利伐沙班异丙叉杂质的合成

李维思，陈华荣，吴小刚

(江苏中邦制药有限公司，江苏 南京 211800)

利伐沙班(Rivaroxaban，图1：结构式(1))是全球首个高选择性直接抑制因子Xa的口服抗凝药，主要用于预防髋关节和膝关节置换术后患者深静脉血栓(DVT)和肺栓塞(PE)的形成[1-3]，于2009年6月在中国正式上市，商品名为拜瑞妥。

图1 利伐沙班异丙叉杂质和形成机制

药品上市前必须进行质量、安全性和效能科学评价，药物杂质与药物质量以及药物安全性密切相关，杂质对照品可帮助确定杂质的合理限度，对药品检验方法及质量标准的建立将会起着极大的促进作用。通过对利伐沙班合成工艺的分析[4]，利伐沙班异丙叉杂质(图1：结构式(2))是一种潜在利伐沙班工艺杂质，其形成途径可能是反应溶剂丙酮在碱性条件缩合形成异丙叉丙酮，然后利伐沙班中间体RVXB-3与异丙叉丙酮发生迈克尔加成反应生成中间体(b)，最后与5-氯噻吩酰氯(c)反应生成利伐沙班异丙叉杂质。因此定向合成利伐沙班异丙叉杂质对照品可为利伐沙班工艺研发中该杂质的监控提供重要参照依据。

1 实 验

1.1 仪器与试剂

AV-300核磁共振氢谱,Bruker；利伐沙班中间体RXVB-3参考文献方法合成[4]，纯度大于98%；所有化学溶剂和试剂均为分析纯级，不进行提纯直接用于反应。

1.2 实验部分

取4.5 g (15 mmol) RVXB-3，加入6.4 g (60 mmol)碳酸钠和50 mL水，搅拌至全溶，加入1.47 g (30 mmol)异丙叉丙酮(a)，25 ℃搅拌12 h，用二氯甲烷萃取，旋干，得到白色粉末状固体，柱层析(300～400目硅胶；洗脱剂：二氯甲烷/甲醇/三乙胺)得到中间体(b)，产率40%。

在50 mL的三口瓶中加入0.1 g(0.25 mmol)中间体(b)、3 mL二氯甲烷和0.24 g(2.25 mmol)三乙胺，搅拌冷却至-5 ℃，将0.06 g(0.33 mmol，1.3倍摩尔量)5-氯噻吩-2-甲酰氯(c)溶于2 mL二氯甲烷溶液中，缓慢滴入上述三口瓶中，滴加过程温度保持-5 ℃以下，滴加完成后，保持-5 ℃反应8 h，加入水淬灭，用二氯甲烷萃取，柱层析(300～400目硅胶；洗脱剂：二氯甲烷/甲醇)得到利伐沙班异丙叉杂质(产率53%)。

2 结果与讨论

2.1 利伐沙班异丙叉杂质的合成

利伐沙班异丙叉杂质作为一种潜在的工艺杂质，目前尚无相关文献报道其合成方法。本工作在分析其形成机制的基础上进行定向合成，先通过RXVB-3与异丙叉丙酮(a)生成中间体(b)，然后中间体(b)进一步与5-氯噻吩-2-甲酰氯(c)反应得到目标杂质。第一步，RXVB-3与异丙叉丙酮(a)是一个典型的迈克尔加成反应[5-6]，RXVB-3富电子的伯胺氮原子进攻异丙叉丙酮中带部分正电性的β碳原子发生α，β-不饱和加成反应，实验结果显示这是个平衡反应，当异丙叉丙酮(a)的用量增加到2倍理论量后，反应转化收率不再明显；同时需要特别注意的是生成的中间体(b)对酸性非常敏感，很容易分解成原料RXVB-3，因此反应体系要保持足够的碱性，而且使用硅胶柱层析提纯的时候淋洗剂必须加入有机碱(如三乙胺)保持碱性来抑制中间体(b)在柱层析过程中发生分解。中间体(b)的收率为40%左右。第二步，中间体(b)的仲氮原子与5-氯噻吩-2-甲酰氯(c)发生酰基化反应生成酰胺键得到目标利伐沙班异丙叉杂质。反应生成的利伐沙班异丙叉杂质比较稳定，但在反应过程中由于中间体(b)的极度酸性敏感性，在第二步反应过程中三乙胺的用量要大大保持过量，同时滴加5-氯噻吩-2-甲酰氯(c)时滴加速度要慢并保持充分搅拌，防止局部酸性环境的产生而导致中间体(b)发生分解。目标物利伐沙班异丙叉杂质最后通过柱层析进一步提纯，收率为53%。

2.2 利伐沙班异丙叉杂质的结构确证

图2 中间体(b)的核磁氢谱

中间体(b)和利伐沙班异丙叉杂质核磁氢谱(图2和3)氢原子数目和化学位移均与预期分子结构一致。中间体(b)化学位移在2.54(2个H)，2.16(3个H)和1.17(6个H)的三组氢质子单峰与发生加成反应的异丙叉丙酮片段结构完全一致，表明第一步发生了预期的1,4-迈克尔加成反应。中间体(b)与5-氯噻吩酰氯发生酰化反应生成的利伐沙班异丙叉杂质核磁氢谱(图3)显示原来中间体(b)在1.95处归属与仲胺质子峰消失，同时异丙叉上的两个甲基上的氢和丙酮羰基α-亚甲基上的氢化学位移均向低场移动，这是由于受到引入的5-氯噻吩酰基的吸电子去屏蔽效应的影响。

图3 利伐沙班异丙叉杂质的核磁氢谱

3 结 论

利伐沙班异丙叉杂质作为一种潜在的工艺杂质，目前尚无相关文献报道其合成。本文首次基于形成机制分析发展了一个高效简单的两步合成法，为利伐沙班仿制药的质量控制提供合格的杂质对照品。