阅读说明：本技术 地贝卡星中间体杂质的制备方法 (Preparation method of dibekacin intermediate impurity ) 是由 印靖 张寅� 陈宵鑫 徐乃林 王凯 石天晨 陈琴霞 于 2020-03-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种地贝卡星中间体杂质的制备方法,制备方法如下：在反应瓶中加入1,3,2’,6’,3’’-五-N-对甲苯磺酰基-3’,4’,2’’-三-氧-苄磺酰基-4’’,6’’-氧-环亚己基卡那霉素B、溶剂；再加入碘化钠、锌粉,在40℃～120℃下反应；反应液倒入水中分散、过滤、烘干得到粗品,纯化得到目标化合物。本发明对Tipson-Cohen反应进行了改进,最终获得了1,3,2’,6’-四-N-对甲苯磺酰基-2’’,3’’-(N-对甲苯磺酰基)吖丙啶-4’’,6’’-氧-环亚己基-3’,4’-二脱氧-3’,4’-二脱氢-卡那霉素B的专属合成方法,反应收率和纯度均较高。(The invention discloses a preparation method of an intermediate impurity of dibekacin, which comprises the following steps: adding 1,3,2',6',3'' -penta-N-p-toluenesulfonyl-3 ',4',2'' -tri-oxy-benzylsulfonyl-4 '',6'' -oxy-cyclohexylidene kanamycin B and a solvent into a reaction bottle; adding sodium iodide and zinc powder, and reacting at 40-120 deg.c; pouring the reaction solution into water for dispersion, filtering and drying to obtain a crude product, and purifying to obtain the target compound. The invention improves the Tipson-Cohen reaction, finally obtains the special synthetic method of 1,3,2',6' -tetra-N-p-toluenesulfonyl-2 '',3'' - (N-p-toluenesulfonyl) aziridine-4 '',6'' -oxy-cyclohexylidene-3 ',4' -dideoxy-3 ',4' -didehydro-kanamycin B, and has higher reaction yield and purity.)

地贝卡星中间体杂质的制备方法

技术领域

本发明属于医药化学领域，具体涉及一种地贝卡星中间体杂质的制备方法。

背景技术

地贝卡星（3',4'-dideoxykanamycin B/Dibekacin ，CAS:34493-98-6）属于半合成氨基糖苷类抗生素，化学名为O-3-氨基-3-脱氧-α-D-葡吡喃糖基-(1→6)-O-[2,6-二氨基-2,3,4,6-四脱氧-α-D-赤型-己吡喃糖基-(1→4)]-2-脱氧-D-链霉胺。地贝卡星是由梅泽纯夫等人通过对卡那霉素B的结构改造而得到的全新氨基糖苷类化合物，主要用于各种敏感肠杆菌科细菌、绿脓杆菌、金葡菌、肠球菌属等所致的败血症、呼吸道感染、皮肤软组织感染、尿路感染及术后感染等。作为一种新型的广谱抗生素，其具有独特的化学结构及抗菌作用机制，与其他抗生素及抗菌药物之间不但交叉耐药性小，而且多数情况下呈协同作用。

地贝卡星在生产过程中会产生诸多杂质，为了确保药品的安全性和有效性，对生产过程中的杂质进行研究及控制是非常必要的。例如，Hamao Umezawa等人研究了5位脱羟基杂质及糖苷键水解杂质(Bull.Chem.Soc.Jpn. 1979, 52(4):1131-1134)。又如，TsutomuTsuchiya等人研究了双脱氧步骤中的杂质产生情况(Curbohydrate Research, 1976.(49):141-151)。

作为糖环邻二羟基双脱氧反应常用的方法，Tipson-Cohen反应是地贝卡星合成工艺中的关键步骤，锌粉的存在容易导致3''位氨基亲核取代2''位磺酰氧基，分子内环合成吖丙啶环，所以吖丙啶卡那霉素B衍生物是该步反应的重要杂质之一。因此，为了最终确保地贝卡星药品的质量，对该步反应中吖丙啶卡那霉素B杂质进行合理有效的控制是不可或缺的。

中国专利文献CN 101575354B（申请号 200910084851.8）公开了一种阿贝卡星及其中间体地贝卡星的合成方法，该发明中地贝卡星的合成路线如下：

其中的反应c就是Tipson-Cohen反应，将步骤(2)得到的8.0g的1，3，2′，6′，3″-五-N-苄磺酰基-3′，4′，2″-三-氧-苄磺酰基-4″，6″-氧-环亚己基卡那霉素B溶于装有100mL DMF的250mL的单口烧 瓶中，再称量碘化钠80g、锌粉1.6g投入上述DMF反应体系中，100℃反应 2小时，加入三氯甲烷溶解，水洗，硫代硫酸钠洗，浓缩，得到1，3，2′，6′，3″- 五-N-苄磺酰基-2″-氧-苄磺酰基-4″，6″-氧-环亚己基-3′，4′-二脱氧-3′，4′-二脱氢- 卡那霉素B 6.0g。该步反应中会有吖丙啶卡那霉素B衍生物杂质产生。

随着国家对药品一致性工作的推进，确定各杂质化合物的制备方法，并且提供合格的对照品，能够对地贝卡星原料药的质量控制起到更加积极的作用，但是目前国内外均没有专属的1,3,2',6'-四-N-对甲苯磺酰基-2'',3''-(N-对甲苯磺酰基)吖丙啶-4'',6''-氧-环亚己基-3',4'-二脱氧-3',4'-二脱氢-卡那霉素B合成方法的相关文献报道，因此需要一种1,3,2',6'-四-N-对甲苯磺酰基-2'',3''-(N-对甲苯磺酰基)吖丙啶-4'',6''-氧-环亚己基-3',4'-二脱氧-3',4'-二脱氢-卡那霉素B合成方法，用于与实际生产过程中的杂质进行对照，作为对照品使用，以便于对现有生产过程中的杂质进行控制；作为对照品要求具有较高的纯度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供地贝卡星中间体1，3，2′，6′，3″- 五-N-对甲苯磺酰基-2″-氧-对甲苯磺酰基-4″，6″-氧-环亚己基-3′，4′-二脱氧-3′，4′-二脱氢- 卡那霉素B制备过程中的杂质1,3,2',6'-四-N-对甲苯磺酰基-2'',3''-(N-对甲苯磺酰基)吖丙啶-4'',6''-氧-环亚己基-3',4'-二脱氧-3',4'-二脱氢-卡那霉素B的制备方法。

实现本发明目的的技术方案是一种地贝卡星中间体杂质的制备方法，所述地贝卡星中间体杂质为1,3,2',6'-四-N-对甲苯磺酰基-2'',3''-(N-对甲苯磺酰基)吖丙啶-4'',6''-氧-环亚己基-3',4'-二脱氧-3',4'-二脱氢-卡那霉素B，制备方法如下：

在反应瓶中加入1,3,2',6',3''-五-N-对甲苯磺酰基-3',4',2''-三-氧-苄磺酰基-4'',6''-氧-环亚己基卡那霉素B和溶剂，搅拌均匀后再向瓶内加入碘化钠、锌粉，在40℃～120℃下反应3～24小时，反应结束后得到反应液；反应液倒入水中分散、过滤、烘干得到粗品，粗品经纯化得到目标化合物。

碘化钠的物质的量是1,3,2',6',3''-五-N-对甲苯磺酰基-3',4',2''-三-氧-苄磺酰基-4'',6''-氧-环亚己基卡那霉素B的物质的量的10～20倍。

锌粉的物质的量是1,3,2',6',3''-五-N-对甲苯磺酰基-3',4',2''-三-氧-苄磺酰基-4'',6''-氧-环亚己基卡那霉素B的物质的量的1～3倍。

进一步的，锌粉的物质的量是1,3,2',6',3''-五-N-对甲苯磺酰基-3',4',2''-三-氧-苄磺酰基-4'',6''-氧-环亚己基卡那霉素B的物质的量的1～1.2倍。

溶剂为四氢呋喃、1，4-二氧六环、乙醇、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或一种以上的混合物。

加入碘化钠、锌粉后在55℃～65℃下搅拌反应。

采用硅胶柱分离纯化，纯化时，洗脱剂为二氯甲烷:乙酸乙酯=4:1。

本发明具有积极的效果：

（1）本发明的制备方法简单易行，收率及纯度理想，结构式正确，可大量制备该中间体杂质。将该杂质作为地贝卡星合成工艺中的杂质对照品使用，对地贝卡星合成中的Tipson-Cohen反应杂质情况进行合理有效的控制，并最终确保地贝卡星原料药的安全性及有效性。

（2）本发明对Tipson-Cohen反应进行了改进，筛选了反应原料、溶剂类型、反应温度、当量数、体系浓度等一系列影响因素，最终获得了1,3,2',6'-四-N-对甲苯磺酰基-2'',3''-(N-对甲苯磺酰基)吖丙啶-4'',6''-氧-环亚己基-3',4'-二脱氧-3',4'-二脱氢-卡那霉素B的专属合成方法，制备的产品纯度>96%，可作为对照品使用。

附图说明

图1为实施例1制备化合物的HPLC图。

图2为实施例1制备化合物的核磁共振氢谱图。

图3为实施例1制备的化合物的核磁共振碳谱图。

图4为实施例1制备的化合物的红外光谱图。

图5为实施例1制备的化合物的质谱图。

具体实施方式

（实施例1）

本实施例制备1,3,2',6'-四-N-对甲苯磺酰基-2'',3''-(N-对甲苯磺酰基)吖丙啶-4'',6''-氧-环亚己基-3',4'-二脱氧-3',4'-二脱氢-卡那霉素B的反应式如下：

式中Ts为对甲苯磺酰基，Bs为苄磺酰基。

本实施例的制备方法包括以下步骤：

在500mL四口瓶中加入50.0g(0.028mol)1,3,2',6',3''-五-N-对甲苯磺酰基-3',4',2''-三-氧-苄磺酰基-4'',6''-氧-环亚己基卡那霉素B、250mL四氢呋喃，搅拌升温至60℃～65℃；再向瓶内加入83.8g(0.56mol)碘化钠、2.2g(0.033mol)锌粉，在60℃～65℃下搅拌反应8±0.5小时，停止反应得到反应液。

除了四氢呋喃，还可以使用其他对反应无不良影响的溶剂，如1，4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、乙腈等；因此反应溶剂可以为四氢呋喃、1，4-二氧六环、乙醇、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或一种以上的混合物。

反应原料1,3,2',6',3''-五-N-对甲苯磺酰基-3',4',2''-三-氧-苄磺酰基-4'',6''-氧-环亚己基卡那霉素B可根据硕士论文《地贝卡星中间体合成工艺研究》（吴方源，2010年，郑州大学）中的B（4）化合物的制备方法制备。该文献中B（4）化合物命名有误，应当是1,3,2',6',3''-五-N-对甲苯磺酰基-3',4',2''-三-氧-苄磺酰基-4'',6''-氧-环亚己基卡那霉素B。

将反应液倒入1250mL水中分散、过滤然后烘干得到粗品，

水洗可去除过量碘化钠。

烘干后得到的粗品经硅胶柱分离纯化（洗脱剂 二氯甲烷:乙酸乙酯=4:1），得1,3,2',6'-四-N-对甲苯磺酰基-2'',3''-(N-对甲苯磺酰基)吖丙啶-4'',6''-氧-环亚己基-3',4'-二脱氧-3',4'-二脱氢-卡那霉素B 28.0g（0.022mol），摩尔收率78.57%，HPLC检测纯度96.78%（图1）。

对硅胶柱纯化得到的化合物进行结构确证，化合物的样品进行核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、红外和质谱检测，核磁共振氢谱图见图2，核磁共振碳谱图见图3，红外光谱图见图4，质谱图见图5。

具体测试结果如下：

¹H NMR (600MHz,DMSO-d6) δ: 7.83-7.81(d, 2H), 7.72-7.71(d, 2H), 7.63-7.57(m, 5H), 7.47-7.45(m, 4H), 7.36-7.32(m, 7H), 7.28-7.24(m, 4H), 5.59-5.58(d,1H), 5.50-5.48(d, 1H), 5.41-5.39(d, 1H), 5.12(s, 1H), 4.65-4.64(d, 1H), 4.43(s, 1H), 3.87-3.86(m, 1H), 3.77(s, 1H), 3.71-3.70(m, 1H), 3.57-3.55(m, 2H),3.11-3.09(m, 1H), 2.96-2.92(m, 3H), 2.89-2.82(m, 5H), 2.41(s, 3H), 2.40(s,3H), 2.37(s, 3H), 2.36(s, 3H), 2.34(s, 3H), 1.86-1.78(d, 2H), 1.54-1.46(m,4H), 1.33-1.29(m, 5H), 0.96-0.94(m, 1H)。

¹³C NMR (600MHz,DMSO-d6) δ: 144.89, 142.89, 142.44, 142.14, 139.53,138.79, 138.18, 137.61, 133.17, 130.13, 129.59, 129.58, 129.47, 127.84,127.50, 126.76, 126.51, 126.24, 125.90, 125.80, 99.86, 97.52, 95.06, 83.09,80.47, 73.48, 67.30, 66.16, 62.52, 61.24, 52.29, 52.10, 49.63, 45.58, 40.25,37.32, 33.93, 27.38, 24.99, 22.39, 22.13, 21.13, 21.07, 21.02, 20.98, 20.92。

IR(KBr)cm^-1: 3441.61, 2928.14, 1629.29, 1598.84, 1449.68, 1329.68,1160.80, 1092.03, 1062.88, 814.92, 666.76, 552.04。

MS(ESI, m/z): 1299.40(M⁺+H₂O)。

确证本实施例制备的化合物为1,3,2',6'-四-N-对甲苯磺酰基-2'',3''-(N-对甲苯磺酰基)吖丙啶-4'',6''-氧-环亚己基-3',4'-二脱氧-3',4'-二脱氢-卡那霉素B。

（实施例2）

本实施例的制备方法包括以下步骤：

在500mL四口瓶中加入50.0g(0.028mol)1,3,2',6',3''-五-N-对甲苯磺酰基-3',4',2''-三-氧-苄磺酰基-4'',6''-氧-环亚己基卡那霉素B、250mL四氢呋喃，搅拌升温至60℃～65℃；再向瓶内加入41.9g (0.28mol)碘化钠、2.2g(0.033mol)锌粉，在60℃～65℃下搅拌反应16±0.5小时，停止反应得到反应液。

将反应液倒入1250mL水中分散、过滤然后烘干得到粗品。

烘干后得到的粗品经硅胶柱分离纯化（洗脱剂 二氯甲烷:乙酸乙酯=4:1），得1,3,2',6'-四-N-对甲苯磺酰基-2'',3''-(N-对甲苯磺酰基)吖丙啶-4'',6''-氧-环亚己基-3',4'-二脱氧-3',4'-二脱氢-卡那霉素B 29.5g（0.023mol），摩尔收率82.22%，HPLC检测纯度96.08%。

（实施例3）

本实施例的制备方法包括以下步骤：

在500mL四口瓶中加入50.0g(0.028mol)1,3,2',6',3''-五-N-对甲苯磺酰基-3',4',2''-三-氧-苄磺酰基-4'',6''-氧-环亚己基卡那霉素B、250mL四氢呋喃，搅拌升温至40℃～45℃；再向瓶内加入83.8g(0.56mol)碘化钠、2.2g(0.033mol)锌粉，在40℃～45℃下搅拌反应16±0.5小时，停止反应得到反应液。

将反应液倒入1250mL水中分散、过滤然后烘干得到粗品。

烘干后得到的粗品经硅胶柱分离纯化（洗脱剂 二氯甲烷:乙酸乙酯=4:1），得1,3,2',6'-四-N-对甲苯磺酰基-2'',3''-(N-对甲苯磺酰基)吖丙啶-4'',6''-氧-环亚己基-3',4'-二脱氧-3',4'-二脱氢-卡那霉素B 27.8g g（0.022mol），摩尔收率77.48%，HPLC检测纯度96.54%。

（实施例4）

本实施例的制备方法包括以下步骤：

在500mL四口瓶中加入50.0g(0.028mol)1,3,2',6',3''-五-N-对甲苯磺酰基-3',4',2''-三-氧-苄磺酰基-4'',6''-氧-环亚己基卡那霉素B、125mL N,N-二甲基甲酰胺，搅拌升温至80℃～85℃；再向瓶内加入加入83.8g(0.56mol)碘化钠、2.2g(0.033mol)锌粉，在100℃～120℃下搅拌反应4±0.5小时，停止反应得到反应液。

将反应液倒入1250mL水中分散、过滤然后烘干得到粗品。

烘干后得到的粗品经硅胶柱分离纯化（洗脱剂 二氯甲烷:乙酸乙酯=4:1），得1,3,2',6'-四-N-对甲苯磺酰基-2'',3''-(N-对甲苯磺酰基)吖丙啶-4'',6''-氧-环亚己基-3',4'-二脱氧-3',4'-二脱氢-卡那霉素B 29.3g（0.023mol），摩尔收率81.67%，HPLC检测纯度96.63%。