曹秀芝,王 生,陳國(guó)華
(1.江蘇豪森藥業(yè)集團(tuán)有限公司,江蘇 連云港 222069;2.江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司,江蘇 連云港 222047;3.中國(guó)藥科大學(xué) 藥學(xué)院,江蘇 南京 210009)
Galunisertib(LY2157299)1(圖1)是由美國(guó)禮來(lái)公司開(kāi)發(fā)的一種有效的TGF-β受體激酶抑制劑,主要用于實(shí)體瘤的治療。體外實(shí)驗(yàn)表明,1可抑制腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移,同時(shí)抑制腫瘤細(xì)胞向血管內(nèi)滲。臨床結(jié)果顯示,經(jīng)1治療后,約23%的患者血清中甲胎蛋白(α - fetoprotein)水平降低20%以上,且患者體內(nèi)上皮細(xì)胞鈣黏蛋白表達(dá)增強(qiáng),使腫瘤生長(zhǎng)減慢,生存期得到延長(zhǎng)[1-3]。
目前已報(bào)道文獻(xiàn)中,1的合成方法主要有兩種。方法一[4]:以4-溴苯胺為原料,先后經(jīng)與丁烯酮反應(yīng)關(guān)環(huán)、與2縮合、與3反應(yīng)、堿性條件下關(guān)環(huán)、鈀催化下與CO反應(yīng)生成甲酸酯、氨解六步反應(yīng)生成目標(biāo)產(chǎn)物1。方法二[5-6]:以4為原料,先與丁烯酮、四氯對(duì)苯醌反應(yīng)生成6,6與2縮合生成7, 7與3反應(yīng)生成亞胺,亞胺環(huán)合生成8,8水解得目標(biāo)產(chǎn)物1。
圖1 Galunisertib的化學(xué)結(jié)構(gòu)
本文在方法二的基礎(chǔ)上進(jìn)行工藝改進(jìn), 利用4與9反應(yīng)生成5[7-8],再脫水環(huán)合成鹽生成6[9-10]; 6與2發(fā)生酯縮合反應(yīng)生成7,7與3反應(yīng)環(huán)合得到8;8經(jīng)水解得到目標(biāo)產(chǎn)品1。其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR和ESI-MS確證(Scheme 1)。
Waters 2695-2996-ZQ2000高效液相色譜;Agilent 1100 ESI-MS型質(zhì)譜儀;Bruker Avance-300 型核磁共振儀(CDCl3、DMSO-d6為溶劑,TMS為內(nèi)標(biāo)) 。
2,韶遠(yuǎn)科技(上海)有限公司;4,9 上海阿拉丁生化科技股份有限公司;其它試劑均為分析純。
1.2.1 4-[(3-氧代丁烯-1烯-1-基)氨基]苯甲腈(5)的合成
向反應(yīng)瓶中加入4 11.8 g(100 mmol)、9 12.0 g(120 mmol)和水100 mL,常溫?cái)嚢璺磻?yīng)2 h,過(guò)濾,濾餅用100 mL水洗滌后于50 ℃真空干燥12 h, 得淡黃色粉末5 18.2g,收率97.8%。1H NMR (CDCl3) δ 11.66 (d,J = 11.6 Hz,1H),7.61 (d,J = 8.4 Hz,2H),7.21 (dd,J = 11.6,7.9 Hz,1H),7.08 (d,J = 8.4 Hz,2H),5.46 (d,J = 8.0 Hz,1H),2.22 (s,3H)。
1.2.2 4-甲基-喹啉-6-甲腈鹽酸鹽(6)的合成
向反應(yīng)瓶中加入5 10.0 g(53.7 mmol)和無(wú)水AlCl37.2g(54 mmol),升溫至60℃,攪拌反應(yīng)6 h。反應(yīng)液冷卻至0℃,緩慢加入50% NaOH水溶液調(diào)節(jié)pH值~8.5,二氯甲烷2×200 mL萃取,有機(jī)層無(wú)水硫酸鈉干燥后減壓濃縮;剩余物用乙醇20 mL溶解,先緩慢加入鹽酸50mL(6mol/L),再加入四氫呋喃100mL,攪拌1 h,過(guò)濾,濾餅用四氫呋喃30 mL洗滌,40 ℃真空干燥12 h, 得類(lèi)白色粉末68.3 g,收率75.5%。1H NMR (DMSO-d6) δ 11.24 (s,1H),9.17 (d,J = 5.1 Hz,1H),8.97 (d,J = 1.8 Hz,1H),8.43 (d,J = 8.8 Hz,1H),8.29 (d,J = 8.8,9.0 Hz,1H),7.87 (d,J = 5.1 Hz,1H) ,2.91 (s,3H)。
1.2.3 4-[2-(6-甲基吡啶-2-基)-2-氧代乙基]喹啉-6-甲腈(7)的合成
向反應(yīng)瓶中加入6 5.0 g(24.4 mmol)、四氫呋喃50 mL,攪拌下冷卻至0℃,緩慢加入叔丁醇鈉7.2 g(74.9 mmol)后反應(yīng)0.5 h;緩慢滴加2的四氫呋喃溶液(5.5 g/15 mL),滴畢后 0℃反應(yīng)1 h,常溫反應(yīng)2 h 。將反應(yīng)液冷卻至0℃,滴加鹽酸(2mol/L)調(diào)節(jié)pH值~8.5,乙酸乙酯2×50 mL萃取,合并有機(jī)層,依次用飽和碳酸氫鈉50 mL、水50 mL洗滌;有機(jī)相減壓濃縮,剩余物用甲醇50 mL重結(jié)晶,得黃色粉末7 6.3 g,收率89.7%。1H NMR (CDCl3) δ 9.01 (t,J = 3.4 Hz,1H),8.68 (d,J = 2.5 Hz,1H),8.24 (dd,J = 8.6,2.2 Hz,1H),7.96~7.84 (m,2H),7.80 (dd,J = 8.9,6.9 Hz,1H),7.59 (d,J = 4.5 Hz,1H),7.45 (m,1H),5.07 (d,J = 2.4 Hz,2H),2.76 (s,3H)。
1.2.4 4-[2-(6-甲基吡啶-2-基)-5,6-二氫-4H-吡咯[1,2-b]吡唑-3-基]喹啉-6-甲腈(8)的合成
向反應(yīng)瓶中加入75.0 g(17.4 mmol)、35.5 g(20.2 mmol)、N,N-二甲基甲酰胺15mL及甲苯15mL,攪拌,緩慢加入碳酸鉀4.1g(29.7 mmol),回流分水12h;反應(yīng)液減壓濃縮,剩余物中加入水70mL,攪拌1.5h,過(guò)濾,濾餅用少量水洗滌,于70℃真空干燥12 h, 得灰色粉末8 5.8g,收率94.8%。1H NMR (DMSO-d6) δ 9.01 (m,1H),8.21~8.03 (m,2H),8.00 ~7.87 (m,1H),7.72~7.50 (m,3H),6.97 (d,J = 7.0 Hz,1H),4.31 (m,2H),2.88 (br,2H),2.66 (m,2H),1.68 (s,3H)。
1.2.5 Galunisertib (1)的合成
向反應(yīng)瓶中加入二甲基亞砜25 mL、8 5.1 g(14.5 mmol)及碳酸鉀0.4g(2.9 mmol),攪拌下緩慢加入過(guò)氧化氫水溶液(30%過(guò)氧化氫/水=15 mL/10 mL),常溫反應(yīng)5h后,加入亞硫酸鈉水溶液(1.1g/10 mL)。反應(yīng)液冷卻至0℃,依次加入鹽酸5mL、甲醇10 mL,并用氫氧化鈉溶液(2 mol/L)調(diào)節(jié)pH值~8.5,攪拌1 h,過(guò)濾,并用少量水洗滌,濕濾餅用異丙醇-水溶液(1∶1)36 mL重結(jié)晶,得白色粉末1 4.8g,收率89.6%。1H NMR (DMSO-d6) δ 8.88 (d,J = 4.5 Hz,1H),8.26 (d,J = 1.9 Hz,1H),8.13 (dd,J = 8.8,1.9 Hz,1H),8.05 (d,J = 8.8 Hz,1H),8.00 (br,1H),7.64~7.56 (m,2H),7.42 (d,J = 4.5 Hz,1H),7.32 (br,1H),6.94 (t,J = 4.3 Hz,1H),4.32 (t,J = 7.2 Hz,2H),2.83 (d,J = 7.5 Hz,2H),2.65 (t,J = 7.2 Hz,2H),1.76 (s,3H);ESI-MS [M+Na]+:392.3。
(1)4與9反應(yīng)生成5,5脫水環(huán)合生成6;與文獻(xiàn)方法[4-5]相比,無(wú)須使用劇毒試劑丁烯酮,有利于環(huán)境保護(hù);同時(shí)避免使用四氯對(duì)苯醌,有利于產(chǎn)品的純化;該方法未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。
(2)合成8時(shí),由7和3在碳酸鉀作用下一鍋煮法得到,與文獻(xiàn)[5]方法相比,不再使用有機(jī)堿2,6-二甲基吡啶,同時(shí)也去除了HPLC中控步驟,簡(jiǎn)化了工藝操作。
(3)在1的純化時(shí),利用異丙醇-水混合溶劑重結(jié)晶,收率與文獻(xiàn)[5]相當(dāng),終產(chǎn)物純度可由97%[5]提高至99.63%,單個(gè)雜質(zhì)均小于0.1%。
以4為原料,經(jīng)5步反應(yīng)得到1;工藝經(jīng)改進(jìn)后[4-5],避免了劇毒試劑丁烯酮的使用,不涉及高溫高壓反應(yīng),中間體無(wú)需柱層析純化;整個(gè)工藝操作簡(jiǎn)單,污染小,成本低廉且安全可控,更適合工業(yè)化生產(chǎn)。