赵明珠,臧成旭,蔡 瞻,姜志辉,黄景华,张大志
(1. 第二军医大学药学院有机教研室,上海 200433;2.桂林八加一药物研究股份有限公司,广西 桂林 541004)
他米巴罗汀的合成工艺改进
赵明珠1,臧成旭2,蔡 瞻1,姜志辉1,黄景华2,张大志1
(1. 第二军医大学药学院有机教研室,上海 200433;2.桂林八加一药物研究股份有限公司,广西 桂林 541004)
目的改进他米巴罗汀的合成工艺。方法以2,5-二甲基-2,5-己二醇为起始原料经氯代后与乙酰苯胺进行Friedel-Crafts环合反应制得1, 2, 3, 4-四氢-1, 1, 4, 4-四甲基- 6-乙酰氨基萘,再经脱乙酰基、酰化、水解共5步反应合成了抗白血病药物他米巴罗汀。结果优化后的工艺成本低、后处理容易、产物纯度高(纯度>99.7%,单个杂质<0.1%)、收率高。结论新工艺的总收率达到26.6%,且适合工业化生产。目标产物结构经1H-NMR,ESI-MS和元素分析确证。
他米巴罗汀;合成;工艺改进
他米巴罗汀(tamibarotene),化学名为4-[(5,6,7,8-四氢-5,5,8,8-四甲基-2-萘基) 氨基甲酰基]苯甲酸,为一种新的维甲酸受体α(retinoic acid receptor α,RAR α)激动剂,由日本新药株式会社(Nippon Shinyaku)开发作为治疗复发或难治性急性早幼粒细胞白血病(APL)的新药。于2005年6月在日本首次上市,商品名为Amnolake[1~2]。
目前,他米巴罗汀的文献合成路线主要有两种方法。文献[3]是以2,5-二甲基-2,5-己二醇为原料,经氯代后与乙酰苯胺进行傅克反应后环合,在低温(-20 ℃~-30 ℃)条件下经N,N-二甲基苯胺和五氯化磷处理后,再与4-甲氧羰基苯甲酰氯酰化,最后经水解反应制得目标化合物4-[(5,6,7,8-四氢-5,5,8,8-四甲基-2-萘基) 氨基甲酰基]苯甲酸(1)。
文献[4]是以2,5-二甲基-2,5-己二醇为原料,经盐酸氯代后,在无水三氯化铝催化下与苯进行傅克反应环合得到1, 2, 3, 4-四氢-1, 1, 4, 4-四甲基萘,再经混酸(硝酸/硫酸) 硝化、 催化氢化还原,然后与对甲氧羰基苯甲酰氯反应,最后经水解反应制得目标产物(1)。
本文在文献[3]的基础上,分别优化了傅克反应的工艺,改进了脱乙酰基的方法。改进后的工艺操作简便,制得的中间体纯度较高,易于工业化生产,为获得高纯度的终产品奠定了坚实的基础。合成路线见图1。
1.1化合物2的合成 将2,2-二甲基-2,2-二羟基己烷(100.0 g,0.68 mol)加入反应瓶中,加入1 000 ml浓盐酸,机械搅拌2.5 h后,过滤析出固体。二氯甲烷600 ml溶解固体,水洗至中性,无水硫酸镁60 g搅拌干燥0.5 h。减压浓缩得白色固体117. 5 g(收率94.1%, mp:65 ℃~66 ℃)。
1.2化合物3的合成 将乙酰苯胺(135.6 g,1 mol)溶于2 000 ml二氯甲烷中,加入三氯化铝(333.4 g,2.5 mol)在搅拌下冷却到-10 ℃。保持此温度,滴加2,2-二甲基-2,2-二氯己烷(366.2 g,2 mol)的二氯甲烷(500 ml)溶液。滴毕,升至室温继续反应4 h。将反应液缓慢倒入冰水中,分出二氯甲烷层,水层用二氯甲烷萃取,合并有机层水洗至中性,无水硫酸镁干燥,减压浓缩,残留物用乙腈重结晶得白色结晶136.4 g(收率55.6%,mp:116 ℃~118 ℃)。
1.3化合物4的合成 将1, 2, 3, 4-四氢-1, 1, 4, 4-四甲基-6-乙酰氨基萘(24.5 g,0.1 mol)溶100 ml甲醇中,加入25 ml浓盐酸,回流4 h,减压浓缩得20.4 g灰白色固体,直接投入下一步反应(收率85.3%,mp:239 ℃~242 ℃)。
1.4化合物5的合成 在反应瓶中加入二氯甲烷(400 ml)、4-甲氧羰基苯甲酰氯(37.7g,0.19 mol)、5,6,7,8-四氢-5,5,8,8-四甲基-2-萘胺(38.6 g,0.19 mol),三乙胺(40.5 g,0.4 mol)和4-二甲氨基吡啶(4.88 g,0.04 mol),加热反应,TLC监测反应至5,6,7,8-四氢-5,5,8,8-四甲基-2-萘胺基本消失,依次用1.2 mol/L的HCl溶液洗涤、水、10%Na2CO3溶液洗涤、水、饱和NaCl水溶液洗涤,减压浓缩至恒重,粗品中加入甲醇搅拌打浆,过滤,甲醇洗涤,干燥得白色固体50.8 g(收率73.2%, mp:211 ℃~212 ℃)。
1.5化合物1的合成 反应瓶中加入4-[(5,6,7,8-四氢-5,5,8,8-四甲基-2-萘基) 氨甲酰基]苯甲酸甲酯(47.5 g,0.13 mol),氢氧化钠(10.4 g,0.26 mol),甲醇520 ml, 再加入260 ml H2O,加热反应,TLC监测反应,反应完毕,趁热过滤,在搅拌下,用2.0 mol/L的HCl溶液调节pH值至pH 5.0左右,过滤析出的固体,干燥得类白色固体。
采用甲醇-水混合溶剂对粗品重结晶,真空干燥,得白色粉末4-[5,6,7,8-四氢-5,5,8,8-四甲基-2-萘基) 氨基甲酰基]苯甲酸36.1 g。收率83.4%,mp: 231 ℃~232 ℃。
含量测定:纯度>99.7%(面积归一化法),典型HPLC色谱图见图2。
图2 他米巴罗汀HPLC图谱
色谱条件:色谱柱为菲罗门C18柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相为乙腈-0.1%TFA水溶液(60:40);流速为1 ml/min;检测波长为234 nm;柱温为40 ℃。
元素分析(C22H25NO3)理论值(%):C 75.19,H 7.17,N 3.99;实测值(%):C 75.17,H 7.19, N 3.96。ESI-MS (m/z): 350.26[M-H]-,701.06[2M-H]-。1H-NMR(DMSO-d6)δ:13.14(s,1H), 10.25(s,1H), 8.08~8.01(m,4H) , 7.67(d,J=2.1Hz,1H) , 7.59~7.55(dd,J1=2.1Hz,J2=8.7Hz,1H) , 7.28(d,J=8.7Hz,1H) , 1.63(s,4H), 1.23(s,12H)。
原工艺化合物(4)的合成路线工艺条件要求苛刻,合成工艺重现性较差,并且其合成原料成本较高,不适合大规模工业化生产。文献[4]在引入氨基时需先经混酸(硝酸/硫酸) 硝化、然后再经催化氢化还原,增加了反应步数,且使用昂贵的Pd/C催化剂。文献[3]脱乙酰基反应条件苛刻(需氮气保护,-25℃的低温条件)操作繁琐,且N,N-二甲基苯胺、甲醇的用量较大[5]。
本工艺在制备化合物(4)的过程中,首先是利用2,5-二氯-2,5-二甲基己烷与乙酰苯胺进行烷基化成环得到化合物(3)。笔者优化了傅克反应的工艺:研究了原料配比、投料顺序、温度以及反应时间。以乙酰苯胺:2,5-二氯-2,5-二甲基己烷:AlCl3= 1:2:2.5 的摩尔配比,-10 ℃滴加2,5-二氯-2,5-二甲基己烷、 滴毕升至室温反应4 h,产物收率最高可达到55%,且无需柱层析纯化,使得操作简化,损失减少。其次,化合物(3)在脱乙酰基保护时,笔者选用了浓盐酸/甲醇,避免了使用五氯化磷及N,N-二甲基苯胺,降低了成本,并且简化了操作,制备的化合物(4)可直接用于后续反应。
目标产物(1)存在三种不同的晶型:mp 193 ℃的I晶型[4]与mp 233 ℃的II晶型[3],以及I型和II型的混合晶型(简称III型mp 206 ℃),研究表明I晶型在室温放置时不稳定,不宜作为质量可控的药用制剂原料,而II晶型非常稳定,适合作为上市药物晶型。本研究参考文献[3]用甲醇-水混合溶剂重结晶粗品,得到的目标产物为II晶型 (mp:230~232 ℃)。改进后化合物(1)总收率为26.6%。
本文对原工艺进行了优化,从而降低了成本,简化操作,总收率为26.6%,比原工艺提高了14%, (文献[3~4]II晶型收率12.8%),且经过放大实验,适合工业生产。经本工艺合成的他米巴罗汀纯度可达99.7%以上,单个杂质含量不超过0.1%,可用于医药制备。
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[5] 肖 健,罗 兰,何舒澜. 抗白血病药他米巴罗汀的合成工艺改进[J]. 中国药物化学杂志,2009,19(4):268.
Processimprovementoftamibarotenepreparation
ZHAO Ming-zhu1, ZANG Cheng-xu2, CAI Zhan1, JIANG Zhi-hui1, HUANG Jing-hua2, ZHANG Da-zhi1
(1.Department of Organic Chemistry, School of Pharmacy, Second Military Medical University, Shanghai 200433, China; 2. Guilin Eight Plus One Pharmaceutical Co., Ltd., Gui Lin 541004, China)
ObjectiveTo improve the preparation process of tamibarotene.Methods1,2,3,4-tetrahydro-1,1,4,4-tetramethyl-6-acetylaminonaphthalimide was prepared from 2,5-dimethyl-2,5-hexanediol by chloridized and Friedel-Craft reaction with acetanilide, which was subjected to deacylation, acylation and hydrolyzation to give tamibarotene.ResultsThe process was successfully improved due to low cost, easier post-processing and good yield. The purity of the product was high (>99.7%) and no impurity more than 0.1%.ConclusionThe total yield of the improved process was 26.6%, which was more suitable for industrial manufacturing. The structure of temibarotene was confirmed by1H-NMR, ESI-MS and elementary analysis.
tamibarotene; synthesis; process; improvement
赵明珠(1984-),男,硕士研究生.E-mail:zhao-mingzhu@163.com.
张大志.Tel:(021)81871228,E-mail:zhangdzh@hotmail.com.
R914.5
A
1006-0111(2012)04-0287-03
10.3969/j.issn.1006-0111.2012.04.011
2011-09-28
2012-01-11