CN105646467B

CN105646467B - 一种抗癌化合物奥美替尼及其合成方法

Info

Publication number: CN105646467B
Application number: CN201610104439.8A
Authority: CN
Inventors: 黄燕鸽
Original assignee: 黄燕鸽
Current assignee: NANJING DIYUAN MEDICINE SCIENCE & TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2016-02-25
Filing date: 2016-02-25
Publication date: 2018-07-20
Anticipated expiration: 2036-02-25
Also published as: CN105646467A

Abstract

本发明提供了一种抗癌化合物奥美替尼及其合成工艺，所述奥美替尼化学名为：(4‑(4‑氯噻吩‑2‑基)‑N‑(6‑(2‑(乙胺基)吡啶‑4‑基)二苯[b,d]噻吩‑2‑基)‑酞嗪基‑1‑胺)，其结构式如下式I所示，其合成工艺如下所示：

Description

一种抗癌化合物奥美替尼及其合成方法

技术领域

本发明涉及一种抗癌化合物奥美替尼及其合成方法，属于药物研发和合成技术领域。

背景技术

Aurora家族是一种丝/苏氨酸蛋白激酶，在哺乳动物有Aurora-A、Aurora-B、Aurora-C三种类型。Aurora激酶抑制剂是肿瘤分子靶向治疗的新领域。Aurora家族3个成员的功能是参与调节中心体、微管功能，保证染色体的精确分离和有效的胞浆分离，它们通常都在G/M期达到高峰，调节着细胞周期中G2/M转换，是调节M期进展的关键因子。其中Aurora-A和Aurora-B与肿瘤密切相关。首先，Aurora-A定位在20q13，Aurora-B定位在17p13，都在易位、缺失或扩增活跃的染色体区段，意味着它们具有天然的不稳定性；其次，这两个染色体区在乳腺癌和结直肠癌肿瘤组织中以及乳腺癌、卵巢癌、结肠癌、***癌、神经母细胞瘤和官颈癌细胞株中普遍存在扩增；再次，当Ratl、NIH3T3细胞中转染高表达的Aurora-A可以使该细胞转化成肿瘤细胞，将这砦转染细胞注射到裸鼠体内可见肿瘤形成。Aurora激酶导致肿瘤的机制与在有丝***过程中染色体和染色质不能准确分类有关，例如在乳腺癌中Aurora激酶通过p53基因、BRCAl基因、PTEN/PDK/AKT信号通路、Aurora基因多态性、***等因素相互作用参与乳腺癌肿瘤形成。

现有技术中，通过抑制aurora激酶达到抗肿瘤效果的化合物已有研究，但是也存在一些缺陷，如对激酶的抑制效果差、选择性低等。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种抗癌化合物奥美替尼及其合成方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种抗癌化合物奥美替尼，化学名为：(4-(4-氯噻吩-2-基)-N-(6-(2-(乙胺基)嘧啶-4-基)二苯[b,d]噻吩-2-基)-酞嗪基-1-胺)，结构式如下式I所示：

本发明还提供了所述抗癌化合物奥美替尼的合成方法，由式(1)化合物作为起始原料，经下列一系列反应，最终制得式(I)化合物，即所述抗癌化合物：

作为优选，所述化合物(1)经脱氢后与二氧化碳加成制得化合物(2)，反应式如下所示：

其反应条件为：反应溶剂选自无水四氢呋喃，无水***，无水二氯甲烷，无水甲苯，无水乙腈，无水叔丁基醚和无水2-甲基四氢呋喃中的一种或者几种，其中优选溶剂为无水四氢呋喃；反应温度为-78～25℃，其中优选温度为-20～-30℃；反应中所使用的碱选自正丁基锂，叔丁基锂，仲丁基锂，氢化钠，氢化钾和二异丙基氨基锂中的一种或者几种，其中优选碱为叔丁基锂和仲丁基锂。

作为另一种优选，所述化合物(2)经氯化和加成取代反应后制得化合物(3)，反应式如下所示：

其反应条件为：反应溶剂选自无水DMA，无水DMSO，无水甲苯，无水二氯甲烷，无水甲基叔丁基醚，无水四氢呋喃和无水2-甲基四氢呋喃中的一种或者几种，其中优选溶剂为无水四氢呋喃；反应温度为0～80℃，其中优选温度为0-25℃；反应中所使用的金属催化剂选自氯化亚铜，二氯化铜，二溴化铜和溴化亚铜中的一种或者几种，其中优选催化剂为二氯化铜；化合物(2)与催化剂的摩尔比为100:1～10。

作为另一种优选，所述化合物(3)经一步取代反应制得化合物(4)，反应式如下所示：

其反应条件为：反应溶剂选自二氯甲烷，甲基叔丁基醚，甲苯，氯仿，四氢呋喃和2-甲基四氢呋喃中的一种或者几种，其中优选溶剂为四氢呋喃和二氯甲烷；反应温度为25～120℃，其中优选温度为80～90℃；反应中所使用的碱选自三乙胺(NEt₃)，二异丙基乙胺(DIPEA)，N,N-二甲基苯胺,DABCO和1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)中的一种或者几种，其中优选碱为三乙胺；化合物(3)与N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛的摩尔比为1:1～1:2，其中优选摩尔比为1:1.05。

作为另一种优选，所述化合物(4)与N-乙基盐酸胍盐酸盐经关环反应制得化合物(5)，反应式如下所示：

其反应条件为：反应溶剂选自无水DMSO，无水DMF，无水DMA，无水乙腈，无水四氢呋喃，无水甲醇，无水乙醇，无水异丙醇和无水2-甲基四氢呋喃中的一种或者几种，其中优选溶剂为无水甲醇；反应温度为25～100℃，其中优选温度为45～55℃；反应中所使用的碱选自甲醇钠，乙醇钠，叔丁醇钠，叔丁醇钾和钠氢中的一种或者几种，其中优选碱为甲醇钠；化合物(4)与N-乙基盐酸胍的摩尔比为1:1～1:2，其中优选摩尔比为1:1.05。

作为另一种优选，所述化合物(5)经脱保护反应制得化合物(6)，反应式如下所示：

其反应条件为：反应溶剂选自甲醇，乙醇，异丙醇，四氢呋喃，正丙醇，正丁醇和2-丁醇中的一种或者几种，其中优选溶剂为四氢呋喃；反应温度为0～40℃，其中优选温度为20～30℃。

作为另一种优选，所述化合物(6)和化合物(7)经取代反应制得所述抗癌化合物奥美替尼，反应式如下所示：

其反应条件为：反应溶剂选自无水甲醇，无水乙醇，无水异丙醇，无水DMF，无水DMSO和无水乙腈中的一种或者几种，其中优选溶剂为无水DMSO；反应温度为25～120℃，其中优选温度为90～100℃；化合物(6)和化合物(7)的摩尔比为1：1～1:2，其中优选摩尔比为1:1.05；反应中所使用的碱选自碳酸钾，碳酸氢钾，碳酸钠，碳酸氢钠，碳酸锂，LiHMDS，NaHMDS，KHMDS，碳酸铯，叔丁基醇钠，叔丁基醇钾，三乙胺，二异丙基乙胺，N,N-二甲基苯胺和1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)中的一种或者几种，其中优选碱为碳酸铯。

本发明化合物奥美替尼是一种新型ATP竞争性小分子aurora激酶抑制剂。在HeLa细胞中，奥美替尼抑制aurora-A和-B自身磷酸化，并抑制一种aurora-B的近端底物Ser上组蛋白H3的磷酸化。肿瘤细胞对奥美替尼治疗的主要细胞应答反应使细胞***中止，而不延长有丝***停滞期，这最终会导致细胞死亡。奥美替尼在低纳摩尔浓度下(大约2-4nM)，抑制23肿瘤细胞系增殖，包括耐抗有丝***药细胞系和耐其他aurora激酶抑制剂(AZD1152，MK-0457等)的细胞系。此外，奥美替尼对AZD1152耐药的含有aurora-B突变体(W221L)的HCT116变异细胞系具有活性。

奥美替尼是一种有效的，高选择性的pan-Aurora kinases抑制剂，作用于AuroraA/B/C，IC₅₀分别为4nM/2nM/1nM(同类相似上市药品为8-10nM)，作用于Aurora激酶比作用于p38α，Tyk2，JNK2，Met和Tie2选择性高20倍以上。

有益效果：本发明化合物为一种有效的、高度选择性的pan-Aurora激酶抑制剂，作用于Aurora激酶，从而有效抑制肿瘤细胞的生长，达到抗癌效果；此外，本发明化合物合成方法简单易行，成本低，收率高，产品质量好，适合大工业化生产。

具体实施方式

为便于理解，以下将通过具体的实施例对本发明进行详细地描述。需要特别指出的是，具体实例仅是为了说明，显然本领域的普通技术人员可以根据本文说明，在本发明的范围内对本发明做出各种各样的修正。

实施例1

化合物(2)的制备

在氮气保护下，在-20℃条件下往50L反应釜中加入1.5kg(5mol)化合物(1)于15L无水四氢呋喃中，缓慢滴加352g(5.5mol)仲丁基锂。搅拌半小时后缓慢加入264g(6mol)干冰，TLC监控反应完成后，反应液用5％稀盐酸中和至pH为6.8，过滤，滤饼用5L四氢呋喃洗涤，合并滤液和洗涤液，浓缩得化合物(3)粗品，粗品经乙酸乙酯重结晶得化合物(3)精制品1.65kg(4.8mol)，收率为96％。HPLC检测纯度：99.2％。

¹H NMR(400MHz,DMSO-d⁶)δ12.62(b,1H),9.88(s,1H),8.79(dd,J＝14.9,3.0Hz,1H),8.20(dd,J＝14.9,3.0Hz,1H),8.07(d,J＝3.0Hz,1H),7.72(dt,J＝14.7,7.4Hz,2H),7.48(dd,J＝14.9,3.0Hz,1H),1.49(s,9H).

ESI+[M+H]⁺＝344.

化合物(3)的制备

在氮气保护下，在室温条件下往50L反应釜中加入1.5kg(4.4mol)化合物(2)和三苯基膦1.4kg(5.3mol)，缓慢加入N-氯代丁二酰亚胺(NCS)708g(5.3mol)于15L无水四氢呋喃中，控制温度低于30℃。TLC监控反应完成后，过滤，滤液冷却至0℃左右，加入二氯化铜7.5g(0.044mol)，缓慢加入甲基格式试剂(甲基溴化镁)536g(4.5L)(4.5mol，1M THF溶液)，控制温度不高于5℃，TLC监控反应完成后，反应液用5％稀盐酸中和至pH为6.8，过滤，滤饼用5L四氢呋喃洗涤，合并滤液和洗涤液，浓缩得化合物(3)粗品，粗品经乙酸乙酯/正庚烷(1/3)重结晶得化合物(3)精制品1.36kg(3.97mol)，收率为90.2％。HPLC检测纯度：95.9％。

¹H NMR(400MHz,DMSO-d⁶)δ9.88(s,1H),8.64(dd,J＝14.8,3.1Hz,1H),8.07(d,J＝3.0Hz,1H),7.73(dd,J＝15.0,2.3Hz,2H),7.62(t,J＝14.9Hz,1H),7.48(dd,J＝14.9,3.0Hz,1H),2.83(s,3H),1.49(s,9H).

ESI+[M+H]⁺＝342.

化合物(4)的制备

在室温条件下往50L反应釜中加入1.3kg(3.8mol)化合物(3)和三乙胺395g(3.9mol)于15L四氢呋喃中。缓慢加入N,N-二甲基乙酰胺二甲基缩醛531g(3.99mol)，升温至回流，TLC监控反应完成后，浓缩得化合物(4)粗品，该粗品直接用于下步反应。

ESI+[M+H]⁺＝397.

化合物(6)的制备

在氮气保护下，在室温条件下往50L反应釜中加入上述所得化合物(4)粗品(3.8mol)和1.44kg(3.99mol)N-乙基盐酸胍盐酸盐于20L无水甲醇中。缓慢加入甲醇钠430g(8mol)，升温至50℃，TLC监控反应完成后(完全生成化合物(5))，缓慢加入盐酸甲醇溶液2kg(20％)，TLC监控反应完成后，浓缩，在浓缩物中倒入10L四氢呋喃打浆，过滤，滤饼用2L四氢呋喃洗涤，滤饼经40℃真空干燥得化合物(6)精制品(盐酸盐)1.2kg(3.4mol)，收率为89％(三步总收率)。HPLC检测纯度：99.3％。

¹H NMR(400MHz,DMSO-d⁶)δ8.55(s,1H),8.26(s,1H),7.92(s,1H),7.70(s,1H),7.48(s,1H),7.20(d,J＝20.0Hz,2H),7.01(s,1H),6.63(s,1H),4.26(s,2H),3.47(s,2H),1.19(s,3H).

ESI+[M+H]⁺＝321.

奥美替尼的制备

在室温条件下往20L反应釜中加入1.2kg(3.4mol)化合物(6)盐酸盐和1.0kg(3.6mol)化合物(7)于6L无水DMSO中。搅拌下缓慢加入碳酸铯2.4kg(7.2mol)，升温至95℃，TLC监控反应完成后，降至室温，加入6L纯净水，搅拌析晶2h后过滤，滤饼用水洗涤，50℃真空干燥得奥美替尼1.75kg(3.1mol)，收率为91％。HPLC检测纯度：99.8％。

¹H NMR(400MHz,DMSO-d⁶)δ8.82(s,1H),8.55(dd,J＝15.0,3.1Hz,1H),8.34(dd,J＝11.2,6.9Hz,1H),8.26(d,J＝15.0Hz,1H),8.17(dd,J＝11.0,6.9Hz,1H),7.92(dd,J＝15.0,3.1Hz,1H),7.81(dd,J＝11.1,6.9Hz,2H),7.70(t,J＝14.9Hz,1H),7.63–7.54(m,3H),7.18(d,J＝15.0Hz,1H),7.12(d,J＝3.1Hz,1H),7.06–6.96(m,2H),3.47(q,J＝12.5Hz,2H),1.19(t,J＝12.6Hz,3H).

ESI+[M+H]⁺＝566.

实施例2：本发明化合物对aurora激酶的抑制作用

Aurora激酶HTRF试验

在ATP磷酸化的生物素酰化的多肽PLK存在下，开始Aurora-A的Aurora-A-TPX2-HTRF试验。试验大约进行120分钟，120分钟后加入检测试剂萃灭。这些检测试剂通过稀释激酶和用EDTA螯合重金属离子来停止反应。加完检测试剂后放置过夜，使得检测试剂达到平衡。

Aurora-A-HTRF试验使用到了1uL奥美替尼的100％的DMSO溶液，20uL的ATP和生物素酰化的PLK，20uL的Aurora-A-TPX2-KGDGST激酶。缓冲液条件为：60mM的HEPES(4-羟乙基哌嗪乙磺酸)pH 7.5,25mM的氯化钠水溶液，10mM的MgCl水溶液，2mM的DTT(二硫苏糖醇),0.05％的BSA(牛血清白蛋白)。

实验用160uL的检测试剂萃灭，检测试剂成份为：50mM的Tris(三羟甲基氨基甲烷)pH 7.5,100mM的氯化钠水溶液，3mM的EDTA溶液，0.05％的BSA溶液和0.1％的土温20。

试验板用Rubystar高效时间分辨荧光检测仪读取数值。Eu-anti-PLK在320nm下激发，然后在615nm下放射出能量，上述能量激发SA-APC,SA-APC在655nm下放射能量。比例SA－APK(655nm)/Eu-anti-PLK(615nm)即为底物磷酸化的数值。

测定结果显示，本发明化合物作用于Aurora-A、Aurora-B和Aurora-C，其IC₅₀分别为4nM、2nM和1nM。

实施例3：本发明化合物对aurora激酶的高度选择性

选择含有Aurora激酶、p38α、Tyk2、JNK2、Met或Tie2的系进行培养，然后加入本发明所得化合物进行检测。

测定结果显示，本发明化合物作用于Aurora激酶比作用于p38α，Tyk2，JNK2，Met和Tie2选择性分别高28倍、35倍、24倍、38倍和35倍。

Claims

1.一种抗癌化合物奥美替尼，化学名为：(4-(4-氯噻吩-2-基)-N-(6-(2-(乙胺基)嘧啶-4-基)二苯[b,d]噻吩-2-基)-酞嗪基-1-胺)，结构式如下式I所示：

2.权利要求1所述抗癌化合物奥美替尼的合成方法，其特征在于，由式(1)化合物作为起始原料，经下列一系列反应，最终制得式(I)化合物，即所述抗癌化合物：

3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述化合物(1)经脱氢后与二氧化碳加成制得化合物(2)，反应式如下所示：

其反应条件为：反应溶剂选自无水四氢呋喃，无水***，无水二氯甲烷，无水甲苯，无水乙腈，无水叔丁基醚和无水2-甲基四氢呋喃中的一种或者几种；反应温度为-78～25℃；反应中所使用的碱选自正丁基锂，叔丁基锂，仲丁基锂，氢化钠，氢化钾和二异丙基氨基锂中的一种或者几种。

4.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述化合物(2)经氯化和加成取代反应后制得化合物(3)，反应式如下所示：

其反应条件为：反应溶剂选自无水DMA，无水DMSO，无水甲苯，无水二氯甲烷，无水甲基叔丁基醚，无水四氢呋喃和无水2-甲基四氢呋喃中的一种或者几种；反应温度为0～80℃；反应中所使用的金属催化剂选自氯化亚铜，二氯化铜，二溴化铜和溴化亚铜中的一种或者几种；化合物(2)与催化剂的摩尔比为100:1～10。

5.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述化合物(3)经一步取代反应制得化合物(4)，反应式如下所示：

其反应条件为：反应溶剂选自二氯甲烷，甲基叔丁基醚，甲苯，氯仿，四氢呋喃和2-甲基四氢呋喃中的一种或者几种；反应温度为25～120℃；反应中所使用的碱选自三乙胺(NEt₃)，二异丙基乙胺(DIPEA)，N,N-二甲基苯胺,DABCO和1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)中的一种或者几种；化合物(3)与N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛的摩尔比为1:1～1:2。

6.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述化合物(4)与N-乙基盐酸胍经关环反应制得化合物(5)，反应式如下所示：

其反应条件为：反应溶剂选自无水DMSO，无水DMF，无水DMA，无水乙腈，无水四氢呋喃，无水甲醇，无水乙醇，无水异丙醇和无水2-甲基四氢呋喃中的一种或者几种；反应温度为25～100℃；反应中所使用的碱选自甲醇钠，乙醇钠，叔丁醇钠，叔丁醇钾和钠氢中的一种或者几种；化合物(4)与N-乙基盐酸胍的摩尔比为1:1～1:2。

7.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述化合物(5)经脱保护反应制得化合物(6)，反应式如下所示：

其反应条件为：反应溶剂选自甲醇，乙醇，异丙醇，四氢呋喃，正丙醇，正丁醇和2-丁醇中的一种或者几种；反应温度为0～40℃。

8.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述化合物(6)和化合物(7)经取代反应制得所述抗癌化合物奥美替尼，反应式如下所示：

其反应条件为：反应溶剂选自无水甲醇，无水乙醇，无水异丙醇，无水DMF，无水DMSO和无水乙腈中的一种或者几种；反应温度为25～120℃；化合物(6)和化合物(7)的摩尔比为1：1～1:2；反应中所使用的碱选自碳酸钾，碳酸氢钾，碳酸钠，碳酸氢钠，碳酸锂，LiHMDS，NaHMDS，KHMDS，碳酸铯，叔丁基醇钠，叔丁基醇钾，三乙胺，二异丙基乙胺，N,N-二甲基苯胺和1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)中的一种或者几种。