鹽酸苯達莫司汀的合成

殷　昕, 崔美姬, 江　淼, 諶志華, 王慶慶, 虞心紅

(華東理工大學 藥學院，上?！?00237)

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·制藥技術·

鹽酸苯達莫司汀的合成

殷昕, 崔美姬, 江淼, 諶志華, 王慶慶, 虞心紅*

(華東理工大學 藥學院，上海200237)

摘要：以2,4-二硝基氯苯為起始原料，依次經甲胺化,選擇性還原,N-?；?環合,催化氫化,N-二羥乙基化,O-甲磺?；?氯置換,酸化水解和成鹽等10步反應合成鹽酸苯達莫司汀，其結構經1H NMR確證，總收率48.4%，純度99.5%。

關鍵詞：2,4-二硝基氯苯; 苯達莫司汀; 藥物合成; 工藝改進

鹽酸苯達莫司汀(1)，商品名為Treanda(SDX-105)，是一種烷化劑類抗腫瘤藥物。1主要通過烷化作用與DNA交聯，干擾DNA功能和合成。此外，1還可使DNA和蛋白，蛋白和蛋白之間產生交聯，從而發揮抗腫瘤作用[1-2]。1作為單用或聯合化療藥物，對何杰金氏淋巴瘤和非何杰金氏淋巴瘤的治療反應率分別為61%～97%和41%～48%。1對漿細胞瘤(多發性骨髓瘤)、慢性淋巴細胞白血病和乳腺癌等惡性腫瘤也有較好的療效[3]。

根據起始原料，1的合成路線可分為以下兩大類。方法一[4-10]：以2,4-二硝基氯苯為原料，依次與甲胺發生甲胺化反應，用硫化鈉選擇性還原鄰位硝基，與戊二酸酐發生N-?；磻?，在濃硫酸催化下環合反應制得中間體——[1-甲基-2-(4′-丁酸乙酯基)-5-硝基]-1H-苯并咪唑(A)； A先經催化氫化將硝基還原為氨基，再與環氧乙烷發生N-雙羥乙基化[4-6]反應或與氯乙酸發生N-雙羧基乙基化反應后還原得N-雙羥乙基化物(B)[7]; B先經氯置換反應將羥基轉化為氯，再依次經水解和成鹽反應合成1，總收率33.5%～43.0%。方法二[11-12]：以4-硝基鄰苯二胺為原料，經戊二酸環合，酯化和碘甲烷甲基化反應制得A； A經與方法一類似的路線合成1，總收率21.7%～45.0%。方法二不僅涉及價貴劇毒的碘甲烷，而且在引入甲基時還可能產生異構體。

Scheme 1

本文在方法一的基礎上進行了工藝改進。以2,4-二硝基氯苯為原料，依次經甲胺化,選擇性還原,N-?；?環合,催化氫化,N-二羥乙基化,O-甲磺?；?氯置換,酸化水解和成鹽等10步反應合成1(Scheme 1)，其結構經1H NMR確證，總收率48.4%，純度99.5%。該合成路線具有總收率較高，純度較好，操作簡便，條件溫和等優點。

1實驗部分

1.1儀器與試劑

WRS-1B型熔點儀(溫度未校正)；Bruker Avance-400型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑，TMS為內標)；Agilent 1100 Series型液相色譜儀。

所用試劑均為分析純或化學純。

1.2合成

(1)N-甲基-2,4-二硝基苯胺(2)的合成

0 ℃下，在反應瓶中依次加入33%甲胺醇溶液310 mL和2,4-二硝基氯苯40.5 g(0.20 mol)，攪拌下于室溫反應2 h。抽濾，濾餅于60 ℃真空干燥12 h得黃色粉末狀結晶2 38.5 g，收率97.7%， m.p.177.8～179.1 ℃(收率96%， m.p.178～180 ℃[9])；1H NMRδ: 8.83(d,J=2.7 Hz, 1H, ArH), 8.26(dd,J=2.6 Hz, 9.6 Hz, 1H, ArH), 7.13(d,J=9.6 Hz, 1H, ArH), 3.33(s, 1H, NH), 3.06(d,J=5.0 Hz, 3H, CH3)。

(2) 2-氨基-4-硝基-N-甲基苯胺(3)的合成

在反應瓶中加入甲醇335 mL和2 7.9 g(0.04 mol)，于50 ℃攪拌均勻；滴加九水合硫化鈉36.5 g(0.15 mol)和碳酸氫鈉12.8 g的水(120 mL)溶液，滴畢，回流反應30 min。趁熱倒入800 mL冰水中，靜置12 h；抽濾，濾餅用水(300 mL)洗滌，真空干燥24 h得紫紅色晶體3 5.8 g，收率87.3%， m.p.177.1～178.2 ℃(收率88%， m.p.177～178 ℃[9])；1H NMRδ: 7.55(dd,J=1.9 Hz, 8.8 Hz, 1H, ArH), 7.41(d,J=2.2 Hz, 1H, ArH), 6.42(d,J=8.9 Hz, 1H, ArH), 6.12(d,J=4.2 Hz, 1H, NH), 5.08(s, 2H, NH2), 2.84(d,J=4.7 Hz, 3H, CH3)。

(3) 5-(2-甲氨基-5-硝基苯基)氨基-5-氧代戊酸(4)的合成

在三口瓶中加入3 16.7 g(0.10 mol)，戊二酸酐14.5 g(0.10 mol)和二氯甲烷200 mL，回流反應3 h。冷卻至室溫，抽濾，濾餅用二氯甲烷(30 mL)洗滌，于60 ℃真空干燥12 h得淡黃色粉末4 26.6 g，收率94.7%， m.p.170.8～172.3 ℃(收率96%， m.p.170.5～171.5 ℃[9])；1H NMRδ: 9.20(s, 1H, OH), 7.99(dd,J=2.4 Hz, 9.1 Hz, 2H, ArH), 6.67(d,J=9.2 Hz, 1H, ArH), 3.34～3.93(m, 1H, NH), 2.85(d,J=4.7 Hz, 3H, CH3), 2.41(t,J=7.3 Hz, 2H, CH2), 2.30(t,J=7.0 Hz, 2H, CH2), 1.83～2.12(m, 2H, CH2)。

(4) [1-甲基-2-(4′-丁酸乙酯基)-5-硝基]-1H-苯并咪唑(5)的合成

在反應瓶中加入乙醇350 mL和4 65.0 g(0.23 mol)，攪拌下滴加濃硫酸18.5 mL，回流反應2 h。冷卻至室溫，反應液倒入10%碳酸鈉溶液(350 mL)中，靜置析晶12 h；抽濾，濾餅用水(30 mL)洗滌，于60 ℃真空干燥12 h得類白色粉末5 61.0 g，收率91.4%， m.p.108.1～109.5 ℃(收率99%， m.p.109～110 ℃[9])；1H NMRδ: 8.50(s, 1H, ArH), 8.10(d,J=8.9 Hz, 1H, ArH), 7.29～7.58(m, 1H, ArH), 4.08(q,J=7.1 Hz, 2H, OCH2), 3.79(s, 3H, NCH3), 2.97(t,J=7.6 Hz, 2H, CH2), 2.50(t,J=6.9 Hz, 2H, CH2), 2.14～2.19(m, 2H, CH2), 1.22(t,J=7.1 Hz, 3H, CH3)。

(5) [1-甲基-2-(4′-丁酸乙酯基)-5-氨基]-1H-苯并咪唑(6)的合成

在反應瓶中加入甲醇600 mL和5 37.0 g(0.13 mol)，攪拌使其溶解；加入10%鈀碳2.0 g，常壓下通入氫氣，反應12 h。抽濾，濾液減壓濃縮得粉紅色固體6 32.1 g，收率96.8%， m.p.132.6～132.8 ℃(收率97.7%， m.p.130～132 ℃[8])；1H NMRδ: 7.03(d,J=8.0 Hz, 1H, ArH), 6.99(s, 1H, ArH), 6.65(dd,J=1.6 Hz, 8.4 Hz, 1H, ArH), 4.07(q,J=7.1 Hz, 2H, OCH2), 3.65(s, 2H, NH2), 3.63(s, 3H, NCH3), 2.87(t,J=7.6 Hz, 2H, CH2), 2.45(t,J=7.1 Hz, 2H, CH2), 2.14～2.32(m, 2H, CH2), 1.23(t,J=7.1 Hz, 3H, CH3)。

(6) [1-甲基-2-(4′-丁酸乙酯基)-5-雙(2-羥乙基)氨基]-1H-苯并咪唑(7)的合成

0 ℃下，在反應瓶中依次加入25%冰醋酸30 mL， 6 5.2 g(20.00 mmol)和環氧乙烷6 mL(0.12 mol)，攪拌下于室溫反應12 h。用飽和碳酸鈉溶液調至pH 7，用二氯甲烷(2×30 mL)萃取，合并萃取液，有機相用無水硫酸鈉干燥，抽濾，濾液減壓濃縮得淡棕色黏稠液體7 6.9 g，收率98.6%(96.6%[5])；1H NMRδ: 7.14(d,J=8.8 Hz, 1H, ArH), 7.08(s, 1H, ArH), 6.84(d,J=5.9 Hz, 1H, ArH), 4.12(q,J=7.1 Hz, 2H, OCH2), 3.82(d,J=3.9 Hz, 4H, NCH2), 3.69(s, 3H, NCH3), 3.55(d,J=4.4 Hz, 6H, HOCH2), 2.90(t,J=7.4 Hz, 2H, CH2), 2.46(t,J=6.9 Hz, 2H, CH2), 2.14～2.32(m, 2H, CH2), 1.25(t,J=6.9 Hz, 3H, CH3)。

(7) [1-甲基-2-(4′-丁酸乙酯基)-5-雙(2-氯乙基)氨基]-1H-苯并咪唑(9)的合成

在三口瓶中加入7 5.2 g(15.00 mmol)，二氯甲烷60 mL和甲磺酰氯3 mL(37.50 mmol)，攪拌下于0 ℃滴加三乙胺5 mL，滴畢，反應4 h。抽濾，濾液用飽和碳酸氫鈉溶液(2×10 mL)洗滌，用無水硫酸鈉干燥,減壓濃縮得黃色油狀液體[1-甲基-2-(4′-丁酸乙酯基)-5-雙(2-甲磺酰氧基乙基)氨基]-1H-苯并咪唑(8)8.3 g，未經純化直接投入下一步反應。

在反應瓶中加入DMF 20 mL， 8 8.3 g(50.00 mmol)和無水氯化鋰3.2 g(75.00 mmol)，攪拌下于90 ℃反應3 h。減壓濃縮，殘余物加入飽和碳酸氫鈉溶液(40 mL)中，攪拌30 min；抽濾，濾餅用水(2×10 mL)洗滌，于60 ℃真空干燥12 h得淡黃色固體9 5.2 g，收率90.0%(以7計)， m.p.71.9～73.2 ℃；1H NMR δ: 7.24(d,J=8.6 Hz, 1H, ArH), 7.12(s, 1H, ArH), 6.82(d,J=8.5 Hz, 1H, ArH), 4.13(q,J=7.1 Hz, 2H, OCH2), 3.77(s, 4H, NCH2), 3.73(s, 3H, NCH3), 3.65(s, 4H, ClCH2), 2.99(d,J=24.4 Hz, 2H, CH2), 2.50(t,J=6.2 Hz, 2H, CH2), 2.19(d,J=10.9 Hz, 2H, CH2), 1.26(t,J=4.9 Hz, 3H, CH3)。

(8) 1的合成

在反應瓶中加入濃鹽酸10 mL和9 3.9 g(10.00 mmol)，攪拌下回流反應4 h。加入活性炭0.2 g脫色30 min；過濾，濾液減壓濃縮，殘余物用40%氫氧化鈉溶液調至pH 4(冰浴冷卻)，析出白色晶體；過濾，濾餅用水(2×10 mL)洗滌，于60 ℃真空干燥12 h得白色粉末狀結晶；用無水乙醇25 mL溶解，通入干燥氯化氫氣體12 h，于0 ℃靜置析晶12 h；抽濾，濾餅于35 ℃真空干燥12 h得白色結晶1 3.1 g，收率95%，純度99.5%， m.p.149.1～150.8 ℃(m.p.148～151 ℃[10])。

由.5合成6時，采用鈀碳進行催化還原，避免了由鐵粉或雷尼鎳還原產生的雜質及廢料，使反應更加完全，收率更高。此外，鈀碳可以回收使用。

由6合成7時，直接采用環氧乙烷進行N-雙羥乙基化，與氯乙酸相比，不需還原羧基，可縮短反應步驟，提高收率。采用低毒、易處理的二氯甲烷代替氯仿作萃取劑，降低了成本。

由7合成9時，先將羥基轉化為易于離去的甲磺酸酯，再進行氯置換，避免使用文獻[4,6,7]方法中對設備腐蝕嚴重、對環境造成污染的氯化亞砜和三氯氧磷等氯化試劑，延長了設備使用壽命，減少了廢氣排放，有效提高了產物純度。

由9合成1時，采用濃鹽酸水解，活性炭脫色，氯化氫成鹽的實驗順序，不需重結晶，縮短了反應時間，減少了濃鹽酸用量，顯著提高了1的純度和收率。

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Synthesis of Bendamustine Hydrochloride

YIN Xin,CUI Mei-ji,JIANG Miao,CHEN Zhi-hua,WANG Qing-qing,YU Xin-hong*

(School of Pharmacy, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China)

Abstract：Bendamustine hydrochloride was synthesized by a ten-step reaction of amination, selective reduction, N-acylation, cyclization, catalytic hydrogenation, hydroxyethylation, O-sulfonylation, chlorination, hydrolysis and salification, using 2,4-dinitrochlorobenzen as starting material. The structure was confirmed by1H NMR. The total yield and purity were 48.4% and 99.5%, respectively.

Keywords：2,4-dinitrochlorobenzen; bendamustine; drug synthesis; process improvement

收稿日期：2015-05-04；

修訂日期：2016-03-10

基金項目：國家自然科學基金資助項目(21476078, 20972051)； 上海市科技支撐計劃(12431900900, 12431900902)

作者簡介：殷昕(1987-)，男，漢族，江蘇無錫人，碩士研究生，主要從事藥物化學的研究。 E-mail: 493941813@qq.com通信聯系人： 虞心紅，教授，博士生導師， E-mail: xhyu@ecust.edu.cn

中圖分類號：O626.15; O625.6

文獻標志碼：A

DOI：10.15952/j.cnki.cjsc.1005-1511.2016.05.15185