“重磅炸彈”新藥合成與工藝綠色化
Blockbuster Drugs Synthesis and Greening Pharmaceutical Process
張 霽1,2,張英俊1,2,聶 飚1
(1. 廣東東陽光集團藥業(yè)研究院,廣東東莞 523871;2. 抗感染新藥研發(fā)國家重點實驗室,廣東東陽光藥業(yè),廣東東莞 523871)
摘要:通過評述CDK4/6 抑制劑帕博昔布、丙肝NS3/4A 蛋白酶抑制劑司美匹韋和NS5A 抑制劑Elbasvir 等“重磅炸彈”新藥合成及工藝過程,對其中工藝研究的重點難點和瓶頸反應(yīng)進(jìn)行全面分析,揭示關(guān)鍵反應(yīng)的優(yōu)化以及分離純化節(jié)點的選擇實施,是整個工藝綠色化的重點。同時對手性相轉(zhuǎn)移催化技術(shù)、酶催化方法和SFC 分離技術(shù)等綠色手段在合成工藝中的應(yīng)用進(jìn)行了案例解析??偨Y(jié)出一些基本的工藝特點和規(guī)律, 最后展望了工藝綠色化的一些新前沿、新亮點。
關(guān)鍵詞:“重磅炸彈”藥物;綠色工藝;工藝優(yōu)化;藥物合成
1 前言
“重磅炸彈”新藥一般是指年銷售額達(dá)10 億美元以上的藥物[ 1],如輝瑞的MG-CoA 還原酶抑制劑立普妥(Lipitor)、艾伯維的阿達(dá)木單抗(Humira)以及默沙東的二肽基肽酶-4(DPP-4) 抑制劑西格列汀( sitagliptin) 等。由于這類藥物的作用機制新穎、療效優(yōu)異,上市后迅速被醫(yī)生和患者接受使用,因此獲得的社會及經(jīng)濟效益都非常可觀。與此同時,這些重磅藥物均由世界一流的制藥企業(yè)研發(fā)和生產(chǎn),其開發(fā)的合成工藝方法也是非常值得學(xué)習(xí)和借鑒的。例如西格列汀的化學(xué)工藝就曾2 次獲得美國綠色化學(xué)的最高獎(Presidential Green ChemistryChallenge Award)[2—4]。本文就新近出現(xiàn)的“重磅炸彈”藥物的合成路線及工藝進(jìn)行分析,探討新藥合成工藝開發(fā)的過程和綠色化的途徑[5]。
2 帕博昔布(palbociclib,17) 的合成與工藝綠色化
17 是全球首個上市的CDK4/6 抑制劑[6]。基于Ⅱ期臨床無進(jìn)展生存期(progression free survival,PFS) 的優(yōu)秀療效數(shù)據(jù),2015 年被FDA 加速批準(zhǔn),
用于治療HR+/HER2- 晚期乳腺癌,第一年即實現(xiàn)了7.23 億美元的銷售額,2016 年上半年全球銷售額達(dá)到9.42 億美元,預(yù)計全年銷售額可達(dá)23 億美元,已成為名副其實的“重磅炸彈”新藥。該藥物發(fā)現(xiàn)的初始路線( 圖1) 是從4- 氯-2- 甲硫基嘧啶-5- 甲酸乙酯(1) 出發(fā),經(jīng)過7 步反應(yīng)構(gòu)建溴代吡啶并嘧啶酮母核中間體10,然后經(jīng)過特別的氧化劑11 處理,得到了關(guān)鍵中間體亞砜12,隨后的親核取代反應(yīng)連接氨基吡啶13,接著在Pd(PPh3) 4催化下,利用Still 偶聯(lián)反應(yīng)制備了烯醇醚16,經(jīng)鹽酸酸性水解除去保護基,獲得了17 的鹽酸鹽。該路線共涉及11 步反應(yīng),總收率僅4.8% [7]。
經(jīng)過考查和前瞻性分析,不難發(fā)現(xiàn)該路線有以下不足和缺陷:①該路線需使用易燃易爆的氫化鋁鋰(LiAlH4),以及純度和品質(zhì)無法確定、轉(zhuǎn)移困難和有加料風(fēng)險的氫化鈉(NaH);②中間體多次不合理的氧化態(tài)改變(LiAlH4 還原-MnO2 氧化- 格氏試劑加成-NMO/TPAP 氧化- 硫醚的特殊氧化成亞砜等);③采用非綠色的Horner-Wadsworth-Emmons反應(yīng)用來構(gòu)建吡啶并嘧啶酮雜環(huán)母核;④ Still 偶聯(lián)反應(yīng)使用有毒的錫試劑,殘留錫不易徹底消除,而且會產(chǎn)生極性和溶解度與產(chǎn)物相似的雜質(zhì),難以分離純化;⑤需要柱色譜分離純化中間體7、12 和16等,難以實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn);⑥值得一提的是,罕見的氧化劑即希夫堿環(huán)氧化物11 制備極其困難,穩(wěn)定性極差、易分解,純化工藝及純度都不好控制,儲存也是難題,更麻煩的是,用該試劑制備的亞砜反應(yīng)活性不高,隨后的親核取代反應(yīng)產(chǎn)率很低(38% ),嚴(yán)格來說該反應(yīng)是整個過程的第一個瓶頸反應(yīng)(bottleneck reaction) [8]。
輝瑞的工藝研發(fā)者對這個瓶頸反應(yīng)進(jìn)行了全面攻關(guān),發(fā)現(xiàn)當(dāng)X=MeSO2 時,親核取代反應(yīng)有所改善( 產(chǎn)率增至50% ),但優(yōu)化反應(yīng)條件后收率仍不理想??紤]到制備化合物10a 和10b 步驟多(10 ~11 步),故決定迅速開發(fā)以X=Cl 為中間體的關(guān)鍵反應(yīng)( 圖2),因為該中間體22 僅需4 步就能方便有效地從5- 溴-2,4- 二氯嘧啶(18) 制備( 圖3):①溫和條件下的選擇性胺化;②區(qū)域選擇性Heck 反應(yīng);③ NBS 溴代反應(yīng)得到溴代吡啶并嘧啶酮母核中間體[9]。
隨著化合物22 的成功制備,氨基吡啶和化合物22 的高度區(qū)域選擇性SNAr 偶聯(lián)便成了關(guān)鍵反應(yīng)(key reaction)。輝瑞工藝研究人員通過系統(tǒng)的研究發(fā)現(xiàn),許多文獻(xiàn)報道的鈀催化C-N 偶聯(lián)反應(yīng)在此處的應(yīng)用并不理想,通過篩選不同的鈀鹽[ 例如Pd(OAc)2、Pd2(dba)3、POPd]、膦配體(BINAP、DavePhos、JohnPhos)、堿(NaOt-Bu、K3PO4、Cs2CO3)以及溶劑( 甲苯、DME), 最好的收率也僅為40%??紤]到鈀催化劑成本較高,且實驗結(jié)果難以令人滿意,故研究人員認(rèn)為該法不切實際,難以用于放大生產(chǎn)。
相對于亞砜10a 和砜10b,氯代的吡啶并嘧啶-7- 酮22 的反應(yīng)活性很低,且氨基吡啶是一個弱的雙向的親核試劑(ambident nucleophile),在中性條件下即便是在回流的甲苯里,也得不到預(yù)計的產(chǎn)物14。相反,在弱堿條件下,卻能得到少量的區(qū)域異構(gòu)體23( 圖4),這也說眀氨基吡啶雜環(huán)上的氮親核活性更高。顯然如何將區(qū)域異構(gòu)體23 轉(zhuǎn)變?yōu)槔硐氘a(chǎn)物14 也是必須面對和解決的一個難題。
隨后的試驗表明,區(qū)域異構(gòu)體23 在強堿性條件下,通過調(diào)節(jié)pH 值或淬滅反應(yīng),可轉(zhuǎn)化為理想產(chǎn)物14。欣喜的是,在線紅外(ReactIR) 光譜跟蹤檢測發(fā)現(xiàn),在強堿LiHMDS 作用下,反應(yīng)物13 能脫質(zhì)子形成氨基吡啶負(fù)離子,能有效制備14,當(dāng)加入過量的堿(2.5 倍摩爾量) 和13(2.2 倍摩爾量) 時,反應(yīng)轉(zhuǎn)化率能從28%提高至85%。美中不足的是,在過量的強堿條件下,14 不穩(wěn)定,會產(chǎn)生二聚體副產(chǎn)物24( 1,6- 加成產(chǎn)物),給分離純化帶來極大的困擾( 圖5)。如降低堿的用量( 小于2 倍摩爾量),則轉(zhuǎn)化率低于50%。顯然,從原子經(jīng)濟學(xué)和產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化率、分離純化等多方面考慮,使用LiHMDS 作堿仍不是最佳選擇。
初始的反應(yīng)動力學(xué)研究認(rèn)為該親核取代反應(yīng)是一個二級反應(yīng)( 圖6),這能夠解釋為什么中間體形成后,需要另一分子的鋰化氨基吡啶負(fù)離子作進(jìn)攻試劑。但是隨后的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率數(shù)據(jù)和動力學(xué)模型DynoChem 計算發(fā)現(xiàn),二級反應(yīng)的機理和數(shù)據(jù)不能與實驗結(jié)果很好匹配,相反,反應(yīng)數(shù)據(jù)卻能和一級反應(yīng)很好吻合,故認(rèn)為該反應(yīng)是經(jīng)過四元環(huán)的過渡態(tài),即經(jīng)過[1,3] 重排遷移完成的( 圖7)。
HOMO 的計算也表明,在中性條件下,化合物13a 中吡啶環(huán)上的氮和環(huán)上的氨基有大致相同的親核活性,許多情況下,產(chǎn)生區(qū)域異構(gòu)體27 顯然是動力學(xué)上有利生成的。由于環(huán)外的氮有較高的電子云密度,且不易離域化,故通過使用其他的強堿試劑,極有可能形成脫質(zhì)子的氨基負(fù)離子。初步篩選強堿,如NaOtBu, KOtBu, NaOt-Am 可得到約30%~ 40%的理想產(chǎn)物14,但不可避免地帶來水解副產(chǎn)物25。若嚴(yán)格干燥各種試劑并小心處理反應(yīng),可以有效控制雜質(zhì)生成,收率能提高到87%,但在大規(guī)模的放大生產(chǎn)中,完全嚴(yán)格地除水是不現(xiàn)實的。由此,輝瑞研發(fā)團隊決定使用氯化異丙基鎂作為堿參與親核取代反應(yīng),結(jié)果反應(yīng)進(jìn)行得非常干凈徹底,且未生成二聚體副產(chǎn)物24。當(dāng)13 和格氏試劑摩爾比1.1 ∶ 2 時,收率81%;優(yōu)化后摩爾比調(diào)整為1.3 ∶ 2.2 時,收率提高到94%,但有少量脫溴副產(chǎn)物形成。他們通過在線紅外和離線分析發(fā)現(xiàn)反應(yīng)機理存在2 種可能的途徑:(1) 直接親核取代;( 2) 反應(yīng)機理和前述相同,但可能中間體23 轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物14 太快,無法用在線紅外跟蹤檢測。鑒于用氯化異丙基鎂作堿在反應(yīng)過程中會產(chǎn)生異丙烷氣圖6 親核取代反應(yīng)的可能機理(1):二級反應(yīng)Fig.6 A Proposed Second Order Reaction Mechanism圖7 親核取代反應(yīng)的可能機理(2):一級反應(yīng)Fig.7 A Proposed First Order Reaction Mechanism體,在最后的優(yōu)化工藝中,改用氯化環(huán)己基鎂,解決了產(chǎn)生氣體所帶來的安全隱患,已成功應(yīng)用于實際生產(chǎn)。
最后,利用鈀催化的Heck 反應(yīng)引入烯醇醚成為整個工藝的另一個關(guān)鍵反應(yīng)。研發(fā)人員通過DOE實驗[10],系統(tǒng)全面地優(yōu)化了實驗參數(shù),合理化了可操作的實驗空間,進(jìn)一步抑制和控制了雜質(zhì)( 圖8) 含量,這包括催化劑的選擇、50 個不同的配體和5 個不同堿的篩選組合,一共進(jìn)行了250 個反應(yīng)( 圖9),分別找出了脫溴雜質(zhì)26 產(chǎn)生的敏感因素[Pd(OAc) 2 與溫度關(guān)系圖];乙烯基雜質(zhì)27 和區(qū)域異構(gòu)體28 產(chǎn)生的敏感因素[DPEphos 配體與Pd(OAc)2 的關(guān)系圖],真正將反應(yīng)的控制從定性的范圍提高至一個定量的高度。優(yōu)選后的反應(yīng)將26、乙烯支鏈雜質(zhì)29 和區(qū)域異構(gòu)體30 控制在合理范圍,同時使這個關(guān)鍵反應(yīng)能夠在一個極為合理的參數(shù)空間三維進(jìn)行操作,而不是一個局部二維的優(yōu)化。
綜上所述,不難發(fā)現(xiàn)輝瑞工藝研發(fā)人員通過對17 藥物發(fā)現(xiàn)路線的認(rèn)真評估和研究,通過引入更加合理易得的原料,首先迅速克服了瓶頸反應(yīng)的難題,隨后將2 個關(guān)鍵反應(yīng)( 親核取代和Heck 偶聯(lián)) 進(jìn)行合理分析、優(yōu)化和動力學(xué)研究,找到了合理操作及控制的空間,避免了雜質(zhì)的大量形成,簡化了反應(yīng)的后續(xù)分離純化,解決了一系列安全隱患。將反應(yīng)從原來的11 步簡化到可商業(yè)化生產(chǎn)的7步( 圖10),總收率也從初始的4.8%改善到目前的37.7% [11]。總而言之,整個工藝的綠色化表現(xiàn)在:①合成策略和關(guān)鍵中間體的正確選擇;②非綠色、不安全反應(yīng)的棄用;③現(xiàn)代PAT 技術(shù)和動力學(xué)研究輔助工藝優(yōu)化;④ DOE 實驗優(yōu)化反應(yīng);⑤ Heck 反應(yīng)置換Still 偶聯(lián)反應(yīng);⑥避免不合理的氧化還原反應(yīng)過程。
3 丙肝NS3/4A 蛋白酶抑制劑司美匹韋的合成及工藝綠色化
2014 年上市的吉利德史詩級“ 重磅炸彈”NS5B 抑制劑索非布韋( sofosbuvir) 以優(yōu)異的治療效果、廣譜的抗病毒活性、高耐藥屏障以及極低的交叉耐藥可能性,迅速占領(lǐng)了市場,2015 年全年銷售53 億美元,sofosbuvir 和ledipasvir 的復(fù)方Harvoni 全年達(dá)139 億美元,創(chuàng)造了銷售奇跡[ 12]。楊森制藥開發(fā)的司美匹韋( simeprevir) 是第二代NS3/4A 抑制劑,它的出現(xiàn)對NS3/4A 抑制劑的開發(fā)是革命性的,不僅表現(xiàn)出對NS3/4 蛋白酶極高的抑制活性[13],而且臨床上與干擾素/ 利巴韋林合用的三聯(lián)療法治愈率極高,12 周的持續(xù)病毒響應(yīng)時間高達(dá)88.6%,相對之前的療法有了極大提高,同時治療周期也縮短到12 周。2014 年也創(chuàng)下了年銷售23億美元的佳績。其他一些丙肝NS3/4A 抑制劑的結(jié)構(gòu)見圖11。
從圖11 來看,這些抑制劑都含有一個共同的手性小分子,即保護的(1R,2S) -1- 氨基-2- 乙烯基環(huán)丙基羧酸,Boehringer-Ingelheim(BI) 的化學(xué)家首先發(fā)展了一種以價廉易得的甘氨酸酯鹽酸鹽為起始原料的簡約方法( 圖12):選擇1,4- 二溴代-2- 丁烯為另一原料,利用串聯(lián)的SN2-SN2' 雙烷基化過程,一步到位極為便利地制備了外消旋的氨基酸。值得一提的是,作為關(guān)鍵反應(yīng),反應(yīng)條件的選擇和優(yōu)化對控制主要副產(chǎn)物48 的形成至關(guān)重要。通過數(shù)十個反應(yīng)條件的仔細(xì)篩選,將理想產(chǎn)物45 與48 的比例從極不理想的1.2 ∶ 1 優(yōu)化至>40 ∶ 1,易于分離純化,也為疊縮工藝(Telescoping Process) 的實施打下了堅實的基礎(chǔ)[24]。
從工藝綠色化的角度來分析整個流程,不難發(fā)現(xiàn)該工藝對每個基元反應(yīng)的研究和優(yōu)化都很透徹,雖然前面數(shù)個反應(yīng)的產(chǎn)物、副產(chǎn)物和原料都是液體,但通過反應(yīng)的高產(chǎn)率、高效輔以理想的中控,避免了3 個液體中間體的分離純化,實現(xiàn)了疊縮工藝的完美結(jié)合,成功完成了從公斤級實驗到中試的跨越。而利用酶催化選擇性在溫和條件下拆分外消旋氨基酸,也是綠色工藝的很好體現(xiàn)。
在BI 的工作基礎(chǔ)上,Merck 的工藝化學(xué)家巧妙使用了無需過渡金屬催化的手性相轉(zhuǎn)移催化綠色工藝,用以甘氨酸希夫堿和二溴丁烯為原料的合成方法[25],一步到位構(gòu)筑了含有環(huán)丙烷基和乙烯基的手性α- 氨基酸酯( 圖13)。值得一提的是,通過對反應(yīng)條件的篩選和優(yōu)化( 手性相轉(zhuǎn)移催化劑的用量、堿的選擇、水的用量控制以及反應(yīng)時間和溫度等),取得了較為理想的效果,并結(jié)合制備型手性柱的超臨界流體色譜(SFC) 分離(SFC 是一種提高分離效率的綠色環(huán)保關(guān)鍵技術(shù)),以55%的分離產(chǎn)率、>99% ee 的光學(xué)純度制備了化合物56。
百時美施貴寶工藝小組仔細(xì)研究了在手性相轉(zhuǎn)移催化劑催化下進(jìn)行不對稱環(huán)丙基化反應(yīng)的機理[26],發(fā)現(xiàn)第一步烷基化反應(yīng)并不是立體選擇的,而隨后的關(guān)環(huán)反應(yīng)形成環(huán)丙烷則是立體選擇的( 圖14)。該小組分析了催化劑的降解途徑,通過對化學(xué)過程的透徹研究,采用切實可行的拆分- 重結(jié)晶和酯的直接酰胺化- 重結(jié)晶過程,開發(fā)出一條簡潔有效、不需要柱色譜分離的工藝( 圖15),有效制備了關(guān)鍵手性環(huán)丙烷α- 氨基酸中間體。值得強調(diào)的是,最開始反應(yīng)得到的中間體為液態(tài),但工藝研發(fā)人員一般偏愛處理固體物質(zhì)( 因為其分離純化手段多,且易于放大操作),因此利用成鹽進(jìn)行拆分、打漿提高純度以及隨后的酰胺化得到固體,不失為工藝綠化的良策。
綜合上述3 家制藥公司對該反應(yīng)系統(tǒng)的深入研究,不難發(fā)現(xiàn)其對關(guān)鍵反應(yīng)的重視,同時也體會到反應(yīng)及工藝綠色化是一個逐步完善的過程。綠色化方法如酶催化(BI)、SFC 分離技術(shù)(Merck),疊縮技術(shù)(BI) 和手性相轉(zhuǎn)移催化(Merck, BMS) 以及成鹽打漿(BMS, Merck, BI) 等實用技術(shù)都能得到很好地利用[27—29]。
4 烯烴復(fù)分解反應(yīng)在合成大環(huán)內(nèi)酯/ 內(nèi)酰胺中的應(yīng)用和工藝綠色化
很多大環(huán)內(nèi)酯和大環(huán)內(nèi)酰胺藥物( 如克拉霉素和阿奇霉素) 都是重要的抗感染藥物,與普通百姓的健康息息相關(guān)。過去這類藥物的合成有的采用傳統(tǒng)的酯化和酰胺化,不僅產(chǎn)率、純度低,而且分離純化非常困難。近年來,烯烴復(fù)分解反應(yīng)得到了廣泛利用,并逐漸成為常用的綠色化工藝手段和方法( 圖16)[30—31]。
使用烯烴復(fù)分解反應(yīng)最為成功的案例當(dāng)屬Merck 制藥的工藝研究小組將其用于HCV 新藥研發(fā),該小組釆用同時緩慢滴加Ru 催化劑和二烯底物的方法,極為出色地生產(chǎn)了藥物Vaniprevir(MK7009) [32]。該策略的亮點為:一是催化劑的用量很少(0.2 mol% ),二是底物濃度高(0.13 mol/L),不需要高度稀釋;三是極為優(yōu)秀的高產(chǎn)率(91% )。這也是催化手段綠色工藝化學(xué)的極佳案例( 圖17)。
5 丙肝NS5A 蛋白酶抑制劑Elbasvir 關(guān)鍵反應(yīng)的綠色化
ZEPATIER(Elbasvir / Grazoprevir) 是一款口服丙肝藥物組合[ 其中Elbasvir(71) 是一種NS5A抑制劑[33],Grazoprevir 是一種NS3/4A 蛋白酶抑制劑[34] ] 可有效抑制丙肝病毒的復(fù)制,2016 年1 月28 日被FDA 批準(zhǔn)用于治療慢性丙型肝炎(HCV)基因1 型和4 型感染。該聯(lián)合藥物不需要聯(lián)合使用干擾素,避免了干擾素治療可能產(chǎn)生的嚴(yán)重不良反應(yīng)。預(yù)計2017 年ZEPATIER 的銷售額有望達(dá)到15 億美元。圖18 是FDA 批準(zhǔn)上市的NS5A 蛋白酶抑制劑的結(jié)構(gòu)。
71 的發(fā)現(xiàn)路線如圖所示( 圖19),從簡單的鹵代苯酚出發(fā),經(jīng)過10 步反應(yīng),制得71 及其類似物,該法能夠方便快捷地合成一系列化合物,有效進(jìn)行SAR 構(gòu)效關(guān)系研究[35]。仔細(xì)考查71 結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)其中心結(jié)構(gòu)(core) 兩邊所連接的基團是一樣的,如果中間體選擇合適,分子的局部對稱性對簡化合成是有幫助的。值得強調(diào)的是整個合成的重點是如何有效地制備光學(xué)化活性半縮醛胺(hemiaminal),這個結(jié)構(gòu)在藥物分子中是極為罕見的。
Merck 工藝研究人員通過逆合成分析( 圖20)和對反應(yīng)機理的深度理解,認(rèn)為最重要和最富有挑戰(zhàn)的是如何有效的構(gòu)造半縮醛胺的手性中心。如圖21 所示,光學(xué)活性的二氫吲哚的制備,以及隨后的和醛加成消除制備活潑亞胺正離子都是至關(guān)重要的。這樣從光學(xué)活性的胺出發(fā),經(jīng)過9 步反應(yīng),有效制備了71[36]。美中不足的是,手性胺的制備是通過不對稱氫轉(zhuǎn)移來實現(xiàn)的,而通過氧化反應(yīng)將二氫吲哚轉(zhuǎn)變?yōu)檫胚犸@然有違于綠色化學(xué)的原理。在合成工藝研究中,對關(guān)鍵反應(yīng)的攻關(guān)和突破對整個工藝的綠色化舉足輕重。Merck 工藝化學(xué)家們創(chuàng)造性地發(fā)展了一個新穎獨特的化學(xué)反應(yīng),高效地制備了光學(xué)活性的半縮醛胺[37]。如圖22 所示,其優(yōu)秀之處表現(xiàn)在:(1) 釆用價廉易得的起始原料;( 2) 方便有效地制備外消旋苯并噁嗪,并通過其開環(huán)互變異構(gòu)和手性雙膦單氧化物存在下的鈀催化Buchwald-Hartwig C-N 鍵的偶聯(lián)反應(yīng)來控制半縮醛胺手性中心的形成;( 3) 通過對反應(yīng)條件的廣泛篩選和優(yōu)化,該關(guān)鍵反應(yīng)的結(jié)果非常理想,ee 值高達(dá)94%,產(chǎn)率96%;(4) 避免了不必要的二氫吲哚和吲哚之間的轉(zhuǎn)換;( 5) 起始原料均為氯代苯而不是溴代苯,從原子經(jīng)濟的原則來判斷后續(xù)的偶聯(lián)反應(yīng),也是更趨環(huán)保綠色的途徑。簡而言之,這是一條綠色化的工藝合成路線,必將成為合成與工藝綠色化的杰出案例。
6 結(jié)語與展望
制藥工藝的綠色化是一個復(fù)雜、逐漸優(yōu)化的系統(tǒng)工程( 圖23),是將一系列反應(yīng)有效地“串聯(lián)”起來,從簡單易得的原料來制備復(fù)雜藥物分子的過程。涉及合成化學(xué)單元反應(yīng)的有效連接,是一個“承上啟下”的科學(xué)活動[ 38]。因此,它不僅要考慮合成方法與策略、綠色的手段( 金屬催化的偶聯(lián)反應(yīng)、C-H 活化、生物酶催化),而且追求實現(xiàn)完美工藝的技巧( 如工藝參數(shù)的優(yōu)化、疊縮工藝的使用等)、分離的便利有效( 成鹽方式或打漿拆分) 以及溶劑的選擇與回收等。應(yīng)該說,追求制藥工藝的完美和綠色化是業(yè)界同行的共識[39—40]。
最后,我們期待本文中分析總結(jié)的一些重磅新藥的綠色工藝的技巧和方法,能為業(yè)界同行的實際工作提供有益的借鑒與思考。同時希望國內(nèi)制藥同仁不斷向跨國制藥的一流水平看齊,提高技術(shù)能力,開發(fā)出更加環(huán)保便捷、經(jīng)濟實用的藥物綠色合成新方法、新工藝,為造福人類、創(chuàng)造更加文明的生態(tài)環(huán)境做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
致謝:本文是根據(jù)張霽博士在深圳南方科技大學(xué)舉辦的2016 中國制藥化學(xué)反應(yīng)及工藝高峰論壇的報告整理而成。感謝張緒穆教授和周偉澄研究員給予的支持和建議
基金項目:廣東省引進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊計劃(No.201301Y0105381261)
作者簡介:張 霽(1962—),男,博士,藥物研發(fā)/工藝研發(fā)首席科學(xué)家,曾任職于跨國藥業(yè)雅培(Abbott)、輝瑞(Pfizer)和百時美施貴寶(Bristol-Myers-Squibb),從事新藥研發(fā)和工藝研究。
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