伏立康唑的波谱学特征和结构确证_徐作武.pdf

Vol.54 No.2（2023）ZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRYZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRYZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRYZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRYZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRYZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRYZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRYZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRY伏立康唑（voriconazole），化学名为(2R,3S)-2-(2,4-二氟苯基)-3-(5-氟-4-嘧啶基)-1-(1H-1,2,4-三唑-1-基)-2-丁醇，结构式见图 1，是美国Pfizer 公司研制的一种广谱的三唑类抗真菌药，具有抗菌谱广、抗菌效力强的特点，于 2002 年 5月在美国被批准上市。伏立康唑用于治疗侵袭性曲霉病、食管念珠菌病，以及由氟康唑耐药的念珠菌、足放线病菌属、镰刀菌属等引起的严重真菌感染1-3，同时对植物病原真菌也有较好的抑制效果4。伏立康唑是多晶型药物，其合成及其质量控制已有文献报道5-9。本研究通过红外光谱（IR）、高分辨质谱（HRMS）、核磁共振谱（NMR）、热重分析仪/差示扫描量热仪（TGA/DSC）、X-射线粉末衍射（PXRD）对伏立康唑进行表征10，并对该化合物的结构及 NMR 数据11进行详细解析，确证其结构，对原料药及其杂质的结构研究，以及质量控制具有借鉴意义。1试剂与仪器伏立康唑：纯度 99.99%，浙江医药股份有限公司研究院。岛津IRA-1S WL 型傅里叶红外光谱仪，Agilent1260-G6244A 型液相色谱-质谱联用仪，BRUKERAVANCE 400 型超导核磁共振波谱仪，热重分析仪 TAQ500，差示扫描量热仪 TAQ2000，Brucker D8Advance X-射线粉末衍射仪。2方法与结果伏立康唑的波谱学特征和结构确证徐作武1，李伟2，裘鑫鑫3，吴孔涛3，王董3，高浩凌3*(1.浙江医药股份有限公司新昌制药厂，浙江 绍兴312500；2.浙江创新生物有限公司，浙江 绍兴312300；3.浙江医药股份有限公司研究院，浙江 绍兴312300)摘要：目的:确定伏立康唑的化学结构。方法:通过红外光谱（IR）、高分辨质谱（HRMS）、核磁共振谱（NMR）、热重分析仪/差示扫描量热仪（TGA/DSC）、X-射线粉末衍射（PXRD）对伏立康唑进行结构表征。结果:对IR、HRMS、NMR检测结果进行解析和归属，确定了样品的分子结构；通过TGA/DSC和PXRD的检测结果分析，确定了样品为B晶型。结论:综合运用多种谱学方法确证了伏立康唑的结构，为其质量研究提供参考依据。关键词：伏立康唑；波谱特征；核磁共振；晶型；结构确证文章编号：1006-4184（2023）02-0036-06DOI:10.3969/j.issn.1006-4184.2023.02.008分析测试收稿日期：2022-10-19作者简介：徐作武(1984)，男，陕西渭南人，本科，工程师，从事生物制药研发。*通讯作者：高浩凌（1989）男，硕士，工程师，从事药物研发。E-mail：。图1伏立康唑的化学结构Fig.1 Chemical structure of voriconazole36-2023年第54卷第2期2.1红外光谱分析以溴化钾压片法测试伏立康唑样品的IR光谱，红外光谱吸收峰见表1。由表1可知，样品含有羟基、甲基、芳环、碳氟键、碳氮键，与伏立康唑主要官能团基本一致。2.2高分辨质谱分析样品的 HRMS 结果显示，样品的离子峰M+H+的 质荷比（m/z）为 350.1239，分 子 式 为C16H14F3N5O，与伏立康唑（其C16H14F3N5O+H+理论值为 350.1223）一致。2.3核磁共振分析伏立康唑的核磁共振谱见图 2图 8，1H NMR和13C NMR 数据归属见表 2。（1）1H NMR 谱中显示样品含有 14 个氢，D2O交换谱显示 H6.01 消失，可将 H6.01 归属为羟基 H-17。13C NMR 谱显示，样品碳信号出现较多裂分，是 由 于 样 品 中 含 有 氟 原 子 的 耦 合，DEPT135谱显示 C55.29 和 C55.34 为亚甲基碳，可将 C55.29 和 C55.34 归属为 C-1；HSQC谱，H4.35（1H,d）、H4.82（1H,d）与 C-1 相关，则 H4.35 与 H4.82 归属为 H-1。（2）1H NMR 谱中，高场甲基峰 H1.13（3H,d）可归属为 H-4。COSY 谱中，H3.95 与 H-4 相关，可将 H3.923.97 归属为 H-3，结合 HSQC谱，C13.75、C39.46 分别归属为 C-4、C-3。COSY谱中，低场 H6.916.96 与 H7.257.31 相关（相关信号较强）、H7.187.24 相关（相关信号较弱），可将 H6.916.96、H7.257.3、H7.187.24 分别归属为 H-11、H-10、H-13，结合 HSQC 谱：C110.69、C110.72、C110.89、C110.92（裂分为 dd峰，2JC-F=20 Hz，4JC-F=3 Hz）归 属 为 C-11；C130.32、C130.38、C 130.41、C130.47（裂分为 dd峰，3JC-F=6,9 Hz）归 属 为 C-10；C103.62、C103.88、C103.90、C104.16（裂分为 dd 峰，2JC-F=26,28 Hz）归属为 C-13。（3）1H NMR 谱中，低场 H9.07 和 H8.87 为嘧啶基的氢，结合 HSQC 谱，以及碳谱化学信号C144.87 与 C145.09（裂分为 d 峰，2JC-F=22 Hz）、C153.85 与 C153.93（裂分为 d 峰，4JC-F=8 Hz）裂分的耦合常数，可将 C144.87 与 C145.09 归属为 C-7、C153.85 与 C153.93 归属为 C-8。则 H9.07、H8.87 分别归属为 H-8、H-7。（4）HMBC 谱中，叔碳 C144.78 与 H-1 相关，可将 C144.78 归属为 C-16，则剩余叔碳 C150.30可归属为 C-15，结合 HSQC 谱，可将 H8.26（1H,s）、H7.63（1H,s）分别归属为 H-16、H-15。（5）HMBC 谱中，C76.80 和 C76.85（裂分为d 峰，3JC-F=5 Hz）与 H-1、H-3、H-4、H-10 相关，可将其归属为 C-2；C124.32、C124.36、C124.45、C124.48（裂分为 dd 峰，2JC-F=13 Hz，4JC-F=4 Hz）与H-1、H-3、H-10、H-17 相关，可将其归属为 C-9；C160.51、C160.64、C162.96、C163.09（裂分为dd 峰，1JC-F=245 Hz，3JC-F=13 Hz）与 H-10、H-11、H-13 相关，可将其归属为 C-12；C157.33、C157.45、C159.78、C159.90（裂分为 dd 峰，1JC-F=245 Hz，3JC-F=12 Hz）与 H-10、H-13 相关，可将其归属为 C-14；C156.74、C156.86（裂分为 d 峰，2JC-F=12 Hz）与 H-3、H-4 相关，可将其归属为 C-5；C154.98、C157.60（裂分为 d 峰，1JC-F=262 Hz）与 H-7 相关，可将其归属为 C-6。表1伏立康唑的IR数据Tab.1 IR data of voriconazole吸收峰波数/cm-1振动类型归属基团3197.98O-H伸缩振动OH2978.09C-H伸缩振动CH31618.28,1585.49,1506.41,1496.76C-C骨架振动Ar1473.62,1450.47,1408.04C-H变形振动CH21276.88C-N伸缩振动C-N1209.37,1132.21,1109.07,663.51C-F伸缩振动C-F958.62N-N伸缩振动N-N858.32C-H伸缩振动Ar-H37-Vol.54 No.2（2023）ZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRYZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRYZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRYZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRYZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRYZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRYZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRYZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRY图2伏立康唑的1H NMR谱Fig.21H NMR spectrum of voriconazole图3伏立康唑的D2O交换谱Fig.3 D2O spectrum of voriconazole图4伏立康唑的13C NMR谱Fig.413C NMR spectrum of voriconazole图5伏立康唑的DEPT135谱Fig.5 DEPT135 spectrum of voriconazole图6伏立康唑的HSQC谱Fig.6 HSQC spectrum of voriconazole38-2023年第54卷第2期编号13C NMR1H NMRHMBCCOSY裂分情况155.29,55.344.354.821H,d,J=14.0 Hz1H,d,J=14.4 HzH-3,H-17/276.80,76.85/H-1,H-3,H-4,H-10,H-17/339.463.951H,q,J=6.8 HzH-1,H-4,H-7,H-17H-4413.751.133H,d,J=7.2 HzH-3H-35156.74,156.86154.98,157.60/H-3,H-4,H-7,H-8/6144.87,145.09153.85,153.93/H-7/7124.32,124.36124.45,124.488.871H,d,J=2.0 HzH-8/8130.32,130.38130.41,130.479.071H,d,J=2.8 HzH-7/9110.69,110.72110.89,110.92/H-1,H-3,H-10,H-11,H-13,H-17/14157.33,157.45159.78,159.90/H-10,H-13/13103.62,103.88103.90,104.167.187.241H,mH-11H-1112160.51,160.64162.96,163.09/H-10,H-11,H-13/11110.69,110.72110.89,110.926.916.961H,d,J=2.4,8.8 HzH-10H-10,H-1310130.32,130.38130.41,130.477.257.311H,m/H-1115150.307.631H,sH-16/17/6.011H,s/16144.788.261H,sH-1,H-15/图7伏立康唑的1H-1H COSY谱Fig.71H-1H COSY spectrum of voriconazole图8伏立康唑的HMBC谱Fig.8 HMBC spectrum of voriconazole表2伏立康唑的1H NMR和13C NMR数据归属Tab.21H NMR and13C NMR data assignments of voriconazole39-Vol.54 No.2（2023）ZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRYZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRYZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRYZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRYZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRYZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRY