來那度胺合成工藝研究

2020-08-14 14:24:10姚彤

化工時刊 2020年6期

姚彤

(連云港杰瑞藥業有限公司，江蘇連云港 222005)

來那度胺(lenalidomide)，商品名Revlimid，化學名3-(4-氨基-1,3-二氫-1-氧代-2H-異吲哚-2-基)-2,6-哌啶二酮，是由美國Celgene公司研發，2006 年1月美國FDA獲批上市的新型免疫調節劑。臨床主要用于治療炎性疾病[1]、5q 缺失(第5對染色體長臂的間隙基因缺失)的骨髓增生異常綜合征(MDS) 亞型及多發性骨髓癌[2-3]。

來那度胺的合成路線主要有2種。合成路線一[4-5](如式1所示)：以2-甲基-3-硝基苯甲酸(Ⅵ)為原料經酯化、芐基化得中間體2-溴甲基-3-硝基苯甲酸甲酯(Ⅲ)，以N-甲基-谷氨酰胺(Ⅷ)為原料內縮合為3-(N-甲基氨基)哌啶-2,6-二酮(Ⅶ)，去甲基化得中間體3-氨基哌啶-2,6-二酮(Ⅳ)，三乙胺為縛酸劑、乙腈為溶劑，(Ⅲ)和(Ⅳ)分子間縮合、成環生成3-(4′-硝基-1-氧-1,3-二氫-2H-異吲哚-2-基)哌啶-2,6-二酮(Ⅱ)，以鈀/炭催化加氫將硝基還原為氨基得來那度胺(Ⅰ)。以2-溴甲基-3-硝基苯甲酸甲酯計算的總收率為40%，但該工藝采用加氫還原，危險性較大，商業化操作條件苛刻。

合成路線二[6](如式2所示)：以價格相對便宜的N-芐氧羰基-L-谷氨酸(Ⅵ)為原料，酯化、脫芐氧羰基保護得N-芐氧羰基-L-谷氨酰胺(Ⅳ)，與2-溴甲基-3-硝基苯甲酸甲酯先分子間縮合生成二氫異吲哚環(Ⅲ)，然后經低溫分子內縮合(Ⅱ)，最后還原硝基得來那度胺(Ⅰ)。以2-溴甲基-3-硝基苯甲酸甲酯計算的總收率為33%，該工藝反應需嚴格控制低溫，反應副產物較多，純化難度高，不利于商業化生產。

本研究以3-氨基哌啶-2,6-二酮鹽酸鹽(L-SM1)和2-溴甲基-3-硝基苯甲酸甲酯(L-SM2)為初始原料，以碳酸鉀為縛酸劑、四氫呋喃為溶劑，一鍋中發生分子間親核取代、分子內環合反應得3-(4′-硝基-1-氧-1,3-二氫-2H-異吲哚-2-基)哌啶-2,6-二酮(L-IM1)，再用乙酸銨+鐵粉為還原劑替代催化加氫，將L-IM1還原為3-(4′-硝基-1-氧-1,3-二氫-2H-異吲哚-2-基)哌啶-2,6-二酮(L-IM2)，經乙酸乙酯、飲用水等洗滌、干燥得粗品，重結晶后得來那度胺合格品，總收率為42.86%，純度為99.8%。合成路線如式3。

式1 以3-氨基哌啶-2,6-二酮為主要原料制備來那度胺的合成路線Scheme 1 The synthesis routeof Lenalidomide starting from 3-amino-2,6-piperidinedione

式2 以N-芐氧羰基-L-谷氨酸(Ⅵ)為原料制備來那度胺的合成路線Scheme 2 The synthesis of Lenalidomide from N-benzoxycarbonyl-L-glutamate(Ⅵ)

式3 以L-SM1和L-SM2制備來那度胺的合成路線Scheme 3 The synthesis route of Lenalidomide starting from L-SM1和L-SM2

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

高效液相色譜儀(島津LC-20AT型)。

2-溴甲基-3-硝基苯甲酸甲酯、3-氨基哌啶-2,6-二酮鹽酸鹽(江蘇宇田醫藥有限公司，工業級)、碳酸鉀、鐵粉、二氯甲烷、乙酸乙酯、四氫呋喃、醋酸銨(南京化學試劑有限公司，分析純)、丙酮(燕山石油化工有限公司，工業級)。

1.2 實驗步驟

1.2.1 3-(4′-硝基-1-氧-1,3-二氫-2H-異吲哚-2-基)哌啶-2,6-二酮的合成

將四氫呋喃加入三口燒瓶中，攪拌下依次加入3-氨基哌啶-2,6-二酮鹽酸鹽(L-SM1)、2-溴甲基-3-硝基苯甲酸甲酯(L-SM2)、碳酸鉀，升溫反應，反應結束后，降溫到20 ℃±5 ℃，加入飲用水，攪拌析晶，過濾，濾餅用四氫呋喃打漿洗滌，二氯甲烷打漿洗滌，飲用水打漿洗滌。將濾餅平鋪在不銹鋼盤中，鼓風干燥箱于65±5 ℃下，干燥7～8 h，得3-(4′-硝基-1-氧-1,3-二氫-2H-異吲哚-2-基)哌啶-2,6-二酮(L-IM1)。

1.2.2 3-(4′-氨基-1-氧-1,3-二氫-2H-異吲哚-2-基)哌啶-2,6-二酮的合成

將丙酮加入三口瓶中，攪拌條件下加入L-IM1、乙酸銨、鐵粉，升溫反應，HPLC跟蹤反應進程，過濾，母液濃縮得3-(4′-氨基-1-氧-1,3-二氫-2H-異吲哚-2-基)哌啶-2,6-二酮(L-IM2)。

1.2.3 來那度胺合格品的制備

將乙酸乙酯加入三口瓶中，攪拌條件下加入L-IM2，攪拌溶解，攪拌下滴加飲用水，過濾，濾餅用飲用水洗滌；將濾餅平鋪在不銹鋼盤中，鼓風干燥箱中于70±5 ℃下，干燥5～6 h，得粗品，再經溶解、重結晶、洗滌、干燥得來那度胺合格品。

2 結果與討論

2.1 表征

來那度胺為類白色至淡黃色固體粉末，無臭，在甲醇中略溶，在乙醇中微溶，在水中幾乎不溶。mp：235～239 ℃，HPLC：含量為99.8%，分子量：259.3。IR(σmax/cm-1)：3 347.4，3 424.0(苯胺NH2伸縮振動)，1 698.1，1 659.5，1 610.0(羰基C=O伸縮振動)，1 446.3，1 461.5，1 494.0(苯環骨架振動)。EIMS(m/z)：260.0，計算質荷比：C13H13N3O3{[M+H+]}260.10，{[M+Na+]} 282.08，測得260.100 6(M+H+)，282.082 3(M+Na+)；1H NMR(DMSO-d6)，δ：10.99(s，1H，CONHCO)，7.20(t，1H，Ph-H)，6.94(t，1H，Ph-H)，6.83(d，1H，Ph-H)，5.40(br s，2H，Ph-NH2)，5.11(dd，1H，NCHCO)，4.21(dd，1H，PhCHaHbN)，4.15(dd，1H，PhCHaHbN)，2.88～2.96(m，1H，CHaHbCH2CONH)，2.61～2.64(m，1H，CHaHbCH2CONH)，2.27～2.36(m，1H，CH2CHaHbCONH)，2.03～2.05(m，1H，CH2CHaHbCONH)。來那度胺IR、LC-MS和1H NMR分別如圖1、圖2和圖3。