Pobierz dokument

RZECZPOSPOLITA
POLSKA
(12) OPIS
PATENTOWY (19)PL (11) 180090
(13)B1
(21) Numer zgłoszenia:
316904
(22) Data zgłoszenia:
21.04.1995
(86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego:
Urząd Patentowy
Rzeczypospolitej Polskiej
21.04.1995, PCT/EP95/01503
(87) Data i numer publikacji zgłoszenia
międzynarodowego:
(51) IntCl7:
C07D 403/04
C07D 411/04
02.11.1995, W095/29174,
PCTGazette nr 47/95
)Sposób diastereoselektywnej syntezy analogów nukleozydu
4
(5
(30)
Pierwszeństwo:
23.04.1994,GB,9408091.8
23.04.1994,
GB,9408103.1
23.04.1994,GB,9408112.2
(43)
Zgłoszenie ogłoszono:
17.02.1997 BUP 04/97
(45)
O udzielenia patentu ogłoszono:
29.12.2000 WUP 12/00
PL
180090 B1
(57 )
1. Sposób diastereoselektywnej syntezy analogów nukleozydu o wzorze (I)
w którym W oznacza S, S=O, SO2 lub O, X oznacza S, S=O, SO2 lub O, R1 oznacza wodór albo acyl, a
R2 oznacza zasadę purynową lub pirymidynową, albo
ich analogu lub pochodnej, który polega na przeprowadzeniu etapu reakcji zasady purynowej lub pirymidynowej, lub jej analogu z pośrednim związkiem o
wzorze (IIa) lub (IIb)
w którym R3 oznacza podstawiony karbonyl lub
pochodną karbonylu, L oznacza grupę opuszczającą,
X i W ma znaczenie jak podano dla wzoru I, znamienny tym, że związek pośredni o wzorze (IVa) lub (IVb),
w którym G oznacza chlorowiec, grupę cyjanową lub grupę o wzorze R5SO2-, w którym R5 oznacza alkil ewentualnie podstawiony jednym , lub
kilkoma atomami chlorowca, albo ewentualnie podstawiony fenyl, X i W ma znaczenie jak podano dla
wzoru I, poddaje się reakcji jedynie z zasadą purynową lub pirymidynową lub jej analogiem.
(
73)Uprawniony
z pateutu:
GLAXO GROUP LIMITED, Greenford,
GB
Twórcy wynalazku:
Michael D. Goodyear, Stevenage, GB
Owen P. Dwyer, Stevenage, GB
Malcolm L. Hill, Stevenage, GB
Andrew J. Whitehead, Stevenage, GB
Roy Homby, Stevenage, GB
Peter Hallett, Stevenage, GB
Pełnomocnik:
Ostrowska Elżbieta, POLSERVICE
Sposób diastereoselektywnej syntezy analogów nukleozydu
Zastrzeżenia
patentowe
1. Sposób diastereoselektywnej syntezy analogów nukleozydu o wzorze (I)
W którym W oznacza S, S = 0, SO2 lub O, X oznacza S, S=0, SO2 lub O, R, oznacza wodór
albo acyl, a R2 oznacza zasadę purynow ą lub pirymidynową, albo ich analogu lub pochodnej, który polega na przeprowadzeniu etapu reakcji zasady purynowej lub pirymidynowej, lub jej analogu z pośrednim związkiem o wzorze (IIa) lub (IIb)
(IIa)
(IIb)
w którym R3 oznacza podstawiony karbonyl lub pochodną karbonylu, L oznacza grupę
opuszczającą, X i W ma znaczenie jak podano dla wzoru I, znamienny tym, że związek pośredni
o wzorze (IVa) lub (IVb),
(IVa)
w którym G oznacza chlorowiec, grupę cyjanową lub grupę o wzorze R5SO2-, w którym
R5 oznacza alkil ewentualnie podstawiony jednym lub kilkoma atomami chlorowca, albo ewentualnie podstawiony fenyl, X i W ma znaczenie jak podano dla wzoru I, poddaje się reakcji jedynie z zasadą purynową lub pirymidynową, lub jej analogiem.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dodatkowo obejmuje etap redukcji R3
do grupy R 1OCH2
3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że redukcję prowadzi się stosując borowodorek sodu w obecności borowodoru lub buforu fosforanowego.
4. Sposób według dowolnego z zastrz. 1, znamienny tym, że R2 oznacza korzystnie zasadę pirymidynową.
5. Sposób według zastrz. 4, znam ienny tym, że R2 oznacza cytozynę lub 5-fluorocytozynę.
6. Sposób według dowolnego z zastrz. 1, znamienny tym, że R3 oznacza korzystnie grupę
o wzorze -(C=O)OR4, w którym R4 oznacza ewentualnie podstawioną grupę alkilową.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że R4 oznacza grupę chiralną.
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że R4jest wybrany z (d)-mentylu, (l)-m entylu, (d)-8-fenylomentylu, (1)-8-fenylomentylu, (+)-norefedryny i (-)-norefedryny.
9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że W oznacza korzystnie O, a X oznacza S.
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że G oznacza korzystnie Cl, Br lub I.
11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że związek o wzorze (I) korzystnie wyodrębnia się jako nierozpuszczalną w wodzie sól.
12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że korzystnym związkiem o wzorze (I) jest
4-am ino-1-(2R-hydroksym etylo[1,3]oksatiolan-5S-ylo)-1H-pirydyn-2-on lub jego sól salicylanową.
13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że pośrednie związki o wzorze (IVa) i (IVb)
wytwarza się z odpowiednich trans alkoholi o wzorach (Va) i (Vb)
(Va)
(Vb)
180 090
3
w których R3, W i X mają znaczenie podane w zastrz. 1 albo z epimerycznych cis alkoholi,
przez reakcję z reagentem właściwym dla wprowadzenia grupy G.
14. Sposób w edług zastrz. 13, znam ienny tym , że pośrednie zw iązki o w zorach (IVa)
i (IVb) są wytwarzane in situ.
15. Sposób wytwarzania izomerów trans (Va) i (Vb) ze zwiększoną wydajnością z mieszaniny izomerów trans i cis, znamienny tym, że traktuje się mieszaninę izomerów trans i cis, co
najmniej częściowo w roztworze, środkiem zdolnym do wywołania inwersji izomerów bez
całkowitego stłumienia krystalizacji izomerów trans, korzystnie organiczną zasadą, taką jak am ina czwartorzędowa.
16. Sposób wytwarzania pojedynczego enancjomeru o wzorze (Va) lub (Vb) z mieszaniny
izomerów, znamienny tym, że traktuje się mieszaninę izomerów, co najmniej częściowo w roztworze, środkiem zdolnym do wywołania inwersji izomerów bez całkowitego stłumienia krystalizacji pożądanego, pojedynczego enancjomeru (Va) lub (Vb), korzystnie organiczną zasadą,
taką jak amina czwartorzędowa.
17. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że prowadzi się selektywną krystalizację
związków o wzorze (Va), w którym R3 oznacza -C(=O)OR4, w którym R4 oznacza 1-mentyl, z
mieszaniny stereoizomerów, zawierających alkohole (Va), (Vb) i epimeryczne cis alkohole.
18. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że prowadzi się selektywną krystalizację
związków o wzorze (Vb), w którym R3 oznacza -C(=O)OR44, w którym R4 oznacza d-mentyl, z
mieszaniny stereoizomerów, zawierających alkohole (Va), (Vb) i epimeryczne cis alkohole.
19. Sposób według zastrz. 17, znamienny tym, że prowadzi się selektywną krystalizację
estru 2S-izopropylo-5R-metylo-1R-cykloheksylowego kwasu (2R,5R)-5-hydroksy[1,3 ]oksatiolano-2-karboksylowego.
20. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że jako środek zdolny do wywołania inwersji izomerów bez całkowitego stłumienia krystalizacji pożądanego, pojedynczego enancjomeru stosuje się trójetyloaminę.
21. Sól salicylanowa związku o wzorze (I) lub jej wodzian.
22. Salicylan 4-am ino--(2R -hydroksym etylo[1,3]oksatiolan-5S-ylo)-1H-pirydyn-2-omi
i jego wodziany.
*
*
*
Przedmiotem wynalazku jest diastereoselektywny sposób wytwarzania optycznie aktywnych analogów i pochodnych cis-nukleozydu.
N ukleozydy i ich analogi i pochodne są w ażn ą k la są środków terapeutycznych. N a
przykład, wiele analogów nukleozydu wykazało aktywność przeciwwirusową przeciw retrowirusom, takim jak ludzki wirus niedoboru odporności (HIV), wirus zapalenia wątroby typu B
(HBV) i ludzki wirus T-limfotropowy (HTLV) (publikacja PCT WO 89/04662 i publikacja patentu europejskiego 0349242 A2).
W szczególności 4-amino-1-(2R-hydroksymetylo[ 1,3]oksatiolan-5 S-ylo)-1H-pirymidyn2-on, który można przedstawić następującym wzorem:
(znany również jako 3TC™ lub lamiwudyna) i jego dopuszczalne farmaceutycznie pochodne, ujawnione w międzynarodowym zgłoszeniu PCT/GB91/00706, publikacja nr WO
91/17159 został opisany jako mający aktywność przeciwwirusową, zwłaszcza przeciw retrowi-
4
180 090
rusom, takim jak ludzkie wirusy niedoboru odporności (HIV), czynniki przyczynowe AIDS
(WO 91/17159) i wirus zapalenia wątroby typu B (HBV).
Większość analogów i pochodnych nukleozydów zawiera co najmniej dwa centra chiralności [pokazane jako * we wzorze (A)] i istnieje w postaci dwóch par izomerów optycznych (czyli dwóch w konfiguracji cis i dwóch w konfiguracji trans). Jednak zwykle tylko izomer cis
wykazuje użyteczną aktywność biologiczną. Dlatego ogólna stereoselektywna synteza analogów nukleozydu cis jest ważnym celem.
z a s a d a purynow ą lu b p ir y m id y n o w a
(A)
Różne formy enancjomeryczne tego samego analogu cis-nukleozydu m ogą jednak mieć
bardzo różne aktywności przeciwwirusowe. M.M. Mansuri i wsp., „Preparation of The Geometrie Isomers of DDC, DD A, D4C and D4T As Potential Anti-HIV Agents” , Bioorg. Med. Chem.
Lett., 1(1), str. 65-68 (1991). Dlatego ogólna i atrakcyjna ekonomicznie stereoselektywna synteza enancjomerów aktywnych biologicznie analogów cis-nukleozydu jest ważnym celem.
Publikacja międzynarodowego zgłoszenia patentowego nr WO 92/20669 ujawnia diastereoselektywny sposób wytwarzania aktywnych optycznie analogów i pochodnych cis-nukleozydu o wzorze (I)
w którym W oznacza S, S=O, SO2 lub O, X oznacza S, S=O, SO2 lub O, R, oznacza wodór
albo acyl, a R2 oznacza pożądaną zasadę purynową lub pirymidynową, albo jej analog lub pochodną, który to proces obejmuje etap reakcji pożądanej zasady purynowej lub pirymidynowej,
lub jej analogu z pośrednim związkiem o wzorze (IIa) lub (IIb)
w których R3 oznacza podstawiony karbonyl lub pochodną karbonylu, a L jest grupą odszczepialną z użyciem kwasu Lewisa o wzorze (III)
w którym R5, R6 i R7 s ą wybrane niezależnie z grupy obejmującej wodór, C,.20 alkil, ewentualnie podstawiony fluorem, bromem, chlorem, jodem, C 1_6 alkoksylem lub C6_20 aryloksylem;
C7-20 aralkil, ewentualnie podstawiony chlorowcem, C u20 alkilem lub Cj.20 alkoksylem; C6-20
aryl, ewentualnie podstawiony fluorem, bromem, chlorem, jodem, C1-20 alkilem lub
aryloksylem; trialkilosilil; fluor; brom; chlor i jod; a Rgjest wybrany z grupy obejmującej fluor, brom,
chlor, jod, estry C 1-20 sulfonian owe, ewentualnie podstawione fluorem, bromem, chlorem lub jo dem; estry
alkilowe, ewentualnie podstawione fluorem, bromem, chlorem lub jodem;
wielowartościowe halogenki; trójpodstawione grupy sililowe o ogólnym wzorze (R5) (R6) (R7)
Si ( w którym R 5, Rg i R7m ają wyżej podane znaczenie); nasycony lub nienasycony selenylo C6-20
aryl; podstawiony lub niepodstawiony C6-20 arylosulfenyl; podstawiony lub niepodstawiony
C6_20 alkoksyalkil i trialkilosiloksyl.
Sposób z WO 92/20669 pozwala na kontrolowaną przestrzennie syntezę racemicznego
analogu cis-nukleozydu z równomolowej mieszaniny (IIa) i (IIb) i z danego enancjomeru
180 090
5
pożądanego analogu cis-nukleozydu o wysokiej czystości optycznej, jeżeli wyjściowy materiał
jest czystym optycznie (IIa) lub (IIb). Jednak ten sposób z WO 92/20669 polega na użyciu kwasu
Lewisa o wzorze (III).
Jest wiele niedogodności związanych z użyciem takich kwasów Lewisa. W szczególności
są one związkami wysoce reaktywnymi i nietrwałymi, więc z ich użyciem w iążą się niebezpieczeństwa. Ponadto, są one drogie i m ają działanie silnie toksyczne. Wady te s ą szczególnie ważne
w przypadku produkcji na w ielką skalę analogów nukleozydu w procesach przemysłowych.
Obecnie stwierdziliśmy, że przez rozsądny wybór grupy odszczepialnej L w pośrednich
związkach (IIa) i (IIb), reakcja z zasadą purynową lub pirymidynową albo ich analogiem może
być korzystnie przeprowadzona bez dodawania katalizatora, kwasu Lewisa, a zwłaszcza bez dodawania kwasu Lewisa o wzorze (III).
Zgodnie z tym wynalazek dostarcza stereoselektywnego sposobu wytwarzania analogów i
pochodnych cis-nukleozydu o wzorze (I)
w którym W oznacza S, S=O, SO2 lub O, X oznacza S, S=O, SO2 lub O, R, oznacza wodór
albo acyl, a R2 oznacza zasadę purynową lub pirymidynową, albo jej analog, który to sposób obejmuje etap glikozylowania zasady purynowej lub pirymidynowej, albo jej analogu lub pochodnej
pośrednim związkiem o wzorze (IVa) lub (IVb)
(IVa)
w których R3 oznacza podstawiony karbonyl lub pochodną karbonylu, a G oznacza chlorowiec, grupę cyjanową lub grupę o wzorze R9SO3-, w którym R9 oznacza alkil, ewentualnie podstawiony jednym lub kilkoma atomami chlorowca, lub ewentualnie podstawiony fenyl, przy
czym reakcję glikozylacji prowadzi się bez dodawania katalizatora, kwasu Lewisa.
W korzystnej odmianie wynalazek dostarcza stereoselektywnego sposobu wytwarzania
analogów i pochodnych cis nukleozydu o wzorze (I) określonego wyżej, który obejmuje etap glikozylacji zasady purynowej lub pirymidynowej lub ich analogu lub pochodnej pośrednim
związkiem o wzorze (IVa) lub (IVb) określonym wyżej, przy czym zgodnie z wynalazkiem reakcję glikozylacji prowadzi się bez dodawania kwasu Lewisa o wzorze (III)
R5 S i -R 8
(III)
w którym R5, R6 i R7 są wybrane niezależnie z grupy obejmującej wodór, C1-20 alkil ewentualnie podstawiony fluorem, bromem, chlorem, jodem, C 1-6 alkoksylem lub C6_20 aryloksylem;
C7_20 aralkil, ewentualnie podstawiony chlorowcem, C 1_20 alkilem lub C , _20 alkoksylem; C6_20
aryl, ewentualnie podstawiony fluorem, bromem, chlorem, jodem,
alkilem lub C 1-20 aryloksylem; trialkilosilil; fluor; brom; chlor i jod; a R8jest wybrany z grupy obejmującej fluor, brom,
chlor, jod, estry C 1-20 sulfonianowe, ewentualnie podstawione fluorem, bromem, chlorem lub jo dem; estry
alkilowe, ewentualnie podstawione fluorem, chlorem, bromem lub jodem;
wielowartościowe halogenki; trójpodstawione grupy sililowe o ogólnym wzorze (R5) (R6) (R7)
S1, (w którym R5, R6 i R7 mają wyżej podane znaczenie); nasycony lub nienasycony selenylo
C-6-20 ary l; podstawiony lub niepodstawiony C6_20 arylosulfenyl; podstawiony lub niepodstawiony C6_20 alkoksyalkil i trialkilosiloksyl.
6
180 090
Winno być oczywiste, że jeżeli etap glikozylacji prowadzi się z użyciem równomolowej
mieszaniny pośrednich związków (IVa) i (IVb), to otrzymuje się racemiczną mieszaninę analogów cis-nukleozydu. Jednak korzystne jest, żeby glikozylacja była prowadzona z użyciem optycznie czynnego związku o wzorze (I Va) lub (IVb), dzięki czemu wytwarza się pożądany analog
cis-nukleozydu o wysokiej czystości optycznej.
„Nukleozyd” jest określany jako dowolny związek, który składa się z zasady purynowej
lub pirymidynowej, przyłączonej do cukru pentozy.
Używane tu określenie „analog lub pochodna nukleozydu” oznacza związek, zawierający
1,3-oksatiolan, 1,3-dioksolan lub 1,3-ditiolan przyłączony do zasady purynowej lub pirymidynowej, lub ich analogu, który może być modyfikowany dowolną z następujących dróg lub kombinacji następujących dróg: modyfikacje zasady, takie jak dodanie podstawnika (na przykład
5-fluorocytozyny) lub zastąpienie jednej grupy grupą izosteryczną (na przykład 7-deazaadenina), modyfikacje cukrowe, takie jak zastąpienie grup hydroksylowych dowolnym podstawnikiem lub zmiana miejsca przyłączenia cukru do zasady (na przykład zasady pirymidynowe
zwykle przyłączane do cukru w miejscu N -1, mogą być, na przykład przyłączone do miejsca N-3
lub C-6, apuryny zwykle przyłączone w miejscu N-9 mogąbyć przykładowo przyłączone w N-7).
Zasada purynową lub pirymidynowa oznacza zasadę purynową lub pirym idynową znajdującą się w nukleozydach występujących w przyrodzie. Ich analogiem jest zasada, która naśladuje takie zasady występujące w przyrodzie przez to, że jej budowa (rodzaje atomów i ich
uszeregowanie) jest podobna do zasad występujących w przyrodzie, ale może ona mieć dodatkowe lub może jej brakować pewnych właściwości funkcjonalnych zasad występujących w przyrodzie. Takie analogi obejm ują te, które otrzymuje się przez zastąpienie ugrupowania CH atomem
azotu (na przykład 5-azapirymidyny, takie jak 5-azacytozyna) lub odwrotnie (np. 7-deazapuryny,
takie jak 7-deazaadenina lub 7-deazaguanina) albo oba te przypadki (np. 7-deaza,8-azapuryny).
Przez pochodne takich zasad lub analogów są rozumiane te zasady, w których podstawniki pierścienia są albo włączone, usunięte albo zmodyfikowane konwencjonalnymi podstawnikami,
znanymi ze stanu techniki, np. chlorowcem, grupąhydroksylową, aminową, C 1_6 alkilową. Takie zasady purynowe lub pirymidynowe, analogi i pochodne są dobrze znane fachowcom z tej
dziedziny.
Używane tu określenie chlorowiec oznacza brom, chlor, fluor lub jod.
Używane tu określenie, o ile nie podano inaczej, alkil oznacza proste, rozgałęzione lub cykliczne, nasycone grupy węglowodorowe lub ich mieszaniny.
Ewentualnie podstawiony fenyl oznacza niepodstawiony fenyl lub fenyl podstawiony
jedną lub kilkoma grupami
alkilową, nitrową, aminową, cyjanową lub atomem chlorowca.
Korzystnie R2 oznacza zasadę pirymidynową. Bardziej korzystnie R2 oznacza cytozynę lub
5- fluorocytozynę.
R3 oznacza karbonyl przyłączony do wodoru, hydroksylu, trialkilosililu, trialkilosiloksylu,
C 1- alkilu, C1-30 aralkilu, C 1-30 alkoksylu, C 1-30 alkiloaminy (drugorzędowej lub trzeciorzędowej), C 1-30 alkilotio; C6_20 arylu; C2-20 alkenylu; C2-20 alkinylu; albo R3 oznacza 1,2-dikarbonyl,
3 0
taki iak
ewentualnie podstawiony C 1_6 alkilem lub C6_20 arylem; lub R3 oznacza bezwodnik, taki jak
ewentualnie podstawiony C1-6 alkilem lub C6-20 arylem; albo R3 oznacza azometynę
przyłączoną azotem do wodoru, C N-20 alkilu lub C1-10 alkoksylu lub C 1_20 dialkiloamino i węglem
180 090
7
do wodoru, C 1-20 alkilu lub C 1-20alkoksylu albo R3 oznacza tiokarbonyl (C=S) podstawionym hydroksylem, C 1-20 alkoksylem lub C1-20 tiolem.
Korzystnie, R3 oznacza grupę o wzorze -C(=O)OR4, w którym R4 oznacza ewentualnie
podstawioną grupę alkilową. Korzystnie, R4 oznacza pomoc chiralną.
Określenie „pomoc chiralna” opisuje asymetryczną cząsteczkę, która jest używana do rozdziału chemicznego mieszaniny racemicznej. Takie pomoce chiralne m ogą mieć jedno centrum
chiralne, takie jak a-metylobenzyloamina lub kilka centrów chiralnych, takie jak mentol. Celem
pomocy chiralnej, najpierw wbudowywanej w materiał wyjściowy, jest pozwolenie na prosty
rozdział otrzymanej mieszaniny diastereomerycznej. Patrz na przykład J. Jacques i wsp., Enantiomers, Racemates and Resolutions, str. 251-369, John Wiley and Sons, New York (1981).
Korzystnie, pomoc chiralna R4 będzie wybrana z (d)-mentylu, ( 1)-mentylu, (d)-8-fenylomentylu, (1)-8-fenylomentylu, (+)-norefedryny i (-)-norefedryny. Bardziej korzystnie, R4 oznacza (l)-mentyl lub (d)-mentyl, najkorzystniej (l)-mentyl.
Korzystnie, W oznacza O.
Korzystnie, X oznacza S.
Korzystnie, G oznacza chlorowiec, taki jak Cl, Br lub I, korzystnie Cl.
Pośrednie związki o wzorach (IVa) i (IVb) m ogą być izolowane lub mogą być dogodnie
wytwarzane in situ.
Odpowiednie związki pośrednie o wzorach (IVa) i (IVb) są wytwarzane z odpowiednich
trans alkoholi o wzorach (Va) i (Vb):
w których R3, W i X m a ją wyżej podane znaczenie, albo z epim erycznych cis alkoholi
o wzorach (Vc) i (V d):
przez reakcję z reagentem, właściwym do wprowadzenia grupy G.
Odpowiednie reagenty do wprowadzenia grupy G będą oczywiste dla fachowców z tej
dziedziny i obejmują środki chlorowcujące, takie jak na przykład bromek oksalilu. Korzystnymi
środkami chlorowcującymi są reagenty typu Vilsmeiera, które mogą być dogodnie wytwarzane
in situ przez reakcję N ,N -dw upodstawionego amidu, takiego jak dim etyloform am id (DMF),
i środka chlorowcującego, takiego jak halogenek oksalilu, np. chlorek oksalilu, halogenek tionylu, np. chlorek tionylu, halogenek fosforu, np. trójchlorek fosforu lub oksychlorek fosforu, halogenek lub bezwodnik alkilu lub fenylosulfonylu. Reakcję chlorowcowania prowadzi się
odpowiednio w znanych warunkach.
Związek pośredni o wzorze (IVa) lub (IVb) poddaje się reakcji z sililowaną zasadą purynową lub pirymidynową, korzystnie w odpowiednim rozpuszczalniku organicznym, takim jak
węglowodór, na przykład toluen, chlorowcowany węglowodór, taki jak dichlorometan, nitryl,
taki jak acetonitryl, amid, taki jak dimetyloformamid, ester, taki jak octan etylu, eter, taki jak tetrahydrofuran, keton, taki jak aceton, lub ich mieszaniny, korzystnie w podwyższonej temperaturze, takiej jak temperatura wrzenia wybranego rozpuszczalnika pod chłodnicą zwrotną.
Sililowane zasady purynowe i pirymidynowe m ogą być wytwarzane w sposób opisany w
WO 92/20669, która to publikacja jest tu włączona jako odnośnik, na przykład przez reakcję zasady purynowej lub pirymidynowej ze środkiem sililującym, takim jak triflat t-butylodimetylosililu, 1,1,1,3,3,3-heksametylodisizalan, triflat trimetylosililu lub chlorek trimetylosililu,
z kwaśnym lub zasadowym katalizatorem, w zależności od tego, który jest odpowiedni. Odpowiednie metody są opisane szczegółowo w dołączonych przykładach.
8
180 090
Analog cis-nukleozydowy otrzymany w reakcji związku o wzorze (I) z zasadą purynową
lub pirymidynową, lub jej analogiem można następnie redukować, w celu otrzymania konkretnego stereoizomeru o wzorze (I). Odpowiednie środki redukujące będą łatwe do znalezienia i oczywiste dla fachowców z tej dziedziny i obejmują, na przykład, wodorkowe czynniki redukujące,
takie jak wodorek litowo glinowy, borowodorek litu lub borowodorek sodu. Stwierdziliśmy, że
jednorodność przestrzenną utrzymuje zastosowanie borowodorku sodu w obecności buforu fosforanowego lub boranowego, na przykład wodorofosforanu dwupotasowego, jako czynnika redukującego.
Zgodnie ze sposobem w edług w ynalazku, jak rów nież ze sposobem opisanym w
W O 92/20669, końcowy związek otrzymuje się zwykle jako roztwór w polarnym rozpuszczalniku, takim jak rozpuszczalnik wodny. Stanowi to problem praktyczny, gdyż związki o wzorze (I)
m ają wysoką rozpuszczalność w środowiskach polarnych, czyniąc trudnym skuteczne ich wyodrębnienie z takich środowisk. Stwierdziliśmy, że związki o wzorze (I) można skutecznie wyodrębnić z roztworu w polarnych rozpuszczalnikach przez wytworzenie soli o słabej rozpuszczalności w wodzie. W razie potrzeby, nierozpuszczalna w wodzie sól może być następnie
przekształcona w wolną zasadę, albo w inną sól znanymi sposobami. Stwierdziliśmy ponadto, że
sól salicylanowa jest szczególnie odpowiednia do tego celu.
Tak więc wynalazek dostarcza sposobu opisanego uprzednio obejmującego ponadto etap
wyodrębniania związku o wzorze (I) jako nierozpuszczalnej w wodzie soli, zwłaszcza soli salicylanowej.
Salicylanowe sole związków o wzorze (I) są w zakresie dopuszczalnych farmaceutycznie
pochodnych opisanych i zastrzeżonych w publikacji europejskiego zgłoszenia patentowego nr
0382526 i publikacji WO 91/17159, ale nie są w nich konkretnie ujawnione. Dlatego też takie
sole są nowe i stanowią dalszy aspekt wynalazku.
W dalszym lub alternatywnym aspekcie wynalazek dostarcza sole salicylanowe związków
o wzorze (I) lub ich wodziany.
W szczególności stwierdziliśmy, że utworzenie soli salicylanowej 4-am ino-1-(2R-hydroksymetylo[1,3]oksatiolan-5S-ylo)-1H-pirymidyn-2-onu (lamiwudyny, 3TC™) daje znaczące
korzyści dla wyodrębniania tego związku z polarnych roztworów. Dlatego też w korzystnej odmianie wynalazek dostarcza salicylan 4-amino-1-(2R-hydroksymetylo[1,3]oksatiolan-5S-ylo)-1H-pirymidyn-2-onu lub jego wodziany.
Salicylanowa sól lamiwudyny jest solą dopuszczalną farmaceutycznie i jako taka i jej wodziany m ogą być stosowane jako środki przeciwwirusowe, które opisano w WO 91/17159.
włączony tu jako odnośnik. Sól salicylanowa lamiwudyny lub jej wodziany m ogą być formułowane jako kompozycje farmaceutyczne jak opisano w WO 91/17159.
Sole salicylanowe związków o wzorze (I) otrzymuje się przez traktowanie roztworu, zawierającego związek o wzorze (I) kwasem salicylowym. Odpowiednie rozpuszczalniki obejmują na przykład wodę i organiczne rozpuszczalniki polarne, takie jak etery, na przykład
tetrahydrofuran lub dioksan i alkohole, na przykład metanol i etanol, lub mieszaniny rozpuszczalników, zwłaszcza mieszaniny, zawierające rozpuszczalnik organiczny i wodę.
Sole salicylanowe są dogodnie przekształcane, w razie potrzeby, w odpowiednie wolne
zasady przez traktowanie zasadą, korzystnie aminą trzeciorzędową, taką jak na przykład trójetyloamina.
Inne odpowiednie, nierozpuszczalne w wodzie sole i sposoby ich wytwarzania i przekształcania w wolne zasady będą zupełnie oczywiste dla fachowców.
Pośrednie alkohole (Va) i (Vb) i epimeryczne cis alkohole (Vc) i (Vd) wytwarza się metodami opisanymi w WO 92/20669, na przykład przez redukcję odpowiednich związków karbonylowych lub przez kondensację aldehydu o wzorze R3-CHO lub jego pochodnej z
hydroksyacetaldehydem lub merkaptoacetaldehydem lub odpowiednich ich pochodnych. Dalsze szczegóły wytwarzania takich alkoholi mogą być znalezione w załączonych przykładach.
Związki o wzorach (Va) i (Vb) są kluczowymi związkami pośrednimi do wytwarzania
enancjomerycznie czystych analogów lub pochodnych cis-nukleozydu sposobem według wyna-
180 090
9
lazku. Absolutna stereochemia grup R3, W i X w (Va) lub (Vb) zostaje zachowana w otrzymanym
analogu lub pochodnej cis-nukleozydu o wzorze (I).
Reakcje wytwarzania alkoholi o wzorach (Va) i (Vb) i ich epimerów cis (Vc) i (Vd) zwykle
powodują utworzenie mieszanin izomerów. Gdy związki o wzorach (Va) i (Vb) są izolowane
przez krystalizację z mieszanin, zawierających ich enancjomery i/lub ich stereoizomery cis, wydajność może być ograniczona proporcją pożądanych izomerów (Va) lub (Vb) obecnych w roztworze.
Stwierdziliśmy obecnie, że krystalizacja izomerów trans o wzorach (Va) i (Vb) jest korzystniejsza od krystalizacji odpowiednich izomerów cis (Vc) i (Vd). Gdy R3 jest ugrupowaniem
achiralnym, to mieszanina 1:1 izomerów trans o wzorach (Va) i (Vb) może być krystalizowana z
mieszanin izomerów cis i trans (Va), (Vb), (Vc) i (Vd).
Zgodnie z tym, wynalazek dostarcza w dalszym ewentualnym aspekcie sposobu podwyższania wydajności izomerów trans (Va) i (Vb) z mieszaniny izomerów trans i cis, który to sposób
polega na traktowaniu mieszaniny izomerów trans i cis, co najmniej częściowo w roztworze,
czynnikiem zdolnym do spowodowania inwersji izomerów bez całkowitego stłumienia krystalizacji izomerów trans.
Odkryliśmy ponadto, że gdy R3 jest ugrupowaniem chiralnym, to pojedynczy enancjomer
trans o wzorach (Va) lub (Vb) może być selektywnie krystalizowany z mieszaniny stereoizomerów.
Tak więc, na przykład związki o wzorze (Va), w którym R3 oznacza -C(=O)R4, w którym R4
oznacza 1-mentyl, może być selektywnie krystalizowany z mieszaniny stereoizomerów, szczególnie mieszaniny zawierającej alkohole (Va), (Vb) i epimeryczne cis alkohole (Vc) i (Vd).
Podobnie, związki o wzorze (Vb), w którym R3 oznacza -C(=O)R4, w którym R4 oznacza
d-mentyl, może być selektywnie krystalizowany z mieszaniny stereoizomerów, szczególnie mieszaniny zawierającej alkohole (Va), (Vb) i epimeryczne cis alkohole (Vc) i (Vd).
Dlatego też, w korzystnym aspekcie, wynalazek dostarcza sposobu poprawiania wydajności pojedynczego enancjomeru o wzorze (Va) lub (Vb) z mieszaniny izomerów, który to sposób
polega na traktowaniu mieszaniny izomerów, co najmniej częściowo w roztworze, czynnikiem
zdolnym do spowodowania inwersji izomerów bez całkowitego stłumienia krystalizacji pożądanego pojedynczego enancjomeru (Va) lub (Vb).
Czynnikami zdolnymi do wywołania inwersji izomerów bez całkowitego stłumienia krystalizacji izomerów trans są na przykład alkohole, takie jak na przykład, metanol etanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, i-butanol, t-butanol, i zasady organiczne, w szczególności
trzeciorzędowe aminy, na przykład pirydyna i trójetyloamina i zasada Huniga. Korzystnym
czynnikiem jest trójetyloamina.
Inwersja izomerów może być przeprowadzona w każdym odpowiednim rozpuszczalniku
lub mieszaninie rozpuszczalników, które nie reagują inaczej z alkoholami o wzorach (Va) lub
(Vb) albo ich cis izomerami w warunkach stężenia i temperatury, które pozwalają na krystalizację pożądanego izomeru lub izomerów, nie powodując znaczącego rozkładu pożądanego izomeru lub izomerów. Odpowiednie rozpuszczalniki m ogą obejmować na przykład węglowodory
alifatyczne lub aromatyczne, etery, estry i chlorowcowane węglowodory. Inwersję prowadzi się
korzystnie, w temperaturze od około -20°C do 120°C, bardziej korzystnie w zakresie od około
-10°C do 80°C, takiej jak około 0°C do 50°C.
Dla fachowców z tej dziedziny będzie oczywiste, że wybór rozpuszczalnika, temperatury,
czynnika inwersji, a zwłaszcza ilość czynnika inwersji, przy których proces jest najlepiej prowadzony, jest łącznym przejawem zależnym od charakteru grup R3, X i W obecnych w izomerach.
Jednak jeżeli zasada organiczna jest używana jako czynnik inwersji, to korzystna ilość jest zwykle mniejsza niż dwa równoważniki molowe w stosunku do całości wszystkich obecnych izomerów (Va) i (Vb)
Dalsze informacje co do korzystnych warunków reakcji można uzyskać z załączonych
przykładów.
Inwersja izomerów może być prowadzona oddzielnie od wytwarzania mieszaniny izomerycznej, jednak wygodnie prowadzić ją wspólnie z wytwarzaniem.
180 090
10
Procedurę inwersji można również użyć do zwiększenia izomerycznej czystości wyodrębnianych (Va) lub (Vb).
Na drodze procesu inwersji wyodrębniona wydajność pożądanego izomeru (Va) lub (Vb)
może być podwyższona do więcej niż 50% wartości teoretycznej (w stosunku do tworzenia
wszystkich stereoizomerów), zwykle do pomiędzy około 60% i około 90% wartości teoretycznej; jednak nie jest wykluczone, że wydajności sięgające 100% wartości teoretycznej m ogą być
uzyskane.
Szczególnie korzystna odmiana sposobu według wynalazku z zastosowaniem 1-mentolu
jako pomocy chiralnej jest przedstawiona na schemacie, a jest opisana szczegółowo w załączonych przykładach, które zostały tak zestawione, żeby stanowiły ilustrację wynalazku, a niejako
jego ograniczenie.
A
NHj
( n i e w y o d r ę b n io n y )
NH2
Schemat
W ynalazek jest dalej zilustrowany w następujących, nieograniczających przykładach.
Wszystkie temperatury są w stopniach Celsjusza. DMSO oznacza dwumetylosulfotlenek.
Przykład I
4-Am ino-1-(2R-hydroksymetylo[1,3]oksatiolan-5S-ylo)-1H-pirymidyn-2-on
(a) Ester 2S-izopropylo-5R-metylo-1R-cykloheksylowy kwasu (2R,5R)-5-hydroksy[1,3]oksatiolano-2-karboksylowego
Mieszaninę wodzianu glioksylanu 1-mentylu (25 g) i kwasu octowego (2,5 ml) w toluenie
(125 ml) mieszano i ogrzewano w temperaturze wrzenia pod chłodnicą zwrotną. Wodę usunięto
180 090
11
przez destylację azeotropową przez zamknięcie Deana Starka. Otrzymany roztwór glikozylanu
1-mentylu zatężono przez destylację pod obniżonym ciśnieniem, odbierając około 70 ml destylatu, a następnie ochłodzono do 20-25°. Objętość doprowadzono do 75 ml przez dodanie około 15
ml toluenu, ditianodiolu (8,25 g) i mieszaninę ogrzewano w temperaturze wrzenia pod chłodnicą
zwrotną przez około 1 godzinę. Mieszaninę ochłodzono do około 80° i przesączono. Przesącz
ochłodzono do 0-5° i dodano w ciągu około 1,25 godziny w temperaturze 0-5° roztwór trójetyloaminy (1,5 ml) w heksanie (150 ml). Otrzymaną zawiesinę mieszano w 0-5° przez około 6 godzin,
następnie produkt wyodrębniono przez odsączenie. Produkt przemyto mieszaniną toluenu i heksanu (1:3, 2 x 50 ml) i osuszono w próżni w 40-45° do stałej wagi.
(b) Ester 2S-izopropylo-5R-metylo-1R-cykloheksylowy kwasu (2R,5R)-5-(4-amino-2-okso-2H-pirymidyn-l-ylo)-[1,3]oksatiolano-2-karboksylowego
Roztwór estru 2S-izopropylo-5R-metylo-lR-cykloheksylowego kwasu (2R,5S)-5-chloro[l,3]oksatiolano-2-karboksylowego otrzymano następująco:
Roztwór estru 2S-izopropylo-5R-metylo-1R-cykloheksylowego kwasu (2R,5R)-5-hydroksy[1,3]oksatiolano-2-karboksylowego (300 g) w dichlorometanie (3000 ml), zawierającym
kwas metanosulfonowy (0,7 ml) zadano dimetyloformamidem (85 ml), ochłodzono do około
8° i dodano w ciągu około 10 minut chlorek tionylu (80 ml). Otrzymany roztwór mieszano w
10-15° przez około 1,5 godziny, następnie zatężono przez destylację pod ciśnieniem atmosferycznym (przez około 1,5 godziny), zbierając około 2,11 destylatu. Roztwór ochłodzono do 20-25°.
Roztwór sililocytozyny otrzymano jak następuje:
Zawiesinę cytozyny (115,5 g), kwasu metanosulfonowego (0,7 ml) i heksametylodisilazanu (242 ml) ogrzewano w toluenie (290 ml) w temperaturze wrzenia pod chłodnicą zwrotną do
czasu otrzymania przezroczystego roztworu (około 1,5 godziny).
Roztwór sililocytozyny ogrzewano z trójetyloam iną( 145 ml), dodano ester 2S-izopropylo-5R-metylo-1R-cykloheksylowy kwasu (2R,5R)-5-chloro[l,3]oksatiolano-2-karboksylowego, utrzymując stan łagodnego wrzenia pod chłodnicą zwrotną, przemyto dichlorometanem (300
ml). Otrzymaną mieszaninę ogrzewano w temperaturze wrzenia pod chłodnicą zwrotną przez 4
godziny i dodano do mieszaniny trójetyloaminy (73 ml) i wody (1200 ml) utrzymywanej w
30-35° w ciągu 1,5 godziny. Otrzymaną zawiesinę mieszano przez około 45 minut, następnie dodano w ciągu około 10 minut w 30-35° heksan (1200 ml). Zawiesinę mieszano w temperaturze
otoczenia przez noc, a następnie odsączono. Ciało stałe przemyto w o d ą( 2 x 600 ml) i octanem
izopropylu (2 x 600 ml) i osuszono w próżni w 40-45° do stałej wagi.
‘HNMR (D6-DMSO)δh 0,75 (3H, d); 0,89 (d), 0,9 (m), 0,91 (d), 1,0-1,2 (m,) (9H); (9H, m);
1,43,1,50 (2H, m); 1,67 (2H, m); 1,9-2,0 (2H, m); 3,14 (1H, dd); 3,55 (1H, dd); 4,69 (1H, dt), 5,70
(1H, s); 5,80 (1H, d); 6,36 (1H, dd), 7,28 (brs), 7,33 (brs) (2H); 7,97 (1H, d).
(c) Jednosalicylan 4-amino-1-(2R-hydroksymetylo[1,3]oksatiolan-5S-ylo)-1H-pirymidyn-2-onu
Roztwór wodorofosforanu dwupotasowego (137 g) w wodzie (150 ml) mieszano w około
20° i dodano ester 2S-izopropylo-5R-metylo-1R-cykloheksylowy kwasu (2R,5R)-5-(4-amino-2-okso-2H-pirymidyn-1-ylo)-[1,3]oksatiolano-2-karboksylowego (100 g). Dodano IMS (750 ml) i
zawiesinę mieszano przez 10 minut. W ciągu 70 minut, utrzymując temperaturę w zakresie
15-30°, dodano roztwór borowodorku sodu (20 g) w wodzie (200 ml), zawierający roztwór
wodorotlenku sodu 25% wagowo/wagowych (2 ml). Lejek do dodawania spłukano w o d ą(50 ml)
i mieszaniną mieszano w 15-30° do czasu aż reakcja wydawała się zakończona w badaniu HPLC
(150 minut). Mieszaninie pozwolono ustać się i dolną warstwę w odną usunięto. Wartość pH pozostającej fazy organicznej doprowadzono do 4-4,5 stężonym kwasem solnym (27 ml), utrzymując temperaturę w zakresie 20-25°. Lejek do dodawania spłukano w o d ą (20 ml), a następnie
pH roztworu doprowadzono do 6,8-7,2 2M roztworem wodorotlenku sodu (110 ml). Lejek do
dodawania spłukano wodą (20 ml) i mieszaninę reakcyjną przeniesiono do naczynia destylacyjnego, przemyto wodą (50 ml) i roztwór ogrzewano w temperaturze wrzenia pod chłodnicą
zwrotną. Roztwór zatężono do około 6,45 objętości pod ciśnieniem atmosferycznym, następnie
ochłodzono do 20-25°.
12
180 090
Mentol usunięto przez ekstrakcję toluenem (500 ml, 2 x 200 ml), fazę w odną rozcieńczono
w odą(255 ml), następnie zadano kwasem salicylowym (36 g), przemywając w odą (40 ml). Mieszaninę ogrzewano, otrzymując roztwór (w 71°), następnie ochłodzono do 58°. Roztwór zaszczepiono prawdziwym salicylanem lamiwudyny, następnie ochłodzono do 5-10° przez
około 4 godziny. Zawiesinę mieszano przez 1 godzinę w tej temperaturze, a następnie przesączono. Produkt przemyto w odą (1 x 100 ml, 2 x 200 ml) i osuszono w 45-50° do stałej wagi.
1H N M R(D 6-D M SO ) δH3,11 (dd), 3,45 (dd) (2H); 3,77 (2H,m); 5,20 (lH ,m ); 5,82 (1H, d);
6,22 (1H, m); 6,91 (2H, m); 7,48 (1H, m); 7,62 (2H, br); 7,80 (1H, dd); 7,92 (1H, d).
(d)
4-Am ino-1-(2R-hydroksymetylo[1,3]oksatiolan-5S-ylo)-1H-pirymidyn-2-on
Jednosalicylan 4-amino-1-(2R-hydroksymetylo[ 1,3]oksatiolan-5 S-ylo)pirymidyn-2-onu
(66,7 g) mieszano z IMS (470 ml) i ogrzewano do 70-75° do otrzymania roztworu. Roztwór klarowano w naczyniu krystalizacyjnym i spłukano dalszymi 170 ml IMS. Dodano trój ety loaminę
(26 ml) i roztw ór destylowano do pozostałości 280 ml. Roztwór ochłodzono do 70° w ciągu
20 minut, zaszczepiono, następnie dodano w ciągu 2,25 godziny octan izopropylu utrzymywany
w 60° (600 ml), utrzymując temperaturę powyżej 55°. Mieszaninę ochłodzono przez noc do temperatury pokojowej, następnie ochłodzono do 8-10° i mieszano przez 1 godzinę. Produkt oddzielono przez odsączenie (przeniesiony na filtr 30 ml octanu izopropylu), przemyto octanem
izopropylu (2 x 130) i suszono w próżni w 40-45° do stałej wagi.
1H NM R (D6-DM SO) δh 3,10 (1H, dd); 3,39 (1H, dd); 3,72 (2H, m); 5,15 (1H, t); 5,29
(1H, t); 5,72 (1H, d); 6,19 (1H, dd); 7,17 (lH ,brs); 7,22 (1H, brs); 7,80 (1H, d).
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz.
Cena 4,00 zł.