JPH03190876A

JPH03190876A - 選択的加水分解によるジデオキシヌクレオシド誘導体の製造方法

Info

Publication number: JPH03190876A
Application number: JP33195289A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Shiragami; 白神　浩; Yasuhiro Tanaka; 泰弘田中; Toshio Iwagami; 岩上　寿夫
Original assignee: Ajinomoto Co Inc
Current assignee: Ajinomoto Co Inc
Priority date: 1989-12-21
Filing date: 1989-12-21
Publication date: 1991-08-20
Anticipated expiration: 2014-03-17
Also published as: JP2870901B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、選択的加水分解による下記構造式（Ｖ）で示
される２１、３’−ジデオキシヌクレオシド誘導体の製
造方法に関する。

（Ｖ）（式中、Ｂは核酸塩基を、Ｒ３は炭素数が１−１２個の
加水分解可能なアシル基または水素を表す。）このジデ
オキシヌクレオシド誘導体は公知化合物ではあるが、抗
ウィルス活性があることから、医薬分野への適用が期待
されている（例えば、ＨｌＭｉｔｓｕｙａ　ａｎｄ　Ｓ
、Ｂｒｏａｄｅｒ、Ｐｒｏｃ、Ｎａｔｌ、Ａｃａｄ、Ｓ
ｏｉ、ＵＳＡ＋Ｖｏ１．８３，１９１１．１．９８６年
参照）。

〔従来の技術〕

シクロデキストリンを用いた選択性の高い合成反応は意
欲的に研究がなされており、エステル加水分解、アミド
加水分解、脱炭酸などの結合開裂反応を触媒する。シク
ロデキストリンと反応基質とが包接化合物を形成し、化
学反応が分子錯体内反応として進行することから、シフ
ロブキスＩ・リンは酵素モデルとして広範に用いられて
いる。ヌクレオチドとシクロデキストリンとのインクラ
クションについても研究されており（Ｈｏｆｆａｎｎら
Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　１９７０，９．３５４２）
　、小宮山らは、ヌクレオシドとシクロデキストリンと
の包接について研究を進め、α−シクロデキストリン触
媒による、２１、３’−サイクリックモノフォスフェー
トの位置選択的２′位切断反応を見出している（Ｊ、Ａ
ｍ。

Ｃｈｅｍ、　Ｓｏｃ、、１１１，３０４６．１９８９）
　、また、最近になって、植材らはチミジン誘導体の酵
素による位置選択的アセチル化、及び脱アセチル化反応
を発見した。以上のように、ヌクレオシド誘導体の選択
的加水分解法は、合成化学の分野にとどまらず、生化学
分野・遺伝子工学分野も含めて近年重要な研究ターゲッ
トとなっている。

上記式（Ｖ）で示される２１、３’−ジデオキシヌクレ
オシド誘導体は、例えばエイズ治療薬などに利用できる
など、抗ウィルス作用を有する化合物として注目されて
いる。（特開昭６１−２８０５００号公報及びＪ、Ｍｅ
ｄ、Ｃｈｅｍ、、３０，４４０（１９８７）参照）２１
、３’−ジデオキシヌクレオシド誘導体（Ｖ）の合成法
としてはラジカル還元（Ｊ、Ｍｅｄ。

Ｃｈｅｍ、　、　３０．８６２．１９８７）や光還元（
Ｊ、Ａｍ、Ｃｈｅ、Ｓｏｃ＋　１０８３１１５、１９８
６）を使う方法、ジオールのオレフィン化反応を適用す
る方法（Ｃｏｒｅｙ−Ｗｉｎｔｅｒ反応Ｊ、Ｏｒｇ。

Ｃｈｅｍ、　、　５４．２２１７．１９８９．　Ｅａｓ
　ｔｗｏｏｄ反応Ｊ、Ｏｒｇ、Ｃｈｅｍ、。

５３、５１７９．１９８８）、ジデオキシ糖を合成しグ
リコジル化する方法（グルタルミン酸よりＴｅｔｒａｈ
ｅｄｒｏｎＬｅｔｔ、、２９，１２３９，１９８８．　
　ＤマンニトールよりＮｕｃｌｅｏｓｉｄｅｓ、　Ｎｕ
ｃｌｅｏｔｉｄｅｓ＋　９０３＋　１９８９）等が知ら
れている。

また、もう一つ重要なルートとしてアシルオキシ基とハ
ロゲン原子を２′位、３′位（または３′位、２′位）
にもつヌクレオシド誘導体を中間体とするルートが知ら
れている。本化合物は、Ｍｏｆｆａｔｔらの方法（Ｊ、
八ｍ、Ｃｈｅｍ、Ｓｏｃ、、９５．４０２５，１９７３
゜ＵＳ　Ｐａｔｅｎｔ３６５８７８７或はＪ、Ｏｒｇ、
Ｃｈｅｍ、＋　３９＋３０＋１９８３）　、Ｒｏｂｉｎ
ｓらの方法（Ｊ、Ａｍ、Ｃｈｅｍ、Ｓｏｃ、　＋　９８
８２１３、１９７６）、Ｅｎｇｅｌｓの方法（Ｔｅｔｒ
ａｈｅｄｒｏｎ　Ｌｅｔｔ、２１゜４３３９、１９８０
）、Ｒｅｅｓｅらの方法（Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　３０４
１９８３）　、及び出願人の先願に係る特開平１−２２
４３９０号公報に開示の方法等により合成される。

このヌクレオシド誘導体より２１、３’−ジデオキシヌ
クレオシド誘導体を合成する方法としてはパラジウム触
媒による直接還元や、またオレフィン体経由の方法（Ｍ
ｏｆｆａｔｔらＪ、Ｏｒｇ、Ｃｈｅ−＋３９＋３０＋１
９７４、ＵＳ　Ｐａｔｅｎｔ３８１７９８２．Ｒｏｂｉ
ｎｓらＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ。

Ｌｅｔｔ、　、　３６７、１９８４）等が知られている
。

（発明が解決しようとする課題）以上のように２１、３’−ジヌクレオシド誘導体（Ｖ）
は種々の合成法が開発されてはいるが、（ａ）　　高価
な反応試剤を用いる。

（′ｂ）数多くの生成物が生成する。

ｆｏｌ　　工程数が長い。

（ｄｌ　　スケールアップ時に、反応や処理の操作性に
問題がある。

等の問題からより優れた合成法の開発が課題となってい
た。

（課題を解決するための手段）本発明者らは、２１、３’−ヌクレオシド誘導体（Ｖ）
を合成するうえで、下記構造式（式中、Ｂは核酸塩基を
、Ｒ１とＲ２は炭素数１１２個の加水分解可能なアシル
基を、Ｘは水素原子、ハロゲン原子または炭素数１−１
２個のアルキル基もしくはアシル基を、それぞれ表す。

）で示されるヌクレオシド誘導体（１）、　　（ＩＴ）
ニ着目し、（１）、　　（Ｉ［）のアシル基の選択的加
水分解反応を鋭意検討した結果、ヌクレオシド誘導体（
１）、　　（ＪＴ）にシクロデキストリン存在下、適当
な無機塩を加えることにより選択的に加水分解が進行し
、下記構造式で示されるヌクレオシド誘導体（ＩＩ［）、　　（ＩＶ
）が得られること、およびこの誘導体（ＩＩＩ）、　　
（ＩＶ）の水酸基を脱離能の高い置換基に変えた後、更
に水素添加反応に付すること、もしくは更に加水分解に
付することにより、目的とする２１、３’ジデオキシヌ
クレオシド誘導体（Ｖ）が得られることを見出し、この
発見に基づき本発明を完成するにいたった。

本発明におけるシクロデキストリンを用いたヌクレオシ
ド類のアシル基の選択的加水分解反応については、核酸
化学上これまでに例がな（、核酸化学分野、あるいは合
成化学分野において新規で重要な発見である。

本発明において、Ｂで表わされる核酸塩基は、０糖残基に９位で接合しているプリン塩基、１位で結合し
ているピリミジン塩基、１位で結合しているイミダゾー
ル塩基または１位で結合しているトリアゾール塩基を表
わす。Ｒ１−Ｒ３のアシル基の例としてはアセチル基、
プロピオニル基、ベンゾイル基など、ハロゲン原子はフ
ッ素、塩素、臭素、ヨウ素等を挙げることができる。Ｂ
のプリン塩基としてはアデニン、グアニン、ヒボキサン
チン、キサンチン、６−クロロプリン、６−メルカプト
プリン、６−メチルチオプリン、２，６−ジクロロプリ
ン、２−クロロプリン、２，６−ジアミツプリン、２−
アミノ６−クロロプリン、２−アミノプリン等が例示で
き、ピリミジン塩基としてはウラシル、シトシン、チミ
ン、５−フルオロウラシル、５−クロロウラシル、５−
ブロモウラシル、５−ヨードウラシル、５−エチルウラ
シル、オロチア酸等が例示できる。イミダゾール塩基と
しては５−アミノ−４−イミダゾール−３−カルボキサ
ミド等が例示できる。必要な場合、塩基部分のアミノ基
等は保護されていてもよい。

１前記ヌクレオシド誘導体（１）　　（Ｉｆ）の中で３′
−デオキシ−３′−ブロモ−２’　−５′−〇ジアセチ
ルアデノシン（Ｖｌ）は例えば前記特開平１−２２４３
９０号公報に記載の方法により合成される。化合物（■
）をβ−シクロデキストリンを溶解した水溶液中、適当
な無機塩を加えることにより、高選択的に２′位の加水
分解が進行し、５′０−アセチル−３′−デオキシ−３
′−ブロモアデノシン（■）が得られた。

（■）　　　　　　　　　　　（■）シクロデキストリンについてはα−１β−γ一体の少な
くとも一種が用いられるが、特にβシクロデキストリン
が好ましい。シクロデキストリンを溶解する水溶液は、
有機溶媒を含有していても良いが、水単独系が更に好ま
しい。また無機塩としては、炭酸水素塩、炭酸塩、リン
酸塩、等を用いることができるが、特に炭酸水素ナトリ
２ラムが好ましい。使用する水の量は、原料に対して１−
１００ｇ／Ａ、シクロデキストリンの量は原料に対して
０．０１−１０当量、塩基の量は原料に対して０．１−
１０当量の範囲で用いられる。

（表１）に無機塩の種類を変えた際の５′位に対する２
′位の加水分解速度比（Ｋ）及び各化合物の生成比を示
す。

３４表より明らかなように炭酸水素ナトリウム、あるいはリ
ン酸水素二ナトリウムを用いたケースが最も加水分解選
択性の良い結果が得られる。本加水分解選択性について
は、同一化合物（Ｖｌ）をシクロデキストリンのない系
で塩を加えても、室温では反応は全（進行せず、加熱条
件下でも非常に加水分解は遅（、分解が優先すること、
また塩酸で加水分解する際には５′位加水分解が優先し
、その速度比は約６であり、水酸化ナトリウムで加水分
解すると２′位選択性が高く、速度比はやはり約６であ
ることから、シクロデキストリンの存在によって明らか
に２′位の加水分解が選択的に触媒されていることは明
らかである。また、′ＨＮＭＲによって、シクロデキス
トリンの添加によって、アデニンプロトンが高磁場シフ
トすることからアデニンとシクロデキストリンが包接状
態となっていることが推測される。

更に（■）の２′位を種々の置換基で保護する事により
、以下に例示した様に、パラジウム還元における、デオ
キシヌクレオシドに対するジデオキシヌクレオシドの生
成割合を著しく向上せしめることができる。

５６ｒｕｎ　　　　Ｒ’　　　　Ｒ’　　　　　　　　ＯＤ
Ａ／ＤＡ１　　　　八ｃ　　　　　Ａｃ　　　　　　　
　　　　　５２　　　　〃ｎ−ＢｕＣＯ１１３〃ＰｈＣ０１６４〃ＭＳ　（ＣＨ：１ｓＯ２）　　　４０以上のような
ヌクレオシド誘導体（１）（Ｕ）を用いた、２１、３’
−ジデオキシヌクレオシド誘導体（Ｖ）の簡便な合成法
を見いだすにいたり、本発明であるシクロデキストリン
による選択的加水分解反応の有用性が非常に高いもので
あることが明らかとなった。

〔実施例〕以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

実施例１水１１にβ−シクロデキストリン５０ｇを加え、加熱し
完全に溶解させる。これを室温まで冷却した後、３′−
デオキシ−３′−ブロモ−２１、５’０−ジアセチルア
デノシン１０ｇを加え、さらに炭酸水素ナトリウム２．
５ｇを１時間かけて加えた。引き続き２時間攪拌を続け
た後、酢酸エチル５００ｍβで３回抽出し溶媒を留去す
ると、５′−〇−アセチルー３′−デオキシー３１−ブ
ロモアデノシン７ｇ（収率７８％）が得られた。

’　Ｈ−ＮＭＲデータ（３００ＭＨｚ）２．０６（３８
，ｓ）　４．３７（ＬＨ，ｂｒｓ）４．３９（ＩＨ，ｂ
ｒｓ）　４．５７−４．６４（２Ｈ，ｍ）　５．０１（
ＬＨ，ｍ）５．８９（ＩＨ，ｄ、Ｊ＝４．０３Ｈｚ）　
６．５１（ＩＨ，ｄ、Ｊ＝５．１３Ｈｚ）７．３３（２
Ｈ，ｂｒｓ）　８．１７（ＩＨ，ｓ）　８．３０（ＬＨ
，ｓ）Ｍ、Ｓ、データ　ＭＨ”＝　３７３実施例２５′−０−アセチル−３′−デオキシ−３′ブロモアデ
ノシン１　ｇ　（２，７ｍｍｏｌ）をピリジン１０ｍｊ
２に加え、さらにメタンスルホニルクロライド３４０■
（１，１ｅｑ）を加えた。室温で３０分攪拌し、ピリジ
ンを減圧留去した。残渣を３０ｍβの水にあけ、クロロ
ホルム３０ｍ＃で２回抽出した。有機層を水で洗った後
、硫酸マグネシウムにより乾燥させ、溶媒を留去し、シ
リカゲルクロマトグラフィーにより精製し、２′−〇−
メシルー５′−〇−アセチルー３′−デオキシ−３′７８ブロモアデノシン１．０９ｇを得た（収率９０％）。

’　Ｈ−ＮＭＲデータ２．０７（３Ｈ，ｓ）　３．３８（３Ｈ，ｓ）　４．３
７−４．４１（２Ｈ，ｍ）　４．６１４．６６（ＬＨ，
ｎ＋）　５．０５−５．１０（ＬＨ，ｍ）　５．９９（
ＬＨ，ｄ、Ｊ＝５．５Ｈｚ）６．１８（ＩＨ，ｄ、Ｊ＝
４．５Ｈｚ）　７．４３（２Ｈ，ｂｒｓ）　８．１９（
ＬＨ，ｓ）８．３７（ＩＨ，ｓ）Ｍ、Ｓ、データ　ＭＨ”＝　４５１実施例３５′−〇−アセチルー３′−デオキシー３′ブロモアデ
ノシン１　ｇ　（２，７ｍｍｏｎりをピリジン１０ｎｌ
に加え、さらにベンゾイルクロライド４１８■（１，１
ｅｑ）を加えた。室温で２時間攪拌し、ピリジンを減圧
留去した。残渣を３０ｍｎの水にあけ、クロロホルム３
０ｎ＋７！で２回抽出した。

有機層を水で洗った後、硫酸マグネシウムにより乾燥さ
せ、溶媒を留去し、シリカゲルクロマトグラフィーによ
り精製し、２′−〇−ベンゾイル５′−〇−アセチル−
３′−デオキシ−３′−ブロモアデノシン１．１８　ｇ
を得た（収率９２％）。

’　Ｈ−ＮＭＲデータ２．１２（３Ｈ，ｓ）　　４．５０（２Ｈ，ｍ）　　４
．６２（２ｔｌｍ）　　６．０１（ＩＨ，ｓ）６．４５
（ＬＨ，ｓ）　　７．５１（３Ｈ，ｍ）　　８．０７（
２ｔｌ、ｍ）　　８．３１（ＩＨ，ｓ）８．４０（ＩＨ
，ｓ）Ｍ、Ｓ、データ　ＭＨ＋＝　４７７実施例４２′−〇−メシルー５′−〇−アセチルー３′デオキシ
−３′−ブロモアデノシン５００■（１，１ｍｍｏりを
アセトニトリル１０ｍｊ２に溶かし、炭酸ナトリウム水
（ＮａｚＣ（Ｌ＋　１４１　ｍｇ　（１，３ｍｍｏ　７
Ｉ）を水２ｍｌに溶解）と１０％Ｐｄ／　Ｃ（ｄｒｙで
５９■（５ｍｏ　７Ｉ％）を加え、水素雰囲気下、２時
間室温で攪拌した。ＨＰＬＣで反応の完結を確認した後
反応液をろ過し、残渣は水１０ｍ１で洗った。ろ液と洗
液を合わせ有機溶剤を減圧で留去した。２５％ＮａＯＨ
を加えｐＨ１３とし、室温で３０分攪拌し、得られたケ
ン化液を合成吸着樹脂５Ｐ−２０７を用いて精製し、Ｄ
ＤＡを１８３．５Ｈｗ得た（収率７１％）。ケン化液中
のＤＤＡと３ＤＡ及び２ＤＡの生成モル比は６２　（Ｄ
ＤＡ／３ＤＡ９０＋２ＤＡ＝６２）であった。

ＤＤＡ ’　＋（−ＮＭＲデータ１．９９−２．０９（ＩＨ，ｍ）　　２．１９−２．２
７（ＬＨ，ｍ）　　２．４７−２．６４（２８，ｍ）　
　３．６５（ＩＨ，ｄｄ、Ｊ＝１２．４５，５．１３１
１ｚ）　　３．８２（ＬＨ，ｄｄ。

Ｊ＝１２．４５，３．１０Ｈｚ）　　４．３５（１８，
ｍ）　　６．３０（ＬＨ，ｍ）　　８．１８（ＩＨ，ｓ
）　　８．３１（ＩＨ，ｓ）Ｍ、Ｓ、データ　ＭＨ“−
２３６実施例５２′−〇−ベンゾイルー５′−〇−アセチル−３′−デ
オキシ−３′−ブロモアデノシン１．０ｇ（２，１Ｈｚ
ｗｏ７りをアセトニトリル２０ｍｊ２に溶かし、炭酸ナ
トリウム水（ＮａｚＣＯｓ　２６７　■（２，５ｍｍｏ
　（１）を水４ｍＡに溶解）と１０％Ｐｄ／　Ｃ（ｄｒ
ｙで１１１■（５ｍｏｎ％）を加え、水素雰囲気下、２
時間室温で攪拌した。ＨＰＬＣで反応の完結を確認した
後反応液をろ過し、残渣は水２０ｍ！で洗った。ろ液と
洗液を合わせ有機溶剤を減圧で留去した。２５％Ｎａ０
ｔｌを加えｐＨ１３とし、室温で３０分攪拌し、得られ
たケン化液を合成吸着樹脂５Ｐ−２０７を用いて精製し
、ＤＤＡを３４５■得た（収率７０％）。ケン化液中の
ＤＤＡと３０Ａ及び２ＤＡの生成モル比は１６　（ＤＤ
Ａ／３ＤＡ＋２ＤＡ＝１６）であった。

〔発明の効果〕

以上から明らかな如く、本発明によれば、ヌクレオシド
誘導体の製造に関し、収率および純度が一段と向上し、
工業化が非常に有利となった。これにより、本発明は薬
理活性を示すジデオキシヌクレオシド等の各種物質の製
造が容易となり、医薬産業上の貢献が大いに期待される
ものである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下記構造を有するヌクレオシド類比合物（ I ）
もしくは（II）を溶液中でシクロデキストリン及び無機
塩存在下に加水分解してヌクレオシド類比合物（III）
もしくは（IV）に変え、この化合物（III）もしくは（
IV）の水酸基を脱離能の高い置換基に変えた後、更に水
素添加反応に付すること、もしくは更に加水分解に付す
ることを特徴とするジデオキシヌクレオシド誘導体（Ｖ
）の製造方法 ▲数式、化学式、表等があります▼▲数式、化学式、表
等があります▼ （ I ）（II） ▲数式、化学式、表等があります▼▲数式、化学式、表
等があります▼ （III）（IV） ▲数式、化学式、表等があります▼ （Ｖ）ただし、式中、Ｂ：核酸塩基、Ｒ＾１、Ｒ＾２：炭素数が１−１２個の加水分解可能な
アシル基Ｒ＾３：炭素数１−１２の加水分解可能なアシ
ル基もしくは水素Ｘ：水素原子、ハロゲン原子、炭素数１−１２個のアル
キル基、炭素数１−１２個のアシル基を表す。
（２）シクロデキストリンとしてα，β，γ−シクロデ
キストリンの少なくとも一種を用いる請求項（１）に記
載の方法
（３）無機塩として炭酸塩、炭酸水素塩、酢酸塩、リン
酸塩の少なくとも一種を用いる請求項（１）に記載の方
法
（４）シクロデキストリンとしてβ−シクロデキストリ
ンを用いる請求項（１）に記載の方法
（５）無機塩として炭酸水素ナトリウムを用いる請求項
（１）に記載の方法
（６）核酸塩基が糖残基に９位で結合しているプリン塩
基、１位で結合しているピリミジン塩基、１位で結合し
ているイミダゾール塩基、または１位で結合しているイ
ミダゾール塩基、または１位で結合しているトリアゾー
ル塩基のいずれか一種である請求項（１）に記載の方法
（７）プリン塩基がアデニン、ヒポキサンチン、グアニ
ン、キサンチンのいずれか一種である請求項（６）に記
載の方法
（８）ピリミジン塩基がウラシル、シトシン、チミンの
いずれか一種である請求項（６）に記載の方法
（９）Ｒ＾１、Ｒ＾２がともにアセチル基である請求項
（１）に記載の方法
（１０）Ｘがフッ素、塩素、臭素、ヨウ素の少なくとも
一種である請求項（１）に記載の方法
（１１）原料及びβ−シクロデキストリン存在下、炭酸
水素ナトリウムをゆっくりと加えることにより２′−選
択性を向上せしめる請求項（１）に記載の方法
（１２）脱離能の高い置換基として炭素数１−１２のア
シル基、スルホニル基、又はアリールスルホニル基を用
いる請求項（１）に記載の方法
（１３）アシル基としてベンゾイル基、ｐ−メトキシベ
ンゾイル基、ｐ−フルオロベンゾイル基、ｐ−クロロベ
ンゾイル基、ｐ−ブロモベンゾイル基、ｐ−ニトロベン
ゾイル基等の芳香族系アシル基、又は、トリクロロアセ
チル基、トリフルオロアセチル基、プロピオニル基、ブ
チリル基、バレリル基、ピバロイル基等の脂肪族系アシ
ル基を用いる請求項（１２）に記載の方法
（１４）スルホニル基としてメタンスルホニル基、トリ
フルオロメタンスルホニル基、パラトルエンスルホニル
基のいずれか一種を用いる請求項（１２）に記載の方法