趙 燕,陳延安,李雨凡,程 強
(浙江海正藥業(yè)股份有限公司,浙江 臺州 318000)
艾曲泊帕(Eltrombopag)作為促血小板生成素受體激動劑,臨床上可用于血小板減少癥的治療[1]。2008 年11 月20 日,美國食品藥品監(jiān)督管理局(USFDA)批準英國葛蘭素史克公司的艾曲泊帕上市[2],艾曲泊帕成為首個獲準治療成人慢性免疫性血小板減少性紫癜(idiopathic thrombocytopenic purpura,ITP)的口服非肽類血小板生成素受體激動劑,其批準對治療ITP 是一重要的里程碑[3]。艾曲泊帕口服活性乙醇胺鹽是一種紅色或褐色粉末,其化學名稱為:3'-{(2Z)-2-[1-(3,4-二甲苯基)-3-甲基-5-氧代-1,5-二氫-4H-吡唑-4-亞基]肼基}-2'-羥基-3-聯苯基甲酸2-氨基乙醇鹽,分子式:C25H22N4O4·C4H14N2O2,相對分子量為564.6,CAS 登記號為[496775-62-3],其化學結構式如圖1 所示。目前,已有文獻報道艾曲泊帕的溶出度方法研究[4]、合成工藝研究、治療療效研究[5]等,但尚未見到其波譜學數據的報道,而對化合物結構進行分析,波譜學數據的歸納是必要的。本文采用紫外吸收光譜(UV)、紅外吸收光譜(IR)、高分辨質譜(HRMS)、核磁共振(NMR)和X-射線粉末衍射(PXRD)等分析測試技術,對艾曲泊帕乙醇胺樣品進行全面完整的波譜學表征和結構確證,為其質量控制和結構解析提供較全面的參考依據。
圖1 艾曲泊帕乙醇胺的化學結構
儀器:島津IRAffinity-1S 型傅里葉紅外光譜儀,SHIMADZU UV-2600 型紫外分光光度儀,Agilent 1260 LC-6540 Q-TOF 高分辨質譜儀,BRUKER AVANCE 400 型超導核磁共振波譜儀,NETZSCH DSC200F3 差示掃描量熱儀,Rigaku D/max-2200;RigakuSmartLab SE X-射線粉末衍射儀。
材料:艾曲泊帕乙醇胺(浙江海正藥業(yè)股份有限公司,HPLC 分析純度大于98%,符合化學藥物結構確證的需要)。
以溴化鉀壓片法測試艾曲泊帕乙醇胺樣品的IR光譜,譜圖如圖2 所示,紅外光譜吸收峰見表1。經IR數據分析,艾曲泊帕乙醇胺分子結構中有芳環(huán)、氨基、羥基、羧酸根、酰胺、甲基和亞甲基等基團,與艾曲泊帕乙醇胺化學結構中主要官能團基本一致。
表1 艾曲泊帕乙醇胺的IR 數據
圖2 艾曲泊帕乙醇胺的紅外光譜圖
將適量樣品分別溶于水、0.1 mol·L-1HCl 溶液、0.1 mo·lL-1NaOH 溶液中,測定其紫外吸收光譜。樣品的紫外吸收數據表明樣品有紫外活性,樣品分子結構中含有不飽和基團共軛體系。紫外吸收光譜數據及解釋見表2。
表2 艾曲泊帕乙醇胺的UV 數據
艾曲泊帕乙醇胺的核磁共振譜如圖3—圖8 所示,1H NMR 和13C NMR 數據歸屬見表3。
表3 艾曲泊帕乙醇胺的1H 和13C NMR 數據
圖3 艾曲泊帕乙醇胺的1H NMR 譜
圖4 艾曲泊帕乙醇胺的1H-1H COSY 譜
圖5 艾曲泊帕乙醇胺的13CNMR 譜
圖6 艾曲泊帕乙醇胺的DEPT 135°譜
圖8 艾曲泊帕乙醇胺的HMBC 譜
化合物結構片段1 的1H NMR 數據歸屬如圖9所示。
圖9 艾曲泊帕乙醇胺化合物結構片段1
1H NMR 譜中,根據積分面積、化學位移規(guī)律,δ=2.20 為單峰,相當于3 個質子,歸屬為25-CH3。1H-1H COSY 譜顯示與δ=7.07~7.11 的氫相關,δ=7.07~7.11 的氫歸屬為23-CH。1H-1H COSY 譜顯示δ=7.07~7.11 的氫與δ=7.80~7.85 的氫相關,δ=7.80~7.85 的氫歸屬為24-CH。
δ=2.25 為單峰,相當于3 個質子,歸屬為26-CH3。1H-1H COSY 譜顯示與δ=7.80~7.85 的氫相關,δ=7.80~7.85 的氫歸屬為20-CH。
化合物結構片段2 的1H NMR 數據歸屬如圖10所示。
圖10 艾曲泊帕乙醇胺化合物結構片段2
δ=2.40 為寬單峰,相當于3 個質子,歸屬為18-CH3。δ=8.24 為單峰,相當于1 個質子,歸屬為7-CH。
δ=7.64 為二重峰,耦合常數為7.4 Hz,相當于2 個質子,一個歸屬為5-CH 和一個活潑氫。1H-1H COSY 譜顯示與δ=7.38~7.42 的氫相關,δ=7.38~7.42 的氫歸屬為4-CH。1H-1H COSY 譜顯示δ=7.38~7.42 的氫與δ=7.80~7.85 的氫相關,δ=7.80~7.85 的氫歸屬為3-CH。
δ=6.89 為寬單峰,相當于1 個質子,歸屬為10-CH。1H-1H COSY 譜顯示與δ=7.07~7.11,7.38~7.42 的氫相關,δ=7.07~7.11,7.38~7.42 的氫分別歸屬為11-CH 和9-CH。
化合物結構片段3 的1H NMR 數據歸屬如圖11所示。
圖11 艾曲泊帕乙醇胺化合物結構片段3
δ=2.89 和δ=3.63 均為三重峰,耦合常數分別為4.8、5.0 Hz,分別歸屬為28-CH2和27-CH2。28-CH2和27-CH2均有4 個質子,故從質子個數可推測化合物含有二分子的乙醇胺。
13C NMR 解析如下:從13C NMR 圖譜可知,共有23 個峰,由于樣品分子中存在兩分子乙醇胺結構,有2對碳原子的化學位移重疊,又由于樣品分子有4 對碳原子的化學位移重疊,因此樣品分子應該有29 個碳原子,與艾曲泊帕乙醇胺化學結構式相符。由DEPT135°譜可知,樣品分子的29 個碳原子分別為3 個伯碳,4個仲碳,10 個叔碳及12 個季碳原子。
甲基典型峰碳譜數據歸屬:DEPT135°譜表明,δ=17.58,19.27,20.24 為伯碳原子的化學位移,HSQC 譜表明,δ=17.58 的碳原子與18-CH3(δ=2.40)的氫相關,歸屬為18 號碳;δ=19.27 的碳原子與25-CH3(δ=2.20)的氫相關,歸屬為25 號碳;δ=20.24 的碳原子與26-CH3(δ=2.25)的氫相關,歸屬為26 號碳。
羰基典型峰碳譜數據歸屬:δ=162.50,DEPT135°譜不出峰,表明為羰基季碳原子,歸屬為16 號碳。δ=171.48,DEPT135°譜不出峰,表明為羰基季碳原子,HMBC 譜顯示與3,4,7 號氫遠程相關,歸屬為1 號碳。
化合物結構片段3 的碳譜數據歸屬:DEPT135°譜表明,δ=41.98,58.46 為仲碳原子的化學位移,從高度可以看出各含2 個碳原子,HSQC 譜表明,δ=41.98 的碳與28-CH2(δ=2.89)的氫相關,歸屬為28 號碳;HSQC譜表明δ=58.46 的碳與28-CH2(δ=3.63)的氫相關,歸屬為27 號碳。
四對重疊峰碳譜數據歸屬:DEPT135°譜表明,δ=127.64 為叔碳原子的化學位移,從高度可以看出含2個碳原子,HSQC 譜表明δ=127.64 的碳與3,4 號氫(δ=7.80~7.85,7.38~7.42)的氫相關,因此δ=127.64 的碳歸屬為3 和4 號碳。
DEPT135°譜表明,δ=129.81 為叔碳原子的化學位移,HSQC 譜表明δ=129.81 的碳與15,23 號氫(δ=7.07~7.11)的氫相關;從高度可以看出δ=129.81 應該含有2 個碳原子。因此,δ=129.81 的碳歸屬為15 和23號碳。
δ=136.40 碳原子,DEPT135°譜不出峰,表明為季碳原子,HMBC 譜顯示與25、26、23 號氫遠程相關,歸屬為21 和22 號碳。
δ=138.17 碳原子,DEPT135°譜不出峰,表明為季碳原子,從高度可以看出含有2 個碳原子,HMBC 譜顯示與4,5,10 號氫遠程相關,歸屬為6 和13 號碳。
其他峰碳譜數據歸屬:δ=129.54 碳原子,DEPT135°譜不出峰,表明為季碳原子,HMBC 譜顯示與3,4 的氫遠程相關,歸屬為2 號碳。
DEPT135°譜表明,δ=130.52,130.86 為叔碳原子的化學位移。HSQC 譜表明δ=130.52 的碳與7 號氫(δ=8.24)的氫相關;δ=130.86 的碳與5 號氫(δ=7.64)的氫相關;因此δ=130.52,130.86 的碳分別歸屬為7 和5號碳。
DEPT135°譜表明,δ=115.56,119.21 為叔碳原子的化學位移。HSQC 譜表明δ=115.56,119.21 的碳與24,20 號氫(δ=7.80~7.85)的氫相關,結合HMBC 譜,δ=119.21 的碳和26-CH(3δ=2.25)的氫遠程相關,因此δ=115.56,119.21 的碳分別歸屬為24 和20 號碳。
δ=138.97 碳原子,DEPT135°譜不出峰,表明為季碳原子,HMBC 譜顯示與20,23,24 號氫遠程相關,歸屬為19 號碳。δ=140.16 碳原子,DEPT135°譜不出峰,表明為季碳原子,HMBC 譜顯示與9 號氫遠程相關,歸屬為8 號碳。δ=149.99 碳原子,DEPT135°譜不出峰,表明為季碳原子,HMBC 譜顯示與11 號氫遠程相關,歸屬為12 號碳。δ=138.34 碳原子,DEPT135°譜不出峰,表明為季碳原子,歸屬為17 號碳。
樣品的HRMS 圖譜結果顯示質荷比為443.170 0的離子峰為[M-C4H14N2O2+H]+,高分辨質譜確定[MC4H14N2O2+H] +443.170 0 離子峰的元素組成為C25H23N4O4(與理論值偏差1.3 mDa),證明本化合物的元素組成為C25H22N4O4·C4H14N2O2,與艾曲泊帕乙醇胺的分子式一致。樣品的HRMS 圖譜如圖12 所示。
圖12 艾曲泊帕乙醇胺的HRMS 譜
DSC 升溫范圍為30~160 ℃,升溫速率為10 ℃/min。結果顯示,樣品隨溫度升高經歷1 個吸熱峰,推測為樣品熔融峰,切點溫度為137.5 ℃。樣品的熱分析DSC 曲線如圖13 所示。
圖13 艾曲泊帕乙醇胺的DSC 圖
采用X 射線粉末衍射儀對艾曲泊帕乙醇胺樣品進行檢測。在2θ=3~60°范圍內掃描,工作電壓為40 kV,工作電流為40 mA,掃描速率為6°/min,步長為0.01°。其主要特征峰見表4,與專利(CN102448942A)中晶型I 的衍射峰對比[6],2θ/°基本一致,故可確定艾曲泊帕乙醇胺的晶型為晶型I。
表4 艾曲泊帕乙醇胺的PXRD 數據
通過UV、IR、HRMS 及NMR 一維及二維譜檢測技術,對樣品進行檢測分析獲得了目標化合物的波譜學數據,經解析分析其分子結構與艾曲泊帕乙醇胺一致。并且通過熱分析、X-射線粉末衍射測試技術進行佐證,最終準確確證艾曲泊帕乙醇胺的化學結構和晶型。以上波譜學特征分析不僅能夠準確說明艾曲泊帕乙醇胺的化學結構,也為該藥物定性化學合成研究和質量控制提供了客觀的參考依據。