葉瓊仙,羅統(tǒng)有,鄧吉聰,譚志聰
(1.廣東華南藥業(yè)集團(tuán)有限公司,廣東東莞,523320;2.廣東先強(qiáng)藥業(yè)有限公司,廣東廣州,510900)
阿普斯特(Apremilast,1),化學(xué)名為(S)-2-[1-(3-乙氧基-4-甲氧基苯基)-2-甲磺酰基乙基]-4-乙?;被愡胚徇?1,3-二酮,是美國(guó)Celgene 公司研發(fā)的一種口服類(lèi)選擇性磷酸二酯酶4 抑制劑,分別獲得FDA、EMA 監(jiān)管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)用于活動(dòng)性銀屑病關(guān)節(jié)炎(PsA)和中度至重度斑塊型銀屑病的治療。
2014 年,該藥首先在美國(guó)獲準(zhǔn)上市,商品名為Otezla,是FDA 首個(gè)批準(zhǔn)用于斑塊型銀屑?。ㄅFぐ_)及銀屑病關(guān)節(jié)炎治療的口服制劑。阿普斯特的對(duì)環(huán)單磷酸腺苷(cAMP)特異性,可使細(xì)胞內(nèi)cAMP 水平上升,調(diào)節(jié)胞內(nèi)促炎與抗炎因子作用,然后與抗炎因子作用,抑制參與銀屑病發(fā)病機(jī)制中的多個(gè)炎癥的活性,減輕關(guān)節(jié)腫脹并改善關(guān)節(jié)部位的生理機(jī)能,可有效治療銀屑病[1]。
阿普司特是炎癥疾病的潛在口服治療藥物,能夠?qū)NF-α,IL-2 及其他多種促炎性介質(zhì)(PDE4,IL-2、干擾素γ、白三烯、NO 合成酶)生成產(chǎn)生抑制性,其藥理作用是利用抑制PDE4 酶增強(qiáng)細(xì)胞內(nèi)環(huán)單磷酸腺苷水平特性,增強(qiáng)IL-10 等抗炎細(xì)胞因子,從而對(duì)多條炎癥通路產(chǎn)生影響?;颊咴谑褂冒⑵账咎厮幬锖螅軌蚩焖僖种颇[瘤壞死因子(TNF-α)及其他炎癥細(xì)胞因子的表達(dá),達(dá)到較好的抗炎目的。
在一系列的臨床研究中,該藥物表現(xiàn)出良好的治療效果,同時(shí)具備較高的安全性和耐受性。Ⅱ期臨床試驗(yàn)研究表明,患者在服用阿普司特藥物后,銀屑病損傷面可減少75%以上,病情嚴(yán)重程度明顯降低,且僅存輕微不良反應(yīng);Ⅲ期臨床試驗(yàn)研究表明,該藥物總體耐受性良好,安全性較強(qiáng)。
2014 年3 月21 日,該藥物率先獲得美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)上市,現(xiàn)已成為治療成人活躍型銀屑病性關(guān)節(jié)炎的關(guān)鍵藥物。
阿普斯特(1)經(jīng)逆合成分析,可通過(guò)S-1-(3-乙氧基-4-甲氧基苯基)-2-甲磺酰基乙胺(2)和3-乙酰氨基鄰苯二甲酸酐(3)胺化而得(圖1)。本文對(duì)阿普斯特(1)的合成路線進(jìn)行了綜述(圖2)。
圖1 阿普斯特逆合成分析
圖2 阿普斯特合成路線圖解
A 法:以3-乙氧基-4-甲氧基苯腈(6)為原料,經(jīng)鹽酸羥胺縮合得到(7),溴乙烷取代合成(8),加成還原得(9),經(jīng)N-乙?;鵏-亮氨酸手性拆分得到(2),和(3)胺化得到(1)[2]。
B 法:以3-乙氧基-4-甲氧基苯甲醛(11)為原料,經(jīng)加成成烯得(12),加成得(9),經(jīng)拆分得到(2),和(3)胺化得到(1)[3]。
C 法:以3-乙氧基-4-甲氧基苯甲醛(11)為原料,經(jīng)加成成腈(8),加成還原得(9),經(jīng)拆分得到(2),和(3)胺化得到(1)[4]。
D 法:以3-甲氧基-4-甲氧基苯乙酮(13)為原料,經(jīng)酸解得(14),醚化成(15),取代得(16),硫醚化得(17),還原胺化得(18),經(jīng)化學(xué)拆分得(19),再氧化成(2),和(3)胺化得到(1)[5]。
E 法:以3-甲氧基-4-甲氧基苯乙酮(13)為原料,經(jīng)酸解得(14),醚化成(15),取代得(16),氧化得(30),還原胺化得(9),經(jīng)拆分得到(2),和(3)胺化得到(1)[6]。
F 法:1-(3-乙氧基-4-甲氧基苯基)-2-(甲基磺?;┮野罚?)經(jīng)拆分劑成鹽得到(10),和(4)縮合,再乙?;玫剑?),和(3)胺化得到(1)[7]。
G 法:以4-溴-2-乙氧基-1-甲氧基苯(22)為原料,先制備格式試劑得(23),再格氏反應(yīng)得(24),還原得(9),經(jīng)拆分得到(2),和(3)胺化得到(1)[8]。
H 法:以3-乙氧基-4-甲氧基苯甲醛(11)為原料,經(jīng)加成成(25),氧化得(26),加成得(9),經(jīng)拆分得到(2),和(3)胺化得到(1)[9]。
I 法:以3-甲氧基-4-甲氧基苯腈(8)為原料,成烯胺得(27),再還原成(9),經(jīng)拆分得到(2),和(3)胺化得到(1)[10]。
1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行資料處理。正態(tài)分布的資料采用算術(shù)均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差描述其分布特征,組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);非正態(tài)分布的資料采用中位數(shù)和四分位間距進(jìn)行描述,組間比較采用非參數(shù)檢驗(yàn)(Mann-Whitney U檢驗(yàn))。計(jì)數(shù)資料采用百分?jǐn)?shù)表示,組間比較采用常規(guī)或校正卡方檢驗(yàn)。此外采用logistics回歸分析患者術(shù)后1年生存的影響因素。檢驗(yàn)水準(zhǔn)a=0.05。
J 法:以3-甲氧基-4-甲氧基苯乙烯(28)為原料,加成得(29),取代得(9),經(jīng)拆分得到(2),和(3)胺化得到(1)[11]。
該合成路線所用原料便宜易得,中間體分離簡(jiǎn)便,反應(yīng)操作安全,三廢處理容易,且反應(yīng)過(guò)程中所用設(shè)備簡(jiǎn)單,無(wú)需采用特殊設(shè)備及器材,更不用高壓、高真空。大量應(yīng)用實(shí)踐表明,該合成路線總收率較高,生產(chǎn)成本低,滿足工業(yè)化生產(chǎn)要求。
K 法:以3-甲氧基-4-甲氧基苯乙酮(13)為原料,經(jīng)酸解得(14),醚化成(15),取代得(16),硫醚化得(17),還原胺化得(18),不對(duì)稱合成得(20),酸解得(19),再氧化成(2),和(3)胺化得到(1)[5]。
L 法:以3-乙氧基-4-甲氧基苯腈(6)為原料,經(jīng)鹽酸羥胺縮合得到(7),溴乙烷取代合成(8),加成得(30),經(jīng)不對(duì)稱還原得(31),和(3)胺化得到(1)[12]。
M 法:以3-甲氧基-4-甲氧基苯腈(8)為原料,加成得(32),再經(jīng)氧化得(2),和(3)胺化得到(1)[13]。
N 法:以3-乙氧基-4-甲氧基苯腈(6)為原料,加成環(huán)合得(34),加成得(35),氫解得(2),和(3)胺化得到(1)[14]。
O 法:以3-乙氧基-4-甲氧基苯甲醛(11)為原料,成烯得(28),接著不對(duì)稱加成得(36),開(kāi)環(huán)加成得(31),上芐胺得(37),氫解得(2),和(3)胺化得到(1)[15]。
P 法:以3-甲氧基-4-甲氧基苯乙酮(13)為原料,正丁基鋰作用下成鋰化合物(38),格氏反應(yīng)后得(30),經(jīng)不對(duì)稱還原胺化得(39),還原得(37),氫解得(2),和(3)胺化得到(1)[16]。
Q 法:以3-乙氧基-4-甲氧基苯甲醛(11)為原料,經(jīng)不對(duì)稱加成得(2),和(3)胺化得到(1)[17]。
R 法:以3-硝基-鄰苯二甲酸(5)為原料,經(jīng)乙酸酐環(huán)合得(40),和(2)胺化得(41),氫化還原得(42),再乙酰化得(1)[18]。
S 法:以(15)為起始物料,取代得(16),經(jīng)不對(duì)稱還原得(43),取代得(44),重氮化得(45),再還原得(2),和(3)胺化得到(1)[19]。
T 法:以(15)為起始物料,取代得(16),氧化得(30),經(jīng)不對(duì)稱還原得(44),重氮化得(45),再還原得(2),和(3)胺化得到(1)[19]。
該合成路線步驟較少,且在胺化處理時(shí)會(huì)用到四乙氧基鈦,其遇水或水蒸氣會(huì)發(fā)生反應(yīng)而放出有毒或易燃?xì)怏w,為后續(xù)處理帶來(lái)較大難度,同時(shí),所得到手性中間體ee 值僅為 80%左右,仍需進(jìn)一步拆分。
3-乙氧-4-甲氧基苯腈酯(1)與二甲基磺胺(2)進(jìn)行加成制備希夫堿(2),通過(guò)酸解制得產(chǎn)物(3),在不對(duì)稱催化下進(jìn)行加氫還原制得R 構(gòu)型中間體(4),與4-硝基苯二甲酰亞胺酯(4)發(fā)生 Mitsunobu 反應(yīng),生成化合物(5), 再經(jīng)鈀炭氫化還原、乙?;?,最終實(shí)現(xiàn)阿普司特的合成[20-22]。
這條合成路線雖然只需6 步就可直接合成阿普司特,但需用到昂貴的手性催化劑,且 Mitsunobu 反應(yīng)為無(wú)水無(wú)氧反應(yīng),反應(yīng)制備操作要求嚴(yán)格,對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求較高,因而很難實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。
本研究基于阿普司特藥理作用,對(duì)該藥物合成的拆分法、不對(duì)稱合成法兩種路線進(jìn)行詳細(xì)論述,但仍有部分研究未能完成,仍需進(jìn)一步深入研究。從理論上講,對(duì)直接合成的手性化合物進(jìn)行化學(xué)拆分,可以獲得相當(dāng)于手性化合物一半數(shù)量級(jí)的拆分產(chǎn)物,但在拆分環(huán)節(jié),盡管通過(guò)優(yōu)化拆分工藝,拆分收率有所提升,但因兩個(gè)異構(gòu)體在拆分系統(tǒng)中均存在不同程度的溶解性,導(dǎo)致拆分體系的母液中仍存在部分S-手性中間體I 和所有R構(gòu)型中間產(chǎn)物 I,因此,需通過(guò)對(duì)R 構(gòu)型混合產(chǎn)物進(jìn)行消旋化處理,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)該手性混合產(chǎn)物的有效拆分?,F(xiàn)有的合成路線均采用正丁基鋰作為原料,存在價(jià)格昂貴、安全隱患大、對(duì)工業(yè)設(shè)備要求高的問(wèn)題,希望通過(guò)不斷研究,能開(kāi)發(fā)出藥物合成的新思路和方法,為實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)提供便利。