阅读说明：本技术 一种乙磺酸尼达尼布杂质及其制备方法和应用 (Ethanesulfonic acid nintedanib impurity as well as preparation method and application thereof ) 是由 曹金 杨文彬 游军辉 余俊 张小兵 于 2018-12-19 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种乙磺酸尼达尼布杂质及其制备方法和应用。本发明能够为乙磺酸尼达尼布产品检测提供分析对照品,提高乙磺酸尼达尼布质量标准,为乙磺酸尼达尼布安全用药提供保证。(The invention relates to an ethanesulfonic acid nintedanib impurity and a preparation method and application thereof. The invention can provide an analysis reference substance for detecting the product of the ethanesulfonic acid nintedanib, improve the quality standard of the ethanesulfonic acid nintedanib, and provide guarantee for safe medication of the ethanesulfonic acid nintedanib.)

一种乙磺酸尼达尼布杂质及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于药物化学领域，具体涉及一种乙磺酸尼达尼布杂质及其制备方法和应用。

背景技术

乙磺酸尼达尼布，化学名：(3Z)-3-{[(4-{N-甲基-2-(4-甲基哌嗪-1-基)乙酰氨基}苯基)氨基](苯基)亚甲基}-2-氧代-2,3-二氢-1H-吲哚-6-羧酸甲酯乙磺酸盐，英文名：Nintedanib Ethanesulfonate，是由勃林格殷格翰公司(Boeringer Ingelheim)开发的一种多重酪氨酸激酶抑制剂，用于抑制与特发性肺纤维化(IPF)的发病机制相关的生长因子受体。2014年10月15日，乙磺酸尼达尼布被美国食品药品监督管理局(FDA)批准上市，治疗特发性肺纤维化(IPF)和非小细胞肺癌。

乙磺酸尼达尼布结构式如下：

中国专利CN101883755A和CN101883756A均有报道了乙磺酸尼达尼布的合成方法，其合成路线如下所示：

乙磺酸尼达尼布的合成工艺涉及多个中间体，通过发生副反应产生多种杂质。药品中的杂质与工艺、质量研究、稳定性、药理毒理及临床研究间存在密切关系，直接关系到上市药品的质量及安全性。中国专利CN105001143A报道了乙磺酸尼达尼布杂质难以纯化，精制后收率低等问题，难以获得符合ICH(人用药品注册技术要求国际协调会议)对原料药中的杂质报告限度范围内的乙磺酸尼达尼布。因此，提供乙磺酸尼达尼布成品检测分析对照品用于控制乙磺酸尼达尼布杂质，提供安全用药保证是乙磺酸尼达尼布研究开发中亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种乙磺酸尼达尼布杂质及其制备方法和应用，该杂质在国内外未有文献报道。

本发明一方面提供一种如式I所示的乙磺酸尼达尼布杂质。

式I所示乙磺酸尼达尼布杂质的精确分子量为964.39，经核磁共振谱和质谱结构确证，结果如下：

质谱显示其[M-H]^-峰的质核比为963.33，符合质谱检测结果；经¹H-NMR、¹H-NMR+D₂O、¹³C-NMR确认，所得式I化合物结构正确。

本发明另一方面提供一种如式II所示的乙磺酸尼达尼布杂质。

式II所示乙磺酸尼达尼布杂质的精确分子量为410.24，经核磁共振谱和质谱结构确证，结果如下：

质谱显示其[M+H]+峰及[M+Na]+峰的质核比分别为411.46和433.40，符合质谱检测结果；经¹H-NMR与¹H-NMR+D₂O确认，所得式II化合物结构正确。

本申请发明人在乙磺酸尼达尼布合成工艺的研究中，发现了式I和式II所示杂质。所述式II杂质是制备尼达尼布中间体N-(4-氨基苯基)-N-甲基-2-(4-甲基哌嗪-1-基)乙酰胺的过程中产生的，所述式I所示杂质是式II所示杂质在制备乙磺酸尼达尼布后续反应过程中产生的，式I所示杂质与乙磺酸尼达尼布物理、化学性质相似，难以除去。

式I和式II所示杂质在产品的中的存在情况如下：

本发明的另一方面是提供一种式I所示乙磺酸尼达尼布杂质的制备方法，包括以下步骤：

由式II化合物与式IV化合物在有机溶剂I中发生缩合反应，所得产物与乙磺酸在醇和水的混合溶剂中成盐，得到式I化合物，

其中，R₂选自氢或-COR₃，R₁和R₃独立地选自具有1-6个碳原子的线性或支链烷基，优选甲基或乙基；

当R₂为-COR₃时，该制备方法还包括缩合反应完毕后，加入碱性物质，搅拌反应；优选地，所述碱性物质选自氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾，更优选氢氧化钾；所述碱性物质与式II化合物的摩尔比为1：1～1：3，更优选1：2。

式I所示乙磺酸尼达尼布杂质的合成路线如下：

其中，R₁、R₂、R₃定义如上所述；

根据本发明的制备方法，所述有机溶剂I选自N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二乙基乙酰胺，甲醇、乙醇或甲苯，优选N,N-二甲基乙酰胺或N,N-二乙基乙酰胺；

所述有机溶剂I与式II化合物的体积摩尔比(L/mol)为5：1～20：1，优选10：1～15：1；

所述缩合反应的温度为50-100℃，优选70～80℃；

所述乙磺酸与式II化合物的摩尔比为1:1～1.5:1，优选1.05：1；

所述乙磺酸的浓度为50％～100％，优选70％～100％，更优选80％；

所述醇选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、乙二醇或丙二醇，优选乙醇或异丙醇；

所述醇和水的体积比为3：1～10：1，优选5：1～7：1。

本发明的另一方面是提供一种式II所示乙磺酸尼达尼布杂质的制备方法。

式II所示杂质的制备包括以下步骤：

(a)2-氯-N-甲基-(4-硝基苯基)乙酰胺与哌嗪在有机溶剂II和缚酸剂中加热至回流，进行缩合反应，得到式III化合物；

(b)式III化合物在有机溶剂III中通过还原反应制备得到式II化合物；

式II所示杂质的合成路线如下：

根据本发明的制备方法，步骤(a)中所述的2-氯-N-甲基-(4-硝基苯基)乙酰胺与哌嗪的摩尔比为3：1～2：1，优选2.1：1；

所述有机溶剂II选自醚类或腈类溶剂，优选甲基叔丁基醚或四氢呋喃；

所述有机溶剂II与哌嗪的体积摩尔比(L/mol)为5：1～10：1，优选7：1；

所述缚酸剂选自碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯、氢氧化钠、吡啶或三乙胺，优选碳酸铯；

所述缚酸剂与哌嗪的摩尔比为2：1～15：1，优选7：1～10：1；

根据本发明的制备方法，所述步骤(b)中还原反应使用的还原剂为六水合三氯化铁-水合肼-活性炭；

所述式III化合物与六水合三氯化铁的摩尔比为1：0.01～1：0.2，优选1：0.05～1:0.1，更优选1：0.08；

所述式III化合物与水合肼的摩尔比为1：1～1：10，优选1：3～1：7；更优选1：4.7；

所述式III化合物与活性炭的摩尔比为1：1～1：10，优选1：2～1：5，更优选1：3；

所述还原反应的温度为25-65℃，优选40-50℃；

所述有机溶剂III选自酯类溶剂，优选甲酸乙酯、乙酸乙酯或乙酸异丙酯，更优选乙酸乙酯。

所述有机溶剂III与式III化合物体积摩尔比(L/mol)为10：1～30：1，优选：15：1～25：1。

根据本发明的制备方法，步骤(b)还包括还原反应完毕后，过滤，用二氯甲烷和甲醇混合溶剂冲洗，滤液于60～100℃减压浓缩干，加入异丙醇，回流打浆，搅拌、过滤、洗涤，得到式II所示杂质；优选地，二氯甲烷和甲醇的体积比为3：1～7：1，更优选5：1，异丙醇与式II化合物的体积摩尔比(L/mol)为5：1～10：1，更优选7：1。

本发明的另一方面是提供所述的式I或式II所示乙磺酸尼达尼布杂质在制备乙磺酸尼布尼布原料或者制剂中作为杂质对照品的应用。

本发明首先提供了式I和式II所示的乙磺酸尼达尼布杂质，为乙磺酸尼达尼布产品检测提供分析对照品，提高乙磺酸尼达尼布的质量标准，为乙磺酸尼达尼布安全用药提供保证。其次，本发明提供了制备式I和式II所示的乙磺酸尼达尼布杂质的方法，该制备方法的原料易得，合成工艺简单，重复性好，并且通过溶剂筛选和反应条件的优化，所得乙磺酸尼布尼布杂质收率高，纯度好，能够有效地应用于乙磺酸尼布尼布原料药及其制剂有关杂质的定性、定量分析研究。

附图说明

图1为实施例1制备的式I化合物的¹H-NMR谱图。

图2为实施例1制备的式I化合物的¹H-NMR+D₂O谱图。

图3为实施例1制备的式I化合物的¹³C-NMR谱图。

图4为实施例1制备的式I化合物的MS检测谱图。

图5为实施例1制备的式II化合物的¹H-NMR谱图。

图6为实施例1制备的式II化合物的¹H-NMR+D2O谱图。

图7为实施例1制备的式II化合物的MS检测谱图。

图8为式I杂质在乙磺酸尼达尼布中存在情况HPLC检测图谱。

图9为实施例1制备的式I化合物HPLC检测图谱。

图10为实施例1制备的式II化合物HPLC检测图谱。

图11为实施例1制备的式III化合物HPLC检测图谱。

具体实施方式

为了更好地理解说明本发明的内容，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的范围并非局限于具体实施例。

实施例1

1、制备式III化合物

将2-氯-N-甲基-(4-硝基苯基)乙酰胺(30g，131.6mmol)与甲基叔丁基醚(450mL)加入反应瓶中，搅拌，加入哌嗪(5.4g，62.7mmol)及碳酸铯(204g，627mmol)，加热至回流，反应7小时，降温，过滤，二氯甲烷洗涤，40℃减压浓缩干燥，加入100ml异丙醇析晶，过滤，固体40℃干燥5小时，得到式III化合物27.5g，摩尔收率：92.8％(以哌嗪计)，HPLC：99.41％。

2、制备式II所示乙磺酸尼达尼布杂质

将式III化合物(20g，42.5mmol)加入到1000mL甲酸乙酯中，依次加入六水合三氯化铁(0.9g，3.4mmol)，活性炭(1.6g，127.5mmol)，加热至40℃，分批加入85％水合肼(11.8g，199.8mmol)。反应完毕，过滤，二氯甲烷-甲醇(5:1)洗涤，滤液于70℃减压浓缩干，加入300mL异丙醇，回流打浆搅拌1小时，过滤，洗涤，40℃鼓风干燥8小时，得到式II化合物16.7g。摩尔收率：95.6％，HPLC：99.73％，MS(m/z)：[M+H]⁺411.46；[M+Na]⁺433.40。

3、制备式I所示乙磺酸尼达尼布化合物

将式II化合物(10g，24.4mmol)及1-(乙酰基)-3-[乙氧基(苯基)亚甲基]-2-氧代二氢吲哚-6-甲酸甲酯(18.0g，49.1mmol)加入到N,N-二乙基乙酰胺300mL，加热至70℃，搅拌反应8h，反应完毕，降温至25℃，加入氢氧化钾(0.68g，12.2mmol)甲醇溶液，保温搅拌4-5h，过滤，甲醇洗涤，将固体加入到无水乙醇(240mL)中，加入36mL水，加热至回流，加入80％乙磺酸(3.5，25.6mmol)，先溶解，后逐渐析出固体，过滤，无水甲醇洗涤，50℃鼓风干燥8h，得到式I化合物24.0g。摩尔收率91.5％(以式II化合物计)，HPLC：99.97％，MS(m/z)：[M-H]^-963.33。

实施例2

1、制备式III化合物

将2-氯-N-甲基-(4-硝基苯基)乙酰胺(28.7g，125.8mmol)与乙腈(620mL)加入反应瓶中，搅拌，加入哌嗪(5.4g，62.7mmol)及三乙胺(87g，627mmol)，加热至回流，反应6小时，降温，过滤，二氯甲烷洗涤，40℃减压浓缩干燥，加入100ml异丙醇析晶，得到式III化合物24.1g，摩尔收率：81.2％(以哌嗪计)，HPLC：99.25％。

2、制备式II所示乙磺酸尼达尼布杂质

将式III化合物(20g，42.5mmol)加入到1000mL乙酸乙酯中，依次加入六水合三氯化铁(0.57g，2.13mmol)，活性炭(2.6g，212.5mmol)，加热至50℃，分批加入85％水合肼(12.5g，212.5mmol)。反应完毕，过滤，二氯甲烷-甲醇(5:1)洗涤，滤液于70℃减压浓缩干，加入220mL异丙醇，回流打浆搅拌1.5h，过滤，洗涤，40℃鼓风干燥8h，得到式II化合物16.6g。摩尔收率：94.9％，HPLC：99.71％，MS(m/z)：[M+H]⁺411.46；[M+Na]⁺433.40。

3、制备式I所示乙磺酸尼达尼布化合物

将式II化合物(10g，24.4mmol)及3-[甲氧基(苯基)亚甲基]-2-氧代二氢吲哚-6-甲酸甲酯(15.1g，48.8mmol)加入到N,N-二甲基乙酰胺240mL，加热至80℃，搅拌反应9小时，反应完毕，降温至25℃，保温搅拌5小时，过滤，甲醇洗涤，将固体加入到无水乙醇(210mL)中，加入30mL水，加热至回流，加入纯乙磺酸(2.8g，25.6mmol)，先溶解，后逐渐析出固体，过滤，无水甲醇洗涤，50℃鼓风干燥8小时，得到式I化合物22.3g。摩尔收率80.6％(以式II化合物计)，HPLC：94.89％)，MS(m/z)：[M-H]^-963.33。

实施例3

1、制备式III化合物

将2-氯-N-甲基-(4-硝基苯基)乙酰胺(31.5g，137.9mmol)与四氢呋喃(450mL)加入反应瓶中，搅拌，加入哌嗪(5.4g，62.7mmol)及碳酸钾(60.6g，438.9mmol)，加热至回流，反应7小时，降温，过滤，二氯甲烷洗涤，40℃减压浓缩干燥，加入100ml异丙醇析晶，过滤，固体40℃干燥5小时，得到式III化合物24.5g，摩尔收率：82.5％(以哌嗪计)，HPLC：98.37％。

2、制备式II所示乙磺酸尼达尼布杂质

将式III化合物(20g，42.5mmol)加入到1000mL乙酸异丙酯中，依次加入六水合三氯化铁(2.3g，8.5mmol)，活性炭(5.0g，425mmol)，加热至50℃，分批加入85％水合肼(25g，425mmol)。反应完毕，过滤，二氯甲烷-甲醇(5:1)洗涤，滤液于70℃减压浓缩干，加入420mL异丙醇，回流打浆搅拌1小时，过滤，洗涤，40℃鼓风干燥8小时，得到式II化合物15.9g。摩尔收率：83.6％，HPLC：91.62％，MS(m/z)：[M+H]⁺411.46；[M+Na]⁺433.40。

3、制备式I所示乙磺酸尼达尼布化合物

将式II化合物(10g，24.4mmol)及1-(叔丁基羰基)-3-[乙氧基(苯基)亚甲基]-2-氧代二氢吲哚-6-甲酸甲酯(19.3g，49.1mmol)加入到甲苯(370mL)，加热至75℃，搅拌反应8h，反应完毕，降温至25℃，加入氢氧化钠(0.32g，8.1mmol)的甲醇溶液，保温搅拌4-5h，过滤，甲醇洗涤，将固体加入到丙二醇(240mL)中，加入36mL水，加热至回流，加入70％乙磺酸(2.9g，26.8mmol)，先溶解，后逐渐析出固体，过滤，无水甲醇洗涤，50℃鼓风干燥8h，得到式I化合物23.7g。摩尔收率90.4％(以式II化合物计)，HPLC：99.91％，MS(m/z)：[M-H]^-963.33。