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克唑替尼中间体的结构特征与药理作用研究

发布时间: 2025-08-29  点击次数: 12次
  克唑替尼(Crizotinib)是一种多靶点酪氨酸激酶抑制剂(TKI),最初被批准用于治疗间变性淋巴瘤激酶(ALK)阳性的非小细胞肺癌(NSCLC),同时也对ROS1和MET等激酶具有抑制活性。克唑替尼的合成通常涉及多个中间体,这些中间体在结构上具有特定的官能团和骨架,不仅影响其合成的可行性和效率,也在一定程度上与其最终的药理活性相关。
 
  下面从​克唑替尼中间体的结构特征​​与​​药理作用研究(间接关联)​​两个方面进行详细阐述:
 
  一、克唑替尼中间体的结构特征
 
  克唑替尼的化学名称为:
 
  ​​3-[(R)-1-(2,6-二氯-3-氟苯基)乙氧基]-5-[1-(哌啶-4-基)-1H-吡唑-4-基]吡啶-2-胺​
 
  其分子结构包含以下关键药效团或结构模块:
 
  ​​芳香杂环系统​​:
 
  ​​吡啶环​​:位于中心,是许多激酶抑制剂中常见的结构,参与与激酶铰链区的氢键结合。
 
  ​​吡唑环​​:连接在另一个芳香环上,常用于增强化合物与激酶的亲和力,尤其是通过π-π堆积或氢键相互作用。
 
  ​​2,6-二氯-3-氟苯基​​:具有强电子效应和立体位阻,有助于提高对ALK等激酶的选择性。
 
  ​​关键中间体类型​​(在合成路线中常见):
 
  (1) ​​含吡啶的中间体​
 
  结构:通常为2-氨基-5-取代吡啶 或 3-羟基/烷氧基-5-取代吡啶
 
  功能:吡啶环是与激酶铰链区形成关键氢键的核心结构,中间体中常预先引入氨基或烷氧基,以便后续偶联反应。
 
  例子:3-羟基-5-溴吡啶 或 3-烷氧基-5-胺吡啶衍生物,作为构建吡啶-氨基/烷氧基的起点。
 
  (2) ​​含吡唑的中间体​
 
  结构:1H-吡唑-4-基 或 1-取代吡唑(如1-哌啶基吡唑)
 
  功能:吡唑环增强对激酶的结合能力,尤其是通过占据激酶的疏水口袋。中间体可能包括4-溴/氯-1H-吡唑,用于后续引入哌啶基等侧链。
 
  例子:1-(哌啶-4-基)-1H-吡唑-4-溴化物,是构建吡唑-哌啶侧链的关键前体。
 
  (3) ​​含芳基醚的中间体​
 
  结构:如(R)-1-(2,6-二氯-3-氟苯基)乙醇 或其衍生物,与吡啶环通过醚键连接的中间体。
 
  功能:该部分提供立体选择性和疏水性,有助于结合口袋的适配。中间体可能为卤代苯基醇,用于后续与含羟基吡啶进行Williamson 醚合成。
 
  (4) ​​手性中间体​
 
  克唑替尼中的(R)-构型对于其与ALK的结合至关重要。因此,合成中常涉及手性醇(如(R)-2,6-二氯-3-氟苯乙醇)的制备,保证最终药物分子的立体化学正确。
  
  二、克唑替尼及其中间体的药理作用研究(间接与直接)
 
  虽然​​中间体本身通常不具备显著的药理活性​​(因为它们是合成前体,未具备完整的药效构象和结合能力),但通过对中间体的结构修饰与活性评价,可以间接地:
 
  ​​指导克唑替尼的药理优化​
 
  研究不同中间体(如吡啶、吡唑、芳基醚模块)的结构-活性关系(SAR),有助于理解哪些结构元素对抗肿瘤活性最为关键。
 
  例如,将吡唑替换为其他杂环,或改变氟/氯取代模式,可以评估对ALK、ROS1或MET激酶抑制的差异,从而优化先导化合物。
 
  ​​中间体作为探针分子​
 
  某些合成中间体(如含吡唑或吡啶模块的片段)可以被分离出来,并作为小分子探针,用于初步激酶结合实验或细胞活性筛选,以评估其对特定靶点的亲和力。
 
  ​​克唑替尼本身的药理作用(与中间体结构相关)​
 
  ​​靶点​​:主要抑制 ​​ALK(间变性淋巴瘤激酶)​​,其次是 ​​ROS1​​ 和 ​​MET​​ 酪氨酸激酶。
 
  ​​机制​​:通过竞争性结合激酶的ATP结合口袋,抑制其自磷酸化和下游信号通路(如PI3K/AKT、MAPK/ERK),从而阻断肿瘤细胞的增殖与存活信号。
 
  ​​适应症​​:
 
  ALK阳性非小细胞肺癌(一线或二线治疗)
 
  ROS1重排阳性NSCLC
 
  某些MET扩增或突变的肿瘤(探索性应用)
 
  ​​与中间体结构相关的选择性​
 
  中间体中的氟、氯取代基和立体中心,对提高克唑替尼对ALK的选择性至关重要,减少对其他激酶(如EGFR)的脱靶作用,从而降低副作用。
 
  三、总结
 

项目

内容

​克唑替尼中间体结构特征​

包括含吡啶、吡唑、芳香醚、手性醇等模块;具有立体中心、卤素取代、氢键供体/受体等药效要素;为后续构建活性药物分子的关键前体。

​药理作用(克唑替尼)​

多靶点酪氨酸激酶抑制剂,主靶为ALK,次为ROS1和MET;通过抑制ATP结合抑制激酶活性,阻断肿瘤生长信号。

​中间体与药理的关联​

虽中间体本身无显著药理活性,但其结构特征直接影响最终药物活性;通过中间体结构优化可改善选择性、活性和药代性质。

 
  四、研究展望
 
  ​​结构优化​​:通过对中间体的官能团(如吡唑取代基、芳环卤素)进行调整,可开发新一代ALK/MET抑制剂,克服克唑替尼的耐药性问题。
 
  ​​绿色合成与中间体控制​​:优化中间体的合成工艺,提升总收率与光学纯度,对工业化生产至关重要。
 
  ​​基于片段的药物设计​​:将克唑替尼中间体作为片段库的一部分,用于发现针对新激酶靶点的小分子抑制剂。
 
  如您需要更具体的某一类中间体(如吡唑-哌啶中间体、手性醇中间体)的结构式、合成路线或活性数据,我可以进一步提供详细信息。
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