拉科酰胺部分主要酰胺类杂质对照品合成与研究

魏勇翔，欧阳汝霖，钟仁清，罗福菖，梁 佳，蔡润发，陈文北，魏 东

(江西青峰药业有限公司，江西 赣州 341000)

1 引言

拉科酰胺由优时比(UnionChimique BelgePharm，UCB)开发，首先于2008年8月29日获欧洲药物管理局(EMA)批准上市，之后于2008年10月28日获美国食品药品管理局(FDA Chemicalbook)批准上市，由优时比上市销售，商品名为Vimpat。拉科酰胺有双重作用机制[1-4]，体外电生理学研究表明，拉科酰胺能够选择性提高电压门控钠通道慢失活，使过度兴奋的神经元细胞膜稳定，并且能够抑制神经元重复放电。

目前主要的拉科酰胺生产工艺路线是：起始物料LKSA-SM1(N-BOC-D-丝氨酸)的羟基在钠氢的作用下与碘甲烷甲基化[5-6]先生成中间体A；中间体A在氯甲酸异丁酯和N-甲基吗啉的作用下与苄胺进行酰胺缩合[7]得到中间体B；最后由中B脱去BOC[8]得到中间体C，中间体C和醋酸酐酰胺缩合[9]得到拉科酰胺粗品，再经过精制得到拉科酰胺成品。(如图1)

图1 拉科酰胺工艺合成路线

经过仔细研究发现，通过上述方法生产的拉科酰胺，在第一步甲基化中，很容易产生杂质(中间体B杂质1)，并且伴随着后处理不干净，此杂质参与后续的反应，从而衍生出拉科酰胺杂质1、杂质2、杂质3。其中，杂质2是由中间体B杂质1在酸的作用下脱去BOC基团水解产生的；而杂质1和杂质3是由杂质2与醋酸酐反应得到。

具体的合成路线如图2：

图2 LKSA部分杂质对照品合成路线

2 实验部分

2.1 主要仪器与试剂

DF-101T集热式恒温加热磁力搅拌器(巩义市予华仪器有限责任公司)；LC-RE-201D旋转蒸发仪(上海力辰邦西仪器科技有限公司)；SHZ-D(111)循环水式多用真空泵(上海力辰邦西仪器科技有限公司)；DZF真空干燥烘箱(上海力辰邦西仪器科技有限公司)；DHJK-4010低温恒温搅拌反应浴(上海力辰邦西仪器科技有限公司)。

LKSA-SM1：N-Boc-D-丝氨酸(≥98 %)；DMF(AR，上海凯荫化工有限公司)；氯甲酸异丁酯(AR，江苏润丰合成科技有限公司)；N-甲基吗啉(AR，江苏联润化工有限公司)；苄胺(AR，湖北兴恒业科技有限公司)；醋酸酐(工业级，成都市科隆化学品有限公司)；二氯甲烷(工业级，上海凯荫化工有限公司)；碳酸氢钠(工业级，垚森生物化工(济南)有限公司)；氯化钠(工业级，济南瑞林化工有限公司)；无水硫酸钠(工业级，南瑞林化工有限公司)；乙酸乙酯(工业级，山东辰宇化工有限公司)；乙醇(工业级，山东辰宇化工有限公司)。

2.2 实验过程

2.2.1 拉科酰胺中间体B杂质1的合成

称取LKSA-SM1 25 g，加入125 ml二氯甲烷溶清，若难溶清可加入少量DMF助溶，转移至-20 ℃低温反应槽降温。称取17 g氯甲酸异丁酯，加入50 g二氯甲烷稀释，使用滴液漏斗，按照3 s/滴速度滴加反应。滴加完毕，再用20 ml二氯甲烷涮洗滴液漏斗，体系澄清透明，无升温，无颜色变化。称取13.5 g N-甲基吗啉，2 s/滴速度滴加，滴加过程无明显升温，控制温度在-10 ℃—-20 ℃之间，滴入量增加，体系变浑浊，保温1 h。称取14.5 g苄胺，加入35 ml二氯甲烷稀释，以1 s/滴速度滴加，滴加完毕，体系浑浊，转移至10 ℃反应3 h。反应液加入5 ml清水，分液；有机层依次加入0.1 M HCl、清水、饱和碳酸氢钠洗涤，加入30 g无水硫酸钠干燥，过滤，旋干浓缩，得到油状物46.8 g。采用体积比为1：4的乙酸乙酯：正己烷混合溶剂重结晶，乙酸乙酯加入100 ml，正己烷400 ml，结晶抽滤，得到湿品白色粉末状固体24.4 g，50 ℃鼓风干燥，得到干品21.6 g，HPLC检测纯度97.5 %。MS：ESI-MS(m/z)：C15H22N2O4294.16[M+H]+NMR：1HNMR(400MHz，DMSO)δ9.23(t，J=5.9Hz，1H)，8.50(s，1H)7.41-7.22(m，5H)，5.61(s，1H)，4.37(d，J=6.0Hz，2H)，3.98(t，J=4.8Hz，1H)，3.85(m，2H)，1.56(s，9H)

2.2.2 拉科酰胺杂质2的合成

称取LKSA中间体B杂质110 g，加入二氯甲烷溶清，转移至0 ℃降温。量取好23.4 ml 36 %的浓HCl，缓慢滴加进入反应体系。待滴毕，室温搅拌5 h，取样TLC检测反应程度。加入70 ml乙醇，加热回流。降温析晶搅拌，抽滤，得到湿品，鼓风干燥。收料，打印贴好标签。投料10 g，总共得到干品5.2 g，计算产率约为78.9 %，纯度HPLC检测为99.77 %。MS：ESI-MS(m/z)：C10H14N2O2194.11[M+H]+

NMR：1HNMR(400MHz，DMSO)δ9.19(t，J=5.9Hz，1H)，8.36(s，3H)，7.36-7.21(m，5H)，5.57(s，1H)，4.35(d，J=6.0Hz，2H)，3.92(t，J=4.8Hz，1H)，3.83(m，2H).

2.2.3 拉科酰胺杂质1的合成

称取LKSA-杂质210 g，加入150 ml二氯甲烷溶清，转移至5 ℃降温。待体系温度降至5 ℃，滴加21.7 g三乙胺，控温不超过25 ℃。待滴毕，滴加14.6 g醋酸酐，控温不超过25 ℃，滴毕20 ℃-30 ℃保温搅拌体5 h，取样TLC检测反应程度。TLC检测已无原料点，加入150 ml水，搅拌20 min，静置分液，有机相依次加入0.1 mol/L HCl 150 ml，水150 ml，饱和碳酸氢钠溶液150 ml洗涤，然后再加入150 ml饱和氯化钠溶液洗涤两次，有机相加入41.6 g无水硫酸钠干燥，搅拌，抽滤，30 ml二氯甲烷洗涤两次，35 ℃浓缩。浓缩得到白色固体，加入52 g乙腈溶清，重结晶，抽滤，得到湿品，50 ℃鼓风干燥，HPLC检测纯度99.8 %。MS：ESI-MS(m/z)：C14H18N2O4278.13[M+H]+

NMR：1H NMR(400 MHz，DMSO)δ9.24(t，J=5.9Hz，1H)，8.51(s，1H)，7.44-7.23(m，5H)，4.38(d，J=6.0Hz，2H)，3.99(t，J=4.8Hz，1H)，3.86(m，2H)，2.21(s，3H)，1.58(s，3H)

2.2.4 拉科酰胺杂质3的合成

称取LKSA-杂质210 g，加入150 mL二氯甲烷溶清，转移至5 ℃降温。待体系温度降至5 ℃，滴加21.7 g三乙胺，控温不超过25 ℃。待滴毕，滴加50 g醋酸酐，控温不超过25 ℃，滴毕20 ℃～30 ℃保温搅拌体5 h，滴加过程中产生大量的不溶固体，取样TLC检测反应程度。TLC检测已无原料点，过滤出白色不溶物，纯度HPLC检测为99.7 %。MS：ESI-MS(m/z)：C12H16N2O3236.12[M+H]+NMR：1HNMR(400MHz，DMSO)δ8.37(t，J=6.0Hz，1H)，7.92(d，J=8.0Hz，1H)，7.36-7.14(m，5H)，4.90(t，J=5.4Hz，1H)，4.39-4.22(m，3H)，3.59(t，J=5.4Hz，2H)，1.88(s，3H).

3 结果与讨论

通过以拉科酰胺起始物料N-Boc丝氨酸为底物，合成了高纯度、高收率的中间体B杂质1，成品杂质1、成品杂质2和成品杂质3。值得特别注意的是，杂质2的实验过程中，需要对搅拌效果进行确认，室温下容易暴析；在杂质3合成过程中，因为产物在DCM里面直接析出，可能会包裹三乙胺和三乙胺盐酸盐，在过滤以后需要分散使用DCM打浆，即可除去。

4 结论

本文开发了一种新的拉科酰胺四个关键杂质合成方法。通过以N-Boc丝氨酸为起始物料，未进行甲基化反应得到拉科酰胺中间体B杂质1，再脱去Boc保护基团得到成品杂质2，最后通过控制醋酸酐当量分别得到成品杂质1和成品杂质3，成功制备了拉科酰胺原料药成品中存在的4个关键杂质，并通过NMR等确证了其结构。这些杂质的合成，对改进拉科酰胺合成工艺，提升原料药质量具有实际意义。