司美替尼的合成工艺改进.doc

司美替尼的合成工艺改进 何欢祁宝辉金红梅黄彩萍 （遵义医学院珠海校区生物工程系，广东珠海519041） 【摘要】以2，3，4-三氟苯甲酸为起始原料，经硝化、氨解、酯化、缩合、甲基化、环合、水解、氯代等反应合成了司美替尼，收率由13.1%提高至19.2%。其结构经1HNMR和MS确证。 关键词司美替尼；合成；工艺改进 基金项目：贵州省科学技术基金计划（黔科合J字xx2181号）；遵义医学院硕士启动基金项目（F-665）。 作者简介：何欢（1983），女，汉族，吉林吉林人，硕士，助理实验师，主要从事药物合成的研究。 通讯作者：祁宝辉，博士，副教授。 司美替尼（Selumetinib，1），化学名称为5-（4-溴2-氯苯基）氨基-4-氟-N-（2-羟基乙氧基）-1-甲基-1H-苯并咪唑-6-甲酰胺，由英国AstraZeneca公司研发，用于治疗晚期非小细胞肺癌（NSCLC）。司美替尼主要通过调控Ras-Raf-MEK-ERK通路中关键蛋白激酶MEK水平来抑制包括具B-Raf-突变的黑色素瘤和具K-Ras突变的非小细胞肺癌（NSCLC）在内的多种肿瘤的生长1。目前，司美替尼正处于治疗非小细胞肺癌的期临床试验。 1实验部分 1.1仪器与试剂 Agilent1100四级杆液质联用仪（美国Agilent公司），BrukerARX-300核磁共振仪（德国Bruker公司）。所用其他原料及试剂均为化学纯或分析纯。 1.2合成 文献报道的司美替尼的合成路线是以2，3，4-三氟苯甲酸为起始原料，经硝化、氨解、酯化、还原、环合、甲基化、水解、缩合等反应制得。鉴于该方法中存在着一些不足之处，本文对原工艺路线进行了改进优化。本文所确定的合成路线中部分关键中间体和原工艺类似，但合成方法完全不同，在操作简便性、安全性、收率等方面均有所改进提高，如图1所示。 （）4-氨基-2，3-三氟-5-硝基苯甲酸2的合成0下，将34mL发烟硝酸缓慢加入至350mL浓硫酸中，充分搅拌。保持0，滴加100g2，3，4-三氟苯甲酸的二氯甲烷溶液，滴毕，室温搅拌1h。将反应物倒入至1L冰水混合物中，二氯甲烷萃取，合并有机相，无水硫酸钠干燥，蒸干溶剂得黄色油状液体，正己烷固化，得灰黄色固体113.8g。 将100g上述产物悬浮于200mL水中，保持0，滴加230mL氨水，滴毕，室温搅拌约3h。调pH至3-4，抽滤，滤饼干燥后得黄色固体88.7g，收率为88.7%。MS（ESI）m/z:217.1（M-H）。 （）4-氨基-2，3-三氟-5-硝基苯甲酸乙酯3的合成室温下，将80g中间体2加入至200mL无水乙醇中，加入8mL浓硫酸，回流5h。蒸干溶剂，将残留物加入至120mL水中，调pH至8-9，抽滤，滤饼干燥后得黄色固体75.7g，收率83.9%。MS（ESI）m/z:247.3（M+H），269.2（M+Na）。 （）4-氨基-3-三氟-5-硝基-2-（2-氯-4-溴苯基氨基）-苯甲酸乙酯4的合成将50g中间体3和247.2g2-氯-4-溴苯胺加入至250mL二甲苯中，回流20h。反应液冷却至0，抽滤，得黄棕色固体约86g。得黄色固体70.1g，收率为79.7%。MS（ESI）m/z:431.8、433.7（M+H）。 （）2-（2-氯-4-溴苯基氨基）-4-（二甲氨基）亚甲基）氨基）-3-氟-5-氨基苯甲酸乙酯5的合成将50g中间体4加入至300mLDMF-DMA中，回流10h。蒸去溶剂，得浅棕色油状液体，加入乙酸乙酯-正己烷，充分搅拌，抽滤，得淡黄色固体39.9g。 将30g上述产物加入至150mL95%的EtOH-H2O溶液中，50下分批加入10.3g还原铁粉，再加入1mL浓盐酸，回流2h。趁热抽滤，滤液冷却至0，抽滤，得米白色固体23.7g，收率为84.3%。MS（ESI）m/z:457.0、459.1（M+H）。 （）2-（2-氯-4-溴苯基氨基）-4-（二甲氨基）亚甲基）氨基）-3-氟-5-甲氨基苯甲酸乙酯6的合成将20g中间体5加入至200mL二氯甲烷中，依次加入15.2mL三乙胺和10.1g2-硝基苯磺酰氯，加毕，室温搅拌6h。水洗，蒸干溶剂，得土黄色固体26.9g。 将20g上述产物溶于100mL干燥的DMF中，加入12.2gCs2CO3和2.1mLMeI，60搅拌5h。加入50mL水，二氯甲烷萃取，合并有机相，蒸干得黄色油状液体。将上述液体加入至200mL乙腈中，再加入18.2gCs2CO3及20g聚苯乙烯-苯硫酚树脂，室温下搅拌12h。抽滤，蒸干溶剂，得米白色固体13.4g，收率91.4%。1HNMR（300MHz，DMSO-d6）:7.56（d，1H），7.52（s，1H），7.23（dd，1H），6.63（s，1H），6.42（dd，1H），3.96（q，2H），3.06（s，6H），3.12（s，3H），1.33（t，3H）。MS（ESI）m/z:471.2、473.2（M+H）。 （）5-（2-氯-4-溴苯基氨基）-4-氟-1-甲基-1H-苯并d咪唑-6-苯甲酸乙酯7的合成将10g中间体6加入至120mL乙腈中，回流9h。蒸干溶剂，得土黄色固体，无水乙醇重结晶，得淡黄白色固体6.7g，收率为73.7%。1HNMR（300MHz，DMSO-d6）:8.28（s，1H），7.79（s，1H），7.56（d，1H），7.24（dd，1H），6.41（dd，1H），3.86（s，3H），3.96（q，2H），1.34（t，3H）。MS（ESI）m/z:426.1、428.1（M+H）。 （）司美替尼1的合成将5g中间体7及0.94g氢氧化钠加入至20mL甲醇中，回流2h。蒸干溶剂，加入40mL水，调pH至3-4，抽滤，滤饼干燥后，得米色固体4.3g，收率为93.8%。MS（ESI）m/z:398.0、400.1（M-H）。 将3g上述产物加入至20mL氯化亚砜中，回流5h。蒸干溶剂，得2.8g黄色固体。立即将其加入至30mL二氯甲烷中，再依次加入1.5mL三乙胺和0.6g2-氨氧基乙醇，室温搅拌4h。蒸去溶剂，得浅黄棕色固体，分别用乙醚、冷乙醇洗涤，得白色固体2.8g，收率为89.7%，纯度99.1%。1HNMR（300MHz，DMSO-d6）:8.29（s，1H），7.78（s，1H），7.56（d，1H），7.23（dd，1H），6.41（dd，1H），3.86（s，3H），3.79（m，2H），3.49（m，2H）。MS（ESI）m/z:457.1、459.1（M+H）。 结论与讨论 本文主要对司美替尼1的合成方法进行了改进优化，使总收率由13.1%提高至19.2%。在中间体4的制备过程中，未采用原专利中的甲基化试剂三甲基硅烷基重氮甲烷进行甲基化，而是使用浓硫酸及无水乙醇这一体系进行乙基化，考察了浓硫酸、无水乙醇的用量及反应温度对反应的影响，确定了以2.5倍量的无水乙醇作为反应物和溶剂、0.1倍量的浓硫酸作为催化剂和脱水机、回流反应为最佳反应条件，该法在成本、安全性、简化操作等方面均有所改善，更适合工业化生产。在中间体10的制备过程中，原工艺采用氨解、还原、环合、溴代、氯代、甲基化等反应进行合成，除目标产物外，还会有其异构（下转第84页）（上接第51页）体生成，使收率大大降低，且不易纯化；本文采用先甲基化、再环合的方法，避免了异构体的出现，更适合规模化生产。在司美替尼的制备过程中，未采用缩合剂的方法构建酰胺键，而是应用先氯代、再氨解的方法，收率较高、后处理相对简便。 本文最终确定的司美替尼的合成路线与文献方法相比，虽步骤上有所增加，但所用试剂较常用，后处理简单，易于放大，在很大程度