新型苯并吡喃类FSH拮抗剂的合成

2017-10-13 03:00:29王志涛吕兰亭任二勇王旭东毛龙飞姜玉钦
合成化学 2017年10期
关键词:异丙吡喃氧基

王志涛, 吕兰亭, 任二勇, 王旭东, 张 瑞, 毛龙飞, 姜玉钦*

(1. 天方药业有限公司,河南 驻马店 463000; 2. 河南师范大学 化学化工学院,河南省手性醇类药物工程技术研究中心,河南 新乡 453007)

·制药技术·

新型苯并吡喃类FSH拮抗剂的合成

王志涛1, 吕兰亭1, 任二勇1, 王旭东1, 张 瑞1, 毛龙飞2, 姜玉钦2*

(1. 天方药业有限公司,河南 驻马店 463000; 2. 河南师范大学 化学化工学院,河南省手性醇类药物工程技术研究中心,河南 新乡 453007)

以2-溴-4,5-二甲氧基苄溴为起始原料,依次经取代、Sonogoshira偶联、水解、酰化和氧化反应合成了新型FSH拮抗剂——(R)-N-[1-羟基-3-(1H-吲哚-3-基)丙烷-2-基]-3-异丙氧基-8,9-二甲氧基-6H-苯并[c]苯并吡喃-2-甲酰胺,总收率16.8%,其结构经1H NMR和MS(ESI)确证。

2-溴-4,5-二甲氧基苄溴; FSH拮抗剂; (R)-N-(1-羟基-3-(1H-吲哚-3-基)丙烷-2-基)-3-异丙氧基-8,9-二甲氧基-6H-苯并[c]苯并吡喃-2-甲酰胺; 药物合成

Abstract: A FSH inhibitor, (R)-N-[1-hydroxy-3-(1H-indol-3-yl)propan-2-yl]-3-isopropoxy-8,9- dimethoxy-6H- benzo[c]chromene-2-carboxamide with the total yield of 16.8%, was synthesized by reaction of substitution, Sonogoshira coupling, hydrolysis and oxidation reaction, using 2-bromo-4,5-dimethoxybenzyl as the starting material. The structure was confirmed by1H NMR and MS(ESI).

Keywords: 2-bromo-4,5-dimethoxybenzyl bromide; FSH antagonist; (R)-N-[1-hydroxy-3-(1H-indol-3-yl) propan-2-yl]-3-isopropoxy-8,9-dimethoxy-6H-benzo[c]chromene-2-carboxamide; drug synthesis

促性腺激素在人体中表现出重要的生理机能,比如新陈代谢、体温调节和生殖过程。它是由下丘脑合成和分泌的,通过诱导垂体中促卵泡激素(FSH)/黄体生成激素(LH)的分泌,并进一步诱导卵巢中各级卵泡的生长发育及排卵[1-3]。FSH是哺乳动物生殖过程中的核心激素,在胎儿性分化、胎儿期卵子峰发生和卵泡闭锁、性成熟期卵泡的发生发育和成熟、颗粒细胞芳香化酶活化和雄激素向雌激素的转化、生殖周期的调节中起到不可替代的关键作用。FSH对靶器官的作用主要由FSH受体(FSHR)所介导[4-7]。研究表明,FSHR不仅只表达于性腺,也在骨骼、前列腺、卵巢表面上皮等其它组织的表达。FSH在体内水平过高,会导致骨质流失,一些激素依赖性疾病,如卵巢癌、前列腺癌、子宫内膜异位、卵巢过度刺激综合征等,都受FSH影响很大;通过抑制FSH的

Scheme1

分泌,可以进而抑制性腺分泌性激素,导致血中疾病依赖性激素水平降低,抑制癌细胞的生长或预防、缓解、治疗其他病症。例如,西曲瑞克就是按照该机理对卵巢癌发挥抗增殖效应[8-10]。目前,研究发现一种新型的FSH受体抑制剂药物分子——(R)-N-[1-羟基-3-(1H-吲哚-3-基)丙烷-2-基]-3-异丙氧基-8,9-二甲氧基-6H-苯并[c]苯并吡喃-2-甲酰胺(1)[11],对人FSHR的抑制作用达到IC50为10.7 nmol·L-1,目前已经进入临床三期研究。

本文对1的合成路线进行研究,在结合文献报道和实验经验的基础上,设计了一条新的合成路线:以2-溴-4,5-二甲氧基苄溴为起始原料,依次与2,4-二羟基-苯甲酸甲酯和2-溴丙烷经取代成醚反应制得2-羟基-4-(2-溴-4,5-二甲氧基苄氧基)-苯甲酸甲酯(2)和2-异丙氧基-4-(2-溴-4,5-二甲氧基苄氧基)-苯甲酸甲酯(3);再经自身Sonogoshira偶联制得3-异丙氧基-8,9-甲氧基-6H-苯并[c]苯并吡喃-2-甲酸甲酯(4),进而水解制得3-异丙氧基-8,9-二甲氧基-6H-苯并[c]苯并吡喃-2-甲酸(5);最后与D-色氨酸经酰化和氧化合成目标化合物(1, Scheme 1),总收率16.8%,其结构经1H NMR和MS(ESI)表征。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Avance 400 MHz型核磁共振仪(CDCl3为溶剂,TMS为内标);UltiMate 3000型高效液相色谱仪。

2,4-二羟基-苯甲酸甲酯,2-溴-4,5-二甲氧基苄溴和1-羟基苯并三唑,郑州希派克化工有限公司;2-溴丙烷,双(三苯基膦)二氯化钯(II),阿拉丁试剂;GF254薄层层析硅胶板,烟台江友硅胶开发有限公司;其余所用试剂均为分析纯。

1.2 合成

(1)2的合成

在反应瓶中,依次加入干燥丙酮800 mL, 2,4-二羟基-苯甲酸甲酯4.5 g(26.8 mmol), 2-溴-4,5-二甲氧基苄溴10.0 g(32. 0 mmol)和碳酸钙11.5 g(110.0 mmol);缓慢升温至80 ℃,回流反应4 h(TLC监测)。减压蒸除溶剂,剩余物加入二氯甲烷500 mL,依次用纯净水(3×200 mL)洗涤,无水硫酸钠干燥,蒸除溶剂后经硅胶柱层析(洗脱剂:A=PE/EA=5/1,V/V)纯化得27.5 g,收率78%;1H NMRδ: 10.97(s, 1H), 7.76(d,J=8.0 Hz, 1H), 7.06(s, 1H), 7.00(s, 1H), 6.56~6.50(m, 2H), 5.08(s, 2H), 3.92(s, 3H), 3.89(s, 3H), 3.86(s, 3H); MS(ESI)m/z: 298.2{[M+H]+}。

(2)3的合成

在反应瓶中依次加入DMF 50 mL,22.4 g(6 mmol), 2-溴丙烷1.2 mL和碳酸钾1.6 g,缓慢升温至80 ℃,反应8 h(TLC监测)。加入适量纯净水淬灭反应,用乙酸乙酯(3×50 mL)萃取,合并有机相,用无水硫酸钠干燥,蒸除溶剂,残余物经硅胶柱层析(洗脱剂:A)纯化得32.3 g,收率85%;1H NMRδ: 7.82(d,J=8.0 Hz, 1H), 7.05(s, 1H), 7.00(s, 1H), 6.60~6.53(m, 2H), 5.10(s, 2H), 4.61~4.49(m, 1H), 3.88(s, 3H), 3.85(d,J=4.0 Hz, 6H), 1.37(d,J=8.0 Hz, 6H); MS(ESI)m/z: 440.3{[M+H]+}。

(3)4的合成

在反应瓶中依次加入二甲基乙酰胺30 mL,31.1 g(2.5 mmol)和碳酸钙0.8 mg, N2保护下加入双(三苯基膦)二氯化钯(II)0.17 g,搅拌下于室温反应30 min;密闭反应瓶,移至微波反应器中,于130 ℃反应2 h(TLC监测)。加入适量纯净水淬灭反应,用乙酸乙酯(3×20 mL)萃取,合并有机相,无水硫酸钠干燥,蒸除溶剂,残余物经硅胶柱层析(洗脱剂:A=10/1)纯化得41.4 g,收率86%;1H NMRδ: 8.12(s, 1H), 7.15(s, 1H), 6.63(s,1H), 6.57(s,1H), 5.11(s, 2H), 4.61~4.50(m, 1H), 3.97(s, 3H), 3.90(s, 6H), 1.40(d,J=8.0 Hz, 6H); MS(ESI)m/z: 359.4{[M+H]+}。

(4)5的合成

在反应瓶中依次加入41.36 g(3.8 mol)和乙醇50 mL,搅拌下加入氢氧化钠0.46 g的水(5 mL)溶液,升温至80 ℃,反应1 h(TLC监测)。蒸除溶剂,残余物加入水10 mL,用乙酸乙酯(3×15 mL)洗涤,合并水相,用稀盐酸调至pH 4,用二氯甲烷(3×10 mL)萃取,合并有机相,蒸除溶剂得51.1 g,收率84.6%;1H NMRδ: 10.80(s, 1H), 8.44(s, 1H), 7.20(s, 1H), 6.61(d,J=4.0 Hz, 2H), 5.15(s, 2H), 4.88~4.74(m, 1H), 3.98(s, 3H), 3.90(s, 3H), 1.51(d,J=8.0 Hz, 6H); MS(ESI)m/z: 343.4{[M-H]-}。

(5)1的合成

在反应瓶中依次加入51.1 g(3.2 mmol),二异丙基乙胺1.7 mL, 1-羟基苯并三唑0.65 g(4.8 mmol), D-色氨酸0.73 g(3.5 mmol)和DMF 20 mL,搅拌使其溶解;加入1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二亚胺盐酸盐0.9 g,于室温反应24 h(TLC监测)。加入适量纯净水,用乙酸乙酯(3×30 mL)萃取,合并有机相,用无水硫酸钠干燥,经硅胶柱层析(洗脱剂:A=10/1)纯化得10.58 g,收率为35%;1H NMRδ: 10.84(s, 1H), 8.42(d,J=8.0 Hz, 1H), 8.38(s, 1H), 7.77(d,J=8.0 Hz, 1H), 7.37(d,J=8.0 Hz, 1H), 7.27(s, 1H), 7.18(d,J=4.0 Hz, 1H), 7.10(td,J=8.0 Hz, 4.0 Hz, 1H), 7.01(td,J=8.0 Hz, 4.0 Hz, 1H), 6.94(s, 1H), 6.78(s, 1H), 5.15(s, 2H), 4.98(t,J=4.0 Hz, 1H), 4.83~4.79(m, 1H), 4.31~4.27(m, 1H), 3.91(s, 3H), 3.82(s, 3H), 3.55~3.44(m, 2H), 3.01(d,J=8.0 Hz, 2H), 1.30(dd,J=8.0 Hz, 4.0 Hz, 6H); MS(ESI)m/z: 517.6{[M+H]+}。

2 结果与讨论

2.1 合成

4的合成反应属于自身Sonogoshira偶联成环反应,一般使用钯试剂进行催化。我们研究了不同钯试剂对合成4催化效果,结果见表1。由表1可以看出,使用PdCl2(PPh3)2作钯催化剂,催化效果较好,收率达到86%,使用PdCl2(PCy3)2作催化剂的收率最低(34%)。

表1 钯试剂对4收率的影响Table 1 Effect of alkali agents on yield of 4

*A~G: Pd(acac)2, PdCl2(PPh3)2, Pd/PVP, Pd(MeCN)2Cl2, PdCl2(PCy3)2, PdCl2, Pd(dba)2。

表2 PdCl2(PPh3)2的用量对4收率的影响Table 2 Effect of the amount of PdCl2(PPh3)2 on the yield of 4

钯试剂价格比较昂贵,为了节约成本,我们研究了PdCl2(PPh3)2的用量对4收率的影响,结果见表2。从表2可以看出,随着PdCl2(PPh3)2用量的增加,收率逐渐提高,当PdCl2(PPh3)2用量为3的15wt%时,收率为86%,继续增加用量,收率提高不明显。因此,确定PdCl2(PPh3)2与3的质量比为15%。

以廉价易得的2-溴-4,5-二甲氧基苄溴为起始原料,合成了一种新型FSH抑制剂(R)-N-[1-羟基-3-(1H-吲哚-3-基)丙烷-2-基]-3-异丙氧基-8,9-二甲氧基-6H-苯并[c]苯并吡喃-2-甲酰胺。该路线具有操作简单,收率较高,成本较低等优点,具有一定的工业化应用前景。

[1] XIE M, LI M, ZHOU J,etal. Brain-derived neurotrophic factor promotes human granulosa-like tumor cell steroidogenesis and proliferation by activating the FSH receptor-mediated signaling pathway[J].Scientific Reports,2017,7(1):180-192.

[2] SIMONI M, SANTI D, NEGRI L,etal. Treatment with human,recombinant FSH improves sperm DNA fragmentation in idiopathic infertile men depending on the FSH receptor polymorphism p.N680S:A pharmacogenetic study[J].Human Reproduction,2016,31(9):1970-1075.

[3] ZHENG J, MAO J, CUI M,etal. Novel FSH-β,mutation in a male patient with isolated FSH deficiency and infertility[J].European Journal of Medical Genetics,2017,60(6):335-339.

[4] COLOMBE S, HOULLIER L, FLEUROT E,etal. Syndecan 1 represses cell growth and FSH responsiveness in human granulosa cells[J].Reproduction,2017,153(6):797-808.

[5] VESTERGAARD E T, SCHJØRRING M E, KONSTANTINOS K,etal. The follicle stimulating hormone(FSH) and luteinizing Hormone(LH) response to a gonadotropin releasing hormone analogue test in healthy prepubertal girls aged 10 months to 6 years[J].European Journal of Endocrinology,2017,176(6):747-753.

[6] OZYUREK E S, YOLDEMIR T, ARTAR G. Androstenedione response to recombinant human FSH is the most valid predictor of the number of selected follicles in polycystic ovarian syndrome:A case-control study[J].Journal of Ovarian Research,2017,10(1):34-37.

[7] GAROLLA A, GHEZZI M, COSCI I,etal. FSH treatment in infertile males candidate to assisted reproduction improved sperm DNA fragmentation and pregnancy rate[J].Endocrine,2016,56(2):416-425.

[8] CASAMONTI E, VINCI S, SERRA E,etal. Short-term FSH treatment and sperm maturation:A prospective study in idiopathic infertile men[J].Andrology,2017,5(3):414-422.

[9] CRESPO D, ASSIS L H, FURMANEK T,etal. Expression profiling identifies sertoli and leydig cell genes as FSH targets in adult zebrafish testis[J].Molecular & Cellular Endocrinology,2016,437(5):237-251.

[10] PALMERINI M G, NOTTOLA S A, Tunjung W A S,etal. EGF-FSH supplementation reduces apoptosis of pig granulosa cells in co-culture with cumulus-oocyte complexes[J].Biochemical & Biophysical Research Communications,2016,481(1):159-164.

[11] HUISMAN I, VAN DER STELT M, BAKERGLENN C A G,etal.N-piperidin-4-yl derivatives:WO 2013041457A1[P].2013.

SynthesisofANovelFSHAntagonistofBenzopyrans

WANG Zhi-tao1, LÜ Lan-ting1, REN Er-yong1, WANG Xu-dong1, ZHANG Rui1, MAO Long-fei2, JIANG Yu-qin2*

(1. Topfond Pharmaceutical Co., Ltd., Zhumadian, 463000, China; 2. Henan Engineering Research Center of Chiral Hydroxyl Pharmaceutical, School of Chemistry and Chemical Engineering, Henan Normal University, Xinxiang 453007, China)

O626.1; R914.5

A

10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2017.10.17131

2017-06-12

河南省杰出青年创新人才项目(164100510015, 174100510025)

王志涛(1973-),男,汉族,吉林吉林人,工程师,主要从事药品开发及质量管理研究。

姜玉钦,副教授, E-mail: jiangyuqin@htu.cn

猜你喜欢
异丙吡喃氧基
小分子螺吡喃光致变色化合物合成研究进展*
化学工程师(2022年5期)2022-05-11 06:26:16
紫檀芪对异丙肾上腺素致心肌纤维化的作用研究
2-(2-甲氧基苯氧基)-1-氯-乙烷的合成
丹皮酚对异丙肾上腺素致小鼠心肌肥厚的影响
中成药(2018年2期)2018-05-09 07:19:38
两种乙氧基化技术及其对醇醚性能的影响
3-叠氮基丙基-β-D-吡喃半乳糖苷的合成工艺改进
合成化学(2015年9期)2016-01-17 08:57:14
异丙肾上腺素在硅酸铋离子交换薄层上的选择性分离与测定
色谱(2015年6期)2015-12-26 01:57:36
1-O-[3-(2-呋喃基)丙烯酰基]-β-D-吡喃果糖的合成及应用
烟草科技(2015年8期)2015-12-20 08:27:14
枳实薤白桂枝颗粒对异丙肾上腺素所致心肌缺血大鼠抗氧化作用的影响
哈尔滨医药(2015年1期)2015-12-01 03:56:59
六苯氧基环三磷腈的合成及其在丙烯酸树脂中的阻燃应用
中国塑料(2015年2期)2015-10-14 05:34:31