DE112012003416B4 - Verfahren zur Herstellung von 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin und 2-(4-Ethoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin - Google Patents
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Abstract
Ein Verfahren zur Herstellung von 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel Ia und 2-(4-Ethoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel Ibdurch Reaktion von 2-Hydrazinoadenosin der Formel III,dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion unter Verwendung des Natriumsalzes von 3,3-Dimethoxy-2-methoxycarbonylpropen-1-ol der Formel Va im Falle von 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel Ia, oder des ...
Description
- Technisches Gebiet
- Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel Ia und 2-(4-Ethoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel Ib wobei 2-(4-Ethoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel Ib ein Zwischenprodukt ist, das für die Herstellung von Regadenoson der Formel II verwendet wird, und 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel Ia eine neu hergestellte Verbindung ist, die ein potentielles Zwischenprodukt für die Herstellung von Regadenoson der Formel II ist. Regadenoson findet als Koronar-Vasodilatator für diagnostische Zwecke bei Radionukliduntersuchungen des Herzens Verwendung.
- Technologischer Hintergrund
-
- Eine Reaktion von 2-Hydrazinodenosin der Formel III und (Ethoxycarbonyl)malondialdehyd der Formel IV in einer Methanol/Essigsäure-Mischung unter 3-stündigem Sieden mit einer Ausbeute an 2-(4-Ethoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel Ib von 91% ist bekannt (
US 6,403,567 oder J. Zablocki et al. – Nucleotides, Nucleosides und Nucleic Acid 2001, 20 (4–7), 343–360). - In einem weiteren gut bekannten Verfahren wird eine Reaktion von 2-Hydrazinoadenosin der Formel III und (Ethoxycarbonyl)malondialdehyd der Formel IV in Isopropylalkohol unter 4-stündigem Sieden durchgeführt; es wurde von einer Ausbeute an 2-(4-Ethoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel Ib von 89,6% mit einer Reinheit von 96,6% (HPLC) berichtet (
WO 2007/092372 WO 2008/143667 - Ein ähnliches Verfahren zur Durchführung dieser Reaktion unter Sieden in Ethanol ist in der Patentanmeldung
US 2010/0267953 - In der Literatur wird auch die Möglichkeit der Synthese von Derivaten des Esters Ib durch eine Kreuzkupplungsreaktion zwischen 2-Iodadenosin und Derivaten der 4-Pyrazolcarbonsäure (Drugs of the Future 2004, 29 (10), 998 und in
US-Patent 6,514,949 ) erwähnt. Diese Synthese ist jedoch nicht ausreichend durch experimentelle Daten belegt; es kann jedoch angenommen werden, dass in diesem Falle Komplexe mit Schwermetallen verwendet werden und das synthetisierte Derivat dann einer arbeitsaufwändigen (chromatographischen) Reinigung unterzogen werden muss. - Ein Nachteil der oben erwähnten Verfahren besteht in der geringen Reinheit des hergestellten Esters Ib aufgrund der relativ harschen Reaktionsbedingungen (Sieden der Reaktionsmischung über mehrere Stunden) und ebenfalls im Hinblick auf die begrenzte Stabilität des Ausgangsstoffes (Ethoxycarbonyl)malondialdehyd der Formel IV (siehe z. B. S. H. Bertz – J. Org. Chem. 1982, 47, 2216) und insbesondere des 2-Hydrazinoadenosins der Formel III, welches sehr hitzeempfindlich ist (siehe z. B. H. J. Schaeffer et al. – J. Am. Chem. Soc. 1958, 80, 3738).
- Offenbarung der Erfindung
- Die oben erwähnten Nachteile werden durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung überwunden, welches aus einem Verfahren zur Herstellung von 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel Ia und 2-(4-Ethoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel Ib durch Reaktion von 2-Hydrazinoadenosin der Formel (III) besteht, wobei das Natriumsalz von 3,3-Dimethoxy-2-methoxycarbonylpropen-1-ol der Formel Va im Falle von 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel Ia oder das Natriumsalz von 3,3-Diethoxy-2-ethoxycarbonylpropen-1-ol der Formel Vb im Falle von 2-(4-Ethoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel Ib für die Reaktion verwendet wird.
- Ein Ziel der Erfindung besteht in der Durchführung der Reaktion in Kombination mit einem Lösungsmittel und in Kombination mit einem sauren Agens. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, dass als Lösungsmittel für die Reaktion Wasser oder ein Lösungsmittel aus der Gruppe der Alkohole, insbesondere Methanol, Ethanol und Isopropylalkohol, oder ein Lösungsmittel aus der Gruppe der polaren aprotischen Lösungsmittel, insbesondere Dimethylsulfoxid, verwendet wird, oder dass Mischungen davon als Lösungsmittel verwendet werden. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Durchführung der Reaktion in Kombination mit einem sauren Agens, wobei als das saure Agens vorzugsweise eine organische Säure, insbesondere eine Carbonsäure, wie Ameisensäure, Essigsäure und Propionsäure, verwendet wird. Weiterhin besteht die Möglichkeit der Verwendung einer Mineralsäure, insbesondere Salzsäure, Schwefelsäure und Phosphorsäure, als dem sauren Agens. Saure Salze, wie Bisulfite, Hydrogensulfate und Dihydrogenphosphate, können ebenfalls als saures Agens verwendet werden.
- Es wurde nachgewiesen, dass die Reaktion ohne die Verwendung eines sauren Agens mit deutlich niedrigerer Ausbeute und deutlich niedrigerer Reinheit abläuft.
- Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Durchführung der Reaktion unter Überschuss des Natriumsalzes von 3,3-Dimethoxy-2-methoxycarbonylpropen-1-ol der Formel Va oder des Natriumsalzes von 3,3-Diethoxy-2-ethoxycarbonylpropen-1-ol der Formel Vb bei der Temperatur von 25 bis 60°C über 2 bis 7 Stunden.
- Das Natriumsalz von 3,3-Dimethoxy-2-methoxycarbonylpropen-1-ol der Formel Va oder das Natriumsalz von 3,3-Diethoxy-2-ethoxycarbonylpropen-1-ol der Formel Vb kann in einfacher Weise durch die Claisen-Kondensation von Methyl-3,3-dimethoxypropionat der Formel VIa oder Ethyl-3,3-diethoxypropionat der Formel VIb mit Methyl- oder Ethylformiat hergestellt werden, unter Verwendung einer starken Base wie etwa Natriumhydrid (siehe z. B. P. Zhichkin et al., Synthesis 2002, Nr. 6, 720).
- Die oben erwähnten Salze sind relativ stabil, und leicht erhältlich; beispielsweise ist das Natriumsalz 3,3-Dimethoxy-2-methoxycarbonylpropen-1-ol der Formel Va in festem Zustand kommerziell erhältlich. Beide Salze können auch direkt in Form einer Reaktionsmischung ohne Isolierung als Lösung oder Suspension verwendet werden.
- Gemäß dem veröffentlichten Patent
US 6,403,567 wurde eine Ausbeute von 91% erreicht, ohne Spezifizierung der Reinheit, und gemäß der PatentanmeldungWO 2007/092372 Ausbeute /%/ HPLC-Reinheit /%/ US 6,403,567 85,3 93,9 WO 2007/092 372 80,0 92,7 Vorliegende Erfindung, Beispiel 1 95,0 99,2 - Die Tabelle zeigt, dass mit allen drei Verfahren hohe Ausbeuten erzielt wurden.
- Mit den Verfahren gemäß
US 6,403,567 undWO 2007/092372 US 6,403,567 undWO 2007/092372 US 6,403,567 undWO 2007/092372 - Die Vorteile des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung sind wie folgt:
- – Die Reaktionstemperatur ist gemäßigt: 25 bis 60°C
- – Die Reaktionszeit ist kurz: 2 bis 7 Stunden.
- – Unter optimalen Bedingungen ist die Reinheit des Produktes erheblich höher (über 99%, HPLC) als bisher beschrieben (96,6%, HPLC gemäß PCT
WO 2007/092372 - Beispiele
- Das Wesentliche des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in den nachfolgenden Beispielen näher erläutert. Diese Beispiele sind lediglich illustrativer Natur und begrenzen den Schutzbereich der Erfindung in keiner Weise. NMR-Spektren wurden unter Verwendung einer Varian NMR 400-Vorrichtung bei 400 MHz (1H) und bei 100 MHz (13C) gemessen. Die Proben wurden in 15 mg/0,7 ml DMSO-d6 gelöst und bei einer Temperatur von 300 K gemessen. Differentialscanningkalorimetrie (DSC) wurde unter Verwendung von Perkin Elmer-Apparatur, dem Pyris Diamond DSC-Modell mit Evaluierung unter Verwendung der Pyris-Software Version 5,0, durchgeführt. Die Proben wurden in offenen Aluminiumschalen in einer Stickstoffatmosphäre analysiert.
- Beispiel 1
- 10 ml Essigsäure werden zu einer Suspension von 8,8 g 2-Hydrazinoadenosin (29,6 mmol) in 60 ml Wasser und 20 ml Methanol gegeben. Nach Rühren bei Labortemperatur über einen Zeitraum von ca. 5 min, ist eine Lösung hergestellt, die mit 7,6 g des Natriumsalzes von 3,3-Dimethoxy-2-methoxycarbonylpropen-1-ol (38,5 mmol) versetzt wird und, nach Rühren für weitere ca. 5 min, wird eine gelbe Reaktionslösung erhalten, die auf 50 bis 55°C erwärmt wird und für 2 Stunden auf dieser Temperatur gehalten wird, während das Produkt ausfällt. Dann wird die dicke Reaktionsmischung gekühlt und filtriert. Nach der Filtration und Waschen mit Wasser und Methanol wird das Produkt bis zur Trockne in vacuo getrocknet. Diese Vorgehensweise ergibt 11,0 g 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin, d. h. 95,0%, mit einer Reinheit von 99,2% (HPLC). Eine analysenreine Probe wird durch Umkristallisieren aus einer Dimethylsulfoxid/Methanol-Mischung erhalten. Schmelzpunkt – nicht korrigiert: 225–228°C Differentialscanningkalorimetrie (DSC) zeigt einen endothermen Übergang bei 227,6°C.
1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz) δ 8,94 (1H, d, J = 0,7 Hz), 8,41 (1H, s), 8,11 (1H, d, J = 0,7 Hz), 7,83 (2H, s), 5,92 (1H, d, J = 6,2 Hz), 5,49 (1H, d, J = 6,5 Hz), 5,21 (1H, d, J = 4,8 Hz), 5,00 (1H, t, J = 5,7 Hz), 4,59 (1H, m), 4,16 (1H, m), 3,95 (1H, m), 3,79 (3H, s), 3,63 (2H, m)
13C NMR (DMSO-d6, 100 MHz) δ 162,85, 156,87, 150,56, 150,52, 142,54, 140,71, 132,51, 118,60, 115,91, 87,66, 86,13, 74,11, 70,87, 61,87, 51,99 - Beispiel 2
- 10 ml Ameisensäure werden zu einer Suspension von 8,8 g 2-Hydrazinoadenosin (29,6 mmol) in 40 ml Wasser und 40 ml Dimethylsulfoxid gegeben. Nach Rühren bei Labortemperatur für ca. 5 min, wird eine Lösung erhalten, die mit 7,6 g des Natriumsalzes von 3,3-Dimethoxy-2-methoxycarbonylpropen-1-ol (38,5 mmol) versetzt wird und nach Rühren für weitere ca. 5 min wird eine gelbe Reaktionslösung erhalten, die auf 45 bis 50°C erwärmt und für 3 Stunden auf dieser Temperatur gehalten wird, während das Produkt ausfällt. Danach wird die dicke Reaktionsmischung gekühlt und gefiltert. Nach der Filtration und Waschen mit Wasser und Methanol wird das Produkt bis zur Trockne in vacuo getrocknet. Diese Vorgehensweise ergibt 11,0 g 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin, d. h. 95,0%, mit einer Reinheit von 98,7% (HPLC).
- Beispiel 3
- 10 ml Propionsäure werden zu einer Suspension von 8,8 g 2-Hydrazinoadenosin (29,6 mmol) in 60 ml Wasser und 20 ml Isopropylalkohol gegeben. Nach Rühren bei Labortemperatur für ca. 5 min, wird eine Lösung erhalten, die mit 7,6 g des Natriumsalzes von 3,3-Dimethoxy-2-methoxycarbonylpropen-1-ol (38,5 mmol) versetzt wird und, nach Rühren für weitere ca. 5 min wird eine gelbe Reaktionslösung erhalten, die bei 25°C 7 Stunden lang gerührt wird, während das Produkt ausfällt. Danach wird die dicke Reaktionsmischung gekühlt und filtriert. Nach der Filtration und Waschen mit Wasser und Methanol wird das Produkt bis zur Trockne in vacuo getrocknet. Diese Vorgehensweise ergibt 10,7 g 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin, d. h. 92,0%, mit einer Reinheit von 98,5% (HPLC).
- Beispiel 4
- 15 ml Essigsäure werden zu einer Suspension von 8,8 g 2-Hydrazinoadenosin (29,6 mmol) in 40 ml Wasser gegeben. Nach Rühren bei Labortemperatur für ca. 5 min, wird eine Lösung erhalten, die mit einer Lösung von 9,96 g des Natriumsalzes von 3,3-Diethoxy-2-methoxycarbonylpropen-1-ol in 1,2-Dimethoxyethan versetzt wird. Eine gelbe Reaktionslösung wird erhalten, die auf 55 bis 60°C erwärmt wird und für 3 Stunden auf dieser Temperatur gehalten wird, während das Produkt ausfällt. Danach wird die dicke Reaktionsmischung gekühlt und filtriert. Nach der Filtration und Waschen mit Wasser und Methanol wird das Produkt bis zur Trockne in vacuo getrocknet. Diese Vorgehensweise ergibt 10,9 g 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin, d. h. 91,0%, mit einer Reinheit von 98,0% (HPLC).
- Beispiel 5
- 6 ml Essigsäure werden zu einer Suspension von 8,8 g 2-Hydrazinoadenosin (29,6 mmol) in 50 ml Wasser gegeben. Nach Rühren bei Labortemperatur für ca. 5 min, wird eine Lösung erhalten, die zu der Reaktionsmischung hinzugegossen wird, welche 7,5 g Natriumsalz von 3,3-Dimethoxy-2-methoxycarbonylpropen-1-ol (37,8 mmol) in 45 ml 1,2-Dimethoxyethan (hergestellt gemäß P. Zhichkin et al., Synthesis 2002, Nr. 6, 720) enthält. Eine Reaktionslösung wird erhalten, die auf 55°C erwärmt und für 3 Stunden auf dieser Temperatur gehalten wird, während das Produkt ausfällt. Danach wird die dicke Reaktionsmischung gekühlt und filtriert. Nach der Filtration und Waschen mit Wasser und Methanol wird das Produkt bis zur Trockne in vacuo getrocknet. Diese Vorgehensweise ergibt 10,6 g 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin, d. h. 91,5%, mit einer Reinheit von 99,0% (HPLC).
- Beispiel 6
- 3,3 ml Salzsäure werden zu einer Suspension von 8,8 g 2-Hydrazinoadenosin (29,6 mmol) in 100 ml Wasser gegeben. 7,5 g des Natriumsalzes von 3,3-Dimethoxy-2-methoxycarbonylpropen-1-ol werden zu der erhaltenen Lösung gegeben. Die erhaltene Lösung wird auf 40°C erwärmt, bis der Ausgangsstoff 2-Hydrazinoadenosin vollständig reagiert hat (HPLC-Test), für einen Zeitraum von etwa 4 Stunden. Dann wird die Reaktionsmischung auf die Labortemperatur heruntergekühlt und die Feststoffe durch Filtration entfernt, mit Wasser und Methanol gewaschen und in vacuo getrocknet. Diese Vorgehensweise ergibt 10,9 g 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin, d. h. 91,0%, mit einer Reinheit von 97,5% (HPLC). Anstelle von Salzsäure können beispielsweise auch Phosphorsäure oder Schwefelsäure unter ähnlichen Bedingungen verwendet werden.
- Beispiel 7
- 0,3 g Natriumbisulfit und 7,6 g des Natriumsalzes von 3,3-Dimethoxy-2-methoxycarbonylpropen-1-ol (38,5 mmol) werden allmählich zu einer Suspension von 8,8 g 2-Hydrazinoadenosin (29,6 mmol) in 100 ml Wasser gegeben. Unter Rühren und Erwärmen geht die Suspension in eine Lösung über, die auf eine Temperatur von 60°C, für 5 Stunden, erwärmt wird, während das Produkt ausfällt. Danach wird die dicke Reaktionsmischung gekühlt und gefiltert. Nach der Filtration und Waschen mit Wasser und Methanol wird das Produkt bis zur Trockne in vacuo getrocknet. Diese Vorgehensweise ergibt 10,6 g 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin, d. h. 91,5%, mit einer Reinheit von 99,1% (HPLC). Anstelle von Natriumbisulfit können beispielsweise auch Kaliumhydrogensulfat oder Natriumdihydrogenphosphat unter ähnlichen Bedingungen verwendet werden.
Claims (8)
- Ein Verfahren zur Herstellung von 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel Ia und 2-(4-Ethoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel Ib durch Reaktion von 2-Hydrazinoadenosin der Formel III, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion unter Verwendung des Natriumsalzes von 3,3-Dimethoxy-2-methoxycarbonylpropen-1-ol der Formel Va im Falle von 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel Ia, oder des Natriumsalzes von 3,3-Diethoxy-2-ethoxycarbonylpropen-1-ol der Formel Vb im Falle von 2-(4-Ethoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel Ib in Kombination mit einem Lösungsmittel und in Kombination mit einem sauren Agens, durchgeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als das saure Agens eine organische Säure, wie Ameisensäure, Essigsäure oder Propionsäure, verwendet wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als das saure Agens Mineralsäuren, wie Salzsäure, Schwefelsäure oder Phosphorsäure, verwendet werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als das saure Agens saure Salze, wie Bisulfite, Hydrogensulfate und Dihydrogenphosphate verwendet werden.
- Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als das Lösungsmittel Wasser oder ein Lösungsmittel aus der Gruppe der Alkohole oder ein Lösungsmittel aus der Gruppe der polaren aprotischen Lösungsmittel, oder Mischungen davon, verwendet werden.
- Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion über einen Zeitraum von 2 bis 7 Stunden durchgeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion bei Temperaturen von 25 bis 60°C durchgeführt wird.
- 2-(4-Methoxycarbonylpyrazol-1-yl)adenosin der Formel Ia, gekennzeichnet durch die folgenden physikalisch-chemischen Eigenschaften: Schmelzpunkt – nicht korrigiert: 225–228°C Die Differentialscanningkalorimetrie DSC zeigt einen endothermen Übergang bei 227,6°C 1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz) δ 8,94 (1H, d, J = 0,7 Hz), 8,41 (1H, s), 8,11 (1H, d, J = 0,7 Hz), 7,83 (2H, s), 5,92 (1H, d, J = 6,2 Hz), 5,49 (1H, d, J = 6,5 Hz), 5,21 (1H, d, J = 4,8 Hz), 5,00 (1H, t, J = 5,7 Hz), 4,59 (1H, m), 4,16 (1H, m), 3,95 (1H, m), 3,79 (3H, s), 3,63 (2H, m) 13C NMR (DMSO-d6, 100 MHz) δ 162,85, 156,87, 150,56, 150,52, 142,54, 140,71, 132,51, 118,60, 115,91, 87,66, 86,13, 74,11, 70,87, 61,87, 51,99
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SORBERA, L. A.; CASTAÑER, J.; LEESON, P. A.: Regadenoson : adenosine A 2A agonist adjunct for myocardial perfusion imaging. In: Drugs of the future, Vol. 29, 2004, no. 10, S. 998-1002. - ISSN 0377-8282 * |
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