引言

       近日，Lorlatinib 临床Ⅲ期CROWN研究中期分析结果在2020年欧洲肿瘤内科学会（ESMO）虚拟年会上发布。数据显示，相比克唑替尼，第三代间变性淋巴瘤激酶（ALK）酪氨酸激酶抑制剂（TKI）Lorlatinib一线治疗ALK阳性NSCLC能够降低疾病进展或死亡风险达72%（HR=0.28，单侧P＜0.001）。

       Lorlatinib

       Lorlatinib（商品名：LORBRENA^®）是一种口服的具有抗ALK和ROS1体外活性的酪氨酸激酶抑制剂（TKI），对ALK、ROS1，以及TYK1、FER、FPS、TRKA、TRKB、TRKC、FAK、FAK2和ACK具有体外抑制活性。

       辉瑞先后研发了第一代ALK抑制剂克唑替尼（crizotinib）、第二代ALK抑制剂阿来替尼（alectinib）、塞瑞替尼（ceritinib）、Brigatinib。但是，以上ALK抑制剂对具有获得性耐药突变的患者束手无策。作为第三代ALK抑制剂，lorlatinib能够克服获得性耐药，并且具有较强的穿透血脑屏障的能力，用于晚期ALK阳性NSCLC患者（包括先前ALK TKIs治疗失败的患者）的临床治疗。

       2018年11月2日，美国食品药品监督管理局（FDA）批准lorlatinib用于治疗在接受克唑替尼（以及至少其它一种ALK抑制剂）后病情仍进展，或在接受阿来替尼或塞瑞替尼作为第一个ALK抑制剂治疗后病情仍进展的ALK阳性转移性非小细胞肺癌（NSCLC）患者。

       CROWN研究

       Ⅲ期CROWN研究头对头比较了Lorlatinib和克唑替尼用于未经治疗的ALK阳性NSCLC一线治疗的疗效和安全性。入组患者按1∶1比例随机分配接受Lorlatinib（100mg，QD）或克唑替尼（250mg，BID）治疗。两组患者在疾病进展后不允许交叉治疗。研究的主要终点为盲化独立评审委员会（BICR）评估的PFS。次要终点包括研究者评估的PFS、BICR和研究评估的客观缓解率（ORR）、BICR评估的颅内ORR（IC-ORR）、总生存期（OS）、安全性、生活质量等。

       从2017年5月至2019年2月，CROWN研究共纳入296例患者：Lorlatinib组149例，克唑替尼组147例。对BICR评估PFS，Lorlatinib组尚未达到（发生28%的PFS事件），而克唑替尼组为9.3个月（发生59%的PFS事件），Lorlatinib降低疾病进展或死亡风险代72%（HR=0.28，95%CI:0.19～0.41，单侧P＜0.001）。亚组分析结果显示，各亚组人群均能够从Lorlatinib治疗中取得PFS的获益。

       研究者评估的PFS与BICR评估的PFS数据保持一致，Lorlatinib组和克唑替尼组的中位PFS分别为未达到和9.1个月。在其他次要终点上，BICR评估的ORR，Lorlatinib组和克唑替尼组分别为76%和58%，中位缓解持续时间（DOR），两组分别为未达到和11.0个月。此外，BICR评估显示，相比克唑替尼，Lorlatinib显示出优异的颅内疗效。

       整体而言，研究的结果支持Lorlatinib作为一种有效的一线治疗方案用于晚期ALK阳性NSCLC。

       Lorlatinib合成工艺一览

       图一：Lorlatinib初始合成路线

       如图一所示，初始合成路线能够在实验室内制备5克规模API原料。该路线以溴吡啶1与溴吡唑2为起始原料，经一锅法Suzuki-Miyaura偶联反应，合成中间体3。而后经甲酯水解得到羧酸中间体4，随后Boc基团的脱保护得到中间体5。最终，经HATU大环内酰胺化反应得到目标产物Lorlatinib。为应对紧迫的原料药交付计划，研究人员选择对该路线进行优化。

       经讨论，初步确定该路线需要解决的五个关键问题：（1）第一步中，形成大量（30％）的化合物1自偶联副产物10；（2）第二步中，在甲酯水解过程中通过腈基的竞争性水解形成酰胺杂质；（3）终产物之前缺乏可用于质量控制的结晶中间体；（4）在大环酰胺化步骤中使用HATU，而在辉瑞内部的安全性评估中不支持规模扩大设施中使用HATU（5）需要进行三次硅胶柱层析色谱纯化。

       图二：Lorlatinib扩大化生产合成路线

       金属钯与起始原料1中的2-氨基吡啶部分具有较强的亲和力，这不仅会影响Suzuki-Miyaura偶联的效率，而且也将给API中重金属残留物的清除带来挑战，因此研究者们选择制备Boc保护后的产物6作为起始原料进行路线优化。这一改变能够将钯催化剂载量减少到3-5mol%，得到boc保护中间体7。但是，在该条件下仍观察到了化合物6自身偶联的副产物11。研究者首先将含有PdCl2(dppf)2和CsF的甲苯/水反应混合物在反应釜中搅拌回流，然后在15小时内将化合物2和6的甲苯溶液缓慢滴加至反应釜中参与反应，从而成功抑制了自身偶联产物11的产生，在大规模生产期间副产物11的形成控制在3%（UPLC面积）以下。为了规避硅胶柱层析色谱法纯化副产物10、11，将中间体7的粗产物在iPrOAc中用HCl（g）进行Boc脱保护，并利用副产物10与中间体8的pKa差异，在不同pH条件下通过水萃取的方法较为方便地清除副产物10。在完成Boc脱保护后，将反应混合物的pH调节至4.5，将所需产物8带入水相，同时将杂质7排入有机相（iPrOAc）。而后将富含产物的水相pH值调节至9 - 10，然后进行萃取后处理，以完全清除10。经计算，上述提取操作中产物8的损失小于2％。随后，中间体8经甲酸酯水解得到中间体9。研究者仔细筛选后发现，三甲基硅酸钾（TMSOK）能够高度化学选择性水解酯基，而保留腈基。此外，产物9能够以钾盐的形式直接从反应混合物中结晶沉淀析出。但需要注意的是，研究者们发现商业化采购的TMSOK中往往含有一定量的KOH，这将导致氰基水解副产物的生成，因此TMSOK的质量控制十分重要。以上三步反应采用叠缩工艺，无需色谱分离，产率为66％。UPLC（210 nm）检测9的纯度大于98％。

       对于大环内酰胺化反应，研究者选择使用更加安全高效的肽偶联试剂COMU替代HATU。在14小时内将9的DMF溶液添加到COMU的DMF / THF溶液中。将化合物9的浓度尽量稀释，以最大程度地减少竞争性分子间偶联。反应完成后，经硅胶柱除去COMU副产物N，N-二甲基吗啉-4-羧酰胺。接下来，目标产物从游离碱形式转化为乙酸盐形式，两步收率为46%。通过这些工艺改进，首次大规模交付临床前批次API（438 g）时，路线总收率由原来的10％增加到30％。

       观察整条工艺路线，发现大环内酰胺环化步骤的收率较低，因此辉瑞的科学家们进一步筛选了酰胺缩合剂，并确定缩合剂反应速率依次为HATU> COMU> T3P> TPTU≈TSTU。显然，更快的反应速率有助于降低体系的底物浓度，从而降低分子间成酰胺的杂质。因此，有必要重新考虑在扩大化生产工艺中使用HATU的可能性。经Koenen UN 2，BAM Fallhammer UN 3等一系列安全性测试之后，研究者认为，可以选择HATU作为缩合剂进行放大生产。HATU替代COMU参与反应后，能够规避原路线中硅胶柱层析的步骤，将整条路线的收率由30%提升至37%。

       CN 109651398 A

       国内有研发公司通过专利CN109651398A报道了一种Lorlatinib的新合成路线。根据报道，该路线以溴吡唑化合物12为起始原料，与羧基中间体13经HATU缩合，得到中间体14。而后，在钯催化剂的作用下，中间体14发生分子内偶联反应，得到目标产物。该专利对最后一步的反应条件表述并不充分。

       CN 109651397 A

       专利CN 109651397 A报道了一种Lorlatinib新的合成路线。该路线首先制备了吡唑硼酸酯15作为反应起始原料，而后经Suzuki偶联，甲酯水解，HATU酰胺缩合得到目标产物。值得注意的是，该专利所报道的分子内酰胺化反应收率远高于原研公司所报道收率，但反应条件并无明显不同。

       CN 109232607 A

       沈阳药科大学有研究团队报道了一条Lorlatinib合成路线。该路线以苯并呋喃酮16为起始原料，经胺解开环得到酰胺化合物18。而后，MsCl与羟基反应，得到中间体19，随后亲核取代得到化合物21。在钯催化剂与磷配体的催化下，经分子内偶联反应得到化合物22。最终，盐酸脱boc得到目标产物。该路线需要用到两个金属催化剂的参与，MsCl属于剧毒品，应用受到管制，且钯催化偶联步骤反应温度较高。因此，该路线仍有改进的空间。

       参考文献：

       1. Org. Process Res. Dev. 2018, 22, 9, 1289-1293.

       2. CN 109651398 A

       3. CN 109651397 A

       4. CN 109232607 A