雙磷酸鹽類藥物精制工藝

陶令峰

（武漢大學(xué)藥學(xué)院 ，湖北 武漢 430071）

0 引 言

骨質(zhì)疏松癥是常見的老年病之一，是嚴(yán)重危害老年人健康、致殘的重要原因．雙磷酸鹽是防治骨質(zhì)疏松癥的有效藥物，迄今己開發(fā)出十幾種，包括依替磷酸鈉（Etidronate）、帕米磷酸鈉（Pamidronate）、阿侖磷酸鈉（Alendronate）、伊班膦酸鈉（Ibandronate）等［1－3］．雙磷酸鹽類藥物對雜質(zhì)亞磷酸鹽有嚴(yán)格的限度要求，一般不得過0．5%～1．0%［4－5］．

雙麟酸鹽是以P—C—P鍵為結(jié)構(gòu)特征，文獻(xiàn)報(bào)道其精制亞磷酸鹽大多采用醇類溶劑進(jìn)行精制［6－8］，但是精制過程中有可能產(chǎn)生基因毒性雜質(zhì)．在歐盟委員會(huì)聯(lián)合研究中心（JRC））Benigni R，Bossa C，TcheremenskaiaO＆Worth A 發(fā)布《Development of structural alerts for the in vivo micronucleus assay in rodents》中明確指出，有下列結(jié)構(gòu)的雙磷酸酯類具有基因毒性［9］：

注：R代表烷基要求碳鏈小于5（有可能被鹵素取代），或者是芐基R1代表是除了OH，SH，O－，S－以外的任何原子或基團(tuán)．

此外，用醇類溶劑精制雙磷酸鹽容易形成溶劑化合物［10］，用乙醇形成半乙醇化合物或者1／3的乙醇化合物、半丁醇化合物［10］，同時(shí)筆者發(fā)現(xiàn)用甲醇和異丙醇都存在同樣問題．尋找新的雙磷酸鹽類藥物精制工藝成為該類藥物工業(yè)化的關(guān)鍵．采用非醇類溶劑（丙酮和甲基異丁酮）精制的精制工藝可以很好的達(dá)到藥典要求［4－5］，該研究具有較大的市場前景．

1 實(shí)驗(yàn)部分

1．1 試劑與儀器

乙醇、丙酮 、甲基異丁基酮分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)藥劑有限公司生產(chǎn)．試驗(yàn)用水為去離子的純化水．

1．2 溶劑檢測條件

儀器：Agilent 7890N及FID檢測條件見表1．

1．3 精制工藝研究

1．3．1 精制工藝原理 亞磷酸鹽雜質(zhì)溶于水，但產(chǎn)物也溶于水，適當(dāng)析晶溶劑是工藝的重點(diǎn)．雙磷酸鹽類藥物精制工藝大多采用甲醇、乙醇等醇類溶劑［6－8］，采用醇類溶劑精制效果好，但是無法避免生成基因毒性雜質(zhì)和溶劑化合物．

本試驗(yàn)選取丙酮和甲基異丁基酮作為精制的反向溶劑對伊班膦酸鈉和帕米磷酸鈉進(jìn)行精制，通過測定精制前后亞磷酸鹽含量及產(chǎn)物的殘留溶劑，檢測該精制工藝的效果．

表1 色譜條件Table 1 Chromatographic conditions

1．3．2 采用醇類溶劑基因毒性問題 如用醇類精制可能會(huì)存在以下副反應(yīng)，生成雙磷酸酯．

雙膦酸鹽類藥物具有上面通用的結(jié)構(gòu)式，在用醇類溶劑精制過程中，雙膦酸可以和醇上面羥基反應(yīng)生成酯，該類警示結(jié)構(gòu)已經(jīng)明確具有基因毒性．

1．3．3 乙醇精制法 取伊班膦酸鈉5．0 g，加入20 m L去離子水，攪拌使溶解，緩慢加入4 m L乙醇（分析純），有大量白色固體析出，攪拌2～3 h后，抽濾，溫度40～50℃，真空度≤－0．08 MPa，真空干燥20 h，得樣品3．5 g．

取帕米磷酸鈉5．0 g，加入15 m L去離子水，攪拌使溶解，緩慢加入5 m L乙醇（分析純），有大量白色固體析出，攪拌2～3 h后，抽濾，溫度40～50℃，真空度≤－0．08 MPa，真空干燥20 h，得樣品3．8 g．

參照《中國藥典》（2010年版）伊班膦酸鈉和帕米磷酸鈉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)［4－5］，采用硫代硫酸鈉滴定法測亞磷鹽含量，氣相色譜法測殘留溶劑，精制結(jié)果見表2，殘留溶劑圖譜，如圖1、2所示．

表2 精制數(shù)據(jù)結(jié)果Table 2 Rssults of refined data

1．3．4 丙酮精制法 取伊班膦酸鈉5．0 g，加入15 m L去離子水，攪拌使溶解，緩慢加入5 m L丙酮（分析純），有大量白色固體析出，攪拌2～3 h后，抽濾，溫度40～50℃，真空度≤－0．08 MPa，真空干燥20 h，得樣品4．5 g．

取帕米磷酸鈉5．0 g，加入15 m L去離子水，攪拌使溶解，緩慢加入5 m L丙酮（分析純），有大量白色固體析出，攪拌2～3 h后，抽濾，溫度40～50℃，真空度≤－0．08 MPa，真空干燥20 h，得樣品4．0 g．

參照《中國藥典》（2010年版）伊班膦酸鈉和帕米磷酸鈉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)［4、5］，采用硫代硫酸鈉滴定法測亞磷酸鹽含量，氣相色譜法測殘留溶劑，結(jié)果見表3，殘留溶劑圖譜，如圖1、2所示．

表3 精制數(shù)據(jù)結(jié)果Table 3 Rssults of refined data

1．3．5 甲基異丁基酮精制法 取伊班膦酸鈉5．0 g，加入50 m L甲基異丁基酮（分析純），加熱至40～50℃，攪拌2～3 h后，冷卻，抽濾，溫度40～50℃，真空度≤－0．08 MPa，真空干燥20 h，得樣品4．5 g．

取帕米磷酸鈉約5 g，加入50 m L甲基異丁基酮（分析純），加熱至40～50℃，攪拌2～3 h后，冷卻，抽濾，溫度40～50℃，真空度≤－0．08 MPa，真空干燥20 h，得樣品4．6 g．

參照《中國藥典》（2010年版）伊班膦酸鈉和帕米磷酸鈉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)［4－5］，采用硫代硫酸鈉滴定法測亞磷酸鹽含量，氣相色譜法測殘留溶劑，結(jié)果見表4，殘留溶劑圖譜，如圖1、2所示．

表4 精制數(shù)據(jù)結(jié)果Table 4 Rssults of refined data

圖1 殘留溶劑圖譜 （伊班膦酸鈉）Fig．1 Rssults of residual solvents（Ibandronate）

圖2 殘留溶劑圖譜（帕米磷酸鈉）Fig．2 Rssults of residual solvents（Pamidronate）

2 結(jié)果與討論

通過表2～4中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果表明，采用傳統(tǒng)的醇類溶劑（乙醇）精制雙膦酸藥物，殘留溶劑均超過限度5 000 mg／kg的藥典要求，形成的為乙醇化合物．采用非醇類溶劑（丙酮和甲基異丁基酮）精制殘留溶劑在20～100 mg／kg，遠(yuǎn)小于限度5 000 mg／kg的藥典要求，避免了溶劑化的問題．

采用丙酮和甲基異丁基酮作為精制溶劑的雙磷酸鹽類精制工藝均能取得較好的精制效果，亞磷酸鹽的精制一次可以下降70%～80%．

而非醇類溶劑（丙酮和甲基異丁基酮）的雙磷酸鹽精制工藝，因使用非醇類溶劑，避免醇和雙磷酸結(jié)構(gòu)反應(yīng)生成雙磷酸酯，生成基因毒性雜質(zhì)，規(guī)避了基因毒性風(fēng)險(xiǎn)．

3 結(jié) 語

雙磷酸鹽類工業(yè)化過程多采用醇類作為精制溶劑，存在一定的基因毒性風(fēng)險(xiǎn)．用丙酮和甲基異丁基酮作為精制溶劑的雙磷酸鹽精制工藝，可以避免精制工藝的基因毒性和溶劑化問題，是一個(gè)比較好的工業(yè)化路線，值得進(jìn)一步研究和推廣．

致謝

首先要感謝課題組的老師，在文章的寫作過程中，他們幫助我克服了很多的難題；另外，要感謝對本文進(jìn)行分析工作的同事，他們?yōu)槲姨峁┝撕芏嗑_的數(shù)據(jù)．

［1］張宏業(yè)，鄒春溶 ．雙膦酸鹽類藥物的研究進(jìn)展［J］．中國藥業(yè)，1999，8（2）：39－39．

［2］商紅，張石革．雙磷酸鹽類藥物的應(yīng)用及進(jìn)展藥物與臨床［J］．中國藥房，2003，14（4）：245－246．

［3］閔理，王以朋，吳志宏 ．二膦酸鹽類藥物治療骨質(zhì)疏松癥的研究進(jìn)展［J］．中國骨與關(guān)節(jié)外科，2009，4（2）：131－133．

［4］國家藥典委員會(huì)．中華人民共和國藥典（二部）［S］．2010版．北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2010：457－458，477－487．

［5］國家藥典委員會(huì)．國家食品藥品監(jiān)督管理局國家藥品標(biāo)準(zhǔn)新藥轉(zhuǎn)正標(biāo)準(zhǔn) ［S］．41冊．2004：160－161．

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［8］黃毅，彭國強(qiáng)．一種化合物伊班膦酸鈉的制備方法：中國，CN101863919［P］．2010－07－05．

［9］Romualdo B，Cecilia B，Olga T，et al．Development of structural alerts for the invivo micronucleus assay in rodents．［DB］．2009，http：／／ihcp．jrc．ec．europa．eu／our＿labs／computational＿toxicology／doc／EUR＿23844＿EN．pdf

［10］特瓦制藥公司．固體和晶型伊班膦酸鈉的制備方法：中國，CN101022812［P］．2007－02－25．