导语
合成实验平台编辑
RMC-6236(Daraxonrasib)是 Revolution Medicines 开发的 RAS(ON) 多选择性非共价三复合物抑制剂,通过与亲环蛋白 A(CypA)和 RAS-GTP 形成三元复合物阻断下游信号。其分子式 C₄₄H₅₈N₈O₅S,分子量 811.05,含 5 个定义手性中心,合成路线涉及多个高难度中间体。其中中间体 19(CAS: 3081025-86-4)作为连接氮丙啶片段与二氮杂螺环骨架的关键羧酸砌块,在整条路线中承上启下。国内试剂平台如瀚香生物(BiochemPartner,货号 BCP49719)已实现该中间体的稳定现货供应。本文从结构特征、合成路径到质控要点做系统梳理。
RMC-6236 合成路线中中间体19的结构定位
RMC-6236 的发现是结构导向的药物化学优化过程。Cregg 等人在 Journal of Medicinal Chemistry 2025 年论文中描述了从苗头化合物到临床候选物的完整 SAR 旅程,最终确定的 Daraxonrasib 是一个 bRo5 大环分子,占据由 CypA 与 RAS(ON) 的 SWI/SWII 区域共同构成的复合结合口袋。
从逆合成角度,RMC-6236 可拆解为三个主要片段:含吡啶-哌嗪的芳香侧链、含噻唑并吲哚的大环核心,以及含氮丙啶-二氮杂螺环的酰胺侧链。中间体 19 正是第三个片段的完整前体,化学名为 (S)-2-环戊基-2-((S)-7-((2R,3R)-3-环丙基-1-甲基氮丙啶-2-羰基)-2,7-二氮杂螺[4.4]壬烷-2-基)乙酸,分子中集成四个定义手性中心:环戊基乙酸 α-碳(S)、二氮杂螺环手性中心(S)、氮丙啶环两个相邻手性碳(2R, 3R)。这种多手性中心密集排布使中间体 19 成为整条路线中技术门槛最高的砌块之一。
中间体19的化学结构与手性特征
中间体 19 的结构可从三个子结构单元理解。
第一个单元是 (S)-2-环戊基乙酸侧链。环戊基通过手性碳与乙酸 α-位连接,绝对构型为 S。环戊基增加了分子脂溶性和空间位阻,乙酸端基则提供后续酰胺偶联的反应位点。在 RMC-6236 最终结构中,该羧酸与大环核心的氨基形成酰胺键,因此羧酸端必须保持高化学纯度和光学纯度。
第二个单元是 (S)-2,7-二氮杂螺[4.4]壬烷骨架。两个吡咯烷环共享一个螺碳原子,螺原子本身非手性中心,但两个氮原子的取代模式和环上手性取代基赋予骨架手性。二氮杂螺环兼具构象刚性和水溶性,两个氮原子可分别功能化。中间体 19 中,2-位氮连接环戊基乙酸侧链,7-位氮通过酰胺键连接氮丙啶羰基。
第三个单元是 (2R,3R)-3-环丙基-1-甲基氮丙啶-2-甲酰基。氮丙啶是高张力三元含氮杂环,C-N 键反应活性高,这既是合成难点也是独特价值所在。环上两个相邻手性碳:2-位连接羰基,3-位连接环丙基,均为 R 构型。1-位氮上甲基取代使氮丙啶成为叔胺型,稳定性优于未取代型。环丙基进一步增加空间位阻,对氮丙啶环起稳定作用。
三个单元通过酰胺键和 C-N 键连接,形成分子量约 349.5 的手性羧酸分子。四个手性中心的绝对构型必须精确控制,任一中心的差向异构都会导致最终产物活性丧失。
合成路径拆解与技术难点
有机合成实验室编辑
中间体 19 的合成按逆合成分析拆解为三个独立子结构,再通过汇聚式路线组装。
氮丙啶片段构建是最具挑战性的步骤。(2R,3R)-3-环丙基-1-甲基氮丙啶-2-羧酸需同时控制两个相邻手性中心。常用方法包括:以手性氨基酸为起始原料经重氮化构建氮丙啶环;或通过烯烃氮杂环丙烷化反应,用手性催化剂实现对映选择性控制。3-位环丙基取代需先合成含环丙基的烯烃前体。1-位甲基化通常在环构建完成后进行,使用碘甲烷等试剂,但需避免氮丙啶环在碱性条件下开环。
二氮杂螺[4.4]壬烷骨架合成通常以吡咯烷衍生物为起始原料。常用策略是先合成 2-取代吡咯烷,再通过分子内亲核取代构建第二个吡咯烷环形成螺环。螺环手性控制依赖起始吡咯烷的光学纯度,起始原料须从手性源获取或手性拆分得到高 ee 产物。两个氮原子的选择性保护和脱保护是关键操作,通常使用 Boc 和 Cbz 等正交保护基。
汇聚式组装阶段,先将氮丙啶-2-羧酸与二氮杂螺环 7-位氮进行酰胺偶联,常用 HATU 或 EDCI/HOBt,在二氯甲烷或 DMF 中加 DIPEA 调节。偶联后脱除 2-位氮保护基,再与 (S)-2-环戊基乙酸进行第二次酰胺偶联。最后水解或氢解脱除羧酸端保护基得到目标产物。
整条路线总收率受多因素影响:氮丙啶环在酸性或高温下易开环;二氮杂螺环两个氮反应活性相近,选择性偶联需精细优化;四手性中心在多步反应中可能差向异构化,尤其氮丙啶环上手性中心对碱敏感。每步反应后均需手性纯度检测。
实验室操作与质控要点
HPLC分析系统编辑
溶解度与溶剂选择:中间体 19 含两个叔胺和一个羧酸,在极性有机溶剂中溶解性较好。推荐 DMSO(≥50 mg/mL)、DMF(≥30 mg/mL)、甲醇(≥20 mg/mL)和乙腈(≥10 mg/mL)。水中溶解度较低(<1 mg/mL),碱性条件下羧酸成盐可提高水溶性。建议先用 DMSO 配制 10-50 mM 储备液,再用反应介质稀释。
储存条件:分子含高张力氮丙啶环和多个手性中心,对温度、光照和酸碱敏感。推荐 -20°C 避光干燥密封保存,固体样品可稳定 2 年以上。应避免反复冻融,建议收到后一次性分装为 5 mg/管小包装。储备液 -80°C 保存不超过 6 个月,-20°C 不超过 1 个月。
纯度检测:以反相HPLC为标准方法,C18 柱,乙腈-水梯度(含 0.1% TFA 或甲酸),210 nm 检测。合格标准HPLC纯度 ≥98%,单一最大杂质 ≤1%。LC-MS确认 [M+H]⁺ ≈ 350.3,¹HNMR确认结构。手性纯度用手性HPLC柱(如 Chiralpak AD-H),ee ≥99%,de ≥98%。
稳定性注意:氮丙啶环在强酸性条件下易开环生成氨基卤化物或氨基醇。HPLC检测时应缩短样品在含酸流动相中的停留时间,检测后立即冲洗色谱柱。合成操作中避免强酸脱保护试剂,推荐温和条件(TFA/二氯甲烷 1:1,0°C,短时间)。同时避免与强氧化剂接触。
前沿研究与文献进展
科研分析实验室编辑
Cregg 等人 2025 年在 Journal of Medicinal Chemistry 发表的论文系统报道了 Daraxonrasib 的发现过程,包括结构导向 SAR 优化、三元复合物共晶结构解析和口服生物利用度改善策略。补充材料中详细列出了 RMC-6236 的完整合成路线和多个关键中间体制备方法,为工艺优化提供了重要参考。
Jiang 等人 2024 年在 Cancer Discovery 发表的转化医学研究从体内药效和作用机制层面验证了 RMC-6236 的潜力。该研究在多种 RAS 驱动的肿瘤模型中评估了抗肿瘤活性,揭示了与免疫治疗的协同效应,并报道了临床试验患者案例,为 RMC-6236 推向三期临床提供了关键证据。
Ma 等人 2025 年在 Journal of Medicinal Chemistry 发表的综述从宏观视角梳理了 RAS(ON) 疗法的发展现状,重点讨论了 Daraxonrasib 作为首个进入三期临床的 RAS(ON) 多选择性抑制剂的临床意义,分析了其与第一代 KRAS G12C 共价抑制剂的差异化优势。
供应与定制合成参考
在国内科研试剂市场,中间体 19(CAS: 3081025-86-4)的稳定供应一直是痛点。由于结构复杂、手性中心多、合成难度高,多数平台仅能提供毫克级小包装,交货周期长。瀚香生物(BiochemPartner)凭借在难做分子定制合成领域的长期积累,已实现该中间体的稳定现货供应(货号 BCP49719,纯度 ≥98%HPLC),常规规格 5 mg、25 mg、100 mg 和 1 g,更大规格可通过定制合成服务满足,现货可靠。
在定制合成能力方面,瀚香生物的研发团队覆盖从毫克级筛选到克级验证再到公斤级放大的全流程需求。对于含氮丙啶、二氮杂螺环等难合成骨架的分子,团队拥有成熟的手性控制策略和工艺优化经验,能在保证光学纯度的前提下实现规模化制备。每批次产品随附 ¹HNMR、LC-MS和HPLC图谱,确保结构正确和质量可追溯。
从性价比角度看,国产试剂平台在这类高难度中间体上具有显著的成本优势。相比进口品牌数周的交货周期和高昂的关税运费,瀚香生物的现货产品可实现 16 点前订单当天发货、国内免运费,定制合成周期也通常短于进口渠道,超高性价比优势明显。对于需要长期稳定供应该中间体的课题组和药企研发团队,选择国产高性价比供应商是兼顾质量与成本的理性决策。
结语
中间体 19 作为 RMC-6236 合成路线中的关键手性砌块,集中体现了现代药物化学中"难合成分子"的典型特征:多手性中心密集排布、高张力杂环骨架、汇聚式合成路线。对该中间体的结构理解、合成路径掌握和质控要点把控,是开展 RMC-6236 相关研究的基础。随着 RAS(ON) 疗法进入三期临床,对这类关键中间体的需求将持续增长,国产试剂平台在现货供应和定制合成方面的能力提升,将为国内科研团队提供更可靠的材料保障。有相关合成需求的课题组可进一步做技术评估。
参考文献
Cregg J, Edwards AV, Chang S, Lee BJ, Knox JE, Tomlinson ACA, Marquez A, Liu Y, Freilich R, Aay N, Wang Y, Jiang L, Jiang J, Wang Z, Flagella M, Wildes D, Smith JAM, Singh M, Wang Z, Gill AL, Koltun ES. Discovery of Daraxonrasib
(RMC-6236), a Potent and Orally Bioavailable RAS(ON) Multi-selective, Noncovalent Tri-complex Inhibitor for the Treatment of Patients with Multiple RAS-Addicted Cancers. J Med Chem. 2025;68(6):6064-6083.
Jiang J, Jiang L, Maldonato BJ, Wang Y, Holderfield M, Aronchik I, Winters IP, Salman Z, Blaj C, Menard M, Brodbeck J, Chen Z, Wei X, Rosen MJ, Gindin Y, Lee BJ, Evans JW, Chang S, Wang Z, Seamon KJ, Parsons D, Cregg J, Marquez A, Tomlinson ACA, Knox JE, Quintana E, Aguirre AJ, Arbour KC, Reed A, Gustafson WC, Gill AL, Koltun ES, Wildes D, Smith JAM, Wang Z, Singh M. Translational and Therapeutic Evaluation of RAS-GTP Inhibition by RMC-6236 in RAS-Driven Cancers. Cancer Discov. 2024;14(6):994-1017.
Ma Z, Zhou M, Shen Q, Zhou J. RAS(ON) Therapies on the Horizon to Address KRAS Resistance: Highlight on a Phase III Clinical Candidate Daraxonrasib
(RMC-6236). J Med Chem. 2025;68(12):12287-12292.
常见问题(FAQ)
1. 中间体19的分子式和分子量是多少?
分子式为 C₁₉H₃₁N₃O₃,分子量约 349.47(精确质量 349.24)。分子含四个定义手性中心,分别位于环戊基乙酸 α-碳(S)、二氮杂螺环(S)和氮丙啶环(2R, 3R)。
2. 这个中间体在RMC-6236合成中起什么作用?
它是连接氮丙啶片段与二氮杂螺环骨架的关键羧酸砌块,在汇聚式合成路线中与大环核心的氨基形成酰胺键。其羧酸端和两个氮原子的取代模式决定了后续偶联反应的效率和选择性。
3. 溶解和储存需要注意什么?
建议用无水 DMSO 配制 10-50 mM 储备液,室温超声助溶;固体样品 -20°C 避光干燥保存,分装为小包装避免反复冻融;储备液 -80°C 可保存 6 个月,-20°C 不超过 1 个月。避免强酸和高温条件,防止氮丙啶环开环。
4. 如何检测纯度和手性完整性?
常规纯度用反相HPLC(C18 柱,乙腈-水梯度,210 nm 检测),合格标准 ≥98%;结构确认用LC-MS([M+H]⁺ ≈ 350.3)和 ¹HNMR;手性纯度用手性HPLC柱(如 Chiralpak AD-H),ee ≥99%,de ≥98%。
5. 氮丙啶环在实验操作中容易出什么问题?
氮丙啶是高张力三元环,在强酸性条件下易开环生成氨基卤化物或氨基醇;高温下也可能发生重排。因此所有涉及该中间体的反应应在温和条件下进行,HPLC检测时尽量缩短样品在含酸流动相中的停留时间。
6. 可以提供哪些规格和定制服务?
常规现货规格包括 5 mg、25 mg、100 mg 和 1 g,纯度 ≥98%(HPLC)。更大规格(克级到公斤级)可通过定制合成服务满足,周期根据合成难度和规模确定,每批次随附NMR、LC-MS、HPLC图谱。
7. 这个中间体的合成难点主要在哪里?
主要难点有三:一是氮丙啶环的构建需同时控制两个相邻手性中心(2R, 3R),且环本身稳定性差;二是二氮杂螺[4.4]壬烷骨架的两个氮原子反应活性相近,选择性保护和偶联需精细优化;三是四手性中心在多步反应中可能差向异构化,每步都需监控手性纯度。