NO171065B - Analogifremgangsmaate ved fremstilling av terapeutisk aktive pyrimidinderivater - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører analogifremgangsmåte ved fremstilling av terapeutisk aktive forbindelser med generell

formel I

hvori R<1> representerer hydroksy eller benzoyloksy.

Disse forbindelser fremviser verdifulle farmakologiske egenskaper. Spesielt fremviser de antiviral aktivitet og er velegnet i behandling eller forebyggelse av Virusinfek-sjoner, spesielt av retrovirale infeksjoner, slik som visna, HIV og lignede infeksjoner.

1-(2<1>,3'-Dideoksy-2'-fluor-e-D-arabinofuranosyl)-cytosin (i det etterfølgende kalt DFAC) er en spesielt foretrukket forbindelse med formel I.

Ifølge fremgangsmåten fremskaffet ved foreliggende oppfinnelse blir de tidligere nevnte forbindelser fremstilt ved å fjerne 3<1->hydroksygruppen fra en forbindelse med generell

formel II

hvori R<10> representerer en benzoyloksygruppe og

deretter hvis ønsket å omdanne benzoyloksygruppen R<10> i det oppnådde produkt til en hydroksygruppe.

Fjerningen av 3<1->hydroksygruppen fra en forbindelse med formel II i henhold til fremgangsmåtevariant (a) kan utføres ved først å omdanne en slik forbindelse med formel II til det tilsvarende sulfonsyrester, såsom mesylatet, ved behandling med et sylfonsyrehalogenid, såsom metansulfonylklorid, i nærvær av et egnet syrebindende middel, spesielt et tertiært amin, såsom pyridin, og ved en lav temperatur, f.eks. 0 - 5°C. Det på denne måten oppnådde sylfonsyreester kan deretter bli omdannet til 3'-jodid ved kjente metoder, f.eks. ved å behandle med et alkalimetall-jodid, såsom natriumjodid, i et passende medium, såsom et alifatisk keton, f.eks. aceton eller 2-butanon, ved en økende temperatur, fortrinnsvis ved tilbakeløpstemperatur, til blandingen. Det dannede 3<*->jodid kan deretter omdannes til den ønskede forbindelse med formel I, i hvilke R<1> er forestret hydroksy, ved hydrogenering i nærvær av en palladiumkatalysator. Alternativt kan et tidligere nevnt 3'-jodid behandles med tributyltinnhydrid i nærvær av en fri radikalinitiator, f.eks. azobisisobutyronitril i et passende inert organisk løsningsmiddel, såsom et aromatisk hydrokarbon, f.eks. benzen eller toluen, og ved en økende temperatur, f.eks. rundt 60 - 9CC, for å gi den ønskede forbindelse med formel I i hvilken R<1> er forestret hydroksy.

En ytterligere metode for fjerning av 3<1->hydroksygruppen fra en forbindelse med formel II omfatter først å reagere en slik forbindelse med fenyltionoklorformat, passende i et inert organisk løsningsmiddel, slik som acetonitril, i nærvær av et syrebindende middel, såsom et tertiært amin, f.eks. pyridin, eller 4-dimetyl-aminopyridin, og ved omkring romtemperatur, for å gi en tilsvarende 3<1->O-fenoksytiokar-bonylforbindelse. En slik forbindelse kan deretter omdannes til den ønskede forbindelse med formelen I, i hvilken R<1> er forestret hydroksy, ved å behandle med tributyltinnhydrid i nærvær av en fri radikalinitiator på en måte analog til den som er beskrevet tidligere. I en foretrukket utførelse av denne metode blir forbindelsen med formel II acylert ved 4-aminogruppen forut for reaksjonen med fenyltionoklorformat. I denne utførelsesform er produktet som ble oppnådd etter behandlingen med tributyltinnhydrid et tilsvarende amid til forbindelser med formelen I, i hvilke R<1> er forestret hydroksy.

Omdannelsen av de forestrede hydroksygrupper i produktet til en hydroksygruppe kan bli utført ved i og for seg kjente metoder, f.eks. ved behandling med en mettet oppløsning av ammoniakk i en alkanol, f.eks. metanol. Når produktet bærer en acylaminogruppe i 4-posisjonen kan denne gruppen bli omdannet samtidig til en aminogruppe.

En forbindelse med formel I i hvilken R<1> er hydroksy kan bli forestret i henhold til fremgangsmåtevariant (b) for å gi en forbindelse med formel I i hvilken R<1> er forestret hydroksy. Denne forestringen kan utføres ved en i og for seg kjent metode, f.eks. ved å behandle hydrokloridsaltet av en forbindelse med formel I med et passende syrehalogenid i et inert organsk løsningsmiddel, såsom dimetylformamid.

Utgangsforbindelsene med formel II kan fremstilles f.eks. ved å omdanne 3'-acyloksygruppen til en forbindelse med

formel III

hvori R<10> har betydningen som er gitt tidligere og R<2> er

en acylgruppe,

til en 3<1->hydroksygruppe.

Denne omdannelsen kan utføres ved kjente metoder, slik som behandling med ammoniakk eller et passende amin, såsom etylamin, metylamin, n-propylamin eller trietylamiin, i en lavere alkanol såsom metanol, passende ved omkring romtemperatur. Det er underforstått at reagenser brukt for å fremkalle omdannelsen og reaksjonsbetingelser velges slik at de ikke frembringer medvirkende omdannelse av den forestrede hydroksygruppen R<10> til hydroksy.

Forbindelsene med formel III ovenfor er kjente forbindelser eller analoge til kjente forbindelser som kan fremstilles på en tilsvarende måte som de kjente forbindelser.

Benzoatet med formel III hvor R<10> er benzoyloksy og R<2> er benzoyl, og det tilsvarende acetat l-(3<1->0-acetyl-5-0-benzoyl-1'deoksy-2'-fluor-P-D-arabinofuranosyl)cytosin (III, rIO <_>benzoyloksy, R<2> = acetyl) anvendt som utgangsmateriale i punkt a) i eksempel 1 nedenfor, er f.eks. beskrevet i J. Med. Chem. 13 (1970) 269-272 og Arch. Pharm. Res. 6 (1983) 79-81 og i Arch. Pharm. Res. 6 (1983) 79-81.

I aktivitetstesten (B) beskrevet nedenfor, hvor DFAC har en IC50-verdi på lpM, og dets benzoat (I, R<1> = benzoyloksy, produktet fra eksempel 1, punkt d) en IC50-verdi på 1,1>jM, er det ovenfor nevnte tidligere kjente benzoat (III, R<10> = benzoyloksy, R<2> = benzoyl) med en ID50-verdi på 20jjM praktisk talt uvirksomt. Det samme gjelder forbindelsen Acyclovir med en IC50 på 50 yiM. i samme forsøk samt 2'-fluor-2<1->deoksycytidin som, som angitt i CA. 102, 1985, 197587y, har lavere antiviral aktivitet enn Acyclovir.

Den in vitro antivirale aktivitet av pyrimidin-derivatene fremskaffet ved foreliggende oppfinnelse demonstreres i det etterfølgende forsøk.

(A) Aktivitet mot lentivirus hos sau

Dette forsøk bruker saue-lentivirus (stamme WLC-1) som er

dyrket i choroid plexus (SCP)-celler fra sau ved å benytte et medium som inneholder 10% kvegfosterserum. Forbindelsene er testet i 96-brønners mikrokulturplater. Hver brønn inneholder IO<4> SCP-celler som har blitt inkubert i 48 timer. Testforbindelsen som er løst i dimetylsulfoksyd, blir tilsatt for å gi en endelig konsentrasjon på 1% dimetylsulfoksyd sammen med et viruspodestoff som er beregnet til å danne 100% cytopatisk effekt i 12 dager. Etter inkubasjon ved 37°C i 12 dager blir platene festet og farget med krystallfiolett. Beskyttelse i brønner som inneholdt testforbindelser ble bestemt visuelt i forhold til brønner som inneholdt virus alene og uinfiserte brønner. Aktivi-teten (MPC) blir uttrykt som den laveste konsentrasjon av testforbindelse som gir 100% beskyttelse av de infiserte brønner. I dette forsøket har DFAC en MPC på 2,5 uM.

(B) Aktivitet mot HIV

Dette forsøk bruker HTLV-III (stamme RF) dyrket i C8166-celler (en menneskelig CD4<+> T lymfoblastoidlinje) ved å benytte RPM1 1640-medium med bikarbonatbuffer, antibiotika og 10% kvegfosterserum. En suspensjon med celler blir infisert med 10 ganger TCD50 av viruset, og adsorpsjonen får foregå i 90 minutter ved 37°C. Cellene blir vasket med medium. Testen blir utført i 6 ml vevskulturrør, hvert rør inneholder 2 x IO<5> infiserte celler i 1,5 ml medium. Testforbindelser blir oppløst enten i vandig medium eller i dimetylsulfoksyd, avhengig av løselighet, og en 15 ul løsning av substansen blir tilsatt. Kulturene blir inkubert ved 39"C i 72 timer i en fuktig atmosfære som inneholder 5% karbondioksyd i luft. Kulturene blir deretter sentrifugert, og like deler av supernatanten blir oppløst og utsatt for et antigen-opptagelsesforsøk som benytter et primært antiserum med spesiell aktivitet mot virusprotein 24 og et pepperrot peroksydase-oppdagelsessystem. Fargeutvikling blir påvist spektrofotometrisk og plottet mot den konsentrerte testsub-stans. Konsentrasjonen som danner 50% beskyttelse blir bestemt (IC50)•

I forsøket beskrevet ovenfor utviser DFAC en IC50 på luM.

Pyrimidinderivatene fremstilt ved foreliggende oppfinnelse kan benyttes som medikament i form av farmasøytiske prepara-ter som inneholder dem i kombinasjon med fkompatible farmasøytiske hjelpestoffer. Disse preparatene kan admini-streres oralt, f.eks. i form av tabletter, dragerte piller, hårdgelatinkapsler, bløtgelatinkapsler, løsninger, emul-sjoner eller suspensjoner; eller parenteralt, f.eks. i form av injeksjonsoppløsinger.

Følgende eksempler illustrerer fremgangsmåten fremskaffet ved foreliggende oppfinnelse:

Eksempel 1

a) En oppløsning som inneholdt 0,94 g 1-(3 *-0-acetyl-5•-O-benzoyl-2<*->deoksy-2<1->fluor-e-D -arabinofuranosyl)cytosin i

4,9 ml av en 2M-løsning av ammoniakk i metanol ble rørt i 2 timer. Oppløsningen ble fordampet til tørrhet og resten ble omkrystallisert fra etylacetat for å gi 0,64 g l-(5'-0-benzoyl-2•-deoksy-2'-fluor-3-D -arabinofuranosyl)cytosin, smeltepunkt 135-140°C.

b) En oppløsning som inneholdt 0,4 g av produktet i eksempel la) i 5,6 ml tørr pyridin ble rørt ved 0°C mens 0,26 g

metansulfonylklorid ble tilsatt dråpevis. Blandingen ble rørt ved 0-5°C i 20 timer og deretter behandlet med 0,1 ml vann. Etter omrøring i 1 time ble blandingen helt over i 20 ml isvann og ekstrahert med etylacetat. Etylacetatekstrak-tene ble vasket med mettet natriumkloridløsning, tørket over magnesiumsulfat og inndampet for å gi 0,5 g 1-(5 *-0-benzoyl-2'-deoksy-2 »-fluor-3'-O-metylsulfonyl-e-D-arabinofuranosyl)-cytosin.

c) En oppløsning av 0,5 g av produktet fra eksempel lb)

og 0,9 g natriumjodid i 12 ml tørt 2-butanon ble rørt og

kokt under tilbakeløp i 16 timer. Den dannede suspensjon ble dampet inn til tørrhet, og resten ble fordelt mellom 20 ml vann og 12 ml etylacetat. Sjiktene ble separert, og vannsjiktet ble ekstrahert med etylacetat. Etylacetatløsnin-gene ble tørket over magnesiumsulfat og dampet inn. Resten ble kromatografert på silikagel med metanol/diklormetan (1:9). Det ble erholdt 0,2 g 1-(5'-O-benzoyl-2<1>,3<1->dideoksy-2'-fluor-3'-jod-P-D-arabinofuranosyl)cytosin. d) En oppløsning av 0,2 g av produktet fra eksempel lc) i 8 ml etanol ble behandlet med en løsning av 0,04 g natrium-bikarbonat i 2 ml vann og deretter hydrogenert i nærvær av 0,06 av 10% palladium-på-karbon-katalysator i 24 timer. Katalysatoren ble fjernet ved filtrering, og-filtratet ble dampet inn til tørrhet. Resten ble fordelt mellom vann og etylacetat. Vannfasen ble separert og ekstrahert med etylacetat. Etylacetatløsningen ble tørket over magnesiumsulfat og dampet inn. Det ble erholdt 0,14 g l-(5'-0-benzoyl-2',3<1->dideoksy-2<1->fluor-3-D-arabinofuranosyl)-cytosin. e) 0,05 g av produktet fra eksempel ld) ble oppløst i 2 ml mettet ammoniakkløsning i metanol. Løsningen fikk stå i tre

dager og ble så dampet inn til tørrhet. Resten ble oppløst i 2 ml vann og løsningen ble vasket med etylacetat. Den vandige løsning ble frysetørket i 24 timer for å gi 0,02 g DFAC, MS (EI): m/e 229 (M)<+>, 151, 112.

Eksempel 2

a) En oppløsning som inneholder 11,8 g av produktet fra eksempel la) i 1180 ml metanol ble rørt og kokt under

tilbakeløp. Oppløsningen ble behandlet med 12 ml eddiksyreanhydrid og deretter ved timesintervaller i ytterligere 4 timer med 12 ml eddiksyreanhydrid hver gang. Etter 6 timer ble løsningen inndampet til tørrhet og resten ble

igjen inndampet to ganger med 300 ml toluen hver gang, deretter oppløst ill metanol og behandlet én gang i timen i løpet av 3 timer med 12 ml eddiksyreanhydrid. Oppløsnin-gen ble inndampet til tørrhet, og resten ble oppløst i diklormetan. Oppløsningen ble vasket med vann, mettet natriumhydrogenkarbonatoppløsning og vann, deretter tørket over natriumsulfat og dampet inn. Resten ble tørket under vakuum for å gi 12,5 g N-acetyl-1-(5<1->O-benzoyl-2'-deoksy-2<1->fluor-3-D-arabinofuranosyl)cytosin.

b) En oppløsning inneholdende 10,7 g av produktet fra eksempel 2a) og 29,7 g 4-(dimetylamino)pyridin i 295 ml

acetonitril ble rørt under argon og avkjølt ved 5'C mens 5,61 g fenylklortionokarbonat ble tilsatt dråpevis. Blandingen ble rørt ved 5°C i ytterlighere 10 minutter og deretter ved romtemperatur i 3 timer. Den dannede løsningen ble inndampet til tørrhet, og resten ble løst i diklormetan. Oppløsningen ble vasket med isvann, IM saltsyre, vann, mettet natriumhydrogenkarbonatløsning og mettet natrium-kloridløsning, deretter tørket over natriumsulfat og dampet inn. Resten ble tørket under vakuum for å gi 14,2 g N-acetyl-1-(5<1->O-benzoyl-2<1->deoksy-2<1->fluor-3<1->0-fenoksy-tiokarbonyl-3-D-arabinofuranosyl)cytosin.

c) En oppløsning inneholdende 14,1 g av produktet fra eksempel 2b) og 0,5 g azobisisobutyronitril i 520 ml tørr

toluen ble rørt mens argon ble boblet gjennom løsningen i 10 minutter. 11,28 g tributyltinn-hydrid ble tilsatt, og til-setningen av argon ble fortsatt i ytterligere 30 minutter. Blandingen ble deretter varmet ved 75°C under argon i 3 timer. Oppløsingen ble dampet inn til tørrhet, og resten ble knust med heksan. Produktet ble filtrert fra og renset ved kromatografi på silikagel med hjelp av metanol/diklormetan (1:9). Det ble oppnådd 6,95 g N-acetyl-1-(5<1->0-benzoyl-2<1>,3•-dideoksy-2<1->fluor-3-D-arabinofuranosyl)-cytosin, smp. 191-193,5°C etter omkrystallisering fra toluen.

d) En oppløsning inneholdende 0,5 g av produktet fra eksempel 2c) i 50 ml metanol som først var blitt mettet med

ammoniakk ved 0°C, ble rørt i 3 dager. Oppløsningen ble inndampet til tørrhet, og resten ble oppløst i 30 ml vann. Den vandige oppløsning ble vasket med etylacetat og deretter dampet inn til tørrhet. Resten ble omkrystallisert fra etanol for å gi 0,18 g DFAC, smp. 204-207°C. Moderluten fra omkrystalliseringen ble dampet inn, og resten ble oppløst i destillert vann. Den vandige løsningen ble frysetørket, og resten ble omkrystallisert fra etanol for å gi utbytte nr. to på 0,06 g DFAC, smp. 199-203°C.

Claims (2)

1. Analogifremgangsmåte ved fremstilling av terapeutisk aktive forbindelser med generell formel hvori R<1> representerer hydroksy eller benzoyloksy, karakterisert ved å fjerne 3'-hydroksygruppen fra en forbindelse med generell formel II hvori R<10> representerer en benzoyloksygruppe og deretter hvis ønsket å omdanne benzoyloksygruppen R<10> i det oppnådde produkt til en hydroksygruppe.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1 ved fremstilling av l-(2<*>,3'-dideoksy-2'-fluor-P-D-arabino-furanosyl)-cytosin, karakterisert ved at det anvendes tilsvarende substituerte utgangsforbindelser.