劉春陽

(河南省信陽市第三實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)，河南 信陽 464000)

甲磺酸伊馬替尼(Imatinib mesylate)在中國(guó)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(biāo)靶藥物的口服藥物[1-3]，是迄今為止第一個(gè)針對(duì)癌癥病因而合理設(shè)計(jì)開發(fā)的分子靶向治療藥物，它只針對(duì)癌癥細(xì)胞而不會(huì)影響正常細(xì)胞，開創(chuàng)了腫瘤分子靶向治療的時(shí)代，被譽(yù)為里程杯式的發(fā)現(xiàn)。該藥物于2001年由美國(guó)食品藥品管理局FDA批準(zhǔn)，到2011年，該藥已被FDA批準(zhǔn)用于治療10個(gè)不同的癌癥[4-6]。甲磺酸伊馬替尼使慢性顆粒性細(xì)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(chǎng)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(cè)方法為L(zhǎng)C-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(duì)相關(guān)的雜質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯?，將雜質(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(biāo)準(zhǔn)中的伊馬替尼雜質(zhì)有十幾個(gè)，伊馬替尼雜質(zhì)(化合物2)，分子式C41H45N9O2;分子量695.86;化學(xué)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(yīng)過程中和中間體反應(yīng)產(chǎn)生的。此種雜質(zhì)不僅分子結(jié)構(gòu)復(fù)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(xiàn)查閱發(fā)現(xiàn)，沒有文獻(xiàn)報(bào)道此化合物的具體合成方法。因此，我們?cè)O(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)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(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司)

X4 型熔點(diǎn)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(duì)氯甲基苯甲酰氯(北京百順化學(xué)試劑有限公司)

N-甲基哌嗪(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)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(guó)產(chǎn)化學(xué)純或分析純?cè)噭?/p>

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(yīng)4h，TLC顯示反應(yīng)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(duì)化合物2的合成工藝(反應(yīng)溶劑，反應(yīng)時(shí)間，反應(yīng)溫度，反應(yīng)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(duì)化合物1制備目標(biāo)產(chǎn)物(化合物2)從溶劑的種類、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)收率和目標(biāo)產(chǎn)物的純度等因素進(jìn)行考察(表 1)。我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)利用四氫呋喃作反應(yīng)溶劑時(shí)，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(shí)升溫至回流時(shí)，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)時(shí)間需要24h，伴隨著反應(yīng)的時(shí)間延長(zhǎng)，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(shí)，反應(yīng)時(shí)間相對(duì)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(jìn)一步的純化，增加了后處理的步驟和程序。利用反應(yīng)試劑N-甲基哌嗪做反應(yīng)溶劑時(shí)，原因和四氫呋喃一樣，由于化合物1的溶解性因素，反應(yīng)需要大量的N-甲基哌嗪，反應(yīng)不經(jīng)濟(jì)。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(shí)驗(yàn)證明化合物2的收率有94%，尤其純度可以達(dá)到99%。

表1 溶劑對(duì)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(yīng)溶劑，控制反應(yīng)溫度50℃,反應(yīng)4h，為最佳反應(yīng)條件。

2.2 對(duì)化合物2的合成工藝(N-甲基哌嗪的量)考察

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

表2 不同N-甲基哌嗪的用量對(duì)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(yīng)時(shí)間密切相關(guān)。隨著N-甲基哌嗪的用量的增加，反應(yīng)時(shí)間越短。但是，當(dāng)N-甲基哌嗪的量從1.8eq到2eq,反應(yīng)時(shí)間從18h急劇降到4h,反應(yīng)時(shí)間明顯減少且收率和純度都有明顯的提高。當(dāng)N-甲基哌嗪的量從2eq到3eq時(shí)，反應(yīng)時(shí)間幾乎不變，純度和收率幾乎一致。因此，反應(yīng)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(bǔ)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(yīng)條件，收率高于90%，最終產(chǎn)品純度可以達(dá)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。