專利名稱：制備9-(2-羥基)-乙氧甲基鳥嘌呤的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種新的、改進的制備式(I)的9-(2-羥基)-乙氧甲基鳥嘌呤的方法。 化合物(I)被稱為“無環(huán)鳥苷”并作為抗病毒劑廣泛用于治療，其制備方法描述于例如比利時專利833，006，從鳥嘌呤開始，先將其在2-氨基、6和9三個位置上進行三甲硅烷基化。然后將所得甲硅烷基化中間體用2-苯甲酰氧基乙氧甲基氯進行處理，(N2和N6位置脫保護后)形成9-(2-苯甲酰氧基)乙氧甲基-鳥嘌呤，由此通過在甲醇中氨解回收無環(huán)鳥苷。該方法需要使用極為過量的甲硅烷基化試劑，就成本和廢物來說存在明顯問題，另外，由于存在從藥用角度來講難以接受的量的7-取代的異構體，導致產物純度很差。
英國專利1.567.671公開了另一種方法，其中通過酰化作用進行2-位上氨基基團的保護；該專利要求了以乙酰、丙酰、丁酰和苯甲酰作為酰化基團，但其僅描述的情況是將一種N2，9-二乙酰鳥嘌呤與2-氧雜-1，4-二乙酰氧基丁烷反應生成N2-乙酰-9-(2-乙酰氧)乙氧甲基鳥嘌呤，將其水解生成最終的無環(huán)鳥苷，只有當不形成大量(多至13％)7-異構體時產率才能令人滿意，該異構體除了對目的產物不利外還需要進一步昂貴的純化步驟。
現(xiàn)已驚奇地發(fā)現(xiàn)可以高產率獲得無環(huán)鳥苷，基本上防止了不需要的7-異構體的形成，即在N2-甲酰鳥嘌呤上用2-氧雜-1，4-二乙酰氧基丁烷進行嘌呤環(huán)9-位的烷基化。N2-甲酰鳥嘌呤這一化合物已在文獻(Shapiro，Biochemistry，8，231—245(1969))中有所描述。依照該作者所述，可通過用過碘酸鈉和/或過碘酸處理乙二醛-鳥嘌呤加成化合物獲得N2-甲酰鳥嘌呤；實際上，該方法可以高產率重現(xiàn)，雖然可獲得N2-甲酰鳥嘌呤，但根據(jù)本發(fā)明的方法，還可以通過其它途徑，例如—通過過乙酸或過氧化氫或四乙酸鉛的方法氧化乙二醛-鳥嘌呤加合物；—在溶劑如二甲基甲酰胺或二甲基亞砜的存在不或下存在下，可選擇地在二環(huán)己基碳二亞胺的存在下，用甲酸使鳥嘌呤直接甲酰化；—可選擇地在溶劑如二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、六甲基磷酰三胺或甲酸中，用甲酰乙酸酐使鳥嘌呤直接甲酰化。
無論使用哪種選擇性步驟制備N2-甲酰鳥嘌呤，隨后該化合物與2-氧雜-1，4-二乙酰氧基丁烷的反應生成產率超過90％(并且，更明顯地是，僅形成痕量的7-異構體)的N2-甲酰-9-(2-乙酰氧基)乙氧甲基-鳥嘌呤，最后該化合物用堿水溶液一步脫去酰基，或者先在酸介質中脫去甲酰基最后再通過堿水解脫去乙酰基。下面的反應路線總結了根據(jù)本發(fā)明的方法。
反應路線1
在所述反應路線中R為氫、C1-C4烷基或苯基。可將鳥嘌呤(1)懸浮于水中，加入乙二醛水溶液并將混合物加熱至80℃4小時，從而回收高產率的二醇產物(2)(R.Shapiro，loc.cit；R.Shapiro和J.Hachmann，Biochemistry 5，2799(1966))。然后可通過用PH1.8—2.2的化學計量NaIO4水溶液以高產率使二醇(2)氧化成甲酰衍生物(3)。
隨后可將N2-甲酰鳥嘌呤(3)(如前所述，其也可通過鳥嘌呤的直接甲酰化獲得)進行烷基化反應，以高產率獲得N-9烷基化的化合物(4)，而不會生成大量N-7烷基化產物；最后可通過用NaOH水溶液水解從化合物(4)獲得無環(huán)鳥苷(I)，產率很高。
總而言之，由上述合成可以十分令人滿意的產率獲得目的產物(I)，其產率高于由乙酰鳥嘌呤合成獲得產物的產率，更重要的是，不會形成大量7-烷基化產物。
在進一步的實施方案中，本發(fā)明的方法提供了最終純化步驟，從而可獲得基本上不含鳥嘌呤的無環(huán)鳥苷。該純化步驟有利地提供了高純度的無環(huán)鳥苷。
已發(fā)現(xiàn)通過用強陰離子交換樹脂洗脫無環(huán)鳥苷的堿性水溶液可獲得基本上不含鳥嘌呤的目的產物。
根據(jù)本發(fā)明，純化步驟包括a)將無環(huán)鳥苷溶于堿性水溶液中并用水稀釋如此獲得的溶液；b)將a)中的稀釋液上柱于強陰離子交換樹脂上，樹脂無環(huán)鳥苷的體積/體積之比范圍是2-1.5；c)以200-300ml/小時的流速洗脫該稀釋液；
d)用由低級醇/堿水溶液以0.8～1.2的體積/體積比形成的混合物組成的洗脫劑洗脫無環(huán)鳥苷，并且以與c)中相同的流速以洗脫劑/無環(huán)鳥苷的體積/重量比變化范圍是15∶1～20∶1升/千克得到洗脫液；e)從d)的洗脫液中分離出無環(huán)鳥苷。
陰離子交換樹脂是堿類樹脂，是由具有多種交聯(lián)程度并帶有季銨基團的多聚物組成的。用于本發(fā)明的樹脂是強堿性樹脂。
強堿性樹脂的例子是用季銨基團適宜官能化的葡聚糖、瓊脂糖、纖維素、二乙烯基苯。
這些樹脂是通常可商購的，商標是AmberliteR、DowexR、SephacelR、SephadexR等。
優(yōu)選AmberliteRIRA—400、ReliteR3A、IMACHP—441。
在堿性樹脂上進行層析。
在室溫下進行洗脫。
a)中的堿性水溶液包括堿金屬氫氧化物如鋰、鈉、鉀的氫氧化物的溶液。堿濃度范圍是5—15％，優(yōu)選10％氫氧化鈉溶液。
優(yōu)選樹脂無環(huán)鳥苷的體積/體積比為1.75。
優(yōu)選的洗脫劑流速為250ml/小時。
d)中的低級醇是甲醇、乙醇、丙醇。d)中的堿性水溶液包括濃度范圍為0.8—1.2摩爾的堿金屬氫氧化物。優(yōu)選體積/體積為1∶1的甲醇/1M氫氧化鈉。
優(yōu)選洗脫劑/無環(huán)鳥苷的體積/重量比為17.5升/千克。
按常規(guī)技術進行e)中的從洗脫液中分離產物。優(yōu)選通過用適宜的酸酸化洗脫液來沉淀無環(huán)鳥苷。
如此獲得的產物的鳥嘌呤濃度低于0.1％。
按照本發(fā)明的純化步驟，如此獲得的無環(huán)鳥苷比最好的市售產品純3—4倍。
本發(fā)明的另一個目的是上述純化形式的無環(huán)鳥苷。
本發(fā)明的純化步驟適合于任何其它已知的制備無環(huán)鳥苷的方法。例如，上面提到的比利時專利833.006和英國專利1.567.671中最終產物含有1—3％的鳥嘌呤，這一含量是不能接受的，因為美國藥典規(guī)定的最高上限為0.7％。
因此，上面所述的無環(huán)鳥苷的純化構成了本發(fā)明的另一個目的。
下列實施例進一步說明本發(fā)明的方法。
實施例1a)“乙二醛鳥嘌呤”(2)在室溫下將100g(0.662摩爾)鳥嘌呤、800ml水和150ml40％體積/體積乙二醛水溶液(1.32摩爾)混合于2升圓底燒瓶中，燒瓶與冷凝器、溫度計和電磁攪拌器相聯(lián)，將混合物加熱至80℃4小時，然后將燒瓶內容物緩慢冷卻至5℃，過濾并用水洗滌。真空干燥至恒重，獲得136g產物(產率為98％)，HPLC分析表明純度大于98％。
b)N2-甲酰鳥嘌呤(3)用6ml H3PO4將100g(0.478摩爾)乙二醛鳥嘌呤于800ml水中的懸浮液調至PH1.8—2.2，在機械攪拌下加入107.4g(0.502摩爾)NaIO4，并用水浴保持溫度在30℃內，連續(xù)監(jiān)測PH，其變化不應超出1.8—2.2。反應產生輕微恒定的熱量直至反應完全，約在加入氧化劑兩個小時后反應完全。此后，將反應混合物冷卻至5℃，過濾，用水洗滌并干燥。獲得82g甲酰鳥嘌呤(3)(產率為96％)，HPLC分析表明純度大于98％。
c)N2-甲酰-9-(乙酰氧基)乙氧甲基鳥嘌呤(4，R＝CH3)將100g(0.559摩爾)甲酰鳥嘌呤(3)、300g(1.705摩爾)2-氧雜-1，4-二乙酰氧基丁烷和2g(0.0105摩爾)對-甲苯磺酸加入500ml圓底燒瓶中，燒瓶放在油浴上并與溫度計和攪拌裝置相聯(lián)。將系統(tǒng)減壓(30-40毫米汞柱)并在1小時內將反應物加熱至內部溫度為118—122℃。將溫度于118—122℃保持共8小時，蒸餾形成的乙酸。將混合物冷卻至50—60℃并用150ml丙酮(或正丁醇或乙酸乙酯)稀釋，冷卻至0—5℃，過濾，并于60-70℃真空干燥，獲得148.3g R＝CH3的(4)(產率為90％)。元素分析和光譜數(shù)據(jù)證實了提出的結構。
d)無環(huán)鳥苷(I)將65g(0.220摩爾)(4)(R＝CH3)分散到650ml 5％NaOH溶液中，檢查固體是否完全溶解。攪拌12小時后，用HCl水溶液中和混合物至pH5—6。將稀漿冷卻至20—25℃，過濾濾餅并用400ml去離子水洗滌。于60—70℃真空干燥后獲得產率為93％的無環(huán)鳥苷(I)46.1g。
實施例2a)9-(2-乙酰氧基)乙氧甲基鳥嘌呤(6)將300ml 95％乙醇、29.5g(0.1摩爾)中間體(4)和40.4g(0.4摩爾)三乙胺加入500ml圓底燒瓶中，燒瓶與溫度計、攪拌器和球形冷凝器相聯(lián)。將混合物回流5小時。用HCl水溶液調節(jié)pH至5—6，將混合物冷卻至15—20℃，過濾濾餅并用200ml去離子水洗滌。于60—70℃真空干燥后獲得22.8g(6)(產率為85％)。
(b)無環(huán)鳥苷(I)如實施例1d)所述，用5％NaOH處理26.7g(0.1摩爾)(6)。獲得了產率基本定量的無環(huán)鳥苷。
實施例3按照實施例1的步驟，用相應量的2-氧雜-1，4-二甲酰氧-丁烷或2-氧雜-1，4-二苯甲酰氧-丁烷代替2-氧雜-1，4-二乙酰氧基丁烷進行N2-甲酰鳥嘌呤的烷基化。分別獲得了相應的R＝H和R＝苯基的中間體(4)，與實施例1c)的產率基本相同，按照實施例1d)中所述的方法從該中間體輕易獲得了無環(huán)鳥苷。
實施例4將87.5g(125ml，表觀直徑＝0.7)強堿樹脂(AMBERLITEIRA—400)懸浮于去離子水中并裝載到色譜柱中(直徑＝4cm，高＝40cm)。通常的再生處理(用2M NaOH、2MHCl、2MNaOH順序洗脫并用去離子水洗至中性)后，將50g無環(huán)鳥苷溶于100ml10％NaOH溶液后，用水將該溶液稀釋至200ml，上柱。然后以250ml/小時(4.2ml/分鐘)的流速洗脫該溶液。洗脫上述溶液中，以同樣流速用900ml 1∶1體積/體積甲醇/1M NaOH混合物洗脫柱子。用HCl水溶液調節(jié)如此獲得的洗脫液至pH5—6。過濾沉淀的固體，用水洗滌并干燥。獲得了45g不含鳥嘌呤的無環(huán)鳥苷(90％產率)。
權利要求
1.一種制備9-(2-羥基)乙氧甲基鳥嘌呤(無環(huán)鳥苷)(I)的方法 其特征在于用2-氧雜-1，4-二酰氧基丁烷使N2-甲酰鳥嘌呤進行烷基化并且水解產生的N2-甲酰-9-(2-酰氧基)乙氧甲基鳥嘌呤(4)，按照下列路線進行 其中R為氫、C1-C4烷基或苯基。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于通過用稀NaOH水溶液處理使中間體(4)同時脫去甲酰基和鄰位—脫去酰基。
3.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于將中間體(4)先于乙醇中用三乙胺脫去甲酰基，并用稀NaOH水溶液將所得9-(2-酰氧基)乙氧甲基鳥嘌呤水解成無環(huán)鳥苷。
4.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于通過用甲酸或甲酰乙酸酐使鳥嘌呤直接甲酰化來制備N2-甲酰鳥嘌呤。
5.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于該無環(huán)鳥苷進行下列純化步驟，包括a)將無環(huán)鳥苷溶于堿性水溶液中并用水稀釋如此獲得的溶液；b)將a)中的稀釋液上柱于強陰離子交換樹脂上，樹脂無環(huán)鳥苷的體/體積之比范圍是2—1.5；c)以200～300ml/小時的流速洗脫該稀釋液；d)用由低級醇/堿水溶液以0.8～1.2的體積/體積比形成的的混合物組成的洗脫劑洗脫無環(huán)鳥苷，并且以與c)中相同的流速以洗脫劑/無環(huán)鳥苷的體積/重量比變化范圍是15∶1～20∶1升/千克得到洗脫液；e)從d)的洗脫液中分離出無環(huán)鳥苷。
6.根據(jù)權利要求1，新的化合物為具有式(4)的N2-甲酰-9-(2-酰氧基)乙氧甲基鳥嘌呤。
7.純化無環(huán)鳥苷的方法，包括下列步驟a)將無環(huán)鳥苷溶于堿性水溶液中并用水稀釋如此獲得的溶液；b)將a)中的稀釋液上柱于強陰離子交換樹脂上，樹脂∶無環(huán)鳥苷的體積/體積之比范圍是2～1.5；c)以200～300ml/小時的流速洗脫該稀釋液；d)用由低級醇/堿水溶液以0.8～1.2的體積/體積比形成的混合物組成的洗脫劑洗脫無環(huán)鳥苷，并且以與c)中相同的流速以洗脫劑/無環(huán)鳥苷的體積/重量比變化范圍是15∶1～20∶1升/千克得到洗脫液；e)從d)的洗脫液中分離出無環(huán)鳥苷。
8.根據(jù)權利要求5或7方法，其特征在于步驟a)中所說的堿性水溶液是10％氫氧化鈉。
9.根據(jù)權利要求5或7—8的方法，其特征在于所說樹脂是選自包括AmberliteRIRA-400、ReliteR3A、IMAC HP-441的一組物質。
10.根據(jù)權利要求5或7—9的方法，其特征在于樹脂∶無環(huán)鳥苷的體積/體積之比變化范圍是2—1.5，優(yōu)選1.75。
11.根據(jù)權利要求5或7—10的方法，其特征在于洗脫劑流速為250ml/小時。
12.根據(jù)權利要求5或7—11的方法，其特征在于步驟d)中的洗脫劑是體積/體積為1∶1的甲醇/1M氫氧化鈉混合物。
13.根據(jù)權利要求5或7—12的方法，其特征在于用沉淀法分離無環(huán)鳥苷。
14.通過權利要求5或7—13的方法獲得的9-(2-羥基)乙氧甲基鳥嘌呤(無環(huán)鳥苷)，其特征在于基本上不含鳥嘌呤。
15.通過權利要求5或7—13的方法獲得的9-(2-羥基)乙氧甲基鳥嘌呤(無環(huán)鳥苷)，其特征在于其含有少于0.1％的鳥嘌呤。
全文摘要
描述了通過N
文檔編號A61K31/522GK1130382SQ94193288
公開日1996年9月4日 申請日期1994年2月3日 優(yōu)先權日1993年9月10日
發(fā)明者S·圖爾徹塔, S·布希, G·皮科利, G·夫拉里 申請人:里科達蒂化學藥物公司