奧拉帕尼二聚體雜質的合成

許龍，年帥，張浩，曹陽，黃順旺，曹明成

作者單位：合肥創新醫藥技術有限公司藥物合成部，安徽 合肥 230088

奧拉帕尼（olaparib）是由 AstraZeneca 公司研發的多聚二磷酸腺苷核糖聚合酶（PARP）抑制劑，2014年12 月獲得FDA 批準上市，商品名Lynparza，臨床用于治療遺傳性晚期卵巢癌［1］。奧拉帕尼作為抗癌藥物不僅單一療法效果好［2］，還可與其他藥物聯用治療實體瘤［3-5］，具有很好的應用前景。奧拉帕尼結構見圖1。

圖1 奧拉帕尼結構

藥品在臨床使用中產生的不良反應除了與藥品本身的藥理活性有關外，有時與藥品中存在的雜質也有很大關系。規范地進行雜質的研究，并將其控制在一個安全、合理的限度范圍之內，將直接關系到上市藥品的質量及安全性［6］。因此，制備高純度的奧拉帕尼的雜質，對該藥原料及制劑質量標準的制訂，保證藥品的安全、有效顯得格外重要。

奧拉帕尼的合成，目前已有多條合成路線的相關報道［7-15］，基本以先制備關鍵中間體2-氟-5-［（4-氧代-3，4-二氫酞嗪-1-基）甲基］苯甲酸（5），再與NBoc哌嗪縮合得到化合物（6），水解脫Boc后，再與環丙基甲酰氯制備得到，或化合物（5）直接與環丙基哌嗪-1-基甲酮縮合反應得到，工藝路線見圖2。

圖2 奧拉帕尼的工藝路線

在化合物（5）制備奧拉帕尼的過程中，未反應完全的化合物（5）與中間體或奧拉帕尼的水解產物化合物（7）發生聚合。或者使用的物料N-Boc 哌嗪或環丙基哌嗪-1-基甲酮中可能引入的哌嗪，參與反應后，均可能產生奧拉帕尼的二聚體雜質（8）。另外，在儲存過程中，奧拉帕尼的本身結構中酰胺可能發生水解，然后再進行分子間聚合，也是導致二聚體雜質產生的一個重要途徑。因此奧拉帕尼的二聚體雜質（8）既是制備奧拉帕尼的工藝雜質，同時也是奧拉帕尼的降解雜質。而高純度的雜質對于提高藥品監測的準確性，保證藥品的安全、有效有著重要的意義。但目前國內尚無奧拉帕尼二聚體雜質制備的任何報道。

于是，本研究對奧拉帕尼的二聚體雜質進行合成，以（3-氧代-1，3-二氫異苯并呋喃-1-基）膦酸二甲酯為（2）原料，通過與2-氟-5-甲酰基苯腈（3）合成化合物（4），再經過水解并且與水合肼環合得到化合物（5），最后再與哌嗪反應得到，合成路線見圖3。

圖3 奧拉帕尼二聚體雜質的合成路線

1 儀器與試劑

Agilent6890/Micromass GCT 質譜儀；Bruker AV400 MHz 超導核磁共振儀（德國Bruker 公司）；島津LC-10AT高效液相色譜儀。

（3-氧代-1，3-二氫異苯并呋喃-1-基）膦酸二甲酯、2-氟-5-甲酰基苯腈和哌嗪購于薩恩化學技術（上海）有限公司，其他試劑均為市售分析純。

2 方法

2.1 2-氟-5-［（3-氧代-1（3H）-異苯并呋喃亞基）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-1，3-二氫異苯并呋喃-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四氫呋喃溶解，氮氣保護下，降溫至0~5 ℃，滴加2.08 g（20.6 mmol）三乙胺，滴加完畢后緩慢升溫至室溫并反應過夜。濃縮干加入40 mL純化水，打漿攪拌過濾，固體烘干得到化合物（4）5.05 g（收率92.2%）。

2.2 2-氟-5-［（4-氧代-3，4-二氫酞嗪-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 氫氧化鈉溶液20 mL，氮氣保護，升溫回流反應2 h，降溫至內溫70 ℃，加入水合肼，保溫過夜。降溫至0~20 ℃，滴加2 mol/L HCl，調節pH 至3 以下，室溫下攪拌2 h，過濾。烘干得到化合物（5）5.16 g（收率90.9%）。

2.3 奧拉帕尼二聚體雜質（8）的合成在三口瓶中加入5.0 g（16.8 mmol）化合物（5），30 mL 四氫呋喃，氮氣保護下降溫至0~10 ℃，分批加入3.26 g（20.1 mmol）N，N'-羰基二咪唑（CDI），加畢保溫1 h，加入0.75 g（8.7 mmol）哌嗪，加畢，移至室溫攪拌過夜，濃縮溶劑，向剩余物中加入乙酸乙酯打漿，過濾，烘干。得目標化合物4.23 g（收率78.0%），純度98.7%（HPLC歸一化法）。

色譜條件：用十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑（Hypersil-ODS C184.6 mm×250 mm，5 μm）；以磷酸鹽緩沖液（取磷酸氫二鈉0.7 g、磷酸二氫鉀1.3 g，加水1 000 mL 使溶解）-乙腈（90∶10）為流動相A，乙腈為流動相B；按表1 進行梯度洗脫；檢測波長為242 nm；柱溫為35 ℃；進樣體積20 μL。

3 結果

3.1 縮合劑的種類和用量對收率的影響奧拉帕尼二聚體的合成過程中，其中間體化合物（5）的合成也可以參考奧拉帕尼的合成，但其最后一步的縮合，為哌嗪環的兩端各接一分子的化合物（5），其空間位阻遠大于奧拉帕尼。因此選擇合適的縮合劑以及合適的縮合劑用量，對二聚體雜質的合成尤為重要，因此我們固定其他反應條件不變，對縮合劑種類和用量進行了研究。見表2。

表2 縮合劑種類和用量對產品收率的影響

由表2 可見，使用縮合劑CDI 的效果明顯優于其他縮合劑，且隨著縮合劑的使用量增加，反應轉化率逐漸升高。但當縮合劑增加至1.2 倍當量以上時，轉化率的增加不再明顯。因此確定縮合劑的使用量為化合物（5）的1.2倍當量。

3.2 乙酸乙酯用量對收率和純度的影響乙酸乙酯為目標產物的析晶溶劑，其用量直接影響到目標產物的析晶收率和純度。因此，我們對析晶溶劑乙酸乙酯的用量進行了研究。見表3。

表3 乙酸乙酯用量對產品收率和純度的影響

由表3可見，當乙酸乙酯用量較少時，產物純度較低，無法有效將其他雜質清除，而隨著乙酸乙酯用量的增加，產物收率逐漸降低，其是因為乙酸乙酯對產物有一定的溶解度，過量的溶劑會導致析晶不完全。因此，根據研究結果，選擇乙酸乙酯的用量為5倍量。

3.3 結構確證奧拉帕尼二聚體的分子式為C36H28O4F2N6，通過對制備的雜質進行了MS 和1HNMR檢測，結果如下：

MS-ESI m/z：647.2［M+H］+。

1H NMR（400Hz，DMSO-d6）δ：12.588（s，2H）為氨基上的氫，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）均為苯環上的氫，4.337（s，4H）為亞甲基的氫，3.748~3.592（m，8H）為哌嗪環上的氫。檢測結果顯示與目標雜質結構一致。

4 討論

隨著奧拉帕尼的上市，其臨床研究及應用日漸廣泛，國內也有藥企對此藥物進行仿制研究，本研究合成了奧拉帕尼的雜質，為原料及片劑的質量研究所需的對照品提供了參考。

本研究合成了奧拉帕尼的二聚體雜質，并探討了縮合劑種類和用量對收率的影響，以及析晶溶劑的用量對收率和純度的影響，確定了最佳反應條件。該研究中使用的各種原料經濟易得，合成工藝簡單，反應條件溫和，反應操作簡單，所得產品收率和純度均較高，合成路線可行。