奥美拉唑关键中间体杂质[5-甲氧基苯并[d]噁唑-2(3H)-硫酮]的分离及结构确证

奥美拉唑(Omeprazole)，化学名为5-甲氧基-2-[(RS)-[(4-甲氧基-3,5-二甲基-2-吡啶基)甲基]亚硫酰基]-1H-苯并咪唑[1],是瑞典Astra Zeneca公司研发的第一代苯并咪唑类胃酸质子泵抑制剂，主要用于治疗消化性胃溃疡和反流性胃炎[2-3]。药物的安全性和不良反应始终受到药物化学家的高度重视。其中，药物杂质是影响药物性能的重要因素之一[4-5]。根据《欧洲药典EP8.0》记载[6]，奥美拉唑的已知杂质有9个(A～I, Chart 1)：杂质A为奥美拉唑关键中间体5-甲氧基-1H-苯并[d]咪唑-2-硫醇，杂质B～I为奥美拉唑的工艺杂质和降解杂质[7-10]。

  

Chart 1

  

Scheme 1

  

Scheme 2

本文按照经典的合成工艺[11-14]，以4-甲氧基-2-硝基苯胺为原料，经硝基还原和二硫化碳关环两步反应合成了A(Scheme 1)。在合成过程中我们发现，每一批次产品均含有一种相同的未知杂质(4)，含量约3%～5%，该杂质在后续合成奥美拉唑的过程中也会参与反应，产生平行副反应杂质，进入奥美拉唑原料药中。因此，分离该未知杂质，并对其进行结构确证具有重要的实际意义。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Bruker Avance-300 MHz型核磁共振仪(DMSO-d6为溶剂，TMS为内标)；Thermo Fisher Nicolet 6700型红外光谱仪(KBr压片)；Bio TOF Q型质谱仪；Bruker P4型X-射线单晶衍射仪。

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所用试剂均为分析纯。

1.2 4的合成

而东晋时期的皇帝策问，也常征引儒家经传为立论依据，科试也往往贴近六经内容；但汉末三国君臣问对，如隆中对策，则侧重于乱世治乱、勘平的帝王谋略，而较少儒家经传的征引，以晋元帝的一次策问为例：

2 结果与讨论

2.1 表征

(3) XRD

图1为4的IR谱图。由图1可知，3 157 cm-1, 3 111 cm-1和3 008 cm-1处吸收峰为N—H伸缩振动峰；2 952 cm-1, 2 930 cm-1和2 832 cm-1处吸收峰为C—H伸缩振动峰；1 847 cm-1处吸收峰为C=S伸缩振动峰；1 630 cm-1处吸收峰为N—H弯曲振动峰；1 587 cm-1处吸收峰为C—O伸缩振动峰；1 512 cm-1, 1 470 cm-1, 1 455 cm-1和1 431 cm-1处吸收峰为苯环骨架振动峰。

4在乙酸乙酯和二氯甲烷的混合溶剂中缓慢结晶得到单晶，其单晶结构如图2所示，与[5-甲氧基苯并[d]噁唑-2(3H)-硫酮]的化学结构一致。

  

ν/cm-1

 

图1 4的IR谱图

 

Figure 1 IR spectra of 4

  

图2 4的晶体结构

 

Figure 2 Crystal structure of 4

4分别在m/z 182.026 7{[M+H]+}和m/z 204.008 7{[M+Na]+}处存在质子化分子离子峰和分子的钠加合离子峰，与[5-甲氧基苯并[d]噁唑-2(3H)-硫酮+H]+{[C8H8NO2S]+}理论分子质量m/z 182.027 0, [5-甲氧基苯并[d]噁唑-2(3H)-硫酮+Na]+{[C8H7NO2SNa]+}理论分子质量m/z 204.009 0一致，测量误差分别为1.9和1.5，均小于5.0。

在反应瓶中依次加入4-甲氧基-2-硝基苯胺25.2 g(0.15 mol)，水156 g和硫化钠35.1 g(0.27 mol)，搅拌下升温至100～105 ℃，反应3 h。降温至30 ℃，缓慢滴加二硫化碳22.8 g(0.30 mol)，滴加过程中控制反应液温度为25～35 ℃，滴毕，于45～50 ℃反应4 h。过滤，滤饼用80 ℃纯水(156 g)洗涤30 min，过滤，滤饼用纯水洗涤至中性，于50 ℃真空干燥8 h后经硅胶柱层析[洗脱剂：V(石油醚)/V(乙酸乙酯)=4/1]纯化得淡棕色粉末4 0.15 g，收率0.5%, m.p.220～222 ℃; 1H NMR δ: 13.05(brs, 1H), 7.38(d, J=8.8 Hz, 1H), 6.81～6.74(m, 2H), 3.73(s, 3H); 13C NMR δ: 180.8, 157.2, 142.6, 132.2, 110.0, 109.8, 95.8, 55.9。

(2) HR-MS(ESI)

(1) IR

2.2.6.3 发病条件。土壤温度和含水量是影响光叶紫花苕斑枯病2个主要的环境因素。该病的最适生长温度为25～30 ℃。春旱、秋涝，发病较严重。

圈员们通过画流程图的方式对整个输血流程进行了梳理,并于2017年3月1日至2017年3月10日所有圈员在输血科根据自制的查检表,通过现场查看和记录查阅的方式调查了50份输血病例,总调查项目数达到了1000项,调查后统计出存在缺陷的为66项。通过计算得出现况值为6.6%。

2.2 4的形成机制

对4的形成机制进行了推测。首先，4-甲氧基-2-硝基苯胺经硫化钠还原得4-甲氧基苯-1,2-二胺(1); 1不稳定，在4-位甲氧基的定位作用下，1-位的氨基被氧化成重氮化中间体(2); 2容易水解为2-氨基-4-甲氧基苯酚(3); 3最后与二硫化碳环合得4(Scheme 2)。根据该机制，我们从3出发，模拟A的生产工艺，确实合成了4。

从工业化生产奥美拉唑关键中间体的产品中分离得到了新杂质5-甲氧基苯并[d]噁唑-2(3H)-硫酮，确定了其结构，推测并验证了该杂质形成的可能机制。该研究对奥美拉唑原料药的生产、贮藏、检验以及杂质谱的完善工作有一定参考价值。

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