張立光, 尤彩芬, 劉雪梅
(1.蘇州衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院藥學(xué)院,江蘇 蘇州 215009;2.蘇州市檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 蘇州 215009)
MC-1568,化學(xué)名為(E)-3-﹛(5-[(E)-3-(3-氟苯基)-3-氧代丙基-1-烯基]-1-甲基-1H吡咯-2-基﹜-N-羥基丙烯酰胺,于2005年首次被報(bào)道[1],是新型的II型選擇性人組蛋白脫乙?;?(HDAC2)抑制劑,現(xiàn)多作為生物工具藥用于腫瘤及心臟疾病方面的研究[2-3]。
有關(guān)MC-1568的合成,文獻(xiàn)報(bào)道主要有兩條路線[1,4],都以N-甲基吡咯-2-甲醛為起始原料,與磷?;宜崛阴タs合,通過(guò)Vilsmeier-Haack反應(yīng)引入醛基,再與3-氟苯乙酮縮合,水解,得到共同的中間體 (E)-3-﹛(5-[(E)-3-(3-氟苯基)-3-氧代丙基-1-烯-1-基]-1-甲基-1H-吡咯-2-基﹜丙烯酸(化合物5)。其中路線1[4]再以化合物5與O-(四氫-2H-吡喃-2-基)羥胺(NH2OTHP)縮合,脫去保護(hù)得化合物1。路線2[1]則以化合物5與O-(2-甲氧基-2-丙基)羥胺縮合,再脫去保護(hù)得化合物1。路線2所用中間體O-(2-甲氧基-2-丙基)羥胺價(jià)格較為昂貴,脫保護(hù)工藝較為復(fù)雜,因此我們采用了路線1。但路線1中合成化合物4和化合物5兩步反應(yīng),都采用了微波反應(yīng),工業(yè)化難以實(shí)現(xiàn),在合成化合物3和最終化合物1的過(guò)程中,均使用了柱層析進(jìn)行純化目標(biāo)化合物,也難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。本文參照路線1[4],對(duì)合成工藝進(jìn)行了優(yōu)化,開(kāi)發(fā)出一條具有較好應(yīng)用前景的工業(yè)化路線:合成化合物3時(shí),不經(jīng)純化,直接用于下一步反應(yīng);合成化合物4時(shí),用乙酸乙酯作為溶劑,加入當(dāng)量DMF,在室溫下進(jìn)行反應(yīng),不需要采用微波條件;合成化合物5時(shí),用氫氧化鉀作堿,乙醇作溶劑,室溫下反應(yīng),也避免了微波反應(yīng);合成化合物1時(shí),用鹽酸代替對(duì)甲苯磺酸脫保護(hù),減少了雜質(zhì)的生成,避免了柱層析純化。具體合成路線見(jiàn)圖1。
質(zhì)譜采用Waters Xevo G2 QTOF質(zhì)譜儀測(cè)定;核磁共振氫譜采用Bruker ARX 300核磁共振儀測(cè)定;高效液相采用Agilent 1100高效液相色譜儀。實(shí)驗(yàn)所用試劑均為市售化學(xué)純或分析純,除特別說(shuō)明外,不經(jīng)處理直接使用。
1.2.1 (E)-3-(1-甲基-1H-吡咯-2-基)丙烯酸乙酯(3)的制備
圖1 1的合成路線
在1000 mL三頸瓶中,加入四氫呋喃500 mL,在攪拌下,加入磷酰基乙酸三乙酯56.5 g(252 mmol),降溫至0℃,加入叔丁醇鉀26.5 g(238 mmol),室溫下繼續(xù)攪拌30 min。再加入N-甲基吡咯-2-甲醛 18.6 g(化合物 2,170 mmol)于100 mL四氫呋喃中的混懸液中。在室溫下攪拌反應(yīng)液16 h。反應(yīng)完畢,加入水500 mL,再加入乙酸乙酯500 mL,攪拌,靜置分層。水層用乙酸乙酯萃?。?50 mL×3),合并有機(jī)相,用飽和食鹽水 300 mL洗滌。有機(jī)相減壓蒸餾,得到黃色油狀物(化合物 3)29.8 g(收率 98.0%),純度 93.0%,不經(jīng)純化直接投入下一步。
1.2.2 (E)-3-(5-醛基-1-甲基-1H-吡咯-2-基)丙烯酸乙酯(4)的合成
在氮?dú)獗Wo(hù)下,向500 mL三頸瓶中依次加入干燥二氯甲烷50 mL、草酰氯 22.84 g(180 mmol),攪拌冷卻到0℃,將DMF 13.16 g(180 mmol)在50 mL二氯甲烷中的溶液緩慢滴加到反應(yīng)瓶中,滴加完畢后繼續(xù)攪拌30 min,在0℃~5℃下,將化合物(3)10.7 g(60 mmol)在 50 mL 二氯甲烷中的溶液滴加入反應(yīng)瓶中,升溫到室溫繼續(xù)攪拌1 h。反應(yīng)完全后加入水250 mL淬滅反應(yīng),攪拌,分層,有機(jī)相用飽和食鹽水(50 mL×3)洗滌,減壓濃縮有機(jī)相得到紅色固體11.59 g(收率92.9%),純度92.0%,不經(jīng)純化直接投入下一步。ESI-MS(m/z): 208.0942[M+H]+;1H NMR(400 MHz, CDCl3):δ 1.33 (t,J=8.0 Hz, 3H,CH2CH3),4.05(s,3H, NCH3),4.27 ~4.38 (m, J= 7.2 Hz, 2H,CH2CH3),6.42 (d, J=16.0Hz, 1H, CH=CHO),6.67(s, J=4.5 Hz,1H,pyrrole H-3),6.92(d, J=4.0 Hz, 1H, pyrrole H-4), 7.62 (d, J=16.0 Hz,1H, CH=CHO), 9.59(s, 1H, CHO).
1.2.3 (E)-3-﹛(5-[(E)-3-(3-氟苯基)-3-氧代丙基-1-烯-1-基]-1-甲基-1H-吡咯-2-基﹜丙烯酸(5)的合成
在500 mL三頸瓶中依次加入甲醇150 mL,3-氟苯乙酮 13.4 g(97 mmol),2 mol/L KOH 溶液97 mL(194 mmol),化合物(4) 20.1 g(97 mmol),在室溫下攪拌8 h。反應(yīng)結(jié)束后加入水200 mL,用1 mol/L鹽酸調(diào)pH值至7,有大量橙色固體析出,過(guò)濾,濾餅用水洗滌,干燥得到橙色固體25.8 g(收 率 88.9%), 純 度 94.8%。 ESI-MS (m/z):300.1583[M+H]+;1H NMR(400 MHz,DMSOd6):δ 3.82 (s, 3H,NCH3),6.42 (d,J=16.0 Hz,1H,CH=CHOOH),6.92 (d, J=4.0Hz, 1H, pyrrole H-3),7.30 (d, J=4.0 Hz,1H,pyrrole H-4),7.52 (d,J=8.0Hz, 1H, CH=CHOOH),7.55 (m,2H, ArH-2,5), 7.74 (m, 2H, COCH=CH, COCH=CH),7.89 (d, J=8.1 Hz, 1H, ArH-4), 7.97 (d, J=8.1 Hz,1H,ArH-6).
1.2.4 (E)-3-{5-[(E)-3-(3-氟苯基)-3-氧代丙基-1-烯基]-1-甲基-1H-吡咯-2-基}-N-(四氫-2H-吡喃-2-基氧代)丙烯酰胺(6)的合成
在氮?dú)獗Wo(hù)下,向1000 mL三頸瓶中依次加入二氯甲烷 500 mL,化合物(5)22 g(74 mmol),O-(四氫-2H-吡喃-2-基)羥胺(NH2OTHP)10.3 g(88 mmol),EDCIHCl 45.6 g (294 mmol),HOBt 19.9 g(147 mmol),三乙胺 52.6 g(520 mmol)。 在室溫下攪拌16 h。反應(yīng)完全后加入水和飽和食鹽水各300 mL洗滌反應(yīng)液,減壓蒸干有機(jī)相得橙色固體25.5 g(收率87.0%),純度 91.3%,不經(jīng)純化直接用于下一步反應(yīng)。
1.2.5 MC-1568 (1)的合成
將上一步得到的粗品化合物 (6)14.2 g(35.6 mmol),溶于 200 mL 甲醇,加入濃鹽酸 3 mL(36 mmol),在室溫下攪拌3 h。反應(yīng)過(guò)程中有橙色固體析出。反應(yīng)完全后,過(guò)濾,濾餅用水洗滌,再用乙腈/甲醇(1∶1混合溶劑)重結(jié)晶得橙色固體8.4 g( 收 率 75.0%), 純 度 99.3%。 ESI-MS(m/z):315.1163[M+H]+;1H NMR (400 MHz, DMSO d6):δ 3.75 (s, 3H,NCH3),6.35 (d,J= 15.5 Hz,1H,CHCHONHOH), 6.72(d,J=4.0 Hz,1H,pyrrole H-3),7.26 (d, J=4.0 Hz, 1H, pyrrole H-4), 7.43~7.52 (m,2H, ArH-2,5),7.60-7.62 (m,1H,CH=CHONHOH),7.70~7.80 (m,2H,COCH=CH,COCH=CH),7.90 (d,J=8.0 Hz,1H,ArH-4),7.97(d,J=8.0Hz,1H,ArH-6),10.74~10.76 (br s,1H,NHOH)。
(1)MC-1568作為工具藥廣泛運(yùn)用于腫瘤及心臟疾病方面的研究,其合成工藝未見(jiàn)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道。
(2)對(duì)化合物3的合成工藝進(jìn)行了優(yōu)化,嘗試不經(jīng)純化,直接將化合物3粗品用于下一步反應(yīng),避免了柱層析純化過(guò)程,利于工業(yè)化生產(chǎn)。
(3)對(duì)化合物4的合成工藝進(jìn)行了優(yōu)化,用乙酸乙酯作為溶劑,加入當(dāng)量DMF,在室溫下進(jìn)行反應(yīng),避免了微波反應(yīng)條件,使工業(yè)化生產(chǎn)得以實(shí)現(xiàn)。
(4)對(duì)化合物1的合成工藝進(jìn)行了優(yōu)化,用鹽酸代替對(duì)甲苯磺酸脫保護(hù),降低了生產(chǎn)成本,減少了雜質(zhì)的生成,避免了柱層析純化,并開(kāi)發(fā)了化合物1的結(jié)晶工藝,得到高純度的目標(biāo)化合物。
參考文獻(xiàn):
[1] Mai A,Massa S,Pezzi R,et al.Class II (IIa)-selective histone deacetylase inhibitors.1.Synthesis and biological evaluation of novel (aryloxopropenyl) pyrrolyl hydroxyamides[J].J Med Chem,2005,48:3344-3353.
[2]彭君.MC1568對(duì)腦出血大鼠的神經(jīng)保護(hù)作用及其機(jī)制的研究[D].武漢:華中科技大學(xué),2015.
[3] Duong V,Bret C,Altucci L,et al.Specific activity of class II histone deacetylases in human breast cancer cells[J].Mol Cancer Res., 2008, 6(12):1908-1919.
[4] Fleming C L,Ashton T D,Gaur V,et al.Improved synthesis and structural reassignment of MC1568:a classⅡa selective HDAC inhibitor[J].J Med Chem, 2014, 57:1132-1135.