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醋酸卡泊芬净制备工艺中一个罕见杂质的发现

2019-03-27杜明镜周陈锋徐丽华施林峰王丽敏朱益新

安徽化工 2019年6期
关键词:卡泊芬粗品甲苯

杜明镜,周陈锋,徐丽华,施林峰,王丽敏,朱益新

(杭州中美华东制药有限公司,浙江杭州310011)

醋酸卡泊芬净(默克医药公司开发,商品名:Cansidas,英文名:Caspofungin Acetate,CAS:179463-17-3,分子式:C52H88N10O15·2 (CH3COOH) ,分子量:1213.42,结构式见图1)是2001 年2 月首个上市的棘白菌素类药物[1],其特点是具有广谱抗真菌活性,尤其对耐氟康唑和两性霉素B 念珠菌的抗菌活性较高,对其他念珠菌,如热带念珠菌、光滑念珠菌、克柔念珠菌等也有抗菌效果,而且由于其独特的作用于细胞壁的抗菌机理,不良反应率低[2]。

目前醋酸卡泊芬净大多采用发酵法得到母核纽莫康定B0,然后通过多步合成得到卡泊芬净粗品,合成步骤伴随着多步高压制备纯化,最后得到卡泊芬净粗品(图1)[3-4]。高压制备是当前制药企业常用的分离纯化方法,其特点是分离效果好,周期短,回收率高,但存在填料较贵,对工艺要求高等缺陷,其中填料与工艺的适用性与杂质分析是当前高压制备的难点之一[5-6]。

在多次的制备实验过程中,我们偶然发现在卡泊芬净粗品(即D2与乙二胺的反应产物)纯化过程中,柱再生阶段时,回收液经储存后会产生少量无色针状晶体,过滤得到该晶体,发现其HPLC 出峰与工艺所用物料和中间体都无法匹配。由此,我们对此偶然得到的杂质展开了研究,希望能借该杂质研究进一步丰富对工艺的理解,以降低产品生产的风险。

图1 三步法合成卡泊芬净粗品

1 实验试剂和设备清单

主要试剂为食用级乙醇和纯化水,其余为自备的检测试剂。主要设备清单见表1。我们无法得知杂质在其中的出峰时间和归一化含量。以此作为原料进行养晶实验。

表1 实验设备清单

2.2 养晶

对上一步得到的再生浓缩液,过滤除去大颗粒,然后将其置于2℃~8℃环境中,静置12 h,观察到有规则的无色透明针状晶体生成,见图2。

2 实验步骤与讨论

2.1 杂质富集

根据偶然发现,我们认为杂质出现在制备柱再生环节。因此首先将多个中试批次制备再生液合并(再生体系:95% 乙醇),然后用旋蒸仪50℃下旋蒸,得到了高浓度的再生合并液,pH=7.8,呈淡黄色液体状。由于再生合并液里物质成分复杂,HPLC 峰交错,分离度不好,

图2 杂质晶体

2.3 结构鉴定

上一步得到的杂质晶体,过滤,低温旋干后得到白色固体粉末。HPLC 显示归一化纯度为93% ,见图3。然后,进行H NMR 和C NMR 分析,见图4 和图5。

图3 杂质HPLC 分析

图4 杂质H NMR 图

图5 杂质C NMR 图

由此,结合MS 结果(MW=246.31)和H NMR、C NMR结果,我们解谱分析得出结论:该物质为对甲苯二硫酚(见图6),其为产品反应液中掉落的苯硫酚残基在溶液中形成的二聚体,或者也可能是在高压制备柱的碎填料间形成。

图6 对甲苯二硫醚结构式

对甲苯二硫醚(英文名称:1,2-di-p-tolyldisulfane,分子式:C14H14S2,分子量:246.39,CAS: 103-19-5),具有使皮肤过敏和眼睛发炎的危害,并可导致呼吸道发炎,在制药产业中要注意避免直接吸入,不能直接排入下水道,需随生产废液一起进行合法处理和转移。

2.4 生产工艺改进

由以上结果可知,该杂质产生于D3 制备过程中,可能是在制备母液中形成的,也可能是在高压的碎填料间形成的,而且该杂质与C18 基质的填料结合牢固,只有在95% 乙醇洗涤时,才会缓慢洗脱出来。因此,我们有意延长了生产工艺中的洗脱步骤,改正常流速洗脱3BV 为高低流速交错洗脱8BV,最后得到的再生液中HPLC 几乎没有出峰,由此降低了产品的杂质风险。

3 结论

在不断的制备过程中,我们偶然发现了对甲苯二硫醚杂质,并着手进行分离、提取、结构鉴定。实验结果显示,在醋酸卡泊芬净的制备过程中,反应液中或制备填料中会使游离的对甲苯硫酚形成二聚体,牢牢吸附在填料上,只有在高有机相再生时才会缓慢洗脱出来。由此我们改进了制备再生工艺,降低了该杂质带入产品的质量风险。

对于制药产品来说,杂质控制是永恒的主题,关注工艺细节,关心生产过程现象,发现杂质并用科学的方法去解决杂质问题,是保障产品质量不断提升的必备手段。

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