全 軍,李學(xué)強(qiáng),魏夢雪
(1 上海華源藥業(yè)(寧夏)沙賽制藥有限公司,寧夏 銀川 750002;2 寧夏天然藥物工程技術(shù)研究中心,寧夏 銀川 750021;3 省部共建煤炭高效利用與綠色化工國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,寧夏大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,寧夏 銀川 750021)
鹽酸帕洛諾司瓊,化學(xué)名為(3aS)-2-[(S)-1-氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛-3-基]-2,3,3a,4,5,6-六氫-1-氧-1H-苯[de]異喹林鹽酸鹽。鹽酸帕洛諾司瓊是MGI Pharma公司開發(fā)的5-HT3受體拮抗劑,臨床用于治療由化療、放療引起的惡心、嘔吐等副作用,劑型為小水針,規(guī)格為5 mL:0.25 mg。首先在歐洲上市,商品名為Onicit,在意大利是由Italfarmaco公司負(fù)責(zé)銷售。2002年9月廠商向FDA申報(bào),2003年7月美國FDA批準(zhǔn)上市,商品名為Aloxi Injection。有關(guān)鹽酸帕洛諾司瓊的合成工藝,經(jīng)文獻(xiàn)查閱主要有如下兩條合成路線[1-2]:
路線一如圖1所示,1,8-萘二甲酸酐與S-3-氨基奎寧環(huán)胺鹽酸鹽反應(yīng)得酰亞胺中間體2,加氫還原后得到中間體3,化合物3在質(zhì)子酸條件下發(fā)生消去反應(yīng)得中間體4,化合物4加氫還原、提純、成鹽得目標(biāo)化合物鹽酸帕洛諾司瓊1。在臨床前研究過程中,我們采用本條路線進(jìn)行樣品的制備,該工藝制得的鹽酸帕洛諾司瓊的總收率為12.9%。
圖1 鹽酸帕洛諾司瓊合成路線(1)Fig.1 Synthetic route of palonosetron hydrochloride (1)
路線二如圖2所示。以S-四氫萘甲酸為起始原料與二氯亞砜反應(yīng)生成酰氯,再與S-3-氨基奎寧環(huán)胺鹽酸鹽反應(yīng)得酰胺中間體化合物(Ⅰ),中間體化合物(Ⅰ)經(jīng)硼氫化鈉還原成中間體化合物(Ⅱ),化合物(Ⅱ)經(jīng)環(huán)合、成鹽得目標(biāo)化合物鹽酸帕洛諾司瓊。該工藝由S-四氫萘甲酸制備鹽酸帕洛諾司瓊的總收率為13.9%。
圖2 鹽酸帕洛諾司瓊合成路線(2)Fig.2 Synthetic route of palonosetron hydrochloride (2)
經(jīng)過文獻(xiàn)檢索,對以上兩條路線進(jìn)行比較與制備條件探索,發(fā)現(xiàn)兩路線的起始原料均在市面上有售,比較兩種合成路線,路線二較路線一操作更簡單,反應(yīng)時間更短,不用加壓,安全性高,收率高,成本低。因此我公司參照文獻(xiàn)對路線二進(jìn)行了合成工藝研究,并結(jié)合自身?xiàng)l件對工藝進(jìn)行優(yōu)化,其中對中間體(I)的制備進(jìn)行了條件改進(jìn)和優(yōu)化,體系中加入三乙胺縛酸劑后,酰胺化反應(yīng)收率明顯提高,產(chǎn)率由原來的50.4%提高到60.1%,最終確定了本品的合成路線,工藝的流程圖見圖3。
圖3 優(yōu)化后鹽酸帕洛諾司瓊合成路線Fig.3 Optimized synthesis route of palonosetron hydrochloride
Bruker Avance 400 MHz核磁共振儀(TMS為內(nèi)標(biāo),CDCl3為溶劑);API QSTAR Pulsar飛行時間高分辨質(zhì)譜儀(ESI源上測定);FTIR-8400S型紅外光譜儀,日本島津。
四氫萘甲酸,成都新恒創(chuàng)藥業(yè)有限公司;氨基奎寧,成都新恒創(chuàng)藥業(yè)有限公司;常規(guī)色譜柱硅膠(200~300目),青島海洋化工廠;其余所用試劑均為分析純。
1.2.1 N-(1-氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛-3S-基)-1,2,3,4-四氫萘-1S-甲酰胺的合成
將42 g,0.239 mol (S)-1,2,3,4-四氫-1-萘甲酸加入到1000 mL的圓底燒瓶中,加入210 mL甲苯,攪拌得淺黃色澄清溶液,加入1 mL DMF,于室溫下加入167 mL SOCl2,反應(yīng)物在室溫下攪拌反應(yīng)2 h,然后在50 ℃攪拌反應(yīng)2 h,50 ℃減壓濃縮至干,加40 mL甲苯復(fù)溶,得到(S)-1,2,3,4-四氫-1-萘甲酰氯的甲苯溶液。
室溫下,將47.8 g,0.239 mol (S)-(-)-3-氨基奎寧環(huán)胺鹽酸鹽懸浮于400 mL的乙酸乙酯中,同時體系中加入0.3 mol的三乙胺,然后將酰氯的甲苯溶液在室溫下滴加到氨基奎寧環(huán)胺鹽酸鹽的乙酸乙酯溶液中,室溫下攪拌反應(yīng)1 h,再升溫于50 ℃攪拌反應(yīng)4 h。反應(yīng)液用冰水浴冷卻,向反應(yīng)液中加入30% NaOH水溶液調(diào)pH至10,混合物用氯仿萃取100 mL×3,合并有機(jī)相,用飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸餾去除溶劑,得固體物,用甲苯?jīng)_結(jié)晶,干燥得到中間體(Ⅰ)酰胺34.2 g,mp:188.3~189.3 ℃,收率為60.1%。
1.2.2 N-(1-氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛-3S-基)(1,2,3,4-四氫萘-1S-甲基)胺的合成
將34.2 g,0.1203 mol中間體N-氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛-3S-基)-1,2,3,4-四氫萘-1S-甲酰胺懸浮在400 mL的四氫呋喃中,一次性加入18.8 g NaBH4,室溫下緩慢滴加三氟化硼的乙醚溶液(8 M,111 mL,0.903 mol),控制反應(yīng)液在室溫下攪拌反應(yīng)1 h,再升溫回流反應(yīng)3 h。冷卻至室溫,加入6 mol/L鹽酸調(diào)pH值為1,回流反應(yīng)2 h,減壓濃縮至干,得膠狀物。加入6 mol/L鹽酸1700 mL,加熱回流至澄清。冰浴冷卻,用飽和NaOH水溶液調(diào)pH至12,混合物用氯仿萃取200 mL×3,合并有機(jī)相,用飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸餾去除溶劑,得中間體(Ⅱ)橙黃色油狀物36.8 g。
1.2.3 鹽酸帕洛諾司瓊的合成
將還原胺中間體N-(1-氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛-3S-基)(1,2,3,4-四氫萘-1S-甲基)胺36.8 g,0.136 mol溶解于新蒸餾的甲苯中,滴加三光氣36.2 g的甲苯溶液,氮?dú)獗Wo(hù)下于室溫反應(yīng)24 h,產(chǎn)生大量白色沉淀。加入三氟化硼的乙醚溶液(8 M,120 mL,0.975 mol),反應(yīng)液變澄清,有油狀物附于瓶底,反應(yīng)物回流反應(yīng)6 h,冷卻至室溫。
加入2 mol/L鹽酸180 mL,混合物回流反應(yīng)1 h,冰水浴冷卻,分去甲苯層,水層用50% NaOH水溶液調(diào)pH到12,用氯仿萃取300 mL×3,合并有機(jī)相,用飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉干燥,減壓蒸餾去除溶劑,得棕色油狀物24 g。
將油狀物溶于80 mL異丙醇中,加入飽和氯化氫的異丙醇溶液,析出固體,攪拌1 h,固體析出完全后,過濾,干燥,得類白色固體17.4 g。
固體加100 mL異丙醇重結(jié)晶后,過濾,干燥得13.5 g類白色結(jié)晶性固體,收率為33.7%,mp:302 ℃,1H NMR (400 MHz, Chloroform-d) δ 12.02 (s, 1H), 7.84 (q,J=4.0, 3.4 Hz, 1H), 7.36~7.21 (m, 2H), 4.95 (s, 1H), 4.02~3.69 (m, 4H), 3.34 (ddd,J=33.2, 25.3, 12.1 Hz, 4H), 3.18~3.00 (m, 1H), 2.85 (tdd,J=24.3, 16.1, 10.3 Hz, 3H), 2.34 (s, 1H), 2.30~1.86 (m, 6H), 1.76 (qd,J=13.0, 5.5 Hz, 1H).13C NMR (101 MHz, Chloroform-d) δ 166.23, 137.13, 135.15, 132.88, 128.40, 126.81, 126.20, 77.37, 49.43, 49.40, 49.35, 46.17, 35.03, 28.19, 26.13, 25.77, 24.36, 21.94, 19.83。
(1)對鹽酸帕洛諾司瓊合成工藝進(jìn)行了以有機(jī)堿三乙胺作為縛酸劑,對關(guān)中間體酰胺產(chǎn)物化合物(I)的合成進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn);
(2)中間體四氫奈甲酸酰胺奎寧化合物(I)的收率由原工藝路線的50.4%提高到60.1%,產(chǎn)品總收率由原來的13.9%提高到16.2%,生產(chǎn)成本明顯降低。