專利名稱：二鹽酸組胺的合成的制作方法
背景技術：
組胺是一類具有重要生物學活性的化合物，所述生物學活性由藥理學受體傳遞。長期以來，人們一直認為組胺是一種主要具有負生物學效應的分子。但是，最近人們發(fā)現(xiàn)組胺具有新的用途，它是有效的藥劑。例如，在存在單細胞的條件下，組胺已經(jīng)與α-干擾素聯(lián)合用于激活NK細胞。參見美國專利5,728,378?？紤]到組胺治療性能的全部優(yōu)點，有必要得到大量藥物級這種化合物。
組胺是作為腐爛過程得到的結果而廣泛地存在于自然界中，其衍生物組胺二鹽酸鹽可商業(yè)銷售，用作測定中的標準，以及用作某些過敏癥診斷藥盒中的成分。這種組胺常源于天然來源，因而含有大量的雜質(zhì)，不能適用于制藥。在現(xiàn)有技術中也有合成二鹽酸組胺的合成規(guī)程。
利用組氨酸的脫羧反應，可以方便地合成二鹽酸組胺。采用這種合成路線，組氨酸被脫去羧基，接著再處理成二鹽酸鹽形式的分子。例如，Hashimoto等人討論了利用環(huán)己酮作為組氨酸脫羧反應的催化劑制備組胺的情況(Hashimoto，M.，et a1.，Chemistry Letters，893-896(1986))。Hashimoto等人的論文報道，利用2—環(huán)己烯—1—酮作為催化劑，從包含組氨酸和1％v/v 2—環(huán)己烯—1—酮在10份回流環(huán)己醇(26小時)中的反應物中分離二鹽酸組胺，收率為95％。Hashimoto方法還指導使用甲苯并向所得脫羧溶液中吹入HCl，從而沉淀并收集最終的二鹽酸組胺產(chǎn)物。
重復Hashimoto的生產(chǎn)步驟而生成藥用純組胺的努力失敗。為了進行所述步驟的操作，需要加入更多量催化劑，最終產(chǎn)物中存在大量的雜質(zhì)，而且這些雜質(zhì)難以除去?？紤]到這些結果，人們發(fā)現(xiàn)Hashimoto方法不能適應于生產(chǎn)大量可藥用組胺。
將苯乙酮用作組胺脫羧反應的催化劑也已有報道。我們重復Akimasa等人的日本專利(日本專利No.05,255,204(1983))中描述的方法，使用0.26當量苯乙酮和10份二甘醇作為脫羧反應的溶劑。盡管Akimasa等人的方法在將組氨酸轉(zhuǎn)變成組胺方面非常有效，但卻不能一貫地得到藥物級產(chǎn)物。與利用Hashimoto方法得到的最終產(chǎn)物一樣，利用Akimasa方法制得的最終產(chǎn)物在進行HPLC分析時可以觀察到雜質(zhì)。
盡管利用苯乙酮和二甘醇條件的方法看上去有希望，但是存在著與后處理有關的問題。組胺游離堿和二鹽酸鹽二者均易溶于水，所以很難利用任何提取技術從二甘醇溶劑中分離產(chǎn)物，這種分離通常通過水提取分離。另外，二鹽酸組胺也易溶于二甘醇，因此通過過濾直接進行分離也是不可能的。
我們也重復了Takano等人的反應條件，所述反應條件包括戊—3—酮(Heterocycles，61167(1977))。實驗結果表明比上文描述的苯乙酮條件沒有任何改進。
特別是在考慮到新發(fā)現(xiàn)的組胺藥物應用時，固定來源的藥物級組胺是需要的。在對天然來源的組胺進行純化的技術中使用的標準方法不能獲得用于藥物用途的足夠高的等級。再者，在現(xiàn)有技術中使用的合成方法也不能得到足夠高等級的組胺。由此有必要在該領域中改進生產(chǎn)藥物級二鹽酸組胺的方法。
發(fā)明概要本發(fā)明涉及利用兩步非酶解合成法制備藥物級二鹽酸組胺的方法。本發(fā)明的一個實施方案是合成二鹽酸組胺方法，該方法包括對含的L-組氨酸的溶液進行脫羧反應，其中含組胺的溶液是在不存在脫羧酶的條件下形成的；由含組胺的溶液生成含一鹽酸組胺的溶液；以及由含一鹽酸組胺的溶液生成含二鹽酸組胺的溶液。
該實施方案的一個方面進一步包括研磨含組胺的溶液，例如含組胺的溶液可由二氯甲烷溶液研磨。在該實施方案的另一方面，含一鹽酸組胺的溶液可通過在異丙醇溶液中添加有效量的氫氯酸生成。例如，相對于組胺游離堿，氫氯酸的有效量為約0.1至0.9摩爾當量氫氯酸。在另一實施例中，相對于組胺游離堿，氫氯酸的有效量為約0.6摩爾當量酸。該實施方案的再一方面進一步包括從含二鹽酸組胺的溶液中分離藥物級二鹽酸組胺的步驟。
這里公開的本發(fā)明另一實施方案為合成藥物級二鹽酸組胺的方法，該方法包括對含L-組氨酸的溶液進行脫羧反應，其中含組胺的溶液是在不存在脫羧酶的條件下生成的；由含組胺的溶液形成含一鹽酸組胺的溶液；由含一鹽酸組胺的溶液形成含二鹽酸組胺的溶液；以及從含二鹽酸組胺的溶液中分離二鹽酸組胺。
在該實施方案的一個方面，二鹽酸組胺包含等于或小于下列比例的成分0.8％L-組氨酸HCl一水合物，0.1％個別色譜雜質(zhì)以及2％全部雜質(zhì)。
附圖簡述

圖1表示現(xiàn)有技術中的反應方法。
圖2表示實施例5和6中公開的本發(fā)明方法。
發(fā)明祥述本發(fā)明涉及利用兩步非酶解合成法制備藥物級二鹽酸組胺的方法。本發(fā)明描述了通過組氨酸的非酶解脫羧反應并將該脫羧產(chǎn)物逐步轉(zhuǎn)變成二鹽酸鹽形式，合成二鹽酸組胺。本發(fā)明的二鹽酸組胺最終產(chǎn)物被認為可用于制藥，所述最終產(chǎn)物包含小于下列比例的成分0.8％L-組氨酸HCl一水合物、0.1％色譜雜質(zhì)(定義如下)以及2％全部雜質(zhì)。
現(xiàn)有技術中公知的合成二鹽酸組胺的方法不能獲得用作藥物化合物所需的足夠純度。圖1表示現(xiàn)有技術的脫羧反應方法。本發(fā)明方法的步驟表示在圖2中。
現(xiàn)有技術中的方法被用于由L-組氨酸起始原料生成二鹽酸組胺，試圖得到藥物級合成二鹽酸組胺。起始原料與現(xiàn)有技術中的催化劑α-四氫萘酮和環(huán)己烷反應。反應完成后，冷卻試樣，向溶液中引入氫氯酸，將組胺游離堿轉(zhuǎn)變成二鹽酸鹽形式。過濾、洗滌并干燥形成的沉淀。結果發(fā)現(xiàn)由現(xiàn)有技術生產(chǎn)的產(chǎn)物含有不能接受的大量雜質(zhì)。
由現(xiàn)有技術方法生產(chǎn)的粗產(chǎn)物的純度為92-94％，其中一種主要雜質(zhì)為3-5％，其余五到八種雜質(zhì)≥0.1％。進行另外的純化步驟或重結晶，并能夠基本有效地去除大多數(shù)這些雜質(zhì)。盡管如此，仍有兩種不明雜質(zhì)保持在0.1％以上的水平。這些雜質(zhì)在二鹽酸組胺產(chǎn)物之后洗脫，被稱為色譜雜質(zhì)或污染物。由此可見，根據(jù)這種方法制備的產(chǎn)物不能適應于藥物用途。
考慮到這些結果，需要設計一種新的用于合成所需純度的二鹽酸組胺的方法。這一新方法包括將L-組氨酸(α—氨基—4(或5)—咪唑丙酸(C6H9N3O2))脫羧，生成組胺。在脫羧反應之后，利用二氯甲烷研磨含組胺游離堿的溶液，沉淀出產(chǎn)物。然后過濾并洗滌產(chǎn)物。接著利用于異丙醇中的氫氯酸處理過濾得到的產(chǎn)物，沉淀出一鹽酸組胺粗品。過濾并分離該產(chǎn)物。接著通過重結晶方法純化粗鹽，或者可以進行本發(fā)明的最終改性步驟。下一步，再利用氫氯酸/異丙醇溶液處理一鹽酸鹽，生成二鹽酸組胺形式的分子。然后將最終形式的產(chǎn)物脫色并洗滌。這些公知為重結晶的步驟可以廣泛地重復進行，生產(chǎn)藥物純度的二鹽酸組胺。所有步驟在氮氣氣氛下進行。通過包括HPLC分析的許多分析方法分析最終產(chǎn)物的純度。
為了促進脫羧反應，本發(fā)明有意使用大量催化劑或自由基引發(fā)劑。適當?shù)拇呋瘎┦沁@樣的催化劑當前體化合物處于中性溶劑中并加熱數(shù)小時得到純度可接受的最終產(chǎn)物時，所述催化劑能夠有效地促進組氨酸的脫羧反應。由于能夠減少最終產(chǎn)物中的大量雜質(zhì)，所以優(yōu)選富電子的酮類化合物。例如適宜的一組催化劑包括過氧化苯甲酰、2，2′—偶氮二異丁腈(AIBN)、2—環(huán)己烯—1—酮、苯乙酮、4′—溴苯乙酮、苯甲酮、對—硝基苯乙酮、對—甲基苯乙酮、對—甲氧基苯乙酮、對—甲基苯乙酮/1—甲基—4—哌啶酮和對—甲基苯乙酮/AcOH。
脫羧反應的條件促進了起始原料的脫羧作用，同時減少了不需要的污染物的形成。反應條件包括在存在惰性氣體(如氮氣)下進行幾個方法步驟。反應條件進一步包括在大約145至170℃溫度下進行脫羧步驟。反應優(yōu)選地在大約150至165℃溫度下進行，或者優(yōu)選大約160至165℃的溫度。
大量溶劑可適用于本發(fā)明。其中進行某些反應步驟的溶劑可能會影響需要催化組氨酸脫羧反應的反應時間?？蛇m用于本發(fā)明的溶劑包括環(huán)己醇、n—甲基吡咯烷酮(NMP)、二甘醇、二甘醇甲基醚、2—甲氧基乙基醚、l—丁醇、甲氧基乙醇、環(huán)己醇/NMP(比例為3∶1)、二甲基甲酰胺及四氫噻吩砜。
這里公開的反應的另一個參數(shù)是通過利用氯化氫處理反應混合物生產(chǎn)鹽形式的組胺的方法。結果發(fā)現(xiàn)最終產(chǎn)物的雜質(zhì)含量受到在沉淀一鹽酸鹽的粗鹽過程中加入的酸摩爾當量的影響。通過制備于異丙醇中的已知濃度的氯化氫溶液并用其處理反應混合物，可以控制雜質(zhì)形成的程度。
可以使用有效范圍摩爾當量氯化氫(HCl)/異丙醇(ISA)來實現(xiàn)本發(fā)明方法。大約0.01至2摩爾當量可用于制備鹽形式的組胺，另外也可使用大約0.05至1.4摩爾當量。在另外一種選擇中，可以使用大約0.1至0.9摩爾當量。在再一個選擇中，可以使用大約0.5摩爾當量。為進行本發(fā)明所選擇的比例應當能夠最大限度地生成具有可接受水平雜質(zhì)含量的最終產(chǎn)物，從而使得所得最終產(chǎn)物可以用作藥物組合物。
用于生成鹽形式的酸性溶液的濃度沒有限制。例如HCl在ISA中的濃度范圍可以是大約6至9N。但是，為了分離出藥用級最終產(chǎn)物，所加入的酸的摩爾數(shù)是至關重要的。加入過多的酸可導致大量雜質(zhì)與一鹽酸鹽一起沉淀，它們在接著的生成二鹽酸組胺的過程中很難被除去。生成鹽與生成污染物的方法之間的關系在現(xiàn)有技術中沒有評價過。
為了實現(xiàn)一鹽酸鹽形式分子的沉淀(鹽沉淀)，在加入于異丙醇中的HCl時可使用各種助溶劑?？捎糜诒景l(fā)明的助溶劑包括二氯甲烷、環(huán)己醇、甲苯和四丁基甲基醚(TBME)。
最終產(chǎn)物的最后純度特別關注，也可使用另外的純化方法步驟。例如，重結晶是一種為了純化物質(zhì)而重復結晶的方法。在純化方法中可使用許多溶劑，這些溶劑包括二氯甲烷、2—丙醇、甲醇、乙醇(ETOH)、甲醇/丙酮、水、甲醇/乙酸乙酯、水/丙酮、甲醇/乙醇、水/甲醇、甲醇/己烷、水/甲醇/丙酮、甲醇/二氯甲烷、2—丙醇/乙醇、甲醇/2—丙醇、丙酮/2—丙醇、丙酮/乙醇。從毒性學的觀點，非毒性溶劑如ETOH優(yōu)選。
我們可以觀察到在合成路線中獲得的各種溶液具有顏色?？稍谥亟Y晶之前或之時加入活性炭，以除去顏色。
為了有助于二鹽酸組胺的純化，本發(fā)明可進一步考慮使用衍生化學反應。由此可以注意到，為了促進那些雜質(zhì)的分離，在本發(fā)明生產(chǎn)二鹽酸組胺的過程中，必須生成各種雜質(zhì)的化學衍生物。生成這類衍生物的方法包括向所感興趣的分子中引入叔丁氧基羰基基團，也可使用其它改性基團，如芐氧基羰基基團(CBZ)。
下列實施例討論了進行組氨酸脫羧反應及分離組胺產(chǎn)物的方法，也討論了利用多級重結晶步驟純化粗制二鹽酸組胺產(chǎn)物的方法。還討論了活性炭脫色方法。
各種方法步驟的效力以及最終產(chǎn)物的純度可利用下述方法進行分析。一種或多種檢測步驟可用于測定脫羧反應步驟的效力。另外，現(xiàn)有技術中公知的各種測定方法可用來分析最終產(chǎn)物的純度。在各種反應產(chǎn)物中，這種檢測步驟的實例可通過薄層色譜法(TLC)進行，這是一種現(xiàn)有技術公知的方法。例如，可利用TLC(流動相CH3CN∶H2O∶NH4OH；7.5∶2.0∶0.5；以及水合茚三酮噴霧顯示)檢測反應。這種檢測步驟可在脫羧反應之后任何時間進行。
下文詳細討論了本發(fā)明的特定實施例。下列實施例僅僅是為了說明的目的，并非用來限制本發(fā)明的權利要求。對于本領域技術人員來說，許多可供選擇的技術或工藝能夠類似地允許技術人員成功地完成本發(fā)明。
實施例制備二鹽酸組胺下列實施例討論了由前體化合物L-組氨酸合成二鹽酸組胺的方法?，F(xiàn)有的組胺合成方法盡管能夠得到二鹽酸組胺，卻受到只能生產(chǎn)含有雜質(zhì)的最終產(chǎn)物的限制。下列實施例討論了二鹽酸組胺合成的各種改進方案，教導了可藥用級二鹽酸組胺的制備。
實施例1500g二鹽酸組胺粗品的制備下文描述了500g二鹽酸組胺樣品的合成方法。
向安裝有溫度計、機械攪拌器、冷凝器和氮氣進氣口的十二升(12-L)4頸圓底燒瓶中裝入7.5L環(huán)己醇(溶劑)、750g L-組氨酸(底物)和113ml苯乙酮(催化劑)。懸浮液在氮氣氣氛下攪拌，在整個反應期間均保持在氮氣氣氛下。
回流加熱懸浮液，保持在150-165℃溫度下至少40小時。取出少量樣品進行過程中的測定，測量組氨酸的脫羧程度。冷卻懸浮液至80℃以下，加入1875ml甲苯。混合物進一步冷卻至室溫。通過Buchner漏斗，將混合物過濾至一新的12-L四頸圓底燒瓶中。
含有濾液的新燒瓶安裝有溫度計、機械攪拌器、氯化氫收集器和真空阱，準備用于加入氣體氯化氫。在攪拌的同時，將溶液冷卻至10℃以下。將其保持在20℃以下，加入至少441g(2.5當量)氣體氯化氫。在氯化氫加料完成后，在室溫下攪拌深黃色粘稠懸浮液1小時。
再通過Buchner漏斗過濾懸浮液。利用375ml環(huán)己醇和375ml甲苯漂洗濾餅，接著再利用兩份750ml甲苯洗滌和兩份750ml己烷漂洗。濾餅在抽吸過濾器上干燥至少30分鐘。濾餅含有大量的環(huán)己醇，該環(huán)己醇通過研磨去除。
將濕濾餅裝入安裝有機械攪拌器和氮氣進氣管的12-L四頸圓底燒瓶中。加入7.5L(體積)乙醇(ETOH)。在室溫下攪拌懸浮液4小時。通過Buchner漏斗過濾懸浮液，濾餅利用400ml己烷漂洗。濾餅在60-65℃真空箱中干燥過夜。該方法生產(chǎn)出504g二鹽酸組胺粗品(收率為56.6％)，利用高效液相色譜法(HPLC)測得的純度為94.4％ a/a。將該產(chǎn)物進行重結晶，提高最終產(chǎn)物的純度。
向安裝有溫度計、機械攪拌器、冷凝器、加料漏斗和氮氣進氣管的12-L四頸圓底燒瓶中裝入503g上文合成的二鹽酸組胺粗產(chǎn)物。另外，向反應燒瓶中加入4.5L ETOH和200ml水，溶解濾餅。在氮氣氣氛下攪拌懸浮液。
將該懸浮液加熱至回流，并保持在回流下，向該懸浮液中滴加水，直至大部分固體溶解。冷卻溶液至75℃以下。向溶液中加入50g NUCHARSA(Westvaco，New York，NY)和50g CELITE(J.T.Baker，Hayward，CA)。將該懸浮液加熱至回流并保持在該溫度下0.5小時。冷卻懸浮液至65-75℃，然后通過CELITE床過濾直至潔凈，干燥12-L四頸圓底燒瓶。利用450ml ETOH和50ml水的混合物漂洗濾餅。
在攪拌過夜的同時，將過濾的溶液慢慢地冷卻至室溫。溶液進一步冷卻至0-5℃保持2小時。在0-5℃下，通過Buchner漏斗過濾懸浮液。利用冷卻至0-5℃的200ml ETOH洗滌濾餅三次。濾餅在60-65℃真空箱中干燥。
在重結晶之后，最終產(chǎn)物為299g(收率為59.4％)，HPLC測定純度為99.1％ a/a。HPLC方法在下文實施例7中討論。為了提高最終產(chǎn)物的純度，可進行另一輪重結晶。但是在重結晶之后，兩種未知的雜質(zhì)(RRt 1.3，1.5)仍然存在，含量高于0.1％。
典型地，第一種雜質(zhì)(RRt 1.3)為0.2-0.4％a/a，第二種雜質(zhì)(RRt 1.5)為0.5-0.6％。上述樣品經(jīng)第二次重結晶后雜質(zhì)含量分別降至0.1-0.2％和0.4-0.5％。當樣品在許多天之后再進行分析時，雜質(zhì)含量似乎增加，這表明涉及最終產(chǎn)物的穩(wěn)定性。產(chǎn)物的不穩(wěn)定性可以解釋為什么上述濕濾餅的HPLC純度為99.9％a/a，而在產(chǎn)物干燥后純度僅為99.1％。利用二氯甲烷接著進行處理或活性碳處理不能去除雜質(zhì)。
實施例2用于L-組氨酸脫羧反應的催化劑考慮到上述討論的結果，我們對合成方法進行了許多改進。這些改進的目的在于將未知雜質(zhì)的水平降低至能夠接受的水平。檢驗的一個變量涉及用于脫羧反應的催化劑的性質(zhì)。我們檢驗了許多其它催化劑，包括苯乙酮，從而確定其在生成色譜雜質(zhì)中的作用(如果有的話)。表1表示用于該研究中的催化劑。催化劑的用量為0.3當量。
表l脫羧反應催化劑的測定
表1的結果表明，在減少最終產(chǎn)物中的雜質(zhì)含量方面，對—甲基苯乙酮優(yōu)于苯乙酮。相反地，當對—甲基苯乙酮與堿(1—甲基—4—哌啶酮)結合使用時，所產(chǎn)生的雜質(zhì)水平?jīng)]有提高，而當與酸(乙酸)結合使用時，最終產(chǎn)物中的雜質(zhì)水平顯著提高。另外，對于生成污染物，對—甲氧基苯乙酮較苯乙酮提供了優(yōu)點，但在分離一鹽酸鹽時，沒有比對—甲基苯乙酮產(chǎn)生顯著的增強。數(shù)據(jù)表明帶有缺電子的酮的催化劑在最終產(chǎn)物中所產(chǎn)生的雜質(zhì)方面顯示出增加，而富電子的酮在產(chǎn)生雜質(zhì)方面下降?；谶@些結果，利用對—甲基苯乙酮替代苯乙酮作為本發(fā)明脫羧反應中的催化劑。
實施例3生產(chǎn)組胺鹽形式的方法涉及到生成可接受的純二鹽酸組胺，所要探討的另一參數(shù)包括在粗鹽沉淀過程加入的酸的摩爾當量。本發(fā)明驚奇地發(fā)現(xiàn)，最終產(chǎn)物中污染物量的降低與用于生成鹽形式分子所需的酸的量有關。在現(xiàn)有方法步驟中，2.5摩爾當量的氯化氫(HCl)氣體被加入到含脫羧組氨酸(組胺游離堿)中，生成粗制二鹽酸鹽。本發(fā)明檢驗了通過加入溶解在異丙醇(ISA)中的酸，向組胺游離堿中加入大量摩爾當量氫氯酸的作用。
不同量的HCl溶解在ISA中，測試其對生成雜質(zhì)的作用。根據(jù)上文描述完成合成方法，只是使用0.3當量對—甲基苯乙酮以及供加入HCl用的助溶劑甲苯。利用下文實施例7所述的HPLC方法測定雜質(zhì)的存在。酸濃度范圍的結果列于下列表2。
表2HCl當量及其對生成雜質(zhì)的影響
表2的結果表明，加入到含組胺游離堿的溶液中的酸的量如何顯著地改變最終產(chǎn)物中存在的兩種雜質(zhì)的含量。所觀察到的下降似乎可歸因于具有與組胺游離堿相比少量的堿性特征的雜質(zhì)。因此，組胺游離堿較之雜質(zhì)首先經(jīng)歷質(zhì)子化作用。
為了限制產(chǎn)物中的雜質(zhì)的含量，使用0.5摩爾當量HCl可以獲得最佳的結果。在這些條件下，經(jīng)過氯含量的滴定而確定，分離的粗產(chǎn)物為一鹽酸鹽，由此，為了合成可接受高純度的一鹽酸組胺形式，可應用涉及有意生成一鹽酸鹽的中間純化步驟。然而，在使用該方法時，為了生成二鹽酸鹽分子形式，有必要在后一合成步驟中加入另外當量的HCl。
為了測試酸濃度小量變化對產(chǎn)物純度和收率的影響，還進行了另外的實驗。這些實驗的結果如表3所示。這些結果取自由l00ml反應混合物與0.3當量對—甲基苯乙酮和CH2Cl2(作為助溶劑)生成的產(chǎn)物。CH2Cl2的選擇詳細討論在實施例4中。
表3酸當量少量改變及其對產(chǎn)物生成的影響
為了測定酸量的相對少量變化對粗鹽雜質(zhì)含量的影響，等價視窗很窄。表3的數(shù)據(jù)支持了先前觀測結果，即加入的酸量減少導致最終產(chǎn)物中的雜質(zhì)下降，也導致收率的下降。在以后的實驗中，使用了相對于起始原料0.6摩爾當量HCl。正如測定試驗所確定，對于大量使用更大量起始原料的產(chǎn)物，需要的酸量為每摩爾游離堿0.85摩爾當量HCl。這種計算的HCl量表示相對于L-組氨酸起始原料大約0.6摩爾當量。
實施例4在生成鹽過程中使用的助溶劑改進二鹽酸組胺合成的下一個測試變量涉及該方法加酸步驟中所使用的助溶劑。先前將甲苯用作助溶劑。為了探索助溶劑對最終產(chǎn)物可能產(chǎn)生的作用，在沉淀步驟中使用了各種不同溶劑。如上所述，利用實施例7中描述的HPLC方法測定所得樣品的純度。結果示于表4。
表4二氯甲烷及其它助溶劑對最終產(chǎn)物純度的影響
得到表4結果的反應條件是使用0.3當量對—甲基苯乙酮、0.6當量HCl/IPA和5份用于沉淀的助溶劑。表4的結果表明，對于形成雜質(zhì)，比其它助溶劑相比，二氯甲烷能夠提供較優(yōu)的結果。
實施例5制備一鹽酸組胺粗品下文描述的方法給出了一鹽酸組胺的制備。向安裝有溫度計、機械攪拌器、冷凝器和氮氣清洗系統(tǒng)的二升(2-L)3-頸圓底燒瓶(反應器)中裝入1L環(huán)己醇、100gm L-組氨酸和25.9ml對—甲基苯乙酮。環(huán)己醇的熔點為22-22℃，為了產(chǎn)生能夠裝入反應器的液體，可能需要加熱。懸浮液為白色，溫度為20-25℃，體積為1050ml。在存在氮氣的氣氛下攪拌懸浮液并在整個反應中均維持攪拌狀態(tài)。
回流(160-165℃)加熱懸浮液，在回流下保持30小時。取出少量樣品測定起始原料脫羧百分數(shù)。懸浮液必須含有≤1％a/aL-組氨酸。在不完全反應的情形下，在回流下再繼續(xù)加熱懸浮液3-5小時，然后再取樣品。清亮均質(zhì)溶液的生成表明起始原料耗盡、脫羧反應完成。
反應一旦完成，將懸浮液冷卻至20-25℃。然后向反應器中裝入300ml二氯甲烷，將該混合物在冷卻至室溫。通過Buchner漏斗，將混合物過濾至另一2-L 3-頸圓底燒瓶中。然后利用100ml二氯甲烷洗滌第一反應器兩次，該二氯甲烷再用來漂洗過濾器。此過濾步驟可除去任何殘留的L-組氨酸。
將含有濾液的第二反應器安裝溫度計、機械攪拌器、加料漏斗和氮氣清洗系統(tǒng)。在洗滌步驟之后并在反應器中重新建立氮氣氣氛之后，將濾液加熱至30-35℃。取出等試樣溶液，測定組胺游離堿的含量。測定結果用于計算用于生成一鹽酸鹽所需的酸量。所需的酸量為每摩爾組胺游離堿0.85摩爾當量HCl。
在劇烈攪拌的同時，滴加50.5ml 7.65M HCl異丙醇(HCl/ISA)溶液，滴加速度以溶液溫度不超過40℃為準。已知該方法步驟具有放熱特性，HCl/ISA溶液的加料應在1小時內(nèi)完成。得到的淺褐色懸浮液允許在1小時內(nèi)冷卻至20-25℃，至少攪拌2小時。通過向100ml冷卻至5-10℃的異丙醇中通入27.9g HCl氣體，制備7.65M HCl的異丙醇溶液。
在氮氣氣流下，通過Buchner漏斗過濾冷卻的懸浮液，濾餅用100ml1∶1二氯甲烷/環(huán)己醇溶液漂洗三次。然后利用100ml二氯甲烷洗滌濾餅三次。由于一鹽酸鹽易溶于水，實驗室的濕度可能對產(chǎn)物的收率具有影響。因此，通過在氮氣氣流下進行操作，將過濾步驟中濾餅暴露在水分中的可能性降低至最小。
然后將濕濾餅裝入到安裝有溫度計、機械攪拌器和用于二氯甲烷研磨的氮氣清洗系統(tǒng)的1L 3-頸圓底燒瓶中。將固體懸浮在500ml二氯甲烷中，在氮氣氣氛下攪拌1小時。正如下文描述的接續(xù)步驟中所述，二氯甲烷研磨有助于殘留環(huán)己烷的分離，能夠使得產(chǎn)物更有效地干燥，在氮氣氣流下過濾懸浮液，利用75ml二氯甲烷洗滌固體物料。濾餅在55-60℃真空箱中干燥16小時。
下述表5表示該實施例描述的方法的結果。該方法進行三次，將每次產(chǎn)物的收率進行比較。
表5一鹽酸組胺的粗收率
*固體的重量及對應的百分數(shù)收率已校正過溶劑的含量。**在實驗2和3中，濾餅干燥8小時，而不是16小時。
實施例6通過L-組氨酸的脫羧反應制備二鹽酸組胺實施例6說明由實施例5的方法制得的一鹽酸鹽前體合成二鹽酸組胺的步驟。
將安裝有機械攪拌棒、加料漏斗、冷凝器、氮氣清洗系統(tǒng)和溫度計的1升(1L)三頸圓底燒瓶放置在加熱套中。向反應器中加入40g組氨一鹽酸鹽、32ml H2O(蒸餾)和280ml 1×含99.5％ETOH和0.5％甲苯的ETOH溶液。由于一鹽酸組胺極易吸濕，所以在整個反應過程中保持氮氣氣氛。
該方法的下一步驟包括加入HCl/ISA溶液，以使一鹽酸組胺轉(zhuǎn)變成二鹽酸鹽。向反應器中加入41.5ml 6.85M HCl/ISA溶液(1.05當量)。正如上文討論，加入酸溶液是放熱的，因此可在15分鐘時間內(nèi)加入酸。在加酸的起始階段，生成清亮溶液，但在加入大約75％酸后，該溶液迅速變成深灰色懸浮液。
在酸加料完成后，將所得灰白色懸浮液在油浴中回流(78-80℃)加熱。懸浮液中的固體物質(zhì)漸漸地溶解，生成琥珀色溶液。固體物質(zhì)一旦全部溶解，將反應器從油浴中移出。然后向反應器中裝入NUCHAR SA木炭(2g)和CELITE(2g)，回流加熱該懸浮液25分鐘。由于產(chǎn)物在大約60℃時會沉淀，所以保持溫度很重要。將熱的黑色懸浮液通過CELITE床過濾到安裝有機械攪拌器和溫度計的新的1L三頸圓底燒瓶中。CELITE床被用作隔板，以預防木炭流過過濾單元。該新的反應器已經(jīng)在油浴中預熱過，且反應器的加料也均在油浴中進行。
在60-65℃溫度下，利用40ml ETOH 1×溶液漂洗含反應混合物的第一反應器兩次。過濾該溶液并加熱到上述得到的濾液中。加入漂洗溶液可在濾液中產(chǎn)生一些沉淀。然后在60-65℃下，通過攪拌器攪拌全部體積的溶液30分鐘。
懸浮液(二鹽酸組胺)在1小時內(nèi)慢慢地冷卻至25℃，在20-25℃下攪拌2小時，然后再在2個多小時內(nèi)冷卻至0-5℃。在氮氣氣流下過濾懸浮液，利用40ml冷ETOH 1×洗滌濾餅三次。然后稱重濾餅，在55-60℃真空箱中干燥16小時。將組氨一鹽酸鹽轉(zhuǎn)變成二鹽酸鹽的三個不同實驗的結果示于表6。
表6二鹽酸組胺的收率
*百分數(shù)收率數(shù)據(jù)基于校正過溶劑含量的一鹽酸組胺。
實施例7檢定、鑒別和測定二鹽酸組胺純度的HPLC方法該實施例討論了使用HPLC定量和鑒別二鹽酸組胺以及定量最終產(chǎn)物中相關物質(zhì)和降解物。該方法使用了具有梯度參數(shù)和UV檢測能力的完全HPLC系統(tǒng)。對于色譜純度的測定，我們使用了帶有計算機化數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng)。所使用的其它設備包括一根Waters Symmetry C-18，5μm，4.6×350mm柱；一架分辨率為0.01mg或0.01g的分析天平；測定體積的玻璃器皿；以及柱加熱器。使用的試劑和標準物包括UPS二鹽酸組胺參考標準或等同物；甲醇，HPLC級；乙腈，HPLC級；1—庚烷磺酸，鈉鹽，F(xiàn)isher Scientific(Pittsburgh，PA)HPLC級或等同物；磷酸二氫鈉一水合物，ACS試劑級；D-，L-一鹽酸組氨酸，一水合物，(Sigma，St.Louis，MO)；1N氫氧化鈉溶液；1N鹽酸溶液；純凈水；以及苯甲醇，ACS試劑級或等同物。
制備兩種流動相緩沖劑。流動相A(MPA)包含0.02M磷酸二氫鈉和0.005M庚烷磺酸，pH調(diào)節(jié)至3.0。流動相B(MPB)包含乙腈(ACN)/甲醇(MeOH)20/15(v/v)。
制備用于檢定和色譜純度測定的標準物和樣品。檢定標準物包括在三種濃度(0.88mg/ml、0.80mg/ml和0.72mg/m1)下制備二鹽酸組胺標準溶液。在0.008mg/ml下制備DL-一鹽酸組氨酸、一水合物標準物。類似地，制備雙份檢定樣品，該樣品包含0.8mg/ml合成得到的二鹽酸組胺，同時在0.0006mg/ml二鹽酸組胺下制備定量極限(LOQ)溶液。對于定量極限，用于組胺的方法的靈敏度已經(jīng)被確定為0.07％，而對于檢測極限則為0.03％。光電二極管排列峰值純度研究已經(jīng)闡明了組胺的特征。
在制備各種標準物和樣品之后，平衡HPLC系統(tǒng)。一旦平衡之后，在初始條件(即在1.5ml/min時，MPB為10％)下檢測廢料管線中的流速。流速為1.5ml/min±0.15ml/min。在平衡系統(tǒng)之后，于開始檢定前向柱中注入水(空白)。
這些制備一旦完成，注入0.7mg/ml±0.1mg/ml二鹽酸組胺分辨溶液。計算1mg/ml苯甲醇溶液峰值與組胺峰值之間的分辨值“R”。進一步地，該過程重復五(5)次，計算標準偏差。
對于檢定，繪制標準曲線。每注入4至6次樣品，檢測標準物，得到下列參數(shù)譜尾系數(shù)不＞2.0；分辨值＞1.5；組胺峰值響應的相對標準偏差不＞2.0％；以及標準曲線的校正系數(shù)不小于0.995。
為了校準色譜純度，單獨注射分辨溶液，計算苯甲醇與組胺峰值之間的分辨值“R”，再計算組胺峰值的譜尾系數(shù)。由于分辨值和譜系數(shù)滿足要求，所以可連續(xù)注入LOQ樣品。
計算三次組胺峰值響應的相對標準偏差。一般地，譜尾系數(shù)不＞2.0，分辨值大于1.5，以及組胺峰值響應的相對標準偏差不大于10％。
由于上述參數(shù)滿足要求，所以測試最終的二鹽酸組胺。HPLC的工作參數(shù)列于表7。梯度參數(shù)列于表8。
表7工作參數(shù)
表8梯度參數(shù)
保留時間組氨酸＝大約3分鐘組胺＝大約12分鐘所使用的分析系統(tǒng)提供了測定上文實施例制得的二鹽酸組胺樣品的純度所需的方法。
實施例8二鹽酸組胺產(chǎn)物的HPLC分析將實施例6得到的二鹽酸組胺產(chǎn)物進行實施例7描述的HPLC分析，測定樣品的純度并確立最終產(chǎn)物是否滿足本發(fā)明描述的方法的純度標準。對于作為藥物試劑的應用，二鹽酸組胺必須具有最少的色譜雜質(zhì)。所發(fā)現(xiàn)的個別雜質(zhì)高于0.1％ a/a一般需要毒性學鑒定。利用實施例5和6的方法，生成三批二鹽酸組胺。它們的純度描述在表9中。
表9HPLC分析結果
表9描述的結果表明，最終二鹽酸組胺產(chǎn)物滿足本發(fā)明公開的可接受標準。首先，雜質(zhì)#1的含量低于檢定的定量極限。其次，雜質(zhì)#2實測值略高于0.1％域值，由此進行毒性學試驗。雜質(zhì)的標準水平確定為＜0.2％ w/w。這些結果表明本發(fā)明公開的合成方法提供了合成可藥用二鹽酸組胺形式的手段。結論本發(fā)明描述了一種生產(chǎn)藥物級二鹽酸組胺的新的非酶解方法。這里描述的方法的一個顯著優(yōu)點在于其能夠得到純度水平高于現(xiàn)有其它方法所能得到的二鹽酸組胺。
最后，前述實施例并不是限制本發(fā)明權利要求書所要求保護的范圍。特別地，基于上文公開，各種等同或取代均是普通技術人員所能夠認識到的，它們都是本發(fā)明公開的范圍。
權利要求
1.一種合成二鹽酸組胺的方法，該方法包括將含L-組氨酸的溶液進行脫羧反應，其中含組胺的溶液是在不存在脫羧酶的條件下形成的；由含組胺的溶液形成含一鹽酸組胺的溶液；以及由含一鹽酸組胺的溶液形成含二鹽酸組胺的溶液。
2.根據(jù)權利要求1的方法，該方法進一步包含研磨含組胺的溶液。
3.根據(jù)權利要求2的方法，其中利用二氯甲烷溶液研磨含組胺的溶液。
4.根據(jù)權利要求1的方法，其中含一鹽酸組胺的溶液通過加入有效量的氫氯酸/異丙醇溶液形成。
5.根據(jù)權利要求4的方法，其中有效量的氫氯酸為相對于組胺游離堿大約0.1至0.9摩爾當量氫氯酸。
6.根據(jù)權利要求4的方法，其中有效量的氫氯酸為相對于組胺游離堿大約0.6摩爾當量氫氯酸。
7.根據(jù)權利要求1的方法，該方法進一步包含從含二鹽酸組胺的溶液中分離藥物級二鹽酸組胺。
8.一種合成藥物級二鹽酸組胺的方法，該方法包括將含L-組氨酸的溶液進行脫羧反應，其中含組胺的溶液是在不存在脫羧酶的條件下形成的；由含組胺的溶液形成含一鹽酸組胺的溶液；由含一鹽酸組胺的溶液形成含二鹽酸組胺的溶液；以及從含二鹽酸組胺的溶液中分離出二鹽酸組胺。
9.根據(jù)權利要求8的方法，其中二鹽酸組胺包含等于或小于下列各成分0.8％L-組氨酸HCl一水合物、0.1％個別色譜雜質(zhì)以及2％全部雜質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用兩步非酶解合成法制備藥物級二鹽酸組胺的方法。本發(fā)明描述了通過組氨酸的非酶解脫羧反應并將該脫羧產(chǎn)物逐步轉(zhuǎn)變成二鹽酸鹽形式,合成二鹽酸組胺。本發(fā)明的二鹽酸組胺最終產(chǎn)物被認為可用于制藥,所述最終產(chǎn)物包含小于下列比例的成分:0.8%L－組氨酸HCl一水合物、0.1%個別色譜雜質(zhì)以及2%全部雜質(zhì)。
文檔編號A61K36/886GK1331681SQ9981490
公開日2002年1月16日 申請日期1999年12月20日 優(yōu)先權日1998年12月23日
發(fā)明者W·－L·葉, C·安特查克, J·D·麥戈爾里克, M·J·羅斯, M·羅納 申請人:馬克西姆藥品公司