Спосіб одержання нуклеозидів

С-нуклеозиди - це цікаві сполуки, що мають потенційну активність як фармацевтичні агенти. Одна з цих сполук, тіазофурин, [6,2-(β-D-рибофуранозил)тіазол-4-карбоксамід)], має значну активність як проти лімфоїду (F.Earle and R.I.Glazer, Cancer Res., 1983, 43 133), клітинних ліній пухлини легенів (D.N.Carnex, G.S.Abluwalia, Η.Ν.Jayaram, D.A.Cooney and D.G.Johns, J.Clin. Invest., 1985, 75 175) людини, так і проти раку яєчників людини, імплантованого щурам (J.P.Micha, P.R.Kucera, С.N.Preve, Μ.Α.Rettenmaier, J.A.Stratton, P.J.DiSaia, Gynecol. Oncol. 1985, 21, 351). Тіазофурин також був ефективним під час лікування гострого лейкозу кісткового мозку (G.Т.Tricot, Η.N.Jasyaram, С.R.Nichols, К.Pennington, Ε.Lapis, G.Weber and R.Hoffman, Cancer Res. 1997, 47 4988). Крім того, за останній час дослідження викликали інтерес до тіазофурину, як можливого лікувального засобу для пацієнтів з хронічним лейкозом кісткового мозку (CML) у бластному кризі (G.Weber, патент США №5,405,837; 1995). У клітинах тіазофурин перетворюється у свій активний метаболіт, тіазол-4-карбоксамід аденін динуклеотид (TAD), який інгібує IMP дегідрогеназу, внаслідок чого виснажує нуклеотидні пули гуанозину (Е.Olah, Y.Natusmeda, Т.Ikegami, Z.Kote, Μ.Horanyi, I.Szelenye, Ε.Paulik, Τ.Kremmer, S.R.Hollan, J.Sugar and G.Weber, Proc. Natl Acad. Sci. USA, 1988, 85, 6533). Незважаючи на те, що тіазофурин був відомим протягом більш ніж 15 років, і у наш час знаходиться на ІІ/ІІІ фазі випробувань на людині, досі не існує придатного способу синтезу для широкомасштабного виробництва. Спочатку тіазофурин синтезували переважно за М.Fuertes та інші (J.Org. Chem., 1976, 41, 4076) та за Srivastava та інші (J.Med. Chem., 197'7, 20, 256) у невеликій кількості. З використанням обох способів автори отримували побічні продукти (а саме сполуку 12) і для очищення цих продуктів застосовували хроматографію на колонках на кожному етапі. Принциповим недоліком цих методів є утворення похідної фурану, а також застосування високотоксичного сірководневого газу. W.J.Harmon та інші (J.Org. Chem., 1985, 50, 1741) розробили декілька інший спосіб, під час якого вихід тіазофурину становив 19%. Внаслідок застосування способу Hannon вихід тіазофурину також є низьким, використовують H2S і очищення шляхом хроматографії. Пізніше P.Vogel та інші (Helv. Chem. Acta., 1989, 72, 1825) синтезували тіазофурин способом, що складався з дев'яти етапів, з виходом 25%. Ще пізніше D.С.Humber та інші (J.Chem. Soc. Perkin Trans. 1, 1990, 283) розробили синтез для Тізофурину, почавши з бензил(2,3,5-три-О-бензиоїл-b-D-рибофуранозил)пеніцилінату. Єдиний відомий спосіб, що є практично придатним для крупномасштабного виробництва, розроблено Parsons та іншими (US 4,451,684). Нажаль, спосіб Parsons застосовує як ціанід ртуті, так і сірководень, з якими пов'язані проблеми безпечності та навколишнього середовища. Спосіб за Parsons також дає суміш продуктів. Проблеми, що обговорюються вище стосовно великомасштабного виробництва тіазофурину, є актуальними і для великомасштабного виробництва інших С-нуклеозидів. Під час виробництва тіокарбоксамідів, наприклад, у більшості відомих способів застосовується газоподібний сірководень як реагент для перетворення ціаногрупи у відповідну тіокарбоксамідну групу. Цим способам притаманні екологічні проблеми. У виробництві С-нуклеозидів практично більшість або усі відомі способи синтезу дають суміш продуктів під час етапу замикання циклу. Отже, досі існує потреба у новому способі для великомасштабного виробництва тіазофурину та інши х С-нуклеозидів. Суть винаходу Цим винаходом пропонується новий спосіб синтезування С-нуклеозидів, у якому позицію С 1 цукру перетворюють у похідне у єдиному етапі з отриманням гетероциклу, а потім гетероцикл ароматизують у іншому єдиному етапі. Згідно з одним класом переважних варіантів здійснення винаходу ціаноцукор перетворюють у тіокарбоксамід, а потім конденсують для утворення азольного кільця. Згідно з другим класом переважних варіантів здійснення винаходу ціаноцукор конденсують амінокислотою для створення азольного кільця. Згідно з третім класом переважних варіантів здійснення винаходу галоцукор конденсують з попередньо утвореним гетероциклом для отримання азольного кільця. Цей винахід має багато переваг. Однією з переваг є те, що цей спосіб не потребує застосування газоподібного сірководню, що є небезпечним для навколишнього середовища. Інша перевага полягає у тому, що ви хід від такого способу є значно кращим порівняно з попередніми способами. Третя перевага полягає у тому, що цей спосіб виключає необхідність у процедурі хроматографічного очищення, що знижує вартість виробництва. Ці та різні інші цілі, ознаки, аспекти та переваги цього винаходу стануть більш зрозумілими завдяки наступному докладному опису переважних варіантів здійснення винаходу разом із супровідним ілюстративним матеріалом, у якому однакові номери відповідають однаковим компонентам. Стислий опис ілюстративного матеріалу Фіг.1 - це ряд охем реакції, що демонструє різні варіанти здійснення цього винаходу. Фіг.2 - це інший ряд схем реакції, що демонструє різні варіанти здійснення цього винаходу. Фіг.3 - це інший ряд схем реакції, що демонструє різні варіанти здійснення цього винаходу. Докладний опис Існує три переважних класи способів для здійснення цього винаходу; приклади кожного з них щодо виробництва тіазофурину наведено у фіг.1, 2 та 3. Згідно з першим переважним класом варіантів здійснення винаходу ціаноцукор перетворюють у тіокарбоксамід, а потім конденсують для утворення азольного кільця. На певному прикладі, який зображено на фіг.1, блокований ціаноцукор (2) перетворюють у тіокарбоксамід (3), а потім конденсують з етилбромпіруватом, внаслідок чого отримують проміжний продукт (4). Спосіб, який зображено, дає тіазофурин у кількісному виході без будь-яких побічних продуктів (12 або a-аномеру 4). Згідно з другим переважним класом варіантів здійснення винаходу ціаноцукор конденсують з амінокислотою для отримання азольного кільця. На певному прикладі, який зображено на фіг. 2, відомий ціано (8) конденсують з гідрохлоридом цистеїн-етилового ефіру, внаслідок чого отримують продукт (9) з замкнутим циклом, який потім ароматизують активованим діоксидом марганцю для отримання проміжного продукту (10). Цей ключовий проміжний продукт (10) звичайним чином перетворюють у тіазофурин з гарним виходом. Згідно з третім переважним класом варіантів здійснення винаходу галоцукор конденсують з утвореним раніше гетероциклом для отримання азольного кільця. На певному прикладі, який зображено на фіг.1, створений раніше гетероцикл (13) конденсують з відомим галоцукром (14) для отримання ключового проміжного продукту (4.), з якого можна легко отримати тіазофурин. Певна річ, способи винаходу, які описано тут, не обмежуються одержанням тіазофурину, їх можна легко узагальнити, особливо можна узагальнити другий та третій класи способів для одержання практично усіх Снуклеозидів. Взагалі, С-нуклеозид згідно з цим винаходом, відповідає загальній Структурі А, де А - це O, S, СН2 або NR, де R - це Η або блокувальна група; X - це O, S, Se або NH; R1, R2, R3 та R4 - це незалежно Η або нижчий алкіл; та Z1, Z2 та Z3 - це незалежно Η або не Н, Для отримання різних сполук, що о хоплюються Структурою А, цукрова частина молекули може мати значну варіабельність. Між іншим, сам по собі цукор необов'язково повинен бути простим фураном. Наприклад, кисень можна замістити сіркою, для утворення тіоцукру, або азотом, для утворення аміноцукру. Крім того, цукор можна замістити на позиціях С2', С3' та С4' гр упою окрім водню. Ще, далі, цукор може мати Dабо L-конфігурацію і може бути альфа- або бета- аномером. І ще, далі, цукор може мати блокувальні групи на різних етапах синтезу. Усі ці перестановки охоплюються Структурою В, де А - це O, S, СН2 або NR, де R - це Η або блокувальна група; Β1, Β2 або В3 - це незалежно блокувальні групи або нижчий алкіл, та Ζ1, Ζ 2 та Ζ3 - це незалежно Η або не Н. Група L - це реакційноздатна функціональна група, така як CN, галоген або СНО. Звернемося знов до другого класу переважних варіантів здійснення винаходу. Застосування гідрохлориду цистеїн-етилового ефіру можна узагальнити до використання сполуки зі Структурою С, де X - це O, S, Se або ΝΗ; Υ - це Η або нижчий алкіл; та R4 - це Η або нижчий алкіл. Так само, у третьому класі переважних варіантів здійснення винаходу, застосування раніше утвореного гетероциклу можна узагальнити до використання сполуки зі Структурою D, де R 4 - це Η або нижчий алкіл. Існують, звичайно, численні блокувальні групи, які можуть бути доречними. Серед іншого можна застосовувати бензоїл, бензил, силіл або ізопропіліден. Крім того, особливо передбачають, що блокувальні групи у позиціях С2' та С3' цукру можна сформувати у ізопропіліденову гр упу, як зображено у Стр уктурі Е. Цю ізопропіліденову гр упу можна видалити багатьма способами, до яких належить обробка реагентом, що обирають з групи, що складається з трифторооцтової кислоти, мурашиної кислоти, оцтової кислоти, полімеру Н+ в органічному розчиннику або йоду у метанолі. Внаслідок застосування цього способу до Структури Ε можна отримати сполуку зі Структурою F, де R5 - це Н, нижчий алкіл, амін або арил. Варіант здійснення винаходу також включає ароматизацію Структури F активованим діоксидом марганцю або іншими реагентами з наступним деблокуванням захисних гр уп для отримання тіазофурину або споріднених С-нуклеозидів. Особливо переважні варіанти здійснення згідно зі змістом цього винаходу включають Реакцію А або Реакцію В, які зображено нижче. Ці та інші ознаки можна зрозуміти за допомогою наступних робочих прикладів, які пояснюють різні аспекти суті винаходу, проте вони не обмежують об'єм формули винаходу. Експериментальна частина Приклад №1 2,3,5-Три-O-бензоїл-b-D-рибофуранозил-1-карбонітрил (2): Суміш 1-O-ацетил-2,3,5-три-O-бензоїл-b-D-рибофуранози (висушеної при 60°С, 1мм, 12 годин) (630г, 1,249 моль), триметилсилілціаніду (висушеного над молекулярним ситом, 24 години) (250мл, 1,875моль) та дихлорометану (висушеного над сульфатом магнію і витриманого над молекулярним ситом) (1,25л) перемішали та охолодили до 0-2°С. Хлорид олова (50мл, 0,425моль) повільно додавали (1,5 годину), підтримуючи реакційну температуру 0-2°С, отриману суміш перемішували і залишили ще на 1,5 години при -50°С. Реакційну суміш повільно додавали (30 хвилин), сильно перемішуючи, у холодний (5°С) 10% розчин гідроксиду натрію (1,5л), температура якого під час додавання залишилася у межах 5-8°С. Шари відокремили і органічний шар промили водою (3x500мл), доки він не-став нейтральним, а потім висушили над безводним сульфатом магнію (приблизно 150г). Суміш профільтрували і сушильний агент промили дихлорометаном (3x500мл). Фільтрат і змиви об'єднали і розчин концентрували (