徐佳彬,趙硯瑾,李庶心(1.江西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,江西南昌 330006; .軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射與輻射醫(yī)學(xué)研究所,北京 100850)
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Varlitinib的全合成*
徐佳彬1,2,趙硯瑾2,李庶心2
(1.江西中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,江西南昌330006; 2.軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射與輻射醫(yī)學(xué)研究所,北京100850)
摘要:以2-氯-4-硝基苯酚和2-氰基-4-硝基苯胺為起始原料,經(jīng)7步反應(yīng)完成了EGFR酪氨酸激酶抑制劑Varlitinib的全合成,總收率18.2%,其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR和13C NMR確證。
關(guān)鍵詞:EGFR酪氨酸激酶抑制劑; Varlitinib;藥物合成
表皮生長因子受體(EGFR)酪氨酸激酶屬于受體酪氨酸激酶的一種,在細(xì)胞的生長、增殖和分化等眾多生理過程發(fā)揮重要的作用,其功能缺失或相關(guān)信號(hào)通路中關(guān)鍵因子的活性或細(xì)胞定位異常,均會(huì)引起腫瘤、糖尿病、免疫缺陷及心血管疾病的發(fā)生[1]。臨床研究發(fā)現(xiàn),由于EGFR及其配體的過度表達(dá)或突變所致的異常的EGFR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與實(shí)體瘤生成密切相關(guān),EGFR在腫瘤的生長、侵襲和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用。因此針對表皮生長因子受體的抗腫瘤藥物為癌癥治療提供一個(gè)新機(jī)遇[2]。
Varlitinib是一種高效選擇性EGFR和ErbB2抑制劑,IC50分別為7 nM和2 nM[3]。本課題組在研究EGFR抑制劑的過程中,全合成了Varlitinib用作藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)的陽性對照。以2-氯-4-硝基苯酚(1)和2-氰基-4-硝基苯胺(4)為起始原料,經(jīng)7步反應(yīng)合成了Varlitinib(Scheme 1),總收率18.2%,其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR和13C NMR確證。
在Varlitinib的全合成中,對文獻(xiàn)[3-6]方法進(jìn)行了改進(jìn),大幅度地提高了收率并簡化了操作。
1.1儀器與試劑
RY-1型數(shù)字熔點(diǎn)儀(溫度未校正); JNMECA-400 MHz型超導(dǎo)核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑,TMS為內(nèi)標(biāo))。
所用試劑均為分析純。
1.2合成
Scheme 1
(1)3-氯-4-(噻唑-2-甲氧基)硝基苯(2)的合成在反應(yīng)瓶中依次加入1 4.44 g(26 mmol),碳酸鉀8.85 g(64 mmol),碘化鉀2.12 g(12 mmol)和DMF 150 mL,攪拌下于室溫反應(yīng)30 min。加入2-氯甲基噻唑3.42 g(26 mmol),氮?dú)獗Wo(hù)下于80℃反應(yīng)5 h。冷卻至室溫,攪拌下傾入水(300 mL)中,有固體析出;抽濾,濾餅用水(3×10 mL)洗滌,干燥得黃色固體2 5.75 g,產(chǎn)率81.7%,m.p.169℃~173℃;1H NMR δ:5.53(s,2H),7.11(d,J=8.6 Hz,1H),7.35(d,J=8.6 Hz,1H),7.79~7.83(m,1H),7.89(d,J=3.3 Hz,1H),7.93(d,J=3.4 Hz,1H)。
(2)3-氯-4-(噻唑-2-甲氧基)苯胺(3)的合成
氮?dú)獗Wo(hù),在反應(yīng)瓶中加入2 5.75 g(21 mmol),氯化銨4.54 g(84 mmol)和鐵粉9.4 g(169 mmol),攪拌下于80℃反應(yīng)40 min。趁熱抽濾,濾餅用熱乙醇反復(fù)沖洗;合并濾液與洗液,減壓濃縮后用乙酸乙酯(3×40 mL)萃取,合并萃取液,用飽和食鹽水(2×50 mL)洗滌,無水硫酸鈉干燥;減壓濃縮后用乙醇重結(jié)晶得白色固體3 4.2 g,產(chǎn)率82.3%,m.p.184℃~186℃;1H NMR δ:3.89(s,2H),5.41(s,2H),7.06(d,J=8.1 Hz,1H),7.33(d,J=8.2 Hz,1H),7.46~7.54(m,1H),7.79(d,J=3.6 Hz,1H),7.83(d,J=3.6 Hz,1H)。
(3)N-[3-氯-4-(噻唑-2-甲氧基)苯基]-6-硝基喹唑啉-4-胺(6)的合成
在反應(yīng)瓶中依次加入4 3 g(18.6 mmol)和N,N-二甲基甲酰胺二甲縮醛(DMFA)30 mL,攪拌下回流(100℃)反應(yīng)1 h得5。減壓蒸除過量DMFA,加入3 4.2 g(15.5 mmol)和冰醋酸20 mL,回流(120℃)反應(yīng)2 h(TLC跟蹤)。用10% NaOH溶液調(diào)至pH 8~9,有黃色固體析出;過濾,濾餅用水(3×10 mL)洗滌,干燥得黃色固體6 6.3 g,產(chǎn)率98.3%,m.p.209℃~214℃;1H NMR δ:5.55(s,2H),7.08(d,J=8.5 Hz,1H),7.35(d,J=8.5 Hz,1H),7.65~7.71(m,2H),7.82(d,J=3.0 Hz,1H),7.86(d,J=3.1 Hz,1H),8.13(d,J=2.6 Hz,1H),8.43(d,J=2.8 Hz,1H),8.61(s,1H),9.37(s,1H);13C NMR δ:175.11,166.96,165.48,153.59,152.41,146.69,145.53,143.32,142.31,133.65,129.54,120.65,119.76,116.53,116.31,112.03,111.92,76.98。
(4)N4-[3-氯-4-(噻唑-2-甲氧基)苯基]-喹唑啉-4,6-二胺(7)的合成
在反應(yīng)瓶中加入6 6.3 g(15.1 mmol),氯化銨3.32 g(62 mmol)及鐵粉7.14 g(0.13 mol),氮?dú)獗Wo(hù),攪拌下于80℃反應(yīng)40 min。趁熱抽濾,濾液用乙酸乙酯(3×50 mL)萃取,合并萃取液,用飽和食鹽水(3×50 mL)洗滌,無水硫酸鈉干燥;減壓濃縮后用乙醇重結(jié)晶得白色固體7 3.78 g,產(chǎn)率65.1%,m.p.226℃~229℃;1H NMR δ:5.39(s,2H),7.08(d,J=8.8 Hz,1H),7.35(d,J=8.8 Hz,1H),7.65~7.71(m,2H),7.82(d,J=3.3 Hz,1H),7.86(d,J=3.2 Hz,1H),8.08(d,J=2.3 Hz,1H),8.33(d,J=2.0 Hz,1H),8.59(s,1H),9.40(s,1H)。
(5)N4-[3-氯-4-(噻唑-2-甲氧基)苯基]-N6-(2-苯氧基-N-氰基異脲)-喹唑啉-4,6-二胺(8)的合成
在反應(yīng)瓶中加入7 3.78 g(9.83 mmol),THF 15 mL和異丙醇15 mL,攪拌使其溶解;加入二苯氧基-N-氰羰亞胺4.06 g(17.1 mmol),回流(70 ℃)反應(yīng)6 h。旋干溶劑,加乙酸乙酯10 mL,有黃色固體析出;抽濾,濾餅干燥得黃色固體8 4.38 g,直接用于下步反應(yīng)。
(6)Varlitinib的合成
在反應(yīng)瓶中加入8 4.38 g(8.27 mmol),THF 15 mL和異丙醇15 mL,攪拌使其溶解;加入(R)-2-氨基-1-丙醇1.83 g(24.7 mmol),于室溫反應(yīng)6 h。減壓濃縮反應(yīng)液,殘余物用水100 mL稀釋,用乙酸乙酯(3×30 mL)萃取,合并萃取液,用無水硫酸鈉干燥;減壓濃縮得黃色油狀物,加水10 mL,有白色固體析出;過濾,濾餅干燥后用乙醇重結(jié)晶得白色固體Varlitinib 2.21 g,產(chǎn)率57.2%,m.p.201℃~203℃;1H NMR δ:1.00~1.23(m,3H),3.39~3.41(m,1H),3.43~3.47(m,1H),3.95~3.98(m,1H),5.56(s,2H),7.07~7.09(d,J=8.4 Hz,1H),7.34~7.36(d,J=8.8 Hz,1H),7.68~7.76(m,2H),7.81~7.82(d,J=3.1 Hz,1H),7.86~7.84(d,J=3.3 Hz,1H),8.07~8.08(d,J=2.4 Hz,1H),8.33~8.34(d,J=2.1 Hz,1H),8.57(s,1H),9.40(s,1H),9.69(s,1H);13C NMR δ:179.5,167.36,165.88,157.16,154.33,143.69,143.22,142.37,140.11,129.10,128.79,126.68,124.65,122.47,119.49,116.55,114.79,99.61,73.46,61.28,55.14,16.89。
實(shí)驗(yàn)中曾參考拉帕替尼中間體的合成方法[4-6]合成6。但在比較多種合成路線后,采用了后處理簡單、環(huán)境污染小的方法。即以1為起始原料,經(jīng)取代和還原反應(yīng)得3。4與DMFA反應(yīng)制5后,再與3進(jìn)行Dimroth重排合成6。
在8的合成中,文獻(xiàn)[3]方法(100℃反應(yīng)20 h后經(jīng)柱色譜分離)存在反應(yīng)時(shí)間長,溫度高且純化復(fù)雜等缺陷,不適于大量生產(chǎn)。本文對其進(jìn)行工藝改進(jìn):(1)采用THF和異丙醇替代叔丁醇,THF和DCE,可以降低反應(yīng)溫度,減少溶劑使用量;(2)于室溫反應(yīng)6 h后用乙酸乙酯萃取,加水便析出產(chǎn)物,再用乙醇重結(jié)晶提高純度[7]。改進(jìn)方法具有反應(yīng)條件溫和,方法簡便,避免了高溫長時(shí)間反應(yīng),且不必使用柱色譜,可適用于規(guī)?;a(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
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·制藥技術(shù)·
Total Synthesis of Varlitinib
XU Jia-bin1,2,ZHAO Yan-jin2,LI Shu-xin2
(1.College of Pharmacy,Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine,Nanchang 330006,China;
2.Institute of Radiation and Irradiation Medicine,Academy of Military Medical Sciences,Beijing 100850,China)
Abstract:Varlitinib was synthesized in total yield of 18.2% by a seven-step reaction,using 2-chloro-4-nitrophenol and 2-amino-4-nitrobenzonitrile as the starting materials.The structure was confirmed by1H NMR and13C NMR.Keywords:EGFR tyrosine inhibitor; Varlitinib; drug synthesis
作者簡介:徐佳彬(1991-),男,漢族,江西撫州人,碩士研究生,主要從事藥物合成的研究。E-mail:923258923@ qq.com
基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(30772628)
收稿日期:2014-04-24;
修訂日期:2015-01-06
DOI:10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2015.06.0550 *
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):O629.11; R914.5
通信聯(lián)系人:李庶心,研究員,Tel.010-66932289,E-mail:lisx28@163.com