Способ получения дидеоксинуклеозидов Советский патент 1993 года по МПК C07H19/16 

Изобретение относится к способу получения новых дидеоксинуклеозидов общей формулы I

А

НО о/

где А- б-амино-9Н-пурии-9-ил или 2-амино- 6-гидрокси-9Н-пурин-9-ил, ингибирующих репликацию вируса СПИДа.

Цель изобретения - получение новых производных дидезоксинуклеозидов, подавляющих вирус СПИДа и более устойчивых к гидролизу нуклеозидной связи.

Синтез соединений 1 ведут действием аденина или гуанина на соединение общей формулы II

/ч

00

о о со

СлЭ

гф

но

где X - п-тозилокси.

Способ осуществляют предпочтительно действием аденина на (2Р -транс)-тетрагид- ро-4-Ц(4-метилфенил)сульфонил окси -2-фу ранметанол в присутствии 18-краун-6 и карбоната калия в диметилформамиде с получением (2Р-цис)-4-(6-амино-9Н-пурин-: 9-и л)-тетра гид ро-2-фу ра н-метанола.

OJ

Изобретение поясняется дальше нижеследующими примерами.

Пример1.В раствор 40 г 1,2-0-(1-ме- тилэтиленден)-а-0-ксилофуранозы в 125 мл хлористого метилена добавляют 40 мл сухого пиридина. Раствор охлаждают до -5°С и в атмосфере азота в течение 30 минут смешивают с раствором 44,2 г хлористого този- ла в 100 мл хлористого метилена. После перемешивания в течение ночи, причем реакционную смесь нагревали до комнатной температуры, добавляют 500 мл хлористого метилена и промывают реакционную смесь 1 раз 600 мл воды, 2 раза 400 мл воды и, наконец, 1 раз 400 мл насыщенного раствора хлористого натрия, Органическую фазу сушат, фильтруют и выпаривают при пониженном давлении. После дальнейшей сушки в течение ночи при 23°С/7 Ра для удаления остаточного пиридина получают 71 г сырого продукта как твердое вещество. Это вещество растворяют в 100 мл хлористого метилена и смешивают с гексаном до помутнения. Смесь оставляют в течение ночи при 0°С. Твердое вещество отфильтровывают, промывают гексаном и сушат на воздухе, причем получают 52,4 г 1,2-0-{1-мё- тилэтилиден)-5-0-р-(толилсульфонил)- a -D- ксилофуранозы как белое твердое вещество. Вторую фракцию 5,7 г получают выпариванием маточных растворов (выход 80%).

Раствор 58,1 г 1,2-0-(1-метилэтилиден)- б-О-р-(толилсульфонил)- а -D-ксилофурано- зы и 1 л 1,2-дихлорэтана смешивали с 361 г тиокарбонилдиимидазола. Желтый раствор нагревали 2 часа до температуры флегмы, смешивали с остальными 4,2 г тиокарбонилдиимидазола и нагревали еще один час. Реакционную смесь охлаждали и выпаривали растворитель. Оранжевый остаток распределяли между хлористым метиленом и 1,4 л воды. Органическую фазу отделяли, промывали 700 мл воды и затем 500 мл насыщенного раствора хлористого натрия, сушили, фильтровали и выпаривали. Получают 91 г сложного эфира 1,2-0-(1-метилэтилиден)-о:- О-ксилофуранозы-3-0-(1Н-имидазол-1-кар ботиокислоты)-4-метилбензолсульфокисло - ты (соединение III) как оранжевое твердое вещество.

П р и м е р 2. 600 мл сухого толуола обрабатывают аргоном, нагревают до температуры флегмы и смешивают с 27,1 мл гидрида три-п-бутилолова и 50 мг AIBN. Этот раствор подают в течение одного часа с раствором 30.3 г полученного в примере 1 соединения в 600 мл сухого толуола, После 2 часов нагревания добавляют 9 мл раствора гидрида три-п бутилолова и 50 мг AIBN при дальнейшем нагревании, пока тонкослойная хроматография не показывала больше никакого исходного вещества (приблизительно через 1 час). После охлаждения толуол выпаривают, остаток распределяют между 1 л ацетонитрила и 800 мл гексана, выпаривают фазу ацетонитрила и растворяют полученные 27,3 г остатка в минимэльном объеме 30% этил-ацетата 70% гексана. Смесь фильтруют через силикагель и элюи- руютс 30% этилацетат/70% гексана. После выпаривания растворителя остаток растворяют в небольшом объеме простого эфира и

смешивают с петролейным эфиром, пока раствор не становится мутным. После охлаждения в ванне с сухим льдом и выдерживания при 0°С в течение ночи получают 9,3 г 3-деокси-1,2-0-(1-метилэтилидён)- a -Dэритро-пентофуранозы-4-метилбензолсуль-фоната как белое твердое вещество. Остальные 4 г продукта получают из маточного раствора (выход 61 %).

Раствор 12 гЗ-деокси-1.2-0-(Т-метилэтилиден)- or-D-эритропентофу ранозы-4-метил- бензолсульфоната в 60 мл сухого хлористого метилена охлаждают в атмосфере азота до -78°С. Раствор медленно смешивают с 4 мл 1,3-пропандитиола и затем с 5 мл бортрифтрридэфирата. Смесь перемешивают 40 часов при -78°С, затем смешивают с 200 мл хлористого метилена, промывают 2 раза 50 мл насыщенного раствора хлористого натрия, сушат, фильтруют и выпаривают. Слегка окрашенное масло очищают хрома- тографией на колонке с 50% этилацета- та/гексана в качестве растворителя и получают 7 г (25,4Н)-4-(1,3-дитиан-2-ил)-1,2,-4- бутантриол-1-0-(4-метилбензолсульфоната),

как бесцветное масло (выход 50% или 90% в пересчете на рекуперированный исходный материал). Далее рекуперируют 5,3 г исходного материала.

П р и м е р 3. Раствор 7 г соединения

примера 2 в 20 мл хлористого метилена смешивают с 4 мл пиридина, перемешивают в течение ночи, смешивают после этого с 50 мл хлористого метилена и экстрагируют 20 мл насыщенного раствора хлорида натрия,

Органическую фазу сушат, фильтруют и выпаривают. Остаток растворяют в 10 мл хлористого метилена и смешивают с 5,5 г хлористого тозиЛа в 3 мл пиридина при комнатной температуре в течение ночи. После

разбавления 100 мл хлористого метилена, . сопровождаемого промывкой 25 мл раствора хлористого натрия, сушки и фильтрования, выпаривания и хроматографии (30% этилацетата/70% гексана) получают 4,2 г

(2Р)-транстетрагидро-5-(1,3-дитиан-2-ил)-3

-фуранол-4-метилбензолсульфоната как бесцветное масло: М 360 (М4).

П р и м е р 4. Смесь 1 г(2Р)-транс-тетра- гидро-5(1,3-дитиан-2-ил)-3-фуранол-4-мет илбензолсульфоната 1,66 г хлористой ртути

- (II) и 1,32 г окиси ртути - (II) в 25 мл 80% ацетонитрила) воды нагревают 5 ч до 80°С. Раствор охлаждают до комнатной температуры, фильтруют и частично освобождают от ацетонитрила. Остаток разбавляют 50% метанола/воды (10 мл) охлаждают до ОС и разбавляют затем 100 мг боргидрида натрия. После 15 минут перемешивания при 0°С раствор концентрируют, остаток распределяют между хлористым метиленом и раствором поваренной соли, органическую фазу отделяют, сушат, фильтруют и выпаривают. Полученное масло очищают хроматог- рафией с 60% этилацетата/40% гексана в качестве растворителя получают 530мг (2R- транс)-тетрагидро-4-//(4-метилфенил)суль- фонил/окси/-2-фуранметанрла как масло, которое при охлаждении затвердевает: MS 241 (М+-СН2ОН).

П р и м е р 5. Раствор 40 г З-деокси-1,2- 0-(1-метилэтилиден)- а -D-эритропентофу- ранозы-4-метилбензолсульфоната в 800 мл 1 % (по обьему) уксусной кислоты в метаноле нагревают 3 дня до 70°С. После охлаждения до комнатной температуры устанавливают величину рН раствора добавкой раствора метоксида натрия до 6,0. Затем выпаривают смесь при пониженном давлении досуха, причем получают (35-транс)-тетрагидро-5- диметоксиметил-3-фуранол как пенистое твердое вещество. Это вещество смешивают с 160 мл сухого пиридина и 50 г хлористого тозила и перемешивают смесь 15 ч при 0°С. Затем смесь выливают в 400 мл ледяной воды, экстрагируют 2 раза 400 мл хлористого метилена и промывают последовательно 1 н. соляной кислотой, бикарбонатом натрия и водой. Органический раствор выпаривают затем досуха и получают 35,7 г (33-транс)-тетрагидро-5-диметоксиметил-3

-фуранол-4-метилбензолсульфоната как подвижную жидкость (выход 93%), (d): ядерный магнитный резонанс ЯМР (200 MHZ, CDCIa) в 2,00 (m, 2Н), 3,45 (S, 6H), 3,78, 3,96 (АВ от АВХ, 2Н, |дв - 9HZ, IAX - 2HZ, IBX - 4HZ), 4,29 (m, 2H), 4,54 (m, 1H).

Примере. Смесь 10,0 г соединения примера 5 (е), 50 мл трифторуксусной кислоты и 80 мл диоксана нагревают 5 часов до 80°С. После охлаждения до комнатной температуры устанавливают величину рН раствора добавкой 1 и натриевой щелочи до 7, смешивают с 1,2 г борогидрида натрия и перемешивают 30 минут при комнатной

температуре. Растворитель частично удаляют и остаток экстрагируют 3 раза 100 мл зтилацетата. Органическую фазу сушат, фильтруют и хроматографируют 60% этила- 5 цетата/40% гексана в качестве растворителя. Получают 3,6 г непревращенного исходного вещества и 2,7 г(2Р-транс)-тетра- гидро-4-(4-метилфенил)сульфонил окси -2

-фуранметанола.

0 П р и м е р 7. 50 мг аденина, 100 мг карбоната калия, 97 мг 18-корона-6 и 10 мл диметилформамида перемешивают 30 минут в атмосфере аргона при комнатной температуре. В этот раствор добавляют по

5 каплям при перемешивании раствор 100 мг (2Р-транс)-тетрагидро-4-{(4-метилфенил)су- льфонил}-окси -2-фуранметанола в 2 мл диметилформамида. Полученную смесь нагревают до 80°С и перемешивают при этой

0 температуре в течение ночи. После удаления растворители при пониженном давлении твердый остаток очищают хроматографией с 10% метанола/90% хлористого метилена в качестве растворителя.

5 Выделенное вещество очищают дальше обратными фазами HPLC с градиентным элю- ированием при помощи ацетонитрила/ воды, причем получают 25 мг (2Н-цис)-4-(6- амино-9Н-пурин-9-ил)-тетрэгидро-2-фуран

0 метанола. Препарат для анализа кристалли- зуют из метанола (т.пл. 183-185°С а о + 47,91 (с 0,67, метанол).

Ультрафиолетовый спектр Дмакс. (Ме- ОН)260нм(Ј13990); UVMaKc(pHI) 210

5. нм(Ј 19700), 259 им (в 13600).

Пример 8. 2,14 г аденина, 4,37 г карбоната калия, 417 мг 18-корона-6 и 400 мл диметилформамида перемешивают 30, минут в атмосфере аргона при комнатной

0 температуре. В эту перемешанную смесь добавляют по каплям раствор 5 г (35-транс)- тетрагидро-5-(диметоксиметил)-3-фуранол-4-метилбензол-сульфоната в 100 мл диметилформамида. Полученную смесь нагрева5 ют до 80РС и перемешивают при этой температуре в течение ночи. После фильтрования и выпаривания растворителя получают твердый остаток. Это вещество пропускают через силикагель с 7% метано0 ла (93% хлористого метилена в качестве растворителя. Содержащие требуемый продукт фракции собирают и выпаривают и получают 3,0 г (ЗР-цис)-9-{тетрагидро-5-(диметок- симетил)3-фуранил)-9Н-пурин-6-амина.

5 т.пл. 144-146°С.

Ультрафиолет Дмакс. (МеОН) 214 нм (е. 18890), 258 нм (14100); ультрафиолет Дмакс. (рН 1 208 нм (е 20000), 258 нм (к 13780); ультрафиолет Дмакс. (рН 13)259 нм (к 14120).

П р и м е р 9. Раствор 150 мг соединения примера б в 3 мл высушенного диметилфор- мамида охлаждают до -5°С и смешивают с 90 мг азида натрия. Раствор оставляют-для нагревания до комнатной температуры, затем нагревают 5 часов до 70°С. После удаления диметилформамида остаток распределяют между 50 мл этилацетата и 10 мл воды, Органическую фазу промывают насыщенным раствором бикарбоната натрия и насыщенным раствором поваренной соли, водные фазы соединяют, снова промывают этилацетатом, все органические фазы собирают, сушат над сульфатом магния, фильтруют и выпаривают. Вещество гидрируют с 5 мл предварительно высушенного метанола и 15 мг 10% палладия/угля 3 часа при комнатной температуре. Катализатор отфильтровывают и растворитель выпаривают. Получают 54 мг (2Р-цис)-4-аминотет- рагидро-2-фуранметанола как бесцветное масло: MS99 (М+ - hfcO).

ПримерЮ. Смесь 184 мг (2Р-цис)-4- аминотетрагидро-2-фуранметанола, 770 мг 5-амино-4,6-дихлор-пиримидина, 0,44 мл триэтиламина и 16 мл трет-бутилового спирта нагревают в атмосфере аргона 72 часа до флегмы, после этого летучие вещества выпаривают. Остаток растворяют в 10 мл этилацетата, раствор промывают насыщенным раствором бикарбоната натрия и насыщенным раствором поваренной соли, сушат, фильтруют и выпаривают. Полученный продукт очищают хроматографией на колонке (50% этилацетата/50% гексана) и получают 220 мг (2Р-цис)-4-(5-амино-6-хлор-4-пйри- мидинил)амино тетрагидро-2-фуранметано- ла.

Ультрафиолет Амакс. (МеОН) 206 нм, 265 нм, 295 нм; ультрафиолет Амакс. (рН 1) 204, нм, 304 нм.

При мерИ. Раствор 220 мг соединения примера 10 и 5 мл диэтоксйметилацета- та нагревают 120 часов до 100°С. Затем выпаривают летучие вещества и остаток смешивают с 5 мл толуола и 5 мг р-толуол- сульфокислоты. После перемешивания при комнатной температуре в течение, одного часа и удаления толуола остаток очищают хроматографией на колонке (10% метанола/90% хлористого метилена) и получают 109 мг (2Р-цис)-4-(6-хлор-9Н-пурин-9-ил)тет- рагидро-2-фуранметанола как белое твердое вещество.

Ультрафиолет Амакс. (МеОН) 264 нм; ультрафиолет Амакс. (рН Т) 265 НМ.

П р и м е р 12. Раствор 73 мг (2Р-цис)-4- (6-хлор-9Н-пурин-9-ил)тетрагидро-2-фуран метанола в 15 мл 16% МНз/метанола оставляют для реакции в автоклаве из высококачественной стали на 96 часов. После выпаривания растворителей и хроматографии на колонке(10% метанола/90% хлористого метилена) получают 20 мг (2Р-цис)-4-(6-амино- 9Н-пурин-9-ил)тетрагидро-2-фуранметано- ла (соединение la) и 38 мг (2Р-цис)-тетрагид- ро-4-(6-метокси-9Н-пурин-9-ил)-2-фуранме- танола как белое твердое вещество: ультрафиолет Амакс. (МеОН) 249 нм; ультрафиолет

Амакс. (рН 1) 250 НМ.

Пример 3. Смесь 63 мг 2-амино-6- хлор-пурина, 100 мг карбоната калия, 97 мг 18-корона-6 и 10 мл диметилформамида перемешивают в атмосфере аргона 60 минут при комнатной температуре. После этого закапывают раствор 100 мг (2Р-транс)-тетра- гидро-4-(4-метилфенил)сульфонил окси-2- фуран-метанола в 2 мл диметилформамида

при перемешивании. Полученную смесь нагревают до 80°С и при этой температуре перемешивают в течение ночи. После удаления растворителя при пониженном давлении твердый остаток очищают

хроматографией на колонке с 5% метанола/95% хлористого метилена в качестве растворителя. Выделенное вещество очищают дальше обратными фазами - HPLC с системой градиентного элюирования ацетонитрила/воды и получают 30 мг (2Р-цис)-4- (2-амино-6-хлор-9Н-п.урин-9-ил)тетрагидро-2-фуранметанола как белое твердое вещество: ультрафиолет Амакс. (ЕЮН) 221 нм, 240 нм, 303 нм.

П р и м е р 14, Раствор 4,35 г (ЗР:цис)-9- тетрагидро-5-(диметоксиметил)-3-фуранил -9Н-пурин-6-амина в 200 мл 0,1-молярного раствора щавелевой кислоты нагревали 18 часов до флегмы и получают (2Р-цис):4-(6амино-9Н-пурин-9-ил}тетрагидро-2-фуран - карбальдегид. После охлаждения до комнатной температуры содержащий полученное соединение раствор нейтрализуют 1 н натровым щелоком. Полученную смесь смешивают с 50 мг РЮ2 и перемешивают в атмосфере водорода 48 часов. После фильтрования, выпаривания и очистки хроматографией на колонке (5% метанола/95% хлористого метилена) получают 2,0 г (2Rцис)-4-(6-амино-9Н-пурин-9-ил)тетрагидро -2-фуранметанола (соединение la) как белое твердое вещество. В случае необходимости можно очищать продукт дальше перекристаллизацией из метанола. П р и м е р 15. Раствор 170 мг (2Р-цис)- 4-(2-амино-6-хлор-9Н-пурин-9-ил)тетрагид - pd-2-фуранметанола в 25 мл 1 н соляной- кислоты нагревают 3 часа до флегмы. Реакционную смесь нейтрализуют 40% раствором едкого кали и затем выпаривают до белого твердого вещества. Очистка обратными фазами - HPLC с градиентным элюи- рованием ацетонитрилом/водой дает 65 мг (ЗЯ-цис }-2-амино-1,9-дигидро-9- тетрагидро- 5-(оксиметил)-3-фуранил -6Н-пурин-6-она (соединение 16) как белое твердое вещество, точка плавления 229-330°С; ультрафиолет Ямакс. (рН О) 205 нм, 253 нм, 278 нм; ультрафиолет Ямэкс. (рН 6) 252 нм, 270 нм; ультрафиолет /We. (рН 13) 255 нм, 268 нм.

П р и м е р 16. Соединения la и I6 испытывали на их анти-Н /-активность по описанному Mltsuya et al in Proc Nat I Acad Sci США, 83:1911 (1986) тесту.

Клетки собирали или с соединением la, соединением 16, или с 3-амидо-2,3-дидеок- ситимидином (AZT), и выжившие клетки определяли через 7 дней.

Результаты представлены на фиг1. Черные колонки представляют выжившие, обработанные клетки е присутствии HIY (HTLY-III). Светлые колонки представляют выжившие, обработанные клетки в присутствии вируса.

Соединения la и 16 показывают анти- HIY-активность, которая эквивалентна активности известных антиретровирусных терапевтических средств, которые в живом организме эффективны против HIY, особенно AZT.

П р и м е р 17. Испытание соединений la и 16 на анти-Н1У-активность в ELISA-тест системе.

ELISA-тест (Enzyme Linked Immuno- absorbant Assocy) использовали для испытания анти-Н1У-активности соединения la и 16, причем рост вируса в С04 Т-лимфоцитах измеряли обнаружением антигена/который переходил в надосадочную жидкость тканевой культуры инфицированных клеток.

Вирусные препараты с высоким титром (HIY, HTLYIII, RF-штамм) культивировали в .Н9-клетках в РРМ1 1640(Flow Laboratories), который был дополнен 10%-ной эмбриональной сывороткой, теленка, 100 HJ/мл пенициллина и 100 мг/мл стрептомицина. Осколки клеток удаляли центрифугированием с низким числом оборотов и надсадоч- ную жидкость хранили при -70°С до употребления. Примененной клеткой хозяина была С81 66CD 4+-Т-клеточная линия, которая особенно чувствительна против инфекций HIY. Клетки инкубировали с 10 TC1D50 HIY/HTLY III(RF) 90 минут при 37°С

и затем трижды промывали PBSA. Делящиеся без остатка части (2 х 10° клеток) инкубировали в 1,5 мл питательной среды в 6 мл пробирке при 37°С; Через 72 часа после 5 инфекции надосадочные жидкости из культур клеток сразу проверяли на HIY-антиген.

Для обнаружения антигена применяли ELISA Coulter (Luton, UK). Тесты проводили с нэдсадочными жидкостями из инфициро- 0 ванных культур клеток по инструкции изготовителя. При каждой серии тестов включали положительные и отрицательные внутренние контроли вместе с контролем из надосэдочной жидкости неинфицирован- 5 ных клеток. Пластинки с культурами оценивали при помощи соответствующей спектрофотометрической детекторной системы.

Результаты ELISA-теста с соединением 0 la и ddA (известное анти-Н -средство) указаны ниже.

IC/t (мМол)соединение

3-10la 5 - 1-3 ddA

Соединение (а показало в этой тест-системе антивирусную активность, сравниваемую с известным анти-Н1У-средстеом ddA.

Формула изобретения 01. Способ получения дидеоксинуклеози- дов общей формулы ; Д

5

0

v

О п/

.НО 0

где А - 6-амино 9Н-пурин-9-ил или 2-амино- 6-гидрокси-9Н-пурин-9-ил, отличающийся тем, что соединение общей формулы

X

гО

но

в которой X - п-тозилокси, подвергают взаимодействию с аденином или гуанином.

2. Способ по п.1, о т л и. ч а ющ и и с я тем, что (2Я-транс)-тетрагидро-4-(4-метилфенил)сульфонил окси -2-фуранметанол подвергают взаимодействию с аденином в присутствии 18-краун-6и карбоната калия в диметилформамиде до получения ()- 4-(6-амино-9Н-пурин-9-ил)-тетрагидро-2-фуранметанола.

Использование: в качестве средства против СПИДа. Сущность изобретения: продукт ()-4-(6-амино-9Н-пурин-9-ил)- тётрагидро-2-фуран-метанол,БФ CioHi3Ns02, т.пл. 183-185°С, выход 50%; |(ЗР-цис)-2-амино-1 .Э-дигидро-Э-Птетрагидро |5-{ оксиметил )-3-фуранил 6 Н-пурин-6-ОН, БФ CloHiaNsOs, выход 40%, т.пл. 229- 230°С. Реагент 1: (2Р-транс)-тетрагидро- 4(4-метилфенил)сульфонил)окси -2-фуран- метанол. Реагент 2: аденин или гуанин. Условия реакции: в среде диметилформамида в присутствии 18-краун-б и карбоната калия. (Л С