一种阿奇霉素有关物质及其制备方法与流程

本申请涉及一种阿奇霉素有关物质即杂质p及其制备方法，属于杂环基化合物的合成
技术领域：
。
背景技术：
：阿奇霉素(azithromycin)作为第二代红霉素类产品，是克罗地亚普利瓦制药公司研制开发的第一个半合成氮杂十五元环大环内酯类抗生素。将红霉素a9－酮基肟化后经贝克曼重排，加氢还原，n-甲基化等一系列反应得到阿奇霉素。这种结构上的差异阻碍了内部形成半酮缩醛的反应，使得阿奇霉素相比于红霉素a具有更强的酸稳定性。阿奇霉素与红霉素在抗菌机理上具有共同性，均通过与细菌细胞中核糖体50s亚基结合，阻碍细菌转肽过程，抑制依赖于rna的蛋白质的合成而达到抗菌作用。但由于结构的改变，阿奇霉素比红霉素具有更广泛的抗菌谱，能抑制多种革兰阳性球菌、支原体、衣原体及嗜肺军团菌，尤其是对一些重要的革兰阴性杆菌如流感嗜血杆菌等具有良好的抗菌活性，弥补了大环内酯类对嗜血杆菌作用差的不足。它被广泛应用于呼吸系统，泌尿系统及皮肤软组织感染等，美国fda批准替代青霉素类药物作为抗感染药物的一线药物，还可以治疗艾滋病患者分支杆菌感染。阿奇霉素的另一个突出优点是具有独特的药代动力学性质，吸收后可被转移到感染部位，达到很高的组织浓度。阿奇霉素还具有半衰期长，给药次数少，疗程较短，不良反应发生率低等优点，在国际抗感染药物市场上一直是炙手可热的品种。关于阿奇霉素有关物质的研究中，包括中国药典2015年版、美国药典usp40版、欧洲药典ep9.0版，都详细介绍了各杂质的结构式，相对保留出峰时间，含量计算校正因子和控制限度，但关于杂质p的介绍都显示的是未知结构杂质，相对保留的出峰时间为0.92倍，控制限度为0.2％。因此，如果能把该杂质制备成纯品并进行结构鉴定，对保证临床用药的安全性，填补阿奇霉素有关物质研究的空白都有很大的帮助。基于此，做出本申请。技术实现要素：针对现有阿奇霉素有关物质研究中所存在的上述空白，本申请首先提供了该有关物质即杂质p的结构式。一种阿奇霉素有关物质，在欧洲药典中为杂质p，其结构式为：由于阿奇霉素杂质p在欧洲药典中属于未知杂质，得到的杂质经结构鉴定后得到具体结构，填补了阿奇霉素有关物质数据库的空白，为阿奇霉素的用药安全提供了重要依据，因此在确认杂质p结构式的同时，我们还对阿奇霉素杂质p是如何产生的进行了研究，并对其合成路线概括如下。一种阿奇霉素有关物质的制备方法，包括如下步骤：(1)在甲醇中以红霉素亚胺醚为原料，溶解后用盐酸等调节ph至4-5，加入铂碳作为催化剂，投入到高压釜中，通氢气，压力为1.0-1.2mpa，保持压力并保温反应，所述铂碳作为催化剂使用前，先进行预处理，该预处理为：将5％铂碳在水中搅拌并加入金属离子，打浆半小时；(2)过滤催化剂，料液回收干并加入丙酮，加入甲酸甲醛，控制ph为5-6，保温并进行n甲基化反应；(3)反应结束，调碱并分去盐水层，有机层加水结晶，得粗品；(4)粗品纯化，得成品。经过大量生产数据研究和分析后，我们发现：阿奇霉素杂质p与铂碳活性有一定的相关性。本申请首先对铂碳进行特殊处理，将5％铂碳在水中搅拌并加入金属离子打浆处理后，再作为催化剂使用，在这种特定的条件下铂碳失活会导致杂质p偏大很多，根据这种现象，设计铂碳特殊处理工艺，后用于红霉素亚胺醚的加氢反应，最终得到含量30～40％的阿奇霉素杂质p，经过柱层析分离纯化后，得到含量95％以上的杂质p，对目标产物进行核磁共振、质谱、红外光谱、紫外光谱分析，最终确定其结构式。在进行铂碳预处理时，我们对可使用的金属离子进行实验，对可实现较为优秀反应效果的金属离子进行筛选，结果表明：所述金属离子包括ca2+、cu2+、fe3+等中的任一种，并优选为fe3+。在进行铂碳预处理时，我们对金属离子的添加量进行实验，结果表明：当所述金属离子添加量为铂碳重量的0.1％-1％，优选为0.5％时，可以获得较为良好的杂质p生成。在上述研究基础上，我们还对各步骤的具体反应参数进行了研究，具体如下：我们对步骤(1)中的保压保温反应的具体参数进行了实验，结果表明：当压力控制在1.0-1.2mpa、温度为55-60℃、反应时间为8-12h，反应可以充分稳定的进行。我们对步骤(2)中的n甲基化反应具体参数进行研究，结果表明：当反应温度控制在40-50℃、反应时长为20-30h时，反应可以充分稳定的进行。在整体反应完毕后，我们还对粗品的成型过程进行了研究，结果表明，当反应结束时，调节ph值为10～11，静置分层，取有机层，升温至40～45℃，缓慢滴加水至晶体析出，降温至30～35℃，继续滴加水至析出完全，过滤烘干，得到的粗品较为理想。我们还对纯化进行了研究，并发现当纯化采用液相制备色谱柱分离法是，可以获得较好的纯化效果，其中纯化过程中，流速50.0ml/min，洗脱液为1.8g/lk2hpo4溶液：(乙腈-甲醇＝3:1)＝30:70，从粗品制备得到的成品纯度高达95％以上。式1阿奇霉素有关物质杂质p的合成反应式阿奇霉素有关物质即杂质p的合成路径如式1所示，从该合成路径中可以看出，由于铂碳经金属离子处理后，活性有所下降，对碳氮双键没有起到还原的作用，该双键在酸性条件下发生了亚胺水解，形成的氨基在甲酸甲醛作用下上两个甲基，得到目标产物。本申请对目标产物进行红外图谱、核磁共振、质谱分析，并根据检测结果确证了其结构。本申请的意义在于确定了阿奇霉素杂质p的结构，并制得的有关物质纯度高达95％以上，能够作为对照品应用于阿奇霉素杂质的定性和定量分析，有利于提升阿奇霉素的用药安全，填补了阿奇霉素杂质研究的空白。附图说明图1为本申请中阿奇霉素有关物质(即杂质p)的红外图谱；图2为本申请中阿奇霉素有关物质(即杂质p)的核磁共振氢谱(1h-nmr)；图3为本申请中阿奇霉素有关物质(即杂质p)的13c-nmr碳谱；图4为本申请中阿奇霉素有关物质(即杂质p)的dept135°碳谱；图5为本申请中阿奇霉素有关物质(即杂质p)的1h-1hcosy相关谱；图6为本申请中阿奇霉素有关物质(即杂质p)的hsqc相关谱；图7为本申请中阿奇霉素有关物质(即杂质p)的hmbc相关谱。具体实施方式本实施例所用的原料为红霉素6,9-亚胺醚，其合成是以硫氰酸红霉素为原料，通过肟化和重排反应两步反应制备得到，属于阿奇霉素合成过程中的通用技术，就不详细介绍了。实施例1：铂碳的预处理方法一：取50g铂碳(铂含量5％)，加入300ml水，搅拌，并加入0.72g三氯化铁，打浆0.5小时，过滤得到处理后的铂碳催化剂。方法二：取50g铂碳(铂含量5％)，加入300ml水，搅拌，并加入0.69g氯化钙，打浆0.5小时，过滤得到处理后的铂碳催化剂。方法三：取50g铂碳(铂含量5％)，加入300ml水，搅拌，并加入0.53g氯化铜，打浆0.5小时，过滤得到处理后的铂碳催化剂。对三种金属离子进行测试，发现均可取得良好的使用效果，其余不再一一详述，以下案例分别以三种金属离子作为代表，分别实现阿奇霉素有关物质的合成，具体参见实施例2-4。实施例2取红霉素6,9-亚胺醚30g，加入200ml甲醇，搅拌溶解，用盐酸调ph值为4～5。把实施例1中按照方法一处理过的铂碳加入高压釜中，后把溶解好的料液一并加入高压釜中，开始加氢操作。氢气压力保持在1.0～1.2mpa之间，缓慢升温至55-60℃，反应8-12小时。反应结束后，把氢化料液取出，过滤除去催化剂，并把料液回收干。加入100ml丙酮溶解，加入甲酸10g，甲醛(37％水溶液)15g，用氢氧化钠(30％水溶液)调节ph值为5～6，在40-50℃下保温20-30小时。反应结束后，用氢氧化钠(30％水溶液)调节ph值为10～11。静置分层，取丙酮有机层，升温至40～45℃，缓慢滴加水至晶体析出，降温至30～35℃，继续滴加水至析出完全，两次加水量共200ml。过滤烘干，得到26.8g白色固体。hplc液相分析，阿奇霉素有关物质即杂质p含量31.6％。实施例3取红霉素6,9-亚胺醚30g，加入200ml甲醇，搅拌溶解，用盐酸调ph值为4～5。把实施例1中按照方法二处理过的铂碳加入高压釜中，后把溶解好的料液一并加入高压釜中，开始加氢操作。氢气压力保持在1.0～1.2mpa之间，缓慢升温至55-60℃，反应8-12小时。反应结束后，把氢化料液取出，过滤除去催化剂，并把料液回收干。加入100ml丙酮溶解，加入甲酸10g，甲醛(37％水溶液)15g，用氢氧化钠(30％水溶液)调节ph值为5～6，在40-50℃下保温20-30小时。反应结束后，用氢氧化钠(30％水溶液)调节ph值为10～11。静置分层，取丙酮有机层，升温至40～45℃，缓慢滴加水至晶体析出，降温至30～35℃，继续滴加水至析出完全，两次加水量共200ml。过滤烘干，得到25.6g白色固体。hplc液相分析，阿奇霉素有关物质即杂质p含量22.3％。实施例4取红霉素6,9-亚胺醚30g，加入200ml甲醇，搅拌溶解，用盐酸调ph值为4～5。把实施例1中按照方法三处理过的铂碳加入高压釜中，后把溶解好的料液一并加入高压釜中，开始加氢操作。氢气压力保持在1.0～1.2mpa之间，缓慢升温至55-60℃，反应8-12小时。反应结束后，把氢化料液取出，过滤除去催化剂，并把料液回收干。加入100ml丙酮溶解，加入甲酸10g，甲醛(37％水溶液)15g，用氢氧化钠(30％水溶液)调节ph值为5～6，在40-50℃下保温20-30小时。反应结束后，用氢氧化钠(30％水溶液)调节ph值为10～11。静置分层，取丙酮有机层，升温至40～45℃，缓慢滴加水至晶体析出，降温至30～35℃，继续滴加水至析出完全，两次加水量共200ml。过滤烘干，得到24.5g白色固体。hplc液相分析，阿奇霉素有关物质即杂质p含量30.2％。实施例5：阿奇霉素杂质p的分离纯化使用液相制备色谱柱分离法对杂质p进行提取和纯化，具体的色谱柱条件见表1所示。表1阿奇霉素杂质p液相制备色谱条件实验仪器50dac制备系统填料rp18(c188μm)流速50.0ml/min检测波长210nm等度洗脱1.8g/lk2hpo4溶液：(乙腈-甲醇＝3:1)＝30:70进样粗品溶液，收集rt＝86min左右目标峰，收集纯度达到要求的淋洗液，浓缩蒸干溶剂，余下固体水洗除盐，冷冻干燥。得到该杂质hplc纯度大于99.1％的白色固体。质谱分析：分子量为776.5，与推测的分子式c39h72n2o13相一致。红外光谱分析见表2及图1所示。表2阿奇霉素杂质p红外分析表吸收峰(cm-1)振动类型及归属吸收峰强度备注3449υo-hw羟基上o-h伸缩振动2975，2940υc-hm饱和c-h伸缩振动1729υc＝om酯基上c＝o伸缩振动1458,1381δc-hm甲基c-h弯曲振动1187，1165υc-ovs酯基上c-o伸缩振动1002-1112υc-o,c-nvsc-o和c-n伸缩振动样品红外谱图显出分子中含有羟基、酯基、饱和c-h键、胺等基团的特征吸收，表明样品分子中含有羟基、酯基、甲基、胺等基团，符合样品结构式。表3、表4为核磁共振氢谱(1h-nmr)、碳谱(13c-nmr，dept135°)以及相关谱(1h-1hcosy、hmqc、hmbc)数据，对应的谱图参见图2-图7。表31h-nmr及1h-1hcosy数据表413c-nmr、dept135°、hmqc、hmbc数据阿奇霉素杂质p核磁共振氢谱(1h-nmr，图2)、碳谱(13c-nmr即图3，dept135°即图4)以及相关谱(1h-1hcosy、hsqc、hmbc，即图5、6、7)确证了样品的结构。以上内容是结合本发明创造的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本发明创造具体实施只局限于上述这些说明，对于本发明创造所属
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明创造的保护范围。当前第1页12