徐曉霞，閔 濤，史為龍 (南京優(yōu)科生物醫(yī)藥有限公司，江蘇 南京 210018)

甲磺酸伊馬替尼是瑞士Novartis公司研發(fā)的全球第一個根據(jù)腫瘤細(xì)胞活動原理設(shè)計的酪氨酸激酶抑制劑，經(jīng)過廣泛的臨床驗證后，被醫(yī)學(xué)界譽為近年來有重大突破性的口服抗癌藥物[1,2]。其化學(xué)名為4-(4-甲基-1-哌嗪)甲基-N-4-甲基-3-4-(3-吡啶)-2-嘧啶氨基苯基-苯胺甲磺酸鹽。該藥于2001年在美國首次上市，商品名為Gleevec，臨床上用于治療慢性粒細(xì)胞性白血病急變期、加速期或α-干擾素治療失敗后的慢性期患者，不能手術(shù)切除或發(fā)生轉(zhuǎn)移的惡性胃腸道間質(zhì)腫瘤(gastro-intestinal stromal tumours,GIST)患者。2002年2月，美國FDA批準(zhǔn)該藥用于治療GIST患者[3,4]。

1 主要合成路線

目前，該藥的合成路線眾多，本研究旨在改進(jìn)合成工藝，尋求適合工業(yè)化生產(chǎn)的工藝路線。有文獻(xiàn)報道的該化合物合成路線主要有以下幾種：

方法一[5]：以3-硝基苯基甲基胍和3-二甲氨基-1-(3-吡啶基)-2-丙烯1-酮為起始原料，經(jīng)關(guān)環(huán)、還原、縮合得到伊馬替尼(圖1)。但反應(yīng)路線和時間長，每步的收率低，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。

方法二[6]:以N-(3-硝基苯基)-4-(3-吡啶基)-2-嘧啶胺為起始原料經(jīng)氯化亞錫還原，再與4-氯甲基苯甲酰氯反應(yīng)，最后與N-甲基哌嗪反應(yīng)，生成伊馬替尼。但該直鏈?zhǔn)降墓に嚦杀据^高(圖2)。

方法三[7]:以4-甲基-3-硝基苯胺為起始原料，依次與對氯甲基苯甲酰氯和氮甲基哌嗪進(jìn)行縮合反應(yīng)，然后將硝基還原為氨基，再與單氰胺生成胍，最后與3-二甲氨基-1-(3-吡啶基)-2-丙烯-1-酮進(jìn)行環(huán)合反應(yīng)得到伊馬替尼(圖3)。其缺點是生成嘧啶環(huán)的環(huán)合反應(yīng)收率很低，反應(yīng)時間較長，且反應(yīng)不完全。

方法四[7](圖4):所用的酰胺縮合劑三甲基鋁是易自燃的化學(xué)品，生產(chǎn)中存在潛在危險，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。并且合成過程中要用昂貴的催化劑和BINAP配體，產(chǎn)品制備過程中產(chǎn)生異構(gòu)化雜質(zhì)，純化困難。

眾多路線中，以4-甲基-N3-[4-(3-吡啶基)嘧啶-2-基]-1,3苯二胺，4-[(4-甲基哌嗪-1-基)甲基]苯甲酸二鹽酸鹽為中間體的合成路線是最簡便和快捷的，主要有兩種方法：①用吡啶作堿和溶劑，4-[(4-甲基哌嗪-1-基)甲基]苯甲酸二鹽酸鹽與氯化亞砜反應(yīng)合成酰氯鹽酸鹽，然后再將4-甲基-N3-[4-3-吡啶基)嘧啶-2-基]-1,3苯二胺加入到酰氯體系中反應(yīng)，制備伊馬替尼游離堿。②4-甲基-N3-[4-(3-吡啶基)嘧啶-2-基]-1,3苯二胺，4-[(4-甲基哌嗪-1-基)甲基]苯甲酸二鹽酸鹽用DCC和DMAP直接縮合，制備伊馬替尼游離堿。第一種方法要用大量的吡啶，后處理需要處理的溶劑體系巨大，對操作人員的健康有較大傷害，環(huán)境污染嚴(yán)重，而且產(chǎn)物中的吡啶氣味難以除去；第二種方法的后處理十分困難，由于采用了縮合劑DCC和催化劑DMAP，使得反應(yīng)體系成分復(fù)雜，除盡DCC的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物DCU十分困難，加上產(chǎn)品和DCU的水溶性都很差，導(dǎo)致純化難度高。

圖1 伊馬替尼合成路線(1)

圖2 伊馬替尼合成路線(2)

圖3 伊馬替尼合成路線(3)

圖4 伊馬替尼合成路線(4)

本實驗經(jīng)較長時間的反復(fù)摸索，最終確定第一步選用酰氯，使得該步的縮合獲得很高收率，而且縮合反應(yīng)采用水相反應(yīng)，反應(yīng)迅速，避免使用大量有機(jī)溶劑，因此，整條工藝鏈的污染量很小，操作環(huán)境好，避免傷害操作人員，同時產(chǎn)品純度高，十分適合工業(yè)化生產(chǎn)。

圖5 甲磺酸伊馬替尼的合成路線

2 實驗方法

2.1儀器與試劑 4-甲基-N3-[4-(3-吡啶基)嘧啶-2-基]-1,3苯二胺，工業(yè)級；4-[(4-甲基哌嗪-1-基)甲基]苯甲酸二鹽酸鹽，工業(yè)級；乙醇，工業(yè)級；甲磺酸,工業(yè)級。熔點儀：YRT-3熔點儀。HPLC測試方法：十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑(Waters symmetry,5 μm, 3.9 mm×150 mm)，檢測波長267 nm，柱溫40℃。取辛烷磺酸鈉7.5 g,加水1 000 ml溶解，用10%磷酸調(diào)節(jié)pH值至2.5，為流動相A；甲醇為流動相B。流速1.2 ml/min。最初的15 min，42%流動相A、58%流動相B；然后開始線性增加流動相B的比例，至25 min時，流動相B的比例為87%；再減少流動相B的比例，至30 min時，流動相B的比例為58%，保持10 min，柱效應(yīng)不低于3 000。

2.24-[(4-甲基-1-哌嗪)甲基]-N-[4-甲基-3-[4-(3-吡啶)-2-嘧啶]氨基-苯基]-苯甲酰胺(伊馬替尼游離堿)的合成 將4-[(4-甲基哌嗪-1-基)甲基]苯甲酸二鹽酸鹽(100 g，0.37 mol)投入容量為1 L的三口瓶，加入氯化亞砜500 ml，N，N′-二甲基甲酰胺(DMF)4 ml，攪拌升溫，回流反應(yīng)8 h，降至室溫，抽濾，正己烷(100 ml×2)洗滌，25～30℃真空干燥3 h，得白色固體酰氯鹽酸鹽100.3 g。

將4-甲基-N3-[4-(3-吡啶基)嘧啶-2-基]-1,3苯二胺(45 g，0.16 mol)投入容量為1 L的三口瓶，加入750 ml純化水，攪拌內(nèi)溫降至0～3℃，分批加入上步所得的酰氯鹽酸鹽，加料后繼續(xù)攪拌反應(yīng)1 h，抽濾，濾液采用純化水(45 ml×2)洗滌，洗滌的濾液中加入丙酮375 ml，攪拌升溫至內(nèi)溫50℃，用25%氨水將pH值調(diào)至8～9，降內(nèi)溫至20～25℃，攪拌析晶3 h，抽濾，濾餅用少量冰丙酮洗滌，45～50℃真空干燥，得到伊馬替尼游離堿73 g，收率91.2%，熔點(mp)：212～213℃(文獻(xiàn)211～213℃)。HPLC純度為99.4%。1H NMR(DMSO-d6):10.15(s，1H,-NHCO-)，9.27(s，1H),8.95(s，1H),8.66(dd，1H),8.51(dd，1H),8.46～8.48(m，1H),8.07(s,1H),7.90(dd,2H),7.42～7.53(m,5H),7.20(dd,1H),3.52(s，2H),2.36～2.50(m,8H),2.22(s,3H),2.15(s,3H)。ESI-MS: 494.2。

2.3甲磺酸伊馬替尼的合成 將伊馬替尼游離堿73 g懸浮于300 ml乙醇中，加熱回流，然后滴加甲磺酸(14.2 g，0.15 mol)的乙醇溶液，攪拌反應(yīng)2 h，降溫到10～20℃析晶8 h，抽濾，乙醇洗滌，真空干燥，得到類白色固體78 g，收率為89.6%，mp：213～215℃，HPLC純度≥99.7%。1H NMR(DMSO-d6):0.18(s,1H,-NHCO-),9.4(s,1H,-NH-),9.28(s,1H,CH),8.95(s,1H,OH),8.69(d,1H,CH),8.51(d,1H,CH),8.48(d,1H,CH),8.10(s,1H,CH),7.96(d,1H,CH),7.53(s,1H,CH),7.52(s,1H,CH),7.46～7.48(m,2H,CH×2),7.42(d,1H,CH),7.21(d,2H,CH×2),3.68(s,2H),3.38(s,2H),3.04(s,2H),2.93(s,2H),2.79(s,3H),2.37(s,5H),2.23(s,3H)。ESI-MS[M+H]+: 590.7。

3 結(jié)果與討論

選用4-甲基-N3-[4-(3-吡啶基)嘧啶-2-基]-1,3苯二胺和4-[(4-甲基哌嗪-1-基)甲基]苯甲酰氯鹽酸鹽，在較低的溫度下，水相介質(zhì)中實現(xiàn)縮合，可以簡便地合成伊馬替尼，反應(yīng)程度高，產(chǎn)品純度好，且收率與用吡啶作溶劑相當(dāng)，環(huán)境污染少，可實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 陳 敖，黃荷香，宋帥娟. 甲磺酸伊馬替尼的合成[J]. 精細(xì)與專用化學(xué)品，2007，15(8)：23-25.

[2] 趙 瑾，姜 達(dá). 甲磺酸伊馬替尼耐藥機(jī)制及其逆轉(zhuǎn)研究進(jìn)展[J]. 癌癥進(jìn)展雜志，2009，7(2):158-165.

[3] 陳靈娟，周和平，黃文峰，等. 甲磺酸伊馬替尼的合成[J]. 河北科技大學(xué)學(xué)報，2011，32(5):492-495.

[4] 王保國，劉玉鳳，狄國杰. 甲磺酸伊馬替尼的合成[J]. 濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院學(xué)報，2012，35(2)：103-105.

[5] 齊默爾曼 J. 嘧啶衍生物及其制備方法[P]. 中國專利，93103566，1993-10-27.

[6] Kompella A，Bhujanga RA，Venkaiah CN，etal. Process for the preparation of the anti-cancer drug imatinib and its analogues[P]. 世界專利，2004108699，2004-12-16.

[7] 盧瓦瑟勒爾, 考夫曼, 阿貝爾,等. N-苯基-2-嘧啶胺衍生物[P]. 中國專利，03803556，2003-02-06.