一种4-氨基喹啉类化合物的杂质制备方法及其用途
阅读说明：本技术 一种4-氨基喹啉类化合物的杂质制备方法及其用途 (Preparation method and application of impurities of 4-aminoquinoline compound ) 是由 阎智勇 刘杰 顾克利 徐甜 陶少君 焦慎超 于 2020-06-29 设计创作，主要内容包括：一种4-氨基喹啉类化合物的杂质制备方法及其用途。本发明公开了一种5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸(LKL-5异构体)的制备方法,其特征在于采用液相方法从含有5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸和7-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸的混合物1中分离得到5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸。所述的混合物1优选采用间氯苯胺基甲叉丙二酸二乙酯(LKL-3)在矿物油、浓硫酸的条件下反应,反应结束后经后处理得到混合物2,混合物2在碱性条件下水解,经后处理得到混合物1。所述的5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸,其纯度大于99%,优选大于99.5%,可用于合成后续产品,本发明所提供的5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸及合成的后续产品可用于4-氨基喹啉类化合物的杂质对照品,可用于相关原料药的质量控制。(A method for preparing impurities of 4-aminoquinoline compounds and application thereof. The invention discloses a preparation method of 5-chloro-4-hydroxy-3-quinolinecarboxylic acid (LKL-5 isomer), which is characterized in that 5-chloro-4-hydroxy-3-quinolinecarboxylic acid is separated from a mixture 1 containing 5-chloro-4-hydroxy-3-quinolinecarboxylic acid and 7-chloro-4-hydroxy-3-quinolinecarboxylic acid by a liquid phase method. Preferably, the mixture 1 is prepared by reacting m-chloroanilino diethyl methylene malonate (LKL-3) in mineral oil and concentrated sulfuric acid, performing post-treatment after the reaction is finished to obtain a mixture 2, and hydrolyzing the mixture 2 under an alkaline condition and performing post-treatment to obtain the mixture 1. The purity of the 5-chloro-4-hydroxy-3-quinoline carboxylic acid is more than 99 percent, preferably more than 99.5 percent, and the 5-chloro-4-hydroxy-3-quinoline carboxylic acid and the subsequent product can be used for impurity reference substances of 4-aminoquinoline compounds and quality control of related raw material medicaments.)
技术领域
本发明属于有机化学合成技术领域，涉及4-氨基喹啉类化合物的杂质制备方法及其用途，所述的杂质包括5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸乙酯、5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸、5-氯-4-羟基喹啉、4,5-二氯喹啉等。
背景技术
4,7-二氯喹啉是制备4-氨基喹啉类化合物羟氯喹（Hydroxy Chloroquine）、氯喹（Chloroquine）、阿莫地喹（Amodiaquine）、格拉非宁（Glafenine）等及其药学上可用盐的关键中间体，其中羟氯喹（Hydroxy Chloroquine）、氯喹（Chloroquine）、阿莫地喹（Amodiaquine）、格拉非宁（Glafenine）的结构式分别如式I、式II、式III及式IV所示。现有技术中，4,7-二氯喹啉的一种合成路线以间氯苯胺（LKL-1）和乙氧基甲叉丙二酸二乙酯(LKL-2)为反应物经取代得到间氯苯胺基甲叉丙二酸二乙酯(LKL-3)、环合制备得到7-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸乙酯(LKL-4)，同时也会生成副产物5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸乙酯(LKL-4异构体)，进而转化为5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸(LKL-5异构体)、5-氯-4-羟基喹啉(LKL-6异构体)及4,5-二氯喹啉(LKL-7异构体)，进而生成相应化合物或其药学上可用盐的异构体，其中羟氯喹异构体、氯喹异构体、阿莫地喹异构体、格拉非宁的异构体结构式分别如式A、式B、式C及式D所示。其中以上所述的杂质也为相应化合物潜在的杂质，因而制备高纯度的上述杂质用作杂质对照品对产品的开发及质量控制具有重要的意义。
专利CN109928925A公开了一种4,7-二氯喹啉升华纯化的方法，采用升华的方法除去4,7-二氯喹啉粗品中的4,5-二氯喹啉制备得到高纯度的4,7-二氯喹啉。
现有技术中未见高纯度的5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸、5-氯-4-羟基喹啉及4,5-二氯喹啉的报道，由于用LKL-3合成LKL-4时，副反应生成LKL-4异构体的比例较少，LKL-4中的LKL-4异构体一般不超过10%。由于LKL-4异构体与LKL-4有极其相似的理化性质，并且LKL-4仅在DMF或DMSO中溶解性较好，在甲醇、二氯甲烷、乙酸乙酯中均难溶，在水中有一定溶解性，因此利用LKL-4和LKL-4异构体的溶解性差异用溶剂进行重结晶难以得到高纯度的LKL-4异构体，同理，高纯度LKL-5纯品也难以通过溶剂重结晶的方法得到。开发高纯度5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸以及后续产品可用作相关化合物及其药学上可用盐的质量研究，为相关原料药的安全用药提供保障。
发明内容
本发明提供了一种5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸（LKL-5异构体）的制备方法，其特征在于采用液相方法从含有5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸和7-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸的混合物1中分离得到5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸。
优选地，所述的液相方法的条件为：色谱柱为C18柱，采用等度洗脱，其中流动相为乙腈-磷酸盐水溶液（pH=4.5），其中乙腈与磷酸盐水溶液的体积比为1:1~9，优选3:7；流速30ml/min~80ml/min，优选50ml/min~70ml/min，更优选65ml/min；柱温10~40℃，优选35℃，供试品进样浓度为0.1~200mg/ml，优选10~200mg/ml，更优选100~150mg/ml，进样量0.1~10ml，优选3~10ml，更优选5~8ml，其中所述的混合物1采用二甲基亚砜配制成供试品。
优选地，所述的混合物1中5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸的纯度为5%~95%；
优选地，所述的混合物1的制备方法为，采用含有5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸乙酯和7-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸乙酯的混合物2在碱性条件下水解，经后处理得到混合物1；所述的混合物2中5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸乙酯的纯度为5%~95%。
优选地，所述的混合物2的制备方法为，间氯苯胺基甲叉丙二酸二乙酯（LKL-3）在矿物油中、浓硫酸的条件下反应，反应结束后经后处理得到混合物2；
优选地，所述的矿物油为石蜡油；
其中反应温度为80℃~110℃，优选100℃，反应时间为1~3h，优选2h，所述的后处理为反应结束后冷却至20~30℃，过滤，洗涤得到混合物2；优选地，所述的洗涤依次采用水、氯仿及乙醇洗涤；
其中间氯苯胺基甲叉丙二酸二乙酯与矿物油的质量体积比为1:3~8，优选1:3~5；
其中间氯苯胺基甲叉丙二酸二乙酯与浓硫酸的摩尔比为1:2~5，优选1:2.5~3.5，更优选1:3。
优选地，本发明所提供的一种5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸（LKL-5异构体）的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1）间氯苯胺基甲叉丙二酸二乙酯（LKL-3）在矿物油、浓硫酸的条件下反应，反应结束后经后处理得到混合物2；
2）混合物2在碱性条件下水解，经后处理得到混合物1；
3）采用液相方法从混合物1中分离得到5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸；
其中所述的混合物1含有5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸和7-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸，5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸的纯度为5%~95%；
其中所述的混合物2含有5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸乙酯和7-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸乙酯，5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸乙酯的纯度为5%~95%；
其中步骤1）中间氯苯胺基甲叉丙二酸二乙酯与矿物油的质量体积比为1:3~8，优选1:3~5；间氯苯胺基甲叉丙二酸二乙酯与浓硫酸的摩尔比为1:2~5，优选1:2.5~3.5，更优选1:3；优选地，所述的矿物油为石蜡油；
其中步骤1）中反应温度为80℃~110℃，优选100℃，反应时间为1~3h，优选2h；
其中步骤1）中所述的后处理为反应结束后冷却至20~30℃，过滤，洗涤得到混合物2；优选地，所述的洗涤依次采用水、氯仿及乙醇洗涤；
其中步骤1）中洗涤结束后，继续抽滤得到混合物2；
其中步骤2）中所述的碱性条件为无机碱碱性水溶液，优选氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液，其中无机碱碱性水溶液的质量分数为5%~40%，优选10%~30%，更优选25%；
其中步骤2）中反应温度为20~40℃，优选20~30℃，反应时间为1~3h，优选2h；
其中步骤2）中所述的后处理为反应结束后，过滤，洗涤，干燥，其中所述的洗涤优选乙醇洗涤；
其中步骤3）中所述的液相方法的条件为：色谱柱为C18柱，采用等度洗脱，其中流动相为乙腈-磷酸盐水溶液（pH=4.5），其中乙腈与磷酸盐水溶液的体积比为1:1~9，优选3:7；流速30ml/min~80ml/min，优选50ml/min~70ml/min，更优选65ml/min；柱温10~40℃，优选35℃，供试品进样浓度为0.1~200mg/ml，优选10~200mg/ml，更优选100~150mg/ml，进样量0.1~10ml，优选3~10ml，更优选5~8ml，其中所述的混合物1采用二甲基亚砜配制成供试品。
以本发明所制备的LKL-5异构体，参考专利CN103626699A实施例1的条件，制备得到LKL-6异构体和LKL-7异构体，纯度分别为99.2%和99.3%；参考专利CN110283121A实施例的条件，制备得到羟氯喹异构体和氯喹异构体，纯度分别为99.5%和99.6%；参考专利CN105503718A实施例1的条件，制备得到阿莫地喹异构体，纯度为99.1%；参考文献“杨晓等.格拉非宁的合成[J].中国药科大学学报,1987(01):48-50.”中邻苯二甲酸酐法制备得到格拉非宁异构体，纯度99.2%。
本发明所制备的LKL-5异构体纯度大于99%，优选大于99.5%，本发明所制备的LKL-5异构体可用于制备5-氯-4-羟基喹啉(LKL-6异构体)、4,5-二氯喹啉(LKL-7异构体)、羟氯喹异构体、氯喹异构体、阿莫地喹异构体、格拉非宁的异构体及其药学上可用盐；所述的上述物质可用于4-氨基喹啉类化合物的杂质对照品，优选地可用于羟氯喹、氯喹、阿莫地喹、格拉非宁及其药学上可用盐的杂质对照品。
本发明提供了一种高纯度5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸，其纯度大于99%，优选大于99.5%，可用于合成后续产品，本发明所提供的5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸及合成的后续产品可用于4-氨基喹啉类化合物的杂质对照品，可用于相关原料药的质量控制。
附图说明
图1实施例2中LKL-5异构体HPLC纯度谱图；
图2 实施例2中LKL-5异构体核磁共振氢谱图（DMSO-d6）。
具体实施方式
混合物2（含有5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸乙酯和7-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸乙酯）可由现有技术CN1847226A公开的方法制备得到，经水解得到混合物1（含有5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸和7-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸），其中混合物1中5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸的纯度为8%~10%。
实施例1
5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸（LKL-5异构体）的制备
将混合物1（5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸的纯度为8.5%）3g用二甲基亚砜溶解，配成浓度为150mg/ml的溶液，采用液相制备色谱进行分离，色谱条件如下：
色谱柱为C18柱，采用等度洗脱，其中流动相为乙腈-磷酸盐水溶液（pH=4.5），其中乙腈与磷酸盐水溶液的体积比为1:4，流速30ml/min，柱温30℃，进样量3ml。洗脱收集5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸，纯度99.21%。
实施例2
5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸（LKL-5异构体）的制备
将3g（0.01mol）的LKL-3与10ml石蜡油混合搅拌，在20~30℃下一次加入2.94g（0.03mol）的浓硫酸，继续搅拌并加热至100℃反应2h。冷却至20~30℃，减压抽滤得到棕黄色固体，依次用10ml水、10ml氯仿和10ml乙醇洗涤滤饼，继续抽滤10min，得到的类白色固体混合物2（LKL-4异构体纯度70.4%）。将上述LKL-4异构体直接与10ml的25%氢氧化钠水溶液混合，在20~30℃下搅拌2h，反应液减压过滤并用5ml乙醇洗涤，干燥，得到类白色的固体混合物1（LKL-5异构体纯度75.3%）。将上述混合物1用二甲基亚砜溶解，配成浓度为120mg/ml的溶液，采用液相制备色谱进行分离，色谱条件如下：
色谱柱为C18柱，采用等度洗脱，其中流动相为乙腈-磷酸盐水溶液（pH=4.5），其中乙腈与磷酸盐水溶液的体积比为3:7；流速65ml/min；柱温35℃，进样量5ml，洗脱收集，浓缩，干燥5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸，纯度99.89%，收率64.5%（以LKL-3计算），其质谱及氢谱数据如下：
ESI-MS（m/z）:224.0[M+H]+
1H NMR（400MHz，DMSO-d6）δ15.3068（s,1H,COOH）,13.5(s,1H,OH),8.8734（s,1H,ArH），7.7715~7.8102（d,1H,ArH），7.7439~7.7649（d,1H,ArH），7.5841~7.6062（dd,1H,ArH）。
实施例3
5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸（LKL-5异构体）的制备
将3g（0.01mol）的LKL-3与18ml石蜡油混合搅拌，在20~30℃下一次加入4.45g（0.045mol）的浓硫酸，继续搅拌并加热至90℃反应2.5h。冷却至20~30℃，减压抽滤得到棕黄色固体，依次用10ml水、10ml氯仿和10ml乙醇洗涤滤饼，继续抽滤10min，得到的类白色固体混合物2（LKL-4异构体纯度72.2%）。将上述LKL-4异构体直接与10ml的30%氢氧化钾水溶液混合，在20~30℃下搅拌2h，反应液减压过滤并用5ml乙醇洗涤，干燥，得到类白色的固体混合物1（LKL-5异构体纯度76.1%）。将上述混合物1用二甲基亚砜溶解，配成浓度为150mg/ml的溶液，采用液相制备色谱进行分离，色谱条件如下：
色谱柱为C18柱，采用等度洗脱，其中流动相为乙腈-磷酸盐水溶液（pH=4.5），其中乙腈与磷酸盐水溶液的体积比为1:4；流速75ml/min；柱温25℃，进样量3ml，洗脱收集，浓缩，干燥得到5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸，纯度99.73%，收率62.8%（以LKL-3计算），
实施例4
5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸（LKL-5异构体）的制备
将3g（0.01mol）的LKL-3与15ml石蜡油混合搅拌，在20~30℃下一次加入1.96g（0.02mol）的浓硫酸，继续搅拌并加热至90℃反应2.5h。冷却至20~30℃，减压抽滤得到棕黄色固体，依次用15ml水、15ml氯仿和15ml乙醇洗涤滤饼，继续抽滤10min，得到的类白色固体混合物2（LKL-4异构体纯度74.5%）。将上述LKL-4异构体直接与20ml的15%氢氧化钾水溶液混合，在40℃下搅拌2h，反应液减压过滤并用5ml乙醇洗涤，干燥，得到类白色的固体混合物1（LKL-5异构体纯度72.9%）。将上述混合物1用二甲基亚砜溶解，配成浓度为100mg/ml的溶液，采用液相制备色谱进行分离，色谱条件如下：
色谱柱为C18柱，采用等度洗脱，其中流动相为乙腈-磷酸盐水溶液（pH=4.5），其中乙腈与磷酸盐水溶液的体积比为1:6；流速50ml/min；柱温30℃，进样量8ml，洗脱收集，浓缩，干燥得到5-氯-4-羟基-3-喹啉羧酸，纯度99.51%，收率59.9%（以LKL-3计算）。