抗肿瘤药Galunisertib的合成

曹秀芝，王 生，陈国华

(1.江苏豪森药业集团有限公司，江苏 连云港 222069；2.江苏恒瑞医药股份有限公司，江苏 连云港 222047；3.中国药科大学 药学院，江苏 南京 210009)

Galunisertib(LY2157299)1(图1)是由美国礼来公司开发的一种有效的TGF-β受体激酶抑制剂，主要用于实体瘤的治疗。体外实验表明，1可抑制肿瘤细胞侵袭和转移，同时抑制肿瘤细胞向血管内渗。临床结果显示，经1治疗后，约23%的患者血清中甲胎蛋白(α - fetoprotein)水平降低20%以上，且患者体内上皮细胞钙黏蛋白表达增强，使肿瘤生长减慢，生存期得到延长[1-3]。

目前已报道文献中，1的合成方法主要有两种。方法一[4]：以4-溴苯胺为原料，先后经与丁烯酮反应关环、与2缩合、与3反应、碱性条件下关环、钯催化下与CO反应生成甲酸酯、氨解六步反应生成目标产物1。方法二[5-6]：以4为原料，先与丁烯酮、四氯对苯醌反应生成6，6与2缩合生成7， 7与3反应生成亚胺，亚胺环合生成8，8水解得目标产物1。

图1 Galunisertib的化学结构

本文在方法二的基础上进行工艺改进， 利用4与9反应生成5[7-8]，再脱水环合成盐生成6[9-10]； 6与2发生酯缩合反应生成7，7与3反应环合得到8；8经水解得到目标产品1。其结构经1H NMR和ESI-MS确证(Scheme 1)。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Waters 2695-2996-ZQ2000高效液相色谱；Agilent 1100 ESI-MS型质谱仪；Bruker Avance-300 型核磁共振仪(CDCl3、DMSO-d6为溶剂，TMS为内标) 。

2，韶远科技(上海)有限公司；4，9 上海阿拉丁生化科技股份有限公司；其它试剂均为分析纯。

1.2 实验过程

1.2.1 4-[(3-氧代丁烯-1烯-1-基)氨基]苯甲腈(5)的合成

向反应瓶中加入4 11.8 g(100 mmol)、9 12.0 g(120 mmol)和水100 mL，常温搅拌反应2 h，过滤，滤饼用100 mL水洗涤后于50 ℃真空干燥12 h， 得淡黄色粉末5 18.2g，收率97.8%。1H NMR (CDCl3) δ 11.66 (d,J = 11.6 Hz,1H),7.61 (d,J = 8.4 Hz,2H),7.21 (dd,J = 11.6,7.9 Hz,1H),7.08 (d,J = 8.4 Hz,2H),5.46 (d,J = 8.0 Hz,1H),2.22 (s,3H)。

1.2.2 4-甲基-喹啉-6-甲腈盐酸盐(6)的合成

向反应瓶中加入5 10.0 g(53.7 mmol)和无水AlCl37.2g(54 mmol)，升温至60℃，搅拌反应6 h。反应液冷却至0℃，缓慢加入50% NaOH水溶液调节pH值～8.5，二氯甲烷2×200 mL萃取，有机层无水硫酸钠干燥后减压浓缩；剩余物用乙醇20 mL溶解，先缓慢加入盐酸50mL(6mol/L)，再加入四氢呋喃100mL，搅拌1 h，过滤，滤饼用四氢呋喃30 mL洗涤，40 ℃真空干燥12 h， 得类白色粉末68.3 g，收率75.5%。1H NMR (DMSO-d6) δ 11.24 (s,1H),9.17 (d,J = 5.1 Hz,1H),8.97 (d,J = 1.8 Hz,1H),8.43 (d,J = 8.8 Hz,1H),8.29 (d,J = 8.8,9.0 Hz,1H),7.87 (d,J = 5.1 Hz,1H) ,2.91 (s,3H)。

1.2.3 4-[2-(6-甲基吡啶-2-基)-2-氧代乙基]喹啉-6-甲腈(7)的合成

向反应瓶中加入6 5.0 g(24.4 mmol)、四氢呋喃50 mL，搅拌下冷却至0℃，缓慢加入叔丁醇钠7.2 g(74.9 mmol)后反应0.5 h；缓慢滴加2的四氢呋喃溶液(5.5 g/15 mL)，滴毕后 0℃反应1 h，常温反应2 h 。将反应液冷却至0℃，滴加盐酸(2mol/L)调节pH值～8.5，乙酸乙酯2×50 mL萃取，合并有机层，依次用饱和碳酸氢钠50 mL、水50 mL洗涤；有机相减压浓缩，剩余物用甲醇50 mL重结晶，得黄色粉末7 6.3 g，收率89.7%。1H NMR (CDCl3) δ 9.01 (t,J = 3.4 Hz,1H),8.68 (d,J = 2.5 Hz,1H),8.24 (dd,J = 8.6,2.2 Hz,1H),7.96～7.84 (m,2H),7.80 (dd,J = 8.9,6.9 Hz,1H),7.59 (d,J = 4.5 Hz,1H),7.45 (m,1H),5.07 (d,J = 2.4 Hz,2H),2.76 (s,3H)。

1.2.4 4-[2-(6-甲基吡啶-2-基)-5,6-二氢-4H-吡咯[1,2-b]吡唑-3-基]喹啉-6-甲腈(8)的合成

向反应瓶中加入75.0 g(17.4 mmol)、35.5 g(20.2 mmol)、N,N-二甲基甲酰胺15mL及甲苯15mL，搅拌，缓慢加入碳酸钾4.1g(29.7 mmol)，回流分水12h；反应液减压浓缩，剩余物中加入水70mL，搅拌1.5h，过滤，滤饼用少量水洗涤，于70℃真空干燥12 h， 得灰色粉末8 5.8g，收率94.8%。1H NMR (DMSO-d6) δ 9.01 (m,1H),8.21～8.03 (m,2H),8.00 ～7.87 (m,1H),7.72～7.50 (m,3H),6.97 (d,J = 7.0 Hz,1H),4.31 (m,2H),2.88 (br,2H),2.66 (m,2H),1.68 (s,3H)。

1.2.5 Galunisertib (1)的合成

向反应瓶中加入二甲基亚砜25 mL、8 5.1 g(14.5 mmol)及碳酸钾0.4g(2.9 mmol)，搅拌下缓慢加入过氧化氢水溶液(30%过氧化氢/水=15 mL/10 mL)，常温反应5h后，加入亚硫酸钠水溶液(1.1g/10 mL)。反应液冷却至0℃，依次加入盐酸5mL、甲醇10 mL，并用氢氧化钠溶液(2 mol/L)调节pH值～8.5，搅拌1 h，过滤，并用少量水洗涤，湿滤饼用异丙醇-水溶液(1∶1)36 mL重结晶，得白色粉末1 4.8g，收率89.6%。1H NMR (DMSO-d6) δ 8.88 (d,J = 4.5 Hz,1H),8.26 (d,J = 1.9 Hz,1H),8.13 (dd,J = 8.8,1.9 Hz,1H),8.05 (d,J = 8.8 Hz,1H),8.00 (br,1H),7.64～7.56 (m,2H),7.42 (d,J = 4.5 Hz,1H),7.32 (br,1H),6.94 (t,J = 4.3 Hz,1H),4.32 (t,J = 7.2 Hz,2H),2.83 (d,J = 7.5 Hz,2H),2.65 (t,J = 7.2 Hz,2H),1.76 (s,3H)；ESI-MS [M+Na]+：392.3。

2 结果与讨论

(1)4与9反应生成5，5脱水环合生成6；与文献方法[4-5]相比，无须使用剧毒试剂丁烯酮，有利于环境保护；同时避免使用四氯对苯醌，有利于产品的纯化；该方法未见文献报道。

(2)合成8时，由7和3在碳酸钾作用下一锅煮法得到，与文献[5]方法相比，不再使用有机碱2,6-二甲基吡啶，同时也去除了HPLC中控步骤，简化了工艺操作。

(3)在1的纯化时，利用异丙醇-水混合溶剂重结晶，收率与文献[5]相当，终产物纯度可由97%[5]提高至99.63%，单个杂质均小于0.1%。

3 结论

以4为原料，经5步反应得到1；工艺经改进后[4-5]，避免了剧毒试剂丁烯酮的使用，不涉及高温高压反应，中间体无需柱层析纯化；整个工艺操作简单，污染小，成本低廉且安全可控，更适合工业化生产。