制备9-(2-羟基)-乙氧甲基鸟嘌呤的方法 本发明涉及一种新的、改进的制备式(I)的9-(2-羟基)-乙氧甲基鸟嘌呤的方法。
化合物(I)被称为“无环鸟苷”并作为抗病毒剂广泛用于治疗，其制备方法描述于例如比利时专利833，006，从鸟嘌呤开始，先将其在2-氨基、6和9三个位置上进行三甲硅烷基化。然后将所得甲硅烷基化中间体用2-苯甲酰氧基乙氧甲基氯进行处理，(N2和N6位置脱保护后)形成9-(2-苯甲酰氧基)乙氧甲基-鸟嘌呤，由此通过在甲醇中氨解回收无环鸟苷。该方法需要使用极为过量的甲硅烷基化试剂，就成本和废物来说存在明显问题，另外，由于存在从药用角度来讲难以接受的量的7-取代的异构体，导致产物纯度很差。
英国专利1.567.671公开了另一种方法，其中通过酰化作用进行2-位上氨基基团的保护；该专利要求了以乙酰、丙酰、丁酰和苯甲酰作为酰化基团，但其仅描述的情况是将一种N2，9-二乙酰鸟嘌呤与2-氧杂-1，4-二乙酰氧基丁烷反应生成N2-乙酰-9-(2-乙酰氧)乙氧甲基鸟嘌呤，将其水解生成最终的无环鸟苷，只有当不形成大量(多至13％)7-异构体时产率才能令人满意，该异构体除了对目的产物不利外还需要进一步昂贵的纯化步骤。
现已惊奇地发现可以高产率获得无环鸟苷，基本上防止了不需要的7-异构体的形成，即在N2-甲酰鸟嘌呤上用2-氧杂-1，4-二乙酰氧基丁烷进行嘌呤环9-位的烷基化。N2-甲酰鸟嘌呤这一化合物已在文献(Shapiro，Biochemistry，8，231—245(1969))中有所描述。依照该作者所述，可通过用过碘酸钠和/或过碘酸处理乙二醛-鸟嘌呤加成化合物获得N2-甲酰鸟嘌呤；实际上，该方法可以高产率重现，虽然可获得N2-甲酰鸟嘌呤，但根据本发明的方法，还可以通过其它途径，例如：
—通过过乙酸或过氧化氢或四乙酸铅的方法氧化乙二醛-鸟嘌呤加合物；
—在溶剂如二甲基甲酰胺或二甲基亚砜的存在不或下存在下，可选择地在二环己基碳二亚胺的存在下，用甲酸使鸟嘌呤直接甲酰化；
—可选择地在溶剂如二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、六甲基磷酰三胺或甲酸中，用甲酰乙酸酐使鸟嘌呤直接甲酰化。
无论使用哪种选择性步骤制备N2-甲酰鸟嘌呤，随后该化合物与2-氧杂-1，4-二乙酰氧基丁烷的反应生成产率超过90％(并且，更明显地是，仅形成痕量的7-异构体)的N2-甲酰-9-(2-乙酰氧基)乙氧甲基-鸟嘌呤，最后该化合物用碱水溶液一步脱去酰基，或者先在酸介质中脱去甲酰基最后再通过碱水解脱去乙酰基。下面地反应路线总结了根据本发明的方法。
反应路线1
在所述反应路线中R为氢、C1-C4烷基或苯基。可将鸟嘌呤(1)悬浮于水中，加入乙二醛水溶液并将混合物加热至80℃4小时，从而回收高产率的二醇产物(2)(R.Shapiro，loc.cit；R.Shapiro和J.Hachmann，Biochemistry 5，2799(1966))。然后可通过用PH1.8—2.2的化学计量NaIO4水溶液以高产率使二醇(2)氧化成甲酰衍生物(3)。
随后可将N2-甲酰鸟嘌呤(3)(如前所述，其也可通过鸟嘌呤的直接甲酰化获得)进行烷基化反应，以高产率获得N-9烷基化的化合物(4)，而不会生成大量N-7烷基化产物；最后可通过用NaOH水溶液水解从化合物(4)获得无环鸟苷(I)，产率很高。
总而言之，由上述合成可以十分令人满意的产率获得目的产物(I)，其产率高于由乙酰鸟嘌呤合成获得产物的产率，更重要的是，不会形成大量7-烷基化产物。
在进一步的实施方案中，本发明的方法提供了最终纯化步骤，从而可获得基本上不含鸟嘌呤的无环鸟苷。该纯化步骤有利地提供了高纯度的无环鸟苷。
已发现通过用强阴离子交换树脂洗脱无环鸟苷的碱性水溶液可获得基本上不含鸟嘌呤的目的产物。
根据本发明，纯化步骤包括：
a)将无环鸟苷溶于碱性水溶液中并用水稀释如此获得的溶液；
b)将a)中的稀释液上柱于强阴离子交换树脂上，树脂：无环鸟苷的体积/体积之比范围是2-1.5；
c)以200-300ml/小时的流速洗脱该稀释液；
d)用由低级醇/碱水溶液以0.8～1.2的体积/体积比形成的混合物组成的洗脱剂洗脱无环鸟苷，并且以与c)中相同的流速以洗脱剂/无环鸟苷的体积/重量比变化范围是15∶1～20∶1升/千克得到洗脱液；
e)从d)的洗脱液中分离出无环鸟苷。
阴离子交换树脂是碱类树脂，是由具有多种交联程度并带有季铵基团的多聚物组成的。用于本发明的树脂是强碱性树脂。
强碱性树脂的例子是用季铵基团适宜官能化的葡聚糖、琼脂糖、纤维素、二乙烯基苯。
这些树脂是通常可商购的，商标是AmberliteR、DowexR、SephacelR、SephadexR等。
优选AmberliteR IRA—400、ReliteR 3A、IMACHP—441。
在碱性树脂上进行层析。
在室温下进行洗脱。
a)中的碱性水溶液包括碱金属氢氧化物如锂、钠、钾的氢氧化物的溶液。碱浓度范围是5—15％，优选10％氢氧化钠溶液。
优选树脂：无环鸟苷的体积/体积比为1.75。
优选的洗脱剂流速为250ml/小时。
d)中的低级醇是甲醇、乙醇、丙醇。d)中的碱性水溶液包括浓度范围为0.8—1.2摩尔的碱金属氢氧化物。优选体积/体积为1∶1的甲醇/1M氢氧化钠。
优选洗脱剂/无环鸟苷的体积/重量比为17.5升/千克。
按常规技术进行e)中的从洗脱液中分离产物。优选通过用适宜的酸酸化洗脱液来沉淀无环鸟苷。
如此获得的产物的鸟嘌呤浓度低于0.1％。
按照本发明的纯化步骤，如此获得的无环鸟苷比最好的市售产品纯3—4倍。
本发明的另一个目的是上述纯化形式的无环鸟苷。
本发明的纯化步骤适合于任何其它已知的制备无环鸟苷的方法。例如，上面提到的比利时专利833.006和英国专利1.567.671中最终产物含有1—3％的鸟嘌呤，这一含量是不能接受的，因为美国药典规定的最高上限为0.7％。
因此，上面所述的无环鸟苷的纯化构成了本发明的另一个目的。
下列实施例进一步说明本发明的方法。
实施例1
a)“乙二醛鸟嘌呤”(2)
在室温下将100g(0.662摩尔)鸟嘌呤、800ml水和150ml40％体积/体积乙二醛水溶液(1.32摩尔)混合于2升圆底烧瓶中，烧瓶与冷凝器、温度计和电磁搅拌器相联，将混合物加热至80℃4小时，然后将烧瓶内容物缓慢冷却至5℃，过滤并用水洗涤。真空干燥至恒重，获得136g产物(产率为98％)，HPLC分析表明纯度大于98％。
b)N2-甲酰鸟嘌呤(3)
用6ml H3PO4将100g(0.478摩尔)乙二醛鸟嘌呤于800ml水中的悬浮液调至PH1.8—2.2，在机械搅拌下加入107.4g(0.502摩尔)NaIO4，并用水浴保持温度在30℃内，连续监测PH，其变化不应超出1.8—2.2。反应产生轻微恒定的热量直至反应完全，约在加入氧化剂两个小时后反应完全。此后，将反应混合物冷却至5℃，过滤，用水洗涤并干燥。获得82g甲酰鸟嘌呤(3)(产率为96％)，HPLC分析表明纯度大于98％。
c)N2-甲酰-9-(乙酰氧基)乙氧甲基鸟嘌呤(4，R＝CH3)
将100g(0.559摩尔)甲酰鸟嘌呤(3)、300g(1.705摩尔)2-氧杂-1，4-二乙酰氧基丁烷和2g(0.0105摩尔)对-甲苯磺酸加入500ml圆底烧瓶中，烧瓶放在油浴上并与温度计和搅拌装置相联。将系统减压(30-40毫米汞柱)并在1小时内将反应物加热至内部温度为118—122℃。将温度于118—122℃保持共8小时，蒸馏形成的乙酸。将混合物冷却至50—60℃并用150ml丙酮(或正丁醇或乙酸乙酯)稀释，冷却至0—5℃，过滤，并于60-70℃真空干燥，获得148.3g R＝CH3的(4)(产率为90％)。元素分析和光谱数据证实了提出的结构。
d)无环鸟苷(I)
将65g(0.220摩尔)(4)(R＝CH3)分散到650ml 5％NaOH溶液中，检查固体是否完全溶解。搅拌12小时后，用HCl水溶液中和混合物至pH5—6。将稀浆冷却至20—25℃，过滤滤饼并用400ml去离子水洗涤。于60—70℃真空干燥后获得产率为93％的无环鸟苷(I)46.1g。
实施例2
a)9-(2-乙酰氧基)乙氧甲基鸟嘌呤(6)
将300ml 95％乙醇、29.5g(0.1摩尔)中间体(4)和40.4g(0.4摩尔)三乙胺加入500ml圆底烧瓶中，烧瓶与温度计、搅拌器和球形冷凝器相联。将混合物回流5小时。用HCl水溶液调节pH至5—6，将混合物冷却至15—20℃，过滤滤饼并用200ml去离子水洗涤。于60—70℃真空干燥后获得22.8g(6)(产率为85％)。
(b)无环鸟苷(I)
如实施例1d)所述，用5％NaOH处理26.7g(0.1摩尔)(6)。获得了产率基本定量的无环鸟苷。
实施例3
按照实施例1的步骤，用相应量的2-氧杂-1，4-二甲酰氧-丁烷或2-氧杂-1，4-二苯甲酰氧-丁烷代替2-氧杂-1，4-二乙酰氧基丁烷进行N2-甲酰鸟嘌呤的烷基化。分别获得了相应的R＝H和R＝苯基的中间体(4)，与实施例1c)的产率基本相同，按照实施例1d)中所述的方法从该中间体轻易获得了无环鸟苷。
实施例4
将87.5g(125ml，表观直径＝0.7)强碱树脂(AMBERLITEIRA—400)悬浮于去离子水中并装载到色谱柱中(直径＝4cm，高＝40cm)。通常的再生处理(用2M NaOH、2MHCl、2MNaOH顺序洗脱并用去离子水洗至中性)后，将50g无环鸟苷溶于100ml10％NaOH溶液后，用水将该溶液稀释至200ml，上柱。然后以250ml/小时(4.2ml/分钟)的流速洗脱该溶液。洗脱上述溶液中，以同样流速用900ml 1∶1体积/体积甲醇/1M NaOH混合物洗脱柱子。用HCl水溶液调节如此获得的洗脱液至pH5—6。过滤沉淀的固体，用水洗涤并干燥。获得了45g不含鸟嘌呤的无环鸟苷(90％产率)。