一種基于手性液相色譜制備氯丙那林光學異構體的方法
【專利摘要】本發明提供一種基于手性液相色譜制備氯丙那林光學異構體的方法，具體步驟包括：1)樣品的準備；2)確定手性色譜分離條件并進行中壓制備；3)光學異構體分別收集，凍干；4)光學異構體純度測定。本發明選擇手性液相色譜制備氯丙那林光學異構體，是為了解決在實際科研、生產中光學純氯丙那林合成難度大、制備成本高的問題，對氯丙那林及其鹽均可進行光學異構體的制備，具有操作簡單，制備效率高、成本低，光學純度高等特點，特別適用于高效、低毒的醫藥工業所需的光學純氯丙那林的制備，并可針對制備要求建立相應的質控標準，應用性更廣，為光學純氯丙那林的研發、生產及質量控制提供了一條新的思路和方法。
【專利說明】
一種基于手性液相色譜制備氯丙那林光學異構體的方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種基于手性液相制備色譜技術制備(R)-氯丙那林和(S)-氯丙那林光學異構體的方法。
【背景技術】
[0002]氯丙那林化學名稱為α-[[(1-甲基乙基)氨基]甲基]-2-氯-苯甲醇，是一類β腎上腺素受體激動藥物，臨床應用一般是其鹽酸鹽，適用于支氣管哮喘、哮喘型支氣管炎、慢性支氣管炎、合并肺氣腫，可平喘并改善肺功能。
[0003]最近的研究表明氯丙那林會提高血管緊張素轉化酶I抑制劑，如卡托普利、苯那普利等的降壓效果，降低長期服藥的毒性。該作用可能是通過(R)-氯丙那林降低血漿中腎素的含量，使得血管緊張素原轉換成血管緊張素I的量減少，進而導致血管緊張素II的含量降低。因此，非常有望開發成為新型的降壓或聯合降壓藥物。同時，因氯丙那林含有一個手性中心，所以其有一對光學異構體，S卩(R)-氯丙那林和(S)-氯丙那林。雖然臨床用藥是采用外消旋的化合物;但是，深入的研究發現(R)-氯丙那林與β2腎上腺素受體的結合作用明顯高于(S)異構體。隨著藥品審批制度的完善，按照國家新藥的申報要求，不同的光學異構體應按照不同的化學實體來對待。因此，開發一種新的光學純氯丙那林的制備方法，對該類藥物在新領域的應用具有積極的意義。
[0004]氯丙那林的化學合成方法研究較早，路線成熟，成本較低;但卻僅局限于外消旋體的合成，而關于(R)或(S)-氯丙那林的合成方法較少。以2-氯苯乙烯為起始原料經Sharpless不對稱雙羥化反應、對甲苯磺酰氯單保護、環氧化反應、異丙胺開環反應得到光學純氯丙那林。此外，以2-氯苯乙酮溴在Ru及手性配體的催化下不對稱合成2-溴-1-(2-氯苯基)乙醇，堿性條件環氧化而后開環，得到(R)-氯丙那林。這兩種合成方法均需要昂貴的手性催化試劑或配體，操作復雜，需多步合成和柱色譜分離才可以得到，手性構建成本相對較高。因此，開發新的光學純氯丙那林的制備方法不僅是該藥物醫藥工業化進一步發展的需要，同時也是手性藥物化學的要求。
[0005]制備型高效液相色譜技術(Pre-HPLC)是一種可自動化的、高效的分離復雜化合物的方法。受色譜分離原理的限制，普通的色譜柱無法實現手性化合物的分離。隨著手性填料技術的發展，制備型手性色譜柱已商品化應用，為手性化合物的制備提供了技術支持。然而，針對不同的分離對象，需要對進樣量、柱溫、洗脫劑、流速等大量參數進行確定，難度極大，因此，目前為止還未見到有關基于Pre-HPLC分離、制備光學純氯丙那林的研究和專利文獻報道。

【發明內容】

[0006]本發明的目的在于提供一種基于手性液相色譜制備氯丙那林光學異構體的方法。
[0007]為達到上述目的，本發明采用了以下技術方案:
[0008]I)將氯丙那林或氯丙那林鹽溶解于溶劑中，然后調節pH值至8?9得待分離樣品的溶液;調節pH的作用包括:一、使氯丙那林鹽分解為氯丙那林;二、提高色譜柱的分離能力，減少色譜峰的拖尾；
[0009]2)從待分離樣品的溶液中采用手性液相制備色譜分離得到(R)-氯丙那林的溶液和(S)-氯丙那林的溶液；
[0010]3)將(R)-氯丙那林的溶液和(S)-氯丙那林的溶液分別冷凍干燥，得到白色粉末固體。
[0011]所述氯丙那林或氯丙那林鹽為外消旋或光學純度較低的單體，氯丙那林鹽包括鹽酸鹽、甘草酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽或苯甲酸鹽。
[0012]所述單體的光學純度低于95%。
[0013]所述溶劑為醇和水的混合物，醇:水的體積比= (10?20):(80?90)，所述醇選自甲醇、乙醇或異丙醇。
[0014]所述氯丙那林或氯丙那林鹽在溶劑中的濃度為5?50mg/mL。氯丙那林或氯丙那林鹽的濃度主要是考慮溶解性和制備柱的分離容量以及分離的效率，濃度過低會增大進樣次數，降低制備效率;濃度過大會超過色譜柱的分離容量，大大降低光學純度，如要達到光學純度，則需要多次進樣，同樣會降低分離效率。該濃度范圍是在實驗基礎上經過多次嘗試所給出的最佳濃度范圍。
[0015]所述步驟I)中，調節pH值的試劑為三乙胺或二異丙胺。
[0016]所述手性液相制備色譜的工作條件為:色譜柱為反相多糖衍生物涂敷型手性制備色譜柱;色譜柱內手性填料大于或等于40g，手性填料粒徑小于或等于20μπι，色譜柱內徑大于或等于30mm，色譜柱柱長大于或等于100mm;流動相為醇與水的混合物，該混合物中醇:水的體積比= (10?20):(90?80)，所述醇選自甲醇、乙醇或異丙醇;柱溫為10?40°C;單次進樣量為I?1mL;流速為5?15mL/min;檢測波長為254nm。
[0017]所述冷凍干燥的條件為:干燥前將分離得到的溶液((R)-氯丙那林的溶液、(S)-氯丙那林的溶液)置于小于或等于_40°C的低溫冰箱大于或等于2h;然后置于凍干機中進行冷凍干燥，凍干機的第一凍干溫度為小于或等于_10°C，干燥時間為5?48h;第二凍干溫度為室溫，干燥時間為5?48h。
[0018]光學純度HPLC分析方法采用正相多糖衍生物涂敷型手性分析色譜柱，粒徑小于或等于5μΜ，內徑小于或等于4.6mm，柱長大于或等于50mm;流動相為正己烷:乙醇或異丙醇(體積比)= (70?99): (30?I);柱溫為10?40°C ;單次進樣量為5yL;流速為lmL/min;檢測波長為254?380nm。或根據相關文獻的方法分析純度。
[0019]本發明的有益效果體現在:
[0020]I)手性制備成本低，操作簡單。現有方法是利用不對稱合成的方法，通過多步合成和柱層析得到光學純氯丙那林，反應過程中需要價格昂貴的手性試劑，且有些手性試劑是實驗室特有，沒有市場化應用；因此手性構建成本相對較高。本發明中利用商品化的手性制備色譜，對外消旋化氯丙那林進行分離，操作簡單，能有效降低光學純氯丙那林的制備成本，節省了人力、物力、財力，可以達到快速制備的目的，提高了工作效率。
[0021 ] 2)光學純度高，符合新藥申報的要求。不對稱合成方法是構建藥物手性中心的常用方法，氯丙那林的合成過程中，在手性中心構建后，還需要強堿或強酸條件下的官能團轉換，反應過程中易發生消旋化，并最終降低終產物的光學純度。本發明利用手性色譜的強大分離能力，可以非常有效的分離氯丙那林的對映異構體，同時得到(R)-氯丙那林和(S)-氯丙那林，光學純度高，符合新藥申報的要求。
[0022]3)可工業化應用，滿足氯丙那林醫藥工業的需要。本發明利用Pre-HPLC可實現自動進樣、自動分離和自動餾分收集;當聯合使用凍干技術后，單臺設備可以達到幾克至幾十克的分離能力，如果進一步優化進樣及分離系統，能夠達到公斤級的分離量，可滿足醫藥工業的需要；同時，本發明可對已有的光學純度低的氯丙那林進行進一步的純化，提高光學純度。
【附圖說明】
[0023]圖1為實施例2中外消旋氯丙那林原料的光學純度分析HPLC色譜圖；
[0024]圖2a為實施例2中外消旋氯丙那林樣品濃度為10mg/mL，進樣量為2mL的pre-HPLC色譜圖；
[0025]圖2b為實施例2中外消旋氯丙那林樣品濃度為40mg/mL，進樣量為1mL的pre-HPLC色譜圖；
[0026]圖3a為實施例3中(R)-氯丙那林的光學純度分析HPLC色譜圖；
[0027]圖3b為實施例3中(S)-氯丙那林的光學純度分析HPLC色譜圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0029]實施例1以外消旋鹽酸氯丙那林為原料
[0030]一、樣品準備
[0031]將0.1g外消旋鹽酸氯丙那林(邁瑞爾化學試劑有限公司，上海)溶于1mL水:甲醇= 90:10(體積比)的混合溶劑，然后加入50yL三乙胺，旋混30s，pH=8?9。
[0032]二、樣品分離
[0033]Pre-HPLC采用d1nex ultimate 3000液相色譜系統，配備WPS-3000SL自動進樣器和AFC-3000自動餾分收集系統。
[0034]色譜柱:大賽璐CHIRALFLASHIF中壓制備柱(100mm*30mm*20ym)。
[0035]色譜條件:
[0036]①總進樣體積是10mL，設定自動進樣器的單次進樣量2mL，重復5次；
[0037]②洗脫劑是水:甲醇= 90:10(體積比)的混合溶劑，流速為12mL/min，等度洗脫；
[0038]③柱溫箱溫度(柱溫)為25°C ;
[0039]④紫外檢測器設定波長254nm;
[0040]⑤自動餾分收集設定為紫外響應。
[0041 ]三、樣品收集和凍干
[0042]樣品凍干采用SRK-lyovac GT-2凍干機。
[0043]①將自動餾分收集器上收集的(R)-氯丙那林溶液和(S)-氯丙那林溶液分別置于250mL燒杯中，然后于-40°C的低溫冰箱冷凍2h;
[0044]②將上述樣品置于凍干倉中，設定第一凍干溫度為-10°C，時間為24h;
[0045]③第二凍干溫度設定為室溫，時間為24h，得到白色粉末狀(R)-氯丙那林和(S)-氯丙那林；
[0046]四、樣品純度分析
[0047]純度分析采用WATERS ACQUITY UPLC H-Class System。分為普通純度分析和光學純度分析兩種。
[0048]普通純度分析條件:
[0049]①色譜柱:WatersBEH C18柱(50mm*2.lmm*l.9μηι)。
[0050]②進樣體積為5yL，柱溫箱溫度為25°C，PDA全波段掃描，梯度洗脫:A(水+0.1%甲酸)，B(甲醇+0.1% 甲酸)，0min 90%A+10%B,1.5min 20%A+80%B,2min 10%A+90%B,2.5min 90%A+10%B,3min 90%A+10%B；
[0051]光學純度分析條件:
[0052]①色譜柱:大賽璐CHIRALPAKAD-H柱(150mm*4.6mm*5ym)。
[0053]②進樣體積為5yL，柱溫箱溫度為25°C，正己烷:異丙醇=99:1(體積比)，等度洗脫；
[0054]五、回收率及純度分析
[0055]所得(R)-氯丙那林0.047g，(S)-氯丙那林0.046g，總回收率93%。說明用外消旋鹽酸氯丙那林的制備回收率較高，樣品浪費小于7%，該方法有較好的回收率。
[0056](R)-氯丙那林和(S)-氯丙那林的普通純度均大于99%，(R)-氯丙那林光學純度大于98%，(S)-氯丙那林光學純度大于97%。該方法所得氯丙那林異構體能夠滿足新藥申報的純度要求。
[0057]實施例2以外消旋氯丙那林為原料(光學純度檢測參見圖1)
[0058]除以下條件外，其他條件與實施例1相同:
[0059]①0.1g外消旋氯丙那林(邁瑞爾化學試劑有限公司，上海)溶于1mL水:甲醇= 80:20(體積比)的混合溶劑(所得進樣樣品pH=8?9，無需調節)；
[0060]②單次進樣量為2mL(Pre-HPLC結果見圖2a)。或濃度為40mg/mL(pH = 8?9)，單次進樣量為10mL(Pre-HPLC結果見圖2b)。洗脫劑是水:乙醇=80:20(體積比)的混合溶劑，流速為12mL/min，等度洗脫。
[0061 ]③第一凍干溫度為-10°C，干燥時間為48h;
[0062]總回收率為91%，普通純度均大于99%，(R)-氯丙那林光學純度大于97%，(S)-氯丙那林光學純度大于96 %。
[0063]實施例3以光學純度低的硫酸氯丙那林為原料
[0064]該原料樣品經實施例1中樣品純度分析，結果為:普通純度大于94%，光學純度為74%。
[0065]除以下條件外，其他條件與實施例1相同:
[0066]①0.1g上述硫酸氯丙那林(西安普森儀器儀表有限公司，西安)溶于15mL水:異丙醇=85:15(體積比)的混合溶劑。
[0067]②洗脫劑是水:乙醇= 85:15(體積比)的混合溶劑，流速為15mL/min，等度洗脫。
[0068]③第一凍干溫度為-15°C，干燥時間為24h;
[0069]總回收率為90%，普通純度均大于99%，(R)-氯丙那林光學純度大于98%(圖3a)，
(S)-氯丙那林光學純度大于97% (圖3b)。
[0070]氯丙那林鹽酸鹽、甘草酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽或其他鹽的藥理學作用從根本上說是因為其在體內游離出氯丙那林，本發明所針對的是氯丙那林的光學純異構體的制備，而鹽酸鹽只是目前市場上最常見的制劑形式。不同鹽的形式需要的溶解條件、色譜分離條件等均不相同，據此得出本發明中的條件范圍。
[0071]本發明選擇手性色譜制備技術對氯丙那林的光學異構體進行分離和制備，是為了解決在實際科研、生產中(R)或(S)-氯丙那林合成成本高、分離難度大、光學純度低的問題，具有手性制備成本低，操作簡單，光學純度高，且可實現自動化分離等特點，特別適用于氯丙那林醫藥工業化的應用，為氯丙那林光學異構體在其他生物醫藥領域的進一步深入研究提供了一條快速制備的思路和方法。
【主權項】
1.一種基于手性液相色譜制備氯丙那林光學異構體的方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)將氯丙那林或氯丙那林鹽溶解于溶劑中，然后調節pH值至8?9得待分離樣品的溶液； 2)從待分離樣品的溶液中采用手性液相制備色譜分離得到(R)-氯丙那林的溶液和(S)-氯丙那林的溶液； 3)將(R)-氯丙那林的溶液和(S)-氯丙那林的溶液分別冷凍干燥，得到白色粉末固體。2.根據權利要求1所述一種基于手性液相色譜制備氯丙那林光學異構體的方法，其特征在于:所述氯丙那林或氯丙那林鹽為外消旋或光學純度較低的單體，氯丙那林鹽包括鹽酸鹽、甘草酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽或苯甲酸鹽。3.根據權利要求2所述一種基于手性液相色譜制備氯丙那林光學異構體的方法，其特征在于:所述單體的光學純度低于95%。4.根據權利要求1所述一種基于手性液相色譜制備氯丙那林光學異構體的方法，其特征在于:所述溶劑為醇和水的混合物，醇:水的體積比= (10?20): (80?90)，所述醇選自甲醇、乙醇或異丙醇。5.根據權利要求1所述一種基于手性液相色譜制備氯丙那林光學異構體的方法，其特征在于:所述氯丙那林或氯丙那林鹽在溶劑中的濃度為5?50mg/mL。6.根據權利要求1所述一種基于手性液相色譜制備氯丙那林光學異構體的方法，其特征在于:所述步驟I)中，調節PH值的試劑為三乙胺或二異丙胺。7.根據權利要求1所述一種基于手性液相色譜制備氯丙那林光學異構體的方法，其特征在于:所述手性液相制備色譜的工作條件為:色譜柱為反相多糖衍生物涂敷型手性制備色譜柱;色譜柱內手性填料大于或等于40g，手性填料粒徑小于或等于20μπι，色譜柱內徑大于或等于30mm，色譜柱柱長大于或等于100mm;流動相為醇與水的混合物，該混合物中醇:水的體積比= (10?20):(90?80)，所述醇選自甲醇、乙醇或異丙醇;柱溫為10?40°C;單次進樣量為I?1mL;流速為5?15mL/min;檢測波長為254nm。8.根據權利要求1所述一種基于手性液相色譜制備氯丙那林光學異構體的方法，其特征在于:所述冷凍干燥的條件為:干燥前將分離得到的溶液置于小于或等于-40°C的低溫冰箱大于或等于2h;然后置于凍干機中進行冷凍干燥，凍干機的第一凍干溫度為小于或等于-10°C,干燥時間為5?48h;凍干機的第二凍干溫度為室溫，干燥時間為5?48h。
【文檔編號】C07C215/30GK106045865SQ201610362412
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月25日
【發明人】龔頻, 常相娜, 楊文娟, 王蘭, 陳福欣
【申請人】陜西科技大學