CN1047177C - 1－(2'－脱氧－2',2'－二氟－d－呋喃核糖基)－4－氨基嘧啶－2－酮盐酸盐的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种制备吉西他滨盐酸盐的方法，它包括在基本无水的环境中，在甲醇或乙醇存在下用催化量的烷基胺将β-1-(2′-脱氧-2′，2′-二氟-3′，5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮脱保护；用盐酸和反溶剂处理得到的溶液；并回收生成的固体吉西他滨盐酸盐。
Description
背景技术
1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮盐酸盐(亦称为2′-脱氧-2′,2′-二氟胞苷盐酸盐或吉西他滨盐酸盐，参见式Ⅰ)是本领域中已知的一系列2′-脱氧-2′,2′-二氟核苷之一，在美国专利No.4,526,988和4,808,614中已公开并教导了这些化合物有抗病毒活性。欧洲专利申请公开184,365称这些相同的二氟核苷剂有溶瘤细胞活性，吉西他滨盐酸正在进行临床评价以决定它用作治疗各种癌症，例如胰腺癌的效果。
吉西他滨的合成是一个多步方法-见美国专利No.4,526,988、4,808,614，和5,223,608和欧洲专利申请公开577,303、577,304，和587,364。大多数的这些合成路线经过最后第二个中间体β-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-3′,5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮，它经脱保护和成盐，以盐酸盐给出最终期望的产物。例如，在美国专利No.5,223,608，在第10栏，41行及以下等等，它告之苯甲酰保护基是“用强或中等强度的碱经水解除去”。它亦称“对每个保护基至少需要1摩尔当量的碱。”这个专利的实施例7和11称，为完成该脱保护，要使用无水氨的甲醇液，它导致生成在所用的有机溶剂中不溶的氯化铵，而必须用水处理除去。
文献中也已公开吉西他滨盐酸盐的制备方法。美国专利No.5,223,608，在第11栏，22行及以下等等，和实施例8处使用热的异丙醇和浓盐酸生成吉西他滨盐酸盐晶体。
本发明提供一个更经济和收率更高的制备吉西他滨盐酸盐的方法，它避免使用过量的碱和因水的存在而造成的产物损失。
发明内容
本发明提供一种制备吉西他滨盐酸盐的方法，它包括：
a)在基本无水的环境中，在甲醇或乙醇存在下，用催化量的烷基胺将β-1-(2′-脱氧～2′,2′-二氟-3′,5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮脱保护；
b)用盐酸和一种反溶剂(antisolvent)处理得到的溶液；和
c)回收生成的固体吉西他滨盐酸盐。
实施发明的最佳方式
在β-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-3′,5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮的脱保护过程中，使用的质子溶剂是进攻苯甲酰基实际的亲核剂，这个进攻由碱催化而不需要化学计量的碱。
在本申请中使用时，术语“烷基胺”意指具有一个、两个或三个烷基的有机胺，而且它能调节反应混和物的pH到至少9.5。这种试剂实例包括，甲基胺、乙基胺、丙基胺、异丙基胺、丁基胺、二甲基胺、二乙基胺、二丙基胺、二异丙基胺、二丁基胺、乙醇胺、三甲基胺、三乙基胺、三丙基胺、N-甲基-N-乙基胺、N-甲基-N-丙基胺、N-甲基-N-丁基胺、N-乙基-N-丙基胺等等。如下面讨论的，本发明要求烷基胺盐酸盐必须也溶于反应混和物中。此外，对于有效的反应条件，烷基胺应该是足够不挥发的，以允许在高温下有效地反应。由于所有的这些原因，在本反应中优选的烷基胺是二乙基胺，虽然其它烷基胺也是可行的。
术语“催化量”是指能促进质子溶剂对苯甲酰保护基的亲核进攻的烷基胺的量。典型的是用0.1～0.5摩尔当量(相对于使用的β-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-3′,5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮)，最优选为0.2～0.4当量。但是，如本领域中那些技术人员所理解的，使用的最适宜的烷基胺的量取决于烷基胺的化学和物理性质，只要是反应混和物的pH值保持不低于9.5。
短语“在基本无水的环境中”指的是反应是在不加入任何水的条件下进行的。因此优选使用的试剂和溶剂是基本无水的。也可以保护反应混和物防止大气的湿气但这种预防措施不是必需的。这种限制，它对脱保护反应不是关键，但却是优选的因为最终期望的吉西他滨盐酸盐溶于水，因此水的存在将降低结晶步骤中所期望产物的分离收率。
如上提到的，β-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-3′,5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮的脱保护是一种由碱催化的质子亲核试剂的反应，因此质子试剂对这个反应是关键。虽然理论上可以使用任一质子溶剂以发生溶剂解，但优选使用醇，优选乙醇，最优选为甲醇。优选该选择是由于如下一些原因--第一，底物和烷基胺盐酸盐溶于甲醇，所得产品也是如此，第二，得到的副产品是苯甲酸甲酯，它也溶于甲醇和沉淀溶剂异丙醇或丙酮中，使用甲醇也允许其既作为试剂又作为溶剂，最后，如上面提到的，试剂应是基本无水的。
如那些对熟悉该化学的技术人员所理解的，在理论上可以应用除β-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-3′,5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮以外的底物-然而，如上所述，保护基必须给出一种可溶的底物副产物。再者，两个保护基可以不必是相同的，因此，底物中3′-和/或5′-羟基用其它保护基团保护时，例如取代的苯甲酰基(如，4-甲基苯甲酰基)也是可行的，只要明智地选择烷基胺和使用质子溶剂即可。然而，它们并无任何优点而且实际上，用起来更贵。
溶剂解最好是在温度为0°-80℃下进行；优选高的温度。最优选是反应混和物的回流温度(当使用甲醇和二乙基胺时为50-60℃)；在这些条件下，溶剂解一般在1-8小时内完成。
优选使用的甲醇或乙醇的量约为相对于β-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-3′,5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮起始原料(mL/g)的15-25倍体积。最合适的比例是20倍体积的甲醇。优选的反溶剂的量约等于所用的甲醇或乙醇的量，虽然其它比例也是可行的。如果从2-脱氧-2,2-二氟-3,5-二苯甲酰基-D-呋喃核糖基-1-甲磺酸酯和胞嘧啶就地生成β-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-3′,5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮(例如，如在EPO专利申请公开No.577,303中所描述的)，β-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-3′,5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮的收率通常约为70％-如果该反应方案并入本发明方法的话。使用的甲醇或乙醇的量相对于甲磺酸酯起始原料约为10-20倍体积-参见，例如，下文实施例3。
通常通过冷却溶剂解反应混和物到室温并加入反溶剂如丙酮、乙腈、四氢呋喃、丙醇、丁醇、异丁醇、仲丁醇，或优选异丙醇来进行吉西他滨盐酸盐的生成和离析。吉西他滨碱，烷基胺，烷基胺盐酸盐，和苯甲酸甲酯全都溶于该混和物中；然而，在引入盐酸之后，期望的吉西他滨盐酸盐将结晶析出而副产品和未反应的试剂仍将留在溶液中。盐酸一般以气体氯化氢或浓盐酸加入至pH1.5到2.0；过量的酸，尤其是盐酸，是不需多的而且会不利地影响收率。虽然浓盐酸含水，但该微量的水不会对收率有大的影响。
然后通过常规的方法从反应混和物中分离出得到的吉西他滨盐酸盐，例如，过滤、离心、倾析，等。
用于制备本发明的化合物的起始原料和中间体是市场上可购得的或易于用文献中已知的其它方法制得的。实施例中引用了具体文献方法的参考文献并列在下文实施例部分的后面。
下列的实施例进一步阐明本发明化合物的制备。提供这些实例仅仅用于阐明的目的，无论如何也不应解释为限制本发明的范围。
本实施例中所用的术语和缩写具有其正常的意思，除非另有注明。例如，“HPLC”指高效液相色谱；“℃”指摄氏度；“mmol”指毫摩尔；“g”指克；“L”指升；“mL”指毫升；“M”指摩尔或摩尔浓度，“eq.”指摩尔当量。
实施例1
1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮盐酸盐
β-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-3′,5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮(0.24g,0.51mmol,1eq.)于甲醇(7mL)中搅成淤浆之后加入二乙基胺(0.01mL,0.102mmol,0.2eq.)。混和物加热到55℃持续2小时20分钟。
为了离析产品，过滤混和物，用异丙醇(3.5mL)洗涤滤器。合并滤液和洗液，通过加入浓盐酸(0.3mL)调节pH到1.5至2.0。在1到2分钟内形成沉淀。混和物在室温下搅拌两小时并过滤。用异丙醇(5mL)后用丙酮(5mL)洗涤固体。HPLC分析表明上面产品的效价(potency)大于99％。
用HPLC与标准参照物比较，鉴定溶液的主要组分的一致性。将0.6-0.8g的反应溶液或10mg到15mg的1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮放在50mL烧瓶中，再用水稀释到一定体积来制备HPLC分析样品。柱子用洗脱剂洗脱：A=0.05M在pH5.0的乙酸酯；B=乙腈；流速在1.5mL/分钟。洗脱剂的分布变化为97％A,3％B持续5分钟，经10分钟梯度变化到30％A,70％B，在30％A,70％B保持5分钟，经2分钟回到97％A,3％B并保持13分钟。使用的柱子是25cm Zorbax Rxc8柱。检测器具有275nm波长，柱流速为1.5mL/分钟，注射体积为10μL。
HPLC分析确立的保留时间如下：a)胞嘧啶和其它杂质，2.4到2.6分钟；b)α-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮，5到6分钟；c)β-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮，6到7分钟；d)苯甲酸，10到11分钟；e)1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-3′或5′-单-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮，14到15分钟；f)苯甲酸甲酯；16.5到17.5分钟；和g)β-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-3′,5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)4-氨基嘧啶-2-酮，19到20分钟。
实施例2
1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮盐酸盐
β-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-3′,5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮(0.24g,0.51mmol,1eq.)在甲醇(7mL)中搅成淤浆再加入丙基胺(0.0084mL,0.102mmol,0.2eq.)。混和物加热到55℃持续3小时。
为离析产品，过滤混和物，用异丙醇(3.5mL)洗涤滤器，合并滤液和洗液，通过加浓盐酸(0.3mL)调节pH1.5到2.0。在1到2分钟内形成沉淀。再将混和物在0℃到5℃下搅拌90分钟然后过滤。用异丙醇(5mL)后再用丙酮(5mL)洗涤固体。如实例1所述进行的HPLC分析，表明离析的固体效价为98.9％。
实施例3
1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮盐酸盐
β-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-3′,5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮(如EPO专利申请公开No.577,303中所述从3.836g2-脱氧-2,2-二氟-3,5-二苯甲酰基-D-呋喃核糖基-1-甲磺酸酯(8.4mmol)和20.0g(180mmol)胞嘧啶反应而得)在甲醇(54mL)中搅成淤浆。将混和物在搅拌下加热到50℃，用加入二乙基胺(0.3mL,2.9mmol,0.34eq.)调节pH到10。继续搅拌，将混和物加热到55℃到60℃并保持14小时。
为了离析产品，加入脱色炭(0.17g)和异丙醇(40mL)，将混和物在20℃到25℃下搅拌1小时。冷却混和物至0℃到5℃，搅拌30分钟，再通过一层过滤助剂过滤。用异丙醇(14mL)洗涤滤饼。通过加浓盐酸(0.95mL)调节合并的滤液的pH1.5到1.8。将形成沉淀和混和物在0℃到5℃下搅拌2小时然后过滤。先用异丙醇(2×15mL)后用丙酮(1×15mL)洗涤固体。如实例1所述进行HPLC分析，表明离析的固体效价为99.4％，产品的总产量为57.6重量百分比(基于甲磺酸酯)。
实施例4
1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮盐酸盐
β-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-3′,5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮(2.58g,5.48mmol)在甲醇(56mL)中搅成淤浆。混和物在搅拌下加热到40℃至45℃，加二乙基胺(0.1mL,0.97mmol,0.2eq.)调节pH到10。继续搅拌，将混和物加热到50℃至60℃持续6.5小时。再将混和物在20-25℃搅拌过夜(15小时)。
为了离析产品，加入脱色炭(0.2g)和异丙醇(42mL)，混和物在室温下搅拌1小时，通过一层过滤助剂过滤混和物，用异丙醇(14mL)洗涤滤饼。在合并的滤液中加甲醇调节溶液总体积到112mL。然后将溶液分为体积相等的两份。通过加浓盐酸调节一份溶液到pH1.5而另一份溶液到pH2.5。两份溶液均冷却到0℃至5℃，搅拌2小时，然后过滤。先用异丙醇(5mL)再用丙酮(5mL)洗涤各自溶液的固体滤饼。干燥后，从1.5pH溶液获得89.6重量百分比的产品收率，2.5pH溶液中获得82.8重量百分比的产品收率。如实例1所述进行的HPLC分析，表明在pH1.5时获得的物质中产品效价为99.1％；在pH2.5时获得的物质的效价为99.6％。
实施例5
1-(2′-脱氧-2′,2′二氟-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮盐酸盐
β-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-3′,5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮(0.24g,0.51mmol)在含有0.03mL二乙基胺(0.26mmol,0.5equiv.)的甲醇(7mL)中搅成淤浆。混和物在搅拌下加热到50℃至60℃持续6小时。
为离析产品，混和物冷却到室温，加入异丙醇(7mL)，通过加浓盐酸(0.30mL)调节混和物pH到pH1.5。搅拌2-3分钟后，形成沉淀。在0℃至5℃下继续搅拌1小时；然后过滤混和物，形成的产品(0.15g)收率为98重量百分比。
Claims (22)
1．制备吉西他滨盐酸盐的方法，它包括：
a)在不加入任何水的条件下，在甲醇或乙醇存在下用0.1-0.5摩尔当量的具有1-3个C1-C4烷基的有机胺将β-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-3′,5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮脱保护；
b)用盐酸和一种选自丙酮、乙腈、四氢呋喃、丙醇、丁醇、异丁醇、仲丁醇，和异丙醇的溶剂处理得到的溶液；和
c)回收生成的固体吉西他滨盐酸盐。
2．权利要求1的方法，其中烷基胺是二乙基胺。
3．权利要求1的方法，其中(a)步骤的溶剂是甲醇。
4．权利要求3的方法，其中(b)步骤中的溶剂是异丙醇。
5．权利要求4的方法，其中甲醇和异丙醇的比为1∶1。
6．权利要求3的方法，其中每克β-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-3′,5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮使用15-25ml的甲醇。
7．权利要求6的方法，其中每克β-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-3′,5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮使用20ml的甲醇。
8．权利要求1的方法，其中从2-脱氧-2,2-二氟-3,5-二苯甲酰基-D-呋喃核糖基-1-甲磺酸酯和胞嘧啶就地生成β-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-3′,5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮。
9．权利要求8的方法，其中每克2-脱氧-2,2-二氟-3,5-二苯甲酰基-D-呋喃核糖基-1-甲磺酸酯使用10-20ml甲醇。
10．权利要求9的方法，其中反溶剂是异丙醇。
11．权利要求10的方法，其中甲醇和异丙醇的比约为1∶1。
12．权利要求1的方法，其中所使用的试剂和溶剂是基本无水的。
13．权利要求12的方法，其中烷基胺是二乙基胺。
14．权利要求12的方法，其中(a)步骤的溶剂是甲醇。
15．权利要求14的方法，其中(b)步骤的溶剂是异丙醇。
16．权利要求15的方法，其中甲醇和异丙醇的比为1∶1。
17．权利要求14的方法，其中每克β-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-3′,5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮使用15-25ml的甲醇。
18．权利要求17的方法，其中每克β-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-3′,5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮使用20ml的甲醇。
19．权利要求12的方法，其中从2-脱氧-2,2-二氟-3,5-二苯甲酰基-D-呋喃核糖基-1-甲磺酸酯和胞嘧啶就地生成β-1-(2′-脱氧-2′,2′-二氟-3′,5′-二-O-苯甲酰基-D-呋喃核糖基)-4-氨基嘧啶-2-酮。
20．权利要求19的方法，其中每克2-脱氧-2,2-二氟-3,5-二苯甲酰基-D-呋喃核糖基-1-甲磺酸酯使用10-20ml甲醇。
21．权利要求20的方法，其中(b)步骤的溶剂是异丙醇。
22．权利要求21的方法，其中甲醇和异丙醇的比约为1∶1。
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