磷酸奧司他韋起始物料雜質OTg-R1的合成研究

鄧宇 張榮

摘 要 目的：合成磷酸奧司他韋起始物料的雜質OTg-R1。方法：以（-）-莽草酸為起始原料，經酯化反應，戊酮保護、甲烷磺酰保護，在硼烷二甲基硫醚的作用下得到混合物（OSTW-05：OTg-R1=4∶1），再經過KHCO3作用，得到可以經柱層析分離的混合物。經分離得到 （3R， 4R， 5R）-4-（1-乙基丙氧基）-3-羥基5-[（甲基磺酰）氧]-1-環己烯-1-羧酸乙酯。結果：該目標物經質譜（MS），核磁共振氫譜（1H NMR），核磁共振碳譜（13C NMR）確證其化學結構。結論：合成的雜質可作為磷酸奧司他韋起始物料質量控制對照品；本工藝操作可行，原料易得。

關鍵詞 磷酸奧司他韋 雜質 合成 抗流感

中圖分類號：O624.5 文獻標志碼：A 文章編號：1006-1533（2021）15-0072-03

Synthesis of an impurity OTg-R1 in starting material of oseltamivir phosphate

DENG Yu， ZHANG Rong

（Central Research Institute of Shanghai Pharmaceutical Group Co.， Ltd.， Shanghai 201203， China）

ABSTRACT Objective： To synthesize an impurity OTg-R1 in a starting material of oseltamivir phosphate. Methods： Using （-） -shikimic acid as a starting material， a mixture （ OSTW-05：OTg-R1= 4： 1） was synthesized via esterification and protection by pentanone and methane sulfonyl， from which impurity OTg-R1could be obtained by column chromatography after KHCO3 under the action of borane dimethyl sulfide. Results： The chemical structure of the OTg-R1 was confirmed by MS， 1H NMR and 13C NMR. Conclusion： The synthesized impurity can be used as a reference material for the quality control of oseltamivir phosphate initiation material. This process is feasible and the raw materials are easily available.

KEY WORDS oseltamivir phosphate； impurity； synthesis； anti-influenza

磷酸奧司他韋其化學名稱為（3R， 4R， 5S）-4-乙酰氨基-5-氨基-3-（1-乙基丙氧基）-1-環己烯羧酸乙酯磷酸鹽，被認為是目前最有效、特異性最高的流感治療藥物，可大大減少并發癥（主要是氣管與支氣管炎、肺炎、咽炎等）的發生和抗生素的使用，因而是目前治療流感的最常用藥物之一，也是公認的抗禽流感、甲型病毒最有效的藥物之一，于1999年被美國批準上市，中國于2004年7月上市[1]。

由于近幾年禽流感在世界各國的普遍出現，加之近年A型H1N1流感的爆發，作為對禽流感和A型H1N1流感唯一口服有效的磷酸奧司他韋引起了有機合成化學家的廣泛注意，一些有影響的實驗室也都參加到對其合成工作中來，迄今已陸續報道了20余條合成路線[2-5]。

磷酸奧司他韋的質量關乎公眾生命健康，其起始物料的質量控制在原料藥注冊技術要求中一直有著舉足輕重的地位。ICH-Q11將原料藥的起始物料定義為一種原料、中間體或原料藥，或以主要結構單元的形式被結合進原料藥結構中。起始物料中的有機雜質通常與活性成分具有類似的化學結構，其來源和去向的分析，以及準確和有效的控制，是化學仿制藥藥學研究的關鍵點之一。

目前國內外的磷酸奧司仿制藥他韋主要以起始物料OSTW-06通過反應來制備的，從OSTW-06到成品僅需一步完成精制[6-7]。國內外市售的OSTW-06均未對其特定雜質進行研究。OTg-R1[8-10]是目前市售的OSTW-06中含有的主要雜質，大部分生產批次中該雜質含量≥0.5%。經研究，該雜質在磷酸奧司他韋的制備工藝中會參與反應，最終在成品中得到雜質1[（3R， 4R， 5S）-5-乙酰氨基-3-氨基-4（1-乙丙氧基）-1-環己烯-1-羧酸乙酯]（圖1）。雜質1與磷酸奧司他韋結構類似，是戊叉基、乙酰胺基與氨基互換了位置，屬同分異構體，在中國藥典的HPLC分析方法中無法與主峰達到基線分離。因此，在OSTW-06中將OTg-R1的標準制定在≤0.1%是很有意義的；另外須制備足量高純度的OTg-R1供研發和質量控制，而檢索相關文獻并未找到其制備方法，迫切需要找到一條合適的合成路線用于制備該雜質。

1 儀器與試劑

Avance Ⅲ 400 MHz核磁共振波譜儀[TMS（四甲基硅烷）內標，瑞士Bruker BioSpin公司]；Agilent 5975C質譜儀（美國安捷倫公司）；Waters 2695型高效液相色譜儀（美國Waters公司）。檢測用試劑均為分析純，直接使用。

（-）-莽草酸（HPLC>98%，北京百靈威科技有限公司）；3-戊酮（GC≥98%，上海麥克林生化科技有限公司）；對甲苯磺酸（HPLC>99%，上海泰坦科技股份有限公司）；甲烷磺酰氯（HPLC>99%，國藥化學試劑有限公司）；三氟甲磺酸三甲基硅酯（HPLC>98%，上海邁瑞爾化學技術有限公司）；三氟化硼二甲基硫醚絡合物的四氫呋喃溶液[法埃莎（中國）化學有限公司]；其余化學試劑為市售色譜純、分析純或工業純。所有反應溶劑均經無水處理后重蒸備用。

2 合成方法

首先對（-）-莽草酸羧基乙酯化，以縮戊酮保護莽草酸的鄰位順式二羥基，甲磺?；ＷoC-5位羥基得到化合物OSTW-04，經由三氟甲磺酸三甲基硅酯/三氟化硼二甲基硫醚絡合物作用下，得到OSTW-05和OTg-R1的混合物，經環合，得到OSTW-06和OTg-R1的混合物，經柱層析分離得到目標化合物OTg-R1（圖2）。

2.1 OSTW-02的制備

將（-）-莽草酸（25.0 g，0.143 mol）加入到無水乙醇（100.0 mL）中，攪拌下懸浮。保溫至20～25 ℃，滴加二氯亞砜（8.5 g，0.071 mol），滴畢，攪拌下升溫至80～85 ℃，反應3.5～4 h。降至室溫，減壓濃縮至干，得黃色油狀物30.0 g，收率103.4%（含有未濃縮完全的乙醇），可不經純化直接投料至下一步。

1H NMR（400 MHz，DMSO-d6）：1.21～1.24（3H，m），2.03～2.08（1H，dd）， 2.41～2.51（1H，m），3.56～3.60（m，1H），3.84～3.88（m，H），4.10～4.15（m，2H），4.23（m，1H），4.60～4.61（m，1H），4.80～4.82（m，1H），4.83（s，1H），6.62（s，1H）。

2.2 OSTW-03的制備

250 mL三頸燒瓶中加入OSTW-02（30.0 g，148.36 mmol）溶于3-戊酮40.0 mL中，攪拌下加入對甲苯磺酸（1.1 g，7.33 mmol），攪拌下升溫至40～45 ℃，攪拌4 h，將3-戊酮減壓蒸除，降至室溫，得到油狀物32.5 g，收率81.0%。加入30 g三乙胺，靜置保存。

1H NMR（400 MHz，CDCl3）：0.89～0.96（m，6H），1.30～1.34（m，3H），1.61～1.67（m，4H），2.23～2.3（m，1H），2.77～2.83（dd，1H），3.91～3.96（m，1H），4.11～4.15（d，1H），4.21～4.27（d，2H），4.77～4.79（m，1H），6.95（s，1H）。

2.3 OSTW-04的制備

250 mL三頸燒瓶中加入OSTW-03與三乙胺的混合物62.5 g，攪拌下加入二氯甲烷120 mL使澄清；于0～5 ℃滴入甲烷磺酰氯（17.9 g，156.29 mmol），滴畢，繼續保溫攪拌1 h；依次用10%檸檬酸水、7%碳酸氫鈉水溶液、水各200.0 mL洗一次；無水硫酸鈉干燥，減壓濃縮至干，得OSTW-04油狀物 38.0 g，收率91%。

1H NMR（400 MHz，CDCl3）：0.89～0.94（m，6H），1.30～1.34（m，3H），1.66～1.72（m，4H），2.50～2.55（m，1H），2.95～3.01（dd，1H），3.12（s，3H），4.22～4.27（m，2H），4.31～4.34（m，1H），4.80～4.84（m，2H），6.96（s，1H）。

2.4 OTg-R1的制備

向250 mL三頸燒瓶中加入OSTW-04（15.9 g，45.64 mmol），無水二氯甲烷150 mL，干冰丙酮浴降溫至-30～-35 ℃，加入三氟甲磺酸三甲基硅酯（13.19 g，59.33 mmol），滴入2 mol/L的三氟化硼二甲基硫醚絡合物的四氫呋喃溶液25.1 mL，滴畢，于-30～-35℃攪拌4 h；用冰水100 mL猝滅，分液；水相用二氯甲烷50 mL提取一次，合并有機相；7%碳酸氫鈉50 mL洗一次；有機相減壓濃縮，得黃色油狀物18 g，為包含OSTW-05和OTg-R1的混合物。LC-MS顯示，OSTW- 05和OTg-R1比值為4∶1。

向250 mL三頸燒瓶中加入上述混合物18 g、乙醇120 mL、7%碳酸氫鈉50 mL，于60～65 ℃保溫攪拌2 h；減壓蒸餾除乙醇，水相依次用乙酸乙酯50 mL提取4次，合并有機相；有機相減壓濃縮，得黃色油狀物12 g，為包含OSTW-06和OTg-R1的混合物；柱色譜分離，用乙酸乙酯和正庚烷梯度洗脫，得無色油狀物OTg-R1共1.5 g，總收率9.4%，HPLC純度96.15%。

1H NMR（400 MHz，CDCl3）：0.908～0.961（6H，m），1.310～1.345（3H，m），1.564～1.625（4H，m），2.624～2.644（2Η，m），2.910～2.922（1H，dd），3.069（3H，s），3.412～3.441（1H，m），3.841～3.869（1H，m），4.216～4.269（2H，m），4.478～4.487（1H，m），5.043～5.071（1H，m），6.879～6.883（1H，d）。

13C NMR（400 MHz，CDCl3）：9.46，14.18，25.91，28.58，38.65，61.07，64.69，73.75，75.57，82.82，128.29，137.33，165.82。

3 結果與討論

本研究以（-）-莽草酸為起始物料的合成路線[4]，原料和試劑均為價格便宜且易得的化工品。文獻[6-7]報道，在制備OSTW-05的過程中，使用三乙基硅烷/四氯化鈦在-30～-35 ℃條件下反應，OSTW-05和OTg-R1比值為32∶1，即所需的OTg-R1僅占3.1%。而我們使用硼烷二甲基硫醚/三氟甲磺酸三甲硅酯在-30～-35℃條件下反應，OTg-R1的含量大大提高，OSTW-05和OTg-R1比值為4∶1，即OTg-R1的含量為20%，其得率大大提高，可提供克級的OTg-R1，為制定磷酸奧司他韋的起始物料的質量標準提供依據。

本合成路線在脫縮酮這一步的收率僅25%，尚有不足。未來可嘗試其他不對稱脫縮酮的方法，以提高該雜質的收率。

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