刘旭,戴华山,尹利献,梁慧兴,罗宏军(扬子江药业集团有限公司,江苏 泰州 225321)
帕金森病是继阿尔茨海默病之后的第二大中枢神经退行性疾病,主要病理特征包括神经元内出现路易小体、多巴胺能神经细胞凋亡等,运动失调和神经功能紊乱是其最常见的临床症状。多巴胺能神经元减少,直接导致动作迟缓、静止震颤、姿势步态障碍等症状[1-2]。
盐酸普拉克索片是由勃林格英格翰公司(BOEHRINGER INGELHEIM)研制的一种新型治疗帕金森病的药物,1997年在美国和欧洲上市,并于2005年在中国上市,商品名:森福罗[3-6]。该药物属于新一代非麦角类选择性多巴胺D2 和D3 受体激动剂,可有效改善早期和晚期帕金森病患者的运动症状,延缓和减轻相关运动并发症的发生,发挥保护神经、延缓疾病进展的作用[7-11]。
《化学药物杂质研究的技术指导原则》中提及临床使用过程产生的不良反应很有可能与药品中存在的杂质有关,因此需对药品中的杂质进行充分研究。杂质BI-II546CL(见图1)为盐酸普拉克索片高温及光照条件下的降解杂质,若制剂分析方法无法有效检测出该杂质,将会给患者带来安全风险。为了保证制剂产品的质量,需获得杂质BI-II546CL 对照品,用于制剂分析方法的研究,并作为已知杂质订入制剂质量标准。Hu 等[12]报道了杂质BI-II546CL 的制备方法(见图2),但该方法制备过程中使用到液溴和浓硫酸,安全隐患大,收率也较低,最后一步收率仅有14.2%。
图1 杂质BI-II546CL 结构式Fig 1 Structure of impurity BI-II546CL
图2 文献报道的杂质BI-II546CL 合成路线[12]Fig 2 Synthetic route of impurity BI-II546CL reported[12]
本研究报道了一种杂质BI-II546CL 的高效合成方法,该方法安全环保,未使用到高危、高毒试剂,且收率较高。制备路线如下:以7-羟基普拉克索(5)为原料,经与(Boc)2O 反应制得N-正丙基-N-6-(2-氨基-7-羟基-4,5,6,7-四氢苯并噻唑)氨基甲酸叔丁酯(4),4 与乙酰氯反应制得N-正丙基-N-6-(2-乙酰氨基-7-羟基-4,5,6,7-四氢苯并噻唑)氨基甲酸叔丁酯(3),3被二氧化锰氧化制得N-正丙基-N-6-(2-乙酰氨基-7-氧代-4,5,6,7-四氢苯并噻唑)氨基甲酸叔丁酯(2),2 再在酸性条件下脱除保护基,最终制得盐酸普拉克索片降解杂质BI-II546CL。合成路线见图3。
图3 杂质BI-II546CL 合成路线Fig 3 Synthetic route of impurity BI-II546CL
BRUKER AV-400 型核磁共振仪(瑞士Bruker公司);Thermo Nicolet is5 红外吸收光谱仪(ThermoFisher SCIENTIFIC 公司);Agilent 1200-6100 LC-MS/MS 联用仪(Agilent Technologies 公司)。
7-羟基普拉克索(四川蓝励医药科技有限公司,药用级);二碳酸二叔丁酯(TCI);乙酰氯(上海阿拉丁生化科技股份有限公司);二氧化锰(上海麦克林生化科技有限公司)。
将2-氨基-4,5,6,7-四氢-6-丙胺-苯并噻唑-7-醇(即7-羟基普拉克索,5)(13.3 g,58.5 mmol)、三乙胺(8.9 g,87.8 mmol)、四氢呋喃(225 mL)分别加入反应瓶中,20~30℃条件下滴加(Boc)2O(18.4 g,84.3 mmol),保温反应5 h,TLC 监测至反应完毕。加入饱和食盐水(150 mL),分液,收集水相,乙酸乙酯萃取(200 mL×3),浓缩有机相,浓缩物柱层析(洗脱剂:石油醚-乙酸乙酯体积比2∶1)得白色固体N-正丙基-N-6-(2-氨基-7-羟基-4,5,6,7-四氢苯并噻唑)氨基甲酸叔丁酯(4)(16.3 g,收率85.1%)。1H NMR(DMSO-d6,400 MHz):6.84(s,2H),5.04~5.05(d,1H),4.41(s,1H),3.92~4.04(m,1H),3.11(m,2H),2.49~2.53(m,3H),2.12~2.16(m,1H),1.61~1.64(m,2H),1.40(s,9H),0.77~0.81(t,J=7.6 Hz,3H)。
将N-正丙基-N-6-(2-氨基-7-羟基-4,5,6,7-四氢苯并噻唑)氨基甲酸叔丁酯(4)(12.0 g,36.6 mmol)、三乙胺(9.3 g,91.9 mmol)、二氯甲烷(200 mL)分别加至反应瓶中,20~25℃条件下滴加乙酰氯(5.2 g,66.2 mmol),保温反应2 h,TLC 监测至反应完毕。加入甲醇(6.3 mL)淬灭反应,加纯化水(200 mL)洗涤,有机相减压浓缩。浓缩物柱层析(洗脱剂:石油醚-乙酸乙酯体积比1∶1)得白色固体N-正丙基-N-6-(2-乙酰氨基-7-羟基-4,5,6,7-四氢苯并噻唑)氨基甲酸叔丁酯(3)(11.5 g,收率84.9%)。1H NMR(DMSO-d6,400 MHz):11.99(s,1H),5.33~5.35(d,1H),4.60(s,1H),3.98~4.11(m,1H),3.14(m,2H),2.65~2.73(m,2H),2.11~2.23(m,1H),1.99(s,3H),1.63~1.75(m,2H),1.41(s,9H),0.78~0.82(t,J=7.6 Hz,3H)。
将N-正丙基-N-6-(2-乙酰氨基-7-羟基-4,5,6,7-四氢苯并噻唑)氨基甲酸叔丁酯(3)(4.4 g,11.9 mmol)、二氧化锰(30 g,345 mmol)、二氯甲烷(226 mL)分别加至反应瓶中,20~30℃条件反应,过滤,滤液减压浓缩。向浓缩物中加入二氯甲烷(5 mL)和正庚烷(50 mL),打浆3 h,过滤,滤饼真空干燥得固体N-正丙基-N-6-(2-乙酰氨基-7-氧代-4,5,6,7-四氢苯并噻唑)氨基甲酸叔丁酯(2)(3.6 g,收率82.3%)。1H NMR(DMSO-d6,400 MHz):12.61(s,1H),2.95~3.20(m,4H),2.50(s,1H),2.19(s,4H),1.39~1.44(m,6H),1.23(s,6H),0.83~0.87(t,J=7.6 Hz,3H)。
将N-正丙基-N-6-(2-乙酰氨基-7-氧代-4,5,6,7-四氢苯并噻唑)氨基甲酸叔丁酯(2)(2.9 g,7.9 mmol)加至1,4-二氧六环(30 mL)中,滴加浓盐酸(15.0 g,152 mmol),15~25℃反应。用饱和碳酸氢钠溶液调节pH 为3,有固体析出,过滤,滤饼用甲醇(126 mL)溶解,减压浓缩至无液体下滴,加入甲醇5 mL,搅拌均匀,再加入纯化水(50 mL),-10~-20℃冷冻干燥,得类白色固体杂质BI-II546CL(1.9 g,收率92.0%),总收率54.7%。
杂质BI-II546CL:1H NMR(DMSO-d6,400 MHz):δ9.25~9.49(m,2H),8.61(s,2H),4.20~4.24(m,1H),2.88~3.01(m,4H),2.51~2.56(m,1H),2.11~2.21(m,1H),1.65~1.78(m,2H),0.90~0.94(t,3H,J=7.6Hz);13C NMR(DMSO-d6,100 MHz):δ182.89,175.21,169.60,116.13,58.82,46.41,25.54,25.11,19.05,10.96;IR(KBr):ν3116,2935,2718,1636,1519 cm-1;MS(ESI+):[M+H]+=226,与本品游离碱分子量225 相符。
制备杂质BI-II546CL 时,首先尝试使用二氧化锰氧化7-羟基普拉克索,达到直接将苯并噻唑环上的羟基氧化成羰基的效果,从而只需一步反应即可完成目标杂质的制备。但是实际合成过程中,目标杂质BI-II546CL 含量很低,体系中存在多种氧化杂质,典型的杂质为7-羟基普拉克索氮氧化物、杂质BI-II546CL 的氮氧化物和羟胺(见图4),此类杂质基本都是支链上的仲胺或苯并噻唑环上的伯胺被氧化的产物。基于以上研究结果,尝试将仲胺和伯胺进行保护,待氧化完毕后再脱除保护基。然而苯并噻唑环上的伯胺活性较低,无法达到被氨基Boc 保护的效果,因此选择了活性更强的保护基乙酰氯。试验发现该方式效果较好,氧化过程氨基未受影响,氧化产物再在酸性条件下脱除保护基,最终可得到高产率的目标杂质BI-II546CL。
图4 副反应杂质结构Fig 4 Impurity structure of side reaction
本研究以7-羟基普拉克索为原料,经氨基Boc 保护、酰胺化、氧化、水解4 步反应制得盐酸普拉克索片降解杂质BI-II546CL。LC-MS 确认了制备得到的化合物分子式C10H15N3OS 与质谱数据相吻合;IR 谱、1H NMR 和13C NMR 进一步确认,最终确证化合物结构为2-氨基-6-(丙胺基)-5,6-二氢苯并[d]噻唑-7-酮(杂质BIII546CL)。
本文报道的杂质BI-II546CL 制备工艺条件温和,与现有文献路线相比,避免了使用高危和高毒试剂,从而保证了路线的绿色环保及安全,收率也得到了极大的提高。本研究为制备盐酸普拉克索片杂质BI-II546CL 提供了一条便捷、高效的合成路径,对盐酸普拉克索片的质量控制具有重要的参考价值。