AMPA受体拮抗剂NS1209的合成*1

杨海超, 葛 敏

(南京工业大学 生物与制药工程学院 材料化学工程国家重点实验室,江苏 南京 210009)

谷氨酸受体的过度激活可以导致神经元的损伤，这就是谷氨酸的兴奋毒作用[1，2]。多种神经性损伤及慢性神经退行性疾病都是由于谷氨酸的兴奋毒作用造成的，最典型的有脑缺血缺氧、癫痫、脑外伤、老年痴呆症等。作为谷氨酸受体的一种重要亚型AMPA(α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异噁唑丙酸)受体在谷氨酸的兴奋毒作用中有着关键的影响[3]。人们对AMPA受体拮抗剂的研究也一直是神经疾病类药物的重要研发方向，多年来世界各大制药公司纷纷对其开展研究，已有多种此类新药正在进入临床阶段[4，5]。

NS1209{5-[4-(二甲基磺酰胺)苯基]-8-甲基-2,3,6,7,8,9-六氢-1H-吡咯[3,2-h]异喹啉-2,3-二酮-3-氧-(4-羟基-2-丁酰)肟}是一种新型的AMPA受体拮抗剂，由丹麦疼痛研究中心的Jensen教授和丹麦奥胡斯大学医院的研发人员合作研发而来。这个新药正处于临床Ⅱ期试验阶段，主要用于治疗外周神经损伤患者的慢性神经性疼痛和异常性疼痛。临床研究结果显示，其安全性和患者的耐受性较好。专利[7]方法以5-溴异喹啉为起始原料，经硝化、甲基化、还原、保护、脱保护、环合、氨化、水解等11步反应制得NS1209。

本文改进文献[7]方法，用N,N-二甲基-4-硼苯磺酰胺代替磺酰氯，通过Suzuki 反应引入磺酰胺基团，将反应从11步减少到9步(Scheme 1)，NS1209的总产率由22.4%提高到37.3%。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Bruker DRX300/500 MHz型核磁共振仪(CDCl3为溶剂，TMS为内标);Applied Biosystems API 2000型液相色谱质谱联用仪(LC-MS)。所用试剂均为市售商品。

1.2 合成

(1)N,N-二甲基-4-硼苯磺酰胺(10)的合成

在茄形瓶中加入4-溴苯磺酰氯10 g(39 mmol),二甲胺盐酸盐3.83 g(47 mmol), Et3N 11.8 g(117 mmol)和二氯甲烷130 mL,搅拌下于室温反应至终点(TLC跟踪)。倾入水(100 mL)中，分液，水相用二氯甲烷(2×30 mL)萃取，合并有机相，依次用2 mol·L-1盐酸、饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩得白色固体N,N-二甲基-4-苯磺酰胺10.5 g，收率97%。

在茄形瓶中加入N,N-二甲基-4-溴苯磺酰胺15 g和THF 284 mL，搅拌使其溶解，抽真空，氮气保护，于-78 ℃加入正丁基锂27.3 mL(68.2 mmol),反应1 h;加入硼酸三甲酯11.8 g(114 mmol),反应至终点(TLC跟踪)。倾入氯化铵溶液(200 mL)中，减压蒸除THF，加入2 mol·L-1盐酸150 mL,用乙酸乙酯(2×100 mL)萃取，合并萃取液，用饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩得白色固体106.6 g，收率75%;1H NMR(DMSO-d6)δ: 7.74～7.77(d, 2H), 7.68～7.71(d, 2H), 2.66(s, 6H)。

(2) 3-氨氧基二氢呋喃-2-酮(8)的合成

在单口烧瓶中加入N-羟基邻苯二甲酰亚胺10 g(61.3 mmol),α-溴-γ-丁内酯15.2 g(92.0 mmol), Et3N 15.8 mL(122 mmol)和DMF 109 mL,搅拌下于室温反应4 h。抽滤，滤液浓缩后倒入1 mol·L-1盐酸(400 mL)中析晶，过滤，滤饼用水洗涤，干燥得白色固体2-(2-羰基四氢呋喃-3-氧基)-异吲哚-1,3-二酮(7) 14.5 g，收率96.2%。

在茄形瓶中依次加入1 mol·L-1盐酸 121 mL和7 12 g，搅拌下回流反应1 h。充分冷却至0 ℃左右，抽滤，滤液浓缩得白色固体85.23g,收率91.8%;1H NMRδ: 4.39～4.53(m, 2H), 4.19～4.27(m, 1H), 2.45～2.55(m, 2H)。

(3) 2-甲基-5-溴-8-硝基-1,2,3,4-四氢异喹啉(3)的合成

在茄形瓶中依次加入5-溴异喹啉20 g(96 mmol)和浓H2SO496 mL,搅拌使其完全溶解，滴加硝酸钾13.5 g的浓硫酸(96 mL)溶液,滴毕，反应至终点(TLC跟踪)。倾入冰水中，用氨水调至pH 8～9,用乙酸乙酯(2×100 mL)萃取，合并萃取液，用无水硫酸钠干燥，减压浓缩得黄色固体5-溴-8-硝基异喹啉(1) 23.5 g，收率96.7%。

在茄形瓶中加入1 5 g(19.7 mmol)和DMF 66 mL,搅拌使其完全溶解，加入硫酸二甲酯3.72 g(29.5 mmol),于80 ℃反应至终点(TLC跟踪)。冷却至室温后倾入乙醚中沉淀，抽滤，滤饼用冰水洗涤，干燥得黄色固体2-甲基-5-溴-8-硝基异喹啉甲基硫酸盐(2) 7.1 g，收率95.0%。

在茄形瓶中加入2 5 g(13.2 mmol)和醋酸 33 mL，搅拌使其完全溶解，加入硼氢化钠0.5 g(1 eq),于30 ℃反应至终点(TLC跟踪)。用碳酸钠固体调至碱性,乙酸乙酯(3×25 mL)萃取，合并萃取液，依次用饱和碳酸钠溶液、饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩得黄色固体33.21 g,收率89.7%;1H NMRδ: 7.75～7.78(m, 2H), 3.89(s, 2H), 2.96～3.00(m, 2H), 2.78～2.82(m, 2H), 2.53(s, 3H)。

(4)N,N-二甲基-4-(2-甲基-8-硝基-1,2,3,4-四氢异喹啉-5-基)苯磺酰胺(4)的合成

在三口烧瓶中加入36.4 g(23.4 mmol), 10 7.5 g(32.7 mmol)，碳酸氢钠9.8 g(117 mmol)，水111 mL，乙二醇二甲醚222 mL和Pd(PPh3)4811 mg(0.706 mmol),搅拌下于85 ℃反应至终点(TLC跟踪)。用10%NaOH溶液调至碱性，乙酸乙酯(2×30 mL)萃取，合并萃取液，用饱和氯化钠溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，浓缩后经柱层析[洗脱剂:V(乙酸乙酯) ∶V(石油醚)=3 ∶2]纯化得咖啡色固体47.16 g，收率81.5%;1H NMR(DMSO-d6)δ: 7.84～7.95(m, 1H), 7.83～7.84(m, 2H), 7.60～7.65(m, 2H), 7.35～7.36(d, 1H), 3.76(s, 2H), 2.67～2.70(m, 8H), 2.37～2.57(m, 2H), 1.90(m, 3H)。

(5) 4-(8-氨基-2-甲基-1,2,3,4-四氢异喹啉-5-基)-N,N二甲基苯磺酰胺(5)的合成

在单口烧瓶中加入4 4 g(10.65 mmol),钯碳0.4 g和乙醇106 mL，搅拌下通入氢气于室温反应至终点(TLC跟踪)。过滤，滤液浓缩得黄色固体53.35 g，收率91.1%;1H NMRδ: 7.76～7.77(d, 2H), 7.44～7.45(d, 2H), 6.93～6.95(d, 1H), 6.62～6.63(d, 1H), 3.69～3.73(m, 1H), 3.60(s, 1H), 3.44(s, 2H), 2.75(s, 8H), 2.58～2.60(m, 2H), 2.51(s, 3H); ESI-MSm/z: 346.6{[M+H]+}。

(6)N,N-二甲基-4-{8-甲基-2，3-二氧-2,3,6,7,8,9-六氢-1H-吡咯[3,2-h]异喹啉-5-基}-苯磺酰胺(6)的合成

在单口烧瓶中依次加入三氯乙醛855 mg(5.8 mmol),盐酸羟氨805 mg(11.6 mmol),无水硫酸钠3.13 g(22 mmol)和水24.2 mL,搅拌下于90 ℃加入5 1 g(2.9 mmol, 1 eq)，反应2.5 h(TLC跟踪)。冷却至室温，抽滤，滤饼缓慢加入浓硫酸(4.8 mL)中，搅拌下于75 ℃反应1.5 h(TLC跟踪)。倾入冰水中，用碳酸钠固体调至碱性析晶，过滤，滤饼干燥得黄色固体60.96 g，收率82.4%;1H NMRδ: 7.94～7.97(d, 2H), 7.48～7.50(m, 3H), 3.61(s, 2H), 2.76～2.89(m, 8H), 2.76(s, 2H), 2.64～2.76(m, 4H); ESI-MSm/z: 400.2{[M+H]+}。

(7)N,N-二甲基-4-{8-甲基-2-羰基-3-(2-羰基四氢呋喃-3-氧亚胺基)-2,3,6,7,8,9-六氢-1H-吡咯[3,2-h]异喹啉-5-基}苯磺酰胺(9)的合成

在茄形瓶中加入6 1.3 g(3 mmol),甲醇30 mL, 6 mol·L-1盐酸0.5 mL,搅拌下加热使其溶解，加入8 0.69 g，于70 ℃反应1.5 h(TLC跟踪)。冷却至20 ℃～30 ℃，抽滤，滤饼干燥得黄色固体91.48 g，产率92.5%;1H NMR(DMSO-d6)δ: 7.82～7.85(m, 3H), 7.76(s, 1H), 7.57～7.58(d, 2H), 5.49～5.53(m, 3H), 4.42～4.45(d, 2H), 4.27～4.32(m, 2H), 4.19(s, 1H), 3.54(s, 2H), 2.91～3.09(d, 2H), 2.76～2.91(m, 3H), 2.64～2.72(m, 1H), 2.46～2.60(m, 7H); ESI-MSm/z: 499.7{[M+H]+}。

(8) NS1209的合成

在圆底瓶中加入91.6 g(3 mmol),水12.5 mL和1 mol·L-1NaOH溶液6 mL,搅拌下于室温反应6 h～8 h(TLC跟踪)。用乙酸乙酯(100 mL)萃取，水相用盐酸调至酸性析出沉淀，抽滤，滤饼用甲醇重结晶得黄色固体NS1209 1.33 g，产率80%;1H NMR(DMSO-d6)δ: 7.70～7.72(d, 2H), 7.50～7.52(d, 2H), 7.38(s, 1H), 4.40～4.43(t, 1H), 3.48～3.53(m, 2H), 3.37～3.40(d, 2H), 2.57～2.65(m, 9H), 2.36～2.49(m, 3H), 2.32(s, 3H), 1.85～1.93(m, 2H); ESI-MSm/z: 517.3{[M+H]+}。

2 结果与讨论

合成8时，反应结束后需要将反应液在低温(0℃)充分冷却后再抽滤，这样才能滤除副产物邻苯二甲酸。

合成4时应严格无氧操作。另外V(乙二醇二甲醚) ∶V(水)要严格控制为1 ∶2，否则会因为反应底物不溶于溶剂体系导致收率大大降低。

合成9的反应在均相体系中进行，产物在反应过程中逐渐析出，所以应将6完全溶解后再加8，以免产物析出过快而夹裹未反应完的原料。整个过程应控制甲醇用量，否则产物析出较少。

本文通过选择合适的起始原料，缩短了合成步骤，不仅提高了总产率，还避免了使用危险试剂氯磺酸。中间体和产品不需要经过柱层析纯化，适合放大进行工业化生产。

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