導讀
Vapourtec
“8分鐘 vs. 8小時——這不是某個短期賽跑的成績,而是連續流技術為PROTAC藥物Vepdegestrant關鍵合成步驟帶來的效率革命。每一步工藝優化的背后,都是藥物從實驗室走向患者的加速。在綠色制藥與可持續制造日益成為行業主旋律的當下,這項技術突破為原料藥的連續化生產提供了具參考價值案例。"
2026年5月1日,美國FDA正式批準了Vepdegestrant(商品名:Veppanu)用于治療攜帶ESR1突變的雌激素受體陽性(ER+)、人表皮生長因子受體2陰性(HER2-)的晚期或轉移性乳腺癌患者。Vepdegestrant(商品名:Veppanu)通過異雙功能分子的巧妙設計,一端結合雌激素受體(ER),另一端招募E3泛素連接酶,形成三元復合物,給ER蛋白標記上泛素標簽,通過細胞自身的蛋白酶體系統將其降解,從而阻斷雌激素信號通路,直接抑制腫瘤細胞增殖。

Figure 1: Vepdegestrant, an oestrogen receptor degrader for treatment of breast cancer that uses PROTAC technology.
然而,這款明星分子的商業化之路并非一帆風順。 在其下游工藝開發過程中,催化反應與后處理環節所面臨的一系列工程挑戰,曾一度成為制約其高效、綠色、規模化生產的關鍵瓶頸。
01
小分子原料藥的流動化學
盡管流動化學在原料藥生產中的應用最初進展緩慢,但近年來,制藥和農用化學品制造商都開始采用和開發連續流動工藝。[2] 這種方法具有多項優勢,包括:
? 改善的傳熱與傳質,從而實現更好的熱控制
? 更小的設備占地面積
? 更安全的工藝
? 放大過程中失敗風險的降低
? 降低的工藝質量強度(PMI)
? 能夠集成在線過程分析技術(PAT)和自動化
在流動裝置中使用填充床反應器(PBR),可以在合成序列的特定位置引入催化劑。使用 PBR 時,催化劑裝填在管式容器內,反應物(通常為溶液)從中流過:這可確保反應物與試劑之間大程度地接觸,從而提高整體反應效率。在制藥行業中,PBR 主要用于連續氫化反應,通常能改善反應的安全性[3];其他應用也在不斷開發中,通常以可持續性和綠色化學為目標。[1]
02
連續流動中“固體酸"的應用
在化學過程中,通常需要布朗斯特酸或路易斯酸——無論是用于實現反應還是后處理。這些酸通常是均相的,因此需要加入分離步驟(通常是萃取),該步驟工藝強度大,且需要消耗大量有機溶劑。此外,均相酸可能具有強腐蝕性,會釋放有毒煙霧,并且可能對水分敏感。使用多相固體酸則有助于實現多項工藝改進:它們無腐蝕性,酸位點是表面結構的一部分,因此僅當反應物種吸附時才具有反應性;當置于 PBR 中時,可實現催化劑的重復使用,并簡化下游廢物處理。
03
Vepdegestrant 的合成
固體酸提升工藝效率的契機
Vepdegestrant 是一種強效、選擇性、口服生物可利用的 PROTAC,被設計為靶向雌激素受體降解劑,用于治療乳腺癌。[4] 在其商業化合成工藝中,輝瑞團隊確定了兩個步驟,將均相酸替換為“固體酸"將是有利的:酸催化的 N-Boc 脫保護和縮醛水解。[4] 遺憾的是,經過實驗,N-Boc 脫保護被認為不適合采用“固體酸"方法,因為會產生大量雜質,這歸因于使用 DMAc 作為溶劑。然而,使用流動化學進行的縮醛水解則顯著更為成功。
04
固體酸用于縮醛水解
縮醛水解的間歇工藝使用 30 °C 的 H?SO? 水溶液,反應大約需要 8 小時。后處理時,用檸檬酸三鈉淬滅反應,然后進行分液和一系列蒸餾操作。雖然該方法能以高純度獲得良好產率的產物,但其工藝質量強度(PMI)高,并且需要多個操作步驟來分離產物,因此存在簡化流程和降低環境影響的機會。
值得注意的是,鎢酸化氧化鋯 WZ-powder(15.75 wt% WO?/ZrO?)在間歇反應中給出了良好結果,但直接轉化為流動模式被認為不切實際,因為細粉會導致填充柱壓降過高,并且更容易堵塞濾板。[1] 在此情況下,使用顆粒更大的材料 WZ-0.7 mm(20 wt% WO?/ZrO?)規避了該問題,使得反應能夠在 120 °C 的 DMAc 中進行,停留時間僅為 8.4 分鐘。
05
總結
在 Vepdegestrant 的合成中,使用裝填在 PBR 中的“固體酸"實現了連續流動介導的縮醛脫保護。雖然間歇工藝中使用的 WZ-powder 因可能引起反應器堵塞而不適用,但顆粒狀的 WZ-0.7 能夠在 120 °C 下于 40 分鐘內實現原料轉化為所需產物,平均停留時間為 8.4 分鐘,液時空速(LHSV)為 5.9 h?1。此外,通過最大限度地減少每個單元步驟中的操作(特別是在后處理階段),使用流動技術使得該步驟的 PMI 從商業化工藝的 33 大幅降低至僅 17。這項工作的關鍵是使用了 E-Series easy-MedChem 系統,其特點包括:

? 可調填充床柱式反應器,操作溫度范圍從室溫到 150 °C
? 管式反應器組件
? 反應器配置的靈活性
? 與 R-Series 反應器兼容,并可選擇集成特定儀器,包括 UV-150 光化學反應器
如果您對上述產品感興趣,可隨時聯系德祥科技咨詢。
Vapourtec
英國Vapourtec是德祥集團資深合作伙伴之一。英國Vapourtec公司成立于2003年,專業致力于研發和生產流動合成儀。并在制藥公司中被廣泛使用。
其生產的R系列產品質量可靠、性能成熟,高效能模塊系統可隨您的生產需要無縫擴大,確保能滿足您的業務發展需求。
新型的E系列操作界面清晰、簡單、觸摸屏操控,開機即用式、無需培訓或少量培訓即可上手使用。
同時針對性的反應器如光化學反應器、離子電化學反應器等提高對應反應的效率。
德祥科技
德祥科技有限公司成立于1992年,總部位于中國香港特別行政區,分別在越南、廣州、上海、北京設立分公司。主要服務于大中華區和亞太地區——在亞太地區有27個辦事處和銷售網點,5個維修中心和2個樣機實驗室。
30多年來,德祥一直深耕于科學儀器行業,主營產品有實驗室分析儀器、工業檢測儀器及過程控制設備,致力于為新老客戶提供解決方案。公司業務包含儀器代理,維修售后,實驗室咨詢與規劃,CRO凍干工藝開發服務以及自主產品研發、生產、銷售、售后。與高校、科研院所、政府機構、檢驗機構及企業保持密切合作,服務客戶覆蓋制藥、醫療、商業實驗室、工業、環保、石化、食品飲料和電子等各個行業及領域。
2009至2021年間,德祥先后榮獲了“影響力經銷商"、“年度最佳代理商“、"年度最高銷售獎“等殊榮。我們始終秉承誠信經營的理念,致力于成為優秀的科學儀器供應商,為此我們從未停止前進的腳步。
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