Nghiên Cứu Nâng Quy Mô Tổng Hợp Pazopanib Hydrochlorid Khóa Luận Tốt Nghiệp Dược Sĩ

Tài liệu nghiên cứu Lê phương thanh nghiên cứu nâng quy mô tổng hợp pazopanib hydroclorid, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về .

• Tác giả: Lê Phương Thanh
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Văn Hải
• Trường học: Trường Đại Học Dược Hà Nội
• Chuyên ngành: Dược Sĩ
• Đề tài: Nghiên Cứu Nâng Quy Mô Tổng Hợp Pazopanib Hydrochlorid
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. TỔNG QUAN VỀ PAZOPANIB HYDROCLORID
• 1.1. Cấu trúc hóa học
• 1.2. Phương pháp kiểm nghiệm
• 1.3. Cơ chế tác dụng và chỉ định
• 1.4. Phương pháp tổng hợp pazopanib hydrochlorid
• 1.4.1. Phương pháp sử dụng chất trung gian 2,3-dimethyl-2H-indazol-6-amin (5)
• 1.4.2. Phương pháp sử dụng chất trung gian N,2,3-trimethyl-2H-indazol-6-amin
• 1.4.2.1. Phương pháp của Mei và cộng sự
• 1.4.2.2. Phương pháp của Haas và cộng sự
• 1.4.2.3. Phương pháp của Reddy và cộng sự
• 1.4.2.4. Phương pháp của Nguyễn Tấn Thành và cộng sự
• 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nguyên liệu và thiết bị
• 2.2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu
• 3. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
• 3.1. Kết quả thực nghiệm
• 3.1.1. Cải tiến quy trình, nâng cấp quy mô tổng hợp N,2,3-trimethyl-2H-indazol-6-amin (PT4) theo con đường 1 qua chất trung gian (4) ở quy mô 2 g/mẻ
• 3.1.2. Cải tiến quy trình tổng hợp N,2,3-trimethyl-2H-indazol-6-amin (PT4) theo con đường 2 qua chất trung gian PT2 và PT3 ở quy mô 2 g/mẻ
• 3.1.3. Lựa chọn con đường tổng hợp N,2,3-trimethyl-2H-indazol-6-amin (PT4)
• 3.1.4. Cải tiến quy trình, nâng cấp quy mô tổng hợp N,2,3-trimethyl-2H-indazol-6-amin (PT4) lên 20 g/mẻ theo con đường 1
• 3.1.5. Cải tiến quy trình, nâng cấp quy mô tổng hợp pazopanib hydrochlorid (PT1)
• 3.1.6. Tóm tắt các giai đoạn nâng cấp quy mô tổng hợp pazopanib hydrochlorid
• 3.2. Xác định cấu trúc bằng các phương pháp phổ
• 3.2.1. Kết quả phân tích phổ hồng ngoại (IR)
• 3.2.2. Kết quả phân tích phổ khối lượng (MS)
• 3.2.3. Kết quả phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)
• 3.3. Các vấn đề cần nghiên cứu khi nâng cấp quy mô
• 3.4. Bàn luận về con đường tổng hợp
• 3.5. Bàn luận về các phản ứng tổng hợp hóa học
• 3.6. Bàn luận về kết quả phân tích phổ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• 1. DANH MỤC CÁC CHỮ, CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
• 2. DANH MỤC CÁC BẢNG
• 3. DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Tóm tắt

I. Tổng quan về Nghiên Cứu Nâng Quy Mô Tổng Hợp Pazopanib Hydrochlorid

Nghiên cứu nâng quy mô tổng hợp Pazopanib Hydrochlorid tại Trường Đại Học Dược Hà Nội là một bước tiến quan trọng trong việc phát triển dược phẩm tại Việt Nam. Pazopanib Hydrochlorid là một loại thuốc chống ung thư có hiệu quả cao trong điều trị ung thư biểu mô tế bào thận (RCC). Việc nâng quy mô tổng hợp không chỉ giúp giảm chi phí sản xuất mà còn đảm bảo nguồn cung cho bệnh nhân. Nghiên cứu này nhằm cải tiến quy trình tổng hợp và nâng cao hiệu suất sản xuất.

1.1. Giới thiệu về Pazopanib Hydrochlorid và ứng dụng

Pazopanib Hydrochlorid là một chất ức chế tyrosin kinase, có tác dụng trong điều trị ung thư. Thuốc này giúp ngăn chặn sự phát triển của khối u bằng cách ức chế các thụ thể VEGFR và PDGFR. Việc nghiên cứu và phát triển Pazopanib Hydrochlorid tại Việt Nam là cần thiết để đáp ứng nhu cầu điều trị cho bệnh nhân.

1.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu nâng quy mô tổng hợp

Nâng quy mô tổng hợp Pazopanib Hydrochlorid giúp cải thiện hiệu suất sản xuất và giảm chi phí. Điều này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn đảm bảo thuốc có sẵn cho bệnh nhân. Nghiên cứu này cũng góp phần vào sự phát triển của ngành công nghiệp dược phẩm tại Việt Nam.

II. Vấn đề và Thách thức trong Nghiên Cứu Pazopanib Hydrochlorid

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về Pazopanib Hydrochlorid, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong việc nâng quy mô tổng hợp. Các phương pháp hiện tại thường gặp khó khăn về hiệu suất và chất lượng sản phẩm. Việc cải tiến quy trình tổng hợp là cần thiết để khắc phục những vấn đề này.

2.1. Các vấn đề trong quy trình tổng hợp hiện tại

Các phương pháp tổng hợp Pazopanib Hydrochlorid hiện tại thường dẫn đến nhiều sản phẩm phụ và hiệu suất không cao. Điều này gây khó khăn trong việc sản xuất quy mô lớn và ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cuối cùng.

2.2. Thách thức trong việc cải tiến quy trình

Cải tiến quy trình tổng hợp đòi hỏi nghiên cứu kỹ lưỡng về các điều kiện phản ứng và lựa chọn chất trung gian phù hợp. Việc tìm kiếm các phương pháp mới và hiệu quả hơn là một thách thức lớn trong nghiên cứu này.

III. Phương Pháp Nâng Quy Mô Tổng Hợp Pazopanib Hydrochlorid

Nghiên cứu này áp dụng các phương pháp tổng hợp mới nhằm nâng quy mô sản xuất Pazopanib Hydrochlorid lên 20 g/mẻ. Các phương pháp này bao gồm việc sử dụng chất trung gian N,2,3-trimethyl-2H-indazol-6-amin để cải thiện hiệu suất và chất lượng sản phẩm.

3.1. Phương pháp sử dụng chất trung gian N 2 3 trimethyl 2H indazol 6 amin

Phương pháp này cho phép tổng hợp Pazopanib Hydrochlorid với hiệu suất cao hơn. Việc sử dụng chất trung gian này giúp giảm thiểu số bước trong quy trình tổng hợp, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất.

3.2. Cải tiến quy trình tổng hợp hiện tại

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc cải tiến quy trình tổng hợp có thể đạt được thông qua việc tối ưu hóa các điều kiện phản ứng và lựa chọn dung môi phù hợp. Điều này không chỉ giúp tăng hiệu suất mà còn giảm thiểu sản phẩm phụ.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu và Ứng Dụng Thực Tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy quy trình tổng hợp Pazopanib Hydrochlorid đã được cải tiến đáng kể. Hiệu suất tổng hợp đạt được là 76%, cho thấy tiềm năng ứng dụng trong sản xuất quy mô lớn. Những kết quả này mở ra cơ hội cho việc sản xuất thuốc tại Việt Nam.

4.1. Hiệu suất tổng hợp đạt được

Nghiên cứu đã đạt được hiệu suất tổng hợp Pazopanib Hydrochlorid lên đến 76%. Điều này cho thấy quy trình mới có khả năng sản xuất hiệu quả hơn so với các phương pháp trước đây.

4.2. Ứng dụng trong điều trị ung thư

Với quy trình tổng hợp hiệu quả, Pazopanib Hydrochlorid có thể được sản xuất với chi phí thấp hơn, từ đó giúp bệnh nhân tiếp cận thuốc dễ dàng hơn. Điều này có ý nghĩa lớn trong việc điều trị ung thư tại Việt Nam.

V. Kết Luận và Tương Lai của Nghiên Cứu Pazopanib Hydrochlorid

Nghiên cứu nâng quy mô tổng hợp Pazopanib Hydrochlorid tại Trường Đại Học Dược Hà Nội đã mở ra hướng đi mới cho ngành công nghiệp dược phẩm Việt Nam. Những kết quả đạt được không chỉ có giá trị trong nghiên cứu mà còn trong ứng dụng thực tiễn.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy quy trình tổng hợp Pazopanib Hydrochlorid đã được cải tiến với hiệu suất cao. Điều này cho thấy tiềm năng lớn trong việc sản xuất thuốc tại Việt Nam.

5.2. Hướng phát triển trong tương lai

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và cải tiến quy trình tổng hợp để nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm. Điều này sẽ giúp đáp ứng nhu cầu điều trị cho bệnh nhân và phát triển ngành công nghiệp dược phẩm tại Việt Nam.

Nội dung chính

Giới thiệu dự án

Ung thư biểu mô tế bào thận (Renal Cell Carcinoma - RCC) chiếm khoảng 2,4% tổng số các ca u ác tính ở người trưởng thành, với hơn 400.000 ca mắc mới và hơn 180.000 ca tử vong trên toàn cầu vào năm 2020 (dữ liệu GLOBOCAN). Trong phác đồ điều trị trúng đích, các hoạt chất ức chế đa thụ thể Tyrosine Kinase (TKIs), đặc biệt là nhóm ức chế thụ thể yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGFR-1, -2, -3) và thụ thể yếu tố tăng trưởng có nguồn gốc tiểu cầu (PDGFR-α, -β), đóng vai trò sống còn. Pazopanib Hydrochlorid (tên biệt dược VOTRIENT® do GlaxoSmithKline phát triển) là thuốc chống ung thư đường uống thế hệ mới được FDA phê duyệt cho chỉ định RCC tiến triển và Sarcoma mô mềm (Soft Tissue Sarcoma - STS).

Tại Việt Nam, chi phí điều trị bằng thuốc biệt dược gốc ngoại nhập rất cao (khoảng 206.667 VNĐ/viên 400 mg), tạo gánh nặng kinh tế lớn cho người bệnh và hệ thống bảo hiểm y tế. Nhằm thực hiện chiến lược quốc gia theo Chương trình "Nghiên cứu ứng dụng và phát triển ngành công nghệ tiên tiến phục vụ công nghiệp hóa dược và dược phẩm" (Chương trình KC.11/2021-2030), việc tự chủ công nghệ tổng hợp hoạt chất (Active Pharmaceutical Ingredient - API) Pazopanib Hydrochlorid trước thời điểm hết hạn bảo hộ sáng chế (tháng 10/2023 tại Mỹ và tháng 6/2025 tại Châu Âu) là nhiệm vụ cấp bách.

                  Cấu trúc phân tử Pazopanib Hydrochlorid
             [Hợp phần Pyrimidin] --- [Hợp phần Sulfonamid]
                       |
             [Hợp phần Indazol] (Trung gian then chốt PT4)

Tuy nhiên, các quy trình tổng hợp trong nước trước đây chỉ dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm nhỏ lẻ (0,2 – 0,5 g/mẻ), hiệu suất tổng thể thấp, sử dụng các tác nhân độc hại khó bảo quản (như Methyl Iodid, Dimethyl Sulfat) và quy trình tinh chế tốn kém (sắc ký lớp mỏng điều chế). Dự án khóa luận tốt nghiệp này tập trung giải quyết bài toán nâng cấp quy mô và tối ưu hóa điều kiện phản ứng tổng hợp Pazopanib Hydrochlorid.

Mục tiêu dự án

1. Khảo sát, so sánh và lựa chọn con đường tổng hợp trung gian then chốt $N,2,3$-trimethyl-$2H$-indazol-6-amin (PT4) tối ưu về hiệu suất và tính kinh tế.
2. Cải tiến phản ứng $N$-methyl hóa chọn lọc vị trí N2 trên vòng indazol sử dụng tác nhân thân thiện môi trường Trimethyl Orthoformat (TMOF).
3. Thiết lập quy trình phản ứng "one-pot" tích hợp khử hóa nhóm nitro và $N$-methyl hóa khử tạo trung gian PT4, loại bỏ các bước phân lập muối trung gian độc hại.
4. Nâng cấp quy mô tổng hợp các hợp chất trung gian và Pazopanib Hydrochlorid từ 0,2 – 2 g/mẻ lên 20 g/mẻ (tăng 10 – 40 lần).
5. Kiểm nghiệm và xác định cấu trúc toàn diện sản phẩm bằng hệ thống phân tích phổ hiện đại (FT-IR, ESI-MS, $^{1}\text{H-NMR}$, $^{13}\text{C-NMR}$) và sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC).

Phương pháp tiếp cận và kết quả kỳ vọng

Dự án áp dụng phương pháp tiếp cận Hóa học Xanh (Green Chemistry) kết hợp Kỹ thuật Tổng hợp Hữu cơ Dược phẩm (Process Chemistry). Thay vì đi qua dẫn xuất 2,3-dimethyl-$2H$-indazol-6-amin (làm tăng số bước methyl hóa sau khi ghép vòng pyrimidin), dự án chọn hướng đi qua trung gian PT4. Sản phẩm kỳ vọng đạt khối lượng $\ge 20\text{ g/mẻ}$, hiệu suất trung gian đạt $>70%$, nhiệt độ nóng chảy đạt chuẩn tham chiếu và độ tinh khiết HPLC $\ge 98,5%$.

Phạm vi nghiên cứu giới hạn ở quy mô pilot phòng thí nghiệm ($20\text{ g/mẻ}$), tối ưu hóa các thông số kỹ thuật (tỷ lệ mol, nhiệt độ, dung môi, chất xúc tác, phương pháp trích ly và kết tinh phân đoạn) để sẵn sàng chuyển giao công nghệ quy mô bán công nghiệp.

---

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng quy trình tổng hợp

Trong y văn thế giới và các bằng sáng chế đã công bố, tổng hợp Pazopanib Hydrochlorid xoay quanh việc liên kết 3 hợp phần: Indazol, Pyrimidin và Benzensulfonamid.

Phương pháp / Tác giả	Quy mô công bố	Ưu điểm	Nhược điểm / Rào cản kỹ thuật
Harris & Boloor (GSK)	Phòng thí nghiệm	Hiệu suất từng bước khá ($>70%$). Dùng 2-methoxyethyl ether dễ loại ion kim loại.	Dùng $\text{CH}_3\text{I}$ rất độc; $\text{Me}_3\text{O}^+\text{BF}_4^-$ và $\text{Cs}_2\text{CO}_3$ đắt tiền; thêm 1 bước methyl hóa sau khi ghép Pyrimidin.
Mei và cộng sự	Vài gram	Sử dụng TMOF xanh; phản ứng "one-pot" sạch bằng khí $\text{H}_2/\text{Pd-C}$.	Xúc tác $\text{Pd/C}$ đắt tiền; dùng dung môi THF độc; giai đoạn khử imin dùng $\text{NaH}$ nguy hiểm, dễ cháy nổ.
Haas và cộng sự	Phòng thí nghiệm	Hiệu suất rất cao ($>95%$), độ tinh khiết $99,6%$.	Xúc tác $\text{CuI}$ dễ bị oxy hóa, tạo kết tủa siêu mịn rất khó lọc sạch trên quy mô lớn.
Reddy và cộng sự	Vài gram	Ghép Pyrimidin với Sulfonamid trước giúp giảm thiểu bước.	Phản ứng alkyl hóa 2,4-dichloropyrimidin không chọn lọc vị trí C2/C4, hiệu suất thấp ($48,2%$).
Nguyễn Tấn Thành et al.	$0,5 - 1,5\text{ g/mẻ}$	Dùng 2-thiouracil chọn lọc C2 sạch hơn; dùng TMOF.	Hiệu suất $N$-methyl hóa thấp ($45%$); phản ứng "one-pot" khó kiểm soát ($42,6%$); dùng dung môi độc diethyl ether.
Giải pháp đề xuất (Dự án này)	$20\text{ g/mẻ}$	Tối ưu tỷ lệ $\text{H}_2\text{SO}_4$, One-pot cải tiến với $\text{SnCl}_2/\text{NaBH}_4$, kết tinh EtOH/Nước, nâng quy mô x10.	Cần kiểm soát nhiệt độ nghiêm ngặt ($<20^\circ\text{C}$) khi tỏa nhiệt ở quy mô 20 g.

Phân tích khoảng trống kỹ thuật (Gap Analysis)

1. Độ chọn lọc phản ứng $N$-methyl hóa: Phản ứng methyl hóa 3-methyl-6-nitro-$1H$-indazol (3) thường tạo hỗn hợp đồng phân vị trí N1 (4') và N2 (4). Sử dụng Dimethyl Sulfat (DMS) với base $\text{KHCO}_3$ đạt cân bằng nhưng không chuyển hóa hết nguyên liệu. Việc sử dụng TMOF cần tỷ lệ xúc tác acid tối ưu để đạt chuyển hóa $100%$.
2. Phân lập trung gian amin: Trung gian 2,3-dimethyl-$2H$-indazol-6-amin (5) ở dạng base tự do rất dễ bị oxy hóa bởi không khí. Việc chuyển đổi thành muối $5\cdot\text{HCl}$ rồi phân lập làm tăng thời gian và hao hụt $25-30%$ khối lượng.
3. Hiện tượng nghẽn nhiệt khi phóng đại quy mô: Ở quy mô $20\text{ g}$, phản ứng khử bằng $\text{SnCl}_2\cdot 2\text{H}_2\text{O}$ và $\text{NaBH}_4$ tỏa nhiệt mãnh liệt kèm sủi bọt khí hydro, đòi hỏi cấu hình thiết bị khuấy cơ và làm lạnh kiểm soát.

Thiết kế hệ thống và quy trình tổng hợp cải tiến

Quy trình tổng hợp được lựa chọn đi qua 3 giai đoạn chính theo Con đường 1:

[3-methyl-6-nitro-1H-indazol (3)]
[2,3-dimethyl-6-nitro-2H-indazol (4)] (Hiệu suất: 70.48%)
[N,2,3-trimethyl-2H-indazol-6-amin (PT4)] (Hiệu suất: 40.93%)
[PAZOPANIB HYDROCHLORID (PT1)] (Hiệu suất: 72.80%)

Danh mục hóa chất và thiết bị phân tích

• Nguyên liệu: 3-methyl-6-nitro-$1H$-indazol (3) ($t^\circ_{\text{nc}} = 186,0 - 188,0^\circ\text{C}$), Trimethyl Orthoformat (Aladdin, $98%$), $\text{SnCl}_2\cdot 2\text{H}_2\text{O}$ (Đức Giang, $98%$), Paraformaldehyd ($95%$), $\text{NaBH}4$ ($98%$), Hợp chất (10) ($t^\circ{\text{nc}} = 241,8 - 243,7^\circ\text{C}$).
• Thiết bị đo đạc: Hệ thống khuấy cơ IKA Overhead Stirrer; Máy đo điểm nóng chảy EZ-Melt (Stanford Research Systems); Máy đo quang phổ FTIR Affinity-1S (Shimadzu); Máy khối phổ LC-MSD-Trap-SL (Agilent Technologies); Máy phổ cộng hưởng từ hạt nhân Bruker Avance 500/600 MHz; Hệ thống HPLC Waters Acquity Arc với đầu dò PDA (Detector DAD 269 nm, cột C18 $250\times 4,6\text{ mm}, 5\text{ }\mu\text{m}$).

---

Implementation và kết quả

Chi tiết thực nghiệm các giai đoạn phản ứng

Giai đoạn 1: Tổng hợp 2,3-dimethyl-6-nitro-2H-indazol (4) ở quy mô 20 g/mẻ

• Thuật toán phản ứng: $$\text{Chất } (3) + \text{HC(OCH}_3)_3 \xrightarrow[\text{Toluen/DMF, } 70-75^\circ\text{C}]{\text{H}_2\text{SO}_4 \text{ (0,8 equiv)}} \text{Chất } (4) + \text{HCOOCH}_3 \uparrow + \text{CH}_3\text{OH}$$
• Quy trình vận hành:
  1. Trong bình cầu 3 cổ 1 L gắn máy khuấy cơ và sinh hàn hồi lưu, nạp $100\text{ mL}$ Toluen, $10\text{ mL}$ DMF và $80\text{ mL}$ TMOF ($183,5\text{ mmol}$; 6,5 equiv).
  2. Làm lạnh khối phản ứng về $5^\circ\text{C}$, nhỏ giọt $4,8\text{ mL}$ $\text{H}_2\text{SO}_4\text{ } 98%$ ($90,4\text{ mmol}$; 0,8 equiv), khuấy đều 10 phút.
  3. Phân tán $20,00\text{ g}$ ($113\text{ mmol}$; 1 equiv) chất (3) vào bình. Gia nhiệt và khuấy đều ở $70-75^\circ\text{C}$ trong 8 giờ. Kiểm tra hết vết nguyên liệu bằng SKLM (Hệ A: $\text{DCM}:\text{MeOH} = 9:1, R_f = 0,83$).
  4. Cô quay thu hồi dung môi dưới áp suất giảm. Trung hòa cắn bằng $160\text{ mL}$ dung dịch $\text{NaHCO}_3\text{ } 0,5\text{ M}$. Lọc hút thu tủa thô.
  5. Tinh chế: Hòa tan tủa trong $150\text{ mL}$ Ethanol tuyệt đối nóng, tẩy màu với $2,00\text{ g}$ than hoạt ($15\text{ phút}$). Lọc nóng, rót từ từ dịch lọc vào $150\text{ mL}$ nước cất lạnh để kết tủa phân đoạn. Lọc, sấy khô thu bột màu vàng nhạt.

Giai đoạn 2: Phản ứng "One-pot" tạo N,2,3-trimethyl-2H-indazol-6-amin (PT4) ở quy mô 20 g/mẻ

• Thuật toán cascade 2 bước trong 1 bình phản ứng:
  • Bước A (Khử Nitro): $\text{Chất } (4) + \text{SnCl}_2/\text{HCl} \rightarrow \text{Chất } (5) \text{ dạng base trong dung dịch}$.
  • Bước B (Ngưng tụ Imin & Khử): $\text{Chất } (5) + (\text{CH}_2\text{O})_n \xrightarrow{\text{MeONa}} [\text{Imin Intermediate}] \xrightarrow{\text{NaBH}_4} \text{Chất (PT4)}$.
• Quy trình vận hành:
  1. Phân tán $20,00\text{ g}$ chất (4) vào $100\text{ mL}$ Ethyl Acetat (EtOAc), làm lạnh về $5^\circ\text{C}$.
  2. Bổ sung từ từ từng phần $118,0\text{ g}$ $\text{SnCl}_2\cdot 2\text{H}_2\text{O}$ (5 equiv), khống chế nhiệt độ nội $\le 20^\circ\text{C}$. Thêm tiếp $10\text{ mL}$ $\text{HCl } 37%$. Khuấy cơ 3 giờ ở nhiệt độ phòng.
  3. Làm lạnh về $5^\circ\text{C}$, trung hòa bằng dung dịch $\text{Na}_2\text{CO}_3$ bão hòa đến $\text{pH} = 10$. Chiết lấy pha hữu cơ EtOAc ($10 \times 100\text{ mL}$), rửa nước ($3 \times 100\text{ mL}$), làm khan bằng $\text{Na}_2\text{SO}_4$, cô đuổi dung môi thu cắn amin thô.
  4. Hòa tan cắn trong $206,9\text{ mL}$ Methanol, thêm $5,0\text{ g}$ Natri kim loại cắt nhỏ, đun hồi lưu 10 phút. Thêm $15,2\text{ g}$ Paraformaldehyd, đun hồi lưu 5 phút, sau đó khuấy tại nhiệt độ phòng 4 giờ.
  5. Làm lạnh về $5^\circ\text{C}$, thêm từng lượng nhỏ $23,0\text{ g}$ $\text{NaBH}_4$ (5 equiv) trong 30 phút (kiểm soát bọt khí và nhiệt độ $<20^\circ\text{C}$). Nâng nhiệt độ lên hồi lưu trong 3 giờ.
  6. Cô thu hồi MeOH, hòa tan cắn trong EtOAc, rửa nước, làm khan và cô cắn. Thêm Diethyl Ether khuấy kết tinh, lọc thu được bột màu trắng xám.

# Mô phỏng thuật toán kiểm soát tham số One-Pot Synthesis
def check_reaction_safety_parameters(temp_celsius, ph_level, addition_rate_g_min):
    """Kiểm tra điều kiện biên an toàn khi nâng quy mô 20g/mẻ"""
    if temp_celsius > 20.0:
        return "CẢNH BÁO: Quá nhiệt khối phản ứng! Giảm tốc độ nạp NaBH4/SnCl2."
    if ph_level < 10.0:
        return "CẢNH BÁO: Chưa đạt pH tối ưu giải phóng hoàn toàn amine base."
    if addition_rate_g_min > 1.5:
        return "CẢNH BÁO: Tốc độ tỏa khí H2 quá nhanh, nguy cơ sủi bọt trào bình!"
    return "THÔNG SỐ ĐẠT YÊU CẦU: Tiến hành phản ứng ổn định."

Kết quả thực nghiệm và dữ liệu phân tích cấu trúc

Bảng tổng hợp dữ liệu nâng quy mô 3 mẻ lặp lại ($20\text{ g/mẻ}$)

Giai đoạn tổng hợp	Khối lượng NL (g)	Khối lượng SP (g)	Hiệu suất (%)	Điểm nóng chảy ($^\circ\text{C}$)	Giá trị $R_f$ (SKLM)
Chất (3) $\rightarrow$ Chất (4)	$20,00 \pm 0,02$	$15,21 \pm 0,01$	$70,48 \pm 0,10$	$186,2 - 187,3$	$0,83$ (Hệ A); $0,58$ (Hệ B)
Chất (4) $\rightarrow$ PT4 (One-pot)	$20,00 \pm 0,02$	$7,50 \pm 0,36$	$40,93 \pm 1,98$	$143,4 - 146,6$	$0,62$ (Hệ A); $0,55$ (Hệ B)
PT4 + (10) $\rightarrow$ PT1 (Pazopanib)	$20,00 \pm 0,00$	$35,62 \pm 0,45$	$72,80 \pm 0,92$	$302,5 - 304,0$	$0,48$ (Hệ A); $0,35$ (Hệ C)

Dữ liệu phổ khẳng định cấu trúc của PT4 và Pazopanib Hydrochlorid (PT1)

1. Phổ hồng ngoại (FT-IR, $\text{KBr}, \text{cm}^{-1}$):
   • PT4: $3412\text{ cm}^{-1}$ ($\nu_{\text{N-H}}$ amin bậc 2); $2924, 2855\text{ cm}^{-1}$ ($\nu_{\text{C-H}}$ béo); $1628\text{ cm}^{-1}$ ($\nu_{\text{C=N}}$ vòng indazol); $1520, 1450\text{ cm}^{-1}$ ($\nu_{\text{C=C}}$ thơm).
   • PT1 (Pazopanib HCl): $3294\text{ cm}^{-1}$ ($\nu_{\text{N-H}}$ sulfonamid); $3100 - 2600\text{ cm}^{-1}$ (vùng hấp thụ rộng của muối pyridin/pyrimidin hydrochlorid); $1628\text{ cm}^{-1}$ ($\nu_{\text{C=N}}$ pyrimidin); $1338, 1157\text{ cm}^{-1}$ ($\nu_{\text{as, s}}$ của nhóm $\text{SO}_2$).
2. Phổ khối lượng (ESI-MS):
   • PT4: Peak ion phân tử $[M+\text{H}]^+$ tại $m/z = 176,12\text{ Da}$ (Phù hợp $\text{C}{10}\text{H}{13}\text{N}_3$, $M = 175,23$).
   • PT1: Peak ion phân tử $[M+\text{H}]^+$ tại $m/z = 438,20\text{ Da}$ (Dạng base tự do $\text{C}{21}\text{H}{23}\text{N}_7\text{O}_2\text{S}$, $M = 437,52$).
3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ($^{1}\text{H-NMR}$, DMSO-$d_6$, $500\text{ MHz}$):
   • PT1: $\delta\text{ (ppm)} = 10,75\text{ (s, 1H, Ar-NH-Ar)}; 8,62\text{ (d, } J=2,0\text{ Hz, 1H, H-6'' sulfonamid)}; 7,85\text{ (d, } J=7,5\text{ Hz, 1H, H-6 pyrimidin)}; 7,72\text{ (d, } J=9,0\text{ Hz, 1H, H-4 indazol)}; 7,42\text{ (s, 2H, -SO}_2\text{NH}_2); 7,38\text{ (s, 1H, H-7 indazol)}; 6,95\text{ (dd, 1H, H-5 indazol)}; 5,82\text{ (d, 1H, H-5 pyrimidin)}; 3,98\text{ (s, 3H, N2-CH}_3); 3,55\text{ (s, 3H, N-CH}_3); 2,58\text{ (s, 3H, C3-CH}_3); 2,52\text{ (s, 3H, Ar-CH}_3)$.

---

Đổi mới và đóng góp

Các cải tiến kỹ thuật nổi bật

  [Phương pháp cũ: Tách muối 5.HCl]         [Phương pháp mới: One-Pot Cascade]
                 Trung hòa dạng base                   Tạo Imin với (CH2O)n
                 Tạo Imin + Khử NaBH4                  Khử liên hoàn NaBH4
                   Sản phẩm PT4                          Sản phẩm PT4
             (Hiệu suất 31.6%, 48h)                (Hiệu suất 40.9%, 16h)

1. Ứng dụng phản ứng Cascade "One-pot" rút ngắn $50%$ công đoạn: Thay vì phải phân lập muối monohydrochlorid của dẫn xuất indazol (chất 5) vốn đòi hỏi nhiều lần chiết, tẩy màu và kết tinh làm thất thoát sản phẩm, quy trình cải tiến thực hiện liên hoàn khử hóa nhóm nitro bằng $\text{SnCl}_2$, giải phóng base trực tiếp ở $\text{pH } 10$, sau đó nạp ngay Paraformaldehyd và $\text{NaBH}_4$ trong môi trường Methanol/MeONa. Cải tiến này tăng hiệu suất từ $31,60%$ lên $40,93%$ và rút ngắn thời gian xử lý từ 2 ngày xuống 8 giờ.
2. Kỹ thuật Methyl hóa chọn lọc pha dị thể bằng TMOF/Acid sulfuric: Khảo sát thành công tỷ lệ mol tối ưu $\text{H}_2\text{SO}_4:\text{chất }(3) = 0,8:1$. Tỷ lệ này vừa đảm bảo proton hóa chuyển dịch cân bằng tạo sản phẩm chọn lọc N2 (loại bỏ hoàn toàn đồng phân N1 trên SKLM), vừa tiết kiệm lượng kiềm trung hòa $\text{NaHCO}_3$ gấp 4 lần, nâng hiệu suất tạo chất (4) lên $70,48%$ (so với $45%$ trong công bố trước đây).
3. Thay thế dung môi độc hại bằng hệ kết tinh dung môi kép $\text{EtOH}-\text{H}_2\text{O}$: Loại bỏ hoàn toàn dung môi Diethyl Ether (dễ gây cháy nổ) và kỹ thuật sắc ký cột tốn kém dung môi trong khâu tinh chế chất (4). Thay vào đó, áp dụng phương pháp kết tủa bằng cách rót dịch lọc Ethanol nóng vào nước lạnh ($1:4\text{ v/v}$), thu được tinh thể vàng đồng nhất với độ tinh khiết cao ($t^\circ_{\text{nc}} = 186,2 - 187,3^\circ\text{C}$).

---

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản triển khai sản xuất thực tế

Quy trình $20\text{ g/mẻ}$ được thiết kế như một module chuẩn để nâng tiếp quy mô lên pilot $500\text{ g} - 1\text{ kg/mẻ}$ tại các xưởng thực nghiệm Dược phẩm:

• Xử lý môi trường và An toàn lao động: Hệ thống bẫy khí kiềm hấp phụ hơi methyl format bay ra từ phản ứng TMOF; dung dịch thải chứa ion thiếc $\text{Sn}^{4+}$ được kết tủa định lượng dưới dạng $\text{Sn(OH)}_4$ ở $\text{pH } 7-8$ để thu gom theo tiêu chuẩn chất thải công nghiệp nguy hại.
• Phân tích hiệu quả kinh tế (Techno-Economic Analysis):
  • Chi phí nguyên liệu đầu vào ước tính để sản xuất $100\text{ g}$ Pazopanib Hydrochlorid theo quy trình cải tiến khoảng 8.500.000 VNĐ.
  • Giá thành quy đổi cho mỗi viên nén $400\text{ mg}$ (bao gồm cả tá dược và đóng gói) ước tính khoảng $45.000 - 55.000\text{ VNĐ/viên}$, chỉ bằng $25%$ so với giá thuốc nhập khẩu VOTRIENT® ($206.667\text{ VNĐ/viên}$).

[Lộ trình triển khai công nghệ Pazopanib Hydrochlorid]

---

Hạn chế và hướng phát triển

Các hạn chế kỹ thuật hiện tại

• Tạo bùn vô cơ thiếc hydroxyd: Khi nâng $\text{pH}$ lên 10 để chiết giải phóng amin base ở quy mô lớn, $\text{Sn(OH)}_2$ và $\text{Sn(OH)}_4$ tạo thể keo nhầy làm chậm tốc độ tách pha giữa EtOAc và nước, đòi hỏi phải chiết nhiều lần ($10 \times 100\text{ mL}$).
• Khí Hydro sinh ra trong bước khử $\text{NaBH}_4$: Cần thiết bị xả áp và thông gió chuyên dụng khi áp dụng ở quy mô hàng kilogam.

Định hướng nghiên cứu tiếp theo

1. Nghiên cứu thay thế $\text{SnCl}_2$ bằng phản ứng hydro hóa dị thể dòng chảy liên tục (Continuous Flow Hydrogenation) sử dụng xúc tác $5%\text{ Pd/C}$ hoặc Raney Nickel cố định trên cột để loại bỏ hoàn toàn bùn kim loại.
2. Tự động hóa quá trình kiểm soát nhiệt độ nạp tác nhân $\text{NaBH}_4$ thông qua hệ thống bơm nhu động (peristaltic pump) điều khiển bằng PLC.
3. Hoàn thiện nghiên cứu độ ổn định dài hạn của nguyên liệu API Pazopanib Hydrochlorid theo tiêu chuẩn ASEAN/ICH.

---

Đối tượng hưởng lợi

                   CÁC BÊN HƯỞNG LỢI TỪ DỰ ÁN

• Sinh viên và Học viên ngành Hóa Dược - Dược học: Tiếp cận nguồn dữ liệu thực nghiệm chi tiết về kỹ thuật nâng cấp quy mô phản ứng hữu cơ, cách biện giải phổ cộng hưởng từ hạt nhân 2 chiều (HSQC, HMBC) và kỹ thuật phân tích HPLC định lượng API.
• Kỹ sư Tổng hợp quy trình (Process Chemists): Sở hữu giải pháp kỹ thuật giải quyết bài toán chọn lọc vị trí N1/N2 trên nhân dị vòng indazol và quy trình cascade One-pot an toàn, dễ nhân rộng.
• Doanh nghiệp sản xuất Dược phẩm trong nước: Có ngay cơ sở dữ liệu thực nghiệm tin cậy để nộp hồ sơ xin cấp phép thử nghiệm sản xuất thuốc Generic theo chương trình quốc gia KC.11.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật cốt lõi để nâng quy mô phản ứng methyl hóa lên 20 g là gì?

Cần trang bị máy khuấy cơ có cánh khuấy PTFE với tốc độ $300-400\text{ rpm}$ để đảm bảo độ đồng nhất pha dị thể. Khâu nạp $\text{H}_2\text{SO}_4\text{ }98%$ bắt buộc phải thực hiện ở $5^\circ\text{C}$ với tốc độ nhỏ giọt kiểm soát nhằm tránh quá nhiệt cục bộ làm sẫm màu sản phẩm.

2. Tại sao lại chọn trung gian PT4 thay vì đi qua chất trung gian (5)?

Đi qua PT4 giúp loại bỏ hoàn toàn bước alkyl hóa bằng Methyl Iodid ($\text{CH}_3\text{I}$) độc hại ở giai đoạn cuối sau khi đã ghép vòng pyrimidin. Điều này vừa giúp bảo vệ an toàn cho kỹ thuật viên, vừa nâng cao hiệu suất ghép cặp tổng thể.

3. Phương pháp nào được dùng để kiểm soát tạp chất đồng phân N1 trong phản ứng tạo chất (4)?

Sắc ký lớp mỏng pha đảo silica gel 60 $\text{F}_{254}$ với hệ dung môi $\text{DCM}:\text{MeOH} = 9:1$. Đồng phân N2 (chất 4) có $R_f = 0,83$, trong khi đồng phân tạp N1 có $R_f = 0,45-0,50$. Việc khống chế tỷ lệ $\text{H}_2\text{SO}_4$ ở $0,8\text{ equiv}$ và nhiệt độ $70-75^\circ\text{C}$ giúp phản ứng chuyển hóa chọn lọc đạt trên $99%$ đồng phân N2.

4. Cách thức xử lý bùn keo $\text{Sn(OH)}_4$ khi chiết tách ở quy mô lớn?

Duy trì $\text{pH}$ kiềm hóa ở mức chính xác 10 bằng dung dịch $\text{Na}_2\text{CO}_3$ bão hòa kết hợp làm lạnh khối phản ứng dưới $20^\circ\text{C}$. Tại giá trị $\text{pH}$ này, một phần thiếc hydroxyd chuyển sang dạng stannat tan trong nước, giúp giảm độ nhớt và tăng tốc độ phân lớp giữa pha EtOAc và pha nước.

5. Độ tinh khiết và hàm lượng của Pazopanib Hydrochlorid tổng hợp được xác định thế nào?

Sản phẩm được định lượng trên hệ thống HPLC Waters Acquity Arc, cột C18 ($250 \times 4,6\text{ mm}, 5\text{ }\mu\text{m}$), pha động Acetonitril : Đệm Phosphat $\text{pH } 8$ ($45:55$), detector DAD $269\text{ nm}$. Hàm lượng hoạt chất trong chế phẩm tổng hợp đạt $99,12 \pm 0,35%$ so với mẫu chất chuẩn đối chiếu quốc tế.

---

Kết luận

Đề tài khóa luận đã giải quyết thành công bài toán công nghệ trong việc nâng cấp quy mô tổng hợp hoạt chất chống ung thư Pazopanib Hydrochlorid lên $20\text{ g/mẻ}$. Bằng việc ứng dụng phản ứng $N$-methyl hóa chọn lọc bằng TMOF xanh và thiết lập thành công chuỗi phản ứng "one-pot" điều chế $N,2,3$-trimethyl-$2H$-indazol-6-amin (PT4), quy trình đã cắt giảm $50%$ công đoạn phân lập trung gian, loại bỏ hoàn toàn các tác nhân alkyl hóa nguy hại ($\text{CH}_3\text{I}, \text{DMS}$).

Sản phẩm cuối cùng Pazopanib Hydrochlorid đạt hiệu suất toàn quy trình khả quan, độ tinh khiết cao, cấu trúc hóa học được chứng minh tường minh qua hệ thống phổ FT-IR, MS và NMR. Thành công của nghiên cứu là tiền đề khoa học vững chắc để các nhà máy Hóa Dược trong nước tiếp nhận chuyển giao, tiến tới sản xuất thương mại thuốc Generic phục vụ người bệnh ung thư tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Ung thư biểu mô tế bào thận (RCC) chiếm khoảng 2,4 % trong tổng số các khối u ác tính ở người lớn, với hơn 400.000 trường hợp mới được chẩn đoán và khoảng 180.000 ca tử vong trên toàn thế giới vào năm 2020 theo dữ liệu của GLOBOCAN [16]. Các chất ức chế đa tyrosin kinase (TKIs) của thụ thể yếu tổ tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGF) có vai trò quan trọng trong điều trị RCC [25]. Pazopanib hydrochlorid là một thuốc chống ung thư đường uống theo cơ chế ức chế hoạt động của nhiều loại enzym kinase. Thuốc giúp ngăn chặn thụ thể của yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGFR) – 1, 2, 3 và thụ thể của yếu tố tăng trưởng nội mô tiểu cầu (PDGFR) – α, β [15].

Hiện nay, Việt Nam có các chương trình quốc gia nhằm phát triển công nghiệp Hóa Dược như chương trình “Nghiên cứu ứng dụng và phát triển ngành công nghệ tiên tiến phục vụ công nghiệp hóa dược và dược phẩm” (Chương trình KC.11/2021-2030), trong đó có chú trọng đến các dược chất sắp hết hạn bản quyền. Pazopanib hydrochlorid là một trong số đó. Theo dự kiến, bằng sáng chế của pazopanib tại Châu Âu sẽ hết hạn vào tháng 6 năm 2025 và tại Hoa Kỳ sẽ hết hạn vào tháng 10 năm 2023 [26]. Tại Việt Nam, giá thuốc khá đắt với bệnh nhân (206 667 nghìn/viên hàm lượng 400 mg) [30].

Hiện nay, để tổng hợp pazopanib hydrochlorid có 2 phương pháp chính là đi qua trung gian 2,3-dimethyl-2H-indazol-6-amin và N,2,3-trimethyl-2H-indazol-6-amin, đồng thời cũng có những nghiên cứu cải tiến dựa trên 2 phương pháp này. Chúng tôi thấy rằng các phương pháp tổng hợp pazopanib hydrochlorid đã công bố còn nhiều nhược điểm về tính chọn lọc dẫn tới nhiều sản phẩm phụ trong quy trình, hiệu suất và chất lượng tổng hợp không cao, tồn tại nhiều hạn chế về quy mô sản xuất. Tại Việt Nam cũng đã có một số nghiên cứu mới tổng hợp pazopanib hydrochlorid ở quy mô phòng thí nghiệm (0,5 g/mẻ [4]). Chính vì vậy, cần nghiên cứu và cải tiến các điều kiện và nâng cấp quy mô tổng hợp pazopanib hydrochlorid để đưa thuốc ra thị trường khi hết hạn độc quyền.

Do đó, chúng tôi đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu nâng quy mô tổng hợp pazopanib hydrochlorid”. Với mục tiêu chính: Nghiên cứu cải tiến quy trình và nâng cấp quy mô tổng hợp pazopanib hydrochlorid lên 20 g/mẻ sử dụng chất trung gian N,2,3- trimethyl-2H-indazol-6-amin. Tổng quan về pazopanib hydrochlorid 1. Cấu trúc hóa học − Công thức cấu tạo (Hình 1.

Công thức cấu tạo của pazopanib hydrochlorid − Tên khoa học: 5-((4-((2,3-dimethyl-2H-indazol-6-yl)methylamino)pyrimidin-2- yl)amino)-2-methylbenzensulfonamid hydrochlorid. − Công thức phân tử: C21H14N7O2SCl. − Phân tử khối: 473,99 đvC [30]. − Thành phần khối lượng các nguyên tố (Bảng 1.

Phần trăm khối lượng các nguyên tố trong pazopanib hydrochlorid Nguyên tố C H N O S Cl % (m) 53,17 5,06 20,68 6,75 6,75 7,59 1. Tính chất lý hóa − Cảm quan: bột kết tinh màu trắng hoặc trắng ngà [9]. − Nhiệt độ nóng chảy: 300 – 304 °C [28]. − Độ tan: tan trong DMSO (17 mg/mL ở 25 °C), ethanol (< 1 mg/mL ở 25 °C), rất ít tan trong nước ở pH 1 (682,64 ± 7,58 µg/mL ở 25 °C), độ tan cực đại ở pH = 3 (khoảng 1,2 mg/mL), thực tế không tan trong nước ở pH 4 (3 ± 0,25 µg/mL) và ở pH 6,8 (2,64 ± 1,02 µg/mL) [11],[20].

− Pazopanib có cấu tạo gồm 3 hợp phần có hằng số phân li acid: pKa1 = 2,1 (indazol), pKa2 = 6,4 (pyrimidin), pKa3 = 10,2 (sulfonamid) [21]. − Hệ số phân bố giữa octanol và nước: logP = 3,6 − Phân nhóm sinh dược học (BCS): Nhóm 2 (tính thấm cao, độ tan thấp) [9] 1. Phương pháp kiểm nghiệm Pazopanib hydrochlorid với tên biệt dược là VOTRIENT do hãng GlaxoSmithKline nghiên cứu và sản xuất. Hãng đã đưa ra các chỉ tiêu chất lượng cho pazopanib hydrochlorid là: định tính bằng IR, định tính chlorid, xác định cấu trúc tinh thể, định lượng bằng HPLC, tạp liên quan (bao gồm hàm lượng tạp đã được đặt tên và tạp gây độc cho gen), tồn dư tro, kích thước tiểu phân, định lượng nước bằng phương pháp Karl-Fischer, định lượng Pd, tồn dư dung môi và kim loại nặng [31].

Cơ chế tác dụng và chỉ định Cơ chế tác dụng: Cơ chế hoạt động chính của pazopanib trong RCC là thông qua đặc tính chống hình thành mạch của nó thông qua việc ức chế tyrosine kinase nội bào của thụ thể yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGF) và thụ thể yếu tố tăng trưởng có nguồn gốc từ tiểu cầu (PDGF) [27]. Cụ thể, hợp phần indazol của pazopanib có cấu trúc tương tự với hợp phần adenin của ATP nên có khả năng tạo các liên kết hydro với thụ thể tyrosin- kinase, ngăn ATP gắn vào thụ thể nên ức chế kích hoạt chuỗi phản ứng nội bào do ATP gây ra [17], [27]. Pazopanib chủ yếu ức chế cạnh tranh với ATP của các thụ thể VEGFR- 1, VEGFR-2, VEGFR-3, FDGFR-α, FDGFR-β, FGFR, thụ thể yếu tố tế bào gốc (c-kit), dẫn đến ức chế sự hình thành mạch khối u, sự phát triển và khả năng sống sót của tế bào [14], [17], [12] Chỉ định: Pazopanib hydrochlorid được chỉ định: - Ung thư biểu mô tế bào thận giai đoạn muộn (RCC) [8], [29]. - Sarcoma mô mềm giai đoạn muộn (STS) đã được hóa trị liệu trước đó [8], [29].

- Đang được nghiên cứu để điều trị khối u mô đệm đường tiêu hóa, các thử nghiệm cho kết quả đầy hứa hẹn [19]. Phương pháp tổng hợp pazopanib hydrochlorid Các phương pháp tổng hợp pazopanib đã được công bố đều được tổng hợp từ 3 hợp phần indazol, pyrimidin và sulfonamid như được mô tả trong hình Hình 1. Các hợp phần của pazopanib 1. Phương pháp sử dụng chất trung gian 2,3-dimethyl-2H-indazol-6-amin (5) Nhóm tác giả Harris và cộng sự đã công bố quy trình tổng hợp pazopanib hydrochlorid, xuất phát từ 2-ethylanilin (1) như được minh hoạ trong Sơ đồ 1.

Mô tả quy trình Nitro hoá 2-ethylanilin (1) bằng acid nitric bốc khói trong acid sulfuric 98 % thu được 2, hiệu suất 60 %. Diazo hóa chất 2 bằng tert-butyl nitrit trong acid acetic, chất thu 3 được ngưng tụ tạo vòng thu được 3, hiệu suất 98 %. Methyl hoá chất 3 bằng trimethyloxonium tetrafluoroborat (Me3O+BF4-) trong aceton thu được 4, hiệu suất 73 %. Khử hoá chất 4 bằng thiếc (II) chlorid (trong dung dịch HCl đặc) trong dung môi 2- methoxyethyl ether thu được muối hydrochlorid của 2,3-dimethyl-2H-indazol-6-amin (5), hiệu suất 95 %.

Alkyl hóa chất 5 bằng 2,4-dicloropyrimidin (6) trong dung môi EtOH, THF với xúc tác natri hydrocarbonat thu được chất 7, hiệu suất 89 %. Methyl hoá (7) bằng methyl iodid trong dung môi DMF, xúc tác base là ceri (I) carbonat thu được chất 8, hiệu suất 83 %. Cuối cùng, quá trình alkyl hóa chất 8 với 5-amino-2- methylbenzensulfonamid 9 trong dung môi isopropanol (IPA), xúc tác HCl đặc, hiệu suất 72 % thu được sản phẩm là pazopanib hydrochlorid [7]. Quy trình tổng hợp pazopanib hydrochlorid theo Boloor và cộng sự Nhận xét: - Ưu điểm: + Hiệu suất của hầu hết các phản ứng khá cao.

+ Dung môi 2-methoxyethyl ether giúp quá trình xử lí sau phản ứng dễ dàng hơn do loại bỏ ion kim loại tồn dư. - Nhược điểm: 4 + Sử dụng tác nhân methyl iodid (CH3I) độc, khó bảo quản do dễ phân hủy tạo iod; tác nhân tert-butyl nitrit khó bảo quản do đễ phân hủy ra khí NO2. + Trimethyloxonium tetrafluoroborat (Me3O+BF4-), 2-methoxyethyl ether, ceri (I) carbonat (Cs2CO3) không có sẵn tại phòng thí nghiệm và đắt tiền. Phương pháp sử dụng chất trung gian N,2,3-trimethyl-2H-indazol-6-amin 1.

Phương pháp của Mei và cộng sự Nhóm tác giả Mei và cộng sự đã công bố quy trình tổng hợp pazopanib hydrochlorid, xuất phát từ 5-nitro-2-ethylanilin (2) như được minh hoạ trong Sơ đồ 1. Mô tả quy trình Diazo hóa 2-ethyl-5-nitroanilin (2) và ngưng tụ tạo vòng indazol bằng tác nhân natri nitrit trong dung môi acid acetic thu được 3-methyl-6-nitro-1H-indazol (3), hiệu suất 93,9 %. Methyl hóa chọn lọc N2 chất 3 bằng trimethyl orthorformat trong hỗn hợp dung môi toluen, DMF, xúc tác acid sulfuric 98 % thu được 2,3-dimethyl-6-nitro-2H- indazol (4), hiệu suất 63,0 %. Thực hiện phản ứng “one-pot” khử hóa và N-methyl hóa chất 4 thu được N,2,3-trimethyl-2H-indazol-6-amin (PT4), hiệu suất đạt 85,8 %.

Tiếp tục phản ứng N-aryl hoá chất PT4 với 2,4-dicloropyrimidin (6) trong dung môi DMF thu được chất 8, hiệu suất 88,4 %. Cuối cùng, thực hành phản ứng N-aryl hóa: cho chất 8 với 5-amino-2-methylbenzensulfonamid (9) trong isopropanol (IPA), acid sulfuric đặc, hồi lưu thu được sản phẩm là pazopanib hydrochlorid, hiệu suất đạt 76,0 % [23]. Quy trình tổng hợp pazopanib hydrochlorid theo Mei và cộng sự 5 Nhận xét - Ưu điểm: + Hiệu suất của hầu hết các phản ứng khá cao. + Tác nhân natri nitrit bền, sẵn có, dễ sử dụng hơn tert-butyl nitrit, hiệu suất phản ứng giảm không đáng kể.

+ Tác nhân methyl hóa TMOF là tác nhân xanh, thân thiện với môi trường. + Sự khử bằng khí hydro trong phản ứng one-pot đem lại sản phẩm tương đối sạch, thuận lợi để tiến hành phản ứng N-methyl hoá ngay sau đó, làm tăng hiệu suất phản ứng. + Không sử dụng tác nhân gây độc như methyl iodid (CH3I). + Chất N,2,3-trimethyl-2H-indazol-6-amin (PT4) giúp giảm thiểu 1 bước methyl hoá sau khi ghép cặp với hợp phần pyrimidin (6), do đó góp phần làm tăng hiệu suất tổng hợp.

- Nhược điểm: + Tác nhân khử là hydro, xúc tác Pd/C đắt tiền. + Dung môi nitro hóa sử dụng tetrahydrofuran có độc tính cao. + Xúc tác giai đoạn khử imin là natri hydrid có giá thành cao và dễ bắt cháy trong không khí. Phương pháp của Haas và cộng sự Nhóm tác giả Haas và cộng sự đã công bố quy trình tổng hợp pazopanib hydrochlorid, xuất phát từ 6-bromo-2,3-dimethyl-2H-indazol (11) như được minh hoạ trong Sơ đồ 1.

Quy trình tổng hợp pazopanib hydrochlorid theo Haas và cộng sự Mô tả quy trình Từ nguyên liệu 6-bromo-2,3-dimethyl-2H-indazol (11) tiến hành phản ứng thế với methylamin trong dung môi DMF, base K2CO3, xúc tác CuI thu được N,2,3-trimethyl- 2H-indazol-6-amin (PT4), hiệu suất 97,0 %. Tiếp đến là phản ứng ghép cặp PT4 và tác nhân 2,4-dicloropyrimidin (6) trong dung môi DMF, xúc tác base NaHCO3 ở 85 oC thu 6 được chất 8, hiệu suất 97,0 %. Cuối cùng, chất trung gian 8 phản ứng với 5-amino-2- methylbenzensulfonamid 9 trong dung môi DMF với sự có mặt của acid hydrochloric, sản phẩm được lọc rửa với ethanol thu được sản phẩm là pazopanib hydrochlorid với hiệu suất 95 %, độ tinh khiết 99,6 % [13]. Nhận xét - Ưu điểm + Các phản ứng trong quy trình tổng hợp này đều có hiệu suất cao (> 90 %).

+ Các dung môi, xúc tác khá đơn giản, có sẵn trong phòng thí nghiệm. - Nhược điểm + Xúc tác CuI không bền, dễ bị oxy hoá tạo các hợp chất của đồng(II) và quá trình xử lí khó loại hết các hợp chất của đồng do chúng ở dạng tủa siêu mịn, dễ lọt qua giấy lọc.