AMPA受體拮抗劑NS1209的合成*1

楊海超, 葛 敏

(南京工業大學 生物與制藥工程學院 材料化學工程國家重點實驗室,江蘇 南京 210009)

谷氨酸受體的過度激活可以導致神經元的損傷，這就是谷氨酸的興奮毒作用[1，2]。多種神經性損傷及慢性神經退行性疾病都是由于谷氨酸的興奮毒作用造成的，最典型的有腦缺血缺氧、癲癇、腦外傷、老年癡呆癥等。作為谷氨酸受體的一種重要亞型AMPA(α-氨基-3-羥基-5-甲基-4-異噁唑丙酸)受體在谷氨酸的興奮毒作用中有著關鍵的影響[3]。人們對AMPA受體拮抗劑的研究也一直是神經疾病類藥物的重要研發方向，多年來世界各大制藥公司紛紛對其開展研究，已有多種此類新藥正在進入臨床階段[4，5]。

NS1209{5-[4-(二甲基磺酰胺)苯基]-8-甲基-2,3,6,7,8,9-六氫-1H-吡咯[3,2-h]異喹啉-2,3-二酮-3-氧-(4-羥基-2-丁酰)肟}是一種新型的AMPA受體拮抗劑，由丹麥疼痛研究中心的Jensen教授和丹麥奧胡斯大學醫院的研發人員合作研發而來。這個新藥正處于臨床Ⅱ期試驗階段，主要用于治療外周神經損傷患者的慢性神經性疼痛和異常性疼痛。臨床研究結果顯示，其安全性和患者的耐受性較好。專利[7]方法以5-溴異喹啉為起始原料，經硝化、甲基化、還原、保護、脫保護、環合、氨化、水解等11步反應制得NS1209。

本文改進文獻[7]方法，用N,N-二甲基-4-硼苯磺酰胺代替磺酰氯，通過Suzuki 反應引入磺酰胺基團，將反應從11步減少到9步(Scheme 1)，NS1209的總產率由22.4%提高到37.3%。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

Bruker DRX300/500 MHz型核磁共振儀(CDCl3為溶劑，TMS為內標);Applied Biosystems API 2000型液相色譜質譜聯用儀(LC-MS)。所用試劑均為市售商品。

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),二甲胺鹽酸鹽3.83 g(47 mmol), Et3N 11.8 g(117 mmol)和二氯甲烷130 mL,攪拌下于室溫反應至終點(TLC跟蹤)。傾入水(100 mL)中，分液，水相用二氯甲烷(2×30 mL)萃取，合并有機相，依次用2 mol·L-1鹽酸、飽和氯化鈉溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，濃縮得白色固體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，攪拌使其溶解，抽真空，氮氣保護，于-78 ℃加入正丁基鋰27.3 mL(68.2 mmol),反應1 h;加入硼酸三甲酯11.8 g(114 mmol),反應至終點(TLC跟蹤)。傾入氯化銨溶液(200 mL)中，減壓蒸除THF，加入2 mol·L-1鹽酸150 mL,用乙酸乙酯(2×100 mL)萃取，合并萃取液，用飽和氯化鈉溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，濃縮得白色固體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-氨氧基二氫呋喃-2-酮(8)的合成

在單口燒瓶中加入N-羥基鄰苯二甲酰亞胺10 g(61.3 mmol),α-溴-γ-丁內酯15.2 g(92.0 mmol), Et3N 15.8 mL(122 mmol)和DMF 109 mL,攪拌下于室溫反應4 h。抽濾，濾液濃縮后倒入1 mol·L-1鹽酸(400 mL)中析晶，過濾，濾餅用水洗滌，干燥得白色固體2-(2-羰基四氫呋喃-3-氧基)-異吲哚-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鹽酸 121 mL和7 12 g，攪拌下回流反應1 h。充分冷卻至0 ℃左右，抽濾，濾液濃縮得白色固體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-1,2,3,4-四氫異喹啉(3)的合成

在茄形瓶中依次加入5-溴異喹啉20 g(96 mmol)和濃H2SO496 mL,攪拌使其完全溶解，滴加硝酸鉀13.5 g的濃硫酸(96 mL)溶液,滴畢，反應至終點(TLC跟蹤)。傾入冰水中，用氨水調至pH 8～9,用乙酸乙酯(2×100 mL)萃取，合并萃取液，用無水硫酸鈉干燥，減壓濃縮得黃色固體5-溴-8-硝基異喹啉(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,攪拌使其完全溶解，加入硫酸二甲酯3.72 g(29.5 mmol),于80 ℃反應至終點(TLC跟蹤)。冷卻至室溫后傾入乙醚中沉淀，抽濾，濾餅用冰水洗滌，干燥得黃色固體2-甲基-5-溴-8-硝基異喹啉甲基硫酸鹽(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，攪拌使其完全溶解，加入硼氫化鈉0.5 g(1 eq),于30 ℃反應至終點(TLC跟蹤)。用碳酸鈉固體調至堿性,乙酸乙酯(3×25 mL)萃取，合并萃取液，依次用飽和碳酸鈉溶液、飽和氯化鈉溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，濃縮得黃色固體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-1,2,3,4-四氫異喹啉-5-基)苯磺酰胺(4)的合成

在三口燒瓶中加入36.4 g(23.4 mmol), 10 7.5 g(32.7 mmol)，碳酸氫鈉9.8 g(117 mmol)，水111 mL，乙二醇二甲醚222 mL和Pd(PPh3)4811 mg(0.706 mmol),攪拌下于85 ℃反應至終點(TLC跟蹤)。用10%NaOH溶液調至堿性，乙酸乙酯(2×30 mL)萃取，合并萃取液，用飽和氯化鈉溶液洗滌，無水硫酸鈉干燥，濃縮后經柱層析[洗脫劑:V(乙酸乙酯) ∶V(石油醚)=3 ∶2]純化得咖啡色固體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-1,2,3,4-四氫異喹啉-5-基)-N,N二甲基苯磺酰胺(5)的合成

在單口燒瓶中加入4 4 g(10.65 mmol),鈀碳0.4 g和乙醇106 mL，攪拌下通入氫氣于室溫反應至終點(TLC跟蹤)。過濾，濾液濃縮得黃色固體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-2,3,6,7,8,9-六氫-1H-吡咯[3,2-h]異喹啉-5-基}-苯磺酰胺(6)的合成

在單口燒瓶中依次加入三氯乙醛855 mg(5.8 mmol),鹽酸羥氨805 mg(11.6 mmol),無水硫酸鈉3.13 g(22 mmol)和水24.2 mL,攪拌下于90 ℃加入5 1 g(2.9 mmol, 1 eq)，反應2.5 h(TLC跟蹤)。冷卻至室溫，抽濾，濾餅緩慢加入濃硫酸(4.8 mL)中，攪拌下于75 ℃反應1.5 h(TLC跟蹤)。傾入冰水中，用碳酸鈉固體調至堿性析晶，過濾，濾餅干燥得黃色固體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-羰基四氫呋喃-3-氧亞胺基)-2,3,6,7,8,9-六氫-1H-吡咯[3,2-h]異喹啉-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鹽酸0.5 mL,攪拌下加熱使其溶解，加入8 0.69 g，于70 ℃反應1.5 h(TLC跟蹤)。冷卻至20 ℃～30 ℃，抽濾，濾餅干燥得黃色固體91.48 g，產率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

在圓底瓶中加入91.6 g(3 mmol),水12.5 mL和1 mol·L-1NaOH溶液6 mL,攪拌下于室溫反應6 h～8 h(TLC跟蹤)。用乙酸乙酯(100 mL)萃取，水相用鹽酸調至酸性析出沉淀，抽濾，濾餅用甲醇重結晶得黃色固體NS1209 1.33 g，產率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 結果與討論

合成8時，反應結束后需要將反應液在低溫(0℃)充分冷卻后再抽濾，這樣才能濾除副產物鄰苯二甲酸。

合成4時應嚴格無氧操作。另外V(乙二醇二甲醚) ∶V(水)要嚴格控制為1 ∶2，否則會因為反應底物不溶于溶劑體系導致收率大大降低。

合成9的反應在均相體系中進行，產物在反應過程中逐漸析出，所以應將6完全溶解后再加8，以免產物析出過快而夾裹未反應完的原料。整個過程應控制甲醇用量，否則產物析出較少。

本文通過選擇合適的起始原料，縮短了合成步驟，不僅提高了總產率，還避免了使用危險試劑氯磺酸。中間體和產品不需要經過柱層析純化，適合放大進行工業化生產。

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