BCL-2选择性抑制剂——ABT-199的合成工艺改进*

许云雷，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)



BCL-2选择性抑制剂——ABT-199的合成工艺改进*

许云雷，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)

摘要:以3，3-二甲基环己酮(2)为原料，经5步反应制得中间体1-氯-4-［2-(氯甲基)-5，5-二甲基环己基-1-烯］苯(5);以5-溴-7-氮杂吲哚为原料，经3步反应制得制得5-羟基-1-三异丙基硅基-7-氮杂吲哚(8); 8与4-［3-氟-4-(甲氧基羰基)苯基］哌嗪-1-甲酸叔丁酯(9)经取代反应制得4-{ 3-［(7-氮杂吲哚)氧］-4-(甲氧基羰基)苯基}哌嗪-1-甲酸叔丁酯(10); 10脱保护后与5进行SN2取代反应，所得中间体与3-硝基-4-{［(四氢-2H-吡喃-4-基)甲基］氨基}苯磺酰胺经缩合反应合成了BCL-2选择性抑制剂ABT-199，总收率28.4%，其结构经1H NMR 和ESI-MS确证。

关键词:3，3-二甲基环己酮; 5-溴-7-氮杂吲哚; BCL-2选择性抑制剂; ABT-199;合成;工艺改进

B淋巴细胞瘤-2基因(BCL-2)蛋白定位于线粒体膜、内质网膜和核膜上，具有离子通道和停靠蛋白的双重功能，其在介导细胞凋亡的途径中起

Scheme 1

关键性作用［1］。癌细胞通常利用BCL-2蛋白来抑制传统化疗的治疗效应，从而导致病人需要更大的化疗药物剂量来解决这一问题，并由此导致了诸如恶心及脱发之类的副作用。雅培生命开发的BCL-2抑制剂——2-［(7-氮杂吲哚)氧］-4-【4-【{ 4'-氯-5，5-二甲基-3，4，5，6-四氢-［1，1'-联苯］-2-基}甲基】哌嗪-1-基】-N-【【3-硝基-4-{［(四氢-2H-吡喃-4-基)甲基］氨基}苯】磺酰基】苯甲酰胺(ABT-199，1)，是一种能够够消除和减少癌细胞中BCL-2水平的药物，使化疗能够对这些癌细胞起作用，同时又不会影响BCL-XL——血小板形成必需的一种蛋白，从而有效降低了副作用。目前1已进入Ⅲ期临床试验阶段，将是一种非常有效的慢性淋巴细胞白血病治疗候选药物［2－4］。

Catron等［5－6］以3，3-二甲基环己酮(2)为原料，经偶联、还原、取代、保护、脱保护、水解及缩合等12步反应合成1。其关键步骤为5-羟基-1-三异丙基硅基-7-氮杂吲哚(8)中酚羟基取代2，4-二氟苯甲酸甲酯的2-位氟。该反应选择性差，收率低。

基于此，本文对该关键反应进行了探索，并对文献方法加以改进。以3，3-二甲基环己酮(2)为原料，经5步反应制得中间体1-氯-4-［2-(氯甲基)-5，5-二甲基环己基-1-烯］苯(5);以5-溴-7-氮杂吲哚为原料，经3步反应制得8; 8与4-［3-氟-4-(甲氧基羰基)苯基］哌嗪-1-甲酸叔丁酯(9)经取代反应制得4-{ 3-［(7-氮杂吲哚)氧］-4-(甲氧基羰基)苯基}哌嗪-1-甲酸叔丁酯(10); 10脱保护后与5进行SN2取代反应，所得中间体与3-硝基-4-{［(四氢-2H-吡喃-4-基)甲基］氨基}苯磺酰胺(12)经缩合反应合成了1(Scheme 1)，总收率28.4%，其结构经1H NMR和ESI-MS确证。

1　实验部分

1.1仪器与试剂

WRR型熔点仪(温度未校正); Bruker DRX 300/500 MHz型核磁共振仪(CDCl3为溶剂，TMS为内标); Agilent 1100型液相色谱质谱联用仪。

9［9］和12文献［5，8］按文献方法合成;其余所用试剂均为分析纯或化学纯。

1.2合成

(1)3的合成

在三口瓶中依次加入氢化钠33.3 g(832 mmol)，碳酸二甲酯186.0 g(2.06 mol)和四氢呋喃880 mL，搅拌使其溶解;于65℃滴加2 50.0 g(396 mmol)的四氢呋喃(440 mL)溶液，滴毕，反应2 h(TLC跟踪)。倒入饱和氯化铵(1 L)中淬灭反应，用乙酸乙酯(2×400 mL)萃取，合并有机相，依次用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得淡棕色液体4，4-二甲基-2-氧环己烷羧酸甲酯(A)76.5 g，粗品收率100%。

在三口瓶中加入氢化钠4.44 g(110 mmol)和二氯甲烷181 mL，搅拌下于0℃滴加A 10.0 g(54.3 mmol)，滴毕，反应30 min。于－78℃滴加三氟甲磺酸酐17.4 g(61.8 mmol)，滴毕，于室温反应2 h(TLC跟踪)。倒入冰水(150 mL)中淬灭反应，用二氯甲烷(2×150 mL)萃取，合并有机相，依次用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得淡棕色液体4，4-二甲基-2-{［(三氟甲基)磺酰基］氧}环己-1-烯羧酸甲酯(3)17.1 g，收率99%。

(2)4的合成［5，7］

在圆底烧瓶中依次加入(3)80.00 g(253 mmol)，二氧六环1.26 L，醋酸钾99.3 g，4-氯苯硼酸43.5 g(278 mmol)和二(三苯基膦)二氯化钯9.25 g，搅拌下于100℃反应24 h(TLC跟踪)。冷却至室温，过滤，滤液用乙酸乙酯(2×400 mL)萃取，合并有机相，依次用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，残余物经硅胶柱层析(洗脱剂:二氯甲烷)纯化得淡棕色液体4'-氯-5，5-二甲基-3，4，5，6-四氢-［1，1'-联苯］-2-羧酸甲酯(4)57 g，收率81%;1H NMR δ:7.30(d，J=8.4 Hz，2H)，7.06(d，J=8.4 Hz，2H)，3.48(s，3H)，2.50～2.44(m，2H)，2.14(s，2H)，1.52～1.42(m，2H)，1.02(s，6H); ESI-MS m/z:279.3{［M + H］+}。

(3)5的合成

在三口瓶中加入四氢铝锂680 mg(21.0 mmol)和乙醚32.0 mL，搅拌使其溶解;滴加4 2.0 g(7.18 mmol)的乙醚(40.0 mL)溶液，滴毕，反应1 h(TLC跟踪)。倒入冰水(100 mL)中淬灭反应，用2 mol·L－1盐酸调至pH 6，用乙酸乙酯(2×40 mL)萃取，合并有机相，依次用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得淡黄色固体4'-氯-5，5-二甲基-3，4，5，6-四氢-［1，1'-联苯］-2-甲基甲醇(B)1.74 g，收率94%。

在反应瓶中依次加入B 10 g(39.8 mmol)，二氯甲烷160 mL和三乙胺8.8 g，搅拌下于0℃滴加甲基磺酰氯5.0 g(43.87 mmol)，滴毕，反应10 min;于室温反应2 h(TLC跟踪)。倒入水(100 mL)中淬灭反应，用1 mol·L－1盐酸调至pH 6，有机相依次用饱和碳酸氢钠溶液(100 mL)和饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，残留物经硅胶柱层析(洗脱剂:二氯甲烷)纯化得淡黄色固体5 11.5 g，收率88.5%，m.p.51.8℃～54.2 ℃;1H NMR δ:7.34(d，J=8.4 Hz，2H)，7.16(d，J=8.4 Hz，2H)，3.92(s，3H)，2.38～2.28(m，2H)，2.07(s，2H)，1.59～1.50(m，2H)，1.00(s，6H)。

(4)6的合成

在三口瓶中加入5-溴-7-氮杂吲哚10.0 g(50.8 mmol)和四氢呋喃162 mL，搅拌使其溶解;依次滴加1 mol·L－1双(三甲基硅基)氨基锂的THF溶液(55.8 mL)和三异丙基氯硅烷11.8 mL，滴毕，于室温反应1.5 h(TLC跟踪)。倒入冰水(150 mL)中淬灭反应，用乙酸乙酯(2×150 mL)萃取，合并有机相，依次用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，加入甲醇20 mL，搅拌0.5 h，过滤得白色固体5-溴-1-三异丙基硅基-7-氮杂吲哚(6)1.74 g，收率92%，m.p.60.9℃～62.3℃;1H NMR δ:8.28(d，J=2.1 Hz，1H)，7.99(d，J=2.1 Hz，1H)，7.32(d，J=3.6 Hz，1H)，6.51(d，J=3.3 Hz，1H)，1.89～1.79(m，3H)，1.19～1.10(m，18H); ESI-MS m/z:353.4{［M +H］+}。

(5)8的合成

在反应瓶中加入6 7.50 g(21.2 mmol)和四氢呋喃151 mL，搅拌下于－78℃滴加2.5 mol·L－1正丁基锂的THF溶液(10.2 mL)，滴毕，反应4 min;加硼酸三甲酯3.24 g(31.2 mmol)，加毕，于室温反应1 h(TLC跟踪)。倒入冰水(200 mL)中淬灭反应，用乙酸乙酯(3×150 mL)萃取，合并有机相，依次用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，残余物经硅胶柱层析［洗脱剂:V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶3］纯化得白色固体1-三异丙基硅基-7-氮杂吲哚-5-硼酸(7)5.40 g，收率80.0%。

在反应瓶中加入7 5.40 g(17.0 mmol)和四氢呋喃60 mL，搅拌使其溶解;于0℃依次加入1 mol·L－1氢氧化钠溶液17.0 mL和30%过氧化氢2.30 g(20.3 mmol)，加毕，于0℃反应1 h(TLC跟踪)。加入硫代硫酸钠2.4 g(10.12 mmol)，用2 mol·L－1盐酸调至pH 5，用乙酸乙酯(2×100 mL)萃取，合并有机相，依次用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，残余物经硅胶柱层析(洗脱剂:二氯甲烷)纯化得淡黄色固体5-羟基-1-三异丙基硅基-7-氮杂吲哚(8)4.7 g，收率95.0%，m.p.67.3℃～69.3℃;1H NMR(DMSO-d6)δ:9.14(s，1H)，7.81(d，J=2.7 Hz，1H)，7.35(d，J=3.6 Hz，1H)，7.27(d，J=2.7 Hz，1H)，6.43(d，J=3.3 Hz，1H)，2.01～1.75(m，3H)，1.21～1.10(m，18H); ESI-MS m/z:291.5{［M + H］+}。

(6)10的合成

在反应瓶中依次加入9 5.83 g(17.2 mmol)，8 5.00 g(17.2 mmol)，DMF 35 mL和碳酸铯11.2 g，搅拌使其溶解;于130℃反应12 h(TLC跟踪)。冷却至室温，倒入冰水(300 mL)中淬灭反应，抽滤，滤液用乙酸乙酯(2×150 mL)萃取，合并有机相，用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，残余物经硅胶柱层析［洗脱剂:A=V(乙酸乙酯)∶V(二氯甲烷)=1∶3］纯化得白色固体10 5.58 g，收率72%，m.p.180.1℃～183.8℃;1H NMR δ:10.21(s，1H)，8.14(d，J=2.4 Hz，1H)，7.91(d，J=9.0 Hz，1H)，7.55(d，J=2.7 Hz，1H)，7.36(d，J=2.7 Hz，1H)，6.62(dd，J=9.0 Hz，2.4 Hz，1H)，6.43(d，J=1.8 Hz，1H)，6.28(d，J=2.4 Hz，1H)，3.79(s，3H)，3.52～3.43(m，4H)，3.20～3.12(m，4H)，1.43(s，9H); ESI-MS m/z:453.6{［M + H］+}。

(7)11的合成

在反应瓶中加入10 1.00 g(2.21 mmol)和甲醇2.21 mL，冰浴冷却下滴加4 mol·L－1盐酸甲醇(2.21 mL)溶液，滴毕，于室温反应2 h(TLC跟踪)。减压蒸除甲醇，用乙酸乙酯(20 mL)稀释，有机相依次用0.1 mol·L－1氢氧化钠溶液和饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得淡黄色固体2-［(7-氮杂吲哚)氧］-4-(哌嗪-1-基)苯甲酸甲酯(C)780 mg，收率100%。

在反应瓶中依次加入5 2.68 g(8.18 mmol)，四氢呋喃13.6 mL，C 2.40 g(6.82 mmol)和碳酸氢钾820 g(8.18 mmol)，于70℃反应12 h(TLC跟踪)。依次用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩，残余物经硅胶柱层析(洗脱剂:A=1∶5)纯化得淡黄色固体2-［(7-氮杂吲哚)氧］-4-【4-【{ 4'-氯-5，5-二甲基-3，4，5，6-四氢-［1，1'-联苯］-2-基}甲基】哌嗪-1-基】苯甲酸甲酯(11)3.2 g，收率80%，m.p.147.9℃～151.2℃;1H NMR δ:9.13(s，1H)，8.18(d，J=2.4 Hz，1H)，7.91(d，J=9.0 Hz，1H)，7.53(d，J=2.4 Hz，1H)，7.35(d，J=3 Hz，1H)，7.27(d，J=8.4 Hz，2H)，6.96(d，J=8.4 Hz，2H)，6.61(dd，J=9.0 Hz，2.4 Hz，1H)，6.45(d，J=1.8 Hz，1H)，6.28(d，J=2.1 Hz，1H)，3.80(s，3H)，3.29～3.20(m，4H)，2.79(s，2H)，2.31～2.25(m，4H)，2.24～2.17(m，2H)，1.99(s，2H)，1.49～1.40(m，2H)，0.96(s，6H); ESI-MS m/z:585.7{［M + H］+}。

(8)1的合成

在反应瓶中依次加入11 300 mg(0.510 mmol)，二氧六环15.0 mL和1 mol·L－1氢氧化钠溶液9.00 mL，搅拌下于50℃反应3 h(TLC跟踪)。冷却至室温，倒入磷酸二氢钠水溶液(20 mL)中，用乙酸乙酯(2×20 mL)萃取，有机相依次用饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，减压浓缩得淡黄色固体2-［(7-氮杂吲哚)氧］-4-【4-【{ 4'-氯-5，5-二甲基-3，4，5，6-四氢-［1，1'-联苯］-2-基}甲基】哌嗪-1-基】苯甲酸(D)291 mg，收率100%。

在反应瓶中加入D 2.40 g(4.20 mmol)，磺

酰胺(12)1.38 g(4.44 mmol)，1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐853 mg，4-二甲氨基吡啶544 mg(4.45 mmol)和二氯甲烷73.7 mL，搅拌下于室温反应18 h(TLC跟踪)。减压浓缩，残余物经硅胶柱层析［洗脱剂:V(冰醋酸)∶V(甲醇)∶V(二氯甲烷)=1∶25∶500］纯化得黄色固体1 2.55 g，收率71%，m.p.155.9℃～157.3 ℃;1H NMR(DMSO-d6)δ:11.67(s，1H)，11.51～11.25(br s，1H)，8.59(s，1H)，8.55(s，1H)，8.03(d，J=2.4 Hz，1H)，7.77(d，J=9.0 Hz，1H)，7.55～7.45(m，3H)，7.35(d，J=8.4 Hz，2H)，7.11(d，J=9.3 Hz，1H)，7.05(d，J=8.4 Hz，2H)，6.68(dd，J=9.0 Hz，2.1 Hz，1H)，6.38(d，J=1.8 Hz，1H)，6.19(d，J=2.1 Hz，1H)，3.89～3.80(m，2H)，3.34～3.22(m，4H)，3.13～3.01(m，4H)，2.74(s，2H)，2.30～2.11(m，6H)，1.99～1.92(m，2H)，1.90～1.81(m，1H)，1.68～1.57(m，2H)，1.42～1.33(m，2H)，1.29～1.21(m，2H)，0.92(s，6H); ESI-MS m/z:868.8{［M + H］+}。

2　结果与讨论

在4的合成中，将氟化铯改为醋酸钾，催化剂由四(三苯基膦)钯改为二(三苯基膦)二氯化钯，溶剂由乙二醇二甲醚/甲醇体系改为二氧六环，收率由30%提高至81%。

在5的合成中，将四氢硼锂改为四氢铝锂，同时舍弃了原文献中向反应液滴加甲醇这一步操作，收率由原来的50%提高至94%，反应时间由24 h缩短为2 h。

在10合成中，文献方法以8与2，4-二氟苯甲酸甲酯进行取代反应，但反应选择性不好，且易发生甲酯水解等副反应，提纯困难，收率低。本文以价格低廉的N-Boc-哌嗪与2，4-二氟苯甲酸甲酯反应制得9，再与8进行反应。避免了取代反应中多个反应位点的问题，使得副反应大大降低。同时我们发现9与其异构体可通过正己烷洗涤分离。相对于文献方法，该方法更适合工业化生产。

在10的合成中，反应体系中水分会导致原料和产物大量水解，需将原料和试剂进行严格无水处理。同时由于反应中产生的氟离子会破坏TIPS保护基，使得吡咯环上的氮暴露出来，再次参与取代反应导致副产物产生。研究发现温度超过140℃会导致大量副产物产生，而控制反应温度在130℃左右能兼顾反应的迅速进行和副反应不会发生从而使收率提升至72%。

3　结论

以5-溴-7-氮杂吲哚为起始原料，用改进方法经取代、水解等八步反应合成了BCL-2选择性抑制剂ABT-199。该合成方法提高了关键步骤的反应选择性，收率提高至72%;同时改进了部分片段的合成方法，总收率提高至28.4%。

参考文献

［1］郑志兵，焦克芳，李松.BCL-2蛋白:抗癌药物作用的新靶点［J］.中国药物化学杂志，2001，11(2):115－119.

［2］Andrew J S，Joel D L，Erwin R B，et al.ABT-199，a potent and selective BCL-2 inhibitor，achieves antitumor activity while sparing platelets［J］.Nature Medicine，2013，19:202－208.

［3］Hanahan D，Weinberg R A.The hallmarks of cancer ［J］.Cell，2000，100:57－70.

［4］Green D R，Evan G I.A matter of life and death［J］.Cancer Cell，2002，1:19－30.

［5］Catron N D，Lindley D J，Miller J，et al.Solid dispersions containing an apoptosis-inducing agent［P］.WO 2 012 058 392，2012.

［6］Catron N D，Chen S，Gong Y，et al.Salts and crystalline forms of an apoptosis-inducing agent［P］.WO 2 012 071 336，2012.

［7］Taltavullmoll J，Graciaferrer J.New tetrahydropyrazolo ［3，4-c］isoquinolin-5-amine derivatives［P］.WO 2 010 097 172，2010.

［8］Wendt M D，Shen W，Kunzer A，et al.Discovery and structure-activity relationship of antagonists of B-cell lymphoma 2 family proteins with chemopotentiation activity in vitro and in vivo［J］.J Med Chem，2006，49:1165－1181.

［9］Kubota D，Ishikawa M，Yamamoto M，et al.Tricyclic pharmacophore-based molecules as novel integrin αvβ3antagonists.Part 1:Design and synthesis of a lead compound exhibiting αvβ3/αIIbβ3dual antagonistic activity［J］.Bioorg Med Chem，2006，14:

·制药技术·

Process Improvement on the Synthesis of Selective BCL-2 Inhibitor——ABT-199

XU Yun-lei，GE Min
(State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering，College of
Biotechnology and Pharmaceutical Engineering，Nanjing Tech University，Nanjing 210009，China)

Abstract:4'-Chloro-6-(chloromethyl)-3，3-dimethyl-2，3，4，5-tetrahydro-1，1'-biphenyl(5)was obtained by five-step reaction from 3，3-dimethylcyclohexanone.Tert-butyl 4-{ 3-［(1H-pyrrolo［2，3-b］pyridin-5-yl)oxy］-4-(methoxycarbonyl)phenyl} piperazine-1-carboxylate(10)was prepared by fourstep reaction from 5-bromo-1H-pyrrolo［2，3-b］pyridine as the starting material.The selective BCL-2 inhibitor ABT-199 was synthesized by the deprotection of 10，then SN2 displacement with 5，which was followed by the coupling reaction with 3-nitro-4-{［(tetrahydro-2H-pyran-4-yl)methyl］amino} benzenesulfonamide.The overall yield was 28.4%.The structure was confirmed by1H NMR and ESI-MS.

Keywords:3，3-dimethylcyclohexanone; 5-bromo-1H-pyrrolo［2，3-b］pyridine; BCL-2 selective inhibitor; ABT-199; synthesis; process improvement

作者简介:许云雷(1990－)，男，汉族，江苏盐城人，硕士研究生，主要从事新药及中间体合成的研究。E-mail:905617020@ qq.com

基金项目:国家自然科学基金资助项目(21072094/B0206)

收稿日期:2014-11-28;

修订日期:2015-09-15

DOI:10.15952/j.cnki.cjsc.1005－1511.2015.11.1063 *

文献标识码:A

中图分类号:R914.5; O625.6

通信联系人:葛敏，教授，Tel.025-83421757-802，E-mail:minge88@ gmail.com