專利名稱：制備利巴韋林的方法
利巴韋林，或1-β-D-呋喃核糖基-1H-1，2，4-三唑-3-甲酰胺，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。
本發(fā)明的技術領域利巴韋林，(Merck索引第11版)，其結構式給出如下 通常經(jīng)合成或發(fā)酵進行制備，在合成制備利巴韋林的步驟中特別重要的是進行三唑核與保護的糖衍生物的偶合反應。
通常此類方法采用甲硅烷基化劑活化預先選擇的三唑核，隨后，按照以下通用流程，使甲硅烷基三唑中間體與適宜的保護的呋喃核糖反應
其中R1通常表示O-乙?；螓u素，Pg為保護羥基官能團的基團，例如乙?；虮郊柞；琑2優(yōu)選為甲酯基基團而R表示烷基，優(yōu)選為甲基。
然后通過使所述糖去保護并將酯基團轉(zhuǎn)化為酰胺，由中間體產(chǎn)物III獲得利巴韋林。
例如，上述流程描述于J.Med.Chem.(1972)，15，1150-1154中。
可是，該方法有一些缺點，使其幾乎沒有應用的意義。事實上，在所述糖基化反應中，獲得一種由所需產(chǎn)物III(三唑氮1位上的糖基化產(chǎn)物)和在2位氮上的糖基化位置異構體的1∶1混合物所組成的粗產(chǎn)物。
因此，不僅終反應產(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，使得通過色譜法純化中間產(chǎn)物IV成為必要，尤其在工業(yè)應用的情況下，所述技術涉及所有這些問題。
因此，以上描述的利巴韋林的合成方法是許多研究的目標，由此產(chǎn)生了不同的結果，所述研究基本包括甲硅烷基化劑在現(xiàn)場制備[Rev.Roum.Chim.(1987)，32，329-333]，或使用適宜的酸催化劑。后者在酸催化劑，具體地說在Friedel-Crafts催化劑或路易斯酸的存在下的甲硅烷基化-糖基化反應代表制備核苷的標準方法[Chem.Ber.(1981)，114，1256-1268]并且在不同的情形下，該方法特別應用于制備利巴韋林。
最后，Vorbrüggen等在Chem.Ber.(1981)，114，1234-1255中研究甲硅烷基三氟甲磺酸鹽對在三甲基甲硅烷基三唑的縮合得到利巴韋林前體中涉及的更常用的路易斯酸，如SnCl4的催化作用。
所述合成方法的另一個具體應用實例，用HgBr2催化，報道于Nucl.Acid.Chem.(1978)，1，255-260中。
隨后，在特殊的酸催化劑(CF3CF2OCF2CF2SO3SiMe3)的存在下進行的一種合成利巴韋林的類似方法在一個討論會上介紹[NucleosidesNucleotides(1991)，10，619-20]。
從與上述合成利巴韋林有關的文獻評論，從1972年開始的第一步工作直到1991年的晚近的工作，清楚地說明為了通過三唑的糖基化制備利巴韋林必須通過甲硅烷基化進行最初的活化。
事實上，上述出版物的特征在于對正在討論的特殊的糖基化反應經(jīng)常使用甲硅烷基三唑，同時實驗活性集中在評估酸催化劑對反應產(chǎn)率和對最終粗產(chǎn)物的組成的影響上。除至今討論的甲硅烷基化-糖基化反應外，可以按照一種備選的、更激烈的、熔合的方法進行利巴韋林的合成。例如，前面引用的相同文章[J.Med.Chem.(1972)，15，1150-1154]描述了在雙(對硝基苯基)磷酸酯的存在下，通過3-甲酯基三唑和四乙?；颂堑?∶1混合物在160-165℃下的熔合制備所述利巴韋林?？墒?，在結晶后縮合產(chǎn)率明顯為大約78％的該方法，因為相當嚴格的條件如缺少溶劑和高溫使其很難以工業(yè)化水平使用。
現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種在特別簡單的條件下，以工業(yè)化規(guī)模制備利巴韋林的方法，該方法具有高產(chǎn)率。
至于在先有技術中描述的方法，本發(fā)明使其用于制備式IV的中間體產(chǎn)物成為可能，其優(yōu)勢是沒有初步的三唑系統(tǒng)的甲硅烷基化并且具有允許在隨后的步驟中直接使用該反應粗產(chǎn)物的純度，因此避免冗長的純化過程。
另外，相當溫和的反應條件使本方法特別適宜于工業(yè)化應用。
本發(fā)明說明因此本發(fā)明的目標是一種制備利巴韋林的方法，該方法包括(a)在路易斯酸(IV)的存在下，使下式的三唑， 其中R2為C1-C4烷氧基羰基、芳基烷氧基羰基、羧基、氰基、羧基酰胺基，與下式的被保護的呋喃核糖反應 其中Pg為一個保護羥基官能團的基團而R1為一個選自C1-C4酰氧基、芳氧基和鹵素的離去基團；和(b)除去Pg基團并任選將獲得的下式化合物的R2基團轉(zhuǎn)化為一個羧基酰胺基團 其中Pg和R2具有以上所給出的含義，獲得利巴韋林
原料式I三唑通?？梢园凑找阎姆椒ㄟM行制備，例如按照美國專利3798209所述進行制備。優(yōu)選的式I化合物為其中R2為C1-C4烷氧基羰基，特別是其中R2為甲酯基的化合物。
為了保護糖，保護的式II呋喃核糖可按照常規(guī)的技術由核糖進行制備或通過購買獲得。
按照本發(fā)明，Pg為一個保護羥基官能團的基團。適宜的保護基團通常為醚、酯、縮酮及所有通常用于烴化學領域的基團。例如，見T.Green和P.Wuts在“Protecting Groups in Organic Synthesis”(有機合成中的保護基團)第3版第2章17頁中所述的基團。優(yōu)選的保護基團為乙?；?、苯甲酰基和芐基。在本文中，特別優(yōu)選乙酰基。
式II化合物的R1基團為一個選自C1-C4酰氧基、芳氧基和鹵素的離去基團，優(yōu)選氯、溴和C1-C4酰氧基，更優(yōu)選乙酰氧基。
在路易斯酸的存在下進行所述偶合反應。例如，對于術語“路易斯酸”的定義見J.March in“Advanced Organic Chemistry”第3版(1985)227頁。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SnCl4特別有利。
用于本發(fā)明偶合反應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、三氯乙烷和較高的同系化合物。特別優(yōu)選二氯甲烷。
在本發(fā)明中，對于每摩爾II，通常按照1-2摩爾的I與1-1.5摩爾的IV的摩爾比使用所述三唑(I)、保護的呋喃核糖(II)和路易斯酸(IV)。用于本方法的摩爾反應比優(yōu)選每摩爾的II使用1-1.2摩爾的I和1-1.1摩爾的IV。
按照本發(fā)明的偶合反應通常在-10℃和溶劑的回流溫度之間的溫度下進行。在加入路易斯酸期間最好將所述反應混合物冷卻到+5℃和+20℃之間，然后加熱至回流。
通常按照常規(guī)的、本領域技術人員所熟知的方法分離式III的偶合反應產(chǎn)物，如用適宜的溶劑提取、通過蒸發(fā)濃縮有機相并過濾如此沉淀的粗產(chǎn)物。同樣地優(yōu)選將該粗產(chǎn)物用于隨后的步驟或作為備選可以純化該粗產(chǎn)物，例如通過結晶或?qū)游黾兓?br> 最終提供按照本發(fā)明制備利巴韋林的方法以除去Pg保護基團并任選轉(zhuǎn)化中間體產(chǎn)物式III的R2基團為一個羧基酰胺基團。
Pg保護基團的除去在標準條件下進行，所述條件的變化取決于該基團本身的化學性質(zhì)。通常，見本文前面引用的、由T.Green和P.Wuts在“Protecting Groups in Organic Synthesis”(有機合成中的保護基團)第3版第2章17頁(1999)中所描述的脫除條件。
例如，在保護基團為一種酯的情況下，它的脫除將通過在堿性催化條件中醇解來進行。詳細地說，當Pg為乙酰基時，優(yōu)選在甲醇鈉的存在下用甲醇進行去保護。
最后，如果R2不同于CONH2，將通過轉(zhuǎn)化糖已經(jīng)去保護的中間產(chǎn)物式III的R2基團為羧基酰胺基團完成利巴韋林的合成。
根據(jù)R2基團的含義所述轉(zhuǎn)化將在不同的條件下進行，并且在任何情況下整個反應是本領域技術人員所熟知的并不受本發(fā)明目的的約束。作為實例可以引用J.March在“Advanced Organic Chemistry”第3版1152頁(1985)中報道的酰胺的制備反應。
詳細地說，當R2為甲酯基時，優(yōu)選通過用甲醇中的氨處理進行上述去保護的中間體產(chǎn)物III的轉(zhuǎn)化。該氨解反應可在1和4個大氣壓下進行，優(yōu)選在1.9-2.5個大氣壓下進行。
或者，可同時進行糖的去保護和將式III化合物的R2基團轉(zhuǎn)化為羧基酰胺基團，直接得到利巴韋林。
例如，如J.Med.Chem.1972.Vol.15，No.11，1150-1154所述，可通過用甲醇中的氨處理其中Pg為乙?；鳵2為甲酯基的中間體產(chǎn)物III直接制備利巴韋林。
按照優(yōu)選的實施方案，在攪拌下和惰性氣氛中向預冷卻的式I三唑和保護的式II核糖在預選溶劑中的懸浮液中加入路易斯酸IV，維持溫度在20℃以下。
當完成加入時，使該反應物回流直到完成反應。通過加入酸性水停止該反應，控制溫度不超過20℃。使各相分離，用酸水再洗滌有機相并且用有機溶劑提取水相幾次。在真空下濃縮有機相并通過加入一種助溶劑、部分蒸發(fā)和固體的過濾使沉淀而分離粗產(chǎn)物IV。
用預選的醇溶解如此獲得的固體并按照常規(guī)技術去保護，優(yōu)選通過在相應的醇化鈉的存在下的醇解，然后通過在一種醇性媒介中氨解轉(zhuǎn)化為利巴韋林。然后通過結晶分離該利巴韋林，優(yōu)選在醇水溶液中結晶；按照本發(fā)明的最好實施方案，所述結晶在50℃以下的溫度下進行并且每體積的水用2到5體積的甲醇。
由以下不應該認為是限制本發(fā)明的實施例可見，本方法使得高產(chǎn)率和高純度地制備利巴韋林成為可能，不需要三唑環(huán)活化的任何初步的步驟，在時間、純度和原料方面具有顯而易見的優(yōu)勢。
另外，本發(fā)明的方法使按照衛(wèi)生當局的要求制備單一的多晶型利巴韋林成為可能。事實上利巴韋林存在兩種截然不同的多晶型物；第一種通過在乙醇水溶液中結晶獲得，具有166-168℃的熔點；第二種在乙醇中結晶獲得，具有174-176℃的熔點(Merck索引第11版)。采用按照本發(fā)明的方法，可以專有地以第一種多晶型獲得利巴韋林(即具有166-168℃的熔點)，而沒有任何痕量的第二種。
實施例1-(2，3，5-三-O-乙?；?β-D-呋喃核糖基)-1H-1，2，4-三唑-3-羧酸甲酯的合成(三乙?；晚f林，3-甲酯基，TARC，IV，PG＝CH3CO，R2＝COOCH3)在裝配有溫度計、冷凝器和機械攪拌器的6000ml的4頸無水反應器中加入1680ml二氯甲烷、400g四乙?；颂?Fluka)和185.2g 3-甲酯基三唑，同時攪拌和通入氮氣。將該混合物冷卻至約5℃并且將360g四氯化錫以細流的形式加入到該懸浮液中，同時攪拌。通過用冰浴冷卻控制該反應放熱以便使溫度不超過15-20℃，并且當完全加入后，加熱該反應混合物至回流2小時。在15分鐘內(nèi)用水和冰浴使其冷卻到20℃。然后在+20℃以下的溫度下加入30％鹽酸(176.7ml)和水(1503.3ml)并攪拌45分鐘；放置該混合物15分鐘以便分層，然后使上層的水溶液相與富集的有機相分離，隨后用30％鹽酸(176.7ml)和水(1503.3ml)處理該有機相。在攪拌45分鐘后，將該混合物放置15分鐘以便分離各相，將上部的水相與富集的有機相分離，然后用30％鹽酸(176.7ml)和水(1503.3ml)處理該有機相。在攪拌45分鐘后，將該混合物放置15分鐘以便分層并使相分離在大氣壓下蒸餾所述有機相(內(nèi)溫約45℃)并向該油性殘余物中加入3000ml甲苯，在約200mbar殘余氣壓的真空下蒸餾該混合物為一種可攪拌的潮濕糊狀物。使其冷卻到5-10℃ 2小時并在一個Buchner濾器上過濾同時用甲苯洗滌。獲得524g潮濕的產(chǎn)物，等于392g干燥的產(chǎn)品。
1-β-D-呋喃核糖基-1H-1，2，4-三唑-3-羧酸甲酯的合成(利巴韋林甲酯，RIBEST，IV，Pg＝H，R2＝COOCH3)向因此獲得的潮濕固體殘余物中加入2000ml甲醇，控制水分在0.2％以下。冷卻該混合物至10℃并用30分鐘加入在30％甲醇中的34g甲醇鈉。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。然后加入11.4g冰醋酸并在真空(300mbar至50mbar)下于30-35℃蒸餾該混合物，得到一種油狀殘余物。用甲醇再次溶解該殘余物，在真空下蒸餾，得到一種油殘余物。
利巴韋林(I)的合成向如此獲得的殘余物中加入1000ml甲醇和64g氨氣并且在攪拌下將該混合物在20℃放置4小時；在反應的過程中出現(xiàn)產(chǎn)品的沉淀。在減壓(200mmHg；內(nèi)部溫度40℃)下蒸餾到大約一半體積并加入200ml水；加熱到60-70℃直到溶解并加入400ml甲醇。冷卻該混合物到0-5℃ 4小時并在一個Buchner濾器上過濾該固體，同時用甲醇洗滌；獲得300g潮濕的粗利巴韋林，無需干燥而結晶。
結晶將200ml水放入到裝配有攪拌器和冷凝器的1000ml反應器中并加熱到40-50℃，同時每次少許地加入300g潮濕的利巴韋林(等于206g干燥產(chǎn)品)，加熱到60℃的最高溫度，同時攪拌直到溶解。然后加入500ml甲醇；產(chǎn)生的pH等于7-8。冷卻到大約40-45℃，使所述產(chǎn)品沉淀并放置一小時結晶，同時在環(huán)境溫度下攪拌；產(chǎn)生大量的沉淀。冷卻到5℃ 2小時并在一個Buchner濾器上過濾該產(chǎn)品，同時用200ml甲醇洗滌；獲得300g潮濕的利巴韋林結晶，在真空下于60℃干燥該結晶過夜得到197.5g干燥產(chǎn)品。
分析數(shù)據(jù)
NOESY光譜排除了α端基異構體的存在并證明獲得的位置異構體為核糖的1位連接到三唑環(huán)的1位氮原子上的位置異構體。DSC分析最后證實完全不存在其它多晶型物(即使微量)。
權利要求
1.一種制備利巴韋林的方法，該方法包括(a)在路易斯酸(V)的存在下，使下式的三唑 其中R2為C1-C4烷氧基羰基、芳基烷氧基羰基、羧基、氰基、羧基酰胺基，與下式的被保護的呋喃核糖反應， 其中Pg為一個保護羥基官能團的基團而R1為選自C1-C4酰氧基、芳氧基和鹵素的離去基團；和(b)除去Pg基團并任選將獲得的下式化合物的R2基團 其中Pg和R2具有以上所給出的含義，轉(zhuǎn)化為羧基酰胺基團，獲得利巴韋林。
2.一種按照權利要求1的方法，其中R2為C1-C4烷氧基羰基，優(yōu)選甲酯基。
3.一種按照權利要求1的方法，其中Pg為乙?；?、苯甲?；蚱S基，優(yōu)選乙?；?。
4.一種按照權利要求1的方法，其中R1為選自氯、溴和C1-C4酰氧基的基團，優(yōu)選乙酰氧基。
5.一種按照權利要求1的方法，其中路易斯酸(IV)選自AlCl3、SbCl5、BF4、SnCl4和FeCl3；優(yōu)選SnCl4。
6.一種按照權利要求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。
7.一種按照權利要求1的方法，其中在步驟a)的試劑以相對于每摩爾II1-2摩爾的I和1-1.5摩爾的IV的摩爾比使用，優(yōu)選以相對于每摩爾II1-1.2摩爾的I和1-1.1摩爾的IV的摩爾比使用。
8.一種按照權利要求1的方法，其中步驟a)的反應溫度在-10℃和所述溶劑的回流溫度之間。
9.一種按照權利要求1的方法，其中通過從甲醇水溶液中結晶分離利巴韋林。
10.一種按照權利要求9的方法，其中所述結晶是在50℃以下的溫度下進行并且每體積的水使用2到5體積的甲醇。
全文摘要
描述一種工業(yè)化規(guī)模制備利巴韋林的方法，該方法包括在路易斯酸存在下3－取代三唑的糖基化反應。所述方法包括(a)式(I)三唑與式(II)的保護呋喃核糖反應(見說明書)；(b)移除Pg基團并任選轉(zhuǎn)化獲得的式(III)化合物的R
文檔編號C07H19/056GK1535278SQ02814925
公開日2004年10月6日 申請日期2002年7月29日 優(yōu)先權日2001年7月30日
發(fā)明者A·班菲, B·達洛羅, M·弗里赫里奧, A·曼奇尼, A 班菲, 婺, 迓, 錆綻鋨 申請人:克萊里安特分子生命科學(意大利)股份有限公司, 克萊里安特分子生命科學(意大利)股份有