ITMI20101878A1 - Procedimento per la preparazione di erlotinib - Google Patents
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Description
Titolo: PROCEDIMENTO PER LA PREPARAZIONE DI ERLOTINIB. Descrizione
Campo della tecnica dell’invenzione
Forma oggetto della presente invenzione un procedimento per la preparazione del principio attivo farmaceutico denominato Erlotinib.
Stato dell’arte
L’Erlotinib cloridrato à ̈ il principio attivo farmaceutico alla base del TARCEVA, un farmaco molto efficace e largamente impiegato per il trattamento del cancro polmonare. L’Erlotinib cloridrato agisce infatti come inibitore di EGFR TK.
L’Erlotinib cloridrato, di formula (I) e CAS Registry Number 183319-69-9, à ̈ un chinazolina-derivato avente nome chimico N-(3-etinilfenil)-6,7-bis(2-metossietossi)-4-chinazolinammina cloridrato, formula molecolare C22H23N3O4.HCl, peso molecolare 429.89 e pKa di 5,42 a 25°C.
H N
O O N HCl
O
O N (I)
L’Erlotinib cloridrato impiegato per la preparazione della specialità medicinale à ̈ un solido cristallino anidro bianco-giallino, non igroscopico, avente forma cristallina A la quale tra le varie forme polimorfe conosciute A, B, E ed L à ̈ quella termodinamicamente più stabile.
Il primo procedimento noto per la preparazione dell’Erlotinib à ̈ descritto nell’esempio 20 della domanda internazionale pubblicata WO 96/30347 e descritto secondo il seguente schema:
Cl H N
O O N O O N<O>H2N
O N O
O N
<( III ) ( IV-a )>( I )
in cui la 3-etinilanilina di formula (IV-a) Ã ̈ fatta reagire con la 4-Cloro-6,7-bis(2-metossietossi)chinazolina di formula (III) in isopropanolo in presenza di piridina a fornire Erlotinib di formula (I) il quale, dopo purificazione su colonna cromatografica, in un successivo passaggio viene ottenuto in forma salificata con resa molare del 71%.
Al fine di evitare la purificazione cromatografica, un procedimento basato su una reazione di coupling più pulita à ̈ stato descritto in EP 1 044 969 B1 negli esempi 1, 2 e 3. L’esempio 1 à ̈ qui schematizzato:
Cl H N
O O N O O N<O>H2N H O O N O
O N HCl
H O
( III )( IV )( II )
in cui il 4-(3-Amminofenil)-2-metil-3-butin-2-olo di formula (IV) à ̈ fatto reagire con la 4-Cloro-6,7-bis(2-metossietossi)chinazolina di formula (III) in acetonitrile a riflusso a fornire l’intermedio 3-butin-2-ol, 4-[3-[[6,7-bis(2-metossietossi)-4-chinazolinil]ammino]fenil]-2-metil, cloridrato (1:1) di formula (II) con resa molare del 100%.
Nell’esempio 2, qui schematizzato,
H N H N
O O O N O
H O O N
O O N<HCl>O
O N
( II ) ( I )
il 3-Butin-2-ol, 4-[3-[[6,7-bis(2-metossietossi)-4-chinazolinil]ammino]fenil]-2-metil, cloridrato (1:1) di formula (II) à ̈ trattato con soda in acqua ed etile acetato, rimuovendo la protezione della funzione acetilenica con liberazione di acetone e fornendo l’Erlotinib di formula (I) con resa molare dell’86%. Nell’Esempio 3 si descrive l’ottenimento dell’Erlotinib cloridrato e la purificazione mediante cristallizzazione da 1-butanolo.
Rispetto al primo procedimento descritto questa via sintetica presenta il vantaggio che la protezione della funzione acetilenica porta a reazioni di coupling con l’intermedio di formula (III) con meno sottoprodotti.
L’intermedio 4-(3-amminofenil)-2-metil-3-butin-2-olo di formula (IV) gioca quindi un ruolo chiave nella sintesi dell’Erlotinib.
I principali procedimenti ad oggi noti per la preparazione dell’intermedio 4-(3-amminofenil)-2-metil-3-butin-2-olo di formula (IV) sono descritti da Bleicher Leo et al. in Synlett (1995), (11), 1115-1116 e da Walter Cabri et al. nel brevetto US 5,902,902. Entrambi detti riferimenti prevedono la sintesi dell’intermedio di formula (IV) mediate il seguente schema:
<H2 N X>+ H2N
OH
H O
( IV )
in cui l’aloanilina à ̈ fatta reagire con il 2-metil-3-butinolo, un acetilene monosostituito, in presenza di un sistema catalitico a base di Palladio/trifenilfosfina e ioduro o cloruro rameoso. In US 5,902,902 il sistema catalitico à ̈ a base di Pd(II) mentre nel riferimento di letteratura si impiega Pd(0) su carbone, ma entrambi prevedono l’essenziale presenza del rame.
Il principale inconveniente rappresentato da queste procedure à ̈ quindi la presenza nei reflui di rame, il quale, essendo un metallo tossico, ne rende difficoltoso lo smaltimento.
Infine, nell’Esempio 4 della domanda internazionale pubblicata WO 01/34574 A1 viene descritta la conversione qui schematizzata:
H2N H2N
H O
( IV ) ( IV-a )
in cui il 4-(3-Amminofenil)-2-metil-3-butin-2-olo di formula (IV) viene convertito in 3-etinilanilina di formula (IV-a) mediante trattamento con soda in toluene. Questa conversione consente di considerare interessante l’intermedio 4-(3-Amminofenil)-2-metil-3-butin-2-olo di formula (IV) per la sintesi dell’Erlotinib anche impiegando il metodo di sintesi descritto in WO 96/30347.
Sommario dell’invenzione
Il problema indirizzato dalla presente invenzione à ̈ quindi quello di mettere a disposizione un procedimento alternativo per la preparazione dell’Erlotinib, attraverso l’intermedio 4-(3-amminofenil)-2-metil-3-butin-2-olo di formula (IV), ovviando alla necessità di impiegare metalli tossici nella sintesi con riferimento alla tecnica nota.
Tale problema viene risolto da un procedimento di sintesi di Erlotinib come delineato nelle annesse rivendicazioni, le cui definizioni formano parte integrante della presente descrizione.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del processo secondo l’invenzione risulteranno dalla descrizione di seguito riportata di esempi preferiti di realizzazione, dati a titolo indicativo e non limitativo.
Descrizione dettagliata dell’invenzione
La presente invenzione riguarda un procedimento per la preparazione di Erlotinib di formula (I) o di un suo sale:
H N
O
O N
O
O N
(I)
mediante il seguente procedimento, che comprende i seguenti passaggi:
(a) Reazione della anilina 3-sostituita di formula (V-a) dove X à ̈ scelto dal gruppo consistente in I, Br, Cl, OTs, SO2Cl con l’acido 4-idrossi-4-metil-2-pentinoico di formula (V) secondo il seguente schema:
H2N XHOOC
H2N
OH
H O
(V-a) (V) (IV)
a dare il 4-(3-amminofenil)-2-metil-3-butin-2-olo di formula (IV);
(b) Reazione dell’intermedio (IV) con la 4-cloro-6,7-bis(2-metossietossi)chinazolina di formula (III) a dare il 3-Butin-2-ol, 4-[3-[[6,7-bis(2-metossietossi)-4-chinazolinil]ammino]fenil]-2-metil, cloridrato (1:1) di formula (II) secondo il seguente schema:
Cl H N
O O N O O N<O>H2N H O
O N O
O N HCl
H O
( III )( IV )( II )
(c) Conversione dell’intermedio (II) ad Erlotinib di formula (I) secondo il seguente schema.
H N H N O
O N O
H O O N O O N HCl O
O N
( II ) ( I )
L’Erlotinib così ottenuto può essere convenientemente convertito in Erlotinib cloridrato con le tecniche di arte nota.
E’ stato sorprendentemente trovato che la reazione della anilina 3-sostituita con un derivato disostituito dell’acetilene quale l’acido 4-idrossi-4-metil-2-pentinoico di formula (V), può avvenire grazie alla presenza di un sistema catalitico costituito da Palladio (II)/ Legante fosfinico.
Tale nuova reazione non necessita l’impiego di Rame nel sistema catalitico e prevede la contemporanea decarbossilazione all’inserzione dell’alchinile nel ciclo aromatico.
La reazione bilanciata viene qui riportata:
Pd (II) / Fosfina
H2N XHOOC
H<+ CO>2 2N+<HX>
OH
X = I, Br, Cl, OTf, SO2Cl
(V )( IV ) H O
L’anilina 3-sostituita di partenza ha un sostituente in posizione 3 scelto nel gruppo consistente di Iodio, Bromo, Cloro, O-Tf (triflil(trifluorometansulfonil)) e SO2Cl (cloro solfonile).
Tale reazione à ̈ catalizzata da un sistema catalitico comprendente Palladio(II) sottoforma di sale e un legante fosfinico.
Il palladio può essere convenientemente impiegato come Pd(II) acetato oppure come trifluoroacetato. La quantità di palladio impiegata può variare tra 1 e 10% molare rispetto all’anilina 3-sostituita. Risultati migliori si ottengono quando il palladio à ̈ oltre 5% molare, mentre la conversione à ̈ minore quando si impiegano quantità inferiori al 5% molare. Il legante fosfinico può essere convenientemente scelto tra XPhos (2-Dicicloesilfosfino-2′,4′,6′-triisopropilbifenil, RN 564483-18-7), SPhos (2-Dicicloesilfosfino-2',6'-dimetossibifenil, RN 657408-07-6) ed in generale tra i leganti fosfinici di tipo bifenilici molti dei quali sono ampiamente disponibili in commercio.
La reazione à ̈ favorita dalla presenza di tetrabutilammonio fluoruro (TBAF) in quantità fino a 5 equivalenti, preferibilmente circa 3.0 equivalenti molari rispetto all’anilina 3-sostituita. La reazione può essere condotta in un solvente, preferibilmente di tipo etereo, più preferibilmente in THF.
La reazione può essere condotta tra 60° e 100°C, preferibilmente a circa 80°C.
La reazione ha fornito ottimi risultati quando l’anilina 3-sostituita di partenza à ̈ la 3-bromoanilina.
L’acido 4-idrossi-4-metil-2-pentinoico di formula (V), avente RN 50624-25-4, à ̈ una sostanza commercialmente disponibile ad esempio presso ChemBridge Corporation (San Diego, CA, 92127 USA) o Matrix Scientific (Columbia, SC, 29224 USA) oppure può essere convenientemente preparato mediante la seguente reazione:
O
HOOC HOOC
OH
(V )
in cui l’acetone viene fatto reagire con l’acido propargilico (ovvero acido 2-propinoico).
Tale reazione viene condotta in presenza di una base forte come idrossido di potassio. Possono essere usati vari solventi come il THF, toluene e acetone o loro miscele. L’acetone à ̈ il solvente preferito.
Secondo una variante del procedimento dell’invenzione, i passaggi (b) e (c) possono essere sostituiti dai seguenti passaggi:
(d) conversione dell’intermedio (IV) a 3-etinilanilina di formula (IV-a) secondo la seguente reazione:
H2N H2N
H O
( IV ) ( IV-a )
(e) Reazione dell’intermedio di formula (IV-a) con la 4-cloro-6,7-bis(2-metossietossi)chinazolina di formula (III) a dare Erlotinib di formula (I) secondo il seguente schema:
Cl H N O
O N O
O N<O>H2N
O N O
O N
<( III ) ( IV-a )>( I )Le procedure, le condizioni ed i solventi con cui eseguire i passaggi (b), (c), (d) ed (e) sono ampiamente riportate nell’arte nota, parte della quale à ̈ riportata nella precedente sezione intitolata Stato dell’Arte oppure nella pubblicazione Drug of the Future 2002, 27(10), 923-934. Le procedure riportate negli esempi di arte nota citati sono sufficientemente descritte da consentire l’ottenimento del prodotto Erlotinib cloridrato.
PARTE SPERIMENTALE
Esempio 1 – Sintesi di 4-(3-amminofenil)-2-metil-3-butin-2-olo di formula (IV) – esemplificativo dell’invenzione.
Schema di sintesi
Pd(OAc)2
XPhos
H Br+HOOC
2N80°C H2N
OH
H O
In un pallone a 4 colli da 3 Litri dotato di agitatore meccanico vengono caricati nell’ordine 64.0 g (0,50 mol, 1.0 eq.) di acido 4-idrossi-4-metil-2-pentinoico, 5,7 g di Pd(OAc)2 (5% mol), 24 g di XPhos (2-Dicicloesilfosfino-2′,4′,6′-triisopropilbifenil ;10% mol) e 378 g (1,5 mol, 3 eq. mol.) di TBAF (Tetra-N-butilammonio fluoruro). Il tutto si scioglie, in atmosfera di Argon, in 2 L di THF anidro distillato. A questa soluzione, si aggiungono 55 ml di 3-bromoanilina (d=1.585 g/mL, 0,5 mol, 1.0 eq. mol.).
La reazione viene condotta in atmosfera inerte per 14-16 ore ad 80°C.
A fine reazione, il solvente viene allontanato mediante distillazione a residuo a pressione ridotta.
Il residuo viene ripreso in etile acetato (1500 ml) e acqua (1000 ml). Si separano le fasi e la fase acquosa si estrae per 3 volte con etile acetato (500 ml x 3). Le fasi organiche riunite vengono anidrificate su Na2SO4anidro quindi concentrate a secchezza. Al solido ottenuto vengono aggiunti 550 mL di isopropanolo e si scalda a riflusso per 15-30 minuti. La soluzione viene filtrata a caldo su pannello di dicalite lavando il pannello con 80 mL di isopropanolo caldo, quindi il filtrato viene concentrato a secchezza. Il residuo viene ricristallizzato da una miscela di 315 mL di toluene e 40 mL di isopropanolo. La sospensione viene raffreddata a 0°-5°C per 3 ore quindi filtrata ed il solido lavato con la stessa miscela di solventi pre-raffreddata. Il prodotto viene essiccato a 45°C. Si ottengono 70.0 g per una resa molare pari all’80%.
Esempio 2
L’esempio 1 viene ripetuto nelle stesse condizioni eccetto che al posto di impiegare XPhos (10% mol.) si impiegano 15,4 g di SPhos (2-Dicicloesilfosfino-2',6'-dimetossibifenil; 10% mol.).
Si ottengono 73.6 g per una resa molare pari all’84%.
In particolare, potrà essere apprezzato come l’impiego delle condizioni oggetto della presente invenzione consentano di ottenere l’intermedio 4-(3-amminofenil)-2-metil-3-butin-2-olo di formula (IV) con buone rese evitando l’impiego di catalizzatori tossici.
Claims (14)
- RIVENDICAZIONI l. Procedimento per la preparazione di Erlotinib di formula (I) o di un suo sale: H N O O N O O N (I) comprendente i seguenti passaggi: (a) Reazione della anilina 3-sostituita di formula (V-a) <H2 N X>(V-a) dove X à ̈ scelto dal gruppo consistente in Iodio, Bromo, Cloro, OTs o SO2Cl, con l’acido 4-idrossi-4-metil-2-pentinoico di formula (V): HOOC OH (V) a dare il 4-(3-amminofenil)-2-metil-3-butin-2-olo di formula (IV): H2N <H O>(IV) (b) Reazione dell’intermedio (IV) con la 4-cloro-6,7-bis(2-metossietossi)chinazolina di formula (III) a dare il 3-Butin-2-ol, 4-[3-[[6,7-bis(2-metossietossi)-4-chinazolinil]ammino] fenil]-2-metil-, cloridrato (1:1) di formula (II): H N O O N H O O HCl O N (II), (c) Conversione dell’intermedio (II) ad Erlotinib di formula (I); oppure un procedimento in cui detti passaggi (b) e (c) sono sostituiti dai seguenti passaggi: (d) conversione dell’intermedio (IV) a 3-etinilanilina di formula (IV-a): H2N (IV-a) (e) Reazione dell’intermedio di formula (IV-a) con la 4-cloro-6,7-bis(2-metossietossi)chinazolina di formula (III) a dare Erlotinib di formula (I).
- 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1 comprendente l’ulteriore passaggio di conversione dell’Erlotinib di formula (I) in Erlotinib cloridrato.
- 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui l’anilina 3-sostuita à ̈ la 3-bromoanilina.
- 4. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui il passaggio (a) Ã ̈ condotto in presenza di un sistema catalitico costituito da Pd (II) e un legante fosfinico.
- 5. Procedimento secondo la rivendicazione 4, in cui il legante fosfinico à ̈ scelto tra XPhos e SPhos.
- 6. Procedimento secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui il palladio à ̈ usato in quantità tra 1% e 10% molare rispetto alla anilina 3-sostituita.
- 7. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni d 1 a 6 in cui il passaggio (a) Ã ̈ condotto in THF.
- 8. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, in cui l’acido 4-idrossi-4-metil-2-pentinoico di formula (V) à ̈ preparato per reazione di acetone con l’acido propargilico.
- 9. Procedimento secondo la rivendicazione 8 in cui detta reazione à ̈ condotta in acetone.
- 10. Procedimento secondo le rivendicazioni 8 o 9, in cui detta reazione à ̈ condotta in presenza di base.
- 11. Procedimento per la preparazione di 4-(3amminofenil)-2-metil-3-butin-2-olo di formula (IV): H2N H O (IV) o di un suo sale, comprendente la reazione della anilina 3-sostituita di formula (V-a) <H2 N X>(V-a) dove X à ̈ scelto dal gruppo consistente in Iodio, Bromo, Cloro, OTs o SO2Cl, con l’acido 4-idrossi-4-metil-2-pentinoico di formula (V): HOOC OH (V)
- 12. Procedimento secondo la rivendicazione 11 comprendente l’ulteriore conversione del 4-(3-amminofenil)-2-metil-3-butin-2-olo di formula (IV) in Erlotinib di formula (I).
- 13. Procedimento secondo la rivendicazione 11 o 12, in cui l’anilina 3-sostituita à ̈ la 3-bromoanilina.
- 14. Procedimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 13, in cui in cui il sistema catalitico à ̈ costituito da Pd (II) e un legante fosfinico.
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