DE2261215C2

DE2261215C2 - Verfahren zur Herstellung von 2,2'-Anhydropyrimidinribonucleosiden

Info

Publication number: DE2261215C2
Application number: DE2261215A
Authority: DE
Inventors: Yoshiharu Kawasaki Kanagawa Ishido; Hajime Komura; Masaru Kawasaki Kanagawa Okutsu; Katsumi Tokio/Tokyo Suzuki; Akihiro Yamasaki; Teruo Urawa Saitama Yoshino
Original assignee: Ajinomoto Co Inc
Current assignee: Ajinomoto Co Inc
Priority date: 1971-12-14
Filing date: 1972-12-14
Publication date: 1986-05-22
Also published as: GB1406684A; DE2261215A1; JPS5136758B2; US3856777A; FR2163627B1; JPS4867286A; FR2163627A1

Description

OH OH

in der R₁' eine OH-, SH-, NH₂-Gruppe oder ein Säureadditionssalz dieser Gruppe, eine NH-COCH3- oder eine Monoalkylaminogruppe bedeutet und R2 und R3 die angegebene Bedeutung haben, bei etwa 100 bis 200° C mit einem Alkylencarbonat oder einem Alkenylcarbonat umgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkylencarbonat Äthylencarbonat verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkenylencarbonat Vinylencarbonat verwendet wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 2,2'-Anhydropyrimidinribonucleosiden, die sich als Antitumormittel, Antivirusmittel und Zwischenprodukte für solche Mittel eignen.

Es war bereits bekannt, durch Umsetzung von Nucleosiden mit Diphenylcarbonat in Gegenwart eines Katalysators und eines Lösungsmittels cyclische Carbonate von Ribonucleosiden herzustellen (Biochemistry 5 (1966), S. 2076 bis 2082). Bei Anwendung dieses Verfahrens auf Uridin wird 2,2'-Anhydro-l-/?-D-arabinofuran-

OH

in der Ri für O, S, NH oder ein Säureadditionssalz dieser Gruppe, N—COCH3 oder eine Alkyliminogruppe steht, R₂ ein Η-Atom, eine OH-Gruppe, ein Halogenatom oder eine Alkylgruppe und R3 ein Η-Atom, eine Acylgruppe, eine H₂PO3-Gruppe oder deren Salz bedeutet, das dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Verbindung der allgemeinen Formel

OH OH

in der Ri' eine OH-, SH-, NH₂-Gruppe oder ein Säureadditionssalz dieser Gruppe, eine NH-COCH₃- oder eine Monoalkylaminogruppe bedeutet und R₂ und R3

die angegebene Bedeutung haben, bei etwa 100 bis gefunden: 200° C mil einem Alkylencarbonat oder einem Alken- 47,77% C

ylencarbonat umgesetzt wird.

Mit Hilfe dieses Verfahrens werden die gewünschten Verbindungen frei von Katalysatorrückständen und in sehr hohen Ausbeuten erhalten.

Die so hergestellten 2^2'-Anhydropyrimidinribonucleoside eignen sich als Antitumormittel, Antivirusmittel oder synthetische Zwischenprodukte für solche Mittel. So können die 2£'-Anhydropyrimidinribonucleoside der ι ο vorstehend angegebenen Formel I durch Hydrolyse nach üblichen Methoden in die entsprechenden Pyrimidinnucleoside der Formel

4,47% H 12,38% N

R₃O

20

(HD

OH

übergeführt werden, in der Ri', R2 und R3 die angegebene Bedeutung haben.

Zu den Ausgangsmaterialien für das erfindungsgemäße Verfahren gehören Uridin, Cytidin und deren Derivate, wie 4-Thiouridin, 5-Halogenuridin, 5-MethyIcytidin, 4-N-Acetylcytidin, N-4-MethyIcytidin, 5-Halogencytidin und 5'-Phosphorsäureester der vorstehend genannten Verbindungen sowie Alkali- oder Aminsalze dieser Ester. Zu typischen Beispielen dieser Aminsalze gehören die Salze von Triäthylamin, Tributylamin und Morpholin.

Erfindungsgemäß wird das genannte Ausgangsmate- 40 rial mit einem Alkylencarbonat, wie Äthylencarbonat und Propylencarbonat, oder einem Alkenylencarbonat, wie Vinylencarbonat umgesetzt, wobei das Carbonat in gefunden: einem geringen Überschuß verwendet wird. 41,38% C

Die gewünschte Verbindung wird durch Ausfällung unter Zusatz von organischen Lösungsmitteln und Filtration leicht in reiner Form aus dem Reaktionsgemisch gewonnen. Der erhaltene Feststoff wird durch Umkristallisieren aus geeigneten Lösungsmitteln, wie Wasser ' oder wasserhaltigem Alkohol oder durch Behandlung mit Ionenaustauscherharzen gereinigt.

Beispiel 1

Ein Gemisch aus 5 g Uridin und 2,5 g Äthylencarbonat wurde in einem Ölbad 2 Stunden auf 150°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und es wurden dann 10 ml Äthanol zugesetzt. Der gewonnene Feststoff wurde aus 15 ml eines 25% Wasser enthaltenden Methanols umkristaliisiert. Der erhaltene kristalline Niederschlag bestand aus reinem 2,2'-Anhydrouridin und wog 3,3 g (Ausbeute 74%). Er wurde durch Elementaranalyse identifiziert und zeigte die nachstehenden physikalischen Eigenschaften.

F: 238-244-C

UV-Absorptionsspektrum:

Max. (pH 1) 222 - 10~³und249 · 10-³μΐη
Max.(pH 1) 211 ■ 10~³und233 - 10-³μπι
(bzw. Min.)

Beispiel 2

Ein Gemisch aus 0,42 g 5'-TriäthylaminsaIz der 5'-Uridyl£äure und 0,6 g Äthylencarbonat wurden 1,5 Stunden in einem Ölbad auf 150°C erhitzt Das Reaktionsgemisch wurde durch eine Dowex®-1 x4-Säule des Ameisensäuretyps geleitet und der Ablauf aus der Säule wurde unter vermindertem Druck konzentriert, wobei 0,45 g 2,2'-Anhydro-5'-uridyIsäure erhalten wurden.

Beispiel 3

Ein Gemisch aus 2,8 g Cytidin-hydrochlorid und 4,4 g Äthylencarbonat wurden in einem Ölbad 50 Minuten auf 150° C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde in 20 ml Wasser gelöst und die Lösung wurde durch eine mit Aktivkohle gefüllte Säule geleitet Dann wurde Wasser durch die Säule geleitet, wobei 2,2'-Anhydrocytidin-hydrochlorid eluiert wurde. Etwa 2 I des Eluats wurden bei 40—50°C unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft. Der Rückstand wurde in einem Gemisch aus Wasser und Äthanol (1:1) gelöst und umkristallisiert. Es wurde ein Niederschlag aus säulenförmigen Kristallen erhalten. Er bestand aus reinem 2,2'-Anhydrocytidin-hydrochlorid und hatte ein Gewicht von 1,33 g (Ausbeute 51%). Er wurde durch Elementaranalyse identifiziert und zeigte die nachstehend angegebenen physikalischen Eigenschaften.

Berechnet für C₉H12N3O4CI:

41,28% C 4,63% H 16,05% N

4,83% H 16,10% N

Berechnet WrC₉Hi₀N₂O₅:

47,75% C 4,64% H 12,38% N

65 F: 240-260° C (Zersetzung)

U V-Absorptionsspektrum:

Max. (pH 1 -6) 232 und 262 · 10-3 _μηι
Min.(pHl-6) 218und242 · 10-³μπι

Beispiel 4

0,285 g N-4-Acetylcytidin und 0,44 g Äthylencarbonat wurden in einem 10-ml-Kolben während 2 Stunden in einem bei 14O⁰C gehaltenen Ölbad erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 3 behandelt, wobei 0,13 g 2,2'-Anhydrocytidin-acetat als säulenförmige Kristalle erhalten wurden.

Beispiel 5

0,147 g N-4-Methylcytidin-hydrochlorid und 0,13 g Äthylencarbonat wurden in gleicher Weise wie in Beispiel 6 30 Min. in einem ölbad bei 150°C erhitzt. Dem Reaktionsgemisch wurde Äthanol zugesetzt und die Lösung wurde eingedampft, wobei 0,11 g 2,2'-Anhydro-N-4-methylcytidin-hydrochlorid (Ausbeute 70%) in Form

h. von Kristallen erhalten wurde. Das UV-Spektrum der

f Verbindung zeigte Werte von Jig£ bei 243 und

267 - ΙΟ-³ μΐη.

t« Anwendungsbeispiel \

w 2^6 g des in Beispiel 1 erhaltenen £2'-Anhydrouridins

Is wurden in 50ml In Natriumhydroxid gelöst und die

Ii Lösung wurde 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt

£ Als die Absorptionsmaxima im Ultraviolett 261 ηιμ er-

reicht hatten, wurde das Reaktionsgemisch durch Zuga-

£; be von Amberlite IR-120® (Η-Form) neutralisiert Das

|:J Ionenaustauscherharz wurde abfiltriert und das Filtrat

|i wurde unter vermindertem Druck eingedampft, wobei

{§ 1,7 g l-ytf-D-Arabinofuranosyluracil erhalten wurden

(70,5% Ausbeute). Die Absorption im Ultraviolett und der Schmelzpunkt des Kristallisats waren identisch mit sj den entsprechenden Werten einer authentischen Probe.

Anwendungsbeispiel 2

2,62 g 2,2'-Anhydrocytidin-hydrochlorid wurden in 80 ml 0,1 η Natriumhydroxid gelöst und die Lösung wurde bei Raumtemperatur 2 Stunden stehengelassen. Als die Absorptionsmaxima im Ultraviolett 272 πιμ erreicht hatten, wurde das Reaktionsgemisch durch Zugabe von 1 η Chlorwasserstoffsäure auf etwa pH 2 eingestellt Die Lösung wurde unter vermindertem Druck zur Trockene eingedampft.

Es wurden 100 ml Methanol zugesetzt und der Rückstand wurde bei erhöhter Temperatur mit 100 ml Methanol extrahiert und der Extrakt wurde unter vermindertem Druck eingedampft. Der Rückstand wurde aus einer geringen Wassermenge umkristallisiert, wobei 1,65 g l-zf-D-Arabinofuranosylcytidin-hydrochlorid erhalten wurden (Ausbeute 68%).

40

45

50

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines £2'-Anhydropyrimidinribonucleosids der allgemeinen Formel

OH

in der Ri für O, S, NH oder ein Säureadditionssalz dieser Gruppe, N—COCH3 oder eine Alkyliminogruppe steht, R₂ ein Η-Atom, eine OH-Gruppe, ein Halogenatom oder eine Alkylgruppe und R3 ein H-Atom, eine Acylgruppe, eine H₂PO₃-Gruppe oder deren Salz bedeutet, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung der allgemeinen Formel

osyluracU in einer Ausbeute von 59% erhalten. Dabei ist es jedoch erforderlich. Dimethylformamid als Lösungsmittel und Natriumhydrogencarbonat als Katalysator anzuwenden. Es liegt auf der Hand, daß auf diese Weise kein reines Reaktionsprodukt erhalten v/erden kann, sondern ein Produki, das weiteren Reinigungsoperationen unterworfen werden muß, wodurch die Ausbeute noch weiter vermindert wird.

Nach einem in J. Org. Chem. VoL 36, Nr. 2,1971, S. 250 bis 254, beschriebenen Verfahren erfolgt die gleiche Umsetzung in Gegenwart von Hexamethylphasphorsäureamid ais Lösungsmittel und Natriumbicarbonat als Katalysator (loc. cit S. 252, rechte Spalte, Zeilen 7 bis 4 von unten). Auch dieses bekannte Verfahren ist ungeeignet für die industrielle Anwendung, da es einen spezifischen Katalysator und ein kostspieliges Lösungsmittel erfordert, und da ebenfalls ein Reinigungsverfahren notwendig ist, um Katalysatorrückstände zu entfernen.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugründe, ein wirtschaftliches und einfach durchführbares Verfahren zur Herstellung von 2,2'-Anhydropyrimidinribonucleosiden zur Verfügung zu stellen, bei dem die gewünschten Endprodukte in verbesserten Ausbeuten erhalten werden, ohne daß ein Katalysator und ein Lösungsmittel angewendet werden müssen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines 2,2'-Anhydropyrimidinribonucleosids der allgemeinen Formel