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一种制备抗新冠病毒药物Ensitrelvir的方法与流程

2022-08-10 20:56:22 来源:中国专利 TAG:
一种制备抗新冠病毒药物ensitrelvir的方法
技术领域
1.本发明涉及药物化学领域,尤其涉及盐野义(shionogi)的抗新冠药物3cl
pro
蛋白酶抑制剂ensitrelvir(盐野义的研发代码为:s-217622)。
2.

背景技术:

3.新型冠状病毒肺炎,其疾病名为coronavirus disease 2019,缩写为covid-19,简称“新冠”,是由病毒sars-cov-2(最早称为2019-ncov)感染导致的严重急性呼吸系统综合症,症状表现为肺炎。最早于2019年12月份被发现。新冠具有极高的传染性,特别是演化出德尔塔变异株和奥密克戎变异株后,全球感染人数激增。
4.当前,全球范围内已经开发出各种疫苗、单克隆抗体药物和小分子实体药物用来阻断新冠病毒的传播,防止疫情的蔓延。
5.小分子实体药物方面,病毒主蛋白酶(main protease,mpro,3c-like protease,3cl
pro
) 是病毒自身编码中剪切和加工rna的主要蛋白酶;找到能够抑制3cl
pro
生理功能的抑制剂,就可以切断病毒rna的复制,达到消灭病毒的目的。3cl
pro
抑制剂可大致分为两类:(1)拟肽类抑制剂。主要根据各种病毒的3cl
pro
底物多肽序列改造得来。通过其本身的某些特定结构结合3cl
pro
催化中心的半胱氨酸,抑制3cl
pro
的活性,使其无法编译新冠病毒rna的复制,造成病毒凋亡。(2)非拟肽类小分子抑制剂。这类抑制剂是对已有蛋白酶抑制剂的结构改造、计算机模拟计算或从天然产物中筛选出来的。
6.辉瑞公司开发并已获紧急授权上市的3cl
pro
抑制剂paxlovid(活性物质为nirmatrelvir ritonavir)为拟肽类小分子抑制剂。盐野义公司开发的3cl
pro
抑制剂ensitrelvir的是非拟肽类小分子抑制剂。ensitrelvir是继paxlovid之后极有希望在2022年上市的又一种口服新冠病毒3cl
pro
抑制剂。
7.根据冷泉港实验室(cold spring harbor laboratory)预印本文献
1.结合盐野义制药株式会社的专利
2.报道,ensitrelvir的合成路线如下:
[0008][0009]
步骤一:由s-乙基硫脲氢溴酸盐(tu-et)与异氰酸叔丁酯(icy-tb)经加成反应得到中间体esv-a01,无需分离,再与羰基二咪唑(cdi)环合得到3-叔丁基-6-乙硫基-1,3,5-三嗪
‑ꢀ
2,4(1h,3h)-二酮(esv-sma),收率约50%;
[0010]
步骤二:由步骤一所得esv-sma与2,4,5-三氟溴苄经n-烷基化反应得到1-[(2,4,5-三氟苯基)甲基]-3-叔丁基-6-乙硫基-1,3,5-三嗪-2,4(1h,3h)-二酮(esv-t01),收率约93%;
[0011]
步骤三:由步骤二所得esv-t01经三氟乙酸脱叔丁基得到1-[(2,4,5-三氟苯基)甲基]-6-乙硫基-1,3,5-三嗪-2,4(1h,3h)-二酮(esv-t02),收率约97%;
[0012]
步骤四:由步骤三所得esv-t02与3-(氯甲基)-1-甲基-1h-1,2,4-三氮唑盐酸盐(esv-smc
‑ꢀ
hcl)经n-烷基化反应得到1-[(2,4,5-三氟苯基)甲基]-3-[(1-甲基-1h-1,2,4-三氮唑-3-基)甲基]
‑ꢀ
6-乙硫基-1,3,5-三嗪-2,4(1h,3h)-二酮(esv-t03),收率约45%;
[0013]
步骤五:由步骤四所得esv-t03与6-氯-2-甲基-2h-吲唑-5-胺(esv-smd)经取代反应得到化合物(6e)-6-[(6-氯-2-甲基-2h-吲唑-5-基)亚氨基]二氢-3-[(1-甲基-1h-1,2,4-三氮唑-3-基) 甲基]-1-[(2,4,5-三氟苯基)甲基]-1,3,5-三嗪-2,4(1h,3h)-二酮(esv-tm,即ensitrelvir),收率约25%。
[0014]
根据此制备方法,一开始就需要用到刺激性强、有致敏性、毒性高、安全性低的异氰酸叔丁酯,给工业化生产带来很大的环保、健康以及安全隐患。叔丁基在整个合成路线中仅仅起到保护占位的作用,在后续制备过程需要脱去后再接三氮唑基团。虽然脱保护步骤收率高,但是需要用到相对昂贵的三氟乙酸,增加了生产成本;脱保后再引入的三氮唑基团的收率偏低,只有45%;最后一步吲唑胺取代乙基硫醚的反应收率只有25%。总体计算下来,该路线总收率为5.07%。并不是很经济。
[0015]
本技术提供ensitrelvir新的制备路线。希望克服现有技术中的上述缺陷,如:需使用刺激性强、有致敏性、毒性高、安全性低的异氰酸叔丁酯;用昂贵的试剂脱保护再接入所需基团的步骤;氨基取代硫醚反应收率低的一系列问题。


技术实现要素:

[0016]
本发明采用以下方法制备ensitrelvir,其合成路线如下所示:
[0017][0018]
其中,r1=c1~c4直链或支链烃基、苄基、取代苄基;y=cl、br、i。
[0019]
依据上述合成路线制备ensitrelvir所涉及的反应分以下步骤进行:
[0020]
步骤一:以n-[(2,4,5-三氟苯基)甲基]硫脲esv-ba为原料,与卤代烃(r
1-y)进行s-取代反应,得到相应的硫醚化合物s-取代-n-[(2,4,5-三氟苯基)甲基]硫脲esv-bb-r;
[0021]
步骤二:由步骤一所得s-取代-n-[(2,4,5-三氟苯基)甲基]硫脲esv-bb-r与异氰酸-[(1-甲基-1h-1,2,4-三氮唑-3-基)甲基]酯icy-tz在碱的作用下加成得到esv-ta1-r和esv-ta2-r的混和物,继续与羰基二咪唑(cdi)、二光气或三光气环合得到1,3-双取代-6-硫醚-1,3,5-三嗪化合物esv-t3-r;
[0022]
步骤三:由步骤二所得1,3-双取代-6-硫醚-1,3,5-三嗪化合物esv-t3-r与6-氯-2-甲基-2h
‑ꢀ
吲唑-5-胺(esv-smd)进行取代反应,得到化合物esv-tm,即ensitrelvir。
[0023]
上述制备ensitrelvir的合成路线,避免使用刺激性强、有致敏性、毒性高、安全性低的异氰酸叔丁酯,大大提高了工业化生产的可行性;制备过程省去用三氟乙酸脱保护再引入三氮唑基团的操作步骤;引入不同取代基r1使得相应硫醚的离去性能有差异,也提高了吲唑胺取代硫醚的收率。
[0024]
本发明的合成路线简化了生产ensitrelvir的工序,提高合成的总收率,减少了三废的产生,提高了生产效率,降低了生产成本。
[0025]
n-[(2,4,5-三氟苯基)甲基]硫脲(化合物esv-ba)可通过以下方法制备得到:
[0026]
方法一
[5]
:以酰氯(rco-cl)为起始原料,与硫氰酸钠或硫氰酸钾进行酰化反应制备得到硫代异氰酸酰基酯(rco-ticy);再与2,4,5-三氟苄胺(esv-b9)反应加成得到n-[(2,4,5-三氟苯基)甲基]-n
’‑
酰基硫脲(tu-ac);再经氢氧化钠水溶液或氢氧化锂水溶液水解得到n-[(2,4,5
‑ꢀ
三氟苯基)甲基]硫脲(esv-ba)。
[0027]
方法二:以2,4,5-三氟苄胺(esv-b9)为起始原料,与硫代羰基二咪唑
[8]
(tcdi)、硫光气
[7]
或二硫化碳
[6]
反应制备得到硫代异氰酸-[(2,4,5-三氟苯基)甲基]酯(ticy-bn);最后经氨解得到n-[(2,4,5-三氟苯基)甲基]硫脲(esv-ba)。
[0028]
方法三
[3][4]
:以2,4,5-三氟苄胺(esv-b9)或其盐为起始原料,直接与硫氰酸铵、硫氰酸钠或硫氰酸钾加成反应制备得到n-[(2,4,5-三氟苯基)甲基]硫脲(esv-ba)。
[0029][0030]
异氰酸-[(1-甲基-1h-1,2,4-三氮唑-3-基)甲基]酯(icy-tz)可通过以下方法制备得到:
[0031]
以1-甲基-1h-1,2,4-三氮唑-3-甲醇(esv-smc-oh)为起始原料,经卤代得到相应的卤代物(esv-smc-x);再将其转化1-甲基-1h-1,2,4-三氮唑-3-甲胺(esv-smc-a);与三光气在有机碱的作用下反应得到异氰酸-[(1-甲基-1h-1,2,4-三氮唑-3-基)甲基]酯(icy-tz)。
[0032][0033]
本技术的有益效果:避免使用刺激性强、有致敏性、毒性高、安全性低的异氰酸叔丁酯,大大提高了工业化生产的可行性;制备过程省去用三氟乙酸脱保护再引入三氮唑基团的操作步骤,降低了生产成本并提高了生产效率;引入不同取代基r1使得相应硫醚的离去性能有差异,也提高了吲唑胺取代硫醚的收率,使产品更有成本优势,提高竞争力。
[0034]
缩略语:
[0035][0036]
参考文献:
[0037]
[1].doi:https://doi.org/10.1101/2022.01.26.477782
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[2].wo2013089212
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[4].international journal of research in pharmacy and chemistry(2013),3(4),793-796.
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[0042]
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[7].zhurnal organichnoi ta farmatsevtichnoi khimii(2008),6(4),38-45.
[0044]
[8].wo2005007601
具体实施方式
[0045]
s-取代-n-[(2,4,5-三氟苯基)甲基]硫脲(esv-bb-r)的制备
[0046][0047]
通用方法a:往反应瓶中加入esv-ba(50.0mmol),加入5~10倍重量醇,加入烃化试剂r1-y(50~100mmol),根据烷基化试剂的沸点不同,控温在30~120℃反应。反应完毕后,浓缩适量溶剂,冷却,过滤,收集固体。
[0048]
表一 引入不同的r1[0049]
[0050][0051]
1,3-双取代-6-硫醚-1,3,5-三嗪化合物esv-t3-r的制备
[0052]
[0053]
通用方法b-1:往反应瓶加入esv-bb-r(10mmol),加入10~20倍重量的dmf、dmac 或nmp,用冰盐浴冷却至-5~0℃,加入icy-tz(11~13mmol);控温不超过5℃,滴加dbu (12~15mmol);搅拌反应,待esv-bb-r转化为esv-ta-r后;再往反应体系中加入cdi (12~15mmol),控温不超过10℃,滴加dbu(10~20mmol)。保持10℃以下反应。反应完毕后,将反应体系冷却至0~5℃,将反应液转移至预先冷却至0℃左右的1mol/l稀盐酸(约 100~120ml)中稀释,稀释过程中控温不超过10℃。搅拌析晶,过滤,收集固体得到粗品或用乙酸乙酯萃取,脱溶得到粗品。所得粗品用乙酸乙酯或者用乙酸乙酯 正庚烷混和体系精制,得到1,3-双取代-6-硫醚-1,3,5-三嗪化合物esv-t3-r。
[0054]
通用方法b-2:往反应瓶加入esv-bb-r(10mmol),加入10~20倍重量的四氢呋喃或2
‑ꢀ
甲基四氢呋喃,用冰盐浴冷却至-5~0℃,加入icy-tz(11~13mmol);控温不超过5℃,滴加 dbu(32~45mmol);搅拌反应,待esv-bb-r转化为esv-ta-r后;控温不超过10℃,往反应体系中滴加二光气(5.0~7.5mmol)/四氢呋喃溶液。加完后回温至20~30℃反应。反应完毕后,加入水淬灭反应。搅拌析晶,过滤,收集固体得到粗品或用乙酸乙酯萃取,脱溶得到粗品。所得粗品用乙酸乙酯或者用乙酸乙酯 正庚烷混和体系精制,得到1,3-双取代-6-硫醚
‑ꢀ
1,3,5-三嗪化合物esv-t3-r。
[0055]
通用方法b-3:往反应瓶加入esv-bb-r(10mmol),加入10~20倍重量的四氢呋喃或2
‑ꢀ
甲基四氢呋喃,用冰盐浴冷却至-5~0℃,加入icy-tz(11~13mmol);控温不超过5℃,滴加 dbu(32~45mmol);搅拌反应,待esv-bb-r转化为esv-ta-r后;控温不超过10℃,往反应体系中滴加三光气(3.5~5.0mmol)/四氢呋喃溶液。加完后回温至20~30℃反应。反应完毕后,加入水淬灭反应。搅拌析晶,过滤,收集固体得到粗品或用乙酸乙酯萃取,脱溶得到粗品。所得粗品用乙酸乙酯或者用乙酸乙酯 正庚烷混和体系精制,得到1,3-双取代-6-硫醚
‑ꢀ
1,3,5-三嗪化合物esv-t3-r。
[0056]
表二 环合制备1,3-双取代-6-硫醚-1,3,s-三嗪及核磁1h-nmr,500mhz;cdcl3数据
[0057]
[0058][0059]
ensitrelvir(化合物esv-tm)的制备
[0060][0061]
通用方法c-1:往反应瓶中加入esv-t3-r(1.0mmol),加入10~15倍重量的四氢呋喃,再加入esv-smd(1.1~1.5mmol);降温至0℃以下,滴加双(三甲基硅基)氨基锂、双(三甲基硅基)氨基钠或双(三甲基硅基)氨基钾(1.3~2.0mmol);保温0℃以下反应2~4hr,再回
温至 20~30℃反应1~2hr;反应完毕后,用10%氯化铵水溶液淬灭,用乙酸乙酯萃取;合并有机相,浓缩干,所得残留物如果有必要,进行柱层析分离纯化(洗脱剂为二氯甲烷 甲醇梯度洗脱,甲醇5%~30%;用丙酮水重结晶;得到目标产物ensitrelvir。
[0062]
通用方法c-2:往反应瓶中加入esv-t3-r(1.0mmol),加入5~15倍重量溶剂,再加入 esv-smd(1.1~1.5mmol);加热至回流;反应12~48hr;反应完毕后,浓缩溶剂,加入乙酸乙酯溶解,加入碳酸钠水溶洗涤;合并有机相,浓缩干,所得残留物如果有必要,进行柱层析分离纯化(洗脱剂为二氯甲烷 甲醇梯度洗脱,甲醇5%~30%;用丙酮水重结晶;得到目标产物ensitrelvir。
[0063]
表三 制备ensitrelvir
[0064]
[0065][0066]
核磁数据:1h-nmr(500mhz,cdcl3 d2o)δ3.91ppm(s,3h);4.11ppm(s,3h);5.13ppm (s,2h);5.25ppm(s,2h);7.20ppm(m,1h);7.39ppm(m,1h);7.51ppm(s,1h);7.68ppm(s,1h); 8.03ppm(s,1h);8.12ppm(s,1h)。
再多了解一些

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