阿加曲班中间体N2-（3-甲基-8-喹啉磺酰基）-NG-硝基-L-精氨酸的合成工艺条件的探索

王悦伟

（天津药物研究院药业有限责任公司，天津300301）

阿加曲班(argatroban)是由左旋精氨酸衍生而来的低分子凝血酶抑制剂[1]，是目前为止世界上批准的用于急性缺血性脑卒中治疗的唯一合成药物[2]。1978日本Mitsubishi化学公司年首次报道阿加曲班一水合物的抗凝血酶活性[3]，将其用于临床治疗周围动脉闭塞性疾病，而后用于动脉血栓形成的治疗，美国于2000年批准阿加曲班用于治疗HIT病人[4]，2002年FDA批准阿加曲班用于对需要进行介入治疗的HIT病人进行抗凝处理。近年来，随着急性冠脉综合征(acllte coronary syndrome，ACs)概念的提出，抗血小板、抗凝、纤溶药物在心肌缺血(心绞痛、心肌梗死)的治疗中正发挥越来越重要的作用[5]。

阿加曲班的化学名称为：(2R,4R-4-甲基-1-[N-((R,S)-3-甲基-1,2,3,4-四氢-8-喹啉磺酰基）-L-精氨酰基]-2-哌啶羧酸一水合物。阿加曲班的制备方法，目前文献报道的用于工业生产的合成路线为硝基L精氨酸先与3-甲基-8-喹啉磺酰氯缩合，得到N2-（3-甲基-8-喹啉磺酰基-NG-硝基-L-精氨酸，再将该中间体再与（2R，4R）-4-甲基哌啶-2-甲酸乙酯酰胺化，经过水解、氢化、水合得到阿加曲班。该合成路线方法较为简单，原料易得。但是在大规模实际生产中发现，中间体N2-（3-甲基-8-喹啉磺酰基）-NG-硝基-L-精氨酸的制备工艺仍存在一些问题[6]，一方面是合成产率较低，一般为70%左右，所得产品纯度也仅为80%左右（经HPLC检测）；另一方面是合成条件要求十分苛刻，反应产物为油状物，不稳定且不易结晶，文献和专利对其最佳合成工艺条件研究较少。为此，我们通过平行实验具体考察了反应过程中氯仿溶剂用量，反应温度，碳酸钠用量及浓度等因素，试图寻找到最佳的合成工艺条件，为大规模工业化生产提供指导依据。

1 主要试剂与仪器

1.1 主要试剂

NG-硝基-L-精氨酸（纯度≥96%）；3-甲基-8-喹啉磺酰氯（工业品，纯度≥98%）；无水碳酸钠（工业品，纯度≥99%）；去离子水（自制，纯度≥99%）；氯仿（工业品，纯度≥99%）；盐酸（分析纯，纯度≥37%）。以上试剂除纯水由自制外，其他试剂均由由天津市亨必达化学合成物有限公司提供。

1.2 主要分析仪器

熔点用MeI-TEMP熔点仪，HPLC纯度用LC-3000（等度）液相色谱仪，IR检测用Nicolet Impact 410型红外光谱仪（KBr压片），1H-NMR检测用Brucker ACF-300型核磁共振仪。

2 实验过程

N2-(3-甲基-8--NG-硝基L-精氨酸的合成路线设计：1）配置3-甲基-8-喹啉磺酰氯/氯仿溶液：在250mL反应瓶中，将3-甲基-8-喹啉磺酰氯30g和180mL氯仿，室温下搅拌溶清，过滤除去不溶杂质后，滤液备用；2）配置质量分数为4%的碳酸钠溶液：将15g碳酸钠溶于360mL去离子水中，搅拌溶清并冷却至室温。3）合成目标物：向制备好的碳酸钠溶液中，加入25g NG-硝基-L-精氨酸，升温溶清，并控制温度恒定在40℃，缓慢加入3-甲基-8-喹啉磺酰氯/氯仿溶液，恒温反应12h。反应完全后将反应体系降至室温，溶液出现分层现象。分取水相，用氯仿洗涤一次，洗涤完全水相继续降温至0～5℃。在0～5℃度下保温滴加盐酸调节pH至2.5左右，随着盐酸溶液的滴加，会有大量白色固体析出，继续保温搅拌2h，过滤得到固体产物。80℃下减压干燥即得到目标物质N2-（3-甲基-8-喹啉磺酰基）-NG-硝基-L-精氨酸。HPLC检测其含量为95%（检测方法，柱：C18，流动相为甲醇：水=3.5：1，λ=271nm），收率90%，mp：196～197℃(文献值[6]mp：196～198℃)，IR（KBr，cm-1）1700,1650,1330,1170；1H-NMR（200MHZ CD3OD）：δppm 0.85（d，3H），1.05（d，3H）,1.30～1.80(m，6H）,2.13(m，1H）,2.45(m，1H）,2.60～3.20(m，6H）,3.29(s，1H）,3.5(m，2H）,3.98(m，1H）,4.11(m，2H）,6.54(t，1H）,7.07(d，1H）,7.42(d，1H）。具体合成路线见图1。

3 结果与讨论

图1 阿加曲班中间体合成路线图

为进一步考察反应过程中，各工艺参数对反应结果的影响，我们设计了一系列的单因素实验，具体考察了氯仿溶剂使用量，反应温度，碳酸钠溶液使用量和浓度等因素。

3.1 氯仿使用量的影响

通过实验发现，在一定范围内，羧合物含量随着氯仿用量的增加而提高，原因可能为氯仿和水不互溶，不能形成单一均相反应体系，造成该反应在氯仿/水体系中反应较缓慢，氯仿可以对3-甲基-8-喹啉磺酰氯起到有效的保护作用。但是随着氯仿用量的进一步加大，羧合物含量降低，由于反应产物溶解于水相，不溶于氯仿，故而氯仿浓度过大，会抑制3-甲基-8-喹啉磺酰氯与NG-L-硝基精氨酸的结合，造成羧合物含量降低，产物纯度和氯仿体积使用量之间的关系如图2所示。

图2 产物含量-氯仿体积关系图

3.2 反应温度的影响

当反应温度由25℃逐渐提高到45℃的过程中，羧合物含量随着反应温度的升高而提高。但是随着温度的进一步升高，由45℃升高到55℃的时羧合物反而会含量降低。上述现象说明当反应温度过高时，在碱性的水溶液中，氯仿对3-甲基-8-喹啉磺酰氯的保护作用会减弱，以至于不能与NG-L-硝基精氨酸很好的结合且会自身分解，从而造成羧合物含量降低，如图3所示。

图3 产物含量-温度关系图

3.3 碳酸钠用量的影响

碳酸钠用量重量比由0.40W逐渐提高到0.50W的过程中，羧合物含量随着碳酸钠用量的增加而提高。但是随着碳酸钠用量的进一步提高，由0.50W增加到0.60W时羧合物含量反而会降低。这一现象说明当碳酸钠用量过大时，在pH＞7的水溶液中，氯仿对3-甲基-8-喹啉磺酰氯的保护作用减弱，以至于不能与NG-L-硝基精氨酸很好的结合且会自身分解，从而造成羧合物含量降低，如图4所示。

图4 产物含量-碳酸钠用量关系图

3.4 碳酸钠溶液浓度的影响

实验过程中，当水用量由8V逐渐增加到24V，即随着碳酸钠浓度的降低，羧合物含量随着水用量的增加而提高，但是随着水量的进一步增加，由24V增加到32V的过程中羧合物含量降低，猜测可能原因为：水量较少，即碳酸钠浓度较高时，3-甲基-8-喹啉磺酰氯不能与NG-L-硝基精氨酸很好的结合且加上在此条件下生成产物也会逐渐分解；当水量较大时碳酸钠浓度较低，此时3-甲基-8-喹啉磺酰氯不能与NG-L-硝基精氨酸很好的结合，从而造成羧合物含量降低,如图5所示。

图5 产物含量-水量关系图

4 结论

根据上述实验结果和分析，可知以NG-硝基-L-精氨酸为原料，在碱性条件下，氯仿/水体系溶剂体系中，当温度控制在28～30℃之间，NG-硝基-L-精氨酸可与3-甲基-8-喹啉磺酰氯反应生成较高纯度N2-（3-甲基-8-喹啉磺酰基）-NG-硝基-L-精氨酸，且该工艺操作简便，生产成本较低，收率达到90%，纯度经HPLC检测含量可达到95%。该工艺流程及参数适于大规模工业化生产，为下一合成步骤以及成品阿加曲班的生产提供了有力保障。