張 磊,涂金榮,賀紹杰,蘇 旭,鄒西贏
(連云港潤眾制藥有限公司,江蘇 連云港 222069)
恩替卡韋(英文名為Entecavir),化學名稱為2-氨基-9-[(1S,3R,4S)-4-羥基-3-羥甲基-2-亞甲基環戊基]-1,9-二氫-6H-嘌呤-6-酮-水合物,適用于病毒復制活躍,血清丙氨酸氨基轉移酶(ALT)持續升高或肝臟組織學顯示有活動性病變的慢性成人乙型肝炎的治療。
慢性乙型肝炎是一類傳染性疾病,主要由乙型肝炎病毒感染導致,我國慢性乙型肝炎的發生率較高,在我國及世界其他國家都屬于比較嚴重的一類公共衛生問題。研究發現,慢性乙型肝炎是肝硬化、肝癌發生的危險因素[1]。但當前臨床仍未發現治療慢性乙型肝炎的特效方法,抗病毒治療能使慢性乙型肝炎患者肝組織纖維化進程得到延緩,目前恩替卡韋仍為重要的一線抗乙肝病毒藥物[2-5]。
恩替卡韋的合成路線較多[6],目前市場上有兩條主流商業化路線,一條是BMS原研路線[7],另一條路線是正大天晴藥業專利[8]。目前文獻報道恩替卡韋的前段中間體的合成較多[9-12],而在于芐基恩替卡韋脫芐步驟的報道較少。目前研究表明[13-18],得到的恩替卡韋中間體8制備恩替卡韋均采用三氯化硼脫芐基方式,其后續處理流程是反應完成后,從-80~-60 ℃升溫至室溫,后濃縮甲醇得到固體后,再行精制處理。在后處理過程中,因溫度較高,時間長,產生雜質也多[19],同時濃縮方式處理會導致過量的三氯化硼帶來酸霧問題,商業化生產時對設備損傷嚴重。故而如何避免反應后處理帶來的質量、操作、設備風險是工業化中存在的一個新的難題。
本文通過研究發現,在保持用三氯化硼脫除芐基反應條件不變的情況下,選擇合適的溶劑及調節溶劑比例,發現了一種新的析晶生成恩替卡韋鹽酸鹽的方式。該方法操作簡單,可以有效替代原工藝中濃縮,通過一次析晶就能將反應中的雜質有效去除,得到的恩替卡韋鹽酸鹽直接調節pH析晶即可得高質量的成品。應用此種方法,可以有效縮短生產周期,減少設備維護成本,減少雜質生成,提升產品質量,適合車間放大生產。
恩替卡韋N8(內控),連云港潤眾制藥有限公司;無水二氯甲烷(分析純),國藥集團化學試劑有限公司;三氯化硼二氯甲烷溶液(分析純),國藥集團化學試劑有限公司;無水甲醇(分析純),國藥集團化學試劑有限公司;分子篩,國藥集團化學試劑有限公司;純化水;Spectrum 100傅立葉變換紅外光譜儀;Agilent 1200高效液相色譜儀;Thermo LCQ Fleet離子阱質譜儀;
四口反應瓶中加入分子篩干燥的3500 mL無水二氯甲烷和100 g恩替卡韋N8,攪拌10 min。氮氣保護下,控溫度在-80~-60 ℃滴加1M三氯化硼二氯甲烷溶液2000 mL。滴畢,保持溫度反應30 min,滴畢,料液升溫至-40~-30 ℃,控制料液溫度反應6 h。
反應完畢后,降溫,控制料液溫度,緩慢滴加700 mL無水甲醇,滴畢,將料液升溫至-5~0 ℃,滴加500 mL無水二氯甲烷,滴畢,攪拌析晶過夜,抽濾,得濾餅117.5 g。濾餅溶于600 mL純化水中,緩慢滴加適量6 mol/L氫氧化鈉溶液,調節料液pH至7.6~7.8(pH計測量)。調節結束,控制料液溫度90~102 ℃溶清,析晶。抽濾,烘干樣品,得恩替卡韋成品60.8 g,收率94.1%。
文獻報道[13-18]使用三氯化硼脫除芐基后的后處理方式,主要是低溫滴加甲醇,與過量的三氯化硼形成硼酸三甲酯,硼酸三甲酯的沸點低于甲醇的沸點原理將其與主產品分開。但此種處理方式需后續加熱濃縮處理,強酸性條件下導致許多雜質的產生,不利于后續精制。如何在低溫下進行產品與雜質的分離,未見文獻報道。
將反應生成的恩替卡韋在反應體系里做成鹽酸鹽,二氯甲烷/甲醇體系中析晶,通過后續實驗數據證明,析出固體能對反應液雜質進行高效去除。

圖1 恩替卡韋中間體8制備恩替卡韋Fig.1 Structural formula of Entecavir intermediate N8 to prepare Entecavir

圖2 反應液和粗品HPLC圖譜對比Fig.2 Comparison of HPLC spectra of reaction solution and crude product
實驗對反應液和粗品做了HPLC圖譜分析如下:
(1)反應液圖譜對比粗品圖譜:經過初步對比,析出固體能有效去除反應液中大部分雜質,析出純度為99.3%以上;
(2)原工藝與現工藝粗品質量對比:經過初步比對,析出固體質量較原工藝有大幅提高,有關物質雜質從12個降至9個。

圖3 現工藝和原工藝粗品HPLC圖譜對比Fig.3 Comparison of HPLC chromatograms of crude products between the current process and the original process
為了確認新的析晶方法是否有效得到了恩替卡韋,我們采用溴化鉀壓片法對精制前后的恩替卡韋粗品進行紅外檢測。結果如圖4所示。

圖4 精制前后恩替卡韋粗品紅外圖譜對比Fig.4 Comparison of infrared spectra of crude entecavir before and after refining
從紅外圖譜發現,精制前后的恩替卡韋紅外吸收圖譜基本一致,二者在3398、1688、1398、1061附近處均有較強的吸收峰,這些吸收峰為恩替卡韋的特征峰。說明新的析晶方法沒有破壞恩替卡韋的化學結構。
1.6.1 恩替卡韋鹽酸鹽

圖5 恩替卡韋鹽酸鹽在正離子模式下的質譜圖Fig.5 Mass spectra of entecavir hydrochloride in positive ion mode
由圖5可見,恩替卡韋鹽酸鹽產生較強的準分子離子峰m/z 278[M+H]+,以及較弱的m/z 300[M+Na]+。
1.6.2 恩替卡韋
由圖6可見,恩替卡韋產生較強的準分子離子峰m/z 278[M+H]+,以及較弱的m/z 300[M+Na]+。

圖6 恩替卡韋在正離子模式下的質譜圖Fig.6 Mass spectra of entecavir in positive ion mode
按照該精制方法,我們進行了三組中試實驗,每次投料量均為0.3 kg。實驗結果見表1。可以看出,三組實驗測試結果基本一致。精制后的恩替卡韋有關物質維持在99.7%以上,精制收率約94%。

表1 中試實驗結果Table 1 The results of medium-test
在中試試驗的驗證后,我們將工藝應用于車間放大生產實驗。按照以上工藝參數,進行兩個平行批次試生產驗證。結果見表2。可以看出,新工藝穩定性強,精制收率約94%以上,跟中試結果基本一致。

表2 車間放大生產結果Table 2 Scale-up production results in workshop
本文提出了一種新的恩替卡韋N8制備恩替卡韋的方法。該法操作簡單,能夠有效去除反應中生產的雜質,收率較高,成本低,有望得到更為廣泛地應用。