專(zhuān)利名稱(chēng)：：制備l-核酸衍生物及其中間體的方法制備L-核酸衍生物及其中間體的方法發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及合成可用作藥物的L-核酸衍生物以及合成其中間體的改進(jìn)方法。近期，L-核酸衍生物由于其作為藥物的合乎需要的效果而受到關(guān)注。然而，L-核酸衍生物是非天然產(chǎn)物，且制備其的原料基本上是天然不存在的。L-阿拉伯糖通常被用作合成L-核酸衍生物的原料。已經(jīng)證實(shí)，對(duì)于基于安全和成本效益的工業(yè)實(shí)施而言，起始于L-阿拉伯糖的多種方法步驟過(guò)多且復(fù)雜(參見(jiàn)例如Nucleosides&Nucleotides,18(2)，187-195(1999);Nucleosides&Nucleotides,18(11)，2356(1999))。通過(guò)采用D-核酸中間體如2，2'-脫7JC-l-(B-D-阿拉伯呋喃糖基)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了胸苷衍生物(JP-A-6-92988;JP-A-2-59598;J.Org.Chem.，60(10)，3097(1995))。L-核酸中間體也已被使用，如EP1348712、US4914233和WO03層118。然而，這些方法不能滿(mǎn)足工業(yè)應(yīng)用的最大成本效益和最簡(jiǎn)單的要求。MitsuiChemicalsInc.報(bào)道了制備2，2'-脫7jC-l-(B-L-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶和2,2'-脫7JC-5，6-二氫環(huán)尿苷的方法，其可用作合成L-核酸的中間體(PCT公開(kāi)WO02/044194;EP1348712Al)。7步Mitsui方法包括(a)使L-阿拉伯糖和氨腈反應(yīng)，得到L-阿拉伯糖基氨基噁唑啉(l)，背景<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>(1)(b)使L-阿拉伯糖基氨基噁唑啉(l)與丙烯酸衍生物(2)反應(yīng)，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>(其中R1是低級(jí)烷基，且X是溴、甲磺酸酯或乙酸酯衍生物、氯、對(duì)甲苯磺酰氧基或甲磺酰氧基)，以合成L-阿拉伯糖基氨基噁唑啉衍生物(3)，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>(其中X和R1具有與上述給出的相同的定義)，(c)使堿與L-阿拉伯糖基氨基噁唑啉衍生物(3)反應(yīng)，以合成L-2，2'-脫7K核酸矛汙生物(4)，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>(e)對(duì)2，2'-脫水-l-(B-L-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(5)或者鹵化并隨后保護(hù)、或者保護(hù)并隨后鹵化、或者同時(shí)鹵化和保護(hù)，形成(6)，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>(其中R2和R3各自獨(dú)立地是羥基的保護(hù)基，且X是鹵素)，(f)將(6)脫卣化，得到(7)，且<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>(g)將化合物(7)脫保護(hù)，合成J5-L-胸苷(8)，發(fā)明概述由于期望具有更容易適應(yīng)大規(guī)模生產(chǎn)的方法，本文開(kāi)發(fā)并公開(kāi)了大規(guī)模制備fi-L-胸腺嘧啶(8)的新的有效方法。出人意料的是,本發(fā)明改進(jìn)了先前制備L-2，2'-脫7jC核酸衍生物的方法。一方面，制備2，2'-脫7JC-l-(IJ-L-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(5)的環(huán)化和異構(gòu)化條件得到改進(jìn)。由此，結(jié)晶分離可能代替不適合大規(guī)模生產(chǎn)的現(xiàn)有技術(shù)的柱色鐠純化。熱不穩(wěn)定且潛在致突變的化合物(6)未以固體形式分離，而是作為在乙酸乙酯中的溶液來(lái)操作。(6)的乙酸乙酯溶液可直接用于隨后的氫化步驟以形成(7)。另一方面，先前的環(huán)化和異構(gòu)化條件包括在80。C、氫氣氛中向鈀氧化鋁的水懸液中加入用乙酸中和的環(huán)化溶液。實(shí)驗(yàn)顯示該反應(yīng)極其迅速且主要的副產(chǎn)物隨時(shí)間增量形成。該副產(chǎn)物(式A)來(lái)源于產(chǎn)物的水解。本發(fā)明通過(guò)控制各種參數(shù)包括起始溶液的pH、降低溫度并顯著縮短工作溫度下混合所需時(shí)間，顯著降低了所產(chǎn)生的副產(chǎn)物的量、增加了放大M^莫的適宜性并且降低了成本。.水解副產(chǎn)物(a)通過(guò)降低工作溫度，另一種由于其明顯低的量而先前被忽略的副產(chǎn)物通過(guò)LC-MS被確定為產(chǎn)物+2H,下式(B)，其為非對(duì)映異構(gòu)體混合物。5，6-二氫副產(chǎn)物^g)B的結(jié)構(gòu)通過(guò)合成確定。該副產(chǎn)物不隨"氫化，，時(shí)間而增加，其形成可通過(guò)原料中的外雙鍵的氬化來(lái)解釋。該副產(chǎn)物的紫外吸收較飽和產(chǎn)物弱5倍。異構(gòu)化在氫氣中于任何溫度進(jìn)行；較低的溫度減少水解并增加5，6-二氫副產(chǎn)物的量。異構(gòu)化/氫化的比率在室溫是80/20，在65-80。C大約是95/5。在65。C，需要1小時(shí)投料時(shí)間和少于1小時(shí)的攪拌時(shí)間來(lái)控制水解至低于1%的水平。測(cè)試了各種異構(gòu)化條件來(lái)降低竟?fàn)幮詺寤ǚ椒╨):將催化劑懸液在氫氣氛中活化。保持氫氣流并加入環(huán)化溶液。方法2):將催化劑懸液在氫氣氛中活化。在包含給定量游離Hb的氣氛中加入原料l的溶液。方法3):將催化劑懸液在氫氣氛中活化，然后用氮?dú)鈨艋磻?yīng)器以除去所有游離氫氣。在氮?dú)庀录尤氕h(huán)化溶液。在方法1中，將催化劑(10。/。w/w)在室溫、氫氣流中懸浮于水中達(dá)15分鐘。然后，將混合物加熱至工作溫度，在恒定的溫度和緩慢的氫氣流中歷經(jīng)45-60分鐘加入環(huán)化溶液。表l結(jié)果(催化劑披Pd5。/。氧化鋁)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>需要超過(guò)60。C的溫度以使形成的二氫副產(chǎn)物的量最少。在該溫度，反應(yīng)是自發(fā)的且僅需要攪拌另外很少幾分鐘^^應(yīng)完全。然而，超過(guò)65。C的溫度并不優(yōu)選，因?yàn)樵谳^高的溫度(65至75。C)出現(xiàn)一些水解。在65。C的主要目的是避免水解并在投料期間保持反應(yīng)溫度。溶液加入的時(shí)間應(yīng)超過(guò)30分鐘以保持加入冷溶液期間的溫度。其他在IT65-75。C的實(shí)驗(yàn)就二氫副產(chǎn)物而言顯示低重現(xiàn)性，其中該量在4至10%之間變化。參數(shù)如攪拌速度和游離/吸收的氫氣的量也可發(fā)揮作用。已經(jīng)測(cè)試了其他催化劑披Pd碳、BaS04、Pd(OH)2、披Rh氧化鋁，但效果較披Pd氧化鋁差。在方法3中，將催化劑(10-30。/。w/w)在室溫、氫氣流中懸浮于水中達(dá)15分鐘。然后將混合物在氫氣中加熱至工作溫度。將氫氣流用氮?dú)饬魈鎿Q達(dá)15分鐘，在恒定溫度和緩慢的氮?dú)饬髦袣v經(jīng)45-60分鐘加入環(huán)化溶液。表2結(jié)果(催化劑披Pd5。/。氧化鋁)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>該異構(gòu)化在氮?dú)夥罩许樌M(jìn)行，但是正如所預(yù)料，需要較高量的催化劑。在70。C，用10%催化劑，轉(zhuǎn)化僅為76%，并且然后必須引入氫氣以完成反應(yīng)。二氬副產(chǎn)物仍然存在，但是以相當(dāng)?shù)颓腋涌芍噩F(xiàn)的3V。的量。表中的結(jié)果用Pd/氧化鋁催化劑得到。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>由出人意料的是，本發(fā)明改進(jìn)了先前制備L-2，2'-脫7K核酸衍生物的方法。具體而言，先前的溴化和氬化條件包括幾種溶劑的變換，從乙酸乙酯/DMF(溴化)到曱醇(氫化)和異丙醇(結(jié)晶)。DMF抑制(B-L-3'，5'-二乙?；?2，-溴胸普的結(jié)晶，必須通過(guò)蒸餾或萃取除去以得到可接受收率的結(jié)晶(B-L-3'，5'-二乙?；?2'-溴胸苷)。大規(guī)模除去DMF難以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)?1$丄-3'，5'-二乙?；?2'-溴胸苷)在蒸出DMF的條件下不夠穩(wěn)定。出乎意料地發(fā)現(xiàn)溴化和氫化均可以?xún)H在乙酸乙酯中實(shí)現(xiàn)，避免了更換溶劑和分離潛在致突變的(B-L-3'，5'-二乙?；?2'-溴胸香)的結(jié)晶形式。為了在溶劑乙酸乙酯中氬化成功，溶于水中的乙酸鈉的存在是必不可少的。在干燥的乙酸乙酯中和在固體乙酸鈉或其他堿存在下，發(fā)現(xiàn)形成"副產(chǎn)物"C。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>副產(chǎn)物c的結(jié)構(gòu)式表l:在乙酸乙酯中不同氬化實(shí)驗(yàn)的結(jié)果氫化<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>實(shí)施例以下通過(guò)實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。但是本發(fā)明不以任何方式受限于此。實(shí)施例12-M-6-L-阿拉伯呋喃糖并[l'，2':4，5噁唑啉(l)的制備<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>L-阿拉伯糖在室溫、攪拌下將L-阿拉伯糖(9kg)懸浮于DMF(42.15L)中，以每次1kg分批加入50。/。氨腈的水溶液(6.25kg)。在加入期間觀(guān)察到放熱，溫度升至30。C。將懸液升溫至50。C并加熱111。加入28%碳酸鉀的水溶液(370.2§)，將溫度升至60。C達(dá)8h。在此期間，該混合物變成渾濁的米色溶液，然后結(jié)晶。8h后，將反應(yīng)物歷經(jīng)lh冷卻至20。C,并在20。C保持10h。將乙酸和乙酸乙酯歷經(jīng)45分鐘滴加至混合物中。然后將懸液進(jìn)一步冷卻至0oC，過(guò)濾分離產(chǎn)物。將產(chǎn)物l用乙醇洗滌并在真空烘箱中于45。C干燥。實(shí)施例22-(氯曱基)丙烯酸乙酯的合成<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>在10。C、氮?dú)舛栊詺夥障?，?羥甲基)丙烯酸乙酯(30.73mol)滴加亞疏酰氯(35.34mo1),保持內(nèi)部溫度在8-10。C之間。完成加入后，將混合物攪拌另外15分鐘，然后歷經(jīng)lh緩慢加熱至75。C。將該混合物在75。C再保持2h,然后滴加庚烷。然后將庚烷分兩份蒸餾除去，除去過(guò)量的亞硫酰氯。粗品氯化物l直接用于下一步驟。實(shí)施例3N-烷基化L-阿拉伯糖基氨基噁哇啉以制備(D<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>在25。C，將前述反應(yīng)得到的粗品氯化物(l)溶于二甲基乙酰胺中。分批加入化合物2，將得到的混合物在室溫?cái)嚢?h。歷經(jīng)10分鐘滴加曱苯，產(chǎn)物緩慢結(jié)晶。將混合物在室溫?cái)嚢?5分鐘，加入另外的甲苯，將該混合物攪拌過(guò)夜。過(guò)濾結(jié)晶的產(chǎn)物，用曱苯/乙醇l:l洗滌。將產(chǎn)物在真空烘箱中于45。C干燥過(guò)夜，得到化合物4，收率52.6%。實(shí)施例4環(huán)化L-阿拉伯糖基氨基噁唑啉(^)以制備L-2，2'-脫水核酸衍生物(f)并異構(gòu)化L-2，2，-脫水核酸衍生物以制備2，2'-脫水-l-(B-L-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶(f)。水溶液將i和對(duì)甲氧基苯酚的水溶液在冰浴中冷卻至8-10。C。歷經(jīng)1小時(shí)在攪拌下加入碳酸鉀，將溶液冷卻至0-2。C。將得到的溶液攪拌至少4小時(shí)。滴加2MHC1溶液，保持溫度在0到4。C之間。伴隨著強(qiáng)烈的氣體發(fā)生，將溶液脫氣，得到溶液的pH約為6。將反應(yīng)混合物攪拌過(guò)夜，得到l的水溶液。在單獨(dú)的容器中，將披Pd氧化鋁(5%)在氮?dú)夥障聭腋∮谒小⒃撊萜饔脷錃鈨艋?0分鐘。在氫氣氛下將該混合物歷經(jīng)約1小時(shí)加熱至60-65。C。然后停止氫氣流，將混合物用氮?dú)鈨艋Ｏ蛟搼乙褐屑尤雐的水溶液，保持溫度在60。C以上。將反應(yīng)混合物用氫氣凈化另外IO分鐘，隨后再用氮?dú)鈨艋?分鐘。再進(jìn)行氮?dú)怆S后氫氣的凈化循環(huán)。將該批物質(zhì)冷卻至室溫，再用氮?dú)鈨艋⑦^(guò)濾。溶液的pH用2M鹽酸水溶液調(diào)節(jié)至約6.5。在真空下去除溶劑，得到漿狀物。加入乙醇并濾出鹽。濾液在真空下濃縮，冷卻至0。C，過(guò)濾，干燥后得到白色晶體f收率74.3%。實(shí)施例5B-L-胸苷(2)的合成在25°C，將30.3g2，2'-脫7J^l-(B-L-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧咬衍生物g和20.3g二甲基甲酰胺(277mmol)懸浮于150ml乙酸乙酯中。在60。C于30分鐘內(nèi)加入34.1g乙酰溴(277mmo1)。在60。C繼續(xù)攪拌另外30分鐘。然后將混合物冷卻至25。CIT，用25%碳酸氫鉀水溶液處理，直至不再觀(guān)察到氣體放出(約15min)。分離各相，用20ml氯化鈉水溶液(20%)洗滌有糾目。向有機(jī)相(包含B-L-3，，5，-二乙?；?2，-溴胸苷2)中加入5g釔/alox5%、10.33g乙酸鈉在248ml水中的懸液，將得到的溶液在25°C氫化約3小時(shí)。濾出催化劑，分離水相，用50ml水萃取2次。合并的水相用100ml乙酸乙酯萃取2次。在60。C真空下蒸發(fā)合并的有4A4目。在70。C將得到的油狀殘余物溶于230ml異丙醇中。將得到的溶液在50。C接晶種，攪拌約1小時(shí)。將懸液冷卻至-5。C，攪拌2小時(shí)。過(guò)濾并用冷異丙醇洗滌后，將產(chǎn)物在60°C干燥過(guò)夜。將24.5gB-L-3'，5'-二乙?；仄战z(75mmo1)和lg氫氧化鈉30。/。(7.5mmol)在90ml回流乙醇中加熱約48h。然后加入0.53g乙酸(8.8mmo1)，將溫度保持在76。C達(dá)30分的粗產(chǎn)物2_濾出、洗滌、在60。C干燥過(guò)夜。將8,16gB-L-胸普粗品(2)溶于回流(78。C)的101.2g乙醇/水93:7(G/G)。將溶液冷卻至約40。C，在真空下蒸餾除去一部分溶劑(大約68.5g)。將形成的懸液冷卻至7。C并攪拌1小時(shí)。過(guò)濾分離純的產(chǎn)物，洗滌，在60。C真空下干燥過(guò)夜。權(quán)利要求1.制備L-胸苷的方法，包括(a)使下式(1)代表的L-阿拉伯糖基氨基噁唑啉與下式(2)代表的丙烯酸衍生物(其中R1是低級(jí)烷基，且X是氯、對(duì)甲苯磺酰氧基或甲磺酰氧基)反應(yīng)，以合成下式(3)代表的L-阿拉伯糖基氨基噁唑啉衍生物的步驟，其中X和R1具有與上述給出的相同的定義，(b)使堿與式(3)代表的L-阿拉伯糖基氨基噁唑啉衍生物反應(yīng)以合成下式(4)代表的L-2，2′-脫水核酸衍生物的步驟，(c)異構(gòu)化式(4)代表的L-2，2′-脫水核酸衍生物以合成下式(5)代表的2，2′-脫水-1-(β-L-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶的步驟，(d)對(duì)式(5)代表的2，2′-脫水-1-(β-L-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶進(jìn)行鹵化并隨后保護(hù)、或者保護(hù)并隨后鹵化、或者保護(hù)并同時(shí)鹵化以合成下式(6)代表的2′位鹵化的L-胸苷衍生物的溶液的步驟，其中R2和R3各自獨(dú)立地是羥基的保護(hù)基，條件是所述式(6)化合物沒(méi)有從所述溶液中分離，(e)脫鹵化溶液中的式(6)代表的化合物以合成下式(7)代表的L-胸苷衍生物的步驟(其中R2和R3具有與上述給出的相同的定義)，和(f)將式(7)代表的化合物脫阻斷并結(jié)晶以合成L-胸苷的步驟。2.制備2'位卣化的L-胸苷衍生物的方法，其特征在于對(duì)下式(5)代表的2,2'-脫7jC-l-(f5-L-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶進(jìn)行卣化并隨后保護(hù)、或者保護(hù)并隨后卣化、或者保護(hù)并同時(shí)卣化，以合成在溶液中的下式(6)代表的2'位卣化的L-胸苦衍生物(其中R2和R3各自獨(dú)立地是羥基的保護(hù)基，且Y是卣素原子)，使所述化合物在溶液中結(jié)晶，以合成下式(7)代表的L-胸苷衍生物(其中R2和R3具有與上迷給出的相同的定義)。3.制備L-胸苷衍生物的方法，其特征在于對(duì)溶液中的下式(6)代表的化合物(其中R2和R3各自獨(dú)立地是羥基的保護(hù)基，且Y是鹵素原子)脫卣化并結(jié)晶，條件是所迷化合物沒(méi)有從所述溶液中分離，以合成下式(7)代表的L-胸苷衍生物，其中R2和R3具有與上述給出的相同的定義。全文摘要本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了制備新的有用的中間體化合物2，2′-脫水-1-(β-L-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶的新方法。本發(fā)明進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了從2，2′-脫水-1-(β-L-阿拉伯呋喃糖基)胸腺嘧啶制備胸苷的新方法。根據(jù)這些方法，至今困難的各種L-核酸衍生物的合成成為可能。文檔編號(hào)C07H19/00GK101400688SQ200780009038公開(kāi)日2009年4月1日申請(qǐng)日期2007年3月15日優(yōu)先權(quán)日2006年3月15日發(fā)明者B·施米茨,D·內(nèi)德?tīng)?J·塞爾克斯,M·?？怂?T·漢茲申請(qǐng)人:諾瓦提斯公司