骨质疏松(osteoporosis)是一种以骨量减少、骨组织微细结构破坏而导致骨脆性增加和骨折危险性增加为特征的系统性、全身性的骨骼疾病。目前治疗骨质疏松的药物从作用机制上可分为两类:一是抑制破骨细胞重吸收的药物,如雌激素替代疗法、选择性雌激素受体调节剂、降钙素、双膦酸盐等;二是促进成骨细胞骨形成的药物,如氟化物、甲状旁腺激素、胰岛素样生长因子等。但这些药物作用方式单一,且不能用于预防与治疗因妇女绝经期骨质疏松而引起的骨折。雷尼酸锶(Strontium Ranelate)化学名为5-[二(羧甲基)氨基]-3-羧甲基-4-氰基-2-噻吩羧酸二锶盐,是由法国Servier公司开发研制的新一类抗骨质疏松药物。与目前用于治疗骨质疏松的药物相比,它具有刺激骨形成,抑制骨重吸收的双重作用,克服了其他药物单一作用的弊端。雷尼酸锶是目前公认的用于预防和治疗绝经期骨质疏松所致骨折的第一新药。国外文献报道的雷尼酸锶合成方法是以5-氨基噻吩为起始原料,经过烷基化生成5-氨基噻吩四乙酯,再在碱性环境中水解、成盐,生成雷尼酸锶。但原料5-氨基噻吩在国内外无供应,为了适应工业化生产,我们采用廉价的柠檬酸为原料,经过脱羧、成酯、环合得到了5-氨基噻吩,以满足雷尼酸锶的生产需求;文献报道的5-氨基噻吩四乙酯是由5-氨基噻吩经过烷基化反应生成的,但其反应时间长,产率低,产物纯度低,且由于雷尼酸锶难于精制,因此制备高纯度的5-氨基噻吩四乙酯至关重要。本课题研究了5-氨基噻吩四乙酯的相转移催化合成,建立了新的合成工艺。由新工艺合成得到的雷尼酸锶具有纯度好、收率高等优点,其结构经UV、IR、1H-NMR、13C-NMR得到确证。雷尼酸锶作为一个新的化学实体,其药学研究未见报道。本课题对新工艺合成的雷尼酸锶进行了质量研究,以其是否满足ICH(人用药品注册技术要求国际协调会)的要求,不仅对雷尼酸锶的外观、溶解度及理化常数进行了研究;而且建立了专属性强的鉴别方法及简便、特异、灵敏的杂质检查方法和含量测定方法,研究结果表明由新工艺合成的雷尼酸锶能够满足ICH的要求。本研究工作为控制该药的质量提供了重要依据,为制定该药的质量标准奠定了基础。一、雷尼酸锶合成工艺的研究(一)雷尼酸锶的合成工艺研究目的:研究新的适合工业化生产、符合药品生产要求的雷尼酸锶生产工艺。方法:以柠檬酸为起始原料,经过脱羧、酯化、环合、烷基化、水解成盐等多步反应得到终产物雷尼酸锶,并优化工艺参数。结果:新工艺合成得到的雷尼酸锶其结构的UV、IR、1H-NMR、13C-NMR数据,与文献一致,纯度为99.5%,总产率约为42.6%。结论:本合成路线操作简单、成本低,适合工业化生产。(二)5-氨基噻吩四乙酯的相转移催化目的:研究5-氨基噻吩四乙酯的合成工艺,为雷尼酸锶的生产提供高纯度的中间体。方法:以5-氨基噻吩为原料,溴乙酸乙酯为烷基化试剂,碳酸钾为固体碱,以5-氨基噻吩四乙酯的纯度与收率为指标,通过考察不同催化剂及各种影响因素,确定最佳合成工艺。结果:最终确定的最佳工艺条件为以冠醚为催化剂,烷基化试剂与固体碱对反应物的摩尔比分别为2.2与2.5,反应温度为60℃,反应时间为6小时,收率为85.6%,纯度为95.5%。结论:此催化反应副反应少、收率好、纯度高,适合工业化生产要求。氨基噻吩四乙酯二、雷尼酸锶的质量研究(一)性状与鉴别目的:研究雷尼酸锶的性状、理化常数及鉴别,为雷尼酸锶的质量控制提供依据。方法:按照《中国药典》2005年版对雷尼酸锶的外观、溶解度及吸收系数进行研究,建立了结晶水的测定方法;同时建立了化学法、紫外光谱法、红外光谱法及高效液相色谱法的特异性的鉴别方法。结果:雷尼酸锶呈类白色粉末,含有8个结晶水,在有机溶剂与水中几乎不溶,在盐酸溶液(0.1 mol·L-1)及醋酸溶液(0.1 mol·L-1)中溶解,雷尼酸锶在盐酸溶液(0.1 mol·L-1)中在238 nm、322 nm波长处的吸收系数( E 11c%m)分别为599.1±4.1和641.3±8.5。采用化学法、UV、IR及HPLC法对雷尼酸锶进行鉴别,从药物的结构、母核、样品极性等多方面对本品进行了确定,所建立的鉴别方法具有特异性。结论:本文研究了雷尼酸锶的性状、理化常数,并建立了特异性强的鉴别方法,能满足本品特异性鉴别的要求。(二)检查目的:研究雷尼酸锶可能存在的杂质,建立特异、灵敏的用以杂质检查的检测方法,为制定该药的质量标准奠定基础。方法:按照《中国药典》2005年版二部附录对雷尼酸锶中可能存在的氯化物、硫酸盐、铁盐、重金属进行检查;采用紫外分光光度法对其中间体进行限量检查;采用高效液相色谱法对其有关物质进行检查。结果:雷尼酸锶样品中无机杂质小于0.015%,未见大于0.5%的有机杂质。结论:本文建立了简单、快速、可靠的杂质检查方法,杂质的检查结果表明由新工艺生产的雷尼酸锶,其杂质含量均符合要求,所建立的检查方法可有效地控制药品的纯度与质量,能够确保用药的安全有效,为该药的质量控制提供依据。(三)含量测定1雷尼酸锶中锶的测定目的:研究建立雷尼酸锶中锶的含量测定方法。方法:(1)络合滴定法:采用准确过量的EDTA与雷尼酸锶反应,用氯化镁滴定液滴定剩余的EDTA,间接测定锶的含量;(2)原子吸收分光光度法:在0.15%的硝酸溶液中,样品未经消化采用火焰原子吸收法直接测定雷尼酸锶原料药中的锶。结果:(1)采用络合返滴定法测定雷尼酸锶中锶含量有较高的精密度(RSD为0.3%),三批雷尼酸锶供试品的含量分别为99.8%、100.2%和100.3%。(2)原子吸收法测定雷尼酸锶中锶的含量特异性好、灵敏,结果准确,锶在2~10μg·mL-1的浓度范围内呈良好的线性关系,未消化的雷尼酸不干扰测定,三批雷尼酸锶供试品的含量分别为99.8%、101.5%和98.4%。结论:络合返滴定法测定雷尼酸锶含量的方法准确度高,精密度好,适用于原料药的含量测定;原子吸收分光光度法测定雷尼酸锶中锶含量,特异性好,结果准确,灵敏度高,不仅可用于原料药及制剂的含量测定,而且还可以满足生物样品的测定要求。2雷尼酸锶中雷尼酸的测定目的:研究建立雷尼酸锶中雷尼酸的含量测定方法。方法:(1)紫外分光光度法:以322 nm波长为测定波长,测定雷尼酸锶中雷尼酸的含量。(2)高效液相色谱法:以Hypersil C18 (150 mm×4.6 mm, 5μm)为固定相,0.02 mol·L-1EDTA-2Na溶液(含1%冰醋酸)-甲醇(92:8)为流动相。结果:(1)紫外分光光度法测定雷尼酸锶中雷尼酸的含量,雷尼酸在4.02×10-3～2.01×10-2 mg·mL-1浓度范围内线性关系良好,三批雷尼酸锶供试品的含量分别为99.5%、101.0%和100.0%。(2)HPLC法测定雷尼酸锶中雷尼酸的含量,雷尼酸在5.00×10-3～0.320 mg·mL-1浓度范围内线性关系良好,灵敏度高,定量限为1.2μg·mL-1,三批雷尼酸锶供试品的含量分别为99.1%、100.9%和99.2%。结论:紫外分光光度法测定雷尼酸锶中的雷尼酸,简单、快速、成本低;高效液相色谱法测定雷尼酸锶中的雷尼酸,特异性好,方法精密、准确,适合于原料药及制剂的含量测定。