奥拉帕尼二聚体杂质的合成

2023-07-16许龙年帅张浩曹阳黄顺旺曹明成

安徽医药 2023年8期

许龙，年帅，张浩，曹阳，黄顺旺，曹明成

作者单位：合肥创新医药技术有限公司药物合成部，安徽合肥 230088

奥拉帕尼（olaparib）是由 AstraZeneca 公司研发的多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶（PARP）抑制剂，2014年12 月获得FDA 批准上市，商品名Lynparza，临床用于治疗遗传性晚期卵巢癌［1］。奥拉帕尼作为抗癌药物不仅单一疗法效果好［2］，还可与其他药物联用治疗实体瘤［3-5］，具有很好的应用前景。奥拉帕尼结构见图1。

图1 奥拉帕尼结构

药品在临床使用中产生的不良反应除了与药品本身的药理活性有关外，有时与药品中存在的杂质也有很大关系。规范地进行杂质的研究，并将其控制在一个安全、合理的限度范围之内，将直接关系到上市药品的质量及安全性［6］。因此，制备高纯度的奥拉帕尼的杂质，对该药原料及制剂质量标准的制订，保证药品的安全、有效显得格外重要。

奥拉帕尼的合成，目前已有多条合成路线的相关报道［7-15］，基本以先制备关键中间体2-氟-5-［（4-氧代-3，4-二氢酞嗪-1-基）甲基］苯甲酸（5），再与NBoc哌嗪缩合得到化合物（6），水解脱Boc后，再与环丙基甲酰氯制备得到，或化合物（5）直接与环丙基哌嗪-1-基甲酮缩合反应得到，工艺路线见图2。

图2 奥拉帕尼的工艺路线

在化合物（5）制备奥拉帕尼的过程中，未反应完全的化合物（5）与中间体或奥拉帕尼的水解产物化合物（7）发生聚合。或者使用的物料N-Boc 哌嗪或环丙基哌嗪-1-基甲酮中可能引入的哌嗪，参与反应后，均可能产生奥拉帕尼的二聚体杂质（8）。另外，在储存过程中，奥拉帕尼的本身结构中酰胺可能发生水解，然后再进行分子间聚合，也是导致二聚体杂质产生的一个重要途径。因此奥拉帕尼的二聚体杂质（8）既是制备奥拉帕尼的工艺杂质，同时也是奥拉帕尼的降解杂质。而高纯度的杂质对于提高药品监测的准确性，保证药品的安全、有效有着重要的意义。但目前国内尚无奥拉帕尼二聚体杂质制备的任何报道。

于是，本研究对奥拉帕尼的二聚体杂质进行合成，以（3-氧代-1，3-二氢异苯并呋喃-1-基）膦酸二甲酯为（2）原料，通过与2-氟-5-甲酰基苯腈（3）合成化合物（4），再经过水解并且与水合肼环合得到化合物（5），最后再与哌嗪反应得到，合成路线见图3。

图3 奥拉帕尼二聚体杂质的合成路线

1 仪器与试剂

Agilent6890/Micromass GCT 质谱仪；Bruker AV400 MHz 超导核磁共振仪（德国Bruker 公司）；岛津LC-10AT高效液相色谱仪。

（3-氧代-1，3-二氢异苯并呋喃-1-基）膦酸二甲酯、2-氟-5-甲酰基苯腈和哌嗪购于萨恩化学技术（上海）有限公司，其他试剂均为市售分析纯。

2 方法

2.1 2-氟-5-［（3-氧代-1（3H）-异苯并呋喃亚基）甲基］苯腈（4）的合成在2 L 三口瓶中加入5.0 g（20.6 mmol）的（3-氧代-1，3-二氢异苯并呋喃-1-基）膦酸二甲酯（2）3.07 g（20.6 mmol）2-氟-5-甲酰基苯腈（3），加入50 mL四氢呋喃溶解，氮气保护下，降温至0~5 ℃，滴加2.08 g（20.6 mmol）三乙胺，滴加完毕后缓慢升温至室温并反应过夜。浓缩干加入40 mL纯化水，打浆搅拌过滤，固体烘干得到化合物（4）5.05 g（收率92.2%）。

2.2 2-氟-5-［（4-氧代-3，4-二氢酞嗪-1-基）甲基］苯甲酸（5）的合成在三口瓶中加入5.05 g（19.0 mmol）化合物（4），加入5 mol/L 氢氧化钠溶液20 mL，氮气保护，升温回流反应2 h，降温至内温70 ℃，加入水合肼，保温过夜。降温至0~20 ℃，滴加2 mol/L HCl，调节pH 至3 以下，室温下搅拌2 h，过滤。烘干得到化合物（5）5.16 g（收率90.9%）。

2.3 奥拉帕尼二聚体杂质（8）的合成在三口瓶中加入5.0 g（16.8 mmol）化合物（5），30 mL 四氢呋喃，氮气保护下降温至0~10 ℃，分批加入3.26 g（20.1 mmol）N，N'-羰基二咪唑（CDI），加毕保温1 h，加入0.75 g（8.7 mmol）哌嗪，加毕，移至室温搅拌过夜，浓缩溶剂，向剩余物中加入乙酸乙酯打浆，过滤，烘干。得目标化合物4.23 g（收率78.0%），纯度98.7%（HPLC归一化法）。

色谱条件：用十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂（Hypersil-ODS C184.6 mm×250 mm，5 µm）；以磷酸盐缓冲液（取磷酸氢二钠0.7 g、磷酸二氢钾1.3 g，加水1 000 mL 使溶解）-乙腈（90∶10）为流动相A，乙腈为流动相B；按表1 进行梯度洗脱；检测波长为242 nm；柱温为35 ℃；进样体积20 µL。

3 结果

3.1 缩合剂的种类和用量对收率的影响奥拉帕尼二聚体的合成过程中，其中间体化合物（5）的合成也可以参考奥拉帕尼的合成，但其最后一步的缩合，为哌嗪环的两端各接一分子的化合物（5），其空间位阻远大于奥拉帕尼。因此选择合适的缩合剂以及合适的缩合剂用量，对二聚体杂质的合成尤为重要，因此我们固定其他反应条件不变，对缩合剂种类和用量进行了研究。见表2。

表2 缩合剂种类和用量对产品收率的影响

由表2 可见，使用缩合剂CDI 的效果明显优于其他缩合剂，且随着缩合剂的使用量增加，反应转化率逐渐升高。但当缩合剂增加至1.2 倍当量以上时，转化率的增加不再明显。因此确定缩合剂的使用量为化合物（5）的1.2倍当量。

3.2 乙酸乙酯用量对收率和纯度的影响乙酸乙酯为目标产物的析晶溶剂，其用量直接影响到目标产物的析晶收率和纯度。因此，我们对析晶溶剂乙酸乙酯的用量进行了研究。见表3。

表3 乙酸乙酯用量对产品收率和纯度的影响

由表3可见，当乙酸乙酯用量较少时，产物纯度较低，无法有效将其他杂质清除，而随着乙酸乙酯用量的增加，产物收率逐渐降低，其是因为乙酸乙酯对产物有一定的溶解度，过量的溶剂会导致析晶不完全。因此，根据研究结果，选择乙酸乙酯的用量为5倍量。

3.3 结构确证奥拉帕尼二聚体的分子式为C36H28O4F2N6，通过对制备的杂质进行了MS 和1HNMR检测，结果如下：

MS-ESI m/z：647.2［M+H］+。

1H NMR（400Hz，DMSO-d6）δ：12.588（s，2H）为氨基上的氢，8.277~8.254（dd，J1=1.2 Hz，J2=8.0 Hz，2H）、7.978~7.959（m，2H）、7.917-7.876（m，2H）、7.854-7.813（m，2H）、7.466~7.426（m，2H）、7.382-7.369（d，J=5.2 Hz，2H）、7.264~7.219（t，J=9.2 Hz，2H）均为苯环上的氢，4.337（s，4H）为亚甲基的氢，3.748~3.592（m，8H）为哌嗪环上的氢。检测结果显示与目标杂质结构一致。