环丙基甲胺是合成ZPL389(诺华分子)的注册起始原料。
根据文献调研,推测环丙基甲胺的合成路线如下:
1. 样品主要杂质研究
不管供应商是哪家,均能检出杂质正丁胺19,气相含量高于2%(面积百分比)。根据推测的合成路线,杂质正丁胺19可能是原料三元环被还原了(文献中没有讨论杂质来源)。
实验研究发现,环丙基甲胺在室温储存过程,会降解成杂质20。
2. 降解杂质20的研究
研究不同厂家样品,在空气,水等因素下,室温储存,杂质20的降解情况,如下表:
来源于同一厂家的样品1和样品2对比,频繁开口的样品1,243天杂质20检出0.72%,密封放置样品2,295天杂质20检出0.58%,氧气对降解杂质产生有利。
样品1在243天时杂质20检出0.72%,经分子筛处理水(含水1.1%)后,295天时降解杂质20检出3.73%,分子筛会加速降解杂质的产生。分子筛有催化氧化功能。
对比样品2(含水1.1%),3和4(含水均低于0.2%),含水量对降解杂质影响不大。
文献报道:有氧情况下,氧化伯胺可以产生亚胺;氧分子在无催化剂作用下,也能氧化胺产生亚胺。
3. 降解杂质20引发致突变杂质研究
降解杂质20存在如下平衡,分解后会产生潜在致突变杂质21。
采用加标实验验证平衡主方向
数据显示,环丙基甲胺中加入环丙基甲醛21后,很快定量转化成降解杂质20,几乎无环丙基甲醛21的检出。
再次研究样品信息,没有醛的检出和其他未知杂质,证明降解杂质20是直接氧化产生,而非醛和伯胺产生。
确认降解途径后,因为醛含有警示结构,Ams实验显阳性,需按照致突变杂质研究控制杂质21。
增加环丙基甲胺2成盐纯化工序(2成盐到2a),根据ICH M7,选择方法3,通过加标实验研究降解杂质20的去除情况,同时研究了杂质19的去除情况:
数据证明,环丙基甲胺中加入5.04%w/w的降解杂质20,成盐2a后检出降解杂质20低于0.05%w/w,去除因子大于100,满足了后续工艺对环丙基甲醛杂质21的低限度控制。
小结
伯胺容易被氧化降解,保存条件切记氮气密封。
方法3和方法4更适合企业应用,成本低。采用方法3,起始原料中高于可接受限度控制,起始原料的可选择性大,不会被限制死,否则,一旦降解,起始原料不可用。
根据ICH Q11,不满足工艺需求的原料,作为注册起始原料,只需把再纯化步骤纳入GMP注册步骤即可。
起始原料一定要研究稳定性,切记。
参考文献:
https://doi.org/10.1021/acs.oprd.1c00077
注:文中图片来源于参考文献。