抗癌药物雷替曲塞的制备工艺研究

摘要

雷替曲塞是一种胸腺合成酶抑制剂,是喹唑啉叶酸盐类似物。在体内,雷替曲塞被细胞主动摄取后很快被叶酸基聚合谷氨酸合成酶代谢为一系列聚谷氨酸,这些代谢物比雷替曲塞具有更强抑制胸腺合成酶作用,从而抑制细胞DNA的合成,且能潴留在细胞内,长时间发挥抑制作用。在对结直肠癌的治疗中,雷替曲塞的疗效与氟尿嘧啶相似,但前者副反应发生率低,方法简便,患者易于接受。
　　 在一项针对176例晚期结直肠癌病人进行的Ⅱ期临床试验表明,给药雷替曲塞3mg/m2,每3周一次,有25.6％产生综合疗效,从治疗到进展(病情进一步恶化)平均为4.2个月,存活期为11.2个月。一项有1300例晚期结直肠癌患者参加的Ⅱ期临床试验表明,使用雷替曲塞的疗效与氟尿嘧啶联合应用甲酰四氢叶酸的客观疗效相近,有效率分别为14.3％～19.3％和15.2％～18.1％。2个Ⅲ期临床试验的结果表明,使用雷替曲塞与氟尿嘧啶联合应用甲酰四氢叶酸的平均存活率分别为10.9～12.3个月和10.1～10.2个月。另一项研究结果表明,使用氟尿嘧啶合用甲酰四氢叶酸的平均存活率(12.7月)高于雷替曲塞,但前者的用药时间比雷替曲塞增加了1倍。雷替曲塞对晚期结直肠癌患者症状的缓解作用与氟尿嘧啶合用甲酰四氢叶酸相近,两组患者体重增加5％以上的比例分别为13％～21.1％和15.7％～27.4％。
　　 结直肠癌是最为常见的恶性肿瘤之一,而且死亡率很高。在我国,随着生活水平的提高,生活方式及饮食习惯的改变,结直肠癌的发病率呈逐年递增趋势,70年代以来,以每年4.2％的速度递增。目前治疗结直肠癌一般用氟尿嘧啶及氟尿嘧啶合用甲酰四氢叶酸。雷替曲塞与氟尿嘧啶相比,毒性小,活性高,使用方便。在西欧国家,雷替曲塞已经成为治疗晚期结直肠癌的一线药物。因此,雷替曲塞市场潜力巨大,必将给企业带来丰厚的经济效益和社会效益。
　　 文献报道的雷替曲塞的合成方法[3～8]均是由N-[5-(N-甲氨基)-2-噻吩甲酰基]-L-谷氨酸二乙酯与2-甲基-6-溴甲基-3-氢-喹唑啉-4-酮(NBS)缩合后水解制得目标产物雷替曲塞(1)。重要中间体N-[5-(N-甲氨基)-2-噻吩甲酰基]-L-谷氨酸二乙酯的合成方法主要有三种:(1)以2-噻吩甲酸为原料路线,此路线共有7步反应,总收率仅为1.67％[4]。需要使用正丁基锂等试剂,试剂价格高、毒性大,存在安全隐患;特别是需要在低温(-78℃)及氩气保护下反应,条件苛刻,生产成本高,难以实现工业化生产;(2)以2-噻吩甲醛为原料,此路线共有8步反应,总收率为22.5％[6],但在N-甲基化反应中区域选择性差,很难控制得到单一甲基化产物,而且单甲基化产物分离困难[7];(3)以2-噻吩甲醛为原料路线,此路线共11步反应,收率较低,仅为12.9％。使用Boc2O保护氨基时,很难将反应剩余的Boc2O完全除掉,且需要在三氟乙酸的强酸环境下脱去保护基[7]。
　　 本论文以已报道的合成路线[3～8]为基础,以5-硝基-2-噻吩甲酸为起始原料,经过11步合成了目标化合物雷替曲塞,收率为20.4％(文献[7]:12.9％)。5-硝基-2-噻吩甲酸经酯化、硝基还原后与乙酸酐发生双酯化反应得到5-(N-乙酰基)-氨基噻吩-2-甲酸甲酯。5-(N-乙酰基)-氨基噻吩-2-甲酸甲酯与碘甲烷在碳酸钾作用下发生甲基化反应,在盐酸中脱保护后,发生单酯化反应制得5-(N-甲基)-氨基噻吩-2-甲酸甲酯。5-(N-甲基)-氨基噻吩-2-甲酸甲酯在碱性条件下与NBS缩合、水解、酰氯化后与L-谷氨酸二乙酯缩合、水解后得到雷替曲塞。
　　 此路线采用乙酸酐保护中间体的C-5位的氨基,且可在盐酸中脱去保护基,反应条件温和,试剂价格便宜,毒性低。避免了路线3采用Boc2O保护在三氟乙酸的强酸环境下脱保护基的缺点。特别是N-甲基化产物与NBS缩合、水解、酰氯化后与L-谷氨酸二乙酯缩合工艺,中间体无需纯化即可进行下一步反应,极大地简化了后处理过程,降低了劳动强度,显著提高了收率。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:符号说明

第一章 前言

1.1 抗结肠直肠癌药物雷替曲塞概述

1.1.1 结肠直肠癌的病因和预防

1.1.2 目前结肠直肠癌的治疗方法及药物

1.2 国内外关于雷替曲塞的研究状况

1.2.1 临床应用研究状况

1.2.2 雷替曲塞制备工艺研究状况

1.3 小结

第二章 雷替曲塞制备工艺路线的设计

2.1 设计思想

2.2 雷替曲塞的工艺设计

2.3 两个中间体的工艺设计

2.3.1 中间体6-溴甲基-3,4-二氢-2-甲基-4-氧代喹唑啉的合成设计

2.3.2 L-广谷氨酸双乙酯的合成设计

第三章 雷替曲塞的合成

3.1 目标化合物的合成

3.1.1 中间体6-溴甲基-3,4-二氢-2-甲基-4-氧代喹唑啉的合成

3.1.2 L-广谷氨酸双乙酯的合成

3.1.3 中间体5-硝基噻吩-2-甲酸的合成

3.1.4 5-硝基噻吩-2-甲酸甲酯(3)的合成

3.1.5 5-氨基噻吩-2-甲酸甲酯(4)的合成

3.1.6 5-(N-乙酰基)-氨基噻吩-2-甲酸甲酯(5)的合成

3.1.7 5-(N-甲基)-氨基噻吩-2-甲酸盐酸盐(7)的合成

3.1.8 5-(N-甲基)-氨基噻吩-2-甲酸甲酯(8)的合成

3.1.9 2-[N-(2-甲基-4-氧代喹唑啉-6-甲基)-N-甲基]-氨基噻吩-2-甲酸(10)的合成

3.1.10 N-[[5-[[(3,4-二氢-2-甲基-4-氧代-6-喹唑啉基)甲基]甲氨基]-2-噻酚基]羰基]-L-氨酸二甲酯(12)的合成

3.1.11 雷替曲塞(1)的制备

3.2 目标化合物结构式及结构确认

3.3 小结

参考文献

致谢

附录Ⅰ 化合物结构及名称中英文对照

附录Ⅱ 目标化合物IR、1HNMR、MS解析

研究生期间发表的论文

学位论文评阅及答辨情况表