蛋白酪氨酸激酶小分子抑制劑

關(guān)于蛋白酪氨酸激酶小分子抑制劑123第2頁,共49頁，2024年2月25日，星期天背景介紹第3頁,共49頁，2024年2月25日，星期天腫瘤是影響人類健康的重大疾病之一,近年來隨著生活習(xí)慣、飲食習(xí)慣、環(huán)境等多種因素的影響,腫瘤的發(fā)病率呈上升趨勢。自20世紀(jì)40年代鹽酸氮芥用于治療淋巴癌以來,抗腫瘤藥物的發(fā)展迄今為止已有70余年的歷史,目前國內(nèi)外臨床上廣泛使用的抗腫瘤藥物有100多種。隨著對腫瘤發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移過程中分子生物學(xué)作用機制的研究突破,抗腫瘤藥物的發(fā)展由傳統(tǒng)的細(xì)胞毒藥物轉(zhuǎn)向以分子為靶向的藥物研究,對腫瘤的化療手段也由單一藥物治療轉(zhuǎn)向了多藥多靶點的聯(lián)合治療。第4頁,共49頁，2024年2月25日，星期天直接作用于DNA烷化劑：氮芥類（環(huán)磷酰胺）、亞乙基亞胺類（塞替派）、甲磺酸酯類（白消安）、亞硝基脲類（卡莫司汀）金屬鉑絡(luò)合物：順鉑博來霉素類：博來霉素作用于DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶的藥物TopoⅠ：喜樹堿、托泊替康TopoⅡ：多柔比星、米托蒽醌干擾DNA合成葉酸拮抗物：甲氨蝶呤嘧啶拮抗物：氟尿嘧啶、阿糖胞苷嘌呤拮抗物：磺巰嘌呤納抗有絲分裂在微管蛋白上有一個結(jié)合位點的藥物：秋水仙堿在微管蛋白上有兩個結(jié)合位點的藥物：長春堿作用在聚合狀態(tài)微管的藥物：紫杉醇基于腫瘤信號傳導(dǎo)機制蛋白激酶抑制劑蛋白酶體抑制劑：硼替佐米抗腫瘤藥物抗腫瘤藥物的分類單靶點酪氨酸激酶抑制劑：吉非替尼、厄洛替尼多靶點酪氨酸激酶抑制劑：伊馬替尼、達(dá)沙替尼第5頁,共49頁，2024年2月25日，星期天家族受體表達(dá)位置表皮生長因子受體EGFR、HER2、HER3和HER4上皮細(xì)胞腫瘤胰島素受體胰島素受體等血液系統(tǒng)腫瘤血小板衍化生長因子受體PDGFR一α、PDGFR—β上皮細(xì)胞腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子受體VEGFR一1、VEGFR-2、VEGFR-3肝癌、肺癌、卵巢癌成纖維細(xì)胞生長因子受體FGFR-1，F(xiàn)GFR-2，F(xiàn)GFR-3和FGFR-4。血管生成方面原肌球蛋白受體激酶TRKA、TRKB和TRKC神經(jīng)上皮細(xì)胞等肝細(xì)胞生長因子受體MET、RON腫瘤轉(zhuǎn)移及血管生成紅細(xì)胞生成素產(chǎn)生肝細(xì)胞受體在血管、腫瘤的生成血管生成素受體TIEl、TIE2肝細(xì)胞癌血管發(fā)生。白細(xì)胞酪氨酸激酶LTK、ALK。傳遞增殖信號蛋白酪氨酸激酶按其結(jié)構(gòu)可分為受體酪氨酸激酶(RPTK)和非受體酪氨酸激酶(NRPTK)。許多RPTK都與腫瘤的形成相關(guān)，其原因包括基因突變、染色體易位或簡單的激酶過表達(dá)。簡單地說，酪氨酸激酶抑制劑的作用機制即抑制以上RPTK的磷酸化，從而阻斷下游信號通路的傳導(dǎo)，抑制表達(dá)位置的腫瘤細(xì)胞的生長、轉(zhuǎn)移等，起到抗腫瘤的功效。第6頁,共49頁，2024年2月25日，星期天多靶點酪氨酸激酶抑制劑含喹唑啉結(jié)構(gòu)拉帕替尼、伐地他尼、阿法替尼、西地拉尼、坎奈替尼含喹啉結(jié)構(gòu)的伯舒替尼、多維替尼、0SI-930等含吲哚結(jié)構(gòu)蘇尼替尼、SU6668、莫替沙尼含吲唑結(jié)構(gòu)阿西替尼、BMS-599626、帕佐帕尼等含嘧啶結(jié)構(gòu)的伊馬替尼、INNO-406、達(dá)沙替尼含噠嗪結(jié)構(gòu)的伐他拉尼、特拉替尼含芳基脲結(jié)構(gòu)索拉非尼、KRN951、CP．547632單靶點酪氨酸激酶抑制劑含喹唑啉結(jié)構(gòu)吉非替尼、厄洛替尼含嘧啶結(jié)構(gòu)的尼羅替尼第7頁,共49頁，2024年2月25日，星期天合成路線第8頁,共49頁，2024年2月25日，星期天厄洛替尼開發(fā)公司：羅氏，2004年，F(xiàn)DA批準(zhǔn)上市作用靶點：表面生長因子EGFR醫(yī)療用途：治療前期化療失敗的局部晚期或轉(zhuǎn)移性非小細(xì)胞肺癌,以及聯(lián)合吉西他濱治療局部晚期或轉(zhuǎn)移性胰腺癌。作用機制：抑制EGFR,進(jìn)而阻斷細(xì)胞內(nèi)酪氨酸激酶磷酸化,從而起到抗腫瘤的作用。第9頁,共49頁，2024年2月25日，星期天BA逆合成分析第10頁,共49頁，2024年2月25日，星期天切割方式一（A）ⅠⅡ第11頁,共49頁，2024年2月25日，星期天路線一美國PfizerInc.N.Y.的Schnur，Rodney.C.等報道的專利（US5747498）Ⅰ該路線以3,4-二羥基苯甲酸乙酯為原料，先和溴乙基甲醚反應(yīng)，然后硝化，還原硝基為氨基，環(huán)化，氯代，最后和間氨基苯乙炔反應(yīng)得到產(chǎn)品。優(yōu)點：此路線為第一條合成路線，試劑原料易得，操作也不復(fù)雜，能合成出最終產(chǎn)品。

缺點：1、用到了環(huán)境污染嚴(yán)重的氯化試劑，后處理麻煩。2、最終產(chǎn)物的游離堿通過柱層析分離，最終產(chǎn)品的得率和質(zhì)量都沒報道?？傮w來說，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。第12頁,共49頁，2024年2月25日，星期天Ⅱ路線二沈鑫，廖立新等在2009年報道的專利（CN101463013A）該路線以3,4-二羥基苯甲醛為原料，經(jīng)過氰基化，在和氯乙基乙醚反應(yīng)，硝化，還原，環(huán)合，氯代，最后和間氨基苯乙炔反應(yīng)得到產(chǎn)品。優(yōu)點：原料來源簡單，合成較方便。

缺點：使用了國家禁止的氯化試劑路線三何茂群，苗得足等在2012年報道的專利（CN102584719A）該路線經(jīng)過氰基化，和氯乙基甲醚反應(yīng)，再經(jīng)硝化，還原，然后和DMF-DMA反應(yīng)，最后和間氨基苯乙炔反應(yīng)得到產(chǎn)品。優(yōu)點：1、避免了在反應(yīng)中用到國家禁用、對環(huán)境污染大、后處理麻煩的氯化試劑，如草酰氯、五氯化磷、三氯氧磷、氯化亞砜等。2、縮短了合成路線，提高了收率。第13頁,共49頁，2024年2月25日，星期天切割方式二（B）第14頁,共49頁，2024年2月25日，星期天路線四JyothiPrasad等在2007年報道的專利（WO200706091）該路線以6,7-二甲氧基-3,4-二氫喹唑啉-4-酮（可直接買到）為原料，先脫去6,7為上的甲基，保護(hù)羥基，氯代，和間氨基苯乙炔反應(yīng)，然后脫去保護(hù)，最后和鹵代乙基甲醚反應(yīng)得到產(chǎn)品。優(yōu)點：省去了成環(huán)一步，避免了前面路線中的硝化反應(yīng)，降低了成本。缺點：1、該路線先脫甲基再保護(hù)，后面還要脫保護(hù)，增加了反應(yīng)的步驟，無形中降低了總產(chǎn)率。2、氯化試劑依然沒有避免。路線五JyothiPrasad等又在09年報道的專利（US2009306377A1）進(jìn)行工藝改進(jìn)該路線以6,7-二甲氧基-3,4-二氫喹唑啉-4-酮為原料，經(jīng)水解，乙酰化保護(hù)羥基，對甲苯磺酰氯酰化，和間氨基苯乙炔反應(yīng)，最后脫保護(hù)，和鹵代乙基乙醚反應(yīng)得到產(chǎn)品。優(yōu)點：避免使用了國家禁止的氯化試劑，如SOCl2、（COCl）2等。缺點：跟上條線一樣，經(jīng)過保護(hù)脫保護(hù)過程，步驟長。第15頁,共49頁，2024年2月25日，星期天尼羅替尼市場前景：慢性粒細(xì)胞性白血病(CML)是4種最常見的白血病之一,約占白血病病例的15%~20%,發(fā)病率為1.6/10萬。在美國,CML患者每年新增約5000例,男女比例為1.4B1,生存超過20年的不到10%。2001年,首個Bcr-Abl激酶抑制劑伊馬替尼在美國獲準(zhǔn)上市,為CML的治療提供了良好選擇,但因其發(fā)生Bcr-Abl基因突變而產(chǎn)生了耐藥性。尼羅替尼有很好的市場前景。開發(fā)公司：諾華公司，2007年FDA批準(zhǔn)上市作用靶點：表面生長因子EGFR醫(yī)療用途：治療對伊馬替尼耐藥或者不能耐受的慢性期或加速期的Ph+CML患者。第16頁,共49頁，2024年2月25日，星期天逆合成切割方式一第17頁,共49頁，2024年2月25日，星期天路線一Bretenstein,Werner等人于2004年報道的專利（wo04/005281）中間體1中間體2中間體1中間體2目標(biāo)產(chǎn)物分成兩部分分別合成，最后拼合在一起。1、首先由咪唑?qū)Ρ江h(huán)親核取代，后對氰基水解為羧基，接下來進(jìn)行Schmdit反應(yīng)將羧基變?yōu)榘被玫街虚g體1.2、底物在酸性條件下和氰胺反應(yīng)是生成胍基，再和已經(jīng)制備的中間體3反應(yīng)得到環(huán)合產(chǎn)物。該步驟是合成嘧啶環(huán)的通用方法（用1,3二羰基化合物或其前體物和還有N-C-N的片斷合成）。得到中間體2.Mckenna，Joseph等人于2006年報道的專利進(jìn)行工藝改進(jìn)（wo2006135641）由于Breitenstein專利中最后一步是將酯水解后同胺進(jìn)行偶聯(lián)，用到了氰基磷酸二乙酯，這一步給出了低收率且收率不穩(wěn)定，并且氰基磷酸二乙酯價格不菲，故對其改進(jìn)，在Mckenna的專利中用了甲酯和胺在強堿性條件（如叔丁醇鉀），于-50°C溫度下，于有機溶劑中（如四氫呋喃，DMF等）可得到67%產(chǎn)率。第18頁,共49頁，2024年2月25日，星期天逆合成切割方式二第19頁,共49頁，2024年2月25日，星期天路線二2007Huang,Wei-sheng;Shakespeare,WilliamCetal.Synthesis此路線的最后一步用Buchwald–Hartwig反應(yīng)進(jìn)行偶聯(lián)。中間體2可由多種方法得到，以上兩種方法，分別是2009年由Kalesh,Karunakaran等人報道和2011年由Koroleva,E.V等人報道的由氰胺原位合成氰胍最后脫掉氰得到。第20頁,共49頁，2024年2月25日，星期天路線三2009CHENYong-jiangetalChineseJournalofPharmaceuticals優(yōu)點：綜合了2007和2004年的方法并將第一步改為碳酸銫和碘化亞銅使產(chǎn)率提高更適合工業(yè)生產(chǎn)。缺點：最后需先將胺保護(hù)，水解得苯甲酸，將苯甲酸制成活性酰胺后和和中間體1進(jìn)行交換酰胺化得Boc保護(hù)的產(chǎn)物，最后得去保護(hù)。第21頁,共49頁，2024年2月25日，星期天路線四張杰，賀良沖等人于2012年報道的專利（CN102321073）評價：作為最新的尼羅替尼的合成路線，用到的試劑更溫和，路線更短，較適合于工業(yè)生產(chǎn)。第22頁,共49頁，2024年2月25日，星期天拉帕替尼開發(fā)公司：英國葛蘭素史克公司，2007年FDA批準(zhǔn)上市作用靶點：表面生長因子EGFR和HER-2醫(yī)療用途：治療晚期陽性乳腺癌，與卡培他濱聯(lián)用。市場前景：美國癌癥學(xué)會統(tǒng)計顯示，每年乳腺癌新確診的病例達(dá)18萬，而每年大約有8000-10000女性死于轉(zhuǎn)移性HER-2陽性乳腺癌，拉帕替尼有很好的市場前景。第23頁,共49頁，2024年2月25日，星期天可直接購買雖商品化，但價格昂貴逆合成分析第24頁,共49頁，2024年2月25日，星期天++切割方式一關(guān)鍵中間體1第25頁,共49頁，2024年2月25日，星期天關(guān)鍵中間體1的合成李飛，王武偉等人于2009年報道的專利（CN101575319）評價：兩條線最大的不同在于，下面一條線避免了使用SOCl2、POCl3等氯化試劑，污染小，操作簡單，收率也相應(yīng)提高，相對于上面一條線，比較適用于工業(yè)化大生產(chǎn)。第26頁,共49頁，2024年2月25日，星期天路線一葛蘭素公司于1998年申請的專利（WO9935146）中間體1缺點：采用了劇毒的有機錫試劑，對生產(chǎn)的安全性、藥品的安全性以及環(huán)保具有很高的風(fēng)險。另外，藥物中間體需進(jìn)行柱層析分離純化，后處理復(fù)雜。線路二李興等人于2009年在中國醫(yī)藥工業(yè)雜志上發(fā)表的“拉帕替尼的合成”優(yōu)點：避免了劇毒物的使用，該方法已用于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，收率較高。缺點：中間體2的-CHO高溫不穩(wěn)定；每步都要純化處理，需用大量溶劑，污染環(huán)境，成本高，而且生產(chǎn)周期長。中間體2第27頁,共49頁，2024年2月25日，星期天路線三

武漢人福醫(yī)藥股份有限公司于2012年申請的專利（CN102675297A）優(yōu)點：起始原料易得，制備過程中無難分離化合物，所有中間體及成品都可以通過重結(jié)晶得到。缺點：氮氣保護(hù)反應(yīng)步驟，需進(jìn)行氮上的Boc保護(hù)和脫Boc保護(hù)，重結(jié)晶用到醚類有機試劑。中間體1第28頁,共49頁，2024年2月25日，星期天切割方式二++中間體1第29頁,共49頁，2024年2月25日，星期天路線四浙江海正藥業(yè)股份有限公司于2010年申請的專利（CN102532109A）路線五齊魯制藥有限公司于2010年申請的專利（CN102295638A）優(yōu)點：避免了使用氯代試劑缺點：需氮氣保護(hù)，還要在冰浴下，反應(yīng)條件苛刻，操作麻煩。

優(yōu)點：使用金屬鈀催化反應(yīng)，簡化操作，也提高了產(chǎn)率。缺點：過渡中間體的反應(yīng)不易控制，不利于工業(yè)化生產(chǎn)中間體1中間體1第30頁,共49頁，2024年2月25日，星期天切割方式三+第31頁,共49頁，2024年2月25日，星期天路線六意大利合成制造有限公司于2012年申請的專利（CN102702178A）優(yōu)點：避免使用了錫烷，減少了廢水排放缺點：第二步反應(yīng)需在無水無氧條件下進(jìn)行，條件苛刻，使用了氯化劑第32頁,共49頁，2024年2月25日，星期天索拉非尼開發(fā)公司：拜耳與Onyx公司聯(lián)合開發(fā)，2005年FDA批準(zhǔn)上市作用靶點：Raf/MEK/ERK信號傳導(dǎo)途徑、VEGFR和PDGFR醫(yī)療用途：治療晚期腎細(xì)胞癌的藥物作用機制：約50%~70%的腎細(xì)胞癌患者有VHL抑癌基因等位基因的異常,VHL基因失活會導(dǎo)致缺氧誘導(dǎo)因子(HIFa)水平升高,從而進(jìn)一步導(dǎo)致血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、血小板生長因子(PDGF)、轉(zhuǎn)化生長因子(TGF)-A和表皮生長因子(EGF)等促血管生成和促有絲分裂的細(xì)胞因子高度表達(dá)。這些生長因子與相應(yīng)受體結(jié)合后可導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)側(cè)的受體酪氨酸激酶和下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)的自磷酸化,進(jìn)而激活PI3K/AKT/mTOR和Raf/MEK/ERK通路中的激酶,產(chǎn)生促進(jìn)血管增生、細(xì)胞增殖和遷移等作用。第33頁,共49頁，2024年2月25日，星期天逆合成分析第34頁,共49頁，2024年2月25日，星期天切割方式一+中間體1中間體2目標(biāo)產(chǎn)物第35頁,共49頁，2024年2月25日，星期天

+方案一中間體1的合成方案二第36頁,共49頁，2024年2月25日，星期天一步法直接縮合制得，以4-氯吡啶為原料，HCONHMe，雙氧水在FeSO4和濃鹽酸的催化下，一步直接制得N-甲基-4-氯-2-吡啶甲酰胺，得到81%的收率。ChengyouZ.中國醫(yī)藥工業(yè)雜志2007,38(9):614-616.此方法較為危險，反應(yīng)不容易控制，不適合工業(yè)化生產(chǎn)方案一第37頁,共49頁，2024年2月25日，星期天方案二LoegersM.etal.WO,20060347961.2006-04-061.以2-吡啶甲酸為起始原料，氯苯作為溶劑，以NaBr等做催化劑，制備4-氯-2-吡啶甲酰氯鹽酸鹽，不經(jīng)處理，將其保存在甲苯溶液中，冷卻后將-5℃的甲胺水溶液滴入其中，最后以酸溶堿沉的方式提出產(chǎn)品，產(chǎn)率87%此方案與方案一比較，產(chǎn)品的產(chǎn)率和純度均得到了提高，且反應(yīng)條件容易控制，操作簡單，較為適合工業(yè)化生產(chǎn)。中間體1第38頁,共49頁，2024年2月25日，星期天4-（氨基苯氧基）-2-（甲基氨甲酰基）吡啶中間體2的合成+中間體2中間體1第39頁,共49頁，2024年2月25日，星期天Monahan,M.K.etal.Org.ProcessRes2002,6(6):777.此方法雖然操作較為簡單，但也有不足，其用到DMF，DMSO等高沸點的溶劑，它們具有回收困難，反應(yīng)中易氧化等缺點。相轉(zhuǎn)移催化法:將對氨基苯酚，固體氫氧化鈉，45%氫氧化鈉溶液以及相轉(zhuǎn)移催化劑-四丁基硫酸氫銨，一次性投入THF中，在65℃下加熱6h，制備4-（氨基苯氧基）-2-（甲基氨甲酰基）吡啶，收率74%。LoegersM.etal.WO,20060347961.2006-04-061.此方案與上面的比較，產(chǎn)品的產(chǎn)率和純度均得到了提高，且反應(yīng)條件容易控制，操作簡單，較為適合工業(yè)化生產(chǎn)。第40頁,共49頁，2024年2月25日，星期天使用3-三氟甲基-4-氯苯基異氰酸酯與4-（氨基苯氧基）-2-（甲基氨甲酰基）吡啶縮合制得索拉非尼但是制備3-三氟甲基-4-氯苯基異氰酸酯的反應(yīng)存在操作繁瑣、反應(yīng)時間長、分離純化困難等問題，且3-三氟甲基-4-氯苯基異氰酸酯的穩(wěn)定性較差，容易生成對稱脲副產(chǎn)物。中間體2索拉非尼目標(biāo)產(chǎn)物的合成方法一第41頁,共49頁，2024年2月25日，星期天方法二酚作為易離去基團(tuán)8索拉非尼第42頁,共49頁，2024年2月25日，星期天3-三氟甲基-4-氯苯胺與N,N’-羰基二咪唑（CDI）反應(yīng)，生成活性中間體N-（3-三氟甲基-4-氯苯基）-1H-咪唑-1-甲酰胺，該中間體與4-（氨基苯氧基）-2-（甲基氨甲酰基）吡啶縮合得最終產(chǎn)品索拉非尼。RossettoP.etal.WO,2009111061.2009-09-1.缺點是N,N’-羰基二咪唑不穩(wěn)定（CDI），十分容易水解，且價格昂貴，不適合用于工業(yè)化生產(chǎn)。索拉非尼XingY.etal.ChineseJournalofPharmaceuticals2012,43(7):521.原料易得，操作簡便，條件溫和，容易工業(yè)化第43頁,共49頁，2024年2月25日，星期天切割方式二+(4-氯-3-三氟