琥珀酸曲格列汀的药理作用

概述【2】

琥珀酸曲格列汀(trelagliptinsuccinate，1)化学名为2-{6-［(3R)-氨基-哌啶-1-基］-3-甲基-2，4-二氧代-3，4-二氢-2H-嘧啶-1-基甲基}-4-氟苄腈琥珀酸盐，是由日本Takeda(武田制药株式会社)开发的二肽基肽酶Ⅳ(DPP-Ⅳ)抑制剂，能够选择性、持续性抑制DPP-Ⅳ，控制血糖水平。临床试验表明，该药有着很好的安全性和有效性，每周给药1次便可有效控制血糖水平，改善患者的用药依从性。2015年5月，该药获日本PMDA批准上市，用于糖尿病的治疗。

药理作用

Trelagliptin（曲格列汀）是一种每周一次的二肽基肽酶IV（DPP-4）抑制剂，通过选择性、持续性抑制DPP-4，控制血糖水平。DPP-4是一种酶，能够引发肠促胰岛素（胰高血糖素样肽-1（GLP-1）和葡萄糖依赖性促胰岛素多肽（GIP））的失活，而这2种肠降胰岛素在血糖调节中发挥着重要作用。抑制DPP-4，能够增加血糖水平依赖性胰岛素分泌，从而控制血糖水平。 

药效学【1】

用取自Caco-2细胞的DPP-4为材料，测得曲格列汀的IC50为5.4nmol/L；又以人、狗、鼠的血浆DPP-4为材料，测得曲格列汀的IC50分别为4.2nmol/L，6.2nmol/L和9.7nmol/L。曲格列汀对人类DPP-4重组蛋白的抑制能力优于阿格列汀和西格列汀，其IC50值分别为1.3nmol/L，5.3nmol/L和16.0nmol/L。在酶的特异性实验中，曲格列汀对DPP-2、DPP-8、DPP-9、脯氨酰内肽酶和成纤维细胞活化蛋白α的抑制能力均极低，特异性大于10000倍。进一步研究还发现，曲格列汀对DPP-4为竞争性抑制，且具有慢结合模式的特点。

药物代谢【1】

曲格列汀有两条代谢途径，一条通过CYP2D6脱掉尿嘧啶3位的甲基，得到活性代谢产物M-1（图1），另一条通过CYP3A4转化为其它非活性代谢产物。活性代谢产物M-1在血浆中的达峰浓度（Cmax）不超过未代谢曲格列汀的1%。曲格列汀对各种CYP酶(包括CYP1A2、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C19和CYP2D6)均无明显抑制作用。

图1为活性代谢产物M-1

制备方法【3】【4】

1.以6-氯-3-甲基尿嘧啶为起始原料，通过 2 次亲核取代、氯化氢-甲醇溶液脱 Boc，再与琥珀酸成盐制得琥珀酸曲格列汀。

（1）2-［(6-氯-3，4-二氢-3-甲基-2，4-二氧代-1(2H)-嘧啶基)甲基］-4-氟苯腈(4)的合成

向装有球形冷凝管、温度计和机械搅拌的3L三颈瓶中，依次加入192.7g(1.20mol)6-氯-3-甲基尿嘧啶(2)、331.7g(2.40mol)碳酸钾、2.1LN，N-二甲基甲酰胺(DMF)和299.7g(1.40mol)5-氟-2-氰基溴苄(3)，搅拌下，将反应混合物缓慢升至80℃，反应5h。抽滤，滤液减压浓缩回收DMF至干。稍冷却后向其中加入二氯甲烷和等体积的水，搅拌分散，静置。分取有机层，水层以二氯甲烷萃取，合并有机层，用饱和氯化钠溶液洗涤，干燥。过滤，减压浓缩滤液至有大量固体析出，冷却至室温并搅拌3h。抽滤，减压干燥，得到类白色固体(4)266.0g，收率75.5%。

（2）2-［［6-［(3Ｒ)-3-(叔丁氧羰基)氨基哌啶-1-基］-3-甲基-2，4-二氧代-3，4-二氢嘧啶-1(2H)-基］甲基］-4-氟苯腈(8)的合成

向装有球形冷凝管、温度计和机械搅拌的3L三颈瓶中，依次加入234.9g(0.80mol)化合物4、221.1g(1.60mol)碳酸钾、1.6LN，N-二甲基甲酰胺(DMF)和180.3g(0.90mol)(Ｒ)-3-Boc-氨基哌啶(7)，搅拌下，将反应混合物缓慢升至80℃，反应6h。抽滤，减压浓缩滤液回收DMF至干。稍冷却后向其中加入二氯甲烷和等体积的水，搅拌分散，静置。分取有机层，水层以二氯甲烷萃取，合并有机层，饱和氯化钠溶液洗涤，干燥。过滤，减压浓缩滤液至有大量固体析出，冷却至室温并搅拌3h。抽滤，减压干燥，得到类白色固体(8)301.8g，收率82.5%。

（3）曲格列汀盐酸盐的合成

在冰水浴下，将1.8L氯化氢甲醇溶液(2.50mol?L－1)缓慢滴加至137.3g(0.30mol)化合物8与800mL甲醇的混合液中，加毕，继续搅拌反应10h。抽滤，减压干燥，得到白色固体(曲格列汀盐酸盐)102.2g，收率86.5%，纯度97.8%。

（4）琥珀酸曲格列汀(1)的合成

搅拌下，将78.8g(0.20mol)曲格列汀盐酸盐加入到800mL冷水和500mL二氯甲烷的混合溶液中，缓慢向其中滴加质量分数为20%的氢氧化钠溶液，调pH值至10，静置，分取有机层，水层以二氯甲烷萃取，合并有机层，饱和氯化钠溶液洗涤，干燥，抽滤，减压浓缩滤液至干，得到白色游离的曲格列汀。在加热、搅拌条件下，将游离的曲格列汀溶于600mL甲醇中，升温至60℃左右，向其中滴加由24.8g琥珀酸与100mL甲醇组成的溶液，加毕，继续保温搅拌1h。自然降至室温，继续搅拌4h使固体充分析出。抽滤，减压干燥，得到白色固体(1)76.1g，收率80.0%。

图2为琥珀酸曲格列汀的合成路线1

2.以2-溴-5-氟甲苯(2)为原料，经偶联上氰基、自由基反应、取代等制得曲格列汀三氟乙酸盐，碱解后成盐得到曲格列汀琥珀酸盐。

（1）4-氟-2-甲基苄腈(3)的合成

将Na2CO32．8g(26mmol)和Pd(OAc)20．01g(0．07mmol)加入到10mLN-甲基吡咯烷酮(NMP)中搅拌，滴加异丙醇和水(5∶3)的混合溶液4mL，室温条件下搅拌10min，一次性加入2-溴-5-甲苯5g(26mmol)的NMP溶液，同时升温至130℃，加入亚铁氰化钾2g(5．4mmol)，N2保护，反应14h，冷却至室温，加入40mL水稀释反应液，用正己烷(30mL×3)萃取，合并有机相，用饱和食盐水(30mL×3)洗涤，无水硫酸钠干燥，减压抽真空得粗产品(3)3．2g，重结晶得白色结晶2．21g(65%)，mp:70～74℃。

（2）2-溴甲基-4-氟苯腈(4)的合成

将2．21g(16．3mmol)化合物3，NBS1．6g(8．95mmol)、AIBN(0．05equiv)、15mL环己烷加入三颈烧瓶中，N2保护，无水无氧环境，升温到60℃，保温反应1h，补加NBS1．6g、AIBN(0．5equiv)，TLC跟踪反应至结束。冷却反应，真空抽滤得橘黄色有刺激性液体，减压旋干溶剂得棕色油状粗产品(4)3．1g，在没有进一步纯化下将其用于下一步中。

（3）2-(6-氯-3-甲基-2，4-二氧代-3，4-二氢-2H-嘧啶-1-基甲基)-4-氟-苄腈(5)的合成

将3g(18．7mmol)3-甲基-6-氯尿嘧啶溶解在20mL二甲基亚砜(DMSO)中，于30℃搅拌至反应液澄清，缓慢滴加3．6g三乙胺溶液，滴加完毕后反应30min待用，用10mLDMSO和2mLDMF的混合溶液溶解2-溴甲基-4-氟苯腈(4)，缓慢滴入上述待用反应液中，室温过夜。反应结束后加20mL水稀释，用乙酸乙酯(30mL×3)萃取，合并有机相，加入1g活性炭褪色，过滤、减压旋干溶剂，向其中倒入30mL冰水，立即有大量沉淀生成，静置、抽滤、洗涤滤饼、烘干产品得粗产品(5)4g，用THF和正己烷的混合溶液重结晶，得白色粉末2．86g(70%)。

（4）2-［6-(3-氨基-哌啶-1-基)-3-甲基-2，4-二氧代-3，4-二氢-2H-嘧啶-1-基甲基］-4-氟-苯腈TFA盐(6)的合成

将2．86g(9．7mmol)化合物5，Ｒ-3-哌啶双盐酸盐，NaHCO3(5g)溶解在20mL无水乙醇中，搅拌升温至100℃，TLC监测反应完全，冷却至室温，过滤，用无水乙醇洗涤滤饼，减压旋干溶剂，用二氯甲烷(DCM)溶解产物，饱和食盐水洗涤，萃取水相，合并有机相，与TFA成盐，有产品析出，过滤，洗涤滤饼，得白色结晶(6)3．8g，纯化产品得2．97g(65%)。

（5）曲格列汀琥珀酸盐(1)的合成

将化合物6(2．97g)，二氯甲烷20mL，和纯化水10mL混合，向混合溶液滴加饱和的碳酸钾溶液，调节pH值，直到混合物的pH＞12，分液、萃取水相、合并有机相、用水洗涤、干燥、减压旋干得灰白色固体形式的游离碱。将游离碱溶解在10mLTHF和5mLIPA的混合溶液中，加热至60℃，直至溶液澄清，滴加琥珀酸的THF溶液，有结晶缓慢析出，保温反1h，冷却至25℃搅拌过夜，抽滤，洗涤滤饼，真空干燥，得到白色的曲格列汀琥珀酸盐(1)2．4g，收率80%。

图3为琥珀酸曲格列汀的合成路线2

适应症

用于Ⅱ型糖尿病的治疗。

主要参考资料

[1]徐声辉. 琥珀酸曲格列汀合成工艺及有关物质研究[D].上海医药工业研究院,2017.

[2]褚青松,黄坤,李威,秦雄剑.琥珀酸曲格列汀有关物质的合成[J].中国药物化学杂志,2016,26(04):326-329.

[3]何文鹏,许文青,白旭,辛海龙,贾娴,许佑君.琥珀酸曲格列汀的合成及初步HPLC质量控制研究[J].中国药物化学杂志,2017,27(01):29-34.

[4]江洁滢,游莉,邓思思,邓俊丰,刘瑜,张晓.琥珀酸曲格列汀的合成[J].中国新药杂志,2015,24(16):1876-1878+1910.