通过LC-MS/MS和NMR技术对氧化及光解条件下阿伐曲波帕降解产物的结构解析:单线态氧在噻唑环降解中的作用

《Journal of Molecular Structure》:Structural elucidation of avatrombopag degradation products under oxidative and photolytic conditions by LC-MS/MS and NMR: Role of singlet oxygen in thiazole degradation

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年07月30日 来源:Journal of Molecular Structure 4.9

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  •对阿伐曲波帕进行了水解、氧化和光解应力测试。•在氧化和光解条件下,阿伐曲波帕极易发生降解。•通过LC–MS/MS和NMR分析对降解产物进行了结构解析。•主要的降解产物DP-5因存在α-酮酰胺结构而限制了其构象自由度。•硫唑环经单线态氧介导的4+2环加成反应是形成关键降解产物的原

  
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    对阿伐曲波帕进行了水解、氧化和光解应力测试。
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    在氧化和光解条件下,阿伐曲波帕极易发生降解。
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    通过LC–MS/MS和NMR分析对降解产物进行了结构解析。
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    主要的降解产物DP-5因存在α-酮酰胺结构而限制了其构象自由度。
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    硫唑环经单线态氧介导的4+2环加成反应是形成关键降解产物的原因。
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    通过计算机毒性分析工具发现某些降解产物具有致癌性和致突变性。

引言

肝脏和肾脏是产生血小板生成素的主要器官,这是一种糖蛋白激素,可作为巨核细胞的生长因子,促使血小板生成。在患有慢性肝病的成年人中,血小板生成素的分泌量会大幅减少,从而导致血小板计数降低,即血小板减少症。在严重情况下,慢性免疫性血小板减少症还可能引发内出血,包括胃肠道或泌尿生殖道出血[1]。2018年5月,美国食品药品监督管理局批准阿伐曲波帕作为口服小分子血小板生成素受体激动剂,用于治疗那些即将接受医疗或牙科手术的血小板减少症患者[2]。欧盟则批准该药物用于治疗原发性慢性免疫性血小板减少症,这是一种成人患者因对皮质类固醇和静脉注射免疫球蛋白无效而出现的血小板计数异常低的情况[3]。该药物由Dova Pharmaceuticals以Doptelet?品牌销售,为20毫克片剂,可通过口服给药。此外,该药物还在三期临床试验中,用于治疗患有非血液系统恶性肿瘤的患者的化疗引起的血小板减少症[4]。
ICH Q1A (R2)指南指出,应力测试是评估活性药物成分及药品在各种环境条件下的内在稳定性的重要手段,这些环境条件包括光照、湿度、pH值和温度等[5]。这些应力测试对于识别和表征降解产物至关重要,有助于深入了解可能的降解途径。这些认知对于确保药品在整个生命周期内的稳定性、安全性及整体质量控制极为重要[6]。尽管已有针对阿伐曲波帕及其类似物的同时估算方法,但关于应力测试、稳定性检测方法、杂质表征以及降解途径的研究目前仍未见报道。在本研究中,我们对阿伐曲波帕进行了氧化、光解和水解等多种应力测试,并通过反相高效液相色谱法鉴定出了16种降解产物(见表S1),还利用LC-MS/MS技术对其进行了结构分析。阿伐曲波帕在氧化和光解条件下极易降解。在这些降解产物中,DP-2、DP-4和DP-12含有N-氧化物功能基团。DP-5在氧化和光解条件下都会出现,我们通过制备型高效液相色谱法对其进行了富集和分离,再利用NMR技术确定了其结构。在氧化和光解条件下,阿伐曲波帕的降解过程涉及硫唑环的断裂,从而在氯噻吩和N-己基哌嗪结构之间形成二酮桥结构(即DP-5)。最后,我们提出了这些降解机制,并通过ProTox-3.0和pkCSM等计算方法评估了所鉴定降解产物的潜在毒性[7,8]。

章节摘录

化学品与试剂

马来酸阿伐曲波帕样品是由海得拉巴的Metro Chem API免费提供的。甲酸、氢氧化钠颗粒、HPLC级乙腈、AIBN以及氯化铁则购自印度孟买的SRL Chemicals公司。ACS级别的过氧化氢和盐酸分别来自Carlo Erba(米兰)和Finar Chemicals Ltd.(印度)。所有实验所用的水均为HPLC级水,经过Evoqua Water Technologies公司位于印度金奈的Ultra Clear TWF系统净化处理。

阿伐曲波帕的质谱碎裂行为

阿伐曲波帕是一种结构较为复杂的分子,包含三个芳香环:硫唑环、氯吡啶环和氯噻吩环,这些环上还带有N-己基哌嗪、哌啶和羧酸基团。我们使用正电喷雾电离模式的LC-Q-TOF-MS/MS技术研究了该分子的碎裂行为,结果显示其主要的分子离子峰位于m/z 649处,即[M+H]+离子(见图1)。
该分子离子及其碎片离子的元素组成是通过元素组成计算器确定的。

结论

我们对阿伐曲波帕进行了多种应力测试,包括水解、光解、自由基诱导降解,以及由酸、碱、AIBN和FeCl?在乙腈作为辅助溶剂存在的情况下引发的氧化降解。通过高效的反相高效液相色谱法,共鉴定出了16种降解产物。所有降解产物都通过LC-MS/MS技术进行了表征,而对于那些结构较为复杂的主要降解产物,如DP-5,则通过富集、分离和NMR技术确定了其结构。该药物的降解过程十分复杂……

利益冲突声明

作者声明,他们不存在任何可能影响本研究结果的已知财务利益或个人关系。

数据获取方式

相关数据可在提出请求后提供。

CRediT作者贡献说明

巴拉斯·雷迪·戈蒂穆库拉:概念设计、研究方法设计、实验研究、正式数据分析、数据整理、初稿撰写、论文审阅与修改。 布拉赫马尼·阿里帕卡:正式数据分析、实验研究、数据整理、初稿撰写。 拉杰什·松蒂:概念设计、研究方法设计、初稿撰写、论文审阅与修改、研究指导。

CRediT作者贡献说明

巴拉斯·雷迪·戈蒂穆库拉:论文审阅与修改、初稿撰写、研究方法设计、实验研究、正式数据分析、数据整理、概念设计。 布拉赫马尼·阿里帕卡:初稿撰写、实验研究、正式数据分析、数据整理。 拉杰什·松蒂:论文审阅与修改、初稿撰写、研究指导、研究方法设计、实验研究、概念设计。

利益冲突声明

作者声明,他们不存在任何可能影响本研究结果的已知财务利益或个人关系。

致谢

作者衷心感谢海得拉巴NIPER机构的负责人,感谢他为这项研究提供了必要的实验条件。同时,也感谢Metro chem API Pvt. Ltd.的萨蒂亚纳拉亚纳博士,感谢他慷慨提供的药物样品。我们还要特别感谢丹纳姆·斯里尼瓦萨·雷迪博士,他在实验研究、数据分析和论文撰写等方面给予了我们宝贵的指导与帮助。B.R.G.还感谢阿斯塔·苏特在研究过程中给予我们的支持和协助……
巴拉斯·雷迪·戈蒂穆库拉|布拉赫马尼·阿里帕卡|拉杰什·松蒂
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