抗肿瘤药物培西达替尼关键中间体的合成

童航 詹一丰 何世波 王溥照 刘明星

［收稿日期］20211121

［基金项目］国家级大学生创新创业训练计划项目（202010500019）

［第一作者］童航（1997-），男，湖北应城人，湖北工业大学硕士研究生，研究方向为新药研发

［通信作者］刘明星（1970-），男，湖北武汉人，工学博士，湖北工业大学教授，研究方向为新药研发

［文章编号］1003-4684（2023）02-0049-03

［摘要］以6-氨基烟酸乙酯和6-三氟甲基烟醛为原料，合成抗肿瘤药物培西达替尼关键中间体（5-甲酰基吡啶-2-基）{[6-（三氟甲基）吡啶-3-基]甲基}氨基甲酸叔丁基酯。整个工艺路线包括还原胺化、还原、氧化和取代，共4步反应，总收率达50.1%。各步产物经MS、1H NMR、13C NMR分析表征。该工艺路线具有原料廉价易得、反应条件温和、操作简便的优点，可望实现规模化生产。

［关键词］培西达替尼； 培西达替尼中间体； 抗肿瘤药物

［中图分类号］O626.32  ［文献标识码］A

培西达替尼是全球首个获批治疗腱鞘巨细胞瘤的药物，自上市以来，因其带来的巨大的经济效益，被业内人士广泛关注[1]。然而，国内培西达替尼的合成研究相关报道不多[2-4]，更无有关培西达替尼中间体合成的报道。对此，本研究旨在开发一条培西达替尼中间体的合成方法，从而降低培西达替尼的生成成本。

（5-甲酰基吡啶-2-基）{[6-（三氟甲基）吡啶-3-基]甲基}氨基甲酸叔丁基酯是培西达替尼的关键中间体，目前国内外已报道的合成路线仅此一条[5]：以2-氨基-5-溴吡啶和6-三氟甲基烟醛为原料，经还原胺化、溴锂交换和取代三步反应合成目标产物，但操作步骤繁琐，且反应过程中需要维持-78 ℃的低温。

本研究以6-氨基烟酸乙酯和6-三氟甲基煙醛为原料，经还原胺化、还原、氧化和取代共4步反应合成培西达替尼关键中间体（Ⅰ）（图1）。整个工艺路线原料廉价易得，操作简便，反应条件温和，有望进一步实现规模化生产。

1    实验部分

1.1    试剂与仪器

TSQ9 000型三重四级杆质谱仪，赛默飞；400-MR DD2型超导核磁共振波谱仪，安捷伦；WRS-1C微机熔点仪，上海申光；6-氨基烟酸乙酯，6-三氟甲基烟醛，九鼎化学；氰基硼氢化钠，江苏艾康；collins氧化剂，毕得医药；其它试剂均从国药试剂购得，为分析纯。

1.2    6-（{[6-（三氟甲基）吡啶-3-基]甲基}氨基）吡啶-3-甲酸乙基酯（Ⅱ）的合成

将6-氨基烟酸乙酯（94.9 mg，0.57 mmol）溶于10 mL乙腈，搅拌溶解后，加入6-三氟甲基烟醛（100 mg，0.57 mmol），继续搅拌30 min，然后依次加入氰基硼氢化钠（71.8 mg，1.14 mmol）、冰醋酸（137.2 mg，2.28 mmol），反应温度为70℃，TLC监测反应达到终点。将反应液缓慢倒入50 mL 10%碳酸钾水溶液中，用50 mL乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，过滤浓缩，干燥后得177 mg淡黄色固体（Ⅱ），产率95.3%。

m.p.135.2～136.5℃。1H NMR（DMSO-d6，400 MHz），δ：8.75（s，1 H）；8.56（d，J=6.2 Hz，1 H）；8.06（t，J=5.8 Hz，1 H）；7.96（d，J=6.8 Hz，1 H）；7.87（d，J=1.8 Hz，1 H）；7.85（d，J=5.6 Hz，1 H）；6.62（d，J=8.8 Hz，1 H）；4.62（d，J=5.8 Hz，2H）；4.36（s，2H）；1.15（t，J=7.4 Hz，3H）。13C NMR（DMSO-d6，100 MHz），δ：166.0，161.0，151.1，149.7，139.9，145.2，137.6，137.3，123.5，120.9，114.4，107.5，56.8，41.8，14.6。ESI-MS，m/z：326.095 2[M+H]+。理论值：325.1045。

1.3    [6-（{[6-（三氟甲基）吡啶-3-基]甲基}氨基）吡啶-3-基]甲醇（Ⅲ）的合成

将化合物（Ⅱ）（100 mg，0.31 mmol）溶于20 mL无水四氢呋喃，加入无水氯化铝（61.5 mg，0.46 mmol），在N2保护下，缓慢加入硼氢化钠（34.9 mg，0.92 mmol），在50℃下反应，TLC监测反应达到终点。然后滴加10%氯化铵溶液，过滤，将滤液缓慢倒入50 mL水中，用50 mL乙酸乙酯萃取，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤浓缩，干燥后得55 mg淡黄色固体（Ⅲ），产率63.2%。

m.p.114.6～115.5℃。1H NMR （DMSO-d6，400 MHz），δ：8.70（d，J=1.4 Hz，1 H）；7.94（dd，J=8.1，1.4 Hz，1 H）；7.87（d，J=2.0 Hz，1 H）；7.81（d，J=2.7 Hz，1 H）；7.39～7.36（m，1 H）；7.15（t，J=6.1 Hz，1 H）；6.54～6.52（m，1H）；5.77（s，1 H）；4.58（d，J=6.2 Hz，2H）；4.28（s，2H）。13C NMR（DMSO-d6，100 MHz），δ：157.8，149.7，149.1，141.0，137.0，135.9，134.5，123.6，120.7，120.2，108.6，64.5，42.2。ESI-MS，m/z：284.100 4[M+H]+。理论值：283.0933。

1.4    6-（{[6-（三氟甲基）吡啶-3-基]甲基}氨基）吡啶-3-甲醛（Ⅳ）的合成

将化合物（Ⅲ）（100 mg，0.35 mmol）溶于10 mL无水四氢呋喃，在N2保护下，加入collins氧化剂（147.2 mg，0.57 mmol）。在40℃下反应，TLC监测反应达到终点。将反应液缓慢倒入50 mL 10%碳酸钾水溶液中，用50 mL乙酸乙酯萃取，无水硫酸钠干燥，过滤浓缩，干燥后得95 mg黄色固体（Ⅳ），产率95.7%。

m.p.140.4～142.3℃。1H NMR（DMSO-d6，400 MHz），δ：9.69（s，1 H）；8.70（dd，J=8.4，1.4 Hz，1 H）；8.50（d，J=2.1 Hz，1 H）；7.99（dd，J=8.1，1.5 Hz，1 H）；7.86（d，J=8.1 Hz，1 H）；7.81～7.78（m，1 H）；7.69～7.58（m，1 H）；6.70～6.66（m，1 H）；4.71（dd，J=15.6，5.8 Hz，2H）。

1.5    （5-甲酰基吡啶-2-基）{[6-（三氟甲基）吡啶-3-基]甲基}氨基甲酸叔丁基酯（Ⅰ）的合成

将化合物（Ⅳ）（100 mg，0.36 mmol）溶于10 mL二氯甲烷，搅拌溶解后，加入一定物质的量的缚酸剂，继续搅拌30 min，然后加入二碳酸二叔丁酯（155.2 mg，0.71 mmol）。实验过程中依次考察了缚酸剂的类型、缚酸剂的加入量、反应温度和时间对化合物（Ⅰ）产率的影响。反应结束后，将反应液缓慢倒入50 mL水中，用50 mL乙酸乙酯分2次萃取，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤浓缩，得118 mg目标产物（Ⅰ）。目标产物为棕黄色油状物，产率87.0%。

2    结果与讨论

2.1    目标化合物（Ⅰ）合成条件优化

2.1.1    缚酸剂对化合物（Ⅰ）产率的影响在反应中加入缚酸剂可吸收反应过程中产生的酸，加快反应的速度[6]。因此，本工艺首先探讨不同种类的缚酸剂对化合物（Ⅰ）产率的影响。

由表1可看出，在其他反应条件相同的前提下，当使用吡啶作为缚酸剂时，化合物（Ⅰ）的产率较高，因此选择吡啶作为较优的工艺条件。

2.1.2    缚酸剂的量对化合物（Ⅰ）产率的影响在确定以吡啶作为缚酸剂，其他反应条件相同的前提下，本实验探讨了缚酸剂的量对化合物（Ⅰ）产率的影响。

由表2可看出，在其他反应条件相同的前提下，当控制n（化合物Ⅳ）∶n（吡啶）=1∶0.5的摩尔比时，目标化合物（Ⅰ）的产率可达73%以上；再繼续增加吡啶的摩尔比，化合物（Ⅰ）的产率仅略微增加，考虑到反应的经济性，因此确定n（化合物Ⅳ）∶n（吡啶）=1∶0.5的摩尔比为较优工艺条件。

2.1.3    反应时间和温度对化合物（Ⅰ）产率的影响在确定了以上工艺条件，其他反应条件相同的前提下，本实验又继续探讨了双因素条件，即反应温度和时间对化合物（Ⅰ）产率的影响。

由表3可看出，在其他反应条件相同的前提下，当温度维持在30℃或40℃时，反应在24 h已达终点。但温度在40℃时，化合物（Ⅰ）产率反而有所降低，因此最终确定反应温度30℃，反应时间24 h为最优工艺条件。

2.2    目标化合物（Ⅰ）的结构表征

合成产物的质谱表征数据如下：ESI-MS，m/z：382.1371[M+H]+，383.1375[M+2H]+，404.1369[M+Na]+。由于目标产物（Ⅰ）的理论分子量381.1305，在软电离ESI正离子模式下，产物出现了加氢与加钠后的碎片峰，与目标化合物（Ⅰ）的分子量相吻合。

合成产物的核磁共振氢谱表征数据如下：1H NMR（400 MHz，dmso）δ10.01（s，1 H），8.87（d，J=1.7 Hz，1 H），8.72（d，J=1.4 Hz，1 H），8.23（d，J=2.3 Hz，1 H），8.04（s，1 H），7.94（d，J=1.6 Hz，1 H），7.87（s，1 H），5.32（s，2 H），1.39（s，9 H）。其中，化学位移处于1.39的质子积分面积为9.00，正好对应叔丁基中处于同一环境的9个质子。此外，化学位移处于5.32的质子积分面积为2.03，对应亚甲基中处于同一环境的两个质子；化学位移处于10.01的质子积分面积为1.07，对应醛基中的质子。以上图谱分析与目标化合物（Ⅰ）的结构相吻合。

合成产物的核磁共振碳谱表征数据如下：13C NMR（100 MHz，dmso）δ191.30，157.61，153.06，151.53，149.41，145.72，139.02，137.34，136.88，128.06，123.47，120.90，118.29，83.05，47.42，27.97。其中，碳原子化学位移处于27.97对应叔丁基中3个甲基碳原子；化学位移处于83.05对应叔丁基碳原子；化学位移处于47.42对应亚甲基所在碳原子；化学位移处于191.30则对应醛基所在碳原子。以上图谱分析与目标化合物（Ⅰ）的结构相吻合。

3    结论

本工艺以6-氨基烟酸乙酯和6-三氟甲基烟醛为原料，共4步反应合成培西达替尼关键中间体（5-甲酰基吡啶-2-基）{[6-（三氟甲基）吡啶-3-基]甲基}氨基甲酸叔丁基酯（Ⅰ）。与已报道的路线相比，此工艺中原料廉价易得，操作更简便，反应条件更温和，有望推动培西达替尼的工业化生产。

［参考文献］

［1］BENNER B，GOOD L，QUIROGA D，et al. Pexidartinib，a novel small molecule CSF-1R inhibitor in use for tenosynovial giant cell tumor： a systematic review of pre-clinical and clinical development[J]. Drug Design，Development and Therapy，2020，14： 1693-1704.

[2]王寶林，王胜，李广乾，等. 一种吡昔替尼的简便制备方法[P]. CN： 201810144681.7，2019-08-23.

[3]刘加艳，任宇鹏. 一种连续化生产pexidartinib的合成方法[P]. CN： 202010044798.5，2020-06-05.

[4]李建其，陈东升，苏晓静. 用于制备派西尼布的中间体及其制备方法和应用[P]. CN： 201811562372.8，2020-06-30.

[5]IBRAHIM P N，BREMER R，ZHANG J Z. Compounds and methods for kinase modulation，and indications therefor[P]. US： 20090286782，2009-11-19.

[6]姜泽，鲍芃丞，李效军，等. 缚酸剂对合成光稳定剂944中间体4，6-二氯-2-叔辛基氨基-1，3，5-三嗪的影响[J]. 精细石油化工，2018，35（01）： 5-8.

Synthesis of Key Intermediates of the Antitumor Drug  Pexidartinib

TONG Hang，ZHAN Yifeng，HE Shibo，WANG Puzhao，LIU Mingxing

（School of Biological Engineering and Food，Hubei Univ. of Tech.，Wuhan 430068，China）

Abstract：Tert butyl （5 formylpyridin 2 yl）{[6-（trifluoromethyl）pyridine 3 yl]methyl}carbamate is used as the key intermediate of the anticancer drug pexidartinib. It was synthesized from 6 aminicotinic acid ethyl ester and 6 trifluoromethyl nicotinal as raw materials. The whole process includes reductive amination，reduction，oxidation and substitution，with a total yield of 50.1%. The products were characterized by MS，1 H NMR and 13 C NMR. This process has the advantages of cheap raw materials，mild reaction conditions and simple operation，and is expected to achieve large-scale production.

Keywords：pexidartinib; intermediate of pexidartinib; antitumor drug; chemical synthesis

［责任编校： 张众］