溃疡性结肠炎（UC）是一种腹部疾病，会导致胃肠道炎症和溃疡，严重者可导致结肠癌。目前尚无已知的溃疡性结肠炎治愈方法，治疗干预依赖于症状治疗，或者在严重的情况下需要进行手术治疗。PF-07054894是辉瑞公司开发的一款新型C−C趋化因子受体6型蛋白（CCR6）拮抗剂，目前作为溃疡性结肠炎治疗药物已经进入临床研究，且被证实对牛皮癣和类风湿性关节炎有效。为满足临床研究及治疗需求，辉瑞公司对PF-07054894进行了多次开发，让我们一起来看看。

       PF-07054894的一般合成工艺如图一所示。该路线经11步，获得PF-07054894的总产率为4%。该路线虽然可以获得百毫克级的API，但要用于工业化生产尚有诸多缺点需要解决，主要问题是多个步骤纯化选择性差，且收率低。为了克服这些挑战并为公斤级生产做好准备，辉瑞工作人员重点对胺片段3和7的制备进行了探索。原始工艺中，从吡啶2合成苯胺3需要8 步，手性胺7通过亚磺胺加成反应获得，也需要进一步条件优化才能放大。此外，辉瑞研发人员还还评估了获取胺7的替代合成工艺。

图一 PF-07054894的一般合成工艺

       原料药的原始工艺采用了Ellman辅基来获得手性胺。本次工作，研究人员评估了哪个构型的Ellman辅基可以提供想要的立体中心。基于Zimmerman-Traxler椅式过渡态，使用R构型的叔丁基亚磺酰亚胺可以得到想要的胺立体中心（图二）。但研究人员发现，在低温条件下，碘吡唑6与相应的(R)-叔丁基亚磺酰亚胺（ent-5）反应得到的是不希望得到的非对映体8b。因此需要使用S构型的叔丁基亚磺酰亚胺来获得想要的构型。

图二 亚磺酰亚胺加成反应形成中间体8的立体选择性

       优化后的中间体7合成工艺如图三所示，研究人员通过该工艺，实现了中间体7单次16.3公斤合成。

图三 PF-07054894的一般合成工艺

       原始工艺中片段3的合成路线如图四所示，使用该工艺可以实现片段3的克级合成。但该工艺并不适用于放大工艺，主要问题在于三溴化硼脱甲基的步骤会产生较多杂志。

图四 原始工艺中片段3的合成

       辉瑞研究人员使用吡啶甲酸42为原料探索了片段3的合成，但使用金属Pd催化脱除化合物45中的Br得到化合物46一步，反应无法实现高区域选择性，因此该工艺未被考虑用于放大工艺的探索。

图五 以吡啶甲酸42为原料合成片段3

       最终，研究人员探索了一条以吡喃48为原料的片段3合成工艺路线。该路线通过胺化、酰胺缩合、卤代反应、Buchwald-Hartwig偶联反应和Pd催化脱除苄基即得到目标片段3。工艺路线一共只需5步反应，使用该工艺，研究人员实现了片段3单次4公斤的合成。当然，研究人员指出，该工艺仍然存在诸多局限，如：酰胺缩合需要使用到大量的T3P才可以高产率得到化合物50；卤代反应步骤放大存在安全风险，必须小批量进行；pd催化脱出苄基一步放大也存在一定安全风险。

图六  以吡喃48为原料合成片段3

       PF-07054894的一代合成工艺如图七所示。该工艺使用片段3与方酸二乙酯4发生取代反应得到化合物53；化合物53与片段7发生取代反应，即可得到目标化合物PF-07054894（1）。但研究人员指出，该工艺会产生大量二取代的副产物54。

图七 PF-07054894的一代合成工艺

       经过探索，研究人员发现在碳酸钠的催化下，方酸二乙酯与片段3反应，得到的二取代副产物54的比例非常少，使用该条件得到中间体53后，与片段7发生取代反应，成功实现了PF-07054894的公斤级合成（图八）。

图八 PF-07054894的公斤级合成工艺

       总而言之，辉瑞公司研发人员经过探索，成功实现了溃疡性结肠炎药物PF-07054894的公斤级合成工艺开发，单次生产规模达7.2公斤，可以满足初步临床研究需求，也为后续研发需求和临床应用提供了保障。

       参考文献：

       1. Early Process Development of PF-07054894, a Squaramide-Based Antagonist of C-C Chemokine Receptor Type 6 (CCR6). https://doi.org/10.1021/acs.oprd.3c00451.

       2. A Novel C-C Chemoattractant Cytokine(Chemokine) Receptor 6 (CCR6) Antagonist (PF-07054894)Distinguishes between Homologous Chemokine Receptors, Increases Basal Circulating CCR6+ T Cells, and Ameliorates Interleukin-23-Induced Skin Inflammation. J. Pharmacol. Exp. Ther. 2023, 386 (1),80-92.