CS220430B1

CS220430B1 - Způsob přípravy 2'-deoxy-5-azacytidinů

Info

Publication number: CS220430B1
Application number: CS30280A
Authority: CS
Inventors: Alois Piskala; Jiri Vesely
Original assignee: Alois Piskala; Jiri Vesely
Priority date: 1980-01-15
Filing date: 1980-01-15
Publication date: 1983-04-29

Description

Vynález se týká způsobu přípravy 2*-deoxy-5-azacytidlnů obecného vzorce I

R² R^{* 1}

Ί/

N^N (I)

HOCH

-Η» HO kde r1 a R^ jsou stejné nebo různé a značí vodík nebo alkyl s 1 až 4 atomy uhlíku.

Nejvýznamněýěí látkou uvedeného typu je pyrimidinový antimetabolit 2*-deoxy-5-azacytidln[4-amino-1 (2-deoxy-beta-D-erythro-pentofuranosyl)-a'»triazin-2( 1H)-onJ , který podobně jako 5-azacytidin brzdi růst bakterii již v nízkých koncentracích a má výrazné kanceroatatické účinky* NejvySSÍ afinitu k této látce jeví lymfatický systém, takže se nabízí jeho klinické použití u nádorů lymfatická tkáně. Biologickou aktivitu vykazují i když v meněí míře také N^-alkylderiváty 5-azacytidinu a totéž lze předpokládat u odpovídajících deoxyanalogů. Látky obecného vzorce I se mohou dále uplatnit jako nástroje biochemického, farmakolégického a molekulárně biologického výzkumu.

2'-Deoxy-5-azacytidin se dá připravit podle československých patentů S. 116 297 ač. 139 542. Syntéza této látky byla déle předmětem řady publikací [Pliml, Šorm: Collect.

Czech. Chem. Commun. 22» 2 576 (1964); Winkley, Robins: J. Org. Chem. ££, 491 (1970)1

Niedballa, Vorbrflgen: J. Org. Chem. £g, 3 672 (1974), Pískala a spol.: Nucleic Acids Res.,

Speciál Publication No 4, s 109 (1978) a Pískala, Šorm: Nucleic Acid Chemistry (L. B. Townsend,

R. S. Tipson, eds.), Part 1, 443 (1978)]. V uvedených pracech jsou aplikovány různé varianty dvou zásadně odliSných obecných přístupů, kterými byl již dříve připraven 5-azacytidin.

První z nich spočívá v několikastupňové syntéze vycházející z 3,5-di-0-p-toluoyl-2-deoxy-D-erythro-pentosylisokyanátu a druhý v přímé deoxyribosylaci silylovaného 5-azacytosinu.

Jelikož stérický průběh deoxyribosylaci není řízen jako u ribosylací sousední acyloxyskupinou, vznikají věemi uvedenými postupy směsi alfa a bete-anomerů. Při isokyanétovém postupu sice ve směsi značně převažuje žádaný beta-anomer, avěak výroba je zdlouhavá. Kratší a preparativně výhodnější je přímé deoxyribosylace katalysovaná Lewisovými kyselinami, kdy vzniká ve vysokém výtěžku anomerní směs v níž mírně převládá 3-anomer, Dělení obou anomerů se provádí s výhodou na úrovni volných nukleosidů, přičemž podstatně méně rozpustný beta-anomer se vylučuje přednostně. Preparativní výtěžky 2 *-deoxy-5-azacy tidinu se v tomto posledním stupni pohybují v rozmezí 25 - 30 %. Zpracováním matečných louhů se dále získá ve 45 - 50% výtěžcích surový krystalický alfa-anomer, který je biologicky málo účinný a je proto v podstatě bezcenným odpadem.

Studiem hydrolýzy 2*-deoxy-5-azácytidinu a jeho alfa-anomeru se nyní dospělo k velice překvapivému zjištění, že reakci se zředěným amoniakem při teplotě místnosti poskytují obá anomery prakticky kvantitativně stejnou směs formiétů N-amidino-N'-(2-deoxy-D-erythro-pento- 1 furanosyl)močoviny, v níž znéčnš převládá beta-anomer. Dále bylo zjištěno, že tyto formiáty lze přímo, bez uvolňování uvedených amidinomočovin cyklokondenzovat s dimethylacetalem dimethylformamidu v dobrém výtěžku na 2'- deoxy-5-azacytidin. Vedlejším produktem je přitom opět alřáeanomer, který se dá bez izolace použít v dalším cyklu znovu k přípravě 2*-deoxy-5-azacytidinu. Dvojnásobným opakováním tohoto cyklu je možno dosáhnout až 60% konverse alfa-anomeru na 2'-deoxy-5-azacytidin. Prakticky se tím zdvojnásobí celkový výtěžek této látky počítáno na 2-deoxyribosu, která je nejdražší výchozí surovinou. Uvedený postup je jednoduchý, krátký a nevyžaduje žádného speciálního zařízení. Vzhledem k vysoké ceně 2'-deoxy-5-azacytidinu znamená použití tohoto postupu značné zvýšení efektivnosti výroby této látky. Ne stejném principu lze vyrábět také N^-alkylderiváty 2^<-deoxy-5-azacytidihu.

Předmětný vynález způsobu přípravy 2*-deoxy-5-azacydidinů obecného vzorce I spočívá v hydrolýze alfa-anomerů 2*-deoxy-5-azacytidinů obecného vzorce II,

kde R a R² značí totéž co ve vzorci I, na formiáty N-emidino-N'-(2-deoxy-beta-D-erythro-pentofuranosyDmočovin obecného vzorce III r1

Y

HOCHj _λ NH-CO-N=C-NH,.HCOOH

O

HO kde R¹ a R² značí totéž co ve vzorci I, které se poté cyklokondenzují dialkylacetalem dimethylformamidu v alkamolu s 1 až 4 atomy uhlíku.

(III)

220430 '

Hydrolýza alfa-anomerů obecného vzorce 11 na formiáty amidinomočovin obecného vzorce lil probíhá velmi rychle již při teplotě místnosti v alkalickém prostředí. Z preparativního hlediska je vhodné přitom používat zředěných roztoků těkavých bází. Dobře se osvědčil zředěný roztok amoniaku. Jelikož při odpařování zčásti unikáíhydrolýzou vzniklá kyselina mravenčí, je vhodné k dosažení vysokých preparativnlch výtěžků přidat ke směsi před krystalizacl 10 - 20 % teoretického množství kyseliny mravenčí. Výtěžky formiátů amidinomočovin vzorce III se pohybují v rozmezí 92 - 98 Sí. Tyto intermediáty nejsou stéricky zcela jednotné a obsahují i menší množství odpovídajících alfa-anomerů. V dalším stupni syntézy se však dají použít přímo, bez dalšího čištění.

Cyklokondenzace amidinomočovin obecného vzorce III se provádí v prostředí alkanolu s 1 až 4 atomy uhlíku a používá se dialkylacetelů dimethylformamidu, jejichž alkylový zbytek obsahuje l až 4 atomy uhlíku. S výhodou se tato reakce provádí dimethylacetálem dimethylformamidu v prostředí methanolu. Dobrých výsledků lze dosáhnout použitím 1,5 - 2,5 molekvivalentu dialkylacetálu dimethylformamidu. Cyklokondenzaci je možno provádět v Širokém rozmezí teplot od 0 °C až do teploty varu odpovídajícího alkanolu. Velice dobře se osvědčilo provádět reakci při teplotě místnosti. Vzhledem k tomu, že amidinomočoviny obecného vzorce III během reakce ještě před cyklizací mění anomerní konfiguraci, vznikají uvedeným postupem zčásti i výchozí alfa-enomery vzorce II, které však lze bez dalšího čištění použít znovu pro přípravu 2 -deoxy-5-azacytidinu vzorce I. Opakováním výrobního cyklu se dá dosáhnout dobrých výtěžků žádaných beta-anomerú.

V dalším je vynález blíže objasněn v příkladech provedeni aniž se na tyto jakkoliv omezuje.

Přikladl

Příprava formiátů N-amldino-N*-(2-deoxy-beta-D-erythro-pentofuranosyl)močoviny

Roztok 2,28 g čistého alfa-anomeru 2*-deoxy-5-azacytidinu t. t. ,82 - 183 °C (rozklad) ve 200 ml vodného 1M amoniaku se ponechá 1 h stát při teplotě místnosti a pak se odpaří ve vakuu. Zbytek se důkladně rozmíchá s 10 ml ethanolu a krystalický produkt se odsaje. Matečný louh se zahustí na malý objem, přidá se 0,1 ml kyseliny mravenčí a směs se ponechá v lednici přes noc. Druhý podíl se odsaje a promyje ledově studeným ethanolem. Po vysušení na vzduchu se získá celkem 2,55 g, tj. 96 % formiátů N-amidino-N*-(2-deoxy-beta-D-erythropentofuranosyl)močoviny, t. t. 153 - 156 °C (rozklad). Tento produkt je možno bez dalšího, čištění použít pro následující přípravu 2'-deoxy-5-azacytidinu. Rekrystalizací z methanolu se získá zcela čistý produkt o teplotě tání 160 - 162 °C (rozklad).

Příklad 2

Roztok 2,28 g surového alfa-anomeru 2'-deoxy-5-azaoytidinu [t. t. 165 - 176 °C (rozklad)] se hydrolyzuje stejným postupem jak uvedeno v příkladu 1. Získá se 2,50 g, tj. 94 % formiátů N-amidlno-N'-(2-defflxy-beta-D-erythro-pentofuranosyl)-močovinyj t. t. 152 - 156 °C (rozklad).

Příklad 3

Roztok 2,28 g odparku matečných louhů po přípravě 2^,-deoxy-5-azacytidinu (viz příklad 4) se hydrolyzuje postupem uvedeným v přikladu 1. Získá se 1,54 g tj. 58 % formiátů N-amidino-N'-(2-deoxy-beta-D-erythro-pentofuranosyl)močoviny; t. t. 150 - 155 °C (rozklad).

Příklad 4

Příprava 2'- deoxy-5-azacytidinu

SmSs 2,64 g formiátu N-amidino-K'-(J-deoxy-beta-D-erythro-pentofuranosyl)močoviny, ml methanolu a 2,6 ml dimethylacetelu dlmethylformamidu se magneticky míchá v uzavřené baňce při teplotS místnosti 24 hodin. Výchozí látka zpočátku přechází do roztoku a asi po 1 hodině se začíná vylučovat reakční produkt. SmSs se po uvedené dobé vychladí, produkt se odsaje, promyje ledově studeným methanolem a vysuěí ve vakuu. Získá se 0,91 g, tj. 40 % 2'-deoxy-5-azacytidinuj t. t. 202 - 204 °C (rozklad). Odparek matečného louhu ee použije k regeneraci výchozí amldinomočoviny (viz příklad 3).

Claims

PŘEDMĚT VTNÁLEZU

1. Způsob přípravy 2'deoxy~5-azacytidinů obecného vzorce I (I) kde r’ a R² jsou bu3 stejné nebo různé a značí vodík nebo alkyl s vyznačený tím, Se ee alfe-anomery 2*-deoxy-5-azacytidinů obecného

1 až 4 atomy uhlíku, vzorce II (II) kde R¹ a R² značí totéž co ve vzorci I, hydrolyzují na formiáty N-amidino-N*-(2-deoxy-bete-D-erythro-pentořuranosyl)močovin obecného vzorce III

HOCH^n_H-_CO-N=C-NH₂.HCOOH (III)

HO kde r' a R² značí totéž co ve vzorci I, které se poté cyklokondenzují dialkylacetálem dlmethylformamidu, jehož alkylový zbytek obsahuje 1 až 4 atomy uhlíku, v alkanolu s 1 až 4 atomy uhlíku.
2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se hydrolýza provádí zředěným roztokem těkavé báze při teplotě místnosti.
3. Způsob podle bodu 2, vyznačený tím, že se hydrolýza provádí zředěným amoniakem.
4. Způaob podlé bodu 1, vyznačený tím, že se cyklokondenzace provádí dimethylacetálem dlmethylformamidu při teplotS místnosti v prostředí methanolu.