劉 昕 ,韓 航 ,紀(jì)安成 ,張愛(ài)華
1南京工業(yè)大學(xué)藥學(xué)院,南京 210009;2江蘇省藥物研究所,南京 210009
鹽酸埃羅替尼(erlotinib hydrochloride)是一種小分子酪氨酸激酶抑制劑,化學(xué)名為N-(3-乙炔基苯基)-[6,7-二-(2-甲氧乙氧基)]-4-喹唑啉胺鹽酸鹽,是羅氏公司研發(fā)的用于治療非小細(xì)胞性肺癌的新一代靶向性抗腫瘤藥,可靶向地選擇表皮生長(zhǎng)因子受體(EGFR),在細(xì)胞內(nèi)與底物競(jìng)爭(zhēng),從而抑制EGFR磷酸化,阻斷腫瘤細(xì)胞信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo),使腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)停滯,進(jìn)而凋亡[1-5]。
本研究以專利WO1996030347的合成路線(見(jiàn)圖1)為基礎(chǔ),以3,4-二羥基苯甲酸乙酯為起始原料經(jīng)醚化、硝化、還原、環(huán)合、氯化等反應(yīng),最后與間氨基苯乙炔對(duì)接得到目標(biāo)產(chǎn)物N-(3-乙炔基苯基)-[6,7-二-(2-甲氧乙氧基)]-4-喹唑啉胺鹽酸鹽。綜合相關(guān)文獻(xiàn)[6-12],對(duì)上述操作進(jìn)行優(yōu)化,在制備化合物2時(shí),以DMF為溶劑,反應(yīng)完直接倒入水中,簡(jiǎn)化了后處理操作,大大提高了收率,縮短了反應(yīng)時(shí)間;以5%Pd/C為還原催化劑,使反應(yīng)條件更加溫和、安全,提高了收率,降低了成本;本合成工藝避免了高溫、高壓等不利于工業(yè)化生產(chǎn)的操作,對(duì)各步操作進(jìn)行了優(yōu)化,簡(jiǎn)化了后處理方法,提供了各步中間體及終產(chǎn)品質(zhì)量,避免了頻繁重結(jié)晶對(duì)收率造成的影響,使總收率從41.55%提高至58.6%。
圖1 鹽酸埃羅替尼的合成路線
MP-S3熔點(diǎn)儀(日本柳本株式會(huì)社,溫度計(jì)未校正);JEOL JNM-ECP 600型核磁共振波譜儀(內(nèi)標(biāo):TMS;室溫);Agilent 1100LC-MS 型質(zhì)譜儀;RE-52A型旋蒸蒸發(fā)儀;85-Ⅱ型恒溫磁力攪拌器;ZF-Ⅰ型三用紫外分析儀;TU-10001型分析天平;硅膠HF254高效板(煙臺(tái)市德信生物科技有限公司)。
2-氯乙基甲醚(上海至鑫化工有限責(zé)任公司);醋酸甲脒(蘇州市華豐精細(xì)化工有限公司);3,4-二羥基苯甲酸乙酯(上海卓銳化工有限公司);其余試劑均為市售國(guó)產(chǎn)分析純。
化合物 1(91 g,0.5 mol)、1000 mL DMF 加入2000 mL反應(yīng)瓶中,加入無(wú)水碳酸鉀(172.5 g,1.25 mol),攪拌反應(yīng)30 min后加入2-氯乙基甲醚(141.5 g,1.5 mol),緩慢升溫至 80℃,反應(yīng) 6 h,薄層顯示反應(yīng)完成,冷卻反應(yīng)液至室溫,倒入1000 mL水中,攪拌,析出大量白色粉末狀固體,過(guò)濾,烘干,得到白色固體 145.5 g,收率 97.6%,mp 53℃~56℃(文獻(xiàn)[7]:收率 93%,mp 50℃~51℃)。
1000 mL反應(yīng)瓶中加入450 mL冰乙酸和化合物 2(134.1 g,0.45 mol),維持內(nèi)溫 20℃~30℃滴加135 mL 65%濃硝酸,加完后維持內(nèi)溫20℃~30℃攪拌5 h,反應(yīng)完畢倒入2500 mL冰水中,攪拌。靜置一段時(shí)間后用乙酸乙酯(300 mL×3)提取,依次用飽和碳酸氫鈉和水洗滌,無(wú)水硫酸鈉干燥,過(guò)濾,蒸干溶劑,得淡黃色油狀物135.9 g,收率87.97%(文獻(xiàn)[3]:收率 88.7%)。
化合物 3(102.9 g,0.3 mol)加入 1000 mL 無(wú)水乙醇,再加入5%Pd/C(5 g),室溫氫化反應(yīng),薄層跟蹤,約16 h反應(yīng)結(jié)束,抽濾,濾液蒸干溶劑,得到淡黃色油狀物89.1 g,收率94.9%(文獻(xiàn) [7]:收率91.14%,mp 156℃~158℃)。
化合物 4(86.1 g,0.275 mol)溶于 1000 mL 無(wú)水乙醇,攪拌 10 min,加入醋酸甲脒(34.3 g,0.33 mol),加熱回流反應(yīng)12 h,室溫冷卻,析出大量白色固體,用無(wú)水乙醇洗滌,烘干,得到產(chǎn)品77.4 g,收率95.7%,mp 186℃~188℃(文獻(xiàn)[8]:收率 91.14%,mp 182℃)。
1000 mL反應(yīng)瓶中加入化合物5(73.5 g,0.25 mol)、氯化亞砜(650 mL)和 DMF(5 mL),加熱回流反應(yīng)10 h,反應(yīng)結(jié)束后蒸干氯化亞砜,加入少量甲苯,再次蒸干,確保除去剩余的氯化亞砜,所得殘余物溶于500 mL二氯甲烷中,飽和碳酸氫鈉溶液洗滌,水洗,無(wú)水硫酸鈉干燥,過(guò)濾,蒸干得到白色固體 69.3 g,收率 88.9%,mp>220℃(文獻(xiàn) [8]: 收率85.4%,mp>200℃)。1H-NMR(CDCl3,600MHz)δ:3.36(s,6H,2OCH3),3.75 ~3.88(m,4H,2CH2O),4.30 ~4.34(m,4H,2CH2O),7.28(s,1H,Ar-H),7.41(s,1H,Ar-H),8.83(s,1H,Ar-H)。
2000 mL反應(yīng)瓶中加入化合物6(62.4 g,0.2 mol)、三乙胺 30.3 g(0.3 mol)和異丙醇 1000 mL,攪拌全溶后加入預(yù)先已溶解的間氨基苯乙炔(35.1 g,0.3 mol)/異丙醇500 mL形成的溶液,室溫?cái)嚢璺磻?yīng)12 h,薄層顯示反應(yīng)完成,反應(yīng)液倒入2000 mL冰水中,過(guò)濾水洗,所得濾餅溶于500 mL乙酸乙酯中,無(wú)水硫酸鈉干燥,過(guò)濾,濾液冰浴冷卻至10℃以下,滴加飽和氯化氫乙醚溶液60 mL,滴完維持10℃以下攪拌1 h,過(guò)濾,乙酸乙酯洗滌,所得產(chǎn)品用無(wú)水乙醇300 mL重結(jié)晶,冷卻析晶,過(guò)濾,無(wú)水乙醇洗滌,得白色固體72.6 g,收率84.6%,mp 229℃~231℃(文獻(xiàn) [6]: 收率 71%,mp 228℃~230℃)。1HNMR(CDCl3,600MHz):3.26(s,6H,2OCH3),3.64~3.73(m,4H,2CH2O),4.12(s,1H,CH),4.22~4.26(m,4H,2CH2O),7.20~7.23(m,1H,Ar-H),7.26(s,1H,Ar-H),7.42~7.45(m,1H,Ar-H),7.52(s,1H,Ar-H),7.86~7.92(m,1H,Ar-H),8.65(s,1H,Ar-H),9.16(s,1H,Ar-H);ESI-MS(m/z):394[M+H]+。
①在制備化合物2時(shí),以DMF為溶劑,替換原工藝所使用的丙酮,反應(yīng)完全直接倒入水中,簡(jiǎn)化了后處理操作,大大提高了收率,縮短了反應(yīng)時(shí)間,且產(chǎn)品純度較好,無(wú)需純化即可直接用于下一步反應(yīng)。
②還原制備化合物4時(shí),以5%Pd/C為還原催化劑,避免使用價(jià)格較高的二氧化鈀和易燃的雷尼鎳,使反應(yīng)條件更加溫和、安全,同時(shí)提高了還原收率,且實(shí)驗(yàn)證明5%Pd/C可重復(fù)使用多次。
③在制備化合物5時(shí),以無(wú)水乙醇為溶劑,替換原工藝所使用的甲酰胺,避免了高溫反應(yīng),反應(yīng)完全直接析出產(chǎn)品,相當(dāng)于將反應(yīng)和重結(jié)晶合成一步,簡(jiǎn)化了后續(xù)處理,同時(shí)提高了反應(yīng)收率和此步所得產(chǎn)品質(zhì)量。
④在制備埃羅替尼時(shí),反應(yīng)完全直接將反應(yīng)液倒入水中,即可析出產(chǎn)品,避免了需使用柱層析來(lái)純化產(chǎn)品,大大降低了后處理難度,使本工藝?yán)诠I(yè)化生產(chǎn),產(chǎn)品用乙酸乙酯溶解后成鹽,無(wú)水乙醇重結(jié)晶,完善了原工藝中未對(duì)終產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶方面的研究,使較容易地得到質(zhì)量高的終產(chǎn)品,簡(jiǎn)化了操作,提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
本合成工藝避免了高溫、高壓等不利于工業(yè)化生產(chǎn)的操作,對(duì)各步操作進(jìn)行了優(yōu)化,使每步操作更加簡(jiǎn)單、安全,同時(shí)提高了各步產(chǎn)品質(zhì)量及收率,避免了頻繁重結(jié)晶對(duì)收率造成的影響。埃羅替尼的總收率達(dá)到58.6%。
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