背景及概述
抗腫瘤藥物的研發(fā)是制藥領(lǐng)域的研究熱點之一。多種抗腫瘤藥物的合成涉及硝化反應(yīng)。采用傳統(tǒng)的在間歇反應(yīng)釜中進行硝化反應(yīng)極易造成因溫度失控而導(dǎo)致爆炸事故的發(fā)生。微通道反應(yīng)器技術(shù)就是近年發(fā)展起來的一項用于化學(xué)合成,特別是用于制備醫(yī)藥中間體、醫(yī)藥產(chǎn)品等的具有一定危險性的新技術(shù)。微通道反應(yīng)器技術(shù)特別適合于硝化反應(yīng)。鹽酸埃克替尼(IcotinibHydrochloride)化學(xué)名為4-〔(3-乙炔基苯基)氨基〕-喹唑啉并〔6.7-6〕-12-冠-4鹽酸鹽,商品名為凱美納。它是我國知名藥企貝達藥業(yè)股份有限公司自主研發(fā)、具有自主知識產(chǎn)權(quán)、全新分子實體的EGFR酪氨酸激酶抑制劑的抗腫瘤藥物。鹽酸埃克替尼在化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子作用機理、療效等方面與吉非替尼和厄洛替尼類似,但其具有更好的安全性,是治療非小細(xì)胞癌有效低毒的靶向藥,于2011年8月在國內(nèi)上市。
制備
鹽酸??颂婺岬暮铣陕肪€如圖1所示。在其合成中4-喹唑啉并〔6.7-6〕-12-冠-4(1)(其他化學(xué)名稱簡化如圖1所示)是鹽酸??颂婺岷铣傻年P(guān)鍵中間體,它的好壞直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。以4-喹唑啉酮并〔6.7-6〕-12-冠-4(2)與氯化劑三氯氧磷反應(yīng),投料摩爾比為1:17.32,反應(yīng)得鹽酸埃克替尼。雖然通過該合成路線收率達到了77%,但在合成中使了用大量的三氯氧磷,而三氯氧磷為劇毒品,操作很不安全,也使后處理極為復(fù)雜。為此,本文針對氯化劑使用、催化劑選擇進行探討,選擇適當(dāng)?shù)呐浔?,通過工藝研究,氯化劑的使用量大幅減少,提高鹽酸??颂婺岬氖章蔬_86%,既節(jié)約了成本,也使生產(chǎn)過程更加安全環(huán)保。以二縮三乙二醇為起始原料,經(jīng)過保護后,與苯甲酸乙醋構(gòu)建十二冠醚結(jié)構(gòu),后又經(jīng)硝化、還原、環(huán)合、氯化、取代得到??颂婺?,該制備方法需要使用高毒試劑氯化劑,三氯氧磷等[1]。這類毒性很強的氯化劑,尤其是含磷的氯化劑在后期反應(yīng)中還很難完全去除,或者去除成本很高。對以二縮三乙二醇為起始原料,保護羥基后,二羥基苯乙睛進行十二冠醚的構(gòu)建,然后進行硝化,鐵粉還原,和二甲基甲酞胺二甲基縮醛,間氨基苯乙炔反應(yīng)得??颂婺幔龠M行鹽酸成鹽可得產(chǎn)物,和條工藝相比,縮短了生產(chǎn)步驟,避免使用三氯氧嶙等劇毒試劑,在構(gòu)建十二冠醚后,進行硝化,之后還原反應(yīng)避免使用鐵粉等金屬還原,使用連二亞硫酸鈉進行還原,更環(huán)保,還更改了一些溶劑和操作使收率有一定程度的提高。但總體路線變化不大。
圖1 鹽酸??颂婺岬暮铣陕肪€如圖
實驗部分
確保密封性良好前提下,控制反應(yīng)器溫度。使兩者都到達設(shè)定值后,利用質(zhì)量流量計,將BPI02與硝酸按照一定比例通入到微通道反應(yīng)器中,分別通過A/B兩泵控制BPI02與硝酸流量,對反應(yīng)后的混合液體進行取樣,高效液相色譜分析。將200g(0.677mol)2,適量的氯化劑、5900g氯仿、74gN、N—二甲基甲酸胺(DMF)依次投入10L反應(yīng)瓶中,攪拌、加熱、回流,待反應(yīng)溶液澄清后,取液體,利用高效液相色譜(HPLC)檢測。反應(yīng)液中2完全反應(yīng)后,將殘余物冷卻、減壓蒸干、加1050g氯仿溶解,倒入1200g-15℃氯化鈉溶液中,攪拌20min。分液,水相用1050g×2氯仿萃取,合并有機相、用13%氫氧化鈉調(diào)pH至8~9,控制溫度在30℃以下,分液,有機相用1200g飽和氯化鈉溶液洗滌,300g無水硫酸鈉干燥、過濾,濾液減壓蒸干,殘余物加2000g丙酮,過濾,烘干,得182.9g白色結(jié)晶性粉末。
結(jié)果與討論
催化劑的選擇
以氯仿為溶劑,三氯氧磷為氯化劑,選用不同的催化劑,研究其對反應(yīng)的收率影響,四種催化劑中,DMAC在較長的反應(yīng)時間內(nèi),產(chǎn)品收率最低,不可作為該反應(yīng)的催化劑。其他三種反應(yīng)時間大致相當(dāng),產(chǎn)物的質(zhì)量和收率以DMF為,故選擇DMF為本反應(yīng)的催化劑。
氯化劑的選擇
以氯仿為溶劑,DMF為催化劑,2與氯化劑的摩爾比為1:5,分別選擇三氯氧磷、氯化亞砜、乙酰氯為氯化劑,研究不同的氯化劑對反應(yīng)的影響,氯化劑不同,達到相同產(chǎn)率,其反應(yīng)時間有所變化。三氯氧磷所需時間最短為3.1h,乙酰氯為4.0h,而1的質(zhì)量和收率上下浮動不大,三種氯化劑均是1合成時的合適原料。
氯化劑的用量
以氯仿為溶劑,DMF、三氯氧磷為氯化劑,調(diào)整2與三氯氧磷的物質(zhì)的量比,研究其對反應(yīng)的影響,當(dāng)2與氯化劑的物質(zhì)的量比低于1:4時,產(chǎn)品質(zhì)量顯著下降,達不到要求;當(dāng)物質(zhì)的量比高于1:4時,反應(yīng)時間有所縮短,但不會顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量和收率,所以選定物質(zhì)的量比1:4為用量。
結(jié)論
本文對鹽酸??颂婺彡P(guān)鍵中間體4-氯-喹唑啉并〔6.7-6〕-12-冠-4的合成工藝進行了優(yōu)化。首先對催化劑進行篩選,選擇了DMF作為反應(yīng)催化劑;然后對氯化劑及用量進行研究,通過調(diào)整氯化劑的用量和工藝改進,使產(chǎn)品的收率達到86%,為降低鹽酸埃克替尼原料藥生產(chǎn)成本,增加生產(chǎn)效益,提供了切實可行的方法。
參考文獻
[1] 王印祥,丁列明,譚芬來,等 . ??颂婺猁}酸鹽晶型、藥物組合物和用途: CN , 103254204A[P]. 2013-08-21.