抗体偶联药物连接子Mc-Val-Cit-PABC-PNP的合成与优化

目的:维布妥昔单抗(Adcetris)是由美国西雅图遗传学公司和日本武田公司联合开发的一种抗体偶联药物(ADC)。它的结构由抗肿瘤抗原CD30的特异性抗体c AC10、可断裂型二肽连接子Mc-Val-Cit-PABC-PNP、小分子毒性药物单甲基澳瑞他汀E(MMAE)组成,主要用于霍杰金淋巴瘤和系统性间变性大细胞淋巴瘤的治疗。由于Adcetris还在专利保护期内(2023年7月失效),目前国内只有价格高昂的原研药在售,所以研发Adcetris仿制药具有重要研究意义。本课题主要对Adcetris结构中的连接子部分进行研究,通过设计与试验得到一条稳定、高收率、符合绿色化学要求、适合工业化生产的合成工艺,为后续Adcetris仿制药及具有相同连接子ADC的研发提供参考,达到降低生产成本的目标。方法:首先,通过比对分析连接子Mc-Val-Cit-PABC-PNP的现有合成工艺,选择出一条较优的合成路线。该路线以N-[(9H-芴-9-甲氧基)羰基]-L-缬氨酸-2,5-二氧代-1-吡咯烷基酯(Fmoc-Val-OSu)为起始原料,先与瓜氨酸发生氨解反应;在2-乙氧基-1(2H)-喹啉羧酸乙酯(EEDQ)的作用下与对氨基苯甲醇发生酰胺化反应,连接一个可自发消除的间隔基;再以二乙胺做有机碱去除缬氨酸上的Fmoc保护基;将暴露出的N端与6-(马来酰亚胺基)己酸琥珀酰亚胺酯(Mc-OSu)发生氨解反应;再与二(对硝基苯)碳酸酯发生酯交换反应得目标化合物。通过单因素试验对各步反应时间、中间体纯化方式、投料量比、有机碱的使用、目标化合物合成中所使用的试剂及纯化方式等条件进行优化,使产品的纯度和收率均得到提高,并且经~1H NMR、~(13)C NMR、IR和HRMS对各中间体及终产物进行结构确认。接着将起始原料的投料量提高至100 g,通过放大试验对优化的合成工艺进行验证。随后,通过方法学考察验证连接子Mc-Val-Cit-PABC-PNrenal autoimmune diseasesP含量测定选择的HPLC色谱条件和方法。最后,将得到的连接子与MMAE模型化合物反应,确定连接子Mc-Val-Cit-PABC-PNP与小分子毒性药物偶联反应的条件。结果:通过~1H NMR、~(13)C NMR、IR和HRMS方法确证小试、放大试验得到的终产物结构为连接子Mc-Val-Cit-PABC-PNP,含量为99.2%。其中,当投料规模为100 g时合成工艺总收率稳定,可达28.3%。HPLC测定含量的方法条件为:采用C_(18)色谱柱;流动相为V(乙腈):V(水)=50:50;进样体积为20μL;柱温为30℃;检测波长为254 nm。确定连接子与小分子毒性药物的偶联条件为:投料比n(Mc-Val-CitAkt抑制剂-PABC-PNP):n(HOBt):n(小分子毒性药物):n(DIPEA)=1.0:1.0:1.1:2.0,室温反应过夜。结论:优化得到的连接子Mc-Val-Cit-PABC-PNP合成工艺避免了危化品、剧毒品的使用,与原研路线相比条件温和,操作简便,产物的纯度高并且收率稳定,适用于工业化生产。经方法学考察,以HPLC进行连接子Mc-Val-Cit-PABC-PNP含量测定的色谱条件线性关系良好,回收率、精密度、重复性实验均满足《中国药典》对采用HPLC做含量测定的要求。连接子Mc-Val-Cit-PABC-PNP与MMAE模型化合物的偶联实验得到的产物经结构确证为预期化合物,采用的连接子与小分子毒性药物的偶联条件可行。实验结果可为Adcetris仿制药的研究提供基础和依据,Wnt-C59核磁同时,对具有相同连接子的其它ADC的合成与研发具有促进作用。