杜明鏡,周陳鋒,徐麗華,施林峰,王麗敏,朱益新
(杭州中美華東制藥有限公司,浙江杭州310011)
醋酸卡泊芬凈(默克醫(yī)藥公司開發(fā),商品名:Cansidas,英文名:Caspofungin Acetate,CAS:179463-17-3,分子式:C52H88N10O15·2 (CH3COOH) ,分子量:1213.42,結(jié)構(gòu)式見圖1)是2001 年2 月首個(gè)上市的棘白菌素類藥物[1],其特點(diǎn)是具有廣譜抗真菌活性,尤其對耐氟康唑和兩性霉素B 念珠菌的抗菌活性較高,對其他念珠菌,如熱帶念珠菌、光滑念珠菌、克柔念珠菌等也有抗菌效果,而且由于其獨(dú)特的作用于細(xì)胞壁的抗菌機(jī)理,不良反應(yīng)率低[2]。
目前醋酸卡泊芬凈大多采用發(fā)酵法得到母核紐莫康定B0,然后通過多步合成得到卡泊芬凈粗品,合成步驟伴隨著多步高壓制備純化,最后得到卡泊芬凈粗品(圖1)[3-4]。高壓制備是當(dāng)前制藥企業(yè)常用的分離純化方法,其特點(diǎn)是分離效果好,周期短,回收率高,但存在填料較貴,對工藝要求高等缺陷,其中填料與工藝的適用性與雜質(zhì)分析是當(dāng)前高壓制備的難點(diǎn)之一[5-6]。
在多次的制備實(shí)驗(yàn)過程中,我們偶然發(fā)現(xiàn)在卡泊芬凈粗品(即D2與乙二胺的反應(yīng)產(chǎn)物)純化過程中,柱再生階段時(shí),回收液經(jīng)儲存后會產(chǎn)生少量無色針狀晶體,過濾得到該晶體,發(fā)現(xiàn)其HPLC 出峰與工藝所用物料和中間體都無法匹配。由此,我們對此偶然得到的雜質(zhì)展開了研究,希望能借該雜質(zhì)研究進(jìn)一步豐富對工藝的理解,以降低產(chǎn)品生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。
圖1 三步法合成卡泊芬凈粗品
主要試劑為食用級乙醇和純化水,其余為自備的檢測試劑。主要設(shè)備清單見表1。我們無法得知雜質(zhì)在其中的出峰時(shí)間和歸一化含量。以此作為原料進(jìn)行養(yǎng)晶實(shí)驗(yàn)。
表1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備清單
對上一步得到的再生濃縮液,過濾除去大顆粒,然后將其置于2℃~8℃環(huán)境中,靜置12 h,觀察到有規(guī)則的無色透明針狀晶體生成,見圖2。
根據(jù)偶然發(fā)現(xiàn),我們認(rèn)為雜質(zhì)出現(xiàn)在制備柱再生環(huán)節(jié)。因此首先將多個(gè)中試批次制備再生液合并(再生體系:95% 乙醇),然后用旋蒸儀50℃下旋蒸,得到了高濃度的再生合并液,pH=7.8,呈淡黃色液體狀。由于再生合并液里物質(zhì)成分復(fù)雜,HPLC 峰交錯,分離度不好,
圖2 雜質(zhì)晶體
上一步得到的雜質(zhì)晶體,過濾,低溫旋干后得到白色固體粉末。HPLC 顯示歸一化純度為93% ,見圖3。然后,進(jìn)行H NMR 和C NMR 分析,見圖4 和圖5。
圖3 雜質(zhì)HPLC 分析
圖4 雜質(zhì)H NMR 圖
圖5 雜質(zhì)C NMR 圖
由此,結(jié)合MS 結(jié)果(MW=246.31)和H NMR、C NMR結(jié)果,我們解譜分析得出結(jié)論:該物質(zhì)為對甲苯二硫酚(見圖6),其為產(chǎn)品反應(yīng)液中掉落的苯硫酚殘基在溶液中形成的二聚體,或者也可能是在高壓制備柱的碎填料間形成。
圖6 對甲苯二硫醚結(jié)構(gòu)式
對甲苯二硫醚(英文名稱:1,2-di-p-tolyldisulfane,分子式:C14H14S2,分子量:246.39,CAS: 103-19-5),具有使皮膚過敏和眼睛發(fā)炎的危害,并可導(dǎo)致呼吸道發(fā)炎,在制藥產(chǎn)業(yè)中要注意避免直接吸入,不能直接排入下水道,需隨生產(chǎn)廢液一起進(jìn)行合法處理和轉(zhuǎn)移。
由以上結(jié)果可知,該雜質(zhì)產(chǎn)生于D3 制備過程中,可能是在制備母液中形成的,也可能是在高壓的碎填料間形成的,而且該雜質(zhì)與C18 基質(zhì)的填料結(jié)合牢固,只有在95% 乙醇洗滌時(shí),才會緩慢洗脫出來。因此,我們有意延長了生產(chǎn)工藝中的洗脫步驟,改正常流速洗脫3BV 為高低流速交錯洗脫8BV,最后得到的再生液中HPLC 幾乎沒有出峰,由此降低了產(chǎn)品的雜質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。
在不斷的制備過程中,我們偶然發(fā)現(xiàn)了對甲苯二硫醚雜質(zhì),并著手進(jìn)行分離、提取、結(jié)構(gòu)鑒定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在醋酸卡泊芬凈的制備過程中,反應(yīng)液中或制備填料中會使游離的對甲苯硫酚形成二聚體,牢牢吸附在填料上,只有在高有機(jī)相再生時(shí)才會緩慢洗脫出來。由此我們改進(jìn)了制備再生工藝,降低了該雜質(zhì)帶入產(chǎn)品的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。
對于制藥產(chǎn)品來說,雜質(zhì)控制是永恒的主題,關(guān)注工藝細(xì)節(jié),關(guān)心生產(chǎn)過程現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)雜質(zhì)并用科學(xué)的方法去解決雜質(zhì)問題,是保障產(chǎn)品質(zhì)量不斷提升的必備手段。