简介
普托马尼(Pretomanid)是一种新型化合物，属于硝基咪唑类药物，与另一款抗结核新药德拉马尼(Delamanid)一样均由日本大冢制药开发，非营利组织全球结核病药物研发联盟(TB Alliance，简称结核联盟)2002年获得pretomanid的授权开始临床前开发。
普托马尼是近半个世纪以来批准上市的第3个抗结核病新药，这是第一个由非营利组织研发和注册的抗结核新药。获得了FDA的一系列优惠，包括优先审评资格、合格治疗传染病产品资格(Qualified Infectious Disease Product，QIDP)及孤儿药资格。
2019年8月14日，美国FDA批准了抗结核新药普托马尼，与贝达喹啉和利奈唑胺组成BPaL方案针对有限特定患者人群，即广泛耐药结核(XDR‑TB)或无法耐受治疗/治疗欠佳的耐多药结核(MDR‑TB)成人患者。
普托马尼作用机制是抑制结核杆菌的分枝菌酸的生物合成，从而阻止细胞壁的生成。普托马尼的不良反应：周围神经病变，痤疮，贫血，恶心，呕吐，头痛，转氨酶升高，消化不良，食欲下降，皮疹，瘙痒，腹痛，胸膜炎疼痛，谷氨酰转移酶升高，下呼吸道感染，高淀粉酶血症，咯血，背痛，咳嗽，视力障碍，低血糖，体质量异常减轻和腹泻。
2020年01月21日，全球结核病药物开发联盟授予上海复星医药(集团)股份有限公司全资子公司沈阳红旗制药有限公司在中国境内销售结核病药物普托马尼的许可。在美国和欧盟已经以PRETOMANID的商品名上市口服固体制剂，规格为200mg。
背景技术
普托马尼的分子结构由4‑三氟甲氧基苄基侧链和2‑硝基‑6‑羟基‑二氢咪唑并[2，1‑b][1，3]噁嗪核心部分构成，目前后者为结构较为复杂且含有手性碳原子的结构，常见合成的思路为：先构建2‑硝基‑6‑羟基‑二氢咪唑并[2，1‑b][1，3]噁嗪核心再取代上4‑三氟甲氧基苄基侧链，或者顺序相反。而2‑硝基‑6‑羟基‑二氢咪唑并[2，1‑ b][1，3]噁嗪中的手性结构往往通过不对称合成来实现。
1997年，Pathogenesis公司发明了普托马尼的第一条合成路线，采用硅保护基以及四丁基氟化铵等试剂，价格高昂。2014年上海阳帆公司申请了以2，4‑二硝基咪唑为原料的合成线路(申请号201410372418.6)，虽然合成路线短，收率高，但使用易爆炸原料2，4‑二硝基咪唑 ，不利于规模化生产。2021年沈阳药科大学的合成专利(授权公告号：CN110483549B)获得授权，该方法涉及五步反应，其首先经亲核取代、水解、硅醚化反应得到一个关键中间体6，再经O‑烷基化、环合反应得到终产物，虽然整个反应所需原料廉价易得，避免使用易爆炸原料2，4‑二硝基咪唑，反应条件温和，但是反应步骤较多，合成路线长，收率不高。
合成方法
(1)在1000mL得反应瓶中，加入150mL甲苯，0.2mol 2‑溴‑5‑硝基‑1H‑咪唑，0.25 mol缩水甘油丁酸酯，0.03mol N，N‑二异丙基乙胺。混合物反应温度为55℃，反应时间为8h，反应完全后将反应液浓缩，残余物经200目硅胶柱层析，乙酸乙酯石油醚(比例为1:1)洗脱，得到油状物(S)‑3‑(2‑溴‑4‑硝基‑1H‑咪唑‑1‑基)‑2‑羟丙基丁酸酯(中间体Ⅰ)。
(2)56.2mmol中间体Ⅰ溶于100mL乙腈，加入63.1mmol 4‑三氟甲氧基溴苄、0.17mol碳酸铯。混合物搅拌，反应温度为10℃，反应时间为20h。反应完全后将反应液过滤，滤液减压浓缩。用乙酸乙酯溶解。有机相水洗，饱和氯化钠盐水洗，无水硫酸钠干燥。干燥的有机相浓缩。残余物过300目硅胶柱层析，乙酸乙酯石油醚(比例为1:1)洗脱，得到(S)‑3‑(2‑溴‑4‑硝基‑1H‑咪唑‑1‑基)‑2‑(4‑(三氟甲氧基)苄基)氧基)丁酸丙酯(中间体Ⅱ)。
(3)98.4mmol中间体Ⅱ溶于300mL甲醇，冷却，加入278.4mmol碳酸钾，混合物搅拌，反应温度为15℃，反应时间为2h，反应完全后过滤，滤液浓缩。残余物过300目硅胶柱层析，乙酸乙酯石油醚(比例为1:1)洗脱，得到最终产物(S)‑6，7‑二氢‑2‑硝基‑6‑[[4‑(三氟甲 氧基)苯基]甲氧基]‑5H‑咪唑并[2，1‑β][1，3]噁嗪即普托马尼。实得最终产物收率为：57.3％，纯度大于99％(HPLC检测)，色谱条件为：色谱柱：Diamonsil C18柱(250mm×4.6mm，5μm)、检测波长：321nm、流动相：乙腈：水‑30:70(V:V)、流速：1.0mL/min、柱温：85℃±5℃。1HNMR(400MHz，CDCl3)：δ7.99(s，1H)，δ7.39(d，J＝8 .8Hz，2H)，δ7.36 (d，J＝8.5Hz，2H)，δ4.65‑4.72(m，3H)，4.50(d，J＝11.5Hz，1H)，4.23‑4.40(m，3H)。13CNMR(100MHz，CDCl3)：δ149.73，147.65，143.34，135.01，129.40，121.36， 120.14，116.79，111.01，69.56，67.26，66.08，46.95。HRMS(ESI‑MS)Calcd.for C15H14F3N2O5，[M+H]+360.37，[M+Na]+382.59[1]。
急性毒性研究
取上述合成的普托马尼化合物，研究在ICR小鼠体内的安全性。化合物以可食用植物油溶解。种属和品系：ICR小鼠；等级：SPF级；数量和性别：40只，雌雄各半；开始给药时年龄范围：约4～5周；开始给药时体重范围：18‑24g；实验动物分组方法：雌雄动物分别按体重进行分层随机分组，分为阴性对照组、给药组，20只/组，雌雄各半，给药前禁食过夜。按照2000mg/kg的剂量对给药组进行口服灌喂，阴性对照组灌喂等量可食用植物油，试验后小鼠出现均未出现异常活动，未出现死亡个例，所用动物继续饲养14天，本试验全过程中没有死亡或濒死动物，所有存活动物于第15天进行了大体解剖，动物体表及各主要器官大体检查均未发现明显形态学异常。说明合成的普托马尼安全性较好[1]。
参考文献
[1] 苏州虞美景盛新药开发有限公司. 一种用于治疗广泛耐药性结核病的硝基咪唑吡喃类药物的新合成工艺:CN202111609612.7[P]. 2022-03-29.