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爱滋病(AIDS)是由人类免疫力缺陷病毒HIV(HumanImmunodeficiencyVirus)引起的免疫细胞死亡而产生的综合征,是一种死亡率极高的病毒感染性疾病。齐多夫定(AZT)是目前公认的一种用于治疗和预防HIV感染、包括相关的临床病症如AIDS、AIDS相关综合症(ARC)、AIDS痴呆综合症(ADC)以及对患者无症状HIV感染或抗HIV抗体呈阳性的患者进行治疗的非常重要且有效的化疗药物。该药虽有一定的毒副作用,但由于该药疗效稳定可靠,在我国尚未开发,为四类新药。因此,研究开发该药仍有重大的社会效益和经济效益。
一、原料药生产工艺
齐多夫定的合成路线很多,主要以胸腺嘧啶脱氧核苷(即胸苷)为主要原料。文献报道典型的路线有两条:一是从胸苷开始,与羧酸反应生成酯,保护5位伯醇羟基,然后经成“氧桥”,上“叠氮”,最后脱保护得齐多夫定;一是从胸苷开始与三苯甲基氯反应成醚,保护5位伯醇羟基,再经成“氧桥”,上“叠氮”,最后脱保护得齐多夫定。
1.羧酸成酯保护路线:
2.三苯甲基氯成醚保护路线:
我们对两条路线进行了探索性研究,根据试验结果,结合原料来源及价格,选择路线1即羧酸成酯保护路线,并对分离提纯,产品精制等进行了改进。按该工艺合成所得产品收率约60%,含量按质量标准分析均在98.5%以上。
二、结构确证:
通过理化常数测定,元素分析(郑州大学分析测试中心)、红外光谱、紫外光谱、核磁共振氢谱(1HNMR)(郑州大学分析测试中心)、核磁共振碳谱(13CNMR)(郑州大学分析测试中心)、质谱(MS)(郑州大学分析测试中心)、粉末X-射线衍射(XRD)等分析手段,证明本品结构为:
三、理化性质,纯度检查,含量测定等有关质量研究
质量检验用对照品,参考文献,对合成所得齐多夫定进行精制,以HPLC分析含量,按峰面积归一法计99.6%。
(一)理化性质
1.溶解度:按中国药典2000年版二部溶解度测定法,测定了本品在几种常用溶剂中的溶解度,在水、氯仿、乙醚中微溶,乙醇、丙酮中溶解,碱中易溶。
2.比旋度:按中国药典2000年版二部比旋度测定法,测定了本品的比旋度,均在+60.5~+63°之间。
3.酸度:按中国药典2000年版二部玻璃电极法测定了本品的酸度,本品呈酸性,PH值约为6.0。
4.紫外吸收:按中国药典2000年版二部紫外吸收的规定,测定了本品在中性、酸性和碱性介质中的紫外吸收,结果是:在水、氢氧化钠和盐酸介质中,最大吸收波长均是265.6nm,在乙醇中是263.6nm。吸收系数分别是:E%1cm(水)=374.9,E1%1cm(醇)=387.2,E1%1cm(NaOH)=329.8,E1%1cm(HCl)=440.4
此外,还对其熔点,溶液澄清度与颜色,红外、X-射线衍射等进行了分析。
(二)鉴别:根据本品的结构,可供鉴别反应的基团化学反应极少,可用物理参数较多,分别研究了红外、X-射线衍射、紫外、高效液相等,参考英美药典,采用红外及高效液相法较合适。
(三)纯度检验:
根据合成工艺特点,参考英美药典检验项目,重点研究下面几项:
1.水份:英美药典都对本品水份进行测定,美国药典所用方法是费休氏法。
我们亦用该法对其水份进行了测定,结果显示,该法快速、准确,所测样品含水份均在1%以下。
2.炽灼残渣:英美药典也有该项测定,主要检查所含无机物量,我们按中国药典规定方法对样品进行了测定,结果显示灼炽残渣均在0.2%以下。
3.重金属:英美药典对此没有要求,考虑到其是毒性较大杂质,对其进行了研究。按中国药典规定方法(第三法)对样品进行了测定,结果显示,重金属含量不超过20ppm,说明含量较低。
4.砷:英美药典对此没有要求,考虑到其毒性较大,进行了相应研究,按中国药典规定方法(古蔡氏法)对样品进行了分析,结果显示砷含量小于0.4ppm。
5.有机杂质检查:
采用HPLC法,对合成中可能引入的杂质及降解可能产生的杂质进行了研究,结果发现,样品中所含有机杂质主要有三种,其中两种是合成中引入的对甲氧基苯甲酸和“氧桥物”,另一种是分解产物胸腺嘧啶,这与英美质量标准中控制杂质明显不同。对测定方法进行了研究,如最低检测限度、线性关系、精密度等。结果显示方法可行,正常样品中三种杂质含量均低于1.0%,杂质总含量少于3.0%。
6.根据工艺增加甲醇残留量检查
合成齐多夫定时,使用了甲醇作溶剂,因此在质量标准中增补了甲醇残留量检查。对甲醇残留量的检查,目前中国药典、美国药典、英国药典均无相应方法,但均有有机挥发杂质检查。我们参考中国药典及美国药典中有机挥发杂质检查法,结合本品的特点,采用气相色谱法研究了样品中甲醇的残留量。在研究中发现,样品中所含主要有机挥发杂质为溶剂a(AZT提纯时,使用了溶剂a),故除检查甲醇外,又增补了溶剂a残留量检查。
7.含量测定:
参考英美药典,采用HPLC法对其含量测定进行了研究,经筛选合适的测定条件是:C18柱(250×4.6mm,5μm);检测波长265nm;流动相:甲醇:水=5∶5;流速1ml/min。并对其方法进行了研究。用该法对样品进行了测定,结果显示,样品含量均在97.0~102.0%之间。
四、稳定性研究:
从结构上看,AZT有一个苷键,易断裂生成胸腺嘧啶,使产品含量降低,杂质增多。在稳定性研究中,重点考查项目就是主产品含量及杂质胸腺嘧啶的含量变化。按有关要求,做了影响因素试验,加速试验和长期试验。
(一)影响因素试验:
分别考查了强光、高温、高湿对产品的影响。
按《临床前研究指导原则》及中国药典2000年版对稳定性考察的要求,进行试验,结果显示:强光照射10天,外观由白变黄,产品含量明显降低(由99.77%降至97.69%),杂质胸腺嘧啶含量明显升高(0.121%升至1.258%),杂质总含量也明显升高,由0.667%升至1.973%。
高温条件下(60℃:10天)外观由白变为浅黄,产品含量有所降低(由99.77降为98.22%);杂质胸腺嘧啶有所升高(由0.121%升至0.207%);杂质总含量也有所升高(由0.667%升至0.926%)。
高湿条件下,产品外观、含量、杂质胸腺嘧啶及杂质总含量均无明显变化。说明:强光对其影响最大,其次是高温,湿度对其影响较小。
(二)加速试验:
按中国药典2000年版的要求,进行40℃,RH75%的加速试验,结果显示,3个月时,外观基本不变,含量略有降低(最多降低0.43%),胸腺嘧啶和杂质总量均变化不大,说明该产品较为稳定。
(三)长期试验:
按中国药典2000年版的要求,进行试验,结果显示3个月时,外观、含量、杂质均无明显变化。
五、质量标准及起草说明:
参考英美药典,结合本品工艺及质量研究结果,制定了质量标准。
含量测定采用HPLC法,并按对照品外标法进行测定。
鉴别也借鉴英美药典,采用红外光谱法和高效液相法。
杂质重点检查对甲氧基苯甲酸,胸腺嘧啶和“氧桥物”,仍采用HPLC法。英美药典中规定胸腺嘧啶含量按归一法不大于3.0%,根据我们对产品分析结果,规定单个杂质不大于1.0%,所有杂质总和不大于3.0%。
参考英美药典,产品含量按干燥品计,定为97.0~102.0%。