磷酸西格列汀有關物質的合成

吳宗好，高永好，彭扶云，陳仕云，何 勇*

(1.合肥華方醫藥科技有限公司，安徽合肥 230088；2.合肥學院分析測試中心, 安徽 合肥 230601 )

磷酸西格列汀有關物質的合成

吳宗好1，高永好1，彭扶云1，陳仕云2，何 勇1*

(1.合肥華方醫藥科技有限公司，安徽合肥 230088；2.合肥學院分析測試中心, 安徽 合肥 230601 )

為了控制治療糖尿病藥磷酸西格列汀產品質量，分別合成了歐洲藥典 9.0版收載的3種有關物質：7-[(3S)-3-氨基-1-氧代-4-(2,4,5-三氟苯基)丁基]-5,6,7,8-四氫-3-三氟甲基-1,2,4-三唑并[4,3-a]吡嗪(A)，7-[(3R)-3-氨基-1-氧代-4-(2, 5-三氟苯基)丁基]-5,6,7,8-四氫-3-三氟甲基-1,2,4-三唑并[4,3-a]吡嗪(B)，7-[(3R)-3-氨基-1-氧代-4-(2,4-三氟苯基)丁基]-5,6,7,8-四氫-3-三氟甲基-1,2,4-三唑并[4,3-a]吡嗪(C)，其結構經1H-NMR，13C-NMR，ESI-MS等確證結構。

磷酸西格列汀; 有關物質;合成

磷酸西他列汀(sitagliptin phosphate，商品名Januvia，Ⅰ)是Merck公司研制的第一個用于治療2型糖尿病的二肽基肽酶-Ⅳ(DPP-Ⅳ)抑制劑，主要是針對2型糖尿病過程中的胰島素抵抗和胰島α，β細胞的功能障礙，通過抑制DPP-Ⅳ減緩腸促胰島素GLP-1的降解，從而發揮降糖作用[1]。本品具有良好的耐受性和安全性，無論是單用還是與二甲雙胍、格列吡嗪和吡格列酮等降糖藥聯用都能有效地發揮降血糖作用，并且患者不會出現低血糖、體重增加等不良反應[2-3]，市場前景良好。

圖1 磷酸西格列汀及雜質A、B、C

磷酸西格列汀，化學名稱為7-[(3R)-3-氨基-1-氧代-4-(2,4,5-三氟苯基)丁基]-5,6,7,8-四氫-3-三氟甲基-1,2,4-三唑并[4,3-a]吡嗪磷酸鹽(1:1)一水合物，歐洲藥典9.0提出了Ⅰ的3個有關物質[4]--7-[(3S)-3-氨基-1-氧代-4-(2,4,5-三氟苯基)丁基]-5,6,7,8-四氫-3-三氟甲基-1,2,4-三唑并[4,3-a]吡嗪(A)，7-[(3R)-3-氨基-1-氧代-4-(2, 5-三氟苯基)丁基]-5,6,7,8-四氫-3-三氟甲基-1,2,4-三唑并[4,3-a]吡嗪(B)，7-[(3R)-3-氨基-1-氧代-4-(2,4-三氟苯基)丁基]-5,6,7,8-四氫-3-三氟甲基-1,2,4-三唑并[4,3-a]吡嗪(C)(圖1)并對其進行了限度控制。目前國內已有多家公司申報了磷酸西格列汀，還沒有Ⅰ的有關物質供應商，歐洲藥典和美國藥典均采用有關物質對照品法，對其進行準確的定性、定量控制。目前采用自身對照法，其定性定量的準確性欠佳。本研究合成了A、B、C，作為Ⅰ質量控制所需的有關物質對照品。

有關物質A是Ⅰ的異構體，在合成過程中上氨基產生的副產物。采用4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5,6-二氫-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7-(8H)-基]-1-(2,4,5-三氟苯基)-2-丁酮和R-苯乙胺為原料[5]，經氨化、還原、脫保護得到A，見圖2。

圖2 磷酸西格列汀雜質A的合成路線

有關物質B和C是Ⅰ的脫氟產物，在合成過程中由于重金屬參與的還原反應，產生的副產物。采用4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5,6-二氫-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7-(8H)-基]-1-(2, 5-三氟苯基)-2-丁酮或4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5,6-二氫-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7-(8H)-基]-1-(2,4-三氟苯基)-2-丁酮與S-苯乙胺為原料，經氨化、還原、脫保護得到B、C，見圖3。

圖3 磷酸西格列汀雜質B、C的合成路線

1 雜質A的合成

1.1 中間體1的合成

向三口燒瓶中加入20g4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5,6-二氫-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7-(8H)-基]-1-(2,4,5-三氟苯基)-2-丁酮，100mL異丙醇，7.7gR-苯乙胺，機械攪拌，滴加3.0 g冰乙酸，升溫至45℃，體系漸漸溶解，攪拌反應12h，終止反應，體系減壓蒸出溶劑，得殘留油狀物備用。

1.2 中間體2的合成

向三口燒瓶中加入5g硼氫化鉀和50mL二氯甲烷，降溫至-30～35℃，機械攪拌下逐滴滴加30mL冰乙酸，滴加完畢，繼續攪拌約30min，緩慢滴加由上步殘留油狀物用50mL二氯甲烷的溶液，滴畢完畢，繼續攪拌反應2h，滴加濃鹽酸18mL終止反應，再滴加3N氫氧化鈉溶液調pH值=8，分去水層，有機層用無水硫酸鈉干燥，過濾，濾液減壓濃縮，殘留物加40mL異丙醇溶解，攪拌下加80mL正己烷攪拌析晶，得白色固體中間體1。

1.3 雜質A的合成

向單口燒瓶依次加入中間體1，50mL異丙醇/水(1:1)混合溶液，然后再加入10mL水和10mL甲酸的混合溶液，2g氫氧化鈀炭(20%)，升溫到50℃，TLC監控反應完畢，抽濾除去氫氧化鈀炭，并用異丙醇多次洗滌濾餅，減壓蒸出異丙醇，殘留物3mol/LNaOH調pH值至8，乙酸乙酯萃取2次，分液，合并有機相用無水硫酸鈉干燥，過濾，濾液減壓濃縮。殘留物趁熱加100mL甲苯溶解，攪拌析晶，得白色固體A。ESI-MS (m/z):C16H15F6N5O, 408.1[M+H]+，1H-NMR(400 MHz, D2O) δ 7.12～7.20(1H，m，Ar-H)，6.98～7.06(1H，m，Ar-H)，4.77～4.89(2H，m, pyrazin-H)，4.21(1H,t,J=5.6Hz, pyrazin-H),4.11～4.18(1H, m, -CH)，3.87-3.99(3H,m, pyrazin-H)，2.73～3.04(4H,m, -CH2)。13C -NMR (100MHz, DMSO-d6) δ 169.55， 157.75， 155.33，151.31, 149.89, 147.43, 145.13， 143.16， 142.77， 121.89， 121.35, 120.13, 117.53, 114.85, 106.03, 48.05, 44.05, 41.48, 38.87, 35.61，32.09。

2 雜質B、C的合成

2.1 中間體1的合成

向三口燒瓶中加入19g4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5,6-二氫-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7-(8H)-基〗-1-(2, 5-三氟苯基)-2-丁酮或4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5,6-二氫-[1,2,4]三唑并[4,3-a]吡嗪-7-(8H)-基]-1-(2,4-三氟苯基)-2-丁酮，100mL異丙醇，7.7g S-苯乙胺，機械攪拌，滴加3.0 g冰乙酸，升溫至45℃，體系漸漸溶解，攪拌反應12h，終止反應，體系減壓蒸出溶劑，得殘留油狀物備用。

2.2 中間體2的合成

向三口燒瓶中加入5g硼氫化鉀和50mL二氯甲烷，降溫至-30～35℃，機械攪拌下逐滴滴加30mL冰乙酸，滴加完畢，繼續攪拌約30min，緩慢滴加由上步殘留油狀物用50mL二氯甲烷的溶液，滴畢完畢，繼續攪拌反應2h，滴加濃鹽酸18mL終止反應，再滴加3N氫氧化鈉溶液調pH值=8，分去水層，有機層用無水硫酸鈉干燥，過濾，濾液減壓濃縮，殘留物加40mL異丙醇溶解，攪拌下加80mL正己烷攪拌析晶，得白色固體中間體1。

2.3 雜質B、C的合成

向單口燒瓶依次加入中間體1，50mL異丙醇/水(1:1)混合溶液，然后再加入10mL水和10mL甲酸的混合溶液，2g氫氧化鈀炭(20%)，升溫到50℃，TLC監控反應完畢，抽濾除去氫氧化鈀炭，并用異丙醇多次洗滌濾餅，減壓蒸出異丙醇，殘留物3mol/LNaOH調pH值至8，乙酸乙酯萃取2次，分液，合并有機相用無水硫酸鈉干燥，過濾，濾液減壓濃縮。殘留物趁熱加100mL甲苯溶解，攪拌析晶，得白色固體B、C。

雜質B數據：ESI-MS (m/z):C16H15F5N5O, 390.1[M+H]+，1H-NMR (400MHz, DMSO-d6) δ 7.30 (1H, m, Ar-H), .23～6.90 (2H, m, Ar-H), 5.13～4.66 (2H, m, pyrazine-H), 4.19 (2H, m, pyrazine-H), 4.03 (2H, d, J=7.1 Hz, pyrazine-H), 3.77 (1H, m, -CH), 3.29～2.58 (4H, m, -CH2)。13C-NMR (100MHz, DMSO) δ 169.46, 159.16,J= 84.5 Hz), 156.78 (d, J= 84.5Hz), 151.31, 142.97 (d, J=39.1Hz), 126.06 (dd, J=18.8, 8.2Hz), 122.88, 120.20, 118.81 (d, J=23.9Hz), 117.52, 116.99 (d, J=25.9Hz), 116.06～115.24 (m), 114.84, 47.99, 44.02, 43.42, 42.09, 41.47, 38.88, 38.02, 35.26, 35.12, 32.32。

雜質C數據：ESI-MS (m/z):C16H15F5N5O, 390.1[M+H]+,1H-NMR (400 MHz, D2O) δ 7.21 (1H, m, Ar-H), 6.97～ 6.65 (2H ,m, Ar-H), 4.90～4.74 (2H , m, pyrazine-H), 4.30～4.03 (2H , m, pyrazine-H), 4.02～3.76 (3H , m, pyrazine-H, -CH ), 3.13～2.69 (4H, m, -CH2)。13C-NMR (100MHz, DMSO) δ 169.70, 162.78 (d, J=63.2Hz), 161.45～158.73 (m), 151.37, 141.14, 133.61, 122.91, 120.74 (d, J=16.0Hz), 120.23, 117.55, 114.81, 111.74 (d, J=20.9Hz), 104.10 (t, J=26.1Hz), 48.38, 44.04, 43.45, 42.14, 41.49, 38.88, 37.90, 36.24, 35.81, 32.71, 32.49。

[1] 許 菁，王玉麗，徐為人，等. 治療2型糖尿病的新型藥物-西他列汀[J]. 中國藥物與臨床，2007, 7 (11):861-863.

[2] 夏玲紅. 治療糖尿病的新藥西他列汀[J].中國新藥雜志, 2007,16 (12):979-981.

[3] 丁 明, 姜 濤. 治療2型尿病新藥-磷酸西他列汀[J]. 中國藥房, 2008, 19 (1):58-60.

[4] 歐洲藥典委員會. sitagliptin phosphate, 歐洲藥典9.0[M]:2017: 3556.

[5] Lin Kuaile, Cai Zhengyan, Zhou Weicheng. Practical and Economical Approach to Synthesize Sitagliptin[J].Synthetic Communications , 2013, 45 (24) :3281-3286.

(本文文獻格式：吳宗好，高永好，彭扶云，等.磷酸西格列汀有關物質的合成[J].山東化工，2017，46(14)：19-21.)

Synthesis of Related Substance of Sitagliptin Phosphate

WuZonghao1,GaoYonghao1,PengFuyun1,ChenShiyun2,HeYong1*

(1.Hefei Huafang Pharmaceutical Science & Technology Co., Ltd., Hefei 230088 ,China;2.Analytical & Testing Center, Hefei University, Hefei 230601,China )

To perform the quality control ofdiabetes drug sitagliptin phosphate, three related substances recorded in EP 9.0 were prepared, and their structures were confi rmed by 1H-NMR, 13C-NMR and ESI-MS. These substances were (S)-3-amino-1-(3-(trifluoromethyl)-5,6-dihydro-[1,2,4]triazolo[4,3-a]pyrazin-7(8H)-yl)-4-(2, 4, 5-trifluorophenyl)butan-1-one (A), (S)-3-amino-4-(2, 5-difluorophenyl)-1-(3-(trifluoromethyl)-5,6-dihydro-[1,2,4]triazolo[4,3-a]pyrazin-7(8H)-yl)butan-1-one (B), (S)-3-amino-4-(2, 4-difluorophenyl)-1-(3-(trifluoromethyl)-5, 6-dihydro-[1,2,4]triazolo[4,3-a]pyrazin-7(8H)-yl)butan-1-one (C).

sitagliptin phosphate; related substance; synthesis

2017-05-09

吳宗好(1964—)，副研究員，主要從事新藥研發。

TQ460.3

A

1008-021X(2017)14-0019-03