CN110283122B - 一种高纯度仑伐替尼及其盐的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种仑伐替尼及其盐的制备方法，采用该方法制备仑伐替尼，工艺简单、成本低、纯度高、单个杂质含量符合规定、更易于工业化生产。

Description

一种高纯度仑伐替尼及其盐的制备方法

技术领域

本发明涉及药物化学合成领域，特别涉及一种高纯度仑伐替尼及其盐的制备方法。

背景技术

甲磺酸仑伐替尼，分子式为C₂₁H₁₉ClN₄O₄·CH₄O₃S，化学名为4-[3-氯-4-(N’-环丙基脲基)苯氧基]-7-甲氧基喹啉-6-甲酰胺甲磺酸盐，是由原研厂家日本卫材公司研发的口服抗癌药，规格包括4mg、10mg(以仑伐替尼计)。2015年2月，甲磺酸仑伐替尼获得FDA批准上市，商品名为LENVIMA，用于分化型甲状腺癌的治疗，2016年5月被批准用于肾细胞癌的治疗，2018年8月又被批准用于不可切除肝细胞癌的一线治疗。2015年5月，甲磺酸仑伐替尼被EMA批准用于分化型甲状腺癌的治疗，2016年8月又被批准用于肾细胞癌的治疗。2018年9月，甲磺酸仑伐替尼被原CFDA批准在国内上市，用于肝癌的治疗。

甲磺酸仑伐替尼，是一种口服的多靶点酪氨酸激酶(RTKs)抑制剂。另外，甲磺酸仑伐替尼还具有选择性地抑制血管内皮生长因子受体(VEGFR1、VEGFR2、VEGFR3)、成纤维细胞生长因子受体(FGFR1、FGFR2、FGFR3)和血小板衍生生长因子受体α(PDGFRα)的作用。通过上述途径，甲磺酸仑伐替尼不仅能够抑制癌细胞中毛细血管的生成，还能抑制癌细胞的微生态环境，进而控制癌的生长与发展。

现有技术中可用于工业化生产仑伐替尼及其盐的合成路线，有如下三种：

第一种：以3-氯-4-氨基苯酚盐酸盐(式1)为起始原料，与氯甲酸苯酯(式2)发生成酰胺反应得N-(2-氯-4-羟基苯基)氨基甲酸苯酯(式3)，之后化合物(式3)与环丙胺(式4)发生成脲反应生成N-(2-氯-4-羟基苯基)-N’-环丙脲(式5)，再与4-氯-7-甲氧基喹啉-6-甲酰胺(式6)发生偶联反应得仑伐替尼(式7)。

专利CN1878751A、CN101337930A等介绍了第一种路线，该路线制备得到的甲磺酸仑伐替尼颜色较深，且中间体为油状物，开发合成工艺以及控制仑伐替尼的质量均较为困难。

第二种：以4-氯-7-甲氧基喹啉-6-甲酰胺(式6)和3-氯-4-氨基苯酚盐酸盐(式1)为起始原料，在碱性条件下发生偶联反应(步骤A)，生成4-(4-氨基-3-氯苯氧基)-7-甲氧基喹啉-6-甲酰胺(式8)，化合物(式8)与氯甲酸苯酯(式2)发生成酰胺反应(步骤B)，然后经分离得到{4-[(6-氨甲酰基-7-甲氧基-4-喹啉基)氧基]-2-氯苯胺基}甲酸苯酯(式9)，而后将环丙胺(式4)进一步与该胺基甲酸苯酯(式9)发生成脲反应(步骤C)生成仑伐替尼(式7)。

专利CN101024627A中制备例366-1、实施例368-1、实施例368综合介绍了第二种路线(3步骤)，但该反应路线的总产率仅为83.7％×87.4％×34.8％＝25.5％，且并未对该反应产率如此低的原因进行进一步研究。发明人对该路线进行实验研究，发现产物包含大量式8化合物的残留，而该化合物具有基因毒性。式8化合物通过常规纯化方法例如层析和结晶难以除去。

第三种：将第二种路线中步骤B得到的式9化合物不经分离与环丙胺进行反应生成仑伐替尼(式7)，其他步骤与第二种方法基本一致。

专利CN106660964A公开了一种得到的式9化合物不经分离与环丙胺反应生成仑伐替尼的路线，即第三种路线。该路线通过加入过量的环丙胺进行反应，并最后对得到的仑伐替尼粗品进行析晶纯化得到纯度较高的仑伐替尼，解决了第二种路线中得到的终产物产率和纯度低的问题。

一方面，该合成路线应用“一锅法”反应生成仑伐替尼粗品，通过精制将基因毒杂质式8化合物的限度控制在350ppm以内。为了除去未完全反应的式8化合物，此制备工艺主要应用1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)和2-丙醇对仑伐替尼进行了析晶精制，其中DMI为良溶剂(主要目的是为了溶解仑伐替尼)，2-丙醇为不良溶剂(将溶解在良溶剂中的仑伐替尼析出)。作为良溶剂的DMI价格昂贵，市场价为750元/500ml。根据该专利的实施例2可知25.7kg仑伐替尼粗品需用359.6L的DMI进行精制，即需要359.6L/500ml×750元＝539400元＝53.94万元，使得工艺成本大大提高。并且CN106660964A专利中描述可用DMF、DMSO、2-丙醇或乙酸异丙酯析晶，其中良溶剂为DMF、DMSO，不良溶剂为2-丙醇或乙酸异丙酯，但是除DMI的其他有机溶剂作为良溶剂在实施例中并未体现，而本专利发明人通过实验发现除DMI以外的良溶剂虽然可以将式8化合物控制在限度以内，但是有其他仅可以被DMI清除的新基因毒杂质产生。

发明内容

针对现有技术中存在的不足和缺陷，寻求一种工艺步骤简单、成本低廉，高产率和高纯度且可用于工业化生产的仑伐替尼及其盐的制备方法具有非常重要的意义。

本发明的目的是提供一种高纯度仑伐替尼及其盐的合成方法。高纯度仑伐替尼成盐反应可根据现有技术中常规的游离碱成盐方法进行，具体成盐过程此处不再进行详细说明。具体来说，本发明提供如下技术方案：

一种仑伐替尼或其盐的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：在45～50℃下，在碱性条件下，式1化合物与式6化合物在溶剂中反应至完全，加入含水的有机溶剂，降至室温析晶，过滤，洗涤，干燥即得式8化合物；

步骤2：在-10℃～0℃下，在碱性条件下，步骤1所得式8化合物、水和式2化合物在溶剂中反应至完全，加入有机溶剂析晶，过滤，洗涤，干燥即得式9化合物；

步骤3：在10℃～15℃下，步骤2所得式9化合物和式4化合物在溶剂中反应至完全，含水的有机溶剂析晶，过滤，洗涤，干燥即得式7化合物仑伐替尼。

进一步地，所述仑伐替尼或其盐的制备方法，其中步骤1中的反应溶剂选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺，优选二甲亚砜。

进一步地，所述仑伐替尼或其盐的制备方法，其中步骤2中水的加入量相对于式8化合物为0.95至1.05当量，优选1当量。

进一步地，步骤1和2所述碱性条件由有机碱和/或无机碱提供，其中有机碱选自三乙胺、三甲胺、N-乙基二异丙胺、吡啶、二甲基吡啶、三甲基吡啶、甲基吡啶、N-甲基吗啉、DBU中的一种或几种，优选吡啶；无机碱选自碱金属氢化物、碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐中的一种或多种，优选氢化钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸铯、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种或多种，更优选氢氧化钾。

进一步地，所述仑伐替尼或其盐的制备方法，其中所述步骤2和步骤3中的反应溶剂独立地选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈、四氢呋喃、N,N-二甲基乙酰胺，优选N,N-二甲基甲酰胺。

进一步地，所述仑伐替尼或其盐的制备方法，其中所述步骤1、2和3中的有机溶剂独立地选自丙酮、乙酸异丙酯、乙醇、1-丙醇、2-丙醇，优选丙酮。

一种仑伐替尼或其盐的制备方法，包括如下步骤：

在45～50℃下，在碱性条件下，式1化合物与式6化合物在溶剂中反应至完全，加入含水的有机溶剂，降至室温析晶，过滤，洗涤，干燥即得式8化合物。

现有技术中该反应温度均优选在60℃以上，而发明人偶然发现，反应温度超过50℃时，所得的产物式8化合物中会产生未知杂质化合物10和已知基因毒杂质式11，且生成量会随着温度的升高而增加，后期清除难度大。当温度小于45℃时，式6化合物会有大量残留，且其带有基因毒性，后期清除难度也大。该反应控制温度在45～50℃时，式8化合物的纯度可符合要求，且不用额外的清除步骤。

进一步地，所述仑伐替尼或其盐的制备方法，其中反应溶剂选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺，优选二甲亚砜。

进一步地，所述仑伐替尼或其盐的制备方法，其中所述碱性条件由有机碱和/或无机碱提供，其中有机碱选自三乙胺、三甲胺、N-乙基二异丙胺、吡啶、二甲基吡啶、三甲基吡啶、甲基吡啶、N-甲基吗啉、DBU中的一种或几种，优选吡啶；无机碱选自碱金属氢化物、碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐中的一种或多种，优选氢化钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸铯、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种或多种，更优选氢氧化钾。

进一步地，所述仑伐替尼或其盐的制备方法，其中所述有机溶剂选自丙酮、乙酸异丙酯、乙醇、1-丙醇、2-丙醇，优选丙酮。

一种仑伐替尼或其盐的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：在-10℃～0℃以下，在碱性条件下，式8化合物、水和式2化合物在溶剂中反应至完全，加入有机溶剂析晶，过滤，洗涤，干燥即得式9化合物；

步骤2：在10℃～15℃下，式9化合物和式4化合物在溶剂中反应至完全，含水的有机溶剂析晶，过滤，洗涤，干燥即得式7化合物仑伐替尼。

进一步地，所述仑伐替尼或其盐的制备方法，其中步骤1中水的加入量相对于式8化合物为0.95至1.05当量，优选1当量。

现有技术中式8化合物作为原料反应得到仑伐替尼的过程为了去除残留的基因毒杂质式8化合物，采用“一锅法”反应，最后普通析晶溶剂析晶得到仑伐替尼粗品，之后用DMI(良溶剂)和2-丙醇(不良溶剂)进行精制。由于仑伐替尼难溶的特性，现有技术中提到，除DMI外还可采用DMSO或DMF作为良溶剂，但是对基因毒杂质的去除效果均达不到要求，并且DMI的市场价格昂贵，限制了现有技术在工业化生产方面的推广。发明人偶然发现不采用“一锅法”反应，而直接采用分步法，在生成式9化合物的过程中，最后用无水的不良溶剂析晶即可将式8化合物控制在规定限度以内。

另一方面，现有技术在步骤1中为了提高反应产率，将温度控制在-20℃以下，在工业化生产中难以实现，本发明将反应温度控制在-10℃～0℃即可达到相似或更高的收率，且纯度更高。此步骤应该限制水的加入量，在反应时加入水的量已达到最大限度，因此析晶过程不再引入水。

进一步地，所述碱性条件由有机碱和/或无机碱提供，其中有机碱选自三乙胺、三甲胺、N-乙基二异丙胺、吡啶、二甲基吡啶、三甲基吡啶、甲基吡啶、N-甲基吗啉、DBU中的一种或几种，优选吡啶；无机碱选自碱金属氢化物、碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐中的一种或多种，优选氢化钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸铯、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种或多种，更优选氢氧化钾。

进一步地，所述仑伐替尼或其盐的制备方法，其中所述反应溶剂独立地选自二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈、四氢呋喃、N,N-二甲基乙酰胺，优选N,N-二甲基甲酰胺。

进一步地，所述仑伐替尼的制备方法，其中所述有机溶剂独立地选自丙酮、乙酸异丙酯、乙醇、1-丙醇、2-丙醇，优选丙酮。

本发明的有益效果：

(1)生成式8化合物时，控制反应温度在45℃～50℃，有效的控制了基因毒原料式6化合物的残留量，并且减少杂质10和杂质11的产生，减少了后处理步骤。

(2)将生成式9化合物的步骤，反应温度控制在-10℃～0℃，相比现有技术控温在-20℃以下更易实现并适合工业化生产。

(3)分步反应：由式8化合物反应得到式9化合物，再生成仑伐替尼。所得仑伐替尼无需精制，而在生成式9化合物时进行基本操作—析晶分离过程，即可保证生成的仑伐替尼中式8化合物含量在0.035％以内。

具体实施方式

下面通过部分实施例对本发明所提供的高纯度仑伐替尼的制备方法进行详细说明，但本发明并不限于下述实施例。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。由于有些有关物质在现有技术中已被报道和研究，下面不再对其合成方法进行详细说明。

除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅做示范之用。

实施例1：4-(4-氨基-3-氯苯氧基)-7-甲氧基喹啉-6-甲酰胺的制备

向反应瓶中加入二甲亚砜900ml、3-氯-4-氨基苯酚盐酸盐90g(式1)，滴加48w/w％氢氧化钾水溶液120g，滴加完毕，室温搅拌0.5h。加入4-氯-7-甲氧基喹啉-6-甲酰胺(式6)90g。加热反应14～15h。滴加丙酮水溶液(体积比为1:3)1800ml，滴加完毕后搅拌1h，搅拌完毕后降至室温，析晶2h，过滤，用丙酮水溶液(体积比为1:3)1300ml洗涤，干燥，得4-(4-氨基-3-氯苯氧基)-7-甲氧基喹啉-6-甲酰胺(式8)。

表1 不同反应温度对收率和纯度的影响

由表1结果可以看出，当温度在范围在45℃～50℃时，可以将中间体中式6化合物、式10化合物和式11化合物的含量控制在0.1％以内。温度低于45℃时，式6化合物反应不完全，残留量大。温度高于50℃时，式10和式11化合物的含量升高。此外，当温度在45℃～50℃时的收率要明显高于当温度低于45℃和高于50℃时的收率。

实施例2：{4-[(6-氨甲酰基-7-甲氧基-4-喹啉基)氧基]-2-氯苯胺基}甲酸苯酯的制备

在反应瓶中加入实施例1实验1-2得到的4-(4-氨基-3-氯苯氧基)-7-甲氧基喹啉-6-甲酰胺(式8)50g加入N,N-二甲基甲酰胺400ml、吡啶30g和纯化水3g，降至反应温度，滴加50g氯甲酸苯酯(式2)，滴毕后反应2h。滴加1000ml丙酮，搅拌析晶。过滤，200ml丙酮洗涤，干燥，得{4-[(6-氨甲酰基-7-甲氧基-4-喹啉基)氧基]-2-氯苯胺基}甲酸苯酯(式9)。

在上述条件不变的情况下，仅改变如下所示条件，对式9化合物的影响。

表2 不同反应温度的影响

现有技术中温度在-20℃，由表2可以看出，当温度在-10℃～0℃之间时，收率即可达85％以上，甚至可高至95％以上，不需要更低的温度。而当反应温度为25℃(即室温)时，所得式9化合物的纯度大大降低，有很多新的未知杂质产生。另一方面，分步反应，所得产物进行常规的析晶所得的中间体式9化合物中式8化合物的含量可控制在0.5％或更低。因此选择反应温度为-10℃～0℃，更适合工业化生产，所得产物纯度和各杂质的含量也符合要求。

实施例3：仑伐替尼的制备

在反应瓶中加入80g实施例2中实验2-2得到的式9化合物、N,N-二甲基甲酰胺560ml，在13℃下，滴加环丙胺34.5g，维持温度反应2h。滴加丙酮水溶液(体积比为20:1)1260ml析晶，滴毕搅拌2h。过滤，用160ml丙酮洗涤，干燥，得仑伐替尼54g，收率为73％。计算仑伐替尼含量及杂质的量，结果如表3所示。

表3 仑伐替尼中不同杂质的含量

注：“RT”为保留时间。

根据欧洲药品管理局发布的“遗传毒性杂质限度指导原则”中规定的毒理学关注阈值，式6、式11化合物的含量按质量计为60ppm(0.006％)或更少。由于基因毒杂质式8化合物的含量很难不断控制，因此优选使其处于合理可行的限度水平即可，就现有技术的报道来说，限度定为350ppm(0.035％)。依照ICH Q3A的指导方针优选在仑伐替尼或其盐中的式10化合物含量按质量计为0.10％或更少。

由表3结果可以看出，式6和式11化合物在终产物仑伐替尼中的含量在0.006％以内，式10化合物在终产物仑伐替尼中的含量在0.1％以内，式8化合物的含量控制在0.035％以内。仑伐替尼纯度可达99.77％，为一种高纯度的仑伐替尼。

实施例4：分析检测方法

实施例1～3中所得化合物分析检测方法如下：

取供试品溶液进样并记录色谱图，以外标法计算各单个杂质的量。

检查方法：HPLC法

供试品溶液：用50％乙腈稀释，将实施例1～3所得产物配制成0.1mg/ml的溶液。色谱条件：

色谱柱：YMC—Pack Pro C18(75mm×4.6mm×3μm)

检测波长：250nm

柱温：40℃

进样量：10μl

流速：1.0ml/min

流动相：水/乙腈/高氯酸(990:10:1)混合物为流动相A，乙腈为流动相B

梯度洗脱程序：

时间(分钟)	流动相A％	流动相B％
			0	95	5
3	95	5
			35	65	35
35.1	95	5
			45	95	5

Claims (8)

1.一种仑伐替尼或其盐的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在45～50℃下，在碱性条件下，式1化合物与式6化合物在二甲亚砜中反应至完全，加入含水的丙酮溶液，降至室温析晶，过滤，洗涤，干燥即得式8化合物；

步骤2：在-5℃下，在碱性条件下，步骤1所得式8化合物、水和式2化合物在N,N-二甲基甲酰胺中反应至完全，加入丙酮析晶，过滤，洗涤，干燥即得式9化合物；

步骤3：在10℃～15℃下，步骤2所得式9化合物和式4化合物在N,N-二甲基甲酰胺中反应至完全，丙酮水溶液析晶，过滤，洗涤，干燥即得式7化合物仑伐替尼。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：其中步骤2中水的加入量相对于式8化合物为0.95至1.05当量。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：其中步骤2中水的加入量相对于式8化合物为1当量。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：其中所述碱性条件由有机碱和/或无机碱提供。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：其中有机碱选自三乙胺、三甲胺、N-乙基二异丙胺、吡啶、二甲基吡啶、三甲基吡啶、甲基吡啶、N-甲基吗啉、DBU中的一种或几种；无机碱选自碱金属氢化物、碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐中的一种或多种。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：其中有机碱为吡啶；

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：其中无机碱选自氢化钠、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸铯、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种或多种。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：其中无机碱为氢氧化钾。