非布司他合成工藝雜質問題研究

胡紅俠 張艷秋

摘要：為控制非布司他原料藥的質量，從非布司他原料藥制備工藝中分離并鑒定了4個雜質，分別為2-（3-氨基甲酰基-4-異丁氧基苯基）-4-甲基-5-噻唑羧酸、2-（3-氰基-4-異丁氧基苯基）-4-甲基-5-噻唑羧酸、2-（3-甲酰基-4-異丁氧基苯基）-4-甲基-5-噻唑羧酸、2-[3-（羥基亞氨基）甲基-4-異丁氧基苯基]-4-甲基-5-噻唑羧酸。經核磁共振氫譜、質譜確證了這些工藝雜質的結構，分析了其產生的原因，并設計合成了這些雜質。

關鍵詞：非布司他;雜質;合成

中圖分類號：R914

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944（2018）14-0236-03

1 引言

非布司他（ Febuxostat）是一種非嘌呤型黃嘌呤氧化酶/黃嘌呤脫氫酶（XO）的選擇性抑制劑，具有很高的選擇性和更強的活性，不良反應少，適用于治療慢性高尿酸血癥，緩解痛風。其化學名為2-（3氰基-4-異丁氧苯基）-4-甲基噻唑-5-羧酸。2008年4月21日獲得歐盟藥品管理局（EMEA）批準非布司他片上市，商品名為Uloric，2009年2月13日獲得美國食品和藥品管理局（FDA）批準非布司他片上市，商品名為Adenuric，2011年1月21日獲得日本醫藥品及醫療器械綜合機構（PMDA）批準上市，商品名為Feburic。2013年2月4日獲得中華人民共和國國家食品藥品監督管理總局（ CFDA）批準臨床。其療效優于別嘌醇治療痛風的效果。

非布司他的合成報道較多，本研究參考文獻，以化合物2-（4-羥基苯基）-4-甲基噻唑-5-羧酸乙酯（CAS：161797-99-5）為起始原料，與烏洛托品反應制得中間體FO2[2-（3-醛基-4-羥基苯基）-4-甲基噻唑5羧酸乙酯]，再與鹽酸羥胺縮合并脫水得到氰基化中間體FO3，隨后在K₂CO₃作用下與溴代異丁烷縮合得到中間體FO4，再經水解得到非布司他。其主要合成技術路線如圖1所示。

采用高效液相色譜法（ HPLC）對該工藝路線所制得的非布司他粗品進行有關物質分析，發現4個主要的工藝雜質，分別是：F-A、F-B、F-C和F-D，通過¹H NMR和MS分析并確證了雜質結構，從合成的角度分析了這些雜質的來源，并合成這些雜質的對照品。

2雜質的來源分析

2.1雜質F-A

通過分析，推測雜質F-A是非布司他分子巾的氰基水解產生的副產物，轉化路線如圖2所示。

2.2雜質F-B

雜質F-B是由醚化步驟的溴代異丁烷中含有的異構體雜質引起，醚化時生成F04B，再經水解產生，產生路線如圖3所示。

2.3雜質F-C

雜質F-C的產生是由于中間體F02的轉化不完全，在醚化步驟參與反應生成F04A，后經水解形成，產生路線如圖4所示。

2.4雜質F-D

雜質F-D是由中間體F02向中間體F03轉化步驟的中間態F02A殘留，在后續步驟進一步轉化所致，其轉化過程如圖5所示。

綜上所述，原料藥非布司他中的雜質主要來源于合成工藝過程中各中問體雜質或副反應所致。故在非布司他的合成過程中，應加強對每步中間體和起始物料的質量控制，以確保獲得較高純度的非布司他。

3工藝雜質的合成

3.1主要儀器與試劑

Bruker 400型核磁共振儀;島津2010型液質聯用儀;島津1240型紫外可見分光光度計;Agilent 1265型高效液相色譜儀。

起始物料2-（4-羥基苯基）-4-甲基噻唑-5-羧酸乙酯（CAS：161797-99-5）由上海博悅生物科技有限公司提供;其它試劑均為分析純，由上海國藥集團化學試劑有限公司提供。

3.2實驗部分

雜質含量標定色譜條件：采用Agilent Eclipse XDBC18柱（4.6 mm×250 mm，5μm）;以乙腈：0.005 mol/L磷酸二氫鉀溶液（用磷酸調至pH=4.0）（65：35）為流動相;柱溫25℃;檢測波長317 nm：流速0.7 mL/min;進樣量20μL，結果采用而積歸一化法計算雜質含量。

3.2.1 雜質F-A的合成

在50 mL反應瓶中，常溫下加入10 mL水和1.26g的氫氧化鈉，攪拌至完全溶解;再加入2.00 g的F05;回流條件下反應24 h;反應完畢，冷卻至室溫;用濃鹽酸調節體系的pH值至1～2，攪拌1h;濾過，濾餅用水多次清洗;收集濾餅，于50～。5℃減壓干燥;得白色固體產物2g。收率94.7%。經HPLC檢測其純度為92. 6%。UV掃描結果顯示其在316 nm和219 nm有最大吸收。

¹HNMR（400MHz， d6 - DMSO）δ：0.981 -0. 998[d，6H，J=6. 8Hz]，2.093-2. 127[m， 1H]，2.645[s，3H]，3.952 -3.968[d，2H，J=6.4Hz]，7.233 -7. 256[d， 1H，J=9.2Hz]，7.572 [s， 1H]，7.737[s，1H]，8.003 - 8. 025[d，1H，J=8.8Hz]，8.327[s，1H]，13. 280[s，1H]。與文獻[6]一致。

LC- MS（m/Z）：335. 3[M+1]，376.4[M+42]

3.2.2

F04B的合成

在100 mL的反應瓶中依次加入3.0g的F03、2. 87 g碳酸鉀、2.14 g的2-溴丁烷和30 mL N，N-二甲基甲酰胺，攪拌均勻;升溫至75℃～80℃，保溫反應18h;反應完畢，降溫至40℃;緩慢滴加15 mL水;加畢，繼續降溫至0℃，攪拌1h;濾過，濾餅用30 mL水洗;收集濾餅，于50～55℃減壓干燥;得淺黃色固體產物3. 04 g。收率84. 9%。經HPLC檢測其純度為99. 7%。UV掃描結果顯示其在320 nm和218 nm有最大吸收。

3.2.3

F-B的合成

在50 mL反應瓶中，加入15 mL水和0.58 g的氫氧化鈉，攪拌溶清;加入2.5 g的F04B;升溫至55～60℃，保溫反應5h;反應畢，降溫至15～20℃;用20 mL乙酸乙酯萃取;水層用濃鹽酸調節體系的pH值至1～2，攪拌1h;過濾，濾餅用15 mL水洗;收集濾餅，于50～55℃減壓干燥至干;得類白色固體產物1. 82 g，收率79.1%，經HPLC，檢測其純度為97.5%。UV掃描結果顯示其在317 nm和217 nm有最大吸收。

LC- MS（ m/z）：317. 3[M+1]，358.3[M+42]

¹HNMR （400MHz， d6 - DMSO）δ：0.924 -0. 962[t，3H，J=7.6Hz]，1.295-1.310[d，3H，J=6.OHz]，1. 664 -1. 733 [m，2H]，2.643[s，3H]，4. 661-4. 706[q，1H，J=6Hz]，7.372 -7. 395 [d， 1H，J=9.2Hz]，8. 164-8. 192 [dd，1H，J=2.4Hz，8.8Hz]，8.246 -8. 251[d，lH，J=2.0Hz] ，13. 33[s，1H].

3.2.4

F04A的合成

在250 mL的反應瓶中依次加入5.00 g的F02，7.13 g碳酸鉀、3.54 g溴代異丁烷和75 mL N，N二甲基甲酰胺，攪拌均勻;升溫至75℃～80℃，保溫反應8h;反應畢，降溫至40℃;緩慢滴加125 mL水;加畢，繼續降溫至0℃，攪拌th;過濾，濾餅用30 mL水洗;收集濾餅，于50～55℃減壓干燥至干;得棕色固體產物4. 68 g。收率78. 3%。經HPLC檢測其純度為98. 9%。UV掃描結果顯示其在322 nm、254 nm和219 nm有最大吸收。

3.2.5 F-C的合成

在100 mL反應瓶中，加入30 mL水和1.04 g的氫氧化鈉，攪拌溶清;加入4.5 g的F04A;升溫至55～60℃，保溫反應5 h;反應畢，降溫至15～20℃;用30 mL乙酸乙酯萃取;水層用濃鹽酸調節體系的pH值至1～2，攪拌1h;過濾，濾餅用30 mL水洗;收集濾餅，于50～55℃減壓干燥至干;得類白色固體產物3.8 g。收率91. 8%。經HPLC檢測其純度為99. 6%。UV掃描結果顯示其在317 nm、254 nm和228 nm有最大吸收。

¹HNMR （400MHz，d6 - DMSO） δ：1. 014 -1. 030Ld，6H，J=6.4Hz]，2.098 -2.131 [ m， 1H]，2.654[s，3H] ，3. 987 -4. 002[d，2H，J=6.0Hz]，7.342 -7. 364[d，1H，J=8.8Hz]，8.184 -8. 218[m，2H] ，10. 404[s，1H]。與文獻[7]吻合。

LC- MS（m/z）：320. 3[M+1] ，361. 3[M+42].

3.2.6

F-D的合成

在100 mL的反應瓶中依次加入3.0g的F-C、1.0g鹽酸羥胺、1. 54 g的乙酸鈉和30 mL的水，攪拌均勻;升溫至100℃;保溫攪拌反應過夜（24 h）;降溫至40℃;過濾，濾餅用30 mL水洗;收集濾餅，于50～55℃減壓干燥至干;得白色固體產物2.2 g。收率70%。經HPLC檢測其純度為97. 2%。UV掃描結果顯示其在320 nm、263 nm和229 nm有最大吸收。

¹HNMR（ 400MHz， d6 - DMSO）δ：0.983 -1. 000[d，6H，J =6.8Hz]，2.049 -2. 082 [m， 1H]，2.643 [s，3H]，3.867 -3. 883[d，2H，J=6.4Hz]，7.154 -7.176[d，1H，J=8.8Hz]，7.902 -7.28[dd， 1H，J=2.0Hz，8. 8Hz]，8.248 -8.2.2Ld，1H，J=1.6Hz]，8.309[s，1H] ，11. 444[s，1H] ，13. 305[s，1H].

LC- MS（m/z）：335， 3[M+1]。

4結果與討論

非布司他中的雜質主要來源于合成工藝過程中各中間體雜質或試劑中的雜質衍生所致;另外，非布司他中的氰基在一定條件下存在水解的情況。故在非布司他的生產過程中，應加強對每步中間體和起始物料的質量控制，以確保獲得較高純度的非布司他。

5結論

為研究非布司他主要工藝雜質的產牛原因及結構，對非布司他的合成路線進行了分析，并用化學合成的方法制備得到在合成過程中可能產生的主要雜質：2-（3-氨基甲酰基-4-異丁氧基苯基）-4-甲基-5-噻唑羧酸、2（3-氰基-4-異丁氧基苯基）-4-甲基-5-噻唑羧酸、2-（3-甲酰基-4-異丁氧基苯基）-4-甲基-5-噻唑羧酸、2-[3-（羥基亞氨基）甲基-4-異丁氧基苯基]-4甲基-5-噻唑羧酸。其結構經¹HNMR和MS得到了確認。