抗肿瘤药普乐沙福的合成工艺研究

吴世刚,韩爱华,唐英武

宿州亿帆药业有限公司，宿州，234000

抗肿瘤药普乐沙福(plerixafor)是一种白色或类白色粉末，其化学名称为：1,1’-[1,4-(对二亚甲基苯基)]-二-1,4,8,11-四氮杂环十四烷：1,4-bis(1,4,8,11-tetraazacyclotetradecan-1-yl)Methyl)benzene(见图1);是由美国Genzyme公司研发的趋化因子受体4(CXCR4)专一性拮抗剂,于2008年12月通过FDA批准上市，商品名为Mozobil。普乐沙福可提升造血干细胞数量，用于接受干细胞骨髓移植的多发性骨髓瘤和非霍奇金淋巴瘤等成年肿瘤患者。目前国内还未有厂家生产[1，2]。

1 普乐沙福的合成进展

关于普乐沙福的合成，文献的报道的方法主要有两种:一种是以丙烯酸甲酯与乙二胺经Michael加成、胺解，再与丙二酸二甲酯缩合得到1,4,8,11-四氮杂-5,7,12-三氧代-环十四烷，再与α,α-二溴对二甲苯桥连、还原得到普乐沙福的盐酸盐[3](合成路线一见图2)；一种是以1,4,8,11-四氮杂环十四烷为原料，经保护(如磷酰基[4]、对甲苯磺酰基[5]和三氟乙酰基[6，7]等)，再与α,α-二溴对二甲苯桥连、最后脱保护得到抗肿瘤药普乐沙福(合成路线二见图3)。方法一的乙二胺和溶剂THF都要求无水，工艺条件苛刻，而且需多步重结晶,收率低，总收率为27.5%[8]。考虑工业生产的低成本和高收率的实际情况，选用方法二的合成路线，但文献报道的保护试剂目前还存在诸多问题，如使用磷酰基需无水无氧，脱保护不彻底，中间体需多次纯化，整体收率较低；使用对甲苯磺酰基作为保护基团，容易产生多位保护副产物，需要柱纯化分离，且对甲苯磺酰基不易脱除；而使用三氟乙酰基同样产生多位保护副产物，需要用快速硅胶柱进行分离，不适合工业化大生产。

图1 普乐沙福

本文在路线二的基础上，以2和3为原料，发现以DMF-DMA作为保护基团，可选择性对1,4,8,11-四氮杂环十四烷的N1,N4,N8-三保护(合成路线三见图4)，无需柱分离，脱保护条件温和，总收率为60.37%。其结构经1H HMR和MS确证。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

1,4,8,11-四氮杂环十四烷、N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛(简称DMF-DMA)、α,α-二溴对二甲苯、氢氧化钠、甲醇、甲苯。氢氧化钠为化学纯；其余所用试剂均为分析纯。

WRS-1B型数字熔点仪(上海精密科学仪器有限公司，上海)，varian-400MH型核磁共振仪(美国)YJ11006岛津液相仪；Trace DSQ FINNIGSN型质谱仪。

图2 合成线路一

图3 合成线路二

图4 合成线路三

2.2 合成

(1)1,4,8-甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷(3)的合成。

在500 ml反应瓶中依次加入86.7 g甲苯，氮气保护,搅拌条件下加入50.0 g(0.29 mol)1,4,8,11-四氮杂环十四烷，加热至内温为110～116℃,回流分水，至反应液水分小于0.1%，脱水结束，将内温冷至80～85℃,缓慢滴加37.2 g(0.312 mol) DMF-DMA，约1 h滴加完毕，保温反应2 h，TLC点板中控至1,4,8,11-四氮杂环十四烷点消失，反应结束，50℃左右减压浓缩甲苯至干，得到1,4,8-甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷(3)的浓缩液，再加入5 g甲苯，直接用于下步反应。

(2)1,1’-[1,4-(亚苯基二亚甲基)]-二-[4,8,11-甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷(5)的合成。

在500 ml反应瓶中1,4,8-甲基-1,4,8,11-四氮杂环十四烷(3)的甲苯液中，氮气保护，加入38.00 g(0.145 mol)α,α-二溴对二甲苯,升温至110℃左右，保温反应6～8 h，TLC点板中控至3的点消失，反应结束，缓慢滴加乙腈50 g,约1 h滴加完毕，将内温缓慢降至0～5℃左右，再保温析晶1 h，抽滤至干，湿品于40～50℃真空干燥至恒重，得到5的白色至淡黄色粉末45 g，第一、二步合计收率为 66.6 %。纯度94%(HPLC面积归一法)。

(3)普乐沙福的合成。

在500 ml反应瓶中加入160 g甲醇、纯化水66 g,开动搅拌，加入42 g(0.09 mol)的5，搅拌至溶解，再缓慢滴加80 g 30%的氢氧化钠水溶液，升温至70℃,保温反应3 h，TLC点板中控至中间体5点消失，反应结束，减压回收甲醇和水，浓缩至干，再向反应瓶中加入纯水66 g、甲苯200 g,将体系升温到75℃，体系溶清，保温1 h，降温至25～30℃左右，静置分层，甲苯层收集至250 ml反应瓶中，水层中再加入200 g甲苯萃取一次，合并甲苯层，加热并减压回收甲苯，至体系重量剩余120 g左右，停止蒸馏，降温至25～30℃，缓慢加入正己烷250 ml,约1 h滴加完毕，然后加入普乐沙福晶种，缓慢降温至0～5℃,保温1 h析晶，抽滤得湿品，湿品于45～50℃真空干燥至恒重，得白色固体36.42 g。收率为90.65%，纯度为98.56%(HPLC面积归一法)。m.p.125～128℃;1H HMR(CDCl3,300 MHz) δ7.30(s,4H),δ4.23(bs,6H),3.53(s,4H),2.95-2.50(m,32H),δ1.87(bs,4H),δ1.75(bs,4H);ESI-MS m/z:503{[M+H]+}。

3 结果与讨论

为了提高收率和适于工业放大，作者综合文献报道，在实验基础上，首次使用DMF-DMA作为合成普乐沙福的保护和脱反护试剂，可以规避柱层析分离多种保护副主物，同时总收率达到60%以上，高于目前文献报道的55%[9]，使用HPLC进行检测[10]，该路线所用试剂均属于常规试剂，操作简便，后处理简单，反应条件温和，为工业化生产奠定了基础。

4 结 语

以1，4，8，11-四氮杂环十四烷(1,4,8,11-四氮杂环十四烷)和α,α-二溴对二甲苯为原料，使用DMF-DMA对1,4,8,11-四氮杂环十四烷进行保护，与α,α-二溴对二甲苯桥连和脱保护制得抗肿瘤药普乐沙福，总收率达60%以上，本合成路线未见报道，无须柱色谱纯化，反应条件温和、更适合工业化生产。