CS210513B1

CS210513B1 - Způsob přípravy 2'-deoxyuridinu značeného tritiem o vysoké molové aktivitě v poloze 2'

Info

Publication number: CS210513B1
Application number: CS217880A
Authority: CS
Inventors: Lubos Bohacek; Jiri Filip; Antonin Holy
Original assignee: Lubos Bohacek; Jiri Filip; Antonin Holy
Priority date: 1980-03-28
Filing date: 1980-03-28
Publication date: 1982-01-29

Abstract

Vynález se týká oboru radiochemie, přípravy organických sloučenin ijnačených radioizotopy, a řeěí přípravu 2 -deoxyuridinu značeného tritiem o molové aktivitě' nad 0,4 TBq.mmol-' katalytickou dehalogenací vhodného meziproduktu. 2*-Deoxy[5 -JH] uridin se připraví d§halogenací 3 ,5'-di~0-propionyl- nebo 3 ,5 -di-O-benzoyl-2 -bromuridinu ve vodně alkalickém prostředí za přítomnosti plynného tritia bez nosiče v přítomnosti palladia na nosiči jako katalysátoru. Vynález může být využit v biochemii, biologii a v medicíně, a to v základním i v aplikovaném výzkumu. Příprava látky podle vynálezu probíhá podle schématu:

Description

Vynález se týká oboru radiochemie, přípravy organických sloučenin ijnačených radioizotopy, a řeěí přípravu 2 -deoxyuridinu značeného tritiem o molové aktivitě' nad 0,4 TBq.mmol^-' katalytickou dehalogenací vhodného meziproduktu.

2*-Deoxy[5 -JH] uridin se připraví d§halogenací 3 ,5'-di~0-propionyl- nebo ,5 -di-O-benzoyl-2 -bromuridinu ve vodně alkalickém prostředí za přítomnosti plynného tritia bez nosiče v přítomnosti palladia na nosiči jako katalysátoru.

Vynález může být využit v biochemii, biologii a v medicíně, a to v základním i v aplikovaném výzkumu.

Příprava látky podle vynálezu probíhá podle schématu:

kde

R₂ je CHjCHgCO nebo CgH^CO.

Předmětem vynálezu je způsob přípravy 2'-deoxyuridinu značeného tritiem o vysoké molové aktivitě v poloze 2' vzorce X,

O

OH Ry kde R je současně izotop vodíku ’h a ^H.

Dosud známé metody přípravy nukleosidů značených tritiem v cukerné části molekuly používají obecných metod syntézy nukleosidů. Tak např. by bylo možno z 2-deoxy-D-[2-^H]ribosy přes 3,5-di-p-nitrobenzoylderivát připravit příslušnou halogenosu, která kondensací se solí (např. rtulnatou) nebo silylderivátera pyrimidinové nebo purinové báze poskytne 2*-deoxy [2 *-³H]-D-ribonukleosid (DAVID s., EUSTACHE J.: Carbohyd. Res. 20. 319 /1971/).

Podobně byl připraven 2*-deoxy[2'-^h] uridin kondenzací 2,4 bis(trimethylsilyloxy)pyrimidinu s 3,5-di-0-p-nitrobenzoyl-2-deoxy-D-[2-²H}arabinofuranosylhalogenidem v přítomnosti chloridu rtutnatého.

Tento postup, jakož i jeho další modifikace (SÁTO T., SIMITADE T., ISHIDO Y.: J. Chem. Soc. Jap. §i, 1440 /1960/; PÍCHAT L., DUFAY P., LAMORE Y.: C. R. Acad. Sci. 222, 2 453 /1964/; ISHIDO Y., HOSONO A., FUJII K., KUKUCHI Y., SÁTO T.: Nippon Kagaku Zasshi 82, 752 /1966/, Chem. Abstr. 65 17 034 /1966/) nejsou však z hlediska izotopové syntézy vhodné z těchto důvodů:

a) výtěžky jsou zpravidla nízké, b) vzniká směs alfa a beta-anomerů, c) jde o vícestupňovou syntézu s radioaktivním materiálem, d) milimolová měřítka pro izotopové značení by byla nerealizovatelná. Pro dosažení vysokých molových aktivit (0,4 aš 0,8 TBq.mmol^-1) je nezbytné pracovat v měřítku 10 až 100 umolu, což odpovídá zpravidla požadovanému množství a umožňuje snížit množství použitého tritia a tím i pracovní riziko.

Příprava 2'-deoxy [2-^Hjuridinu o molové aktivitě 12,1 GBq.mmol^-1 byla popsána nedávno (SIGLEROVÁ V.: Dizertační práce, IL BÚ ČSAV, Praha 1978). Snaha dosáhnout vysoké molové aktivity vedla k použití aprotického rozpouštědla. Dehalogenací 3'-benzoyl-2'-brom-2'-deoxy urldinu v prostředí Ν,Ν-dimetylacetamidu a katalysy 20% Pd/C však vzniká směs látek. Kromě požadovaného 3'-O-benzoyl-2'-deoxyuridinu vznikal také 2,2'-anhydrouridin, 2',3'-dideoxyuri din a uráčil, což významně snížilo chemický výtěžek.

Z uvedených důvodů byla tritiace autory provedena v methanolu za přítomnosti uhličitanu barnatého. Byl získán 3*-0-benzoyl-2'-deoxy[2*-³H]uridin, který poskytl po debenzoylaci a přečištění preparativní papírovou chromatografií 2*-deoxy [2-^H]uridin o molové aktivitě 12,1 GBq.mmol^-’.

Základní i aplikovaný výzkum v biochemii, biologii a medicíně vyžaduje pro řešení problémů na molekulární úrovni 2’-deoxyribonukleosidy značené tritiem o vysoké molové aktivitě ( >300 GBq.mmol^-1), jakož i sloučeniny značené specificky na cukerné části molekuly.

Tyto létky byly dosud nesnadno dostupné nebo nedostupné vůbec. Tuto nevýhodu odstraňuje předmětný vynález způsobu přípravy 2'-deoxyuridinu značeného tritiem o vysoké molové aktivitě v poloze 2'vzorce I, spočívající v tom, že se 3*,5'-di-O-přopionyl- nebo 3*,5'-di-0-benzoyl-2'-brom-2'-deoxyuridin obecného vzorce II,

kde Η»je CH^CHgCO nebo CgH^CO skupina, uvede do reakce s plynným tritiem ve vodné alkalickém prostředí v 0,1 až 1,0 N, s výhodou v 0,5 N, vodném hydroxidu sodném nebo draselném a v přítomnosti palladia na nosiči ( s výhodou uhlí, síran nebo uhličitan vápenatý nebo barnatý) jako katalyzátoru, a to při teplotě 273 až 303 K, a vzniklý 2*-deoxy [2*-^H]uridin vzorce I se po odstranění labilního tritia opakovaným odpařením s vodou ze směsi izoluje preparativní papírovou chromatografií.

Srovnávací pokusy s katalytickou redukční dehalogenací látek obecného vzorce II prokázaly, že reakce v jiných obvykle užívaných rozpouštědlech (methanol, ethanol, dioxan) pro bíhá pomalu a dosažené molové aktivity jsou značně nižěí než při použití vodné alkalického prostředí. Rovněž 2*-chlor-2*-deoxyuridin nebo 2*-jód-2‘-deoxyuridin mohou být použity pro přípravu látky vzorce I způsobem podle vynálezu, výtěžek je věak nižěí a dosažená molové aktivita nepřesahuje 100 GBq.mmol^-’.

Výchozí látky obecného vzorce II jsou snadno dostupné z uridinu reakcí s propionylbromidem (MAROMUTO R., HONJO M.: Chem. Pharm. Bull. 22, 128 /1974/) nebo postupně reakcí s benzoylkyanidem a bromovodíkem. Reakce je snadno proveditelná v uspořádání obvyklém pro práci s plynným tritiem a zpracování reakční směsi včetně izolace produktu vzorce I je dostatečně jednoduché. Radiochemícká čistota takto připraveného 2*-deoxy[2*-^H] uridinu je lepší než 96 %, molové aktivita přesahuje 500 GBq.mmol^-’.

Získaný 2'-deoxy[2'-^H]uridin vzorce I je výhodnou výchozí surovinou pro přípravu pyrimidinových a purinových 2'-deoxy [2 '-²h]ribonukleosidů, popřípadě těchto látek značených tritiem v cukerné čésti a tritiem nebo radionuklidem uhlíku ’^C v části heterocyklické.

K tomu účelu lze s výhodou užít dříve vypracovaného postupu (FILIP J., NEJEDLÝ Z., VESELÝ J. , ČIHÁK A.,: Autorské osvědčeni č. 194 013) enzymaticky katalyzované transdeoxyribosylace, která může být provedena v mikroměřítku. Protože tritium v deoxy[2-^h]ribofuranosylové skupině zůstává při enzymové reakci stabilně vázáno, je molové aktivita nově vzniklého 2'-deoxyf2'-²Hjribonukleosidu nezměněna, takže lze tímto postupem snadno získat uvedené důležité biochemikálie značené tritiem ve vysokých výtěžcích a s molovou aktivitou převyšující 500 GBq.mmol^-’.

V dalším je postup podle vynálezu osvětlen na příkladech provedení, aniž se tím jakko liv omezuje.

Příklad 1

Do reakční baňky objemu 1,2 ml se umístí 40 mg 3',5'-di-0-benzoyl-2*-brom-2'-deoxyuridinu, 8 mg 10% palladia na uhlí a 0,6 ml 1 N hydroxidu draselného. Po připojení baňky k tri tiační aparatuře (FILIP J. , ŠŤASTNÝ J., VEŘMIŘOVSKÝ J.:. Jaderná energie JJ, 432 /1967/) a po odplynění reakční směsi se ze zásobníku převede 185 GBq tritia bez nosiče. Reakční směs se míchá elektromagneticky při laboratorní teplotě. Po 120 minutách se reakce přeruší a nezreagované tritium se převede do zásobníku. K reakční směsi se přidá 0,3 ml 3 N KOH a míchá se přes noc. Z reakční směsi se odstraní rozpouštědlo odpařením za vakua v uzavřeném systému. Odparek se rozpustí ví až 2 ml vody a voda se odstraní mrazovou sublimací. Tento postup se opakuje třikrát.

2*-Deoxy[2^z-^H}uridin se izoluje preparativní papírovou chromatografií v soustavách 1-butanol-kyselina octová-voda (4:1:5) a octan ethylnatý nasycený vodou.

Výtěžek: 6,45 mg 2'-deoxy[^'-^Hjuridinu (tj. 34,5 % na použitý 3‘,5'-di-O-benzoyl-2'-brom-2’-deoxyuridin) o celkové aktivitě 19,6 GBq (tj. 10,6 % na použité tritium). Molové aktivita 2'-deoxy[2'-^Hjuridinu byla 690 GBq.mmol^-'; radiochemickó čistota je lepší než 96 %.

Příklad 2

Do reakční baňky objemu 1,2 ml se umísti 40 mg 3,5'-di-O-propionyl-2'-brom-2^,-deoxyuri dinu, 60 mg 5% palladia na síranu barnatém a 0,5 ml 0,5 N hydroxidu sodného. Reakční baňka se připojí k tritiační aparatuře a po odplynění reakční směsi se do baňky převede 185 GBq tritia. Reakční směs se míché elektromagneticky při laboratorní teplotě. Reakce se přeruší po 150 minutách a nezreagované tritium se převede zpět do zásobníku tritia. Zpracování reakční směsi a izolace 2^,-deoxy^2^,-^H]uridinu se provede stejným postupme jako v příkladu 1 .

Výtěžek: 6,50 mg' 2’-deoxy Γβ'-^Ιΐ] uridinu (tj. 29,6 % na použitý 3 *, 5'-di-O-propionyl-2'-brom-2*-deoxyuridin) o celkové aktivitě 20,7 GBq (tj. 11,2 % na použité tritium). Molové aktivita 2'-deoxy[2uridinu byla 725 GBq.mmol^-1, radiochemická čistota je lepši než 96 %.

Claims

PŘEDMĚT VYNÁLEZU o vysoké molové aktivitě v poloze

Způsob přípravy 2'-deoxyuridinu značeného tritiem 2 vzorce I, vyznačený tim, že se 3^/,5^,-di-0-propionyl - nebo 3 ,5' obecného vzorce II, (I) di-0-benzoyl-2'-deoxy-2'-bromuridin (II) kde R₂ je CH^CHgCO nebo C^H^CO skupina, uvede do reakce s plynným tritiem ve vodné alkalickém prostředí, v 0,1 až 1,0 N, s výhodou 0,5 N hydroxidu sodném nebo draselném, a v přítomnosti palladia na nosiči, s výhodou uhlí, síranu nebo uhličitanu vápenetém nebo barnatém, jako katalyzátoru, a to při teplotě 273 až 303 K.