CS263956B1

CS263956B1 - Způsob výroby 9- (S) -, (3-hydroxy-2-fosfonylmetboxypropyl) adeninu

Info

Publication number: CS263956B1
Application number: CS865472A
Authority: CS
Inventors: Antonin Rndr Drsc Holy; Ivan Ing Rosenberg
Original assignee: Holy Antonin; Rosenberg Ivan
Priority date: 1986-07-18
Filing date: 1986-07-18
Publication date: 1989-05-12
Also published as: CS547286A1

Abstract

Řešení spadá do oboru nových virostaitik a týká se výhodnějšího způsobu výroby protivlrově účinného 9- (S) - (3-hydroxy-2-fosfonylmethoxypropyl) adeninu. Podstatou je reakce Ne-benzoyl-9-(S)- (2,3-dihydroxypropyl) adeninu s dimethoxytritylchloridem, ná sledující benzoylace benzoylkyanidem a triethylaminem a kyselé štěpeni kyselinou trifluoroctovou. Vzniklý N6,Oz‘-dibenzoyl-9-(Sj-(2,3-dihydroxypropyl)adenin reaguje s chlormethanfosfonyldichloridem v triethylfosfátu na chráněný esterchlorid, který pů sobením hydroxidu sodného poskytne přímo isomerně čistý produkt, izolovaný jako sodná sůl.

Description

Předmětem vynálezu je způsob výroby 9-( S )- (3-hy droxy-2-f osf onylmethoxypropyl) adeninu.

9- {S) - (3-hydr oxy-2-fosfonylmethoxypropyljadenin (HPMPA) je nový protivirový preparát se specifickým účinkem, proti DNA virům, nezávislý na působení vlrus-specificikého enzymu thymidinkinasy (čs. .aut. osv. č. 233 665). Dosavadní příprava této látky spočívala v dělení směsí HPMPA s jeho 3‘-isomerem, připraveným reakcí 9-(S)-(2,3-dihydroxypropyl Jadeninu (DHPA) s chlormethanfosfonyldichloridem a následující alkalickou hydrolysou (čs. aut. osv. č. 233 665) nebo dělení isomerních chlormethanfosfonylderivátů DHPA a alkalickou hydrolysou Čistého 3-isomeru (čs. aut. osvědčení číslo 263 953, č. 263 954) nebo konečně kondensací 3‘-O-chráněných derivátů DHPA s diesterem kyseliny p-toluensulfonyloxymethanfosfonové, následující reakcí meziproduktu e trimethylhalogeinisilanem a odštěpením chránících skupin (čs. aut. osvědčení č. 263 951). První alternativa je podmíněna účinnou dělicí technikou, čímž je omezeno množství HPMPA dostupné jediným výrobním cyklem, kdežto druhá metoda přípravy vyžaduje přípravu chráněných derivátů DHPA, které nejsou snadno dostupné, dále přípravu organofosforečného derivátu (čs. aut. osv. č. 220 713) a použití nákladného a citlivého trimethylbalogensilanu. Přitom provedení reakce musí ibýt takové, aby nedocházelo k racemisaci, protože jedině (S)-enantiomer HPMPA je biologicky aktivní formou tohoto derivátu.

Nevýhody uvedených metod odstraňuje a jejich dílčí výhody využívá předmětný vynález způsobu výroby 9-(S)-(3-hydroxy-2-fosfonylmethoxypropyl Jadeninu vzorce I i A í ťS

I

CH₂CH-0CH₂P (0)(0H)₂

CH_ZOH (l) spočívající v tom, že se 9-(S)-(2,3-dihydroxypropyl)-N⁴-ibenzoyladenin vzorce II

NlK0C₆H₅

Ol·!

(U) uvede do reakce s di-(p-methoxyfenyl)fenylmethylchloridem vzorce III

C6H5 (p-CH3OC6H4)2C \

Cl (III) v pyridinu při teplotě 5 °C až 30 °C, extrakcí hydrolysované směsi, s výhodou chloroformem, získaný krystalický meziprodukt vzorce IV

(IV) se uvede do reakce s 1,05 až 1,2 molárního ekvivalentu benzoylkyanidu a trimethylaminu v acetonitrilu jako rozpouštědle při teplotě 15 °C až 30 °C, směs se zpracuje vodným roztokem těkavé organické kyseliny, s výhodou kyseliny trifluoroctové, a po neutralisaci a odstranění těkavých složek ve vakuu se roztřepe mezi chloroform a vodu. Krystalisací z chloroformové frakce získaný N⁶,O²‘-dibe.nzoyl-9- (S j - (2,3-dlhydroxypropyljadenin vzorce V

OCOC_&H_£ (V) se uvede do reakce s 2 molárními ekvivalenty, vztaženo na látku vzorce V, chlormethanfosfonyldichloridu vzorce VI

C1CH2P(O)C12 (VI) v triethylfosfátu jako rozpouštědle a při teplotě 0 °'C až 30 °C, směs se srazí etherem, vyloučený meziprodukt zahřívá na 60 °C až 80 °C s 2 moly. 1^_1 hydroxidem sodným, deionisuje na silně kyselém katexu a látka vzorce I se čistí chromatografií, s výhodou na středně basickém anexu.

Podstatou postupu podle vynálezu je specifická příprava nového N⁶,O²‘-dibenzoylderivátu (S)-DHPA vzorce V. Postup vychází z (S)-DHPA, dostupného, např. podle literatury (A. Holý, Collect. Czechoslov. Chem. Commun. 40, 187 /1975/) ve velkých množstvích a je založen na zavedení acidolabilní dimethoxytritylskupiny do polohy O³‘-postranního řetězce. K tomu účelu je třeba předem chránit exocyklickou aminoskupinu adeninu benzoylací, a to buď přímo reakcí (Sj-DHPA v pyridinu postupně s trimethylchlorsilanem a benzoylchloridem podle obecné metody (viz G. S. Ti, B. L. Gaffney, R. A. Jones: J. Amer. Chem. Soc. 104, 1 316 /1982/), nebo benzoylací 2‘,3‘-0-isopropylidenderivátu (S)-DHPA (meziproduktu přípravy (S)-DHPA), následující kontrolovanou amonolysou dibenzoátu a konečně kyselou hydrolysou chránící dioxolanové skupiny. Vzniklý N⁶-benzoyl-(S j-DHPA vzorce II poskytuje snadno a v kvantitativním výtěžku 3‘-O-dimethoxytritylderivát vzorce IV reakcí s dimethoxytritylchloridem v pyridinu. Dimethoxytritylchlorid vzorce III je dostupný Grignardovou reakcí z p-bromanisolu, např. podle postupu uvedeného v Synthetic Procedures in Nucleic Acid Chemistry (W. W. Zorbach, R. S. Tipson, vyd.), sv. 1, str. 5,25; Interscience, New York (1968). Meziprodukt vzorce IV, který obsahuje jedinou nesubstituovanou hydroxylovou skupinu, se z reakční směsi snadno isoluje krystalisací z chloroformového extraktu hydrolysované reakční směsi, takže není třeba jeho dodatečné čištění. Zbylá hydroxylová skupina se v dalším reakčním stupni benzoyluje, inapř. benzoylchloridem v pyridinu, ale s výhodou se k tomuto účelu použije reakce s malým přebytkem benzoylkyanidu a triethylaminu v acetonitrilu (A. Holý, M. Souček; Tetrahedron Letters 1971, 185). Reakční směs se pak bez isolace produktu podrobí kyselé hydrolyse, katalysované libovolnou těkavou kyselinou; s výhodou lze k tomuto účelu doporučit kyselinu trifluoroctovou. Průběh štěpení dimethoxytritylskupiny se snadno kontroluje např. tenkovrstvou chromatografií na silikagelu. Po skončení této reakce se směs neutralisuje a odpaří ve vakuu. Klíčový produkt reakce vzorce V se z reakční směsi získá extrakcí chloroformem a krystalisací. Látka vzorce V se tak získá ve zcela čistém stavu, bez racemisace a v konečném výtěžku přesahujícím 50—60 %, vztaženo na výchozí (Sj-DHPA.

Tato specificky chráněná sloučenina obsahuje jedinou hydroxylovou skupinu v poloze 3‘ postranního řetězce, která je k disposici pro tvorbu chlormethanfosfoinylesteru (princip syntézy HPMPA podle čs. aut. osv. č. 233 665). Tato reakce se uskuteční s výhodou způsobem podle čs. aut. osv. číslo 6 263 935, reakcí látky vzorce V s komerčně dostupným chlormethanfosfonyldichloridem vzorce VI v triethylfosfátu při teplotě místnosti. Směs se sražením etherem zbaví triethylfosfátu a nadbytečného činidla a získaný nestálý krystalický esterchlorid se přímo uvede do reakce s roztokem alkalického hydroxidu (např. hydroxidu sodného). Přitom dojde k odštěpení benzoylskupin a itramolekulární reakcí chlormethanfosfonátu v poloze 3‘ s uvolněnou hydroxylovou skupinou v poloze 2‘ (čs. aut. osv. číslo 233 665). Protože za podmínek reakce je vyloučena migrace esterově vázané chlormethanfosfonové kyseliny, je jediným reakčním produktem HPMPA vzorce I. Tato látka je v reakční směsi doprovázena nadbytečným hydroxidem, chloridem alkalickým, kyselinou benzoovou a případně malým množstvím (S j-DHPA. Všechny adeninové deriváty (látka vzorce I a (S)-DHPA) se ze směsi nejsnáze oddělí na sloupci silně kyselého katexu (např. Dowexu 50), kyselina benzoová se ze sloupce vymyje vodným methanolem a adeninové deriváty se posléze uvolní zředěným vodným amoniakem. Konečně se provede čištění látky vzorce I na sloupci středně basického anexu (např. Sephadexu A-25 v těkavém pufru nebo Dowexu 1 v kyselině octové).

Ke skladování se získaný čistý HPMPA vzorce I s výhodou převede na alkalickou, např. sodnou, sůl výměnou na katexu v příslušném cyklu. Isomerní čistota takto připravené látky vzorce I přesahuje 99 %.

Postup lze stejně dobře uplatnit pro přípravu 2‘-0-fosfonylmethylderivátů odvozených od (R)-DHPA, (RS J-DHPA i dalších 2,3-dihydroxypropylderivátů heterocyklických bází. Používá se sice několikastupňo263956 ’v.é cesty, ta však probíhá s vysokými výtěžky v jednotlivých stupních a vyžaduje pouze dvojí isolaci meziproduktů. Přestože používá nákladného dimethoxytritylchloridu '(který může být regenerován), je proveditelná v měřítku stovek gramů a poskytuje HPMPA bez nutnosti používat vysokoúčinné zařízení pro· dělení isomerů HPMPA.

¹ V dalším je vynález osvětlen na příkladu provedení syntézy HPMPA, aniž se tím jakkoliv omezuje.

P ř í k1 ad 1

9-(S)-(2,3-dihydroxyprspyl)adenin (16,5 g monohydrátu, tj. 72,7 mmolu) se vysuší opakovanou destilací s pyridinem (3 X 100 ml) při 2 kPa, suspenduje (20 min v ultrazvukové lázni) ve 400 ml pyridinu a za míchání se přidá 50,6 ml trimethylchlorsilanu. 'Směs se míchá 1 h, přidá se 45,8 ml benzoýlchloridu, míchá 2 h při teplotě místnosti la ochladí v ledové lázni. Přikape se 79 ml 'ledové vody a po 5 min míchání se rychle přidá 176 ml 26% vodného amoniaku tak, aby teplota uvnitř směsi nepřesáhla 25 °C. 'Po 30 min. míchání bez chlazení se roztok odpaří při 2 kPa, odparek v 250 ml vody extrahuje 100 ml ethylacetátu a vodný podíl se ponechá krystalovat při 0 °C 48 h. Krystalický produkt se odsaje, promyje 3 X 20 mililitry ledové vody, suspenduje v 250 ml lacetonu ,a za míchání přidá 250 ml etheru. (Po 30 min. míchání se odsaje, promyje etheřem a vysuší při 13 Pa. Získá se 18,5 g [81 iprocent) N⁶-benzoyl-9- (S)- (2,3-dihydroxypropyljadeninu vzorce II, t. t. 198 až 199 °C. Pro C15H15N5O3 (313,3) vypočteno:

57,50 % C, 4,82 % H, 22,36 % N; nalezeno:

57,43 % C, 4,83 % H, 22,17 % N.

K roztoku 17,1 g (55 mmolů) této látky v 600 ml pyridinu se přidá 21,4 g (61,6 mmolu) dimethoxytritylchloridu a směs se míchá 18 h při teplotě místnosti. Přidá se 5 ml methanolu a po 3 h míchání se přisype 20 g hydrogenuhliěitanu sodného a přikape se 500 ml vody. Vzniklý roztok se extrahuje chloroformem (4 X 500 ml), extrakt se promyje vodou (2 X 500 ml) a vysuší síranem sodným. Roztok se odpaří při 2 kPa, zbytek kodestiluje toluenem [5 X 300 ml), rozpustí v 800 ml toluenu a odpaří při 2 kPa k počátku krystalizace. Produkt vyloučený stáním přes noc při 4 °C po přidání 1 500 ml petroletheru se odsaje, promyje směsí benzen-petrolether (70 ml, 1:9, obj.), petroletherem (100 ml) a vysuší při 13 Pa. Výtěžek 31 g (78,7 %) látky III.

Tento produkt (43,3 mmolu) se rozpustí v 400 ml acetonitrilu, přidá se 7 ml triethylaminu a roztok 6,6 g (50 mmolů) benzoylkyanidu v 100 ml acetonitrilu, směs se ponechá stát přes noc při teplotě místnosti, přidá se 0,4 ml methanolu a po 20 min. se směs ochladí ledem. Za míchání se přikape 3,85 ml trifluoroctové kyseliny a potom směs 10,6 ml trifluoroctové kyseliny a 100· ml vody. Roztok se ponechá stát 4 hodiny lbez chlazení, znovu ochladí ledem, neutralizuje 21 ml triethylaminu a odpaří při 2 kPa. Odparek se kodestiluje směsí dioxan-toluen (1:1, obj.) (3 X 200 ml) a rozpustí v 550 mililitrech vroucího chloroformu. K roztoku se přidá 1 litr benzenu a ponechá se krystalovat při 4 C přes noc. Vyloučený produkt se odsaje, promyje benzenem (2 X 50 ml), petroletherem a vysuší při 13 Pa. Získá se 16,1 g (89 %) látky vzorce IV.

Tento· produkt (38,5 mmolu) se suspenduje (20 min. v ultrazvukové lázni) v 200 ml triethylfosfátu, ochladí ledem a za míchání se přidá-6 ml (60 mmolů) chlormethanfosfoinyldichlorldu. Vzniklý roztok se ponechá stát přes noc při teplotě místnosti, za intenzivního míchání se přidá 1 200 ml etheru a suspenze po· 10 min. míchání odsaje a promyje etherem (3 X 200 ml). Produkt se suší 5 h při 2 kPa nad hydroxidem draselným, rozpustí v 400 ml 2 moly . 1^_1 hydroxidu sodného a roztok zahřívá 6 h na 75 °C. Ochladí se, neutralizuje přidáním Dowexu 50X8 (H ⁺)a suspenze se vlije na sloupec 400 ml téhož katexu. Sloupec se eluuje 5 litry směsi methanol-voda (1:1, obj.) a dále 3 litry 5% (hmot./obj.) vodného amoniaku.

Amoniakální eluát se odpaří při 2 kPa a zbytek se chrom,atografuje na sloupci 500 mililitrů Sephadexu A-25 v HCO3“ cyklu elucí gradientem (0 až 0,3 molu . I^-1, celkem 4 1) 'triethylamoniumhydrogenuhličitanu pH 7,5. Frakce produkce se detekují UV-absorp•cí eluátu, spojí, odpaří při 2 kPa a zbaví pufru kodestilací s methanolem (5 X 100 mililitrů). Produkt se převede na sodnou sůl filtrováním přes sloupec 200 ml Dowexu 50X8 (Na⁺), eluce vodou. Eluát se odpaří při 2 kPa, vysuší kodestilací ethanolem (3 X 50 ml) a odsaje ze směsi ethainol-ether (1:9, 200 ml) a vysuší při 13 Pa. Získá se 10,0 g dvojsodné soli látky vzorce I, čistota (HPLC) vyšší než 99,5 %.

Příklad 2

K roztoku 10,0 g (40 mmolů) 2‘,3^!-O-isopropyllden-9- (S) - (2,3-dihydroxypropyl )adefnlnu ve 150· ml pyridinu se přidá 0,5 g 4-dimethylaminopyridinu, ochladí se ledem a přidá naráz 9,3 ml (80 mmolů) benzoylchloridu. Směs se míchá 2 h při 0 °C a ponechá 'stát 2 dny při 0 °C. Přidá se 10 ml methanolu, po 1 h stání se odpaří při 2 kPa na poloviční objem, přidá se 500 ml chloroformu, promyje vodou (3 X 200 ml), chloroformový extrakt se vysuší síranem sodným, odpaří !a zbytek krystaluje z ethanolu. Získá se 12,9 igramu (70 %) N⁶-dibenzoylderivátu, b. t. '210 až 211 ^QC.

Tento produkt se rozpustí v 240 ml dioixanu, přidá se 40 ml konc. vodného amoniaku, po 30 min. se odpaří při 2 kPa, kodestiluje dioxanem (2 χ 50 ml) a krystaluje z ethylacetátu (petrolether do zákalu). Získá se 10 g N“-benzoylderivátu, t. t. 146 až 147 ³C. Tento produkt (9,0 g) se ponechá 'stát ve směsi 80 ml dioxanu a 80 ml 0,25 molu. I¹ kyseliny sírové 24 h při teplotě místnosti, neutralizuje triethylaminem, odpaří při 2 kPa, odparek v 200 ml chloroformu se odsaje, promyje chloroformem a sraženina vysuší na vzduchu. Chloroformový filtrát se promyje 2 x 50 ml vody, vysuší síranem sodným a odpaří při 2 kPa. Odparek se spojí s prvním krystalickým podílem a krystaluje z ethanolu. Získá se 4,9 g (61 procent) N^B-benzoyl-9- (S) - (2,3-dihydroxypropyl)adeninu, t. t. 198 až 199 °'C. Další reakce této látky se provede stejně jako je uvedeno v příkladu 1. Získá se sodná sůl (S)-HPMPA ve výtěžku 45 % ina posledně zmíněný N-benzoylderivát.

pRedmet

Způsob výroby 9-(S)-(3-hydroxy-2-fosfonylmethoxypropyl) adeninu vzorce I

Claims

NH,

NHCOC./4

I

CH₂CH-0CH₂P (0)(0H)₂

Gjfc i

ch~ ch-ch.Jjc {p-ch,oc,.;;..)

OH ch₂oh.

fO vyznačující se tím, že se 9-(S)-(2,3-dihydroxypropyl)-N⁴-benzoyladenin vzorce II (II) 'uvede do reakce s di-(p-methoxyfenyl)fenylmethylchloridem vzorce III

CeHs se uvede do reakce s 1,05 až 1,2 molánního ekvivalentu beuzoylkyanidu a trimethylaminu v acetonitrilu jako rozpouštědle při teplotě 15 °C až 30 ^CC, směs se zpracuje vodným roztokem těkavé organické kyseliny, s výhodou kyseliny trifluoroctové, a po neutralisaci a odstranění těkavých složek ve vakuu se roztřepe mezi chloroform a vodu. Krystalisací z chloroformové frakce získaný N^H,O²‘-dibenzoyl-9- (S) - (2,3-dihydroxypropyl jadenin vzorce V

QC0C.H(\se uvede do reakce s 2 molárníml ekvivalenty, vztaženo na látku vzorce V, chlormethanfosfonyldlchloridu vzorce VI (p-CH3OC6H4)2C

C1CH2P(O)C]2 (VI)

Cl (III) w pyridinu při teplotě 5 °C až 30 °C, extrakcí hydrolysované směsi, s výhodou chloroformem, získaný krystalický meziprodukt vzorce IV v triethylfosfátu jako rozpouštědle a při teplotě 0 ^C'C až 30 °C, směs se srazí etherem, vyloučený meziprodukt zahřívá na 60 °C až 80 °C s 2 moly . 1^_1 hydroxidem sodným, deionisuje na silně kyselém katexu a látka vzorce I se čistí chromatografií, s výhodou na středně basickém anexu.