DE69737636T2

DE69737636T2 - Verfahren zur herstellung von purinderivaten

Info

Publication number: DE69737636T2
Application number: DE69737636T
Authority: DE
Inventors: Humberto B. Cupertino ARZENO; Eric R. San Bruno HUMPHREYS
Original assignee: F Hoffmann La Roche AG
Current assignee: F Hoffmann La Roche AG
Priority date: 1996-01-26
Filing date: 1997-01-18
Publication date: 2007-12-27
Anticipated expiration: 2017-01-19
Also published as: CA2244680C; ES2284181T3; CA2244680A1; JP4181215B2; US5756736A; EP1019403A1; WO1997027196A1; JP2000503974A; AU1542697A; DE69737636D1; EP1019403B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Prodrugformulierung aus Ganciclovir und ihrer pharmazeutisch akzeptablen Salze. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung des L-Monovalinesters, der aus 2-(2-Amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)methoxy-1,3-propan-diol stammt, und seiner pharmazeutisch akzeptablen Salze.
Hintergrundinformationen
Das britische Patent 1523865 beschreibt antivirale Purinderivate mit einer acyclischen Kette in 9-Stellung. Es ist herausgefunden worden, das von diesen Derivaten 2-(2-Amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)-methoxy-ethanol mit dem INN-Namen Acyclovir gute Aktivität gegen Herpesviren wie Herpes simplex zeigt.
US-Patent 4,355,032 offenbart die Verbindung 9-[(2-Hydroxy-1-hydroxymethyl-ethoxy)-methyl]-guanin oder 2-(2-Amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)-methoxy-1,3-propan-diol oder 9-[(1,3-Dihydroxy-2-propoxy)-methyl]-guanin (DHPG) mit dem INN-Namen Ganciclovir. Ganciclovir ist überaus effizient gegen Viren der Herpes-Familie, zum Beispiel gegen das Herpes simplex- und Cytomegalo-Virus.
Die europäische Patentanmeldung EP 0 375 329 offenbart Prodrugverbindungen mit der folgenden Formel
worin R und R¹ unabhängig ausgewählt sind aus einem Wasserstoffatom und einen Aminoacylrest, mit der Maßgabe, daß mindestens einer von R und R¹ einen Aminosäureacylrest darstellt, und
B eine Gruppe der Formeln
darstellt, worin in R² eine gerade C_1-6-Kette, eine verzweigte C_3-6-Kette oder eine cyclische C_3-6-Alkoxygruppe oder eine Hydroxy- oder Aminogruppe oder ein Wasserstoffatom darstellt, und die physiologisch akzeptablen Salze davon. Es wird beschrieben, daß diese Prodrugverbindungen bei ihrer oralen Verabreichung eine vorteilhafte Bioverfügbarkeit zeigen, was zu hohen Konzentrationen der Stammverbindung im Körper führt.
Beispiel 3(b) der europäischen Patentanmeldung EP 0 375 329 offenbart die Herstellung des Bis(L-isoleucinat)esters von Ganciclovir als einen weißen Schaum. Beispiel 4(b) offenbart die Herstellung des Bis(glycinat)esters von Ganciclovir als einen weißen Feststoff. Beispiel 5(b) offenbart die Herstellung des Bis(L-valinat)esters von Ganciclovir als einen Feststoff. Beispiel 6(b) offenbart die Herstellung des Bis(L-alaninat)esters von Ganciclovir als einen Sirup, enthaltend 90% des Bisesters und 10% des Monoesters. Die Bisester werden durch die Umsetzung von Ganciclovir mit einer gegebenenfalls geschützten Aminosäure oder einem funktionalen Äquivalent davon hergestellt; wobei die Reaktion auf herkömmliche Art und Weise, zum Beispiel in einem Lösungsmittel wie Pyridin, Dimethylformamid usw. in Gegenwart eines Kopplungsmittels wie 1,3-Dicyclohexylcarbodiimid, gegebenenfalls in Gegenwart einer katalytischen Base wie 4-Dimethylaminopyridin durchgeführt werden kann. Die beschriebenen Eisester sind nicht-kristalline Materialien, die für die Herstellung oraler pharmazeutischer Dosierungsformen schwer zu verarbeiten sind.
Die britische Patentanmeldung Nr. 8829571 ist die Prioritätspatentanmeldung für die europäische Patentanmeldung EP 0 375 329 und US-Patent Nr. 5,043,339, und offenbart Aminosäureester der Verbindungen der Formel
(worin R eine Hydroxy- oder Aminogruppe oder ein Wasserstoffatom darstellt) und deren physiologisch akzeptable Salze. Beispiele für bevorzugte Aminosäuren umfassen aliphatische Säuren, die beispielsweise bis zu 6 Kohlenstoffatome umfassen, wie Glycin, Alanin, Valin und Isoleucin. Die Aminosäureester umfassen sowohl Mono- als auch Diester. Die Herstellung der Diester ist mit der Herstellung in der europäischen Patentanmeldung EP 0 375 329 identisch; diese Patentanmeldung sowie die europäische Patentanmeldung EP 0 375 329 und US-Patent Nr. 5,043,339 offenbaren jedoch weder die Herstellung von Monoestern noch irgendwelche Daten, die auf ihre Brauchbarkeit schließen lassen.
Leon Colla et. al., J. Med. Chem. (1983) 26, 602–604 offenbaren wasserlösliche Esterderivate von Acyclovir und deren Salze als Prodrugs von Acyclovir. Die Autoren geben an, daß Acyclovir nicht als Augentropfen oder intramuskuläre Injektionen verabreicht werden kann, weil es in Wasser nur beschränkt löslich ist, und haben daher Derivate von Acyclovir synthetisiert, die wasserlöslicher sind als die Stammverbindung. Die Autoren offenbaren das Hydrochloridsalz des Glycylesters, das Hydrochloridsalz des Alanylesters, das Hydrochloridsalz des β-Alanylesters, das Natriumsalz des Succinylesters und des Azidoacetatesters. Die Alanylester wurden durch herkömmliche Veresterungsverfahren, einschließlich der Umsetzung von Acyclovir mit der entsprechenden N-Carboxy-geschützten Aminosäure in Pyridin, in Gegenwart von 1,3-Dicyclohexylcarbodiimid und einer katalytischen Menge an p-Toluolsulfonsäure und anschließender katalytischer Hydrierung hergestellt, wodurch die alpha- und beta-Alanylester als ihre Hydrochloridsalze erhalten wurden.
L. M. Beauchamp et. al., Antiviral Chemistry & Chemotherapy (1992), 3(3), 157–164 offenbaren achtzehn Aminosäureester des Antiherpes-Arzneimittels Acyclovir und deren Wirksamkeit als Prodrugs von Acyclovir, bewertet an Ratten durch Messung der Urinrückführung von Acyclovir. Zehn Prodrugs produzierten größere Mengen des Stammarzneimittels im Urin als Acyclovir selbst: der Glycyl-, D,L-Alanyl-, L-Alanyl-, L-2-Aminobutyrat-, D,L-Valyl-, L-Valyl-, D,L-Isoleucyl-, L-Isoleucyl, L-Methionyl- und L-Prolylester. Gemäß den Autoren war der L-Valylester von Acyclovir das beste Prodrugs der untersuchten Ester. Diese Ester wurden durch Verfahren hergestellt, die den von Colla et. al. eingesetzten ähneln.
Die europäische Patentveröffentlichung 308 065 offenbart, daß die Valin- und Isoleucineester von Acyclovir, bevorzugt in der L-Form, im Vergleich zu anderen Estern und Acyclovir eine stärkere Absorption aus dem Darm nach oraler Verabreichung zeigen. Die Aminosäureester werden durch herkömmliche Veresterungsverfahren, einschließlich der Umsetzung von Acyclovir mit einer N-Carboxy-geschützten Aminosäure oder einem Säurehalogenid oder Säureanhydrid der Aminosäure, in einem Lösungsmittel wie Pyridin oder Dimethylformamid, gegebenenfalls in Gegenwart einer katalytischen Base hergestellt.
Die PCT-Patentanmeldung WO 94/29311 offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Aminosäureestern eines Nucleosidanalogons, umfassend Acyclovir und Ganciclovir. Dieses Verfahren umfaßt die Umsetzung eines Nucleosidanalogons mit einer veresterbaren Hydroxygruppe in ihrer linearen oder cyclischen Ethereinheit mit einem 2-Oxa-4-aza-cycloalkan-1,3-dion der Formel
worin R¹ Wasserstoff, eine C_1-4-Alkyl- oder -Alkenylgruppe oder andere Aminosäureseitenketten darstellen kann und R² Wasserstoff oder eine Gruppe COOR³, worin R³ eine Benzyl-, t-Butyl-, Fluorenylmethyl- oder eine gegebenenfalls Halogensubstituierte lineare oder verzweigte C_1-8-Alkylgruppe ist, darstellen kann. Bevorzugte R¹-Gruppen umfassen Wasserstoff, Methyl, Isopropyl und Isobutyl, die jeweils die Glycin-, Alanin-, Valin- und Isoleucinester von Acyclovir oder Ganciclovir ergeben. Die Beispiele 1–3 der PCT-Patentanmeldung WO 94/29311 offenbaren nur die Kondensation von Acyclovir mit dem Valin-substituierten 2-Oxa-4-aza-cycloalkan-1,3-dion (Z-Valin-N-carboxyanhydrid) durch herkömmliche Verfahren. Während die Aminosäureester der PCT-Anmeldung sowohl Acyclovir- als auch Ganci clovir-(DHPG)-Ester umfassen, offenbart die Anmeldung nicht, wie die Ganciclovirester, geschweige denn die Monoester von Ganciclovir, herzustellen sind.
Der L-Monovalinester, der aus 2-(2-Amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)methoxy-1,3-propan-diol stammt, und dessen pharmazeutisch akzeptable Salze sind wirksame antivirale Mittel und werden in der europäischen Patentanmeldung EP 694 547 A beschrieben. Es ist herausgefunden worden, daß diese Verbindungen eine bessere orale Absorption und geringe Toxizität besitzen. Diese Patentanmeldung offenbart auch bestimmte Verfahren zur Herstellung dieser Ester, die sich von den hierin beschriebenen unterscheiden.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren, durch das Ganciclovir zur Bereitstellung eines Ganciclovir-Zwischenproduktes mit Tritylschutz an einer der aliphatischen Hydroxylgruppen und an der 2-Aminoeinheit der Guaningruppe mit einer Tritylverbindung umgesetzt wird. Dieses Zwischenprodukt wird in hohen Ausbeuten und mit hoher Reinheit isoliert und ermöglicht die Monoveresterung durch ein L-Valinderivat zur Herstellung des L-Monovalinesters von Ganciclovir.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Erfindung liefert ein Verfahren zur Herstellung der Verbindung der Formel I:
und ihrer pharmazeutisch akzeptablen Salze, wobei die Verbindung nachstehend 2-(2-Amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)-methoxy-3-hydroxy-1-propyl-L-valinat oder Mono-L-valinganciclovir genannt wird.
Dieses Verfahren umfaßt die Umsetzung von Ganciclovir mit einer Tritylverbindung zur Bereitstellung eines Ganciclovir-Zwischenproduktes mit Tritylschutz an einer der aliphatischen Hydroxylgruppen und an der 2-Aminoeinheit der Guaningruppe von Ganciclovir. Dieses Zwischenprodukt wiederum ermöglicht die Monoveresterung durch ein L-Valinderivat zur Bereitstellung eines N,O-Bistritylmonovalinesters von Ganciclovir, gefolgt von der Entfernung der Schutzgruppen, was das Prodrug der Formel I ergibt. Gegebenenfalls kann das Verfahren auch die Bildung der Salze des Prodrugs der Formel I, die Umwandlung eines Säureadditionssalzes des Prodrugs der Formel I in eine Nicht-Salz-Form, die optische Trennung eines Prodrugs der Formel I oder die Herstellung der Prodrugs der Formel I in kristalliner Form umfassen. Details des Verfahrens werden nachstehend beschrieben.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Definitionen
Sofern nicht anders angegeben, haben die in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendeten Ausdrücke die nachstehenden Bedeutungen:
Unter „Alkyl" ist ein gerader oder verzweigter gesättigter Kohlenwasserstoffrest mit einem bis zu der angezeigten Anzahl an Kohlenstoffatomen zu verstehen. Beispielsweise ist C_1-7-Alkyl Alkyl mit mindestens einem, aber nicht mehr als sieben Kohlenstoffatomen, z. B. Methyl, Ethyl, i-Propyl, n-Propyl, n-Butyl, n-Pentyl, n-Heptyl und dergleichen.
Unter „Niederalkyl" ist ein Alkyl mit ein bis sechs Kohlenstoffatomen zu verstehen.
Unter „Aryl" ist ein organischer Rest zu verstehen, der durch die Entfernung eines Wasserstoffatoms von einem aromatischen Kohlenwasserstoff abgeleitet wurde. Bevorzugte Arylreste sind aromatische carbocyclische Reste mit einem einzelnen Ring (z. B. Phenyl) oder zwei kondensierten Ringen (z. B. Naphthyl). Am stärksten bevorzugt ist der Phenylrest C₆H₅-.
Unter „Aralkyl" ist ein organischer Rest zu verstehen, der von einem Alkyl abgeleitet wurde, worin ein Wasserstoffatom durch eine oben definierte Arylgruppe, z. B. Benzyl, Phenylethyl, Phenylpropyl und dergleichen, ersetzt wurde.
Unter „Acyl" ist ein organischer Rest zu verstehen, der aus einer organischen Säure durch die Entfernung der Hydroxylgruppe abgeleitet wurde: z. B. ist CH₃CO- der Acylrest von CH₃COOH, oder Acetyl. Andere Beispiele für solche Acylgruppen sind Propionyl oder Ben zoyl usw. Der Ausdruck „Acyl" umfaßt den Ausdruck „Alkanoyl", welches der organische Rest RCO- ist, worin R eine Alkylgruppe ist, wie oben definiert.
_"Niederalkoxy", „(Niederalkyl)amino", „Di(niederalkyl)amino", „(Niederalkanoyl)amino" und ähnliche Ausdrücke bedeuten Alkoxy, Alkylamino, Dialkylamino, Alkanoylamino usw., worin der oder jeder Alkylrest ein „Niederalkyl" ist, wie oben beschrieben.
„Halogen" oder „Halo" ist Fluor, Chlor, Brom oder Iod.
„Derivat" einer Verbindung ist eine Verbindung, erhältlich aus der Originalverbindung durch ein einfaches chemisches Verfahren.
„Aktivierte Derivate" einer Verbindung bedeuten eine reaktive Form der Originalverbindung, die die Verbindung in einer gewünschten chemischen Reaktion, in der die Originalverbindung nur mäßig oder nicht reaktiv ist, reaktiv macht. Die Aktivierung wird durch die Bildung eines Derivats oder einer chemischen Gruppierung in dem Molekül mit einem höheren Gehalt an freier Energie als die Originalverbindung erreicht, was die aktivierte Form für eine Reaktion mit einem anderen Reagens empfänglicher macht. Im Kontext der vorliegenden Erfindung ist die Aktivierung der Carboxygruppe sehr wichtig und die entsprechenden Aktivierungsmittel oder -gruppierungen, die die Carboxygruppe aktivieren, werden nachstehend ausführlich beschrieben.
Für die vorliegende Erfindung von besonderem Interesse ist ein Aminosäureanhydrid, das eine aktivierte Form einer Aminosäure ist, die die Aminosäure (insbesondere L-Valin) für die Veresterung empfänglich macht. Für die vorliegende Erfindung besonders nützlich sind die cyclischen Aminosäureanhydride von L-Valin, die in der PCT-Patentanmeldung WO 94/29311 beschrieben werden, wie 2-Oxa-4-aza-5-isopropyl-cycloalkan-1,3-dion der Formel IIIa:
worin P³ eine Aminoschutzgruppe ist. Andere Beispiele für die cyclischen Aminosäureanhydride sind geschützte Aminosäure-N-carboxyanhydride (NCAs), die nachstehend ausführlich beschrieben werden.
„Schutzgruppe" ist eine chemische Gruppe, die (a) eine reaktive Gruppe vor der Teilnahme an einer unerwünschten chemischen Reaktion bewahrt; und (b) leicht entfernt werden kann, nachdem der Schutz der reaktiven Gruppe nicht länger erforderlich ist. Beispielsweise ist die Benzylgruppe eine Schutzgruppe für eine primäre Hydroxylfunktion.
„Amino-Schutzgruppe" ist eine Schutzgruppe, die eine reaktive Aminogruppe konserviert, die andererseits durch bestimmte chemische Reaktionen modifiziert werden würde. Die Definition umfaßt die Tritylgruppe -C(Ph)₃ (d. h., Triphenylmethyl) oder substituierte Tritylgruppen, wie die Monomethoxytritylgruppe, Dimethoxytritylgruppen, wie die 4,4'-Dimethoxytrityl- oder 4,4'-Dimethoxytriphenylmethylgruppe, die Formylgruppe oder Niederalkanoylgruppen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, insbesondere die Acetyl- oder Propionylgruppe, die Trichloracetylgruppe, die Trifluoracetylgruppe und die N-(9-Fluorenylmethoxycarbonyl)- oder „FMOC"-Gruppe, die Allyloxycarbonylgruppe oder andere Schutzgruppen, abgeleitet von Halogencarbonaten, wie (C₆-C₁₂)Arylniederalkylcarbonate (wie die N-Benzyloxycarbonylgruppe, abgeleitet von Benzylchlorcarbonat), oder abgeleitet von Biphenylalkylhalogencarbonaten oder tertiären Alkylhalogencarbonaten, wie tertiäre Butylhalogencarbonate, insbesondere tertiäres Butylchlorcarbonat, oder Di(nieder)alkyldicarbonaten, insbesondere Di(t-butyl)dicarbonat, die Phthalylgruppe und Triphenylmethylhalogenide, wie Triphenylmethylchlorid und Trifluoressigsäureanhydrid.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung kann eine Aminoschutzgruppe an der 2-Aminoeinheit der Guaningruppe von Ganciclovir oder an der Aminogruppe des L-Valinderivats vorhanden sein. Für die vorliegende Erfindung von besonderem Interesse sind die Trityl- und substituier ten Tritylgruppen als Aminoschutzgruppen für die 2-Aminoeinheit der Guaningruppe von Ganciclovir.
„Trt" ist eine Trityl- oder substituierte Tritylgruppe, wie oben definiert.
Unter „Hydroxyschutzgruppe" ist eine Schutzgruppe zu verstehen, die eine Hydroxygruppe, die andererseits durch bestimmte chemische Reaktionen modifiziert werden würde, konserviert. Im Kontext der vorliegenden Erfindung ist die Hydroxyschutzgruppe eine Tritylgruppe -C(Ph)₃ (d. h., Triphenylmethyl) oder eine substituierte Tritylgruppe, wie oben definiert.
Die Tritylschutzgruppen, wie Amino- oder Hydroxyschutzgruppen, werden aus der Umsetzung einer gegebenenfalls substituierten Tritylverbindung mit der 2-Aminogruppe an der Guaningruppe von Ganciclovir oder mit der Hydroxy-Seitenketteneinheit von Ganciclovir abgeleitet. Tritylverbindungen sind in der Technik allgemein bekannt; im allgemeinen haben sie die Formel XC(Ph)₃, worin X Chlor oder Brom ist. Substituierte Tritylverbindungen werden die oben definierten substituierten Tritylgruppen, wie die Monomethoxytritylgruppe, Dimethoxytritylgruppen, wie die 4,4'-Dimethoxytrityl- oder 4,4'-Dimethoxytriphenylmethylgruppe, ergeben.
Unter „Abgangsgruppe" ist eine labile Gruppe zu verstehen, die in einer chemischen Reaktion durch eine andere Gruppe ersetzt wird. Beispiele für Abgangsgruppen sind Halogen, die gegebenenfalls substituierte Benzyloxygruppe, die Isopropyloxygruppe, die Mesyloxygruppe, die Tosyloxygruppe oder die Acyloxygruppe.
Alle der der Herstellung der Verbindung der Formel I eingesetzten Aktivierungs- und Schutzmittel müssen die folgenden Voraussetzungen erfüllen: (1) ihre Einführung sollte quantitativ und ohne Racemisierung der L-Valinkomponente erfolgen; (2) die Schutzgruppe, die während der gewünschten Reaktion vorliegt, seilte gegenüber den eingesetzten Reaktionsbedingungen stabil sein; und (3) die Gruppe muß unter Bedingungen, bei denen die Esterbindung stabil ist und unter denen die Racemisierung der L-Valinkomponente des Esters nicht auftritt, ohne weiteres zu entfernen sein.
Das Verfahren der Erfindung kann auch die optische Trennung eines Prodrugs der Formel I umfassen. Die Ausdrucksweise, die sich auf die Stereochemie und optische Trennung dieser Verbindungen bezieht, wird in der europäischen Patentanmeldung EP 694 547 A beschrieben.
Unter „optional" oder „gegebenenfalls" ist zu verstehen, daß ein beschriebenes Ereignis oder ein Umstand auftreten kann oder auch nicht, und daß die Beschreibung Fälle umfaßt, in denen das Ereignis oder der Umstand auftritt und Fälle, in denen dies nicht geschieht.
Beispielsweise ist unter „gegebenenfalls substituiertes Phenyl" zu verstehen, daß das Phenyl substituiert sein kann oder auch nicht und daß die Beschreibung sowohl unsubstituiertes Phenyl als auch Phenyl, das substituiert ist, umfaßt; „gegebenenfalls gefolgt von der Umwandlung der freien Base in das Säueradditionssalz" soll bedeuten, daß die Umwandlung durchgeführt werden kann oder auch nicht, damit das beschriebene Verfahren innerhalb der Erfindung liegt, und die Erfindung die Verfahren umfaßt, in denen die freie Base in das Säureadditionssalz umgewandelt wird, und Verfahren, in denen dies nicht geschieht.
Unter „pharmazeutisch akzeptabel" ist zu verstehen, daß etwas, daß zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung nützlich ist, im allgemeinen sicher und nicht toxisch ist, und umfaßt, daß es sowohl zur veterinären als auch zur humanen pharmazeutischen Verwendung geeignet ist.
Unter „pharmazeutisch akzeptablen Salzen" sind Salze zu verstehen, die die gewünschte pharmakologische Aktivität besitzen und die weder biologisch noch anderweitig unerwünscht sind. Solche Salze umfassen Säureadditionssalze, gebildet mit anorganischen Säuren, wie Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure und dergleichen; oder mit organischen Säuren, wie Essigsäure, Propionsäure, Hexansäure, Heptansäure, Cyclopentanpropionsäure, Glycolsäure, Pyruvinsäure, Milchsäure, Malonsäure, Bernsteinsäure, Äpfelsäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Weinsäure, Zitronensäure, Benzoesäure, o-(4-Hydroxy-benzoyl)-benzoesäure, Zimtsäure, Mandelsäure, Methansulfonsäure, Ethansulfonsäure, 1,2-Ethan-disulfonsäure, 2-Hydroxyethan-sulfonsäure, Benzolsulfonsäure, p-Chlorbenzolsulfonsäure, 2-Naphthalinsulfonsäure, p-Toluolsulfonsäure, Kamphersulfonsäure, 4-Methyl-bicyclo[2.2.2]oct-2-en-1-carbonsäure, Glucoheptonsäure, 4,4'-Methylenbis(3-hydroxy-2-naphthoe)säure, 3-Phenylpropionsäure, Trimethylessigsäure, tert-Butylessig säure, Laurylschwefelsäure, Gluconsäure, Glutaminsäure, Hydroxynaphthoesäuren, Salicylsäure, Stearinsäure, Muconsäure und dergleichen. Bevorzugte pharmazeutisch akzeptable Salze sind die, die mit Salz-, Schwefel-, Phosphorsäure, Essig- oder Methansulfonsäure, Ethansulfonsäure, 1,2-Ethandisulfonsäure, 2-Hydroxyethansulfonsäure, Benzolsulfonsäure, p-Chlorbenzolsulfonsäure und 2-Naphthalinsulfonsäure, p-Toluolsulfonsäure, Kamphersulfonsäure gebildet wurden.
Parameter der Synthesereaktion
Sofern nicht etwas anderes beschrieben ist, finden die hierin beschriebenen Reaktionen bei atmosphärischem Druck innerhalb eines Temperaturbereiches von 50 bis 170°C (bevorzugt 10 bis 50°C; am stärksten bevorzugt bei „Raum"- oder „Umgebungs"-Temperatur, z. B. 20–30°C) statt. Es gibt jedoch offensichtlich einige Reaktionen, bei denen der Temperaturbereich, der bei der chemischen Reaktion verwendet wird, über oder unter diesen Temperaturbereichen liegen wird. Ferner sollen die Reaktionszeiten und -bedingungen, sofern nicht etwas anderes beschrieben ist, ungefähre Angaben sein, z. B. bei etwa atmosphärischem Druck innerhalb eines Temperaturbereiches von etwa 5 bis etwa 100°C (bevorzugt etwa 10 bis etwa 50°C; am stärksten bevorzugt etwa 20°C) über einen Zeitraum von etwa 1 bis etwa 100 Stunden (bevorzugt etwa 5 bis 60 Stunden) stattfinden. Die in den Beispielen angegebenen Parameter sollen spezielle und nicht ungefähre Angaben sein.
Die Isolierung und Reinigung der hierin beschriebenen Verbindungen und Zwischenprodukte kann nach Bedarf durch irgendein geeignetes Trennungs- oder Reinigungsverfahren, wie zum Beispiel Filtration, Extraktion, Kristallisation, Säulenchromatographie, Dünnschichtchromatographie oder Dickschichtchromatographie, oder eine Kombination dieser Verfahren herbeigeführt werden. Spezielle Veranschaulichungen geeigneter Trenn- und Isolierungsverfahren sind den nachstehenden Beispielen zu entnehmen. Es können natürlich auch andere äquivalente Trenn- und Isolierungsverfahren verwendet werden.
Derzeit bevorzugte Ausführungsformen
Während die breiteste Definition dieser Erfindung in der Zusammenfassung der Erfindung als ein Verfahren zur Herstellung der Verbindung der Formel I und ihrer pharmazeutisch akzeptablen Salze angegeben ist, sind das (R,S)-Gemisch und bestimmte Salze bevorzugt.
Die folgenden Säuren sind zur Bildung pharmazeutisch akzeptabler Salze mit der Verbindung der Formel I bevorzugt: Salz-, Schwefel-, Phosphorsäure, Essig-, Methansulfon-, Ethansulfon-, 1,2-Ethandisulfon-, 2-Hydroxyethansulfon-, Benzolsulfon-, p-Chlorhenzolsulfon-, 2-Naphthalinsulfon-, p-Toluolsulfon- und Kamphersulfonsäure. Am stärksten bevorzugt sind starke anorganische Säuren wie Salz-, Schwefel- oder Phosphorsäure.
Die am stärksten bevorzugten Verbindungen sind 2-(2-Amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)-methoxy-3-hydroxy-1-propyl-L-valinat-hydrochlorid und -acetat. Diese Verbindungen können als kristalline Materialien hergestellt werden und können daher leicht zu stabilen oralen Formulierungen verarbeitet werden.
In jedem der hierin beschriebenen Verfahren bezieht sich ein Verweis auf die Formel I, II, IIIa, IV oder V auf die Formeln, worin P³, Trt und A wie in ihren breitesten Definitionen, die in der Zusammensetzung der Erfindung angegeben sind, definiert sind, wobei die Verfahren insbesondere für die derzeit bevorzugten Ausführungsformen gelten.
Details der Syntheseverfahren
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird in der nachstehend gezeigten Reaktionssequenz geschildert:
worin P³ eine Aminoschutzgruppe ist und Trt eine Tritylgruppe ist.
2-(2-Amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)-methoxy-1,3-propandiol (Ganciclovir) wird mit der oben definierten Tritylverbindung zum Erhalt des N,O-Bistritylganciclovir-Zwischenproduktes mit Tritylschutz an einer der aliphatischen Hydroxygruppen und an der 2-Aminofunktion (Formel II) umgesetzt. Das Produkt dieser Reaktion wird mit einem L-Valinderivat der Formel IIIa unter Bildung eines N,O-Bistrityl-monovalinesters von Ganciclovir (Formel IV) verestert, gefolgt von der Entfernung der Tritylschutzgruppen und allen anderen Schutzgruppen, wodurch eine Verbindung der Formel I erhalten wird.
Dieses Verfahren der Erfindung liefert ein schnelles und leichtes Verfahren zur Herstellung des N,O-Bistritylganciclovir-Zwischenproduktes der Formel II. Das Bistrityl-Zwischenprodukt kann mit hoher Reinheit und in Ausbeuten von mehr als 60% gewonnen und ohne weiteres von mono- und tritritylierten Verunreinigungen durch Filtration und einfache Ex traktion abgetrennt werden. Dieses Zwischenprodukt ermöglicht dann die Monoveresterung mit einem L-Valinderivat, wodurch die Verbindungen der Formel I bereitgestellt werden.
Die Verbindungen der Formel I können gegebenenfalls in ein pharmazeutisch akzeptables Salz davon umgewandelt werden. Das Verfahren kann ebenso die Umwandlung eines Säureadditionssalzes des Prodrugs der Formel I in eine Nicht-Salz-Form, die optische Trennung einer Verbindung der Formel I oder die Herstellung der Verbindung der Formel I in kristalliner Form umfassen.
Das Verfahren zur Herstellung der Verbindung der Formel I kann die Schätzung der Aminogruppe in der 2-Stellung der Guaninbase umfassen oder auch nicht, obgleich das bevorzugte Verfahren ohne eine geschützte Aminogruppe durchgeführt wird. Für den Fall, daß das Ganciclovir-Ausgangsmaterial eine geschützte 2-Aminogruppe aufweist, kann die Schutzgruppe durch herkömmliche Verfahren, die in der Technik allgemein bekannt sind, entfernt werden. Wenn die Aminoschutzgruppe beispielsweise eine Niederalkanoylgruppe ist, werden basische Bedingungen (pH zwischen 8 und 11) zur Entfernung der Schutzgruppe eingesetzt. Zum Beispiel wird 2-N-Acetyl-ganciclovir mit einem alkalischen Reagens wie Ammoniumhydroxid, Natrium- oder Kaliumcarbonat oder Natrium- oder Kaliumhydroxid behandelt, bis die Entfernung der Acetylgruppe beendet ist. Im allgemeinen wird diese Reaktion in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels wie Niederalkanol durchgeführt. Das Ausgangsmaterial wird bevorzugt in Methanol gelöst und es wird ein stöchiometrischer Überschuß an Ammoniumhydroxid zugegeben. Die Reaktionstemperatur wird zwischen 0 und 50°C, bevorzugt bei Raumtemperatur gehalten. Nach Beendigung der Reaktion (was durch DC bestimmt werden kann), kann ein anderes Lösungsmittel wie Ethylether zugegeben werden, um die Isolierung des entschützten Produktes zu erleichtern, was zur Ausfällung des deacylierten Produktes führt, das abfiltriert und unter Verwendung herkömmlicher Abtrennverfahren isoliert werden kann.
Ausgangsmaterialien
Alle Ausgangsmaterialien, die zur Herstellung der Verbindung der Formel I eingesetzt werden, sind bekannt, wie Ganciclovir, die Tritylverbindungen und die Schutz- und die die carboxylische Gruppe aktivierenden Reagenzien.
Vor der Durchführung von Schritt II (Veresterungsschritt) muß die Aminogruppe des L-Valinderivats geschützt werden, um ihre Störung der Veresterung durch unerwünschte Amidbildung zu verhindern. Die verschiedenen Amino-geschützten L-Valinderivate, die in dieser Erfindung verwendbar sind, wie N-Benzyloxycarbonyl-N-carboxy-L-valinanhydrid, sind alle kommerziell erhältlich (SNPE Inc., Princeton, NJ, Aldrich Chemical Co., Milwaukee, WI und Sigma Chemical Co., St. Louis, MO.), oder werden in der Literatur beschrieben. Cyclische Amino-geschützte L-Valinderivate werden auch in der Literatur beschrieben, wie oben angegeben. Für die vorliegende Erfindung von besonderem Interesse ist das Benzyloxycarbonylvalin-substituierte 2-Oxa-4-aza-cycloalkan-1,3-dion (Z-Valin-N-carboxyanhydrid oder Z-Valin-NCA), das ebenso kommerziell erhältlich ist (SNPE Inc., Princeton, NJ). Alternativ kann der Schützungsschritt durch herkömmliche Verfahren durchgeführt werden.
Ein bevorzugtes Ganciclovir-Ausgangsmaterial zur Herstellung der Verbindung der Erfindung ist das nicht geschützte Ganciclovir (2-(2-Amino-1,6-dihydro-6-oxopurin-9-yl)-methoxy-1,3-propandiol), das in US-Patent Nr. 4,355,032 beschrieben wird. Andere Ganciclovir-Ausgangsmaterialien können an der 2-Aminogruppe geschützt sein, wie 2-(2-Acyl-amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)-methoxy-1,3-propandiol.
Bevorzugte Tritylverbindungen sind Tritylchlorid und Tritylbromid.
Herstellung eines aktivierten Derivats von L-Valin
Vor der Durchführung von Schritt II (Veresterungsschritt) muß auch L-Valin aktiviert werden. Mindestens 1 Äquivalent der geschützten Aminosäure und 1 Äquivalent eines geeigneten Kopplungsmittels oder Dehydratisierungsmittels, zum Beispiel 1,3-Dicyclohexylcarbodiimid oder Salze solcher Diimide mit basischen Gruppen sollten von Beginn an eingesetzt werden. Andere Carbodiimide wie N,N'-Carbonyldiimidazol können auch verwendet werden. Weitere nützliche Dehydratisierungsmittel sind Trifluoressigsäureanhydrid, gemischte Anhydride, Säurechloride, 1-Benzo-triazolyloxy-tris(dimethylamino)phosphoniumhexafluorphosphat, Benzotriazol-1-yl-oxy-trispyrrolidinophosphoniumhexafluorphosphat, 1-Hydroxybenzotriazol, 1-Hydroxy-4-azabenzotriazol, 1-Hydroxy-7-azabenzotriazol, N-Ethyl-N'-(3-(dimethylamino)-propyl)carbodiimidhydrochlorid, 3-Hydroxy-3,4-dihydro-4-oxo-1,2,3-benzotriazin, O-(Benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluroniumhexafluorphosphat, O-(7-Azabenzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluroniumhexafluorphosphat, O-(7-Azabenzotriazol-1-yl)- 1,1,3,3-tetramethyl-uroniumtetrafluorborat, O-(1H-Benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-bis(tetramethylen)-uroniumhexafluorphosphat oder O-(7-Azabenzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-bis-(tetramethylen)-uroniumhexafluorphosphat. Eine Beschreibung dieser Kopplungsmittel von L. A. Carpino ist in J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, S. 4397–4398 zu finden.
Für diese Zwecke auch nützlich sind Urethan-geschützte Aminosäure-N-carboxyanhydride (UNCAs), die eine aktivierte Form einer Aminosäure sind; diese sind von William D. Fuller et. al., J. Am. Chem. Soc. 1990, 112, 7414–7416 beschrieben worden, das hierin durch Verweis aufgenommen ist. Andere geschützte Aminosäure-N-carboxyanhydride werden in der PCT-Patentanmeldung WO 94/29311, oben erörtert, beschrieben. Alles in allem kann irgendein anderes Reagens, das unter milden Bedingungen ein Anhydrid oder ein anderes aktiviertes Derivat der geschützten Aminosäure erzeugt, als das Kopplungsmittel verwendet werden.
Die Amino-geschützte Aminosäure wird in einem inerten Lösungsmittel wie einem halogenierten Niederalkan, bevorzugt Dichlormethan, unter einer inerten Atmosphäre, zum Beispiel Stickstoff, gelöst und das Kopplungsmittel wird zugegeben (bevorzugt 1,3-Dicyclohexylcarbodiimid). Das Reaktionsgemisch wird bei Temperaturen zwischen 0 und 50°C, bevorzugt bei etwa Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wird filtriert und das Reaktionsprodukt (das Anhydrid der geschützten Aminosäure) isoliert. Das resultierende Produkt wird in einem trockenen inerten Lösungsmittel wie trockenem Dimethylformamid gelöst und unter Stickstoff gesetzt.
Herstellung von Mono-L-valin-ganciclovir
Schritt I:
Ganciclovir wird zum Erhalt des Ganciclovir-Zwischenproduktes mit Tritylschutz an einer der aliphatischen Hydroxygruppen und der 2-Aminogruppe des Guaninringsystems von Ganciclovir (Formel II) mit einer Tritylverbindung umgesetzt.
Es wird beispielsweise eine Lösung aus 2–3 Äquivalenten von Tritylchlorid zu einer Suspension aus Ganciclovir in einem inerten Lösungsmittel, bevorzugt einem aprotischen polaren Lösungsmittel, wie Dimethylformamid, bei einer Temperatur von 0–100°C, bevorzugt bei 40–60°C, zugegeben. Dies ergibt ein Gemisch aus N-Tritylganciclovir, O-Tritylganciclovir, N,O-Bistritylganciclovir und Tristritylganciclovir, Tristritylganciclovir ist unlöslich und wird abfiltriert; das mono- und bistritylierte Ganciclovir werden aus der Lösungsmittellösung ausgefällt, wodurch die bistritylierte Verbindung etwas gereinigt wird. Eine weitere Reinigung findet durch das Waschen mit einem organischen Lösungsmittel wie Ethylacetat statt, und jegliches gelöste Bistrityl kann durch Kristallisation aus dieser Ethylacetatwäsche gewonnen werden.
Schritt II:
In diesem Schritt wird ein aktiviertes Derivat von Amino-geschütztem L-Valin der Formel IIIa mit dem N,O-Bistritylganciclovir-Zwischenprodukt, das in Schritt I erhalten wurde, verestert. Geeignete Aminoschutzgruppen für das L-Valinderivat sind die N-Benzyloxycarbonylgruppe, die Phthalylgruppe, die tertiäre Butyloxycarbonylgruppe und die N-(9-Fluorenylmethoxycarbonyl)- oder „FMOC"-Gruppe.
Eine Lösung aus dem N,O-Bistritylganciclovirprodukt aus Schritt I in einem inerten Lösungsmittel wird in Gegenwart einer organischen Base, bevorzugt Triethylamin (TEA), zu etwa 1–3 Äquivalenten des aktivierten L-Valinderivats, bevorzugt Z-Valin-N-carboxyanhydrid, zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird bei 10–40°C, bevorzugt bei Umgebungstemperatur, für 10–90 Stunden, bevorzugt etwa 24 Stunden, gerührt. Das Produkt, wie zum Beispiel N,O-Bistrityl-O-(N^α-Z-L-valin)-ganciclovir, wird durch Filtration gesammelt, gewaschen und unter Vakuum bei 10–70°C getrocknet.
Schritt III:
Die Tritylschutzgruppen können nach Beendigung der vorhergehenden Schritte durch Auflösen des Produktes aus Schritt II in einem polaren organischen Lösungsmittel wie Trifluorethanol (TEE), gefolgt von der Zugabe einer wasserfreien Alkansäure wie Trifluoressigsäure (TFA) entfernt werden. Das Reaktionsgemisch wird 30 Minuten bis 10 Stunden bei Umgebungstemperatur gerührt, bis die Reaktion gemäß DC abgeschlossen ist. Festes Material wird durch Filtration entfernt. Ein Großteil der Trifluorethanol/Trifluoressigsäure wird durch Destillation entfernt. Das Reaktionsgemisch wird dann langsam zu einem Gemisch aus organischen Lösungsmitteln, bevorzugt tert-Butylmethylether (MTBE):Hexan (1:1) gegeben. Das Produkt fällt aus der Lösung aus und wird durch Filtration gesammelt, gewaschen und unter Vakuum 10–24 Stunden getrocknet. Das Produkt kann durch Kristallisation weiter gereinigt werden.
Schritt IV:
Die Valinschutzgruppe des Produktes aus Schritt III wird durch eine Entschützungsreaktion, bevorzugt in einem sauren Medium oder Lösungsmittel, am stärksten bevorzugt durch Hydrogenolyse, entfernt. Eine Entschützung unter sauren Bedingungen ist bevorzugt, da so sichergestellt werden kann, daß die in der Entschützungsreaktion freigesetzte Aminogruppe protoniert wird; das heißt, daß die Base der Formel I, so wie sie in der Entschützungsreaktion gebildet wird, von mindestens einer stöchiometrischen Menge der vorhandenen Säure eingefangen wird. Die Isolierung der Verbindung der Formel I als ein Säureadditionssalz wird die gewünschte Stereokonfiguration der Verbindung der Formel I schützen. Daher zeigen die nachstehend angegebenen Beispiele, die den Entschützungsschritt zeigen, auch den begleitenden Salzbildungsschritt.
Die Entschützungsreaktion wird durch das Auflösen des Produktes aus dem vorhergehenden Schritt in einem inerten Lösungsmittel, bevorzugt in einem sauren Lösungsmittel, unter Verwendung eines Hydrierungskatalysators wie Platin oder Palladiumhydroxid auf Kohlenstoff oder Palladium auf Kohlenstoff unter Verwendung von erhöhtem Wasserstoffdruck zwischen 1 und 2000 psi (0,07–140 atm), bevorzugt 50 bis 200 psi (3,5–14 atm), am stärksten bevorzugt 5 bis 20 psi (0,35–1,4 atm) durchgeführt. Der Abschluß der Reaktion kann unter Verwendung einer herkömmlichen DC-Analyse überwacht werden. Die Hydrogenolyse wird fortgesetzt, bis die Umwandlung abgeschlossen ist, nach Bedarf unter Zugabe von weiterem Hydrierungskatalysator. Der Katalysator wird entfernt und gewaschen. Die vereinigten Filtrate aus der Filtration und den Wäschen werden konzentriert und zur Isolierung des Ganciclovir-L-valinesters lyophilisiert. Die Reinigung des Produktes und die Isolierung eines kristallinen Esters werden durch Umkristallisation oder andere Reinigungstechniken wie Flüssigchromatographietechniken durchgeführt.
Sofern vorhanden, können Schutzgruppen an der 2-Aminogruppe der Guaningruppe durch herkömmliche Verfahren, wie oben beschrieben, entfernt werden.
Wird die tertiäre Butyloxycarbonylgruppe als Aminoschutzgruppe verwendet, wird diese mit Säure wie HCl und Isopropanol als Lösungsmittel oder mit Trifluoressigsäure entfernt.
Herstellung von Salzen
Ein Fachmann wird auch erkennen, daß die Verbindung der Formel I als ein Säureadditionssalz oder als die entsprechende freie Base hergestellt werden kann. Bei der Herstellung als ein Säureadditionssalz kann die Verbindung in die freie Base umgewandelt werden, indem sie mit einer geeigneten Base wie Ammoniumhydroxidlösung, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder dergleichen behandelt wird. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß die freie Base der Formel I schwerer zu charakterisieren ist als ihre Säureadditionssalze. Bei der Umwandlung der freien Base in ein Säureadditionssalz wird die Verbindung mit einer geeigneten organischen oder anorganischen Säure umgesetzt (bereits beschrieben). Diese Reaktionen werden durch die Behandlung mit zumindest einer stöchiometrischen Menge einer geeigneten Säure (im Falle der Herstellung eines Säureadditionssalzes) oder Base (im Falle der Freisetzung der freien Verbindung der Formel I) bewirkt. Im Salzbildungsschritt dieser Erfindung wird für gewöhnlich die freie Base in einem polaren Lösungsmittel wie Wasser oder einem Niederalkanol (bevorzugt Isopropanol) und Gemischen davon gelöst, und die Säure wird in der erforderlichen Menge in Wasser oder in Niederalkanol gegeben. Die Reaktionstemperatur wird normalerweise bei etwa 0 bis 50°C, bevorzugt bei etwa Raumtemperatur, gehalten. Das entsprechende Salz fällt spontan aus oder kann durch die Zugabe eines weniger polaren Lösungsmittels, Entfernung des Lösungsmittels durch Eindampfen oder im Vakuum, oder durch Abkühlen der Lösung aus der Lösung hervorgebracht werden.
Isolierung von Stereoisomeren und Herstellung von kristallinem 2-(2-Amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)-methoxy-3-hydroxy-1-propyl-L-valinat
Aus Formel I wird deutlich, daß die Verbindung der Erfindung neben dem asymmetrischen Kohlenstoffatom in L-Valin ein asymmetrisches Kohlenstoffatom (chirales Zentrum) in der Propylkette aufweist. Daher existieren zwei diastereomere Formen, die (R)- und die (S)-Form, bestimmt durch die Regeln von Cahn et., al. Geeignete Verfahren für die Trennung der Diastereomere sind in der europäischen Patentanmeldung EP 694 547 A beschrieben.
Die Verbindungen der Formel I können in kristalliner Form, die viele allgemein bekannte Vorteile gegenüber der nicht kristallinen Form hat, hergestellt werden. Geeignete Verfahren zur Herstellung der Verbindungen der Erfindung in kristalliner Form sind ebenso in der europäischen Patentanmeldung EP 694 547 A beschrieben.
Die folgenden Herstellungen und Beispiele sind zum deutlicheren Verständnis und zur Praktizierung der vorliegenden Erfindung für einen Fachmann angegeben. Sie sollen den Umfang der Erfindung nicht einschränken, sondern diese nur veranschaulichen und darstellen.
BEISPIEL 1
Herstellung von N-Trityl-2-(2-amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)-methoxy-3-trityloxypropan-1-ol
2-(2-Amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)-methoxy-1,3-propandiol (Ganciclovir) wurde an den N- und O-Funktionalitäten wie folgt bistrityliert: Zu einer Aufschlämmung aus 4,1 kg Ganciclovir, 9,5 g DMAP und 8,65 kg TEA in Dimethylformamid (38,3 kg) bei 50°C wurde eine Lösung aus 11,9 kg Tritylchlorid in 38,2 kg Dimethylformamid über 25 Minuten zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde erwärmt und bei 50°C über Nacht gerührt. Am folgenden Morgen war die Reaktion gemäß HPLC abgeschlossen. Dies ergab ein Gemisch aus N-Tritylganciclovir, O-Tritylganciclovir, N,O-Bistritylganciclovir und Tristritylganciclovir in einem geeigneten Verhältnis von mono- zu bis- zu tri-substituiertem Ganciclovir von 1:2:1. Das Tristritylganciclovir, das in Dimethylformamid nicht löslich ist, wurde dann aus dem Dimethylformamidgemisch durch Abkühlen des Reaktionsgemisches auf 10°C und Ausfiltrieren von Tristritylganciclovir abfiltriert. Das tristritylierte Ganciclovir wurde mit 10 kg Dimethylformamid gewaschen und die Übertragungsleitungen wurden mit 2,3 kg Dimethylformamid gewaschen. Das mono- und bistritylierte Ganciclovir wurde dann aus dieser Dimethylformamidlösung durch Erwärmen der Bistritylganciclovir/Monotritylganciclovir/Dimethylformamidlösung auf 20°C und Zugabe von 90 kg Wasser über eine Stunde ausgefällt. Dann wurden weitere 60 kg Wasser zugegeben. Zu diesem Zeitpunkt wurde das Bistritylganciclovir etwas aus dem Monotritylganciclovir gereinigt. Die Temperatur des obigen Gemisches stieg auf 32°C. Das Gemisch wurde mit 0,5 g N,O-Bistritylganciclovir geimpft und konnte über Nacht bei Raumtemperatur altern. Am folgenden Morgen hatten sich Kristalle gebildet. Der Feststoff wurde abfiltriert. Das Bistritylganciclovir wurde durch Waschen des Feststoffes mit 50 kg Wasser und dann mit 21 kg Ethylacetat weiter gereinigt. Der Feststoff wurde unter einem Stickstoffstrom über Nacht und dann in einem Vakuumofen (–50°C, –650 Millitorr, Stickstoffsweep) 4 Tage getrocknet. Ausbeute: 63,2%, Gewicht: 7,51 kg. HPLC: mehr als 90% N,O-Bistritylganciclovir, Verunreinigungen 1,8%.
BEISPIEL 2
2A. Herstellung von N-Trityl-2-(2-amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)-methoxy-3-trityloxy-1-propyl-N-(benzyloxycarbonyl)-L-valinat
N,O-Bistritylganciclovir wurde mit 1,2 Äquivalenten Z-Valin-NCA (N^α-Benzyloxycarbonyl-L-valin-N-carboxyanhydrid) wie folgt verknüpft: 3,7 kg N,O-Bistritylganciclovir wurden in 17,7 kg Dimethylformamid und 1,85 l Toluol gelöst. Das Toluol wurde für 2,5 Stunden abdestilliert (29 in [736,6 mm] Hg, auf 50°C). Die Dimethylformamid/N,O-Bistritylganciclovir-Lösung wurde auf 22°C abgekühlt, und dann wurden 0,7 l TEA/0,2 l Dimethylformamid zugegeben. Zu diesem Gemisch wurde eine Lösung aus 1,67 kg Z-Valin-NCA, gelöst in 4,2 l Dimethylformamid, über 0,5 Stunden bei 22°C zugegeben. Die Reaktion wurde durch DC überwacht (10% Methanol in Methylenchlorid, Kieselgel), und nach einer Stunde war die Reaktion zu etwa 90% abgeschlossen. Die Reaktion wurde über Nacht gemischt. Am folgenden Morgen war die Reaktion gemäß HPLC abgeschlossen. Das gekoppelte Reaktionsgemisch wurde zu 23 kg Wasser über 20 Minuten zugegeben und die Topftemperatur stieg von 22 auf 31°C. Das Gemisch wurde auf 26°C abgekühlt und 45 Minuten gealtert. Dann wurde das Gemisch auf 10°C über 2 Stunden und 15 Minuten abgekühlt. Der Feststoff wurde abfiltriert und in einem Vakuumofen (50°C, ~28 in [711,2 mm] Hg, Stickstoffsweep) 4 Tage getrocknet. Gewicht: 4,8 kg. HPLC: 93,5% N,O-Bistrityl-O-(N^α-Z-L-valin)-ganciclovir.
2B. Herstellung von N-Trityl-2-(2-amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)-methoxy-3-trityloxy-1-propyl-N-(butyloxycarbonyl)-L-valinat
Das symmetrische Anhydrid von Boc-L-valin wurde durch die Zugabe von 12,6 g 1,3-Dicyclohexylcarbodiimid (DCC) in 80 ml Dichlormethan zu 26,5 g Boc-L-valin, gelöst in 100 ml Dichlormethan, bei 0 bis 2°C gebildet. Die Temperatur stieg während der Zugabe von DCC auf etwa 10°C. Die Lösung wurde 30 Minuten bei 0 bis 3°C gerührt und dann wurde der 1,3-Dicyclohexylharnstoff (DCU) aus der Lösung abfiltriert. Diese Lösung wurde in Gegenwart von 63,6 mg DMAP und 8,5 ml TEA bei 11°C zu 36,5 g N,O-Bistritylganciclovir in 180 ml Dimethylformamid gegeben. Das Kopplungsgemisch wurde bei Raumtemperatur 16,5 Stunden gerührt. Die Reaktion wurde durch HPLC als abgeschlossen beur teilt (91% N,O-Bistrityl-O-(N^α-boc-L-valin)-ganciclovir, 0,16% N,O-Bistritylganciclovir). 380 ml Wasser wurden zugegeben, und das Reaktionsgemisch wurde eine Stunde gerührt. Die Dichlormethanschicht wurde abgetrennt, und das Lösungsmittel wurde unter Erhalt eines Restes eingedampft. Die wässerige Schicht wurde mit 750 ml Ethylacetat extrahiert. Das Ethylacetat wurde abgetrennt und dann mit dem Dichlormethanrest vereinigt. 750 ml Toluol wurden dieser Ethylacetatschicht zugegeben. Die organische Schicht wurde einmal mit 250 ml Wasser, einmal mit 250 ml 5%igem NaHCO₃ und zweimal mit 250 ml Wasser gewaschen. Die organische Schicht wurde über MgSO₄ getrocknet, dann wurde MgSO₄ abfiltriert. Die Lösungsmittel wurden bei 50°C abgedampft. Es wurde ein Rest erhalten. Gewicht: 53,64 g (etwas Lösungsmittel war noch immer vorhanden).
2C. Herstellung von N-Trityl-2-(2-amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)-methoxy-3-trityloxy-1-propyl-N-(butyloxycarbonyl)-L-valinat
Zu 1 g N,O-Bistritylganciclovir in 5 ml Dimethylformamid wurden 460 mg Boc-L-valin-NCA und 0,2 ml TEA gegeben (gerührt über Nacht). Die Reaktion wurde durch DC überwacht und als abgeschlossen beurteilt (90% N,O-Bistrityl-O-(N^α-boc-L-valin)-ganciclovir gemäß HPLC). 5 ml Wasser wurden zu dieser Lösung gegeben, um das Produkt auszufällen. Der Feststoff wurde abfiltriert und mit Wasser gewaschen. Der Feststoff wurde in einem Vakuumofen (etwa 50°C, 25 in [635 mm] Hg, Stickstoffsweep) über Nacht getrocknet. Gewicht: 1,12g. HPLC: 92% N,O-Bistrityl-O-(N^α-boc-L-valin)-ganciclovir, 3,6% N,O-Bistritylganciclovir.
BEISPIEL 3
Herstellung von 2-(2-Amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)-methoxy-3-hydroxy-1-propyl-N-(benzyloxycarbonyl)-L-valinat
Die Tritylgruppen von N,O-Bistrityl-(N^α-Z-valin)-ganciclovir wurden wie folgt entfernt: Zu 4,8 kg N,O-Bistrityl-O-(N^α-Z-L-valin)-ganciclovir in 17,4 kg TFE wurde über 15 Minuten eine Lösung aus 1,7 l TFA in 17,3 kg TFE gegeben. Die Reaktionstemperatur stieg von 18 auf 20°C. Nach vier Stunden Mischen war die Reaktion gemäß DC zu 85 bis 95% abgeschlossen (10% Methanol in Methylenchlorid, Kieselgel). Nach fünf Stunden Mischen wurde der Feststoff abfiltriert. Der Feststoff wurde mit 5,6 kg TFE gewaschen. TFE/TFA wurden im Vakuum (Topftemperatur 45°C, Vakuum 26 in Hg) über 1 Stunde und 20 Minuten abdestil liert. Nach der Destillation von etwa 80% TFE, bezogen auf das Volumen, wurde der Topfrest unter kräftigem Rühren zu 37 kg MTBE und 32,4 kg Hexan gegeben. Der Niederschlag wurde abfiltriert, und der Feststoff wurde mit einer Lösung aus 7,4 kg MTBE/6,6 kg Hexan gewaschen. Der Feststoff wurde unter einem Stickstoffstrom getrocknet. Dieses O-(N^α-Z-L-Valin)-ganciclovir wurde in 38,8 kg Methanol bei 41°C gelöst; 59 kg Wasser wurden zugegeben, während das Methanol bei einer Manteltemperatur von 58°C, etwa 28 in [660,4 mm] Hg abdestilliert wurde. Die Topftemperatur lag im Bereich von 16°C bis 26°C. Der Feststoff wurde abfiltriert und mit 13,2 kg Wasser gewaschen. Der Feststoff wurde unter einem Stickstoffstrom getrocknet; 1,2% Wasser wurden durch den Karl-Fisher-Test bestimmt. Gewicht: 1,78 kg. HPLC: mehr als 90% Z-Valin-ganciclovir, weniger als 0,5% Ganciclovir.
BEISPIEL 4
Herstellung von 2-(2-Amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)-methoxy-3-hydroxy-1-propyl)-L-valinat-hydrochlorid
4A. 10 g N,O-Bistrityl-O-(N^α-boc-L-valin)-ganciclovir wurden in 20 ml Dichlormethan gelöst. Hierzu wurden 80 ml 50%iges TFA in Dichlormethan gegeben, und das Reaktionsgemisch wurde eine Stunde gerührt. Die Abspaltung der Tritylgruppen und der Valinschutzgruppen wurde gemäß DC als abschlossen beurteilt. Die Reaktionslösung wurde tropfenweise über 30 Minuten zu 1 l (1:1) MTBE:Hexan gegeben. Der Niederschlag wurde abfiltriert und mit 500 ml (1:1) MTBE:Hexan gewaschen. Der Feststoff wurde über Nacht in einem Vakuumofen (etwa 50°C, 25 in [635 mm] Hg, Stickstoffsweep) getrocknet. Rohgewicht des Niederschlags: 4,31 g. Der Feststoff wurde in 200 ml Aceton, enthaltend 2 bis 3 ml Essigsäure, gelöst. Zu dieser Lösung wurden 4 ml 4,2 M HCl in Ethylacetat unter Bildung eines Feststoffes zugegeben. Danach wurde 45 Minuten gerührt und weitere ml 4,2 M HCl in Ethylacetat wurden zugegeben. Dies wurde 30 Minuten gerührt und dann wurde der Feststoff abfiltriert. Der Feststoff wurde mit 50 ml Aceton gewaschen und dann über Nacht in einem Vakuumofen (etwa 50°C, 25 in [635 mm] Hg, Stickstoffsweep) getrocknet. Gewicht: 3,82 g, HPLC 97,4% L-Valin-ganciclovir, 2,1% Ganciclovir, 0,5% Guanin.
4B. Alternativ kann 2-(2-Amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)-methoxy-3-hydroxy-1-propyl)-L-valinat direkt aus dem N,O-Bistrityl-O-(N^α-boc-L-valin)-ganciclovir wie folgt hergestellt werden: Zu 471 mg N,O-Bistrityl-O-(N^α-boc-L-valin)-ganciclovir wurden 10 ml 2,1 M HCl in Ethylacetat gegeben. Dieses Reaktionsgemisch wurde 15 Minuten gerührt, und die Reaktion wurde durch DC als abgeschlossen beurteilt. Der Feststoff wurde abfiltriert und mit Ethylacetat gewaschen. Der Feststoff wurde in einem Vakuumofen (etwa 50°C, 25 in [635 mm] Hg. Stickstoffsweep) getrocknet. Gewicht: 165 mg, HPLC: 91% L-Valinganciclovir, 5,9% Guanin, 2,3% Ganciclovir.
BEISPIEL 5
Herstellung von 2-(2-Amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)-methoxy-3-hydroxy-1-propyl-L-valinat-hydrochlorid
Die Z-Gruppe (Benzyloxycarbonyl) wurde aus O-(N^α-Z-Valin)-ganciclovir, hergestellt in Beispiel 3, wie folgt entfernt: Zu 174 g 10% Pd auf Kohlenstoff und 1,74 kg Z-Valinganciclovir wurden 14 kg Methanol, gemischt mit 357 ml 12 M HCl, gegeben. Dieses Reaktionsgemisch wurde unter 5 bis 10 psi [0,35–0,7 atm] Wasserstoff gesetzt. Nach 2,5 Stunden Rühren wurde ein Aliquot aus diesem Reaktionsgemisch entfernt. Die Reaktion war gemäß DC abgeschlossen (10 ml Acetonitril, 1 ml Wasser, 1 ml Essigsäure, Kieselgel). Nach 3,5 Stunden Rühren wurde der Katalysator durch Filtration des Reaktionsgemisches durch ein Solka-Floc-Kissen entfernt. Das Solka-Floc-Kissen wurde mit 13,7 kg Methanol gewaschen. Die Methanollösungen wurden vereinigt. Das Methanol wurde durch Rotationsverdampfung bei einer Badtemperatur von 60°C und einem endgültigen Vakuum von etwa 28 in [711,2 mm] Hg entfernt. Der Rest wurde dann in 1,4 l sterilem Wasser bei 50 bis 60°C gelöst. Diese Lösung wurde mit 1 l Ethylacetat gewaschen, und dann wurde die Ethylacetatschicht abgetrennt. Das restliche Lösungsmittel wurde aus dieser wässerigen Lösung durch Eindampfen entfernt. 5,6 l von ungefähr 50°C warmem Isopropylalkohol wurden tropfenweise zu dieser wässerigen Lösung bei 50°C zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde mit einer Vorladung 2-(2-Amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)-methoxy-3-hydroxy-1-propyl-L-valinat-hydrochlorid geimpft. Das Kristallisationsgemisch konnte langsam auf 30°C abkühlen, wonach weitere 4,2 l Isopropylalkohol tropfenweise bei 37 bis 30°C zugegeben wurden. Dieses Gemisch konnte unter Rühren über Nacht langsam auf Raumtemperatur abkühlen. Am folgenden Morgen wurde das Kristallisationsgemisch auf –5°C abgekühlt und 2 Stunden gealtert. Der Feststoff wurde abfiltriert und dann mit 2 l kaltem 5% Wasser in Isopropylalkohol und dann 4 l kaltem Isopropylalkohol gewaschen. Der Feststoff wurde in einem Vakuumofen (675 Millitorr, 50°C, Stickstoffsweep) 50 Stunden getrocknet. Masse des Feststoffes 1,05 kg. Gesamtausbeute aus dem Ganciclovir-Ausgangsmaterial: 34%, HPLC: 98,4% 2-(2-Amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)-methoxy-3-hydroxy-1-propyl-L-valinathydrochlorid; MS: 355 (MH)⁺.

Claims

Verfahren zur Herstellung der Verbindung 2-(2-Amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)-methoxy-3-hydroxy-1-propanyl-L-valinat oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes oder Diastereomers davon, bestehend aus den Schritten: (a) Umsetzen von 2-(2-Amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)-methoxy-1,3-propandiol (Ganciclovir) oder eines Salzes davon der Formel
mit einer Tritylverbindung der Formel (Ph)₃CX, worin Ph Phenyl ist und X Brom oder Chlor ist, in einem aprotischen polaren Lösungsmittel bei einer Temperatur von 0–100°C und Abtrennen des Bistrityl-ganciclovirs der Formel (II)
worin Trt eine Tritylgruppe ist, gebildet aus dem Reaktionsgemisch, durch Abfiltrieren des Tristrityl-ganciclovirs; anschließend Ausfällen des mono- und bistritylierten Ganciclovirs und schließlich Waschen des Gemisches aus mono- und bistrityliertem Ganciclovir mit einem organischen Lösungsmittel; (b) anschließend Verestern der Verbindung der Formel (II) oder eines Salzes davon mit einem aktivierten Derivat von L-Valin der Formel (IIIa);
worin P³ eine Aminoschutzgruppe ist, zur Erzeugung einer Verbindung der Formel IV
worin P³ und Trt wie oben definiert sind, und (c) anschließend Entschützen der Verbindung der Formel IV zur Erzeugung von 2-(2-Amino-1,6-dihydro-6-oxo-purin-9-yl)-methoxy-3-hydroxy-1-propanyl-L-valinat oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes davon.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die Tritylverbindung Tritylchlorid oder Tritylbromid ist.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die Tritylgruppen mit einem polaren organischen Lösungsmittel, bevorzugt mit Trifluorethanol oder Dichlormethan/Trifluoressigsäure, entfernt werden.