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。