B細胞淋巴瘤因子-2抑制劑維耐托克的合成新方法

黃 雙 李維思 徐 強 吳小剛 郭 暢

(1. 南京紅太陽醫藥研究院有限公司，江蘇 南京 211300；2.江蘇中邦制藥有限公司，江蘇 南京 211300)

維耐托克(1)英文商品名Venclexta，英文藥品名Venetoclax，中文藥品名維耐托克(簡稱ABT-199)，中文化學名為4-[4-[[2-(4-氯苯基-4,4-二甲基-1-環己基-1-基]甲基]-1-哌嗪基]-N-[[3-硝基-4-[[(四氫-2H-吡喃-4-基)甲基]氨基]苯基]磺酸基]-2-(1H-吡咯[2,3-b] 吡啶-5-氧基)苯甲酰胺(化合物)。維耐托克是由艾伯維(AbbVie)與羅氏(Roche)合作開發的一款突破性抗癌藥，是首個 B細胞淋巴瘤因子2(BCL-2)蛋白抑制劑，通過選擇性抑制BCL-2的功能，恢復細胞的通訊系統，讓癌細胞自我毀滅，達到治療腫瘤的目的[1]。2016年4月獲FDA批準上市，用于曾接受過治療、且有17p基因缺失突變(染色體異常)的慢性淋巴細胞白血病(CLL)患者的治療。2017年FDA授予其新藥Venclexta(venetoclax)突破性療法認定。2018年FDA批準Venclexta(venetoclax)聯合Rituxan(美羅華，通用名：rituximab，利妥昔單抗)用于治療存在或不存在17p刪除突變且既往已接受至少一種療法治療的CLL或小SLL患者[2]。隨著此次批準，Venclexta/美羅華方案為病情復發的CLL/SLL患者群體提供了一種新的無化療治療選擇，與標準護理方案相比能顯著延長無進展生存期。

目前1的制備報道較少，主要包括(圖1)：①以5,5-二甲基-2-甲氧基羰基環己酮為起始原料，經三氟乙酰化、 Suzuki反應、還原、取代、脫保護得到1-((2-(4-氯苯基)-4,4-二甲基環己-1-烯基)甲基)哌嗪(B)。5-溴-1H-吡咯并[2,3-b]吡啶經氨基取代、置換反應后與原料2，4-二氟苯甲酸甲酯取代得到2-(1H-吡咯并[2,3-b]吡啶-5-基氧基)-4-氟甲酸甲酯(C)，B與C經取代、水解后與9酰胺化得到1。所有中間體純化均經柱層析得到，最后一步收率為32%。該法共13步，路線長，操作繁瑣，柱層析純化方法不適合放大生產，反應中用到昂貴的鈀類催化劑，成本高，且會產生大量的磷酸，對環境的污染較大[3]。②以[2-(4-氯苯基)-4,4-二甲基環己-1-烯基]甲醇為起始原料經酰化后制得(4′-氯-5,5-二甲基-3,4,5,6-四氫-[1,1′-聯苯]-2-基)甲基甲磺酸鹽(A)。2-氟-4-硝基苯甲酸甲酯和5-羥基-7-氮雜吲哚為起始原料，經取代、鈀碳還原、環合的產物與A取代、水解，后與9酰胺化得到1，總收率30.3%。該路線總收率偏低，起始原料[2-(4-氯苯基)-4,4-二甲基環己-1-烯基]甲醇難以購買，且反應中用到鈀碳還原，成本相對較高[4]。③以2，4-二氟苯甲酸為起始原料，水解、酯化得到4-氟水楊酸，再與哌嗪取代后，與5取代得到6；6與7取代、水解得D，D與9酰胺化得1，由起始原料制得D的總收率為36.4%。該路線2，4-二氟苯甲酸的水解、4-氟水楊酸和哌嗪的取代均由于選擇性差、副產物多而難以控制；此外，原料5難以購買，不適合于放大生產[5]。

為解決上述路線中存在的問題，本研究設計以下的制備路線(圖2)。首先，參考文獻[5]方法取代、Vilsmeier-Haack“一鍋法”制備2-氯-4,4-二甲基環己-1-烯-1-甲醛(11)，繼而與12在相轉移催化劑四丁基溴化銨(TBAB)和微波條件下經Suzuki-Miyaura反應制備得到5[6]，兩步總收率91.7%。用易得的原料化合物2和化合物3為起始原料，經相轉移催化劑TBAB制備化合物4[7]。化合物4與化合物5在選擇性還原劑三乙酰氧基硼氫化鈉(STAB)作用下還原氨化制得化合物6[8]。而后，用易得的原料

圖1 1的文獻合成路線Fig. 1 Synthetic Routes of 1 in Literature

7與化合物6借鑒文獻方法經取代、水解制得化合物8[9]。最后按文獻[8]方法，由化合物8和起始物料9反應制備得到目標產物1，總收率49.7%(以2計)。本法中由2和3制備化合物4，由11和12制備5的方法均未見文獻報道。該工藝我司已申請專利(201810727122.9)。本路線與文獻方法相比具有以下優勢：

①由11制備5與文獻方法不同，本法用相轉移催化劑和微波條件代替昂貴的醋酸鈀催化劑，不僅降低了成本，而且使兩步總收率由79%[4]提高到91.7%。

②化合物4的制備中采用相轉移催化劑TBAB代替文獻中三(二亞芐基丙酮)二鈀(0)[7]催化劑和氮氣條件，收率由80%略提高至81.2%，但同時避免了昂貴鈀催化劑和氮氣條件，更適合工業化生產。

③化合物4的制備采用原料3，相比較圖1路線③中哌嗪，選擇性更好[5]；

④本研究化合物8的制備采用極性大的DMF代替文獻中的1，4-二氧六環為溶劑，由于在該溶劑中反應底物溶解度好，故更易于發生取代反應；此外，利用取代物水解、酸化后從甲醇中析出的特點，無需精制，即可得到純度98.9%的8，且兩步總收率為82.5%，遠高于文獻取代步驟收率(62%)[9]。

1 實驗部分

1.1 2-羥基-4-(哌嗪-1-基)苯甲酸甲酯鹽酸鹽(4)的合成

1 L反應瓶中加入化合物2(34.2 g，0.20 mol)，四叔丁基溴化銨(TBAB，3.4 g，10.5 mmol)，碳酸鉀(30.4 g，0.22 mol)，化合物3(41.0 g，0.22 mol)及四氫呋喃(THF，445 g)。升溫至30 ℃反應5h左右，降溫至室溫后繼續反應12 h，停止反應。過濾，室溫攪拌下往濾液中通入HCl氣體，直至體系中無固體析出。過濾，得到化合物4的淡黃色固體粗品(44.2 g，81.2%)，直接用于下步反應。(注：化合物4的游離態參考文獻5；4為鹽酸鹽，熔點較高，未檢測出)

1.2 4′-氯-5,5-二甲基-3,4,5,6-四氫-[1,1′-聯苯]-2-甲醛(5)的合成

無水處理過的DMF(33.4 g，0.46 mol)，二氯甲烷(100 g)降溫至-5 ℃，待溫度穩定后滴加三氯氧磷(POCl3，64.7 g，0.42 mol)，滴加過程中控制溫度不超過0 ℃。滴畢，緩慢升溫至20 ℃攪拌1 h，再次降溫至0 ℃，加入化合物10(41.0 g，0.33 mol)，二氯甲烷(25 g)，加畢，攪拌30 min后緩慢升溫至體系回流6 h。反應結束，降溫至室溫后緩慢倒入冰水(500 g)中，攪拌30 min。分層，上層用二氯甲烷(250 g×3)萃取，下層有機層保留。合并所有有機層，用飽和食鹽水(400 g×2)洗。干燥、過濾，濾液蒸除溶劑，得到淡黃色油狀物化合物11(54.9 g，97.9%)，直接用于下步。

圖2 1的合成路線Fig. 2 Synthetic Routes of 1

將化合物11(30.0 g，0.17 mol)，TBAB(56.0 g，0.17 mol)投到乙腈(250 g)中，室溫攪拌10 min 后加入25%碳酸鉀溶液(63.9 g，0.12 mol)。加畢，室溫攪拌10 min后加入化合物12(28.6 g，0.18 mol)。加畢，體系置于微波爐中，電磁攪拌約100 r/min，設定溫度30 ℃，反應20 min。反應畢，加入甲苯(250 g)和5%的碳酸氫鈉溶液(300 g)，攪拌5～10 min后分層，有機層用飽和食鹽水(300 g)洗后分層，有機層干燥，過濾，濾液濃縮至干，得到化合物5的棕色油狀物40.5 g(93.7%)，直接用于下步。純度:99.6%，由HPLC面積歸一化法表征：色譜柱Kromasil-C18柱(4.6 mm×250 mm，5 μm)；流動相乙腈∶水(80∶20)；柱溫:室溫；檢測波長254 nm；流速1.0 ml/min。1HNMR(CDCl3)∶δ1.00(s，6H)，1.49(t，J=13.1 Hz，2H)，2.28(t，J=4.2 Hz，2H)，2.38(m，J=13.1 Hz，2H)，7.13(m，J=8.4 Hz，2H)，7.34(m，J=8.4 Hz，2H)，9.49(s，1H)(文獻[6])。

1.3 4-[4-[(4′-氯-5,5-二甲基-3,4,5,6-四氫-[1,1′-聯苯]-2-基)甲基]哌嗪-1-基]-2-羥基苯甲酸甲酯(6)的合成

化合物5 (30.0 g，0.12 mol)投入到1，4-二氧六環(300 g)中，攪拌下加入化合物4(47.4 g，0.15 mol)，無水四氫呋喃(200 g)。室溫攪拌10 min后降溫至0 ℃，穩定后分批加入三乙酰氧基硼氫化鈉(31.6 g，0.15 mol)，加入過程中體系溫度不超過5 ℃。加畢，室溫攪拌4 h，原料反應完全。過濾，往濾液中加入食鹽水(12.5%，300 g)，攪拌30 min 后分層。上層有機層用10%檸檬酸溶液(300 g×2)洗，再用5%碳酸氫鈉溶液(300 g)洗，最后用飽和食鹽水(300 g)洗。有機層降溫至-30 ℃，保溫30 min后過濾。濾液濃縮一半后加入乙腈(240 mL)，體系加熱至80 ℃，固體溶清后再過濾，濾液緩慢降至10 ℃后保溫攪拌2～4 h，此時體系中有大量固體析出。過濾，濾餅用冷的乙腈(40 g)洗滌，得到精制的濕品63.5 g，45 ℃減壓(-0.09 MPa)烘10 h后得淡黃色固體化合物6(45.4 g，80.8%)，HPLC：99.0%，Mp.145.1 ℃(文獻[5]：136.1～137.3 ℃)。

1.4 (2-(1H-吡咯并[2,3-b]吡啶-5-基)氧基)-4-(4-(4′-氯-5,5-二甲基3，4，5，6-四氫(1,1′-聯苯基)-2-基)甲基)哌嗪-1-基)苯甲酸 (8)的合成

化合物6(47.0 g，0.10 mol)，化合物7(24.3 g，0.12 mol)，碘化亞銅(29.7 g，0.16 mol)、碳酸銫(78.2 g，0.24 mol)和DMF(500 g)在攪拌下加熱至60 ℃反應6 h，原料反應完全。體系過濾，往濾液中依次加入二氯甲烷(500 g)和飽和食鹽水(500 g)，攪拌10 min后分層，下層有機層用飽和食鹽水(300 g×2)洗，然后蒸除溶劑。往蒸除溶劑后的殘留物中加入甲醇(500 g)，同時加入氫氧化鈉(20%，40 g，0.2 mol)，升溫至65 ℃攪拌3 h。停止反應，攪拌下滴加冰醋酸調pH至5～6。降溫至0 ℃，保溫攪拌1 h后過濾，濾餅40 ℃減壓(-0.09 MPa)烘6 h得到淡黃色固體化合物8(48.7 g， 82.5%)。純度：98.9%，Mp.206.7 ℃(文獻[10]：208.6 ℃)。由HPLC面積歸一化法表征：色譜柱Kromasil-C18 (4.6 mm×250 mm，5 μm)；流動相A：0.15%三氟乙酸，B：乙腈，梯度洗脫(0～5 min: A 60%, 5～10 min: A 60%～20%, 10～14 min: A 20%,14～14.1 min: A 20%～60%, 14.1～25 min: A 60%)；柱溫：室溫；檢測波長254 nm；流速1.0 ml/min。1HNMR (DMSO-d6): δ 0.94 (s, 6H), 1.12(t, J=6.2 Hz, 2H), 1.98(s, br, 2H), 2.20 (m, 6H), 2.74 (s, br, 2H), 3.13 (m, 4H), 6.36(d, J=1.8 Hz, 2H), 6.72 (dd, J=8.6, 2.4 Hz, 1H), 7.06 (m, J=7.7，2H), 7.36 (m, J=7.6，2H), 7.40 (d, J=2.4 Hz, 1H), 7.46(t, J=5.6 Hz, 1H), 7.74(d, J=8.8 Hz, 1H), 7.98 (d, J=2.5 Hz, 1H), 11.6 (s, 1H), 12.1(s，1H)； MS(m/z):571[M+H]+。

1.5 維耐托克(1)的合成

將化合物9(20.3 g，0.064 mol)，4-二甲氨基吡啶(DMAP，15.8 g，0.13 mol)，二環己基碳二亞胺(DCC，22.7 g，0.11 mol)投入到二氯甲烷(650 g)中，攪拌降溫至20 ℃。將事先準備好的化合物8(37.5 g，0.064 mol)、三乙胺(23.7 g，0.23 mol)的二氯甲烷(100 g)溶液緩慢滴加到上述體系中，滴加過程中控制溫度不超過20 ℃。滴畢，35 ℃攪拌2h后往體系中加入N,N′-二甲基乙二胺(14.1 g，0.16 mol)，繼續保溫攪拌30 min。加入醋酸溶液(12%，200 g)，攪拌10 min后分層，有機層用碳酸氫鈉溶液(5%，200 g)洗，再用氯化鈉溶液(5%，200 g)洗，然后用無水硫酸鎂干燥，過濾，濾液蒸除溶劑后得到淡黃色固體。往固體中加入乙酸乙酯(300 g)，攪拌、加熱到50 ℃后滴加甲醇，固體剛好溶清后停止滴加甲醇，降溫至0～5 ℃，并保溫攪拌1 h。過濾，濾餅45 ℃ 減壓(-0.09 MPa)烘8 h后得到白色固體化合物1(45.4 g，81.6%)。純度： 99.9%。由HPLC面積歸一化法表征：色譜柱Kromasil-C18 (4.6 mm×150 mm，5 μm)；流動相A：0.1%膦酸，B：乙腈，梯度洗脫(0～5 min: A 60%,5～10 min: A 60%～20%, 10～14 min: A 20%, 14～14.1 min: A 20%～60%,14.1～25 min: A 60%)；柱溫：室溫；檢測波長254 nm；流速1.0 ml/min]。Mp.為123.2 ℃(文獻[10]：122.8 ℃)；1HNMR (500 MHz, DMSO-d6): δ 0.92(s, 6H), 1.27 (m, J=12.4 Hz, 2H), 1.38 (t, J=13.0 Hz, 2H), 1.61 (d, J=11.7 Hz,2H), 1.95 (s, 2H), 2.15 (s, br, 2H), 2.20 (s, 4H), 2.50 (d, J=1.6 Hz, 2H), 2.75 (s, br, 2H), 3.07 (s, 4H), 3.26 (m, J=34.7 Hz, 4H),

3.84 (m, J=14.4 Hz, 2H), 6.19 (d, J=1.8 Hz, 1H), 6.39(dd, J=4.95 Hz, 1H), 6.67 (dd, J=9.0 Hz, 1H), 7.03 (d, J=8.3 Hz,2H), 7.11(d, J=9.35 Hz, 2H), 7.33 (d, J=8.3 Hz, 2H), 7.49 (m, J=8.6 Hz, 2H), 7.54(d, J=2.3 Hz, 1H), 7.80(s, 1H), 8.04 (d, J=2.5 Hz, 1H), 8.56 (d, J=2.25 Hz, 1H), 8.56 (d, 1H), 11.35(s, 1H),11.65 (s, 1H); MS(m/z):866[M-H]-。