CS272215B2

CS272215B2 - Method of 9-/-hydroxyethoxymethyl/guanine production

Info

Publication number: CS272215B2
Application number: CS859666A
Authority: CS
Inventors: Joze Dr Ing Kobe; Joze Ing Gnidovec; Pavle Dr Ing Zupet
Original assignee: Krka Tovarna Zdravil
Priority date: 1984-12-22
Filing date: 1985-12-20
Publication date: 1991-01-15
Also published as: SU1454253A3; PL256987A1; JPH05255328A; YU45690B; YU219084A; PL147434B1; ATA368385A; JPH0714937B2; HU196207B; JPS61155386A; JPH05255329A; HUT41028A; AT386826B; JPH0714936B2; DD246301A5; JPH0529228B2; CS966685A2; US4701526A; DE3544461A1

Description

Vynález se týká způsobu výroby 9-(2-hydroxyethoxymethyl)guaninu (acykloviru) vzorce IV

HNA

(IV)

CH₂-0-0H₂-CH₂-0H přes nové N²,1-substituované puriny obecného vzorce I

kde

R znamená atom vodíku, aoetylovou nebo isobutyrylovou skupinu,

Rj znamená aoetylovou skupinu a

Q znamená atom vodíku nebo aoetylovou skupinu.

Acyklovir je znám jako léčivo virových, infekcí (Zovirax) (Schafer H. J., Beauchamp L. Μ., de Miranda P., Elion G. Β., Bauer D. J. a Collins P. Nátuře (Londýn) 272 , 583-585 (1278)).

Je známo mnoho způsobů výroby acykloviru, z nichž způsob vycházející z guaninu, N-acetylguaninu a -diacetylguaninu, je popsán v US patentu č. 4 360 522 (Schaeffer) a je nejbližší způsobu podle předloženého vynálezu.

Výhodné významy substituentu R jsou acetylová a isobutyrylová skupina.

Sloučeniny obecného vzorce IV se způsobem podle vynálezu připraví tak, že se sloučenina obecného vzorce II

(II), (III) kde

R, R, a Q mají shora uvedený význam, nechá kondenzovat se sloučeninou obecného vzorce III a-ch₂-o-ch₂-or' kde

A znamená odštěpitelnou skupinu,

R^z je stejné nebo rozdílné od R a znamená atom vpdíku nebo aoetylovou skupinu, v rozpouštědle a za přítomnosti katalyzátorů a ve vzniklé sloučenině obecného vzorce I

OS 272'215 B2

se odstraní chránící skupiny R, R^ a R*. Provede se to například tak, že se sloučenina obecného vzorce I zpracuje za bázických podmínek, výhodně ve vodném methylaminu (50%) nebo vodném roztoku hydroxidu sodného při teplotě místnosti nebo se mírně zahřeje, popřípadě hydrolyzuje.

Odštěpitelná skupina A může být například acetoxyskupina nebo halogen. Odštěpitelná skupina Q je například acetyl. Jako reakčni prostředí mohou být použita aromatická rozpouštědla jako například toluen nebo halogenované uhlovodíky jako například diehlormethan. Postup se v případě, že A znamená OH^COO jako odštěpitelnou skupinu, provádí při ,10 °C v toluenu, v případě, že A znamená halogen v dichlorethanu při teplotě místnosti. Jako katalyzátory se používají například kyselina p-toluensulfonová, chlorid hlinitý, chlorid ciničitý, bromid rtuťnatý.

Sloučeniny vzorce II jsou nové sloučeniny a způsob jejich výroby je rovněž nový.

o

Sloučeniny obecného vzorce II se vyrábějí tak, že se N -substituovaný guaninový derivát obecného vzorce V

O

kde

Q a Rj mají výše uvedený význam, kondenzuje s glyoxalhydrátem za vzniku sloučeniny obecného vzorce II kde

R, Q a R. mají výše uvedený význam. Tento postup je předmětem našeho čs. patentu č. 272 215 (PV 52,5-86). Sloučenina obecného vzoroe II se dá také připravit z N ,9-diacetylguaninu (Hrebanecky Η., Parkaš J., Nucleic Acid Chemi stry,·část I, str. 13; L. B. Tovsend, R. Stu· art Tipson Ed.) a glyoxalmonohydrátu v suchém pyridinu při teplotě místnosti. Reakce se obvykle provádí při poměru 3,5 až 8,0 dílu molárniho glyoxalu na 1 díl molární N²,9-diacetylguaninu. Libovolně získaný meziprodukt vzorce II (R=H) se popřípadě acyluje odpovídajícím anhydridem v pyridinu na produkt vzorce II (výhodně R = acetyl nebo isobutyryl). Způsobem podle vynálezu se látka obecného vzorce II kondenzuje se sloučeninou vzorce III (výhodně A = GH^COO) v toluenu při teplotě varu a za přítomnosti katalytického množství

CS 272 215 B2 kyseliny (výhodně kyseliny p-toluensulfonové). Reakce se obecně provádí při přebytku sloučeniny vzorce III (1,2 dílu mol.) vztaženo na 1 díl molární sloučeniny obecného vzorce II.

Výchozí sloučeniny pro výrobu nových sloučenin podle vynálezu jsou popsány v patentové a odborné literatuře. Výrobou sloučenin obecného vzoroe II podle zmíněného čs. patentu se zvýší jejioh rozpustnost a reaktivita ve vztahu k výchozí surovině vzorce V (N²,9-diacetylguanin) pro výrobu aoykloviru v aromatických, zejména však v halogenovaných alifatických rozpouštědlech. Současně se zvyšuje selektivita kondenzace se sloučeninami vzoroe III a sice výhodně v poloze 9, čímž se zvyšuje celkový výtěžek syntézy.

Způsob je dále doložen následujícími příklady, kterými však není nikterak omezován.

Významy zkratek uvedených v příkladech jsou následující:

Ao - acetyl

TlíS = tetramethylsilan

DSS = natrium-2,2-dimethyl-2-silapentan-5-sulfonáti Příklad 1

H²,9(7)-Diacetylguanin (sloučenina vzorce V; R^aoetyl, Q=aoetyl)

152 g guaninu se suspenduje v 800 ml N-methyl-2-pyrrolidonu a 250 ml anhydridu kyseliny octové. Reakčni směs se zahřeje na 150 °C a míchá se 2 až 3 hodiny až do rozpuštění všeho guaninu. Roztok se ochladí na teplotu místnosti a ponechá přes noc v chladničce. Krystaly se odsají, suspendují v 500 ml ethylacetátu, znovu se odsají a promyjí 50 ml čerstvého ethylacetátu. Produkt se suší v sušárně při 50 °C do konstantní hmotnosti. Výtěžek činí 200 g N²j9(7)-diacetylguaninu (85 %). Matečné louhy se vrátí do reakčni nádoby, nechají zreagovat se 100 g guaninu a 150 ml acetanhydridu. Získá se ještě 150 g N²,9(7)-diacetylguaninu. Celkový výtěžek čini 96

Příklad 2 &lyoxal-N²-acetylguanin (sloučenina vzorce IIj R=H, R^=CH^CO, Q=H)

280 g glyoxalmonohydrátu se suspenduje v 950 ml suchého pyridinu a reakčni směs se míchá 1 hodinu při 50 °C, přičemž se všechen glyoxal rozpustí. Tento roztok se nechá reagop * vat s 236 g N ,9(7)-diacetylguaninu a reakčni směs se míchá 1,5 hodiny. Pyridin ee odstraní při 50 °C za sníženého tlaku, ke zbytku se přilije 1000 ml vody a míchá se půl hodiny, přičemž se rozpustí pevný zbytek. Azeotropní směs (pyridin-voda) (400 ml) se oddestiluje za sníženého tlaku. Bílá sraženina se začíná vylučovat již během zahušťování. Zbytek v baňce se přilije ke 2500 ml vody, míchá se asi 1 hodinu a ponechá se přes noo v chladničce. Sraženina se pak odsaje, promyje se-150 ml vody a usuší dosuoha. Výtěžek činí 227 g sloučeniny vzorce II (90 %), teplota tání 223 °O.

Analýza pro C^H^N^O^; m/e = 251 ¹H NMR - DMSO-dg 2,68 (s; 3, CH₃CO); 5,55 (dd, 2,CH);

8,10 (s, 1, Ηθ).

Příklad 3

Tetraacetyl-glyoxal-guanin (sloučenina vzoroe lij R=CH^CO, Q^CH^CO, R^=CH^CO)

252 g sloučeniny vzorce II z příkladu 2 se rozpustí v 2500 ml pyridinu. Přilije se 280 ml acetanhydridu a míchá se 1,5 hodiny. Pyridin se odstraní při 50 °C za sníženého tlaku. Ke zbytku se přilije 1000 ml ethylacetátu, směs se míchá 1 hodinu při teplotě místnosti a ponechá přes noc v chladničce. Bílé krystaly se odsají, promyjí 150 ml ethylacetátu a suší v sušárně do konstantní hmotnosti. Získá se 272 g sloučeniny vzorce II (72 %). Ethylacetát se promyje třikrát 5% roztokem hydrogenuhličitanu sodného a pak vodou, suší se síranem sodným a odpařením dosuoha se získá 72 g produktu. Celkový výtěžek činí 93 %. Teplota tání 197 až 199 °C, z ethylacetátu.

Analýza pro C^H^N^O?; m/e = 377 rt

CS 272 215 B2 ¹H NMR ODC1₃ Ó^jg: 2,1 (ds, 6, Ac), 2,7 (s, 3, NAc)} 2,83 (s, 3, NAc)} 6,8 (široký, 2, OH)}

8,35 (s, 1, Ηθ).

Příklad 4

Diacetoxa-glyoxal-N -acetylguanin (sloučenina vzorce II; R=CH₃CO, R,=CH₃CO, Q=H)

252 g sloučeniny vzorce II z příkladu 2 se rozpustí ve 2500 ml pyridinu a 280 ml acetenhydridu. Směs se míchá 1,5 hodiny při teplotě místnosti. Pyridin se odstraní při 50 °C za sníženého tlaku, ke zbytku se přidá 800 ml 50% ethanolu a směs se zahřeje na teplotu varu. Na této teplotě se udržuje 15 minut až do získání čirého roztoku, obsah banky se ponechá vychladnout na teplotu místnosti a uloží přes noc do chladničky. Vyloučené krystaly se odsají, promyjí 50% ethanolem a suší v sušárně. Výtěžek činí 234 g (70 %), teplota tání.242 - 243 °0.

Analýza pro Ο^Η^Ν^Οθ; m/e = 335 ¹H NMR CDC1₃ d_TMS: 2,15 (s, 6, Ac)} 2,83 (s, 3, NAc)} 6,82}

6,93 (dd, 2, CH)} 8,15 (s, 1, Ηθ).

272 g sloučeniny vzorce II z příkladu 3 se suspenduje ve 1200 ml 50% ethanolu a suspenze se zahřívá 15 minut na teplotu varu do úplného rozpuštění. Obsah baňky se nechá pomalu zchladnout na teplotu místnosti a ponechá se přes noc v chladničce. Krystaly se odsají, promyjí 50% ethanolem a suší. Získá se tak 173 g (72 %) sloučeniny vzorce II. Příklad 5 rt

9-(2-Acetoxyethoxymethyl)-diacetoxy-glyoxal-N -acetylguanin (sloučeniny vzorce I; RsR^R^CH-jCO)

3,35 6 sloučeniny vzorce II (R=CH₃CO, R^CH^O, Q=H) a 2 g 2-oxo-l ,4-butan-diolacetátu vzorce III (R*=CH₃CO, A=CH₃COO) (Senkus Μ., J. Amer. Chem. Soc. 68, 734 (1946) a 0,03 g kyseliny p-toluensulfonové ve 40 ml toluenu se 7 hodin zahřívá na teplotu varu. Toluen se odstraní oddestilováním dosucha, přidá se 150 ml benzenu, suspenze se za míchání zahřeje na teplotu varu a za horka zfiltruje skleněným filtrem. Na filtru se zachytí 2 g (44 %) sloučeniny vzorce I, která se krystaluje z toluenu, teplota tání 197 až 199 °0. Analýza pro Ci₈h₂iN 5°gi m/e 451 ¹H NMR CDC1₃ 2,05 (s, 3, Ac); 2,12 (s, 3, Ac)} 2,35 (s, 3, Ac)·, 2,75 (s, 3, NAc); 3,69 (m, 2, CHgO); 3,74 (m, 2, CH₂O);

5,5 (s, 2, NCH₂)} 6,87 (dd, 2, CH); 7,84 (s, 1, Ηθ).

Příklad 6

Diisobutyroxy-glyoxal-N²-acetylguanin (sloučenina vzorce II, R=COCH(CH₃)₂, R^CHgOOj Q=H)

1,26 g sloučeniny vzorce II (R=H, R_f=CH₃CO, Q=H) se suspenduje ve 25 ml suchého pyridinu, přidá se 2,5 ml isobutyranhydridu a směs se míchá přes noc. Pyridin se oddestiluje, zbytek se rozpustí v ethylacetátu a roztok se promyje 40 ml vody, 3 x 20 ml 5% roztoku hydrogenuhličitanu sodného a nakoneo 20 ml vody. Roztok se suší síranem sodným a získá se 1,55 g surového produktu. Přidá se 50 ml 50% ethanolu a roztok se zahřívá 15 minut na teplotu varu. Rozpouštědlo se odpaří a přidá se malé množství ethylacetátu. Vyloučí se 1,2 g produktu, teplota tání 171 až 172 °C.

Analýza pro C^HgjN^Og; m/e = 391 *H NMR 0D01₃ ά_ΤΜ3ί 1,16 (s, 3, CH(CH₃)₂)_} 1,25 (s, 3,.(CH(CH₃)₂);

2,53 (m, 2, CH(CH₃)₂); 2,8 (s, 3, NAc);

6,7 (dd, 2, CH); 8,15 (s, 1, Ηθ).

Příklad 7 rt

9-(2-Acetoxyethoxymethyl)-diisobutyroxyglyoxal-N -acetylguanin (sloučenina vzorce 1; R=C0CH(CH₃)₂, R^R^CHjOO)

200 mg sloučeniny vzorce II (R=COCH(CH₃)₂, R^CH-jCO, Q=0H) se zahřívá na teplotu varu

OS 272 215 B2 minut v hexamethyldisilazanu za přítomnosti katalytického množství síranu amonného. Za tuto dobu se rozpustí výchozí látky, získá se silylovaný produkt vzorce II (R=G0CH(GH₃)₂), Rj=CKjCO, Q=Si(CEj)^, který se ihned po odstranění přebytku rozpouStědla rozpustí v suchém benzenu (15 ml) a přidá se 180 mg bromidu rtufoatého a 100 mg BrCHgOCH^HgOAe (Hobins M. J., Hatfield P. W., Canad. J. Chem. 60, 547-553 (1981)). Směs se přes noc zahřívá na teplotu varu, rozpouštědlo se odstraní a zbytek se rozpustí v chloroformu. Roztok se promyje 20% roztokem jodidu draselného (2x10 ml) a vodou (2x10 ml), suší se síranem sodným a odpaří do pěny. Získá se 210 mg surového produktu. Po chromatografii na 10 g silikagelu se získá 120 mg sloučeniny vzoroe I.

*H NMR CPC1₃ <^_ms: 1,11 (s, 6, CH(0H₃)₂); 1,25 (s, OH(CH₃)₂); 2,06 (s, 3, Ac), 2,8 (s, 3, NAc); 3,7 (m, 2, OOHg); 3,76 (m, 2, 00¾)} 5,5 (s, 2, NOHgO), 6,65 (dd, 2, OH); 7,80 (s, 1, Ηθ).

Příklad 8

9-(2-Hydroxyethoxymethyl)guanin (acyklovir) (sloučenina vzorce IV) g sloučeniny vzorce I (R=R^=R^Z=CH3CO) se přidá k 10 ml 50% methylaminu. Reakčni směs se ihned vyčiří exothermní reakcí. Zahřívá se ještě 15 minut na parní lázni nebo se nechá přes noc při teplotě místnosti. Rozpouštědlo a přebytek aminu se odstraní za sníženého tlaku, přidá se 10 ml ethanolu a rozpouštědlo se znovu opakovaně odpaří. Zbytek se rozmíchá v 15 ml methanolu, methanol se oddekantuje a zbytek se krystaluje ze směsi methanol-voda, přičemž se získá 400 mg (81 %) slon čem'ny vzorce IV. Teplota tání 264 až 266 °0, m/e 225¹H NMR BMSOdg Βθθ: 3,49 (m, 4, 00H₂); 4,69 (s, 1, OH); 5,4 (a, 2, NCHgO); 6,54 (s, 2,

NH₂)í 7,84 (s, 1, Hg).

Příklad 9

5 (0,075 molu) NaOH se rozpustí ve 100 ml vody. Při pokojové teplotě se za míchání p

přidá 4,51 g (0,01 molu) 9-(2-acetoxyethoxymethyl)-diacetoxyglyoxal-N -acetylguaninu. Po 10 minutách se reakčni směs vyčiří; teplota stoupne na 30 °C. Míchá se ještě po dalších 5 hodin při 25 až 30 °C. Potom se reakčni směs ochladí na teplotu 5 až 10 °0 a během 10 minut se upraví hodnota pH na 7 10%ní chlorovodíkovou kyselinou. Reakčni směs se ještě 2 hodiny míchá, odsaje na nuči a promyje čerstvou vodou. Koláč se vrátí zpět do baňky, přilije se 60 ml vody, směs se smíchá s 0,2 g aktivního uhlí, zahřeje se až k teplotě varu a 15 minut se míchá. Roztok se pak zahorka odsaje na nuči přes filtrační látku z křemeliny, (dicalit). Již během odsávání na nuči vypadne z filtrátu bílá sraženina. Filtrát se dá přes noc do chladničky, hned potom se sraženina odsaje na nuči, promyje 10 ml čerstvé vody a 10 ml acetonu a vysuší ve vzduchové sušárně při teplotě 50 °0. Získá se 1,46 g (65 %) acykloviru.

Claims

PŘEDMĚT Vllfí IE ZU

1. Způsob výroby 9-(2-hydroxyethoxymethyl)guaninu vzorce IV

HN' (IV)

CH₂-O-CH₂-CH₂-OH

CS 272 215 B2 vyznačující se tím, že se sloučenina obecného vzorce II kde

R znamená atom vodíku, acetylovou nebo isobutyrylovou skupinu,

R, znamená acetylovou skupinu a

Q znamená atom vodíku nebo acetylovou skupinu, nechá kondenzovat se sloučeninou obecného vzorce III a-ch₂-o-ch₂-ch₂-or[ (III), kde

A znamená odStěpitelnou skupinu,

R' je stejné nebo rozdílné od R a znamená atom vodíku nebo acetylovou skupinu, v rozpouštědle a za přítomnosti katalyzátorů a ve vzniklé sloučenině obecného vzorce I kde

R a R' znamenají acetylovou skupinu a R, má shora uvedený význam, se odstraní hydrolyticky chránící skupiny R, R' a fi,.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se kondenzační reakce provádí v prostředí aromatických rozpouštědel jako je toluen nebo halogenovaných uhlovodíků jako je dichlormethan.
3. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se jako katalyzátor používá kyselina p-toluensulfonová, chlorid hlinitý, chlorid cíničitý, bromid rtuínatý.
4. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se kondenzační reakce provádí při teplotě 110 °C v toluenu, jestliže A znamená skupinu CH^OOO jako odStěpitelnou skupinu a při teplotě místnosti v dichlorethanu, jestliže A znamená halogen.
5. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se chránící skupiny odstraní hydrolyticky za slabě bázických podmínek.