5-異喹啉磺酸酯的合成及降解研究

王智軍，趙立偉，李晨光，王帥軍，李賀峰

(山東威高藥業(yè)股份有限公司，山東 威海 264210)

鹽酸法舒地爾的合成工藝雖有報道，但合成路線與原研專利類似[3-5]，以5-異喹啉磺酸為起始物料，與二氯亞砜反應(yīng)形成活潑的5-異喹啉磺酰氯鹽酸鹽后，再與高哌嗪反應(yīng)生成法舒地爾，經(jīng)過成鹽、精制后得鹽酸法舒地爾產(chǎn)品。石靖等對鹽酸法舒地爾的各種工藝雜質(zhì)及降解雜質(zhì)進(jìn)行了分析，并提出了控制策略[6]。

目前基因毒性雜質(zhì)越來越受到人們的重視，基因毒性物質(zhì)是指能直接或間接損害DNA、引起基因突變或致癌的一類物質(zhì)，并且人用藥品注冊技術(shù)要求國際協(xié)調(diào)會議ICH出版了關(guān)于基因毒性物質(zhì)的指南ICH M7，以指導(dǎo)此類物質(zhì)的研究和限度要求[7]。基因毒性物質(zhì)大部分是從化學(xué)試劑和化學(xué)反應(yīng)作用而來，通過分析鹽酸法舒地爾的合成路線，可以發(fā)現(xiàn)5-異喹啉磺酸及5-異喹啉磺酰氯均可以和醇類反應(yīng)，大部分合成工藝都用到了甲醇，從而容易生成含磺酸酯這個基因毒性官能團(tuán)的雜質(zhì)5-異喹啉磺酸甲酯[8]。有文獻(xiàn)報道了5-異喹啉磺酸甲酯的檢測方法，但未報道其合成方法[9]。

在以5-異喹啉磺酸1為原料，和二氯亞砜反應(yīng)轉(zhuǎn)化為磺酰氯2，再和甲醇反應(yīng)生成5-異喹啉磺酸甲酯3時這一常規(guī)反應(yīng)時，在反應(yīng)過程中發(fā)現(xiàn)此目標(biāo)化合物極不穩(wěn)定，室溫下短期就分解為極性更大的物質(zhì)，這個物質(zhì)并不是5-異喹啉磺酸，將降解產(chǎn)物提純后進(jìn)行結(jié)構(gòu)確證，發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)為2-甲基異喹啉-2-鎓-5-磺酸鹽4。進(jìn)一步的實驗發(fā)現(xiàn)，乙醇、丙醇等醇類也有類似的現(xiàn)象，酯類化合物降解為2-烷基異喹啉-2-鎓-5-磺酸鹽，這類物質(zhì)目前尚無任何文獻(xiàn)報道，本文首次研究了這類化合物的合成，可為研究鹽酸法舒地爾的雜質(zhì)譜和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)作為雜質(zhì)對照品。

圖1 5-異喹啉磺酸甲酯的合成及降解產(chǎn)物4

1 實驗部分

5-異喹啉磺酰氯鹽酸鹽(2)

于500mL三口瓶中加入5-異喹啉磺酸20.01g(0.010mol)、二氯亞砜100mL(1.38mol)和3滴DMF，磁力攪拌，氮氣保護(hù)。回流反應(yīng)4h，降至室溫后減壓濃縮至無液體流出，加入50mL二氯甲烷攪拌均勻10min后抽濾，用3×20mL二氯甲烷洗滌濾餅，減壓干燥后得白色固體21.15g，收率97.17%。

2-甲基異喹啉-2-鎓-5-磺酸鹽(4a)

于500mL三口瓶中加入甲醇4.23g(0.13mol)，三乙胺16.70g(0.17 mol)和150mL二氯甲烷，在氮氣保護(hù)下轉(zhuǎn)移至冷肼中，控制溫度在-20～-10℃，分多次加入5-異喹啉磺酰氯鹽酸鹽17.43g(0.066mol)，在這個溫度下反應(yīng)4h后加入300mL正己烷，室溫攪拌10min后抽濾，收集濾液，將濾液減壓濃縮至無液體流出后加入100mL水，磁力攪拌10min后抽濾，得白色固體7.35g。將此白色固體用甲醇溶解后，進(jìn)行柱層析提純，洗脫劑為二氯甲烷：甲醇=10∶1過柱，得4a3.53g，收率23.84%，純度98.94%[HPLC歸一化法，C18色譜柱(4.6mm×250 mm，5μm)；流動相甲醇：1.0%三乙胺水溶液(用磷酸調(diào)pH至7.0)(50∶50)，檢測波長275nm，柱溫30℃]。ESI-MS(m/z)：224.0[M+H]+；1H-NMR(600 MHz, D2O-d2)δ:9.56(s,1H)，8.72(d,J= 6.6Hz,1H)，8.43(d,J=7.2Hz,1H)，8.39(d,J=6.6Hz,1H)，8.29(d,J=7.8Hz,1H)，7.83(t,J=7.8Hz,1H)，4.37(s, 3H)；13C-NMR(600 MHz, D2O-d2)δ:150.48,138.33,136.14, 135.37,133.54, 132.91,130.37,128.23,123.53,47.90。

2-乙基異喹啉-2-鎓-5-磺酸鹽(4b)

于500mL三口瓶中加入乙醇6.08g(0.13mol)，三乙胺16.63g(0.17 mol)和150mL二氯甲烷，在氮氣保護(hù)下轉(zhuǎn)移至冷肼中，控制溫度在-20～-10℃，分多次加入5-異喹啉磺酰氯鹽酸鹽17.90g(0.066mol)，在這個溫度下反應(yīng)4h后加入300mL正己烷，室溫攪拌10min后抽濾，收集濾液，將濾液減壓濃縮至無液體流出后加入100mL水，磁力攪拌10min后抽濾，得白色固體7.50g。將此白色固體用甲醇溶解后，進(jìn)行柱層析提純，洗脫劑為二氯甲烷：甲醇=10∶1過柱，得4b2.85g，收率18.12%。ESI-MS(m/z)：238.1[M+H]+；1H-NMR(600 MHz,DMSO-d6) δ：10.10(s,1H),9.13(d, J=6.6Hz,1H),8.85(dd,J1=1.8Hz,J2=7.2Hz,1H),8.50(dd,J1=1.2Hz,J2=7.2Hz,1H),8.43(d,J=8.4Hz,H),8.00(t,J=7.8Hz,1H),3.10～3.05(m,3H),1.64(t, J=7.2Hz, 2H )。

2-丙基異喹啉-2-鎓-5-磺酸鹽(4c)

于500mL三口瓶中加入丙醇7.93g(0.13mol)，三乙胺16.75g(0.17 mol)和150ml二氯甲烷，在氮氣保護(hù)下轉(zhuǎn)移至冷肼中，控制溫度在-20～-10℃，分多次加入5-異喹啉磺酰氯鹽酸鹽17.23g(0.066mol)，在這個溫度下反應(yīng)4h后加入300mL正己烷，室溫攪拌10min后抽濾，收集濾液，將濾液減壓濃縮至無液體流出后加入100mL水，磁力攪拌10min后抽濾，得白色固體7.35g。將此白色固體用甲醇溶解后，進(jìn)行柱層析提純，洗脫劑為二氯甲烷：甲醇=10∶1過柱，得4c1.66g，收率9.97%。ESI-MS(m/z)：252.1[M+H]+；1H-NMR(600 MHz, DMSO-d6) δ：10.56(s, 1H)，9.15(d, J=6.8Hz,1H),8.84(d,J=7.0Hz,1H),8.50(d,J=7.2Hz,1H),8.42(d,J=8.2Hz,1H),8.01(t,J=7.6Hz, 1H),4.65～4.60(m,2H),2.08～2.04(m, 2H),0.94～0.90(m,3H )。

2 結(jié)果與討論

鹽酸法舒地爾的基因毒性雜質(zhì)是原料藥和制劑中必須考慮的部分，經(jīng)過分析合成路線和工藝，對此合成了潛在的基因毒性雜質(zhì)5-異喹啉磺酸甲酯，但發(fā)現(xiàn)極不穩(wěn)定，室溫下降解為2-甲基異喹啉-2-鎓-5-磺酸鹽，同時乙酯、丙酯也有類似的現(xiàn)象。因此這對今后鹽酸法舒地爾及注射液的質(zhì)量研究工作具有重要的參考價值。