由于再免疫反应信号通路中行驶着重要作用，JAK作为一个重要得药物靶点在近年来备受关注。目前，辉瑞旗下的JAK1/3抑制剂Tofacitinib (Xeljanz)已经获得FDA批准上市，更有多个JAK抑制剂处于临床研究阶段，涉及的自免疫适应症包括：类风湿性关节炎、银屑病关节炎、骨髓纤维化和溃疡性结肠炎等。PF-06263276开发的一款新型Pan-JAK抑制剂，主要适应症为慢性阻塞性肺病。由于，PF-06263276对Pan-JAK的选择性非常高，辉瑞公司正在积极推进该药物的临床研究，因此，需要一条高效的工艺路线来为原料药的需求提供保障。

       图一 JAK抑制剂Tofacitinib (Xeljanz)和PF-06263276 (1).

       PF-06263276的逆合成分析如图二所示。首先，断裂酰胺键及二芳基键可以得到A、B、C三个砌块。其中，砌块A可以通过D和E通过C-N键偶联得到，而B可以通过F和G缩合成环得到。

       图二 PF-06263276逆合成分析

       根据逆合成分析，辉瑞报道的PF-06263276药物化学合成工艺如图三所示。该工艺使用SEM保护的苯酚衍生物2作为起始原料，首先在Pd催化下与联硼酸频那醇酯形成硼酸酯化合物3；继而与中间体4偶联得到化合物5；化合物5在碱性条件下醇解得到中间体6；随后在醋酸条件下与中间体7缩合得到化合物8，该化合物可以在酸性条件下环化得到咪唑衍生物9-HCl；最后，与中间体10缩合构建酰胺键即可得到目标产物PF-06263276。

       图三 PF-06263276药物化学合成工艺

       以上路线虽然可以成功制备PF-06263276，但仅能以毫克级别拿到目标产物，且使用到多次保护去保护（如SEM、THP），不但延长了反应路线，还会增加杂质产生。因此，想要更大量的制备PF-06263276，必须对工艺进行优化改进。下面让我们一起来看一看这些问题及优化。

       图四 醇解及环化得到中间体6和9

       首先，中间体5醇解的或称中会产生THP保护基脱除的杂质11；而且，在脱除中间体12的THP保护基时会产生难以除去的杂质。这些问题给工艺放大带来了巨大的困难。

       图五 THP保护基的脱除

       通过多次尝试，研究人员找到了N,N-二甲基磺酰胺作为保护基，通过醇解、缩合及环化得到中间体16，三步总产率高达81%。

       图六 中间体9优化路线（中间体16-2HCl的合成）

       随后，中间体16的N,N-二甲基磺酰胺保护基可以在强酸高温条件下脱除，产物19可以通过重结晶得到高纯品，无需色谱分离。

       图七 N,N-二甲基磺酰胺保护基脱除

       对于Suzuki偶联，研究人员也进行了优化，优化后的路线使用24为原料，与硼酸化合物20反应，单步反应产率高达86%。

       图八 中间体13的合成

       此外，研究人员对中间体19和10的酰胺缩合步骤也进行了优化，主要使用廉价的CDI替换了昂贵的HATU，成功在50℃下得到目标产物1.

       图九 酰胺缩合

       综上，优化后的PF-06263276制备工艺如图十所示。

       图十 优化后的PF-06263276制备工艺

       研究人员使用优化后的工艺成功实现了实验室PF-06263276的公斤级制备。相对于之前工艺，该工艺具有杂质少、产率高、产品纯度高、后处理、适合规模化制备等多种优势，对于该类分子具有广泛的借鉴意义。

       参考文献：

       Development of a Scalable Synthesis for an Inhaled pan-JAK Inhibitor，Org. Process Res. Dev.，2019.

       作者简介：云天，药物化学博士，主要从事小分子药物研究，尤其擅长小分子药物的合成工艺及后期药物开发研究，已完成多个抗癌药物分子的合成和活性评估。