本發(fā)明屬于醫(yī)藥化工領(lǐng)域,具體涉及一種抗腫瘤藥物azd9291的制備方法。
背景技術(shù):
肺癌是世界上最常見的惡性腫瘤之一,已成為我國城市人口惡性腫瘤死亡原因的第1位。非小細胞型肺癌包括鱗狀細胞癌(鱗癌)、腺癌、大細胞癌,與小細胞癌相比其癌細胞生長分裂較慢,擴散轉(zhuǎn)移相對較晚。非小細胞肺癌約占所有肺癌的80%,約75%的患者發(fā)現(xiàn)時已處于中晚期,5年生存率很低。近年來,針對致癌的基因突變,有許多靶向性新藥不斷問世。與傳統(tǒng)的化學療法相比,靶向性藥物主要影響帶有相應(yīng)突變的癌細胞,毒副性較低,有效率升高。文獻研究表明,非小細胞肺癌中有一類是由于表皮細胞生長素受體(egfr)突變所導致。
azd9291(osimertinib),中文名稱:邁瑞替尼,化學名稱:n-[2-[[2-(二甲基氨基)乙基]甲基氨基]-4-甲氧基-5-[[4-(1-甲基-1h-吲哚-3-基)-2-嘧啶基]氨基]苯基]-2-丙烯酰胺;分子式c28h33n7o2·ch4o3s,結(jié)構(gòu)式如下。它是由英國阿斯利康公司研發(fā),于2015年11月13日在美國上市,商品名tagasso,用于治療表皮生長因子受體(egfr)t790m突變的晚期非小細胞肺癌患者。
與眾多同類針對egfr突變的競爭藥相比,azd9291具有一個突出優(yōu)勢,它不僅能抑制致癌的egfr突變,而且能持續(xù)抑制抗藥性的egfr突變。其他的egfr抑制劑,比如gefitinib(阿斯利康)以及erlotinib(基因泰克genentech和羅氏制藥roche),也能夠靶向性的抑制具有egfr突變的癌細胞生長,但這些藥物都只能短暫見效,癌細胞通常會發(fā)展出抗藥性的突變。在多于60%的病例中,egfr突變型非小細胞肺癌的抗藥性突變發(fā)生在egfr序列中的第790位點,由原來的蘇氨酸變成甲氨酸(t790m)。這一突變可以有效阻撓一般的egfr抑制劑與egfr作用,從而達到癌細胞抗藥的目的。但azd9291不會受egfr突變的干擾,會持續(xù)抑制癌細胞生長,因此特別適用于其他egfr突變抑制劑治療失敗的中晚期病人。
目前azd9291的合成路線主要包括以下三種:
合成路線1:wo2013014448專利公開了azd9291的合成方法,反應(yīng)方程式如下:
該合成路線中采用鐵胺還原產(chǎn)生大量鐵泥固體廢棄物,引入丙烯?;捎帽B然蚴?-氯丙酰氯,中間體n-(2-二甲基氨基-乙基)-2-甲氧基-n-甲基-n-[4-(1-甲基-1h-吲哚-3-基)-嘧啶-2-基]-5-氨基-苯-1,4-二胺多個位點會發(fā)生反應(yīng),副產(chǎn)物較多,較難純化。
合成路線2:cn104817541a專利公開了另外一種azd9291合成方法,反應(yīng)方程式如下:
該路線引入了保護基團保護氨基,增加了反應(yīng)步驟,也增加了azd9291工業(yè)化生產(chǎn)成本。
合成路線3:cn104910049a公開了另外一種合成方法,反應(yīng)方程式如下:
該合成路線較長,總收率較低,不適于工業(yè)化生產(chǎn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,在專利wo2013014448的基礎(chǔ)上,進行了工藝優(yōu)化,其中中間體2的制備過程中加入活化劑溴化亞銅;中間體3的還原由鐵胺還原法改為鈀碳催化加氫還原,azd9291的丙烯酰基引入由丙烯酰氯或3-氯丙酰氯改為丙烯酸的混酐溶液,有效的減少了固廢的產(chǎn)生,并提高了產(chǎn)品純度和收率。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種抗腫瘤藥物azd9291的制備方法,其特征是,
1)3-(2-氯-嘧啶-4-基)-1-甲基吲哚(sm1)與4-氟-2-甲氧基-5-硝基苯胺(sm2)進行反應(yīng)得到中間體1:即n-(4-氟-2-甲氧基-5-硝基苯基)-4-(1-甲基-1h-吲哚-3-基)-嘧啶-2-胺;
2)中間體1與n,n,n′-三甲基乙二胺進行反應(yīng)得到中間體2,即n-(2-二甲基氨基-乙基)-2-甲氧基-n-甲基-n-[4-(1-甲基-1h-吲哚-3-基)-嘧啶-2-基]-5-硝基-苯-1,4-二胺;
3)中間體2經(jīng)氫化還原反應(yīng)得到中間體3,即n-(2-二甲基氨基-乙基)-2-甲氧基-n-甲基-n-[4-(1-甲基-1h-吲哚-3-基)-嘧啶-2-基]-5-氨基-苯-1,4-二胺;
4)中間體3再進一步引入丙烯酰基生成azd9291;
其特征是,所述步驟4)為:中間體3與丙烯酸的混酐溶液進行反應(yīng)得到產(chǎn)物azd9291。
其中,丙烯酸的混酐溶液的制備方法為:將酰氯與無機堿加入到溶劑中,0℃~10℃攪拌狀態(tài)下加入丙烯酸,得到丙烯酸的混酐溶液。所述酰氯為特戊酰氯、對甲基苯磺酰氯、苯磺酰氯、甲磺酰氯中的至少一種。所述無機堿為碳酸鉀、碳酸銫、碳酸鋰中的至少一種。所述溶劑為乙腈、甲基叔丁基醚、1,4-二氧六環(huán)中的至少一種。所述丙烯酸、酰氯與無機堿的摩爾比為1:1.0~1.2:1.0~1.5。
進一步的,所述步驟2)中還加入溴化亞銅作為催化劑活化中間體1的氟,促進n,n,n′-三甲基乙二胺的親核取代反應(yīng),提高反應(yīng)的速度和收率;溴化亞銅用量為中間體1重量的1.5-2.5%。
進一步的,所述步驟3)的氫化還原為鈀碳催化加氫還原,鈀碳的用量為中間體2重量的2%~10%。
本發(fā)明步驟1)中反應(yīng)溶劑優(yōu)選為2-戊醇、正丁醇、異丁醇和1,4-二氧六環(huán)中的一種或幾種。優(yōu)選反應(yīng)溫度為60℃~110℃,反應(yīng)時間為2h~6h。sm1與sm2摩爾比優(yōu)選為1.0:1.0~1.5。由于嘧啶環(huán)中的2-氯反應(yīng)活性降低,因此加入酸作為催化劑活化嘧啶環(huán),從而使苯胺的親核取代反應(yīng)能夠進行,優(yōu)選酸為甲磺酸、對甲苯磺酸、一水合對甲苯磺酸中的一種或幾種,它與sm1的摩爾比為2~2.5:1。
本發(fā)明步驟2)中反應(yīng)溶劑優(yōu)選為n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、n,n-二甲基乙酰胺中的一種或幾種。此步反應(yīng)為親核取代反應(yīng),反應(yīng)有氫氟酸生成,還需加入適量的堿作為縛酸劑促進反應(yīng)的進行,優(yōu)選為無機堿或有機堿,無機堿選自碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀中的一種或幾種;有機堿選自三乙胺、n,n-二異丙基乙胺中的一種或幾種。中間體1、n,n,n′-三甲基乙二胺和堿的摩爾比為1.0:1.0~1.2:1.2~2.0。優(yōu)選反應(yīng)溫度為90℃~110℃,反應(yīng)時間為2~8h。
本發(fā)明步驟3)中反應(yīng)溶劑優(yōu)選為甲醇、乙醇、異丙醇中的一種或幾種。優(yōu)選反應(yīng)溫度為15℃~40℃,常壓下反應(yīng)2h~4h。
本發(fā)明步驟4)中反應(yīng)溫度為-10℃~15℃。優(yōu)選的中間體3與丙烯酸的摩爾比為1:2~2.5。
本發(fā)明的最佳實施方案如下:
1)中間體1的制備
將sm1、sm2和一水對甲苯磺酸加入到異丁醇中,升溫至回流,反應(yīng)4~6h,有黃色固體析出,降至室溫,過濾、洗滌、干燥得到黃色固體中間體1;
2)中間體2的制備
將中間體1、n,n,n′-三甲基乙二胺和n,n-二異丙基乙胺加入到n,n-二甲基甲酰胺中,升溫至95~105℃反應(yīng)4~6h,降至室溫,加入水析出固體,經(jīng)過濾、水洗、干燥后得中間體2;
更進一步的,上述步驟還加入溴化亞銅,反應(yīng)時間2~4h,降至室溫后過濾除去溴化亞銅;
3)中間體3的制備
氮氣保護中,將中間體2和鈀碳加入到甲醇中,通入氫氣常壓反應(yīng)3~5h,過濾,濾液減壓濃縮至干,得中間體3;
4)azd9291的制備
將中間體3在0℃加入到丙烯酸的混酐溶液中進行反應(yīng);反應(yīng)完全后加入水終止反應(yīng),經(jīng)萃取、干燥、濃縮,乙腈重結(jié)晶后,得到產(chǎn)物azd9291。
本發(fā)明的有益效果:該工藝步驟簡單,操作方便,產(chǎn)生的固廢少,易于工業(yè)化生產(chǎn),得到的產(chǎn)品純度較高(高達99.8%),總收率高(高達72%)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實例3制備的azd9291的1hnmr圖;
圖2為本發(fā)明實例3制備的azd9291的13cnmr圖;
圖3為本發(fā)明實例3制備的azd9291的ir圖;
圖4為本發(fā)明實例3制備的azd9291的質(zhì)譜圖;
圖5為本發(fā)明實例3制備的azd9291的hplc圖譜;
圖6為對比例2制備的azd9291的hplc圖譜。
具體實施方式
下述實施例用于進一步解釋本發(fā)明,但不限制本發(fā)明的范圍。
實施例1:化合物中間體1至中間體3的制備
1)中間體1的制備:
將40g(0.164mol)sm1、30.6g(0.164mol)sm2和62.3g(0.328mol)一水對甲苯磺酸加入到200ml異丁醇中,升溫至回流,反應(yīng)6h,有黃色固體析出,降至室溫,過濾,異丙醇洗滌,50℃真空干燥得54.8g黃色固體,產(chǎn)率85.0%。
2)中間體2的制備:
方法1:將50g(0.127mol)中間體1、15.0g(0.147mol)n,n,n′-三甲基乙二胺、1g溴化亞銅和19.65g(0.152mol)n,n-二異丙基乙胺加入到350mln,n-二甲基甲酰胺中,升至100℃反應(yīng)3h,降至室溫過濾除去溴化亞銅,加入80ml水,有大量固體析出,過濾,水洗,45℃真空干燥得57.2g橘紅色固體,產(chǎn)率94.9%。
方法2:將50g(0.127mol)中間體1、15.0g(0.147mol)n,n,n′-三甲基乙二胺和19.65g(0.152mol)n,n-二異丙基乙胺加入到350mln,n-二甲基甲酰胺中,升至100℃反應(yīng)5h,降至室溫,加入80ml水,有大量固體析出,過濾,水洗,45℃真空干燥得50.7g橘紅色固體,產(chǎn)率84.0%。
3)中間體3的制備:
氮氣保護中,將28.5(0.060mol)中間體2、2.5g鈀碳加入到500ml甲醇中,25℃下通入氫氣常壓反應(yīng)4h,過濾,濾液減壓濃縮至干,得26g褐色固體,產(chǎn)率97.3%。
實施例2:azd9291的合成
特戊酰氯3.37g(28mmol)、碳酸鉀4.13g(30mmol)加入到60ml1,4-二氧六環(huán)中,在0℃將丙烯酸2.02g(28mmol)加入到上述溶液中,攪拌1h,制成混酐溶液,實施例1制備的中間體3為6.17g(13.8mmol)在0℃加入到混酐溶液中,tlc監(jiān)測原料消失。加入水攪拌0.5h,用乙酸乙酯100ml萃取,有機相無水硫酸鈉干燥后,過濾,濾液45℃下真空濃縮得到azd9291粗品。用50ml乙腈重結(jié)晶,得到棕色固體6.29g;產(chǎn)率91.3%,純度99.8%。
中間體2的制備以方法1計算,產(chǎn)品的總收率以71.7%。中間體2的制備以方法2計算,產(chǎn)品的總收率以63.2%。
實施例3:azd9291的合成
甲磺酰氯3.2g(28mmol),碳酸鋰2.22g(30mmol)加入到100ml乙腈中,在10℃攪拌,將丙烯酸2.02g(28mmol)加入到上述溶液中,攪拌1.5h,將實施例1制備的中間體3為6.17g(13.8mmol)在0℃加入到混酐溶液中,tlc監(jiān)測原料消失。加入水攪拌1h,乙酸乙酯100ml萃取,有機相無水硫酸鈉干燥后,過濾,濾液45℃下真空濃縮得到azd9291粗品。用50ml乙腈重結(jié)晶,得到棕色固體6.35g,產(chǎn)率92.2%,純度99.8%,hplc圖譜如圖5所示。中間體2的制備以方法1計算,產(chǎn)品的總收率以72.4%。中間體2的制備以方法2計算,產(chǎn)品的總收率以63.8%。
其1hnmr、13c-nmr、ir和esi-ms圖譜分別如圖1-4所示,具體數(shù)據(jù)如下所示。
1hnmr(400mhz,d2o)δppm:2.39(s,1h),2.64(s,6h),2.70(s,3h),3.01(d,7h),3.69(s,1h),5.74(d,1h),6.07-6.16(m,2h),6.33-6.39(m,1h),6.68(s,2h),6.74-6.85(m,2h),7.18(br,1h),7.31-7.38(m,2h),8.11(s,1h)。
(100mhz,d2o):32.30,38.50,42.63,49.30,54.64,56.10,104.17,106.84,110.02,111.99,116.02,120.55,121.11,122.07,123.70,124.76,124.93,128.47,130.35,133.99,137.47,139.29,147.13,153.69,156.87,162.27,166.07。
ir(atr,cm-1)m/z:3244.25(vnh),2932.57(vch),1671.97(c=h)。
esi-ms:m/z500.3[m+h]﹢。
下述對比例對路線1、wo2013014448報道的實驗方法最后兩步進行驗證。
對比例1:中間體3的制備
將22g實施例1制備的中間體2,15.5g鐵粉和1.7g氯化銨加入到240ml乙醇和80ml水的混合體系中,加熱回流2h,降溫至40℃,過濾去除不溶物,濾液45℃下真空濃縮至干,過柱純化,得到17g固體,產(chǎn)率82.5%。
對比實例2:azd9291的合成:
將丙烯酰氯3.45g(38mmol)的二氯甲烷100ml溶液滴加到冰水浴冷卻中的對比例1制備的中間體3為17g(38mmol)和n,n-二異丙基乙胺7.2ml(42mmol)的二氯甲烷250ml溶液中,攪拌1.5h。然后用二氯甲烷250ml稀釋,用飽和碳酸氫鈉溶液2×250ml洗滌,水層用二氯甲烷萃取2次,合并有機相,無水硫酸鎂干燥,過濾,濾液40℃真空濃縮。粗品過柱純化,得到16.01g棕色固體,產(chǎn)率83.0%,純度99.3%。
對比實例3:azd9291的合成:
在0℃下向?qū)Ρ壤?制備的中間體3為10g(22.4mmol)在thf95ml和水9.5ml的混合溶液中滴加3-氯丙酰氯3.28g(25.59mmol),滴完后,升至室溫攪拌15min,加入氫氧化鈉3.48g(85.28mmol),將體系升溫至65℃保溫10h。冷卻到室溫,加入甲醇40ml和水70ml,室溫攪拌過夜,過濾,水洗至中性,50℃真空干燥,得到9.50g固體azd9291,產(chǎn)率85.0%,純度99.0%。
根據(jù)本發(fā)明的實施例1~3,本發(fā)明得到的純度≥99.7%的azd9291。根據(jù)路線1,得到的azd9291的純度≥99.0%,并有鐵泥固廢產(chǎn)生。可見采用本發(fā)明的路線,產(chǎn)生的固廢少,產(chǎn)品純度和收率明顯提高。同時從中間體2的制備也可以看出:采用溴化亞銅活化中間體1促進親核取代反應(yīng)進行,提高反應(yīng)的速度和收率,反應(yīng)時間縮短2小時,收率提高≥10%。