病毒肆虐给人类带来了巨大的灾难，HCV（丙型肝炎病毒）就是一种危害较大的病毒，与新冠病毒不同，其传播主要依靠血液/体液。根据WHO（世卫组织）估计，全球HCV感染患者多达1.7亿。在我国，HCV阳性率为0.7%-3.1%，患者人数约有3800万。由于病毒生物学特点、宿主免疫功能等因素，人体免疫很难有效清除HCV，使得多数HCV感染患者发展成慢性肝炎，更有一部分患者会进一步发展成为肝硬化甚至肝癌。因此，医药研发人员一直在进行抗HCV药物的开发。

       图一 抗病毒 药物Glecaprevir结构

       2017年，FDA批准了艾伯维（AbbVie）旗下复方丙肝新药Mavyret上市，可治疗所有6种亚型的丙肝，是一种泛基因型丙肝新药。Glecaprevir便是Mavyret的主要成为之一，另一成分是pibrentasvir。该药物每日只需服用一次，且无需额外服用利巴韦林，曾获得FDA突破性疗法认定、优先审评资格等殊荣。为了满足市场的需求，艾伯维（AbbVie）在Glecaprevir药化合成路线的基础上开发了其公斤级合成工艺。

       图二 Glecaprevir逆合成分析

       Glecaprevir逆合成分析如图二所示，首先根据酰胺键的形成将Glecaprevir分为中间体2和中间体3；其中，中间体2可以根据酰胺键的形成分为中间体7和中间体8，而中间体8可以由醛9合成得到；中间体3可以通过化合物4经RCM关环反应得到，进一步，根据酰胺键形成可以将化合物4分为片段5和片段6。

       根据逆合成分析，艾伯维（AbbVie）公司的研发人员首先对片段2进行了合成（图三）。他们以化合物10做为原料，经过Boc氨基保护、烯烃转化成醛得到化合物9；化合物在氟代试剂作用下可以得到氟代化合物11，在该步骤中会有大量副产物12生成，但好在副产物12在合适的条件下可以转化回原料9并重复使用；然后，化合物11经皂化反应、以及与磺酰胺化合物7缩合、酸性条件下脱去Boc保护即可成功合成片段2。

       图三 片段2的合成

       对于片段5的合成，研究人员以环氧环戊烷为原料，与丙烯醇在路易斯酸作用下开环得到化合物22，然后经Ac保护羟基得到中间体23；由于中间体23是两种旋光异构体的混合物，研究人员采用了酶解法，选择性脱除一种结构的Ac保护得到需要的中间体14；中间体14与三 光 气反应得到酰氯产物25，产物25与氨基酸15缩合、成盐即可合成片段5。

       图四 片段5的合成

       为了合成片段6，研究人员使用溴代化合物30与乙醛酸乙酯31缩合得到中间体32；中间体32氧化可以得到化合物28，进一步与邻苯二胺缩合可以得到中间体33；中间体33经过氯化亚砜Cl代后得到化合物27；化合物27被原料26亲核进攻取代后得到化合物34；然后，在酸性条件下脱去Boc保护基即可成功构建片段6。

       图五 片段6的合成

       接着，片段5和片段6在酰胺缩合剂作用下可以缩合得到中间体4；中间体4经过RCM关环反应得到中间体35，在该步反应中存在顺式异构体、二聚产物、原料与催化剂生成产物等多种副产物生成，研发人员经过了诸多条件筛选，成功提高了反应产率，并减少了副产物生成；并且，存在的顺式副产物虽然分离困难，但可以在酯水解后经过多次重结晶，可以让中间体3的纯度达到99%以上。最后，中间体3与片段2在缩合剂作用下反应，并经过重结晶即可得到高纯度的目标产物Glecaprevir。

       图六 Glecaprevir的合成

       综上，艾伯维（AbbVie）研究人员通过使用廉价的原料成功实现了Glecaprevir的合成。在工艺开发中，研究人员着重对RCM关环、氟代反应等关键步骤进行了优化。值得一提的是，研究人员使用该工艺实现了Glecaprevir的单次41公斤合成，为Glecaprevir的市场供应提供了强有力的保障。

       参考文献：

       1. Development of the Enabling Route for Glecaprevir via Ring-Closing Metathesis，2020；

       2. https://www.rxlist.com/mavyret-drug.htm#description

       作者简介：云天，药物化学博士，主要从事小分子药物研究，尤其擅长小分子药物的合成工艺及后期药物开发研究，已完成多个抗癌药物分子的合成和活性评估。

       点击下图进行CPhI & P-MEC China 2020观众预登记抽奖，奖品多多！