鄧 迪,尹 浩,張 劍*
(1.濰坊醫(yī)學院 藥學院,山東 濰坊 261053;2.山東大學 藥學院,山東 濟南 250012)
抗腫瘤藥Osimertinib(商品名為Tagrisso,1),化學名稱為N-[2-[[2-(二甲基氨基)乙基]甲基氨基]-4-甲氧基-5-[[4-(1-甲基-1H-吲哚-3-基)-2-嘧啶基]氨基]苯基]-2-丙烯酰胺,分子式:C28H33Nj7O2,研究代碼為AZD9291,CAS登記號:1421373-66-1。Osimertinib是AstraZeneca公司研發(fā)的一種口服、不可逆的小分子第三代表皮生長因子受體(EGFR)酪氨酸激酶抑制劑(TKI),于2015年11月13日獲得美國FDA加速批準,用于治療第一代EGFR酪氨酸激酶抑制劑治療中或治療后病情進展的T790M突變的轉移性非小細胞肺癌(NSCLC)患者[1-2]。Osimertinib丙烯酰胺側鏈與T790M突變的EGFR酪氨酸激酶活性位點的半胱氨酸殘基()通過Michael加成形成共價鍵,不可逆抑制T790M 耐藥性突變的EGFR的活性,進而起到抗腫瘤作用[3]。本文按起始原料、合成次序的不同,歸納總結了1的合成方法(圖1)。
a法[4-5]:以1-甲基吲哚(5)為起始原料,在三氯化鐵或三氯化鋁的作用下,吲哚環(huán)3位與2,4-二氯嘧啶(6)發(fā)生偶聯(lián)反應得到中間體2。
b法[4-5]:以1H-吲哚(7)為起始原料,在甲基溴化鎂作用下,與2,4-二氯嘧啶(6)發(fā)生偶聯(lián)反應得到8。然后以碘甲烷為甲基化試劑,6的吲哚環(huán)N上引入甲基得到中間體2。2步反應總收率44%,產(chǎn)率較低。格氏試劑對反應條件要求較高,碘甲烷有劇毒,限制該方法在工業(yè)生產(chǎn)中的應用。
以4-氟-2-甲氧基苯胺(3)為起始原料,在濃硫酸、硝酸鉀的作用下發(fā)生硝化反應得到4。4與中間體2在對甲苯磺酸一水合物的作用下發(fā)生取代反應生成9。9溶于N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)溶液中,在N,N-二異丙基乙胺(DIEA)作用下,N,N,N'-三甲基乙二胺親核取代氟原子生成10?;蛞?,2,2-三氟乙醇為溶劑,N,N-二異丙基乙胺(DIEA)為堿,9與N,N,N'-三甲基乙二胺經(jīng)微波140℃反應1h,同樣生成10。10經(jīng)鐵粉還原法還原硝基得到11。11與3-氯丙酰氯發(fā)生酰胺化反應得到12。12在三乙胺作用下發(fā)生消除反應得到1?;蛞运臍溥秽退疄槿軇瑲溲趸c為堿,,11與3-氯丙酰氯直接發(fā)生?;?消除反應得到1。或以N,N-二異丙基乙胺(DIEA)為堿,二氯甲烷為溶劑,11與丙烯酰氯發(fā)生酰胺化反應得到1。
以4-氟-2-甲氧基-5-硝基苯胺(4)為起始原料,經(jīng)Boc酸酐保護氨基后得到4-氟-2-甲氧基-5-硝基苯胺基甲酸叔丁酯(13)。13溶于N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)溶液中,在N,N-二異丙基乙胺(DIEA)作用下,N,N,N'-三甲基乙二胺親核取代氟原子得到14。14經(jīng)鈀碳催化加氫還原得到15。15與丙烯酰氯發(fā)生酰胺化反應,然后加入過量鹽酸脫去Boc保護基,得到中間體16。中間體16與2在對甲基苯磺酸作用下發(fā)生取代反應得到1??偸章?5.4%。
以2-氟-4-甲氧基苯胺(17)為原料,與丙烯酰氯發(fā)生酰胺化反應得N-(2-氟-4-甲氧基)苯基-2-丙烯酰胺(18)。18溶于N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)溶液中,在N,N-二異丙基乙胺(DIEA)作用下,N,N,N'-三甲基乙二胺親核取代氟原子生成19。19在濃硫酸,硝酸鉀作用下發(fā)生硝化反應生成20。20經(jīng)鈀炭催化氫氣還原或水合肼還原得到中間體16。16與胍基化試劑單氰胺反應生成21。21與商品化試劑(2E)-3-二甲氨基-1-(1-甲基-1H-吲哚-3-基)-2-丙基-1-酮(22)在氫氧化鈉作用下發(fā)生環(huán)合反應得到1。總收率28.0%(以鈀碳催化氫氣還原硝基得到16計算產(chǎn)率)。
綜上所述,A法為Osimertinib的原研路線,基本思路是通過起始物料的官能團的逐步累加來制備目標化合物,工藝復雜,合成路線中采用鐵粉還原法還原硝基,反應后處理首先要用離子交換樹脂進行預處理,不利于工業(yè)生產(chǎn);且鐵粉還原產(chǎn)生大量廢液,對環(huán)境污染較大。B法優(yōu)點在于總收率高,采用常溫鈀炭催化加氫還原硝基,反應所需溫度低,后處理簡單,對環(huán)境友好,有利于工業(yè)化生產(chǎn);缺點是起始原料12不易得。C法優(yōu)點在于路線新穎,工藝簡潔,后處理簡單,采用鈀炭催化加氫還原法和水合肼還原法還原硝基,經(jīng)濟環(huán)保;缺點是總產(chǎn)率較低,需要進一步優(yōu)化工藝路線。綜合來看,A法反應條件要求高,反應操作繁瑣,對環(huán)境污染較大。B法和C法工藝簡潔,經(jīng)濟環(huán)保,且均避免了鐵粉還原硝基帶來的問題,進一步優(yōu)化工藝路線后適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
圖1 Osimertinib合成路線
Fig.1 Graphical synthetic routes of Osimertinib