一种高纯度培美曲塞二钠二聚体杂质的制备方法与流程

1.本发明属于药物合成技术领域，具体涉及一种全新且简洁的高纯度培美曲塞二钠二聚体杂质的制备方法。


背景技术：

2.培美曲塞二钠（pemetrexed disodium）化学名为n-[4-[2-(2-氨基-4,7-二氢-4-氧-1h-吡咯[2,3-d]嘧啶-5-基)乙基]苯甲酰]-l-谷氨酸二钠盐，是一种新型多靶点叶酸阻滞剂，其由美国礼来（eli lilly）公司开发，于2004年在美国上市，商品名比力泰（alimta）。2005年12月进入中国，用于治疗恶性胸膜间皮瘤等。
[0003]
关于培美曲塞二钠杂质，欧洲药典（ep 9.0）以及美国药典（usp）公布了a、b、c、d和e五个杂质结构（其中杂质b和杂质c互为差向异构体）；同时patrick j. jansen等（journal of pharmaceutical sciences. 2016, 105(11): 3256-68）公开了另外两个杂质，氧化杂质i和氧化杂质ii。
[0004]
就杂质合成的难易程度而言，二聚体杂质b/c的合成最具备挑战性。
[0005]
欧洲药典9.0（european pharmacopoeia 9.0）中二聚体杂质b/c的对照品溶液制备方法如下：将30mg培美曲塞二钠溶解于10.0ml 4.0g/l的氢氧化钠溶液中，加热至70℃ 40min，冷却，即得母液，使用时取1.0ml用水稀释至10.0ml即为二聚体杂质b/c的对照品溶液。美国药典（usp40-nf35）使用与欧洲药典相同的方法来制备培美曲塞二钠系统适应性储备溶液，并称该法可使培美曲塞二钠降解产生二聚体杂质。olga michalak等（molecules. 2015, 20(6): 10004-31）对药典方法进行了改进，将培美曲塞二钠溶解于0.1m naoh溶液中，加热回流3天，混合物冷却后用10% hcl水溶液调节ph至3，得到沉淀，过滤，色谱纯化即得二聚体杂质b/c。该方法制备所需时间较长，且事实证明以该条件制备杂质b/c，反应液中杂质b和杂质c总含量小于3%，且延长反应时间或调节碱的浓度都不能进一步提升杂质b和杂质c的总含量。
[0006]
patrick j. jansen等（journal of pharmaceutical sciences. 2016, 105(11): 3256-68）将含培美曲塞二钠5mg/ml和亚硫酸氢钠1.6mg/ml的溶液用空气连续吹扫64h，所得到的溶液中含有约20%二聚体杂质和其他杂质，且后续还需通过反相制备hplc和冻干才能得到二聚体杂质产品。该方法所需时间长，且需使用hplc和冻干机等多种仪器设备，对设备和工艺参数要求高。
[0007]
此外，anne warner等（journal of pharmaceutical and biomedical analysis. 2015, 105: 46-54.）在开发培美曲塞二钠的分析检测方法时，系统适应性储备溶液的制备
方法为将含培美曲塞二钠2mg/ml和氧化剂vazo 52 2.8mg/ml的溶液与乙腈水溶液（乙腈与水的体积比为1:1）在70℃加热30min；或将含培美曲塞二钠2mg/ml和过氧化氢（0.3%，v/v）在75℃加热2~5h，检测时用水以1:10稀释后施用；所述溶液的hplc图谱中显示有二聚体杂质存在。该方法并非用于杂质的制备，且所得溶液为混合物，根据其hplc图谱来看，二聚体杂质含量低。
[0008]
针对以上现有技术存在的各种缺陷，有必要开发一种更简洁、高效的二聚体杂质制备方法。


技术实现要素：

[0009]
本发明提供了一种全新且简洁的培美曲塞二钠二聚体杂质制备方法，反应路线如下：下：其中，培美曲塞二钠在氧化剂和碱性条件下生成氧化杂质i的盐，可任选酸化得到氧化杂质i或不酸化；氧化杂质i或其盐在碱性条件下与培美曲塞二钠缩合得二聚体杂质b/c的盐，酸化即得杂质b/c。因氧化杂质i与培美曲塞二钠缩合时无立体选择性，杂质b和杂质c的比例为1:1。
[0010]
上述本发明方法中，氧化剂优选为过氧化氢、间氯过氧苯甲酸或次氯酸钠。
[0011]
上述本发明方法中，碱性条件优选为ph大于或等于13。
[0012]
上述本发明方法中，所述反应在溶液中进行，溶剂优选为水、乙醇或甲醇。
[0013]
上述本发明方法中，反应温度为25℃~100℃。
[0014]
上述本发明方法中，所述盐优选为碱金属盐。
[0015]
上述本发明方法中，培美曲塞二钠在氧化剂和碱性条件下制备氧化杂质i时，培美曲塞二钠与氧化剂的摩尔比例优选为1:1~1:4。
[0016]
上述本发明方法中，所述氧化剂优选为过氧化氢、间氯过氧苯甲酸或次氯酸钠。
[0017]
上述本发明方法中，用于制备杂质i或其盐的培美曲塞二钠的量和与杂质i或其盐
缩合制备杂质b/c的培美曲塞二钠量的摩尔比例优选为1:0.5~1:1。
[0018]
本发明的反应历程已经通过以下对比试验证实：a试验条件：2.0g培美曲塞二钠溶解于0.1n氢氧化钠水溶液（125ml）中回流4h；b试验条件：2.0g培美曲塞二钠溶解于0.1n氢氧化钠水溶液（125ml）中回流72h；c试验条件：2.0g培美曲塞二钠溶解于0.1n氢氧化钠水溶液（125ml），加入0.16g过氧化氢（30%）回流反应4h；d试验条件：2.0g培美曲塞二钠溶解于0.1n氢氧化钠水溶液（125ml），加入0.14g过氧化氢（30%）回流反应4h，补加1.0g培美曲塞二钠，继续反应18h。
[0019]
高效液相色谱（hplc）测试条件：采用欧洲药典9.0公布的培美曲塞二钠原料药高效液相色谱方法。试验结果见图1。0.1n氢氧化钠条件下（a试验条件），基本无杂质b/c（25.9min；26.1min）产生，且随着实验延长（延长至72h，b试验条件），有约10%酰胺键水解产物（36.1min）和3%杂质b/c出现；碱性且有氧化存在条件下（c试验条件），主要产物为19.3min和19.6min的氧化杂质i（约80%），同时伴有约5%的杂质b/c，此时补加培美曲赛二钠（d试验条件），继续回流18h，反应液主要成分为氧化杂质i（约20%）和杂质b/c（约70%）。由此可以看出杂质b/c的产生，必然先是经历了氧化至氧化杂质i结构，再与培美曲塞二钠聚合的过程，这个过程中，氧化剂的存在是核心条件之一。这也解释了单一碱性条件（氢氧化钠）只能得到5%的杂质b/c的原因（反应体系中有限的氧气参与氧化反应，随着氧气的耗尽，杂质b/c和氧化杂质i不再生成）。
[0020]
上述本发明的方法，在氧化杂质i与培美曲塞二钠缩合得到二聚体杂质b/c的反应液之后，可调节体系的ph至3~4，即有黄绿色固体析出，过滤，加入乙醇升温回流后降至0℃，搅拌析晶、抽滤、烘干即得二聚体杂质b/c固体。本发明制备二聚体杂质b/c的收率高，且hplc纯度高。
[0021]
本发明的方法，制备过程简单，所得二聚体b/c杂质纯度高，且收率远高于现有技术。同时，本发明对该二聚体杂质b/c产生机理进行了详细透彻的研究，不仅有利于制备出高纯度的二聚体杂质b/c对照品，更重要的是，对于培美曲塞二钠原料药生产过程中质量控制和存储条件选择具有高度现实意义，更好地实现该药品的经济效益和社会效益。
附图说明
[0022]
图1 对比试验的hplc图谱。
具体实施方式
[0023]
以下实施例仅是代表性的，以进一步详细阐明和理解本发明的精神实质，但不以此限制本发明的范围。任何在本发明的精神实质下进行的简单变通和修饰都属于本发明的范围。
[0024]
实施例1 氧化杂质i的制备于500ml三口瓶中依次加入培美曲塞二钠（2.0g，4.24mmol）和氢氧化钠水溶液（0.1n，125ml）搅拌溶清，加入30%过氧化氢水溶液（0.16g，4.66mmol）。体系升温回流4h。降温至室温，用0.4n hcl将体系调至ph=3~4，灰白色固体析出后搅拌10~30min，过滤得滤饼。滤饼加入乙醇（20ml）中，升温到回流后缓慢降温至0℃，搅拌析晶1h后抽滤、烘干得白色固体1.5g，
收率78.9%，hplc纯度98.24%。
[0025]
ms-ei：444.2[m h]

；
13
c-nmr(100mhz，d
6-dmso)δ(ppm)：179.85，174.00，73.57，166.58，164.67，158.11(c3)，157.39，145.64，131.59，128.30，127.60，90.38，52.00，48.68，43.46，31.54，30.49，26.01；1h-nmr(400mhz，d
6-dmso)δ(ppm)：10.59(2h,s)，8.51(1h,m)，7.78(2h,s)，7.29(2h,s)，6.67(2h,d)，4.39(1h,m)，3.44(2h,dd)，3.30(1h,d)，2.72(2h,s)，2.35(2h,s)，2.07(2
×
2h,2s)。
[0026]
实施例2 培美曲塞二钠二聚体杂质b/c的制备于1000ml三口瓶中依次加入培美曲塞二钠（8.0g，16.96mmol）和氢氧化钠水溶液（0.1n，500ml）搅拌溶清，加入30%过氧化氢水溶液（0.56g，16.96mmol），体系升温回流4h。加入培美曲塞二钠（4.0g，8.48mmol）继续回流18h。反应液降温至室温，0.4n hcl将体系调至ph=3~4，黄绿色固体析出后搅拌10~30min，过滤得滤饼。滤饼加入乙醇（200ml）中，升温到回流15min后缓慢降温至0℃，搅拌析晶1h后抽滤、烘干得黄绿色固体9.6g，收率65.1%，hplc纯度97.4%。
[0027]
ms-ei：869.2[m h] ；13c nmr(100mhz，d6-dmso)δ(ppm)：179.59，173.93，173.90，173.51，173.48，166.59，166.41，164.03，159.08，157.76，157.63，152.10，150.29，146.52，145.00，131.49，131.39，128.08，127.97，127.54，127.42，114.22，99.51，92.71，51.91，51.72，37.76，34.18，30.44，29.75，28.08，25.981h nmr(400mhz，d6-dmso)δ(ppm)：10.84(2h,s)，10.70(2h,m)，10.26(2h,s)，8.37(4h,d)，7.78(1h,d)，7.77(4h,m)，7.29(4h,d)，7.24(1h,s)，6.11(2h,s)，4.34(2h,s)，2.63(4h,s)，2.32(4h,m)，2.03-1.95(8h,d)。
[0028]
实施例3 培美曲塞二钠二聚体杂质b/c的制备于1000ml三口瓶中依次加入培美曲塞二钠（8.0g，16.96mmol）和氢氧化钠水溶液（0.2n，500ml）搅拌溶清，加入间氯过氧苯甲酸（5.2g，30.42mmol），体系升温回流4h。加入培美曲塞二钠（4.0g，8.48mmol）继续回流18h。反应液降温至室温，0.4n hcl将体系调至ph=3~4，黄绿色固体析出后搅拌10~30min，过滤得滤饼。滤饼加入乙醇（200ml）中，升温到回流15min后缓慢降温至0℃，搅拌析晶1h后抽滤、烘干得黄绿色固体6.5g，收率44.1%，hplc纯度87.4%。
[0029]
实施例4 培美曲塞二钠二聚体杂质b/c的制备于1000ml三口瓶中依次加入培美曲塞二钠（8.0g，16.96mmol）和甲醇（500ml），搅拌分散后降温到0~10℃，保温滴加有效氯含量为12%的次氯酸钠水溶液（19.4g，64.5mmol），体系升温至25~35℃反应5h。加入培美曲塞二钠（4.0g，8.48mmol）继续回流18h。反应液降温至10~15℃，0.4n hcl将体系调至ph=3~4，黄绿色固体析出后搅拌10~30min，过滤得滤饼。滤饼加入乙醇（200ml）中，升温到回流15min后缓慢降温至0℃，搅拌析晶1h后抽滤、烘干得黄绿色固体7.5g，收率50.9%，hplc纯度94.3%。
[0030]
实施例5 培美曲塞二钠二聚体杂质b/c制备于1000ml三口瓶中依次加入培美曲塞二钠（8.0g，16.96mmol）和氢氧化钠水溶液
（0.1n，500ml）搅拌溶清，加入30%过氧化氢水溶液（0.56g，16.96mmol），体系升温回流4h。加入培美曲塞二钠（8.0g，16.96mmol）继续回流18h。反应液降温至室温，0.4n hcl将体系调至ph=3~4，黄绿色固体析出后搅拌10~30min，过滤得滤饼。滤饼加入乙醇（200ml）中，升温到回流15min后缓慢降温至0℃，搅拌析晶1h后抽滤、烘干得黄绿色固体6.1g，收率41.4%，hplc纯度95.4%。