二氧化碳沉澱法去除苯扎貝特中主要雜質
簡介
苯扎貝特(bezafibrate,BZ) ,化學名為2-[4-[2-(4-氯苯甲醯氨基) 乙基]苯氧基]-2-甲基丙酸,主要用於治療高甘油三酯血症、高膽固醇血症、混合型高脂血症,是治療各型脂質代謝障礙的一線藥物。BZ的合成及其質量控制是套用和研究得以順利進行的重要保障。
BZ的合成大多以對氯苯甲醯氯和對羥基苯乙胺為原料,經醯化反應製得中間體N-對羥基苯乙基-4-氯苯甲醯胺(CLN) ,再在氫氧化鈉的催化下,與丙酮和氯仿縮合製得。目前該合成路線已實現工業化多年,但對BZ質量穩定性的控制還存在問題,主要原因在於第二步縮合反應機理為卡賓反應,因反應自發而放出的大量熱導致反應溫度迅速上升,直接影響BZ的質量。據文獻報導,BZ中的主要雜質為未完全轉化的原料CLN,中國藥典也對該藥物的雜質提出了限量檢查。
目前已有的研究主要集中在合成工藝的最佳化和改進,對於雜質含量較高的粗品的純化除了採用傳統的重結晶方法外,未見其它的後處理工藝。
實驗部分
1、儀器和試劑
BZ對照品(中國藥品生物製品檢定所,批號100732-200501) ;CLN對照品( 江蘇天士力帝益藥業有限公司,批號20130509,99.5%) ; 甲醇為色譜純,磷酸二氫鉀為色譜級,流動相中水為雙蒸水,其它試劑均為分析純。1100 LC型高效液相色譜儀(美國Agilent公司) ,G1315B型紫外檢測器( 美國Agilent公司)。
2、BZ傳統後處理工藝
將CLN10g(35mmol) 和丙酮200mL加至500mL三頸瓶中混合溶解,再加入氫氧化鈉23g,25~28℃攪拌0.5h,升溫至30~35℃,滴加氯仿12mL,並控制溫度為35 ~38℃,滴畢,在此溫度反應1h後再升溫回流1h。停止反應,回收丙酮。稍冷後加入水300mL溶解剩餘物,並於5℃攪拌下滴加15%鹽酸調至pH值3~4,析出固體,繼續攪拌1h後抽濾,濾餅水洗、乾燥,得米白色BZ粗品(12.7g,收率96.8%)。該粗品經95%乙醇兩次重結晶,得白色BZ產品(8.2g,兩次重結晶收率64.5%)。
二氧化碳沉澱法後處理工藝
將上節所得反應物回收丙酮、加水溶解後,向其水溶液中通入CO至飽和(pH值5~6) ,此時析出CLN白色固體,過濾,濾液按上節中15%鹽酸酸化處理,得白色BZ粗品(10.7g,收率81.6%)。該粗品經95%乙醇一次重結晶,得白色BZ產品(9.6g,重結晶收率89.8%)。
分離原理
對合成所得BZ粗品進行HPLC檢測,和BZ的對照品圖譜比較可知,粗品中的主要雜質是CLN,是由於反應過程中原料轉化不完全造成的。由於CLN和BZ的結構分別為酚和羧酸,均具有一定的酸性,在合成反應結束後的強鹼性溶液中,二者均以鈉鹽的形式共存並溶於水中,繼而隨鹽酸酸化而同時析出,因此傳統的後處理工藝很難將二者分離,只能通過重結晶在產品精製過程中將CLN去除。CO沉澱工藝是根據酚和羧酸酸性的差異,在溶有BZ和CLN鈉鹽的水溶液中通入CO,將CLN鈉鹽轉化為酚析出,而產物BZ仍以羧酸鈉的形式溶於水溶液中,通過簡單的過濾即可將二者分離。
在反應液中通入CO後,將所得沉澱分離純化,得到少量白色粉末,經熔點測定為171~173℃,與文獻報導的CLN熔點一致,且經核磁共振氫譜和質譜解析為CLN; 而將濾除沉澱後的濾液酸化至pH值3~4,析出的大量白色粉末經重結晶後,測定其熔點為181~183℃,與BZ對照品一致,且結構經核磁共振氫譜解析和質譜解析為BZ,說明反應液中上述兩種物質的共存。
優點
採用傳統的重結晶工藝,粗品需經兩次重結晶方得合格產品,合格品總收率為62.5%;而經CO沉澱處理後,粗品僅需一次重結晶即可達合格要求,BZ含量(99.6%) 也略高於傳統工藝(99.2%),總收率提高到70.9% 。另外,由於重結晶次數減少,溶劑乙醇消耗量也由原來的9kg/kg粗品減少為4kg/kg粗品。可見,CO沉澱處理工藝減少了重結晶次數,提高了合格品收率,降低了有機溶劑消耗量。