專利名稱：制備l-利巴韋林的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備利巴韋林的方法，更具體地說(shuō)，涉及一種制備利巴韋林的L-同分異構(gòu)體的方法。
下式所示的利巴韋林或1-β-D-呋喃核糖基-1H-1，2，4-三唑-3-甲酰胺(Merck索引第11版) 是一種已知的抗病毒劑，通常與α-2b干擾素聯(lián)合給藥治療感染慢性丙型肝炎的患者。然而，另外還表現(xiàn)出一種很引人關(guān)注的T細(xì)胞介導(dǎo)免疫調(diào)節(jié)活性的利巴韋林有相當(dāng)?shù)亩拘浴?br> 已發(fā)現(xiàn)利巴韋林的下式所示L-同分異構(gòu)體(1-β-L-呋喃核糖基-1H-1，2，4-三唑-3-甲酰胺，也被命名為ICN17261或L-利巴韋林或levovirin，參見(jiàn)J.Med.Chem.，(2000)，43，1019-1028) 表現(xiàn)出被減小的毒性和抗病毒作用，并保留了免疫調(diào)節(jié)活性，代表了一種非常有前途的第二代利巴韋林代用品。
到目前為止，如US patent n.6,130,326所揭示，已能通過(guò)應(yīng)用于利巴韋林的相同合成方法獲得levovirin。
在合成制備利巴韋林的方法中特別重要的是進(jìn)行預(yù)形成的三唑核與被保護(hù)的糖衍生物的偶聯(lián)反應(yīng)。
通常此類方法采用甲硅烷基化劑活化預(yù)先選擇的三唑核，隨后，按照以下通用流程，使甲硅烷基三唑中間體與適宜的被保護(hù)的呋喃核糖反應(yīng) 其中R1通常表示O-乙?；螓u素，Pg為保護(hù)羥基官能團(tuán)的基團(tuán)，例如乙?；虮郊柞；琑2優(yōu)選為甲酯基基團(tuán)而R表示烷基，優(yōu)選為甲基。
然后通過(guò)使所述糖脫保護(hù)并將酯基團(tuán)轉(zhuǎn)化為酰胺，由中間體產(chǎn)物III獲得利巴韋林。
可容易地采用上述程序，例如描述于J.Med.Chem.(1972)，15，1150-1154，通過(guò)以被適當(dāng)保護(hù)的L-呋喃核糖替換上述D-呋喃核糖(II)而制備levovirin。
可是，該方法有一些缺點(diǎn)，使其幾乎沒(méi)有應(yīng)用的意義。事實(shí)上，在所述糖基化反應(yīng)中，獲得一種由所需產(chǎn)物III(三唑上1位氮的糖基化產(chǎn)物)和在2位氮上的糖基化位置異構(gòu)體的1∶1混合物所組成的粗產(chǎn)物。
因此，不僅終反應(yīng)產(chǎn)率顯著低于理論值，而且，最重要的是，存在大量的副產(chǎn)物，使得通過(guò)色譜法純化中間產(chǎn)物III成為必要，尤其在工業(yè)應(yīng)用的情況下，所述技術(shù)涉及所有這些問(wèn)題。
因此，以上描述的利巴韋林的合成方法是許多研究的目標(biāo)，由此產(chǎn)生了不同的結(jié)果，所述研究基本包括甲硅烷基化劑在現(xiàn)場(chǎng)制備[Rev.Roum.Chim.(1987)，32，329-333]，或使用適宜的酸催化劑。后者在酸催化劑，具體地說(shuō)在Friedel-Crafts催化劑或路易斯酸存在下的甲硅烷基化-糖基化反應(yīng)代表制備核苷的標(biāo)準(zhǔn)方法[Chem.Ber.(1981)，114，1256-1268]并且在不同的情形下，該方法特別應(yīng)用于制備利巴韋林。
最后，Vorbrüggen等在Chem.Ber.(1981)，114，1234-1255中研究了甲硅烷基三氟甲磺酸鹽在由三甲基甲硅烷基三唑得到利巴韋林前體的縮合反應(yīng)中相對(duì)于更常規(guī)的路易斯酸如SnCl4的催化作用。
所述合成方法的另一個(gè)用HgBr2催化的具體應(yīng)用實(shí)例報(bào)道于Nucl.Acid.Chem.(1978)，1，255-260中。
隨后，專題論文集[Nucleosides Nucleotides(1991)，10，619-20]中提出了一種在特殊酸催化劑(CF3CF2OCF2CF2SO3SiMe3)存在下進(jìn)行的利巴韋林的類似合成方法。
從與上述合成利巴韋林有關(guān)的文獻(xiàn)評(píng)論，從1972年開始的第一步工作直到1991年的晚近的工作，清楚地說(shuō)明為了通過(guò)三唑的糖基化制備利巴韋林必須通過(guò)甲硅烷基化進(jìn)行最初的活化。
事實(shí)上，上述出版物的共同之處在于都在當(dāng)前論述的特定糖基化反應(yīng)中使用了甲硅烷基三唑，同時(shí)實(shí)驗(yàn)活性集中在評(píng)估酸催化劑對(duì)反應(yīng)產(chǎn)率和對(duì)最終粗產(chǎn)物組成的影響上。
除至今討論的硅烷基化-糖基化反應(yīng)外，可以按照一種備選的、更激烈的、熔融的方法進(jìn)行利巴韋林的合成。例如，前面引用的相同文章[J.Med.Chem.(1972)，15，1150-1154]描述了在磷酸二(對(duì)硝基苯基)酯存在下，通過(guò)在160-165℃下的熔融3-甲酯基三唑和四乙?；颂堑?∶1混合物來(lái)制備利巴韋林。Levovirin也可以通過(guò)熔融反應(yīng)合成，如在已提過(guò)的美國(guó)專利6,130,326號(hào)中所述。
可是，收率很高的本方法難于工業(yè)化應(yīng)用，因?yàn)楣I(yè)化應(yīng)用的條件更嚴(yán)格，如熔融下的反應(yīng)和高溫。
現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種在特別簡(jiǎn)單的條件下，以工業(yè)化規(guī)模制備L-利巴韋林的方法，該方法具有高產(chǎn)率。
至于在先有技術(shù)中描述的方法，本發(fā)明使其可用于制備式III的中間體產(chǎn)物，其優(yōu)勢(shì)是無(wú)需三唑系統(tǒng)的初步硅烷基化并且具有允許在隨后的步驟中直接使用該反應(yīng)粗產(chǎn)物的純度，從而避免冗長(zhǎng)的純化過(guò)程。
另外，更溫和的反應(yīng)條件使本方法特別適宜于工業(yè)化應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目標(biāo)是一種制備L-利巴韋林的方法，該方法包括(a)在路易斯酸(IV)和溶劑存在下，使下式(I)的三唑與下式(II)的被保護(hù)的L-呋喃核糖反應(yīng)， 其中R2為C1-C4烷氧基羰基、芳基烷氧基羰基、羧基、氰基、甲酰胺基， 其中Pg為保護(hù)羥基官能團(tuán)的基團(tuán)，而R1為選自C1-C4酰氧基、芳氧基和鹵素的離去基團(tuán)；和(b)除去Pg基團(tuán)，并任選將得到的下式(III)化合物的R2基團(tuán)轉(zhuǎn)化為甲酰胺基團(tuán)，
其中Pg和R2具有以上所給出的含義，以獲得下式的L-利巴韋林 原料式I三唑通?？梢园凑找阎姆椒ㄟM(jìn)行制備，例如按照美國(guó)專利3798209所述進(jìn)行制備。優(yōu)選的式I化合物為其中R2表示C1-C4烷氧基羰基，特別是其中R2表示甲酯基的化合物。
式II的被保護(hù)的L-呋喃核糖可按照常規(guī)的糖保護(hù)技術(shù)由L-核糖進(jìn)行制備或通過(guò)購(gòu)買獲得。
按照本發(fā)明，Pg為一個(gè)保護(hù)羥基官能團(tuán)的基團(tuán)。適宜的保護(hù)基團(tuán)通常為醚、酯、縮酮及所有通常用于碳水化合物化學(xué)領(lǐng)域的基團(tuán)。例如，見(jiàn)T.Green和P.Wuts在1999年第3版第2章17頁(yè)“ProtectingGroups in Organic Synthesis”(有機(jī)合成中的保護(hù)基團(tuán))中所述的基團(tuán)。優(yōu)選的保護(hù)基團(tuán)為乙?；?、苯甲?；推S基。在本文中，特別優(yōu)選乙?；?。
式II化合物的R1基團(tuán)為一個(gè)選自C1-C4酰氧基、芳氧基和鹵素的離去基團(tuán)，優(yōu)選氯、溴和C1-C4酰氧基，更優(yōu)選乙酰氧基。
在路易斯酸IV存在下進(jìn)行所述偶聯(lián)反應(yīng)。例如，對(duì)于術(shù)語(yǔ)“路易斯酸”的定義見(jiàn)J.March in“Advanced Organic Chemistry”第3版(1985)227頁(yè)。按照本發(fā)明，優(yōu)選的路易斯酸為AlCl3、SbCl5、BF4、SnCl4和FeCl3；已經(jīng)證實(shí)SnCl4特別有利。
用于本發(fā)明偶聯(lián)反應(yīng)的溶劑通常為鹵化烴、醚或芳香烴。優(yōu)選鹵化烴如二氯甲烷、氯仿、三氯乙烷和更高級(jí)的同系化合物。特別優(yōu)選二氯甲烷。
在本發(fā)明中，三唑(I)、被保護(hù)的L-呋喃核糖(II)和路易斯酸(IV)通常按照相對(duì)于每摩爾(II)為1-2摩爾(I)和1-1.5摩爾(IV)的量進(jìn)行使用。用于本方法的摩爾反應(yīng)比優(yōu)選相對(duì)于每摩爾(II)使用1-1.2摩爾(I)和1-1.1摩爾(IV)。
本發(fā)明的偶聯(lián)反應(yīng)通常在-10℃至溶劑回流溫度的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。在加入路易斯酸期間最好將所述反應(yīng)混合物冷卻到+5℃和+20℃之間，然后加熱至回流。
通常按照本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知常規(guī)的方法分離式III的偶聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)物，如用適宜的溶劑萃取、通過(guò)蒸發(fā)濃縮有機(jī)相并過(guò)濾如此沉淀的粗產(chǎn)物。優(yōu)選將該粗產(chǎn)物就這樣用于隨后的步驟或者可例如通過(guò)結(jié)晶或?qū)游黾兓摯之a(chǎn)物。
本發(fā)明制備L-利巴韋林的方法最后除去Pg保護(hù)基團(tuán)并任選將式III中間體產(chǎn)物的R2基團(tuán)轉(zhuǎn)化為甲酰胺基團(tuán)。
Pg保護(hù)基團(tuán)的除去在標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行，所述條件的變化取決于該基團(tuán)本身的化學(xué)性質(zhì)。通常，見(jiàn)本文前面引用的、由T.Green和P.Wuts在“Protecting Groups in Organic Synthesis”第3版第2章17頁(yè)(1999)中所描述的去除條件。
例如，在保護(hù)基團(tuán)為酯的情況下，它的脫除將通過(guò)在堿性催化條件中醇解來(lái)進(jìn)行。具體地說(shuō)，當(dāng)Pg為乙?；鶗r(shí)，優(yōu)選在甲醇鈉存在下用甲醇進(jìn)行脫保護(hù)。
最后，如果R2不同于CONH2，則通過(guò)將糖已經(jīng)脫保護(hù)的式III中間產(chǎn)物的R2基團(tuán)轉(zhuǎn)化為甲酰胺基團(tuán)來(lái)完成L-利巴韋林的合成。
根據(jù)R2基團(tuán)的含義所述轉(zhuǎn)化將在不同的條件下進(jìn)行，反應(yīng)中的任何情況都是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，不會(huì)束縛本發(fā)明。作為實(shí)例可以引用J.March在“Advanced Organic Chemistry”第3版1152頁(yè)(1985)中報(bào)道的酰胺的制備反應(yīng)。
具體地說(shuō)，當(dāng)R2為甲酯基時(shí)，優(yōu)選通過(guò)用氨的甲醇溶液處理來(lái)進(jìn)行上述脫保護(hù)的中間體產(chǎn)物III的轉(zhuǎn)化。該氨解反應(yīng)可在1-4個(gè)大氣壓下進(jìn)行，優(yōu)選在1.9-2.5atm下進(jìn)行。
或者，可同時(shí)進(jìn)行糖的脫保護(hù)和將式III化合物的R2基團(tuán)轉(zhuǎn)化為甲酰胺基團(tuán)，直接得到L-利巴韋林。
例如，如J.Med.Chem.1972.Vol.15，No.11，1150-1154關(guān)于利巴韋林的描述，可通過(guò)用氨的甲醇溶液處理其中Pg為乙?；鳵2為甲酯基的中間體產(chǎn)物III，直接制備L-利巴韋林。
按照優(yōu)選的實(shí)施方案，在攪拌下和惰性氣氛下，向式I所示三唑和式II所示被保護(hù)的核糖在預(yù)選溶劑中的預(yù)冷卻懸浮液中加入路易斯酸IV，維持溫度在20℃以下。
當(dāng)完成加入時(shí)，使該反應(yīng)物回流直到完成反應(yīng)。通過(guò)加入酸性水停止該反應(yīng)，控制溫度不超過(guò)20℃。使各相分離，用酸水再洗滌有機(jī)相并且用有機(jī)溶劑提取水相幾次。在真空下濃縮有機(jī)相，并通過(guò)加入助溶劑使其沉淀而分離粗產(chǎn)物III，部分蒸發(fā)并過(guò)濾固體。
用預(yù)選的醇溶解如此獲得的固體并按照常規(guī)技術(shù)脫保護(hù)，優(yōu)選通過(guò)在相應(yīng)的醇化鈉的存在下的醇解，然后通過(guò)在一種醇性媒介中氨解轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)-利巴韋林。然后通過(guò)結(jié)晶分離該L-利巴韋林，優(yōu)選在含水甲醇中結(jié)晶；按照本發(fā)明的最好實(shí)施方案，所述結(jié)晶在低于50℃的冷卻溫度下進(jìn)行并且每體積水使用2-5體積甲醇。
由以下不應(yīng)該認(rèn)為是限制本發(fā)明的實(shí)施例可見(jiàn)，本方法使得高產(chǎn)率和高純度地制備L-利巴韋林成為可能，不需要三唑環(huán)活化的任何初步驟，在時(shí)間、純度和原料方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。
實(shí)施例1-(2，3，5-三-O-乙酰基-β-L-呋喃核糖基)-1H-1，2，4-三唑-3-羧酸甲酯的合成(三乙酰基-L-利巴韋林，3-甲酯基，L-TARC，III，Pg＝CH3CO，R2＝COOCH3)在攪拌和通入氮?dú)鈼l件下，向裝配有溫度計(jì)、冷凝器和機(jī)械攪拌器的250ml的4頸無(wú)水反應(yīng)器中加入42ml二氯甲烷、10.0gL-四乙?；颂?Fluka)和4.6g 3-甲酯基三唑。
將該混合物冷卻至約5℃，并在攪拌條件下將9.0g四氯化錫加入到該懸浮液中。
通過(guò)用冰浴冷卻控制該反應(yīng)放熱以便使溫度不超過(guò)15-20℃，并且當(dāng)完全加入后，加熱該反應(yīng)混合物至回流2小時(shí)。在15分鐘內(nèi)用水和冰浴使其冷卻到20℃。
然后在低于+20℃的溫度下加入30％鹽酸(4.4ml)和水(38.0ml)并攪拌45分鐘；放置該混合物15分鐘以便分離，然后使上層水相與富有機(jī)相分離，隨后用30％鹽酸(4.4ml)和水(38.0ml)處理該有機(jī)相。
攪拌45分鐘后，將該混合物放置15分鐘以便分離，使上部水相與富有機(jī)相分離，然后用30％鹽酸(4.4ml)和水(38.0ml)處理該有機(jī)相。
攪拌45分鐘后，將該混合物放置15分鐘以便分離，并分離各相在大氣壓下蒸餾所述有機(jī)相(內(nèi)溫約45℃)并向該油性殘余物中加入75ml甲苯，在約200mbar殘余氣壓的真空下將該混合物蒸餾為可攪拌的潮濕糊狀物。使其冷卻到5-10℃ 2小時(shí)并在一個(gè)Buchner濾器上過(guò)濾，同時(shí)用甲苯(2×5.0ml)洗滌。
獲得12.5g濕產(chǎn)物，等于9.8g干燥的產(chǎn)物。
1-β-L-呋喃核糖基-1H-1，2，4-三唑-3-羧酸甲酯的合成(L-利巴韋林甲酯，L-RIBEST，III，Pg＝H，R2＝COOCH3)向由此獲得的潮濕固體殘余物中加入50.0ml甲醇，控制水分在0.2％以下。冷卻該混合物至10℃，并用30分鐘加入0.9g 30％甲醇鈉的甲醇溶液。
獲得一種澄清的黃色溶液，在10℃下，保持在一種惰性氣氛中攪拌該溶液3小時(shí)。然后加入0.3g冰醋酸并在真空(300mbar至50mbar)下于30-35℃蒸餾該混合物，得到油狀殘余物。用甲醇再次溶解該殘余物，在真空下蒸餾，得到油殘余物。
L-利巴韋林的合成向如此獲得的殘余物中加入25.0ml甲醇和1.6g氨氣并且在攪拌下將該混合物在20℃放置4小時(shí)；在反應(yīng)的過(guò)程中出現(xiàn)產(chǎn)物的沉淀。
在減壓(200mmHg；內(nèi)部溫度40℃)下蒸餾到大約一半體積，加入5.0ml水；加熱到60-70℃直到溶解，加入10.0ml甲醇。
冷卻該混合物到0-5℃ 4小時(shí)并在一個(gè)Buchner濾器上過(guò)濾該固體，同時(shí)用甲醇洗滌；獲得7.5g潮濕的粗L-利巴韋林，無(wú)需干燥使其結(jié)晶。
結(jié)晶將7.5g濕L-利巴韋林(等于5.2g干燥產(chǎn)物)用5.0ml水處理，并在攪拌條件下加熱至60℃的最高溫度直至溶解。然后加入12.5ml甲醇；得到的pH等于7-8。冷卻到大約40-45℃，在環(huán)境溫度下攪拌，使所述產(chǎn)物沉淀并放置一小時(shí)結(jié)晶產(chǎn)生大量的沉淀。冷卻到5℃ 2小時(shí)并在一個(gè)Buchner濾器上過(guò)濾該產(chǎn)物，同時(shí)用5ml甲醇洗滌。
獲得5.4g潮濕結(jié)晶的L-利巴韋林，將該結(jié)晶在真空下于60℃干燥過(guò)夜，得到4.9g干燥產(chǎn)物。
分析數(shù)據(jù)

NOESY光譜排除了α端基異構(gòu)體的存在，并證明獲得的位置異構(gòu)體為核糖的1位連接到三唑環(huán)的1位氮原子上的位置異構(gòu)體。
權(quán)利要求
1.一種制備L-利巴韋林的方法，該方法包括(a)在路易斯酸(IV)和溶劑存在下，使下式(I)的三唑與下式(II)的被保護(hù)的L-呋喃核糖反應(yīng)， 其中R2為C1-C4烷氧基羰基、芳基烷氧基羰基、羧基、氰基、甲酰胺基， 其中Pg為保護(hù)羥基官能團(tuán)的基團(tuán)，而R1為選自C1-C4酰氧基、芳氧基和鹵素的離去基團(tuán)；和(b)除去Pg基團(tuán)，并任選將所得下式(III)化合物的R2基團(tuán)轉(zhuǎn)化為甲酰胺基團(tuán)，獲得L-利巴韋林， 其中Pg和R2具有以上所給出的含義。
2.權(quán)利要求1的方法，其中R2為C1-C4烷氧基羰基，優(yōu)選甲酯基。
3.權(quán)利要求1的方法，其中Pg為乙?；⒈郊柞；蚱S基，優(yōu)選乙?；?br> 4.權(quán)利要求1的方法，其中R1為選自氯、溴和C1-C4酰氧基的基團(tuán)，優(yōu)選乙酰氧基。
5.權(quán)利要求1的方法，其中所述路易斯酸(IV)選自AlCl3、SbCl5、BF4、SnCl4和FeCl3，優(yōu)選SnCl4。
6.權(quán)利要求1的方法，其中用于步驟a)的溶劑為一種鹵化烴，優(yōu)選二氯甲烷。
7.權(quán)利要求1的方法，其中試劑在步驟a)以相對(duì)于每摩爾(II)為1-2摩爾(I)和1-1.5摩爾(IV)的摩爾比使用，優(yōu)選以相對(duì)于每摩爾(II)為1-1.2摩爾(I)和1-1.1摩爾(IV)的摩爾比使用。
8.權(quán)利要求1的方法，其中步驟a)的反應(yīng)溫度在-10℃至所述溶劑的回流溫度范圍內(nèi)。
9.權(quán)利要求1的方法，其中通過(guò)從含水甲醇中結(jié)晶分離L-利巴韋林。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述結(jié)晶在低于50℃的冷卻溫度下進(jìn)行并且每體積水使用2-5體積甲醇。
全文摘要
描述了一種以工業(yè)規(guī)模制備L－利巴韋林的方法，該方法包括在路易斯酸和溶劑存在下，3－取代的三唑的糖基化反應(yīng)。所述方法包括a)式(I)的三唑與式(II)的被保護(hù)的L－呋喃核糖的反應(yīng)；b)除去Pg基團(tuán)，并任選將所得式(III)化合物的R
文檔編號(hào)A61P31/12GK1535277SQ02814924
公開日2004年10月6日 申請(qǐng)日期2002年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月30日
發(fā)明者M·弗里格里奧, A·班菲, B·阿爾奧羅, A·曼茨尼, M 弗里格里奧, 侶, 哪 申請(qǐng)人:克萊里安特分子生命科學(xué)(意大利)股份有限公司, 克萊里安特分子生命科學(xué)(意大利)股份有