蔡澤宇,胡 偉,孟憲華,王正雄
湖北省宏源藥業科技股份有限公司武漢研發中心,湖北 武漢 430206
鹽酸阿那格雷由美國羅伯茨公司研發,1997年首次在美國上市,商品名Agrylin?,中文名安歸寧?,是美國食品與藥品監督管理局(FDA)批準的唯一一個針對原發性血小板增多癥的藥物[1-2],在美國和歐盟均作為孤兒藥申報[3],目前在中國暫未上市。阿那格雷三氯衍生物(結構式見圖1)是鹽酸阿那格雷美國藥典標準和歐洲藥典標準中的主要雜質之一,其化學名為 6,7,8-三氯-1,5-二氫咪唑[2,1-b]喹唑啉-2(3H)-酮。

圖1 阿那格雷三氯衍生物的結構式Fig.1 Structure of anagrelide trichloro derivative
阿那格雷三氯衍生物的制備方法國內鮮有文獻報道,為研究此化合物的具體合成過程,在參考鹽酸阿那格雷的合成[4-5]及其類似物的合成方法[6-7]基礎上,研究出合成阿那格雷三氯衍生物的方法(圖2)。三氯衍生物作為鹽酸阿那格雷重要的雜質,對其進行深入研究于鹽酸阿那格雷的開發具有重大的意義,可為鹽酸阿那格雷質量研究提供雜質對照品,保障該藥品品質。
阿那格雷三氯衍生物的合成是以3,4,5-三氯苯胺為起始原料,與水合氯醛、鹽酸羥胺在無水硫酸鈉、濃鹽酸作用下縮合成N-(肟基乙酰)-3,4,5-三氯苯胺,再在濃硫酸作用下環合得到4,5,6-三氯靛紅[8-10];4,5,6-三氯靛紅在氫氧化鈉水溶液、過氧化氫作用下開環氧化成6-氨基-2,3,4-三氯苯甲酸[10-11],其在氫化鋁鋰作用下還原成6-氨基-2,3,4-三氯芐醇[12-14];6-氨基-2,3,4-三氯芐醇在氯化亞砜作用下進行氯化反應,所得氯代產物再和甘氨酸甲酯鹽酸鹽縮合成 N-(6-氨基-2,3,4-三氯苯甲基)甘氨酸甲酯[15];最后與氯甲脒鹽酸鹽在N,N-二異丙基乙胺作用下得到目標產物[16]。總收率為14.5%(以3,4,5-三氯苯胺計)。
Bruker AV 400型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑,TMS為內標);AgilengtTechnologis 6200系列質譜儀;WRS-3型熔點儀(上海儀電)。
所用試劑均為分析純或化學純,均為阿拉丁公司或國藥化學試劑有限公司生產。
1.2.1 N-(肟基乙酰)-3,4,5-三氯苯胺的合成將3,4,5-三氯苯胺(5.00 g,21 mmol)、水合氯醛(4.50 g,27 mmol)、無水硫酸鈉(6.50 g,46 mmol)、鹽酸羥胺(5.50 g,79 mmol)、濃鹽酸(2 mL)和水(150 mL)依次投入到500 mL三口瓶中,攪拌升溫至內溫為70~80℃,保溫反應2~3 h。反應結束后,反應液降溫至0℃,過濾,適量水洗滌濾餅,60℃鼓風干燥濾餅,得到灰色固體N-(肟基乙酰)-3,4,5-三氯苯胺(4.70 g,收率 83.5%)。LC/MS(m/s)[ES-API]:266.9[M+1]+,269.0[M+3]+,271.0[M+5]+;1H NMR(400MHz,DMSO)δ:7.63(s,1H),8.02(s,2H),10.60(s,1H),12.39(s,1H)。
1.2.2 4,5,6-三氯靛紅的合成 向100 mL三口瓶中加入濃硫酸(18 mL),攪拌加熱至反應液溫度為70~80℃,在攪拌情況下分批次向其中加入N-(肟基乙酰)-3,4,5-三氯苯胺(4.70 g,17.67 mmol),加畢,保持內溫70~80℃反應1~2 h。反應結束后,反應液降溫至室溫,然后將反應液緩慢倒入至2 L攪拌的冰水混合液中,倒完后繼續攪拌30 min,過濾,水洗濾餅,濾餅60℃鼓風干燥,得到紅褐色固體 4,5,6-三氯靛紅(4.20 g,收率 95.5%)。LC/MS(m/s)[ES-API]:250.0[M+1]+,251.8[M+3]+,254.0[M+5]+。

圖2 阿那格雷三氯衍生物的合成工藝Fig.2 Synthesis process of anagrelide trichloro derivative
1.2.3 6-氨基-2,3,4-三氯苯甲酸的合成 將 4,5,6-三氯靛紅(4.20 g,16.88 mmol)溶解于 6 mol/L氫氧化鈉水溶液(25.3 mL,151.92 mmol)中,并將此混合液加熱至內溫50℃左右,保溫情況下,向其中加入體積分數30%過氧化氫(4.28 g,33.76 mmol),保溫反應1 h。反應結束后降溫至室溫,并用濃鹽酸調節至中性,過濾,水洗濾餅,濾餅60℃鼓風干燥,得到黃棕色固體 6-氨基-2,3,4-三氯苯甲酸(2.60 g,收 率 64.4%)。LC/MS(m/s)[ES-API]:222.0[M+1-H2O]+,223.9[M+3-H2O]+,226.0[M+5-H2O]+,240.0[M+1]+,242.0[M+3]+,244.0[M+5]+;1H NMR(400 MHz,DMSO+D2O)δ:6.93(s,1H)。
1.2.4 6-氨基-2,3,4-三氯芐醇的合成 氮氣保護,在0 ℃下,向氫化鋰鋁(1.19 g,31.39 mmol)的四氫呋喃(40 mL)溶液中滴加 6-氨基-2,3,4-三氯苯甲酸(2.50 g,10.46 mmol)的四氫呋喃(80 mL)溶液,滴加完畢后25℃反應2~3 h。反應完后,向反應液中滴加水(1.2 mL)和質量分數5%氫氧化鈉水溶液(1.2 mL),過濾,乙酸乙酯洗滌濾餅,濾液用水和飽和食鹽水各洗滌1次,無水硫酸鎂干燥有機相,過濾,濾液減壓濃縮至干,得到淺黃色固體 6-氨基-2,3,4-三氯芐醇(1.50 g,收率 63.7%)。LC/MS(m/s):207.9[M+1-H2O]+,209.9[M+3-H2O]+,211.9[M+5-H2O]+。
1.2.5 N-(6-氨基-2,3,4-三氯苯甲基)甘氨酸甲酯的合成 向單口瓶中加入6-氨基-2,3,4-三氯芐醇(1.50 g,6.67 mmol)和苯(35 mL),攪拌溶液,并緩慢向其中加入氯化亞砜(1.90 g,15.97 mmol),加熱至40~50℃并反應3~5 h,減壓濃縮反應液;所得濃縮液用苯(70 mL)溶解,并將其滴入至甘氨酸甲酯鹽 酸 鹽(2.25 g、25 mmol)、三 乙 胺(2.70 g、26.7 mmol)和苯(20 mL)的混合溶液中,回流反應1~2 h,降溫至10℃,過濾,苯洗滌濾餅,濾液用水洗滌2次,有機相用無水硫酸鎂干燥,過濾,濾液減壓濃縮至干,得到淺黃色固體N-(6-氨基-2,3,4-三氯苯甲基)甘氨酸甲酯(1.20 g,收率60.7%)。LC/MS(m/s)[ES-API]:297.0[M+1]+,299.0[M+3]+,301.0[M+5]+。
1.2.6 阿那格雷三氯衍生物的合成 將N-(6-氨基-2,3,4-三氯苯甲基)甘氨酸甲酯(1.20 g,4.05 mmol)和乙腈(30 mL)加入至反應瓶中,攪拌溶解,再加入氯甲脒鹽酸鹽(0.70 g,6.08 mmol),加熱至40℃,加入乙酸(1.3 mL),升溫至回流并反應5 h;反應完后,降溫至55℃,滴加N,N-二異丙基乙胺(2.5 mL,14.32 mmol),滴加完畢后升溫至回流并反應75 min;反應完畢后降溫至50℃,加入水(9 mL),保溫反應1 h,過濾,用水和乙醇洗滌濾餅,濾餅40℃鼓風干燥得到類白色固體阿那格雷三氯衍生物(0.81 g,收率73.0%)。mp:>340℃;LC/MS(m/s)[ES-API]:290.0[M+1]+,292.0[M+3]+,294.0[M+5]+;1H NMR(400 MHz,DMSO)δ:4.14(s,2H),4.63(s,2H),7.33(s,1H)。
4,5,6 -三氯靛紅的合成符合桑德邁爾靛紅合成的反應機理,其主要關注點在于N-(肟基乙酰)-3,4,5-三氯苯胺與4,5,6-三氯靛紅的合成過程中溫度的控制,溫度過低會導致反應收率很低,而溫度過高則會使產物出現碳化現象,實驗研究發現,該步驟需要控制反應溫度在70~80℃較為合理,4,5,6-三氯靛紅收率為 79.7%(以 3,4,5-三氯苯胺計)。4,5,6-三氯靛紅氧化開環得到6-氨基-2,3,4-三氯苯甲酸的過程中,氫氧化鈉水溶液的摩爾濃度需控制在6 mol/L和反應溫度為50℃,氫氧化鈉水溶液的濃度過低或溫度太低則導致反應產物6-氨基-2,3,4-三氯苯甲酸純度不夠,且收率也較低;向4,5,6-三氯靛紅的氫氧化鈉溶液中滴加過氧化氫時需要控制內溫在50℃左右以及反應結束后需要調節pH值至中性,因為溫度過低或pH值不合適,收率都偏低。阿那格雷三氯衍生物的合成參考了氯甲脒鹽酸鹽作為環合劑合成阿那格雷的方法,其優點在于避免使用劇毒物溴化氰,有利于操作安全和人員防護。
本研究提出阿那格雷三氯衍生物的合成方法具有步驟少,收率高特點(總收率14.5%,以3,4,5-三氯苯胺計),且合成工藝與鹽酸阿那格雷的制備相似性較大,適用于在研究鹽酸阿那格雷的同時制備阿那格雷三氯衍生物,用于其質量研究,具有良好的應用前景。