CN1840530B - 培美曲塞的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在含水溶剂中制备N-〔4-〔2-(2-氨基-4，7-二氢-4-氧代-3H-吡咯并〔2，3-d〕嘧啶-5-基)乙基〕苯甲酰基〕-L-谷氨酸(即培美曲塞)及其药学上可接受的盐的方法，所述方法包括使4-〔2-(2-氨基-4，7-二氢-4-氧代-3H-吡咯并〔2，3-d〕嘧啶-5-基)乙基〕苯甲酸经过活化得到的活性酯与溶于可与水混溶的有机溶剂和水的混合溶剂中的L-谷氨酸的盐反应，直接得到培美曲塞或其药学上可接受的盐。与现有技术中的方法相比，本发明方法操作简化，更适合于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及培美曲塞、即N-〔4-〔2-(2-氨基-4，7-二氢-4-氧代-3H-吡咯并〔2，3-d〕嘧啶-5-基)乙基〕苯甲酰基〕-L-谷氨酸及其药学上可接受的盐的制备方法。
背景技术
培美曲塞(其结构见下式(1)，化学名称为N-〔4-〔2-(2-氨基-4，7-二氢-4-氧代-3H-吡咯并〔2，3-d〕嘧啶-5-基)乙基〕苯甲酰基〕-L-谷氨酸)
是多靶点作用于叶酸依赖途径的抗肿瘤药物，属细胞周期特异性抗代谢类药物，其主要的作用靶点是胸苷酸合成酶(TS)、二氢叶酸还原酶(DHFR)、甘氨酰胺核苷酸转甲酰酶(GARFT)，通过对这些关键酶的抑制影响嘌呤和嘧啶的合成，进而抑制DNA合成。临床研究证明其单药对多种肿瘤有效，包括非小细胞肺癌、恶性胸膜间皮瘤、头颈部肿瘤、胃癌、膀胱癌、宫颈癌以及胰腺癌。培美曲塞抗瘤谱广，对许多实体瘤疗效确切，且其副作用可预防或治疗。目前培美曲塞二钠治疗恶性胸膜间皮瘤和非小细胞肺癌这两种适应症已经得到美国FDA的批准。
Taylor等在US5248775首先报道了该化合物并且给出了合成方法，Taylor等在US6066732以及巴列特等在CN1038415C和CN1271338中给出的制备方法均是使用式(2)化合物4-〔2-(2-氨基-4，7-二氢-4-氧代-3H-吡咯并〔2，3-d〕嘧啶-5-基)乙基〕苯甲酸经过活化得到式(3)活性酯，所述式(3)活性酯再与谷氨酸酯在非水溶剂中进行反应，得到式(4)化合物N-〔4-〔2-(2-氨基-4，7-二氢-4-氧代-3H-吡咯并〔2，3-d〕嘧啶-5-基)乙基〕苯甲酰基〕-L-谷氨酸二乙酯，后者经柱层析纯化、浓缩、水解得到式(1)培美曲塞酸，具体如下列反应路线所示：
在这些方法中，式(4)化合物的制备需在无水条件下进行，产物需经柱层析纯化并使用二氯甲烷等有毒溶剂，得到式(4)化合物后还需经碱水解反应才能得到产物式(1)培美曲塞，因此均存在操作周期长、工艺复杂的缺陷。
发明内容
本发明人尝试使未保护的L-谷氨酸形成盐、优选其药学上可接受的盐后直接与上述式(3)活性酯进行反应，通过选择溶剂中水与有机溶剂的比例、L-谷氨酸盐碱基及产物处理方法等条件，得到了一种可在含水混合溶剂中进行且L-谷氨酸不经保护可直接进行反应的温和的培美曲塞的合成方法。本发明方法的后处理简单，产物纯度高，有利于工业化生产。
因此，本发明涉及制备培美曲塞、即N-4-〔2-(2-氨基-4，7-二氢-4-氧代-3H-吡咯并〔2，3-d〕嘧啶-5-基)乙基〕苯甲酰基〕-L-谷氨酸的方法，所述方法包括使式(2)化合物4-〔2-(2-氨基-4，7-二氢-4-氧代-3H-吡咯并〔2，3-d〕嘧啶-5-基)乙基〕苯甲酸经过活化得到的活性酯与溶于可与水混溶的有机溶剂和水的混合溶剂中的L-谷氨酸盐反应直接制备培美曲塞或其药学上可接受的盐。
例如，根据本发明，通过式(2)化合物的二甲氧基均三嗪酯制备培美曲塞的反应路线如下所示：
在上述反应路线中，以未经保护的L-谷氨酸为原料，为避免谷氨酸中的羧基参与反应并且将氨基游离出来参与反应，可以将L-谷氨酸成盐后溶解于可与水混溶的有机溶剂和水的混合溶剂中，将制备的活性酯溶液滴入L-谷氨酸盐溶液中，反应完成后，用稀酸将反应混合物的pH调节至2-4，补加大量水，产物培美曲塞酸即从溶剂中析出，经抽滤可得到纯度较好的产品，所述产品经与碱金属或碱土金属例如钠、钾、钙、镁成盐结晶后可以得到相应的培美曲塞盐，优选其钠盐。
因此，本发明式(1)所示的化合物N-〔4-〔2-(2-氨基-4，7-二氢-4-氧代-3H-吡咯并〔2，3-d〕嘧啶-5-基)乙基〕苯甲酰基〕-L-谷氨酸、即培美曲塞或其药学上可接受的盐的制备方法包括以下步骤：
(a)使L-谷氨酸形成盐后溶解于可与水混溶的有机溶剂和水的混合溶剂中；
(b)将含有式(2)N-4-〔2-(2-氨基-4，7-二氢-4-氧代-3H-吡咯并〔2，3-d〕嘧啶-5-基)乙基〕苯甲酸经过酯化得到的活性酯的溶液滴入到步骤(a)所得到的L-谷氨酸盐的溶液中进行反应；
(c)加酸调节步骤(b)所得反应混合物的pH值，并加水稀释得到式(1)培美曲塞。
任选地，式(1)培美曲塞可与碱金属或碱土金属成盐得到相应的培美曲塞盐。
根据本发明，L-谷氨酸盐可以是无机盐，例如钠盐、钾盐、锂盐、钙盐、镁盐等，其中优选钠盐；也可以是有机叔胺盐例如三乙胺盐、三丁基胺盐、N-甲基吗啉盐、N-甲基吡咯盐、吡啶盐等，其中优选N-甲基吗啉盐。
根据本发明，本发明所用的术语“可与水混溶的有机溶剂”包括丙酮、乙腈、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、1，4-二氧六环等，其中优选N，N-二甲基甲酰胺。
根据本发明，活性酯是指将式(2)化合物4-〔2-(2-氨基-4，7-二氢-4-氧代-3H-吡咯并〔2，3-d〕嘧啶-5-基)乙基〕苯甲酸按照现有技术的方法，经过成酯反应得到具有较高反应活性的化合物，在随后与谷氨酸中氨基的酰化反应中，所述酯基易于除去。可用的活性酯包括有二甲氧基均三嗪酯即上述式(3)化合物、苯并噻唑硫酯、邻苯二甲酰亚胺酯、苯并三氮唑酯等。
根据本发明，在溶解L-谷氨酸盐的溶剂中加入可与水混溶的有机溶剂可以保证在式(2)化合物的活性酯滴入混合溶剂中时该活性酯充分溶解。有机溶剂与水的比例为10∶1～1∶10(体积比)，优选3∶1～1∶3。
根据本发明，上述活性酯与L-谷氨酸盐的反应可以在-10℃～100℃进行，优选15℃～40℃。
根据本发明，上述活性酯与L-谷氨酸盐的反应时间为10分钟到10小时，优选20分钟至2小时。
反应结束后，所得到的含有产物培美曲塞的澄清溶液经加酸调节pH至2-4、优选3.0±0.5后，加入大量水可以使产物培美曲塞析出，经抽滤可以得到纯度较高的产物，加入的水量应为有机溶剂体积的10倍以上，优选为有机溶剂体积的20倍以上。
本发明使用未经保护的L-谷氨酸在溶液中成盐溶解后与活性酯进行反应，直接得到纯度较高的培美曲塞，与现有技术中的方法相比，本发明方法操作更为简便，有利于工业化生产。
具体实施方式
以下实施例和参考例将进一步说明本发明，但不限制本发明。
实施例1
向反应瓶中加入去离子水100ml、L-谷氨酸10.0g(68.0mmol)、N-甲基吗啉7.0g(69.0mmol)，搅拌至全溶后加入200ml二甲基甲酰胺，得到澄清溶液。
在氮气氛下，将7.0g(69.0mmol)N-甲基吗啉和11.7g(66.6mmol)4-氯-2，6-二甲氧基三嗪加至4-〔2-(2-氨基-4，7-二氢-4-氧代-3H-吡咯并〔2，3-d〕嘧啶-5-基)乙基〕苯甲酸(10.0g，33.5mmol)的二甲基甲酰胺(150ml)溶液中，室温搅拌1小时。将此反应液在约0.5小时的时间内慢慢滴入上述制备的L-谷氨酸溶液中，得到澄清反应液，室温搅拌2小时。抽滤，滤液用2N盐酸调节PH至2.5～3.5，将反应液移入5L反应瓶中，慢慢加入4L去离子水，搅拌1小时，抽滤，得浅绿色固体8.5g(19.9mmol)，以4-〔2-(2-氨基-4，7-二氢-4-氧代-3H-吡咯并〔2，3-d〕嘧啶-5-基)乙基〕苯甲酸计，收率59.4％。
1HNMR(DMSO-d6)δ12.30(2H，s)，10.54(1H，s)，10.09(1H，s)，8.43(1H，d，J＝7.7Hz)，7.78(2H，d，J＝8.0Hz)，7.28(2H，d，J＝8.0Hz)，6.30(1H，s)，5.95(2H，s)，4.41(1H，m)，2.98(2H，t，J＝6.9Hz)，2.87(2H，t，J＝6.9Hz)，2.35(2H，t，J＝7.5Hz)，2.13-2.07(1H，m)，2.00-1.93(1H，m)。
参考例1
在氮气氛下，将7.0g(69.0mmol)N-甲基吗啉和11.7g(66.6mmol)4-氯-2，6-二甲氧基三嗪加至4-〔2-(2-氨基-4，7-二氢-4-氧代-3H-吡咯并〔2，3-d〕嘧啶-5-基)乙基〕苯甲酸(10.0g，33.5mmol)的二甲基甲酰胺(200ml)溶液中。室温搅拌1小时，加入7.0g(69.0mmol)N-甲基吗啉和10.0g(41.7mmol)L-谷氨酸二乙酯盐酸盐，室温搅拌2小时。反应液加入去离子水400ml、二氯甲烷200ml，有机层用去离子水200ml×2洗涤，浓缩，硅胶层析纯化(洗脱剂，甲醇∶二氯甲烷1∶4)，合并纯组分，浓缩，得产物N-〔4-〔2-(2-氨基-4，7-二氢-4-氧代-3H-吡咯并〔2，3-d〕嘧啶-5-基)乙基〕苯甲酰基〕-L-谷氨酸二乙酯6.7g(13.9mmol)，收率41.5％。
将上述产物N-〔4-〔2-(2-氨基-4，7-二氢-4-氧代-3H-吡咯并〔2，3-d〕嘧啶-5-基)乙基〕苯甲酰基〕-L-谷氨酸二乙酯6.7g(13.9mmol)投入67ml 1N氢氧化钠溶液(67mmol)中，搅拌2小时，加入活性炭少许脱色半小时，抽滤，滤液用2N盐酸调节PH至2.5～3.5，搅拌2小时，抽滤，得浅绿色固体4.7g(11.0mmol)，收率79.1％，以4-〔2-(2-氨基-4，7-二氢-4-氧代-3H-吡咯并〔2，3-d〕嘧啶-5-基)乙基〕苯甲酸计总收率32.8％。
1HNMR(DMSO-d6)δ12.37(2H，s)，10.58(1H，s)，10.13(1H，s)，8.44(1H，d，J＝7.2Hz)，7.75(2H，d，J＝7.7Hz)，7.27(2H，d，J＝7。8Hz)，6.30(1H，s)，5.97(2H，s)，4.40(1H，m)，2.98(2H，t，J＝7.1Hz)，2.87(2H，t，J＝7.1Hz)，2.35(2H，t，J＝7.3Hz)，2.15-2.05(1H，m)，1.98-1.92(1H，m)。
Claims (9)
1.式(1)所示的化合物N-〔4-〔2-(2-氨基-4，7-二氢-4-氧代-3H-吡咯并〔2，3-d〕嘧啶-5-基)乙基〕苯甲酰基〕-L-谷氨酸，即培美曲塞或其药学上可接受的盐的制备方法，
所述方法包括以下步骤：
(a)使L-谷氨酸形成盐后溶解于可与水混溶的有机溶剂和水的混合溶剂中；
(b)将含有式(2)化合物N-4-〔2-(2-氨基-4，7-二氢-4-氧代-3H-吡咯并〔2，3-d〕嘧啶-5-基)乙基〕苯甲酸经过酯化得到的活性酯的溶液滴入到步骤(a)所得到的L-谷氨酸盐的溶液中进行反应；
(c)加酸调节步骤(b)所得反应混合物的pH值，并加水稀释得到式(1)培美曲塞；
任选地，式(1)培美曲塞可与碱金属或碱土金属成盐得到相应的培美曲塞盐。
2.权利要求1的方法，其中式(2)化合物4-〔2-(2-氨基-4，7-二氢-4-氧代-3H-吡咯并〔2，3-d〕嘧啶-5-基)乙基〕苯甲酸的活性酯选自二甲氧基均三嗪酯、苯并噻唑硫酯、邻苯二甲酰亚胺酯和苯并三氮唑酯。
3.权利要求1的方法，其中可与水混溶的有机溶剂选自N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N，N-二甲基乙酰胺、丙酮、乙腈和1，4-二氧六环。
4.权利要求3的方法，其中可与水混溶的有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺。
5.权利要求1的方法，其中的L-谷氨酸盐为N-甲基吗啉盐。
6.权利要求1的方法，其中可与水混溶的有机溶剂和水的比例以体积比计为10∶1～1∶10。
7.权利要求6的方法，其中可与水混溶的有机溶剂和水的比例以体积比计为3∶1～1∶3。
8.权利要求1的方法，其中步骤(b)的反应温度为-10℃～100℃。
9.权利要求1的方法，其中步骤(c)中加酸调节pH至2～4。
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