专利名称：抗癌药雷替曲塞的合成工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于一种化学合成药物的工艺，特别涉及一种抗癌药雷替曲塞(Raltitrexed)的合成新工艺。
背景技术：
雷替曲塞是一种喹唑啉抗叶酸剂，它通过特异性抑制胸苷酸合酶(Thymidylate synthase，TS)而产生抗肿瘤作用，因为这种酶可将单磷酸脱氧尿苷(dUMP)转变成单磷酸脱氧胸苷(dTMP)，是DNA生物合成过程中的关键酶之一。雷替曲塞在细胞内很快被代谢成多种聚谷氨酸形式而发挥比母体药物更强的酶抑制作用，在对结直肠癌的治疗中，其疗效优于或相似于5-氟尿嘧啶和亚叶酸合用，但避免了5-氟尿嘧啶产生的毒副反应及复杂的给药方法，已经成为治疗晚期结直肠癌的一线药物。该药对其它癌症如头颈部肿瘤、前列腺癌、肺癌、软组织肉瘤、白血病等也有一定的疗效。
雷替曲塞主要由喹唑啉酮、噻吩和L-谷氨酸三部分组成，文献(QuinazolineAntifolate Thymidylate Synthase InhibitorsHeterocyclic Benzoyl RingModifications，J.Med.Chem.，1991，34(5)，1594-1605)和专利说明书(US4992550，1991)报道的合成路线如下
在此合成路线中，N原子上甲基的引入需要用氢化钠作强碱性催化剂，反应必须在严格无水条件下进行，且反应时间长；噻吩环上羧基的引入更需要用价格昂贵的正丁基锂试剂，-78℃的低温以及严格无水的反应条件，反应时间也较长。整个合成路线需要七步反应，总收率为3％。
发明内容
本发明的目的是提供一条原料易得、反应条件温和、便于操作、总收率高且适宜于大量制备的雷替曲塞合成新工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是合成路线如下所示 其中R表示C1-6烷基、苄基本技术方案以2，5-噻吩二甲酸为起始原料，六步反应依次如下(1)通过2，5-噻吩二甲酸与L-谷氨酸二酯的缩合制取N-(5-羧基-2-噻吩甲酰)-L-谷氨酸二酯I；(2)I与叔丁醇、三乙胺在二苯基磷酰叠氮(DPPA)存在下进行重排反应，制取N-[5-[N-(叔丁氧羰基)氨基]-2-噻吩甲酰]-L-谷氨酸二酯II；(3)II在相转移催化剂、碱存在下与碘甲烷或硫酸二甲酯反应，制取N-[5-[N-(叔丁氧羰基)-N-甲基氨基]-2-噻吩甲酰]-L-谷氨酸二酯III；(4)III在酸性条件下脱除叔丁氧羰基，制取N-[5-(N-甲基氨基)-2-噻吩甲酰]-L-谷氨酸二酯IV；(5)IV与6-溴甲基-2-甲基-4-喹唑啉酮(按文献Quinazoline antifolatethymidylate synthase inhibitorsalkyl，substituted alkyl，and aryl substituents in theC2 position，J.Med.Chem.1990，33(11)，3060-3067制取)在碱存在下反应，制取N-[5-(N-[(3，4-二氢-2-甲基-4-氧-6-喹唑啉基)甲基]-N-甲基氨基]-2-噻吩甲酰]-L-谷氨酸二酯V；(6)V在醇溶液中用碱皂化获得终产物雷替曲塞。
和现有的合成工艺相比，本发明具有如下优点1.工艺流程较短。现有技术的工艺流程包括七步反应，而本发明选用的起始原料不同于现有合成工艺，根据新的起始原料重新设计的合成路线只需要六步反应。
2.由于本发明合成路线的改进，避免了已有技术中必须使用价格昂贵的正丁基锂、在-78℃低温及严格无水、惰性气体保护条件下与干冰反应引入羧基的方法，操作简便、条件温和而且试剂成本低。在N-甲基化反应中，本发明使用价廉易得的无机碱和相转移催化剂，使反应在室温下短时间(5-10分钟)内即可完成，收率高、后处理方法简便，产物甚至可不经纯化而直接用于下步反应，而且避免了已有技术中使用价高的氢化钠、及严格无水的反应条件。在脱除叔丁氧羰基的反应中，本发明使用50％三氟乙酸的二氯甲烷溶液，薄层色谱检测表明反应在1小时反应即可完成，比文献(Quinazoline AntifolateThymidylate Synthase InhibitorsHeterocyclic Benzoyl Ring Modifications，J.Med.Chem.，1991，34(5)，1594-1605)所用16小时大为缩短。
3.总收率高于已有技术。本发明提供的合成工艺路线，总收率达到18.1％，比已有技术的总收率(3％)高15.1个百分点。
具体实施例方式
合成路线如下 第一步N-(5-羧基-2-噻吩甲酰)-L-谷氨酸二乙酯(I)的合成将2，5-噻吩二甲酸2.93g(17.2mmol)悬浮在30mL干燥四氢呋喃(THF)中，冰盐浴冷却下，加入N，N’-二环己基碳二亚胺(DCC)3.55g(17.2mmol)。搅拌片刻，滴加溶于20mL干燥THF的L-谷氨酸二乙酯3.5g(17.2mmol)，室温搅拌反应过夜。过滤，用THF洗涤滤饼，合并滤液和洗液，旋转蒸发除去THF。残余物加氯仿15mL溶解，再加入石油醚至浑浊，室温放置后，过滤除去析出的固体。滤液旋转蒸发除尽溶剂，得粘稠液体3.67g，收率59.8％。
第二步N-[5-[N-(叔丁氧羰基)氨基]-2-噻吩甲酰]-L-谷氨酸二乙酯(II)的合成在反应瓶中加入N-(5-羧基-2-噻吩甲酰)-L-谷氨酸二乙酯(I)3.08g(8.6mmol)、二苯基磷酰叠氮(DPPA)2.73g(9.9mmol)、三乙胺1.0g(9.9mmol)和叔丁醇40mL，加热回流反应7小时。旋转蒸发除去过量的叔丁醇，残余物加适量乙酸乙酯溶解，依次用5％NaHCO3、5％柠檬酸、饱和NaCl溶液洗涤(各10mL×3)，无水Na2SO4干燥。过滤，洗涤，除去溶剂，残余物用二氯甲烷溶解，上样至硅胶层析柱，乙酸乙酯∶石油醚＝1∶1(v/v)洗脱，得粘稠液体2.06g，收率55.8％。
第三步N-[5-[N-(叔丁氧羰基)-N-甲基氨基]-2-噻吩甲酰]-L-谷氨酸二乙酯(III)的合成将N-[5-[N-(叔丁氧羰基)氨基]-2-噻吩甲酰]-L-谷氨酸二乙酯(II)0.5g(1.17mmol)、四正丁基溴化铵(TBAB)0.38g(1.17mmol)溶于15mL乙酸乙酯中，加入研细的无水碳酸钾0.24g(1.75mmol)和氢氧化钠0.07g(1.75mmol)。剧烈搅拌下，缓慢加入溶于5mL乙酸乙酯的碘甲烷0.50g(3.5mmol)，室温搅拌反应10分钟。过滤除去无机盐，并用乙酸乙酯洗涤3次，合并滤液和洗液，旋转蒸发除去溶剂。残余物加乙酸乙酯溶解，饱和氯化钠水溶液洗涤3次，无水硫酸钠干燥，除去溶剂，粗产物经柱色谱纯化(洗脱液二氯甲烷∶乙酸乙酯＝1∶5，v/v)，得粘稠液体0.47g，收率90.4％。
第四步N-[5-(N-甲基氨基)-2-噻吩甲酰]-L-谷氨酸二乙酯的合成(IV)的合成在盛N-[5-[N-(叔丁氧羰基)-N-甲基氨基]-2-噻吩甲酰]-L-谷氨酸二乙酯0.72g(1.63mmol)的反应瓶中，加入二氯甲烷4mL搅拌溶解，再加入三氟乙酸(TFA)4mL，室温搅拌反应1小时。旋转蒸发除去二氯甲烷和过量的TFA，残余物加适量二氯甲烷，再旋转蒸发除去，并重复一次。残余物溶于15mL二氯甲烷，加30mL饱和NaHCO3溶液充分搅拌，分出水层，并用二氯甲烷提取(10mL×2)，合并CH2Cl2溶液，无水Na2SO4干燥。除去溶剂后所得粘稠液体经柱层析(洗脱液二氯甲烷∶乙酸乙酯＝4∶1，v/v)纯化，得油状物0.51g，收率91.1％。
第五步N-[5-[N-[(3，4-二氢-2-甲基-4-氧-6-喹唑啉基)甲基]-N-甲基氨基]-2-噻吩甲酰]-L-谷氨酸二乙酯(V)的合成在N-[5-(N-甲基氨基)-2-噻吩甲酰]-L-谷氨酸二乙酯(IV)0.8g(2.34mmol)和15mL N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，加入6-溴甲基-2-甲基-4-喹唑啉酮0.65g(2.57mmol)和2，6-二甲基吡啶0.25g(2.34mmol)，然后于55～60℃搅拌反应过夜。旋转蒸发除去溶剂，残余物用硅胶柱层析法(洗脱液二氯甲烷∶乙醇＝90∶10，v/v)纯化，得类白色固体0.89g，收率74.2％。
第六步N-[5-[N-[(3，4-二氢-2-甲基-4-氧-6-喹唑啉基)甲基]-N-(甲基氨基)-2-噻吩甲酰]-L-谷氨酸(雷替曲塞，VI)的合成将N-[5-[N-[(3，4-二氢-2-甲基-4-氧-6-喹唑啉基)甲基]-N-甲基氨基]-2-噻吩甲酰]-L-谷氨酸二乙酯(V)0.79g(1.54mmol)溶于15mL乙醇中，加入1N氢氧化钠水溶液15.4mL(15.4mmol)，室温搅拌反应2小时。旋转蒸发除去乙醇，水溶液在冰水浴冷却下，用2N HCl调pH＝5～6，过滤析出的固体，并用去离子水充分洗涤，干燥后用甲醇-无水乙醚重结晶，得固体产品0.62g，收率88.6％。
权利要求
1.抗癌药雷替曲塞(Raltitrexed)的合成工艺，合成路线如下所示 其中R表示C1-6烷基、苄基；其特征是本技术方案以2，5-噻吩二甲酸为起始原料，六步反应依次如下(1)通过2，5-噻吩二甲酸与L-谷氨酸二酯的缩合制取N-(5-羧基-2-噻吩甲酰)-L-谷氨酸二酯I；(2)I与叔丁醇、三乙胺在二苯基磷酰叠氮(DPPA)存在下进行重排反应，制取N-[5-[N-(叔丁氧羰基)氨基]-2-噻吩甲酰]-L-谷氨酸二酯II；(3)II在相转移催化剂、碱存在下与碘甲烷或硫酸二甲酯反应，制取N-[5-[N-(叔丁氧羰基)-N-甲基氨基]-2-噻吩甲酰]-L-谷氨酸二酯III；(4)III在酸性条件下脱除叔丁氧羰基，制取N-[5-(N-甲基氨基)-2-噻吩甲酰]-L-谷氨酸二酯IV；(5)IV与6-溴甲基-2-甲基-4-喹唑啉酮在碱存在下反应，制取N-[5-[N-[(3，4-二氢-2-甲基-4-氧-6-喹唑啉基)甲基]-N-甲基氨基]-2-噻吩甲酰]-L-谷氨酸二酯V；(6)V在醇溶液中用碱皂化获得终产物雷替曲塞。
2.如权利要求1所述的抗癌药雷替曲塞的合成工艺，其特征在于将L-谷氨酸二酯与等摩尔或过量的2，5-噻吩二甲酸用N，N’-二环己基碳二亚胺(DCC)缩合，制取N-(5-羧基-2-噻吩甲酰)-L-谷氨酸二酯I。
3.如权利要求1所述的抗癌药雷替曲塞的合成工艺，其特征在于II在四正丁基溴化铵(TBAB)、K2CO3和NaOH存在下，与碘甲烷反应合成N-[5-[N-(叔丁氧羰基)-N-甲基氨基]-2-噻吩甲酰]-L-谷氨酸二酯III。
4.如权利要求1所述的抗癌药雷替曲塞的合成工艺，其特征在于III用50％三氟乙酸的二氯甲烷溶液脱除叔丁氧羰基，制取N-[5-(N-甲基氨基)-2-噻吩甲酰]-L-谷氨酸二酯IV。
5.如权利要求1所述的抗癌药雷替曲塞的合成工艺，其特征在于IV与6-溴甲基-2-甲基-4-喹唑啉酮在DMF溶液中，于55-60℃进行缩合反应，制取N-[5-[N-[(3，4-二氢-2-甲基-4-氧-6-喹唑啉基)甲基]-N-甲基氨基]-2-噻吩甲酰]-L-谷氨酸二酯V。
6.如权利要求1所述的抗癌药雷替曲塞的合成工艺，其特征在于V在乙醇溶液中用1N NaOH皂化，制取终产物雷替曲塞。
全文摘要
本发明是一种抗癌药雷替曲塞(Raltitrexed)的合成新工艺。本发明采用2，5－噻吩二甲酸和L－谷氨酸二乙酯为起始原料，经过(1)单缩合、(2)重排反应、(3)N－甲基化反应、(4)脱除叔丁氧羰基、(5)与6－溴甲基－2－甲基－4－喹唑啉酮缩合、(6)皂化反应等六步反应制取雷替曲塞。总收率18.1％，高于已有合成路线的总收率(3％)，而且避免了已有合成路线使用价高的正丁基锂、氢化钠，及－78℃、严格无水和惰性气体保护的反应条件。本发明采用的合成路线原料易得、反应步骤较少、条件温和、操作简便、适宜于大量制备。
文档编号C07D409/12GK1486985SQ0213109
公开日2004年4月7日 申请日期2002年9月30日 优先权日2002年9月30日
发明者曹胜利 申请人:首都师范大学