鹽酸地爾硫 異構(gòu)體雜質(zhì)合成研究

＊張騰 劉華僑 施川 郭威林

（1.武漢愛(ài)民制藥股份有限公司 湖北 436070 2.湖北李時(shí)珍藥物研究有限公司 湖北 436070 3.湖北李時(shí)珍藥物研究院 湖北 436070）

鹽酸地爾硫?（Diltiazem hydrochloride）是一種非二氫吡啶鈣離子通道阻滯劑，其作用與心肌與血管平滑肌除極時(shí)抑制鈣離子內(nèi)流有關(guān)，有效地?cái)U(kuò)張心外膜和心內(nèi)膜下的冠狀動(dòng)脈，通過(guò)減慢心率和降低血壓，減少心肌需氧量，增加運(yùn)動(dòng)耐量并緩解勞力型心絞痛；也可以使血管平滑肌松弛，周?chē)茏枇ο陆担獕航档停R床上被廣泛用于治療輕中度高血壓、室上性快速心律失常和變異型心絞痛等心血管疾病[1]。最早由美國(guó)博士康公司（Bausch Health US LLC）于1991年開(kāi)發(fā)出日服一次的鹽酸地爾硫?緩釋膠囊（CARDIZEM?CD），共有五種規(guī)格（120mg、180mg、240mg、300mg和360mg），CARDIZEM?CD尚未被進(jìn)口中國(guó)。

鹽酸地爾硫?的化學(xué)名為順-(±)-5-[(2-二甲氨基)乙基]-2-(4-甲氧基苯基）-3-乙酰氧基-2,3-二氫-1,5-苯并硫氮雜?-4-(5H)-酮鹽酸鹽（C22H26N2O4S·HCl），結(jié)構(gòu)式如圖1所示。

圖1 鹽酸地爾硫?結(jié)構(gòu)式

鹽酸地爾硫?結(jié)構(gòu)式較為復(fù)雜，合成路線(xiàn)步驟長(zhǎng)，導(dǎo)致鹽酸地爾硫?API合成中潛在雜質(zhì)較多，其中異構(gòu)體雜質(zhì)控制必不可少，這些異構(gòu)體雜質(zhì)主要來(lái)源于手性中間體 (2S-cis)-(+)-2,3-二氫-3-羥基-2-(4-甲氧苯基)-1,5-苯并硫氮雜?-4(5H)-酮，簡(jiǎn)稱(chēng)化合物5(2S,3S)，化合物5合成路線(xiàn)見(jiàn)圖2。本研究中主要對(duì)化合物5中3個(gè)異構(gòu)體雜質(zhì)分別為(2R,3R)-化合物5、(2S,3R)-化合物5、(2R,3S)-化合物5設(shè)計(jì)合成路線(xiàn)（見(jiàn)圖3、圖4、圖5），并進(jìn)行制備。

圖2 中間體化合物5（2S,3S）的合成路線(xiàn)[2]

圖3（2R,3R）化合物5雜質(zhì)的合成路線(xiàn)

圖4 （2S,3R）化合物5雜質(zhì)的合成路線(xiàn)

圖5 （2R,3S）化合物5雜質(zhì)的合成路線(xiàn)

1.儀器及試劑

DF-101S恒溫加熱磁力攪拌器，METTLER TOLEDO電子天平，SHB-3A循環(huán)水式多用真空泵，R-1001VN旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，DHG-9245A鼓風(fēng)干燥箱，Varian-400（400MHz）核磁共振儀，安捷倫1200-6120型液質(zhì)聯(lián)用色譜儀。

(2R,3S)-(-)-對(duì)甲氧苯基縮水甘油酸甲酯簡(jiǎn)稱(chēng)為“化合物3”（自制DTZ-20210201，ee≥98%）,(2S,3R)-(+)-對(duì)甲氧苯基縮水甘油酸甲酯簡(jiǎn)稱(chēng)為“化合物3對(duì)映體”（自制DTZ-20210204，ee≥98%），2-氨基苯硫酚（安耐吉FL050155，純度≥97%），三氯化鐵甲醇溶液（麥克林C10231123，AR），氯苯（麥克林C10487925，AR），甲烷磺酸（阿拉丁E1704085，AR），甲醇（國(guó)藥20200418，AR），碳酸氫鈉（國(guó)藥20200312，AR），碳酸鎂（國(guó)藥20200308，AR），異丙醇（國(guó)藥20200212，AR）。

2.實(shí)驗(yàn)方法

(1)(2R,3R)-化合物5雜質(zhì)的合成[2-3]

稱(chēng)取2g化合物3對(duì)映體、50mL氯苯置100mL三口燒瓶中，溶解后加入2g 2-氨基苯硫酚，最后加入5滴FeCl3甲醇溶液，130℃磁力攪拌加熱反應(yīng)2h，TLC跟蹤反應(yīng)至反應(yīng)完全。然后向三口燒瓶中滴加甲烷磺酸5滴升溫至140℃攪拌反應(yīng)5h，再次TLC跟蹤反應(yīng)至反應(yīng)完全，轉(zhuǎn)移至水浴降至室溫，產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至250mL單口燒瓶減壓濃縮加入適量無(wú)水甲醇加熱溶清，冰水浴降溫析出白色晶體，抽濾，無(wú)水甲醇洗滌濾餅并抽干，至鼓風(fēng)干燥箱50℃干燥至恒重，收率86.7%，純度100.0%。

數(shù)據(jù)表征1HNMR:（DMSO-d6）：δ3.76(s,3H)，4.29(dd,J=6.4Hz,6.6Hz,1H)h；

4.74(d,J=6.4Hz,1H)，5.05(d,J=6.6Hz,1H)，6.87～7.62(m,8H)，10.31(s,1H)；

ESI-MS(m/z):301（M+）。

稱(chēng)量100g鉬精礦，分別加入助溶劑9g Co-NC，200mL 30%HCl，反應(yīng)溫度75℃，充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)2.5h，分別考察復(fù)合氟化物為 8.0、10.0、12.0、14.0、16.0、18.0g對(duì)鐵和硅的含量影響，結(jié)果見(jiàn)表3。

(2)(2S,3R)-化合物5雜質(zhì)的合成[4]

稱(chēng)取2g化合物3對(duì)映體，50mL乙腈置100mL三口燒瓶中，溶解后加入1.8g 2-氨基苯硫酚、2.4g無(wú)水NaHCO3，置油浴鍋中70℃磁力攪拌加熱反應(yīng)2h，TLC跟蹤反應(yīng)至反應(yīng)完全后，產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至250mL單口燒瓶減壓濃縮至無(wú)餾出物，濃縮液中加入40mL氯苯攪拌溶清后加入適量無(wú)水碳酸鎂攪拌均勻后，過(guò)濾，濾液置100mL雙口燒瓶中，加入5滴甲烷磺酸，至油浴鍋中130℃磁力攪拌加熱反應(yīng)5h，TLC跟蹤反應(yīng)至反應(yīng)完全，產(chǎn)物水浴降至室溫后濃縮至干，進(jìn)行柱層析純化，料液轉(zhuǎn)移至250mL單口燒瓶減壓濃縮后加入適量異丙醇加熱溶清，冰水浴降溫析出淡黃色晶體，抽濾，異丙醇洗滌濾餅后再次濾干，濾餅至鼓風(fēng)干燥箱50℃干燥至恒重，收率76.7%，純度98.3%。

數(shù)據(jù)表征1HNMR:（DMSO-d6）：δ3.72(s,3H)，4.07(dd,J=10.2Hz,8.3Hz,1H)；

4.35(d,J=10.2Hz,1H)，5.33(d,J=8.3Hz,1H)，6.83～7.56(m,8H)，10.21(s,1H)；

ESI-MS(m/z):301（M+）。

(3)(2R,3S)-化合物5雜質(zhì)的合成

稱(chēng)取2g化合物3、50mL乙腈置100mL三口燒瓶中，溶解后加入1.8g 2-氨基苯硫酚、2.4g無(wú)水NaHCO3，至油浴鍋中70℃磁力攪拌加熱反應(yīng)2h，TLC跟蹤反應(yīng)至反應(yīng)完全后，產(chǎn)物轉(zhuǎn)移至250mL單口燒瓶減壓濃縮至無(wú)餾出物，濃縮液中加入40mL氯苯攪拌溶清后加入適量無(wú)水碳酸鎂攪拌均勻后，過(guò)濾，濾液至100mL雙口燒瓶中，加入5滴甲烷磺酸，至油浴鍋中130℃磁力攪拌加熱反應(yīng)5h，TLC跟蹤反應(yīng)至反應(yīng)完全，產(chǎn)物水浴降至室溫后濃縮至干，進(jìn)行柱層析純化，純化后料液轉(zhuǎn)移至250mL單口燒瓶減壓濃縮后加入適量異丙醇加熱溶清，冰水浴降溫析出淡黃色晶體，抽濾，異丙醇洗滌濾餅后再次濾干，濾餅至鼓風(fēng)干燥箱50℃干燥至恒重，收率75.7%，純度97.8%。

數(shù)據(jù)表征1HNMR（DMSO-d6）：δ2.30(s,3H),3.69(m,1 H),4.3 2(m,1 H),5.3 0(s,1 H),6.8 2 ～7.47(m,8H),10.18(s,1H)；ESI-MS(m/z)：301（M+）。

(4)(2R,3R)-化合物5對(duì)應(yīng)異構(gòu)體的檢測(cè)高效液相色譜法(HPLC法)

檢測(cè)方法：檢測(cè)波長(zhǎng)：236nm，柱溫：30℃，流動(dòng)相：乙腈-水（45:55），流速：1.0mL/min，進(jìn)樣量：20μL，運(yùn)行時(shí)間：30min，溶劑：乙腈。供試品溶液：取化合物5適量，精密稱(chēng)定，加溶劑溶解并稀釋制成每1mL含本品約1mg的溶液，作為供試品溶液。對(duì)照品溶液：取化合物5對(duì)映異構(gòu)體對(duì)照品適量，精密稱(chēng)定，加溶劑溶解并稀釋制成每1mL含化合物5對(duì)映異構(gòu)體約5μg的溶液，作為對(duì)照品溶液。

典型對(duì)映異構(gòu)體檢測(cè)圖譜，見(jiàn)圖6。

圖6 對(duì)映異構(gòu)體檢測(cè)圖譜

(5)(2R,3S)-化合物5、(2S,3R)-化合物5差向異構(gòu)體的檢測(cè)高效液相色譜法(HPLC法)

檢測(cè)方法：檢測(cè)波長(zhǎng)：254nm，柱溫：30℃，流動(dòng)相：以乙腈為流動(dòng)相A，以水為流動(dòng)相B，流速：1.0 mL/min，進(jìn)樣量：20μL，運(yùn)行時(shí)間：70min，溶劑：乙腈-水（80:20）。供試品溶液：取本品適量，加溶劑溶解并稀釋制成每1mL約含1mg的溶液，作為供試品溶液。對(duì)照溶液：精密量取供試品溶液1mL，置100mL量瓶中，加溶劑稀釋至刻度，搖勻；再精密量取1mL，置10mL量瓶中，加溶劑稀釋至刻度，搖勻，作為對(duì)照溶液。

表1 梯度洗脫

計(jì)算公式：

式中，A對(duì)為對(duì)照溶液峰面積；A樣為差向雜質(zhì)的峰面積；f為差向雜質(zhì)的校正因子。

典型差向異構(gòu)體檢測(cè)圖譜，見(jiàn)圖7。

圖7 差向異構(gòu)體檢測(cè)圖譜

(6)結(jié)果與分析

本研究設(shè)計(jì)定向合成得到3個(gè)鹽酸地爾硫?中三個(gè)關(guān)鍵的異構(gòu)體雜質(zhì)，用于鹽酸地爾硫工藝研究，所得到的雜質(zhì)純度均在97%以上，且通過(guò)核磁與質(zhì)譜確證了其結(jié)構(gòu)，通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，該路線(xiàn)設(shè)計(jì)合理，為異構(gòu)體雜質(zhì)對(duì)照品提供了有效合成方法，異構(gòu)體雜質(zhì)純度高，可以作為鹽酸地爾硫?對(duì)照品使用。從鹽酸地爾硫?合成工藝中知道化合物4在合成化合物5過(guò)程中，反應(yīng)在不同酸堿性條件下，2-氨基苯硫酚中硫醚鍵進(jìn)攻化合物3環(huán)氧環(huán)存在正面進(jìn)攻與反面進(jìn)攻情況，在不同條件下選擇性有很大的差異，導(dǎo)致在2位存在R、S兩種手型構(gòu)型，又化合物3可能殘留少量對(duì)映異構(gòu)體，造成該反應(yīng)3位也存在R、S兩種手型構(gòu)型，最終導(dǎo)致可能存在4種不同構(gòu)型的中間體。故在反應(yīng)中嚴(yán)格控制化合物3對(duì)映體殘留，提高標(biāo)準(zhǔn)，并且在反應(yīng)中嚴(yán)格控制反應(yīng)條件，即可有效控制對(duì)映異構(gòu)體與差向異構(gòu)體產(chǎn)生。

3.結(jié)論

本文闡述了鹽酸地爾硫?原料藥中關(guān)鍵中間體異構(gòu)體雜質(zhì)制備與分析方法，針對(duì)合成難度大，制備周期長(zhǎng)，收率低的中間體異構(gòu)體進(jìn)行設(shè)計(jì)新的雜質(zhì)合成路線(xiàn)，避免母液中收集純化，節(jié)約大量試劑耗材、人力成本，建立高效的鹽酸地爾硫?關(guān)鍵異構(gòu)體雜質(zhì)制備與分析方法。