Uprawniony z patentu: Schering Aktiengesellschaft, Bergkamen (Republika Federalna Niemiec i Berlin Zachodni) Sposób wytwarzania nowych nukleozydów 5-azapirymidyny Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia nowych nukleozydów 5-azapirymidyny.Dotychczas znane sa l-glikozylo-5-azacytozyny wykazujace silne dzialanie hamujace podzial ko¬ mórek rakotwórczych i wirusostatyczne (Experien- tia 24, 922 (1968) i Cancer Res. 28, 1995 (1968). 5-azacytydyne wytwarza sie sposobem wedlug opisu patentowego Niemieckiej Republiki Federal¬ nej nr 1 245 384 z drogiego i nietrwalego izocyja¬ nianu 2,3,5-trój-0-acetylo-|3-D-rybofuranozylu w trójstopniowym procesie. W niedawno opublikowa¬ nej pracy bezposrednie glikozydowahie sililowanej 5-azacy- tozyny wedlug reakcji Hilberfa—Johnson'a (J.Amer.Chem. Soc. 52, 4489 (1930). Ta metoda otrzymuje sie 5-azacytydyne z bardzo niska wydajnoscia a 2'-dezoksy-5-azacytydyne nawet tylko w ilosciach sladowych. Za pomoca tych sposobów nie mozna otrzymac zabezpieczonych nukleozydów w czystej postaci.Stwierdzono, ze chronione nukleozydy 5-azapiry¬ midyny wytwarza sie z dobra wydajnoscia, pod¬ dajac reakcji zwiazki 2,4-dwu-O-alkoksy- lub dwu- sililowe 5-azauracylu i 5-azacytozyny z odpowied¬ nimi pochodnymi cukrów, jesli reakcje te prowa¬ dzi sie w obecnosci kwasów Lewisa. Zabezpieczone nukleozydy droga zmydlania mozna ewentualnie przeksztalcac w wolne nukleozydy.Nowe nukleozydy 5-azapirymidyny o ogólnym wzo¬ rze 1, w którym X oznacza grupe o wzorze NH lub 25 50 atom tlenu, a Z oznacza wolny lub zabezpieczony rod¬ nik cukru z grupy rybozy, dezoksyrybozy, arabinozy lub glikozy, wytwarza sie sposobem wedlug wynalaz¬ ku, polegajacym na tym, ze 1-O-acylo, 1-O-alkilo- lub 1-chlorowcopochodna zabezpieczonego cukru i zwiazek o ogólnym wzorze 2, w którym D oznacza rodnik sililoksylowy lub alkoksylowy a E oznacza rodnik sililiksylowy, alkoksylowy, grupe sililoimi- nowa lub alkiloiminowa, poddaje sie reacji w obec¬ nosci kwasu Lewisa, otrzymujac zabezpieczony 1-nukleozyd, od którego ewentualnie odszczepia sie znanym sposobem grupy zabezpieczajace.Jako rodnik cukrowy Z stosuje sie korzystnie rod¬ nik cukrowy rybozy, dezoksyrybozy, arabinozy i glikozy, zwlaszcza zas takich cukrów, w których wolne grupy hydroksylowe zabezpiecza sie grupa¬ mi ochronnymi. Jako zabezpieczajace grupy dla grup hydroksylowych w cukrach odpowiednie sa zwykle stosowane w chemii cukrów grupy zabez¬ pieczajace, takie, jak grupa acetylowa, benzoilowa, p-chlorobenzoilowa, p-nitrobenzoilowa, p-toluilowa lub benzylowa.Jezeli nalezy otrzymac jako produkt koncowy nukleozydy zawierajace O-acylowo zabezpieczony rodnik cukru, to jako grupy zabezpieczajace oprócz poprzednio podanych mozna stosowac rodniki kwa¬ sowe takich kwasów, jak propionowy, kapronowy, enantowy, undecylowy, oleinowy, piwalinowy, cyklo- pentylopropionowy, fenylooctowy lub adamantano- karboksylowy. 8154381 543 3 Najwyzsze wydajnosci osiaga sie wtedy, gdy albo Z oznacza rodnik alkoksylowy a wtedy D oznacza korzystnie rodnik alkoksylowy albo E ozna¬ cza grupe sililoiminowa a wtedy D oznacza korzyst¬ nie rodnik sililoksylowy.Jako kwasy Lewis'a stosuje sie w reakcji zwlasz¬ cza takie, które rozpuszczaja sie w rozpuszczal¬ nikach, w których prowadzi sie reakcje, np. cztero¬ chlorek cyny, czterochlorek tytanu, chlorek cynku i eteran trójfluorku boru.Reakcje mozna prowadzic w srodowisku znanych rozpuszczalników organicznych, takich jak chlorek metylenu, chloroform, chlorek etylenu, aceton, dio¬ ksan, czterowodorofuran, dwumetyloformamid, ben¬ zen, toluen, dwusiarczek wegla, czterochlorelTwegla, czterochloroetan, chlorobenzen, octan etylu i inne.Reakcje prowadzi sie w temperaturze pokojowej oraz w wyzszej od niej lub w nizszej, korzystnie w temperaturze 10—60°C. Ogólnie w reakcji sto¬ suje sie w przyblizeniu równomolowe ilosci sub- stratów, przy czym zwiazek pirymidynowy mozna stosowac w nieznacznym nadmiarze, w celu osiag¬ niecia prawie ilosciowej przemiany substratu cu¬ krowego.Otrzymywanie wolnych nukleozydów prowadzi sie droga odszczepienia grup zabezpieczajacych, znanym sposobem za pomoca np. alkoholowego roztworu amoniaku lub alkoholanów.Podczas reakcji z amoniakiem ewentualnie wy¬ mienia sie znajdujace sie w polozeniu -4 w pierscie¬ niu triazynowym grupa O-alkilowa na grupe -NH2.Przebieg reakcji prowadzonej sposobem wedlug wynalazku, wobec znanego faktu, ze zwiazki tria- zynowe omawianego typu sa bardzo nietrwale za¬ równo w kwasnym jak i w zasadowym srodowisku, jest nieoczekiwany i zaskakujacy.Nukleozydy 5-azapirymidyny wytworzone sposo¬ bem wedlug wynalazku wykazuja wlasnosci cy- totoksyczne, przeciwwirusowe, hamujace rozwój enzymów, uodparniajace przeciw zarazeniom, ha¬ mujace stany zapalne i dzialanie przeciwluszczy- cowe.Sposobem wedlug wynalazku wytwarza sie takie zwiazki o wzorze 1, w którym Z oznacza zabezpie¬ czony rodnik cukru z wyzej omówionej grupy cu¬ krów. Nukleozydy 5-azapirymidyny zawierajace za¬ bezpieczony rodnik cukrowy, dzieki swej dobrej wchlanialnosci sa zwlaszcza stosowane miejscowo, w postaci roztworów, masci i zeli.Przyklad I. l-/2',3',5'-trój-0-benzoilo-(3-D-ry- bofuranozyloi/-2-keto-4-amino-l,2-dwuwodoro-l,3,5- -triazyna. Do roztworu 5,0 g (9,92 milimola) l-O- acetylo-2,3,5-tróij-0-benzoilorybofuranozy w 100 ml absolutnego dwuchloroetanu dodaje sie 12,5 mili¬ mola dwusililowego zwiazku 5-azacytozyny w 18,8 ml absolutnego dwuchloroetanu. Nastepnie ca¬ losc zadaje sie 1,64 ml /(14,4 milimola) SnCl4 w 20 ml absolutnego dwuchloroetanu i miesza w tem¬ peraturze pokojowej w ciagu 2 godzin. Po rozcien¬ czeniu mieszaniny reakcyjnej 200 ml chlorku me¬ tylenu, przemywa sie ja roztworem NaHC03. War¬ stwe organiczna saczy sie przez zloze w ziemi okrzemkowej i przemywa mala' iloscia chlorku me¬ tylenu. Polaczone roztwory organiczne suszy sie nad Na2S04 i odparowuje pod próznia. Pozostalosc 15 rozpuszcza sie w toluenie i przesacza przez zloze z ziemi okrzemkowej, w celu oddzielenia 5-azacy¬ tozyny. Inne zanieczyszczenia usuwa sie droga przesaczenia etanolowego roztworu produktu przez 5 zloze z ziemi okrzemkowej.W wyniku krystalizacji z etanolu otrzymuje sje nukleozyd w postaci bezbarwnych igiel, z wydaj¬ noscia 3,85 g (69,8°/o wydajnosci teoretycznej). Tem¬ peratura topnienia produktu jest równa 186—187°C. 0 Przyklad II. ^'^'^'-cztero-O-acetylo-p- D-glikopiranozylo ,/-2-keto-4-amino-l,2-dwuwodo- ro-l,3,5-triazyna. Do roztworu 3,9 g (10 milimoli) piecioacetyloglikozy w 100 ml absolutnego dwu¬ chloroetanu dodaje sie 12,3 milimola dwusililowe¬ go zwiazku 5-azacytozyny'w 18,8 ml absolutnego dwuchloroetanu. Po dodaniu 1,68 ml (14,4 milimola) SnCl4 w 20 ml .absolutnego dwuchloroetanu calosc miesza sie w temperaturze pokojowej w ciagu 3 go¬ dzin. Mieszanine reakcyjna rozciencza sie nastepnie 20 200 ml chlorku metylenu i postepuje dalej analo¬ gicznie jak w przykladzie I. 3-azacytozyne oddziela sie droga przesaczenia etanolowego roztworu pozos¬ talosci przez zloze z ziemi okrzemkowej].W wyniku krystalizacji z ukladu aceton-toluen 25 otrzymuje sie nukleozyd w postaci bezbarwnych igiel, z wydajnoscia 2,42 g (54,7% wydajnosci teoretycznej). Temperatura topnienia tego produk¬ tu jest równa 210—212°C.Przyklad III. l-^-dezoksy^^-dwu-O-p-to- lilo-|3-D-rybofuranozylo/ -2-keto-4-amino-l,2-dwu- wbdoro-l,3,5-triazyna.< Do roztworu chlorku 3,9 g (10 milimoli) 2-dezo- ksy-3,5-dwu-0-p-tolilorybofuranozylu w 100 ml absolutnego dwuchloroetanu dodaje sie 12,5 mili- 35 mola dwusililowego zwiazku 5-azacytozyny w 18,8 ml absolutnego dwuchloroetanu. Po doda¬ niu 0,84 ml (7,2 milimola) SnCl4 w 10 ml absolut¬ nego dwuchloroetanu calosc miesza sie w tempe¬ raturze pokojowej w ciagu 2 godzin. Mieszanine 40 reakcyjna rozciencza sie 200 ml chlorku metylenu i postepuje analogicznie jak w przykladzie I. 5-aza- cytozyne oddziela sie droga przesaczenia tolueno- wo-etanolowego roztworu pozostalosci przez zloze z ziemi okrzemkowej. Krystalizowana z toluenu 45 mieszanine izomerów a i [3 przekrystalizowuje sie z etanolu. Otrzymuje sie 3,55 g mieszaniny izome¬ rów a i (3, co odpowiada 76,6°/o wydajnosci teoretycz¬ nej. Droga frakcjonowanej krystalizacji z octanu etylu wyodrebnia sie czysty [3-anomer, z wydajnos- 50 cia 1,93 g (41,6,% wydajnosci teoretycznej). Pro¬ dukt ten wykazuje temperature topnienia 196°C.Przyklad IV. a) l-/2\3',4',6'-cztero-0-acetylo- |3-D-glikopiranozylo/-2-keto-4-metoksy-l,2-dwuwo- doro-l,3,5-triazyna. 55 Do roztworu 2,9 g (|10 milimoli) piecioace¬ tyloglikozy w 100 ml absolutnego dwuchloroetanu dodaje sie 1,55 g (U milimoli) 2l4-dwumetoksy-l)3, 5-triazyny. Po dodaniu 1,68 ml (14,4 milimola) SnCl4 w 20 ml absolutnego dwuchloroetanu calosc 60 miesza sie w temperaturze piokojowej w ciagu 3 go¬ dzin-. Po rozcienczeniu mieszaniny reakcyjnej 200 ml chlorku metylenu, dalej postepuje sie analogicznie jak w ip::zykladzie I.Krystalizowany z etanolu niukleiozyd otrzymuje 65 sie iw 'postaci bezbarwnych igiel, z wydajnoscia/ 8154 5 1,73 g (37,8% wydajnosci teoretycznej). Produkt ten wykazuje temperature topnienia 236^237°C. b) l-/p-D-glikopirainozylo/H5-azacytozyna. W.50 ml absolutnego metanolu nasyconego amoniakiem roz¬ puszcza sie 1,5 g (3,28 milimola) l-/2,,3',4',6'-catea:o- 5 -0-acetylo-p-D-glikopLranozylo /-2-keto-4-metoksy- -l,2-dwuwodoro-l,3.5-triazyny i miesza w tem¬ peraturze pokojowej w ciagu 3 godizin. Nastepnie odpedza sie pod próznia rozpuszczalnik, a pozosta¬ losc rozdziela sie miedzy warstwy octanu etylu i 10 wody. Warstwe wodna nateza sie pod próznia, a po¬ zostalosc przekrystalizowuje z wilgotnego metanolu.Otrzymuje sie produkt o temperaturze topnienia (rozklad) 259—'2C1°C, z wydajnoscia 487 mg (54,2% wydajnosci .teoretycznej). 15 c) l-/|3-D-glikopirahozylo/-5-azauracyl. 1*12 g (2,45 milimola.) l-/2,,3',4',6,-cztero-0-acetyloi-D-glikopira- ttOizylO'/-2-keto-4-metoksy-ll,2-dwuwodoro'-l,3,5-tria,- zyny w 50 ml absolutnego, metanolu zadaje sie roz¬ tworem 146 mg (6,35 milimola) sodu w 50 ml bez- 20 wodnego metanolu. Mieszanine miesza sie w tempe¬ raturze pokojowej w ciagu 0,5 godziny. Oalosc za¬ daje sie nastepnie '20 g wymieniacza jonowego w postaci H+ i miesza w temperaturze pokojowej w ciagu 2 godzin. Wymieniacz nastepnie odsacza sie 25 i starannie przemywa wilgotnym metanolem. Pola¬ czone rolztwory oidlparowuje sie pod próznia do su¬ chosci. Nukleozyd wykrystalizuje z wilgotnego me¬ tanolu w postaci bezbarwnych igiel o temperaturze tolpnienia. 182—185°C (substancja w postaci solwa- 30 tu). Nukleozyd otrzymuje sie z wydajnoscia 363 mg, co odpowiada 53,8% wydajnosci teoretycznej.Przyklad V. l-^3S4,-trój-0-acetylOH,p-D-ry- bopiranozylo/ -2-keto-4-amino-l,2-dwuwodorol,3,5- triazyna. Do roztworu 3,18 g (10 milimoli) czteroacety- 35 lorybopiranozy w 100 ml absolutnego dwuchloro- etanolu dodaje 12,2 milimoli dwusililowego zwiaz¬ ku 5-azaeytozyny w 18,8 ml absolutnego dwuchlo- roetanu. Po dodaniu 1,68 ml (14,4 milimola) SnCl4 w 120 ml absolutnego dwucihloroetanu, calosc mie- 40 sza sie w temperaturze pokojowej iw ciagu 2 godzin.Po rozcienczeniu mieszaniny reakcyjnej 200 ml chlorku metylenu, dalej postepuje sie analogicznie jak w przykladzie I. Nukleozyd oczyszcza sie droga chromatografii na zelu krzemionkowym. Po \krysta- 45 lizowaniu z etanolu otrzymuje sie go w postaci bez¬ barwnych igiel, z wydajnoscia 1,92 g (51,9% wydaj¬ nosci teoretycznej). Produkt wykazuje temperature topnienia 128—136°C (substancja w postaci solwa- tu). 50 Przyklad VI. 5-azacytydyna. W 100 ml abso¬ lutnego metanolu nasyconego amoniakiem rozpusz¬ cza sie 1,5 g (2,7 milimola) trójbenzoesaiiu 5-azacy- tydyny i miesza w temperaturze pokojowej w ciagu 8 godzin. Nastepnie odpedza sie pod próznia roz- 55 puszczalnik, a pozostalosc rozdziela miedzy warstwy octanu etylu i wody. Warstwe wodna zateza sie pod próznia, a otrzymana pozostalosc krystalizuje 6 sie z wilgotnego metanolu. Otrzymuje sie 509 mg produktu (co odpowiadoa 77,5% wydajnosci teore¬ tycznej), o temperaturze topnienia 232—<233°C .(roz¬ klad).Przyklad VII. l-/|3-D-gMkopka/nozylo/-5-aza- cytozyna. W 100 mil absolutnego metanolu nasyco¬ nego amoniakiem rozpuszcza sie 1,0 g (3,62 milimo¬ la) 1-/czteroacetyloglikopiranozylo/-5-azacytozyny i miesza w temperaturze pokojowej w ciagu 3 go¬ dzin. Dalej postepuje sie analogicznie jak w pmzy- kladizie VI. Po krystalizacji z wilgotnego metanolu otrzymuje sie produkt w postaci bezbarwnych igiel, z wydajnoscia 734 mg (73,9% wydajnosci teoretycz¬ nej). Produkt ten wykazuje temperature topnie¬ nia 257^259°C (rozklada).Przyklad VIII. 2'-dezoksy-5-azaicytydyna. W 50 ml absollutmego metanolu /nasyconego amonia¬ kiem rozpuszcza sie 1,40 g (3,02 milimola) l-/2'-de- zoksy-3,5-dwu-O-p-tolilo-|3-D-ryfoofuranozylO' /-5- azacytozyny i miesza w temperaturze pokojowej w w ciagu 3 godzin. Dalej postepuje sie analogicznie jak w przykladzie VI. Poi krystalizacji z etanolu otrzymuje sie nukleozyd, o temperaturze topnienia (rozklad) 198—199°C, z wydajnoscia 496 mg' (70,4% wydajnosci teoretycznej).Przyklad IX. • l-/|3-D-rybopiranozylo/-5-azacy- tozyna. W 100 ml absolutnego metanolu nasyconego amoniakiem rozpuszcza sie 0,6 g (1,62 milimola) ^^'^'^'-trój-O-acetylo-p-D-rybolpirainozylo /-5-aza¬ cytozyny i miesza w tem|peraltuirze. pokojowej w ciagu 3 godizin. Dalej postejpuje sie analogicznie jak w przykladzie VI. Po krystalizacji'z wilgotnego me¬ tanolu otrzymuje sie nukleozyd o temperaturze top¬ nienia (rozklad, substancja w postaci solwatu) równej 160°C, z wydajnoscia 298 mg (75,2% wydaj¬ nosci teoretycznej). PL PL