JP3753447B2 - ９−（２−ヒドロキシエトキシメチル）グアニンの合成方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は下記構造式（Ｉ）
【０００２】
【化１】

を有するプリン誘導体である、９−（２−ヒドロキシエトキシメチル）グアニン（ａｃｙｃｌｏｖｉｒ）を合成するための新規な方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
窒素原子のところに開放酸素化鎖を有し、そして開放糖置換基を有するヌクレオシド類縁化合物と考えることのできるプリン及びピリミジン誘導体のうちで、９−（２−ヒドロキシエトキシメチル）グアニンは単純ヘルペスウイルス、帯状疱疹ウイルス及びエプスタイン−バールウイルスのようなウイルス性作用因子による種々の疾病の処置に特に有効であることが見出されている。より最近になって、レトロウイルスにより引き起こされる種々の疾病の処置のために他の種々の薬剤との組合わせにおいてその有用性が確認された。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
９−（２−ヒドロキシエトキシメチル）グアニンは１９７４年に英国特許第１５２３８６５号によって特許請求された。上記特許の実施例６に記述されているこのものの製造方法は、グアニンを非常に大過剰のヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）を用いて（グアニン１モル当りＨＭＤＳ５９モル）１夜還流させることによって２，６，９−トリメチルシリルグアニン誘導体を得るようにして行なわれる。この反応は硫酸アンモニウムの触媒量より多い量（０．８６モル）の存在によって促進される。
【０００５】
このＨＭＤＳの過剰量はグアニンの殆ど完全な不溶性により必要となるものであり、グアニンはＨＭＤＳと反応するにつれてほんのゆっくりと、かつ徐々に溶解する。この過剰量のＨＭＤＳは次に真空蒸留によって除去しなければならず、これがその回収を阻害する程の強い分解に導く。
【０００６】
その粗製シリル誘導体はベンゼンに溶解させ、ついで硫酸ナトリウムの除去を濾過によって行ない、次にベンゼン中のトリエチルアミン及び１モルの２−ベンゾイルオキシエトキシメチルクロリド（ＩＩ）
Ｃｌ−ＣＨ₂ −Ｏ−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −Ｏ−ＣＯ−φ （ＩＩ）
を加え、そしてこの混合物を１夜還流させる。溶媒の蒸発に続いて２，６−ビス（トリメチルシリル）−９−ベンゾイルオキシエトキシメチル−グアニンが得られ、そしてそのシリル化された保護基をエタノール中で短時間還流させることによってそれから除去する。エタノールを蒸発させることによって得られた９−ベンゾイルオキシエトキシメチルグアニン（ＩＩＩ）
【０００７】
【化２】

は水で完全に洗浄し、乾燥させ、そしてまず最初メタノールから、次いで水から２度にわたり結晶化させる必要がある。
【０００８】
得られた誘導体を圧力反応器の中でメタノール性アンモニアを用いて８０℃において最終的に処理し、それにより９−（２−ヒドロキシエトキシメチル）グアニン（Ｉ）がメタノールから再結晶させることにより得られる。
【０００９】
その全過程は非常に長たらしくて時間がかかり、その複雑な方法は圧力のもとでのいくつかの反応器の使用及び種々の溶媒の使用を必要とし、高価な試薬（ＨＭＤＳ）を消費し、中間生成物（ＩＩＩ）をメタノールから及び水から２度にわたって結晶化させ、そして特に、その酸素化された鎖が７位置の窒素原子に結合している異性体が形成されるためにその最終生成物（Ｖ）をメタノールから結晶化させなければならない。
【００１０】
その上にその収率はまったく不満足であって、同じ実施例６にあげられている態様によれば、中間体（ＩＩ）の過剰量（１．６モル）の使用が（ＩＩＩ）の収率を３２％まで、そして総合収率を２４．９％まで上昇させるとしているけれども、中間体（ＩＩＩ）の収率は理論値の１４％であって最終生成物（Ｉ）の収率は７５％なので総合収率は１０．３３％である。
【００１１】
いずれにしてもその収率はまったく不十分であって、上述の特許譲受人が別の合成方法の実現を企てた程に、改善するのは不可能であると考えられていた。実際に、後の、イタリーの第１，１０２，８２０号に発展した米国特許第４１４６７１５号は、Ｎ₂ ，９−ジアシル化されたグアニン誘導体の９位置に２−アシロキシエトキシメチル鎖を導入することのできる試薬での処理に基づく９−（２−ヒドロキシエトキシメチル）グアニン（Ｉ）の、新規でより満足な合成方法を特許請求している。加水分解の追加的過程によって、いずれにしてもそれぞれ煩雑な操作により作られる上述したＮ₂ ，９−ジアシル化された各グアニン誘導体より出発して、工業的に受容できる収率（その２つの引き合いに出された特定製造例においてそれぞれ５６％及び７５％）でその最終誘導体（Ｉ）がもたらされる。
【００１２】
スペイン国特許第５２８０４９号は多かれ少なかれ前記英国特許第１５２３８６５号と同様な操作を報告しており、と言うのは、例えばグアニンのシリル化が大量の純粋なＨＭＤＳを用いて行なわれ、引き続いて、制御されない条件のもとでアルキル化し、保護基であるシリル基を除去するためにエタノール中で還流させ、そしてアルコールの中で最終的にアミノリシスさせるからであり、その全操作は収率が不明であって、従来技術に対する改善も記述されていない。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
９−（２−ヒドロキシエトキシメチル）グアニンの製造を調べてみたときに驚くべきことに、例えばキシレン（又はその３つの異性体の混合物）又は他の、置換されたベンゼン（クロロベンゼン、ジクロロベンゼン）のような非プロトン溶媒の存在のもとで実施した場合には、高価なシリル化された試薬の大過剰を用いる必要なしに、グアニンとＨＭＤＳとの反応の起こることが認められた。最も有利には、グアニンの１モル（１５１ｇ）を（英国特許第１５２３８６５号に従い予想されるような９．５２ｋｇ、すなわち１２．４４リットルの代わりに）僅かに２．８−３．０モルのＨＭＤＳ（４５２−４８４ｇ、すなわち５９０−６３０ｍｌに相当）とともに同じ容積のキシレンの中で還流させる。この場合にも硫酸アンモニウムの存在は、まさにその触媒量（０．０７６モル）において有用である。数時間の還流の後で、その出発懸濁液はシリル化された誘導体の溶液に変わる。
【００１４】
驚くべきことに、硫酸塩のような特殊なグアニン塩を使用することによって、シリル化反応の速度と反応完結度とを著しく高めることができることも見出された。従ってこの場合は硫酸アンモニウムの添加は不必要になると考えられ、しかもこのシリル化反応は１２−２４時間以上と言う長時間の代わりに、数時間（例えば１−３時間）の間に行なわれる。
【００１５】
グアニン塩（塩酸塩又は、より好ましくは硫酸塩）の使用は更に重要でかつ有利であり、と言うのはこれらが通常はグアノシンの塩酸又は硫酸によるグアニンへの加水分解過程における中間相として得られ、言い換えれば、例えば硫酸グアニンはグアノシンより出発するグアニン塩基の製造のためのより経済的な中間体だからである。更にまた驚くべきことに、グアニンとアシロキシエトキシメチルハロゲニド、例えばアセトキシエトキシメチルクロリド、或いは好ましくは同ブロミド（ＩＶ）、すなわち
Ｂｒ−ＣＨ₂ −Ｏ−ＣＨ₂ ＣＨ₂ −ＯＣＯＣＨ₃ （ＩＶ）
との、引き続く温和な温度（例えば５０ないし１００℃）における短時間（例えば０．５ないし５時間）の反応、及びそれに続くその場での（１段階１反応容器による）酢酸ナトリウム又は水酸化ナトリウムの水溶液による、そのシリル化された基の除去のための加水分解的処理により直接に、しかもそれ以上の操作を必要とせず、９−（２−アセトキシエトキシメチル）グアニン（Ｖ）
【００１６】
【化３】

をもたらすことも見出された。
【００１７】
シリル化されたグアニンと試薬（ＩＶ）との間の反応が英国特許１５２３８６５号に記述されている試薬（ＩＩ）との反応と実質的に異なった過程であると言うことは実際上化学量論的な量の（ＩＶ）の使用（１．０４モル）が非常に満足な（Ｖ）の収率（７０−７６％）をもたらすと言う事実のみならず上記英国特許の内容と異なって、理論量よりも過剰の（ＩＶ）の使用によって収率が低下し、そしてより不純な生成物がもたらされると言うことによっても証明される。
【００１８】
トリス（トリメチルシリル）グアニンとアシロキシエトキシハロゲニドとの縮合反応について記述されている条件（温度、反応平均ＨＭＤＳ＋キシレン等）では高いＮ９「レジオ特異性」（Ｎ９：Ｎ７置換比＝９９：１）が許容されるけれども、一方、文献において記述されている条件によれば２つの異性体Ｎ９／Ｎ７の９０／１０又はそれ以下の比率の混合物が、いずれにしてもより低い収率でもたらされる。
【００１９】
上述の条件のもとでは極めて単純で経済的な過程により最終的な９−（２−ヒドロキシエトキシメチル）グアニンに変えることのできるような純粋な状態で誘導体（Ｖ）が得られる。
１）本発明によれば、中間生成物（Ｖ）は濾過により分離され、そして水性ＮａＯＨ溶液により、精製処理を行なうことなく室温、又は僅かにそれよりも高い温度（２０−５０℃）において加水分解される。中間生成物（Ｖ）の収率は７３％であり、加水分解段階におけるそれは１００％であり、従って総合
収率は７３％である。
２）上と異なって、水及びＮａＯＨ水溶液をアルカリ性になるまでその中間生成物（Ｖ）を含む反応混合物に加えてしまった後で、この中間生成物を含む水性相を分離して０．５−４時間にわたり室温（又はそれよりも僅かに高い温度）において９−（２−ヒドロキシエトキシメチル）グアニンへの完全な加
水分解に達するまで維持する。
３）この方法のもう１つの変形態様においては中間生成物（Ｖ）のアルカリ性水溶液をアニオン性樹脂の上に吸着させ、次いでＮａＯＨ水溶液で溶離させて
最終的な加水分解生成物を得る。
【００２０】
【作用】
上記２）及び３）の方法によれば、９−（２−ヒドロキシエトキシメチル）グアニンの合成の全過程はただ１段階で、かつただ１つの反応器の中だけで明らかに経済的及び技術的な進歩性とともに行なわれることが強調されるべきであり、それによっていずれの場合にも主要な薬局法の要求純度に合致した生成物が得られる。その得られた生成物が、７位置に結合した側鎖を有する異性体を、もし存在するとしてもほんの痕跡程度しか含まず、Ｏ−アセチル化前駆体もその反応混合物に試薬（ＩＶ）を加えた直後に形成されるけれどもその過程の間においてこのものは９位置のところに置換された誘導体に転換すると言うことは全く興味あることである。
【００２１】
もし望む場合にはその最終生成物（Ｉ）の既に高くなっている純度を更に改善することも水中から簡単に結晶化することにより達成することができる。
【００２２】
英国特許第１５２３８６５号に比して新規な種々の要素に加えて、本発明に従う方法は一連の実際的及び経済的な利益をもたらすものであり、例えば非常に僅かな量のＨＭＤＳしか使用せず、従って経費が極めて低く、かつ大量にこの試薬を処分する場合の技術的及び経済的困難性がより少ないこと、容易にかつ経済的に回収される有機溶媒を使用すること、硫酸アンモニウムの濾過を行なう必要がないこと〔この方法において用いられる量の触媒は（Ｖ）への加水分解に用いられる酢酸アンモニウム溶液の中に溶解し、そして母液の水とともに除かれる〕、中間生成物（Ｖ）を生ずるアルキル化反応におけるトリエチルアミンが排除されること、殆ど異性体を含まず、従って精製を必要としない非常に高純度の（Ｖ）が得られること、圧力のもとでの（ＩＩＩ）のアミノリシスに代わる水性水酸化ナトリウム溶液の中での簡単な（Ｖ）の加水分解ですむこと、全過程をただ１段階で、かつただ１つの反応器の中で実施できること、結晶化の溶媒としてのメタノールが排除されること、等である。
【００２３】
本発明の方法においてグアニン塩基の代わりにいくつかのグアニン塩（好ましくは硫酸塩）を使用できることにより、試薬による経費が低いこと（硫酸グアニンはグアノシンからグアニンへの加水分解過程の中間生成物である）及び非常に低い量のＨＭＤＳを用い、かつその反応の立体異性選択性を損なうことなく（７位置における反応が存在しない）シリル化反応の反応速度を上昇させると言う更に予期しなかった利点がもたらされる。
【００２４】
【実施例】
以下にあげる諸例は本発明を説明するだけのものであって、いかなる態様においても本発明に制限を加えるものではない。
例１
グアニン２０ｋｇ、ヘキサメチルジシラザン６１．６ｋｇ、キシレン８０リットル及び硫酸アンモニウム１．３３ｋｇを１夜還流させる。得られた透明溶液を室温まで冷却し、２７ｋｇのアセトキシエトキシメチルブロミドを加え、そして９０℃において４５分間保ち、次いで室温まで冷却して２０％濃度の酢酸ナトリウム水溶液１５００リットルを加える。
【００２５】
短時間攪拌して９−（２−アセトキシエトキシメチル）グアニンの沈殿を形成させ、これをそれら２つの相互不溶性液体の相から濾過する。乾燥した無水の生成物の収量は２５．９ｋｇ（理論値の７３％）である。しかしながら乾燥する必要なく、そのなお湿潤した生成物を４００リットルの水と３０％濃度の水酸化ナトリウム溶液２５リットルとの混合物に加え、次いで室温において完全な加水分解に達するまで２時間にわたり静置する。最後に、３６％濃度の塩酸１０リットルを添加することによって９−（２−ヒドロキシエトキシメチル）グアニンの沈殿の形成がもたらされ、これを濾過し、そしてなお湿潤状態において４００リットルの水から結晶化させる。乾燥の後で湿分５％を有する２２．９ｋｇの生成物が得られ、これは無水物２１．８ｋｇに相当する。
【００２６】
融点＝２５５−７℃。他の諸性質は標準の照合試料と一致する。
【００２７】
９−（２−ヒドロキシエトキシメチル）グアニンの加水分解の収率は１００％であり、この過程の総合収率は７３％である。
例２
グアニン２０ｋｇ、ヘキサメチルジシラザン６１．６ｋｇ、キシレン８０リットル及び硫酸アンモニウム１．３３ｋｇを１夜還流させる。得られた透明溶液を室温まで冷却し、２７ｋｇのアセトキシエトキシメチルブロミドを滴加し、そして６０℃において３時間保ち、次いで室温まで冷却して１５００リットルの水を加え、そして濃ＮａＯＨで処理してｐＨ１２．５までにする。２つの相〔１つの有機相と１つの９−（２−アセトキシエトキシメチル）グアニンを含む水性相〕よりなる混合物を室温においてそのアセトキシ誘導体の完全な加水分解に達するまで２時間維持する。その有機層を吸引によって除去し、そして３５％濃度の塩酸を９−（２−ヒドロキシエトキシメチル）グアニンの沈殿に達するまで加え、これを濾過し、そしてなお湿潤している状態で４００リットルの水から結晶化させる。
【００２８】
５％の水分を含む（乾燥の後）生成物２３．８ｋｇが得られるが、これは無水物２２．６ｋｇに相当する。融点＝２５５−７℃。
【００２９】
この過程の総合収率は７６％である。
例３
グアニン５０ｋｇ、ヘキサメチルジシラザン１５０ｋｇ、キシレン２００リットル及び硫酸アンモニウム３．５ｋｇを完全な溶解に達するまで還流させる。その溶液を室温まで冷却し、そして７０ｋｇのアセトキシエトキシメチルクロリドを加える。この混合物を６０℃において２時間反応させ、次いで５０００リットルの熱水を加える。
【００３０】
有機相を分離し、その水性相をアニオン性樹脂の上に吸着させ、次いで水酸化ナトリウムで溶離させて各分画から９−（２−ヒドロキシエトキシメチル）グアニンを捕集する。合一した分画水溶液をナノ濾過膜を通して濃縮する。
【００３１】
その濃縮液を塩酸で中和し、そして最終生成物の沈殿が得られる。
【００３２】
融点＝２５６℃。収量は５２．２ｋｇであり、これは理論値の７０％に相当する。
例４
１１０リットルのキシレンの中に硫酸グアニン（３０ｋｇ）を懸濁させ、そして８５．８ｋｇのヘキサメチルジシラザンを１度に加える。この反応混合物を加熱して２時間還流させ（内部温度＝１３２−１３４℃）、透明な黄色の溶液を得る。
【００３３】
これを約２０分間の間に２６−２８℃に冷却し、アセトキシエトキシメチルブロミド（２５ｋｇ）を加え、その温度を外部冷却によって２９−３０℃に維持する。
【００３４】
アセトキシエトキシメチルブロミドを加え終わった後でその反応混合物を６８−７２℃の内部温度に１時間３０分にわたり加熱する。再び２８−３０℃まで冷却して水（７００リットル）の中に３０％濃度ＮａＯＨ（５０リットル）を加えた溶液の中に強く攪拌しながら流し込む。得られたｐＨは１０．８であり、そしてこれを３０％濃度ＮａＯＨを６０分間の間に加えることによって１２．５に調節する。
【００３５】
２５℃において攪拌しながら更に１時間経過した後、各相を分離する。水性相を濃ＨＣｌでｐＨ７に中和する。その緻密な白色沈殿を還流まで加熱し、そしてこの温度において攪拌しながら２０分間維持する。この混合物をなお沸騰させながら濾過し、そしてその濾液を内部温度０℃までゆっくりと結晶化させる。濾過して冷水で完全に洗浄する。
【００３６】
６０℃において１夜真空乾燥させることにより１７．７ｋｇの白色結晶生成物が得られ、これは９−（２−ヒドロキシエトキシメチル）グアニンである。
例５
６８リットルのキシレンの中のグアニン（１５．１ｋｇ）、硫酸アンモニウム（８００ｇ）及びヘキサメチルジシラザン（４６．５ｋｇ）の混合物を還流温度（１３６−１３８℃）まで加熱して透明溶液を得る。室温まで冷却する。
【００３７】
別にアセチルブロミド（１３ｋｇ）及び１，３−ジオキソラン（７．５ｋｇ）の混合物を調製し、そして１５−２０℃において数時間にわたり反応を続け、それによりアセトキシエトキシメチルブロミドを得る。
【００３８】
上記シリル化したグアニン溶液に前もって調製したアセトキシエトキシメチルブロミド誘導体を加え、そしてこの反応混合物を７０℃に２時間加熱する。
【００３９】
縮合反応が終了したならば温度を冷却させる。
【００４０】
反応混合物を６０リットルの水の中に流し込み、そして水酸化ナトリウムを加えてｐＨ１１．５−１２にする。有機相を分離する。
【００４１】
水性相をアニオン性樹脂カラム（６００リットル）に装入する。希薄水酸化ナトリウム溶液で溶離させ、９−（２−ヒドロキシエトキシメチル）グアニンの含まれた分画を捕集する。
【００４２】
生成物をナトリウム塩の形で含み、純度が高く、かつ実際上異性体を含まない水性分画を逆浸透圧法でナノ濾過膜を通して濃縮する。
【００４３】
濃縮した溶液を塩酸でｐＨ７にし、それにより最終生成物の沈殿が起こる。この生成物を濾過により捕集して水で洗浄し、乾燥させる。
【００４４】
収量＝１５．２ｋｇ。融点＝２５６℃。ＨＰＬＣ分析値＝９９％。

Claims (10)

1. ９−（２−ヒドロキシエトキシメチル）グアニンを合成するに当りグアニン又はその塩を、キシレン又はその異性体混合物、又は置換されたベンゼン溶媒及び触媒量の硫酸アンモニウムの存在のもとに、２モルと４モルとの間の量のヘキサメチルジシラザンと反応させ、トリメチルシリル誘導体を単離することなく化学量論的量のアシロキシエトキシメチルハロゲニドと５０ないし１００℃の温度において反応させ、そのトリメチルシリル保護基を酢酸ナトリウム又は水酸化ナトリウムの水溶液で加水分解することによって除去し、そして９−（２−アシロキシエトキシメチル）グアニンを精製することなくＮａＯＨ水溶液で加水分解して９−（２−ヒドロキシエトキシメチル）グアニンを得ることを特徴とする方法。
2. 全操作をただ１段階で、いかなる中間生成物の分離をも行なうことなく実施する、請求項１の方法。
3. ヘキサメチルジシラザンのグアニンに対する比率が１モル当り２．８ないし３モルである、請求項１の方法。
4. グアニンとヘキサメチルジシラザンとの反応において用いられる溶媒が、キシレン又はその異性体混合物である、請求項１の方法。
5. グアニンとヘキサメチルジシラザンとの反応をキシレンの沸点温度において行なう、請求項４の方法。
6. アシロキシエトキシメチルハロゲニドがアセトキシエトキシメチルブロミドである、請求項１ないし５のいずれかの方法。
7. グアニントリメチルシリル誘導体とアセトキシエトキシメチルブロミドとのモル比が１：１−１．１である、請求項６の方法。
8. ９−（２−アシロキシエトキシメチル）グアニンまたは９−（２−アセトキシエトキシメチル）グアニン中間生成物のＮａＯＨによる加水分解を室温において行なう、請求項１ないし７のいずれかの方法。
9. グアニン塩が硫酸グアニンである、請求項１の方法。
10. ９−（２−アシロキシエトキシメチル）グアニンを加水分解し、そしてアニオン性樹脂の上に吸着させ、次いで９−（２−ヒドロキシエトキシメチル）グアニンをＮａＯＨで溶離させて濃縮及び中和により回収する、請求項１の方法。