專利名稱：合成9－取代次黃嘌呤衍生物的改進(jìn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及9-取代次黃嘌呤化合物、特別是9-取代次黃嘌呤衍生物N-4-羧苯基-3-(6-氧代氫嘌呤-9-基)丙酰胺的改進(jìn)合成方法。
然而，最近在對生物機(jī)理如將選取的配體連接至受體和其在此類似乎不同的生理系統(tǒng)如心血管系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的相關(guān)功能的理解中的進(jìn)展，已刺激了發(fā)現(xiàn)在無嚴(yán)重或致殘副作用下呈現(xiàn)對此類似乎不同的化學(xué)體系選擇性處理或調(diào)節(jié)的性能的生物活性化合物的另一些方法的嘗試。例如，已在心血管系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)腺苷受體。因此，原來相信開發(fā)腺苷類似物對于調(diào)節(jié)或改性與其相關(guān)的生物活性將是有效的。然而，無處不在腺苷受體分布已導(dǎo)致產(chǎn)生原來認(rèn)為與生物活性體系無關(guān)的嚴(yán)重和致殘副作用，如此明顯降低腺苷類似物的治療有用性。
已發(fā)現(xiàn)在哺乳動物免疫系統(tǒng)和哺乳動物神經(jīng)系統(tǒng)中存在類似相關(guān)性。在過去數(shù)十年中，很多研究人員已加入到相當(dāng)詳細(xì)地全面了解哺乳動物的免疫系統(tǒng)和其在保持整體生理健康中的重要性中。近年來，類似的細(xì)節(jié)已進(jìn)展到研究哺乳動物的神經(jīng)系統(tǒng)中。隨著在這些似乎獨(dú)立的研究領(lǐng)域中開發(fā)出越來越多的信息，很多功能接近的類似物開始出現(xiàn)在兩個生理系統(tǒng)之間。例如，兩個生理系統(tǒng)都涉及貯存信息和使用可溶化學(xué)物質(zhì)在細(xì)胞之間傳輸信號。此外，天然內(nèi)生物質(zhì)如激素和傳遞質(zhì)對兩個系統(tǒng)的細(xì)胞具有活性。甚至更明顯的是，兩個系統(tǒng)之間的共同功能基于神經(jīng)細(xì)胞和免疫細(xì)胞表面上的類似化學(xué)結(jié)構(gòu)和標(biāo)志。最近發(fā)現(xiàn)的被AIDS病毒瞄準(zhǔn)的CD4受體在T4淋巴細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞上都存在，是神經(jīng)系統(tǒng)與免疫系統(tǒng)之間密切相關(guān)的一個顯著例子。
通過進(jìn)一步跨越免疫學(xué)和神經(jīng)病學(xué)領(lǐng)域之間傳統(tǒng)上強(qiáng)加的障礙，最近在理解阿爾茨海默病中的進(jìn)展已暗示可能存在于這種神經(jīng)病癥中的免疫成分。已提出在阿爾茨海默病中看到的這些缺損的解剖學(xué)和生物化學(xué)特異性可通過免疫攻擊腦血管本身和伴隨涉及的促進(jìn)形成衰老斑的神經(jīng)細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)或突觸組分，或與免疫攻擊特定神經(jīng)細(xì)胞、神經(jīng)膠質(zhì)或突觸組分相關(guān)的脈管的免疫調(diào)解妥協(xié)解釋(S.H.Appel，Neurobiol，Aging 7512(1986))。
此外，由老年人群中改變的抑制細(xì)胞功能和更具體地阿爾茨海默病中(MacDonald等人，Clin Exp.Immunol.，49123-128(1982)；A.E.Miller，Ann.Neurol.，10506-510(1981)；A.E.Miller，Ann.Neurol.，10506-510(1981)；K.StefanssoninClinical Neurologyof Aging(M.L.Albert，ed.，Oxford University Press，Oxford，(1984)，pp.76-94)暗示在患有阿爾茨海默病的大量家族中存在染色體6的HILA區(qū)域和染色體14的GM區(qū)域(L.R.Weitkamp，Am.J.Hum.Genet.，35443-53(1983))，和由唐氏綜合征(一種與阿爾茨海默型老年性癡呆(SDAT)類似癥狀的疾病)中改變的免疫參數(shù)，也提供神經(jīng)病癥中免疫成分的旁證。
在免疫學(xué)初期領(lǐng)域中的科學(xué)家已經(jīng)假定，伴隨免疫系統(tǒng)細(xì)胞上的受體中的平行缺損或缺乏可觀察腦細(xì)胞(神經(jīng)細(xì)胞)功能中的缺損。最近通過上述在神經(jīng)細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)HIV感染揭示了這種假定的正確性。這種神經(jīng)免疫學(xué)已具有顯著影響，因?yàn)橐郧皫缀跛猩窠?jīng)精神病癥都認(rèn)為主要是由于諸如遺傳素質(zhì)、精神狀態(tài)和或?qū)ψ匀画h(huán)境的耐受力這些因素而非細(xì)胞功能中的缺損或缺乏引起的。類似地，盡管免疫系統(tǒng)已暗示多種疾病-從感染癌癥到變性疾病如阿爾茨海默病、關(guān)節(jié)炎和衰老，但以前并未認(rèn)識到它與認(rèn)知功能的關(guān)系。
由于最近才認(rèn)識到這些不同生理系統(tǒng)之間的化學(xué)相關(guān)性，因此現(xiàn)有技術(shù)以及藥物治療和藥劑幾乎只針對單獨(dú)治療單個系統(tǒng)。因此，考慮到避免在現(xiàn)在已知相關(guān)的生理系統(tǒng)中的不合適相互作用，已開發(fā)治療或調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)或免疫系統(tǒng)或中樞神經(jīng)系統(tǒng)的藥物化合物。迄今，在藥物和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中最大量的近期嘗試都投入單獨(dú)治療或調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)中。本領(lǐng)域已公開大量免疫調(diào)整和抗病毒試劑，如Simon等人的歐洲專利申請No.126813、Simon等人的US4,221,909、Kraska的US 4,211,794和Giner-Sorolla的US4,221,910中公開的那些。與直接攻擊或破壞侵入的生物體如細(xì)菌不同，免疫調(diào)整劑和更具體地免疫增強(qiáng)劑是有助于支持身體自身抗感染影響的防衛(wèi)機(jī)理的化合物。免疫調(diào)整劑恢復(fù)阻抑的免疫功能或抑制機(jī)能亢進(jìn)的免疫功能。
因此，需要雙官能并且可與不同細(xì)胞類型表面上的多種受體相互作用的化合物。還特別需要繞過血腦障壁的化合物，這樣這些化合物的活性可在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中起作用，如治療諸如阿爾茨海默病、肌萎縮性側(cè)索硬化(Lou Gehrig疾病)和其它神經(jīng)變性疾病。
很多這類化合物和合成它們的方法公開于Glasky的US5,091,432中，該專利這里作為參考引入。這包括很多繞過血腦屏障的化合物，特別是4-羧苯基-3-(6-氧代氫嘌呤-9-基)丙酰胺。類似化合物的其它合成方法為如下文獻(xiàn)中描述的那些G.Shaw等人“Purines，Pyrimidines，and Glyoxalines.Part XIII.Some NewUnambiguous Syntheses of 5-Aminoglyoxalines and 5-Aminoglyoxaline-4-甲酰胺，and a Synthesis of 5-Amino-1-β-D-ribofuranosylglyoxaline-4-甲酰胺，”J.Chem.Soc.1959:1648(1959)，這里作為參考引入，和P.R.Birkett等人，“Synthesis andIntramolecular Cyclisation of 5-Aminoimidazolealkanoates andTheir Conversion t0 Purine Derivatives，”Synthesis1991157-159(1991)，這里同樣作為參考引入，該文獻(xiàn)描述了合成(9-次黃嘌呤基)鏈烷酸乙酯。嘌呤的生物合成路線也是已知的，并描述于例如G.M.Blackburn & M.J.Gait，Nucleic Acids in Chemistry andBiology(2d ed.，Oxford UniVersity Press，1996)，pp.148-152中，這里同樣作為參考引入。
盡管這些雙官能化合物，特別是N-4-羧苯基-3-(6-氧代氫嘌呤-9-基)丙酰胺的合成方法是已知的，但是還需要這些化合物的改進(jìn)合成方法。特別需要提供較高收率和很少副反應(yīng)以及提供純產(chǎn)物的更有效合成方法。
烴基部分一般具有結(jié)構(gòu)(CH2)n，其中n為1至6的整數(shù)，優(yōu)選2。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，生理活性部分為對氨基苯甲酸。在該優(yōu)選的實(shí)施方案中，酯化的苯甲?；话阌?至7個碳原子的直鏈或支化烷基酯化。酯化苯甲?；鶅?yōu)選用具有結(jié)構(gòu)CH3-(CH2)z的基團(tuán)酯化，其中z為0至6的整數(shù)，更優(yōu)選z為1。
具有與烴基部分連接的活性氨基的化合物可通過包括如下步驟的方法形成(1)用酰氯活化ω-氨基羧酸；和(2)在選自三乙胺和乙基二異丙基胺的叔胺存在下將活化ω-氨基羧酸與對氨基苯甲酸酯反應(yīng)，其中對氨基苯甲酸酯用1至7個碳原子的直鏈或支化烷基酯化。
烷基一般為乙基。在一個優(yōu)選的實(shí)施方案中，ω-氨基羧酸為3-氨基丙酸。叔胺優(yōu)選為三乙胺。
本發(fā)明一個特別優(yōu)選的實(shí)施方案是合成9-取代次黃嘌呤衍生物N-4-羧苯基-3-(6-氧代氫嘌呤-9-基)丙酰胺的方法。該方法包括如下步驟(1)通過包括如下步驟的方法形成4-(β-丙氨?；?氨基苯甲酸乙酯(a)用酰氯活化3-氨基丙酸；和(b)在三乙胺存在下在包括甲苯和二氯甲烷的溶劑中將活化的3-氨基丙酸與乙基對氨基苯甲酸反應(yīng)；(2)在乙腈中將氨基氰乙酰胺與原甲酸三乙酯反應(yīng)形成氨基氰乙酰胺的亞氨酸酯衍生物；(3)亞氨酸酯與4-(β-丙氨?；?氨基苯甲酸乙酯在乙腈/甲醇中反應(yīng)；(4)通過步驟(3)中形成的酯與原甲酸三乙酯在乙酸中反應(yīng)形成次黃嘌呤的嘌呤部分的六元環(huán)；和(5)水解步驟(4)中形成的酯基得到N-4-羧苯基-3-(6-氧代氫嘌呤-9-基)丙酰胺。
這種合成存在多種路線。在第一種路線中，將生理活性部分的苯甲?；３瞩セ梁铣傻淖詈笠徊?。在此階段，通過水解除去酯基由此生產(chǎn)最終產(chǎn)品。在第二種路線中，將酯基在前通過水解除去，由此生成游離苯甲酸。通常，在第二種路線中，通過保護(hù)基團(tuán)如苯甲酰氧基羰基(Z)保護(hù)在通過酰胺基連接的烴基部分上具有活性氨基的化合物的氨基。
此外，可使用通常用于保護(hù)肽化學(xué)中的氨基端基的其它類型的保護(hù)基團(tuán)，如叔丁氧基羰基(Boc)、Boc的聯(lián)苯基類似物(Bpoc)或9-芴基甲氧基羰基(Fmoc)。其它合適的保護(hù)基團(tuán)也是本領(lǐng)域公知的。選擇保護(hù)基團(tuán)的一般原則是在羧基活化期間通過氯甲酸乙酯并與4-氨基甲酸乙酯形成甲酰胺保護(hù)氨基，然后在不使β-丙氨酸-氨基甲酸鍵開裂下消去保護(hù)基團(tuán)。如下所述，這些路線通過在多個點(diǎn)水解酯基相互連接。I.其中苯甲?；３瞩セ牡谝环N路線形成在與酯化苯甲酰基連接的烴基部分上具有活性氨基的化合物第一步反應(yīng)是形成在烴基上具有活性氨基的化合物。該烴基部分通過酰胺基與生理活性部分或其中包括酯化苯甲?；纳砘钚圆糠值孽セ苌镞B接。合成的這一部分有助于連接體部分和生理活性化合物。
烴基部分一般具有結(jié)構(gòu)(CH2)n，其中n為1至6的整數(shù)。在本發(fā)明方法的一個特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，n為2。烴基部分的長度確定次黃嘌呤部分與生理活性部分之間的距離。
在本發(fā)明方法的一個特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，生理活性部分為對氨基苯甲酸。苯甲?；糠忠话阌?至7個碳原子的直鏈或支化烷基酯化。在優(yōu)選實(shí)施方案中，苯甲?；糠謨?yōu)選用具有結(jié)構(gòu)CH3-(CH2)z的基團(tuán)酯化，其中z為0至6的整數(shù)。Z最優(yōu)選為1。
在該方法中的第一步是將ω-氨基羧酸如β-丙氨酸轉(zhuǎn)化為其鹽酸鹽。這在下面針對β-丙氨酸轉(zhuǎn)化為其鹽酸鹽的示意圖(

圖1)中給出，但正如下面詳細(xì)描述的，這些步驟可用其它ω-氨基羧酸。步驟1在具有很小比例水的甲苯中進(jìn)行。鹽酸通常以摩爾過量存在(即通常以相對于β-丙氨酸約150％存在)。水優(yōu)選以約0.5％(V/V)存在。反應(yīng)優(yōu)選在淤漿中進(jìn)行。優(yōu)選將β-丙氨酸研磨或微粉化。反應(yīng)可在室溫或30-35℃升溫下進(jìn)行。該反應(yīng)優(yōu)選進(jìn)行至少約8小時；該反應(yīng)可進(jìn)行長達(dá)24小時。盡管該反應(yīng)針對β-丙氨酸進(jìn)行了描述，但也可用其它ω-氨基羧酸進(jìn)行。ω-氨基羧酸β-丙氨酸為3-氨基丙酸。改變使用的ω-氨基羧酸改變最終產(chǎn)品中的連接體長度。例如，若用4-氨基丁酸代替3-氨基丙酸，則連接體的長度增加一個碳原子。
第二步驟是將ω-氨基羧酸的鹽酸鹽如β-丙氨酸轉(zhuǎn)化為其酰氯鹽酸鹽。這在下面的示意圖2(圖2)中給出。此步驟優(yōu)選在甲苯中進(jìn)行。優(yōu)選使用至少200％摩爾過量的酰氯。酰氯優(yōu)選以約600％摩爾比存在。該反應(yīng)一般在溫度約40-50℃、優(yōu)選約45-50℃，最優(yōu)選約50℃下進(jìn)行。此步驟使用的反應(yīng)時間隨溫度在一定程度下變化，但至少為8小時，并可長達(dá)39小時。優(yōu)選的反應(yīng)條件設(shè)定為在50℃下反應(yīng)38小時。然后通過在減壓下如在50℃、100mbar下蒸餾除去未反應(yīng)的酰氯和甲苯。
下一步驟是將示意圖2中形成的酰氯鹽酸鹽與氨基苯甲酸的低級烷基酯反應(yīng)。氨基苯甲酸優(yōu)選為對氨基苯甲酸。低級烷基酯一般為乙基酯。這里使用的術(shù)語“低級烷基”是指1至7個碳原子的支化或未支化烷基。烷基優(yōu)選具有結(jié)構(gòu)CH3-(CH2)z的基團(tuán)酯化，其中z為0至6的整數(shù)。用于該酯的特別優(yōu)選的低級烷基為乙基，因此特別優(yōu)選的酯為對氨基苯甲酸乙酯。這樣涉及生理活性化合物對氨基苯甲酸。然而，在此階段可使用其它苯甲酸衍生物。例如，芳環(huán)可具有其它取代基。
使用對氨基苯甲酸乙酯，反應(yīng)按下面示意圖3(圖3)所示的發(fā)生。
通常，反應(yīng)在三乙胺存在下在與酯摩爾比約1∶1下進(jìn)行。該反應(yīng)優(yōu)選在二氯甲烷中進(jìn)行。在進(jìn)行該反應(yīng)的一個優(yōu)選方式中，將在二氯甲烷中含酯和三乙胺的溶液慢慢加入來自步驟2的酰氯在甲苯的懸浮液中。通常在溫度約45-55℃下慢慢發(fā)生酯和三乙胺與酰氯的加成。將該反應(yīng)在溫度約40℃下進(jìn)行約16-20小時。優(yōu)選在其中已存在三乙胺的溶液中加入酯。
下面描述反應(yīng)條件的其它可能變化。
優(yōu)選將產(chǎn)品通過在40℃下過濾分離，用二氯甲烷洗滌三次并在40℃下真空干燥過夜。然而，可使用其它純化工藝如萃取。通常優(yōu)選使用直接過濾步驟。
下一步驟是用堿中和前面步驟中形成的季銨，由此生成具有未轉(zhuǎn)變的氨基的酯。這在示意圖4(圖4)中給出。該反應(yīng)優(yōu)選在水∶乙醇(9∶1，w/w)中進(jìn)行。中和反應(yīng)一般在pH 10.0下通過加入堿水溶液進(jìn)行。該堿水溶液按摩爾過量，優(yōu)選每摩爾酯鹽酸鹽約1.6mol使用。使用的堿優(yōu)選為氫氧化鈉，但另外的堿金屬氫氧化物如氫氧化鉀或氫氧化鋰，或堿土金屬氫氧化物如氫氧化鈣或氫氧化鋇都可使用。作為另一種方法，可使用有機(jī)醇化物如乙醇鈉、乙醇鉀、甲醇鈉或甲醇鉀。然而，通常優(yōu)選使用氫氧化鈉。
當(dāng)使用氫氧化鈉時，結(jié)晶過程在pH 9.7時自發(fā)開始，并獲得粘稠且?guī)缀醪豢蓴嚢璧臐{料。將該漿料用水/乙醇(90∶10，w/w)的混合物稀釋并攪拌此懸浮液。將乙基酯通過過濾分離，用水∶乙醇洗滌并在真空下干燥。作為另一方式，可通過酯鹽酸鹽在水中的溶液(pH 2.0)之后由堿水溶液結(jié)晶游離氨基形式并用上述堿將pH調(diào)節(jié)至pH 12.3。在該方式中，最終產(chǎn)品含一些4-氨基苯甲酸乙酯(即開裂酰胺鏈)，但可通過在中和步驟中使用乙醇/水混合物(5％w/w)降低形成的這種不純物。
作為合成含活性氨基的酯的另一方式，由β-丙氨酸或類似化合物開始，含活性氨基的酯可以保護(hù)形式(如用苯甲酰氧基羰基(Z)保護(hù))供給、去保護(hù)，然后加入甲醇溶液中。此外，可使用其它保護(hù)基團(tuán)。
另一步驟是由氨基氰乙酰胺形成亞氨酸酯并使亞氨酸酯與含活性氨基的酯反應(yīng)。氨基氰乙酰胺可市購或可通過多種路線合成。一種合成氨基氰乙酰胺的路線描述于Muller等人的EP924195(EPROVAAktiengesellschaft，1998年12月7日公開)中，這里作為參考引入。亞氨酸酯一般在現(xiàn)場形成并且不分離出來。通常在乙腈中發(fā)生亞氨酸酯形成，并使用輕微摩爾量過量的原甲酸三乙酯。此步驟稱為環(huán)縮合。原甲酸三乙酯與氨基氰乙酰胺的優(yōu)選摩爾比為約1.08。氨基氰乙酰胺在乙腈中的濃度優(yōu)選為每13ml乙腈約1g氨基氰乙酰胺，盡管反應(yīng)可在氨基氰乙酰胺在乙腈中的較高或較低濃度下進(jìn)行。該反應(yīng)可在溫度約35℃至約65℃，優(yōu)選約40℃至約54℃下進(jìn)行。然而，通常反應(yīng)在此范圍的較高部分溫度(從約50℃至約54℃)下進(jìn)行。亞氨酸酯與含活性氨基的酯的反應(yīng)可在四氫呋喃中在回流下或在其它溶劑如甲醇、乙醇或乙酸乙酯中進(jìn)行。然而，為避免必須分離不穩(wěn)定的亞氨酸酯，通常在乙腈中進(jìn)行此步驟，因?yàn)榭梢孕纬蓙啺彼狨ゲ⑶以谠撊軇┲邢鄬Ψ€(wěn)定。此步驟的結(jié)果是形成在1-位被烴基部分取代的5-氨基咪唑-4-甲酰胺(“AlCA”)的衍生物，所述烴基通過酰胺基與其中包括酯化苯甲酰基的生理活性部分連接。將具有活性氨基的化合物計量加入亞氨酸酯中也是優(yōu)選的。該反應(yīng)在下面的示意圖5(圖5)中給出。特別優(yōu)選在至少35℃下進(jìn)行反應(yīng)，以防止形成不合適的污染物和副反應(yīng)。
含活性氨基的酯優(yōu)選以每摩爾氨基氰乙酰胺約0.9當(dāng)量使用。
環(huán)縮合后，該產(chǎn)品一般通過抽濾或離心分離。優(yōu)選將產(chǎn)品用甲醇徹底洗滌至流出液無色為止。
然后將該產(chǎn)品在45-50℃下真空干燥。優(yōu)選使用不高于約50℃的干燥溫度，以防止生成HCN。
該反應(yīng)的下一步驟是用原甲酸三乙酯環(huán)化5-氨基咪唑-4-甲酰胺衍生物，由此生成嘌呤部分的六元環(huán)。環(huán)化反應(yīng)優(yōu)選在有機(jī)酸中進(jìn)行。該反應(yīng)在示意圖6(圖6)中給出。有機(jī)酸一般為甲酸或乙酸。有機(jī)酸優(yōu)選為乙酸。在乙酸中，環(huán)化反應(yīng)優(yōu)選在沸騰溫度下進(jìn)行。原甲酸三乙酯優(yōu)選以每摩爾的5-氨基咪唑-4-甲酰胺衍生物約3mol存在。在乙酸中，反應(yīng)在約2小時后基本上進(jìn)行至完成，并在約4.5小時時進(jìn)行至完成。優(yōu)選的溫度為約97-106℃。乙酸溶劑與5-氨基咪唑-4-甲酰胺衍生物的比例一般為每克衍生物約3ml乙酸至每克衍生物7.2ml乙酸。在乙酸中，所需的產(chǎn)品基本上不溶，而污染物可溶。
此外，該反應(yīng)可在乙酸和甲酸的混合物中進(jìn)行。
反應(yīng)產(chǎn)品優(yōu)選通過抽濾或離心分離，并用乙酸然后用乙醇徹底洗滌。
此路線中的最終步驟是將與苯甲酰鍵合的酯部分水解。該步驟在示意圖7(圖7)中給出。水解優(yōu)選在水溶液中進(jìn)行。優(yōu)選使用堿金屬的氫氧化物如氫氧化鉀或氫氧化鈉；氫氧化鉀是特別優(yōu)選的。一般使用輕微摩爾過量的堿。這可為約1.037至約1.153當(dāng)量的堿。該反應(yīng)可在室溫下過夜進(jìn)行。要水解的產(chǎn)品放熱溶解，反應(yīng)溫度在約31℃下開始。
水解完成或基本上完成后，將產(chǎn)品用強(qiáng)酸水溶液中和。特別優(yōu)選的強(qiáng)酸為HCl。HCl的優(yōu)選濃度為約1.0N和37％的水溶液。當(dāng)堿為KOH和酸為HCl時，HCl的最佳當(dāng)量大約為基于KOH量的當(dāng)量量。
此外，水解可用堿金屬氫氧化物進(jìn)行，而不進(jìn)行隨后用酸中和。
可將粗產(chǎn)品在堿性乙醇水溶液中處理，由此獲得具有最大溶解度的晶體結(jié)構(gòu)。
特別需要通過HPLC監(jiān)測水解過程。在水解過程期間，避免酰胺基團(tuán)水解。
優(yōu)選水解溫度為至少約25℃和不高于約50℃。優(yōu)選在約15分鐘但最長不超過約30分鐘的時間內(nèi)將預(yù)水解的酯加到堿金屬氫氧化物水溶液中進(jìn)行水解。II.具有游離苯甲酸基團(tuán)的第二種路線作為另一方法，可通過另一路線合成9-取代次黃嘌呤衍生物，其中將苯甲?；サ孽ゲ糠衷谂c亞氨酸酯反應(yīng)前水解。在該路線中，一般初始將在烴基部分上包括活性氨基的化合物的氨基用保護(hù)基團(tuán)如苯甲酰氧基羰基(Z)或通常用于保護(hù)肽化學(xué)中的氨端基的其它類型的保護(hù)基團(tuán)，如叔丁氧基羰基(Boc)、Boc的聯(lián)苯基類似物(Bpoc)或9-芴基甲氧基羰基(Fmoc)。其它合適的保護(hù)基團(tuán)也是本領(lǐng)域公知的。
通常，該路線在示意圖8(圖8)中給出。
首先，β-丙氨酸的芐氧基羰基衍生物與對氨基苯甲酸的乙基酯反應(yīng)形成芐氧基羰基-β-丙氨酰氨基苯甲酸乙酯。通常，該反應(yīng)在二氯甲烷中在三乙胺和氯甲酸乙酯存在下進(jìn)行。β-丙氨酸的芐氧基羰基衍生物與對氨基苯甲酸乙酯的優(yōu)選摩爾比為約1∶1。
第二步是水解芐氧基羰基-β-丙氨酰氨基苯甲酸乙酯的酯基，生成芐氧基羰基-β-丙氨酰氨基苯甲酸。進(jìn)行該水解步驟的一種方法堿水解，例如在氫氧化鈉中在40至60℃下在溶液或淤漿中水解約10小時。然后將所得水解產(chǎn)品在相對溫和的條件下如在約pH 3.5至約4.0，優(yōu)選約pH 3.6下酸化，以使產(chǎn)品沉淀。這種水解為路線的羧酸支路的進(jìn)入點(diǎn)。
第三步是通過氫解解除封端的芐氧基羰基或?qū)⑵涑?。該步驟優(yōu)選在四氫呋喃中在甲醇或乙醇中淤漿化的鈀催化劑存在下進(jìn)行；優(yōu)選將鈀催化劑在甲醇中淤漿化。催化氫解可在室溫下進(jìn)行。
第四步是將解除封端的中間體與亞氨酸酯縮合形成上述1-取代-5-氨基咪唑-4-甲酰胺。這可在基本上類似于形成上述路線1中的1-取代氨基咪唑-4-甲酰胺的相應(yīng)反應(yīng)的條件下進(jìn)行。
該路線中的第五和最后一步是1-取代-5-氨基咪唑-4-甲酰胺與原甲酸三乙酯縮合生成嘌呤部分的六元環(huán)。該步驟基本上按上述路線1進(jìn)行。該步驟直接生產(chǎn)9-取代次黃嘌呤衍生物，因?yàn)椴恍枰罱K的水解步驟。
第一和第二種路線通過第一種路線的中間體的酯基可能的水解相互連接，如此將該中間體轉(zhuǎn)化為第二種路線中的中間體。例如，作為在第一種路線中與亞氨酸酯反應(yīng)的中間體的β-丙氨酰對氨基苯甲酸乙酯可通過用在甲醇中的0.1N NaOH例如在40℃下處理30分鐘水解為β-丙氨酰對氨基苯甲酸。類似地，可將可與原甲酸三乙酯進(jìn)行縮合的第一路線的含酯化苯甲?；糠值?-取代-5-氨基咪唑-4-甲酰胺中間體水解為第二種路線的1-取代-5-氨基咪唑-4-甲酰胺中間體。該水解可通過堿水解步驟例如在0.5N NaOH中在溫度70-80℃下進(jìn)行10小時。也可使用其它堿水解條件。所得中間體可進(jìn)行上述第二支路的剩余反應(yīng)。
本發(fā)明通過如下實(shí)施例說明。這些實(shí)施例只用于說明而不用于限制本發(fā)明。這些例子按最終合成N-4-羧苯基-3-(6-氧代氫嘌呤-9-基)丙酰胺給出。
實(shí)施例1合成β-丙氨酸鹽酸鹽將β-丙氨酸微細(xì)粉(1.000kg，11.22mol)懸浮于含水(0.056kg)的甲苯中(9.78kg)。將該白色懸浮液用HCl氣體在劇烈攪拌下在室溫下處理(輕微放熱反應(yīng))。8h后，與HCl氣體(使用的總量654g)的成鹽反應(yīng)幾乎完成(97.4％氯化物)。
實(shí)施例2β-丙氨酸鹽酸鹽轉(zhuǎn)化為其酰氯鹽酸鹽將酰氯(8.026kg，67.41mol)在劇烈攪拌下慢慢加入實(shí)施例1的粘稠的白色懸浮液中(形成強(qiáng)烈氣體)。1h后，將該反應(yīng)混合物加熱至50℃夾套溫度(形成溫和氣體)，加熱38h。在真空下(50℃，100mbar)蒸出未反應(yīng)的酰氯和甲苯(重量降低8.905kg)，得到酰氯鹽酸鹽。
實(shí)施例3其酰氯鹽酸鹽與對氨基苯甲酸乙酯縮合將在二氯甲烷(11.87kg)中含對氨基苯甲酸乙酯(1.850kg，11.22mol)和三乙胺(1.14kg，11.22mol)的溶液在溫度45-55℃下慢慢加入來自實(shí)施例2的酰氯鹽酸鹽的淡黃色懸浮液中，并將該反應(yīng)混合物在夾套溫度40℃下攪拌過夜(17h)(反應(yīng)通過HPLC監(jiān)測)。將產(chǎn)品通過過濾(40℃)分離、用二氯甲烷洗滌3次(3×2.64kg)并在40℃下真空干燥過夜。得到3.937kg β-丙氨酰基對氨基苯甲酸乙酯鹽酸鹽(80.37％，理論校準(zhǔn))，HPLC收率62.5％w/w，98.22％面積。一些三乙胺鹽酸鹽與產(chǎn)品一起沉淀，并使粗產(chǎn)品重量大于理論的100％。三乙胺鹽酸鹽不干擾，在下一步驟中除去(實(shí)施例4)。
實(shí)施例4通過中和將酯鹽酸鹽轉(zhuǎn)化為酯將來自實(shí)施例3的酯鹽酸鹽(2.000kg，4.58mol)溶于水(18.0kg)和乙醇(2.0kg)中。通過加入氫氧化鈉(30％NaOH，1059.2g，7.94mol)將溶液的酸性pH(pH 0.54)調(diào)節(jié)至pH 10.0。結(jié)晶過程在pH 9.7時自發(fā)開始，并獲得粘稠且?guī)缀醪荒軘嚢璧臐{料。用水/乙醇(9∶1，w/w)的混合物稀釋后(500g)，將該粘稠懸浮液在室溫下攪拌2h。將該β-丙氨?；鶎Π被郊姿嵋阴ネㄟ^過濾分離、用水/乙醇(9∶1，w/w)的混合物洗滌兩次(2×1.0kg)并在40℃下真空干燥過夜。產(chǎn)量為1.100kg乙酯，理論校準(zhǔn)的106.9％。HPLC收率105.20％(w/w)，99.34％面積。由于非均勻鹽酸鹽導(dǎo)致分析校準(zhǔn)收率可能大于理論的100％。
實(shí)施例5亞氨酸酯和β-丙氨?；鶎Π被郊姿嵋阴タs合向通過在乙腈(500ml)中的氨基氰乙酰胺(30g；0.30mol)和原甲酸三乙酯(55ml；0.33mol)中在沸騰溫度下反應(yīng)現(xiàn)場形成的亞氨酸酯溶液中，在30℃下加入β-丙氨?；鶎Π被郊姿嵋阴?71g；0.30mol)在甲醇(300ml)中的溶液，2h后將很快沉淀的AICA-p-ABA乙酯(“AIP-酯”)分離。產(chǎn)量為77.5g。
實(shí)施例6用原甲酸三乙酯環(huán)化并形成嘌呤環(huán)將亞氨酸酯與β-丙氨酰基對氨基苯甲酸乙酯(“AIP-酯”)環(huán)縮合的產(chǎn)品用原甲酸三乙酯在乙酸中環(huán)化。在加入原甲酸三乙酯(258g；1.74mol)后AIP-酯(200g；0.58mol)溶于冰乙酸(1440ml)中，將該黃色溶液在沸騰溫度下保持4.5h。將反應(yīng)產(chǎn)品通過過濾分離，產(chǎn)量為218g。
實(shí)施例7酯基水解生產(chǎn)N-4-羧苯基-3-(6-氧代氫嘌呤-9-基)丙酰胺將來自實(shí)施例6的環(huán)化酯(3.6g)在KOH水溶液(40ml水，1.96g；0.03mol KOH 85％)中淤漿化。固體放熱溶解(高至31℃)。將溶液在室溫下放置過夜，然后中和至pH達(dá)到6.7(21ml 1.0NHCl；0.02mol)。在低于pH 7.9下開始形成非常細(xì)的沉淀物，將其分離，用水和乙醇洗滌并在40℃下真空干燥。產(chǎn)量為2.40g。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的合成方法提供一種合成9-取代次黃嘌呤衍生物、特別是N-4-羧苯基-3-(6-氧代氫嘌呤-9-基)丙酰胺的有效且經(jīng)濟(jì)的方法。該方法使用可獲得的起始材料、要求最少的步驟數(shù)，并在最少純化下提供高純產(chǎn)品。該工藝避免使最終產(chǎn)品分離和純化復(fù)雜化的副反應(yīng)。
盡管本發(fā)明已參考其某些優(yōu)選的變化進(jìn)行了相當(dāng)詳細(xì)地描述，但其它變化和實(shí)施方案也是可行的。因此，本發(fā)明的范圍由如下權(quán)利要求確定。
權(quán)利要求
1.一種合成9-取代次黃嘌呤衍生物的方法，該衍生物包括在氮-9位上被烴基部分取代的9-取代的次黃嘌呤部分，該烴基部分通過酰胺基與其中包括苯甲酰基的生理活性部分連接，該方法包括如下步驟(a)氨基氰乙酰胺與原甲酸三乙酯反應(yīng)形成氨基氰乙酰胺的亞氨酸酯衍生物；(b)形成在烴基部分上具有活性氨基的化合物，該烴基部分通過酰胺基與生理活性部分或其中包括酯化的苯甲酰基的生理活性部分的酯化衍生物連接；(c)亞氨酸酯與在烴基部分上具有活性基團(tuán)的化合物反應(yīng)形成在1-位上被烴基部分取代的5-氨基咪唑-4-甲酰胺，該烴基通過酰氨基與其中包括非必要酯化的苯甲?；纳砘钚圆糠诌B接；(d)通過在步驟(c)中形成的5-氨基咪唑-4-甲酰胺與原甲酸三乙酯反應(yīng)形成次黃嘌呤的嘌呤部分的六元雜環(huán)，由此形成在9-位上被烴基部分取代的9-取代次黃嘌呤化合物，該烴基部分通過酰胺基與其中包括非必要酯化的苯甲?；纳砘钚圆糠诌B接；(e)若存在，水解非必要酯化的苯甲?；孽ァ?br> 2.權(quán)利要求1的方法，其中烴基部分具有結(jié)構(gòu)(CH2)n，其中n為1至6的整數(shù)。
3.權(quán)利要求2的方法，其中n為2。
4.權(quán)利要求1的方法，其中生理活性部分為對氨基苯甲酸。
5.權(quán)利要求1的方法，其中烴基部分通過酰胺基與其中包括酯化苯甲?；纳砘钚圆糠值孽セ苌镞B接。
6.權(quán)利要求5的方法，其中生理活性部分為對氨基苯甲酸。
7.權(quán)利要求6的方法，其中酯化苯甲?；?至7個碳原子的直鏈或支化烷基酯化。
8.權(quán)利要求7的方法，其中酯化苯甲?；镁哂薪Y(jié)構(gòu)CH3-(CH2)z的烷基酯化，其中z為0至6的整數(shù)。
9.權(quán)利要求8的方法，其中z為1。
10.權(quán)利要求2的方法，其中生理活性部分為對氨基苯甲酸。
11.權(quán)利要求2的方法，其中烴基部分通過酰胺基與其中包括酯化苯甲?；纳砘钚圆糠值孽セ苌镞B接。
12.權(quán)利要求11的方法，其中生理活性部分為對氨基苯甲酸。
13.權(quán)利要求12的方法，其中酯化苯甲?；?至7個碳原子的直鏈或支化烷基酯化。
14.權(quán)利要求12的方法，其中酯化苯甲?；镁哂薪Y(jié)構(gòu)CH3-(CH2)z的基團(tuán)酯化，其中z為0至6的整數(shù)。
15.權(quán)利要求14的方法，其中z為1。
16.權(quán)利要求3的方法，其中生理活性部分為對氨基苯甲酸。
17.權(quán)利要求3的方法，其中烴基部分通過酰胺基與其中包括酯化苯甲酰基的生理活性部分的酯化衍生物連接。
18.權(quán)利要求17的方法，其中生理活性部分為對氨基苯甲酸。
19.權(quán)利要求18的方法，其中酯化苯甲酰基用1至7個碳原子的直鏈或支化烷基酯化。
20.權(quán)利要求19的方法，其中酯化苯甲?；镁哂薪Y(jié)構(gòu)CH3-(CH2)z的基團(tuán)酯化，其中z為0至6的整數(shù)。
21.權(quán)利要求20的方法，其中z為1。
22.權(quán)利要求1的方法，其中在烴基部分上具有活性氨基的化合物通過包括如下步驟的方法形成(i)用酰氯活化ω-氨基羧酸；和(ii)在選自三乙胺和乙基二異丙基胺的叔胺存在下將活化ω-氨基羧酸與對氨基苯甲酸酯反應(yīng)，其中對氨基苯甲酸酯用1至7個碳原子的直鏈或支化烷基酯化。
23.權(quán)利要求22的方法，其中烷基為乙基。
24.權(quán)利要求22的方法，其中ω-氨基羧酸為3-氨基丙酸。
25.權(quán)利要求24的方法，其中烷基為乙基。
26.權(quán)利要求22的方法，其中叔胺為三乙胺。
27.一種合成9-取代次黃嘌呤衍生物N-4-羧苯基-3-(6-氧代氫嘌呤-9-基)丙酰胺的方法，包括如下步驟(a)通過包括如下步驟的方法形成4-(β-丙氨?；?氨基苯甲酸乙酯(i)用酰氯活化3-氨基丙酸；和(ii)在三乙胺存在下在包括甲苯和氯仿的溶劑中將活化的3-氨基丙酸與對氨基苯甲酸乙酯反應(yīng)；(b)在乙腈存在下將氨基氰乙酰胺與原甲酸三乙酯反應(yīng)形成氨基氰乙酰胺的亞氨酸酯衍生物；(c)亞氨酸酯與4-(β-丙氨?；?氨基苯甲酸乙酯在甲醇中反應(yīng)；(d)通過步驟(c)中形成的酯與原甲酸三乙酯在乙酸中反應(yīng)形成次黃嘌呤的嘌呤部分的六元環(huán)；和(e)水解步驟(d)中形成的酯基得到N-4-羧苯基-3-(6-氧代氫嘌呤-9-基)丙酰胺。
全文摘要
一種合成9－取代次黃嘌呤衍生物的改進(jìn)方法，包括如下步驟(1)氨基氰乙酰胺與原甲酸三乙酯反應(yīng)形成氨基氰乙酰胺的亞氨酸酯衍生物；(2)形成在烴基部分上具有活性氨基的化合物，該烴基部分通過酰胺基與生理活性部分或其中包括酯化的苯甲?；纳砘钚圆糠值孽セ苌镞B接；(3)亞氨酸酯與在烴基部分上具有活性基團(tuán)的化合物反應(yīng)形成在1－位上被烴基部分取代的5－氨基咪唑－4－甲酰胺，該烴基通過酰氨基與其中包括非必要酯化的苯甲?；纳砘钚圆糠诌B接；(4)通過在步驟(3)中形成的5－氨基咪唑－4－甲酰胺與原甲酸三乙酯反應(yīng)形成次黃嘌呤的嘌呤部分的六元雜環(huán)，由此形成在9－位上被烴基部分取代的9－取代次黃嘌呤化合物，該烴基部分通過酰胺基與其中包括非必要酯化的苯甲?；纳砘钚圆糠诌B接；和(5)若存在，水解非必要酯化的苯甲?；孽?。
文檔編號C07D233/90GK1449387SQ01814433
公開日2003年10月15日 申請日期2001年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月23日
發(fā)明者A·格拉斯基, H·博林格爾, H·R·米勒 申請人:新療法公司