【原创】洛尔类原料药:工艺开发的共性问题分析
弗戈工业在线 2023-06-03 04:34:19
(资料图片仅供参考)
目前已经上市的洛尔类药物有很多,这些洛尔类药物,原料药分子结构中都有相似的结构片段,下面列举了9个原料药,依次是盐酸艾司洛尔,酒石酸美托洛尔,阿替洛尔,盐酸普萘洛尔,盐酸倍他洛尔,氧烯洛尔,盐酸贝凡洛尔,盐酸塞利洛尔和马来酸噻吗洛尔。 原料药结构的相似性,决定了合成路线具有相似性,以异丙胺为例的合成路线通式如下(马来酸噻吗洛尔是非苯环结构除外,另外R代表取代基,可以不是对位,也可以是多个取代基)。 起始原料(SM)在碱性条件下和环氧氯丙烷反应,得到中间体(intermediate),再和异丙胺反应得到原料药(API)。工艺开发的共性问题分析
1:原料SM和环氧氯丙烷反应的路径是什么?原料SM和环氧氯丙烷反应,存在两种路径,见下图(M一般代表金属): Pathway A:原料的酚羟基在碱(base)的作用下,形成氧负离子,进攻环氧氯丙烷的环氧环,开环得到中间态(Intermediate state),中间态在碱性条件下关环得到中间体。 Pathway B:酚羟基在碱的作用下,形成氧负离子,进攻环氧氯乙烷的非环氧碳原子,氯离子离去,直接得到中间体。 Pathway A占绝对,是主要反应路径,这也是绝大部分环氧氯丙烷参与反应的路径。 2:根据Pathway A路径,制备中间体过程,会有中间态产生,中控过程,控制原料还是控制中间态,可以有效判断反应终点?如果中间态随着产生,快速转化成中间体,监控SM是合理的,也就是决速步骤是开环阶段; 如果反应的决速步骤是关环阶段,监控SM是不合理的,需要控制中间态(实际结构是中间态的氧负离子变成羟基)为反应终点。 3:中控过程,中间态残留对后续胺化反应,制备API是否有影响?如果中间态残留,异丙胺做碱的情况下,中间态可能转化成中间体,进而转化成产品,不会影响反应的杂质谱。 异丙胺作为亲核试剂,可以直接和中间态进行取代反应,离去氯原子,得到游离碱。 如果异丙胺的碱性不足以关环得到中间体;或者氯的活性不够,不能直接进行取代反应,因为中间态和游离碱,碱性明显不一样,可以经酸成盐去除,推测中间态残留对API杂质谱不会产生影响,只是会影响收率。 4:制备中间体过程,分离的中间体中有环氧氯丙烷残留,对制备API有影响吗?环氧氯丙烷会和异丙胺反应,产生有碱性的无吸收副产物,推测对API的质量研究会有影响。 5:杂质谱分析5.1:物料残留原料,环氧氯丙烷、异丙胺,中间态和中间体,这五个是最直接的杂质。 5.2:关键的工艺副产物二聚杂质A制备中间体过程,体系产生的中间体和没有转化的SM,在碱性条件下反应,会产生二聚杂质A。 控制手段,推测投料比可能是主要因素,环氧氯丙烷用量越大,越有利于抑制杂质A;其他参数,例如温度,浓度,碱的种类和用量,以及加料方式,均不一定是主因素。 位置异构体杂质B制备原料药阶段,异丙胺开环位置不一样,可能产生位置异构体杂质B 虽然开环氧环的机理是碱性开位阻小的一测,酸性倾向于形成稳定的碳正离子,但是从杂质产生角度,需要研究杂质B。 二聚杂质C制备原料药阶段,体系产生的游离碱,二级胺作为亲核试剂,可能和没有转化的中间体反应,产生二聚杂质C。 控制手段,推测投料比是主要因素,异丙胺用量越大,越能抑制杂质C;另外,反应的温度下,滴加中间体的溶液到异丙胺溶液中,通过加料顺序和方式也可能有效抑制杂质C,其他参数可能影响不大。 5.3:原料中的杂质分析:苯酚衍生物SM根据供应商的合成路线分析,重点关注取代基R的位置异构体杂质,R可能是邻位或者间位,二取代的风险小。 异丙胺根据供应商的合成路线或者调研路线分析,重点关注同系物类杂质乙胺(部分洛尔原料药的药典信息显示,API中均有乙胺杂质),也要关注异构体杂质正丙胺,以及可能的二异丙胺。 环氧氯丙烷根据供应商的合成路线分析,重点关注缩水甘油,1,3-二氯丙醇,1,2-二氯丙醇,2-氯丙二醇等。 6:基因毒杂质的研究无论是环氧氯丙烷自身,还是环氧氯丙烷中可能含有的杂质,或含有环氧结构,或含有氯原子,均带有警示结构。中间体的环氧结构和中间态的氯也带有警示结构。
缩水甘油和环氧氯丙烷,在ICH M7指南文件中,赫然在列,限度分别是4μg/day和3μg/day。其它没有数据支持的含环氧和含氯的化合物,都要面对TTC 1.5μg/day的限度控制。根据最大日剂量和服用周期,结合ICH M7评估计算原料药中可接受的限度,如果按照短期用药,原料药中的限度会比TTC长期服药的限度高一些,分析方法开发和工艺控制会相对更容易一些。内容来源:注册圈 责任编辑:胡静 审核人:何发