一種伊馬替尼雜質(zhì)的制備方法

劉春陽

(河南省信陽市第三實驗高級中學，河南 信陽 464000)

甲磺酸伊馬替尼(Imatinib mesylate)在中國商品名稱為“格列衛(wèi)”，它是一種由瑞士諾華公司研制銷售，治療慢性骨髓性白血病、胃腸道基質(zhì)腫瘤等癌癥的標靶藥物的口服藥物[1-3]，是迄今為止第一個針對癌癥病因而合理設(shè)計開發(fā)的分子靶向治療藥物，它只針對癌癥細胞而不會影響正常細胞，開創(chuàng)了腫瘤分子靶向治療的時代，被譽為里程杯式的發(fā)現(xiàn)。該藥物于2001年由美國食品藥品管理局FDA批準，到2011年，該藥已被FDA批準用于治療10個不同的癌癥[4-6]。甲磺酸伊馬替尼使慢性顆粒性細胞白血病患者的十年生存率從以前的不到50%，增加到了現(xiàn)在的90%左右[7-8]，并且絕大多數(shù)患者可以正常工作和生活，因此具有良好的市場前景。

圖1 伊馬替尼

但是，2003年10月諾華在瑞士藥監(jiān)局刊物《Swissmedic》發(fā)表了題名為“Impurities-Issues in regard to quality and safety”的文章，提到N-(5-氨基-2-甲基苯胺)-4-(吡啶-3-基)嘧啶-2-胺，其結(jié)構(gòu)如圖(2)所示，具有基因毒性，并確定其最低限度為20 ppm。在2013年4月歐洲藥典論壇《Pharmeuropa 25.2》征詢稿中將甲磺酸伊馬替尼的基因毒性雜質(zhì)N-(5-氨基-2-甲基苯基)-4-(吡啶-3-基)嘧啶-2-胺的控制限度調(diào)整為2 ppm,檢測方法為LC-MS。因此為了保證甲磺酸伊馬替尼的用藥安全性和質(zhì)量，就需要對相關(guān)的雜質(zhì)進行嚴謹?shù)难芯浚瑢㈦s質(zhì)控制在安全、合理的限度范圍之內(nèi)。

圖2 N-(5-氨基-2-甲基苯胺)-4-(吡啶-3-基)嘧啶-2-胺

EP標準中的伊馬替尼雜質(zhì)有十幾個，伊馬替尼雜質(zhì)(化合物2)，分子式C41H45N9O2;分子量695.86;化學結(jié)構(gòu)式如圖(3)所示。

圖3 伊馬替尼雜質(zhì)(化合物2)

伊馬替尼雜質(zhì)(化合物2)的產(chǎn)生是由于在伊馬替尼的合成過程中，起始原料中的雜質(zhì)在反應過程中和中間體反應產(chǎn)生的。此種雜質(zhì)不僅分子結(jié)構(gòu)復雜，而且溶解性很差。因此在合成上具有很高的技術(shù)難度，通過文獻查閱發(fā)現(xiàn)，沒有文獻報道此化合物的具體合成方法。因此，我們設(shè)計了該雜質(zhì)的合成路線見圖4。

圖4 伊馬替尼雜質(zhì)的合成路線

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

DF-101B 集熱式恒溫加熱磁力攪拌器(鞏義市予華儀器有限公司)

R201D-Ⅱ旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海申順生物科技有限公司)

SHZ-Ⅲ型氺循環(huán)真空泵(鄭州長城科工貿(mào)有限公司)

X4 型熔點儀(北京泰克儀器有限公司)

Bruker ACF-400 核磁共振儀(瑞典 Bruker 公司)

梅特勒 AL204 電子天平(瑞士梅特勒)

對氯甲基苯甲酰氯(北京百順化學試劑有限公司)

N-甲基哌嗪(國藥集團化學試劑有限公司)

薄層析用硅膠板 GF254(青島海洋化工廠)

所用其他試劑均為國產(chǎn)化學純或分析純試劑

1.2 合成或制備

化合物2的合成

將化合物1[其結(jié)構(gòu)見圖4中1化合物] 1g(1.5 mmol)溶于甲醇和二氯甲烷的混合溶劑(16 mL，VCH3OH∶VDCM=1∶3)中,隨后滴加N-甲基哌嗪(0.3g,3 mmol)，滴加過程中控制溫度于50℃。滴畢反應4h，TLC顯示反應完全后，直接濃縮除去溶劑，然后緩慢滴加水(9 mL)，析晶完全后過濾，濾餅用水(20mL*2)洗滌，40℃減壓干燥2h,得淡黃色固體化合物2(0.98g),收率：94.3%。

1HNMR(d6-DMSO)2.10-2.28(m,16H),3.46-3.58(m,7H),7.20-7.49(m,10H),7.91(s,2H),7.98(s,2H),8.09(s,2H),8.48(s,2H),8.51(s,H),8.68(s,1H),8.98(s,1H),9.28(s,1H),10.01(s,1H)。HR-MS(ESI) m/z: Calcd for C41H45N9O2{[M+H]+}696.3596,found 696.3589; Anal.calcd for:C41H45N9O2，C 70.70,H 6.44,N 18.17,O 4.69; found C 70.68,H 6.46,N 18.15,O 4.71。

2 結(jié)果與討論

2.1 對化合物2的合成工藝(反應溶劑，反應時間，反應溫度，反應收率)考察

固定起始原料(化合物1):N-甲基哌嗪的投料物質(zhì)的量比為 1:6，我們對化合物1制備目標產(chǎn)物(化合物2)從溶劑的種類、反應溫度、反應時間、反應收率和目標產(chǎn)物的純度等因素進行考察(表 1)。我們發(fā)現(xiàn)，當利用四氫呋喃作反應溶劑時，由于化合物1在四氫呋喃溶劑中的溶解性很差，需要用到大量的溶劑，同時升溫至回流時，發(fā)現(xiàn)反應時間需要24h，伴隨著反應的時間延長，有雜質(zhì)的生成，致使最終的化合物 2的純度只有84%。然后，我們采用大極性的溶劑DMF和DMSO，在增加化合物1溶解性的同時，反應時間相對于四氫呋喃，有明顯的減少。但化合物2的純度并不高，需要再進一步的純化，增加了后處理的步驟和程序。利用反應試劑N-甲基哌嗪做反應溶劑時，原因和四氫呋喃一樣，由于化合物1的溶解性因素，反應需要大量的N-甲基哌嗪，反應不經(jīng)濟。結(jié)合前面幾種溶劑的比較，我們采用了二氯甲烷和甲醇的混合溶劑，溫度50℃，實驗證明化合物2的收率有94%，尤其純度可以達到99%。

表1 溶劑對化合物2收率和純度的影響

我們最終確定以二氯甲烷和甲醇混合溶劑做反應溶劑，控制反應溫度50℃,反應4h，為最佳反應條件。

2.2 對化合物2的合成工藝(N-甲基哌嗪的量)考察

我們確定反應溶劑二氯甲烷和甲醇的混合溶劑，反應溫度50℃時，考查N-甲基哌嗪的用量(Table 2)對化合物2的制備的影響。

表2 不同N-甲基哌嗪的用量對產(chǎn)品收率和純度的比較

從表2我們可以看出，N-甲基哌嗪的量與反應時間密切相關(guān)。隨著N-甲基哌嗪的用量的增加，反應時間越短。但是，當N-甲基哌嗪的量從1.8eq到2eq,反應時間從18h急劇降到4h,反應時間明顯減少且收率和純度都有明顯的提高。當N-甲基哌嗪的量從2eq到3eq時，反應時間幾乎不變，純度和收率幾乎一致。因此，反應的最佳條件是N-甲基哌嗪的量是2eq。

3 結(jié)論

本文提供了一種新的伊馬替尼雜質(zhì)的制備方法，填補了一種新的伊馬替尼雜質(zhì)的合成的空白。我們以化合物1制備化合物2，該方法無需苛刻的反應條件，收率高于90%，最終產(chǎn)品純度可以達到99%以上，適宜工業(yè)化生產(chǎn)。合成的雜質(zhì)可以用于雜質(zhì)的定性及定量分析，從而可以提高了伊馬替尼的用藥安全性。