阿立哌唑的雜質(zhì)合成及結(jié)構(gòu)鑒定

李小蕾，劉 劍

(廣州銳易科技有限公司，廣東 廣州 570000)

阿立哌唑(Aripiprazole，化學(xué)名為7-[4-[4-(2，3-二氯苯基)-1-哌嗪基]丁氧基]-3，4-二氫喹諾酮，見圖1)[1]，為高度脂溶性的喹諾啉酮類衍生物，是一種多巴胺部分激動(dòng)劑的非典型抗精神病藥，主要用于治療精神分裂癥和雙相性精神障礙，對(duì)精神分裂癥的陽性和陰性癥狀均有明顯療效，也能改善伴發(fā)的情感癥狀，降低精神分裂癥的復(fù)發(fā)率，對(duì)DA能神經(jīng)系統(tǒng)具有雙向調(diào)節(jié)作用，是DA遞質(zhì)的穩(wěn)定劑。阿立哌唑由日本大塚制藥(Otsuka)公司開發(fā)，于2002年首次被美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市用于臨床[2]，其商品名為Abilify。在阿立哌唑的生產(chǎn)過程中會(huì)有一些副產(chǎn)物生成，目前各國(guó)藥典已對(duì)阿立哌唑的不同雜質(zhì)進(jìn)行限定，其中中國(guó)藥典規(guī)定了7-[4-[4-(2，3-二氯苯基)-1-氧代哌嗪基]丁氧基]-3，4-二氫喹諾酮(雜質(zhì)Ⅰ)和7-[4-[4-(2，3-二氯苯基)-1-哌嗪基]丁氧基]喹諾酮(雜質(zhì)Ⅱ)的限度，供試品溶液色譜圖中如有雜質(zhì)峰，雜質(zhì)I峰面積不得大于對(duì)照溶液主峰面積的0.2倍(0.1%)，雜質(zhì)Ⅱ以校正后的峰面積計(jì)(乘以校正因子1.2)，不得大于對(duì)照溶液主峰面積的0.2倍(0.1%)，其他單個(gè)雜質(zhì)峰面積不得大于對(duì)照溶液主峰面積的0.2倍(0.1%)，各雜質(zhì)峰面積的和(其中雜質(zhì)Ⅱ以校正后的峰面積計(jì)算)不得大于對(duì)照溶液主峰面積(0.5%)[3]。歐洲藥典規(guī)定了7-羥基-3，4-二氫喹諾酮(雜質(zhì)A)、1-(2，3-二氯苯基)哌嗪(雜質(zhì)B)、7-[4-[4-(2-氯苯基)-1-哌嗪基]丁氧基]-3，4-二氫喹諾酮(雜質(zhì)C)、7-[4-[4-(3-氯苯基)-1-哌嗪基]丁氧基]-3，4-二氫喹諾酮(雜質(zhì)D)、雜質(zhì)Ⅰ(雜質(zhì)E)、雜質(zhì)Ⅱ(雜質(zhì)F)、7，7′-[(((乙烷-1，1-二基雙(2，3-二氯-4，1-亞苯基))二(哌嗪-4，1-二基))雙(丁烷-4，1-二基))雙(氧基))雙(3，4-二氫喹啉-2(1H)-酮)(雜質(zhì)G)的限度，每一個(gè)雜質(zhì)的含量不得超過0.10%，所有雜質(zhì)的含量不得超過0.20%[4]。雜質(zhì)在藥學(xué)中是指藥物中存在的無治療作用或者影響藥物的穩(wěn)定性、療效，甚至對(duì)人體的健康有害的物質(zhì)，在臨床應(yīng)用上，藥品中雜質(zhì)的含量及研究是至關(guān)重要的。在藥物的研究、生產(chǎn)、貯存和臨床應(yīng)用等方面，必須保持藥物的純度，降低藥物的雜質(zhì)，這樣才能保證藥物的有效性和安全性。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于藥品雜質(zhì)研究方法基本上是與雜質(zhì)對(duì)照品進(jìn)行比對(duì)驗(yàn)證，因此，為了阿立哌唑的質(zhì)量控制以及臨床用藥安全，對(duì)其藥典規(guī)定雜質(zhì)的合成及結(jié)構(gòu)鑒定進(jìn)行研究具有重大意義。

圖1 阿立哌唑Fig.1 Aripiprazole

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)于阿立哌唑的雜質(zhì)研究報(bào)道較多的是色譜含量檢測(cè)方法[5-6]、分離制備[7]、結(jié)構(gòu)分析[8]等等，陳亮等[5]建立了測(cè)定阿立哌唑有關(guān)物質(zhì)的反相高效液相色譜(RP-HPLC)法，可用于阿立哌唑及其制劑的有關(guān)物質(zhì)檢測(cè)以及含量測(cè)定。查建蓬等[6]以甲醇-1.5%三乙胺(用醋酸調(diào)節(jié)pH 5.6)(80∶20)為流動(dòng)相，成功分離阿立哌唑與中間體Ⅰ、中間體Ⅱ及其降解產(chǎn)物。王先恒等[7]通過對(duì)阿立哌唑原料藥制備中的母液進(jìn)行分離純化，得到雜質(zhì)7，7′-(丁二氧基)-二-3，4-二氫喹啉-2(1H)-酮，并通過合成方法以較高收率得到該化合物，該雜質(zhì)通過1H NMR、13C NMR，MS以及EA確證其二聚體結(jié)構(gòu)。鄭金琪等[8]采用液相色譜-四級(jí)桿飛行時(shí)間質(zhì)譜(HPLC-QTOF-MS)聯(lián)用技術(shù)對(duì)阿立哌唑原料藥在進(jìn)行氧化破壞時(shí)產(chǎn)生的雜質(zhì)進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定，推斷該未知雜質(zhì)為4-[4-(2，3-二氯苯基)-1-哌嗪基]-1-丁醇。對(duì)于中國(guó)藥典及歐洲藥典所規(guī)定的雜質(zhì)，目前合成研究及相關(guān)的結(jié)構(gòu)鑒定報(bào)道較少。對(duì)比中國(guó)藥典及歐洲藥典中阿立哌唑雜質(zhì)來看，歐洲藥典中的雜質(zhì)G(圖2)化學(xué)結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜，為阿立哌唑的二聚體衍生物，合成難度大，是所有藥典規(guī)定雜質(zhì)中售價(jià)是最高的。本文重點(diǎn)研究阿立哌唑歐洲藥典雜質(zhì)G，解決市場(chǎng)上售價(jià)高、供應(yīng)少等問題，以1，1-雙[(2，3-二氯-4-三氟甲磺酸酯)-1-苯基]乙烷為原料，研究阿立哌唑歐洲藥典雜質(zhì)G的合成路線，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定，為該復(fù)雜雜質(zhì)提供經(jīng)濟(jì)可行的合成路線，提高阿立哌唑雜質(zhì)的研究水平。

圖2 阿立哌唑歐洲藥典雜質(zhì)GFig.2 The EP impurity G of aripiprazole

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

1.1.1 儀 器

高效液相色譜儀,安捷倫1260;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(RV10)，德國(guó)IKA;核磁共振儀(400 MHz)，BRUKER，等。

1.1.2 試劑材料

1，1-雙[(2，3-二氯-4-三氟甲磺酸酯)-1-苯基]乙烷，N-叔丁氧羰基哌嗪，碳酸銫，乙酸鈀，氮?dú)?，氯化銨，乙酸乙酯，硫酸鈉，環(huán)己烷，二氯甲烷，鹽酸，1，4-二氧六環(huán)，乙醚，碳酸鉀，碘化鉀，二甲基甲酰胺，乙醇，3，4-二氫-7-(4-溴丁氧基)-2(1H)-喹啉酮，純凈水，乙腈，氘代二甲基亞砜，上述試劑均為市售分析純或色譜純的試劑。

硅膠，薄層板，圓底燒瓶，玻璃回流管，分液漏斗，錐形瓶等。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

依照?qǐng)D3的合成路線，以1，1-雙[(2，3-二氯-4-三氟甲磺酸酯)-1-苯基]乙烷為起始原料，通過偶聯(lián)、脫叔丁氧羰基、取代等三步反應(yīng)，制備得到阿立哌唑歐洲藥典雜質(zhì)G。

1.2.1 化合物3的制備

用50 mL甲苯溶解1，1-雙[(2，3-二氯-4-三氟甲磺酸酯)-1-苯基]乙烷(150 mg)，再加入N-叔丁氧羰基哌嗪(100 mg)，碳酸銫(80 mg)和乙酸鈀(10 mg)，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加熱回流攪拌8 h。反應(yīng)完成后將反應(yīng)液冷卻至室溫，用飽和氯化銨(10 mL)進(jìn)行淬火，然后用乙酸乙酯萃取3次，每次25 mL，將有機(jī)萃取液層結(jié)合在一起，加入硫酸鈉進(jìn)行干燥，干燥后過濾，將濾液在真空中濃縮。粗品進(jìn)行柱層析純化，用乙酸乙酯∶環(huán)己烷(1∶1)為洗脫液進(jìn)行洗脫，得到化合物3。

1.2.2 化合物4的制備

將130 mg化合物3溶解在10 mL二氯甲烷中，加入4 mL 4 N HCl的1，4-二氧六環(huán)溶液，常溫?cái)嚢?6 h后過濾，取濾渣，用乙醚進(jìn)行清洗3次，每次15 mL，清洗后的濾渣用氮?dú)獯蹈桑玫交衔?。

1.2.3 阿立哌唑歐洲藥典雜質(zhì)G的制備

將2 mmol化合物4、4 mmol 3，4-二氫-7-(4-溴丁氧基)-2(1H)-喹啉酮、5個(gè)當(dāng)量碳酸鉀和1個(gè)當(dāng)量碘化鉀溶解在30 mL的二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，加熱回流攪拌16 h，反應(yīng)完成后進(jìn)行真空濃縮除去溶劑，用水進(jìn)行萃取3次，每次15 mL，保留濾渣，用氮?dú)獯蹈蔀V渣，用乙醇進(jìn)行重結(jié)晶得到阿立哌唑雜質(zhì)G。

圖3 阿立哌唑歐洲藥典雜質(zhì)G的合成路線Fig.3 The synthesis method of the EP impurity G of aripiprazole

2 結(jié)果與討論

2.1 阿立哌唑歐洲藥典雜質(zhì)G的含量測(cè)定

2.1.1 高效液相色譜條件

色譜柱為Sinochrom ODS-BP 5 μm 4.6 mm×250 mm；流動(dòng)相A相為含有5%三氟乙酸(TFA)的純凈水，B相為乙腈，A相和B相的比例為5%∶95%；檢測(cè)波長(zhǎng)為254 nm；流速為0.5 mL/min；進(jìn)樣量為5 μL；柱溫為40 ℃；樣品溶劑：乙腈。

2.1.2 阿立哌唑歐洲藥典雜質(zhì)G含量測(cè)定結(jié)果

通過高效液相HPLC檢測(cè)，制備得到的阿立哌唑歐洲藥典雜質(zhì)G含量為98.19%。

圖4 阿立哌唑歐洲藥典雜質(zhì)G高效液相圖譜Fig.4 The HPLC spectrum of the EP impurity G of aripiprazole

2.2 阿立哌唑歐洲藥典雜質(zhì)G的結(jié)構(gòu)鑒定

2.2.1 質(zhì)譜數(shù)據(jù)

圖譜中m/z=923.3108處的離子峰對(duì)應(yīng)于供試品的[M+H]+離子，其分子量為922，符合C48H56Cl4N6O4。

2.2.2 氫碳譜數(shù)據(jù)歸屬

圖5 阿立哌唑歐洲藥典雜質(zhì)G編號(hào)Fig.5 The atom number of the EP impurity G of aripiprazole

(1)氫譜數(shù)據(jù)歸屬

從阿立哌唑歐洲藥典雜質(zhì)G的400 MHz的DMSO-d6氫譜圖譜(見圖6)可以看出，其擁有δH10.0的單峰，可歸屬為N-H質(zhì)子峰；δH7.02～7.13、δH6.43～6.49的雙峰群，可歸屬為Ar-H質(zhì)子峰；δH4.71～4.77的多重峰，可歸屬為連有苯基的C-H；δH3.90～3.93的多重峰，可歸屬為連有氧原子的C-H2；δH1.59～2.97的多重峰，可歸屬為剩余的C-H2。具體如表1阿立哌唑歐洲藥典雜質(zhì)G氫譜歸屬所示。

圖6 阿立哌唑歐洲藥典雜質(zhì)G的氫譜圖譜Fig.6 The Hydrogen spectrum of the EP impurity G of aripiprazole

表1 阿立哌唑歐洲藥典雜質(zhì)G氫譜歸屬Table 1 The Hydrogen spectrum attribution of the EP impurity G of aripiprazole

(2)碳譜數(shù)據(jù)歸屬

從阿立哌唑歐洲藥典雜質(zhì)G的100 MHz的DMSO-d6碳譜圖譜(見圖6)可以看出，其擁有δC170.74的羰基碳；δC102.17～158.33的芳香碳；δC67.69、δC53.13以及δC51.15的連氮碳；δC57.63的連氧碳；δC23.99～δC31.23的剩余仲碳；δC20.48的季碳；δC15.17的甲基。具體如表2阿立哌唑歐洲藥典雜質(zhì)G碳譜歸屬所示。

圖7 阿立哌唑歐洲藥典雜質(zhì)G的碳譜圖譜Fig.7 The Carbon spectrum of the EP impurity G of aripiprazole

表2 阿立哌唑歐洲藥典雜質(zhì)G碳譜歸屬Table 2 The Carbon spectrum attribution of the EP impurity G of aripiprazole

3 結(jié) 論

本文以1，1-雙[(2，3-二氯-4-三氟甲磺酸酯)-1-苯基]乙烷為起始原料，通過偶聯(lián)、脫叔丁氧羰基、取代等三步反應(yīng)，制備得到阿立哌唑中最復(fù)雜的雜質(zhì)G(7，7′-[(((乙烷-1，1-二基雙(2，3-二氯-4，1-亞苯基))二(哌嗪-4，1-二基))雙(丁烷-4，1-二基))雙(氧基))雙(3，4-二氫喹啉-2(1H)-酮))，收率為80%，并利用質(zhì)譜、氫譜和碳譜進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定，為該復(fù)雜雜質(zhì)提供經(jīng)濟(jì)可行的合成路線。