CN106243031B

CN106243031B - 一种阿帕替尼的制备方法

Info

Publication number: CN106243031B
Application number: CN201610595409.1A
Authority: CN
Inventors: 武乖利; 贾君磊; 张全良; 卢韵
Original assignee: Jiangsu Hengrui Medicine Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Hengrui Medicine Co Ltd
Priority date: 2016-07-26
Filing date: 2016-07-26
Publication date: 2017-09-08
Anticipated expiration: 2036-07-26
Also published as: CN106243031A

Abstract

本发明涉及一种阿帕替尼的制备方法。具体而言，该方法选用有机溶剂精制析晶获得阿帕替尼。该方法操作简便，成本低，适合于大规模生产。

Description

一种阿帕替尼的制备方法

技术领域

本发明涉及一种阿帕替尼及其甲磺酸盐的制备方法。

背景技术

在恶性肿瘤的生长和转移过程中，肿瘤的新生血管形成起着非常重要的作用。当肿瘤的体积生长超过1mm³时，需要生成新的血管或者从已有的血管上出芽生成血管分支，以提供足够的血支持肿瘤细胞的存活。肿瘤的生长速度与转移倾向性与促血管新生因子水平以及新生的微血管数量有关。自从上世纪70年代初Folkman提出“抗血管生成治疗”的假说之后，人们对这一领域的认识有了长足的进展，抑制肿瘤新生血管生成已被公认为一种崭新的抗癌策略。

酪氨酸激酶血管内皮生长因子(VEGF)及其受体(VEGFR)在肿瘤的新生血管生成中具有极其重要的作用，是阻断肿瘤新生血管生成中的重要靶点。血管内皮生长因子(VEGF)是体内最主要促进血管生成的因子。VEGF与位于内皮细胞的血管内皮生长因子受体(VEGFR)结合后导致多种血管生成的反应，如细胞增殖、迁移、血管通透性增加、内皮细胞前体从骨髓移出。大量的人类肿瘤显示出较高的VEGFR水平。目前已有40多种抑制新生血管生成的药物进入临床研究。Genetech公司经过十几年研制成功的VEGF单克隆抗体Avastin已于2004年批准上市。Avastin对结肠癌、肺癌、乳腺癌的合用疗效证实了其作为抗VEGF药的机理是可行的，亦对抗新生血管生成作为抗癌瘤靶点的机理做出了巨大的贡献。

VEGFR的小分子抑制剂近年来最令人瞩目的药物包括诺华/先灵公司研发的治疗结直肠癌的VEGFR抑制剂Vatalanib(PTK787)和阿斯利康公司治疗复发/难治性非小细胞肺癌的VEGFR和表皮生长因子受体(EGFR)双靶点抑制剂Zactima(ZD-6474)。VEGF抑制剂日渐成为一种非常具有应用前景的新型非细胞毒抗肿瘤药物。与抑制肿瘤生长的传统细胞毒药物相比，靶向新生血管生成的治疗药物具有更高的特异性、更低的毒性，以及有利于克服肿瘤的耐药性，并且可用于多种肿瘤的治疗。

阿帕替尼，化学名为N-[4-(1-氰基环戊基)苯基]-2-(4-吡啶甲基)氨基-3-吡啶甲酰胺，是新一代酪氨酸激酶抑制剂，结构如下：

CN1281590C公开阿帕替尼化合物及其合成方法，即以1-(4-硝基苯基)环戊基腈作起始原料，经Pd/C催化氢化得1-(4-氨基苯基)环戊基腈后，与2-氯烟酰氯缩合得II-A，再和4-氨甲基吡啶反应生成目标物，最终经过柱层析纯化的方法获得阿帕替尼。

本发明提供一种新的合成思路，降低生产成本；同时，避免了苛刻的反应条件，其反应条件简单，工艺可操作性强，利于工业生产，降低生产成本，降低环保压力。

发明内容

本发明提供一种制备式(I)化合物阿帕替尼的方法，包括：将化合物(II-A)和4-氨甲基吡啶加入溶剂A中搅拌反应得化合物(I)，再利用溶剂B精制的步骤，

其中，所述溶剂A为质子性溶剂，选自甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、叔丁醇、异戊醇、叔戊醇、乙酸、丙酸中的至少一种，所述溶剂B为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、戊醇、叔戊醇中至少一种，且所用溶剂A与溶剂B种类不同。

具体来说，在反应温度为60～140℃，所述的化合物(II-A)和4-氨甲基吡啶反应生成阿帕替尼，所述的化合物(II-A)与4-氨甲基吡啶的摩尔比为1:1～1:4，优选为1:1～1:3，具体可为1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.7、1:1.8、1:1.9、1:2、1:2.1、1:2.2、1:2.3、1:2.4、1:2.5、1:2.6、1:2.7、1:2.8、1:2.9、1:3，更优选为1:1.5～1:2.5；所述的反应时间为3～12小时，优选为5～9小时，具体可为5、6、7、8、9小时，更优选为6～8小时；所述反应温度优选为80～120℃，可为80、90、100、110、120℃，更优选为110～120℃，具体可为110、115℃、120℃；所述反应所用溶剂为正丁醇。

进一步而言，所述的化合物(II-A)和4-氨甲基吡啶反应可选择在惰性气体保护下进行，避免工艺中出现额外杂质，譬如阿帕替尼的氧化杂质，所述的惰性气体为氮气、氩气。

所述的化合物(II-A)和4-氨甲基吡啶反应中物料的摩尔浓度为0.1～2M(以化合物(II-A)在有机溶剂中摩尔浓度计算)，优选为0.2～1.25M。

所述的精制步骤为在温度为60～100℃条件下，将化合物(I)溶解于异丙醇后，再搅拌冷却析晶(期间析出化合物(I)固体)，所述温度具体可为60、70、80、90、100℃，优选为60～80℃；保证析晶的充分，搅拌冷却析晶的温度为10～30℃，具体为10、15、20、25、30，优选为15～25℃。

所述的精制步骤所用溶剂量为1～20倍量体积(相对于起始物料的投料量来说)，优选为5～15倍量，具体可为5、6、7、8、9、10、12、13、14、15倍量，更优选为8～12倍量；同时，所述的精制步骤还含有过滤，用水洗涤及干燥步骤。

所述的化合物(II-A)由化合物(II-C)经还原反应、再与2-氯烟酸缩合反应得到，

所述的还原反应所用还原剂为铁粉、锌粉或连二亚硫酸钠(保险粉)，在回流条件下，还原剂铁粉在乙酸配合下将化合物(II-C)中硝基还原为氨基，反应时间为2～8小时，在具体实施例中可为2、3、4、5、6、7、8小时，其中所述的乙酸的用量为铁粉用量的1％～10％(摩尔量)，优选为3％～8％，利于反应的进行。

所述的缩合反应是在反应温度为80～100℃，将2-氯烟酸与化合物(II-B)缩合成酰胺化合物(II-A)。所述缩合反应所用的缩合剂为DCC、EDC、BOP、HBTU、EEDQ、CDI或DMAP中至少一种，优选自CDI、EDC或DMAP至少一种，具体可为但不限于EDC/DMAP、CDI/DMAP的组合使用；该缩合反应时间为2～10小时，该反应时间包括缩合剂与2-氯烟酸反应时间和两者反应所获得缩合中间体再与化合物(II-B)反应时间；实施例中，在温度为80～100℃条件下，先将缩合剂(如CDI)与2-氯烟酸进行反应以获得缩合中间体，再与化合物(II-B)反应生成化合物(II-A)，这样可以较好保证缩合反应的进行，提高反应收率；其中缩合剂(如CDI)先与2-氯烟酸进行反应的时间为0.5～4小时，具体可为0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4小时，优选为1.5～2.5小时，缩合中间体再与化合物(II-B)反应时间为1.5～9.5小时，具体可为1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9小时，优选为4.5～7.5小时；所用缩合剂与2-氯烟酸摩尔比为1:1～2:1，具体可为1:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.5:1、1.6:1、1.7:1、1.8:1、1.9:1、2:1，优选为1:1～1.5:1；所述反应温度具体可为80、85、90、95、100，优选为85～95℃；

所述的缩合反应中物料的摩尔浓度为0.1～2M(以化合物(II-B)在有机溶剂中摩尔浓度计算)，优选为0.2～1.25M。

本发明提供了一种如上所述的阿帕替尼制备方法，包括：

a.将化合物(II-C)经还原反应、再与2-氯烟酸缩合反应得到化合物(II-A)，

其中，所述的还原反应所用还原剂为铁粉、锌粉或连二亚硫酸钠；所述的缩合反应所用缩合剂为DCC、EDC、BOP、HBTU、EEDQ、CDI或DMAP中至少一种，优选自CDI、EDC或DMAP至少一种；

b.将化合物(II-A)和4-氨甲基吡啶加入溶剂A中搅拌反应得化合物(I)，再利用溶剂B精制，

其中，所述溶剂A和溶剂B同前所述。

具体而言，所述化合物(II-A)和4-氨甲基吡啶反应温度为60～140℃，优选为80～120℃，具体可为80、90、100、110、120℃，更优选为110、115、120℃；所述的反应时间为3～12小时，优选为5～9小时条件下进行，具体可为5、6、7、8、9小时，更优选为6～8小时；所述反应所用溶剂为正丁醇；所述的化合物(II-A)与4-氨甲基吡啶的摩尔比为1:1～1:4，优选为1:1～1:3，具体可为1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4、1:1.5、1:1.7、1:1.8、1:1.9、1:2、1:2.1、1:2.2、1:2.3、1:2.4、1:2.5、1:2.6、1:2.7、1:2.8、1:2.9、1:3，优选为1:1.5～1:2.5。

所述的精制步骤为在温度为60～100℃条件下，将化合物(I)溶解于异丙醇后，再搅拌冷却析晶(期间析出化合物(I)固体)，所述温度具体可为60、70、80、90、100℃，优选为60～80℃；保证析晶的充分，搅拌冷却析晶的温度为10～30℃，具体为10、15、20、25、30℃，优选为15～25℃；所述的精制步骤所用溶剂量为1～20倍量体积(相对于起始物料的投料量来说)，优选为5～15倍量，具体可为5、6、7、8、9、10、12、13、14、15倍量，更优选为8～12倍量；同时，所述的精制步骤还含有过滤，用水洗涤及干燥步骤。

所述的还原反应和缩合具体条件描述同前所述。

本发明还提供了一种制备化合物甲磺酸阿帕替尼的方法，包括上述制备阿帕替尼的步骤，以及将所获得阿帕替尼与甲磺酸成盐的步骤，所述成盐步骤所述溶剂为C1-C5醇与水的混合溶液，所述C1-C5醇的体积百分比为90％～99％，优选为94％～96％。

本发明所述“C1-C5醇”指包含1至5个碳原子的直链和支链醇，非限制性实施例包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、正戊醇、叔戊醇、2-甲基丙醇。

本发明所用试剂可通过商业途径容易获得；化合物的结构是通过核磁共振(NMR)或/和质谱(MS)来确定的。NMR位移(δ)以10^-6(ppm)的单位给出。NMR的测定是用BrukerAVANCE-400核磁仪，测定溶剂为氘代二甲基亚砜(DMSO-d₆)，氘代氯仿(CDCl₃)，氘代甲醇(CD₃OD)，内标为四甲基硅烷(TMS)。

MS的测定用FINNIGAN LCQAd(ESI)质谱仪(生产商：Thermo，型号：Finnigan LCQadvantage MAX)。

本发明所用HPLC方法：Agilent 1100高压液相色谱仪，采用反相色谱法，以十八烷基硅烷键合硅胶为色谱柱填充剂，以0.01mol/L KH₂PO₄溶液(用1.0mol/L氢氧化钠调节pH值为6.0)-乙腈(30:70)为流动相，检测波长为260nm。

术语解释：

具体实施方式

以下将结合具体实施例详细地解释本发明，使得本专业技术人员更全面地理解本发明，具体实施例仅用于说明本发明的技术方案，并不以任何方式限定本发明。

实施例1：1-(4-硝基苯基)环戊基腈的制备

步骤1)1-苯基环戊基腈的制备

在100L反应釜中，投入54.7kg 50％氢氧化钠溶液，0.853kg TEBA，搅拌加热至40℃，缓缓加入20.0kg苯乙腈和21.7kg 1，4-二氯丁烷的混合液。滴加时维持40～50℃，约1.5小时加完。然后升温至60～70℃，充分搅拌，保温反应4～5小时，反应结束后，加入52kg水，缓缓搅拌数分钟使盐溶解，反应液静置分层，分去下层盐水层。红色有机层水洗两次，得30kg红色油状液体，油泵减压蒸馏红色液体得26.0kg 135～140℃无色液体馏分，收率89％。(TCL检测，正己烷：乙酸乙酯＝5:1，原料R_f＝0.7，产物R_f＝0.8)。

步骤2)1-(4-硝基苯基)环戊基腈的制备

在100L反应釜中，投入17.6L HNO₃和40.0L浓硫酸的混酸溶液，冷却至-10℃后，滴加24.0kg化合物1-苯基环戊基腈，30分钟滴加毕，控制温度0℃下搅拌反应10分钟，然后将反应液冲析到74.7kg碎冰中，边加边搅拌，至冰块全溶。析出淡黄色固体，过滤，得黄色固体，将所得固体再溶于80.7kg二氯甲烷，溶液用饱和食盐水洗涤两次，去离子水洗一次，至水层基本为中性，用无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩，得粗品固体约25kg，所得固体用150L乙醇加热溶解后于-20℃结晶，过滤干燥得21.8kg化合物1-(4-硝基苯基)环戊基腈，收率72％。(TLC检测，展开剂：正己烷＝乙酸乙酯＝5:1，原料R_f＝0.8，产物R_f＝0.75)。

实施例2：N-[4-(氰基环戊基)苯基][2-氯(3-吡啶)]的制备

步骤1)1-(4-氨基苯基)环戊基腈的制备

在300mL反应瓶中，投入161.7g去离子水，加热至微沸后，搅拌下加入20.0g化合物1-(4-硝基苯基)环戊基腈，20.0g还原铁粉，以及0.927g冰乙酸，加热回流反应4小时。反应结束后，加入氨水调节水层PH至偏碱性，保温5分钟后冷却至室温，加入123.6g氯仿，剧烈搅拌5分钟，然后过滤除去铁粉，滤液转入分液漏斗分层，分出下层有机层，水洗一次，用无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩得15.6g化合物II-B，收率91％。(TLC检测，正己烷：乙酸乙酯＝5:1，原料R_f＝0.75，产物R_f＝0.4)。

步骤2)N-[4-(氰基环戊基)苯基][2-氯(3-吡啶)]羧酰胺的制备

在200mL反应瓶中，投入111.6g二氧六环，搅拌下加入12.8g羰基二咪唑，再缓慢加入11.3g 2-氯烟酸，氩气保护下加热至90℃反应2小时，期间排气充氩气数次，加入15.0g化合物II-B，保温反应6小时。反应结束后，减压蒸馏除去二氧六环，剩余油状物用36.8g丙酮冲洗到467.3g水中，析出黄色固体，过滤，水洗固体至洗液呈中性，抽真空干燥，得黄色固体23.8g。所得固体再用55.4g异丙醇重结晶精制，得18.4g化合物II-A，收率70％。(TLC检测，氯仿：甲醇＝10:1，原料R_f＝0.1，氨基物R_f＝0.9，产物R_f＝0.7)。

化合物II-A：¹H NMR(DMSO-d⁶)δ(ppm):10.745(s,1H,NH),8.535-8.552(dd,1H,ArH),8.072-8.095(dd,1H,ArH),7.727-7.748(d,2H,ArH),7.557-7.588(dd,1H,ArH),7.492-7.513(dd,2H,ArH),2.372-2.430(m,2H,CH₂),2.032-2.104(m,2H,CH₂),1.884-1.929(m,4H,CH₂)；MS m/z(ESI):[M+H]⁺＝326.0,[M+Na]⁺＝348.1.

实施例3：N-[4-(氰基环戊基)苯基][2-[(4-吡啶甲基)氨基](3-吡啶)]羧酰胺的制备

在200mL反应瓶中，投入10.6g 4-氨甲基吡啶和16.0g化合物II-A(实施例2所得的)，以及55.3mL正丁醇，氩气保护下，搅拌并加热至回流反应6小时，反应结束后减压处理，冷却至60℃时加入196.3mL异丙醇，搅拌冷却至室温，析出白色固体，过滤，固体用水打浆，过滤水洗干燥，得式(I)所示化合物16g，收率82％。(TLC检测，氯仿：甲醇＝10:1，原料缩合物R_f＝0.8，4-氨甲基吡啶R_f＝0.2，产物R_f＝0.6)，三步总收率：52.2％。

化合物I：¹H NMR(DMSO-d⁶)δ(ppm):10.349(s,1H,CONHAr),8.476(d,2H,ArH),8.460(br,1H,ArNH),8.160-8.169(d,1H,ArH),8.102-8.121(d,1H,ArH),7.768-7.790(d,2H,ArH),7.475-7.496(d,2H,ArH),7.287-7.300(d,2H,ArH),6.681-6.712(dd,1H,ArH),4.691-4.706(d,2H,CH₂),2.386-2.418(m,2H,CH₂),2.034-2.084(m,2H,CH₂),1.884(m,4H,CH₂)；MS m/z(ESI):[M+H]⁺＝398.3,[M+Na]⁺＝420.2.

实施例4：N-[4-(氰基环戊基)苯基][2-[(4-吡啶甲基)氨基](3-吡啶)]羧酰胺精制方法摸索

参照实施例3条件制备N-[4-(氰基环戊基)苯基][2-[(4-吡啶甲基)氨基](3-吡啶)]羧酰胺粗品，再在100mL反应瓶中，加入5g上述粗品，再加入适量体积有机溶剂，加热至60℃时溶解，搅拌冷却析晶，过滤，干燥，获得目标产物。具体实验数据如下表1，其中收率为阿帕替尼粗品制备与精制步骤两步总收率。

表1：筛选不同溶剂

实验例	溶剂	溶剂用量/mL	纯度	收率
					1	甲醇	12.5	97.97％	63.2％
2	乙醇	12.5	95.44％	59.3％
					3	异丙醇	75	98.94％	76.4％
4	异丙醇	50	99.59％	82.0％
					对比例1	--	--	95.41％	63.0％

从上表可以看出，精制溶剂为异丙醇时，精制样品纯度最好，而当异丙醇用量为50mL，即10倍于物料时，精制样品收率也是最高。另外，相比于对比例1来说，此发明公开的制备阿帕替尼的纯化方法采用重结晶的方法，代替了柱层析过程，其操作简便，更重要的是产品的收率和纯度都得到了明显的提高。

实施例5：N-[4-(氰基环戊基)苯基][2-[(4-吡啶甲基)氨基](3-吡啶)]羧酰胺制备条件摸索

参照实施例3制备条件，摸索溶剂、物料投料量以及惰性气体对反应体系的影响，具体数据如表2：

表2：筛选具体反应条件

从上表可以看出，对比实施例1，按条件8生产的阿帕替尼粗品，其收率和化合物的纯度均有大幅度的提升，因此，利用正丁醇作为反应溶剂，化合物(II-A)与4-氨甲基吡啶的反应的投料比为1:2，可提高4-氨甲基吡啶的利用率，降低生产成本。

对比例1：参照专利CN1281590C的实施例7制备阿帕替尼

步骤1：1-(4-氨基苯基)环戊基腈的制备

在反应瓶中，投入2g化合物1-(4-硝基苯基)环戊基腈，10％钯碳0.8g，乙醇100mL，常压氢化1小时，然后过滤，滤液浓缩，得1.6g 1-(4-氨基苯基)环戊基腈，收率92.9％。

步骤2：N-[4-(氰基环戊基)苯基][2-氯(3-吡啶)]甲酰胺的制备

在反应瓶中，投入2-氯烟酰氯50g，1-(4-氨基苯基)环戊基腈(1摩尔比)，80gK₂CO₃，20L二氯甲烷，室温搅拌30分钟，过滤，滤液浓缩得化合物(II-A)，收率：65％。

步骤3：N-[4-(氰基环戊基)苯基]{2-[(4-吡啶甲基)氨基](3-吡啶)}羧酰胺的制备

在反应瓶中，投入上步化合物(II-A)与4-氨甲基吡啶120g，戊醇10L，混合搅拌并加热至120℃，反应6小时，然后与硅胶(1g)混合并蒸发，然后硅胶柱层析纯化，收集正组分，浓缩得53mg化合物(I)，收率63.0％，3步反应总收率：38.04％。

Claims

1.一种式(I)化合物的制备方法，包括：将化合物(II-C)经还原反应、再与2-氯烟酸缩合反应得化合物(II-A)，随后将所得化合物(II-A)和4-氨甲基吡啶加入正丁醇溶剂中搅拌反应得化合物(I)，再利用异丙醇溶剂精制的步骤，

其中，所述的缩合反应所用缩合剂选自CDI、EDC或DMAP至少一种；所述的化合物(II-A)和4-氨甲基吡啶反应温度为80～120℃，反应时间为5～9小时，所述的化合物(II-A)与4-氨甲基吡啶的摩尔比为1:1～1:3；所述的还原反应是在回流条件，反应时间为2～8小时，铁粉和乙酸配合条件下进行，所述的乙酸的用量为铁粉用量的1％～10％(摩尔量)；所述的缩合反应是在反应温度为80～100℃，反应时间为2～10小时条件下进行，所述的缩合剂与2-氯烟酸的摩尔比为1:1～2:1；所述精制步骤所用异丙醇量为化合物(I)的10～12倍量体积。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的化合物(II-A)与4-氨甲基吡啶的摩尔比为1:1.5～1:12.5。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的乙酸的用量为铁粉用量的3％～8％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的精制步骤为在温度为60～100℃条件下，将化合物(I)溶解于异丙醇后，再搅拌冷却析晶。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于所述的精制步骤还含有过滤，用水洗涤及干燥步骤。

6.一种化合物甲磺酸阿帕替尼的制备方法，包括权利要求1-5所述的制备步骤，以及将所获得阿帕替尼与甲磺酸成盐的步骤，所述成盐步骤所用溶剂为C1-C5醇和水的混合溶液，所述C1-C5醇的体积百分比为90％～99％。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于所述C1-C5醇的体积百分比为94％～96％。