王建雅,馬維英,蔡志強(qiáng)(沈陽工業(yè)大學(xué)石油化工學(xué)院,遼寧遼陽 111003)
Poziotinib的合成工藝改進(jìn)*
王建雅,馬維英,蔡志強(qiáng)
(沈陽工業(yè)大學(xué)石油化工學(xué)院,遼寧遼陽111003)
摘要:以3,4-二氫-7-甲氧基-4-氧代喹唑啉-6-醇乙酸酯為原料,經(jīng)氯化、去乙酰化和縮合反應(yīng)制得中間體——叔丁氧基羰基4-【{ 4-[(3,4-二氯-2-氟基)苯胺基]-7-甲氧基喹唑啉-6-酮}氧基】哌啶基-1-羧酸酯(6) ; 6經(jīng)酸解和?;磻?yīng)合成了酪氨酸激酶抑制劑Poziotinib,總收率31.4%,其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR和ESI-MS確證。
關(guān)鍵詞:Poziotinib;中間體;藥物合成;工藝改進(jìn)
Poziotinib【1-{ 4-[4-(3,4-二氯-2-氟苯胺) -7-甲氧基喹唑啉-6-氧基]-1-哌啶基}丙-2-烯-1-酮(1)】是韓國首爾醫(yī)科大學(xué)于2008年研發(fā)的一種新型口服癌細(xì)胞抑制劑,用于治療乳腺癌和胃癌,且具有靶向性的酪氨酸激酶小分子抑制劑。1對(duì)于厄洛替尼和吉非替尼耐藥性EGFR L858R/ T790M雙突變細(xì)胞有很強(qiáng)的抑制作用[1-3]。1和5-氟脲嘧啶,鉑化合物,紫杉醇或吉西他濱的聯(lián)合使用對(duì)于2號(hào)人體表皮受體(HER2)的過度表達(dá)顯示出很好的協(xié)同抑制效果,是繼第二代酪氨酸激酶抑制劑阿法替尼[4-5]之后的一種新型第三代抗腫瘤細(xì)胞抑制劑[6-7]。
對(duì)于1的合成,文獻(xiàn)[8]方法以3,4-二氫-7-甲氧基-4-氧代喹唑啉-6-醇乙酸酯(2)為原料,經(jīng)氯化、去乙?;⒘u基活性、氨解和酰化等反應(yīng)合成1,總收率12.7%。該路線操作復(fù)雜、反應(yīng)耗時(shí)長、副產(chǎn)物多,成本較高,不利于工業(yè)化生產(chǎn)。
本文在文獻(xiàn)[1-3]方法的基礎(chǔ)上,提出一條合成1的新路線。2氯代后先與3,4-二氯-2-氟苯胺反應(yīng)得4-[(3,4-二氯-2-氟苯基)氨基]-7-甲氧基喹唑啉-6-基乙酸酯(4) ; 4用氨水堿解乙酰基得4-[(3,4-二氯-2-氟苯基)氨基]-7-甲氧基喹唑啉-6-醇(5) ; 5再與Boc活化脂縮合得重要中間體——叔丁氧基羰基4-【{ 4-[(3,4-二氯-2-氟基)苯胺基]-7-甲氧基喹唑啉-6-酮}氧基】哌啶基-1-羧酸酯(6) ; 6用三氟代乙酸去Boc后再與丙烯酰經(jīng)氯酰化反應(yīng)合成了.1 (Scheme 1),總收率31.4%,其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR和ESI-MS確證。并對(duì)3,5和6的合成工藝進(jìn)行優(yōu)化。改進(jìn)路線具有原料廉價(jià)易得、反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)時(shí)間短、后處理方便、收率較高以及成本較低等優(yōu)點(diǎn),具有一定的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。
Scheme 1
1.1儀器與試劑
Bruker ARX-400 MHz型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑,TMS為內(nèi)標(biāo)) ; Agient 1100型四級(jí)桿液質(zhì)聯(lián)用儀。
2按文獻(xiàn)[8]方法制備;其余所用試劑均為分析純。
1.2合成
(1) 4的合成
在反應(yīng)瓶中加入2 10 g(40 mmol)和甲苯200 mL,攪拌使其溶解;加入三乙胺15 mL,于室溫緩慢滴加三氯氧磷10 mL,滴畢,于80℃反應(yīng)4 h (TLC監(jiān)測)得3。加入3,4-二氯-2-氟苯胺7.0 g (39 mmol)和甲苯60 mL,于80℃反應(yīng)3 h。冷卻至室溫,有大量固體析出,減壓抽濾,濾餅用異丙醇40 mL洗滌,倒入異丙醇180 mL中,攪拌2 h。減壓抽濾,濾餅干燥得土黃色固體4 16.0 g,收率94.6%;1H NMR δ: 8.92 (s,1H),8.76 (s,1H),7.69~7.57(m,3H),4.01(s,3H),2.38 (s,3H) ; ESI-MS m/z: 396.2{[M + H]+}。
(3) 5的合成
在反應(yīng)瓶中加入4 16.0 g(40 mmol),甲醇500 mL和氨水90 mL,攪拌下于室溫反應(yīng)0.5 h。減壓抽濾,濾餅用50%甲醇60 mL洗滌,干燥得淡土黃色固體5 12.6 g,收率88.1%;1H NMR δ: 9.57(br,2H),8.35(s,1H),7.68(s,1H),7.61~7.52(m,2H),7.21(s,1H),3.97(s,3H) ; ESI-MS m/z: 354.3{[M + H]+}。
(4) 6的合成
在反應(yīng)瓶中依次加入5 12.6 g(36 mmol),4-(甲苯-4-磺酰氧)哌啶-1-羧酸叔丁酯15 g (42 mmol),碳酸鉀15 g及DMF 80 mL,攪拌下于90℃反應(yīng)3 h。反應(yīng)液自然冷卻至室溫,加水160 mL,過濾,濾餅(25.1 g)倒入混合溶劑(甲醇55 mL +二氯甲烷55 mL)中,加入活性炭2.5 g,攪拌2 h。過濾,濾液蒸干后加丙酮75 mL,攪拌6 h。抽濾,濾餅干燥得淡黃色固體6 14.2 g,收率74.3%;1H NMR δ: 8.69(s,1H),8.47(t,1H),7.34~7.29(m,2H),7.20(s,1H),4.63~4.60 (m,1H),3.82(s,3H),3.83~3.76(m,2H),3.37~3.29(m,2H),1.99~1.96 (m,2H),1.90~1.84 (m,2H),1.48 (s,9H) ; ESI-MS m/z: 537.1{[M + H]+}。
(5) N-(3,4-二氯-2-氟苯基) -7-甲氧基-6-(哌啶-4-基氧基)喹唑啉-4-胺(7)的合成
在反應(yīng)瓶中加入6 14.2 g(26 mmol)二氯甲烷140 mL和三氟乙酸100 mL,攪拌下于室溫反應(yīng)4 h。減壓蒸出溶劑,殘余物加水40 mL,攪拌均勻后用乙醚(3×40 mL)萃取。棄醚層,水層用2 mol·L-1氫氧化鈉溶液調(diào)至pH 10,用二氯甲烷(3×150 mL)萃取,合并有機(jī)層,用硫酸鎂干燥,減壓蒸干溶劑得黃色固體7 11.0 g,收率84.5%;1H NMR δ: 12.95 (bs,1H),9.42 (bs,1H),9.18(bs,1H),9.01(s,1H),8.86(s,1H),7.69~7.56(m,2H),7.45(s,1H),5.11~5.08 (m,1H),4.03(s,3H),3.29~3.20(m,4H),2.33~2.30(m,2H),1.96~1.93(m,2H) ; ESI-MS m/z: 437.2{[M + H]+}。
(6) 1的合成
冰浴冷卻,在反應(yīng)瓶中加入6 11.0 g(25 mmol),碳酸鈉8.0 g,THF 90 mL和水120 mL,攪拌使其溶解;滴加丙烯酰氯3 mL(37 mmol)的THF(46 mL)溶液,滴畢,于室溫反應(yīng)3 h。用氯仿(3×120 mL)萃取,合并有機(jī)層,用硫酸鎂干燥,蒸除溶劑后經(jīng)硅膠柱層析[洗脫劑: V(二氯甲烷)∶V(甲醇) = 25∶1]純化得白色固體1 7.8 g,收率63.1%;1H NMR δ: 8.68 (s,1H),8.39 (t,3H),7.31(m,3H),6.61(m,1H),6.29(m,1H),5.72(m,1H),4.75(m,1H),4.02(s,3H),3.89(m,2H),3.60(m,2H),1.86(m,4H) ; ESI-MS m/z: 491.2{[M + H]+}。
2.1 3的合成
在3的合成中,文獻(xiàn)[8]方法以亞硫酰氯和三氯氧磷為氯代試劑,N,N-二甲基甲酰胺為縛酸劑,反應(yīng)耗時(shí)長,操作復(fù)雜。
表1 反應(yīng)條件對(duì)3收率的影響*Table 1 Effect of reaction conditions on the yield of 3
本文考察了氯化試劑和反應(yīng)溫度對(duì)3收率的影響,結(jié)果見表1。從表1可見,以三氯氧磷為氯化試劑,三乙胺為縛酸劑時(shí),反應(yīng)時(shí)間短,反應(yīng)溫度低,收率較高(95.3%)。
合成3的最佳反應(yīng)條件為:以三氯氧磷為氯化試劑,三乙胺為縛酸劑,于80℃反應(yīng)2 h,收率95.3%。
2.2 5的合成
在5的合成中,文獻(xiàn)[8]方法選用氨甲醇溶液作為堿解試劑,雖然收率較高(98%),但反應(yīng)時(shí)間較長(1 h),且氨甲醇溶液的價(jià)格更高,后處理時(shí)需用易燃易爆、極易揮發(fā)的乙醚,致使生產(chǎn)中存在不安全的因素。本文考察了堿解試劑(氨水和氨甲醇溶液)對(duì)5收率的影響。結(jié)果表明:用氨水(反應(yīng)時(shí)間0.5 h)或氨甲醇溶液(反應(yīng)時(shí)間1.0 h)作堿試劑時(shí),5的收率分別為88.1%和98.2%。選擇氨水為堿解試劑,反應(yīng)時(shí)間相對(duì)較短,雖然收率略低,但考慮工業(yè)化成本問題,氨水價(jià)格較氨甲醇溶液便宜較多,因此采用簡單易得的氨水對(duì)乙酰基進(jìn)行堿解,操作更為簡單安全,且反應(yīng)時(shí)間短,可以節(jié)約生產(chǎn)成本。
綜上所述,合成5的最佳反應(yīng)條件為:以氨水為堿解試劑,于室溫反應(yīng)0.5 h,收率88.1%。
2.3 6的合成
在6的合成中,文獻(xiàn)[8]方法用三苯基膦和DIAD(偶氮二甲酸二異丙酯)試劑活化羥基。存在反應(yīng)時(shí)間長,后處理需兩次柱層析純化,操作復(fù)雜等不足。本文考察了反應(yīng)試劑、反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間對(duì)6收率的影響,結(jié)果見表2。
表2 反應(yīng)條件對(duì)6收率的影響*Table 2 Effect of reaction conditions on the yield of 6
從表2可知,反應(yīng)溫度為90℃時(shí),選擇4-(甲苯-4-磺酰氧)哌啶-1-羧酸叔丁酯活化羥基,與三苯基膦,DEAD和DIAD相比,操作條件溫和,反應(yīng)時(shí)間較短,產(chǎn)率更高,而且優(yōu)化后用混合溶劑[V(二氯甲烷)∶V(甲醇) =1∶1]重結(jié)晶即可純化,后處理操作簡單。
綜上所述,合成6的最佳的反應(yīng)條件為:以4-(甲苯-4-磺酰氧)哌啶-1-羧酸叔丁酯為反應(yīng)的活化試劑,于90℃反應(yīng)3 h,收率74.3%。
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·制藥技術(shù)·
Process Improvement on the Synthesis of Poziotinib
WANG Jian-ya,MA Wei-ying,CAI Zhi-qiang
(School of Petrochemical Engineering,Shenyang University of Technology,Liaoyang 111003,China)
Abstract:A key intermediate,tert-butyl 4-【{ 4-[(3,4-dichloro-2-fluorophenyl) amino]-7-methoxyquinazolin-6-yl} oxy】piperidine-1-carboxylate(6),was prepared by chlorination,deacetylation and condensation reaction,using 7-methoxy-4-oxo-3,4-dihydroquinazolin-6-yl acetate as the raw material.The tyrosine kinase inhibitor,poziotinib,was synthesized in overall yield of 31.4% by acidolysis and acylation from 6.The structure was confirmed by1H NMR and ESI-MS.
Keywords:Poziotinib; drug intermediate; synthesis; process improvement
作者簡介:王建雅(1963-),女,漢族,教授,遼寧海城人,碩士生導(dǎo)師,主要從事藥物合成的研究。E-mail: jianya-wang@163.com
基金項(xiàng)目:國家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃基金項(xiàng)目(101422013067)
*收稿日期:2015-04-07;
修訂日期:2015-05-17
中圖分類號(hào):O626.3; R914.5
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
DOI:10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2015.07.0664
通信聯(lián)系人:蔡志強(qiáng),博士,講師,碩士研究生導(dǎo)師,Tel.0419-5319252,E-mail: kahongzqc@163.com