卡培他濱關(guān)鍵中間體精制工藝改進(jìn)

代 炎，李孝常，臧恒昌，裴 林

(1.山東大學(xué)藥學(xué)院，山東濟(jì)南 250012;2.合肥立方制藥股份有限公司，安徽 合肥 230088)

卡培他濱(kapecitabine，化合物4)，化學(xué)名為5＇－脫氧－ 5－氟－N－［(戊氧基)羰基］胞苷［1－5］，由瑞士Hoffmann-La Roche公司研發(fā)的一種新型5-氟尿嘧啶(5-FU)前體藥物，1998年首次在瑞士上市。本品是一種新型口服氟胞嘧啶核苷類似物，本身無細(xì)胞毒性，在體內(nèi)酶的作用下代謝為5-氟尿嘧啶(5-FU)，進(jìn)而發(fā)揮抗腫瘤作用，臨床主要用于治療對(duì)紫杉醇和多柔比星等藥物無效的晚期原發(fā)性或轉(zhuǎn)移性乳腺癌、結(jié)/直腸癌及其它實(shí)體瘤［6－14］。奧沙利鉑聯(lián)合表阿霉素與卡培他濱一線治療晚期胃癌［15］，吉西他濱聯(lián)合卡培他濱治療復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移性乳腺癌［16］。

卡培他濱的化學(xué)合成有多條途徑［17－22］。其中，以5＇－脫氧－5－氟尿苷(化合物1)為原料的合成工藝，由于所用的保護(hù)基試劑價(jià)廉，工藝條件易于控制等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛采用。它的合成路線如圖1。

化合物3是合成卡培他濱的一個(gè)關(guān)鍵中間體(下稱中間體2)，其純度之高低將直接影響后續(xù)合成和分離。根據(jù)陳越磊等［23］報(bào)道的中間體2的合成工藝條件為中間體1(化合物2)的氯化、胺化反應(yīng)結(jié)束后，先減壓蒸出溶劑，殘余物在乙酸乙酯和水中分配，分出水層后有機(jī)相依次用稀鹽酸、飽和碳酸氫鈉溶液和飽和食鹽水溶液洗滌，經(jīng)干燥劑干燥后蒸出大部分溶劑，冷卻后析出白色固體。該固體再用乙酸乙酯－石油醚重結(jié)晶精制得到中間體2，3－二苯甲?；?－脫氧－5－氟胞苷白色片狀晶體，收率66%。

我們的仿制實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明［24］:依上述方法所得到的固體粗品在乙酸乙酯—石油醚混合溶劑中重結(jié)晶效果欠佳。欲獲得合格純度的中間體2，必須經(jīng)過2次以上重結(jié)晶過程。在工業(yè)生產(chǎn)上表現(xiàn)為精制周期長(zhǎng)，溶媒耗損高，尤其是每次精制過程中的收率折扣，使得精制成本步步攀升。為了解決中間體2精制周期長(zhǎng)，溶媒損耗高等問題，我們開展了中間體2精制方法的研究工作。

1 試驗(yàn)材料及儀器

1.1 試劑 2，3－二苯甲酰基－5－脫氧－5－氟尿苷，二甲胺基吡啶、乙腈、吡啶、三氯氧磷、濃氨水、乙酸乙酯、鹽酸、碳酸氫鈉、氯化鈉、石油醚(60～90℃)均為分析純;水為二次蒸餾(合肥立方制藥股份有限公司自制);檢測(cè)用乙酸、乙腈、甲醇均為色譜級(jí)。

1.2 儀器 Shimadzu LC－20ATvp高效液相色譜儀(島津公司)、LC Solution色譜工作站(島津公司)、電子分析天平(梅特勒－托利多)、超聲波清洗器(天津奧特賽恩斯有限公司)。

1.3 檢測(cè)方法［25］色譜柱:Kromasil C18(4.6 mm×260 mm，5μm);柱箱溫度:40℃;自動(dòng)進(jìn)樣室:5℃;流速:1 mL·min－1;進(jìn)樣量:10μL;檢測(cè)器:D2 lamp;稀釋劑為甲醇∶乙腈∶水 =7∶1∶12;樣品濃度:0.6 mg·L－1;流動(dòng)相:A 為0.1%醋酸，B 為甲醇∶乙腈∶A=7∶0.2∶12.8，C 為甲醇∶乙腈∶A=16∶1∶3;梯度洗脫:0→5 min;C在流動(dòng)相中的比例(f)保持在0%;5→20 min，f由 0%上升至 51%;20→30 min，f保持在51%，30→31 min;f由51%下降至0，31→40 min，f保持在0;檢測(cè)波長(zhǎng):250 nm;面積歸一法計(jì)算純度。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 中間體2的制備 將二甲氨基吡啶 (44.5 g，0.363 mol)懸浮于乙腈(280 mL)和吡啶(29.5 mL，0.364 mol)中，于 8℃條件下滴加三氯氧磷(33.7 g，0.22 mol)，加畢，于23～25℃繼續(xù)攪拌反應(yīng)65 min后降至2℃。降溫結(jié)束后，緩緩滴加2，3－二苯甲酰基－5－脫氧－5－氟尿苷(化合物2)(33.07 g，折純0.073 mol)和乙腈(187 mL)制成的溶液。滴加完畢，升溫至23～25℃，并繼續(xù)攪拌反應(yīng)3.5 h，再降溫至5～7℃，并向此溶液中滴加濃氨水(176 mL)，于23～25℃攪拌反應(yīng)約70 min并以TLC法指示反應(yīng)終點(diǎn)(展開劑:乙酸乙酯/石油醚 =7.5/2.5;固定相:GF254)。

2.2 提取、洗滌 反應(yīng)結(jié)束后，于熱水浴中減壓濃縮回收溶媒至凈，得到橙黃色半固狀濃縮物。然后用乙酸乙酯(450 mL)和蒸餾水(350 mL)超聲萃取，靜置15 min后分出水層。有機(jī)相先后用2 mol·L－1的稀鹽酸(165 mL)，飽和碳酸鈉溶液(150 mL)各洗滌一次。最后用飽和食鹽水洗滌三次(200 mL+140 mL+100 mL)。分凈水層后將無水硫酸鈉(50 g)加入其中，振搖片刻后靜止過夜。濾除干燥劑后得到干燥的黃色澄明的乙酸乙酯萃取液378 mL，再加乙酸乙酯至一定濃度。

2.3 沉淀除雜 將上述干燥的乙酸乙酯萃取液轉(zhuǎn)入三角瓶中，置于冷藏室緩緩降溫至適宜溫度，靜置一定時(shí)間后取出，并作真空抽濾，得到含各種雜質(zhì)的淡黃色固體沉淀物。

2.4 結(jié)晶 將濾除雜質(zhì)后的母液真空濃縮至一定體積時(shí)趁熱加入活性炭(0.75 g)并置于沸水浴上回流脫色10 min后過濾除炭。將脫色液加乙酸乙酯稀釋至一定濃度，將此溶液置于冷凍室緩緩降溫至一定溫度，并于同溫下靜置結(jié)晶一定時(shí)間后真空吸濾，并用少量相同冷溶媒洗滌2次。濾餅于60℃真空干燥至恒重，觀察結(jié)晶物外觀，檢測(cè)純度(液相方法)，計(jì)算收率。

2.5 回收二析物 將一步結(jié)晶母液真空濃縮至約原體積的1/2時(shí)加入適量活性炭，并于水浴上回流脫色10 min，將濾液置于－2～0℃條件下冷卻結(jié)晶12 h，再真空過濾，濾餅用冰冷的乙酸乙酯洗滌3次后依法干燥至干，得到白色二析物結(jié)晶。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 考察乙酸乙酯提取液的濃度對(duì)中間體2收率和純度的影響 按“2.1”的方法(放大3倍)制備中間體2的乙酸乙酯提取液，濾除干燥劑后得到干燥的黃色澄明的乙酸乙酯萃取液1 150 mL，取300 mL萃取液，平均分成6份，分別加入規(guī)定量的乙酸乙酯稀釋至不同的濃度，于0～3℃析晶，陳化12 h后，濾除雜質(zhì)，母液經(jīng)濃縮、脫色后濃度調(diào)節(jié)至85～90 g·L－1，于－6 ～－3℃析晶，陳化 10 h 后，過濾，濾餅于60℃真空干燥至恒重，考察中間體2的純度和收率。結(jié)果見表1。

表1 乙酸乙酯提取液的濃度對(duì)中間體2收率和純度的影響

由表1可知，隨著中間體2乙酸乙酯提取液的濃度增大，純度逐漸升高，當(dāng)濃度增大到 56.0 g·L－1時(shí)，純度達(dá)到99.02%，已經(jīng)滿足中間體2的質(zhì)量要求(≥99%)，再繼續(xù)增加濃縮，雖然純度還會(huì)提高，但是在沉淀去除雜質(zhì)的同時(shí)，產(chǎn)品損失也增大，當(dāng)濃度增大到 70.3 g·L－1時(shí)，收率只有48.13%。根據(jù)考察結(jié)果，提取液的濃度選擇56～60 g·L－1。

3.2 考察雜質(zhì)沉淀溫度對(duì)中間體2收率和純度的影響 取150 mL萃取液，加乙酸乙酯稀釋至中間體2含量59.5 g·L－1，平均分成3份，于不同溫度下進(jìn)行沉淀，陳化12 h后，濾除雜質(zhì)，母液經(jīng)濃縮、脫色后濃度調(diào)節(jié)至 85～90 g·L－1，于－6～－3℃析晶，陳化10 h后，過濾，濾餅于60℃真空干燥至恒重，考察中間體2的純度和收率。結(jié)果見表2。

表2 雜質(zhì)沉淀溫度對(duì)中間體2收率和純度的影響

由表2可知，隨著雜質(zhì)沉淀溫度的提高，純度逐漸升高，當(dāng)沉淀溫度降至－3～－1℃時(shí)，純度達(dá)到99.89%，但是隨著溫度的降低，中間體2也大量析出，導(dǎo)致收率較低(50.02%)，當(dāng)沉淀溫度升至3～4℃時(shí)，部分雜質(zhì)無法析出，導(dǎo)致中間體2的純度偏低(92.86%)。根據(jù)考察結(jié)果，雜質(zhì)沉淀溫度選擇0～2℃。

3.3 考察雜質(zhì)陳化時(shí)間對(duì)中間體2收率和純度的影響 取300 mL萃取液，加乙酸乙酯稀釋至中間體2 含量59.5 g·L－1，平均分成6 份，于0 ～2℃下進(jìn)行沉淀，陳化一定時(shí)間后，濾除雜質(zhì)，母液經(jīng)濃縮、脫色后濃度調(diào)節(jié)至 85～90 g·L－1，于－6～－3℃析晶，陳化10 h后，過濾，濾餅于60℃真空干燥至恒重，考察中間體2的純度和收率。結(jié)果見表3。

表3 雜質(zhì)陳化時(shí)間對(duì)中間體2收率和純度的影響

由表3可知，隨著雜質(zhì)陳化時(shí)間的延長(zhǎng)，純度逐漸變大，當(dāng)陳化時(shí)間為8 h時(shí)，由于雜質(zhì)未充分析出，導(dǎo)致中間體2純度只有92.21%，當(dāng)陳化時(shí)間延長(zhǎng)至12 h時(shí)，中間體2純度達(dá)到99.61%，再繼續(xù)延長(zhǎng)時(shí)間，純度基本不變，為了提高效率，選擇陳化時(shí)間為12～14 h。

3.4 考察中間體2析晶濃度對(duì)中間體2收率和純度的影響 取300 mL萃取液，加乙酸乙酯稀釋至中間體2含量59.0 g·L－1，平均分成 6份，于0 ～2℃下陳化12 h后，濾除雜質(zhì)，母液經(jīng)濃縮、脫色后濃度調(diào)節(jié)至一定濃度，于－6～－3℃析晶，陳化10 h后，過濾，濾餅于60℃真空干燥至恒重，考察中間體2的純度和收率。結(jié)果見表4。

表4 析晶濃度對(duì)中間體2收率和純度的影響

由表4可知，隨著中間體2析晶的濃度增大，收率逐漸升高。當(dāng)析晶濃度增大到85.1 g·L－1時(shí)，收率達(dá)到69.83%，純度99.60%，當(dāng)析晶濃度增大到95.2 g·L－1時(shí)，收率達(dá)到 75.05%，但純度降低至98.93%，不滿足中間體2的質(zhì)量要求(≥99%)。析晶濃度越高，溶劑含量少，部分雜質(zhì)在伴隨著中間體2沉淀出來，導(dǎo)致純度降低，根據(jù)考察結(jié)果，中間體2的析晶濃度選擇85～90 g·L－1。

3.5 考察中間體2析晶溫度對(duì)中間體2收率和純度的影響 取200 mL萃取液，加乙酸乙酯稀釋至中間體2含量58.3 g·L－1，平均分成4份，于0～2℃下陳化12 h后，濾除雜質(zhì)，母液經(jīng)濃縮、脫色后濃度調(diào)節(jié)至85～90 g·L－1，分別于不同溫度進(jìn)行析晶，陳化10 h后，過濾，濾餅于60℃真空干燥至恒重，考察中間體2的純度和收率。結(jié)果見表5。

表5 析晶溫度對(duì)中間體2收率和純度的影響

由表5可知，隨著析晶溫度的升高，收率逐漸降低，純度逐漸升高。當(dāng)析晶溫度為4～6℃時(shí)，純度達(dá)到99.91%，但是收率較低，只有55.41%;當(dāng)析晶溫度的降低至－6～－3℃，收率升高至70.12%，當(dāng)析晶溫度的降低至－9～－7℃，收率升高至73.60%，純度99.03%;在－12 ～－10℃時(shí)析晶，收率達(dá)到75.08%，但是純度降至98.75%;析晶溫度為－9～－3℃時(shí)，收率和純度都符合要求，再繼續(xù)降低溫度，收率增加較小，并且產(chǎn)品純度有所下降;從產(chǎn)品質(zhì)量考慮，選擇的析晶溫度為－9～－3℃。

4 結(jié)論

經(jīng)過我們創(chuàng)造性地研究，最終找到了一種將中間體2與其他所有未作用的原料、中間體1及合成雜質(zhì)以一種最簡(jiǎn)便的方式獲得近乎徹底地分離。先將洗凈并干燥的乙酸乙酯提取液在規(guī)定的濃度、溫度條件下靜置適當(dāng)時(shí)間，使所有雜質(zhì)一次沉淀析出。濾除沉淀后將濾液濃縮至適宜的濃度、并在適宜的溫度下直接結(jié)晶，從而直接獲得優(yōu)質(zhì)目標(biāo)產(chǎn)品。

該精制工藝過程簡(jiǎn)便、具有分離效率高、收率高、成本低廉的優(yōu)勢(shì)，尤其適合于工業(yè)化生產(chǎn)。

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