CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Giới thiệu về Dacomitinib 1. Cấu trúc hoá học Cấu trúc hoá học của Dacomitinib Hình 1. Công thức cấu tạo của Dacomitinib Tên Khoa Học: (2E)-N-[4-[(3-Chloro-4-fluorphenyl)amino]-7-methoxy-6- quinazolinyl]-4-(1-piperdinyl)-2-butenamid.
Công Thức Phân Tử: C24H25ClFN5O2 Phân tử khối: 469,9 đvC [20]. Phần trăm khối lượng các nguyên tố trong phân tử Dacomitinib. Nguyên tố C H N O Cl F % (m) 59,02 5,53 14,35 9,93 7,28 3,89 Biệt dược: Vizimpro® (dacomitinib tablets 45mg) – Pfizer 1. Tính chất lý hoá Cảm quan: bột không hút ẩm, màu trắng đến vàng nhạt [8].
Nhiệt độ nóng chảy Tºnc 184-187 °C [20]. Độ tan : <1mg/ml [20]. Phân loại sinh dược học: thuộc loại 2 độ tan thấp, tính thấm cao [9]. Độ tan của Dacomitinib phụ thuộc vào pH, trong đó độ hoà tan trong nước giảm đáng kể khi pH vượt quá pH= 4,5 [20].
Quinazolin: pKa = 8,5 và Piperidine: pKa = 5,0 [10] Hình 1. Gán pKa trong cấu trúc của phân tử Dacomitinib 2 1. Cơ chế tác dụng Yếu tố tăng trưởng biểu bì (EGFR) là đích tác dụng trong điều trị bằng dacomitinib. Dacomitinib ức chế hoạt tính tyrosine kinase (TKI) của hệ EGFR (EGFR / HER1, HER2 và HER4) và một số đột biến kích hoạt EGFR nhất định.
Thông qua việc hình thành liên kết cộng hóa trị với dư lượng cystein nằm trong miền xúc tác của thụ thể HER, dacomitinib phát huy cơ chế ức chế không thể đảo ngược. Với IC50 là 6nmol/L [20]. Dược lý – dược động học 1. Dược động học Hấp thu: có sự tuyến tính động học khi nghiên cứu đơn liều và đa liều.
Sự hấp thu và phân bố hầu như không bị ảnh hưởng bởi thức ăn hoặc sử dụng thuốc kháng acid. Nồng độ Cmax trong huyết tương sau khi dùng liều 45mg trong 4 ngày là 104 ng/mL. h/mL và Tmax 6 giờ. Ở người tình nguyện khoẻ mạnh liều 45mg/ngày có sinh khả dụng đường uống là 80,01% [20].
Phân bố: Dacomitinib được biết có khả năng liên kết 98% với protein [20]. Chuyển hoá: phản ứng oxy hoá và liên hợp với chủ yếu với enzym glutahione và cytochrom P450. Sau khi chuyển hoá, chất chuyển hoá tuần hoàn chính của nó là dạng O-desmethyl dacomitinib. Chất chuyển hoá này đã được chứng minh là được hình thành oxy hoá bởi CYP2D6 và một phần CYP2C9 [20].
Thải trừ: 79% được thải từ qua phân trong đó 20% là dạng Dacomitinib không biến đổi. 3% được tìm thấy trong nước tiểu, trong đó <1% ở dạng không biến đổi. Thời gian bán huỷ t 1/2 là 70 giờ. Độ thanh thải huyết tương 27,06 L/giờ [20].
Dược lý Dữ liệu tiền lâm sàng cho thấy Dacomitinib làm tăng sự ức chế miền kinase của yếu tố tăng trưởng biểu bì cũng như hoạt động trong các dòng tế bào chứa đột biến kháng thuốc như T790M. Hoạt động này làm giảm đáng kể quá trình phosphoryl hoá EGFR và khả năng sống của tế bào. Bằng cách ngăn chặn EGFR, Dacomitinib sẽ làm chậm sự phát triển của tế bào ung thư [20]. Độc tính Trong các thử nghiệm lâm sàng lớn ban đầu, nồng độ aminotransferase trong huyết thanh tăng cao là điều thường gặp, phát sinh 40% bệnh nhân được điều trị với liều tiêu chuẩn [20].
Tăng phosphate kiềm trong huyết thanh cũng xảy ra nhưng không phổ biến. Không có trường hợp tổn thương gan rõ ràng trên lâm sàng kèm theo vàng da [20]. Dạng bào chế Viên nén Vizimpro 15mg, 30mg, 45mg của Pfizer với liều khuyến cáo 45mg/lần/ngày cho đến khi bệnh tiến triển hoặc do độc tính không thể điều trị được tiếp [10]. Biệt dược Dacomitinib (hoạt chất dạng Dacomitinib monohydrat) có biết dược là Vizimpro, dưới dạng đơn trị liệu [10].
Chỉ định được FDA phê duyệt tháng 9 năm 2018. Công ty: Pfizer. Giới thiệu về chất trung gian N-(3-chloro-4-fluorphenyl)-7-methoxy-6- nitroquinazolin-4-amin. Cấu trúc hoá học Hình 1.
Cấu trúc hoá học của N-(3-chloro-4-fluorphenyl)-7-methoxy-6- nitroquinazolin-4-amin. Tên khoa học : N-(3-chloro-4-fluorphenyl)-7-methoxy-6-nitroquinazolin-4-amin. Công thức phân tử: C15H10ClFN4O3 [20] Khối lượng phân tử: 348,04 g/mol [20] Cảm quan: Bột màu màu vàng cam [3]. Nhiệt độ nóng chảy: 265,6 °C [21].
Ứng dụng của chất trung gian N-(3-chloro-4-fluorphenyl)-7-methoxy-6- nitroquinazolin-4-amin. Ứng dụng trong tổng hợp Dacomitinib. Vài nét về cấu trúc của Dacomitinib. Khung cấu của Dacomitinib bao gồm vòng quinazolin và các nhóm thế (1) nhóm amide chứa trans anken ở vị trí 6, (2) nhóm thế ether ở vị trí 7, (4) nhóm amin thơm có chứa nguyên tử F ở vị trí 4 và Clo ở vị trí 3.
Các phương pháp đã công bố đều lần lượt gắn các nhóm (1), (2), (4) sau khi đã tạo vòng quinazolin, thứ tự gắn và tác nhân gắn ảnh hưởng đến hiệu suất của phản ứng. Nhóm amide (4) có thể gắn trực tiếp vào vòng quinazoline sau khi khử NO2 thành NH2 hoặc có thể được tổng hợp từ acid crotonic thông qua 2 giai đoạn: brom hoá và ngưng tụ gắn piperidine để thu được acid (E)-4- (piperidin-1-yl)but-2-enoic. Phân tích cấu trúc Dacomitinib Tổng hợp chất trung gian N-(3-chloro-4-fluorphenyl)-7-methoxy-6- nitroquinazolin-4-amin là một trong những giai đoạn trung gian trong một số phương pháp tổng hợp hoàn chỉnh cấu trúc Dacomitinib đã được công bố. Do đó để góp phần nghiên cứu hoàn chính cấu trúc Dacomitinib chúng tôi tiến hành tổng hợp chất trung gian trên với việc gắn lần lượt 2 nhóm thế: (2) methoxy ở vị trí 7 và (4) amin thơm bậc 1 vào vòng quinazloine.
Nguyên liệu ban đầu là: Acid 2-amino-4-fluor benzoic. Các phương pháp tổng hợp Dacomitinib. Phương pháp của Smaill J. và cộng sự.
Phương pháp tổng hợp của Smaill J. B được công bố dựa trên những đề xuất của Warner Lambert. Phương pháp tổng hợp gồm 7 giai đoạn chính: ngưng tụ (1) với formamidamide acetat trong 2-methoxymethanol thu được 7-fluorquinazolin-4-(3H)-on (2), hiệu suất 90%. Nitrat hoá bằng HNO3/H2SO4 trong DMF thu được thu 3 sau đó clo hóa bằng tác nhân POCl3, xúc tác base N, N-diisopropylethylamin trong toluen thu được (4).
Ngưng tụ (4) với (5) trong MeCN thu được (6), hiệu suất 50-55%. Methoxy hóa 6 bằng tác nhân CH3ONa /MeOH thu được N-(3-clo-4-fluorphenyl)-7-methoxy-6-nitro- 3, 4-dihydroquinazolin-4-amin (7), hiệu suất 90%. Khử hóa nhóm nitro của 7 với sự có mặt của xúc tác Pd/C trong DME và DMAc ở 70oC thu được (8), hiệu suất 85%. Cuối cùng, ngưng tụ 8 với (10) (được điều chế từ acid (E)-4-(piperidin-1-yl)but-2-enoic hydroclorid (9) và oxalyl diclorid) trong dung môi THF và 2-MeTHF với sự có mặt của NaHCO3 thu được Dacomitinib hiệu suất 56% [11].
Tổng hợp dacomitinib từ acid 2-amino-4-fluorbenzoic của Smaill J. và cộng sự Nhận xét: Phương pháp sử dụng nguyên liệu dễ kiếm, các tác nhân phản ứng phổ biến, tuy nhiên foramidine acetat vẫn là một tác nhân đắt tiền làm tăng chi phí tổng trong tổng hợp. Tác nhân clo hoá POCl3 với xúc tác N, N-Diisopropylenamin khá mới. Nitro hoá/DMF hiệu suất không cao.
Quá trình amid hoá sử dụng acid 4-(piperidine-1-yl)- but-2-enoic đắt tiền và không có sẵn. Quá trình tổng hợp trải qua nhiều bước trung gian (7 bước), dung môi DMAc được sử dụng ở giai đoạn 6 khó loại bỏ hoàn toàn bằng cách chưng cất. Do độ hòa tan kém của các dẫn chất quinazolin nên việc hình thành khung quinazolin ở ngay giai đoạn đầu sẽ làm tiêu tốn lượng lớn dung môi hữu cơ hòa tan. Đề án tổng hợp của Fakhoury và cộng sự.
Sự tổng hợp thế hệ đầu tiên của Dacomitinib đã được báo cáo từ năm 1996 dưới dạng Sơ đồ 1.2 bởi nhóm Fakhoury. Nguyên liệu được sử dụng là acid 4-fluor-2- aminobenzoic và tổng hợp qua 8 giai đoạn bao gồm: ngưng tụ tạo vòng quinazolin với sự có mặt của formamidine acetat trong 2-methoxyethanol, nitrat hóa bằng acid nitric bốc khói và acid sulfuric ở 100°C, clo hóa bằng SOCl2 trong DMF hồi lưu ở 90°C tiếp đến là gắn 3-clo-4-fluoranilin, sau đó khử hoá NO2 thành amin, phản ứng ngưng tụ với (E)-4-brombut-2-enoic để thu được (E)-4-bromo- N -(4-((3-chloro-4- fluorphenyl)amino)-7-methoxyquinazolin-6-yl)but-2-enamide. Cuối cùng, hợp chất 6 được phản ứng với piperidine với sự có mặt của TEA để thu được sản phẩm cuối cùng là Dacomitinib [12].Tổng hợp Dacomitinib bởi nhóm Fakhoury Nhận xét: như đã nói ở phần tổng quan, phương pháp có sử dụng tác nhân foramidine acetat đắt tiền, không có sẵn. Nhược điểm của việc sử dụng quá trình hydro hóa xúc tác, axit nitric bốc khói và nhiệt độ phản ứng cao khiến nó không được ưa chuộng trong quy mô công nghiệp, phản ứng nitro hoá ở điều kiện 100°C dẫn đến HNO3 dễ bi phân huỷ thành NO2, phản ứng cũng có thể tạo tạp dinitro, nguyên liệu dễ bị oxh từ đó dẫn đến hiệu suất không cao (56%) và sản phẩm nhiều tạp gây khó khăn trong tinh chế.
(E)-4-bromcrotonic acid giá thành không rẻ. Dung môi DMA khá đắt tiền. Quy trình cũng trải qua 8 bước nên tương đối dài, nhưng nhìn chung tương đối dễ triển khai và tiền năng. Việc tối ưu hóa khác của đề án trên đã được tiến hành với những thay đổi nhỏ của nhóm Fakhoury.
Trong quá trình này, quá trình hydro hóa xúc tác cũng được đưa vào, trong khi nhiệt độ phản ứng giảm xuống và làm cho hiệu suất tổng thể tăng lên 44,3%. 3-clo-4-fluor anilin được gắn thêm nhóm DMB sau đó mới tiến hành 7 N-alkyl, tuy nhiên quinazoline đã gắn amin hoá là nguyên liệu không có sẵn. Cuối cùng xúc tác DMB được tách ra bằng TFA ở 30°C thu được sản phẩm cuối cùng. Tối ưu hoá đề án của nhóm Fakhoury c, Phương pháp khác trong quy trình tổng hợp Dacomitinib không đi qua chất trung gian.
Quá trình tổng hợp Dacomitinib đã được Pfizer báo cáo, như thể hiện trong Sơ đồ1.4 nhóm nitro của 22 được đưa vào quá trình hydro hóa xúc tác với sự có mặt của Pd/C để thu được 23, 23 được sử dụng cho quá trình biến đổi tiếp theo mà không cần tinh chế. N-alkyl hoá 11 với piperidine với K2CO3 trong DCM ở 0°C sau đó tiến hành tạo muối với HCl/dioxan thu được 110 theo hai bước. Hợp chất amid 24 được tổng hợp thông qua phản ứng ngưng tụ amid hoá giữa 23 và 10 với hiệu suất 75%. Cuối cùng, dacomitinib được tổng hợp thông qua phản ứng amin hoá 24 gắn 3-clo-4-fluor anilin và tạo vòng quinazoline với hiệu suất 82%.
Hiệu suất tổng thể của quy trình là 58%[13]. Báo cáo tổng hợp của Pfizer Nhận xét: Phương pháp được công bố sử dụng chất 22 là nguyên liệu không có sẵn và (E)4-Bromcromtonic là nguyên liệu đắt tiền. Quy trình sử dung nhóm CN và bảo toàn trong 2 quá trình khử hoá nhóm nitro và N-alkyl hoá, sau đó mới tiến hành tạo vòng quinazoline ở bước cuối cùng. Phản ứng được tiến hành ở nhiệt độ thấp mà không làm giảm chất lượng của sản phẩm.
Tuy nhiên quy trình tổng hợp trải qua 4 giai đoạn nên khá gắn gọn và cho hiệu suất tương đối tốt. Tuy nhiên các tác nhân và dung môi, nguyên liệu đầu vào khá đắt đỏ và không có số lượng nhiều, do vậy chưa phù hợp để ứng dụng trong quy mô thương mại ở Việt Nam. Ứng dụng khác của một số bước trong quy trình tổng hợp N-(3-chloro-4- fluorphenyl)-7-methoxy-6-nitroquinazolin-4-amin.
