李 靖,姚全興,王信見(jiàn),陳 波
(重慶泰濠制藥有限公司,重慶400039)
卡巴他賽(Ⅰ),英文名 Cabazitaxel,化學(xué)名(2α,5β,7β,10β,13α)-4-乙?;?3-{(2R,3S)-3[(叔丁基氧基羰基)氨基]-2-羥基-3-苯丙酸}-1-羥基-7,10-二甲氧基-9-氧代-5,20-環(huán) 氧 紫 杉 烷-11-烯-2-苯 甲 酰 氧 基-丙烷-2-酮,是由賽諾菲-安萬(wàn)特公司研發(fā)的紫杉烷類微管抑制劑抗腫瘤藥,與潑尼松聯(lián)用治療晚期前列腺癌,2010年6月17日美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市。
鑒于卡巴他賽的原有合成路線耗時(shí)長(zhǎng)、效率低、產(chǎn)品純度不高,作者參考有關(guān)類似物制備方法[1-3],提出了新的卡巴他賽合成路線:10-脫乙酰巴卡亭Ⅲ(Ⅱ)與甲基化試劑硫酸二甲酯進(jìn)行甲基化,生成C-7,C-10-二甲基-10-脫乙酰巴卡亭Ⅲ(Ⅲ);將Ⅲ與(3R,4S)-3-(1-乙氧乙氧基)-2-氧-4-苯基-吖丁啶羧酸叔丁基酯(Ⅳ)進(jìn)行縮合,生成化合物 N-叔丁氧羰基-(2R,3S)-3-苯基-O-(1-乙氧基乙基)異絲氨酸-7,10-二甲基-10-脫乙酰巴卡亭Ⅲ-13-酯(Ⅴ);Ⅴ通過(guò)酸性條件脫去1-乙氧基乙基得到卡巴他賽(Ⅰ)。具體的合成路線如圖1所示。
10-脫乙酰巴卡亭Ⅲ,天津信匯制藥有限公司;硫酸二甲酯,成都金山化學(xué)試劑有限公司;(3R,4S)-3-(1-乙氧乙氧基)-2-氧-4-苯基-吖丁啶羧酸叔丁基酯,上海貝美醫(yī)藥科技有限公司。
1.2.1 C-7,C-10-二甲基-10-脫乙酰巴卡亭Ⅲ(Ⅲ)的合成
將化合物Ⅱ5.45g(10mmol)溶于110mL無(wú)水四氫呋喃中,降溫至-30℃,滴加雙三甲基硅胺鈉的四氫呋喃溶液16.4mL,滴加結(jié)束后,再滴加硫酸二甲酯2.85mL(30mmol),滴加結(jié)束后,自然升溫反應(yīng)過(guò)夜,然后加入飽和碳酸氫鈉溶液55mL、20%冰乙酸水溶液33mL,將反應(yīng)液蒸餾至干。在蒸干品中加入二氯甲烷160mL和飽和氯化鈉110mL溶解后,萃取分層,收集有機(jī)層,蒸餾后得粗品4.9g,粗品經(jīng)過(guò)硅膠柱層析[洗脫液:乙酸乙酯-正己烷(2∶1,體積比)]分離,得類白色固體即化合物Ⅲ3.7g,純度94.4%。
1.2.2 N-叔丁氧羰基-(2R,3S)-3-苯基-O-(1-乙氧基乙基)異絲氨酸-7,10-二甲基-10-脫乙酰巴卡亭Ⅲ-13-酯(Ⅴ)的合成
將化合物Ⅲ2.86g(5mmol)和Ⅳ2.68g(8mmol)溶于52mL N,N-二甲基甲酰胺溶液中,降溫至-40℃,加入NaH 0.19g,攪拌10min后滴加雙三甲基硅胺鈉的四氫呋喃溶液3.8mL,滴加結(jié)束后,控制溫度-30~-20℃反應(yīng)過(guò)夜,然后加入20%冰乙酸水溶液4mL,蒸干后用乙酸乙酯60mL溶解,再加入飽和氯化鈉溶液45mL萃取分層,收集有機(jī)層,蒸干后得類白色固體即化合物Ⅴ3.2g,純度71.2%。
圖1 卡巴他賽合成路線Fig.1 The synthetic route of cabazitaxel
1.2.3 卡巴他賽(Ⅰ)的合成
將化合物Ⅴ5.87g(5mmol)用甲醇和冰乙酸的混合溶液(1∶1,體積比)120mL溶解,控制溫度50~60℃反應(yīng)3h,反應(yīng)結(jié)束后,蒸干溶劑,加入乙酸乙酯100 mL溶解,再加入飽和氯化鈉溶液70mL萃取分層,有機(jī)層蒸干得白色固體即卡巴他賽粗品4.2g,純度81.2%。將粗品用甲醇84mL溶解,再加入純化水210 mL精制,得白色晶體即卡巴他賽(Ⅰ)3.8g,純度99.36%。
專利USP 5847170報(bào)道的卡巴他賽合成路線見(jiàn)圖2[1-3]。
由圖2可知,該工藝路線在引入C7,C10位的保護(hù)基團(tuán)時(shí)步驟過(guò)于繁瑣,容易引入新的雜質(zhì),并且使用了強(qiáng)腐蝕性溶劑氫氟酸,不利于工業(yè)化生產(chǎn);在C13位引入側(cè)鏈基團(tuán)時(shí),使用大量的有機(jī)溶劑,導(dǎo)致生產(chǎn)成本大幅上升;整個(gè)反應(yīng)耗時(shí)較長(zhǎng),反應(yīng)效率較低,產(chǎn)品純度不高。
本研究提出的合成工藝將化合物Ⅱ的C7位羥基和C10位羥基同時(shí)甲基化,與原有合成路線相比,反應(yīng)步驟從6步減少到3步,大幅縮短了反應(yīng)周期,更易于工業(yè)化生產(chǎn)。
合成了微管抑制劑類抗腫瘤藥物卡巴他賽,合成路線為:10-脫乙酰巴卡亭Ⅲ(Ⅱ)與甲基化試劑硫酸二甲酯進(jìn)行甲基化,生成 C-7,C-10-二甲基-10-脫乙酰巴卡亭Ⅲ(Ⅲ);將Ⅲ與(3R,4S)-3-(1-乙氧乙氧基)-2-氧-4-苯基-吖丁啶羧酸叔丁基酯(Ⅳ)進(jìn)行縮合,生成化合物 N-叔 丁 氧 羰 基-(2R,3S)-3-苯 基-O-(1-乙 氧 基 乙基)異絲氨酸-7,10-二甲基-10-脫乙酰巴卡亭Ⅲ-13-酯(Ⅴ);Ⅴ通過(guò)酸性條件脫去1-乙氧基乙基得到目標(biāo)化合物,總收率(基于Ⅱ)約30%,純度99.36%。該合成方法耗時(shí)短、步驟少,易于工業(yè)化應(yīng)用。
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圖2 專利USP 5847170報(bào)道的卡巴他賽合成路線Fig.2 The synthetic route of cabazitaxel reported by patent USP 5847170