罗沙司他新中间体的合成技术研究

王明光，张 滨

（浙江美诺华药物化学有限公司，浙江上虞 312369）

口服药物罗沙司他（Roxadustat，代号FG-4592）胶囊，是全球首个用于治疗肾性贫血的小分子低氧诱导因子脯氨酰羟化酶抑制剂（HIF-PHI）类的药物，化学名为[（4-羟基-l-甲基-7-苯氧基-异喹啉-3-甲酰基）-氨基]-乙酸，由美国菲布罗根公司（FibroGen）研发，现已授权日本安斯泰来（Astellas）和英国阿斯利康（Astrazeneca）。

在以往的肾性贫血治疗中，肾性贫血的患者多采用铁剂药物、红细胞生成刺激药物进行治疗，虽然能够在一定程度上改善患者的临床症状，但只能改善患者红细胞生成，升高血循环的铁元素，其疗效有限，还具有不良反应多、铁过载等问题，影响了肾性贫血的治疗效果。罗沙司他作为新兴药物的治疗药物之一，通过口服方式给药，小分子低氧诱导因子脯氨酰羟化酶抑制剂（HIF-PHI），能够有效调节患者促红细胞生成素，调节其铁代谢，从而改善患者的临床症状。罗沙司他的作用机制是模拟缺氧状态、抑制HIF被羟化降解，从而激活并稳定HIF，诱导促红细胞生成素（EPO）产生，也能使红细胞生成素受体以及促进铁吸收和循环的蛋白表达增加，最终达到治疗贫血的目的。此外，临床试验表明，罗沙司他的不良反应事件与安慰剂组无显著差异。相比于传统的红细胞生成素刺激药（ESAs），罗沙司他有着口服给药的优势和成为廉价药物的潜力。同时由于罗沙司他的安全性水平相对较高，药物不良反应发生率较低，因此在临床应用方面具有较高的优势。

自2018年12月罗沙司他在国内获批上市后，需求量巨大，导致其关键中间体5-溴苯酞一直货源紧张，供不应求，并且5-溴苯酞的价格较为昂贵，导致最终罗沙司他的生产成本较高。

在目前的化工用品生产中，5-溴苯酞大都采用临苯二甲酰亚胺为起始原料，经消化、硝基还原、羰基还原、重氮化-溴化等反应制备而成，成本高、总收率较低、副产物多并且污染大。因此，开发一种原料易得且便宜的新的罗沙司他中间体显得尤为重要。

罗沙司他中间体的化学结构式见图1。

图1 罗沙司他

罗沙司他，2018年12月18日中国全球首发上市，批准用于慢性肾脏病（CKD）透析患者的贫血治疗，包括血液透析和腹膜透析患者，可谓是肾病透析患者的福音。为何罗沙司他成了如此重磅的产品？首先，罗沙司他是以卓越的临床治疗优势进入优先审评；其次罗沙司他选择在中国首发，也是难得的全球创新药物在国内首先上市，而非美国或者欧洲。中国成年人群慢性肾脏病患病率为的10.8%，患者人数大约为1.2亿，我国终末期肾病患者人数接近200万，慢性肾脏病增长率将超过17%，接受透析的患者人数近40万，年增长率高达15%~20%，一项对肾脏科门诊和住院CKD患者贫血状况的调研显示，肾性贫血在透析患者发病率CKDl-5期患者贫血患病率依次为：22.0%、37.0%、45.4%、85.1%和98.2%。除了肾性贫血这个高速增长的市场，通过适应症的扩展，未来也可以应用于肿瘤相关性的贫血。科睿唯安预测本品在2022 年的销售额可20亿美元，而EvalutePharma分析师则预测本品的销售额峰值可达58~81亿美元。

罗沙司他原研珐博进公司曾开发过三代合成工艺 （WO2013/134660A1），前两代均因产率或是实施难度 而被淘汰，现行制备工艺路线见图2（WO2004052285 A2，WO03053997A2，CN103435546B）。

图2 珐博进公司现行罗沙司他制备工艺路线

上海勋和医药科技有限公司公布的合称方法（CN106478503A）见图3。

图3 上海勋和医药科技有限公司Roxadustat中间体的制备

原研路线的起始原料5-溴苯酞的价格一直居高不下，以此路线制备罗沙司他的成本也相应较高，而上海勋和的工艺路线避免了使用贵金属催化、双氧水氧化、钯炭加氢等危险工艺，但合成的5-溴-3-甲基异苯并呋喃-1（3H）-酮的价格又相对较高，合成因此寻找更廉价的中间体来制备罗沙司他更具有重要的意义。

参考DOI：10.1021/acs.oprd.7b00187 Org.Process Res.Dev.2017，21，1340-1348文献，采用以对氟苯甲酰氯在缚酸剂的作用下与二异丙胺反应，在甲苯和水的体系下，缓慢滴加，于0~30℃保温反应1h，反应结束静止1h，分层，水层再用甲苯萃取一次，合并油层，减压蒸出甲苯，经乙酸乙酯正庚烷结晶、干燥得中间体的化合物2；以四氢呋喃为溶剂，在-20℃到-30℃条件下，经正丁基锂拔氢后，保温1h，再与乙醛反应1h，反应结束，加入水和乙酸乙酯，萃取、浓缩、用乙酸乙酯正庚烷结晶得中间体的化合物3；在50-120℃条件下，在甲醇与酸环合反应1~3h，冷却结晶，漂洗，干燥得到罗沙司他重要中间体4。技术路线见图4。

图4 罗沙司他新中间体的合成技术路线

1 实验内容

1.1 实验仪器及试剂

罗沙司他重要中间体合成中所要用到的仪器包括：LCMS液质联用仪、气相色谱质谱联用仪GCMS-TQ8040、安捷伦1200液相色谱仪、安捷伦气相色谱仪7890等。罗沙司他重要中间体合成中所要用到的实际包括：对氟苯甲酰氯、二异丙胺、甲苯、碳酸钾、水、THF、正丁基锂、乙醛、乙酸乙酯、正庚烷、甲醇、盐酸等。

1.2 实验方法

称取105g碳酸钾（0.76mol）和315mL饮用水，配制成溶液放冷备用。向四口瓶内加入77g的二异丙胺（0.76mol），500mL甲苯；加入配制好的碳酸钾溶液。开启搅拌，反应体系冷却降温至10℃时，开始滴加100g对氟苯甲酰氯（0.63mol）。注意控制滴加速度滴加，控制好反应温度，滴加完毕后，反应液在15~30℃保温搅拌1h。停止搅拌，所得反应液静置分层。TLC点板确认原料对氟苯甲酰氯反应完全。保留上层有机相，下层水相再经甲苯萃取一次，水层弃去；有机相合并后水洗涤一次，再以无水硫酸钠干燥；过滤并用甲苯洗涤滤饼，合并有机相减压浓缩至干，加入乙酸乙酯和正庚烷结晶，得大量白色固体化合物。真空40℃干燥6h，取样检测水分＜0.5%，得白色固体化合物（2）129.98g。收率92.3%，HPLC检测，纯度为99.9%以上。

化合物（2）取22.3g（0.1mol）溶解在120mL的THF内，氮气保护条件下，搅拌将溶液用液氮降温到-20~-30℃，滴加2.5mo/L的正丁基锂60mL（0.15mol），完成后保温1h。再滴加5M的乙醛40mL（0.2mol），完成后保温1h。经氯化铵饱和溶液淬灭后，升到室温。加入水搅拌0.5h，反应液静止1h候，分出有机相，水相经乙酸乙酯萃取一次，搅拌1h，静止0.5h，分出有机相，水相弃去、合并油层加入无水硫酸钠干燥、减压浓缩后，以乙酸乙酯和正庚烷的混合溶剂进行结晶，过滤，干燥，得到白色固体化合物（3）。收率80.3%以上，HPLC检测，纯度达到99%以上。

化合物（3）的HNMR图谱-C谱，化合物（3）取 21.4g（0.08mol）溶于50mL乙醇，再加入13.5%的盐酸80.24g（0.4mol），升温至85~90℃回流反应2h。慢慢冷却结晶，过滤，漂洗，干燥，得到化合物（4）。收率90.3 %，HPLC检测，纯度为99%以上。

2 结果分析

上海勋和报道的工艺得到的产物需重结晶，总收率为57.6%，使用了碘苯二乙酯和硼氢化钠等危险原料，二氯甲烷的挥发性比较大，废水产生量也比较多。相比该工艺，本工艺的副反应少，产品转化率高达到67%以上，生产成本低；得到的产物杂质少，质量好，废水易处理。

3 工艺优化

开发的罗沙司他的中间体合成工艺，以对氟苯甲酰氯在缚酸剂的作用下与二异丙胺于0~30℃保温反应，得中间体的化合物2；在-20℃到-30℃条件下，经正丁基锂拔氢后，再与乙醛反应，得中间体的化合物3；在50~120℃条件下，与酸环合反应1~3h，得到罗沙司他重要中间体4。该方法反应条件相对温和，转化率高，后处理简单，产物质量好，成本低廉，适合工业化生产。

4 结束语

从罗沙司他重要的中间体4整个的合成过程来看，以对氟苯甲酰氯在缚酸剂的作用下与二异丙胺于0-30℃保温反应，得中间体的化合物2；在-20℃到-30℃条件下，经正丁基锂拔氢后，再与乙醛反应，得中间体的化合物3；在50~120℃条件下，与酸环合反应1~3h，得到罗沙司他重要中间体4，总收率达到67%以上。此方法为罗沙司他的合成提供了一条价廉质优的中间体，操作简单可控，三废较少易处理，有效地保护了环境。