本發(fā)明涉及藥物化學(xué)領(lǐng)域，具體地，涉及一種羧芐西林鈉雜質(zhì)D的合成方法。

背景技術(shù)：

羧芐西林是一種廣譜半合成抗假單胞菌青霉素。該品為羧芐西林鈉鹽。羧芐西林的作用機(jī)制為通過(guò)干擾粘肽交叉聯(lián)結(jié)而影響細(xì)菌細(xì)胞壁的合成，導(dǎo)致細(xì)胞壁的缺陷或薄弱，細(xì)菌呈現(xiàn)畸形，繼以迅速溶解死亡，而起抗菌作用。羧芐西林為廣譜半合成的青霉素。其抗菌譜基本上與氨芐青霉素相似，特點(diǎn)是對(duì)綠膿桿菌和吲哚陽(yáng)性的變形桿菌作用強(qiáng)，對(duì)其它革蘭陽(yáng)性及陰性菌的作用與氨芐青霉素相似或較弱。該品不耐青霉素酶，對(duì)耐藥金色葡萄球菌無(wú)效。該品在血藥濃度超過(guò)50-60μg/mL時(shí)，對(duì)大多數(shù)綠膿桿菌菌株有抑制作用，但可有極少數(shù)菌株在血藥濃度達(dá)200μg/mL時(shí)尚不能抑制，故也可罕見耐藥菌株發(fā)生。

雜質(zhì)研究和雜質(zhì)控制是藥品質(zhì)量保證的關(guān)鍵要素之一，與工藝研究、質(zhì)量研究其他項(xiàng)目、穩(wěn)定性研究、藥理毒理及臨床研究間存在密切關(guān)系，所以合理規(guī)范的進(jìn)行雜質(zhì)研究，將其控制在一個(gè)安全、合理的限度范圍之內(nèi)，直接關(guān)系到上市藥品的質(zhì)量及安全性。如：羧芐西林鈉雜質(zhì)在BP2003中有詳細(xì)描述，共有以下9種雜質(zhì)。

表1 羧芐西林鈉和已知雜質(zhì)(A-I)的結(jié)構(gòu)信息^*

由于不同種類的雜質(zhì)，其在藥理、毒性、活性等方面不盡相同或有較大差異，在這種情況下，僅保證制造的產(chǎn)品與原研產(chǎn)品在雜質(zhì)總量上的一致，并不能完全保證產(chǎn)品在安全性、臨床應(yīng)用等方面等效。尚需要結(jié)合具體產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征、理化性質(zhì)以及合成路線、合成工藝等，對(duì)可能產(chǎn)生的雜質(zhì)(包括異構(gòu)體)進(jìn)行充分研究，并在此基礎(chǔ)之上結(jié)合安全性研究數(shù)據(jù)制訂合理、有效的質(zhì)量檢控方法。

然，現(xiàn)有的研究中，針對(duì)羧芐西林鈉雜質(zhì)D這類雜質(zhì)，由于其穩(wěn)定性等問題，制備過(guò)程極其困難，特別在純水中不能得到純度較高的產(chǎn)品，且易于與羧芐西林鈉雜質(zhì)G互相轉(zhuǎn)化，故而，鮮有針對(duì)該雜質(zhì)D的合成工藝等方面的研究和報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在克服上述缺陷，提供了一種對(duì)環(huán)境友好，操作簡(jiǎn)單、安全的制備羧芐西林鈉雜質(zhì)D的工藝方法，該方法能夠解決羧芐西林鈉雜質(zhì)D制備困難的問題，同時(shí)克服羧芐西林鈉雜質(zhì)D和羧芐西林鈉雜質(zhì)G在制備過(guò)程中或在獲得產(chǎn)品后，由于發(fā)生互相轉(zhuǎn)化導(dǎo)致穩(wěn)定性欠佳的問題。

具體地，本發(fā)明提供的一種羧芐西林鈉雜質(zhì)D的合成方法，其特征在于：在低于50℃的溫度下，羧芐西林鈉在強(qiáng)堿的作用下，通過(guò)降解反應(yīng)獲得羧芐西林鈉雜質(zhì)D；其中，該降解反應(yīng)優(yōu)選在在氘代溶劑中進(jìn)行。

反應(yīng)式方程式如下所示：

此處，低于50℃的溫度包含反應(yīng)溫度和后處理溫度兩部分的溫度。

該強(qiáng)堿的添加量以體系的pH值為準(zhǔn)，在混合均勻的前提下，應(yīng)當(dāng)在該降解反應(yīng)的過(guò)程中，保持反應(yīng)體系的pH值為一較為固定的堿性區(qū)間范圍內(nèi)，如：pH為10-14的范圍內(nèi)。定時(shí)的測(cè)量反應(yīng)體系的pH情況，當(dāng)pH偏離目標(biāo)范圍時(shí)，通過(guò)補(bǔ)加堿液的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)pH的調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的一種羧芐西林鈉雜質(zhì)D的合成方法，還具有這樣的特點(diǎn)：即、上述強(qiáng)堿選自堿金屬氫氧化物、堿土金屬氫氧化物、膽堿、堿金屬鋰化合物、烷基銅鋰、醇鈉、醇鉀、胍、季銨堿中的一種或幾種的混合物。

優(yōu)選自，無(wú)機(jī)堿，如：氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰等。

進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的一種羧芐西林鈉雜質(zhì)D的合成方法，還具有這樣的特點(diǎn)：即、具體工藝步驟如下所示：

步驟一、于羧芐西林鈉溶液中，滴加強(qiáng)堿液至反應(yīng)體系pH為10-14；優(yōu)選邊攪拌邊滴加的方式進(jìn)行，該滴加的速度以體系pH的變化情況為準(zhǔn)，實(shí)時(shí)通過(guò)pH試紙或pH計(jì)進(jìn)行反應(yīng)溶液的pH測(cè)定。

羧芐西林鈉溶液一般為羧芐西林鈉溶液的氘代水水溶液，也可以采用其他可溶羧芐西林鈉的氘代溶劑來(lái)溶解羧芐西林鈉后進(jìn)行反應(yīng)。

當(dāng)強(qiáng)堿為液態(tài)時(shí)，可直接滴加，或用氘代水稀釋后滴加。當(dāng)強(qiáng)堿為固態(tài)時(shí)，可直接投料或溶解于氘代溶劑后(一般為氘代水)滴加。

上述羧芐西林鈉溶液和強(qiáng)堿液的濃度按反應(yīng)需要配置。

步驟二、控制反應(yīng)溫度低于50℃的條件下，反應(yīng)1-10小時(shí)；在該反應(yīng)的過(guò)程中可考慮采用保護(hù)氣(氮?dú)狻⒑獾?保護(hù)的條件下完成。

步驟三、反應(yīng)完畢后，調(diào)節(jié)體系至酸性；

調(diào)酸用的試劑可以為任何酸性試劑，優(yōu)選為氘代酸性試劑，或酸的氘代水溶液。

步驟四、經(jīng)冷卻結(jié)晶、干燥后獲得目標(biāo)產(chǎn)物；

其中，上述步驟一和步驟二的反應(yīng)過(guò)程中，根據(jù)反應(yīng)體系pH的變化情況，可通過(guò)向反應(yīng)體系中補(bǔ)充強(qiáng)堿液的方式來(lái)保持反應(yīng)體系的pH為10-14的區(qū)間內(nèi)。

進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的一種羧芐西林鈉雜質(zhì)D的合成方法，還具有這樣的特點(diǎn)：即、上述反應(yīng)過(guò)程中，優(yōu)選保持反應(yīng)體系的pH為11.5-12.5。

進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的一種羧芐西林鈉雜質(zhì)D的合成方法，還具有這樣的特點(diǎn)：即、上述反應(yīng)溫度為20℃-25℃。

進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的一種羧芐西林鈉雜質(zhì)D的合成方法，還具有這樣的特點(diǎn)：即、上述反應(yīng)時(shí)間為1-4小時(shí)。優(yōu)選為2-3小時(shí)。

進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的一種羧芐西林鈉雜質(zhì)D的合成方法，還具有這樣的特點(diǎn)：即、上述氘代溶劑優(yōu)選自氘代水；

上述羧芐西林鈉氘代水溶液的質(zhì)量濃度為10-80％；

上述強(qiáng)堿的氘代水溶液的摩爾濃度為5-20mol/L。

進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的一種羧芐西林鈉雜質(zhì)D的合成方法，還具有這樣的特點(diǎn)：即、上述步驟三中調(diào)節(jié)體系至酸性時(shí)，體系的pH為1-3；

優(yōu)選地，上述步驟三中調(diào)節(jié)體系至酸性時(shí)，體系的pH為1.6-2.2。

進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的一種羧芐西林鈉雜質(zhì)D的合成方法，還具有這樣的特點(diǎn)：即、上述步驟四中結(jié)晶的溫度低于10℃；

優(yōu)選地，所述步驟四中結(jié)晶的溫度為1℃-5℃；

進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的一種羧芐西林鈉雜質(zhì)D的合成方法，還具有這樣的特點(diǎn)：即、上述干燥的溫度低于50℃；

上述干燥的溫度優(yōu)選為20℃-40℃；

上述干燥的過(guò)程在真空條件下進(jìn)行。

本發(fā)明的作用和效果：

利用本發(fā)明方法進(jìn)行制備的羧芐西林鈉雜質(zhì)D，可以有效控制羧芐西林鈉雜質(zhì)D和羧芐西林鈉雜質(zhì)G的互相轉(zhuǎn)化，環(huán)境友好，制備更簡(jiǎn)便安全，產(chǎn)品純度高，為羧芐西林鈉產(chǎn)品的雜質(zhì)質(zhì)量檢控研究提供保障。

在本發(fā)明的方案中，通過(guò)限定反應(yīng)條件的方式，有效控制了產(chǎn)品的變質(zhì)問題，保證了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

具體如，在本發(fā)明的研究中發(fā)現(xiàn)，羧芐西林鈉雜質(zhì)D在純水中無(wú)法得到高純度的產(chǎn)品，故而，在本發(fā)明中采用氘代試劑作為反應(yīng)溶劑來(lái)進(jìn)行反應(yīng)，從而克服了上述缺陷，獲得的產(chǎn)物純度大于99％，經(jīng)重結(jié)晶等工序處理后還可獲得純度為99.5％以上的產(chǎn)物。

具體還如，在本發(fā)明的方案中限定了反應(yīng)的溫度和后處理的溫度必須為低溫條件，在本發(fā)明的研究中發(fā)現(xiàn)，在反應(yīng)的過(guò)程中，當(dāng)溫度大于25℃時(shí)，會(huì)發(fā)生少量的副反應(yīng)，疑似生成其他的降解產(chǎn)物，而當(dāng)反應(yīng)在高于50℃的高溫條件下進(jìn)行時(shí)，甚至?xí)l(fā)生歧化反應(yīng)、反應(yīng)原料或產(chǎn)物水解等副反應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)物雜亂難以分解；而當(dāng)反應(yīng)溫度小于20℃時(shí)，該反應(yīng)難以發(fā)生，逆向反應(yīng)的速率遠(yuǎn)大于正向反應(yīng)的速度，其產(chǎn)品的產(chǎn)率極不理想，不利于產(chǎn)品的獲得。

具體還如，在后處理的過(guò)程中，通過(guò)控制低溫的條件來(lái)保持產(chǎn)品的穩(wěn)定性和晶體的快速生長(zhǎng)。同時(shí)，還通過(guò)控制體系pH來(lái)優(yōu)化結(jié)晶生長(zhǎng)環(huán)境，提高產(chǎn)品的純凈度。

具體還如，在本發(fā)明的方案中還限定了反應(yīng)的酸堿環(huán)境，在本發(fā)明中限定了其反應(yīng)的過(guò)程中必須在保持規(guī)定pH的堿性條件下進(jìn)行，在本發(fā)明的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)pH小于11.5時(shí)，降解反應(yīng)不能完全，產(chǎn)率受到影響；當(dāng)pH小于10時(shí)，降解反應(yīng)基本不發(fā)生；而當(dāng)反應(yīng)的pH大于12.5時(shí)，隨著pH值的上升，其降解反應(yīng)的副產(chǎn)物逐步增多，也會(huì)影響產(chǎn)品的產(chǎn)率。

此外，過(guò)長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間也不利于產(chǎn)物的獲得，應(yīng)當(dāng)控制在1-4小時(shí)內(nèi)完成該反應(yīng)。

附圖說(shuō)明

圖1、羧芐西林鈉雜質(zhì)D的紫外光譜圖；

圖2、羧芐西林鈉雜質(zhì)D的MS棒圖；

圖3、羧芐西林鈉雜質(zhì)D在LC-MS條件下的UV色譜圖；

圖4、羧芐西林鈉雜質(zhì)D核磁圖譜；

圖5、羧芐西林鈉雜質(zhì)D的HPLC圖譜。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

在室溫下，將20g羧芐西林鈉溶于100ml氘代水中，溶清后緩慢滴加10M的氫氧化鈉氘代水溶液，保持溶液pH值在11.5-12.5之間，攪拌2小時(shí)。向反應(yīng)液中緩慢加入濃鹽酸(D₂O)，調(diào)節(jié)pH值在1.8左右，并將混合物冷到1-5℃，過(guò)濾得到14g白色晶體，純度為99.0％。

實(shí)施例2

在室溫下，將8g羧芐西林鈉溶于40ml氘代水中，溶清后緩慢滴加10M的氫氧化鈉氘代水溶液，保持溶液pH值在11.5-12.5之間，攪拌2小時(shí)。向反應(yīng)液中緩慢加入濃鹽酸，調(diào)節(jié)pH值在1.8左右，并將混合物冷到1-5℃，過(guò)濾得到7.5g白色晶體，純度為97.6％。

實(shí)施例3

在室溫下，將8g羧芐西林鈉溶于40ml氘代水中，溶清后緩慢滴加10M的氫氧化鈉氘代水溶液，保持溶液pH值在10-11.5之間，攪拌2小時(shí)。向反應(yīng)液中緩慢加入濃鹽酸，調(diào)節(jié)pH值在1.8左右，并將混合物冷到1-5℃，過(guò)濾得到7g白色晶體，純度為97.4％。

實(shí)施例4

在室溫下，將10g羧芐西林鈉溶于50ml氘代水中，溶清后緩慢滴加10M的氫氧化鈉氘代水溶液，保持溶液pH值在11.5-12.5之間，攪拌2小時(shí)。向反應(yīng)液中緩慢加入濃鹽酸，調(diào)節(jié)pH值在2.5左右，并將混合物冷到1-5℃，過(guò)濾得到8g白色晶體，純度為96.4％。

實(shí)施例5

將20g羧芐西林鈉溶于200ml氘代水中，緩慢滴加20M的氫氧化鉀氘代水溶液，保持溶液pH值在13左右，于50℃，攪拌反應(yīng)1小時(shí)。熱過(guò)濾去除不溶物，將濾液置于冰鹽浴中，邊攪拌邊加入5M的氘代乙酸，調(diào)節(jié)pH值在1左右后，并將該混合物冷卻到1-5℃充分結(jié)晶1小時(shí)，過(guò)濾得到22.5g白色晶體，純度為99.5％。

實(shí)施例6

將20g羧芐西林鈉溶于50ml氘代水中，緩慢滴加5M的乙醇鈉氘代水溶液，保持溶液pH值在10左右，于室溫，攪拌反應(yīng)10小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，加入10M的氘代甲酸溶液，調(diào)節(jié)pH值在2.1左右后，將該混合物冷卻到-5-0℃充分結(jié)晶10小時(shí)，過(guò)濾和烘干后得到18g晶體，純度為99.1％。

實(shí)施例7

將20g羧芐西林鈉溶于50ml氘代水中，緩慢滴加10M的膽堿氘代水溶液，保持溶液pH值在12左右，于室溫，攪拌反應(yīng)3小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，加入50％的鹽酸氘代水溶液，調(diào)節(jié)pH值在3.9左右后，有大量的晶體產(chǎn)生，將該混合物冷卻到1-5℃充分結(jié)晶2小時(shí)，過(guò)濾和烘干后得到15.4g晶體，純度為99.1％。

上述具體產(chǎn)品分析圖譜如圖1-圖5所示，其中，氫譜數(shù)據(jù)如下：

¹H NMR(D₂O,Na鹽)δ7.20-7.40(m,5H)；5.00-5.03(m,1H)；4.10-4.30(m,1H)；3.39(d,J＝22,1H)；1.10-1.50(m,6H)。