分子靶抗癌药：埃罗替尼治疗非小细胞肺癌的新进展

小分子抗癌药埃罗替尼综述 12 药研班 杨晓靖 摘要：本文对埃罗替尼的理化性质，上市情况，药理，药效，毒理 研究，国内外研发情况以及合成路线进行了综述，并对各条路线进 行了分析比较，初步提出了合理的合成路线。 关键词：埃罗替尼 抗癌药 合成路线 1 埃罗替尼简介 埃罗替尼，又称伊诺替尼、厄洛替尼，英文名为 Erlotinib，商 品名为塔西法（Tarceva)、特罗凯，CAS： 183319-69-9。目前上市 的为其盐酸盐形式。 1.1 理化性质 埃罗替尼化学式为：C 22H23N3O4HCl 化学名为：N-(3-乙炔苯基)-6,7-二(2-甲氧基乙氧基)喹唑啉-4- 胺盐酸盐 英文化学名称： N-(3-Ethynylphenyl)6,7-bis(2-methoxyethoxy)quinazolin-4-ylamine hydrochloride 分子量：429.9 熔点：228-230 盐酸埃罗替尼微溶于水和甲醇，几乎不溶乙腈和丙酮等溶剂。当 pH 值为 2 时溶解度达到最大，约为 0.4mg/ml 化学结构式如下： 性状：白色粉末固体 1.2 上市情况 埃罗替尼是由罗氏（Roche ）和基因泰克（Genentech）公司联 合开发的 4苯氨基喹唑啉类口服抗肿瘤新药。2004 年 11 月美国 FDA 批准上市治疗局部晚期或转移性非小细胞肺癌（NSCLC ）的三 线疗法 1,2。2005 年 9 月在欧洲通过审批上市。2005 年 11 月 2 日 Genentech 公司和 OSI 公司联合宣布埃罗替尼合用吉西它滨用于晚期 胰腺癌一线治疗获美国 FDA 批准。此外埃罗替尼是 FDA 九年来批 准的首个胰腺癌治疗药物，也是首个作为一线疗法在期临床研究 中对晚期胰腺癌患者显示生存益处的药物。2007 年进入中国，目前 已在全球 80 多个国家上市。 上市制剂为片剂，规格有 25mg、100mg、150mg 三种 适应症：非小细胞肺癌、胰腺癌 1.3 药理作用 埃罗替尼是一种分子靶向药物，属于小分子酪氨酸激酶抑制剂。 其靶向可逆并选择性作用于酪氨酸激酶受体的表皮生长因子受体亚 型(EGFR-TK)。其作用机制是在细胞内通过抑制 ATP 与 TK 的结合， 抑制 EGFR-TK 磷酸化。阻断肿瘤细胞信号的转导，干预细胞的增 殖，分化等过程抑制肿瘤细胞的生长，诱导其调亡 3、4 。此外，埃 罗替尼的抗癌活性除对 EGFR 的抑制，还可强效抑制生长和存活依 赖于 ErbB2 激活的肿瘤，如从 MMTV(小鼠乳房肿瘤病毒)一 ErbB2 转基因小鼠中分离出的乳腺癌细胞。 1.4 药效 体外研究结果显示 5，Erlotinib 具有广谱抗癌效应。其中对卵 巢癌、乳腺癌、非小细胞肺癌（NSCLC)、肾癌、结肠直肠癌、非 何杰金淋巴瘤、胃癌、腹膜癌、胰腺癌、膀胱癌均有良好的敏感性， 且 Erlotinib 的抗癌作用有明显的剂量依赖性。 在裸鼠中进行的体内实验显示，Erlotinib 可有效阻止肝及人类 头颈部癌细胞(HNS)异种移植物中 EGF 诱发的 EGFR 自磷酸作用。 药动学研究表明，埃罗替尼口服吸收充分但较缓慢，单剂口服 给药 150mg 后平均达峰时间为 3h，最高血药浓度(1.1360.865)ug/ml 生物利用度接近 80。血浆蛋白结合率可达到 90-95。该药 80经细胞色素 cYP3A4 代谢，主要代谢产物 OSI420,OSI420 也能 抑制 EGFR 的活性，其代谢学特点与埃罗替尼相似。埃罗替尼在体 内的过程符合非房室模型，半衰期为(24.43-14.69)h 6。 1.5 毒理 在临床前研究中没有观察到潜在致癌性的证据。在基因毒性研 究中，埃罗替尼既无遗传毒性，也无致畸变作用。已经开始在大鼠 和小鼠中开展长期致癌性研究，6 个月的慢性毒性研究中尚未观察 到癌前增生性病变。 在一系列体外实验（细菌突变、人淋巴细胞染色体畸变和哺乳 细胞突变）和体内小鼠骨髓微核实验中分析了埃罗替尼的遗传毒性， 结果未发现有遗传毒性。 埃罗替尼不影响雌性和雄性大鼠的生育能力。 当家兔埃罗替尼血浆药物浓度达到大约人的血浆浓度（每日 150mg 的 AUC）3 倍时可以出现母体毒性导致胚胎/胎儿死亡和流产。 器官形成期间给药血浆药物浓度达到大约人的血浆浓度（根据 AUC）时在家兔和大鼠中不会增加胚胎/胎儿死亡和流产。但是雌性 大鼠在交配前到妊娠第一周接受 30mg/d 到 60mg/d 的埃罗替 尼（根据 mg/计算相当于临床剂量的 0.30.7 倍）可以引起早期 吸收而导致成活胎儿数量下降。 1.6 知识产权情况 通过在美国专利全文数据库查询得到埃罗替尼的主要相关专利 有盐酸埃罗替尼固体无定形分散形态的制备、晶型结构制备过程、 合成方法、联合用药 4 个方面。 国内的专利为：一种盐酸厄洛替尼的制备方法 （200710172779.5）盐酸厄洛替尼的制备工艺（201210022675.7） 1.7 国内外研发情况 本品由罗氏（Roche）和基因泰克（ Genentech）公司联合开发， 2007 年进入中国市场。目前市场上主要有印度版和罗氏版两种药。 国内药厂没有生产，主要依赖于进口。国内关于埃罗替尼的联合用 药、临床治疗情况、合成方法等的研究已经开展，但尚不够完善。 2 埃罗替尼合成工艺 2.1 路线一 以 3,4-二羟基苯甲醛为反应原料 7，在 DMF 溶液中经 2-溴乙 基甲基醚醚化得到 3,4-二(2-甲氧基乙氧基)苯甲醛，然后在甲醇溶 液中与盐酸羟胺、吡啶、乙酸酐作用得到 3,4-二(2-甲氧基乙氧基) 苯甲腈，在乙酸中经浓硝酸硝化，在甲醇中以三氯化铁为催化剂， 80%水合肼为还原剂还原硝基，还原产物中的氰基在盐酸存在的条 件下水解得到邻氨基苯甲酰胺，然后水解产物与甲酸发生关环反应 得到 6,7-二甲氧基乙氧基喹唑啉-4-酮，经氯化亚砜氯氯化,二氯甲 烷纯化得到 4-氯 6,7-二（2-甲氧基乙氧基)喹唑啉，氯化产物与 3- 氨基苯乙炔在 DMF 中反应得到目标产物盐酸埃罗替尼。 该合成路线操作繁琐，硝化反应使用了较多的酸，增加了反应 成本而且后处理产生废水多，不利于环保。并且产品的收率和纯度 不高。 2.2 路线二 以 3,4-二羟基苯甲酸乙酯为起始原料 8，四丁基碘化铵为催化 剂，脱气丙酮为溶剂，经 2-溴乙基甲醚醚化为 3,4-二（2-甲氧乙氧） 苯甲酸乙酯，反应时间为 64h, 3,4-二（2-甲氧基乙氧基)苯甲酸乙酯 溶解在乙酸中经硝酸硝化得到硝化产物，硝化产物在以 PtO2H20 为 催化剂的条件下催化氢化得到 2-氨基-4，5-二（2-甲氧基乙氧基) 苯甲酸乙酯盐酸盐，2-氨基-4，5-二(2-甲氧基乙氧基)苯甲酸乙酯 盐酸盐在甲酸胺、甲酰胺体系中关环得到 6，7-二(2-甲氧基乙氧基)- 4(3H)-喹唑啉酮，经草酰氯氯化后再与 3-氨基苯乙炔反应得到盐酸 埃罗替尼粗品，经柱层析法纯化后得到纯度较高的盐酸埃罗替尼。 该路线操作复杂，反应时间长，使用了一些毒性较大的试剂， 目标产物需要经色谱柱纯化，提高了生产成本。 2.3 合成路线三 此路线 6,7-二甲氧基喹唑啉-4-酮为起始原料 9，首先在氢溴酸 的作用下脱掉甲基，再通过乙酸酐引入乙酰基保护，然后经草酰氯 氯化，再与 3-氨基苯乙炔发生亲和取代反应，然后在含有氨水甲醇 溶液中脱掉乙酰基，最后与 2-碘乙基甲醚作用引入甲氧基乙氧基侧 链。 此反应增加了反应步骤，使总产率不高。 2.4 合成路线四 在路线一的基础上有人进行了改进 10。以 3，4-二羟基苯甲醛为起 始原料，以 2-溴乙基甲基醚为卤代烃进行 O-烷基化得到 3,4-二-(甲 氧乙氧)苯甲醛、再在甲醇溶液中与吡啶，盐酸羟胺反应生成苯腈、 乙酸酐中以浓硝酸为硝化剂进行硝化、以铁粉为还原剂乙酸溶液为 溶剂对硝基进行还原得到 2-氨基-4,5-二-(2-甲氧乙氧)苯腈(a)；3- 乙炔苯胺与 N，N-二甲基甲酰胺在冰乙酸的催化下生成 N-(3-乙炔 苯胺)-N，N-二甲基甲脒(b)；(a )与(b)在冰乙酸的催化下反应得到 了埃罗替尼。 此方法缩减了操作步骤，比较好为最优方法。 参考文献 1Langer CJ. Emerging role of epidermal growth factor receptor inhibition in therapy for advanced malignancy: Focus on NSCLC. 2Blackhall F, Thatcher N. Chemotherapy for advanced lung cancer. Eur J Cancer,2004, 40:2345 3Blume J P,Hunter T. Oncogenic kinase Signalling J.Nature,2001,411, 355-365 4Moyer JD,Barbacci E G,Iwata KK,er al.Induction of apoptosis and cell cycle arrest by CP-358,774, an inhibitor of epidermal growth factor receptor(EGFR)tyrosine kinaseJ.Cancer Res,1997,57:4838-48. 5陈喆，戴媛媛，汤致强. 小分子 EGFR 酪氨酸激酶抑制剂盐酸埃罗替尼. 中 国新药杂志，2005,14（10）：1227-1229. 6刘小玲，李慧林. 分子靶向抗癌药物埃洛替尼的研究进展. 杭州师范学院学 报（医学版） ，2006,26（5）：336-340. 7 Chandregowda V,Rao G V, Reddy G COne-pot conversion of 2- nitrobenzonitriles to quinazolin-4(3H)-ones and synthesis of gefitinib and erlotinib hydrochloride J. Heterocycles,2007,7 1(1):39-48 8 Schnur R C,Arnold L D. Quinazoline derivativesP. W09630347,1996 9 Ramanadham J P, Bollepalli N R, Nannapaneni V C. A novel process for the