ML355（CAS号：1532593-30-8）是一种高度选择性的12-脂氧合酶（12-LOX）抑制剂，常用于炎症相关疾病和癌症研究的药物化学领域。该化合物由结构简洁的苯并噻唑衍生物组成，其核心框架包括一个苯并噻唑环与取代的苯胺部分相连。这种抑制剂的发现源于对LOX酶家族的结构-活性关系（SAR）研究，旨在开发针对性更强的工具化合物。
从化学合成角度，ML355的制备通常涉及多步有机合成，强调高效性和高产率。由于其生物活性依赖于精确的立体和取代模式，合成路线需注重纯化步骤和反应条件控制。以下将概述几种常见的合成方法，这些方法基于文献报道和标准有机合成策略，适用于实验室规模制备。操作时应注意安全防护，尤其是涉及有害溶剂或试剂时。
主要合成路线一：基于Suzuki偶联的路线
这一路线是ML355合成中最常用的一种，适合从商用起始原料出发，总步数约5-7步，整体产率可达20-40%。其优势在于模块化设计，便于引入取代基修改。
步骤1：起始原料制备
以3-溴苯胺（1）作为起始物，在DMF溶剂中与N-氯乙磺酰氯（2）反应，生成中间体3-(N-氯乙磺酰胺基)溴苯（2）。反应条件：0°C下滴加磺酰氯，室温搅拌2小时。产率约85%。
[ {3-BrC6H4NH2 + ClSO2CH2Cl —> 3-BrC6H4NHSO2CH2Cl ]
步骤2：苯并噻唑环构建
将中间体2与2-氨基-4-氯苯酚（3）在乙醇中加热回流，使用K₂CO₃作为碱，促进噻唑环闭合，形成4-氯-7-(3-溴苯磺酰胺基)苯并噻唑（3）。此步涉及亲核取代和脱氯化，反应时间4-6小时，产率70-80%。注意：需在氮气保护下进行，以避免氧化副产物。
步骤3：Suzuki偶联引入取代基
关键步：中间体3与硼酸频哪（4-(pinacolboryl)pyridine）在Pd(dppf)Cl₂催化下，进行Suzuki-Miyaura偶联反应。溶剂为二氧六环/水混合物，碱为Na₂CO₃，加热至100°C，反应2小时。产率约75%，得到ML355的前体（4）。
[ Ar-Br + Py - B(OR)2 + base —> Ar-Py ]
步骤4：去保护和纯化
如果有保护基（如磺酰胺的临时保护），使用TFA或HCl水解。最后，通过柱色谱（硅胶，乙酸乙酯/石油醚洗脱）纯化，得到纯ML355。总产率约25%。HPLC纯度需>95%以确保生物活性。
此路线优点是兼容性好，但Pd催化剂残留需严格去除，适用于规模化合成。
主要合成路线二：基于酰胺键形成的路线
另一种备选路线聚焦于晚期酰胺偶联，适合快速筛选衍生物，总步数4-6步，产率略低（15-30%），但操作更简便。适用于具有经验的合成化学家。
步骤1：苯并噻唑核心合成
从2-氯苯并噻唑（5）起始，与3-硝基苯胺（6）在乙醇中反应，生成N-(3-硝基苯基)-2-氯苯并噻唑-6-磺酰胺（6）。条件：微波辅助加热，150°C，30分钟。产率80%。
步骤2：还原硝基团
使用SnCl₂/HCl或Pd/C氢化，将硝基还原为氨基，得到中间体7。反应在甲醇中进行，室温下4小时，产率90%。注意：还原剂需新鲜配制，避免过还原。
步骤3：酰胺化反应
氨基中间体7与5-氯-2-羟基苯甲酸（8）在EDC/HOBt催化下，进行酰胺键形成。溶剂为DMF，碱为DIPEA，室温过夜。产率65%，直接得到ML355。
[ Ar - NH2 + HOOC - Ar‘ —EDC/HOBt—> Ar - NHC(O) - Ar' ]
步骤4：后处理
粗产物经重结晶（乙醇/水）纯化。NMR和MS表征确认结构：¹H NMR显示特征芳香峰在7.0-8.5 ppm，MS m/z 匹配分子量。
此路线强调绿色化学原则，使用水溶性偶联剂减少有机废物，但对底物纯度要求高。
其他合成变体与注意事项
- 酶促合成变体：新兴方法利用LOX酶的生物催化版本，但目前仍处于研究阶段，不适合常规实验室。主要用于手性中心引入，如果ML355衍生物需立体控制。
- 一锅法尝试：文献报道过简化路线，如一步Suzuki-酰胺化，但产率低（<10%），仅用于初步筛选。
- 挑战与优化：常见问题包括副反应（如水解）和低溶解度。优化策略：使用微波或流动化学提高效率；对于工业规模，考虑连续流反应器。
- 表征：合成后，推荐IR（C=O伸缩1650 cm⁻¹）、¹³C NMR（芳环碳120-150 ppm）和生物测定验证抑制活性（IC₅₀ ~0.3 μM对12-LOX）。
在实际操作中，合成ML355需遵守实验室安全规范，如佩戴防护装备和废物处理。初学者应参考原始文献（如J. Med. Chem. 2013报道）以获取详细参数。ML355的合成不仅服务于基础研究，还为开发新型抗炎药物提供平台。