神经肽Y(NPY)是一种36个氨基酸的肽神经递质,广泛分布于哺乳动物的中枢和外周神经系统。已经报道了五种不同的G蛋白偶联NPY受体亚型,Y1、Y2、Y4、Y5和Y6。其中,Y5受体亚型被认为在进餐起始和能量平衡调节中发挥作用。因此,NPY Y5受体的拮抗剂被认为是一类潜在的抗肥胖药物。S-234462(图一,1)是日本盐野义制药株式会社开发的一款有效且选择性的口服NPY Y5拮抗剂,其作用机制与Velneperit(S-2367)相同。
图一 S-234462(1)结构式
S-234462的药化合成路线(一代合成工艺)如图二所示,该工艺以化合物2为起始原料,首先用Boc保护氨基得到中间体3;中间体3的酯基经过氢化铝锂还原得到化合物醇4;醇4的羟基经过Ms保护后,用叠氮取代得到叠氮化合物5;接着,还原叠氮得到化合物6;化合物6与叔丁基亚磺酰氯反应得到亚磺酰胺化合物7;亚磺酰胺化合物7经mCPBA氧化得到磺酰胺化合物8;然后脱去Boc保护得到化合物9;最后,化合物9与中间体10经亲核取代即可得到目标化合物1(S-234462)。
图二 S-234462药化合成路线(一代合成工艺)
一代合成工艺虽然可以成功得到目标产物S-234462,但存在诸多可以改进的地方,主要体现在:(1)需要Boc保护和脱保护,延长了工艺路线;(2)关键中间体9没有共轭基团,紫外吸收差,需要HPLC进行质控;(3)需要使用毒 性/爆炸性叠氮原料;(4)中间体10昂贵,不利于S-234462的规模化生产。
图三 S-234462早期临床合成路线(二代合成工艺)
因此,在二代合成工艺中,工艺开发人员使用化合物11为原料来合成原料10,解决了原料10购买难的问题;然后以化合物12为原料,首先与原料10缩合得到中间体13,如此解决了中间体紫外吸收弱,难以检测的问题,且不再需要Boc保护,缩短了工艺路线。中间体13经硼氢化钠还原得到前体化合物14,然后Ms保护羟基后,经过取代反应得到目标产物S-234462(1)。
二代合成工艺交一代工艺有较大改进,但仍然存在改进空间,例如,原料10的合成伴随多种杂质生成;叔丁基磺酰胺的用量较大等。
图四 S-234462三代合成工艺
为了进一步满足临床研究需求,研究人员又开发了S-234462的三代合成工艺。三代合成工艺如图四所示,该工艺采用化合物18为原料与五氯化磷作用得到化合物10,成功避免了众多副反应的发生。然后以化合物23为原料,与化合物10缩合得到中间体14,中间体14与化合物20发生Mitsunobu反应得到前体化合物22,成功减少了叔丁基磺酰胺的用量;化合物22经KOH溶液水解得到目标产物S-234462(1)。相比于前两代工艺,S-234462三代合成工艺具有工艺路线短、副反应少、产率高、操作安全等诸多优点,研究人员使用该路线实现了减肥候选药物S-234462单次克级合成,为S-234462的临床开发提供了强有力的保障。
参考文献:
1. Development of an Optimized Synthetic Process for an Antiobesity Drug Candidate (S-234462) Featuring Mild Chlorination of Benzoxazolone and In Situ IR Monitoring of a Mitsunobu Reaction,2022;
2. An insurmountable NPY Y5 receptor antagonist exhibits superior anti-obesity effects in high-fat diet-induced obese mice,2018.
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