王建雅,马维英,蔡志强(沈阳工业大学石油化工学院,辽宁辽阳 111003)
Poziotinib的合成工艺改进*
王建雅,马维英,蔡志强
(沈阳工业大学石油化工学院,辽宁辽阳111003)
摘要:以3,4-二氢-7-甲氧基-4-氧代喹唑啉-6-醇乙酸酯为原料,经氯化、去乙酰化和缩合反应制得中间体——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经酸解和酰化反应合成了酪氨酸激酶抑制剂Poziotinib,总收率31.4%,其结构经1H NMR和ESI-MS确证。
关键词:Poziotinib;中间体;药物合成;工艺改进
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)】是韩国首尔医科大学于2008年研发的一种新型口服癌细胞抑制剂,用于治疗乳腺癌和胃癌,且具有靶向性的酪氨酸激酶小分子抑制剂。1对于厄洛替尼和吉非替尼耐药性EGFR L858R/ T790M双突变细胞有很强的抑制作用[1-3]。1和5-氟脲嘧啶,铂化合物,紫杉醇或吉西他滨的联合使用对于2号人体表皮受体(HER2)的过度表达显示出很好的协同抑制效果,是继第二代酪氨酸激酶抑制剂阿法替尼[4-5]之后的一种新型第三代抗肿瘤细胞抑制剂[6-7]。
对于1的合成,文献[8]方法以3,4-二氢-7-甲氧基-4-氧代喹唑啉-6-醇乙酸酯(2)为原料,经氯化、去乙酰化、羟基活性、氨解和酰化等反应合成1,总收率12.7%。该路线操作复杂、反应耗时长、副产物多,成本较高,不利于工业化生产。
本文在文献[1-3]方法的基础上,提出一条合成1的新路线。2氯代后先与3,4-二氯-2-氟苯胺反应得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用氨水碱解乙酰基得4-[(3,4-二氯-2-氟苯基)氨基]-7-甲氧基喹唑啉-6-醇(5) ; 5再与Boc活化脂缩合得重要中间体——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后再与丙烯酰经氯酰化反应合成了.1 (Scheme 1),总收率31.4%,其结构经1H NMR和ESI-MS确证。并对3,5和6的合成工艺进行优化。改进路线具有原料廉价易得、反应条件温和、反应时间短、后处理方便、收率较高以及成本较低等优点,具有一定的工业应用价值。
Scheme 1
1.1仪器与试剂
Bruker ARX-400 MHz型核磁共振仪(DMSO-d6为溶剂,TMS为内标) ; Agient 1100型四级杆液质联用仪。
2按文献[8]方法制备;其余所用试剂均为分析纯。
1.2合成
(1) 4的合成
在反应瓶中加入2 10 g(40 mmol)和甲苯200 mL,搅拌使其溶解;加入三乙胺15 mL,于室温缓慢滴加三氯氧磷10 mL,滴毕,于80℃反应4 h (TLC监测)得3。加入3,4-二氯-2-氟苯胺7.0 g (39 mmol)和甲苯60 mL,于80℃反应3 h。冷却至室温,有大量固体析出,减压抽滤,滤饼用异丙醇40 mL洗涤,倒入异丙醇180 mL中,搅拌2 h。减压抽滤,滤饼干燥得土黄色固体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
在反应瓶中加入4 16.0 g(40 mmol),甲醇500 mL和氨水90 mL,搅拌下于室温反应0.5 h。减压抽滤,滤饼用50%甲醇60 mL洗涤,干燥得淡土黄色固体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
在反应瓶中依次加入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),碳酸钾15 g及DMF 80 mL,搅拌下于90℃反应3 h。反应液自然冷却至室温,加水160 mL,过滤,滤饼(25.1 g)倒入混合溶剂(甲醇55 mL +二氯甲烷55 mL)中,加入活性炭2.5 g,搅拌2 h。过滤,滤液蒸干后加丙酮75 mL,搅拌6 h。抽滤,滤饼干燥得淡黄色固体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
在反应瓶中加入6 14.2 g(26 mmol)二氯甲烷140 mL和三氟乙酸100 mL,搅拌下于室温反应4 h。减压蒸出溶剂,残余物加水40 mL,搅拌均匀后用乙醚(3×40 mL)萃取。弃醚层,水层用2 mol·L-1氢氧化钠溶液调至pH 10,用二氯甲烷(3×150 mL)萃取,合并有机层,用硫酸镁干燥,减压蒸干溶剂得黄色固体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
冰浴冷却,在反应瓶中加入6 11.0 g(25 mmol),碳酸钠8.0 g,THF 90 mL和水120 mL,搅拌使其溶解;滴加丙烯酰氯3 mL(37 mmol)的THF(46 mL)溶液,滴毕,于室温反应3 h。用氯仿(3×120 mL)萃取,合并有机层,用硫酸镁干燥,蒸除溶剂后经硅胶柱层析[洗脱剂: V(二氯甲烷)∶V(甲醇) = 25∶1]纯化得白色固体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,文献[8]方法以亚硫酰氯和三氯氧磷为氯代试剂,N,N-二甲基甲酰胺为缚酸剂,反应耗时长,操作复杂。
表1 反应条件对3收率的影响*Table 1 Effect of reaction conditions on the yield of 3
本文考察了氯化试剂和反应温度对3收率的影响,结果见表1。从表1可见,以三氯氧磷为氯化试剂,三乙胺为缚酸剂时,反应时间短,反应温度低,收率较高(95.3%)。
合成3的最佳反应条件为:以三氯氧磷为氯化试剂,三乙胺为缚酸剂,于80℃反应2 h,收率95.3%。
2.2 5的合成
在5的合成中,文献[8]方法选用氨甲醇溶液作为碱解试剂,虽然收率较高(98%),但反应时间较长(1 h),且氨甲醇溶液的价格更高,后处理时需用易燃易爆、极易挥发的乙醚,致使生产中存在不安全的因素。本文考察了碱解试剂(氨水和氨甲醇溶液)对5收率的影响。结果表明:用氨水(反应时间0.5 h)或氨甲醇溶液(反应时间1.0 h)作碱试剂时,5的收率分别为88.1%和98.2%。选择氨水为碱解试剂,反应时间相对较短,虽然收率略低,但考虑工业化成本问题,氨水价格较氨甲醇溶液便宜较多,因此采用简单易得的氨水对乙酰基进行碱解,操作更为简单安全,且反应时间短,可以节约生产成本。
综上所述,合成5的最佳反应条件为:以氨水为碱解试剂,于室温反应0.5 h,收率88.1%。
2.3 6的合成
在6的合成中,文献[8]方法用三苯基膦和DIAD(偶氮二甲酸二异丙酯)试剂活化羟基。存在反应时间长,后处理需两次柱层析纯化,操作复杂等不足。本文考察了反应试剂、反应温度和反应时间对6收率的影响,结果见表2。
表2 反应条件对6收率的影响*Table 2 Effect of reaction conditions on the yield of 6
从表2可知,反应温度为90℃时,选择4-(甲苯-4-磺酰氧)哌啶-1-羧酸叔丁酯活化羟基,与三苯基膦,DEAD和DIAD相比,操作条件温和,反应时间较短,产率更高,而且优化后用混合溶剂[V(二氯甲烷)∶V(甲醇) =1∶1]重结晶即可纯化,后处理操作简单。
综上所述,合成6的最佳的反应条件为:以4-(甲苯-4-磺酰氧)哌啶-1-羧酸叔丁酯为反应的活化试剂,于90℃反应3 h,收率74.3%。
参考文献
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·制药技术·
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
作者简介:王建雅(1963-),女,汉族,教授,辽宁海城人,硕士生导师,主要从事药物合成的研究。E-mail: jianya-wang@163.com
基金项目:国家级大学生创新创业训练计划基金项目(101422013067)
*收稿日期:2015-04-07;
修订日期:2015-05-17
中图分类号:O626.3; R914.5
文献标识码:A
DOI:10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2015.07.0664
通信联系人:蔡志强,博士,讲师,硕士研究生导师,Tel.0419-5319252,E-mail: kahongzqc@163.com