KR20160096636A

KR20160096636A - 레가데노손의 제조를 위한 방법

Info

Publication number: KR20160096636A
Application number: KR1020167017579A
Authority: KR
Inventors: 시아오헹 장; 리준 메이
Original assignee: 시노팜 타이완 리미티드
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2016-08-16
Also published as: US9771390B2; TWI527826B; CN105873938A; EP3080139A4; CA2930464A1; AU2013407577B2; US20160304551A1; IL245649A0; NZ720106A; JP2016539962A; WO2015085497A1; TW201529595A; EP3080139A1; AU2013407577A1

Abstract

본 발명은 하기 화학식 (I)을 갖는 레가데노손의 제조를 위한 신규한 방법을 제공한다. 일부 구체예에서, 레가데노손의 합성을 위한 중간체가 또한 제공된다.

Description

레가데노손의 제조를 위한 방법{A PROCESS FOR THE PREPARATION OF REGADENOSON}

관련 출원의 전후 참조

해당사항 없음

연방 후원의 연구 및 개발 하에서 이루어진 발명의 권리에 대한 언급

해당사항 없음

컴팩트 디스크로 제출된 "서열 목록", 표, 또는 컴퓨터 프로그램 목록 부록 에 대한 참조

해당사항 없음

발명의 배경

레가데노손(Regadenoson) (2-{4-[(메틸아미노)카르보닐]-1H-피라졸-1-일}아데노신)은 A_2A 아데노신 수용체 효능제이며, 이는 적절한 운동 자극을 겪을 수 없는 환자에서 방사성핵종 심근 관류 영상(MPI)에 대해 지정된다. 이는 2008년에 미국 식품의약국에 의해 승인되었고, 상표명 렉시스캔(Lexiscan)으로 시판된다.

미국 특허 번호 6,403,567호, 미국 특허 번호 7,732,595호 및 미국 공보 번호 20110144320호에는 레가데노손을 포함하는 2-아데노신 N-피라졸 화합물의 제조를 위한 일련의 방법이 기재되어 있다. 그러나, 상기 방법은 또한 잠재적 유전독소인 중간체 2-하이드라지노아데노신의 제조를 위해 유전독성 하이드라진과 2-아이오도아데노신을 반응시키는 것을 포함한다. 유전독성 불순물(GTI) 또는 잠재적 유전독성 불순물(PGI)로 간주되는 하이드라진-관련 불순물은 최종 레가데노손의 품질에 유의하게 영향을 미칠 것이다.

미국 특허 번호 6,514,949호 및 WO 2012/149196호에는 하이드록실 보호기 없이 2-할로아데노신을 이용하여 레가데노손을 제조하기 위한 방법이 기재되어 있다. 상기 방법은 하기 화학식 DI 및 DII를 갖는 이합체 불순물의 형성으로 인해 낮은 수율을 발생시켰다:

.

또한, WO2012/149196호에서는 촉매 IDAAR-Cu² ⁺(이미노디아세트산 수지-구리(II))를 이용하였고, 이는 제거하기가 어려울 수 있어, 최종 레가데노손에서 금속 오염을 발생시킬 수 있다.

레가데노손의 산업적 제조를 위한 간단하고 안전한 방법이 당 분야에서 필요하다. 놀랍게도, 본 발명은 상기 필요를 다룬다.

발명의 개요

본 발명은 레가데노손을 제조하기 위한 독성이 덜하고, 더욱 효과적이고, 경제적인 방법을 제공한다.

한 양태에서, 본 발명은 수율이 높고, 감소된 양의 독성 부산물을 갖는 하기 레가데노손 (I)의 제조를 위한 확장 가능한 방법을 제공한다:

.

상기 방법은 (a) 하기 화학식 II의 화합물과 하기 화학식 IIIa의 화합물을 하기 화학식 IV의 화합물을 제공하기에 충분한 조건하에서 접촉시키는 단계, 및 (b) 화학식 IV의 화합물을 레가데노손 (I)으로 전환시키는 단계를 포함한다:

.

본 발명의 방법에서, X는 이탈기이고; R² 및 R³는 독립적으로 선택된 하이드록시 보호기이거나, R² 및 R³는 함께 디하이드록실 보호기를 형성하고; R⁴는 수소 및 하이드록시 보호기로부터 선택된다.

바람직하게는, R² 및 R³는 함께 에탄-1,1-디일, 프로판-2,2-디일, 페닐메탄디일, 디페닐메탄디일, 테트라메틸렌 또는 펜타메틸렌을 형성한다. 단계 (a)는 바람직하게는 염기의 존재하에서 수행된다.

두번째 양태에서, 본 발명은 하기 화학식 IIb의 화합물을 제조하기 위한 방법을 제공한다:

.

상기 방법은 HClO₄, HCl, TfOH, DL-10-캄포르설폰산 및 H₂SO₄로부터 선택된 산의 존재하에서 하기 화학식 IIa의 화합물과 아세토나이드 형성 시약, 예를 들어, 2,2-디메톡시프로판(DMOP), 아세톤, 2-메톡시프로펜 또는 이들의 조합물을 접촉시키는 단계를 포함한다:

.

발명의 상세한 설명

I. 총론

본 발명은 레가데노손을 제조하기 위한 방법을 제공한다. 더 높은 수율 및 덜한 독성의 신규한 방법이 발견되었다. 본 발명의 방법은 유전독성 반응물질, 예를 들어, 하이드라진 및 중간체 2-하이드라지노아데노신의 필요성을 배제시킨다.

II. 정의

본원에서 사용되는 용어 레가데노손은 2-{4-[(메틸아미노)카르보닐]-1H-피라졸-1-일}아데노신을 나타낸다.

본원에서 사용되는 용어 "접촉시키는"은 적어도 2개의 별개의 종을 이들이 반응할 수 있도록 접촉시키는 과정을 나타낸다. 그러나, 생성된 반응 생성물이 첨가된 시약 사이의 반응 또는 반응 혼합물에서 생성될 수 있는 첨가된 시약 중 하나 이상으로부터의 중간체로부터 직접 생성될 수 있음이 인지되어야 한다.

본원에서 사용되는 용어 "이탈기"는 치환 반응에서 친핵체에 의해 대체될 수 있는 모이어티를 나타낸다. 유용한 이탈기의 예는 할로겐(즉, I, Br, Cl, 및 F) 및 설포네이트(예를 들어, p-톨루엔설포네이트, 메탄설포네이트 등)를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

본원에서 사용되는 용어 "보호 시약"은 기능성 모이어티와 반응하여 기능성 모이어티가 미반응이 되도록 하는 보호기를 형성시킬 수 있는 시약을 나타낸다. 보호기는 또한 기능성 모이어티를 이의 본래의 상태로 회복시키기 위해 제거 가능하다. 보호 시약은 보호된 기능성 모이어티가 하이드록시(즉, -OH)인 "하이드록시 보호 시약"일 수 있다. 이러한 시약은 하이드록시 모이터이와 반응하여 보호기를 형성할 수 있다. 하이드록시 보호 시약 및 하이드록시 보호기를 포함하는 다양한 보호 시약 및 보호기는 당업자에게 널리 공지되어 있으며, 이는 전체 내용이 참조로서 본원에 포함되는 문헌[Protective Groups in Organic Synthesis, 4th edition (T. W. Greene and P. G. M. Wuts, John Wiley & Sons, New York, 2006)]에 개시된 화합물을 포함한다.

"하이드록시 보호기"의 예는 메틸 에테르(예를 들어, 메톡시메틸, 벤질옥시메틸 등), 벤질 에테르(예를 들어, p-메톡시벤질, 3,4-디메톡시벤질 등), 실릴 에테르(예를 들어, 트리메틸실릴, 트리이소프로필실릴, 디페닐메틸실릴 등), 및 에스테르(예를 들어, 아세틸, 벤조일 등)를 포함하나, 이에 제한되지는 않는다. 디올은 사이클릭 아세탈 및 케탈을 포함하는 "디하이드록시 보호기"로 보호될 수 있다(예를 들어, t-부틸에틸리덴, 이소프로필리덴, 벤질리덴 등).

본원에서 사용되는 용어 "산"은 브론스테드-로우리(Bronsted-Lowry) 정의하에서 양성자(H⁺)를 제공할 수 있는 화합물을 나타낸다. 본 발명에서 유용한 산의 예는 본원에 정의된 바와 같은 알칸산 또는 카르복실산(포름산, 아세트산, 시트르산, 락트산, 옥살산 등), 설폰산 및 광산을 포함하나, 이에 제한되지는 않는 브론스테드-로우리 산이다. 광산은 무기산, 예를 들어, 수소 할라이드(불화수소산, 염산, 브롬화수소산 등), 할로겐 옥소산(차아염소산, 과염소산)뿐만 아니라 황산, 질산, 인산, 크로뮴산 및 붕산이다. 설폰산은 특히 메탄설폰산, 벤젠설폰산, p-톨루엔설폰산, 트리플루오로메탄설폰산, 및 캄포르-10-설폰산을 포함한다.

III. 발명의 구체예

.

.

본 발명의 방법에서 사용되는 시작 물질은 일반적으로 당업자에게 공지된 통상적인 수단에 의해 획득될 수 있다. 일반적으로, 하기 화학식 IIa의 화합물은 본원에 기재된 바와 같은 보호기를 이용하여 하기 화학식 II로 제공되는 적합하게 보호된 형태로 전환될 수 있다:

방법의 단계 (a)에서, IIIa와 II를 접촉시키는 것은 통상적으로 유기 용매, 또는 용매의 혼합물 중에서 발생할 것이다. 첨가 순서는 IIIa가 II에 첨가되거나, II가 IIIa에 첨가되거나, 2개의 성분이 반응 용기에 동시에 첨가되는 것일 수 있다. 구체예의 한 그룹에서, IIIa 및 II는 반응 용기 중에서 유기 용매 및 염기와 조합된다.

다양한 유기 용매가 방법의 단계 (a)에서 유용하다. 일반적으로, 용매는 극성의 비양자성 용매, 예를 들어, N,N-디메틸포름아미드(DMF), N,N-디메틸아세트아미드, 디메틸설폭시드(DMSO), N-메틸 2-피롤리돈, 또는 이들의 혼합물이다. 구체예의 한 그룹에서, 용매는 DMF, 바람직하게는 무스 DMF이다.

상기 기재된 바와 같이, 단계 (a)는 일반적으로 염기의 존재하에서 수행된다. 적합한 염기의 예는 금속 하이드록시드, 예를 들어, KOH, NaOH, 및 이들의 혼합물; 금속 알콕시드, 예를 들어, t-BuOK, t-BuONa, 및 t-BuOLi; 또는 카르보네이트 염, 예를 들어, K₂CO₃ 및 Cs₂CO₃를 포함한다.

구체예의 한 그룹에서, IIIa 대 II의 몰량은 약 0.6 대 1 내지 약 3 대 1이다. 일부 구체예에서, IIIa 대 II의 몰비는 약 1:1 내지 약 2:1이다. 또 다른 구체예에서, IIIa 대 II의 몰비는 약 1.5:1이다. 유사하게, 염기가 사용되는 구체예에 대해, 염기에 대한 몰량은 일반적으로 IIIa의 몰량과 대략 동일하다. 특정 구체예에서, IIIa:염기:II의 몰비는 약 1.5:1.5:1이다.

IIIa와 II의 축합은 일반적으로 0℃ 내지 약 120℃의 온도에서 발생할 것이다. 일부 구체예에서, 반응은 30℃ 내지 약 100℃의 온도에서 수행된다. 또 다른 구체예에서, 반응은 50℃ 내지 약 90℃의 온도에서 수행된다. 또 다른 구체예에서, 반응은 65℃ 내지 약 75℃의 온도에서 수행된다.

다음으로 본 발명의 방법에서 유용한 화학식 II의 화합물의 특정 구체예에서, 하기 화학식 IIb, IId, IIe 및 IIf의 화합물은 하기 화학식 IVb, IVd, IVe 및 IVf의 축합된 생성물을 각각 생성시키는데 특히 유용하다:

.

화학식 IV의 화합물(들)을 분리시키기 위해 통상적인 작업 방법이 이용될 수 있으나, 일부 구체예에서, 화합물은 직접 수행될 수 있다. 통상적인 방법에서, 화합물 IV는 반응 혼합물을 냉각시키고, 혼합물을 물로 희석시키고, 생성된 고체 생성물(IV)을 여과를 통해 수거함으로써 분리된다.

.

.

일반적으로, 상기 반응은 아데노신 시작 물질과 관련하여 과량의 아세토나이드 형성 시약을 이용하여 수행된다. 상기 반응은, 예를 들어, 아데노신 시작 물질과 관련하여 약 2 내지 약 500 당량의 아세토나이드 형성 시약을 이용하여 수행될 수 있다. 상기 반응은 약 10 내지 약 200 당량, 또는 약 20 내지 약 100 당량의 아세토나이드 형성 시약을 이용하여 수행될 수 있다. 상기 반응은 약 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 또는 100 당량의 아세토나이드 형성 시약을 이용하여 수행될 수 있다.

반응 혼합물은 통상적으로 아데노신 시작 물질, 아세토나이드 형성 시약, 및 촉매량의 산으로 본질적으로 구성된다. 그러나, 당업자는 필요시 시약을 적절히 가용화시키기 위해 적합한 공용매가 이용될 수 있음을 인지할 것이다. 적합한 공용매의 예는 N,N-디메틸포름아미드(DMF), N,N-디메틸아세트아미드, 디메틸설폭시드(DMSO), 및 N-메틸 2-피롤리돈을 포함하나, 이에 제한되지는 않는다.

일반적으로, 아데노신 시작 물질과 아세토나이드 형성 시약의 반응은 0℃ 내지 약 50℃의 온도에서 발생할 것이다. 일부 구체예에서, 상기 반응은 4℃ 내지 약 40℃의 온도에서 수행된다. 또 다른 구체예에서, 상기 반응은 20℃ 내지 약 30℃의 온도에서 수행된다. 또 다른 구체예에서, 상기 반응은 약 25℃에서 수행된다.

IV. 실시예

하기 실시예는 본 발명을 추가로 상세히 기재하기 위해 제공된다. 그러나, 본 발명은 본원에 기재된 특정 구체예로 제한되지 않는다.

실시예 1. 화학식 IIa의 화합물을 이용한 2-{4-[( 메틸아미노 )카르보닐]-1 H -피라졸-1-일}아데노신(레가데노손)의 제조

반응식 1

N_2(g) 하에서, 2-클로로아데노신(5 g, 16.6 mmol), 메틸 피라졸-4-카르복사미드(3.11 g, 24.9 mmol), 고체 t-BuOK(2.79 g, 24.9 mmol) 및 무수 DMF(40 mL)를 10시간 동안 70℃에서 교반하였다. 냉각 후, 물(80 mL)을 반응 혼합물에 충전시키고, 밤새 실온에서 교반하였다. 고체 생성물을 여과시키고, 물(5 mL)로 세척한 후, EtOH(5 mL)로 세척하고, 6시간 동안 50℃에서 진공하에서 건조시켜, 16% 수율로 83% 순도를 갖는 레가데노손을 생성시켰다. 전체 전환률은 39%였다. 한 불순물의 양은 16%였다. LC-MS 분석은 이의 분자량이 655([M+H]⁺ m/z 656)인 것을 나타내었고, 이는 이합체 유도체 2'-O-(아데노신-2-일)-2-{4-[(메틸아미노)카르보닐]-1H-피라졸-1-일}-아데노신 및/또는 3'-O-(아데노신-2-일)-2-{4-[(메틸아미노)카르보닐]-1H-피라졸-1-일}-아데노신 중 하나일 수 있다.

실시예 2. 화학식 IIb의 화합물을 이용한 레가데노손의 제조

2-클로로-2',3'-O-이소프로필리덴-아데노신(IIb)을 반응식 2에 따라 제조하였다.

반응식 2

N_2(g) 하에서, 2-클로로아데노신(IIa, 20 g, 66.3 mmol), 2,2-디메톡시프로판(DMOP, 60 mL) 및 수성 HClO₄(70% wt, 3 mL)를 8시간 동안 실온에서 교반하였다. 반응 혼합물의 pH를 포화된 수성 NaHCO₃(약 120 mL)를 이용하여 7-9로 천천히 조정하였다. 2시간 동안 얼음 배쓰에서 교반 후, 혼합물을 여과시키고, 물(50 mL)로 세척한 후, 6시간 동안 50℃에서 진공하에서 건조시켜, 88% 수율로 99% 순도를 갖는 화학식 IIb의 화합물을 생성시켰다.

¹H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 8.36 (s, 1H), δ 7.87 (s, 2H), δ 6.06 (d, J = 2.4 Hz, 1H), δ 5.28 (dd, J =6 Hz, 2.4 Hz, 1H), δ 5.08 (t, J = 5.6 Hz, 1H), δ 4.94 (dd, J = 6 Hz, 2 Hz, 1H), δ 4.21 (m, 1H), δ 3.54 (m, 2H, ), δ 1.54 (s, 3H), δ 1.33 (s, 3H).

¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ 157.3, 153.6, 150.4, 140.4, 118.6, 113.6, 89.8, 87.2, 83.9, 81.7, 62.0, 27.5, 25.7.

2',3'-O-이소프로필리덴-2-{4-[(메틸아미노)카르보닐]-1H-피라졸-1-일}-아데노신(IVb)을 반응식 3에 따라 제조하였다.

반응식 3

N_2(g) 하에서, 화학식 IIb의 화합물(50 g, 146.3 mmol), 메틸 피라졸-4-카르복사미드(IIIa, 27.45 g, 219.5 mmol), 고체 t-BuOK(24.6 g, 219.5 mmol) 및 무수 DMF(400 mL)를 60-80℃로 가열하고, 8시간 동안 교반하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 물(800 ml)을 첨가하고, 2 내지 5시간 동안 실온에서 교반하여, 침전을 수행하였다. 고체 생성물을 여과시키고, 물로 2회(50 mL×2) 세척하고, 6시간 동안 50℃에서 진공하에서 건조시켜, 77% 수율로 99% 순도를 갖는 화학식 IVb의 화합물을 생성시켰다.

¹H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 8.95 (s, 1H), δ 8.41 (s, 1H), δ 8.36 (q, J = 4.4 Hz, 1H), δ 8.10 (s, 1H), δ 7.81 (s, 2H), δ 6.20 (s, 1H), δ 4.90-5.45 (m, 3H), δ 4.21 (q, J = 2.8 Hz, 1H), δ 3.57 (d, J = 3.2 Hz, 2H), δ 2.77 (d, J = 4 Hz, 3H), δ 1.57 (s, 3H), δ 1.33 (s, 3H).

¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ 162.2, 156.9, 151.0, 150.2, 141.5, 140.6, 130.1, 120.7, 118.2, 113.6, 89.1, 87.4, 84.0, 81.7, 62.1, 27.6, 26.0, 25.8.

레가데노손을 반응식 4에 따라 제조하였다.

반응식 4

N_2(g) 하에서, 화학식 IVb의 화합물(57 g, 29.4 mmol), EtOH(427.5 mL), 및 물(427.5 mL) 및 수성 HClO₄(70% wt, 28.5 mL)를 8시간 동안 실온에서 교반하였다. 반응 완료 후, 반응 혼합물의 pH를 2 N NaOH를 이용하여 7-9로 조정하였다. 반응 혼합물을 5시간 동안 실온에서 교반하여 침전을 수행하였다. 고체 생성물을 여과시키고, 물로 2회(90 mL×2) 세척하고, 6시간 동안 50℃에서 진공하에서 건조시켜, 96% 수율로 99% 순도를 갖는 레가데노손을 생성시켰다.

실시예 3. 화학식 IId의 화합물을 이용한 레가데노손의 제조

2-클로로-2',3'-O-사이클로헥실리덴-아데노신(IId)을 반응식 5에 따라 제조하였다.

반응식 5

N_2(g) 하에서, 2-클로로아데노신(IIa, 5 g, 16.58 mmol), 사이클로헥사논(50 mL) 및 HClO₄(70% wt, 0.75 mL)를 24시간 동안 실온에서 교반하였다. 반응 혼합물을 6 N KOH(3 mL)를 이용하여 7-9로 pH를 천천히 조정하고, 물(100 mL)로 희석시켰다. 수성상을 2회 추출하기 위해 DCM(50 mL*2)을 이용하였다. 조합된 유기상을 물(100 mL)로 세척한 후, 무수 Na₂SO₄로 건조시켰다. 분리된 건조 유기상을 50℃에서 진공하에서 증발 건조시켰다. 잔여물을 실리콘 컬럼을 통해 통과시켜, 51% 수율로 99% 순도를 갖는 화학식 IId의 화합물을 생성시켰다.

¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ 7.82 (s, 1H), 5.97 (s, 2H), 5.81 (d, J =5.0 Hz, 1H), 5.40 (dd, J = 11.6, 2.0 Hz, 1H), 5.20 (t, J = 5.4 Hz, 1H), 5.10 (dd, J = 5.9, 1.1 Hz, 1H), 4.53 (s, 1H), 4.00 (dt, J = 12.8, 1.8 Hz, 1H), 3.88 - 3.74 (m, 1H), 2.95 (s, 3H), 1.91-1.77 (m, 2H), 1.71 (m, 2H), 1.62 (m, 2H), 1.59-1.49 (m, 2H), 1.49-1.36 (m, 2H).

¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ 156.3, 154.0, 149.7, 140.8, 120.0, 115.0, 94.1, 86.1, 82.5, 81.0, 63.4, 37.5, 34.5, 24.9, 24.1, 23.5.

2',3'-O-사이클로헥실리덴-2-{4-[(메틸아미노)카르보닐]-1H-피라졸-1-일}-아데노신(IVd)을 반응식 6에 따라 제조하였다.

반응식 6

N_2(g) 하에서, 화학식 IId의 화합물(1.5 g, 5.4 mmol), 메틸 피라졸-4-카르복사미드 IIIa(1.01 g, 8 mmol), 고체 KOH(0.45 g, 8 mmol) 및 무수 DMF(12 mL)를 50-70℃로 가열하고, 19시간 동안 교반하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 물(36 ml)을 첨가하고, 2 내지 5시간 동안 실온에서 교반하여, 침전을 수행하였다. 고체 생성물을 여과시키고, 물로 2회(6 mL×2) 세척하고, 6시간 동안 50℃에서 진공하에서 건조시켜, 76% 수율로 92% 순도를 갖는 화학식 IVd의 화합물을 생성시켰다.

¹H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 8.94 (d, J = 0.6 Hz, 1H), δ 8.40 (s, 1H), δ 8.34 (q, J = 4.4 Hz, 1H), δ 8.09 (d, J = 0.8 Hz, 1H), δ 7.80 (s, 2H), δ 6.19 (d, J = 2.8 Hz, 1H), δ 5.39 (dd, J = 2.4 Hz, 6.0 Hz, 1H), δ 5.09 (dd, J = 2.8, 6.0 Hz, 1H), δ 5.00 (t, J =5.4 Hz, 1H), δ 4.20 (m , 1H), δ 3.56 (m, 2H), δ 2.76 (d, J = 4.4 Hz, 3H), δ 1.80 (m, 2H), δ 1.60 (m, 4H), δ 1.51 (m, 2H), δ 1.38 (m, 2H).

¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ 162.2, 156.9, 151.0, 150.2, 141.5, 140.7, 130.1, 120.7, 118.3, 114.1, 89.2, 87.2, 83.6, 81.3, 62.1, 37.1, 34.8, 26.0, 24.9, 24.2, 23.8

레가데노손을 반응식 7에 따라 제조하였다.

반응식 7

N_2(g) 하에서, 화학식 IVd의 화합물(1 g, 2 mmol), EtOH(7.5 mL), 및 물(7.5 mL) 및 수성 HClO₄(70% wt, 0.5 mL)를 15시간 동안 실온에서 교반하였다. 반응 완료 후, 반응 혼합물의 pH를 2 N NaOH를 이용하여 7-9로 조정하였다. 반응 혼합물을 1시간 동안 실온에서 교반하여, 침전을 수행하였다. 고체 생성물을 여과시키고, 물로 2회(10 mL×2) 세척하고, 6시간 동안 50℃에서 진공하에서 건조시켜, 74% 수율로 99% 순도를 갖는 레가데노손을 생성시켰다.

실시예 4. 화학식 IIe의 화합물을 이용한 레가데노손의 제조

2-클로로-2',3'-O-이소프로필리덴-5'-O-(2-메톡실-프로판-2-일)-아데노신(IIe)을 반응식 8에 따라 제조하였다.

반응식 8

N_2(g) 하에서, 화학식 IIb의 화합물(5 g, 16.58 mmol), 2,2-디메톡시프로판(DMOP, 25 mL) 및 TfOH(0.28 g)를 3시간 동안 환류 온도에서 교반하였다. 반응을 Et₃N(1 mL)으로 켄칭시키고, 50℃에서 진공하에서 증발 건조시켰다. 잔여물을 1:1(v/v) 비의 EtOAc/톨루엔(20 mL)에 현탁시켰다. 분리된 침전물을 실리콘 컬럼을 통해 통과시켜, 35% 수율로 98% 순도를 갖는 IIe의 화합물을 생성시켰다.

¹H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 8.32 (s, 1H), 7.85 (s, 2H), 6.12 (s, 1H), 5.39 (dd, J = 6.1, 2.2 Hz, 1H), 4.97 (dd, J = 6.1, 2.9 Hz, 1H), 4.31 (td, J = 5.2, 3.0 Hz, 1H), 3.56 - 3.39 (m, 2H), 2.95 (s, 3H), 1.54 (s, 3H), 1.34 (s, 3H), 1.20 (s, 3H), 1.17 (s, 3H).

¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ 157.3, 153.6, 150.3, 140.6, 118.6, 113.6, 100.1, 89.8, 86.0, 84.0, 82.0, 61.3, 48.3, 27.5, 25.7, 24.5, 24.4.

2',3'-O-이소프로필리덴-2-{4-[(메틸아미노)카르보닐]-1H-피라졸-1-일}-5'-O-(2-메톡실-프로판-2-일)-아데노신(IVe)을 반응식 9에 따라 제조하였다.

반응식 9

N_2(g) 하에서, 화학식 IIe의 화합물(1 g, 2.4 mmol), 메틸 피라졸-4-카르복사미드 3(0.5 g, 4 mmol), 고체 KOH(0.25 g, 4.4 mmol) 및 무수 DMF(8 mL)를 5시간 동안 70℃에서 가열하였다. 실온으로 냉각시킨 후, 물(16 ml)을 혼합물로 충전시키고, 혼합물의 pH를 농축된 HCl을 이용하여 7-9로 조정하였다. 이후, 혼합물을 증발 건조시켰다. 잔여물을 실리콘 컬럼을 통해 통과시켜, 90% 순도를 갖는 1.5 g의 미정제 화학식 IVe의 화합물을 생성시켰다. 이러한 미정제물을 정제 없이 다음 단계에 직접 사용하였다.

¹H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 8.94 (s, 1 H), 8.36 (s, 1H), 8.34 (d, J = 4.8 Hz, 1H, 교환가능함), 8.09 (s, 1H), 7.81 (bs, 1H, 교환가능함), 6.24 (d, J = 2.0 Hz, 1H), 5.46 (dd, J = 2.0, 6.0 Hz, 1H), 5.16 (dd, J = 4.0, 6.0 Hz, 1H), 4.29 (dd, J = 5.2, 8.4 Hz, 1H), 3.50 (d, J = 5.6 Hz, 2H), 2.88 (s, 3 H), 2.76 (d, J = 4.8 Hz, 3H), 1.57 (s, 3H), 1.36 (s, 3H), 1.15 (s, 6H).

¹³C NMR (100 MHz, DMSO-d6) δ 162.2, 156.9, 151.0, 150.0, 141.5, 140.8, 130.1, 120.7, 118.3, 113.6, 100.1, 89.2, 86.3, 84.1, 82.0, 61.5, 48.2, 27.5, 26.0, 25.8, 24.4 (2C).

레가데노손을 반응식 10에 따라 제조하였다.

반응식 10

N_2(g) 하에서, 단계 2로부터의 화학식 IVe의 화합물(1.5 g, 3 mmol), EtOH(12 mL), 및 물(12 mL) 및 수성 HClO₄(70% wt, 0.5 mL)를 15시간 동안 실온에서 교반하였다. 반응 완료 후, 반응 혼합물의 pH를 2 N NaOH를 이용하여 7-9로 조정하였다. 반응 혼합물을 1시간 동안 실온에서 교반하여, 침전을 수행하였다. 고체 생성물을 여과시키고, 물로 2회(10 mL×2) 세척하고, 6시간 동안 50℃에서 진공하에서 건조시켜, IIe로부터 60% 수율로 98% 순도를 갖는 레가데노손을 생성시켰다.

실시예 5. 화학식 IIf의 화합물을 이용한 레가데노손의 제조

2-클로로-2',3'-O-벤질리덴-아데노신(IIf)을 반응식 11에 따라 제조하였다.

반응식 11

N_2(g) 하에서, 2-클로로아데노신(IIa, 5 g, 26.53 mmol), 벤즈알데하이드(80 mL) 및 HClO₄(70% wt, 3 mL)를 밤새 실온에서 교반한 후, 수성 NaHCO₃를 이용하여 pH 7-8로 중화시켰다. 혼합물을 DCM으로 3회 추출하였다. 조합된 유기상을 포화 Na₂SO₃로 세척하여 벤즈알데하이드를 제거하고, 무수 Na₂SO₄로 건조시켰다. 분리된 건조 유기상을 40℃에서 진공하에서 증발시켜, 황색의 오일성 잔여물을 생성시켰다. 이후, n-헵탄을 충전시켜 현탁액을 생성시켰다. 여과 후, 필터 케이크를 n-헵탄으로 2회 세척한 후, 40℃에서 건조시켜, 48.7% 순수 수율로 화합물 IIf(2개의 이성질체의 HPLC 순도는 40.7% 및 50.4%였음)를 생성시켰다.

¹H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 8.42 (s, 1H), 8.40 (s, 1H), 7.89 (bs, 4H), 7.61 - 7.57 (m, 2H), 7.54 - 7.50 (m, 2H), 7.49 - 7.43 (m, 6H), 6.26 (s, 1H), 6.24 (d, J = 4.4 Hz, 1H), 6.23 (d, J = 2.9 Hz, 1H),6.04 (s, 1H), 5.46 (dd, J = 6.5, 2.6 Hz, 1H), 5.42 (dd, J = 6.5, 3.1 Hz, 1H), 5.14 (t, J = 5.4 Hz, 1H), 5.10 (t, J = 5.6 Hz, 1H), 5.08 - 5.04 (m, 2H), 4.39 (td, J = 5.0, 2.3 Hz, 1H), 4.31 (dd, J = 9.2, 4.8 Hz, 1H), 3.63 (td, J = 5.3, 2.5 Hz, 2H), 3.58 (td, J = 5.2, 3.3 Hz, 2H).

¹³C NMR (100 MHz, d6-DMSO) δ 157.3, 153.7, 153.6, 150.4, 140.6, 140.4, 136.6, 136.5, 135.1, 130.3, 130.2, 130.0, 129.7, 129.6, 129.0, 128.9, 128.8, 127.5, 127.4, 118.6, 118.5, 107.0, 103.5, 89.8, 88.3, 87.1, 85.0, 84.6, 83.6, 83.1, 81.1, 61.9.

2',3'-O-벤질리덴-2-{4-[(메틸아미노)카르보닐]-1H-피라졸-1-일}-아데노신(I Vf)을 반응식 12에 따라 제조하였다.

반응식 12

N_2(g) 하에서, 2-클로로-2',3'-O-벤질리덴-아데노신(IIf, 4 g, 10.3 mmol), 메틸 피라졸-4-카르복사미드 IIIa(1.92 g, 15.3 mmol), 고체 KOH (0.88 g, 15.7 mmol) 및 무수 DMF(32 mL)를 7.5시간 동안 70℃에서 가열하였다. 이후, 혼합물을 55℃에서 진공하에서 증발 건조시켰다. 잔여물을 실온에서 아세톤(100 mL) 중에 용해시켰다. DCM(80 mL)을 충전시켜 현탁액을 생성시켰다. 고체를 여과에 의해 분리시키고, 건조시켜, 75.7% 수율로 86.7% 순도를 갖는 화합물 IVf를 생성시켰다.

¹H NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ 8.970 (d, J = 0.7 Hz, 1H), 8.965 (d, J = 0.6 Hz, 1H), 8.440 (s, , 1H), 8.437 (s, 1H), 8.42 (dd, J = 1.8, 4.6 Hz, 1H), 8.12 (d, J = 0.6 Hz, 1H), 8.11 (d, J = 0.6 Hz, 1H), 7.96 (s, 1H), 7.83 (bs, 4H), 7.61 (m, 2H), 7.57 - 7.52 (m, 2H), 7.51 - 7.47 (m, 3H), 7.47 - 7.42 (m, 3H), 6.37 (d, J = 2.4 Hz, 1H), 6.34 (d, J = 2.8 Hz, 1H), 6.28 (s, 1H), 6.07 (s, 1H), 5.56 (dd, J = 6.4, 2.5 Hz, 1H), 5.52 (dd, J = 6.4, 2.7 Hz, 1H), 5.28 (dd, J = 6.2, 4.2 Hz, 1H ), 5.25 (dd, J = 6.6, 2.6 Hz, 1H), 5.15 (bs, 2H), 4.38 (td, J = 5.3, 2.7 Hz, 1H), 4.34 (dd, J = 9.4, 5.1 Hz, 1H), 3.64 (m, 2H), 3.60 (m, 2H), 2.89 (s, 3H), 2.74 (s, 3H).

¹³C NMR (100 MHz, d6-DMSO) δ 157.0, 151.0, 150.2, 150.1, 141.5, 140.8, 136.7, 130.3, 130.2, 129.0, 128.8, 127.4, 127.3, 120.7, 118.4, 118.3, 118.2, 107.0, 103.5, 89.1, 88.4, 87.4, 85.3, 84.8, 83.6, 83.0, 81.4, 62.1, 62.0, 26.0, 25.9.

레가데노손의 제조. N_2(g) 하에서, 화학식 IVf의 화합물(3 g, 6.3 mmol), EtOH(22.5 mL), 및 물(22.5 mL) 및 수성 HClO₄(70% wt, 1.32 mL)를 밤새 실온에서 교반하였다. 반응 혼합물의 pH를 6 N KOH를 이용하여 7-9로 조정하였다. 반응 혼합물을 4시간 동안 실온에서 교반하여, 침전을 수행하였다. 고체 생성물을 여과시키고, 물로 2회(10 mL×2) 세척하고, 6시간 동안 50℃에서 진공하에서 건조시켜, 19.2% 순수 수율로 9.25% 검정을 갖는 레가데노손을 생성시켰다.

실시예 6. 레가데노손의 정제

미정제 레가데노손(10 g, 25.6 mmol), EtOH(300 mL) 및 물(300 mL)을 80℃로 가열하여, 균일한 용액이 되도록 하였다. 용액을 여과시켜, 고체 잔여물을 제거하였다. 균일한 용액을 담점(cloud point)에 도달할 때까지 10℃/h의 속도로 냉각시켰다. 결정이 형성되는 경우, 혼합물을 2시간 동안 상기 온도에서 유지시킨 후, 20-30℃로 천천히 지속적으로 냉각시키고, 약 2시간 동안 상기 온도에서 유지시켰다. 고체 생성물을 여과시키고, EtOH/물(1/1, v/v)로 2회 세척하고, 4-6시간 동안 진공하에서 50℃에서 건조시켜, > 90% 순수 수율로 99.9% 순도를 갖는 순수한 레가데노손을 생성시켰다.

실시예 1-5의 결과가 표 1에 요약되어 있다.

표 1

표 1에 따르면, 유의한 양의 이합체 불순물의 형성으로 인해, 레가데노손은 임의의 하이드록실 보호 없이 불충분한 수율(16%)로 생성되었다. WO2012/14916A1호에서는 금속 촉매의 존재하에서 레가데노손을 생성시키기 위해 보호되지 않은 2-플루오로-아데노신을 이용하였다. 그러나, 최종 레가데노손으로부터 독성의 금속 오염물질을 제거하기 위해 역상 크로마토그래피가 필요하며, 따라서 최종 단계의 수율은 단지 44%이다. 대조적으로, 본 발명의 중간체는 컬럼 크로마토그래피 없이 침전 및 여과를 통해 우수한 수율로 용이하게 제공될 수 있고, 하이드록실기의 보호로 이합체 불순물이 형성되지 않는다.

결과가 표 1에 제시된 바와 같이, 전체 합성의 최고 수율은 2,2-디메톡시프로판(DMOP)의 보호로 발생될 수 있었다.

실시예 7. 산으로서 수성 HCl을 적용시킴에 의한 2- 클로로 -2',3'- O - 이소프로 필리덴-아데노신(IIb)의 제조

N_2(g) 하에서, 2-클로로아데노신(IIa, 2 g, 6.63 mmol), 2,2-디메톡시프로판(DMOP, 30 mL) 및 수성 HCl(36% wt, 0.6 mL)을 24시간 동안 실온에서 교반하였다. 반응 혼합물의 pH를 포화 수성 NaHCO₃를 이용하여 7-9로 천천히 조정하였다. 수성상을 3회 추출하기 위해 DCM(30 mL×3)을 이용하였다. 조합된 유기상을 물(30 mL)로 세척한 후, 50℃에서 진공하에서 증발시켜, 46% 수율로 90% 순도를 갖는 화학식 IIb의 화합물을 생성시켰다.

실시예 8. 산으로서 수성 DL-10- 캄포르설폰산을 적용시킴에 의한 2- 클로로 -2',3'- O -이소프로필리덴-아데노신(IIb)의 제조

N_2(g) 하에서, 2-클로로아데노신(IIa, 2 g, 6.63 mmol), 2,2-디메톡시프로판(DMOP, 30 mL) 및 DL-10-캄포르설폰산(CSA, 1.54 g, 6.63 mmol)을 20시간 동안 실온에서 교반하였다. 반응 혼합물의 pH를 포화 수성 NaHCO₃를 이용하여 7-9로 천천히 조정하였다. 수성상을 3회 추출하기 위해 DCM(30 mL×3)을 이용하였다. 조합된 유기상을 물(30 mL)로 세척한 후, 50℃에서 진공하에서 건조시켰다. 수성 EtOH(50%wt, 10 mL)를 잔여물에 충전시켜, 현탁액을 생성시켰다. 혼합물을 여과시키고, 건조시켜, 56% 순수 수율로 77% 순도를 갖는 화학식 IIb의 화합물(22% 순도의 화학식 IIe의 화합물을 함유함)을 생성시켰다.

실시예 9. 산으로서 농축된 H ₂ SO ₄ 를 적용시킴에 의한 2- 클로로 -2',3'- O - 이소 프로필리덴-아데노신(IIb)의 제조

N_2(g) 하에서, 2-클로로아데노신(IIa, 10 g, 33.15 mmol), 아세톤(200 mL) 및 농축된 H₂SO₄(98% wt, 5 mL)를 2시간 동안 실온에서 교반하였다. 반응 혼합물의 pH를 포화 수성 NaHCO₃를 이용하여 7-9로 천천히 조정하였다. 수성상을 2회 추출하기 위해 DCM(200 mL×2)을 이용하였다. 조합된 유기상을 염수(100 mL)로 세척한 후, 무수 Na₂SO₄로 건조시켰다. 분리된 건조된 유기상을 50℃에서 진공하에서 증발시켜, 현탁액을 생성시켰다. 혼합물을 여과시키고, 건조시켜, 82% 수율로 99% 순도를 갖는 화학식 IIb의 화합물을 생성시켰다.

실시예 7-9 및 실시예 2의 단계 1은 화학식 IIb의 화합물의 제조에 관한 것이다. 결과는 표 2에 요약되어 있다.

표 2

상기 결과에 비추어, 수율 및 순도의 최적 조합이 HClO₄ 또는 H₂SO₄로 제공된다.

전술한 본 발명은 이해의 명료함의 목적을 위해 예시 및 실시예에 의해 다소 상세히 기재되었으나, 당업자는 특정 변화 및 변형이 첨부된 청구항의 범위 내에서 실시될 수 있음을 인지할 것이다. 또한, 본원에 제공된 각각의 참조는 각각의 참조가 참조로서 개별적으로 포함되는 것과 동일한 정도로 전체내용이 참조로서 포함된다. 본 출원과 본원에 제공된 참조 사이에 불일치가 존재하는 경우, 본 출원이 우선할 것이다.

Claims

하기 화학식 I의 레가데노손(regadenoson)의 제조를 위한 방법으로서,
(a) 하기 화학식 II의 화합물과 하기 화학식 IIIa의 화합물을 하기 화학식 IV의 화합물을 형성시키기에 충분한 조건하에서 접촉시키는 단계; 및
(b) 화학식 IV의 화합물을 화학식 I의 화합물로 전환시키는 단계를 포함하는, 방법:

상기 식에서,
X는 이탈기이고;
R² 및 R³는 독립적으로 선택된 하이드록시 보호기이거나, R² 및 R³는 함께 디하이드록시 보호기를 형성하고;
R⁴는 수소 및 하이드록시 보호기로 구성된 군으로부터 선택된다.
제 1항에 있어서, 이탈기가 할로겐인 방법.
제 1항에 있어서, R² 및 R³가 함께 에탄-1,1-디일, 프로판-2,2-디일, 페닐메탄디일, 디페닐메탄디일, 테트라메틸렌 또는 펜타메틸렌을 형성하는 방법.
제 3항에 있어서, R² 및 R³가 함께 프로판-2,2-디일을 형성하는 방법.
제 1항에 있어서, 화학식 II의 화합물이 하기 화학식의 화합물인 방법:

.
산의 존재하에서 하기 화학식 IIa의 화합물과 아세톤, 2,2-디메톡시프로판, 2-메톡시프로펜, 또는 이들의 조합물을 접촉시키는 단계를 포함하는 하기 화학식 IIb의 화합물의 제조를 위한 방법:

.
제 6항에 있어서, 산이 HClO₄, HCl, DL-10-캄포르설폰산 또는 H₂SO₄인 방법.
제 7항에 있어서, 산이 HClO₄인 방법.
제 1항에 있어서, 화학식 IV의 화합물이 하기 화학식 IVb의 화합물인 방법:

.