CN113549075A

CN113549075A - 一种枸橼酸托法替布非对映异构体杂质的合成方法

Info

Publication number: CN113549075A
Application number: CN202110700624.4A
Authority: CN
Inventors: 杨士伟; 高永好; 何勇; 韩冬; 任何; 彭扶云; 王锦辉; 桂双英; 何宁; 吴宗好
Original assignee: Hefei Huafang Pharmaceutical Sciences & Technology Co ltd
Current assignee: Hefei Huafang Pharmaceutical Sciences & Technology Co ltd
Priority date: 2021-06-23
Filing date: 2021-06-23
Publication date: 2021-10-26

Abstract

本发明公开了一种枸橼酸托法替布非对映异构体杂质的合成方法，涉及药物有机合成技术领域，本发明以3‑氨基‑4‑甲基吡啶作为起始原料，经季铵盐、还原、甲基化、成盐、偶联、还原和缩合反应制备托法替布非对映异构体杂质，整个合成路线的原料易得，反应条件温和，后处理的分离纯化操作简便易行，制备方法的重复性好，能够制得高收率、高纯度的托法替布非对映异构体杂质，从而适用于作为枸橼酸托法替布的杂质对照品。

Description

一种枸橼酸托法替布非对映异构体杂质的合成方法

技术领域：

本发明涉及药物有机合成技术领域，具体涉及一种枸橼酸托法替布非对映异构体杂质的合成方法。

背景技术：

枸橼酸托法替布由辉瑞公司开发，最早在2012年11月获得FDA批准，是全球首个获批治疗类风湿关节炎(RA)的JAK抑制剂，也是中国批准(2017年3月10日批准进口辉瑞公司的5mg规格的枸橼酸托法替布片)的首个治疗类风湿关节炎的JAK抑制剂。该药用于对氨甲喋呤治疗应答不充分或不耐受的中至重度活动性类风湿关节炎(RA)成人患者的治疗，可作为单一治疗或与氨甲喋呤或其他改善病情抗风湿药物(DMARD)联合使用，同时，治疗溃疡性结肠炎的三项3期临床试验结果研究证明，在中度至重度溃疡性结肠炎患者中，托法替布的治疗是有效的，而且许多患者的疗效可以持续一年多。

目前，枸橼酸托法替布的制备方法公开较多，但对于托法替布非对映异构体杂质的研究并不多，未查询到托法替布非对映异构体杂质的专利公开。J.Med.Chem.2008,5,8012-8018公开了一种托法替布非对映异构体杂质的合成方法，但是此方法经过11步合成，并且用到Grubss试剂和PtO₂，试剂昂贵且实验条件苛刻，所得产品质量也较少，因此迫切需要一个简单温和且能大量合成的方法。

在国家药品标准中，对照品可以用于检验、鉴定、含量测定、杂质及相关物质的检验等标准物质的操作，因此杂质对照品在药物质量控制中起着关键性的作用。本发明旨在提供一种枸橼酸托法替布非对映异构体杂质的合成方法，以便作为对照品来检测和控制枸橼酸托法替布原料药中该杂质的含量。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种枸橼酸托法替布非对映异构体杂质的合成方法，利用该方法制得的托法替布非对映异构体杂质的纯度高于95％，可以作为托法替布非对映异构体杂质研究的高纯度杂质对照品。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种枸橼酸托法替布非对映异构体杂质的合成方法，由3-氨基-4-甲基吡啶与苄溴经缩合反应得到中间体I，中间体I与硼氢化钠经还原反应得到中间体II，中间体II在甲醇钠、硼氢化钠的作用下与多聚甲醛经甲基化反应得到中间体III，将中间体III在乙醇中成盐酸盐，过滤所得固体为中间体IV，所得母液用碱液调节pH至9～10，加有机溶剂萃取，减压浓缩后得到中间体V的粗品，将粗品与二酸经成盐纯化得到中间体V的纯品，纯品与2,4-二氯-7H吡咯[2,3-D]嘧啶在无机碱的作用下经偶联反应得到中间体VI，中间体VI与还原剂、甲酸经还原反应得到中间体VII，中间体VII与氰乙酸乙酯在有机碱的作用下经缩合反应得到枸橼酸托法替布非对映异构体杂质。

合成具体路线如下：

所述无机碱为碳酸钾、氢氧化钠、碳酸钠中的至少一种，无机碱参与的偶联反应的反应溶剂为甲醇、乙醇、水中的至少一种。优选地，无机碱为碳酸钾，反应溶剂为水。

所述还原剂为钯炭、氢氧化钯炭、雷尼镍中的至少一种，还原剂参与的还原反应的反应溶剂为甲醇、乙醇、水中的至少一种。优选地，还原剂为氢氧化钯炭，反应溶剂为水。

所述有机碱为DBU、三乙胺、二异丙基乙基胺中的至少一种，有机碱参与的缩合反应的反应溶剂为正丁醇、乙醇、四氢呋喃中的至少一种。优选地，有机碱为DBU，反应溶剂为乙醇。

所述萃取用有机溶剂为二氯甲烷、乙酸乙酯、正己烷、甲基叔丁基醚、***中的一种。优选地，溶剂为二氯甲烷或者正己烷。

所选二酸为丙二酸、富马酸、马来酸、酒石酸中的一种。优选地，二酸为富马酸。

所述3-氨基-4-甲基吡啶、苄溴的摩尔比为1:(1-2)。

所述中间体I、硼氢化钠的摩尔比为1:(2-5)。

所述中间体II、多聚甲醛、甲醇钠、硼氢化钠的摩尔比为1:(1-2):(1-2):(1-2)。

所述中间体V的粗品、二酸的摩尔比为1:1。

所述中间体V的纯品、2,4-二氯-7H吡咯[2,3-D]嘧啶、无机碱的摩尔比为1:(1-1.5):(6-8)。

所述还原剂的用量为中间体VI质量的10-30％，中间体VI、甲酸的摩尔比为1:(2-6)。

所述中间体VII、氰乙酸乙酯、有机碱的摩尔比为1:(1-2):(1-2)。

本发明的有益效果是：本发明以3-氨基-4-甲基吡啶作为起始原料，经季铵盐、还原、甲基化、成盐、偶联、还原和缩合反应制备托法替布非对映异构体杂质，整个合成路线的原料易得，反应条件温和，后处理的分离纯化操作简便易行，制备方法的重复性好，能够制得高收率、高纯度的托法替布非对映异构体杂质，从而适用于作为枸橼酸托法替布的杂质对照品。

附图说明：

图1为托法替布的HPLC图；

图2为非对映异构体杂质的HPLC图；

图3为托法替布与非对映异构体杂质的HPLC对照图；

图4为非对映异构体的氢谱；

图5为托法替布的氢谱；

图6为非对映异构体的MS谱图；

图7为中间体V的HPLC图。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和图示，进一步阐述本发明。

以下实施例中有机溶剂和水的浓度1g/X mL是指相对于底物(中间体I-中间体VII)的质量体积比。

实施例1

3-氨基-1-苄基-4-甲基吡啶鎓盐(中间体I)的制备：

在20-25℃下，向浓度为1g/10mL的3-氨基-4-甲基吡啶的二氯甲烷溶液中滴加苄溴，滴加完毕后，室温搅拌12h，过滤，得到中间体I，收率95％。其中，3-氨基-4-甲基吡啶、苄溴的摩尔比为1:1.02。

1-苄基-4-甲基-3-胺基-哌啶(中间体II)的制备：

在三口瓶中加入浓度为1g/10mL的中间体I的乙醇溶液，降温至0-5℃，滴加硼氢化钠的水溶液，加毕，升温至55-60℃反应2h，TLC中控反应，降温至0-5℃，10％氯化铵水溶液淬灭反应，用1g/10ml的DCM萃取3次，浓缩即可得到中间体II，收率90％。其中，中间体I、硼氢化钠的摩尔比为1:2。

(1-苄基-4-甲基-3-哌啶基)-甲基胺(中间体III)的制备：

在三口瓶中加入浓度为1g/10mL的中间体II的甲醇溶液，再加入多聚甲醛，滴加5M甲醇钠溶液，加毕室温搅拌8h，分批加入硼氢化钠，加毕搅拌4h，10％氯化铵水溶液淬灭反应，浓缩，用1g/10mL的DCM萃取3次，浓缩得到中间体III，收率85％。其中，中间体II、多聚甲醛、甲醇钠溶液、硼氢化钠的摩尔比为1:2:1.5:1。

(trans-1-苄基-4-甲基-3-哌啶基)-甲基胺(中间体V)的制备：

在三口瓶中加入1g/3ml(1-苄基-4-甲基-3-哌啶基)-甲基胺(中间体III)的乙醇溶液，滴加浓盐酸，滴加完毕，搅拌1h后过滤，滤液用2N氢氧化钠溶液调节pH至9-10，用1g/10mL的正己烷萃取三次，浓缩得到trans异构体粗品(SR，RS型)。其中中间体III与盐酸的摩尔比为1:2。

trans异构体粗品中加入1g/5mL的乙酸乙酯溶解后，将富马酸溶解于乙醇并滴加入体系中，随着搅拌的进行慢慢析出固体，过滤，所得固体用2N NaOH溶液调节pH至9～10，用1g/10mL的正己烷萃取三次，浓缩得到纯的trans异构体(SR，RS型)，收率80％。其中，富马酸与trans异构体粗品的摩尔比为1:1。

N-(trans-1-苄基-4-甲基哌啶-3-基)-2-氯-N-甲基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-胺(中间体VI)的制备：

在三口瓶中加入中间体V，碳酸钾，1g/10mL的水，机械搅拌下加入2,4-二氯-7H吡咯[2,3-D]嘧啶，升温至回流搅拌18h，降温至20-25℃，过滤，滤饼加入1g/5mL的丙酮溶液，升温至回流打浆1h，降温至室温后，过滤烘干得到中间体VI，收率92％。其中，中间体V、碳酸钾、2,4-二氯-7H吡咯[2,3-D]嘧啶的摩尔比为1:6:1。

N-甲基-N-((trans-4-甲基哌啶-3-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-胺(中间体VII)的制备：

在三口瓶中加入中间体VI，加入1g/8mL的水，加入甲酸，搅拌至体系溶清，加入氢氧化钯炭，升温至50-55℃下反应2h，TLC中控，反应完毕后，过滤，滤液用2N氢氧化钠溶液调节pH至9-10，加入1g/10mL的DCM溶液萃取3次，合并有机相浓缩，得到中间体VII，收率92％。其中，中间体VI、甲酸的摩尔比为1:2，氢氧化钯炭的用量为中间体VI质量的10％。

3-(trans-4-甲基-3-(甲基(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)氨基)哌啶-1-基)-3-氧代丙烷腈的制备：

在三口瓶中加入中间体VII，加入1g/5mL的乙醇溶液，加入氰乙酸乙酯和DBU，氮气保护下，升温至40-45℃搅拌12h，体系析出较多固体，过滤，滤饼烘干得到非对映异构杂质，收率84％。

其中，中间体VII、氰乙酸乙酯、DBU的摩尔比为1:1.5:1.2。

实施例2

3-氨基-1-苄基-4-甲基吡啶鎓盐(中间体I)的制备：

在20-25℃下，向浓度为1g/10mL的3-氨基-4-甲基吡啶的二氯甲烷溶液中滴加苄溴，滴加完毕后，室温搅拌12h后，过滤，过滤，得到中间体I，收率93％。其中，3-氨基-4-甲基吡啶、苄溴的摩尔比为1:1.2。

1-苄基-4-甲基-3-胺基-哌啶(中间体II)的制备：

在三口瓶中加入浓度为1g/10mL中间体I的乙醇溶液，降温至0-5℃，滴加硼氢化钠的水溶液，加毕，升温至55-60℃反应2h，TLC中控反应，降温至0-5℃，10％氯化铵水溶液300mL淬灭反应，用1g/10mL的DCM萃取3次，浓缩即可得到中间体II，收率88％。其中，中间体I、硼氢化钠的摩尔比为1:4。

(1-苄基-4-甲基-3-哌啶基)-甲基胺(中间体III)的制备：

在三口瓶中加入浓度为1g/10mL的中间体II的甲醇溶液，加入多聚甲醛，滴加5M甲醇钠溶液，加毕室温搅拌8h，分批加入硼氢化钠，加毕搅拌4h，10％氯化铵水溶液淬灭反应，浓缩，用1g/10mL的DCM萃取3次，浓缩得到中间体III，收率87％。其中，中间体II、多聚甲醛、甲醇钠溶液、硼氢化钠的摩尔比为1:1.5:1.2:1。

(trans-1-苄基-4-甲基-3-哌啶基)-甲基胺(中间体V)的制备：

在三口瓶中加入1g/3ml中间体III的乙醇溶液，滴加浓盐酸，滴加完毕，搅拌1h后过滤，滤液用2N氢氧化钠溶液调节pH至9-10，采用1g/10mL的***萃取后浓缩得到trans异构体(SR，RS型)。其中，中间体III与盐酸的摩尔比为1:2。

trans异构体粗品中加入1g/5mL的乙酸乙酯溶解后，将所用富马酸溶解于乙醇中，滴加入体系中，随着搅拌的进行慢慢析出固体，过滤，所得固体用2N NaOH溶液调节pH至9～10，用1g/10mL的正己烷萃取三次，浓缩得到纯的trans异构体(SR，RS型)，收率85％。其中，富马酸与trans异构体粗品的摩尔比为1:1。

N-((3S，4S)-1-苄基-4-甲基哌啶-3-基)-2-氯-N-甲基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-胺(中间体VI)的制备：

在三口瓶中加入中间体V，碳酸钾，1g/10mL的水，机械搅拌下加入2,4-二氯-7H吡咯[2,3-D]嘧啶，升温至回流搅拌18h，降温至20-25℃，过滤，滤饼加入1g/5mL的丙酮溶液，升温至回流打浆1h，降温至室温后，过滤烘干得到中间体VI，收率94％。其中，中间体V、碳酸钾、2,4-二氯-7H吡咯[2,3-D]嘧啶的摩尔比为1:8:1.5。

在三口瓶中加入中间体VI，加入1g/8ml的水，加入甲酸，搅拌至体系溶清，加入氢氧化钯炭，升温至50-55℃下反应2h，TLC中控，反应完毕后，过滤，滤液用2N氢氧化钠溶液调节pH至9-10，加入1g/10mL的DCM溶液萃取3次，合并有机相浓缩，得到中间体VII,收率95％。其中，中间体VI、甲酸的摩尔比为1:4，氢氧化钯炭的用量为中间体VI质量的15％。

在三口瓶中加入中间体VII，加入1g/5mL的乙醇溶液，加入氰乙酸乙酯和DBU，氮气保护下，升温至40-45℃搅拌12h，体系析出较多固体，过滤，滤饼烘干得到非对映异构杂质，收率86％。其中，中间体VII、氰乙酸乙酯、DBU的摩尔比为1:2:2。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种枸橼酸托法替布非对映异构体杂质的合成方法，其特征在于：由3-氨基-4-甲基吡啶与苄溴经缩合反应得到中间体I，中间体I与硼氢化钠经还原反应得到中间体II，中间体II在甲醇钠、硼氢化钠的作用下与多聚甲醛经甲基化反应得到中间体III，将中间体III在乙醇中成盐酸盐，过滤所得固体为中间体IV，所得母液用碱液调节pH至9～10，加有机溶剂萃取，减压浓缩后得到中间体V的粗品，将粗品与二酸经成盐纯化得到中间体V的纯品，纯品与2,4-二氯-7H吡咯[2,3-D]嘧啶在无机碱的作用下经偶联反应得到中间体VI，中间体VI与还原剂、甲酸经还原反应得到中间体VII，中间体VII与氰乙酸乙酯在有机碱的作用下经缩合反应得到枸橼酸托法替布非对映异构体杂质；

合成具体路线如下：

2.根据权利要求1所述的枸橼酸托法替布非对映异构体杂质的合成方法，其特征在于：所述无机碱为碳酸钾、氢氧化钠、碳酸钠中的至少一种，无机碱参与的偶联反应的反应溶剂为甲醇、乙醇、水中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的枸橼酸托法替布非对映异构体杂质的合成方法，其特征在于：所述还原剂为钯炭、氢氧化钯炭、雷尼镍中的至少一种，还原剂参与的还原反应的反应溶剂为甲醇、乙醇、水中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的枸橼酸托法替布非对映异构体杂质的合成方法，其特征在于：所述有机碱为DBU、三乙胺、二异丙基乙基胺中的至少一种，有机碱参与的缩合反应的反应溶剂为正丁醇、乙醇、四氢呋喃中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的枸橼酸托法替布非对映异构体杂质的合成方法，其特征在于：所述萃取用有机溶剂为二氯甲烷、乙酸乙酯、正己烷、甲基叔丁基醚、***中的一种。

6.根据权利要求1所述的枸橼酸托法替布非对映异构体杂质的合成方法，其特征在于：所选二酸为丙二酸、富马酸、马来酸、酒石酸中的一种。

7.根据权利要求1所述的枸橼酸托法替布非对映异构体杂质的合成方法，其特征在于：所述3-氨基-4-甲基吡啶、苄溴的摩尔比为1:(1-2)；所述中间体I、硼氢化钠的摩尔比为1:(2-5)。

8.根据权利要求1所述的枸橼酸托法替布非对映异构体杂质的合成方法，其特征在于：所述中间体II、多聚甲醛、甲醇钠、硼氢化钠的摩尔比为1:(1-2):(1-2):(1-2)。

9.根据权利要求1所述的枸橼酸托法替布非对映异构体杂质的合成方法，其特征在于：所述中间体V的粗品、二酸的摩尔比为1:1；所述中间体V的纯品、2,4-二氯-7H吡咯[2,3-D]嘧啶、无机碱的摩尔比为1:(1-1.5):(6-8)。

10.根据权利要求1所述的枸橼酸托法替布非对映异构体杂质的合成方法，其特征在于：所述还原剂的用量为中间体VI质量的10-30％，中间体VI、甲酸的摩尔比为1:(2-6)；所述中间体VII、氰乙酸乙酯、有机碱的摩尔比为1:(1-2):(1-2)。