无水达沙替尼的制备及精制方法.pdf

本发明涉及药物化学领域，特别是涉及达沙替尼的合成领域，尤其是涉及到一种达沙替尼的新的制备及精制方法，提供了一种达沙替尼的制备方法，将中间体N-(2-氯-6-甲基苯基)-2[(6-氯-2-甲基-4-嘧啶基)氨基]-5-噻唑甲酰胺在强极性溶剂中与1-(2-羟乙基)哌嗪发生均相的亲核取代反应。从而解决传统合成方法中以正丁醇做溶剂，成本高、反应时间长、反应温度高、对反应容器要求苛刻的问题。同时本发明提供了一种简单、可行的精制方法，有效地提高了达沙替尼的纯度。

权利要求书
1.  一种无水达沙替尼的精制方法，其特征在于，包括如下以下步骤：
(1)将N-(2-氯-6-甲基苯基)-2-[(6-氯-2-甲基-4-嘧啶基)氨基]-5-噻唑甲酰胺完全溶于DMSO中；
(2)向步骤(1)的溶液中加入1-(2-羟乙基)哌嗪和二异丙基乙胺，70-90℃反应2-3h，冷却至室温；
反应方程式：

(3)向步骤(2)的反应后溶液中加入异丙醇，有固体析出，冷却，搅拌2h，析出完全后，过滤；
(4)滤饼用少量异丙醇和水依次洗涤，得达沙替尼粗品；
(5)将步骤(4)得到的达沙替尼粗品，用95％乙醇和水的混合溶液溶解，加热至70-80℃，使其溶解完全，所述95％乙醇和水的体积比为5:1；
(6)趁热过滤，滤液自然冷却至室温，然后低温冷冻析晶；
(7)过滤，用少量的体积比为1:1的50％乙醇和水的混合液洗涤，得白色固体；
(8)将白色固体在45-55℃温度段常压鼓风干燥3-4小时；
(9)粉碎过筛；
(10)100-110℃真空干燥2h以上，得无水达沙替尼。

2.  根据权利要求1所述的达沙替尼的精制方法，其特征在于，制备的达沙替尼的晶型为N-6，其2θ值表示的特征峰为：6.8±0.2，11.1 ±0.2，12.2±0.2，13.1±0.2，13.7±0.2，16.7±0.2，20.8±0.2，24.2±0.2，24.8±0.2。

说明书无水达沙替尼的制备及精制方法
本申请是申请日为2011年6月24日、发明名称为“一种达沙替尼的制备及精制方法”的中国专利申请CN201110173049.3的分案申请。
技术领域
本发明涉及药物化学领域，特别是涉及达沙替尼的合成领域，尤其是涉及到一种达沙替尼的新的制备及精制方法。
背景技术
达沙替尼，是由百时美施贵宝公司研发的一种络氨酸激酶抑制剂，用于对既往治疗失败或不耐受的成人慢性髓性白血病(CML)的所有病期患者，同时还用于治疗对其他疗法耐药或不耐受的费城染色体阳性的急性淋巴细胞性白血病成人患者(ph+ALL)。其化学名为N-(2-氯-6-甲基苯基)-2-[[6-[4-(2-羟乙基)-1-哌嗪基]-2-甲基-4-嘧啶基]氨基]-5-噻唑甲酰胺，分子式为C22H28ClN7O2S，分子量为488.01，结构式为：

目前达沙替尼的合成方法中比较常见的是：
其一，通过中间体N-(2-氯-6-甲基苯基)-2[(6-氯-2-甲基-4-嘧啶基)氨基]-5-噻唑甲酰胺与1-(2-羟乙基)哌嗪发生亲核取代反应制备达沙替尼。

其二，2-甲基-4,6-二氯嘧啶与N-(2-羟乙基)哌嗪发生取代反应，再与2-氨基-N-(2-氯-6-甲基苯基)-5-噻唑甲酰胺反应得到达沙替尼。

其三，2-甲基-4-氨基-6-氯嘧啶与N-(2-羟乙基)哌嗪发生取代反应，再与异硫氰酸苯甲酯反应生成硫脲，然后与N,N-二甲基甲酰胺缩醛缩合生成亚胺，最后闭环得到达沙替尼。

由于第二种合成方法需要使用大量的甲苯为溶剂以及昂贵的Pd(OAc)2和BINAP(联萘二苯磷)为催化剂，不符合环境友好、成本低廉及操作简便等理念，且反应条件苛刻，收率不高。同时，第三种方法步骤繁多，收率低，生产成本较高。所以目前较多使用的方法为第一种方法，即在正丁醇溶剂中，通过中间体N-(2-氯-6-甲基苯基)-2[(6-氯-2-甲基-4-嘧啶基)氨基]-5-噻唑甲酰胺与1-(2-羟乙基)哌嗪发生亲核取代反应制备达沙替尼。
但是，从大量的实验中发现，达沙替尼中间体N-(2-氯-6-甲基苯基)-2[(6-氯-2-甲基-4-嘧啶基)氨基]-5-噻唑甲酰胺在正丁醇中的溶解度很小，1g达沙替尼中间体需要20ml正丁醇，反应液始终处于悬浊状态，进行非均相反应。该反应要求回流，反应温度较高为120℃，高温条件对反应设备提出了较高要求，反应时间在5小时以上。当溶剂从二十毫升每克降到十五毫升每克时，反应时间明显延长，并且通过HPLC监控发现原料未能消失完全(约有3％)。所以说采用正丁醇作为反应溶剂，不仅成本较高，反应时间较长，而且反应在较高的反应温度下进行，对反应容器有着较高的要求。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种达沙替尼的制备方法，特别是以中间体N-(2-氯-6-甲基苯基)-2[(6-氯-2-甲基-4-嘧啶基)氨基]-5-噻唑甲酰胺与1-(2-羟乙基)哌嗪发生亲核取代反应制备 达沙替尼的方法。从而解决传统合成方法中以正丁醇做溶剂，成本高、反应时间长、反应温度高、对反应容器要求苛刻的问题。
本发明的另一发明目的是提供一种达沙替尼粗品的精制方法，从而解决精制方法精制步骤繁琐以及高温脱水引起的部分达沙替尼变质的问题。
本发明的发明目的是通过以下技术方案实现的，
一种达沙替尼合成方法，包括以下步骤：
S1.将N-(2-氯-6-甲基苯基)-2[(6-氯-2-甲基-4-嘧啶基)氨基]-5-噻唑甲酰胺完全溶解于强极性溶剂中；
S2.向S1的溶液中加入1-(2-羟乙基)哌嗪和二异丙基乙胺，70-90℃反应2-3h，冷却至室温；
反应方程式：

S3.向S2反应后溶液中加入异丙醇，有固体析出，冷却，搅拌2h，析出完全后，过滤；
S4.滤饼用少量异丙醇和水依次洗涤，得达沙替尼粗品。
作为本发明中所述强极性溶剂的优选方式，本发明公开了所述强极性溶剂为非质子性强极性溶剂。其中又以二甲基亚砜(DMSO)、六甲基磷酰胺(HMPA)、二甲基乙酰胺(DMAC)、乙腈为优选溶剂，特别优选为二甲基亚砜。
作为优选的反应物料比：所述N-(2-氯-6-甲基苯基)-2[(6-氯-2-甲基-4-嘧啶基)氨基]-5-噻唑甲酰胺与1-(2-羟乙基)哌嗪的摩尔比为1:(3-5)，N-(2-氯-6-甲基苯基)-2[(6-氯-2-甲基-4-嘧啶基)氨基]-5-噻唑甲酰胺与二异丙基乙胺的摩尔比为1:2；
作为优选的反应条件：所述强极性溶剂用量为每克N-(2-氯-6-甲基苯基)-2[(6-氯-2-甲基-4-嘧啶基)氨基]-5-噻唑甲酰胺溶解于3-5ml的强极性溶剂。所述强极性溶剂与异丙醇用量比为1:3(V：V)。
作为一种优选的反应温度，当反应温度为75-85℃，其反应更完全。
本发明的改进思路是增大达沙替尼中间体的溶解比例，使其尽可能的发生均相反应。由于达沙替尼中间体的极性很大，在一般的醇类溶剂中的溶解度均较小，所以我们进行了大量实验，对反应溶剂进行优化摸索，实验结果表明，达沙替尼中间体在强极性溶剂中的溶解度较好。因此，本着降低生产成本，减少溶剂的耗量，减轻对仪器设备的负荷等目的，优化了 达沙替尼的合成环境，选用强极性溶剂，特别是非质子性强极性溶剂作为溶液环境。
采用本发明提供的制备方法后，其有益效果是显而易见的。不仅大大降低了溶剂的消耗，节约了成本，而且达沙替尼中间体在强极性溶剂中有着较高的溶解度，使得反应液呈均相反应，显著地加快了反应的速度，使得反应时间显著缩短，反应温度显著降低，这样大大地降低了仪器的负荷，使得这一反应适应于工业化大生产。
在以上改进的基础上，本发明还公开了一种达沙替尼的精制方法，包括以下步骤：
(1)将按照上述制备方法得到的达沙替尼粗品，用95％乙醇和水的混合溶液溶解，加热至70-80℃，使其溶解完全，所述95％乙醇和水的混合比例为5:1(V：V)；
(2)趁热过滤，滤液自然冷却至室温，然后低温冷冻析晶；
(3)过滤，用少量冷的50％乙醇和水的混合液洗涤,得白色固体，所述50％乙醇和水的混合比例为1：1(V：V)；
(4)将白色固体在45-55℃温度段常压鼓风干燥干燥3-4小时；
(5)粉碎过筛；
(6)100-110℃真空干燥，得无水达沙替尼。
采用这一精制方法以后，其有益效果是显而易见的。首先，本发明提供的精制方法操作简便，用时较短，有利于节约能源。其次，达沙替尼在此精制温度下稳定。因此本发明的精制方法具有操作简便、收率好、纯度高、稳定性好的优点，采用本发明中公开的精制方法得到的无水达沙替尼外观好，纯度高(≥99.91％)。
附图说明
图1  DMSO为反应溶剂制备的无水达沙替尼液相图谱；
图2  HMPA为反应溶剂制备的无水达沙替尼液相图谱；
图3  DMAC为反应溶剂制备的无水达沙替尼液相图谱；
图4  CH3CN为反应溶剂制备的无水达沙替尼液相图谱；
图5  无水达沙替尼DSC曲线图；
图6  无水达沙替尼TG曲线图；
图7  无水达沙替尼X-射线粉末衍射图；
图8  合成及精制中试产品无水达沙替尼的液相图谱；
图9  样品DS-H2O X-射线粉末衍射图；
图10 样品DS-OH X-射线粉末衍射图。
具体实施方式
实施例1
达沙替尼的制备及精制
达沙替尼的制备
将N-(2-氯-6-甲基苯基)-2[(6-氯-2-甲基-4-嘧啶基)氨基]-5-噻唑甲酰胺100g溶于300ml二甲基亚砜中，分别加入1-(2-羟乙基)哌嗪98.9g及二异丙基乙胺65.5g，加热80℃，搅拌2-3h，HPLC监测，至原料消失完全，停止反应。自然冷却至室温，向反应液中加入异丙醇900ml，有固体析出，冷却，搅拌2h。析出完全后，过滤，滤饼用少量异丙醇和水依次洗涤，得达沙替尼粗品101.2g。计算收率为78.8％。
达沙替尼的精制
将上述试验中中得到的达沙替尼粗品用95％乙醇-水(2L：0.4L)混合溶解，加热至70℃，溶解完全后，趁热过滤，滤液自然冷却至室温，然后低温冷冻析晶。过滤，用少量冷的50％乙醇-水(1：1/v:v)洗涤,得白色固体,50℃常压鼓风干燥3小时，粉碎、过筛，105℃真空干燥2小时，得无水达沙替尼74.9g，计算收率为74.0％，纯度为99.98％。
精制后得到的无水达沙替尼液相图谱如图1所示。
达沙替尼的结构确证
称取测试量的精制后无水达沙替尼，并分别按照常规操作方法对达沙替尼进行质谱、1H-NMR、DSC、TG、含水量、晶形检测。检测结果如下：
质谱m/z＝488([M+H]+)、486([M-H]+)
1H-NMR：δppm 2.25(3H，s)；2.42(3H，s)；2.45(2H，t)；2.50(4H，m)；3.51(4H，m)；3.54(2H，m)；4.41(1H，s)；6.07(1H，s)；7.25(1H，t)；7.28(1H，d)；7.40(1H，d)；8.23(1H，s)；9.85(1H，s)；11.42(1H,s)。
DSC：286.3，测定结果如图5所示；
TG：测定结果如图6所示；
DSC、TG图显示，样品未见结晶水；
卡尔费休水分测定法测定含水量：0.31％。
X-射线粉末衍射测定无水达沙替尼晶形，PXRD特征峰如图7所示，为下列2θ值：6.880，11.140，12.260，13.160，13.780，16.700，20.800，24.200，24.800，晶形为N-6。
实施例2：
达沙替尼干燥条件考察
称取达沙替尼粗品120g，用95％乙醇-水(2L：0.4L)加热至75℃，溶解完全后，趁热过滤，滤液冷至室温，冷冻析晶。过滤，用少量冷50％乙醇-水(1：1/v:v)洗涤,,50℃常压鼓风干燥3小时，得白色固体90.4g，收率为75.3％，粉碎过筛，精密称取每份10.0g共8份，105℃真空干燥，考察干燥时间，见表1。
表1达沙替尼干燥条件考察
编号温度(℃)压力时间(h)含水量(％)颜色1  03.66白色2105真空20.70白色3105真空40.38白色4105真空60.36白色5105真空80.33白色6105真空100.31白色7105真空120.32白色8105真空240.31白色
结果显示：由含水量测定结果，结合DSC，TG图可知，105℃真空干燥2h以上制备的达沙替尼均不含结晶水。
实施例3：
达沙替尼的制备及精制
达沙替尼的制备
将N-(2-氯-6-甲基苯基)-2[(6-氯-2-甲基-4-嘧啶基)氨基]-5-噻唑甲酰胺100g溶于500ml六甲基磷酰胺(HMPA)中，分别加入1-(2-羟乙基)哌嗪165.1g及二异丙基乙胺65.5g，加热至75℃，搅拌2-3h，HPLC监测至原料消失完全，停止反应，冷却至室温，向反应液中加入异丙醇1500ml，有固体析出，冷却，搅拌2h。析出完全后，过滤，滤饼用少量异丙醇和水依次洗涤，得粗品98.2g。收率：76.5％。
达沙替尼的精制
粗品用95％乙醇-水(2L：0.4L)混合溶解，加热至80℃，溶解完全后，趁热过滤，滤液冷至室温，冷冻析晶。过滤，用少量冷50％乙醇-水(1：1/v:v)洗涤,得白色固体,45℃常压鼓风干燥4小时，粉碎过筛、110℃真空干燥2小时，得无水达沙替尼72.5g，收率为73.8％，纯度为99.95％。
精制后得到的无水达沙替尼液相图谱如图2所示。
达沙替尼的结构确证
称取测试量的精制后达沙替尼，并分别按照常规操作方法对达沙替尼进行质谱、1H-NMR、DSC、TG、含水量、晶形检测。检测结果如下：
质谱m/z＝488([M+H]+)、486([M-H]+)
1H-NMR：δppm 2.28(3H，s)；2.43(3H，s)；2.46(2H，t)；2.51(4H，m)；3.51(4H，m)；3.57(2H，m)；4.40(1H，s)；6.11(1H，s)；7.26(1H，t)；7.30(1H，d)；7.42(1H，d)；8.26(1H，s)；9.89(1H，s)；11.47(1H,s)。
DSC：286.1；
DSC、TG测定结果显示，样品未见结晶水；
卡尔费休水分测定法测定含水量：0.33％。
PXRD特征峰为下列2θ值：6.880，11.140，12.260，13.160，13.780，16.700，20.800，24.200，24.800，晶形为N-6。
实施例4：
达沙替尼的制备及精制
达沙替尼的制备
将N-(2-氯-6-甲基苯基)-2[(6-氯-2-甲基-4-嘧啶基)氨基]-5-噻唑甲酰胺100g溶于400ml二甲基乙酰胺(DMAC)中，分别加入1-(2-羟乙基)哌嗪132.0g及二异丙基乙胺65.5g，加热至85℃，搅拌2-3h，HPLC监测原料消失完全。停止反应，冷却至室温，向反应液中加入异丙醇1200ml，有固体析出，冷却，搅拌2h。析出完全后，过滤，滤饼用少量异丙醇和水依次洗涤，得粗品95.6g。收率：74.5％。
达沙替尼的精制
粗品用95％乙醇-水(2L：0.4L)混合溶解，加热至75℃，溶解完全后，趁热过滤，滤液冷至室温，冷冻析晶。过滤，用少量冷50％乙醇-水(1：1/v:v)洗涤,得白色固体,55℃常压鼓风干燥3小时，粉碎过筛、100℃真空干燥3小时，得无水达沙替尼72.3g，收率为75.6％，纯度为99.91％。
精制后得到的无水达沙替尼液相图谱如图3所示
达沙替尼的结构确证
称取测试量的精制后达沙替尼，并分别按照常规操作方法对达沙替尼进行质谱、1H-NMR、DSC、TG、含水量、晶形检测。检测结果如下：
质谱m/z＝488([M+H]+)、486([M-H]+)
1H-NMR：δppm 2.24(3H，s)；2.40(3H，s)；2.43(2H，t)；2.48(4H，m)；3.50(4H，m)；3.53(2H，m)；4.38(1H，s)；6.08(1H，s)；7.24(1H，t)；7.27(1H，d)；7.41(1H，d)；8.23(1H，s)；9.87(1H，s)；11.44(1H,s)。
DSC：286.2；
DSC、TG测定结果显示，样品未见结晶水；
卡尔费休水分测定法测定含水量：0.32％。
PXRD特征峰为下列2θ值：6.880，11.140，12.260，13.160，13.780，16.700，20.800，24.200，24.800，晶形为N-6。
实施例5：
达沙替尼的制备及精制
达沙替尼的制备
将N-(2-氯-6-甲基苯基)-2[(6-氯-2-甲基-4-嘧啶基)氨基]-5-噻唑甲酰胺100g溶于450ml乙腈中，分别加入1-(2-羟乙基)哌嗪165.1g及二异丙基乙胺65.5g，加热至90℃，搅拌2-3h，HPLC监测原料消失完全。停止反应，冷却至室温，向反应液中加入异丙醇1350ml，有固体析出，冷却，搅拌2h。析出完全后，过滤，滤饼用少量异丙醇和水依次洗涤，得粗品94.0g。收率：73.2％。
达沙替尼的精制
粗品用95％乙醇-水(2L：0.4L)混合溶解，加热至75℃，溶解完全后，趁热过滤，滤液冷至室温，冷冻析晶。过滤，用少量冷50％乙醇-水(1：1/v:v)洗涤,得白色固体,50℃常压鼓风干燥3小时，粉碎过筛、105℃真空干燥2小时，得无水达沙替尼70.0g，收率为74.4％，纯度为99.93％。
精制后得到的无水达沙替尼液相图谱如图4所示
达沙替尼的结构确证
称取测试量的精制后达沙替尼，并分别按照常规操作方法对达沙替尼进行质谱、1H-NMR、DSC、TG、含水量、晶形检测。检测结果如下：
质谱m/z＝488([M+H]+)、486([M-H]+)
1H-NMR：δppm 2.23(3H，s)；2.39(3H，s)；2.43(2H，t)；2.47(4H，m)；3.50(4H，m)；3.53(2H，m)；4.39(1H，s)；6.04(1H，s)；7.23(1H，t)；7.27(1H，d)；7.38(1H，d)；8.20(1H，s)；9.85(1H，s)；11.41(1H,s)。
DSC：286.1；
DSC、TG测定结果显示，样品未见结晶水；
卡尔费休水分测定法测定含水量：0.33％。
PXRD特征峰为下列2θ值：6.880，11.140，12.260，13.160，13.780，16.700， 20.800，24.200，24.800，晶形为N-6。
实施例6：
达沙替尼的制备及精制中试
将N-(2-氯-6-甲基苯基)-2[(6-氯-2-甲基-4-嘧啶基)氨基]-5-噻唑甲酰胺1.2kg投入反应器，再将二甲基亚砜4.8L投入反应器中，分别加入1-(2-羟乙基)哌嗪1.18kg及二异丙基乙胺0.78kg，加热至80℃，搅拌2h，HPLC监测原料消失完全。停止反应，冷却至室温，向反应液中加入异丙醇14.4L，常温搅拌，有固体析出，冷却搅拌2h。过滤，滤饼用少量异丙醇和水依次洗涤，得粗品1.2kg，收率77.8％。
将粗品及95％乙醇-水(24L：4.8L)投入反应器，加热至75℃，溶解完全后，稍冷，趁热过滤，滤液自然冷却至室温，冷冻析晶。过滤，用少量冷50％乙醇-水(1：1/v:v)洗涤,得白色固体。将产品均匀平铺在不锈钢托盘中，铺盘厚度<2cm。50℃鼓风，干燥3h，干燥结束,用粉碎机粉碎，过80目筛。将粉碎混合后的产品均匀平铺在不锈钢托盘中，铺盘厚度<2cm。100-110℃，真空干燥2h。干燥结束,得无水达沙替尼0.91kg，收率75.8％，达沙替尼液相图谱如图8所示，纯度为99.95％。
质谱m/z＝488([M+H]+)、486([M-H]+)
1H-NMR：δppm 2.26(3H，s)；2.43(3H，s)；2.47(2H，t)；2.52(4H，m)；3.52(4H，m)；3.56(2H，m)；4.43(1H，s)；6.10(1H，s)；7.27(1H，t)；7.30(1H，d)；7.43(1H，d)；8.23(1H，s)；9.86(1H，s)；11.41(1H,s)。
DSC：286.3；
DSC、TG测定结果显示，样品未见结晶水；
卡尔费休水分测定法测定含水量：0.35％。
PXRD特征峰为下列2θ值：6.840，11.140，12.340，13.100，13.700，16.680，21.080，24.360，24.900，晶形为N-6。
实施例7达沙替尼晶型的转化研究
样品DS-H2O：称取无水达沙替尼(N-6)1.5g，投至100ml的单口反应瓶中，向单口反应瓶中加纯化水30ml，保持室温搅拌24h，过滤，滤饼用少量纯化水洗涤，滤饼经40℃，真空干燥8h,得到白色固体1.37g，通过PXRD鉴定其晶型为H1-7，见图9。
PXRD特征峰：4.692，9.321，11.313，12.431，13.932，14.804，15.374，16.305，17.462，18.077，18.514，19.254，19.664，20.331，21.349，22.379，23.271，23.696，24.548，25.152，25.985，28.133，30.0269，34.767，35.276，39.400±0.02。
样品DS-OH：称取无水达沙替尼(N-6)1.5g，投至100ml的单口反应瓶中，向单口反应瓶中加磷酸盐缓冲液(pH 6.8)30ml，保持室温搅拌24h，过滤，滤饼用少量纯化水洗涤，滤饼经40℃，真空干燥8h,得到白色固体1.35g，通过PXRD鉴定其晶型为H1-7，见图10。
PXRD特征峰：4.711，9.313，11.302，12.432，13.957，14.789，15.352，16.353，18.081，18.537，19.272，19.687，20.319，21.366，22.397，23.298，23.716，24.562，25.163，26.012，28.138，28.740，30.0292，34.100，34.775，35.272。