一種特泊替尼關(guān)鍵中間體的合成工藝研究

李博濤，張軍偉，李明智

（1.西安萬(wàn)隆制藥股份有限公司，西安 710119；2.陜西麗彩藥業(yè)有限公司，陜西咸陽(yáng) 712000）

特泊替尼（Tepotinib）[1]是全球第一個(gè)被批準(zhǔn)用于治療攜帶MET 基因改變的晚期NSCLC 患者的口服MET 抑制劑。默克公司發(fā)現(xiàn)的一種口服MET 激酶抑制劑，可強(qiáng)效、高度選擇性抑制由MET（基因）改變——包括METex14[2-3]跳躍改變、MET 擴(kuò)增、MET 蛋白過(guò)度表達(dá)——引起的致癌信號(hào)，具有改善攜帶這些特定MET 改變的侵襲性腫瘤患者治療預(yù)后的潛力。除了NSCLC 之外，默克也正在積極評(píng)估其聯(lián)合新療法治療其他腫瘤適應(yīng)癥[4]。

在全球范圍內(nèi)，肺癌是最常見(jiàn)的癌癥類(lèi)型，也是癌癥死亡的首要原因，每年確診200 萬(wàn)例，死亡170 萬(wàn)例。目前，在多種類(lèi)型癌癥中，已發(fā)現(xiàn)了3 種MET 信號(hào)通路改變（包括METex14 跳躍改變、MET擴(kuò)增、MET 蛋白過(guò)度表達(dá)），這與腫瘤的侵襲行為和不良的臨床預(yù)后相關(guān)。據(jù)估計(jì)，MET 信號(hào)通路改變發(fā)生在3% ～ 5%的NSCLC 病例中。

目前，該化合物1 報(bào)道的合成路線很少，經(jīng)查找文獻(xiàn) [5]，該化合物有以下幾種合成路線，路線一：以3-乙酰苯腈為起始物料合成目標(biāo)化合物，此路線起始物料價(jià)格高昂，不適合工業(yè)化生產(chǎn)；路線二：以4-（4-氨基苯基）-4-氧代丁酸為起始物料經(jīng)腈基化，關(guān)環(huán)合成目標(biāo)化合物，此路線要用到氰化鉀，劇毒物不適合工業(yè)化生產(chǎn)；最終我們通過(guò)以3，6-二氯噠嗪為起始物料經(jīng)取代、偶聯(lián)、水解制備特泊替尼關(guān)鍵中間體，操作簡(jiǎn)便、原料易得、產(chǎn)物純度高。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 3-（6-氧代-1，6-二氫噠嗪-3-基）苯甲腈的合 成

1.2 儀器和試劑

儀器： AV-400 MHz 型核磁共振儀 （氘代二甲基亞砜 DMSO-d 6 為溶劑，德國(guó)Bruker 公司）、3100 型質(zhì)譜儀（電噴霧質(zhì)譜法 ESI-MS ，美國(guó) waters 公司）、 LC-2010 型液相色譜儀 （高效液相色譜法HPLC 測(cè)定，日本島津公司）。

試劑：3，6-二氯噠嗪 （含量＞98.0% ，上海源葉生物科技有限公司）、三苯基磷二氯化鈀 （含量＞99.0% ，西安凱立新材料股份有限公司）、3-氰基苯硼酸（含量 ＞99.0% ， 上海源葉生物科技有限公司）；碘化鈉、碘氫酸、氫氧化鈉、二氯甲烷、無(wú)水硫酸鈉、甲苯、乙酸（ AR ，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）、甲酸（ AR ，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）。

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟

1.3.1 化合物3（3-氯-6-碘噠嗪）的合成

3，6-二氯噠嗪（50.0 g，0.34 mol）、碘化鈉（55.5 g，0.33 mol）和碘氫酸（300.0 mL）的混合物，在氮?dú)獗Ｗo(hù)，升溫至40 ～ 45 ℃加熱反應(yīng)5 h。HPLC 檢測(cè)反應(yīng)液，產(chǎn)物3 大的含量（HPLC）＞90%停止反應(yīng)，冷卻至室溫，將反應(yīng)液緩慢滴加入0 ℃的冰水中，用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH 至堿性，攪拌30 min。用二氯甲烷萃取，用水洗滌，硫酸鈉干燥，過(guò)濾并50 ℃真空濃縮干燥得到3-氯-6-碘噠嗪[6-8]淺黃色粉末70.5 g，純度98.6%，收率89.2%；熔點(diǎn)113 ～ 115 ℃。1H-NMR （400 Mz， DMSO-d6） δ： 7.50（d， J= 8.7 Hz， 1H）， 8.04（d， J= 8.7 Hz， 1H）ppm；MS（ESI）m/z： 241.40。

圖1 3- （6-氧代-1， 6-二氫噠嗪-3-基）苯甲腈 [9]的合成Fig.1 （Synthesis of 3- （6-oxo-1， 6-dihydro-pyridazin-3-yl）-benzonitrile）Scheme

1.3.2 化合物2（3-氯-6-（3-氰基苯基）噠嗪）的合成

將產(chǎn)物3（24 g，0.1 mol） 溶于150 毫升甲苯中的溶液中，加入雙三苯基磷二氯化鈀，氮?dú)獗Ｗo(hù)，升溫至90 ℃，緩慢滴加3-氰基苯硼酸（15 g，0.1 mol）碳酸鈉水溶液，反應(yīng)20 h。HPLC 檢測(cè)反應(yīng)液，產(chǎn)物3 大的含量（HPLC）＜1.0%停止反應(yīng)，冷卻至室溫，過(guò)濾加入水?dāng)嚢栉鼍?，過(guò)濾，用水洗滌。真空干燥，得3-氯-6-（3-氰基苯基）噠嗪[10-11]棕色固體17.8 g，純度98.4%，收率82.5%；熔點(diǎn)157 ～ 158 ℃。1H-NMR （400 Mz， DMSO-d6） δ：8.06（m，1H），7.93（m，1H），7.82（d， J= 8.7 Hz， 1H）， 7.59（d，J=9.2 Hz，1H）7.45-7.51 （m，2H）ppm，MS（ESI）m/z ：216.64。

1.3.3 化合物1（3-（6-氧代-1，6-二氫噠嗪-3-基）苯甲腈）的合成

將產(chǎn)物2（10.5 g，0.05 mol）加入50.0 mL 乙酸中，加熱至80 ～ 85 ℃，并在此溫度下攪拌反應(yīng)24 h。將反應(yīng)混合物冷卻至室溫，加入水，抽吸過(guò)濾出固體。用水洗滌，并70 ～ 80 ℃減壓真空干燥，得產(chǎn)物3-（6-氧代-1，6-二氫噠嗪-3-基）-苯甲腈[12]為無(wú)色晶體6.5 g，純度98.2%，收率65.9%。熔點(diǎn)：291 ～ 294 ℃。1H-NMR （400 Mz， DMSO-d6） δ：13.33（s，1H），8.09（d，J=8 Hz，1H），7.91（s，1H），7.84（m，1H）， 7.52（m，2H）7.04 （d， J=12 Hz，1H）ppm，MS（ESI）m/z ：198.194。

1.3.4 雜質(zhì)對(duì)成品的影響

在化合物3 的制備過(guò)程反應(yīng)完成后，使用水洗去除有機(jī)鹽類(lèi)，然后通過(guò)調(diào)值、萃取去除相關(guān)的雜質(zhì)以達(dá)到純化的目的；在延長(zhǎng)反應(yīng)與增加摩爾比后會(huì)發(fā)生副反應(yīng)，生成3， 6-二碘噠嗪，影響產(chǎn)品的純 度。

化合物2 的制備HPLC 檢測(cè)反應(yīng)完后，過(guò)濾去除有機(jī)物后，進(jìn)行水洗打漿后處理，得到較純的化合物；隨著反應(yīng)時(shí)間增加和溫度的變化，產(chǎn)物純度于收率呈下降趨勢(shì)，可能是由于溫度增高與時(shí)間延長(zhǎng)，產(chǎn)物在堿性條件下開(kāi)始降解，掉氯后產(chǎn)生副產(chǎn)物（3-羥基-6-（3-氰基苯基）噠嗪影響產(chǎn)物。

在化合物1 制備反應(yīng)完后，選擇不同的溶劑于反應(yīng)溫度進(jìn)行了考察實(shí)驗(yàn)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)，由于強(qiáng)酸與強(qiáng)堿均對(duì)產(chǎn)物有一定影響，故選擇乙酸進(jìn)行水解，保證化合物1 的質(zhì)量。

2 結(jié)果與討論

本文主要考察了起始原料3，6-二氯噠嗪制備化合物過(guò)程中，優(yōu)選參數(shù)摩爾比、溫度、時(shí)間、不同溶劑對(duì)整個(gè)反應(yīng)參數(shù)的優(yōu)化，結(jié)果表明：考察的參數(shù)因素均為制備過(guò)程中的關(guān)鍵影響因素，對(duì)目標(biāo)化合物的質(zhì)量、收率有較大的影響。

2.1 化合物3 合成條件優(yōu)化

（1） 反應(yīng)溫度

固定碘化鈉和起始原料3，6-二氯噠嗪摩爾比（r）=1.0∶1.0，考察反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物3 收率的影響，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物3 收率和純度的影響Tab.1 Effect of reaction temperature on yield and purity of product 3

由表1 可知，反應(yīng)溫度在40 ～ 45 ℃區(qū)間內(nèi)，隨著溫度增高，3 的收率逐步增大。若繼續(xù)升高反應(yīng)溫度，收率明顯降低，這是由于溫度過(guò)高會(huì)引起副產(chǎn)物增多，雜質(zhì)增大，導(dǎo)致產(chǎn)品收率降低，故選擇最佳反應(yīng)溫度區(qū)間為40 ～ 45 ℃。

（2） 摩爾比

固定其他工藝參數(shù)，考察碘化鈉和起始原料3，6-二氯噠嗪摩爾比（r）對(duì)3 收率的影響，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 摩爾比對(duì)3 收率和純度的影響Tab.2 Effect of molar ratio on yield and purity of product 3

由 表2 可知，r=1.0∶1.0 時(shí)，3- 氯-6- 碘 噠嗪濃度較低，導(dǎo)致反應(yīng)液中負(fù)離子反應(yīng)活性差，反應(yīng)速率較慢，收率最低。增大反應(yīng)體系碘化鈉的用量，反應(yīng)收率逐漸提高，當(dāng)?shù)饣c和起始原料的摩爾比r=1.3∶1.0 時(shí)，收率最高為89.2%。繼續(xù)增加其用量，收率基本不變且反應(yīng)主峰純度呈下降趨勢(shì)，副反應(yīng)增加。故摩爾比r=1.3∶1.0 為最佳參數(shù)。

2.2 化合物2 的優(yōu)化

（1） 反應(yīng)時(shí)間

固定其他工藝參數(shù)，考察反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物2 收率的影響，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物2 收率和純度的影響Tab.3 Effect of reaction time on yield and purity of product 2

由表3 可知，反應(yīng)時(shí)間在20 h 時(shí)，產(chǎn)物2 的收率逐步增大。若繼續(xù)延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，收率基本不再變化，甚至有雜質(zhì)產(chǎn)生，這是由于時(shí)間延長(zhǎng)會(huì)引起副產(chǎn)物增多，雜質(zhì)增多，導(dǎo)致產(chǎn)品收率和純度對(duì)應(yīng)降低，故選擇最佳反應(yīng)時(shí)間為20 h。

（2）反應(yīng)溫度

固定其他工藝參數(shù)，考察反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)物2 收率的影響，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 不同反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物2 收率和純度的影響Tab.4 Effect of reaction temperature on yield and purity of product 2

由表4 可知，當(dāng)反應(yīng)溫度較低時(shí)，原料剩余很多，收率偏低；隨著溫度升高，原料剩余慢慢會(huì)減少，產(chǎn)物2 逐漸增多，收率增高；當(dāng)溫度高于95 ℃，收率反而下降，當(dāng)溫度在85 ～ 95 ℃時(shí)，反應(yīng)最完全，收率最高，最經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

2.3 化合物1 的優(yōu)化

（1） 反應(yīng)溶劑的選擇

選取不同的溶劑，考察反應(yīng)對(duì)產(chǎn)品1 收率的影響，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 反應(yīng)溶劑對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)物1 收率和純度的影響Tab.5 Effect of reaction solvent on yield and purity of product 1

由表5 可知，反應(yīng)溶劑為甲酸、乙酸、氫氧化鈉時(shí)，產(chǎn)品1 的純度和收率相差很大。使用甲酸作為溶劑時(shí)，由于酸性太強(qiáng)，水解后反應(yīng)體系比較雜，副產(chǎn)物較多；使用氫氧化鈉水溶液水解，由于堿性太強(qiáng)，水解后反應(yīng)體系比較雜，副產(chǎn)物較多；最終優(yōu)選乙酸進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)體系較純。產(chǎn)物純度較高，收率高。

（2） 反應(yīng)時(shí)間的選擇

由表6 可知，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間小于22 h，原料剩余很多，收率低；當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到23 ～ 24 h，原料剩余少，收率最高；當(dāng)繼續(xù)延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，原料剩余和收率變化不大；從經(jīng)濟(jì)角度考慮，反應(yīng)23 ～ 24 h 最節(jié)省且收率高。

表6 反應(yīng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)品1 收率影響Tab.6 Effect of reaction time on yield of product 1

3 結(jié)論

本路線以3，6-二氯噠嗪為起始反應(yīng)物，經(jīng)取代、偶聯(lián)、水解制備目標(biāo)產(chǎn)品特泊替尼Tepotinib 的關(guān)鍵中間體，經(jīng)1H NMR 和MS 確證結(jié)構(gòu)與目標(biāo)產(chǎn)物相符 合。

化合物3 經(jīng)對(duì)反應(yīng)溫度的考察，確定最佳反應(yīng)溫度區(qū)間為40 ～ 45 ℃，產(chǎn)物純度和收率高，摩爾比r=1.3∶1.0 時(shí)，收率最高為89.2%，再繼續(xù)增加比例，產(chǎn)物基本保持不變，最后確定投料摩爾比r=1.3∶1.0；化合物2 對(duì)溫度的優(yōu)化，溫度過(guò)高增加副產(chǎn)物的生產(chǎn)，以及純度較差，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)，產(chǎn)物收率基本不變，繼續(xù)延長(zhǎng)，使雜質(zhì)增加，故最佳反應(yīng)時(shí)間20 h，產(chǎn)物收率和純度高；經(jīng)對(duì)化合物1 溶劑的選擇使用甲酸、乙酸和氫氧化鈉不同水解進(jìn)行對(duì)比，酸和堿性越強(qiáng)反應(yīng)較差，當(dāng)使用乙酸時(shí)反應(yīng)較優(yōu)，優(yōu)先使用乙酸，反應(yīng)時(shí)間為24 h，縮短和延長(zhǎng)時(shí)間，均效果不明顯，從成本經(jīng)濟(jì)考慮優(yōu)選反應(yīng)時(shí)間24 h。

目前，該化合物的合成方法有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道的很少，我們以便宜的3， 6-二氯噠嗪合成該化合物，成本較低。上述使用的物料容易購(gòu)得，反應(yīng)條件溫和，操作簡(jiǎn)易。產(chǎn)物總收率48.49%。為仿制藥的研究提供關(guān)鍵性的合成路線指導(dǎo)作用。