抗腫瘤藥物培西達替尼關鍵中間體的合成

童航 詹一豐 何世波 王溥照 劉明星

［收稿日期］20211121

［基金項目］國家級大學生創新創業訓練計劃項目（202010500019）

［第一作者］童航（1997-），男，湖北應城人，湖北工業大學碩士研究生，研究方向為新藥研發

［通信作者］劉明星（1970-），男，湖北武漢人，工學博士，湖北工業大學教授，研究方向為新藥研發

［文章編號］1003-4684（2023）02-0049-03

［摘要］以6-氨基煙酸乙酯和6-三氟甲基煙醛為原料，合成抗腫瘤藥物培西達替尼關鍵中間體（5-甲酰基吡啶-2-基）{[6-（三氟甲基）吡啶-3-基]甲基}氨基甲酸叔丁基酯。整個工藝路線包括還原胺化、還原、氧化和取代，共4步反應，總收率達50.1%。各步產物經MS、1H NMR、13C NMR分析表征。該工藝路線具有原料廉價易得、反應條件溫和、操作簡便的優點，可望實現規模化生產。

［關鍵詞］培西達替尼； 培西達替尼中間體； 抗腫瘤藥物

［中圖分類號］O626.32? ［文獻標識碼］A

培西達替尼是全球首個獲批治療腱鞘巨細胞瘤的藥物，自上市以來，因其帶來的巨大的經濟效益，被業內人士廣泛關注[1]。然而，國內培西達替尼的合成研究相關報道不多[2-4]，更無有關培西達替尼中間體合成的報道。對此，本研究旨在開發一條培西達替尼中間體的合成方法，從而降低培西達替尼的生成成本。

（5-甲酰基吡啶-2-基）{[6-（三氟甲基）吡啶-3-基]甲基}氨基甲酸叔丁基酯是培西達替尼的關鍵中間體，目前國內外已報道的合成路線僅此一條[5]：以2-氨基-5-溴吡啶和6-三氟甲基煙醛為原料，經還原胺化、溴鋰交換和取代三步反應合成目標產物，但操作步驟繁瑣，且反應過程中需要維持-78 ℃的低溫。

本研究以6-氨基煙酸乙酯和6-三氟甲基煙醛為原料，經還原胺化、還原、氧化和取代共4步反應合成培西達替尼關鍵中間體（Ⅰ）（圖1）。整個工藝路線原料廉價易得，操作簡便，反應條件溫和，有望進一步實現規模化生產。

1??? 實驗部分

1.1??? 試劑與儀器

TSQ9 000型三重四級桿質譜儀，賽默飛；400-MR DD2型超導核磁共振波譜儀，安捷倫；WRS-1C微機熔點儀，上海申光；6-氨基煙酸乙酯，6-三氟甲基煙醛，九鼎化學；氰基硼氫化鈉，江蘇艾康；collins氧化劑，畢得醫藥；其它試劑均從國藥試劑購得，為分析純。

1.2??? 6-（{[6-（三氟甲基）吡啶-3-基]甲基}氨基）吡啶-3-甲酸乙基酯（Ⅱ）的合成

將6-氨基煙酸乙酯（94.9 mg，0.57 mmol）溶于10 mL乙腈，攪拌溶解后，加入6-三氟甲基煙醛（100 mg，0.57 mmol），繼續攪拌30 min，然后依次加入氰基硼氫化鈉（71.8 mg，1.14 mmol）、冰醋酸（137.2 mg，2.28 mmol），反應溫度為70℃，TLC監測反應達到終點。將反應液緩慢倒入50 mL 10%碳酸鉀水溶液中，用50 mL乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥，過濾濃縮，干燥后得177 mg淡黃色固體（Ⅱ），產率95.3%。

m.p.135.2～136.5℃。1H NMR（DMSO-d6，400 MHz），δ：8.75（s，1 H）；8.56（d，J=6.2 Hz，1 H）；8.06（t，J=5.8 Hz，1 H）；7.96（d，J=6.8 Hz，1 H）；7.87（d，J=1.8 Hz，1 H）；7.85（d，J=5.6 Hz，1 H）；6.62（d，J=8.8 Hz，1 H）；4.62（d，J=5.8 Hz，2H）；4.36（s，2H）；1.15（t，J=7.4 Hz，3H）。13C NMR（DMSO-d6，100 MHz），δ：166.0，161.0，151.1，149.7，139.9，145.2，137.6，137.3，123.5，120.9，114.4，107.5，56.8，41.8，14.6。ESI-MS，m/z：326.095 2[M+H]+。理論值：325.1045。

1.3??? [6-（{[6-（三氟甲基）吡啶-3-基]甲基}氨基）吡啶-3-基]甲醇（Ⅲ）的合成

將化合物（Ⅱ）（100 mg，0.31 mmol）溶于20 mL無水四氫呋喃，加入無水氯化鋁（61.5 mg，0.46 mmol），在N2保護下，緩慢加入硼氫化鈉（34.9 mg，0.92 mmol），在50℃下反應，TLC監測反應達到終點。然后滴加10%氯化銨溶液，過濾，將濾液緩慢倒入50 mL水中，用50 mL乙酸乙酯萃取，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾濃縮，干燥后得55 mg淡黃色固體（Ⅲ），產率63.2%。

m.p.114.6～115.5℃。1H NMR （DMSO-d6，400 MHz），δ：8.70（d，J=1.4 Hz，1 H）；7.94（dd，J=8.1，1.4 Hz，1 H）；7.87（d，J=2.0 Hz，1 H）；7.81（d，J=2.7 Hz，1 H）；7.39～7.36（m，1 H）；7.15（t，J=6.1 Hz，1 H）；6.54～6.52（m，1H）；5.77（s，1 H）；4.58（d，J=6.2 Hz，2H）；4.28（s，2H）。13C NMR（DMSO-d6，100 MHz），δ：157.8，149.7，149.1，141.0，137.0，135.9，134.5，123.6，120.7，120.2，108.6，64.5，42.2。ESI-MS，m/z：284.100 4[M+H]+。理論值：283.0933。

1.4??? 6-（{[6-（三氟甲基）吡啶-3-基]甲基}氨基）吡啶-3-甲醛（Ⅳ）的合成

將化合物（Ⅲ）（100 mg，0.35 mmol）溶于10 mL無水四氫呋喃，在N2保護下，加入collins氧化劑（147.2 mg，0.57 mmol）。在40℃下反應，TLC監測反應達到終點。將反應液緩慢倒入50 mL 10%碳酸鉀水溶液中，用50 mL乙酸乙酯萃取，無水硫酸鈉干燥，過濾濃縮，干燥后得95 mg黃色固體（Ⅳ），產率95.7%。

m.p.140.4～142.3℃。1H NMR（DMSO-d6，400 MHz），δ：9.69（s，1 H）；8.70（dd，J=8.4，1.4 Hz，1 H）；8.50（d，J=2.1 Hz，1 H）；7.99（dd，J=8.1，1.5 Hz，1 H）；7.86（d，J=8.1 Hz，1 H）；7.81～7.78（m，1 H）；7.69～7.58（m，1 H）；6.70～6.66（m，1 H）；4.71（dd，J=15.6，5.8 Hz，2H）。

1.5??? （5-甲酰基吡啶-2-基）{[6-（三氟甲基）吡啶-3-基]甲基}氨基甲酸叔丁基酯（Ⅰ）的合成

將化合物（Ⅳ）（100 mg，0.36 mmol）溶于10 mL二氯甲烷，攪拌溶解后，加入一定物質的量的縛酸劑，繼續攪拌30 min，然后加入二碳酸二叔丁酯（155.2 mg，0.71 mmol）。實驗過程中依次考察了縛酸劑的類型、縛酸劑的加入量、反應溫度和時間對化合物（Ⅰ）產率的影響。反應結束后，將反應液緩慢倒入50 mL水中，用50 mL乙酸乙酯分2次萃取，飽和食鹽水洗滌，無水硫酸鈉干燥，過濾濃縮，得118 mg目標產物（Ⅰ）。目標產物為棕黃色油狀物，產率87.0%。

2??? 結果與討論

2.1??? 目標化合物（Ⅰ）合成條件優化

2.1.1??? 縛酸劑對化合物（Ⅰ）產率的影響在反應中加入縛酸劑可吸收反應過程中產生的酸，加快反應的速度[6]。因此，本工藝首先探討不同種類的縛酸劑對化合物（Ⅰ）產率的影響。

由表1可看出，在其他反應條件相同的前提下，當使用吡啶作為縛酸劑時，化合物（Ⅰ）的產率較高，因此選擇吡啶作為較優的工藝條件。

2.1.2 ???縛酸劑的量對化合物（Ⅰ）產率的影響在確定以吡啶作為縛酸劑，其他反應條件相同的前提下，本實驗探討了縛酸劑的量對化合物（Ⅰ）產率的影響。

由表2可看出，在其他反應條件相同的前提下，當控制n（化合物Ⅳ）∶n（吡啶）=1∶0.5的摩爾比時，目標化合物（Ⅰ）的產率可達73%以上；再繼續增加吡啶的摩爾比，化合物（Ⅰ）的產率僅略微增加，考慮到反應的經濟性，因此確定n（化合物Ⅳ）∶n（吡啶）=1∶0.5的摩爾比為較優工藝條件。

2.1.3??? 反應時間和溫度對化合物（Ⅰ）產率的影響在確定了以上工藝條件，其他反應條件相同的前提下，本實驗又繼續探討了雙因素條件，即反應溫度和時間對化合物（Ⅰ）產率的影響。

由表3可看出，在其他反應條件相同的前提下，當溫度維持在30℃或40℃時，反應在24 h已達終點。但溫度在40℃時，化合物（Ⅰ）產率反而有所降低，因此最終確定反應溫度30℃，反應時間24 h為最優工藝條件。

2.2??? 目標化合物（Ⅰ）的結構表征

合成產物的質譜表征數據如下：ESI-MS，m/z：382.1371[M+H]+，383.1375[M+2H]+，404.1369[M+Na]+。由于目標產物（Ⅰ）的理論分子量381.1305，在軟電離ESI正離子模式下，產物出現了加氫與加鈉后的碎片峰，與目標化合物（Ⅰ）的分子量相吻合。

合成產物的核磁共振氫譜表征數據如下：1H NMR（400 MHz，dmso）δ10.01（s，1 H），8.87（d，J=1.7 Hz，1 H），8.72（d，J=1.4 Hz，1 H），8.23（d，J=2.3 Hz，1 H），8.04（s，1 H），7.94（d，J=1.6 Hz，1 H），7.87（s，1 H），5.32（s，2 H），1.39（s，9 H）。其中，化學位移處于1.39的質子積分面積為9.00，正好對應叔丁基中處于同一環境的9個質子。此外，化學位移處于5.32的質子積分面積為2.03，對應亞甲基中處于同一環境的兩個質子；化學位移處于10.01的質子積分面積為1.07，對應醛基中的質子。以上圖譜分析與目標化合物（Ⅰ）的結構相吻合。

合成產物的核磁共振碳譜表征數據如下：13C NMR（100 MHz，dmso）δ191.30，157.61，153.06，151.53，149.41，145.72，139.02，137.34，136.88，128.06，123.47，120.90，118.29，83.05，47.42，27.97。其中，碳原子化學位移處于27.97對應叔丁基中3個甲基碳原子；化學位移處于83.05對應叔丁基碳原子；化學位移處于47.42對應亞甲基所在碳原子；化學位移處于191.30則對應醛基所在碳原子。以上圖譜分析與目標化合物（Ⅰ）的結構相吻合。

3??? 結論

本工藝以6-氨基煙酸乙酯和6-三氟甲基煙醛為原料，共4步反應合成培西達替尼關鍵中間體（5-甲酰基吡啶-2-基）{[6-（三氟甲基）吡啶-3-基]甲基}氨基甲酸叔丁基酯（Ⅰ）。與已報道的路線相比，此工藝中原料廉價易得，操作更簡便，反應條件更溫和，有望推動培西達替尼的工業化生產。

［參考文獻］

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[5]IBRAHIM P N，BREMER R，ZHANG J Z. Compounds and methods for kinase modulation，and indications therefor[P]. US： 20090286782，2009-11-19.

[6]姜澤，鮑芃丞，李效軍，等. 縛酸劑對合成光穩定劑944中間體4，6-二氯-2-叔辛基氨基-1，3，5-三嗪的影響[J]. 精細石油化工，2018，35（01）： 5-8.

Synthesis of Key Intermediates of the Antitumor Drug? Pexidartinib

TONG Hang，ZHAN Yifeng，HE Shibo，WANG Puzhao，LIU Mingxing

（School of Biological Engineering and Food，Hubei Univ. of Tech.，Wuhan 430068，China）

Abstract：Tert butyl （5 formylpyridin 2 yl）{[6-（trifluoromethyl）pyridine 3 yl]methyl}carbamate is used as the key intermediate of the anticancer drug pexidartinib. It was synthesized from 6 aminicotinic acid ethyl ester and 6 trifluoromethyl nicotinal as raw materials. The whole process includes reductive amination，reduction，oxidation and substitution，with a total yield of 50.1%. The products were characterized by MS，1 H NMR and 13 C NMR. This process has the advantages of cheap raw materials，mild reaction conditions and simple operation，and is expected to achieve large-scale production.

Keywords：pexidartinib; intermediate of pexidartinib; antitumor drug; chemical synthesis

［責任編校： 張眾］