NO139298B - Fremgangsmaate ved fremstilling av 2,2`-anhydro-1-beta-arabino-furanosyl-5-fluor-cytosin (2,2`-anhydro-ara-fc) - Google Patents

Description

Nærværende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremsti-

ling av nye nucleosider, nemlig nye hydrogenhaloqenider av 2,2<1->anhydro-l-3-D-arabinofuranosyl-5-fluorcytosin (2,2'-anhydro-ara-FC).

De nye forbindelser ifølge nærværende oppfinnelse er nyttige

som oralt eller parenteralt aktive anti-leukaemiske, immuno-repressive eller anti-neoplastiske midler eller som mellom-produkter for fremstilling av andre syreaddisjonssalter av foran nevnte base.

Fremgangsmåten for fremstilling av det nye 2,2<1->anhydro-1-3-D-arabinofuranosyl-5-fluorcytosin-hydroqenfluroid, -hydrogenklorid eller -hydroqenbromid er karakterisert ved at raan omsetter 5-fluor-cytidin med omtrent 3 til 6 mol Vilsmeier-Haack-reagens (N,N'-dimetyl-formamid og et syrefluorid, -klorid eller

-bromid, fortrinnsvis fosforoksyklorid) pr. mol 5-fluorcytidin og deretter til reaksjonsblandingen gir vann eller en C-j^ - C7 alkanol i en mengde som ikke vesentlig overstiger

den nødvendige mengden for spaltning av overskuddet av Vilsmeier-Haack-reagens .

Anvendelsen av Vilsmeier-Haack-reagensen for dannelse av 2,2'-cyklocytidin-hydroklorid av cytidin er for eksempel kjent fra Tetrahedron Letters nr. 11, 867-870 (1970). Opparbeiding

av reaksjonsblandingen skjedde der på den måten at den løsning som erholdes ved tømming i vann kromatograferes på en ione-byttersøyle og etter omkrystallisasjon av det erholdte formiåt-salt (utbytte 30,4%) overføres etter ytterligere kromatografi på en ionebytter i hydrokloridet. Den foreliggende fremgangsmåten derimot er en metode der man får hydrokloridene av

2,2<1->anhydro-ara-FC i krystallinsk form rett fra reaksjonsblandingen.

Etter den fremgangsmåte som er åpenbart i US patent 3.462.850

kan 2,2,-anhydro-1-(Ø-D-arabinofuranosyl)-cytosin erholdes fra det i sukkerandelén av acylerte 1-(3-D-arabinofuranosyl)-2,4-ditiouraciler ved 40 - 50 timers behandling med metanolisk ammoniakk ved 90 - 100°C, hvorved den ønskede anhydrofor-

bindelse må isoleres fra en blanding av forskjellige reak-sjonsnrodukter. 7. dette US patent mangler dog et utfrtrelses-eksempel på at 2,2'-ahhydro-l-arabinofuranosyl-5-fluorcy-

tosin kan erholdes på denne måten med godt utbytte, og muligheten må i betraktning av drastiske reaksjonsbetinqelser og på grunn av labiliteten av såvel 2,2<1->anhydrobindingen som fluoratomet betviles.

Det er blitt funnet at de nye hydrogenhalogenider av 2,2'-anhydro-ara-FC, som foran nevnt, kan utvinnes i krystallinsk form direkte fra reaksjonsblandingen, når denne behandles med.en spesifikk mengde vann eller en C, - Cj alkanol. Den nå denne måte qjennomførte prosess er ytterst effektiv og økonomisk.

Fortrinnsvis anvendes hydrogenklorid som hydrogenhalogenid .

Under begrepet C-^ - C^-alkanol forstås foreqrenede o<q> rettkjedede alkanoler med 1-7 karbonatomer som for eksemnel metanol,

etanol, n-propanol, isopronanol, t-butanol, n-heksanol oa andre. De foretrukne alkanoler har 1-4 karbonatomer.

Særlig foretrukket er metanol.

Vilsmeier-Haack-reagens erholdes når man blander N,N'-di-' metylformamid med et tilsvarende syrehalogenid. Egnede syre-halogenider er for eksempel tionylbromid, tionylfluorid, tionyl-klorid, fosforoksyklorid, fosforoksybromid og fosforoksyfluorid. Detaljene for fremstillingen av Vilsmeier-Haack-reaqenset kan

finnes hos Kikugawa et al., J. Orq. Chem. 37, 284-288 (1972).

Den foran omtalte reaksjon gjennomføres hensiktsmessig i et temperaturområde mellom -10° oa 80°C, oq spesielt foretrukket er området fra 10 - 40°C. Hvis ønsket kan opp-løsning smiddel tilsettes reaksjonsblandingen. Egnede opplosningsmidler er for eksempel et overskudd av N,N<1->dimetylformamid, ketoner, som f.eks. metyl-etyl-keton, nitriler, som acetonitril, halogenerte hydrokarboner som kloroform, estere som etylacetat, etc. Opplosningsmidler som på den annen side reagerer med Vilsmeier-Haack-reagensen, som f.eks. vann og alkoholer, bør ikke anvendes.

Det er klart at valget av syrehalogenid bestemmer arten av 2, 2 1 -anhydro-ara-FC-hydrohalogenidet. således oppstår f.ek.3. ved anvendelsen av fosforoksykloridet 2,2<1->anhydro-ara-FC-hydrogenkloridet.

Vilsmeier-Haack-reagensen anvendes i en mengde på 3 mol til 6?mol pr. mol 5-fluorcytidin. Det er vesentli<q> at disse mengder opprettholdes for at det utfallende hydroaenhalogenid kai utvinnes av reaksjonsblandingen i krystallinsk form.

Etter avslutning av tilsetningen av reagensene får reaksjonsblandingen hensiktsmessig henstå i 1 til 72 timer ved temperaturer i området fra 15 til 30°C. Etter denne tid kan et mellomprodukt (U.V.-absorpsjonsmaksimum 325 nm) påvises.

Tilsetning av 20-100 ml vann pr. ekvivalentvekt av det anvendte syrehalogenid folger (hvilken mengde er tilstrekkelig til å overfore det foran nevnte mellomprodukt til sluttproduktet og til å odelegge overskuddet av Vilsmeier-Haack-reagensen), hvorunder det sorges for ved avkjoling at temperaturen i reaksjonsblandingen ikke overstiger 4e°C. Derpå folger krystallisasjon av 2,2'-anhydro-ara-FC-hydrogenhalogénidet. På analog måte kan denne krystallisasjon også utfores ved tilsetning av 60-500 ml av en C^-C^-alkanol pr. ekvivalentvekt av det anvendte syrehalogenid.

Den kjemoterapeutiske aktivitet av 2,2<1->anhydro-ara-FC som for-miat kunne påvises ved dets evne til å forlenge overlevelsestiden for mus infisert med transplantert leukaemi , hvorved teknikken etter Burchenal et al.. Cancer 2j. 113-118 (1949), ble anvendt. Ved den nevnte prove forlenget daglige doser på 200-300 mg/kg 2,2<1->anhydro-ara-FC overlevelsestiden for de med leukaemi L1210, så vel som de Mercaptopurin-resistente varianter L1210/6-MP infiserte mus på signifikant måte. Ved anvendelse av sammenlignbare daglige mengder var 2,2'-anhydro-ara-FC mer aktiv enn ara-C, ara-FC, anhydro-ara-C eller ara-FU. Utover dette kunne ved administrasjon av en eneste intraperito-neal eller oral dose av 2,2<1->anhydro-ara-FC (1,500 mg/kg) 24 til 48 timer etter inokulasjon med leukaemiske celler aktivitet påvises.

I de folgende eksempler er temperaturen angitt i Celsiusgrader.

EKSEMPEL 1

13 g 5-fluorcytidin opploses i lOO ml vannfritt dimetylforma-

mid under omroring. Man tilsetter 100 ml acetonitril og avkjoler med isvann. Ved temperaturer under 40° tilsettes 50 g f osf oroksyklorid dråpevis til den omrorte og kjolte opplosning i lbpet av 10-15 min. så snart temperaturen ikke mer stiger,

fjernes is-vannbadet, og reaksjonsblandingen får henstå ved 20-30° i 6 timer. Man avkjoler derpå igjen, og tilsetter 25 ml vann under omroring og under 4o°. Etter ulopet av den eksoterme reaksjon lar man henstå i 24 timer ved 20-30°, og suger etter denne tid de dannede krystaller fra; man vasker dem med 100 ml aceton og derpå med 10 ml metanol og 20 ml eter. Utbyttet er 8 g (58%) 2,2<1->anhydro-lp-D-arabinofuranosyl-5-fluorcytosin-hydroklorid. Produktet omkrystalliseres fra 40 ml vann. Produktet forkuller over 210° uten spesifikt smeltepunkt.

[a]^<5> = -35.33°, 1% i 0.1 HC1, U.V.: 2 maksima ved 231 og 258

nm, sadel ved 246 nm.

Det som utgangsmateriale anvendte 5-fluorcytidin kan oppnås

som folger:

117 g l-0-acetyl-2,3,5-tri-O-benzoyl-D-ribose opploses i 800 ml metylenklorid og 50 ml absolutt eter. Under kjoling med en kuldeblanding og under utelukkelse av fuktighet innfores i reaksjonsblandingen HCl-gass, ved -5 til +5° i lopet av omtrent 2 timer, og forlopet av reaksjonen forfolges ved hjelp av tynnskiktskromatografi. Opplosningen dampes inn i vakuum på

det varme vannbad. Den gjenværende sirup loses opp i 100 ml toluen, og toluenet dampes igjen av i vakuum. Denne fremgangsmåte gjentas, hver gang med 100 ml toluen, inntil resten i det vesentlige er fri for syre.

Samtidig innfores i en 6-liters tre-halset kolbe som er forsynt med varmekappe, mekanisk roreverk og kjoler, 4 liter acetonitril, 28 g fluorcytosin og 112 g merkuri-cyanid. Reaksjonsblandingen oppvarmes i kapell under omroring og 750-1000 ml av opplosningsmiddelet avdestilleres i 2-3 timer. 2,3,5-tri-0-benzoyl-D-ribofuranosyl-kloridet, hvis fremstilling er beskrevet foran, opploses nå i 200 ml acetonitril og tilsettes til den omrorte varme opplosning i lopet av 20-30 minutter. Oppløs-ningen blir umiddelbart klar, og man lar den kjole seg av over natten. Derpå avdampes omkring 2 liter av opplosningenmiddelet under omroring og resten fortynnes i vakuum på vannbad til en semi-krystallinsk masse. Man slemmer opp med 800 ml metylenklorid, filtrerer uopplost materiale fra (åpenbart et merkuri-klorid -merkuricyanid-kompleks) og vasker med 200 ml metylenklorid. Filtratet rbres om med en liter av en 15% vandig kaliumjodidopplosning i 15-30 minutter og filtreres igjen;

på denne måte skjer en klar avskillelse til skikt. Metylen-kloridskiktet skilles fra. Derpå folger vasking med 200 ml av en 15% vandig kaliumjodidopplosning, deretter med 100 ml av en 15% vandig kaliumjodidopplosning og til slutt med 500 ml vann. Deretter torkes det over 50 g vanhfritt magnesiumsulfat. Filtratet tilsettes dråpevis under omroring til 2 liter varm toluen, hvorved metylenklorid destilleres fra, sammen med noe toluen, som til slutt igjen erstattes med nytt toluen. Produktet krystalliseres, forst gelatinost, derpå krystallinsk. Ved raskere krystallisasjon kan opplosningen eventuelt smittes.

Man kjoler av, filtrerer og vasker filteret med 100 ml etanol

og derpå med 100 ml eter. Fellingen torkes ved 90-100° inntil konstant vekt, hvorpå 76,9 g (58,5% utbytte) 0-tribenzoyl-5-fluorcytidin med smeltepunkt 202-204° resulterer. 150 g av dette materialet suspenderés med 1,5 1 metanol under omroring og derpå tilsettes 25 ml av en 1 til 1,5 normal bariummetylatopp-losning. I lopet av 30-60 minutter går fellingen i opplosning, hvoretter man lar henstå i ytterligere 12 timer. Bariummetylat-opplosningen noytraliseres noyaktig ved hjelp av 1 normal svovelsyre, hvorved den samme mengde svovelsyre tilsettes, som er nodvendig for titrering av 25 ml av den anvendte barium-metylatopplosning. Blandingen dampes inn i vakuum, resten befris for metylbenzoat ved flere gangers utvasking med etylacetat, og loses deretter i 300-500 ml vann. Over cellit og aktivt kull skillés det nå fra finsuspendert bariumsulfat,

og derpå fordampes filtratet til sirupkonsistens; etter opp-slemning med 2-propanol krystalliserer 5-fluorcytidinet>

Utbytte 56,5 g (82%), Smeltepunkt 193-195°.

EKSEMPEL 2

En opplosning av 13 g 5-fluorcytosin i 100 ml N,N'-dimetyl-formamid avkjoles til 0°, og derpå tilsettes 30 ml fosforoksyklorid dråpevis, hvorved man passer på at temperaturen ikke stiger over 40°. Etter 2 timers henstand tilsettes 40 ml metanol under omroring, hvorved en intens dannelse av metyl-klorid observeres . Den samtidig observerte stigning av temperaturen til 50° gjor kjoling nodvendig. Man lar opplosningen avkjole, hvorpå 2, 2 1 -anhydro-l-(3-D-arabinofuranosyl-5-f luorcyto-sin-hydroklorid krystalliserer. Etter 3 til 5 timar filtreres dette. Man får 4 g produkt; U.V. spekteret viser 2 maksima ved 226 og 268 nm og en sadel på 224 nm.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte ved fremstilling av 2,2'-anhydro-l-p-D-arabino-f uranosyl-5-f luorcytosin-hydrogenf luorid , -hydroqen-klorid eller -hydroqenbromid, karakterisert ved at man omsetter 5-flour-cytidin med 3 til 6 mol Vilsmeier-Haack-reagens (N,N'-dimetylformamid og et syrefluorid, -klorid eller -bromid, fortrinnsvis fosforoksyklorid) pr. mol 5-fluorcytidin, og derpå tilsette reaksjonsblandingen vann eller en C-^ -C-,-alkanol i en mengde som ikke vesentlig overstiger den nødvendige mengde for spalting av overskudd Vilsmeier-Haack-reagens.