達(dá)可替尼(Dacomitinib)
達(dá)可替尼是由輝瑞(Pfizer)開發(fā)的第二代EGFR小分子靶向藥物。 2019年5月15日，中國國家藥品監(jiān)督管理局正式批準(zhǔn)達(dá)可替尼片（多澤潤）于國內(nèi)上市，可單藥用于表皮生長因子受體（EGFR）19號外顯子缺失突變或21號外顯子L858R置換突變的局部晚期或轉(zhuǎn)移性非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）患者的一線治療。此次獲批首次實現(xiàn)了國內(nèi)與美國、歐洲、日本等國家的全球同步遞交并獲得監(jiān)管部門的批準(zhǔn)。
達(dá)可替尼療效優(yōu)異，相比第一代的吉非替尼，達(dá)可替尼為患者帶來了PFS和OS的雙重獲益，突破了第一代TKI，以及第二代TKI阿法替尼無法為患者帶來OS獲益的瓶頸。需要特別指出的是，研究顯示達(dá)可替尼在亞洲人群中的OS獲益與整體人群保持一致，中位OS達(dá)到37.7個月， 成為唯一一個針對亞裔人群做出顯著OS差異的EGFR-TKI。國內(nèi)腫瘤專家認(rèn)為，未來達(dá)可替尼序貫三代EGFR-TKI如奧希替尼的"2+3"模式能夠給國內(nèi)患者帶來更多獲益。
從實驗室藥物發(fā)現(xiàn)到為臨床實驗提供樣品，再到商業(yè)化大生產(chǎn)，達(dá)可替尼合成工藝的不斷優(yōu)化為其成功上市一路保駕護(hù)航。達(dá)可替尼合成工藝開發(fā)可大致分為三個階段，第一階段是對實驗室藥物發(fā)現(xiàn)的合成路線進(jìn)行優(yōu)化，作為早期工藝開發(fā)，第二階段是N-芳基化路線的開發(fā)，第三階段為經(jīng)Dimroth重排反應(yīng)，最終用于商業(yè)生產(chǎn)的后期工藝路線開發(fā)。
達(dá)可替尼早期工藝開發(fā)
藥物發(fā)現(xiàn)階段合成路線評估
早期開發(fā)階段的重點在于質(zhì)量、速度以及可放大性，基于此，研究人員首先對實驗室內(nèi)藥物發(fā)現(xiàn)階段的合成路線進(jìn)行評估(圖1)。該路線以2-氨基- 4-氟苯甲酸2與醋酸甲脒3為起始原料，縮合得到中間產(chǎn)物4。而后，經(jīng)區(qū)域選擇性硝化得到5、6兩種同分異構(gòu)體，比例為 5:1，通過分離純化得到目標(biāo)中間體5。利用POCl3與5反應(yīng)得到氯喹唑啉中間體7，而后與8親核芳香取代進(jìn)一步得到9。然后，NaOMe親核取代得到中間體10。硝基還原反應(yīng)生成芳胺11，芳胺11與原位生成的酰氯13反應(yīng)生成所需的API達(dá)可替尼 (Dacomitinib)。
圖1 實驗室藥物發(fā)現(xiàn)階段的合成路線
研究人員對藥物發(fā)現(xiàn)階段合成路線評估后認(rèn)為，該路線設(shè)計較為合理，所有步驟都能以良好(good)至極好(excellent)的收率提供目標(biāo)產(chǎn)物。但是，該路線同時也存在兩個主要問題：
1）盡管中間體9的原位收率很好，但后處理時產(chǎn)物大量損失于母液當(dāng)中，分離收率并不理想；
2）催化加氫還原硝基的方法難以控制：當(dāng)條件不能得到很好的控制時，會生成少量脫氯雜質(zhì)，而這些雜質(zhì)在下游步驟中難以清除。該脫氯反應(yīng)對鈀催化劑極其敏感，氫化器中殘留的痕量催化劑足以導(dǎo)致脫氯雜質(zhì)的形成。
此外，中間體11在有機(jī)溶劑中的溶解性也很差，需要利用DME和DMAc的混合溶液才能溶解11以濾除催化劑，而后通過蒸餾除去DMAc，該操作顯然需要進(jìn)一步優(yōu)化。
為了滿足臨床前和臨床研究的API要求，研究人員對實驗室藥物發(fā)現(xiàn)階段的合成路線進(jìn)行了改進(jìn)。
藥物發(fā)現(xiàn)階段合成路線優(yōu)化
由于中間體5可較為容易的大量制備，因此研究人員選擇以中間體5作為起始原料對路線進(jìn)行優(yōu)化（圖2）。在最初的路線中，中間體9通過疊縮工藝(telescoped process)得到，但是，研究表明，將該疊縮工藝分為兩個單獨的步驟能夠獲得更高的收率。在原疊縮工藝中，由于第一步脫水氯化以甲苯作為溶劑，會造成大量產(chǎn)品損失于母液當(dāng)中，分離收率一般在50-60%之間。即使是相對少量的甲苯也會造成巨大的損失。選擇以6當(dāng)量的SOCl2對中間體5進(jìn)行氯化，反應(yīng)結(jié)束后，將正庚烷加入至反應(yīng)體系中，產(chǎn)物7結(jié)晶析出，極大降低后處理難度。而后，將分離得到的中間體7與化合物8反應(yīng)得到9，分離產(chǎn)率能夠達(dá)到80%。該兩步工藝已在中試工廠成功實現(xiàn)了70公斤規(guī)模的制備。氟與甲氧基取代反應(yīng)收率較高，但由于沉淀顆粒細(xì)小，過濾速度很慢。研究者通過熱-冷循環(huán)(heat-cool cycles)使沉淀熟化，解決了這一問題。
對于該路線中的催化加氫反應(yīng)來說，鉑催化劑比鈀催化劑更為優(yōu)秀，可大大降低脫氯副產(chǎn)物比例。進(jìn)一步的反應(yīng)分析(reaction profiling)表明，反應(yīng)分為兩個階段:
第一階段：硝基快速還原成羥胺14；
第二階段：羥胺14緩慢還原成胺11。
長時間反應(yīng)會增加脫氯雜質(zhì)形成的風(fēng)險，因此用時較長的第二階段亟需優(yōu)化。廣泛的溶劑篩選表明，甲醇是該還原反應(yīng)的良好溶劑，反應(yīng)可在一小時內(nèi)完成。 但是，中間體11在甲醇中溶解度較低，無法通過過濾除去催化劑。而70％THF和30％甲醇的混合溶劑系統(tǒng)既可以實現(xiàn)快速氫化，同時又較好的溶解產(chǎn)物，可通過熱過濾除去催化劑。該工藝已在中試車間成功實施，中間體11產(chǎn)量達(dá)到32Kg，收率94％。
中間體11結(jié)構(gòu)中包含兩個能夠與酰氯發(fā)生?；姆磻?yīng)位點，由于空間位阻與電子效應(yīng)的不同，6位氮原子對?；磻?yīng)更活躍。另外，通過在一個釜中制備酰氯13，并將其緩慢滴加至盛有中間體11的四氫呋喃溶液的第二個釜中，確保了在該酰胺化反應(yīng)的各個階段酰氯13的濃度都比較低，從而最大限度地降低了雙酰胺化反應(yīng)的發(fā)生。
圖2 藥物發(fā)現(xiàn)階段合成路線優(yōu)化
該優(yōu)化后的合成路線在中試車間中成功制備了三批API。隨著Dacomitinib臨床項目顯示出積極的結(jié)果，研究者們也將進(jìn)一步開發(fā)出更高效率的替代路線。
《從實驗室走向商業(yè)化大生產(chǎn)-解析達(dá)可替尼(Dacomitinib)工藝開發(fā)之路（下）》http://m.weiyecehui.com/news/show-178461.html
參考文獻(xiàn)
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