一种苯磺酸顺曲库铵的纯化方法

摘要

本发明涉及一种苯磺酸顺曲库铵的纯化方法。具体而言，该纯化方法采用以大孔吸附树脂为填料，先采用洗脱剂进行杂质洗脱，再进行样品洗脱收集洗脱液，其中样品洗脱采用梯度洗脱法，能有效分离样品中顺顺‐异构体和顺反‐异构体；同时，也利于除去样品中残留的苯磺酸甲酯，可有效的获得苯磺酸顺曲库铵产品，且显著降低苯磺酸顺曲库铵产品中的毒性溶剂残留量，明显提高其用药安全性，也降低了生产成本。

说明书

技术领域

本发明涉及一种新的苯磺酸顺曲库铵的纯化工艺，具体而言，采用以大孔吸附树脂为填料的水相洗脱法分离纯化苯磺酸顺曲库铵。

背景技术

苯磺酸阿曲库铵由英国Glaxo welcome公司开发，并于1996年在英国上市，为非去极化肌肉松弛药，与筒箭毒碱作用相同，但效力是筒箭毒碱的2.5倍，具有起效快、作用时间短，治疗剂量不影响心、肝、肾功能和无积蓄性等特点，临床广泛用于防治各种需要肌肉松弛或控制呼吸的情况。

苯磺酸顺曲库铵(cisatracuriumbesylate)是苯磺酸阿曲库铵单一异构体，具有与苯磺酸阿曲库铵相似的肌松效应和代谢方式，是最新一代肌松剂，在临床麻醉中应用普遍。同时，苯磺酸顺曲库铵肌松作用强度约为阿曲库铵的3倍，通过非肝非肾途径代谢且不释放组胺，具有心血管保护性，具体结构如下。

苯磺酸阿曲库铵的合成路线较简单，以四氢罂粟碱和双丙烯酸戊二醇酯缩合,所得缩合物和苯磺酸甲酯反应成季铵盐，即为苯磺酸阿曲库铵。苯磺酸顺曲库铵是苯磺酸阿曲库铵的十个同分异构体之一，由苯磺酸阿曲库铵分离苯磺酸顺曲库铵难度较大。

WO92/00965中公开了一种苯磺酸顺曲库铵的合成方法，苯磺酸顺曲库铵的合成路线与苯磺酸阿曲库铵类似，用四氢罂粟碱拆分后得到的R‐四氢罂粟碱作为原料，经缩合成季铵盐得到含有顺顺‐、顺反‐、反反‐三个组分的混合物，通过柱层析方式分离纯化即可得到苯磺酸顺曲库铵产品，其中反反‐异构体小于3％、顺反‐异构体小于5％，仍不能满足作为药物的基本要求，具体合成路线如下：

苯磺酸顺曲库铵由于性质具有易潮解，热不稳定，在溶液中也不稳定等特点，用柱层析法纯化对操作工艺要求较苛刻，卤烃中光降解产生的微量游离基也可导致产物降解加速，这使得最常规使用的硅胶柱层析法及中性氧化铝柱层析法在工业化生产时往往不尽如人意。

WO2009057086A公开了一种不使用柱层析精制来获取苯磺酸顺曲库铵的方法，为了增加产品的稳定性，将苯磺酸替换为四氟硼酸根，进行多次的重结晶后再把四氟硼酸根转换为苯磺酸根，虽然方法不使用柱层析步骤，但这种方法需要多次重结晶而耗费较大，收率偏低，工业化难度较大。

WO2009007946公开了一种不使用柱层析纯化来制备苯磺酸顺曲库铵的方法，将R‐四氢罂粟碱和丙烯酸叔丁酯缩合反应制备得到单胺丙酸叔丁酯中间体，再和苯磺酸甲酯季铵化反应得到季铵盐，分离得到顺式异构体。然后水解得到顺式酸，此为关键单顺式原料。最后将该原料和戊二醇酯化反应即得到苯磺酸顺曲库铵。虽然该方法最后得到的苯磺酸顺曲库铵产品不需要柱层析纯化步骤，但是为了避免在缩合反应过程中产生顺‐反和反‐反手性异构体，就必须先行制备顺‐顺构型的关键单顺式原料。在制备该原料时，仍然需要柱层析纯化的方法来分离去除顺反异构体。总体上说，该方法反应步骤较长，工业难度加大，生产成本也有所增加。

CN101475530A公开了一种通过制备液相色谱法分离纯化苯磺酸顺曲库铵的方法，将苯磺酸阿曲库铵用洗脱剂溶剂后，负载于制备液相色谱硅胶柱上，在洗脱剂的洗脱下进行正相或反相色谱分离，回收苯磺酸顺曲库铵，该方法能得到较好纯度的苯磺酸顺曲库铵，但不适合应用于工业生产，其生产产能较低，而且花费较好。

CN104892508A公开了利用硅胶载负提取法获得苯磺酸顺曲库铵的方法，杂质总和不高于2％，其中单季铵盐杂质含量小于0.5％，其它杂质含量小于0.5％，各异构体含量小于0.1％，其整个工艺流程较为复杂，不适合应用于生产，其生产产能较低。

目前，工业生产中多采用硅胶柱层析法来纯化苯磺酸顺曲库铵,工业化生产过程中很容易造成降解类相关物质的增加,并且很难再利用常规纯化方法进一步去除。因此，研究简单快捷而有效的苯磺酸顺曲库铵的纯化方法,已经成为本领域需要解决的关键技术问题。

发明内容

本发明提供一种苯磺酸顺曲库铵的纯化方法，包括：将苯磺酸顺曲库铵粗品负载于大孔吸附树脂为填料的层析柱上，先进行杂质洗脱，再进行样品洗脱收集洗脱液。

其中，样品洗脱所用洗脱剂选自甲醇水溶液、乙醇水溶液或异丙醇水溶液中的一种或多种，优选异丙醇水溶液。样品洗脱采用梯度洗脱法，即在同一个洗脱周期中，按一定程度不断改变洗脱剂中有机溶剂浓度，譬如在优选实施例中通过改变洗脱剂中异丙醇浓度，而获得较好样品分离度。所述有机溶剂浓度可为0‐30％，优选为0‐20％，更优选1‐10％，具体实施例中可为2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％。

经过研究发现，苯磺酸顺曲库铵在酸性水溶液中，尤其是在水相pH＝3‐4时，具有良好的稳定性。所述样品洗脱剂为酸性，优选所述样品洗脱剂pH＝3‐4，调节样品洗脱剂酸性的物质为苯磺酸。

为了有效分离苯磺酸顺曲库铵粗品中杂质，在进行样品梯度洗脱前，选用酸性水溶液作为洗脱剂冲洗负载样品的层析柱，同时，为了工业适合工业生产需求，通过多次试验数据筛选合适的冲洗时间，以达到有效的控制杂质被分离除去，所述冲洗时间控制在15-60分钟(min)，具体实验中可为15、20、30、35、40、45、50、55、60min，所述杂质洗脱剂优选pH＝3-4，而调节杂质洗脱剂酸性的物质为苯磺酸。

进一步，所述大孔吸附树脂柱所用的填料包括进口的或国产的所有的苯乙烯类以及二乙烯基苯类非极性大孔吸附树脂，可选自但不限于DiaionHP-20、HP-30、HP-50、HP-20ss、AmberliteXAD4、XAD16、XAD1600以及D101大孔吸附树脂，优选自HP-20、HP-20ss。为了达到好分离效果且兼顾产品收率，所述大孔树脂的用量为苯磺酸顺曲库铵粗品量的10‐20倍(重量比)，优选为14‐18倍。

本发明所述方法还包括从洗脱液中提取苯磺酸顺曲库铵的步骤，其中所用提取液可选用但不限于酯类(例如，乙酸乙酯，乙酸丙酯等)、卤烃类(例如，二氯甲烷、氯仿等)、芳烃类(例如，苯、甲苯、二甲苯等)、醚类(例如，乙醚、异丙醚、冠醚等)的任一种或其组合，优选为乙酸乙酯、甲苯、乙醚，二氯甲烷的任一种或其组合，更优选二氯甲烷。

所述洗脱液中苯磺酸顺曲库铵杂质C含量小于0.4％，优选杂质C含量小于0.3％，更优选杂质C含量小于0.2％，更优选杂质C含量小于0.15％，最优选小于0.1％，具体实施例中为0.09％、0.08％、0.07％、0.06％、0.05％、0.04％、0.03％、0.02％、0.01％、0。

所述洗脱液中苯磺酸顺曲库铵杂质G含量小于0.4％，优选杂质G含量小于0.2％，更优选杂质G含量小于0.1％，具体实施例中为0.1％、0.09％、0.08％、0.07％、0.06％、0.05％、0.04％、0.03％、0.02％、0.01％、0。

在试验中，大孔树脂对苯磺酸顺曲库铵、反反-异构体、顺反-异构体三个组分的整体间分离度不具较好的优势(相对高效液检测来说)，但是对苯磺酸顺曲库铵与反反-异构体、顺反-异构体两组分间分离度具有相当好的优势，所述洗脱液中苯磺酸顺曲库铵的顺反-异构体和反反-异构体总含量小于1.0％，优选含量小于0.3％，更优选含量小于0.2％，具体实施例中为0.15％、0.12％、0.11％、0.1％、0.09％、0.08％、0.07％、0.06％、0.05％、0.04％、0.03％、0.02％、0.01％、0。

本发明提供一种苯磺酸顺曲库铵的纯化方法，包括：

a)将苯磺酸阿曲库铵粗品负载于大孔吸附树脂为填料的层析柱上，所述大孔吸附树脂选自HP-20、HP-30、HP-50、HP-20ss、XAD4、XAD16、XAD1600、D101，优选自HP-20、HP-20ss；

b)先进行杂质洗脱，再进行样品洗脱收集洗脱液；

c)从洗脱液中萃取苯磺酸顺曲库铵，萃取所用溶液为酯类、卤烃类、芳烃类、醚类的任一种或其组合，优选为乙酸乙酯、甲苯、乙醚，二氯甲烷的任一种或其组合，更优选二氯甲烷。

其中，所述杂质洗脱所用洗脱剂为酸性水溶液，优选pH＝3-4，调节杂质洗脱洗脱剂酸性的物质为苯磺酸；所述样品洗脱采用梯度洗脱法，所用洗脱剂选自甲醇水溶液、乙醇水溶液或异丙醇水溶液中的一种或多种，优选异丙醇水溶液。

进一步而言，所述c)步骤中还含有将萃取液冲析结晶的步骤。所述冲析结晶所用溶剂选自乙酸乙酯、乙醚、正己烷的任一种或其组合，优选乙醚。

为了确保萃取液的冲析结晶效果，萃取后可增加干燥步骤，以去除萃取液中的水分，所述干燥剂为本领域常用的干燥剂，可为为硫酸镁、硫酸钠或无水氯化钙的任何一种。

本发明所述苯磺酸顺曲库铵粗品依照本领域已知的方法制备，具体实施例中可参照WO92/00965制备合成得到。本发明所述苯磺酸顺曲库铵及各种杂质的含量和纯度检测方法(HPLC)，采用正相色谱柱：C₁₈为色谱柱(250*4.6mm>

本发明的有益效果：

1)能有效纯化苯磺酸顺曲库铵，分离和除去苯磺酸顺曲库铵中的顺反‐、反反‐异构体；同时去除苯磺酸甲酯，并且不引入高毒性溶剂，检测结果表明，该方法所得的苯磺酸顺曲库铵产品，其中苯磺酸甲酯的残留量不超过不超过1ppm。

2)大孔吸附树脂具有可再生性，只需要通过简单复活化过程，就可以反复循环使用，有效控制和降低生产成本。

苯磺酸顺曲库铵杂质列表：

具体实施方式

以下将结合实施例更详细地解释本发明，本发明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，本发明的实质和范围并不局限于此。

实施例1：苯磺酸顺曲库铵粗品的制备(参照WO92/00965)

a)缩合物草酸盐(3)的制备

(R)‐1,2,3,4‐四氢罂粟碱N‐乙酰亮氨酸盐(2,180g，98.6％，0.348mol)溶于水2700ml后用氨水处理调节pH值9‐10。沉淀物抽滤后，加入甲苯(900ml×3)，合并甲苯层用去离子水洗涤(900ml×3)，无水硫酸钠干燥再减压蒸去溶剂得油状物3(123.6g)。(R)‐1,2,3,4‐四氢罂粟碱与1,5‐亚戊基二丙烯酸酯(33g，0.156mol)和甲苯(180ml)于80℃反应48小时。反应液浓缩得黄色油状物3。产物溶于乙醇(360ml)，用草酸(37.5g，0.417mol)的乙醇溶液(360ml)处理，得白色沉淀，为缩合物草酸盐(156g)。固体加入乙醇156ml精制，真空干燥得126g，收率73.2％。m.p122℃(文献：m.p125℃)，(TLC检测：硅胶GF₂₅₄板，展开剂∶丙酮∶乙酸乙酯＝1∶2，主产物R_f＝0.66)。

b)苯磺酸顺曲库铵粗品(1)的制备

将缩合物草酸盐(3，126.0g，0.126mol)溶于水(3.75L)中，用碳酸钠处理至pH 9.0。沉淀物抽滤后，加入甲苯(630ml×3)提取，合并甲苯层用去离子水洗涤(630ml×3)，再减压浓缩蒸去溶剂得粘稠黄色油状物(97.8g)。此油状物加苯磺酸甲酯(191.4g，1.113mol)，乙腈630ml，搅拌通入氩气5分钟，在温度应不大于30℃下，密闭，搅拌反应2小时，再加入碳酸钠(1.26g)，继续反应12小时。过滤，滤液搅拌下滴入乙醚中(27.6L)，产生白色沉淀，过滤，即放入真空干燥。得浅黄色固体产物4(121.2g)，收率77.4％。(TLC检测∶硅胶GF254板，展开剂∶氯仿∶甲醇＝9：1，紫外显色，原料Rf＝0.9，苯磺酸顺曲库铵Rf＝0.4)。

实施例2：DiaionHP20ss树脂纯化苯磺酸顺曲库铵

用DiaionHP20ss型大孔吸附树脂150g装层析柱(有效柱高50cm、内径6cm)，用洗脱剂冲洗片刻，该洗脱剂的组成为去离子水：苯磺酸(500ml∶1g)，柱子通冰水冷却，保持柱温5℃以下。用预冷的洗脱剂溶解10g苯磺酸顺曲库铵粗品上柱，洗脱半小时后进行梯度洗脱，在洗脱过程中逐渐加入1‐6％异丙醇进行梯度洗脱,至产物组分出现时以洗脱剂(去离子水：异丙醇：苯磺酸(100m∶6ml∶1g)继续洗脱,同时开始收集含有苯磺酸顺曲库铵的组分溶液，合并含有苯磺酸顺曲库铵的所有组分后，加入二氯甲烷提取,水洗除去过量的苯磺酸，加入硫酸镁进行干燥脱水，浓缩，滴加到乙醚中进行冲析，过滤，得4.6克苯磺酸阿曲库铵纯品，收率46％。真空减压干燥，检测，纯品中苯磺酸甲酯的残留在1ppm以下，其他溶剂残留符合药用要求。相关物质检测数据参见表1。

实施例3：DiaionHP20树脂纯化苯磺酸顺曲库铵

用HP20型大孔树酯150g装层析柱(有效柱高50cm，内径6cm)，用洗脱剂冲洗片刻，洗脱剂的组成为去离子水∶苯磺酸(500ml∶1g)，柱子通冰水冷却，保持柱温5℃以下。用预冷的洗脱剂溶解10g苯磺酸顺曲库铵粗品上柱，洗脱半小时后进行梯度洗脱，在洗脱过程中逐渐加入1‐6％异丙醇进行梯度洗脱，至产物组分出现时以洗脱剂(去离子水：异丙醇：苯磺酸(100ml∶6ml)继续洗脱，同时开始收集含有苯磺酸顺曲库铵的组分溶液，合并后加入二氯甲烷提取，水洗除去过量的苯磺酸，加入硫酸镁进行干燥脱水，浓缩，滴加到乙醚中进行冲析，过滤，得4.2克苯磺酸阿曲库铵纯品，收率42％。真空减压干燥，检测，纯品中苯磺酸甲酯的残留在1ppm以下，其他溶剂残留符合药用要求。相关物质检测数据参见表1。

实施例4：D101树脂纯化苯磺酸顺曲库铵

用D101型大孔树酯160g装层析柱(有效柱高50cm，内径6cm)，柱子通冰水冷却，保持柱温5℃以下。用预冷的洗脱剂溶解10g苯磺酸顺曲库铵粗品上柱，洗脱半小时后进行梯度洗脱，在洗脱过程中逐渐加入1‐6％异丙醇进行梯度洗脱,至产物组分出现时以洗脱剂(去离子水：异丙醇(100ml∶6ml)继续洗脱,同时开始收集含有苯磺酸顺曲库铵的组分溶液，合并含有苯磺酸顺曲库铵的所有组分后，加入二氯甲烷提取,水洗除去过量的苯磺酸，加入硫酸镁进行干燥脱水，浓缩，滴加到乙醚中进行冲析，过滤，得3.8克苯磺酸阿曲库铵纯品,收率38％。真空减压干燥，检测，纯品中苯磺酸甲酯的残留在1ppm以下，其他溶剂残留符合药用要求。相关物质检测数据参见表1。

实施例5：XAD16树脂纯化苯磺酸阿曲库铵

用XAD16型大孔树酯160g装层析柱(有效柱高50cm，内径6cm)，柱子通冰水冷却，保持柱温5℃以下。用预冷的洗脱剂溶解10g苯磺酸顺曲库铵粗品上柱，洗脱半小时后进行梯度洗脱，在洗脱过程中逐渐加入1‐6％异丙醇进行梯度洗脱，至产物组分出现时以洗脱剂(去离子水：异丙醇：苯磺酸(100ml∶6ml∶1g)继续洗脱，同时开始收集含有苯磺酸顺曲库铵的组分溶液，合并含有苯磺酸顺曲库铵的所有组分后，加入二氯甲烷提取,水洗除去过量的苯磺酸，加入硫酸镁进行干燥脱水，浓缩，滴加到乙醚中进行冲析，过滤，得4.3克苯磺酸阿曲库铵纯品，收率41％。真空减压干燥，检测，纯品中苯磺酸甲酯的残留在1ppm以下，其他溶剂残留符合药用要求。相关物质检测数据参见表1。

表1：实施例2‐5相关物质检测数据

比较例1：利用CN101337936A所述方法纯化苯磺酸顺曲库铵

将苯磺酸顺曲库铵粗品(10g)溶于事先冷冻至0‐5℃的适量氯仿中，上色谱柱(有效柱高40cm，内径6cm，装160‐200目硅胶约150g)，柱子用冰水冷却，保持柱温5℃以下。用预冷的洗脱剂为氯仿∶甲醇∶苯磺酸(100∶5∶0.5g)洗脱，用时6小时。得层析产物(4.2g)，收率42％(TLC检测∶经干燥的硅胶GF254板，展开剂∶氯仿∶甲醇＝9∶1，紫外显色，顺－顺苯磺酸顺曲库铵∶Rf＝0.4)，检测数据参见表2。

比较例2：按两个文献报道中实施例与本文实施例2工艺进行比较样品总纯度和收率，以及对相关特定杂质的去除情况，不难发现，按本发明所述方法获得样品的纯度要好于其他两篇文献报道的方法，且相对于现有方法来说，本发明所述方法能有效的去除苯磺酸顺曲库铵的杂质A(RRT＝1.08，相对保留时间RRT＝杂质A保留时间RT/主峰保留时间RT)，尤其是对杂质C(RRT＝1.3)和杂质G(RRT＝0.3)的纯化效果，具体数据见表2。

表2：与现有文献对比数据