涂金榮,張 磊,賀紹杰
(連云港潤眾制藥有限公司,江蘇 連云港 222069)
那格列奈(英文名為nateglinide),化學(xué)名為N-(反式-4-異丙基環(huán)己基-1-甲酰基)-D-苯丙氨酸,是一種新型的餐時血糖調(diào)節(jié)劑,適用于治療Ⅱ型糖尿病[1-2]。
大量研究工作表明,那格列奈不僅可以有效控制血糖,降低低血糖的發(fā)生率,還能有效地改善脂代謝紊亂,促進餐時胰島素分泌[3]。那格列奈可直接作用于胰腺β細胞,促使其釋放胰島素,可以保護胰島β細胞的功能[4],還能改善肝臟脂肪沉積,對糖尿病前期伴非酒精性單純性脂肪肝有逆轉(zhuǎn)作用[5]。與第一代降血糖藥物瑞格列奈相比,那格列奈對β細胞的作用更為迅速,持續(xù)時間更短,對外界葡萄糖的濃度更為敏感,引起心血管副作用及低血糖發(fā)生率更低[6-7]。
目前報道的那格列奈主要合成路線,基本都是以4-異丙基環(huán)己甲酸和D-苯丙氨酸為主要合成物料[8-17]。苯丙氨酸手性碳的構(gòu)型對藥物活性的影響很大。若物料中混有L-苯丙氨酸,將會得到那格列奈的L-異構(gòu)體(圖1)。據(jù)報道,其L-異構(gòu)體的生理活性只有它的1/64[8]。因此,控制L-異構(gòu)體的含量對那格列奈的藥效非常重要。
圖1 那格列奈L-異構(gòu)體結(jié)構(gòu)式
現(xiàn)階段用于那格列奈L-異構(gòu)體分離的方法多為液相色譜法[18-19]及毛細管電泳法[20]。對于單純的樣本分析而言,這些方法簡單、高效。但對于如何處理大批量L-異構(gòu)體含量過高的那格列奈粗品,以上方法就無能為力,也是當前困擾那格列奈生產(chǎn)廠家的一大難題。
本文通過選擇合適的溶劑及調(diào)節(jié)溶劑的比例,提出了一種新的去除那格列奈粗品中L-異構(gòu)體的方法。該法操作簡單,通過一次精制基本就能將L-異構(gòu)體有效去除。應(yīng)用該精制法,我們從小試做起,逐漸過渡到車間放大生產(chǎn)。結(jié)果表明,該法可以應(yīng)用于大批量的那格列奈粗品的精制生產(chǎn)。
那格列奈粗品(批號20210508,L-異構(gòu)體含量約2.5%),連云港潤眾制藥有限公司實驗室;異丙醇(分析純),國藥集團化學(xué)試劑有限公司;純化水;Spectrum 100傅立葉變換紅外光譜儀;Agilent 1200高效液相色譜儀。
取適量那格列奈粗品于三頸燒瓶中,加入那格列奈粗品重量5倍量的異丙醇(w/w),攪拌,水浴加熱至80 ℃。達溫后,加入2/3倍異丙醇量的純化水(w/w),回流1 h后停止加熱。待料液自然降至室溫后,將燒瓶置于0~4 ℃冰箱過夜,次日抽濾,將濾餅置于40 ℃烘箱鼓風(fēng)烘干。
通常情況下,互為對映異構(gòu)體的化合物的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)基本相同,很難將他們有效分離。但是在某些混合溶劑里,它們的物理性質(zhì)也會有較大的差別。
那格列奈及其L-異構(gòu)體都易溶解在異丙醇里,不溶于水。在異丙醇與水的混合體系里,當異丙醇與水的比例不同時,二者在其中的溶解度也有差別。試驗發(fā)現(xiàn),當異丙醇與水的比例為3:2,溫度≤5 ℃時,那格列奈不能有效溶解在該混合體系里,而其L-異構(gòu)體則可以較好的溶解。利用這一差別,可將他們有效分開。
我們將精制前的那格列奈粗品、精制后所得的濾餅、濾液分別進行了液相色譜檢測,結(jié)果見圖2。其中峰1為那格列奈,峰2為其L-異構(gòu)體(圖2(a))。從圖上可以看出,精制前,那格列奈粗品L-異構(gòu)體含量明顯較高,精制后的濾餅,L-異構(gòu)體未檢出,而濾液中的L-異構(gòu)體含量則相當高(約17.8%,圖2(b))。說明粗品中的絕大多數(shù)L-異構(gòu)體均溶解在了濾液里。
圖2 那格列奈粗品(a)及精制后濾餅和濾液(b)液相色譜圖對比
為了判斷新的精制方法是否破壞了那格列奈的化學(xué)結(jié)構(gòu),我們采用溴化鉀壓片法對精制前后的那格列奈進行紅外檢測。結(jié)果如圖3所示。
圖3 精制前后的那格列奈紅外圖譜
從紅外圖譜發(fā)現(xiàn),精制前后的那格列奈紅外吸收圖譜基本一致,二者在1714 cm-1、1649 cm-1、1542 cm-1、1214 cm-1附近處均有較強的吸收峰,這些吸收峰為那格列奈的特征峰。說明新的精制方法沒有破壞那格列奈的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
按照該精制方法,我們進行了三組中試實驗,每次投料量均為0.5 kg。實驗結(jié)果見表1。可以看出,三組實驗測試結(jié)果基本一致。精制后的產(chǎn)品L-異構(gòu)體含量維持在0.10%以內(nèi),精制收率約88%。
表1 中試實驗結(jié)果
在中試試驗的基礎(chǔ)上,我們將工藝應(yīng)用于車間放大生產(chǎn),處理一批總重約83 kg的那格列奈粗品。按照以上工藝參數(shù),分三次進行精制生產(chǎn)。結(jié)果見表2。可以看出,精制后的產(chǎn)品L-異構(gòu)體得到明顯去除,精制收率約88%,跟中試結(jié)果基本一致。
表2 車間放大生產(chǎn)結(jié)果
本文提出了一種新的去除那格列奈粗品中L-異構(gòu)體的精制方法。該法操作簡單,成本較低,能夠有效去除那格列奈粗品中L-異構(gòu)體,且收率較高。該法已成功地應(yīng)用于處理L-異構(gòu)體含量過高的那格列奈的車間精制生產(chǎn),有望得到更為廣泛地應(yīng)用。