抗乳腺癌新葯Tucatinib的新合成路線

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簡介


Tucatinib(Tukysa)妥卡替尼 /圖卡替尼 (ONT-380)是一種小分子口服酪氨酸激酶(TKI)抑製劑,對HER2具有高度特異性的靶向選擇性。

2020年04月17日,美國FDA批准Seattle Genetics公司開發的HER2特異性抑製劑Tukysa(tucatinib)與曲妥珠單抗和卡培他濱聯用,用於治療局部晚期、不可切除性或轉移性(包括伴有腦轉移)的HER2陽性乳腺癌成人患者。

接受Tukysa、曲妥珠單抗和卡培他濱聯合治療的患者的中位無進展生存期(PFS)為7.8個月,總生存期(OS)為21.9個月;而接受安慰劑、曲妥珠單抗和卡培他濱聯合治療的患者為5.6個月,總生存期(OS)為17.4個月。在腦轉移患者中,Tucatinib聯合組1年無進展生存率為24.9%,安慰劑聯合組為0%。該研究成果參見:10.1056/NEJMoa1914609

近期,Mao團隊報道了新的路線,用於高效合成Tucatinib。

該成果發表在Synthesis上(DOI: 10.1055/s-0037-1610706)。


此前,Tucatinib的合成報道路線由Array BioPharma公司公開在一份專利文獻中( WO 2007059257, 2007)。專利報道的合成路線如下圖所示:

以4-硝基-2-氰基苯胺為原料,第一步與DMF-DMA縮合製備亞胺3(收率87%);隨後經鈀碳催化加氫還原硝基,得到胺4(90%產率);接着與1,1'-硫代羰基二咪唑(TCDI)和氨基醇發生縮合,製備得到硫脲衍生物5(收率僅34%);進一步與中間體6發生關環反應,得到關鍵中間體7(收率62%);最後,在對甲基苯磺酸作用下,發生分子內脫水關環形成惡唑啉,完成目標化合物tucatinib的合成。


逆合成解析

作者將Tucatinib從a和b兩處斷鍵,分別拆分為三個片段:硫醚惡唑啉17、硝基苯3以及原研路線關鍵片段6


關鍵片段6的製備

4-硝基-3-甲基苯酚8為起始物料,與吡啶衍生物9發生芳香親和取代反應,製備得到芳基醚10(收率64%);隨後與DMF-DMA進行縮合,再經羥胺鹽酸鹽處理,兩步收率81%得到肟衍生物12;隨後在三氟乙酸酐處理下發生關環,最後經鈀催化加氫還原硝基,順利製備得到關鍵苯胺三氮唑6,總收率32.8%。


芳環骨架構建

片段3根據文獻報道方法進行合成。隨後與上述製備的苯胺三氮唑6構建芳環估計片段:

化合物6與片段3在乙酸中進行環化,順利製備14,最後通過鈀催化加氫還原硝基,獲得關鍵芳基胺15,兩步收率76.4%。


片段17與Tucatinib的合成

氨基醇與1,1'-硫代羰基二咪唑(TCDI)關環得到16,隨後經三氟甲磺酸甲酯處理,得到惡唑啉17,兩步總收率67.23%。

惡唑啉17與芳基胺15在碳酸銫存在下,於DMF中加熱20小時,最終以76%收率完成Tucatinib的合成。


新路線與專利路線對比

專利最後一步收率未知,按關鍵中間體36起始計算,總收率不到19%。

新路線概覽如下:

相應的,按照中間體36起始計算,新路線的總收率有明顯提升,為39%。而且產物的純度等各方面也均達到了API的要求。


評述

Tucatinib(Tukysa)妥卡替尼 /圖卡替尼作為一種小分子口服酪氨酸激酶(TKI)抑製劑,對HER2陽性乳腺癌具有高度特異性的靶向選擇性。

新合成路線的研究,在保證化合物的純度方面,有效地提高了生產效率,並且使用的原料也相對簡單易得。

藥物化學家完成了化合物的研發與合成(從0到1),工藝化學家則是優化了合成路線、工藝等,使得化合物能夠更加簡單高效、經濟環保地製備。