張可可，林金生，鄭樂(lè)偉，王吉超，李 敏*，沈衛(wèi)陽(yáng)

（1浙江華海藥業(yè)股份有限公司高等分析技術(shù)中心，臨海 317024；2中國(guó)藥科大學(xué)理學(xué)院，南京 211198）

抑郁癥是一種常見(jiàn)且對(duì)人類(lèi)身心健康有著嚴(yán)重危害的精神類(lèi)疾病。鹽酸度洛西汀(圖1-A)作為一種新型的口服選擇性5-羥色胺（5-HT）和去甲腎上腺素（NE）雙重再攝取抑制劑（SNRI）在抑郁癥的治療中發(fā)揮了重要作用，主要用于治療重度抑郁癥、廣泛性焦慮障礙、纖維肌痛和應(yīng)激性尿失禁[1-2]。

在鹽酸度洛西汀粗品與鹽酸度洛西汀成品某一批次樣品生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制中，發(fā)現(xiàn)了2 個(gè)未知單雜，其相對(duì)含量分別為0.27%與0.61%。為有效控制本品的內(nèi)在質(zhì)量，對(duì)以上兩個(gè)未知單雜的結(jié)構(gòu)、產(chǎn)生機(jī)制和鹽酸度洛西汀的穩(wěn)定性進(jìn)行了相關(guān)考察，確證了以上兩個(gè)未知雜質(zhì)是鹽酸度洛西汀在酸性條件下產(chǎn)生的兩個(gè)類(lèi)Hofmann-Martius重排產(chǎn)物，雜質(zhì)1(圖1-B)為萘酚環(huán)的對(duì)位重排產(chǎn)物，雜質(zhì)2(圖1-C)是萘酚環(huán)的鄰位重排產(chǎn)物，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式分別見(jiàn)圖1。因二者的產(chǎn)生與酸性條件有關(guān)，故隨后考察了結(jié)晶過(guò)程合適的pH和溫度，結(jié)果顯示在50 ℃以下、pH 3 ～ 7 的條件下鹽酸度洛西汀幾乎不會(huì)發(fā)生分解。結(jié)合穩(wěn)定性考察結(jié)果及實(shí)際的生產(chǎn)工藝條件，選擇丙酮作為結(jié)晶溶劑進(jìn)行了重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示得到鹽酸度洛西汀成品的純度顯著提升，且收率達(dá)到了85%以上。

Figure 1 Structure of duloxetine hydrochloride (A), para-rearrangement product (B) and ortho-rearrangement product (C)

1 儀器與試藥

戴安Ultimate 3000高效液相色譜儀（美國(guó)賽默飛世爾公司）；Agilent LC-MS 6120液質(zhì)聯(lián)用儀、Agilent 1260&6545 Q-TOF 四極桿飛行時(shí)間液質(zhì)聯(lián)用儀、400-MR DD2 核磁共振波譜儀（美國(guó)安捷倫科技有限公司）。

鹽酸度洛西汀原料藥（批號(hào)：JSW-1051-31-01、2935-19-008、SYP-1595-05-03、20081-23-094PV，浙江華海藥業(yè)股份有限公司）；甲醇[色譜純，批號(hào)：WXBD5460V，西格瑪奧德里奇（上海）貿(mào)易有限公司]；乙腈[色譜純，批號(hào)：21035178，霍尼韋爾貿(mào)易（上海）有限公司]；二甲基亞砜（色譜純，批號(hào)：21B4345）、N，N′-二甲基甲酰胺（色譜純，批號(hào)：20E3588）、二氯甲烷（ 色譜純，批號(hào)：K53445844124）、N-甲基吡咯烷酮（色譜純，批號(hào)：K51223597912) (美國(guó)默克公司）；異丙醇（色譜純，批號(hào)：21C6220）（美國(guó)ROE公司）；其他試劑均為市售分析純。

2 實(shí)驗(yàn)條件

兩個(gè)重排產(chǎn)物是在不同批次的鹽酸度洛西汀生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的，為了保證兩個(gè)產(chǎn)物各自的響應(yīng)和分離度，在對(duì)以上兩個(gè)重排產(chǎn)物進(jìn)行質(zhì)譜分析時(shí)，采用了不同的分析方法。

2.1 雜質(zhì)1分析方法

2.1.1 色譜條件 色譜柱為Eclipse XDB-C8色譜柱(4.6 mm × 150 mm, 3.5 μm)；柱溫為40 ℃；檢測(cè)波長(zhǎng)為230 nm；流速為1 mL/min；進(jìn)樣量為10 μL；流動(dòng)相：混合液(10 mmol/L 乙酸銨水溶液-乙腈，85∶15) (A)-乙腈(B)，洗脫程序如下：0 ～ 5 min, 0%B; 5 ～ 20 min, 0% ～ 80% B; 20 ～ 25 min, 80% B;25 ～ 25.1 min, 80% ～ 0% B; 25.1 ～ 30 min, 0% B。

2.1.2 質(zhì)譜條件 在ESI 源正離子模式下進(jìn)行檢測(cè)，掃描范圍m/z100 ～ 400。干燥氣流速為10 L/min，鞘氣流速為12 L/min；干燥氣溫度為320 ℃，鞘氣溫度為350 ℃；Fragmentor 電壓為60 V，噴嘴電壓為600 V，毛細(xì)管電壓為3 500 V；霧化氣壓力為60 psi (1 psi = 6.895 kPa)；采集帶寬為4 amu；采集速率為1 spectrum/s；二級(jí)碰撞能量為30/40/50 eV。

2.1.3 供試品溶液配制 取樣品3 mg，精密稱(chēng)定置于10 mL 量瓶中，加入溶劑（甲醇-水，75∶25）溶解后稀釋至刻度。

2.1.4 酸降解條件 取樣品5 g，溶解于乙酸乙酯100 mL，加入濃鹽酸2 mL，于40 ℃條件下反應(yīng)45 min，反應(yīng)完成后，將反應(yīng)液旋干，稀釋后進(jìn)樣檢測(cè)。

2.1.5 核磁共振檢測(cè)條件 核磁共振信息在Varian 400 MHz核磁共振波譜儀上測(cè)定，質(zhì)子頻率為400 MHz，實(shí)驗(yàn)的溫度控制在23 ℃，溶劑氘代為二甲基亞砜。

2.2 雜質(zhì)2分析方法

2.2.1 色譜條件 色譜柱為Eclipse XDB-C8色譜柱(4.6 mm × 150 mm, 3.5 μm)；柱溫：40 ℃，檢測(cè)波長(zhǎng)230 nm；流速為1.0 mL/min；進(jìn)樣量為10 μL；流動(dòng)相：緩沖液(氨水0.2 mL 加入水1 000 mL 用三氟乙酸調(diào)pH至3.0)-乙腈(70∶30)，運(yùn)行時(shí)間為20 min。

2.2.2 質(zhì)譜條件 在ESI 源正離子模式下進(jìn)行檢測(cè)，掃描范圍m/z50 ～ 1 700。干燥氣流速為12 L/min，鞘氣流速為12 L/min；干燥氣溫度為300 ℃，鞘氣溫度為320 ℃；Fragmentor電壓為70 V，噴嘴電壓為600 V，毛細(xì)管電壓為3 500 V；霧化氣壓力為60 psi；采集帶寬為4 amu；采集速率為1 spectrum/s；二級(jí)碰撞能量為30/40/50 eV。

2.2.3 供試品溶液配制 取20 mg 樣品，精密稱(chēng)定置于5 mL 量瓶中，加入溶劑（乙腈-水，75∶25）溶解后稀釋至刻度。

2.2.4 核磁共振檢測(cè)條件 核磁共振信息在核磁共振波譜儀上測(cè)定，質(zhì)子頻率為400 MHz，實(shí)驗(yàn)的溫度控制在23 ℃，溶劑為氘代氯仿。

2.3 兩個(gè)類(lèi)Hofmann-Martius 重排產(chǎn)物的穩(wěn)定性考察試驗(yàn)

2.3.1 加熱條件及不同溶劑條件中產(chǎn)物分布考察

（1）條件1：60 ℃取樣品20 mg，精密稱(chēng)定置于20 mL 頂空瓶，平行稱(chēng)取9 份，分別加入水、甲醇、乙腈、丙酮、乙酸乙酯、二甲基亞砜、N,N′-二甲基甲酰胺，N-甲基吡咯烷酮和異丙醇10 mL，壓蓋密封，混勻后置于60 ℃條件下加熱反應(yīng)，于15 h 和24 h分別取樣檢測(cè)。

（2）條件2：80 ℃取樣品20 mg，精密稱(chēng)定置于20 mL 頂空瓶，平行稱(chēng)取9 份，分別加入水、甲醇、乙腈、丙酮、乙酸乙酯、二甲基亞砜、N,N′-二甲基甲酰胺，N-甲基吡咯烷酮和異丙醇10 mL，壓蓋密封，混勻后置于80 ℃條件下加熱反應(yīng)，于5、8、15、20和24 h分別取樣檢測(cè)。

2.3.2 白光光照條件下產(chǎn)物分布考察 取樣品30 mg，精密稱(chēng)定置于透明塑封袋，平行稱(chēng)取9 份，塑封，置于平均照度為8 390.4 lx 的白光光照條件下，分別于1、2、3、5、7、10、15、18、25 d 時(shí)取出，置于25 mL 量瓶中，用溶劑（乙腈-水，75∶25）溶解后稀釋至刻度，后取出250 μL 加入溶劑750 μL 稀釋為0.3 g/L。

2.3.3 紫外光照條件下產(chǎn)物分布考察

（1）鹽酸度洛西汀固體原料藥：取樣品30 mg，精密稱(chēng)定置于透明塑封袋，平行稱(chēng)取3份，塑封，置于平均照度為1 377.4 mW/cm2的紫外光照條件下，分別于1、2、3 d 時(shí)取出，置于25 mL 量瓶中，用溶劑（乙腈-水，75∶25）溶解后稀釋至刻度，后取出250 μL加入溶劑750 μL稀釋為0.3 g/L。

（2）鹽酸度洛西汀溶液：取樣品30 mg，精密稱(chēng)定置于比色皿中，加入溶劑（乙腈-水，75∶25） 10 mL 溶解，置于平均照度值為1 377.4 mW/cm2的紫外光照條件下反應(yīng)，于1、2、3 d 時(shí)分別取出100 μL加入溶劑900 μL稀釋為0.3 g/L。

2.3.4 高溫固態(tài)條件下產(chǎn)物分布考察 取樣品300 mg，精密稱(chēng)定置于20 mL 稱(chēng)量瓶中，平行稱(chēng)取6份，置于80 ℃條件下，分別于1、2、3、8、10、15 d時(shí)取出，置于100 mL 量瓶中，用溶劑（乙腈-水，75∶25）溶解后稀釋至刻度，后取出100 μL 加入溶劑900 μL稀釋為0.3 g/L。

2.3.5 高溫高濕固態(tài)條件下產(chǎn)物分布考察 取樣品300 mg，精密稱(chēng)定置于20 mL 稱(chēng)量瓶中，平行稱(chēng)取6 份，置于80 ℃、75% RH 條件下，分別于1、2、3、8、10、15 d 時(shí)取出，置于100 mL 量瓶中，用溶劑（乙腈-水，75∶25）溶解后稀釋至刻度，后取出100 μL加入溶劑900 μL稀釋為0.3 g/L。

2.4 pH和溫度考察

取適量丙酮溶液4 份，分別調(diào)pH 至1.2、2.5、3.5、7，備用。

取樣品20 mg，精密稱(chēng)定置于20 mL頂空瓶中，平行稱(chēng)取4 份，分別用pH 為1.2、2.5、3.5、7 的丙酮溶液稀釋至2 mg/mL，置于室溫下反應(yīng)6 h。

取樣品20 mg，精密稱(chēng)定置于20 mL頂空瓶中，平行稱(chēng)取4 份，分別用pH 為1.2、2.5、3.5、7 的丙酮溶液稀釋至2 mg/mL，置于40 ℃下反應(yīng)6 h。

取樣品20 mg，精密稱(chēng)定置于20 mL頂空瓶中，平行稱(chēng)取4 份，分別用pH 為1.2、2.5、3.5、7 的丙酮溶液稀釋至2 mg/mL，置于50 ℃下反應(yīng)6 h。

取樣品20 mg，精密稱(chēng)定置于20 mL頂空瓶中，平行稱(chēng)取4 份，分別用pH 為1.2、2.5、3.5、7 的丙酮溶液稀釋至2 mg/mL，置于60 ℃下反應(yīng)6 h。

2.5 重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)

取鹽酸度洛西汀粗品2 g，精密稱(chēng)定于250 mL圓底燒瓶中，加入丙酮200 mL，加熱使其完全溶解，2 h 內(nèi)緩慢冷卻至室溫，接著繼續(xù)冷卻至5 ℃左右，繼續(xù)析晶1 h，過(guò)濾，濾餅用冷卻至5 ℃的丙酮10 mL洗滌，烘干。

3 結(jié)果與討論

3.1 雜質(zhì)1（對(duì)位重排產(chǎn)物）及雜質(zhì)2（鄰位重排產(chǎn)物）定位分析

采用原始色譜分析方法采集的鹽酸度洛西汀樣品的色譜圖（圖2-A）中，度洛西汀在15.8 min 出峰，在6.5min 處出現(xiàn)一個(gè)未知單雜，含量為0.27%，為了表述方便，將該雜質(zhì)命名為雜質(zhì)1。采用原始色譜分析方法采集的某一批次的鹽酸度洛西汀樣品的色譜圖（圖2-B）中，度洛西汀在16.3 min 出峰，在11.9 min 處出現(xiàn)一個(gè)未知單雜，含量為0.61%，為了表述方便，將該雜質(zhì)命名為雜質(zhì)2。由于原始色譜分析方法不適用于質(zhì)譜檢測(cè)器，并且為了保證這兩個(gè)未知雜質(zhì)各自的響應(yīng)和分離度，針對(duì)兩個(gè)批次的樣品分別開(kāi)發(fā)了新的液質(zhì)聯(lián)用分析方法，即實(shí)驗(yàn)條件中的雜質(zhì)1 分析方法和雜質(zhì)2分析方法。

Figure 2 UV chromatogram of duloxetine hydrochloride

3.2 雜質(zhì)1（對(duì)位重排產(chǎn)物）結(jié)構(gòu)解析

采用液質(zhì)聯(lián)用分析方法對(duì)鹽酸度洛西汀樣品分析時(shí)，通過(guò)采集該雜質(zhì)的質(zhì)譜信息，得知其[M+H]+的精確質(zhì)荷比為m/z298.122 7，匹配分子式為C18H20NOS，匹配誤差為11 × 10-6，分子式與度洛西汀相同，由此可確定，該雜質(zhì)為度洛西汀的同分異構(gòu)體。

由于雜質(zhì)1于度洛西汀成鹽過(guò)程中生成，在該步成鹽工序中，有鹽酸的加入，同時(shí)度洛西汀分子中噻吩環(huán)芐位含有一個(gè)萘酚醚基團(tuán)，在酸性條件下容易發(fā)生醚鍵斷裂并重排，因此懷疑雜質(zhì)1的生成與酸有關(guān)，于是進(jìn)行了相關(guān)的酸降解實(shí)驗(yàn)。通過(guò)酸降解，在相同的保留時(shí)間產(chǎn)生了大量降解產(chǎn)物，含量為29.1%，該降解產(chǎn)物的[M+H]+的精確質(zhì)荷比為m/z298.122 7，匹配分子式為C18H20NOS，誤差11 × 10-6。先后采集了該降解物與目標(biāo)雜質(zhì)的紫外吸收光譜圖和二級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)，結(jié)果顯示完全一致，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。綜上可以確認(rèn)度洛西汀酸降解的目標(biāo)降解物與鹽酸度洛西汀粗品中的雜質(zhì)1為同一化合物。

Table 1 Comparison of LC-UV-MS data of duloxetine and impurity 1

隨后分離了該雜質(zhì)，并對(duì)其進(jìn)行了核磁共振檢測(cè)，1H NMR和13C NMR譜歸屬的碳?xì)湫盘?hào)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。對(duì)照專(zhuān)利中的相關(guān)記載[3]，確定該雜質(zhì)為度洛西汀酸降解后的類(lèi)Hofmann-Martius 對(duì)位重排產(chǎn)物。同時(shí)，對(duì)此雜質(zhì)1的二級(jí)碎片及度洛西汀的二級(jí)碎片解析，也能支持目標(biāo)雜質(zhì)為度洛西汀的類(lèi)Hofmann-Martius 對(duì)位重排物的結(jié)論。度洛西汀可能的裂解途徑見(jiàn)圖3，雜質(zhì)1可能的裂解途徑見(jiàn)圖4。

Figure 3 Proposed mechanism for MS2 fragmentation pathway of duloxetine

3.3 雜質(zhì)2（鄰位重排產(chǎn)物）結(jié)構(gòu)解析

對(duì)鹽酸度洛西汀樣品在原始色譜分析方法中于11.9 min 出峰的雜質(zhì)進(jìn)行收集，即雜質(zhì)2，色譜圖見(jiàn)圖2-B。隨后將收集到的雜質(zhì)2采用液質(zhì)聯(lián)用分析方法進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)采集該雜質(zhì)的質(zhì)譜信息，得知其[M+H]+的精確質(zhì)荷比為m/z298.127 0，匹配分子式為C18H20NOS，匹配誤差為3.4 × 10-6，其分子式與度洛西汀及雜質(zhì)1均相同，但三者色譜出峰時(shí)間差異較大，由此可確定，該雜質(zhì)為度洛西汀的另一同分異構(gòu)體。

Figure 4 Proposed mechanism for MS2 fragmentation pathway of impurity 1

首先將該雜質(zhì)與度洛西汀的紫外吸收光譜圖進(jìn)行了對(duì)比，見(jiàn)圖5，發(fā)現(xiàn)該雜質(zhì)與度洛西汀的紫外吸收較為相似，二者最大吸收波長(zhǎng)分別都在215 nm和235 nm 左右，并且都在290 nm 左右有一個(gè)弱吸收。接著將該雜質(zhì)和度洛西汀的二級(jí)質(zhì)譜圖進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)二者含有大量相同的碎片離子，如m/z239.052 5，m/z221.042 7，m/z183.080 9，m/z157.065 2。結(jié)合雜質(zhì)1 的產(chǎn)生原因分析，推測(cè)鹽酸度洛西汀在酸性條件下除了會(huì)產(chǎn)生其萘酚環(huán)對(duì)位重排產(chǎn)物外，還會(huì)產(chǎn)生萘酚環(huán)鄰位重排產(chǎn)物，即在萘酚中間態(tài)與烷基噻吩正離子發(fā)生親核結(jié)合時(shí)，除發(fā)生對(duì)位重排反應(yīng)外，應(yīng)該還會(huì)發(fā)生鄰位重排。結(jié)合雜質(zhì)2 的結(jié)構(gòu)解析推測(cè)雜質(zhì)2 可能為度洛西汀的鄰位重排產(chǎn)物。

為了確定該雜質(zhì)的結(jié)構(gòu)，分離并制備了該雜質(zhì)，對(duì)其進(jìn)行了核磁共振檢測(cè)，1H NMR 和13C NMR譜歸屬的碳?xì)湫盘?hào)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。通過(guò)對(duì)1H NMR 譜和13C NMR 譜進(jìn)行分析，可以確定雜質(zhì)2 即是度洛西汀的類(lèi)Hofmann-Martius鄰位重排產(chǎn)物，為雜質(zhì)1的同分異構(gòu)體。雜質(zhì)2可能的裂解途徑見(jiàn)圖6。

Table 2 1H NMR and 13C NMR data of the para-rearrangement product

Figure 5 Comparison of UV spectra between duloxetine (A) and impurity 2 (B)

Figure 6 Proposed mechanism for MS2 fragmentation pathway of impurity 2

通過(guò)1H NMR、13C NMR譜分別對(duì)雜質(zhì)1和雜質(zhì)2進(jìn)行解析，具體解析過(guò)程如下：通過(guò)對(duì)13C NMR譜進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)化合物與度洛西汀相同，均含有18 個(gè)碳原子，包括1 個(gè)甲基碳信號(hào)，2 個(gè)亞甲基碳信號(hào)，1 個(gè)烷基次甲基碳信號(hào)，5 個(gè)季碳信號(hào)，同時(shí)含有9個(gè)芳基次甲基碳信號(hào)，但這兩個(gè)化合物5-位上的碳原子信號(hào)相比度洛西汀明顯向高場(chǎng)移動(dòng)，說(shuō)明5-位上的碳原子可能已經(jīng)不再和氧原子相連，具體的13C 譜信號(hào)見(jiàn)表2。1H NMR 譜中顯示化合物含有與相應(yīng)碳原子對(duì)應(yīng)的17 個(gè)質(zhì)子信號(hào)，通過(guò)其化學(xué)位移、積分，確定這兩個(gè)化合物均含有3 個(gè)甲基氫原子，2 組亞甲基氫原子（共4 個(gè)氫原子）、1個(gè)烷基次甲基氫原子以及9個(gè)芳基次甲基氫原子信號(hào)，這與13C譜信號(hào)相符，同時(shí)發(fā)現(xiàn)羥基和氨基位置的活潑氫沒(méi)有出峰。同時(shí)結(jié)合文獻(xiàn)數(shù)據(jù)[3]，確定雜質(zhì)1 和雜質(zhì)2 分別為度洛西汀的對(duì)位和鄰位的取代產(chǎn)物。

Table 3 1H NMR and 13C NMR data of the ortho-rearrangement product

3.4 兩種類(lèi)Hofmann-Martius 重排產(chǎn)物的穩(wěn)定性考察結(jié)果

經(jīng)過(guò)以上條件的考察，兩個(gè)重排產(chǎn)物主要的產(chǎn)生情況如下：鹽酸度洛西汀80 ℃條件下以水為溶劑反應(yīng)至5 h 時(shí)，就產(chǎn)生了兩種類(lèi)Hofmann-Martius 重排產(chǎn)物，對(duì)位和鄰位重排產(chǎn)物的含量分別為2.21%和11.03%；反應(yīng)至8 h 時(shí)產(chǎn)生的兩種重排產(chǎn)物的含量分別為3.75%和20.23%；至15 h 時(shí)，度洛西汀已出現(xiàn)降解過(guò)度現(xiàn)象，二者的含量分別為8.82%和39.01%。以甲醇為溶劑的條件下反應(yīng)至8 h 時(shí)產(chǎn)生的對(duì)位和鄰位重排產(chǎn)物的含量分別為0.44%和0.24%；反應(yīng)至24 h 時(shí)，二者的含量分別達(dá)到了1.49%和0.79%。以乙腈為溶劑反應(yīng)至8 h 時(shí)產(chǎn)生了含量為0.16%的對(duì)位重排產(chǎn)物；反應(yīng)至24 h 時(shí)，二者的含量分別為0.61%和0.26%。以異丙醇為溶劑時(shí)，反應(yīng)至24 h 時(shí)，兩種重排產(chǎn)物的含量分別為0.71%和0.11%。兩種重排產(chǎn)物在以水、甲醇、乙腈和異丙醇為溶劑在60 ℃條件下的含量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)分別見(jiàn)圖7-A 和圖7-B；在80 ℃條件下的含量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)分別見(jiàn)圖7-C和圖7-D；在60 ℃和80 ℃條件下以其他試劑作溶劑時(shí)，二者均沒(méi)有產(chǎn)生；鹽酸度洛西汀溶液在紫外燈下反應(yīng)至第3 天時(shí)有少量對(duì)位重排產(chǎn)物產(chǎn)生；鹽酸度洛西汀固體原料藥在高溫高濕（80 ℃、75% RH）條件下反應(yīng)至第10天時(shí)有少量的對(duì)位重排產(chǎn)物的產(chǎn)生；在其他的考察條件下均沒(méi)有目標(biāo)雜質(zhì)的產(chǎn)生。

對(duì)以上考察結(jié)果進(jìn)行分析，兩種重排產(chǎn)物的產(chǎn)生可能與水等質(zhì)子性溶劑有關(guān)，與溶劑的質(zhì)子化程度呈正相關(guān)，且二者的產(chǎn)量隨溫度的升高而增大，如在現(xiàn)有的考察條件下，在80 ℃以水為溶劑時(shí)，兩種重排產(chǎn)物的含量最大。這一結(jié)論正好與兩種重排產(chǎn)物的產(chǎn)生條件與酸有關(guān)的推測(cè)相契合，鹽酸度洛西汀的鹽酸部分在質(zhì)子性溶劑中會(huì)以游離態(tài)的形式存在，為重排反應(yīng)的發(fā)生提供了必要的酸性環(huán)境，溫度升高則可以加劇反應(yīng)的進(jìn)行。同時(shí)，對(duì)非質(zhì)子性溶劑也進(jìn)行了考察，發(fā)現(xiàn)其中乙腈雖然為非質(zhì)子性溶劑，但是有文獻(xiàn)報(bào)道，乙腈中含有少量的氫氰酸存在[4-5]，故乙腈中也存在一定的酸性條件，這可能是兩種類(lèi)Hofmann-Martius重排產(chǎn)物在乙腈中也有少量生成的原因。鹽酸度洛西汀固體原料藥在高溫高濕（80 ℃、75% RH）條件下有少量的對(duì)位重排物的產(chǎn)生，提示藥物穩(wěn)定性研究過(guò)程中，對(duì)位重排物雜質(zhì)可能會(huì)增長(zhǎng)，需要關(guān)注在存儲(chǔ)過(guò)程中該雜質(zhì)是否有超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)。

3.5 兩個(gè)類(lèi)Hofmann-Martius 重排產(chǎn)物可能的產(chǎn)生機(jī)制

對(duì)于以上兩個(gè)類(lèi)Hofmann-Martius 重排產(chǎn)物，Arava 等[6-7]發(fā)表過(guò)的關(guān)于度洛西汀在酸性條件下發(fā)生重排反應(yīng)的報(bào)道，該報(bào)道顯示，度洛西汀在某些條件下可以發(fā)生類(lèi)Hofmann-Martius 重排反應(yīng)，生成以對(duì)位取代產(chǎn)物為主并且有少量鄰位取代產(chǎn)物產(chǎn)生的萘酚類(lèi)重排產(chǎn)物，但在論文中只提到此兩個(gè)重排產(chǎn)物是在某些極端的破壞性條件，比如在特定溶劑及Lewis 酸三氯化鋁或三氟化硼存在時(shí)可以產(chǎn)生，但這兩個(gè)試劑在實(shí)際工藝中并未使用到，與實(shí)際工藝條件下重排產(chǎn)物的產(chǎn)生情況有很大的不同，并且此論文也未對(duì)雜質(zhì)的產(chǎn)生機(jī)制進(jìn)行研究，因此研究工藝條件下重排產(chǎn)物產(chǎn)生條件及其產(chǎn)生機(jī)制研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

在本論文的研究中，先是對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中遇到的兩個(gè)重排產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解析，后又考察了在不同溫度及不同溶劑中、相關(guān)固態(tài)降解條件下兩個(gè)重排產(chǎn)物的分布情況，以上研究對(duì)鹽酸度洛西汀的實(shí)際生產(chǎn)具有重要參考意義，同時(shí)，也對(duì)此兩個(gè)重排物的產(chǎn)生機(jī)制進(jìn)行了深入研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，兩個(gè)重排產(chǎn)物的產(chǎn)生與酸性環(huán)境密切相關(guān)，在酸性條件下，度洛西汀（1）中萘酚醚基團(tuán)的醚氧鍵發(fā)生斷裂，接著產(chǎn)生的萘酚中間態(tài)（2）和烷基噻吩正離子中間態(tài)（3），由于產(chǎn)生的烷基噻吩正離子中間態(tài)（3）具有很強(qiáng)的親電性，將分別在萘酚環(huán)的鄰位和對(duì)位的對(duì)萘酚中間體（2）發(fā)生親核進(jìn)攻產(chǎn)生兩個(gè)同分異構(gòu)體（4和5）。度洛西汀對(duì)位重排產(chǎn)物和鄰位重排產(chǎn)物的產(chǎn)生機(jī)制分析見(jiàn)圖8。

Figure 7 Level of para-rearrangement product and ortho-rearrangement product in each solvent with time at different temperature A: Level of pararearrangement product in each solvent with time at 60 °C; B: Level of ortho-rearrangement product in each solvent with time at 60 °C; C: Level of pararearrangement product in each solvent with time at 80 °C; D: Level of ortho-rearrangement product in each solvent with time at 80 °C

3.6 pH范圍和溫度考察結(jié)果

當(dāng)使用丙酮當(dāng)溶劑時(shí)，在常溫、40 ℃、50 ℃條件下，同時(shí)pH 為2.5、3.5、7時(shí)，鹽酸度洛西汀分子非常穩(wěn)定，無(wú)降解雜質(zhì)產(chǎn)生；而當(dāng)pH 為1.2 時(shí)，在40 ℃、50 ℃條件下，可以發(fā)現(xiàn)鹽酸度洛西汀均會(huì)發(fā)生降解產(chǎn)生大于0.5%的重排雜質(zhì)1 及重排雜質(zhì)2，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量的其他雜質(zhì)。因此，在丙酮當(dāng)結(jié)晶溶劑的條件下，pH 大于2.5 可以保證鹽酸度洛西汀不會(huì)發(fā)生分解。同時(shí)，考慮到實(shí)際結(jié)晶工藝中過(guò)量的酸存在條件下，會(huì)導(dǎo)致最終成品的酸殘留，并且鹽酸度洛西汀溶解于丙酮本身就呈弱酸性，因此可以確認(rèn)，采用丙酮當(dāng)結(jié)晶溶劑對(duì)鹽酸度洛西汀直接進(jìn)行重結(jié)晶，既可保證雜質(zhì)去除效果，又能有效避免鹽酸度洛西汀降解產(chǎn)生這兩個(gè)重排雜質(zhì)。

3.7 重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)“2.5”項(xiàng)部分對(duì)鹽酸度洛西汀粗品進(jìn)行了重結(jié)晶研究，根據(jù)前期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)用丙酮當(dāng)溶劑，且pH 在2.5 ～ 7 之間，鹽酸度洛西汀的穩(wěn)定性非常高，幾乎完全不會(huì)降解產(chǎn)生這兩個(gè)重排雜質(zhì)及其他雜質(zhì)。在重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)中，起始物料鹽酸度洛西汀粗品的純度為99.0%，重排雜質(zhì)1含量為0.25%，重排雜質(zhì)2的含量為0.20%，重結(jié)晶之后樣品的純度為99.6%，重排雜質(zhì)1 及重排雜質(zhì)2 的含量均低于0.05%，收率為87%，結(jié)合兩個(gè)重排產(chǎn)物的溶劑考察結(jié)果、重結(jié)晶實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及生產(chǎn)工藝的可行性等因素，最終選擇了非質(zhì)子性溶劑丙酮作為了實(shí)際生產(chǎn)工藝的結(jié)晶溶劑。

Figure 8 Proposed pathway for the formation of the para-rearrangement product (impurity 1) and the ortho-rearrangement product (impurity 2) in duloxetine hydrochloride

4 總 結(jié)

本研究對(duì)鹽酸度洛西汀生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的雜質(zhì)1 和雜質(zhì)2 進(jìn)行了結(jié)構(gòu)解析，結(jié)果證實(shí)兩個(gè)雜質(zhì)分別為鹽酸度洛西汀成鹽過(guò)程中，萘酚醚鍵斷裂，并在萘酚環(huán)對(duì)位和鄰位發(fā)生重排產(chǎn)生的同分異構(gòu)體；同時(shí)對(duì)兩個(gè)重排產(chǎn)物的穩(wěn)定性和產(chǎn)生條件進(jìn)行了考察，結(jié)果表明兩個(gè)重排產(chǎn)物的產(chǎn)生與酸性條件及質(zhì)子性溶劑的存在密切相關(guān)，并且這兩個(gè)重排產(chǎn)物的產(chǎn)生受溫度影響也非常大。在生產(chǎn)過(guò)程中這兩個(gè)重排產(chǎn)物的發(fā)現(xiàn)，提示在鹽酸度洛西汀生產(chǎn)工藝中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注度洛西汀成鹽過(guò)程中的pH 和溫度變化，最終篩選出了有效的結(jié)晶溶劑丙酮，并將反應(yīng)pH 控制在3 ～ 7，反應(yīng)溫度控制在50 ℃以下，以將兩個(gè)重排產(chǎn)物的含量控制在相關(guān)指標(biāo)之下，從而保證鹽酸度洛西汀成品的質(zhì)量。