本發(fā)明涉及一種高純度帕博西尼的制備方法,屬于醫(yī)藥生物化工領域。
背景技術:
帕博西尼,商品名為Ibrance,英文名為palbociclib,中文名又稱帕博賽布或帕博西林。帕博西尼是輝瑞公司開發(fā)的一種突破性乳腺癌藥物,于2015年2月3日獲美國FDA批準,用于選擇性抑制細胞周期蛋白依賴性激酶4和6(CDK4/6),恢復細胞周期控制,阻斷腫瘤細胞增殖,用作聯(lián)合芳香化酶抑制劑來曲唑用于ER+/HER2–絕經(jīng)后轉(zhuǎn)移性乳腺癌的一線治療。帕博西尼是全球首個上市的CDK4/6抑制劑。該藥和標準治療藥物曲唑(letrozole)相比,具有明顯療效優(yōu)勢。帕博西尼的CAS號為[571190-30-2],化學名稱為:6-乙?;?8-環(huán)戊基-5-甲基-2-[[5-(哌嗪-1-基)吡啶-2-基]氨基]-8H-吡啶并[2,3-D]嘧啶-7-酮,結(jié)構(gòu)式如下:
WO2003062236、WO2010039997和WO2012068381采用合成路線1制備帕博西尼,合成路線1如下:
以上合成路線1使用2-甲硫基-4氯-5-乙氧羰基嘧啶作為起始原料,經(jīng)過氨化反應、還原反應、羥甲基氧化成醛、格氏反應、氧化反應5步反應得到5-乙酰4-環(huán)戊胺基-2-甲硫基嘧啶,反應步驟長,且使用了昂貴的氫化鋁鋰作為還原劑。盡管文獻報道收率較高,實際難以實現(xiàn)。利用亞砜作為離去基團,與氨基吡啶衍生物(J)進行嘧啶的親核取代反應,收率非常低28-35%,使得合成成本大大提高。利用Stille偶聯(lián)引入乙?;?,收率達到了80%,但是需要使用昂貴的Pd作為催化劑,以及乙氧乙烯基三丁基錫、三苯基膦等并不便宜的試劑??偸章?.49%(相對于2-甲硫基-4氯-5-羧酸乙酯嘧啶),收率較低且步驟冗長、工藝繁瑣,難以工業(yè)化。
WO2008032157與WO2014128588對帕博西尼的合成方法進行了改進,采用了如下所示的合成路線2,使用2,4-二氯-5-溴嘧啶作為起始原料,通過環(huán)戊胺胺化引入環(huán)戊胺基,兩次運用Heck反應分別引入雙鍵與乙?;?,使得合成步驟非常簡潔。乙?;那绑w為乙烯基丁基醚,與氨基保護基Boc可以同時在酸性條件下很容易地脫去,且生成的副產(chǎn)物極易分離,脫保護與成鹽可以一鍋法完成。氨基吡啶與嘧啶的親核取代反應使用強堿氨基鋰或異丙基氯化鎂,收率提高到92-93%。WO2014128588報道總收率提高到43.55%(以2,4-二氯-5-溴嘧啶計)。
以上合成路線2不足之處在于兩次運用Heck反應,需要使用貴金屬氯化鈀或醋酸鈀,以及較貴的配體,提高了合成成本,不易工業(yè)化操作。
為了能減短工藝流程、提高產(chǎn)品純度和收率且減少廢水廢液的產(chǎn)生,為此提出本發(fā)明。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明提供一種高收率、高純度帕博西尼的制備方法,是一種流程簡便、產(chǎn)品純度高收率好、安全綠色的帕博西尼工業(yè)生產(chǎn)新方法。
本發(fā)明技術方案如下:
一種帕博西尼(Ⅰ)的制備方法,包括步驟如下:
(1)乙酰乙酸酯于甲苯中,在酸催化劑作用下脫水得到化合物Ⅲ:2-乙?;?3-甲基-2-戊烯二酸二酯;
反應液不經(jīng)分離直接進行下一步驟;
(2)向上述含化合物Ⅲ的反應液中加入原甲酸三甲酯,經(jīng)脫甲醇縮合得到化合物Ⅳ:2-乙?;?3-甲基-4-甲氧甲叉基-2-戊烯二酸二酯;
反應液不經(jīng)分離直接進行下一步驟;
(3)向上述含化合物Ⅳ的反應液中加入N-(5-(4-叔丁氧基羰基-1-六氫哌嗪基)-2-吡啶基)胍(Ⅴ),經(jīng)嘧啶環(huán)化反應,得到化合物Ⅵ:2-乙?;?3-[[5-(4-叔丁氧基羰基哌嗪-1-基)吡啶-2-基]氨基]-3H--4-酮-二氫嘧啶基-2-丁烯酯;
反應液不經(jīng)分離直接進行下一步驟;
(4)向上述含化合物Ⅵ的反應液中加入環(huán)戊胺進行環(huán)化反應,脫Boc保護基后得到帕博西尼(Ⅰ),
根據(jù)本發(fā)明的方法,各步驟中優(yōu)選工藝條件及物質(zhì)用量比如下:
優(yōu)選的,步驟(1)中所述乙酰乙酸酯為乙酰乙酸乙酯或乙酰乙酸甲酯,所述酸催化劑為對甲基苯磺酸、甲基磺酸或質(zhì)量分數(shù)98%的濃硫酸;所述溶劑甲苯和乙酰乙酸酯質(zhì)量比為(5-15):1;所述催化劑用量為乙酰乙酸酯質(zhì)量的0.5-2%;所述乙酰乙酸酯脫水反應溫度為100~120℃,反應時間為2-10小時。進一步優(yōu)選,在110至115℃溫度下攪拌回流脫水反應4-6小時。
進一步優(yōu)選的,步驟(1)中所述溶劑甲苯和乙酰乙酸酯質(zhì)量比為(6-10):1;所述催化劑用量為乙酰乙酸酯質(zhì)量的0.6-1.0%。
優(yōu)選的,步驟(2)中:所述原甲酸三甲酯和乙酰乙酸酯的摩爾比(0.5-0.7):1;所述脫甲醇縮合反應溫度為10~50℃,反應時間為2-10小時;進一步優(yōu)選,先將步驟(1)的反應液冷卻至20-25℃,再加入原甲酸三甲酯,在30至35℃攪拌反應4-5小時。
優(yōu)選的,步驟(3)中所述N-(5-(4-叔丁氧基羰基-1-六氫吡嗪基)2-吡啶基)胍(Ⅴ)和乙酰乙酸酯的摩爾比為(0.5-0.6):1;所述嘧啶環(huán)化反應溫度為50~80℃,反應時間為3-8小時;進一步優(yōu)選,60至65℃攪拌反應2-3小時。
進一步優(yōu)選,步驟(3)中所述N-(5-(4-叔丁氧基羰基-1-六氫哌嗪基)-2-吡啶基)胍(Ⅴ),可以是由N-(5-(4-叔丁氧基羰基-1-六氫哌嗪基)-2-吡啶基)胍半硫酸鹽和等摩爾的甲醇鈉甲醇溶液中和反應得到的N-(5-(4-叔丁氧基羰基-1-六氫哌嗪基)-2-吡啶基)胍甲醇溶液,直接用于與乙酰乙酸酯的嘧啶環(huán)化反應。
優(yōu)選的,步驟(4)中所述環(huán)戊胺和乙酰乙酸酯的摩爾比(0.5-0.6):1;環(huán)化反應溫度為50~100℃,反應時間2-10小時。進一步優(yōu)選,環(huán)化反應溫度為70至75℃,反應3小時。
優(yōu)選的,步驟(4)中所述脫BOC保護基是向所得環(huán)化反應所得產(chǎn)物中加入水,10~30℃,反應時間2-5小時。
步驟(4)反應完成后,繼續(xù)進行后處理:冷卻至20℃,過濾,濾餅用異丙醇重結(jié)晶,得到白色高純固體帕博西尼(Ⅰ)。
本發(fā)明的方法采用以下反應路線3:
本發(fā)明的技術特點和優(yōu)益效果:
本發(fā)明利用乙酰乙酸酯(乙酰乙酸乙酯或乙酰乙酸甲酯)于甲苯中在酸催化劑作用下,甲苯回流脫水制備2-乙?;?3-甲基-2-戊烯二酸二乙(甲)酯(Ⅲ),化合物Ⅲ再與原甲酸三甲酯脫甲醇縮合得到2-乙?;?3-甲基-4-甲氧甲叉基-2-戊烯二酸二乙(甲)酯(Ⅳ),化合物Ⅳ再與N-(5-(4-叔丁氧基羰基-1-六氫哌嗪基)-2-吡啶基)胍(Ⅴ)經(jīng)嘧啶環(huán)化反應得到2-乙?;?3-[[5-(4-叔丁氧基羰基哌嗪-1-基)吡啶-2-基]氨基]-3H--4-酮-二氫嘧啶基-2-丁烯乙(甲)酯(Ⅵ),最后化合物Ⅵ和環(huán)戊胺環(huán)化、脫Boc保護基得到帕博西尼(Ⅰ)。本發(fā)明由乙酰乙酸酯經(jīng)“一鍋法”制備帕博西尼(Ⅰ),廢水廢液量少,符合綠色環(huán)保要求,有利于工業(yè)化生產(chǎn),有利于帕博西尼的成本降低。
本發(fā)明所用原料價廉易得,工藝流程短,操作簡便,同時反應選擇性好,產(chǎn)品收率和純度高。產(chǎn)品收率可達90%以上,液相純度99.9%。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例詳細說明了本發(fā)明,但本發(fā)明不僅局限于此。
實施例所用原料和試劑均為市售產(chǎn)品。實施例中所述“%”均為質(zhì)量百分比,特別說明的除外。其中,所述N-(5-(4-叔丁氧基羰基-1-六氫哌嗪基)-2-吡啶基)胍(Ⅴ)是由N-(5-(4-叔丁氧基羰基-1-六氫哌嗪基)-2-吡啶基)胍半硫酸鹽和等摩爾的甲醇鈉甲醇溶液中和,得到N-(5-(4-叔丁氧基羰基-1-六氫哌嗪基)-2-吡啶基)胍甲醇溶液,直接用于反應。
實施例1:帕博西尼(Ⅰ)的制備
向接有攪拌、溫度計、分水器、回流冷凝管和滴液漏斗的500毫升四口燒瓶中,加入200克甲苯,0.2克甲基苯磺酸,26.0克(0.2摩爾)乙酰乙酸乙酯,110至115℃攪拌回流脫水反應5小時。冷卻至20℃,加入11.1克(0.11摩爾)原甲酸三甲酯,30至35℃攪 拌反應4小時。加入20.0克28%甲醇鈉甲醇溶液,30至40℃之間分批加入34.3克(0.105摩爾)N-(5-(4-叔丁氧基羰基-1-六氫吡嗪基)2-吡啶基)胍半硫酸鹽,加畢,60至65℃攪拌反應3小時,60至65℃下加入9.4克(0.11摩爾)環(huán)戊胺,70至75℃下反應3小時。冷卻至20℃,加入50克水,20℃攪拌3小時,過濾,濾餅用250克異丙醇重結(jié)晶,得到40.3克白色固體帕博西尼(Ⅰ),收率90.1%,液相純度99.9%。
產(chǎn)品分析數(shù)據(jù)如下:
LC-MS(ESI)m/Z:448(M+1)。
1H NMR(頻率400MHz,溶劑氘代重水):1.7(多重峰,2H),2.0-2.1(多重峰,6H),2.4(單峰,3H),2.5(單峰,3H),2.7(寬峰,2H),3.5-3.6(多重峰,8H),5.7-5.8(多重峰,1H),7.5(雙重峰,1H),7.8(雙重峰,1H),8.1(多重峰,1H),9.1(單峰,1H)。
實施例2:帕博西尼(Ⅰ)的制備
向接有攪拌、溫度計、分水器、回流冷凝管和滴液漏斗的500毫升四口燒瓶中,加入200克甲苯,0.18克甲基磺酸,26.0克(0.2摩爾)乙酰乙酸乙酯,110至115℃攪拌回流脫水反應5小時。冷卻至20℃,加入11.1克(0.11摩爾)原甲酸三甲酯,30至35℃攪拌反應4小時。加入20.0克28%甲醇鈉甲醇溶液,30至40℃之間分批加入34.3克(0.105摩爾)N-(5-(4-叔丁氧基羰基-1-六氫吡嗪基)2-吡啶基)胍半硫酸鹽,加畢,60至65℃攪拌反應3小時,60至65℃下加入9.4克(0.11摩爾)環(huán)戊胺,70至75℃下反應3小時。冷卻至20℃,加入50克水,20℃攪拌3小時,過濾,濾餅用250克異丙醇重結(jié)晶,得到39.5克白色固體帕博西尼(Ⅰ),收率88.3%,液相純度99.9%。
實施例3:帕博西尼(Ⅰ)的制備
向接有攪拌、溫度計、分水器、回流冷凝管和滴液漏斗的500毫升四口燒瓶中,加入200克甲苯,0.2克98%濃硫酸,26.0克(0.2摩爾)乙酰乙酸乙酯,110至115℃攪拌回流脫水反應5小時。冷卻至20℃,加入11.1克(0.11摩爾)原甲酸三甲酯,30至35℃攪拌反應4小時。加入20.0克28%甲醇鈉甲醇溶液,30至40℃之間分批加入34.3克(0.105摩爾)N-(5-(4-叔丁氧基羰基-1-六氫吡嗪基)2-吡啶基)胍半硫酸鹽,加畢,60至65℃攪拌反應3小時,60至65℃下加入9.4克(0.11摩爾)環(huán)戊胺,70至75℃下反應3小時。冷卻至20℃,加入50克水,20℃攪拌3小時,過濾,濾餅用250克異丙醇重結(jié)晶,得到38.1克白色固體帕博西尼(Ⅰ),收率85.2%,液相純度99.9%。
實施例4:帕博西尼(Ⅰ)的制備
以23.2克(0.2摩爾)乙酰乙酸甲酯代替實施例1的26.0克(0.2摩爾)乙酰乙酸乙酯,其余同實施例1,得到40.0克白色固體帕博西尼(Ⅰ),收率89.3%,液相純度99.9%。
實施例5:帕博西尼(Ⅰ)的制備
以23.2克(0.2摩爾)乙酰乙酸甲酯代替實施例2的26.0克(0.2摩爾)乙酰乙酸乙酯,其余同實施例2,得到39.3克白色固體帕博西尼(Ⅰ),收率87.9%,液相純度99.9%。
實施例6:帕博西尼(Ⅰ)的制備
以23.2克(0.2摩爾)乙酰乙酸甲酯代替實施例3的26.0克(0.2摩爾)乙酰乙酸乙酯,其余同實施例3,得到40.1克白色固體帕博西尼(Ⅰ),收率89.6%,液相純度99.9%。