．0eq 用量后再增加用量收率就開始降低,因此我們最終將乙醇鈉用量定在5．0eq 為最佳。

2．2 水楊酸用量對柳氮磺吡啶雜質I 磺酸乙酯雜質（1）收率的影響

對氨基苯磺酸乙酯重氮鹽（3）在堿性條件下和水楊酸偶合得到柳氮磺吡啶雜質I 磺酸乙酯雜質（1）,在其它條件不變的情況下,考察不同用量的水楊酸對得到柳氮磺吡啶雜質I 磺酸乙酯雜質（1）收率的影響,結果如表2 所示。

表2 水楊酸用量對柳氮磺吡啶雜質I 磺酸乙酯雜質（1）收率的影響Tab．2 Effect of the dosage of Salicylic acid on the yield ofsulfasalazine impurity I ethyl sulfonate impurity（1）

從表1 可看出,隨著乙醇鈉用量的增加,對硝基苯磺酸乙酯（5）收率在不斷升高,但在5．0eq 用量后再增加用量收率就開始降低,因此我們最終將乙醇鈉用量定在5．0eq 為最佳。

3 結論

本研究發明以對硝基苯磺酰氯（6）和乙醇鈉為起始物料,經過縮合得到對硝基苯磺酸乙酯（5）,再在鈀碳的催化下加氫還原硝基得到對氨基苯磺酸乙酯（4）,然后在亞硝酸鈉和濃鹽酸的作用下經過重氮化反應得到苯磺酸乙酯重氮鹽（3）,接著重氮鹽和水楊酸（2）在堿性條件下偶合反應最后得到柳氮磺吡啶雜質I 磺酸乙酯雜質（1）,純度可達93%,收率可達75%以上。本研究發明的合成路線,原料易得,工藝路線簡短合理,合成操作安全方便,收率高純度高,可實現工業化生產柳氮磺吡啶雜質I 磺酸乙酯雜質。