来那度胺合成工艺研究

2020-08-14姚彤

化工时刊 2020年6期

姚彤

(连云港杰瑞药业有限公司，江苏连云港 222005)

来那度胺(lenalidomide)，商品名Revlimid，化学名3-(4-氨基-1,3-二氢-1-氧代-2H-异吲哚-2-基)-2,6-哌啶二酮，是由美国Celgene公司研发，2006 年1月美国FDA获批上市的新型免疫调节剂。临床主要用于治疗炎性疾病[1]、5q 缺失(第5对染色体长臂的间隙基因缺失)的骨髓增生异常综合征(MDS) 亚型及多发性骨髓癌[2-3]。

来那度胺的合成路线主要有2种。合成路线一[4-5](如式1所示)：以2-甲基-3-硝基苯甲酸(Ⅵ)为原料经酯化、苄基化得中间体2-溴甲基-3-硝基苯甲酸甲酯(Ⅲ)，以N-甲基-谷氨酰胺(Ⅷ)为原料内缩合为3-(N-甲基氨基)哌啶-2,6-二酮(Ⅶ)，去甲基化得中间体3-氨基哌啶-2,6-二酮(Ⅳ)，三乙胺为缚酸剂、乙腈为溶剂，(Ⅲ)和(Ⅳ)分子间缩合、成环生成3-(4′-硝基-1-氧-1,3-二氢-2H-异吲哚-2-基)哌啶-2,6-二酮(Ⅱ)，以钯/炭催化加氢将硝基还原为氨基得来那度胺(Ⅰ)。以2-溴甲基-3-硝基苯甲酸甲酯计算的总收率为40%，但该工艺采用加氢还原，危险性较大，商业化操作条件苛刻。

合成路线二[6](如式2所示)：以价格相对便宜的N-苄氧羰基-L-谷氨酸(Ⅵ)为原料，酯化、脱苄氧羰基保护得N-苄氧羰基-L-谷氨酰胺(Ⅳ)，与2-溴甲基-3-硝基苯甲酸甲酯先分子间缩合生成二氢异吲哚环(Ⅲ)，然后经低温分子内缩合(Ⅱ)，最后还原硝基得来那度胺(Ⅰ)。以2-溴甲基-3-硝基苯甲酸甲酯计算的总收率为33%，该工艺反应需严格控制低温，反应副产物较多，纯化难度高，不利于商业化生产。

本研究以3-氨基哌啶-2,6-二酮盐酸盐(L-SM1)和2-溴甲基-3-硝基苯甲酸甲酯(L-SM2)为初始原料，以碳酸钾为缚酸剂、四氢呋喃为溶剂，一锅中发生分子间亲核取代、分子内环合反应得3-(4′-硝基-1-氧-1,3-二氢-2H-异吲哚-2-基)哌啶-2,6-二酮(L-IM1)，再用乙酸铵+铁粉为还原剂替代催化加氢，将L-IM1还原为3-(4′-硝基-1-氧-1,3-二氢-2H-异吲哚-2-基)哌啶-2,6-二酮(L-IM2)，经乙酸乙酯、饮用水等洗涤、干燥得粗品，重结晶后得来那度胺合格品，总收率为42.86%，纯度为99.8%。合成路线如式3。

式1 以3-氨基哌啶-2,6-二酮为主要原料制备来那度胺的合成路线Scheme 1 The synthesis routeof Lenalidomide starting from 3-amino-2,6-piperidinedione

式2 以N-苄氧羰基-L-谷氨酸(Ⅵ)为原料制备来那度胺的合成路线Scheme 2 The synthesis of Lenalidomide from N-benzoxycarbonyl-L-glutamate(Ⅵ)

式3 以L-SM1和L-SM2制备来那度胺的合成路线Scheme 3 The synthesis route of Lenalidomide starting from L-SM1和L-SM2

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

高效液相色谱仪(岛津LC-20AT型)。

2-溴甲基-3-硝基苯甲酸甲酯、3-氨基哌啶-2,6-二酮盐酸盐(江苏宇田医药有限公司，工业级)、碳酸钾、铁粉、二氯甲烷、乙酸乙酯、四氢呋喃、醋酸铵(南京化学试剂有限公司，分析纯)、丙酮(燕山石油化工有限公司，工业级)。

1.2 实验步骤

1.2.1 3-(4′-硝基-1-氧-1,3-二氢-2H-异吲哚-2-基)哌啶-2,6-二酮的合成

将四氢呋喃加入三口烧瓶中，搅拌下依次加入3-氨基哌啶-2,6-二酮盐酸盐(L-SM1)、2-溴甲基-3-硝基苯甲酸甲酯(L-SM2)、碳酸钾，升温反应，反应结束后，降温到20 ℃±5 ℃，加入饮用水，搅拌析晶，过滤，滤饼用四氢呋喃打浆洗涤，二氯甲烷打浆洗涤，饮用水打浆洗涤。将滤饼平铺在不锈钢盘中，鼓风干燥箱于65±5 ℃下，干燥7～8 h，得3-(4′-硝基-1-氧-1,3-二氢-2H-异吲哚-2-基)哌啶-2,6-二酮(L-IM1)。

1.2.2 3-(4′-氨基-1-氧-1,3-二氢-2H-异吲哚-2-基)哌啶-2,6-二酮的合成

将丙酮加入三口瓶中，搅拌条件下加入L-IM1、乙酸铵、铁粉，升温反应，HPLC跟踪反应进程，过滤，母液浓缩得3-(4′-氨基-1-氧-1,3-二氢-2H-异吲哚-2-基)哌啶-2,6-二酮(L-IM2)。

1.2.3 来那度胺合格品的制备

将乙酸乙酯加入三口瓶中，搅拌条件下加入L-IM2，搅拌溶解，搅拌下滴加饮用水，过滤，滤饼用饮用水洗涤；将滤饼平铺在不锈钢盘中，鼓风干燥箱中于70±5 ℃下，干燥5～6 h，得粗品，再经溶解、重结晶、洗涤、干燥得来那度胺合格品。

2 结果与讨论

2.1 表征

来那度胺为类白色至淡黄色固体粉末，无臭，在甲醇中略溶，在乙醇中微溶，在水中几乎不溶。mp：235～239 ℃，HPLC：含量为99.8%，分子量：259.3。IR(σmax/cm-1)：3 347.4，3 424.0(苯胺NH2伸缩振动)，1 698.1，1 659.5，1 610.0(羰基C=O伸缩振动)，1 446.3，1 461.5，1 494.0(苯环骨架振动)。EIMS(m/z)：260.0，计算质荷比：C13H13N3O3{[M+H+]}260.10，{[M+Na+]} 282.08，测得260.100 6(M+H+)，282.082 3(M+Na+)；1H NMR(DMSO-d6)，δ：10.99(s，1H，CONHCO)，7.20(t，1H，Ph-H)，6.94(t，1H，Ph-H)，6.83(d，1H，Ph-H)，5.40(br s，2H，Ph-NH2)，5.11(dd，1H，NCHCO)，4.21(dd，1H，PhCHaHbN)，4.15(dd，1H，PhCHaHbN)，2.88～2.96(m，1H，CHaHbCH2CONH)，2.61～2.64(m，1H，CHaHbCH2CONH)，2.27～2.36(m，1H，CH2CHaHbCONH)，2.03～2.05(m，1H，CH2CHaHbCONH)。来那度胺IR、LC-MS和1H NMR分别如图1、图2和图3。