PF-06650833是新開(kāi)發(fā)的一種白細胞介素-1受體相關(guān)激酶-4 (IRAK4) 小分子抑制劑,對類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節炎、紅斑狼瘡和淋巴瘤等疾病具有治療作用。為了更好的研究該藥物分子,輝瑞公司一直在開(kāi)發(fā)PF-06650833的大量制備工藝。
圖一 PF-06650833(1)的逆合成分析
PF-06650833的逆合成分析如圖一所示,其合成的挑戰在于具有三個(gè)連續手性中心的內酰胺中間體2的合成。
圖二 PF-06650833(1)的合成工藝
圖二是PF-06650833(1)的合成工藝,在初始工藝中,研究人員使用L-焦谷氨酸的衍生物4為初始原料,與TMSCl最用形成烯烴化合物5,而后通過(guò)優(yōu)化的Tsuji氧化反應得到中間體7;中間體7與NFSI試劑在堿性條件下進(jìn)行F代反應,得到8和9兩個(gè)非對映異構體;然后,使用目標手性的化合物8為原料脫去保護基得到中間體他2;中間體2可以與化合物3反應得到前體化合物10;最后,前體化合物10在H2O2和碳酸鉀作用下水解即可得到目標產(chǎn)物PF-06650833(1)。
上述工藝路線(xiàn)雖然可以順利得到目標產(chǎn)物PF-06650833(1),但要實(shí)現工業(yè)化大規模制備尚存在諸多問(wèn)題。比如:中間體5的形成需要用到強堿LDA,而且該步反應的所用到的溶劑都需要重蒸除水,不利于大量使用;中間體7的氟代反應會(huì )生成8和9兩種異構體,且比例很低,造成大量的原料浪費和分離勁力,即使研究人員通過(guò)圖三所示轉變,可將副產(chǎn)物9的44%轉變?yōu)槟繕酥虚g體8,但依舊難以適應大規模生產(chǎn)。
圖三 中間體9再次經(jīng)過(guò)烯醇化轉化為化合物8
因此,研究人員對該工藝進(jìn)行了逐步改進(jìn)。
圖四 中間體7的優(yōu)化合成
首先,研究人員對中間體7的合成進(jìn)行了優(yōu)化,與原有工藝不同,優(yōu)化后的工藝如圖四所示。研究人員首先在化合物4的α位引入亞砜基團,然后在Na2HPO4的作用下發(fā)生消除反應得到中間體6; 中間體6與EtMgBr/CuI進(jìn)行Michael反應即可得到手性中間體7。通過(guò)該方法,在收率即純度(94%)上都有很大的提高。
圖五 中間體8的合成
然后,研究人員對中間體7合成中間體8的工藝進(jìn)行了優(yōu)化。如圖五所示,研究人員首先通過(guò)將化合物7經(jīng)烯醇式中間體13得到手性選擇性較高的化合物14;然后保護化合物14中的羥基后,通過(guò)SN2氟代反應即可以高收率、高選擇性得到中間體8。
圖六 PF-06650833的合成
而后,研究人員使用化合物8脫去保護基后得到的中間體2與化合物3縮合得到前體化合物10。最后,水解前體化合物10中的氰基,即可得到目標產(chǎn)物PF-06650833。具體的反應條件,筆者再次就不做贅述了,感興趣的同行可以詳細閱讀參考文獻。
輝瑞公司指出,公司的研究人員使用上述工藝實(shí)現了PF-06650833單次30公斤以上的生產(chǎn),極大的保障了PF-06650833進(jìn)一步研發(fā)需求。讓我們一起期待該藥物能夠加速研發(fā),早日上市,惠及相應疾病的患者。
參考文獻:Improvements to Enable the Large Scale Synthesis of 1-{[(2S,3S,4S)-3-Ethyl-4-fluoro-5-oxopyrrolidin-2-yl]methoxy}-7-methoxyisoquinoline-6-carboxamide (PF-06650833), Org. Process Res. Dev.,2018.
作者簡(jiǎn)介:云天,藥物化學(xué)博士,主要從事小分子藥物研究,尤其擅長(cháng)小分子藥物的合成工藝及后期藥物開(kāi)發(fā)研究,已完成多個(gè)抗癌藥物分子的合成和活性評估。
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