鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z和雜質(zhì)X的合成與表征

郭建鋒，肖琳霞，屈 欽，汪 淼，田巒鳶，李莉娥，劉 敏

(宜昌人福藥業(yè)有限責(zé)任公司，湖北 宜昌 443000)

利匹韋林(rilpivirine)[1]，商品名為Edurant，其活性成分為鹽酸利匹韋林，化學(xué)名稱4-[[4-[[4-[(1E)-2-氰基次乙基]-2,6-二甲基苯基]氨基]-2-嘧啶基]氨基]-苯甲腈單鹽酸鹽，是由美國(guó)Tibotec公司開發(fā)的一種新型非核苷類逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑，于2011年5月20日獲美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市，用于艾滋病的治療，具有易合成、抗病毒活性強(qiáng)、口服生物利用度高、安全性好等特點(diǎn)。

目前，市場(chǎng)上沒有較純的鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z出售，加拿大多倫多研究化學(xué)公司出售的鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z是混合物，其中Z-構(gòu)型只有50%左右。且文獻(xiàn)報(bào)道的鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z的合成方法并不具有重復(fù)性[2-3]。鑒于此，作者通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究[4]，以(E)-3-(4-氨基-3,5-二甲基苯基)丙烯腈為起始物料，通過(guò)在氨基氮原子上引入三氟乙?；任娮踊鶊F(tuán)，以在合成鹽酸利匹韋林的過(guò)程中得到更多的鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z和雜質(zhì)X，通過(guò)1HNMR、13CNMR 和MS對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并通過(guò)HPLC檢測(cè)其純度，為鹽酸利匹韋林的質(zhì)量研究提供依據(jù)。合成路線如圖1所示。

圖1 鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z和雜質(zhì)X的合成路線Fig.1 Synthetic route of cis-isomer Z and impurity X of rilpivirine hydrochloride

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 試劑與儀器

柱層析硅膠(200～300 目)，青島海洋化工廠；(E)-3-(4-氨基-3,5-二甲基苯基)丙烯腈，蘇州萊克施德藥業(yè)；三氟乙酸酐、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二異丙基乙胺，北京百靈威科技有限公司；其它試劑均為市售分析純。

AVANCE Ⅲ 400M型全數(shù)字化超導(dǎo)核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo))、Bruker APEX Ⅳ型傅立葉變換離子回旋共振質(zhì)譜儀，德國(guó)Bruker公司；Waters 2695型高效液相色譜儀，Waters公司。

1.2 合成方法

1.2.1 化合物Ⅱ的合成

將117.2 g (E)-3-(4-氨基-3,5-二甲基苯基)丙烯腈(Ⅰ)加入18 mL乙腈中，再加入三乙胺10.1 g(1 eq.)，冷卻至0 ℃，滴加三氟乙酸酐 21 g(1 eq.)，滴加過(guò)程控制溫度低于30 ℃，室溫反應(yīng)完畢后，將反應(yīng)液濃縮；加入二氯甲烷200 mL，用碳酸氫鈉溶液中和，水和飽和氯化鈉溶液洗滌，無(wú)水硫酸鎂干燥過(guò)夜，過(guò)濾；濾液濃縮，加入氯化氫乙醇溶液成鹽，0～5 ℃析晶，過(guò)濾，40～50 ℃減壓干燥，得到21.4 g化合物Ⅱ，收率80%。

1.2.2 鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z和雜質(zhì)X的合成

將13.4 g化合物Ⅱ和11.5 g化合物Ⅲ加入150 mLN-甲基吡咯烷酮中，再加入13 gN,N-二異丙基乙胺，120 ℃反應(yīng)完畢后，減壓濃縮除去溶劑及多余的催化劑；加入甲醇50 mL，析出固體，過(guò)濾；濾液加入甲磺酸4.5 g成鹽，析出少量固體；濾液在0～5 ℃析晶48 h以上，過(guò)濾；固體減壓干燥，得到雜質(zhì)X 0.8 g；濾液濃縮至原體積的三分之一，0～5 ℃析晶，過(guò)濾，減壓干燥，得到鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z 2.5 g。

1.3 色譜條件

色譜柱為Agilent ZORBAX Eclipse XDB-phenyl，流動(dòng)相A為磷酸二氫鉀溶液(磷酸調(diào)節(jié)pH值至3.0)，流動(dòng)相B為乙腈，流速為1 mL·min-1，檢測(cè)波長(zhǎng)為254 nm，梯度洗脫程序如下：0 min，A15%-B85%；25 min，A90%-B10%；25.1 min，A15%-B85%。

2 結(jié)果與討論

2.1 結(jié)構(gòu)表征

化合物Ⅱ的表征數(shù)據(jù)如下：1HNMR(DMSO-d6，400 MHz),δ:2.30～2.35(s,6H,2CH3),6.26～6.30(d,1H),7.33(s,2H),7.44～7.48(d,1H),9.28(s,2H)；13CNMR(DMSO-d6，400 MHz),δ:150.39,148.58,137.10,129.82,129.62,129.41,128.63,119.60,118.68,95.44,95.19,93.30,56.47,19.20,19.01,18.54,18.42。

鹽酸利匹韋林異構(gòu)體E的表征數(shù)據(jù)如下：1HNMR(DMSO-d6,400 MHz),δ:6.48～6.52(d,1H),8.20～8.21(d,1H);13CNMR(DMSO-d6,400 MHz),δ:166.74,154.03,150.71,149.13,144.82,143.12,139.20,136.89,133.76,133.71,133.00,132.64,131.03,129.28,128.34,128.02,119.60,119.40,104.52,96.90,18.60;MS,m/z:367.2 [M+H]+。

鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z的表征數(shù)據(jù)如下：1HNMR(DMSO-d6,400 MHz),δ:5.96～5.99(d,1H),6.68～6.69(d,1H);13CNMR(DMSO-d6,400 MHz),δ:162.76,152.15,148.88,144.61,142.34,137.40,136.44,133.47,133.21,128.81,119.93,119.16,118.25,105.61,99.51,96.58,18.61,18.44;MS,m/z:367.15 [M+H]+。

雜質(zhì)X的表征數(shù)據(jù)如下：1HNMR(DMSO-d6,400 MHz),δ:8.27～8.68(m,2H),8.13(s,2H),7.70～7.75(m,5H),7.33～7.55(d,4H),7.24(s,2H),6.82～6.84(d,1H),6.42～6.47(d,2H),1.96(s,6H);13CNMR(DMSO-d6,400 MHz),δ:161.80,157.60,150.21,144.95,136.06,133.91,133.35,132.79,130.58,127.28,119.92,119.30,118.91,103.31,101.78,97.37,18.23;MS,m/z:561.54 [M+H]+。

2.2 結(jié)構(gòu)分析

鹽酸利匹韋林及其順式異構(gòu)體Z、雜質(zhì)X的1HNMR、13CNMR、MS圖譜分別如圖2、3、4所示。

圖2 鹽酸利匹韋林(a)及其順式異構(gòu)體Z(b)、雜質(zhì)X(c)的1HNMR圖譜Fig.2 1HNMR spectra of rilpivirine hydrochloride(a) and its cis-isomer Z(b) and impurity X(c)

從圖2可知，鹽酸利匹韋林與其順式異構(gòu)體Z的峰位置有明顯區(qū)別，綜合13CNMR (圖3a、b)和MS(圖4a、b)分析，判斷鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z結(jié)構(gòu)正確。

雜質(zhì)X的1HNMR圖譜(圖2c)表明氫個(gè)數(shù)與理論值一致，13CNMR圖譜(圖3c)表明結(jié)構(gòu)對(duì)稱，MS圖譜(圖4c)表明分子量為561.54，故判斷雜質(zhì)X的結(jié)構(gòu)正確。

圖3 鹽酸利匹韋林(a)及其順式異構(gòu)體Z(b)、雜質(zhì)X(c)的13CNMR圖譜Fig.3 13CNMR spectra of rilpivirine hydrochloride(a) and its cis-isomer Z(b) and impurity X(c)

圖4 鹽酸利匹韋林(a)及其順式異構(gòu)體Z(b)、雜質(zhì)X(c)的MS圖譜Fig.4 MS spectra of rilpivirine hydrochloride(a) and its cis-isomer Z(b) and impurity X(c)

2.3 HPLC分析

鹽酸利匹韋林及其順式異構(gòu)體Z、雜質(zhì)X的HPLC圖譜如圖5所示。

從圖5可知，制備的鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z的HPLC純度達(dá)到98%以上(圖5b)；雜質(zhì)X為新化合物，HPLC純度也達(dá)到98%以上(圖5c)，可以作為鹽酸利匹韋林雜質(zhì)對(duì)照品，為鹽酸利匹韋林的質(zhì)量研究提供了依據(jù)。

圖5 鹽酸利匹韋林(a)及其順式異構(gòu)體Z(b)、雜質(zhì)X(c)的HPLC圖譜Fig.5 HPLC spectra of rilpivirine hydrochloride(a) and its cis-isomer Z(b) and impurity X(c)

2.4 反應(yīng)機(jī)理推測(cè)

為了在制備利匹韋林的過(guò)程中盡可能多地生成鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體 Z和雜質(zhì)X，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，可先將(E)-3-(4-氨基-3,5-二甲基苯基)丙烯腈的氨基氫用吸電子基(本研究采用三氟乙?；?活化，同時(shí)利用其易離去的性質(zhì)，在極性非質(zhì)子溶劑(本研究采用二氯甲烷)中，可以生成較多的鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z(約占50%)和雜質(zhì)X(約占5%)。

3 結(jié)論

以(E)-3-(4-氨基-3,5-二甲基苯基)丙烯腈為起始物料，通過(guò)在氨基氮原子上引入三氟乙?；任娮踊鶊F(tuán)，合成較多的鹽酸利匹韋林順式異構(gòu)體Z(約占50%)和雜質(zhì)X(約占5%)，其結(jié)構(gòu)經(jīng)1HNMR、13CNMR和MS等確證，并通過(guò)HPLC檢測(cè)其純度均達(dá)到98%以上，雜質(zhì)X可以作為鹽酸利匹韋林雜質(zhì)對(duì)照品，為鹽酸利匹韋林的質(zhì)量研究提供了依據(jù)。