Tổng hợp 4 5 (3 methylphenyl) 3 (trifluoromethyl) 1h pyrazol 1 yl benzensulfonamid (tạp a) của celecoxib

BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP CƠ SỞ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TỔNG HỢP 4-[5-(3-METHYLPHENYL)-3(TRIFLUOROMETHYL)-1H-PYRAZOL-1-YL] BENZENSULFONAMID (TẠP A) CỦA CELECOXIB Cơ quan chủ trì nhiệm vụ: KHOA DƯỢC, ĐH Y DƯỢC Chủ trì nhiệm vụ: TRƯƠNG NGỌC TUYỀN Thành phố Hồ Chí Minh - 2019 ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ CẤP CƠ SỞ BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ TỔNG HỢP 4-[5-(3-METHYLPHENYL)-3(TRIFLUOROMETHYL)-1H-PYRAZOL-1-YL] BENZENSULFONAMID (TẠP A) CỦA CELECOXIB (Đã chỉnh sửa theo kết luận Hội đồng nghiệm thu ngày ) Cơ quan chủ quản Chủ trì nhiệm vụ (ký tên đóng dấu) Trương Ngọc Tuyền Cơ quan chủ trì nhiệm vụ (ký tên đóng dấu) MỤC LỤC Trang bìa Trang phụ bìa DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ v DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC vi ĐẶT VẤN ĐỀ 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 KHÁI NIỆM VỀ TẠP CHẤT DƯỢC PHẨM .3 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Phương pháp xác định, phân lập tạp chất[9] 1.1.4 Ứng dụng[9] 1.2 CELECOXIB VÀ CÁC TẠP CHẤT LIÊN QUAN 1.2.1 Tổng quan celecoxib 1.2.2 Các tạp chất liên quan 1.2.3 Tổng quan tạp A 1.3 TỔNG QUAN PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP TẠP A CỦA CELECOXIB 1.3.1 Phản ứng gắn nhóm hydrazin vào nhân thơm 1.3.2 Tổng hợp 4,4,4-trifluoro-1-(3-methylphenyl)butan-1,3-dion 1.3.3 Tổng hợp dẫn xuất 1,5-diarylpyrazol (tạp IV, celecoxib) 10 1.4 KIỂM NGHIỆM TẠP A TRONG NGUYÊN LIỆU CELECOXIB THEO BP 2016 10 Chương PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .12 i 2.2 NGUYÊN LIỆU VÀ THIẾT BỊ 12 2.2.2 Dụng cụ, thiết bị 13 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .13 2.3.1 Phương pháp tổng hợp .13 2.3.2 Tinh chế sản phẩm tổng hợp 17 2.3.3 Các phương pháp kiểm định xác định cấu trúc 17 2.3.4 Xây dựng quy trình xác định độ tinh khiết tạp A HPLC 18 Chương KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 21 3.1 TỔNG HỢP SẢN PHẨM 21 3.1.1 Tổng hợp methyl trifluoroacetat (SP 1) 21 3.1.2 Tổng hợp 4,4,4-trifluoro-1-(3-methylphenyl)butan-1,3-dion (SP 2) 21 3.1.3 Tổng hợp 4-hydrazinobenzensulfonamid (SP 3) 22 3.1.4 Tổng hợp tạp A 23 3.2 XÂY DỰNG QUY TRÌNH XÁC ĐỊNH ĐỘ TINH KHIẾT TẠP A BẰNG HPLC .24 3.2.1 Điều kiện sắc ký .24 3.2.2 Thẩm định quy trình xác định độ tinh khiết tạp A HPLC 25 3.3 BÀN LUẬN 30 3.3.1 Tổng hợp hoá học 30 3.3.2 Khẳng định cấu trúc sản phẩm .33 3.3.3 Quy trình xác định độ tinh khiết tạp A HPLC .34 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 35 4.1 KẾT LUẬN 35 4.2 ĐỀ NGHỊ .35 TÀI LIỆU THAM KHẢO 36 CÁC PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ tắt Từ nguyên Ý nghĩa 13 13 C - Nuclear Magnetic Resonance Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C H - Nuclear Magnetic Resonance Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H C-NMR H-NMR As Asymmetric factor Hệ số bất đối CE Capillary electrophoresis Điện di mao quản COX Cyclooxygenase CTCT Công thức cấu tạo CTPT Công thức phân tử d Doublet Đỉnh đôi dd Double of doublet đỉnh đôi đôi DMSO N,N-Dimethylsulfoxide GC Gas chromatography Sắc ký khí HPLC High performance liquid Sắc ký lỏng hiệu cao chromatography IR Infrared spectroscopy Quang phổ hấp thu hồng ngoại m Multiplet Đỉnh đa MS Mass spectrometry Phổ khối lượng N Number of theoretical plate Số đĩa lý thuyết PE Petrolium ether Ether dầu hoả Phân tử lượng PTL q Quartet Đỉnh bốn RSD Relative standard deviation Độ lệch chuẩn tương đối s Singlet Đỉnh đơn TLC Thin layer chromatography Sắc ký lớp mỏng tR Retention time Thời gian lưu S Diện tích pic SP Sản phẩm DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Tên gọi cấu trúc tạp chất celecoxib theo U Satyanarayana .5 Bảng 3.1 Danh sách nguyên liệu, hoá chất, dung môi 12 Bảng 4.1 Giá trị Rf sản phẩm (2) Error! Bookmark not defined Bảng 4.2 Dữ liệu phổ NMR SP (2) Error! Bookmark not defined Bảng 4.3 Giá trị Rf SP (3) Error! Bookmark not defined Bảng 4.4 Kết xác định nhiệt đợ nóng chảy muối hydroclorid SP (3) Error! Bookmark not defined Bảng 4.5 Dữ liệu phổ IR SP (3) 23 Bảng 4.6 Dữ liệu phổ 1H-NMR SP (3) Error! Bookmark not defined Bảng 4.7 Giá trị Rf tạp A Error! Bookmark not defined Bảng 4.8 Kết xác định nhiệt đợ nóng chảy tạp A Error! Bookmark not defined Bảng 4.9 Dữ liệu phổ IR tạp A 24 Bảng 4.10 Dữ liệu phổ NMR sản phẩm kết tinh A Error! Bookmark not defined Bảng 4.11 Giá trị thông số sắc ký với nhiệt độ cột khảo sát .25 Bảng 4.12 Kết khảo sát tính phù hợp hệ thống 26 Bảng 4.13 Kết khảo sát miền giá trị tạp A 28 Bảng 4.14 Kết khảo sát độ lặp lại phương pháp với mẫu thử tạp A 30 Bảng 4.15 Kết khảo sát đợ xác trung gian phương pháp 30 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ HÌNH VẼ Hình 3.1 Mợt số thiết bị dùng nghiên cứu Error! Bookmark not defined Hình 3.2 Mợt số mơ hình bố trí thí nghiệm đề tài Error! Bookmark not defined Hình 4.1 Sắc ký đồ sản phẩm tổng hợp (2) với ba hệ dung môi khai triển Error! Bookmark not defined Hình 4.2 Sắc ký đồ sản phẩm tổng hợp (3) với ba hệ dung môi khai triển Error! Bookmark not defined Hình 4.3 Sắc ký đồ sản phẩm tạp A với ba hệ dung môi khai triển Error! Bookmark not defined Hình 4.4 Sắc ký đồ dung dịch tạp A 1000 µg/ml .25 Hình 4.5 Sắc ký đồ dung mơi pha mẫu 27 Hình 4.6 Sắc ký đồ hai mẫu dung mơi pha động tạp A 27 Hình 4.7 Phổ UV – Vis biểu đồ minh hoạ độ tinh khiết pic tạp A 28 Hình 4.8 Sắc ký đồ chiều tạp A .28 Hình 4.9 Đồ thị phương trình hồi quy tuyến tính tạp A miền giá trị 29 SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1 Sơ đồ tổng hợp tạp chất celecoxib theo U Satyanarayana Sơ đồ 3.1 Sơ đồ tồn bợ quy trình tổng hợp tạp A 14 Sơ đồ 3.2 Sơ đồ tổng hợp methyl 4,4,4-trifluoroacetat 15 Sơ đồ 3.3 Sơ đồ tổng hợp 4,4,4-trifluoro-1-(3-methylphenyl)butan-1,3-dion 15 Sơ đồ 3.4 Sơ đồ tổng hợp 4-hydrazinobenzensulfonamid .16 Sơ đồ 3.5 Sơ đồ phản ứng tổng hợp tạp A .16 DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC Phụ lục 1: Phổ MS sản phẩm (2) Phụ lục 2: Phổ 1H-NMR sản phẩm (2) Phụ lục 3: Phổ 13C-NMR sản phẩm (2) Phụ lục 4: Phổ IR sản phẩm (3) Phụ lục 5: Phổ MS sản phẩm (3) Phụ lục 6: Phổ 1H-NMR sản phẩm (3) Phụ lục 7: Phổ IR tạp A Phụ lục 8: Phổ IR tạp A theo LGC standards Phụ lục 9: Phổ MS tạp A Phụ lục 10: Phổ 1H-NMR tạp A Phụ lục 11: Phổ 13C-NMR tạp A Phụ lục 12: Phổ HSQC tạp A Phụ lục 13: Phổ HMBC tạp A ĐẶT VẤN ĐỀ Hiện nước ta có gần 174 nhà máy sản xuất dược phẩm đạt GMP-WHO,[30] sản xuất thành phẩm, đa phần thuốc generic với chi phí thấp hơn, giúp giảm gánh nặng chi phí bệnh tật Tạp chất diện sản phẩm thuốc với số lượng nhỏ, ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng thuốc, gây tác dụng phụ khơng mong muốn.[22] Do đó, giới hạn ngưỡng giá trị tạp chất liên quan quy định thức bởi Dược điển hướng dẫn đảm bảo chất lượng thuốc.[18],[19] Phân tích tạp chất ngun tắc bắt ḅc sản xuất dược phẩm để quan quản lý dược phẩm chấp nhận cho lưu hành, cung cấp liệu quan trọng liên quan đến tính đợc hại, an tồn, giới hạn phát giới hạn định lượng nhiều tạp chất hữu vô cơ, thường kèm với số lượng lớn thuốc thành phẩm.[22] Trên tinh thần đó, đề tài nghiên cứu “TỔNG HỢP 4-[5-(3-METHYLPHENYL)3-(TRIFLUOROMETHYL)-1H-PYRAZOL-1-YL]-BENZENESULFONAMID (TẠP A) CỦA CELECOXIB” thực để từ sơ bợ xây dựng tiêu chuẩn sở cho tạp chất liên quan thông qua liệu quang phổ IR, NMR, MS, cung cấp tài liệu cho Dược điển Việt Nam quan đảm bảo chất lượng thuốc tại Việt Nam Lựa chọn tạp chất liên quan celecoxib mục tiêu tổng hợp lý sau: - Celecoxib một thuốc kháng viêm non-steroid có cấu trúc sulfonamid có tác dụng ức chế chọn lọc COX-2, định điều trị viêm xương khớp, viêm khớp dạng thấp, đau cấp tính, triệu chứng đau kinh nguyệt, viêm cợt sống dính khớp.[3],[10],[12] - Quy trình tổng hợp celecoxib cập nhật phổ biến sáng chế Mỹ bao gồm nhiều liệu tiêu chuẩn tạp chất liên quan số liệu quang phổ IR, NMR, MS , dễ dàng để đề tài nghiên cứu có sở để đối chiếu thực hiện.[7],[24] Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh [23] U Saidireddy (2017), "Review-Impurity Profiling", European Journal of Pharmaceutical and Medical Research, (01), pp 238-244 [24] U Satyanarayana, D Sreenivas Rao, Y Ravindra Kumar, J Moses Babu , P Rajender Kumarb, J Tirupathi Reddy (2004), " Isolation, synthesis and characterization of impuritiesin Celecoxib a cox-2 inhibitor", Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 35, pp 951–957 [25] Sigma – Aldrich (01/2017), “Safety datasheet according to 1907/2006/EC”, Methyl trifluoacetate, pp 1-7 [26] John J Talley, Thomas D Penning et al (1995), "Substituted pyrazolyl benzenesulfonamides ", US Patent 5466823 [27] M Thammana (2016), "A Review on High Performance Liquid Chromatography (HPLC)", Research & Reviews: Journal of Pharmaceutical Analysis, (2) [28] United States Pharmacopoeia 40 (2017), CD-ROMs, monographs: celecoxib TÀI LIỆU TỪ TRANG WEB [29] Celecoxib Related Compound A (10 mg) https://store.usp.org/OA_HTML/ibeCCtpItmDspRte.jsp?sitex=10020:22372:US&it em=37507 Ngày truy cập 26/10/2016 [30] Danh sách 174 doanh nghiệp ngành dược đạt chứng nhận GMP WHO, http://gmp.com.vn/danh-sach-174-doanh-nghiep-nganh-duoc-dat-chung-nhan-gmpwho.htm Ngày truy cập: 26/10/2016 [31] 4-Hydrazinobenzenesulfonamide hydrochloride: Experimental melting point http://www.chemspider.com/Chemical-Structure.2018185.html Ngày truy cập: 26/10/2016 Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn 38 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh CÁC PHỤ LỤC Phụ lục 1: Phổ MS sản phẩm (2) Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL-1 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Phụ lục 2: Phổ 1H-NMR sản phẩm (2) Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL-2 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Phụ lục 3: Phổ 13C-NMR sản phẩm (2) Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL-3 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Phụ lục 4: Phổ IR sản phẩm (3) Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL-4 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Phụ lục 5: Phổ MS sản phẩm (3) PL-5 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Phụ lục 6: Phổ 1H-NMR sản phẩm (3) Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL-6 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Phụ lục 7: Phổ IR tạp A Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL-7 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Phụ lục 8: Phổ IR tạp A theo LGC standards Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL-8 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Phụ lục 9: Phổ MS tạp A Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL-9 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Phụ lục 10: Phổ 1H-NMR tạp A Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL-10 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Phụ lục 11: Phổ 13C-NMR tạp A PL-11 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Phụ lục 12: Phổ HSQC tạp A Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL-12 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Phụ lục 13: Phổ HMBC tạp A PL-13 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.Hồ Chí Minh Tuân thủ Luật sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn PL-1 ... 18 14 2 15 , 211 2 040 99 05 0, 95 8, 658 18 1 85 15 , 210 2 040 1 0 41 0, 95 8,690 18 190 15 , 19 8 2 038 336 0 0, 95 8 ,58 6 18 219 15 , 2 14 2 039 855 9 0, 95 8,6 01 18 2 51 Trung bình 15 , 2 03 2 0 45 0 14 9 0, 95 8,6 24 18 1 83 RSD 0,07% 0,69%... 200 14 4 04 99 .52 2 14 7 14 0 9 10 20 71 2 15 7 34 8 0 99 . 53 21 746 710 10 2 3 45 21 849 055 99 . 53 2 044 56 91 3 346 02 207802 93 98 .40 2 040 4 53 5 32 11 89 207 257 24 98 . 45 Giá trị hàm lượng trung bình xtb (%) 99, 15 RSD 0 ,57 % Độ xác... (s, 3H, Hmethyl) 13 C-NMR (1 25 MHz, DMSO-d6) δ ppm: 1 85, 89 (C3); 1 74, 07 (C1); 13 8 ,68 (C1’); 1 35 , 11 (C2’); 13 2 ,49 (C6’); 12 8,99 (C4’); 12 8 , 31 (C5’); 1 25, 17 (C3’); 1 14, 28 - 12 1, 05 (-CF3); 93, 01 (C2);