JP2006141408A - Bch−189関連化合物の合成のための方法および組成物 - Google Patents

Bch−189関連化合物の合成のための方法および組成物 Download PDF

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Abstract

【課題】安価な前駆体からBCH−189の類似体を提供すること。
【解決手段】式:
Figure 2006141408

(式中、Yは水素又はフッ素であり、Rはアシル基である)のヌクレオシドエナンチオマーの分割方法であって、ブタ肝臓エステラーゼ、ブタ膵臓リパーゼおよびズブチリシンからなる群から選択した酵素を用いてヌクレオシドを処理することを含む方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、抗ウィルス性ヌクレオシド類似体、特にBCH−189(2′,3′−ジデオキシ−3′−チア−シチジン)を調製するための組成物および方法に関する。さらに詳細には、本発明は、BCH−189および関連化合物のβ異性体の選択的合成、およびエナンチオマーについて富化されたBCH−189および関連化合物の選択的合成に関する。
1981年に、後天性免疫不全症候群(AIDS)およびその前駆症であるAIDS関連合併症(ARC)として知られるようになった疾病について証拠文献が出始めた。1983年にはAIDSの原因は、ヒト免疫不全ウィルスタイプ1(HIV−1)と命名されたウィルスであることが確立された。通常、このウィルスに感染した人は、いつかはAIDSを発症することになる;AIDSについての知られている全ての症例は、最終的には常に死に至っている。
AIDSという疾病は、HIV−1ウィルスの複雑なライフサイクルの最終的な結果である。ビリオンのライフサイクルは、宿主ヒトT−4リンパ球免疫細胞に、ビリオンの保護コート表面上の糖タンパク質とリンパ球細胞上のCD4糖タンパク質との結合を介して結合した、ビリオンに始まる。結合するとビリオンは、その糖タンパク質コートを脱ぎ捨てて、宿主細胞の膜内に侵入し、そのRNAコートを脱ぐ。ビリオンの酵素、逆転写酵素は、RNAから一重鎖のDNAを転写する工程を制御する。このウィルスのRNAは分解され、第2のDNA鎖がつくられる。こうして二重鎖となったDNAは、ヒト細胞遺伝子に組み込まれ、これらの遺伝子が細胞複製に使用される。
この時点で、ヒト細胞は、細胞自身のRNAポリメラーゼを用いて、組み込まれたDNAをウィルスのRNAへ転写することにより、その複製を行なう。ウィルスRNAは、糖タンパク質、構造タンパク質およびウィルス酵素に転写され、これらはウィルスRNAと一緒に元のウィルスに組み立てられる。宿主細胞は、T−4リンパ球ではなくて新たなビリオン細胞の発芽で、その複製ステップを終える。このようにして、HIV−1ウィルスの数は増加し、一方でT−4リンパ球の数は減少していく。
ビリオンのライフサイクルのほとんどの期間が免疫細胞内の潜伏期間に費されるので、侵入したビリオンを死滅させる典型的なヒト免疫系の応答は困難を背負っている。さらに、新たなビリオン細胞を形成する際に使用される、ウィルスの逆転写酵素は、非常に特異的というわけではなく、転写ミスを生じる結果、継続的にウィルスの保護コート表面上の糖タンパク質の変化が起こる。この特異性の欠除は、免疫系の効力を減じる。なぜなら、1つの糖タンパク質に対して特異的につくられた抗体は、他に対しては不用であり得、そのためウィルスの攻撃に利用できる抗体の数が少なくなるからである。ウィルスは続けて増殖し、免疫応答系は引続き弱められる。結局、HIVは、身体の免疫系に大きな空隙地帯をつくったまま保ち、これは日和見感染の発生を可能にして、抗ウィルス剤および/または免疫モジュレーターの投与がなければ、確実に死をもたらすことになる。
抗ウィスル剤の標的として認識されている、このウィルスのライフサイクルには3つの重要な点がある:(1)ビリオンのT−4リンパ球またはマクロファージのサイトヘの最初の結合、(2)ウィルスRNAからウィルスDNAへの転写および(3)複製の間の新たなビリオン細胞の組立て。
第2の重要な点における、即ちウィルスRNAからウィルスDNAへの転写工程における、ウィルスの抑制は、AIDS治療に用いられる療法の大部分を占める。この転写は、ビリオンの遺伝子がRNA内にコードされ;宿主細胞はDNAだけを読むので、ビリオンが複製するためには生じなければならない工程である。逆転写酵素にウィルスのDNAの形成を完了させないようにする薬剤を導入することによって、HIV−1の複製は停止し得る。
3′−アジド−3′−デオキシチミジン(AZT)、2′,3′−ジデオキシシチジン(DDC)、2′,3′−ジデオキシチミジエン(D4T)、2′,3′−ジデオキシイノシン(DDI)およびこれらのヌクレオシドの種々のフルオロ−誘導体のような、ヌクレオシド類似体は、逆転写酵素の段階でのHIV複製の停止において、比較的有効である。また別の有望な逆転写酵素抑制剤は、2′,3′−ジデオキシ−3′−チア−シチジン(BCH−189)である。これは、ヌクレオシドの糖成分が置き換わってオキサチオラン環を含む。
AZTは、宿主T−4リンパ球細胞内部のウィルスのDNAの形成を妨げるので、有効な抗HIV薬剤である。AZTが細胞に入ると、細胞キナーゼは、AZTをAZTトリホスフェートにリン酸化することにより、AZTを活性化する。その後、AZTトリホスフェートは、HIV逆転写酵素のリセブター部位に対し、天然のチミジンヌクレオシドと競合する。天然のヌクレオシドは、2つの活性化末端を有している。1つは前のヌクレオシドと結びつくため、もう1つは次のヌクレオシドと結合するためである。AZT分子は、1つ目の反応末端のみを有する;アジドは3′,5′−ホスホジエステルを続くヌクレオシドのリボース成分と共に形成し得ないので、AZTアジド基は、一度HIV酵素部位内部に入ると、ウィルスのDNA形成を終結する。
AZTの臨床上の利点は、延命性を増し、日和見感染の頻度および重篤性を減らし、および末梢CD4リンパ球数を増やすことにある。HIV−1活性をトラックするために用いられる抗原であるウィルスp24の、免疫吸着アッセイは、AZTの使用に伴い著しい低下を示す。しかし、AZTの利点は、骨髄抑制、吐き気、筋肉痛、不眠症、ひどい頭痛、貧血末梢神経疾患および発作といった重要な副作用に対しても比較検討しなければならない。さらに、AZTの効果が見られるまでには治療後最低6週間を要するのに対して、これらの好ましくない副作用は処置のすぐ後で生じる。
DDCおよびD4Tは共に、AZTと同様の(D4T)または優れた(DDC)活性を有する、HIV複製の強力な抑制剤である。しかし、DDCおよびD4Tは共に、各々の天然の類似体より低い効率で5′トリホスフェートに変換され、デアミナーゼとホスフォリラーゼに耐性を有している。臨床的には、双方の化合物には毒性がある。現在、DDIは、AIDSの処置のためにAZTと組み合わせて使用される。しかし、DDIは、散在性の膵炎および末梢神経症等の副作用を有する。3′−フルオロ−2′−3−ジデオキシチミジンに関する初期の試験は、抗ウィルス活性がAZTの活性と対等のものであることを示す。
BCH−189に関する最近の試験では、AZTおよびDDCの副作用である衰退の原因となる細胞毒性を持たずに、AZTおよびDDCと同様の抗HIV活性を有することが示された。この薬剤を使用する臨床試験および処置には、BCH−189の十分な量が必要である。
ヌクレオシドまたはヌクレオシド類似体を合成する、共通して用いられる化学的アプローチは、2つの広い範疇に分類される:(1)元のヌクレオシドを、炭水化物、塩基またはその両方を変換することにより改変するものおよび(2)炭水化物を改変し、塩基またはその合成前駆体を合成の適切な段階で組み込むもの。BCH−189は、炭化水素環の炭素原子が硫黄原子に置き換わっているので、第2のアプローチがさらに適切である。β異性体だけが有用な生物学的活性を示すため、この後者の戦略において最も重要な因子は、塩基をグリコシル化反応において炭水化物環のβ面から送り込むことである。
当該技術分野では、塩基を炭化水素のアノマーの中心に立体異性選択的に導入することは、炭水化物環の2−置換基の隣接基を用いることによって制御され得ることは周知である(Chem.Ber.114:1234(1981))。しかし、BCH−189およびその類似体は2−置換基を持っていない。そのため、制御性でかつ脱離が可能な官能基を導入する、さらなる段階が合成に組み込まれない限り、この方法を利用できない。合成段階が増加すると、合成全体の効率が下がる。
当該技術分野では、「所望されないα−ヌクレオシドの相当量が、2′−デオキシリボシド(deoxyribosides)の合成中に常に形成される」こともまた知られている(Chem.Ber.114:1244(1981))。さらに、この引例は、ヌクレオシド合成においてSnCl4のような簡単なFriedel−Crafts触媒の使用が、反応混合物の後処理において望ましくないエマルジョンを生成し、αおよびβ異性体の複合混合物を生じ、およびSnClとさらに塩基性のシリル化されたヘテロ環、例えばシリル化されたシトシンとの間の安定なδ−複合体を導くことを教示している。これらの複合体は、より長い反応時間を要し、収率は低く、好ましくない、非天然のN−3−ヌクレオシドを生じる。従って、従来技術は、触媒としてトリメチルシリルトリフレートまたはトリメチルシリルパークロレートを、ピリミジン塩基と炭水化物環とをカップリングする間に使用して、生物学的に活性なβ異性体を高収率で得ることを教示している。しかし、BCH−189またはBCH−189類似体を合成するためにこれらの触媒を使用すると、β異性体を優先的には生成しない;これらの反応は、およそ50:50の割合で異性体を生じる。
従って、BCH−189およびその類似体の効率的な合成経路が必要とされている。これらの化合物、即ちβ−BCH−189および関連するβ−類似体、の生物学的に活性な異性体の立体異性選択的合成経路の必要もある。さらに、エナンチオマーの一方は不活性であり、そのため50%は不純物であるので、エナンチオマーについて富化されたβ−BCH−189の立体異性選択的な合成経路も必要である。
本発明は、安価な前駆体からの、BCH−189およびBCH−189の種々の類似体の非常に効率的な、必要に応じて官能基を導入することのできる、合成経路の発見に関する。この合成経路により、これらの化合物、即ちβ−BCH−189および関連する化合物、の生物学的に活性な異性体の立体異性選択的な調製が可能になる。さらに、ヌクレオシドの4′位の立体化学は制御し得、エナンチオマーについて富化されたβ−BCH−189およびその類似体を生成し得る。用語「BCH−189類似体」は、置換1,3−オキサチオランに結合した、5位が置換されたピリミジン塩基から形成されたヌクレオシドを意味する。
本発明の方法は、式CH=CH−CH−OR(ここで、Rはアルキル、シリルまたはアシル基のような保護基である)を有するアリルエーテルまたはエステルをオゾン化し、式OHC−CH−ORを有するグリコアルデヒドを形成する工程;チオグリコール酸をグリコアルデヒドに加え、式2−(R−オキシ)−メチル−5−オキソ−1,3−オキサチオランで示されるラクトンを形成し;このラクトンをオキサチオラン環の5位でその対応するカルボキシレートに変換し;このアセテートを、シリル化されたピリミジン塩基と、有効量のSnCl4の存在下でカップリングし、5′−(R−オキシ)−2′,3−ジデオキシ−3′−チア−ヌクレオシド類似体のβ異性体を形成する工程;およびこのR保護基を水素で置換し、BCH−189またはBCH−189の類似体を形成する工程を包含する。
本発明は、酵素による立体異性的な選択がなされ得るように、適切なR保護基を選択することによって、4′位でエナンチオマー富化されたBCH−189またはBCH−189類似体の生成に用いられ得る。例えば、このR保護基は、ブタ肝臓エステラーゼによる立体異性選択的な酵素加水分解を行ない得るために、オキサチオランラクトンの2位での置換基がブチリルオキシであるように選択され得る。得られた光学的に活性な加水分解されたラクトンは、その後、対応するジアセテートに変換され得、シリル化されたピリミジン塩基と上記のように結合され得る。
従って、本発明の目的の1つは、このBCH−189およびBCH−189類似体のβ異性体を高収率で調製するための効率的な方法を提供することである。さらに、本発明のもう1つの目的は、BCH−189およびBCH−189の類似体のラセミ混合体ではなく、1種類だけの光学異性体を生成するための合成方法を提供することである。本発明のさらなる目的は、エナンチオマー富化されたβ−BCH−189を生成する合成経路を提供することである。
さらに、本発明のもう1つの目的は、式2−(R−オキシメチル−5−アシルオキシ−1,3−オキサチオランで示される、BCH−189またはBCH−189類似体がそれから合成され得る中間体(ここでRはアルキル、シリルまたはアシル基のような保護基である)、およびこれらの化合物を調製する方法を提供することである。さらに、本発明の1つの目的は、エナンチオマー富化された、2−アセトキシメチル−5−アセトキシ−1,3,−オキサチオランおよび2−ブトキシメチル−5−オキソ−1,3,−オキサチオランおよびこれらの化合物の調製方法を提供することである。
本発明のまた別の目的は、式:
Figure 2006141408
を有し、それからBCH−189またはBCH−189類似体が合成され得る、中間体およびこれらの化合物の調製方法を提供することであって、上記式において、Rはアルキル、シリルまたはアシルのような保護基であり、Yは水素、メチル、ハロ、アルキル、アルケニル、アルキニル、ヒドロキシアルキル、カルボキシアルキル、チオアルキル、セレノアルキル、フェニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、チオアリールおよびセレノアリールであり得る。
さらに、本発明は、式:
Figure 2006141408
を有し、それからBCH−189またはBCH−189類似体が合成され得る、中間体およびこれらの化合物の調製方法を提供し、上記式において、Rはアルキル、シリルまたはアシルのような保護基であり、Yは水素、メチル、ハロ、アルキル、アルケニル、アルキニル、ヒドロキシアルキル、カルボキシアルキル、チオアルキル、セレノアルキル、フェニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、チオアリールおよびセレノアリールであり得る。
BCH−189は、式:
Figure 2006141408
の化合物である。
本発明のBCH−189およびBCH−189類似体の調製のための工程を、図1に説明する。1のアリルエステルまたはエステルは、オゾン化され、アルデヒド2を生じる。このアルデヒド2はチオグリコール酸と反応して、ラクトン3を生じる。このラクトン3は、還元剤;例えば、ジイソブチルアルミニウムハイドライド(DIBAL)、ナトリウムビス(2−メトキシエトキシ)アルミニウムハイドライド(「Red−Al」TMと呼ばれる、3.4モルのトルエン溶液として市販で入手し得る)およびNaBH;で処理され、続いてカルボン酸無水物で処理され、カルボキシレート4を生成する。このカルボキシレートはシリル化されたピリミジン塩基と、SnClのような立体異性特異的カップリングを触媒し得る、ルイス酸の存在下でカップリングされ、置換ヌクレオシド5のβ異性体を、本質的に100:0の割合のβ:α異性体が生じる。置換されたヌクレオシド5を脱保護して、BCH−189またはBCH−189類似体6を生成する。
この工程は、4′位でエナンチオマー富化されたBCH−189またはBCH−189類似体を生成するように、調整し得る。これは、ブタ肝臓エステラーゼ、ブタ膵臓リパーゼまたはズブチリシンまたはを立体異性選択的に加水分解するその他の酵素のような酵素で、の立体異性選択的な酵素加水分解をなし得るように、適切なR保護基を選択することによりなされ得る。得られた光学活性な3は、エナンチオマー富化されたカルボキシレートに変換され、上記のようにシリル化されたピリミジン塩基とカップリングされ得、エナンチオマー富化されたBCH−189またはBCH−189類似体を生成する。
のこの保護基Rは、最終段階(からの形への脱保護)が実施されるまで対応するアルコールを保護するために、選択され得る。さらに、この保護基は、所望するならば、後にエナンチオ−選択的加水分解反応において使用される酵素の認識部位をさらに提供するために、選択され得る。例えば、本明細書中に詳細に説明される方法による、ブタ肝臓エステラーゼ、ブタ膵臓リパーゼ、またはズブチリシンを用いる処理により、BCH−189のβ異性体のアルキルエステルは、その(+)−エナンチオマーと(−)−エナンチオマーとに分離され得る。この様に機能する基は、いかなる基も使用され得る。例えば、アルキル、シリルおよびアシル保護基またはこれらの基と実質的に同様の特性を有する基が使用され得る。
ここで使用されるアルキル保護基は、トリフェニルメチルまたは実質的にトリフェニルメチルと同様の保護特性を有するアルキル基である。ここで使用されるシリル保護基は、式:
Figure 2006141408
を有する3置換されたシリル基である。ここでR、RおよびRが低級−アルキル、例えばメチル、エチル、ブチルおよび炭素原子が5個またはそれ以下のアルキル;またはフェニルであり得る。さらに、Rは、Rと同一であり得;R、RおよびRはすべて同一で有り得る。シリル保護基の例は、トリメチルシリルおよびt−ブチルジフェニルシリルを含むが、これらに限定はされない。
アシル保護基(1にあるような)またはカルボキシレート(4にあるような)を述べるためにここで使用されるアシル基は、式:
Figure 2006141408
を有する。ここでR′は低級アルキル、例えば、メチル、エチル、ブチルおよび炭素原子を5個またはそれ以下のアルキル;アルキル基が1つ、2つまたはそれ以上の簡単な置換基(この置換基はアミノ、カルボキシ、ヒドロキシ、フェニル、および例えばメトキシおよびエトキシのような低級アルコキシを含むが、これらに限定されない)で置換された置換低級アルキル、;フェニル;フェニル基が1つ、2つまたはそれ以上の簡単な置換基で置換された置換フェニル(この置換基は低級アルキル、クロロおよびブロモ、スルファト、スルフォニルオキシ、カルボキシル、例えばカルボメトキシおよびカルボエトキシ等のカルボ−低級−アルコキシ、アミノ、例えばメチルアミノ、アミド、ヒドロキシ等のモノおよびジ低級アルキルアミノ、例えばメトキシおよびエトキシ等の低級アルコキシ、アセトキシ等の低級−アルカノイルオキシを含むがこれらに限定はされない)を含むが、これらに限定はされない。
ここで使用するシリル化されたピリミジン塩基は、式:
Figure 2006141408
を有し、ここでXは3置換されたシリルオキシまたは3置換されたシリルアミノ基のどちらかであり、Zは3置換されたシリル基であり、およびYはさらに以下に記載される、化合物である。ここで使用される3置換されたシリル基が、式:
Figure 2006141408
を有する基であり、ここでR、RおよびRが低級−アルキル、例えばメチル、エチル、ブチルおよび炭素原子が5個またはそれ以下のアルキル、またはフェニルであり得る。さらに、Rは、Rと同一であり得;R、RおよびRはすべて同一で有り得る。3置換されたシリル基の例は、トリメチルシリルおよびt−ブチルジフェニルシリルを含むが、これらに限定はされない。
シリル化されたピリミジン塩基は、シリル化(silyated)されたピリミジン塩基の5位(図1のY置換基)において種々のY置換基によって、BCH−189類似体の輸送特性または代謝速度などの特性を改善するために置換され得る。この置換基は、水素、メチル、ハロ、アルキル、アルケニル、アルキニル、ヒドロキシアルキル、カルボキシアルキル、チオアルキル、セレノアルキル、フェニル、シクロアルキル、シクロアルケニル、チオアリールおよびセレノアリールを含むが、これらに限定はされない。
図2、3および4、および下記の記述において、本発明に記載のBCH−189またはBCH−189の類似体の合成を例示する。
図2は、アリルアルコールを出発物質とする、BCH−189の合成を示す。NaHオイル懸濁液(4.5g、60%、110mmol)を、THFで2回(100ml×2)洗浄し、得られた固体をTHF(300ml)中に懸濁した。この懸濁液を0℃に冷却し、アリルアルコール(6.8ml、100mmol)を滴下して加え、その混合物を0℃で30分間撹拌した。t−ブチル−ジフェニルシリルクロリド(25.8ml、100.8mmol)を、0℃で滴下して加え、その反応混合物を0℃で1時間撹拌した。この溶液を水(100ml)でクエンチし、ジエチルエーテル(200ml×2)で抽出した。この抽出物を合わせて、水で洗浄し、MgSO上で乾燥し、濾過し、濃縮した。その残渣を減圧下(0.5〜0.6mmHgで90〜100℃)で蒸留して、無色の液体(28g、94mmol、94%)を得た。
H NMR:7.70−7.35(10H,m,芳香族−H);5.93(1H,m,H);5.37(1H,dt,H)J=1.4および14.4Hz;5.07(1H,dt,H)J=1.4および8.7Hz;4.21(2H,m,H);1.07(9H,s,t−Bu))
シリルアリルエーテル(15.5g、52.3mmol)をCHCl(400ml)に溶解させ、−78℃でオゾン化した。オゾン化が完了してから、DMS(15ml、204mmol、3.9当量)を−78℃で加え、この混合物を室温にまで戻し、一晩撹拌した。この溶液を水(100ml×2)で洗浄し、MgSO上で乾燥し、濾過し、濃縮した。これを、減圧下(0.5〜0.6mmHgで100〜110℃)で蒸留して、無色の液体(15.0g、50.3mmol、96%)を得た。
H NMR:9.74(1H,s,H−CO);7.70−7.35(10H,m,芳香族−H);4.21(2H,s,−CH);1.22(9H,s,t−Bu))
シリル化されたグリコアルデヒド(15.0g、50.3mmol)をトルエン(200ml)に溶解させ、チオグリコール酸(3.50ml、50.3mmol)を一度に加えた。この溶液を2時間還流し、得られた水をDean−Starkトラップで除去した。この溶液を室温にまで戻し、飽和NaHCO溶液で洗浄し、この水性洗浄液をジエチルエーテル(200ml×2)で抽出した。この抽出物を合わせて、水(100ml×2)で洗浄し、MgSO上で乾燥し、濾過し、濃縮して、無色のオイル10(16.5g、44.3mmol、88%)を得た。これは減圧下で徐々に固化した。ヘキサンからの再結晶化により、白色固体10(15.8g、84%)を得た。
H NMR:7.72−7.38(10H,m,芳香族−H);5.53(1H,t,H)J=2.7Hz;3.93(1H,dd,−CHO)J=9.3Hz;3.81(1H,d,1H)J=13.8Hz;3.79(1H,dd,−CHO);3.58(1H,d,1H);1.02(9H,s,t−Bu))
2−(t−ブチル−ジフェニルシリルオキシ)−メチル−5−オキソ−1,2−オキサチオラン10(5.0g、13.42mmol)をトルエン(150ml)に溶解させ、この溶液を−78℃にまで冷却した。Dibal−H溶液(14ml、1.0Mヘキサン溶液、14mmol)を、内部温度を常に−70℃より低く保ちながら、滴下して加えた。滴下が完了した後、この混合物を−78℃で30分間撹拌した。無水酢酸(5ml、53mmol)を加え、この混合物を室温にまで戻し、一晩撹拌した。水(5ml)をこの混合物に加え、得られた混合物を室温で1時間撹拌した。この混合物をジエチルエーテル(300ml)で蒸留し、MgSO(40g)を加え、この混合物を室温で1時間強く撹拌した。この混合物を濾過し、濃縮し、その残渣を20%酢酸エチルヘキサン溶液でフラッシュクロマトグラフィーにかけ、無色の液体11(3.60g、8.64mmol、64%)を得た。これは6:1のアノマー混合物であった。
(主要な異性体のH NMR:7.70−7.35(10H,m,芳香族−H);6.63(1H,d,H)J=4.4Hz;5.47(1H,t,H);4.20−3.60(2H,m,−CHO);3.27(1H,dd,1H)J=4.4および11.4Hz;3.09(1H,d,1H)J=11.4Hz;2.02(3H,s,CHCO);1.05(9H,s,t−Bu);少ない方の異性体のH NMR:7.70−7.35(10H,m,芳香族−H);6.55(1H,d,H)J=3.9Hz;5.45(1H,t,H);4.20−3.60(2H,m,−CHO);3.25(1H,dd,1H)J=3.9および11.4Hz;3.11(1H,d,1H)J=11.4Hz;2.04(3H,s,CHCO);1.04(9H,s,t−Bu))
2−(t−ブチル−ジフェニルシリルオキシ)−メチル−5−アセトキシ−1,3−オキサチオラン11(0.28g、0.67mmol)を1,2−ジクロロエタン(20ml)に溶解させ、シリル化したシトシン12(0.20g、0.78mmol)を、室温で一度に加えた。この混合物を10分間撹拌し、SnCl4溶液(0.80ml、1.0M CHCl液、0.80mmol)に室温で滴下して加えた。さらに、シトシン12(0.10g、0.39mmol)およびSnCl溶液(0.60ml)を1時間後に同様に加えた。この反応を2時間行ない、反応が完了した後、この溶液を濃縮し、その残渣をトリエチルアミン(2ml)でトリチュレートし、フラッシュクロマトグラフィー(初めに酢酸エチルのみ、次に20%エタノールの酢酸エチルエタノール溶液で)にかけ、黄褐色の固体13(100%β配位)(0.25g、0.54mmol、80%)を得た。
H NMR:(DMSO−d):7.75(1H,d,H)J=7.5Hz;7.65−7.35(10H,m,芳香族−H);7.21および7.14(2H,broad,−NH);6.19(1H,t,H);5.57(1H,d,H);5.25(1H,t,H′);3.97(1H,dd,−CHO)J=3.9および11.1Hz;3.87(1H,dd,−CHO);3.41(1H,dd,1H′)J=4.5および11.7Hz;3.03(1H,dd,1H′)J=?;0.97(9H,s,t−Bu))
シリルエーテル13(0.23g、0.49mmol)をTHF(30ml)に溶解させ、n−BuNF溶液(0.50ml、1.0M THF溶液、0.50mmol)に室温で滴下して加えた。この混合物を1時間撹拌し、減圧下で濃縮した。その残渣を取り出してエタノール/トリエチルアミン(2ml/1ml)を加え、フラッシュクロマトグラフィー(初めに酢酸エチルで、次に20%エタノールの酢酸エチル溶液で)にかけ、白色の固体14を、100%のアノマー純度で(BCH−189;0.11g、0.48mmol、98%)を得た。これをさらにエタノール/CHCl/ヘキサン混合物から再結晶した。
H NMR(DMSO−d):7.91(1H,d,H)J=7.6Hz;7.76および7.45(2H,broad,−NH);6.19(1H,t,H;5.80(1H,d,H)J=7.6Hz;5.34(1H,broad,−OH);5.17(1H,t,H);3.74(2H,m,−CHO);3.42(1H,dd,1H′)J=5.6および11.5Hz;3.09(1H,dd,1H′)J=4.5および11.5Hz)
BCH−189およびその類似体は、シリル化したウラシル誘導体が11とカップリングすることによっても、合成され得る。上記のシトシン誘導体13の調製で述べたように、SnCl(5.0ml)の存在下で、シリル化したウラシル誘導体15(1.80g、7.02mmol)を、1,2−ジクロロエタン(50ml)中の11(1.72g、4.13mmol)とカップリングさせた。この反応は5時間後に完了した。初めに40%酢酸エチルのヘキサン溶液で、次に酢酸エチルでフラッシュクロマトグラフィーにかけ、白色の泡沫16(1.60g、3.43mmol、83%)を得た。(34)
H NMR:9.39(1H,broad,−NH)7.90(1H,d,H)J=7.9Hz;7.75−7.35(10H,m,芳香族−H);6.33(1H,dd,H′);5.51(1H,d,H)J=7.9Hz;5.23(1H,t,H′);4.11(1H,dd,−CHO)J=3.2および11.7Hz;3.93(1H,dd,−CHO);3.48(1H,dd,1H′)J=5.4および12.2Hz;3.13(1H,dd,1H′)J=3.2および12.2Hz)
ウラシル誘導体16は、シトシン誘導体13に変換され得る。このウラシル誘導体16(0.20g、0.43mmol)を、ピリジン/ジクロロエタン(2ml/10ml)の混合液に溶解させ、この溶液を0℃まで冷却した。トリフルオロ酢酸無水物(72μl、0.43mmol)を、0℃で滴下して加え、この混合液を室温にまで戻し、1時間撹拌した。さらにトリフルオロ酢酸無水物(0.50μl、0.30mmol)を加え、この混合液を1時間撹拌した。TLCは、酢酸エチルで移動度を示さなかった。次に、この反応混合液をNH飽和メタノール溶液(30ml)中に抜管し、この混合液を室温で12時間撹拌した。この溶液を濃縮し、その残渣をフラッシュクロマトグラフィーにかけ、黄褐色の泡沫13(0.18g、0.39mmol、91%)を得た。これはシトシンカップリング反応から得られた化合物と同一であった。
図3に、BCH−189の5−メチルシチジンおよびチミジン誘導体の合成を図示する。シトソン誘導体13の調製で述べた方法と同様にして、酢酸エステル11(0.93g、2.23mmol)の1.2−ジクロロエタン(50ml)溶液を、シリル化したチミン誘導体17(1.0g、3.70mmol)およびSnCl(40ml)と反応させた。
H NMR:8.10(1H,broad,NH);7.75−7.30(11H,m,10芳香続のH′sおよび1H6);6.32(1H,t,H′)J=5.4Hz;5.25(1H,t,H′)J=4.2Hz;4.01(1H,dd,1H′)J=3.9および11.4Hz;3.93(1H,dd,1H′)J=4.5および11.4Hz;3.41(1H,dd,1H′)J=5.4および11.7Hz;3.04(1H,dd,1H′)J=5.7および11.7Hz;1.75(3H,s,CH);1.07(9H,s,t−Bu))
チミジン誘導体18(0.20g、0.42mmol)を、ピリジン/ジクロロエタン(2ml/10ml)の混合液に溶解させ、この溶液を0℃まで冷却した。この溶液にトリフルオロ酢酸無水物(100μl、0.60mmol)を、0℃で滴下して加え、この混合液を続けて撹拌して室温に戻した。室温に達してから、この混合液を1時間撹拌した。TLCは、酢酸エチルで移動度を示さなかった。次に、この反応混合液をNH飽和メタノール溶液(20ml)中に抜管し、この混合液を室温で12時間撹拌した。この溶液を濃縮し、その残渣をフラッシュクロマトグラフィーにかけ、黄褐色の泡沫19(0.18g、0.38mmol、90%)を得た。
H NMR:7.70−7.30(12H,m,10芳香続のH′s,およびH);6.60(1H,broad,1NH)6.34(1H,t,H′)J=4.5Hz;5.25(1H,t,H′)J=3.6Hz;4.08(1H,dd,1H′)J=3.6および11.4Hz;3.96(1H,dd,1H′)J=3.6および11.4Hz;3.52(1H,dd,1H′)J=5.4および12.3Hz;3.09(1H,dd,1H′)J=3.9および12.3Hz;1.72(3H,s,CH);1.07(9H,s,t−Bu))
シリルエーテル19(0.18g、0.38mmol)をTHF(20ml)に溶解させ、n−BuNF溶液(0.50ml、1.0M THF溶液、0.50mmol)を室温で滴下して加えた。この混合液を1時間撹拌し、減圧下で濃縮した。その残渣を取り出しエタノール/トリエチルアミン(2ml/1ml)を加えて、フラッシュクロマトグラフィー(初めに酢酸エチルで、次に20%エタノールの酢酸エチル溶液で)にかけ、白色の固体20(0.09g、0.37mmol、97%)を得た。これをさらにエタノール/CHCl/ヘキサン混合液から再結晶し、82mgの純粋な化合物(89%)を得た。
H NMR:(d−DMSO中):7.70(1H,s,H);7.48および7.10(2H,broad,NH);6.19(1H,t,H′)J=6.5Hz;5.31(1H,t,OH);5.16(1H,t,1H′)J=5.4Hz;3.72(2H,m,2H′)3.36(1H,dd,1H′)J=6.5および14.0Hz;3.05(1H,dd,1H′)J=6.5および14.0Hz;1.85(3H,s,CH))
シリルエーテル18(0.70g、1.46mmol)をTHF(50ml)に溶解させ、n−BuNF溶液(2ml、1.0M THF溶液、2mmol)を室温で滴下して加えた。この混合液を1時間撹拌し、減圧下で濃縮した。その残渣を取り出しエタノール/トリエチルアミン(2ml/1ml)を加え、フラッシュクロマトグラフィーにかけ、白色の固体21(0.33g、1.35mmol、92%)を得た。
H NMR:(d−アセトン中):9.98(1H,broad,NH);7.76(1H,d,H)J=1.2Hz;6.25(1H,t,H′)J=5.7Hz;5.24(1H,t,H′)J=4.2Hz;4.39(1H,t,OH)J=5.7Hz;3.85(1H,dd,2H′)J=4.2および5.7Hz;3.41(1H,dd,1H′)J=5.7および12.0Hz;3.19(1H,dd,1H′)J=5.4および12.0Hz;1.80(3H,s,CH))
図4は、エナンチオマー富化されたBCH−189およびその類似体の合成を図示している。アリルブチレート22(19.0g、148mmol)を、CHCl(400ml)に溶解させ、−78℃でオゾン化した。オゾン化が完了してから、ジメチルスルフィド(20ml、270mmol、1.8当量)を−78℃で加え、この混合液を室温に戻し、一晩撹拌した。この溶液を水(100ml×2)で洗浄し、MgSO上で乾燥し、濾過し、濃縮した。これを減圧下で蒸留し(0.5〜0.6mmHgで70〜80℃)、無色の液体23(17.0g、131mmol、88%)を得た。
H NMR:9.59(1H,s,H−CO);4.66(2H,s,−CHO);2.42(2H,t,CHCO)J=7.2Hz;1.71(2H,sex,−CH);0.97(3H,t,CH)J=7.2Hz)(IR(neat):2990,2960,2900,1750,1740,1460,1420,1390,1280,1190,1110,1060,1020,990,880,800,760)
ブチリルオキノアセトアルデヒト23(15.0g、115mmol)をトルエン(200ml)に溶解させ、チオグリコール酸(8.0ml、115mmol)と混合した。この溶液を5時間還流し、得られた水をDean−Starkトラップで除去した。この溶液を室温にまで戻し、500mlの分液漏斗に移した。次に、この溶液を飽和NaHCO3溶液で洗浄した。これらの水性洗浄液をジエチルエーテル(200ml×2)で抽出し、水層からすべての粗生成物を回収した。このエーテル抽出物をトルエン層に加え、得られた混合液を水(100ml×2)で洗浄し、MgSO上で乾燥し、濾過し、濃縮した。これを減圧下で蒸留し(0.5〜0.6mmHgで70〜80℃)、無色のオイル24(19g、93mmol、81%)を得た。
H NMR:5.65(1H,dd,H)J=5.0および1.4Hz;4.35(1H,dd,−CHO)J=3.2および12.2Hz;4.29(1H,dd,−CHO)J=5.7および12.2Hz;3.72(1H,d,−CHS)J=16.2Hz;3.64(1H,d,−CHS;2.34(2H,t,−CHCO)J=7.2Hz;1.66(2H,sex,−CH);0.95(3H,t,CH)J=7.2Hz)(IR(neat):2980,2960,2900,1780,1740,1460,1410,1390,1350,1300,1290,1260,1220,1170,1110,1080,1070,1000,950,910,830,820,800,760).
ブタ肝臓エステラーゼ溶液(90μl)を緩衝溶液(pH7、100ml)に室温で加え、この混合液を5分間強く撹拌した。酪酸エステル24(2.8g、13.7mmol)を一度にエステラーゼ/緩衝溶液に加え、この混合液を室温で2時間強く撹拌した。この反応混合液を分液漏斗に注いだ。反応フラスコをエーテル(10ml)で洗浄し、この洗浄液を漏斗内で反応混合液と合わせた。この混合液をヘキサンで3回(100ml×3)抽出した。3回のヘキサン抽出物を合わせて、MgSO上で乾燥し、濾過し、濃縮し、光学的に活性な酪酸エステル24(1.12g、5.48mmol、40%)を得た。エナンチオマーの過剰率は、トリス(3−ヘプタフルオロプロピル−ヒドロキシメチレン)−(+)−カンフォラトユーロピウム(III)誘導体を化学シフト試薬として使用して、NMR実験で測定した。この工程は1種のエナンチオマーに関して約40%の優位性を示した。この反応から得られた残りの水層を、20時間CHClで連続抽出した。有機層を抽出装置から取り出し、MgSO上で乾燥し、濾過し、濃縮し、オイル(1.24g)を得た。これは、NMR分析により、少量の酪酸および酪酸エステル24を含む、2−ヒドロキシメチル−5−オキソ−1,3−オキサチオラン25を優位に含んでいることが示された。
ラクトン25(0.85g、4.16mmol)をトルエン(30ml)に溶解させ、この溶液を−78℃に冷却した。Dibal−H溶液(9ml、1.0Mヘキサン溶液、9mmol)を滴下して加えた。滴下の間、内部温度を−70℃より低く保った。滴下が完了した後、この混合液を−78℃で0.5時間撹拌した。無水酢酸(5ml、53mmol)を加え、この混合物を一晩撹拌しながら室温に戻した。水(5ml)を反応混合液に加え、得られた混合液を1時間撹拌した。次にMgSO(40g)を加え、混合液を室温で1時間強く撹拌した。この混合液を濾過し、濃縮し、その残渣を20%酢酸エチルのヘキサン溶液でフラッシュクロマトグラフィーにかけ、無色の液体26(0.41g、1.86mmol、45%)を得た。これは、C−4位のアノマーの混合物であった。
この2−アセトキシメチル−5−アセトキシ−1,3−オキサチオラン26(0.40g、1.82mmol)を、1,2−ジクロロエタン(40ml)に溶解させ、これにシリル化したシトシン12(0.70g、2.74mmol)を、室温で一度に加えた。この混合物を10分間撹拌し、これにSnCl溶液(3.0ml、1.0M CHCl溶液、3.0mmol)を室温で滴下して加えた。さらに、1時間後にSnCl溶液(1.0ml)を加えた。続いてこの反応液をTLCにかけた。カップリングが完了してから、この溶液を濃縮し、その残渣をトリエチルアミン(2ml)でトリチュレートし、フラッシュクロマトグラフィー(初めに酢酸エチルのみ、次に20%エタノールの酢酸エチル溶液で)にかけ、黄褐色の固体27(0.42g、1.55mmol、86%)を得た。
H NMR:7.73(1H,d,H)J=7.5Hz;6.33(1H,t,H′);J=4.8Hz;5.80(1H,d,H)J=7.5Hz;4.52(1H,dd,1H′)J=5.7および12.3Hz;4.37(1H,dd,1H′)J=3.3および12.3Hz;3.54(1H,dd,H′)J=5.4および12.0Hz;3.10(1H,dd,1H);2.11(3H,s,CH))
BCH−189の5′−酢酸エステル27(140mg、052mmol)を、無水メタノール(10ml)に溶解させ、これにナトリウムメトキシド(110mg、2.0mmol)を一度に加えた。この混合液を加水分解が完了するまで室温で撹拌した。加水分解には約1時間を要し、続けてこの反応液をTLCにかけた。完了した後、この混合液を濃縮し、その残渣を取り出しエタノール(2ml)を加えた。このエタノール溶液を、初めに酢酸エチルで、次に20%エタノールの酢酸エチル溶液でカラムクロマトグラフィーにかけ、白色の泡沫(110mg、92%)を得た。これは、BCH−18914の標準品のNMRスペクトルと同一のスペクトルを示した。
本発明に従うBCH−189およびBCH−189類似体の合成の1つの実施態様を示す。 本発明に従うBCH−189の合成の1つの実施態様を示す。 本発明に従うBCH−189の5−メチルシチジンおよびチミジン誘導体の合成の1つの実施態様を示す。 本発明に従うエナンチオマー富化されたBCH−189の合成の1つの実施例を示す。

Claims (5)

  1. 式:
    Figure 2006141408
    (式中、Yは水素又はフッ素であり、Rはアシル基である)のヌクレオシドエナンチオマーの分割方法であって、ブタ肝臓エステラーゼ、ブタ膵臓リパーゼおよびズブチリシンからなる群から選択した酵素を用いてヌクレオシドを処理することを含む方法。
  2. Yが水素である請求項1に記載の方法。
  3. Yがフッ素である請求項1に記載の方法。
  4. 酵素がブタ肝臓エステラーゼである請求項2または3に記載の方法。
  5. 酵素がブタ膵臓リパーゼである請求項2又は3に記載の方法。
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