盐酸地尔硫 异构体杂质合成研究

＊张腾 刘华侨 施川 郭威林

（1.武汉爱民制药股份有限公司 湖北 436070 2.湖北李时珍药物研究有限公司 湖北 436070 3.湖北李时珍药物研究院 湖北 436070）

盐酸地尔硫䓬（Diltiazem hydrochloride）是一种非二氢吡啶钙离子通道阻滞剂，其作用与心肌与血管平滑肌除极时抑制钙离子内流有关，有效地扩张心外膜和心内膜下的冠状动脉，通过减慢心率和降低血压，减少心肌需氧量，增加运动耐量并缓解劳力型心绞痛；也可以使血管平滑肌松弛，周围血管阻力下降，血压降低，临床上被广泛用于治疗轻中度高血压、室上性快速心律失常和变异型心绞痛等心血管疾病[1]。最早由美国博士康公司（Bausch Health US LLC）于1991年开发出日服一次的盐酸地尔硫䓬缓释胶囊（CARDIZEM®CD），共有五种规格（120mg、180mg、240mg、300mg和360mg），CARDIZEM®CD尚未被进口中国。

盐酸地尔硫䓬的化学名为顺-(±)-5-[(2-二甲氨基)乙基]-2-(4-甲氧基苯基）-3-乙酰氧基-2,3-二氢-1,5-苯并硫氮杂䓬-4-(5H)-酮盐酸盐（C22H26N2O4S·HCl），结构式如图1所示。

图1 盐酸地尔硫䓬结构式

盐酸地尔硫䓬结构式较为复杂，合成路线步骤长，导致盐酸地尔硫䓬API合成中潜在杂质较多，其中异构体杂质控制必不可少，这些异构体杂质主要来源于手性中间体 (2S-cis)-(+)-2,3-二氢-3-羟基-2-(4-甲氧苯基)-1,5-苯并硫氮杂䓬-4(5H)-酮，简称化合物5(2S,3S)，化合物5合成路线见图2。本研究中主要对化合物5中3个异构体杂质分别为(2R,3R)-化合物5、(2S,3R)-化合物5、(2R,3S)-化合物5设计合成路线（见图3、图4、图5），并进行制备。

图2 中间体化合物5（2S,3S）的合成路线[2]

图3（2R,3R）化合物5杂质的合成路线

图4 （2S,3R）化合物5杂质的合成路线

图5 （2R,3S）化合物5杂质的合成路线

1.仪器及试剂

DF-101S恒温加热磁力搅拌器，METTLER TOLEDO电子天平，SHB-3A循环水式多用真空泵，R-1001VN旋转蒸发仪，DHG-9245A鼓风干燥箱，Varian-400（400MHz）核磁共振仪，安捷伦1200-6120型液质联用色谱仪。

(2R,3S)-(-)-对甲氧苯基缩水甘油酸甲酯简称为“化合物3”（自制DTZ-20210201，ee≥98%）,(2S,3R)-(+)-对甲氧苯基缩水甘油酸甲酯简称为“化合物3对映体”（自制DTZ-20210204，ee≥98%），2-氨基苯硫酚（安耐吉FL050155，纯度≥97%），三氯化铁甲醇溶液（麦克林C10231123，AR），氯苯（麦克林C10487925，AR），甲烷磺酸（阿拉丁E1704085，AR），甲醇（国药20200418，AR），碳酸氢钠（国药20200312，AR），碳酸镁（国药20200308，AR），异丙醇（国药20200212，AR）。

2.实验方法

(1)(2R,3R)-化合物5杂质的合成[2-3]

称取2g化合物3对映体、50mL氯苯置100mL三口烧瓶中，溶解后加入2g 2-氨基苯硫酚，最后加入5滴FeCl3甲醇溶液，130℃磁力搅拌加热反应2h，TLC跟踪反应至反应完全。然后向三口烧瓶中滴加甲烷磺酸5滴升温至140℃搅拌反应5h，再次TLC跟踪反应至反应完全，转移至水浴降至室温，产物转移至250mL单口烧瓶减压浓缩加入适量无水甲醇加热溶清，冰水浴降温析出白色晶体，抽滤，无水甲醇洗涤滤饼并抽干，至鼓风干燥箱50℃干燥至恒重，收率86.7%，纯度100.0%。

数据表征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+）。

称量100g钼精矿，分别加入助溶剂9g Co-NC，200mL 30%HCl，反应温度75℃，充分搅拌反应2.5h，分别考察复合氟化物为 8.0、10.0、12.0、14.0、16.0、18.0g对铁和硅的含量影响，结果见表3。

(2)(2S,3R)-化合物5杂质的合成[4]

称取2g化合物3对映体，50mL乙腈置100mL三口烧瓶中，溶解后加入1.8g 2-氨基苯硫酚、2.4g无水NaHCO3，置油浴锅中70℃磁力搅拌加热反应2h，TLC跟踪反应至反应完全后，产物转移至250mL单口烧瓶减压浓缩至无馏出物，浓缩液中加入40mL氯苯搅拌溶清后加入适量无水碳酸镁搅拌均匀后，过滤，滤液置100mL双口烧瓶中，加入5滴甲烷磺酸，至油浴锅中130℃磁力搅拌加热反应5h，TLC跟踪反应至反应完全，产物水浴降至室温后浓缩至干，进行柱层析纯化，料液转移至250mL单口烧瓶减压浓缩后加入适量异丙醇加热溶清，冰水浴降温析出淡黄色晶体，抽滤，异丙醇洗涤滤饼后再次滤干，滤饼至鼓风干燥箱50℃干燥至恒重，收率76.7%，纯度98.3%。

数据表征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杂质的合成

称取2g化合物3、50mL乙腈置100mL三口烧瓶中，溶解后加入1.8g 2-氨基苯硫酚、2.4g无水NaHCO3，至油浴锅中70℃磁力搅拌加热反应2h，TLC跟踪反应至反应完全后，产物转移至250mL单口烧瓶减压浓缩至无馏出物，浓缩液中加入40mL氯苯搅拌溶清后加入适量无水碳酸镁搅拌均匀后，过滤，滤液至100mL双口烧瓶中，加入5滴甲烷磺酸，至油浴锅中130℃磁力搅拌加热反应5h，TLC跟踪反应至反应完全，产物水浴降至室温后浓缩至干，进行柱层析纯化，纯化后料液转移至250mL单口烧瓶减压浓缩后加入适量异丙醇加热溶清，冰水浴降温析出淡黄色晶体，抽滤，异丙醇洗涤滤饼后再次滤干，滤饼至鼓风干燥箱50℃干燥至恒重，收率75.7%，纯度97.8%。

数据表征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对应异构体的检测高效液相色谱法(HPLC法)

检测方法：检测波长：236nm，柱温：30℃，流动相：乙腈-水（45:55），流速：1.0mL/min，进样量：20μL，运行时间：30min，溶剂：乙腈。供试品溶液：取化合物5适量，精密称定，加溶剂溶解并稀释制成每1mL含本品约1mg的溶液，作为供试品溶液。对照品溶液：取化合物5对映异构体对照品适量，精密称定，加溶剂溶解并稀释制成每1mL含化合物5对映异构体约5μg的溶液，作为对照品溶液。

典型对映异构体检测图谱，见图6。

图6 对映异构体检测图谱

(5)(2R,3S)-化合物5、(2S,3R)-化合物5差向异构体的检测高效液相色谱法(HPLC法)

检测方法：检测波长：254nm，柱温：30℃，流动相：以乙腈为流动相A，以水为流动相B，流速：1.0 mL/min，进样量：20μL，运行时间：70min，溶剂：乙腈-水（80:20）。供试品溶液：取本品适量，加溶剂溶解并稀释制成每1mL约含1mg的溶液，作为供试品溶液。对照溶液：精密量取供试品溶液1mL，置100mL量瓶中，加溶剂稀释至刻度，摇匀；再精密量取1mL，置10mL量瓶中，加溶剂稀释至刻度，摇匀，作为对照溶液。

表1 梯度洗脱

计算公式：

式中，A对为对照溶液峰面积；A样为差向杂质的峰面积；f为差向杂质的校正因子。

典型差向异构体检测图谱，见图7。

图7 差向异构体检测图谱

(6)结果与分析

本研究设计定向合成得到3个盐酸地尔硫䓬中三个关键的异构体杂质，用于盐酸地尔硫工艺研究，所得到的杂质纯度均在97%以上，且通过核磁与质谱确证了其结构，通过试验验证，该路线设计合理，为异构体杂质对照品提供了有效合成方法，异构体杂质纯度高，可以作为盐酸地尔硫䓬对照品使用。从盐酸地尔硫䓬合成工艺中知道化合物4在合成化合物5过程中，反应在不同酸碱性条件下，2-氨基苯硫酚中硫醚键进攻化合物3环氧环存在正面进攻与反面进攻情况，在不同条件下选择性有很大的差异，导致在2位存在R、S两种手型构型，又化合物3可能残留少量对映异构体，造成该反应3位也存在R、S两种手型构型，最终导致可能存在4种不同构型的中间体。故在反应中严格控制化合物3对映体残留，提高标准，并且在反应中严格控制反应条件，即可有效控制对映异构体与差向异构体产生。

3.结论

本文阐述了盐酸地尔硫䓬原料药中关键中间体异构体杂质制备与分析方法，针对合成难度大，制备周期长，收率低的中间体异构体进行设计新的杂质合成路线，避免母液中收集纯化，节约大量试剂耗材、人力成本，建立高效的盐酸地尔硫䓬关键异构体杂质制备与分析方法。