抗腫瘤藥Galunisertib的合成

曹秀芝，王 生，陳國華

(1.江蘇豪森藥業集團有限公司，江蘇 連云港 222069；2.江蘇恒瑞醫藥股份有限公司，江蘇 連云港 222047；3.中國藥科大學 藥學院，江蘇 南京 210009)

Galunisertib(LY2157299)1(圖1)是由美國禮來公司開發的一種有效的TGF-β受體激酶抑制劑，主要用于實體瘤的治療。體外實驗表明，1可抑制腫瘤細胞侵襲和轉移，同時抑制腫瘤細胞向血管內滲。臨床結果顯示，經1治療后，約23%的患者血清中甲胎蛋白(α - fetoprotein)水平降低20%以上，且患者體內上皮細胞鈣黏蛋白表達增強，使腫瘤生長減慢，生存期得到延長[1-3]。

目前已報道文獻中，1的合成方法主要有兩種。方法一[4]：以4-溴苯胺為原料，先后經與丁烯酮反應關環、與2縮合、與3反應、堿性條件下關環、鈀催化下與CO反應生成甲酸酯、氨解六步反應生成目標產物1。方法二[5-6]：以4為原料，先與丁烯酮、四氯對苯醌反應生成6，6與2縮合生成7， 7與3反應生成亞胺，亞胺環合生成8，8水解得目標產物1。

圖1 Galunisertib的化學結構

本文在方法二的基礎上進行工藝改進， 利用4與9反應生成5[7-8]，再脫水環合成鹽生成6[9-10]； 6與2發生酯縮合反應生成7，7與3反應環合得到8；8經水解得到目標產品1。其結構經1H NMR和ESI-MS確證(Scheme 1)。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

Waters 2695-2996-ZQ2000高效液相色譜；Agilent 1100 ESI-MS型質譜儀；Bruker Avance-300 型核磁共振儀(CDCl3、DMSO-d6為溶劑，TMS為內標) 。

2，韶遠科技(上海)有限公司；4，9 上海阿拉丁生化科技股份有限公司；其它試劑均為分析純。

1.2 實驗過程

1.2.1 4-[(3-氧代丁烯-1烯-1-基)氨基]苯甲腈(5)的合成

向反應瓶中加入4 11.8 g(100 mmol)、9 12.0 g(120 mmol)和水100 mL，常溫攪拌反應2 h，過濾，濾餅用100 mL水洗滌后于50 ℃真空干燥12 h， 得淡黃色粉末5 18.2g，收率97.8%。1H NMR (CDCl3) δ 11.66 (d,J = 11.6 Hz,1H),7.61 (d,J = 8.4 Hz,2H),7.21 (dd,J = 11.6,7.9 Hz,1H),7.08 (d,J = 8.4 Hz,2H),5.46 (d,J = 8.0 Hz,1H),2.22 (s,3H)。

1.2.2 4-甲基-喹啉-6-甲腈鹽酸鹽(6)的合成

向反應瓶中加入5 10.0 g(53.7 mmol)和無水AlCl37.2g(54 mmol)，升溫至60℃，攪拌反應6 h。反應液冷卻至0℃，緩慢加入50% NaOH水溶液調節pH值～8.5，二氯甲烷2×200 mL萃取，有機層無水硫酸鈉干燥后減壓濃縮；剩余物用乙醇20 mL溶解，先緩慢加入鹽酸50mL(6mol/L)，再加入四氫呋喃100mL，攪拌1 h，過濾，濾餅用四氫呋喃30 mL洗滌，40 ℃真空干燥12 h， 得類白色粉末68.3 g，收率75.5%。1H NMR (DMSO-d6) δ 11.24 (s,1H),9.17 (d,J = 5.1 Hz,1H),8.97 (d,J = 1.8 Hz,1H),8.43 (d,J = 8.8 Hz,1H),8.29 (d,J = 8.8,9.0 Hz,1H),7.87 (d,J = 5.1 Hz,1H) ,2.91 (s,3H)。

1.2.3 4-[2-(6-甲基吡啶-2-基)-2-氧代乙基]喹啉-6-甲腈(7)的合成

向反應瓶中加入6 5.0 g(24.4 mmol)、四氫呋喃50 mL，攪拌下冷卻至0℃，緩慢加入叔丁醇鈉7.2 g(74.9 mmol)后反應0.5 h；緩慢滴加2的四氫呋喃溶液(5.5 g/15 mL)，滴畢后 0℃反應1 h，常溫反應2 h 。將反應液冷卻至0℃，滴加鹽酸(2mol/L)調節pH值～8.5，乙酸乙酯2×50 mL萃取，合并有機層，依次用飽和碳酸氫鈉50 mL、水50 mL洗滌；有機相減壓濃縮，剩余物用甲醇50 mL重結晶，得黃色粉末7 6.3 g，收率89.7%。1H NMR (CDCl3) δ 9.01 (t,J = 3.4 Hz,1H),8.68 (d,J = 2.5 Hz,1H),8.24 (dd,J = 8.6,2.2 Hz,1H),7.96～7.84 (m,2H),7.80 (dd,J = 8.9,6.9 Hz,1H),7.59 (d,J = 4.5 Hz,1H),7.45 (m,1H),5.07 (d,J = 2.4 Hz,2H),2.76 (s,3H)。

1.2.4 4-[2-(6-甲基吡啶-2-基)-5,6-二氫-4H-吡咯[1,2-b]吡唑-3-基]喹啉-6-甲腈(8)的合成

向反應瓶中加入75.0 g(17.4 mmol)、35.5 g(20.2 mmol)、N,N-二甲基甲酰胺15mL及甲苯15mL，攪拌，緩慢加入碳酸鉀4.1g(29.7 mmol)，回流分水12h；反應液減壓濃縮，剩余物中加入水70mL，攪拌1.5h，過濾，濾餅用少量水洗滌，于70℃真空干燥12 h， 得灰色粉末8 5.8g，收率94.8%。1H NMR (DMSO-d6) δ 9.01 (m,1H),8.21～8.03 (m,2H),8.00 ～7.87 (m,1H),7.72～7.50 (m,3H),6.97 (d,J = 7.0 Hz,1H),4.31 (m,2H),2.88 (br,2H),2.66 (m,2H),1.68 (s,3H)。

1.2.5 Galunisertib (1)的合成

向反應瓶中加入二甲基亞砜25 mL、8 5.1 g(14.5 mmol)及碳酸鉀0.4g(2.9 mmol)，攪拌下緩慢加入過氧化氫水溶液(30%過氧化氫/水=15 mL/10 mL)，常溫反應5h后，加入亞硫酸鈉水溶液(1.1g/10 mL)。反應液冷卻至0℃，依次加入鹽酸5mL、甲醇10 mL，并用氫氧化鈉溶液(2 mol/L)調節pH值～8.5，攪拌1 h，過濾，并用少量水洗滌，濕濾餅用異丙醇-水溶液(1∶1)36 mL重結晶，得白色粉末1 4.8g，收率89.6%。1H NMR (DMSO-d6) δ 8.88 (d,J = 4.5 Hz,1H),8.26 (d,J = 1.9 Hz,1H),8.13 (dd,J = 8.8,1.9 Hz,1H),8.05 (d,J = 8.8 Hz,1H),8.00 (br,1H),7.64～7.56 (m,2H),7.42 (d,J = 4.5 Hz,1H),7.32 (br,1H),6.94 (t,J = 4.3 Hz,1H),4.32 (t,J = 7.2 Hz,2H),2.83 (d,J = 7.5 Hz,2H),2.65 (t,J = 7.2 Hz,2H),1.76 (s,3H)；ESI-MS [M+Na]+：392.3。

2 結果與討論

(1)4與9反應生成5，5脫水環合生成6；與文獻方法[4-5]相比，無須使用劇毒試劑丁烯酮，有利于環境保護；同時避免使用四氯對苯醌，有利于產品的純化；該方法未見文獻報道。

(2)合成8時，由7和3在碳酸鉀作用下一鍋煮法得到，與文獻[5]方法相比，不再使用有機堿2,6-二甲基吡啶，同時也去除了HPLC中控步驟，簡化了工藝操作。

(3)在1的純化時，利用異丙醇-水混合溶劑重結晶，收率與文獻[5]相當，終產物純度可由97%[5]提高至99.63%，單個雜質均小于0.1%。

3 結論

以4為原料，經5步反應得到1；工藝經改進后[4-5]，避免了劇毒試劑丁烯酮的使用，不涉及高溫高壓反應，中間體無需柱層析純化；整個工藝操作簡單，污染小，成本低廉且安全可控，更適合工業化生產。