DE602005003922T2

DE602005003922T2 - Synthese von spongosin

Info

Publication number: DE602005003922T2
Application number: DE602005003922T
Authority: DE
Inventors: Jacqueline Valerie Ouzman
Original assignee: Cambridge Biotechnology Ltd
Current assignee: CBT Development Ltd
Priority date: 2004-01-21
Filing date: 2005-01-19
Publication date: 2008-12-04
Anticipated expiration: 2025-01-20
Also published as: US20100216991A1; DK1709057T3; DE602005003922D1; EP1709057A1; EP1709057B1; HK1099026A1; CA2552552A1; CN1910194A; ATE381572T1; AU2005206361A1; CN1910194B; GB0401292D0; JP2007518782A; PL1709057T3; PT1709057E; KR20060132910A; ES2298998T3; NO20063715L; NZ548220A; WO2005070947A1

Description

Die Erfindung betrifft die Synthese von Spongosin (ebenfalls als 9-(β-D-Ribofuranosyl)-2-methoxyadenin oder 2-Methoxyadenosin bekannt) und die Synthese von Zwischenprodukten zur Verwendung bei der Synthese von Spongosin.
Das Naturprodukt Spongosin wurde zuerst aus einem Schwamm, Cryptotethia crypta, isoliert, der von der Florida-Küste im Jahre 1945 abgesammelt wurde (Bergmann und Feeney, J. Org. Chem. 1951, 16, 981; Ibid 1956, 21, 226). Spongosin wurde als ein ungewöhnliches Nukleosid insofern angesehen, als dass es nicht nur das erste in der Natur gefundene Methoxypurin war, sondern ebenfalls eine der ersten O-Methylverbindungen, die aus Tiergeweben isoliert wurden.
Ein Verfahren zur Synthese von Spongosin wird von Bergmann und Stempien beschrieben (J. Org. Chem. 1957, 22, 1 575). Dieses Verfahren schließt die Schritte des Refluxierens von Chlormercuri-2-methoxyadenin mit 2,3,5-Tri-O-benzoyl-D-ribofuranosylchlorid in Xylol unter Bildung von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin, das Extrahieren mit Chloroform und das Refluxieren mit Natriummethoxid in Methanol ein:
Das erzeugte Spongosin wurde in einer Rohausbeute von 31% erhalten, und dann wurde es aus heißem Wasser umkristallisiert, wodurch Spongosin bereitgestellt wurde, welches einen Schmelzpunkt von 191–191,5°C und eine optische Drehung von –43,5° (NaOH) zeigte.
Ein Nachteil dieses Verfahrens ist der, dass Spongosin nicht in einer hohen Ausbeute erzeugt wird. Ein weiterer Nachteil ist der, dass das Verfahren eher nicht für die Synthese von Spongosin im großen Maßstab geeignet ist, und zwar aufgrund von Problemen, die mit der sicheren Entfernung von Quecksilberrückständen assoziiert sind.
Mehrere Verbesserungen sind bezügliches dieses Verfahrens gemacht worden, welche die Synthese von Spongosin in hoher Ausbeute und Reinheit und in hohem Maßstab ermöglichten.
Es wurde herausgefunden, dass 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2 -methoxyadenin durch die Umsetzung von 2-Methoxyadenin mit 1-O-Acetyl-2,3,5-tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranose erhalten werden kann. Diese Reaktion kann 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin in höherer Ausbeute als das von Bergmann und Stempien beschriebene Verfahren herstellen. Ferner erzeugt die Reaktion keine Quecksilberrückstände und kann bei Raumtemperatur durchgeführt werden. Dies ermöglicht, dass die Reaktion einfacher einer Maßstabserhöhung unterzogen werden kann als das Verfahren von Bergmann und Stempien.
Somit wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ein Verfahren der Synthese von Spongosin bereitgestellt, welches die Umsetzung von 1-O-Acetyl-2,3,5-tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranose mit 2-Methoxyadenin zur Bildung von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin und das Entschützen des 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin unter Bildung von Spongosin umfasst.
Es wird ebenfalls gemäß der Erfindung ein Verfahren zur Synthese von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin bereitgestellt, welches die Umsetzung von 1-O-Acetyl-2,3,5-tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranose mit 2-Methoxyadenin umfasst.
Es wird ferner die Verwendung von 1-O-Acetyl-2,3,5-tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranose bei der Synthese von Spongosin bereitgestellt, oder 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin.
Vorzugsweise wird die Reaktion von 1-O-Acetyl-2,3,5-tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranose mit 2-Methoxyadenin durchgeführt, indem diese Reaktanten in wasserfreiem Acetonitril suspendiert oder gemischt werden und die Suspension oder Mischung mit Trimethylsilyltrifluormethylsulfonat (TMSOTf) vorzugsweise bei Raumtemperatur behandelt wird.
Das erzeugte 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin wird dann vorzugsweise isoliert. Dies kann erreicht werden, indem die Reaktionsmischung mit Dichlormethan kontaktiert wird und die Mischung (zum Beispiel mit wässrigem Natriumhydroxid und Kochsalzlösung) gewaschen wird, dann das 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin aus der organischen Phase (vorzugsweise nach dem Trocknen mit Magnesiumsulfat und Filtrieren) ausgefällt wird. Das Präzipitat wird vorzugsweise anschließend filtriert, gewaschen (zum Beispiel mit Methyl-t-butylether) und getrocknet.
Ein bevorzugtes Verfahren zum Bilden von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin wird in Stufe 3 vom unten stehenden Schema 2 gezeigt. Ein bevorzugtes Verfahren der Bildung und Isolierung von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin wird im unten stehenden Beispiel beschrieben.
Vorzugsweise wird 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin entschützt, um Spongosin durch die Behandlung mit Natriummethoxid/Methanol zu bilden.
Bei dem Verfahren von Bergmann und Stempien wird das Produkt des Koppelns von Chlormercuri-2-methoxyadenin und 2,3,5-Tri-O-benzoyl-D-ribofuranosylchlorid mit Natriummethoxid in Methanol behandelt und refluxiert. Gleichwohl ist herausgefunden worden, dass die Benzoylgruppen von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin durch die Behandlung mit einer methanolischen Lösung von Natriumhydroxid bei Umgebungstemperatur entfernt werden können. Das gewünschte Produkt kann in hoher Ausbeute und Reinheit unter Verwendung dieses Verfahrens erhalten werden. In dem unten stehenden Beispiel beträgt die Reinheit 98% (nach der LC-Fläche), und die Ausbeute beträgt 86%.
Somit wird das 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin vorzugsweise entschützt, um Spongosin durch die Behandlung mit Natriummethoxid/Methanol bei Raumtemperatur zu bilden.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren der Synthese von Spongosin bereitgestellt, welches das Behandeln von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadeninmit Natriummethoxid/Methanol bei Raumtemperatur zur Herstellung von Spongosin umfasst.
Gemäß dem Verfahren von Bergmann und Stempien wurde das Produkt der Kopplungsreaktion zwischen Chlormercuri-2-methoxyadenin und 2,3,5-Tri-O-benzoyl-D-ribofuranosylchlorid isoliert, in wasserfreiem Methanol gelöst und mit einer Lösung von Natriumhydroxid in Methanol refluxiert. Die Lösung wurde dann im Vakuum getrocknet, und der halbfeste Rückstand wurde mit Ether trituriert. Das verbleibende rohe Spongosin wurde dann in heißem Wasser gelöst, die Lösung wurde mit Natriumhydroxid leicht basisch gemacht und von einem braunen, öligen Rückstand dekantiert. Der Extrakt wurde dann mit Chlorwasserstoffsäure angesäuert, und die gesamte Flüssigkeit wurde mittels Gefriertrocknung entfernt. Der zurückbleibende braune Feststoff wurde mit Chloroform extrahiert, und der Extrakt wurde bis zur Trockne abgedampft, wodurch ein weißer Rückstand von Spongosin zurückblieb (31% Ausbeute).
Es wurde herausgefunden, dass Spongosin in hoher Ausbeute und Reinheit erhalten wird, wenn das Spongosin, das durch Entschützen von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin durch die Behandlung mit Natriummethoxid/Methanol erhalten wird, durch das Kontaktieren des Spongosins mit Essigsäure oder das Suspendieren des Spongosin in Essigsäure (vorzugsweise bei Raumtemperatur) erhalten wird und dann das Spongosin isoliert wird.
Somit wird das Spongosin, welches durch Entschützen von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin erzeugt wird, vorzugsweise erhalten, indem das Spongosin mit Essigsäure kontaktiert oder das Spongosin in Essigsäure suspendiert wird und dann das Spongosin isoliert wird.
Gemäß einem dritten Aspekt wird ein Verfahren zur Synthese von Spongosin bereitgestellt, welches das Entschützen von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin zur Bildung von Spongosin und das Erhalten des Spongosins durch Kontaktieren des Spongosins mit Essigsäure oder durch Suspendieren des Spongosins in Essigsäure und das anschließende Isolieren des Spongosins umfasst.
Das Spongosin kann mittels Filtration (vorzugsweise nach der Konzentrierung der Reaktionsmischung), durch Waschen (z. B. Methyl-t-butylketon) und Trocknen isoliert werden.
Ein bevorzugtes Verfahren des Entschützens von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin wird in der Stufe 4 des unten stehenden Schemas 2 gezeigt. Ein bevorzugtes Verfahren des Entschützens von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin und des Erhaltens des erzeugten Spongosins wird in dem unten stehenden Beispiel beschrieben.
Es wurde herausgefunden, dass die Ausbeute und Reinheit von Spongosin ebenfalls verbessert wird, indem das Spongosin in einer organischen Säure gelöst wird und dann das gelöste Spongosin aus der organischen Säure kristallisiert wird.
Somit wird vorzugsweise das Spongosin, welches nach dem Entschützen von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin erhalten wird, in einer organischen Säure gelöst und dann aus der organischen Säure kristallisiert.
Gemäß einem vierten Aspekt wird ein Verfahren zum Synthetisieren von Spongosin bereitgestellt, welches das Entschützen von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin zur Bildung von Spongosin, das Lösen des Spongosins in organischer Säure und das anschließende Kristallisieren des gelösten Spongosins aus der organischen Säure umfasst.
Vorzugsweise wird das Spongosin in der organischen Säure gelöst und kristallisiert, nachdem es mit Essigsäure kontaktiert oder in Essigsäure suspendiert worden ist, und gemäß einem Verfahren des dritten Aspektes isoliert. Gleichwohl kann es in einigen Ausführungsformen der Erfindung wünschenswert sein, dass Spongosin, welches durch Entschützen von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin hergestellt wurde, in organischer Säure zu lösen und dann das Spongosin zu kristallisieren, ohne dass zuerst ein Verfahren des dritten Aspektes durchgeführt worden ist.
Spongosin kann aus der organischen Säure kristallisiert werden, indem die organische Säure mit einem organischen Alkohol, in welchem Spongosin teilweise löslich ist, kontaktiert wird. Ein bevorzugter organischer Alkohol ist Ethanol, obgleich es angenommen wird, dass Isopropanol alternativ auch verwendet werden könnte. Eine geeignete organische Säure ist Essigsäure.
Spongosin kann in Essigsäure gelöst werden, indem eine Suspension von Spongosin in Essigsäure gebildet wird. Diese Suspension (zum Beispiel auf 70°C) erhitzt wird, dann, sofern erforderlich, weitere Essigsäure mit der erhitzten Suspension kontaktiert wird, bis eine Lösung gebildet wurde. Spongosin kann dann aus der Lösung kristallisiert werden, indem die Lösung mit Ethanol kontaktiert wird und auf Raumtemperatur gekühlt wird.
Kristallisiertes Spongosin kann aus der/dem Essigsäure/organischen Alkohol unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Verfahrens isoliert werden. Ein bevorzugtes Verfahren ist durch Filtration, Waschen mit Methyl-t-butylketon, dann Trocknen.
Ein bevorzugtes Verfahren der Kristallisation von Spongosin wird in der Stufe 5 vom unten stehenden Schema 2 gezeigt. Ein bevorzugtes Verfahren des Auflösen von Spongosin in Essigsäure und Kristallisierens, dann Isolierens des Spongosins wird im unten stehenden Beispiel beschrieben.
Gemäß dem Verfahren von Bergmann und Stempien wird 2-Methoxyadenin durch Erhitzen einer Mischung von 2-Chloradenin, einer Lösung von Natrium in absolutem Methanol und einer weiteren Menge von absolutem Methanol bei 150°C während 5 h gebildet und dann wird das erzeugte 2-Methoxyadenin extrahiert. Gleichwohl war die Ausbeute von 2-Methoxyadenin relativ niedrig (50%).
Eine verbesserte Aufarbeitung wurde entwickelt, welche das Einstellen des pH-Wertes auf 9,5 (±0,5) und Filtrieren des Produktes umfasst.
Somit wird vorzugsweise eine Mischung von 2-Chloradenin und Natriummethoxid/Methanol zur Bildung von 2-Methoxyadenin erhitzt, dann wird der pH-Wert der Mischung auf 9,5 (±0,5) eingestellt, und das 2-Methoxyadenin wird anschließend isoliert.
Gemäß einem fünften Aspekt wird ein Verfahren der Synthese von Spongosin bereitgestellt, welches das Erhitzen einer Mischung von 2-Chloradenin und Natriummethoxid/Methanol zur Bildung von 2-Methoxyadenin, das Einstellen des pH-Wertes der Mischung auf einen pH-Wert von 9,5 (±0,5), das Isolieren des 2-Methoxyadenins und das Bilden von Spongosin aus dem isolierten 2-Methoxyadenin umfasst.
Es wird ebenfalls ein Verfahren der Synthese von 2-Methoxyadenin bereitgestellt, welches das Erhitzen einer Mischung von 2-Chloradenin und Natriummethoxid/Methanol zur Bildung von 2-Meethoxyadenin, das Einstellen des pH-Wertes der Mischung auf einen pH-Wert von 9,5 (±0,5) und Isolieren des 2-Methoxyadenins umfasst.
Vorzugsweise wird die Mischung aus 2-Chloradenin und Natriummethoxid/Methanol auf weniger als 150°C, stärker bevorzugt auf 100°C, erhitzt. Vorzugsweise wird die Mischung gekühlt und mit Wasser verdünnt. Vorzugsweise wird der pH-Wert der Mischung auf einen pH-Wert von 9,5 (±0,5) unter Verwendung von Chlorwasserstoffsäure eingestellt (vorzugsweise wird die Mischung auf 60°C erhitzt). Das 2-Methoxyadenin kann durch Filtration/Waschen (zum Beispiel mit Wasser, dann mit Methanol), anschließendes Trocknen isoliert werden.
Ein bevorzugtes Verfahren der Synthese von 2-Methoxyadenin wird in der Stufe 2 vom unten stehenden Schema 2 gezeigt. Ein bevorzugtes Verfahren der Synthese und Isolierung von 2-Methoxyadenin wird im unten stehenden Beispiel beschrieben. Dieses Verfahren erzeugt 2-Methoxyadenin in hoher Ausbeute und ist für die Synthese im großen Maßstab geeignet (bis zu 150 g).
Spongosin kann aus dem isolierten 2-Methoxyadenin mittels eines beliebigen geeigneten Verfahrens gebildet werden. Vorzugsweise wird Spongosin gemäß Verfahren der Erfindung, wie sie oben beschrieben sind, durch die Umsetzung von 2-Methoxyadenin mit 1-O-Acetyl-2,3,5-tri-O-benzoyl-(3-D-ribofuranose zur Herstellung von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin, anschließendes Entschützen des 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofaranosyl)-2-methoxyadenins zur Erzeugung von Spongosin und vorzugsweise anschließendes Kristallisieren des erzeugten Spongosins gebildet.
Es wird ebenfalls ein Verfahren der Synthese von Spongosin bereitgestellt, welches das Erhitzen von 2-Chloradenin mit Natriumhydroxid/Methanol bei weniger als 150°C (vorzugsweise bei 100°C), um 2-Methoxyadenin herzustellen, und das anschließende Bilden von Spongosin aus dem 2-Methoxyadenin umfasst.
Es wird ferner ein Verfahren der Synthese von 2-Methoxyadenin bereitgestellt, welches das Erhitzen von 2-Chloradenin mit Natriummethoxid/Methanol bei weniger als 150°C (vorzugsweise bei 100°C) umfasst.
Vorzugsweise wird 2-Chloradenin aus 2,6-Dichlorpurin zum Beispiel durch Aminierung synthetisiert. Die Aminierung von 2,6-Dichlorpurin zu 2-Chloradenin wird von Brown und Weliky beschrieben (J. O. C. 1958, Bd. 23, Seite 125). 2,6-Dichlorpurin wurde mit 50 Volumina an Methanol, gesättigt mit Ammoniak, bei 100°C 17 h lang erhitzt. Kristalle wurden nach dem Kühlen festgestellt. Der Überstand wurde abgedampft, und der Rückstand und die Kristalle wurde in 1 N NaOH gelöst. Die Lösung wurde filtriert und mit Essigsäure angesäuert, wodurch man das gewünschte Produkt erhielt. Gleichwohl führten Versuche, die Prozedur zu wiederholen, zu schlechten Ausbeuten aufgrund von Schwierigkeiten bei dem Auflösen des Rückstandes im 1 N NaOH. Es sind verbesserte Verfahren der Synthese von 2-Chloradenin entwickelt worden.
Es wird ein Verfahren der Synthese von 2-Chloradenin bereitgestellt, welches das Behandeln von 2,6-Dichlorpurin mit gesättigtem methanolischem Ammoniak zur Bildung von 2-Chloradenin, das Verdünnen mit Wasser und das anschließende Isolieren des erzeugten 2-Chloradenins umfasst.
Es wird ebenfalls gemäß einem sechsten Aspekt ein Verfahren zur Synthese von Spongosin bereitgestellt, welches das Umwandeln von 2,6-Dichlorpurin zu 2-Chloradenin durch die Behandlung des 2,6-Dichlorpurins mit gesättigtem methanolischem Ammoniak, das Verdünnen mit Wasser, das Isolieren des erzeugten 2-Chloradenins und das anschließende Bilden von Spongosin aus dem isolierten 2-Chloradenin umfasst.
Spongosin kann aus dem isolierten 2-Chloradenin unter Anwendung eines beliebigen geeigneten Verfahrens gebildet werden, jedoch vorzugsweise unter Verwendung von Verfahren gemäß der Erfindung.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren der Synthese von 2-Methoxyadenin bereitgestellt, welches das Umwandeln von 2,6-Dichlorpurin zu 2-Chloradenin durch die Behandlung des 2,6-Dichlorpurins mit gesättigtem methanolischem Ammoniak, das Verdünnen mit Wasser, das Isolieren des erzeugten 2-Chloradenins und das anschließende Bilden von 2-Methoxyadenin aus dem isolierten 2-Chloradenin umfasst.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren der Synthese von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin bereitgestellt, welches das Umwandeln von 2,6-Dichlorpurin zu 2-Chloradenin durch die Behandlung des 2,6-Dichlorpurins mit gesättigtem methanolischem Ammoniak, Verdünnen mit Wasser, Isolieren des erzeugten 2-Chloradenins und anschließendes Bilden von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin aus dem isolierten 2-Chloradenin umfasst.
Vorzugsweise werden das 2,6-Dichlorpurin und das gesättigte methanolische Ammoniak erhitzt, vorzugsweise auf 100°C.
Vorzugsweise wird das 2,6-Dichlorpurin mit weniger als 50 Volumina, vorzugsweise 10 Volumina, an gesättigtem methanolischen Ammoniak behandelt.
Ein bevorzugtes Verfahren der Synthese von 2-Chloradenin wird in der Stufe 1 vom unten gezeigten Schema 2 gezeigt.
2-Chloradenin kann durch Filtration, Waschen (zum Beispiel mit Methanol) und Trocknen isoliert werden. Ein bevorzugtes Verfahren der Synthese und Isolierung von 2-Chloradenin wird unten im Beispiel beschrieben. Diese Prozedur wurde erfolgreich bezüglich 877 g 2,6-Dichloradenosin durchgeführt und ergab 725 g (92 Mol-%) an Produkt mit einer Reinheit von 96% (LC-Peakfläche)
Es wird ebenfalls ein Verfahren der Synthese von Spongosin bereitgestellt, welches das Umwandeln von 2,6-Dichlorpurin zu 2-Chloradenin und anschließendes Bilden von Spongosin aus dem 2-Chloradenin umfasst.
Es wird ferner gemäß der Erfindung die Verwendung von 2,6-Dichlorpurin in der Synthese von Spongosin bereitgestellt.
Das unten stehende Schema 1 zeigt aufeinander folgende Schritte bei der Synthese von Spongosin aus 2,6-Dichlorpurin. Die Anzahl in den Klammern nach jedem Syntheseschritt in dem Schema entspricht dem besonderen Aspekt der Erfindung, welcher mit einer Verbesserung zu dem Schritt assoziiert ist.
Schema 1. Stufen bei der Synthese von Spongosin
Obgleich es bevorzugt ist, dass Spongosin mittels eines Verfahrens hergestellt wird, welches die Verbesserung gemäß des ersten Aspektes der Erfindung, und des zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Aspektes, beinhaltet, wird anerkannt, dass Verbesserungen bezüglich der Ausbeute von Spongosin in Bezug auf das Verfahren von Bergmann und Stempien durch die Verwendung von mindestens einem der unterschiedlichen Aspekte erreicht werden können, oder durch irgendeine Kombination von zwei oder mehreren der unterschiedlichen Aspekte. Wenn ein Verfahren nicht alle sechs Aspekte beinhaltet, können bzw. kann die verbliebene(n) Stufe(n) so durchgeführt werden, wie es von Bergmann und Stempien beschrieben ist, oder durch ein oder mehrere alternative Verfahren.
Zum Beispiel könnte 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin durch ein Verfahren des ersten Aspektes der Erfindung gebildet werden, und dieses geschützte Zwischenprodukt kann dann unter Anwendung des in Bergmann und Stempien beschriebenen Verfahrens entschützt werden. Das Spongosin, welches durch Entschützung hergestellt wird, könnte dann mittels eines Verfahrens des dritten Aspektes erhalten werden, und könnte gegebenenfalls durch ein Verfahren des vierten Aspektes kristallisiert werden.
In anderen Ausführungsformen kann es bevorzugt sein, die Synthese von Spongosin eher ausgehend von 2-Chloradenin, 2-Methoxyadenin oder 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin als ausgehend von 2,5-Dichlorpurin durchzuführen. Erneut ist es bevorzugt, dass die anschließenden Schritte zur Synthese von Spongosin (gezeigt in Schema 1) alle gemäß geeigneten Aspekten durchgeführt werden. Gleichwohl kann ein beliebiger der unterschiedlichen Aspekte, oder irgendeine Kombination von zwei oder mehreren der unterschiedlichen Aspekte, zur Anwendung kommen, und die restliche Stufe bzw. die restlichen Stufen können so durchgeführt werden, wie es von Bergmann und Stepmien beschrieben ist, oder durch ein bzw. mehrere alternative Verfahren.
Somit können die unterschiedlichen Aspekte in beliebigen der folgenden Kombinationen durchgeführt werden:
1. + 2.; 1. + 3.; 1. + 4.; 1. + 5.; 1. + 6.; 2. + 3.; 2. + 4.; 2. + 5.; 2. + 6.; 3. + 4.; 3. + 5.; 3. + 6.; 4. + 5.; 4. + 6. oder 5. + 6.;
1. + 2. + 3.; 1. + 2. + 4.; 1. + 2. + 5.; 1. + 2. + 6.; 1. + 3. + 4.; 1. + 3. + 5.; 1. + 3. + 6.; 1. + 4. + 5.; 1. + 4. + 6.; 1. + 5. + 6.; 2. + 3. + 4.; 2. + 3. + 5.; 2. + 3. + 6.; 2. + 4. + 5.; 2. + 4. + 6.; 2. + 5. + 6.; 3. + 4. + 5.; 3. + 4. + 6.; 3. + 5. + 6. oder 4. + 5. + 6.;
1. + 2. + 3. + 4.; 1. + 2. + 3. + 5.; 1. + 2. + 3. + 6.; 1. + 2. + 4. + 5.; 1. + 2. + 4. + 6.; 1. + 2. + 5. + 6.; 1. + 3. + 4. + 5.; 1. + 3. + 4. + 6.; 1. + 3. + 5. + 6.; 1. + 4. + 5. + 6.; 2. + 3. + 4. + 5.; 2. + 3. + 4. + 6.; 2. + 3. + 5. + 6.; 2. + 4. + 5. + 6. oder 3. + 4. + 5. + 6.;
1. + 2. + 3. + 4. + 5; 1. + 2. + 3. + 4. + 6. oder 1. + 3. + 4. + 5. + 6.
Verfahren der Erfindung sind beträchtlich einfacher durchzuführen als das Verfahren von Bergmann und Stempien, liefern Spongosin in größerer Ausbeute und können für die Synthese von Spongosin in großem Maßstab (oder von einem Intermediat für die Synthese von Spongosin) verwendet werden.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun beschrieben, und zwar nur als Beispiel, mit Bezug auf das begleitende Schema 2, welches die Synthese von Spongosin gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Beispiel
Synthese von Spongosin
Schema 2. Synthese von Spongosin
Herstellung von 2-Chloradenin:
2,6-Dichlorpurin (0,877 g, 4,64 Mol) wurde in einem 20 l großen Autoklaven gegeben und mit methanolischem Ammoniak (7,0 N, 6,95 kg) behandelt. Nach dem Verschließen des Autoklaven wurde das Rühren begonnen, und die Mischung wurde auf eine Anfangstemperatur von 100°C erhitzt. Die Reaktionsmischung wurde bei 100°C 17 h lang gehalten, bevor auf Umgebungstemperatur gekühlt wurde. Sobald vollständig gekühlt worden war, wurde das Autoklavengefäß geöffnet, und die Reaktionsmischung wurde mit Wasser verdünnt (3,5 kg). Die resultierende Suspension wurde mittels Saugfiltration gesammelt, und der Filterkuchen mit Methanol (2 × 0,7 kg) gewaschen, bevor auf ein konstantes Gewicht im Vakuumofen bei 40°C getrocknet wurde. 2-Chloradenin wurde als ein blassgelber Feststoff isoliert (0,725 kg, 4,28 Mol, 92%).
δ_H (250 MHz; d₆-DMSO); 7,67 (2H, s, NH₂), 8,15 (1H, s, CH), 12,40 (1H, br s, NH)
96% gemäß LC-Peakfläche
Herstellung von 2-Methoxyadenin
2-Chloradenin (100 g, 0,59 mMol) wurde mittels Co-Evaporation mit wasserfreiem Toluol (2 × 200 ml) getrocknet und dann in einem 2,0 l großen Autoklaven gegeben und mit Natriumhydroxid (25% w/w, 1 000 ml, 4,63 Mol) behandelt. Nach dem Verschließen des Autoklaven wurde das Rühren gestartet, und die Mischung wurde auf eine Anfangstemperatur von 100°C erhitzt. Die Reaktionsmischung wurde bei 100°C 24 h lang gehalten, bevor auf Umgebungstemperatur gekühlt wurde. Sobald vollständig gekühlt worden ist, wurde das Autoklavengefäß geöffnet, und die Suspension wurde mit Wasser (1 000 ml) verdünnt. Die resultierende Lösung wurde unter reduziertem Druck abgedampft auf ein Endvolumen von 1 400 ml; zu dieser Lösung wurde Wasser (600 ml) auf ein Endvolumen von 2 000 ml gegeben. Die Lösung wurde zu einem 3,0 l großen 3-Halskolben, der mit einem Überkopfrührer, pH-Messgerät und Thermometer ausgestattet war, überführt. Die Lösung wurde auf 60°C (Innentemperatur) erhitzt, und 50%ige wässrige Chlorwasserstoffsäure wurde mit einer regulierten Rate hinzugesetzt, sodass der pH-Wert auf 9,5 (±0,5) eingestellt wurde. Die resultierende Suspension wurde bei 60°C 1 h lang gerührt und langsam auf Raumtemperatur gekühlt und weitere 16 h lang gerührt. Die Suspension wurde unter Verwendung von Whatman Nr. 3-Filterpapier filtriert, und der Filterkuchen wurde mit Wasser (200 ml) und Methanol (2 × 200 ml) gewaschen. Der Feststoff wurde unter Vakuum bei 50°C getrocknet, wodurch man 2-Methoxyadenin (71 g, 73 Mol-%) als einen gebrochen weißen Feststoff erhielt.
δ_H (250 MHz; d₆-DMSO); 3,79 (3H, s, OCH₃), 7,18 (2H, br s, NH₂), 7,92 (1H, br s, CH)
97% gemäß LC-Peakfläche
Herstellung von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranoyl)-2-methoxyadenin
Eine Mischung von 2-Methoxyadenin (11 g, 68 mMol) und 1-O-Acetyl-2,3,5-tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranose (41 g, 81 mMol) wurde mittels Co-Verdampfung mit wasserfreiem Acetonitril (2 × 60 ml) getrocknet. Zu dieser Mischung in wasserfreiem Acetonitril (328 ml) wurde tropfenweise Trimethylsilyltrifluormethylsulfonat (29 ml, 36 g, 162 mMol) während 10 Minuten hinzugesetzt (eine kleine exotherme Reaktion wurde festgestellt, 24–27°C). Es wurde festgestellt, dass das suspendierte Material allmählich während der Zugabe solvatisiert wurde. Nach Beendigung der Zugabe wurde die Reaktionsmischung bei Umgebungstemperatur 4 h lang gerührt. Die Reaktionsmischung wurde dann mit Dichlormethan (328 ml) verdünnt und mit 1 N wässrigem Natriumhydroxid (200 ml) und Kochsalzlösung (200 ml) gewaschen. Die organische Phase wurde mit Magnesiumsulfat (20 g) getrocknet und filtriert. Die Lösung wurde dann unter reduziertem Druck auf etwa ein Viertel ihres ursprünglichen Volumens konzentriert, zu welchem Zeitpunkt sich ein Präzipitat anfing zu bilden. Nach dem Stehenlassen während 1 h wurde das Präzipitat filtriert, und der Filterkuchen wurde mit Methyl-t-butylether (2 × 100 ml) gewaschen. Der Feststoff wurde bei Raumtemperatur getrocknet, wodurch man 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin (31 g, 75 Mol-%) als einen weißen Feststoff erhielt.
δ_H (250 MHz; CDCl₃); 3,92 (3H, s, OCH₃), 4,64-4,72 (1H, m, CH), 4,79-4,88 (2H, m, 2 × CH); 5,79 (2H, br s, NH₂), 6,29 (1H, d J 3,0, anomeres CH), 6,38-6,46 (2H, m, 2 × CH), 7,35-7,43 (6H, m, 6 × CH, 7,52-7,60 (3H, m, 3 × CH), 7,78 (1H, s CH), 7,95-8,00 (6H, m, 6 × CH).
97% gemäß LC-Peakfläche
Herstellung von 9-(β-D-Ribofuranosyl)-2-methoxyadenin (Spongosin):
Eine Suspension von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin (39,6 g, 65 mMol) in wasserfreiem Methanol (400 ml) wurde mit Natriummethoxid (378 mg, 7 mMol, 0,1 Äq.) behandelt. Die Mischung wurde bei Umgebungstemperatur 24 h lang gerührt, wobei nach dieser Zeit Essigsäure (1 g) hinzugesetzt wurde und die Suspension 10 Minuten lang gerührt wurde. Die Mischung wurde unter reduziertem Druck auf die Hälfte des Volumens konzentriert, und das Präzipitat wurde filtriert. Der Filterkuchen wurde mit Methyl-t-butylketon (2 × 40 ml) gewaschen und getrocknet, wodurch man 9-(β-D-Furanosyl)-2-methoxyadenin (16,7 g, 86 Mol-%) als einen weißen Feststoff erhielt.
δ_H (250 MHz; CD₃OD); 3,73 (1H, dd J 12,4, 3,4; CH_ab), 3,86 (1H, dd J 12,4, 3,4, CH_ab), 3,92 (3H, s, OCH₃), 4,12 (1H, dd J 6,0, 3,0, CH), 4,34 (1H, dd J 5,0, 3,3, CH), 4,75 (1H, t J 5,5, CH), 5,90 (1H, d J 6,0, CH), 8,13 (1H, s CH)
δ_H (250 MHz; d₆-DMSO); 3,55 (1H, m, CH), 3,65 (1H, m, CH), 3,83 (3H, s, OCH₃), 3,94 (1H, m, CH), 4,16 (1H, m, CH), 4,63 (1H, m, CH), 5,19 (2H, m, OH), 5,43 (1H, d J 6,1, OH), 5,80 (1H, d J 6,1, CH), 7,35 (2H, bs, NH), 8,16 (1H, s, CH)
LC größer als 98% gemäß Peakfläche
Kristallisation von 9-(β-D-Ribofuranosyl)-2-methoxyadenin (Spongosin):
9-(β-D-Ribofuranosyl)-2-methoxyadenin (3 g, 10 mMol) wurde in AcOH (6 ml) suspendiert und auf 70°C erhitzt. Weitere 6 ml an AcOH wurden hinzugesetzt, wodurch man eine klare hellgelbe Lösung erhielt; Ethanol (48 ml) wurde hinzugesetzt, und man ließ die Lösung auf Raumtemperatur abkühlen. Nach dem Stehenlassen für 16 h wurde der Feststoff filtriert und mit Methyl-t-butylketon (30 ml) gewaschen. Der Feststoff wurde bei Raumtemperatur getrocknet, wodurch man 9-(β-D-Ribofuranosyl)-2-methoxyadenin (2,6 g, 86 Mol-%) als einen weißen Feststoff mit einer Reinheit von mehr als 99% und keiner einzelnen Verunreinigung von mehr als 0,5% erhielt.
NB: Die Analyse mittels ¹H-NMR zeigte, dass die Probe restliches Ethanol (0,24 Gew.-%) und Essigsäure (0,29 Gew.-%) enthielt.

Claims

Verfahren zum Synthetisieren von Spongosin, umfassend das Umsetzen von 1-O-Acetyl-2,3,5-tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranose mit 2-Methoxyadenin zur Bildung von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin, anschließend Entschützen des 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin zur Bildung von Spongosin.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin durch Behandlung mit Natriummethoxid/Methanol bei Raumtemperatur entschützt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, weiterhin umfassend das Suspendieren des Spongosins in Essigsäure, anschließend Isolieren des Spongosins.
Verfahren gemäß Anspruch 3, weiterhin umfassend Lösen des isolierten Spongosins in organischer Säure, anschließend Kristallisieren des gelösten Spongosins aus der organischen Säure.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, weiterhin umfassend das Lösen des Spongosins in organischer Säure, anschließend Kristallisieren des gelösten Spongosins aus der organischen Säure.
Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei die organische Säure Essigsäure ist.
Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das Spongosin aus der organischen Säure durch Kontaktieren der organischen Säure mit einem organischen Alkohol, in welchem Spongosin teilweise löslich ist, kristallisiert wird.
Verfahren gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend das Erwärmen von 2-Chloradenin mit Natriummethoxid/Methanol bei weniger als 150°C, vorzugsweise bis 100°C, zur Bildung des 2-Methoxyadenins.
Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, weiterhin umfassend das Erwärmen einer Mischung von 2-Chloradenin und Natriummethoxid/Methanol zur Bildung von 2-Methoxyadenin, Einstellen des pH-Werts der Mischung auf einen pH-Wert von 9,5 (±0,5) und Isolieren des 2-Methoxyadenin vor dem Umsetzen des isolierten 2-Methoxyadenins mit der 1-O-Acetyl-2,3,5-tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranose.
Verfahren gemäß Anspruch 9, wobei die Mischung auf weniger als 150°C, vorzugsweise auf 100°C erwärmt wird.
Verfahren gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 8–10, weiterhin umfassend das Umwandeln von 2,6-Dichlorpurin zu dem 2-Chloradenin.
Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei das 2,6-Dichlorpurin zu 2-Chloradenin umgewandelt wird durch Behandeln des 2,6-Dichlorpurins mit methanolischem Ammoniak unter Bildung von 2-Chloradenin, Verdünnen des gebildeten 2-Chloradenins mit Wasser und anschließend Isolieren des 2-Chloradenins.
Verfahren zum Synthetisieren von Spongosin gemäß Anspruch 1, umfassend die folgenden Schritte:
Verfahren zum Synthetisieren von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin, umfassende das Umsetzen von 1-O-Acetyl-2,3,5-tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranose mit 2-Methoxyadenin zur Bildung von 9-(2',3',5'-Tri-O-benzoyl-β-D-ribofuranosyl)-2-methoxyadenin.
Verwendung von 2,6-Dichlorpurin bei der Synthese von Spongosin.