APP下载

柱前衍生-手性高效液相色谱法测定 R-3-奎宁环醇的光学纯度

2015-09-14袁明辉郑鸿声王东武谢爱芳

中国药业 2015年3期
关键词:酰氯奎宁苯甲

袁明辉,郑鸿声,王东武,谢爱芳

(1.山东省威海市药品检验所,山东 威海 264200;2.山东省威海市经区医院心理科,山东 威海 264205;3.迪沙药业集团,山东 威海 264200)

R-3-奎宁环醇化学名为1-氮杂环[2.2.2]辛 R-3-醇,是合成毒蕈碱受体拮抗药,如索利那新、瑞伐托酯、他沙利定、阿地溴铵等的重要中间体[1-6]。其合成是以3-奎宁环酮为原料,经羰基还原生成(R,S)-3-奎宁环醇后,再经拆分而得[7-9]。拆分后的 R-3-奎宁环醇光学纯度均通过测定旋光度再计算ee值进行描述[2,7-8,10],然而旋光度法测定的光学纯度影响因素较多,如偏振光波长、溶液的浓度、温度及旋光性杂质,误差较大[11]。随着手性液相色谱技术的发展,高效液相色谱(HPLC)法已广泛应用于对映体光学纯度的测定[12-15]。有关 R-3-奎宁环醇的光学纯度检测的HPLC法至今尚未建立,主要原因一方面由于 R-3-奎宁环醇缺少发色基团,不适用于常规的液相色谱法检测;另一方面,由于其手性中心缺乏能与手性色谱柱填料产生氢键、偶极-偶极作用、π-π作用或空间作用的基团,难以进行手性色谱法分离。为此,笔者开发了柱前衍生手性色谱法测定 R-3-奎宁环醇光学纯度的方法。该方法利用柱前衍生化法,使(R,S)-3-奎宁环醇与苯甲酰氯反应生成(R,S)-3-奎宁环醇苯甲酰氯衍生物,即3-苯甲酸奎宁环酯,再利用手性液相色谱法进行光学纯度测定,结果准确、可靠,可用于 R-3-奎宁环醇光学纯度的准确测定。

1 仪器与试药

UltiMate 3000型高效液相色谱仪,包括四元梯度泵、自动进样器、柱温箱、二极管阵列检测器、变色龙色谱工作站(美国戴安公司);1500型高效液相色谱仪,包括Module数据处理器、单元恒流泵、紫外检测器、CSChrom Plus色谱工作站(美国SSI series公司);Thermal Syncronis C18色谱柱(250 mm ×4.6 mm,5 μm);AD -H 手性色谱柱(250 mm ×4.6 mm,5 μm,日本大赛璐 Chiralpak公司);恒温水浴锅(江苏金坛科兴仪器厂);电子恒速搅拌器(上海申生科技有限公司)。正己烷(天津市彪仕奇科技有限公司,批号为000405),乙醇(天津市彪仕奇科技有限公司,批号为121210)均为色谱纯;二乙胺(天津登科化学试剂有限公司,批号为20120925),苯甲酰氯(江苏强盛功能化学股份有限公司,批号为 20120502)均为分析纯;R-3-奎宁环醇(纯度不低于99.0%,批号为 SLNX-04-63-16-20),(R,S)-3-奎宁环醇(3-奎宁环醇消旋体,纯度不低于99.0%,批号为SLNX-01-63-12-30)均由迪沙药业集团药物研究院提供。

2 方法与结果

2.1 供试品衍生化法

2.1.1 3-奎宁环醇消旋体苯甲酰氯衍生化反应

衍生化过程:向已有20 mL二氯甲烷的反应瓶中加入1.0 g 3-奎宁环醇消旋体,水浴反应温度保持在20~30℃,向反应瓶中先后加入0.47 g氢化钠和2.22 g苯甲酰氯,直到薄层色谱(TLC)跟踪原料反应完全。反应工艺流程见图1。

图1 (R,S)-3-奎宁环醇苯甲酰氯衍生化工艺流程图

后处理过程:冰水浴条件下,向体系中滴加1 mol/L的盐酸溶液,直至体系不放气为止,取二氯甲烷相,水相用20 mL二氯甲烷萃取1次,合并有机相。有机相用10 mL饱和食盐水洗涤1次,减压浓缩干后得3-奎宁环醇的衍生化产物,即为(R,S)-3-苯甲酸奎宁环酯。

2.1.2 R-3-奎宁环醇苯甲酰氯衍生化反应

取 R-3-奎宁环醇 1.0 g,按(R,S)-3-苯甲酸奎宁环酯的衍生化过程和后处理过程,制得 R-3-苯甲酸奎宁环酯。

2.2 对照品溶液制备

分别称取(R,S)-3-苯甲酸奎宁环酯、R-3-苯甲酸奎宁环酯各适量,加乙醇溶解后配制成质量浓度约为0.2 g/L的溶液,作为(R,S)-3-苯甲酸奎宁环酯对照品溶液、R-3-苯甲酸奎宁环酯对照品溶液。

2.3 样品的液相色谱分析

2.3.1 (R,S)-3-苯甲酸奎宁环酯的纯度测定

液相色谱系统采用美国戴安UltiMate 3000型液相色谱系统。色谱柱:Thermal Syncronis C18柱(250 mm ×4.6 mm,5 μm);流动相:缓冲盐(20 mmol/L乙酸铵,氨水调节 pH至7.50)-乙腈(70 ∶30);流速:1.0 mL/min;柱温:35 ℃;检测波长:232 nm;进样量:20 μL。按拟订方法对(R,S)-3-苯甲酸奎宁环酯的纯度进行测定,用面积归一化法计算纯度。由于(R,S)-3-奎宁环醇羟基空间位阻较大,衍生反应产率较低,起初未加入催化剂,衍生物产率仅为25%,后选氢化钠作催化剂,大大提高了反应的产率,3-奎宁环醇苯甲酰氯衍生产物收率达95%,产物纯度达98%,见图2 A。采用拟订方法对衍生产物(R,S)-3-苯甲酸奎宁环酯色谱峰进行峰纯度检测。结果峰纯度良好(匹配度为998,大于软件的推荐值990),为单一色谱峰,见图2 B。

图2 (R,S)-3-苯甲酸奎宁环酯纯度测定色谱图及光谱图

2.3.2 R-3-苯甲酸奎宁环酯的光学纯度测定

色谱系统采用美国SSI series 1500型高效液色谱系统。色谱柱:日本大赛璐Chiralpak®AD-H手性色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流动相:正己烷 - 乙醇 - 二乙胺(80 ∶20 ∶0.1),配制后经0.45 μm 有机滤膜过滤,超声脱气;流速:1.0 mL/min;检测波长:232 nm;进样量:10 μL。首先对(R,S)-3-苯甲酸奎宁环酯、R -3-苯甲酸奎宁环酯分别进样分析,并进行系统适用性试验。结果显示,(R,S)-3-苯甲酸奎宁环酯达到良好分离(分离度 R≥4.0),见图3 A;与 R-3-苯甲酸奎宁环酯色谱图(图3 B)对比,确定RT=7.42 min为 S构型,RT=11.60 min为 R构型。

图3 R-3-苯甲酸奎宁环酯纯度测定色谱图

2.3.3 R-3-奎宁环醇的光学纯度测定

取 R-3-奎宁环醇样品约1.0 g,按拟订方法进行衍生化反应,制备3-苯甲酸奎宁环酯。称取衍生化所得样品适量,配成质量浓度约为0.2 g/L的溶液,作为供试品溶液。按拟订方法对供试品溶液进行分析。结果 R-3奎宁环醇样品的光学纯度为96.66%,见图 4。

图4 R-3-苯甲酸奎宁环酯样品光学纯度色谱图

3 讨论

3.1 衍生化反应条件

衍生化试验初始条件:向已有20 mL二氯甲烷的反应瓶中加入3-奎宁环醇消旋体1.0 g,水浴保持反应温度为20~30℃,向反应瓶中加入苯甲酰氯2.2 g,观察薄层色谱跟踪原料反应情况。结果显示,反应缓慢,产率低。将水浴温度提高至40℃,反应仍缓慢;后加入氢化钠以改变反应条件,结果反应大大加速,收率得到很大提高,表明在反应条件中引入氢化钠可促进反应。

3.2 手性高效液相色谱法开发

本研究中,采用Daicel AD-H手性色谱柱建立了正相色谱条件下分离3-奎宁醇苯甲酰氯衍生物对映异构体的方法,该方法简单、方便,在开发过程中考察了有机改性剂对手性分离的影响。结果显示,流动相中添加0.1%二乙胺后,一对对映异构体色谱峰拖尾明显改善,峰形较对称;流动相中添加0.1%三氟乙酸后无明显变化;流动相中同时添加0.1%二乙胺和0.1%三氟乙酸后,一对对映异构体色谱峰与单独添加0.1%二乙胺所产生的色谱峰几乎无差别。故本试验选择正己烷-乙醇-二乙胺(80∶20∶0.1)为流动相。

本试验中通过(R,S)-3-奎宁环醇苯甲酰氯衍生化,使(R,S)-3-奎宁环醇能够用紫外检测器进行检测,引入的苯甲酰基团增强了其手性中心对手性色谱柱填料的辨识能力,使(R,S)-3-奎宁环醇的一对对映异构体 R-3-奎宁环醇和(S)-奎宁环醇在Daicel AD-H手性色谱柱上达到良好分离,建立了一种准确、可靠的测定 R-3-奎宁环醇光学纯度的手性高效液相色谱法。

[1]Ryo N,Yasuhiro Y,Yoshinori O,et al.Synthesis and antimuscarinic properties of quinuclidin-3-yl-1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline-2-carboxylate derivatives as novel muscarinic receptor antagonists[J].Med Chem,2005,48(21):6 597 - 6 606.

[2]李 强,朱金林,黄 伟,等.琥珀酸索非那新的合成[J].中国医药工业杂志,2012,43(1):1 -4.

[3]Alabaster VA.Discovery& development of selective M3 antagonists for clinical use[J].Life Sci,1997,60(13 - 14):1 053 - 1 060.

[4]Prat M,Dolors Femández D,Buil MA,et al.Discovery of novel quaternary ammonium derivatives of(3R)-quinuclidinol esters as potent and longacting muscarinic antagonists with potential for minimal systemic exposure after inhaled administration:identification of(3R)-3-{[hydroxyl(di-2-thienyl)acetyl]oxy}-1-(3-phenoxypropyl)- 1-azoniabicyclo[2.2.2]octane bromide(aclidinium bromide)[J].J Med Chem,2009,52(16):5 076-5 092.

[5]Leusch A,Troger W,Greischel A,et al.Pharmacokinetics of the M1 -agonist talsaclidine in mouse,rat,rabbit and monkey,and extrapolation to man[J].Xenobiotica,2000,30(8):797 - 813.

[6]Daniel W,McPherson,Carla R,et al.Resolution and in Vitro and Initial in Vivo Evaluation of Isomers of Iodine-125-Labeled l-Azabicyclo[2.2.2]oct-3-y1 a-Hydroxy-a-(l-iodo-l-propen-3-yl)-a-Phenylacetate:A High-Affinity Ligand for the Muscarinic Receptor[J].J Med Chem,1995,38:3 908 -3 917.

[7]Kunihiko Tsutsumi,Takeaki Katayama,Noriyuki Utsumi,et al.Practical Asymmetric Hydrogenation of3-Quinuclidinone Catalyzed by the XylSkewphos/PICA - Ruthenium(Ⅱ)Complex Org[J].Process Res Dev,2009,13(3):625 -628.

[8]Atsuko U,Fumiki N,Akiko S,et al.Stereoselective synthesis of(R)- 3 -quinuclidinol through asymmetric reduction of 3-quinuclidinone with 3-quinuclidin one reductase of Rhodotorula rubra[J].Applied Microbiology and Biotechnology,2009,83(4):617 -626.

[9]Takeshita D,Kataoka M,Miyakawa T,et al.Crystallization and preliminary X-ray analysis of the NADPH-dependent 3-quinuclidinone reductase from Rhodotorula rubra crystallization communications[J].Acta Crystallogr sect F Struct Biol cryst commun,2009,65(6):645 - 647.

[10]李书彬,申永存,曾 鹏.3-奎宁醇的拆分研究[J].安徽化工,2009,35(1):31 - 33.

[11]刘春蕴,尹玉英,程纪原.测定条件对旋光方向的影响[J].中国科学院研究生院学报,1997,14(1):23-29.

[12]孙 琪,宋 航,沈陈建.高效液相色谱-旋光检测器联用实时检测对映体过量 [J].分析化学,2006,35(8):1 179-1 182.

[13]翁 文,林文士,熊雪珠,等.纤维素型手性固定相拆分亚砚系列化合物[J].分析化学,2006,35(6):805 -808.

[14]周志强,刘 晶,王 敏,等.手工高效液相色谱法测定SR-生物丙烯菊酯对映体的光学纯度[J].色谱,2001,18(6):526-528.

[15]蒋敏燕,秦 峰,熊志立,等.纤维素衍生物手性固定相高效液相色谱法分离盐酸川丁特罗对映体[J].色谱,2011,29(11):376-378.

猜你喜欢

酰氯奎宁苯甲
连续流动微反应器中安全高效合成对甲基苯甲酰氯和正辛酰氯
光助过硫酸盐氧化处理苯甲羟肟酸的研究
银杏叶中奎宁酸和莽草酸的综合提取研究
HP-β-CD水相中4-甲氧基苯甲硫醚的选择性氧化
奎宁手性催化合成苯并噻唑氨基酸酯反应机理研究
二苯甲酮衍生物对酪氨酸酶生物活性的影响*
咖啡酰奎宁酸类化合物研究进展
世界上最苦的物质是什么?
电感耦合等离子发射光谱法快速测定对苯二甲酰氯中氯化亚砜残留量
酰氯在农药合成中的应用