BG61569B1

BG61569B1 - Method for the preparation of9-(2-hydroxy)-ethoxymethyguanine

Info

Publication number: BG61569B1
Application number: BG100395A
Authority: BG
Inventors: Stefano Turchetta; Sabina Pucci; Gianfranco Piccoli; Giovanni Frare
Original assignee: Recordati Chem Pharm
Priority date: 1993-09-10
Filing date: 1996-03-04
Publication date: 1997-12-30
Also published as: AU685774B2; JPH09502707A; DE69403087T2; EP0717744B1; HU9600556D0; CA2171283A1; FI961054A; CN1041632C; RU2125570C1; BG100395A; CN1130382A; FI961054A0; HU214841B; ES2103575T3; BR9407426A; NO960927D0; US5756737A; WO1995007281A1; SK29396A3; ATE152722T1

Description

Област на приложение на изобретението

Настоящото изобретение се отнася до нов подобрен метод за получаване на 9-(2-хидрокси)етоксиметилгуанин с формула I

Предшестващо състояние на техниката

Получаването на съединение с формула I, известно като ацикловир и широко използвано в терапията като антивирусно средство, е описано например в /1/. Излиза се от гуанин, който най-напред се подлага на триметилсилилиране при трите 2-амино, 6 и 9 позиции. Полученият силилиран междинен продукт след това се обработва с 2-бензоилоксиетоксиметилхлорид, като се образува (след дезащита на N² u N⁶ позиции) 9-(2-бензоилокси) етоксиметилгуанин, от който се получава ацикловир чрез амонолиза в метанол. Методът включва използване на много голям излишък от силилиращ агент, с очевидни проблеми що се отнася до цена и разходи, още повече, че се получава продукт, който е значително онечистен от присъствие на 7-заместен изомер в неприемливи количества за фармацевтична употреба.

В /2/ е описан друг метод, според който защитата на аминогрупата на 2-позиция се извършва чрез ацилиране. В патентните претенции като ацилиращи групи са защитени ацетил, пропионил, бутирил и бензоил, въпреки че единственият описан случай е на №,9диацетилгуанин, който взаимодейства с 2-окса-1,4-диацетоксибутан, като се получава N²ацетил-9- (2-ацетокси)етоксиметилгуанин, който се хидролизира, като се получава накрая ацикловир с добиви, които могат да бъдат задоволителни, ако не се образува значително количество (до 13%) 7-изомер, а заради образуването на онечиствания на желания продукт, допълнително се включват скъпи етапи на пречистване.

В /3/ е описан метод за получаване на гуанинови производни, включително ацикловир, чрез взаимодействие на диацилиран гуанин с диестер на 2-окса- или 2-тиабутандиол и последваща хидролиза.

В/4/ е описано получаването на ацикловир, като се излиза от гуанозин и диестер на 2-окса-бутандиол и оцетен анхидрид и след това хидролиза. Желаният продукт се получава заедно със 7-изомер, който трябва да се превърне в желания 9-изомер.

Неочаквано е намерено, че ацикловир може да се получи с високи добиви, по същество без образуване на нежелания 7-изомер, когато алкилирането на 9-позиция на пурино15 вия пръстен на Ь1²-формилгуанин се проведе с 2-окса-1,4-диацетоксибутан.

ЬР-формилгуанин е описан в /5/. Съгласно /5/ ЬР-формилгуанинът може да се получи чрез взаимодействие на присъединител20 ния продукт глиоксалгуанин с натриев перйодат и/или перйодна киселина.

Процесът е възпроизводим с високи добиви, въпреки че №-формилгуанин може да се получи съгласно метода от настоящото изобретение, също и по други начини, като:

-окисляване на присъединителния продукт глиоксалгуанин с помощта на пероцетна киселина или водороден пероксид или оловен тетраацетат;

-директно формилиране на гуанин с мравчена киселина в присъствие или отсъствие на разтворители като диметилформамид или диметилсулфоксид, в даден случай в присъствие на дициклохексилкарбодиимид;:

-директно формилиране на гуанин с фор-!

милоцетен анхидрид, в даден случай в разтво-ί рители като диметилформамид, диметилсулфоксид, хексаметилфосфорентриамид или мравчена киселина.

Независимо от това коя процедура за получаване на №-формилгуанин се следва, следващото взаимодействие на съединението с 2-окса-1,4-диацетоксибутан води до получаване на №-формил-9-(2-ацетокси) етоксиме45 тилгуанин, с добиви около 90 % ( и по-важно, с образуване само на следи от 7-изомер), който | накрая се деацилира или в един етап с водни алкали, или първо се деформилира в кисела среда и накрая се деацетилира чрез алкална хидролиза. Следната схема илюстрира процеса съгласно изобретението. <

CXEttA 1

В тази схема R е водород, С]-С₄-алкил или фенил. Диолният продукт 2 може да се получи с висок добив чрез суспендиране на гуанин 1 във вода, добавяне на воден разтвор на глиоксал и нагряване на сместа до 80°С в продължение на 4 h (R. Shapiro, loc.cit, R. Shapiro and J.Hachmann, Biochemistry 5, 2799 1966). Диолът 2 след това може да се окисли до формилно производно 3 с много добър добив при стоене в стехиометрично количество NaIO₄ във вода при pH 1,8-2,2.

ЬР-формилгуанин 3 (който, както вече е посочено, може да се получи също чрез директно формилиране на гуанин) може след това да се алкилира до получаване на N-9-алкилирано съединение 4 с висок добив, без образуване на N-7-алкилиран продукт в съществени проценти. Накрая ацикловир с формула 1 може да се получи от съединение 4 чрез хидролиза с водна NaOH с отличен добив.

Следователно, гореописаната синтеза позволява получаването на желания продукт с формула I в достатъчно задоволителни добиви, по-високи от тези, получени при синтезата през ацетилгуанин и освен това без образуване на забележими количества 7-алкилиран продукт.

Съгласно друго изпълнение методът от настоящото изобретение включва краен етап на пречистване, за да се получи ацикловир по същество свободен от гуанин. Този етап на пречистване изгодно осигурява ацикловир с много висока чистота.

Намерено е, че елуиране на воден основен разтвор на ацикловир през силно анионна йонообменна смола позволява получаване на желания продукт по същество свободен от гуанин.

Съгласно настоящото изобретение етапът на пречистване включва:

а) разтваряне на ацикловир във воден разтвор на основа и разреждане на така получения разтвор с вода;

б) пропускане на разредения разтвор от а през силно анионна йонообменна колона с тегловно съотношение на смола:ацикловир в границите от 2 до 1,5;

в) елуиране на този разреден разтвор при поток в границите от 200 до 300 ml/h;

г) елуиране на ацикловир с елуент, представляващ смес от нисш алкохол/воден разтвор на основа в обемно съотношение в границите от 0,8 до 1,2 и елуент/ацикловир в съотношение об./тегл. в границите от 15:1 до 20:1 Ι/kg при същия поток, както в с до получаване на елуат;

д) изолиране на ацикловир от елуата, получен в г.

Анионни йонообменни смоли са смоли от основен тип, които съдържат полимери с няколко степени на омрежване и носещи квартернерни амониеви групи. Смолите, използва3 ни съгласно настоящото изобретение, са основни смоли от силен тип.

Примери за силни основни смоли са декстрани, агароза, целулоза, дивинилбензен, активирани с подходящи функционални квар- 5 тернерни амониеви групи.

Тези смоли са обикновено търговски достъпни с търговски марки Amberlite, Dowex, Sephacel, Sephadex и т.н.

Amberlite” IRA-400, Relite” ЗА, IMAC HP441 са предпочитани.

Хроматографирането се провежда върху смолата в нейната основна форма.

Елуирапето се извършва при стайна температура.

Водният разтвор на основата съгласно подточка а представлява разтвор на хидроксид на алкален метал като литиев, натриев, калиев хидроксид. Концентрацията на основата е от 5 до 15 %, като се предпочита 10%-ен разтвор на натриев хидроксид.

Тегловно съотношение 1,75 на смола:ацикловир се предпочита.

Предпочитаният поток на елуент е 250 ml/h.

Нисшите алкохоли от г са метилов алкохол, етилов алкохол, пропилов алкохол. Водният разтвор на основата съгласно подточка г се състои от алкалнометален хидроксид в концентрация в границите от 0,8 до 1,2 М. Обемно съотношение 1:1 на метилов алкохол: 1М натриев хидроксид е предпочитано.

Предпочита се и обемно тегловно съотношение на елуент/ацикловир 17,5 1/kg.

Изолирането на продукта от елуата съгласно д се извършва съгласно общоприети техники. За предпочитане ацикловир се утаява чрез подкисляване на елуата с подходяща киселина.

Така полученият продукт има съдържание на гуанин, по-ниско от 0,1%.

В резултат на етапа на пречистване съгласно настоящото изобретение, така полученият ацикловир е от 3 до 4 пъти по-чист от най-добрите търговско достъпни продукти.

Горната чиста форма на ацикловир е друга задача на настоящото изобретение.

Етапът на пречистване съгласно настоящото изобретение е приложим към всеки друг известен метод за получаване на ацикловир. Например, посочените по-горе методи съгласно /1/ и /2/ осигуряват краен продукт, съдържащ от 1 до 3% гуанин, което е нежелано количество, тъй като US фармакопеята допуска максимална горна граница 0,7%.

Така пречистването на ацикловир, както е описано по-горе, представлява друга задача на настоящото изобретение.

Следващите примери илюстрират метода съгласно изобретението.

Пример 1.

a) Глиоксалгуанин 2

100 g (0,662 mol) гуанин, 800 ml вода и 150 ml 40% тегл.воден разтвор на глиоксал (1,32 mol) се смесват при стайна температура в двулитрова облодънна колба, снабдена с кондензатор, термометър и магнитна бъркалка и сместа се нагрява до 80°С в продължение на 4 h, след което съдържанието на колбата се охлажда постепенно до 5°С, филтрира се и се промива с вода. След сушене под вакуум до постоянно тегло се получават 136 g от продукта (98% добив), с >98% чистота чрез HPLC анализ.

b) №-формилгуанин 2

Суспензия от 100 g (0,478 mol) глиоксалгуанин в 800 ml вода, нагласена до pH 1,82,2 с 6 ml Н₃РО₄ се прибавя към 107,4 g (0,502 mol) NaIO₄ при механично разбъркване и поддържане на температурата в границите на 30°С с помощта на водна баня, като pH се контролира непрекъснато да не се измени съществено от 1,8-2,2. При взаимодействието се развива бавна, постоянна екзотермичност за завършването му, което обхваща около 2 h след добавяне на окислителя. След това време реакционната смес се охлажда до 5°С, филтрира се и се промива с вода и суши. Получава се 82 g формилгуанин 3 (96% добив), показващ > 98% чистота, определена посредством HPLC анализ.

c) №-формил-9-(ацетокси)етоксиметилгуанин (4 с R=CH₃)

100 g (0,559 mol) формилгуанин 3, 300 g (1,705 mol) 2-окса-1,4-диацетоксибутан и 2 g (0,0105 mol) р-толуенсулфонова киселина се поставят в 500 ml облодънна колба на маслена баня, снабдена с термометър и дестилиращо устройство. Налягането в системата се намалява (от 30 до 40 mm Hg) и масата се нагрява до достигане на вътрешна температура от 118 до 122°С за около 1 h. Температурата се поддържа от 118 до 122°С в продължение на още 8 h, образуваната оцетна киселина се дестилира. Сместа се охлажда от 50 до 60 “С и се разрежда със 150 ml ацетон (или норм.-бутилов алкохол или етилацетат), охлажда се до 0-5°С, филтрира се и се суши под вакуум при 60-70°С, като се получава 148,3 g 4 с R=CH₃ (90 % добив). Елементният анализ и спектроскопските данни потвърждават предложената структура.

d) Ацикловир (I) g (0,220 mol) 4 (с R=CH₃) се диспергира в 650 ml 5%-ен разтвор на NaOH до пълно разтваряне на твърдото вещество. След 12 h разбъркване сместа се неутрализира до pH

5-6 с воден разтвор на НС1. Суспензията се охлажда до 20-25°С, филтрира се и утайката се промива с 400 ml дейонизирана вода. След сушене под вакуум при 60-70°С се получава 46,1 g ацикловир I с 93 % добив.

Пример 2.

a) 9-(2-ацетокси)етоксиметилгуанин 6

300 ml 95% етанол, 29,5 g (0,1 mol) междинен продукт 4 и 40,4 g (0,4 mol) Et₃N се поставят в 500 ml облодънна колба, снабдена с термометър, бъркалка и барботажен кондензатор. Масата се нагрява под обратен хладник в продължение на 8 h. Стойността на pH се коригира до 5-6 с воден разтвор на НС1, сместа се охлажда до 15-20°С, утайката се филтрира и промива с 200 ml дейонизирана вода. След сушене под вакуум при 60 до 70°С се получава 22,8 g 6 (85% добив).

b) Ацикловир (I)

26,7 g (0,1 mol) 6 се обработва с 5% NaOH, както е описано в пример 1 d. Ацикловир се получава в по същество количествен добив.

Пример 3. Повтаря се процедурата от пример 1, като вместо 2-окса-1,4-диацетоксибутан се използва съответно количество 2-окса-1,4-диформилоксибутан или 2-окса-1,4-дибензоилоксибутан за алкилиране на №-формилгуанин. Получават се съответните междинни продукти 4 с R=H и съответно Р=фенил, по същество в същите добиви както този от пример 1с, от които междинни съединения ацикловир се получава лесно, както е описано в пример 1 d.

Пример 4. 87,5 g (125 ml, привидна d=0,7) силна основна смола (Amberlite 1RA400) се суспендира в дейонизирана вода и се хроматографира на колона (диаметър 4 cm, височина 40 cm). След обичайните обработки за регенериране (последователно елуиране с 2М

NaOH, 2.М НС1, 2М NaOH и дейонизирана вода до неутралност) се пропуска разтвор, получен чрез разтваряне на 50 g ацикловир в 100 ml 10%-ен разтвор на NaOH, разреден с 200 ml вода. Разтворът след това се елуира с поток от 250 ml/h (4,2 ml/min). След елуиране на горния разтвор, колоната се елуира със същата скорост на потока с 900 ml смес от МеОН/1П NaOH в обемно съотношение 1:1. Така полученият елуент се коригира до pH 5-6 с водна НС1. Утаеният твърд продукт се филтрира, промива^: се с вода и се суши. Получава се 45 g ацикловир (90% добив), свободен от гуанин.

Claims

Патентни претенции

1. Метод за получаване на 9-(2-хидрокси)етоксиметилгуанин (ацикловир) с формула характеризиращ се с това, че №-формилгуанин 3 с формула се алкилира с 2-окса-1,4-диацилоксибутан и полученият №-формил-9-(2-ацилокси)етоксиметилгуанин 4 с формула в която R е водород или С]-С₄-алкил или фенил, се хидролизира до ацикловир.
2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че междинното съединение 4 едновременно се деформилира и 0-деацилира чрез обработка с разреден воден разтвор на NaOH.
3. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че междинното съединение 4 първо се деформилира с триетиламин в етанол и полученият 9-(2-ацилокси)етоксиметилгуанин се хидролизира до ацикловир с разреден воден разтвор на NaOH.
4. Метод съгласно претенция 1. характеризиращ се с това, че №-формилгуанин се получава чрез директно формилиране на гуанин с мравчена киселина или формилоцетен анхидрид.
5. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че ацикловир се подлага на пречистване чрез:

а) разтваряне на ацикловир във воден разтвор на основа и разреждане на така получения разтвор с вода;

б) пропускане на разредения разтвор през а на силно анионна йонообменна колона с тегловно съотношение на смола:ацикловир в границите от 2 до 1,5;

в) елуиране на този разреден разтвор при поток в границите от 200 до 300 ml/h,

г) елуиране на ацикловир с елуент, представляващ смес от нисш алкохол/воден разтвор на основа в обемно съотношение в границите от 0,8 до 1,2 и елуент/ацикловир в съотношение об./тегл. в границите от 15:1 до 20:1 1/kg при същия поток, както в с до получаване на елуат;

д) изолиране на ацикловир от елуата, 5 получен в г.
6. Метод съгласно претенция 6, характеризиращ се с това, че 9-(2-хидрокси)етоксиметилгуанин (ацикловир) се получава по същество, свободен от гуанин.
10 7. Метод съгласно претенция 5, характеризиращ се с това, че 9-(2-хидрокси)етоксиметилгуанин (ацикловир) се получава със съдържание на гуанин по-малко от 0,1%.