本發(fā)明涉及藥物化學領域，特別是涉及一種手性吡咯烷酮乙酰胺衍生物即N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺手性化合物，以及其制備方法和作為(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺質量控制的雜質對照品的用途。

背景技術：

4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺是一種吡咯烷酮類(環(huán)狀GABOB)衍生物，是由左旋(S)和右旋(R)兩個對映體組成的外消旋體。

1987年12月該化合物在意大利首次上市，商品名為Neupan，有口服劑型和注射劑型。國內于1997年2月上市膠囊劑，2005年上市注射劑。

目前對4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺及其左旋體、右旋體化合物所含雜質研究的文獻報道不多，CN 103076409 A中述及四種雜質：4-羥基-2-氧代-1-醋酸吡咯烷(簡稱雜質A)、甘氨酸酐(合成甘氨酰胺鹽酸鹽的起始原料，簡稱雜質B)、2-吡咯啉-2-(1-乙酰胺基)(產品脫水后的產物，降解產物，簡稱雜質C)，2-(4-羥基-2-氧代-1-乙酰胺基吡咯烷)(乙酰胺合成雜質、副產物，簡稱雜質D)；以及CN 105820062中述及雜質：N-(1-氧代-4-羥基-2-丁烯基)氨基乙酰胺；未見手性雜質的報道。

發(fā)明人參考WO2005115978A1的方法，以(S)-4-氯-3-羥基丁酸乙酯和甘氨酰胺鹽酸鹽為原料合成(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺，研究中發(fā)現了一種新的手性副產物，經核磁共振譜、質譜、紅外光譜、紫外光譜以及比旋光度檢測，證實該化合物的化學結構如式I所示，分子式為C₈H₁₃N₃O₄，分子量為215.1，比旋度[α]_D²⁰：-28.12°。

式I所示化合物的化學結構和理化性質與(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺相似，難以從(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺產品中去除；研究還發(fā)現，在任何以式II所示甘氨酰胺(或其鹽)為原料合成(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺的工藝中，式I所示化合物均可出現，并殘留在終產品中，影響產品質量，導致不良反應風險增加。

因此以式I所示的化合物N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺作為雜質對照品進行(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺產品的有關物質檢查，可以有效監(jiān)控生產過程，顯著提高(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺終產品的內在質量。

技術實現要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種手性吡咯烷酮乙酰胺衍生物即N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺手性化合物，以及其制備方法，從而對制備(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺產品質量進行有效控制、確保產品質量。

為達上述目的，本發(fā)明提供一種N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺手性化合物，其分子式為C₈H₁₃N₃O₄，分子量為215.21，結構式如式I所示：

其具有如下結構特征：

(1)紅外光譜掃描特征吸收峰：

3412/cm^-1，3308/cm^-1，3214/cm^-1，2936/cm^-1，1672/cm^-1，1622/cm^-1，1569/cm^-1，1457/cm^-1；

(2)¹H-NMR(600MHz，DMSO)，δ(ppm)：8.099(s，1H，-NH)，7.305(s，1H，-NH₂)，7.057(s，1H，-NH₂)，5.205(d，1H，-OH，J＝4.2)，4.298(s，1H，-CH)，3.982，3.755(d，d，2H，-CH₂-，J＝16.2，J＝16.2)，3.632(d，2H，-CH₂-，J＝5.4)，3.618，3.161(d，d，2H，-CH₂-，J＝12.0，J＝9.6)，2.548，2.076(dd，d，2H，-CH₂-，J＝10.2，J＝16.8)；

(3)¹³C-NMR(600MHz，DMSO)，δ(ppm)：173.342，171.167，168.329，63.625，57.140，45.400，42.142，40.708；

(4)[M+Na]⁺：238.1；

(5)比旋度[α]_D²⁰：-28.12°；

(6)熔點：166-167℃。

本發(fā)明還提供一種制備所述的N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺手性化合物的方法，包括以下步驟：

(1)于反應瓶中加入如式III所示的(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺以及亞硝酸鈉和水，攪拌溶解，反應溶液加熱回流，滴加80wt％硫酸溶液，至HPLC監(jiān)測原料反應完全，將反應液中的無機鹽除去后減壓濃縮，得到具有式Ⅳ結構的白色固體，即為(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酸；

(2)將所得(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酸白色固體加入到非質子性有機溶劑中溶解，再加入如式II所示的甘氨酰胺或甘氨酰胺鹽酸鹽、三乙胺(用量為非質子性有機溶劑體積的1％-20％)和縮合劑，0±5℃下攪拌反應5-20小時，至薄層色譜或高效液相色譜監(jiān)測反應液中反應產物不再增加；

(3)反應結束后，濾除不溶性雜質，在濾液中加適量水后，用二氯甲烷洗滌，取水相進行濃縮，濃縮物經硅膠柱層析，其流動相為二氯甲烷/甲醇，其梯度洗脫的體積比為20:1-1:10，收集目標物溶液，濃縮后重結晶即得產物。

其中，所述亞硝酸鈉與所述(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺的摩爾比為2-8:1，所述甘氨酰胺或所述甘氨酰胺鹽酸鹽與所述(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺的摩爾比為1-3:1。

所述非質子性有機溶劑選自乙醚、異丙醚、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、N，N-二甲基甲酰胺和二甲基亞砜中的一種或兩種以上任意比例的混合溶劑。

所述縮合劑為碳二亞胺類縮合劑或碳二亞胺類縮合劑與縮合活化劑任意比例的混合物，優(yōu)選為N，N-二環(huán)已基碳二亞胺、1，3-二異丙基碳二亞胺或1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽；所述縮合劑與所述(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺的摩爾比為2-6:1。

所述重結晶溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丙酮、水或上述溶劑的混合溶劑，優(yōu)選為乙醇和水的混合溶劑。

本發(fā)明還提供一種將所制備得到的N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺手性化合物作為雜質對照品在(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺制備過程的監(jiān)控、終產品的質量控制中的用途。

本發(fā)明取得了如下技術效果：

本發(fā)明通過研究(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺合成反應，發(fā)現了如式I所示的手性化合物，并經核磁共振譜、質譜、紅外光譜、紫外光譜以及比旋光度檢測，解析出了此手性化合物的化學結構，并經過實驗研究發(fā)明了其制備方法及其用途。該手性化合物未見報道。

本發(fā)明提供的手性化合物N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺與(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺化學結構和理化性質相似，難以從(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺產品中去除；研究發(fā)現，在以如式II所示化合物(或其鹽)為原料合成(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺的工藝中，如式I所示的化合物均可出現，并殘留在終產品中，嚴重影響產品質量，導致不良反應的風險增加。

因此，以如式I所示的手性化合物N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺作為雜質對照品進行(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺產品的有關物質檢查，可以有效監(jiān)控生產過程，顯著提高(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺終產品的內在質量。

附圖說明

圖1為N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺紅外光譜掃描圖；

圖2為N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺核磁共振氫譜圖；

圖3為N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺核磁共振gCOSY圖；

圖4為N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺重水交換氫譜圖；

圖5為N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺核磁共振碳譜圖；

圖6為N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺核磁共振DEPT譜圖；

圖7為N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺核磁共振gHMBC圖；

圖8為N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺核磁共振gHMQC圖；

圖9為N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺質譜圖；

圖10為(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺對照品HPLC色譜圖；

圖11為N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺對照品HPLC色譜圖；

圖12為質量監(jiān)控實測HPLC色譜圖。

具體實施方法

下面結合具體實施例來進一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點和特點將會隨著描述而更為清楚。但這些實施例僅是范例性的，并不對本發(fā)明的范圍構成任何限制。本領域技術人員應該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對本發(fā)明技術方案的細節(jié)和形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護范圍內。

實施例1 N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺的制備

于反應瓶中加入(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺15.8g(0.1mol)，以及亞硝酸鈉34.5g(0.5mol)，和水100ml，攪拌溶解，反應溶液加熱回流，滴加80wt％硫酸溶液，至HPLC監(jiān)測原料反應完全，將反應液中的無機鹽除去后減壓濃縮，得到白色固體1.60g。

將所得白色固體加入到DMF中溶解，再加入甘氨酰胺鹽酸鹽22.1g(0.2mol)、三乙胺5ml和N,N-二環(huán)己基碳二亞胺103g(0.5mol)，0±5℃下攪拌反應10小時，至高效液相色譜監(jiān)測反應液中的反應產物不再增加。

反應結束后，濾除不溶性雜質，在濾液中加適量水后，用二氯甲烷洗滌，取水相進行濃縮，濃縮物經硅膠柱層析，其流動相為二氯甲烷/甲醇，其梯度洗脫的體積比為10:1-1:5，收集目標溶液，濃縮后得白色固體6.53g，HPLC檢測純度：90.035％；乙醇/水重結晶，得白色結晶性粉末3.28g，HPLC檢測純度：99.763％。

實施例2 N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺的制備

于反應瓶中加入(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺15.8g(0.1mol)，以及亞硝酸鈉20.7g(0.3mol)，和水100ml，攪拌溶解，反應溶液加熱回流，滴加80wt％硫酸溶液，至HPLC監(jiān)測原料反應完全，將反應液中的無機鹽除去后減壓濃縮，得到白色固體1.48g。

將所得白色固體加入到DMF中溶解，再加入甘氨酰胺鹽酸鹽33.15g(0.3mol)、三乙胺10ml和1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽57.51g(0.3mol)，0±5℃下攪拌反應24小時，至高效液相色譜監(jiān)測反應液中的反應產物不再增加。

反應結束后，按與實施例1相同的方法進行后處理。得白色固體4.89g，HPLC檢測純度：92.127％；甲醇/水重結晶，得白色結晶性粉末2.19g，HPLC檢測純度：99.526％。

將所得化合物進行熔點、紅外、核磁、質譜以及比旋度檢測，結果如下(參照圖1-9)：

(1)紅外光譜掃描特征吸收峰：

3412/cm^-1，3308/cm^-1，3214/cm^-1，2936/cm^-1，1672/cm^-1，1622/cm^-1，1569/cm^-1，1457/cm^-1；

(2)¹H-NMR(600MHz，DMSO)，δ(ppm)：8.099(s，1H，-NH)，7.305(s，1H，-NH₂)，7.057(s，1H，-NH₂)，5.205(d，1H，-OH，J＝4.2)，4.298(s，1H，-CH)，3.982，3.755(d，d，2H，-CH₂-，J＝16.2，J＝16.2)，3.632(d，2H，-CH₂-，J＝5.4)，3.618，3.161(d，d，2H，-CH₂-，J＝12.0，J＝9.6)，2.548，2.076(dd，d，2H，-CH₂-，J＝10.2，J＝16.8)；

(3)¹³C-NMR(600MHz，DMSO)，δ(ppm)：173.342，171.167，168.329，63.625，57.140，45.400，42.142，40.708；

(4)[M+Na]⁺：238.1；

(5)比旋度[α]_D²⁰：-28.12°；

(6)熔點：166-167℃。

實施例3 N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺用作對照品進行(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺的質量檢測(外標法)

儀器與條件：Thermo-U3000高效液相色譜儀，Thermo-HPG-3400SD泵，Thermo-DAD-3000二極管陣列檢測器，Thermo-WPS-3000SL自動進樣器及Chromeleon Console色譜數據工作站，色譜柱：氨基柱(250×4.6mm，5μm)，檢測波長：210nm，流動相：乙腈-水(90∶10)，流速：1ml/min，柱溫：25℃。

檢測方法：取(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺樣品適量，用流動相溶解并稀釋制成每1ml中約含1.0mg的溶液，作為供試品溶液；另取N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺對照品適量，用流動相溶解并稀釋制成每1ml中約含10μg的溶液，作為對照品溶液。

精密量取供試品溶液與對照品溶液各20μl，分別注入液相色譜儀，記錄色譜圖。按外標法以峰面積計算(S)-4-羥基-2-氧代-1-吡咯烷乙酰胺中N-(2-氨基-2-氧代乙基)-2-(4S-羥基-2-氧代四氫吡咯-1-基)乙酰胺的含量。檢測結果參照圖10-12。