DD216468A5

DD216468A5 - Verfahren zur herstellung von nucleosiden

Info

Publication number: DD216468A5
Application number: DD84260703A
Authority: DD
Inventors: Larry W Hertel
Original assignee: Lilly Co Eli
Priority date: 1983-03-10
Filing date: 1984-03-08
Publication date: 1984-12-12
Also published as: US5118820A; MX9203246A; PL246601A1; GB2136425A; NL950018I2; US4692434A; SU1442076A3; AU2537484A; FI77870C; FI77870B; DK170647B1; GB8610648D0; NL950018I1; DK162529C; PT78181B; SG21889G; DK114484A; KR840007883A; IL80463A0; GB2136425B

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Herstellung von Nucleosiden mit der aus dem Formelblatt hervorgehenden allgemeinen Formel (I) eines geschuetzten Derivates oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes hiervon, worin R eine Base mit den aus dem Formelblatt hervorgehenden Formeln ist, worin R hoch 1 Wasserstoff, Methyl, Brom, Fluor, Chlor oder Iod ist, R hoch 2 Hydroxy oder Amino ist und R hoch 3 Brom, Chlor oder Iod ist, in dem man von einem entsprechend geschuetzten Nucleosid der Formel (I) unter Anwendung sonstiger, an sich bekannter Verfahren bildet. Besonders bevorzugte Verbindungen sind 1-(5-Methyl-2,4-dioxo-1 H,3 H-pyrimidin-1-yl)-1,2-desoxy-2,2-difluorribose und 1-(4-Amino-2-oxo-1H-pyrimidin-1-yl)-2-desoxy-2,2-difluorribose. Diese Nucleoside sind in erster Linie antivirale Mittel, die sich vor allem zur Behandlung von Infektionen eignen, welche beispielsweise durch Viren des Genus Herpes hervorgerufen werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Nucleosiden durch Kupplung neuer Difluorkohlenhydrate mit geeigneten Basen, und diese Nucleoside sind wertvolle neue antivirale Mittel.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen;

es ist den Forschern seit langem bekannt, daß. unter der allgemeinen Familie der Nucleoside antivirale Wirkstoffe gefunden werden können. So weiß man beispielsweise von 5-(2-Bromvinyl)-2'-deoxyuridin, daß es gegen den Herpesvirus wirksam ist. Proc. Natl. Acad. Sei. USA 76, 2947 bis 2951 (1979) (DeClercq et al.). Watanabe et al. haben eine Anzahl von Nucleosiden beschrieben, die durch Kupplung von 2-Fluor-2-deoxyarabinofuranose mit den Basen Cytosin und Thymin gebildet werden. Von diesen Verbindungen ist 5-Iödcytosin die am meisten bevorzugte Base. J. Med. Chem. 22,

30 21 bis 24 (1979) und US-PS 4 211 773.

Eine als ein acyclisches Nucleosid beschriebene Verbindung, nämlich 9-(2-Hydroxyethoxymethy1)guanin, ist ein zur Behandlung von Herpesviren geeignetes starkes antivirales Mittel und ist Gegenstand eines Symposiums in einem Sonderdruck von American Journal of Medicine, Juli 1982.

Fluorierte Kohlenhydrate sind bereits früher untersucht worden. Ein Überblick über diesen Gegenstand geht aus Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry 38, 195 bis 285 (1981) (Penglis) hervor. In Carbohydrate Research 18, 345 bis 347 (1971) (Adamson et al.) wird eine 2,2-Difluorhexose beschrieben. In Carbohydrate Research 6, 347 bis 354 (1968) (Wright und Taylor) wird die Synthese von 9-( 3-Deoxy-3-f luor-OC-D-arabinof uranosyl)adenin beschrieben.

Vor kurzem ist die Totalsynthese von Kohlenhydraten Gegenstand der Forschung geworden, und es sind einige Veröffentlichungen hierüber erschienen. Die Synthese erfordert stereospezifische Verfahren, und asymmetrische Epoxidationsreaktionen und asymmetrische Aldolreaktionen sind bereits *5 mit Erfolg angewandt worden. Hierzu wird auf J. Org. Chern. 47, 1373 bis 1381 (1982) (Masamune, Sharpless et al.) hingewiesen.

Ziel der Erfindung:

Die bekannten Verbindungen sind bezüglich ihrer antivira-

len Wirksamkeit nicht voll befriedigend, und Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung neuer antiviraler Nucleoside, die den bekannten Mitteln dieser Art in verschiedener Weise überlegen sind

25

Darlegung des Wesens der Erfindung:

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß nun errreicht durch ein Verfahren zur Herstellung von Nucleosiden der Formel (I)

(I)

35 '

oder von pharmazeutisch annehmbaren Salzen hiervon, worin

R eine der folgenden Bedeutungen hat:

Γ T

5>-CH=CHR^S

worin R Wasserstoff, Methyl, Brom, Fluor, Chlor oder Iod

ist,

2 R Hydroxy oder Amino ist,

R Brom, Chlor oder Iod ist,

das dadurch.gekennzeichnet ist, daß man von einem entsprechend geschützten Nucleosid der obigen Formel (L) die Schutzgruppen entfernt.

Eine zweistufige erfindungsgemäße Arbeitsweise zur Herstellung der Nucleoside der obigen Formel (I) besteht darin, daß man ein Difluordesoxykohlenhydrat der Formel (II)

9λ .iiHTQi''./ * -»'7?^ y·:

(ID

Y²O

worin Q für CHX steht, worin X eine Abgangsgruppe bedeu-

12 tet, und Y und Y unabhängig Wasserstoff oder Hydroxyschutzgruppen sind, mit einer Base gemäß der beim obigen erstgenannten Verfahren angegebenen Definition kuppelt und dann gewunschtenfalls irgendwelche Schutzgruppen entfernt.

Die Temperaturen sind in der ganzen Beschreibung in ⁰C angegeben.

Die obigen Strukturformeln zeigen die Stereochemie der erfindungsgemäßen Verbindungen nicht. Es dürften Verbindun-

I. U. ι i Ii i\ I b Cj -! ·"''' i. i 'Λ -ι ί ι

gen aller Konfigurationen brauchbar sein, und die Stereochemie der Verbindung soll daher nicht als Beschränkung gelten. Es ist jedoch die Verbindung bevorzugt, die die folgende Konfiguration der natürlich vorkommenden Ribose

Weiter ist bevorzugt, daß die Konfiguration der Verbindung zwischen der Ribose und der Base wie folgt ist:

20

Der Fachmann kennt die Basen, die sich zur Synthese der erfindungsgemäßen antiviralen Nucleoside verwenden lassen, wobei zur weiteren Verdeutlichung der Art an antiviralen Mitteln, die erfindungsgemäß zugänglich werden, jedoch folgende spezielle Nucleoside erwähnt Werden.

1-(5-Methyl-2,4-dioxo-lH,3H-pyrimidin-l-yl)-2-desoxy-2,2-difluorribose,

1-(2,4-Dioxo-lH,3H-pyrimidin-l~yl)-2-desoxy-2,2-difluorribose,

l-(5-Brom-2,4-dioxo-lH,3H-pyrimidin-l-yl)-2~desoxy-2,2-difluorribose,

1-(5-Chlor-2,4-dioxo-lH,SH-py^imidin-l-yl)-2-desoxy-2,2-difluorribose, χ-(5-iod-2,4-dioxo-lH,3H-pyrimidin~1-yl)-2-desoxy-2,2~difluorribose,

.1- ( 4-Amino-5-chlor-2-oxo-lH-pyriInidin-l-yl) -2-desoxy-2 , 2-difluorribose,

1-(4-Amino-5-brom^2-oxo-lH-pyrimidin-l-yl)-2-desoxy-2,2-

difluorribose,

1-(4-Amino-2-oxo-lH-pyrimidin-l-yl)-2-desoxy-2,2-difluorribose, l-(4-Amino-5-iod-2-oxo-lH-pyrimidin-l-yl)-2-desoxy-2,2-di-

fluorribose,

1- ( 4-Amino-5-methyl-2-oxo-lH-pyriInidin-l-yl) -2-desoxy-2,2-

difluorribose,

l-/5-(2-Bromvinyl)-4-hydroxy-2-oxo-lH-pyrimidin-l-yl/-2-desoxy-2,2-difluorribose,

l-/4-Amino-5-(2-bromvinyl)-2-oxo-lH-pyrimidin-l-y]_L/-2-des-

oxy-2,2-difluorribose,

l-/4-Amino-5-(2-iodvinyl)-2-oxo-lH-pyrimidin-l-yl₁/-2-desoxy-2,2-difluorribose, l-/5-(2-Ghlorvinyl)-4-hydroxy-2-oxo-lH-pyrimidin-l-y]_L/-2-

desoxy-2,2-difluorribose,

l-/4-Hydroxy^5-(2-iodvinyl)-2-oxo-lH-pyrimidin-l-yj_L/-2-

desoxy-2,2-difluorribose,

l-/4-Amino-5-( 2-chlorvinyl) ^-oxo-lH-pyrimidin-l-yl/^- desoxy-2,2-difluorribose,

1-(2-Amino-6-oxo-lH,9H-purin-9-yl)-2-desoxy-2,2-difluorribose,

l-(6-Amino-9H-purin-9-yl)-2-desoxy-2,2-difluorribose, 1-(5-Fluor-2,4-dioxo-lH,3H-pyrimidin-l-yl)-2-desoxy-2,2-difluorribose,

1-(2,4-Dioxo-lH,3H-pyrimidin-l-yl)-2-desoxy-2,2-difluor-

xylose,

1-(5-Brom-2,4-dioxo-lH,3H-pyrimidin-l-yl)-2-desoxy-2,2-difluorxylose, l-(5-Chlor-2,4-dioxo-lH,3H-pyrimidin-l-yl)-2-desoxy-2,2-

dif luorxylose ' .,

1-(5-Iod-2,4-dioxo-lH,3H-pyrimidin-l-yl)-2-desoxy-2,2-di-

fluorxylose,

.1-(4-Amino-5-fluor-2-oxo-lH-pyrimidin-l-yl)-2-desoxy-2,2-difluorribose, ·

1-(4-Amino-5-chlor-2-Oxo-lH~pyrimidin-l-yl)-2-desoxy-2,2-

difluorxylose,

l-(4-Amino-2-oxo-lH-pyrimidin-l-yl)-2-desoxy-2,2-dif luorxylose,

1-(4-Amino-5-fluor-2-oxo-lH-pyrimidin-l-yl)-2-desoxy-2,2-difluorxylose,

1 - (4-Ami no-5-me thy 1-2-oxo-lH-pyrimidin-l-yl) -2-desoxy-2, 2-difluorxylose,

l-/5-(2-Bromvinyl )-4-hydroxy-2-oxo-lH-pyrimidin*-l-yl/-2-desoxy-2,2-difluorxylose,

l-/4-Amino-5-(2-bromvinyl)-2-oxo-lH-pyrimidin-l-y_l/-2-desoxy-2,2-difluorxylose.

-S- (2-iodvinyl)-2-oxo-lH-pyrimidin-l-yl^/-2-des-₍

oxy-2,2-difluorxylose,

l-/5-(2-Chlorvinyl)~4-hydroxy-2-oxo-lH-pyrimidin-l-yl/-2-desoxy-2,2-difluorxylose, l-/4-Hydroxy-5-(2-iodvinyl)-2-oxo-lH-pyrimidin-l-y_l/-2-

desoxy-2,2-difluorxylose,

1-/4-Amino-5-(2-chlorvinyl)-2-oxo-lH -pyrimidin-l-yiy-2-

desoxy-2,2-difluorxylose,

l-(2-Amino-6-oxo-lH,9H-purin-9-yl)-2-desoxy-2,2-difluorxylose,

1-(6-Amino-9H-purin-9-yl)-2-desoxy-2,2-difluorxylose.

Hierzu gehören natürlich auch die pharmazeutisch annehmbaren Salze dieser Nucleoside

25

Die obigen Umsetzungen, bei denen das neue 2-Desoxy-2,2-difluorkohlenhydrat mit den Basen gekuppelt wird, sind von Natur aus häufig so, daß die Hydroxygruppen geschützt sein müssen, damit sie nicht mit anderen im Reaktionsgemisch vorhandenen Reagenzien reagieren. Hierbei handelt es sich um bei Synthesen in der organischen Chemie übliche Schutzgruppen. Die Chemiker sind mit der Auswahl von Gruppen vertraut, die für einen wirksamen Schutz von Hydroxygruppen geeignet sind und die sich nach beendeter Umsetzung leicht entfernen lassen. Solche Gruppen werden in Standardwerken beschrieben, wie beispielsweise im Kapitel 3 von Protective Groups in Organic Chemistry, McOmie

c U. ιί ü i\ 1 ri

- 8 -

Ed., Plenum Press, New York (1973) oder im Kapitel 2 von Protective Groups in Organic Synthesis, Greene, John Wiley & Sons, New York (1981).

Zu Beispielen für Hydroxyschutzgruppen gehören die Formyl-, 2-Chloracetyl-, Benzyl-, Diphehylmethyl-, Triphenylmethyl-, 4-Nitrobenzyl-, Phenoxycarbonyl-, t-Butyl-, Methoxymethyl-, Tetrahydropyranyl-, Allyl-, Tetrahydrothienyl-, 2-Methoxyethoxymethyl-, Methoxyacetyl-, Phenoxyacetyl-, Isobutyryl-,Ethoxycarbonyl- oder Benzyloxycarbonylgruppen. Silylhydroxyschutzgruppen sind besonders geeignet, da sich der Großteil dieser Schutzgruppen durch Behandlung mit Wasser oder einem Alkohol leicht abspalten läßt. Zu solchen Gruppen gehören vor allem Trimethylsilyl und auch Isopropyl-dimethylsilylr Methyldiisopropylsilyl oder Triisopropylsilyl. Die t-Butyldimethylsilylgruppe ist ein spezieller Fall und sie ist bei dieser Synthese als Schutzgruppe bevorzugt. Sie ist schwieriger abspaltbar, da zu ihrer Entfernung von den Hydroxygruppen ein Reagens benötigt wird,

20 wie beispielsweise eine Halogenwasserstoffsaure.

Ribose oder Xylose haben in der Stellung 1 ihres Rings eine Hydroxygruppen Zur Umsetzung des jeweiligen Kohlenhydrats mit der Base unter Bildung der erfindungsgemäßen antiviralen Verbindungen muß die Stellung 1 mit einer Abgangsgruppe geschützt werden. Hierzu werden die bei orga-, nischen Synthesen üblichen Abgangsgruppen verwendet. Die bevorzugten Abgangsgruppen sind Sulfonate, von denen Methansulfonat am meisten bevorzugt ist. Es können jedoch auch andere typische Abgangsgruppen verwendet werden, wie Toluolsulfonat, Ethansulfonat, Isopropansulfonat, 4-Methoxybenzolsülfonat, 4-Nitrobenzolsulfonat, 2-Chlorbenzolsulfonat, Chlor und Brom.

Die folgenden typischen 2-Desoxy-2,2-difluorkohlenhydrate dienen als Beispiele für erfindungsgemäß geeignete Ausgangsmaterialien:

·* 2-Desoxy-2 , 2-dif luorribose,

3,5-Bis(trimethylsilyloxy)-2-desoxy-2,2-difluorribose,

3,5-Dibenzyloxy-2-desoxy-2,2-difluorribose,

3,5-Bis(chloracetoxy)-2-desoxy-2,2-difluorribose, 3,5-Bis(2-Ghlorbenzyloxy)-l-methansulfonyloxy-2-desoxy-

2,2-difluorribose,

3,5-Bis(4-nitrobenzyloxy)-l-(4-toluolsulfonyloxy)-2-desoxy-

2,2-difluorribose,

l-Chlor-3,5-bis{phenoxyacetoxy)-1,2-desoxy-2,2-difluorxylose,

1-(2,4-Dibromphenylsulfonyloxy)-3,5-bis(2,2-dimethylpro-

pionyloxy)-2-desoxy-2,2-difluorxylose,

3,5-Bis(benzoyloxy)-l-(o-toluolsulfonyloxy)-2-desoxy-2,2-

difluorxylose,

l-Brom-3,5-bis(methoxycarbonyloxy)-l,2-desoxy-2,2-difluorxylose,

3,5-Bis(allyloxycarbonyloxy)-1-chlor-l,2-desoxy-2,2-di-

fluorxylose,

3,5-Bis(benzyloxycarbonyloxy)-2-desoxy-2,2-difluorxylose, l-Brom-3,5-bis(4-nitrobenzyloxycarbonyloxy)-1,2-desoxy-

2,2-difluorxylose,

l-Brom-3,5-bis(tetrahydrothienyloxy)-1,2-desoxy-2,2-di-

fluorribose, . .

l-Brom-3,5-bis(isopropyldimethylsilyloxy)-1,2-desoxy-2,2-difluorribose,

l-(2-Chlorphenylsulfonyloxy)-3,5-bis(methoxymethoxy)^-2-

desoxy-2,2-difluorribose,

3,5-Bis(benzyloxymethoxy)-2-desoxy-2,2-difluorribose, 1-(4-Nitrophenylsulfonyloxy)-3,5-bis(trityloxy)-2-desoxy-2,2-difluorribose,

3", 5-Bis (ally loxy)-1-chlor-l ,2-desoxy-2,2-dif luorribose,

2-Desoxy-2,2-difluorxylose,

3,5-Bis(trimethylsilyloxy)-2-desoxy-2,2-difluorxylose,

3,5-Dibenzyloxy-2-desoxy-2,2-difluorxylose, 35 3,5-Bis(chloracetoxy)-2-desoxy-2,2-difluorxylose,

3,5-Bis(2-chlorbenzyloxy)-1-methansulfonyloxy-2-desoxy-

2,2-difluorxylose,

3,5-Bis(4-nitrobenzyloxy)-l-(4-toluolsulfonyloxy)-2-desoxy-

2,2-difluorxylose,

l-Brom-3,5-bis(tetrahydrothienyloxy)-1,2-desoxy-2,2-di-

fluorxylose,

l-Brom-3,5-bis(isopropyldimethylsilyloxy)-1,2-desoxy-2,2-

difluorxylose,

3,5-Bis(t-butyldiphenylsilyloxy) -2-desoxy-2,2-difluorribo-

3,5-Bis (f ormyloxy) -1-isopropylsulf onyloxy-2-desoxy-2,2-"di- *® fluorribose,

3,5-Bis(trichloracetoxy)-1-methansulfonyloxy-2-desoxy-2,2-.difluorribose, ,

l-Chlor-3,5-bis(phenoxyacetoxy)-1,2-desoxy-2,2-difluorribose, 1-(2,4-Dibromphenylsulfonyloxy)-3,5-bis(2,2-dimethylpro-

pionyloxy)-2-desoxy-2,2-difluorribose,

3,5-Bis(benzoyloxy)-1-(o-toluolsulfonyloxy)-2-desoxy-2,2-

difluorribose,

l-Brom-3,5-bis(methoxycarbonyloxy)-1,2-desoxy-2,2-difluorribose,

l-(2-Chlorphenylsulfonyloxy)-3,5-bis(methoxymethoxy)-2-

desoxy-2,2-difluorxylose,

3,5-Bis(benzyloxymethoxy)-2-desoxy-2,2-difluorxylose, 1-(4-Nitrophenylsulfonyloxy)-3,5-bis(trityloxy)-2-desoxy-2,2-difluorxylose,

3,5-Bis(alIyloxy)-1-chlor-l,2-desoxy-2,2-difluorxylose, 3,5-Bis(t-butyldiphenylsilyloxy)-2-desoxy-2,2-difluorxylose, . ' '

3,5-Bis(formyloxy)-1-isopropylsulfonyloxy-2-desoxy-2,2-difluorxylose,

3,5-Bis(trichloracetoxy)-1-methansulfonyloxy-2-desoxy-2, 2-

difluorxylose,

3,5-Bis(allyloxycarbonyloxy)-l-chlor-1,2-desoxy-2,2-difluorribose, 3,5-Bis(benzyloxycarbonyloxy)-2-desoxy-2,2-difluorribose, l-Brom-3,5-bis(4-nitrobenzyloxycarbonyloxy)-1,2-desoxy-2,2-

difluorribose.

Die beim erfindungsgemäßen Verfahren als Ausgangsmaterialien benötigten Kohlenhydrate werden dadurch hergestellt, daß man ein D-Glyceraldehydketonid der Formel (V)

(V)

worin R⁴ und R unabhängig C^-C^-Alkyl sind, mit einem C. -C.-Alkylbromdifluoracetat, vorzugsweise dem Ethylester, umsetzt.

Das bevorzugte Glyceraldehydketonid ist das Acetonid, worin R⁴ und R⁵ beide Methyl sind (siehe HeIv. Chim. Acta 17, 622 (1934) (Fischer und Baer)). Ethylbromdifluoracetat ist erstmals gemäß Tet. 33, 1445 (1977) (Morel und Dawans) hergestellt worden. Die Umsetzung des Ketonids mit dem Ha-, logenacetat wird in Gegenwart eines aktivierten Metalls, ' wie Magnesium oder vorzugsweise Zink, durchgeführt. Eine solche Aktivierung läßt sich am einfachsten durch Anwendung einer Ultraschallenergie auf das Reaktionsgemisch er¹-reichen. Durch eine solche Aktivierung wird die Anwesenheit einer kleinen Wassermenge im Reaktionsgemisch kompensiert und die Notwendigkeit zur Aufrechterhältüng wasser- freier Bedingungen umgangen, wobei zudem auf die. sonst¹ er.-." , forderliche Herstellung und sorgfältige Aufbewahrung der ₍ aktivierten Metalle verzichtet werden kann. Gewünschtenfalls kann das Metall jedoch auch durch bekannte herkömm- < liehe Verfahren aktiviert werden. Eine etwa äquimolare Meh-

30 ge an Metall ist die günstigste Menge.

Die Umsetzung wird in Ethern, wie Tetrahydrofuran oder Diethylether, bei mäßigen Temperaturen durchgeführt. Es können jedoch auch andere organische Lösungsmittel, die ge^dD genüber den Reaktionsbedingungen inert sind, verwendet werden, und hierzu gehören halogenierte Alkane, wie Chloroform, Dichlormethan oder Trichlorethan, und aromatische Lösungsmittel unter Einschluß von Benzol, Toluol und den Xylolen. Es können Temperaturen im Bereich von etwa Umge^

* bungstemperatur bis etwa 150°C angewandt werden. Temperaturen von etwa Umgebungstemperatur bis zu etwa 80⁰C sind jedoch bevorzugt. Wirtschaftlich vertretbare Ausbeuten lassen sich bei Reaktionszeiten von einigen Minuten bis zu einigen Stunden erzielen. Zu beachten ist, daß die Umsetzung exotherm verläuft, und das Reaktionsgemisch muß daher je nach dem Umfang der Reaktion und der Geschwindigkeit der Zugabe der Reaktanten gekühlt und nicht erhitzt werden. . ^: 10

Das Produkt der ersten Umsetzung ist ein Alkyl-3-dioxolanyl-2,2-difluor-3-hydroxypropionat der Formel (IV)

15 ^X/⁰-⁰

>v . C0a(Ci-C4-Alkyl)

R OI I I *. ' ,

ben.

4 5 worin R und R die bereits beschriebenen Bedeutungen ha-

Das Verhältnis des 3-R-Hydroxyzwischenprodukts zu seinem 3-S-Hydroxyenantiomeren beträgt gewöhnlich etwa 3:1. Das 3-R-Hydroxyenantiomere hat die zur Bildung des Ribosederivats in seiner natürlichen Konfiguration geeignete Stereochemie und ist daher das gewünschte enantiomere Produkt der ersten Stufe. Das 3-R-Hydroxyenantiomere läßt sich sauber vom 3-S-Enantiomeren durch Chromatographie über SiIi-. ciumdioxidgel und Elution mit Chloroform, das 0,5 % Methanol enthält, abtrennen.

Das Hydroxypropionat wird unabhängig von seiner Form unter Anwendung sehr milder Bedingungen hydrolysiert, wodurch das Lacton der Fprmel (III) gebildet wird.

HOHeC

HO

-F

Eine saubere Steuerung der Stufe der Hydrolyse führt zu einer Spaltung der Ketonidfunktion und überraschenderweise auch zu einer Spaltung der Estergruppe, so daß sich das Lacton in einer einzigen Stufe ergibt. Als Reagens zur Hydrolyse wird vorzugsweise ein schwach saures Ionenaustauscherharz verwendet, wobei Dowex 50W-X12 (Dow Chemical Company) am meisten bevorzugt ist. Das Verfahren läßt sich auch mit anderen milden hydrolytischen Mitteln durchführen, wobei dann jedoch größere Mengen an Nebenprodukten erhalten werden können. Für die Hydrolyse kann man daher beispielsweise auch wäßrige Essigsäure oder andere verhältnismäßig starke Säuren verwenden, wie Propionsäure, Ameisensäure, Chloressigsäure oder Oxalsäure.

Vor Reduktion des Ketosauerstbffs sollen die Hydroxygruppen des Lactons geschützt werden. In Abhängigkeit von den gewählten Schutzgruppen werden übliche Reaktionsbedingungen angewandt. Die t-Butyldimethylsilylgruppe läßt sich beispielsweise am einfachsten in Form ihres Trifluormethansulfonats bilden, und die Schutzreaktion wird in Anwesenheit einer Base durchgeführt, wie Lutidin, Pyridin und dergleichen. Acylschutzgruppen, wie Acetyl, Benzoyl und dergleichen, ergeben sich durch Umsetzung des Lactons mit einem Acylierungsmittel, wie einem Acylchlorid, -bromid, -cyanid oder -azid, oder mit einem geeigneten Anhydrid. Die Umsetzungen werden gewöhnlich in einem basischen Lösungsmittel, wie Pyridin, Chinolin oder Isochinolin oder in einem tertiären Amin als Lösungsmittel, wie Triethylamin, Tributylamin oder Methylpiperidin, durchgeführt. Die

gg Umsetzung kann auch in einem inerten Lösungsmittel durchgeführt werden, dem man einen Säurefänger, wie ein tertiäres Amin, zugesetzt hat. Für die Umsetzung können ge-

-...-. - ¹⁴ ~

wünschtenfalls Acylierungskatalysatoren verwendet werden, wie 4-Dimethylaminpyridin oder 4-Pyrrolidinopyridin. Die Acylierungsreaktionen, die für die Schutzgruppen an den Hydroxygruppen sorgen, werden bei mäßigen Temperaturen im Bereich von -25°C bis 100⁰C durchgeführt. Solche Acylierungen können auch als säurekatalysierte Reaktionen der geeigneten Carbonsäuren in inerten organischen Lösungsmitteln oder ohne Lösungsmittel durchgeführt werden. Es lassen sich Säurekatalysatoren verwenden, wie Schwefelsäure, PoIyphosphorsäure oder Methansulfonsäure.

Für AcyisKshufczgruppen kann auch durch Bildung eines aktiven Esters der geeigneten Säure gesorgt werden, beispielsweise der Ester, die durch bekannte Mittel gebildet werden, wie Dicyclohexylcarbodiimid, Acylimidazole, Nitrophenole, Pentachlorphenol, N-Hydroxysuccinimid und 1-Hydroxybenzotriazol.

Geschützte Gruppen des Ethertyps werden durch Umsetzung

des Lactons mit beispielsweise einer geeigneten Diazover-

bindung, wie Diazomethan, Phenyldiazomethan oder einem , Silyldiazomethan, gebildet. Solche Reaktionen werden gewöhnlich in Lösungsmitteln durchgeführt, zu denen Ester, wie Ethylacetat, halogenierte Lösungsmittel unter Einschluß

^z . von Dichlormethan und Chloroform und Ether unter Einschluß von Diethylether und Tetrahydrofuran gehören. Das Verfahren wird gewöhnlich bei niedrigen Temperaturen von etwa -5O⁰C bis etwa 0⁰C durchgeführt. Solche efcherbildende Reaktionen können auch unter Zuhilfenahme Von Reagenzien, wie Trimethyloxosulfoniumhydroxid, Trimethylsulfoniumhydroxid und Trimethylselenoniumhydroxid, in Lösungsmitteln wie Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid, Hexamethylphosphoramid, Aceton oder Acetonitril, durchgeführt werden.

Die oben beschriebenen Silylschutzgruppen werden durch herkömmliche Verfahren an die Hydroxygruppen gebunden, beispielsweise durch Umsetzung mit dem geeigneten Silylcarbox-

amid oder Bis(substituiertes-silyl)carboxamid, oder einem geeignet substituierten Silazan. Geeignet substituierte Silylmethansulfonate, Toluolsulfonate und dergleichen sind ebenfalls brauchbar. Normalerweise braucht man im Reak- · tionsgemisch eine äquivalente Menge an Base, wenn man im Reaktionsgemisch nicht schon ein basisches Lösungsmittel verwendet, wie dies oben beschrieben worden ist.

Nach Schutz der Hydroxygruppen wird der Ketosauerstoff des Lactons zu dem Alkohol reduziert, wodurch die geschützte erfindungsgemäße 2~Desoxy-2,2-difluorribose oder 2-Desoxy-2,2-difluorxylose gebildet wird. Das am meisten bevorzugte Reduktionsmittel ist Diisobutylaluminiumhydrid, und dieses wird bei niedriger Temperatur im Bereich von etwa -100⁰C

¹^ bis -2O⁰C angewandt. Die Reduktion muß sehr sorgfältig durchgeführt- werden, damit es nicht zu Bedingungen kommt, bei denen der Ring am Sauerstoffatom geöffnet wird. Andere Metallhydride, wie das häufig gebrauchte Lithiumaluminiumhydrid, können für die Reaktion ebenfalls verwendet werden, wobei man die Temperatur jedoch ziemlich niedrig halten und dafür sorgen muß, daß das Hydrid zerstört ist, bevor man die Temperatur auf Umgebungstemperatur ansteigen läßt. Bei der Stufe der Reduktion muß daher ein Lösungsmittel mit ei nem sehr niedrigen Gefrierpunkt verwendet werden. Hierzu ist Toluol geeignet. Natürlich lassen sich auch andere Lösungsmittel verwenden, zu denen niedere Alkanole, insbesondere Ethanol, oder Ether, wie Diethylether, gehören.

Zur Erzielung einer wirksamen Reaktion mit der Base muß

die Stellung 1 des Kohlenhydrats mit einer geeigneten Abgangsgruppe versehen sein. Die bevorzugte Abgangsgruppe ist Methansulfonyl, die sich ohne weiteres durch Umsetzung mit Methansulfonylchlorid in Anwesenheit einer äquivalenten Menge eines geeigneten Säurefängers, wie Triethylamin und dergleichen, ergibt. Andere Sulfonylabgahgsgrupperi lassen sich in gleicher Weise durch Umsetzung mit dem geeigneten Sulfonylhalogenid, bilden.

Möchte man eine Chlor- oder Bromabgangsgruppe verwenden, dann empfiehlt sich häufig zuerst die Bildung des 1-Acetatderivats beispielsweise durch Umsetzung mit Essigsäureanhydrid oder einer anderen Quelle für Acetylgruppen in Ge-

5 '·

genwart einer äquivalenten oder darüber liegenden Menge eines Säurefängers. Die Acetatgruppe wird dann bei niedriger Temperatur, wie etwa -5O⁰C bis etwa 0⁰C, mit gasförmigem Bromwasserstoff oder Chlorwasserstoff ausgetauscht. Der gasförmige Halogenwasserstoff kann zu einer Entfernung der Schutzgruppen neigen, insbesondere von Silylschutzgruppen, so daß diese Stufe bei niedrigen Temperaturen und unter langsamer Zugabe des Halogenwasserstoffs in kleinen Anteilen durchgeführt werden muß.

Die zur Bildung der erfindungsgemäßen antiviralen Verbindungen verwendeten Basen sind dem Fachmann bekannt, und eine Erläuterung ihrer Synthese ist nicht erforderlich. Die bei einigen dieser Basen vorhandenen primären Aminogruppen sollen jedoch vor der Kupplung der Base mit dem Kohlenhydrat geschützt werden. Hierzu werden übliche Aminoschutzgruppen verwendet, zu denen die oben erwähnten Silylgruppen und auch typische Gruppen gehören, wie t-Butoxycarbonyl, Benzyloxycarbonyl, 4-Methoxybenzyloxycarbonyl,

4-Nitrobenzyloxycarbonyl, Formyl oder Acetyl. 25

Eine Überführung der Ketosauerstoffatome an den Basen zur Enolform ist ratsam, damit die Base stärker aromatisch wird und damit sich die Base leichter durch das Kohlenhydrat angreifen läßt. Eine Enolisierung läßt sich am ein-30fachsten durch Bildung der Silylschutzgruppen erreichen. Hierzu können die bereits oben erwähnten üblichen Silylschutzgruppen verwendet werden.

Die Umsetzung zwischen dem geschützten Kohlenhydrat und der Base wird vorzugsweise ohne Lösungsmittel bei erhöhter Temperatur im Bereich von etwa 50⁰C bis etwa 200⁰C durchgeführt. Für diese Umsetzung können jedoch auch ver-

ι ' ' '. '

hältnismäßig hochsiedende Lösungsmittel, wie Dimethylformamid, Dimethylacetamid oder Hexamethylphosphoramid, verwendet werden. Wird die Kupplungsreaktion zur Vermeidung

,_ einer Destillation eines niedrigsiedenden Lösungsmittels

ο .

bei erhöhten Drücken durchgeführt, dann läßt sich hierzu jedes geeignete inerte Reaktionslösungsmittel anwenden.

Die Kupplungsreaktion kann bei niedrigen Temperaturen durchgeführt werden, falls mit einem Reaktionsinitiator, wie einem Trifluormethansulfpnyloxysilan, gearbeitet wird. Die üblichen inerten Reaktionslösungsmittel der oben diskutierten Art können bei Temperaturen im Bereich von etwa Umgebungstemperatur bis zu etwa 100⁰C verwendet werden.

Die letzte Stufe der Reaktionsfolge besteht in der Abspaltung der Schutzgruppen. Die meisten Silylschutzgruppen werden einfach durch Behandlung mit Wasser oder einem Al- \ kohol gespalten. Zur Entfernung der t-Butyldimethylsilylschutzgruppe sind saure Bedingungen erforderlich, wie ei-

ne Behandlung mit wäßrigem Halogenwasserstoff.

Acylschutzgruppen werden durch einfache Hydrolyse mit starken oder mittelstarken Basen, wie Alkal!metallhydroxiden, bei Temperaturen von etwa Umgebungstemperatur bis zu etwa 100⁰C entfernt. Für jede Schutzgruppe braucht man wenigstens eine äquivalente Menge an Base. Solche Hydrolysen werden zweckmäßigerweise in hydroxylischen Lösungsmitteln, insbesondere wäßrigen Alkanolen, durchgeführt. Die Umsetzungen können jedoch auch in irgendeinem geeigneten Losungsmittel durchgeführt werden, beispielsweise in Polyolen unter Einschluß von Ethylenglykol, Ethern, wie Tetrahydrofuran, Ketonen, wie Aceton oder Methylethylketon, und anderen polaren Lösungsmitteln, wie Dimethylsulfoxid. Die Abspaltung der Acylschutzgruppen kann auch mit anderen Basen bewirkt werden, wie beispielsweise mit Natriummethoxid, Kalium-t-butoxid, Hydrazin, Hydroxylamin, Ammoniak, Alkalimetal !amiden und sekundären Aminen, wie Diethylamin. Die

* Acylschutzgruppen können auch mit Säurekatalysatoren entfernt werden, wie mit Methansulfonsäure, Chlorwasse,rstoffsäure, Bromwasserstoffsäure, Schwefelsäure oder mit sauren Ionenaustauscherharzen. Solche Hydrolysen werden Vorzugsweise bei verhältnismäßig hohen Temperaturen durchgeführt, wobei ein Arbeiten bei Rückflußtemperatur des Gemisches bevorzugt ist, doch können bei Verwendung besonders starker Säuren auch Temperaturen von nur Raumtemperatur angewandt werden. .

Esterschutzgruppen werden ebenfalls durch Anwendung bekannter Verfahren entfernt, beispielsweise unter Verwendung von Ethanthiol und Aluminiumchlorid. .

Bei keiner der Reaktionsstufen ist ein Arbeiten mit ungewöhnlichen Überschüssen an Reaktanten erforderlich. Wie bei organischen Synthesen üblich,ist die Anwendung eines mäßigen Überschusses ratsam, der im Bereich des 1,05-fachen bis zum 2-fachen liegt. '

Die erfindungsgemäßen antiviralen Verbindungen sind zur Bildung pharmazeutisch annehmbarer Additionssalze befähigt. Solche Salze gehören ebenfalls zum Schutzumfang der Erfindung, und zu ihnen gehören beispielsweise die Hydrobromide, Hydrochloride, Mono-, Di- oder Triphosphatester und Natriumsalze solcher Phosphate, Sulfate, die Natrium-, Kalium-, Lithium- oder Ammoniumsalze und auch andere, dem Fachmann wohlbekannte Salze. Unter pharmazeutisch annehmbaren Salzen werden alle Salze verstanden, die sich bei der Chemotherapie warmblütiger Tiere verwenden lassen.

Die erfindungsgemäßen antiviralen Nucleoside werden zur Behandlung von Vireninfektionen in üblicher Weise angewandt. Mit den Verbindungen lassen sich allgemein Vireninfektionen behandeln, und sie eignen sich insbesondere zur Behandlung von Infektionen, die durch Viren des Genus Herpes hervorgerufen werden.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen oder ihre pharmazeutisch annehmbaren Salze können oral, topisch oder parenteral verabreicht werden. Im allgemeinen sind Dosen im Bereich von etwa 5 mg/kg bis etwa 500 mg/kg wirksam. Vorzugsweise werden die Verbindungen in Mengen'im Bereich von etwa 10 mg/kg bis etwa 100 mg/kg verabreicht.

Die Verbindungen werden gewöhnlich in Form pharmazeutischer Zusammensetzungen angewandt. Die Formulierung solcher Zu-

^ sammensetzungen ist herkömmlich und entspricht der üblichen Praxis des Fachmanns. Soll ein erfindungsgemäßes Nucleosid topisch angewandt werden, dann wird es zu einer topischen Zusammensetzung formuliert, wie einer Creme oder einer Salbe, die man in das befallene Gewebe einreibt.

Cremes sind Emulsionen aus einer Ölphase und einer Wasserphase, in denen das Nucleosid gelöst oder suspendiert ist. Salben sind fettartige oder wachsartige Zusammensetzungen, in denen das Nucleosid gelöst oder wenigstens suspendiert werden kann, falls es in der gewünschten Konzentration ·

20 unlöslich ist.

Die Begriffe pharmazeutisch annehmbar oder physiologisch annehmbar beziehen sich auf diejenigen Mittel, die bei der Chemotherapie warmblütiger Tiere brauchbar sind.

Parenterale Zusammensetzungen werden vorzugsweise so formuliert, daß sich das Nucleosid oder das pharmazeutisch annehmbare Salz hiervon zur Injektion lösen läßt, wobei jedoch der Großteil der Nucleoside nicht hochwasserlöslich ist. Es ist daher üblicher, ein parenterales Produkt als ein trockenes Pulver aus dem Nucleosid und physiologisch annehmbaren Suspendierungsmitteln zu formulieren, wie Stärke, Zucker und dergleichen, das man dann zur Bildung einer zu injizierenden Suspension mit sterilem Wasser ver- setzt. Parenterale Zusammensetzungen lassen sich in wäßrigen Basen formulieren, die mäßige Mengen an physiologisch annehmbaren Lösungsmitteln enthalten, wie Propylenglykol

und dergleichen, und in solchen Zusammensetzungen lassen sich die erfindungsgemäßen Nucleoside in annehmbaren Konzentrationen lösen.

Es sind die verschiedensten Arten an oral verabreichbaren Zusammensetzungen im Gebrauch, und hierzu gehören Einheitsdosisformen, wie Tabletten oder Kapseln, und flüssige Dosierungsformen, wie Suspensionen. Die Einheitsdosisformen sind in der Pharmazie im allgemeinen bevorzugt. Sie sind so formuliert, daß sich die übliche Wirkstoffdosis in einer einzigen Tablette oder Kapsel oder in einer kleinen Anzahl hiervon ergibt. Die Formulierung von Tabletten unter Verwendung geeigneter Gleitmittel, Bindemittel und Zerfallhilfsmittel ist dem Fachmann bekannt. Die Formulie-

rung von Kapseln erfordert lediglich eine Verdünnung des Nucleosids mit einer geeigneten Menge einer inerten pulverförmigen Substanz, wie Lactose, unter Bildung des jeweiligen pulverförmigen Gemisches, das zu einer Kapsel der gewünschten Größe abgefüllt wird. Die Formulierung oral

^ΔΚ) verabreichbarer Suspensionen erfolgt durch feines Vermählen des Nucleosids und inniges Vermischen mit einer vergleichsweise viskosen wäßrigen Grundlagenflüssigkeit. Die Viskosität wird durch Zusatz pharmazeutisch annehmbarer Verdickungsmittel oder Gelbildungsmittel eingestellt, zu denen Pflanzengummi, chemisch modifizierte Cellulosederivate und dergleichen gehören. Gewünschtenfalls können auch geeignete Aromastoffe verwendet werden.

Ausführunqsbeispiele; 30

Die folgenden nicht beschränkenden Herstellungen, Versuche und Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung.

- 21 Herstellung 1

Ethyl-2,2-(3IfIuOr-S-HyCIrOXy-S- (2,2-dimethyldioxolan-4-yl)-

propionat 5

Zu 10,2 g aktiviertem Zink gibt man eine kleine Menge einer Lösung aus 31,8 g Ethylbromdifluoracetat und 22,6 g 4-Formyl-2,2-dimethyldioxolan in 53 ml Tetrahydrofuran und 53 ml Diethylether. Es wird dafür gesorgt, daß Wasser vom Reaktionsgemisch ausgeschlossen ist. Die Lösung beginnt unter Rückfluß zu sieden, sobald die erste Zugabe zum aktivierten Zink erfolgt ist. Der Rest der Lösung wird tropfenweise unter solcher Geschwindigkeit zugesetzt, daß das Ganze während der gesamten Zugabezeit von etwa 30 Minuten schwach unter Rückfluß siedet. Das Gemisch wird dann unter • leichtem Rückflußsieden weitere 30 Minuten gerührt. Das Reaktionsgemisch wird in 200 ml In Chlorwasserstoffsäure und 200 g Eis gegossen, und das Gemisch wird so lange gerührt, bis das gesamte Eis geschmolzen ist. Das wäßrige Gemisch wird dann viermal mit jeweils 70 ml Diethylether extrahiert, und die organischen Schichten werden vereinigt und mit 50 ml gesättigtem wäßrigem Natriumchlorid und mit 50 ml gesättigtem wäßrigem Natriumbicarbonat gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und unter Vakuum eingedampft, wodurch man 26 g eines hellgelben Öls erhält. Das Rohprodukt wird über eine mit 1000 g Siliciumdioxidgel gefüllte Säule chromatographiert, die man mit Chloroform, das 0,5 % Methanol enthält, eluiert, wodurch das hauptsächliche 3-R-Hydroxyprodukt vom. untergeordneten 3-S-Hydroxyprodukt getrennt wird. Die Verhältnismengen der beiden Produkte betragen etwa 3 : 1, und das untergeordnete Produkt kommt zuerst aus der Säule.

Durch Eindampfung der das 3-R-Hydroxyprodukt enthaltenden Fraktionen gelangt man zu 12,6 g des Produkts in praktisch reiner Form. Es wird durch Massenspektrometrie identifiziert,wodurch sich ein Fragmentgewicht von 239 ergibt, was

ι ..'

mit dem Molekulargewicht des gewünschten Produkts minus einer Methylgruppe übereinstimmt, die bei der spektrometrischen Messung von der Acetonidfunktion verlorengeht. Eine

_ kernmagnetische Resonanzanalyse des 3-R-Hydroxyprodukts in .

einem 90 MHz-Gerät in CDCl₃ zeigt folgende 6-Werte: 3,94

bis 4,45 (m, 5H), 3,14 (d, J = 4,5Hz, IH), 1,2 bis 1,47* Cm, 9H).

Eine Analyse des 3-S-Hydroxyprodukts, das man durch Ver-10

dampfung der geeigneten chromatographischen Fraktionen in einer Menge von 4,68 g erhält, nach dem gleichen NMR-Verfahren zeigt folgende 6-Werte: 3,75 bis 4,47 (m, 6H), 2,95 (d, J = 8Hz, IH), 1,25 bis 1,5 (m, 9H).

¹⁵ Herstellung 2 2-Desoxy-2,2-difluor-1-oxoribose

Man löst 50 g des 3-R-Hydroxyprodukts, das man durch eine

zur obigen Herstellung 1 ähnliche Synthese erhalten hat, in 500 ml Methanol und 250 ml Wasser, und versetzt die Lösung mit 250 g Dowex 50W-12-Harz. Das Gemisch wird vier Tage bei Umgebungstemperatur gerührt, worauf man das Gemisch durch einen Bausch aus Diatomeenerde als Filterhilfe filtriert. Das Filtrat wird unter Vakuum zur Trockne eingedampft, wodurch man zu 33,0 g des gewünschten Produkts gelangt, dessen Identifizierung durch NMR-Analyse auf einem 90 MHz-Gerät in CD₃OD folgende 6-Werte ergibt: 3,6 bis

4,6 (Reihe an m, 4H), 4,8 (bs, 2H). 30 ,

Herstellung 3

3,5-Bis(t-butyldimethylsilyloxy)-2-desoxy-2,2-difluor-1-oxoribose

35 ' . . . . .

Zu 13 g des nach der obigen Herstellung 2 erhaltenen Produkts gibt man 60 ml Dichlormethan, 22,5 ml 2,6-Lutidin

und 48,2 ml Trifluormethylsulfonyloxy-t-butyldimethylsilan unter Stickstoffatmosphäre und schwachem Kühlen, um die Temperatur auf unter 25°C zu halten, innerhalb von 15 Minuten nach Vereinigung der Reagenzien wird die Reaktion ziemlich exotherm, so daß das Gemisch dünn und leicht rührbar wird. Das Gemisch wird über Nacht gerührt. Das Gemisch wird mit 150 ml Ethylacetat verdünnt und der Reihe nach mit 40 ml In Chlorwasserstoffsäure, 40 ml gesättigtem wäßrigem Natriumbicarbonat und 40 ml gesättigtem wäßrigem Natriumchlorid gewaschen. Das Gemisch wird dann über Magnesiumsulfat getrocknet und unter Vakuum zur Trockne eingedampft, wodurch man 32,1 g Rohprodukt erhält, das man unter Verwendung von 260 g Siliciumdioxidgel mit einer Korngröße von 0,15 mm chromatographiert und mit einem 10:l-Gemisch aus Chloroform und Diethylether eluiert. Die das gewünschte Produkt enthaltenden Fraktionen werden vereinigt und unter Vakuum eingedampft, wodurch man 7,8 g reines Produkt erhält. Durch Vereinigung und Verdampfung anderer Fraktionen gelangt man zu weiteren 10 g unreinem Produkt, das nicht weiter gereinigt wird. Eine Analyse des reinen Produkts führt zu folgenden Ergebnissen: IR (rein) = 1820 cm"¹, NMR (CDCl₃, 90 MHz), 6 = 0,1 bis 22 (m, 12H), 0,83 bis 0,98 (m, 18H),,3,63 bis 4,7 (Reihen an m, 4H),

Massenspektrum m/e = 339 = S-t-Butyl. 25

B e i s ρ i e 1 1

3,5-Bis(t-butyldimethylsilyl)-2-desoxy-2,2-difluorribose

10,3 g 3,5-Bis(t-butyldimethylsilyloxy)-2-desoxy-2,2-difluor-1-oxoribose, erhalten nach Herstellungen, wie sie zur Obigen Herstellung 3 ähnlich sind, werden in 120 ml wasserfreiem Toluol gelöst und auf -84°C gekühlt. Die Lösung wird mit 26 g Diisobutylaluminiumhydrid versetzt, das man während einer Zeitdauer von 20 Minuten unter ständigem Rühren zugibt. Das Reaktionsgemisch wird während der gan-

zen Zeit auf unter -65°C gehalten. 2 Stunden nach der er-

sten Zugabe des Hydrids wird das Reaktionsgemisch mit Methanol von -20⁰C abgeschreckt, und so lange mit weiterem kaltem Methanol versetzt, bis es zu keiner Gasentwicklung mehr.kommt. Sodann laßt man das Gemisch langsam auf Umge-

bungstemperatur kommen und wäscht es mit 100 ml 0,1η Chlorwasserstoff säure. Die wäßrige Schicht wird dann zuerst mit 100 ml Diethylether und anschließend dreimal mit jeweils 50 ml Diethylether gewaschen. Die organischen Schichten werden vereinigt, mit 100 ml gesättigtem wäßrigem Natriumbicarbonat gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum zur Trockne eingedampft, wodurch man zu 8»!2 g des gewünschten Produkts in roher Form gelangt.

Dieses Material kann erforderlichenfalls über Siliciumdir-¹^ oxidgel (25 g Siliciumdioxidgel/1 g Rohprodukt) unter Verwendung von 100 %-igem Dichlormethan zur Elution chromatographiert werden.

NMR (CDCl₃, 90 MHz), S= 0,1 bis 0,24 (m, 12H), 0,85 bis 1,0 (m, 18H), 3,33 bis 4,63 (Reihen an m, 5H), 5,0 bis 5,27 (dd, IH), Massenspektrum m/e = 341 = S-t-Butyl &7^° = +25,1°

Beispiel 2

3,5-Bis(.t-butyldimethylsilyloxy)-l-methansulfonyloxy-2-desoxy~2,2-difluorribose

Man löst 0,5 g 3,5-Bis(t-butyldimethylsilyloxy)-2-desoxy-2,2-dif luorribose in 5 ml wasserfreiem Dichlormethari und 0,17 g Triethylamin. Die Lösung wird unter schwacher Kühlung mit 0,11 ml Methansulfonylchlorid versetzt. Nach 3-stündigem Rühren unter Stickstoff bei etwa 25°C wird das Gemisch unter Vakuum eingedampft und der Rückstand in 10 ml Ethylacetat aufgenommen. Die Lösung wird mit 3 ml gesättigtem wäßrigen Natriumbicarbonat und dann der Reihe nach mit 3 ml In Chlorwasserstoffsäure, 3 ml Wasser und 3 ml gesättigtem wäßrigem Natriumchlorid extrahiert. Die

organische Lösung wird dann über Natriumsulfat getrocknet und unter Vakuum eingeengt, wodurch man 0,59 g des gewünschten Produkts erhält

NMR (CDCl₃, 90 MHz, 6 = 0,05 bis 0,16 (m, 12H), 0,78 bis

0,90 (m, 18H), 3,0 (s, 3H), 3,63 bis 4,59 (Reihen an m, 4H), 5,67 bis 5,9 (dd, IH), Massenspektrum m/e = 419 = S-t-Butyl. '

Beispiel 3 10

l-(5-Methyl-2,4-dioxo-lH,3H-pyrimidin-l-yl)-1,2-desoxy-2,2-difluorribose

Unter Stickstoff gibt man 2,59 g 3,5HBis(t-butyldimethylsiloxy)-l-methansulfonyloxy-2-desoxy-2,2-difluorribose zu 1,60 g 5-Methyl-2,4-bis(trimethylsilyloxy)pyrimidin und 45 ml trockenes 1,2-Dichlorethan. Das Gemisch wird mit 1,45 g Trifluormethansulfonyloxytrimethylsilan versetzt und die klare Lösung etwa 2 bis 3 Stunden unter Rückflußtemperatur gerührt. Man kühlt das Reaktionsgemisch auf Umgebungstemperatur ab, gibt 1,35 ml Methanol zu und rührt die Suspension 30 Minuten. Der Niederschlag wird abfiltriert, das Filtrat unter Vakuum auf die Hälfte seines Volumens eingeengt und dann mit einem gleichen Volumen an Dichlormethan verdünnt. Die Lösung wird mit gestättigtem wäßrigem Natriumbxcarbonat und dann mit gesättigtem wäßrigem Natriumchlorid gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Die Lösung wird filtriert, und das Filtrat wird mit wasserfreiem Bromwasserstoff gesättigt.

Das Reaktionsgemisch wird 30 Minuten gerührt und dann un-

.

ter Vakuum eingeengt. Der Rückstand wird in Methanol gelöst, und die Lösung wird unter Vakuum zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wird in Wasser gelöst, und die Lösung wird zweimal mit Diethylether extrahiert. Die Wasserschicht wird dann zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wird in Ethanol aufgenommen und wiederholt unter azeotroper Entfernung des gesamten Wassers eingedampft. Man er-

hält .1 g Rohprodukt, das man über eine mit 30 g Siliciumdioxidgel von Woelm (Korngröße =0,1 bis 0,2 IrMi)₁ unter Elution mit Ethylacetat chromatographiert, wodurch man 0,76 g des gewünschten Produkts erhält. Das Produkt wird durch Umkristallisation aus Ethylacetat weiter gereinigt, wodurch man zu 0,37 g weißem kristallinem Produkt gelangt. NMR (CD₃OD, 90 MHz) δ = 1,93 (s, 3H, 3,5 bis 4,67 (Reihen an m, 4H), 4,83 (bs, 3H), 6,3 (t, J = 9Hz, IH), 7,47 (m, IH) !0 Massenspektrum m/e = 278 = Stamm.

B e i s ρ i e 1 4

j " '

l-(4-Amino-2-oxo-lH-pyrimidin-l-yl)-2-desoxy-2,2-difluorribose

Unter einer Stickstoffatmosphäre gibt man zu 5,0 g 3,5-Bis(t-butyldimethylsiloxy)-l-methansulfonyloxy-2-desoxy- 2,2-difluorribose in 100 ml trockenem.1,2-Dichlorethan zuerst 4,68 g Bistrimethylsilyl-N-acetylcytosin und dann 3,96 g Trifluormethansulfonyloxytrimethylsilan. Die Lösung wird 3 bis 15 Stunden unter Rückfluß gehalten. Man kühlt das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur, gibt 2,0 ml Methanol zu und rührt die Suspension etwa 30 Minuten. Der Niederschlag wird abfiltriert, und das Filtrat wird unter Vakuum zur Trockne eingeengt. Man löst den Rückstand in Methylenchlorid, sättigt mit wasserfreiem Bromwasserstoff und rührt etwa 45 Minuten bei Raumtemperatur. Man engt das Gemisch unter Vakuum zur Trockne ein, nimmt in gesättigtem methanolischem Ammoniak auf und rührt etwa 15 Stunden bei Raumtemperatur. Man engt die Lösung unter Vakuum zur Trockne ein, behandelt mit Wasser und gibt den wasserlöslichen Anteil auf eine Umkehrphasensiliciumdioxidgelsäule, wodurch man nach Elution mit Wasser zu 100 mg des gewünsch-

35 ten Produkts gelangt.

NMR (CD₃OD, 90 MHz) 6 = 3,7 bis 4,65 (Reihen an m, 4H), 4,83 (bs, 4H), 5,97 (d, J = 8Hz, IH), 6,24 (t, J = 8Hz,

; j \

IH),7,88 (d, J= 8Hz, IH) Massenspektrum m/e = 263 = Stamm.

,Beispiel' 5

5 ' · . ''. '

1-(4~Amino-5-iod-2-oxo-lH-pyrimidin-l-yl)-2-desoxy-2,2-difluorribose

Unter einer Stickstoffatmosphäre gibt man zu 1,99 g,3,5-Bis(t-butyldimethylsiloxy)-lrmethänsulfonyloxy-2-desoxy-2,2-difluorribose in 35 ml trockenem 1,2-Dichlorethan zuerst 2,08 g Tristrimethylsilyl-5-iodcytosin und dann 1,11

^s— g Trifluormethansulfonyloxytrimethylsilan. Die Lösung wird

3 bis 15 Stunden unter Rückfluß gehalten. Man kühlt das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur, gibt 5,0 ml Methanol zu und rührt die Suspension etwa 30 Minuten. Der Niederschlag wird abfiltriert und das Filtrat unter Vakuum zur Trockne eingeengt. Man löst den Rückstand in Methylenchlorid, sättigt mit wasserfreiem Bromwasserstoff und 20 rührt etwa 45 Minuten bei Raumtemperatur. Das Gemisch wird unter Vakuum zur Trockne eingeengt. Der Rückstand wird mit Wasser behandelt, mit Natriumbicarbonat neutralisiert und auf einer Umkehrphasen-Siliciumdioxidgelsäule aufgetrennt (H_O : MeOH (9 : I)), wodurch man 26 mg des gewünschten Produkts erhält.

*~ NMR (CD₃OD, 90 MHz), δ = 3,6 bis 4,73 (Reihen an m, 4H), 4,9 (bs, 4H), 6,25 (t, J = 8Hz, IH), 8,44 (s, IH), Massenspektrum m/e = 389 = Stamm.

β e i s ρ i e 1 6

l-(2,4-Dioxo-5-fIuor-1H,3H-pyrimidin-l-yl)-2-desoxy-2,2-difluorribose

Unter einer Stickstoffatmosphäre gibt man zu 1,1 g 3,5-Bis(t-butyldimethylsiloxy)-l-methansulfonyloxy-2-desoxy-2,2-difluorribose in 20 ml trockenem 1,2-Dichlorethan zu-

_ OO _

erst 2,83 g Bistrimethylsilyl-5-fluoruracil und dann 0,66g Trifluormethansulfonyloxytrimethylsilan. Die Lösung wird 3 bis 15 Stunden unter Rückfluß gehalten. Man kühlt das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur, gibt 1,0 ml Methanol

zu und rührt die Suspension etwa 30 Minuten. Der Niederschlag wird abfiltriert, und das Filtrat wird unter Vakuum zur Trockne eingeengt. Man löst den Rückstand in Methylenchlorid, sättigt mit wasserfreiem Bromwasserstoff und rührt etwa 45 Minuten bei Raumtemperatur» üDas Gemisch wird unter Vakuum zur Trockne eingeengt. Man behandelt den Rückstand mit Wasser, neutralisiert mit Natriumbicärbonat und trennt auf einer Umkehrphasen-Siliciumdioxidgelsäule unter Verwendung von Wasser als Elutionsmittel auf, wodurch man 30 mg des gewünschten Produkts erhält. NMR (CD₃OD, 90 MHz) δ = 3,5 bis 4,5 (Reihen an m, 4H), . 4,65 (bs, 3H), 5,89 (t, J= 8Hz, IH), 7,94 (d, J = 7Hz,, IH), Massenspektrum m/e = 282 = Stamm.

*® Die antivirale Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen wird durch einen anerkannten in vitro-Versüch belegt, der wie folgt durchgeführt wird.

Versuch 1 25

Man läßt Nierenzellen (BSC-I) oder Heiazellen von afrikanischen Meerkatzen in 25 cm³ Falconkolben bei 37°.C in Medium 199 wachsen, das 5 % inaktiviertes fetales Rinderserum (FBS), Penicillin (150 Einheiten/ml) und Streptomycin (150 pg/ml) enthält. Nach Bildung zusammenhängender Einschichten entfernt man das überstehende Wachstumsmedium und versetzt jeden Kolben mit 0,3 ml einer geeigneten Verdünnung des.jeweiligen Virus. Nach einstündiger Adsorption bei Raumtemperatur überdeckt man die vom Virus infizierte Zellschicht mit einem Medium aus einem Teil an 1 %-igem Ionagar Nr. 2 und einem Teil an doppelstarkem Medium 199, das fetales Kälberserum (_FCs), Penicillin und

Streptomycin und ferner auch die zu untersuchende Verbindung in den angegebenen Konzentrationen in pg/ml enthält. Ein Kolben, der keine zu untersuchende Verbindung enthält,

dient als Kontrolle. Die Grundlösungen der zu untersuchen-5

den Verbindung sind in Dimethylsulfoxid in einer Konzentration von 10 μg/ml zubereitet. Die Kolben werden 7 2 Stunden bei 37⁰C bebrütet. Plättchen sind in den Bereichen zu sehen, in denen der Virus eine Infektion hervorgerufen und sich in den Zellen reproduziert hat. Jeder Kolben wird mit einer Lösung aus 10 % Formalin und2 % Natriumacetat versetzt, um den Virus zu inaktivieren und die Zellschicht an der Oberfläche des Kolbens' zu fixieren. Die Virusplättchen werden unabhängig von ihrer Größe nach Anfärbung der umgebenden Zellbereiche mit Kristallviolett ausgezählt. Die Plättchenauszählung wird mit der Kontrollauszählung bei jeder Wirkstoffkonzentration verglichen. Die Wirksamkeit der Verbindung wird als prozentuale Plättchenhemmung ausgedrückt.

Die bei diesen Untersuchungen erhaltenen Ergebnisse gehen aus den folgenden Tabellen 1 bis 6 hervor.

03 CO fcO kO *-* l·-·

cn ο σι ο σι ο cn >-·

Tabelle 1

Prozentuale Plättchenherrunung bei den angegebenen Konzentrationen von μg/Inl von Verbindungen in einer Agaroberschicht unter Verwendung von BSC-1-Zellen von Herpes simplex, Typ 1

Verbindung

von Bei- 100 50 25 20 12,5 10 6,25 3,12 2 1,56 1 0,78 0,39 0,2

3^a	96%	72%	53%	-	35 %	-	15 %	12 %	-	0	-	8 %	4 %	-
3^b	99%	- .	-	99%	·-	98%	-	-	21 %	-	31 %	-	- -
4 ^v	_	- _	_	100%		100%	- _	_	100%		100%			100% ο

^aAnomeres Gemisch :( oC - und ß-Konfiguration) Nur Anomeres mit ß-Konfiguration

ω co to to η- η-

οι ο cn ο cn ο σι π-·

Tabelle 2

Prozentuale Plättchenhemmung bei den^ angegebenen Konzentrationen von μg/ml von Verbindungen in einer Agaroberschxcht unter Verwendung von BSC-1-Zellen von Pseudorabiesvirus

spLl ^{50 25 2}° ^{12 10 6} 3 2 1 0,2 0,1

3^a 23% 18% 15% - 12% 6% 5% - -

- - - 100% - 100% - - 100% 100% 100% 97%

- . I

H* ^

Anomeres Gemisch (Ct- und ß-Konfiguration)

ω ο

to

Cn

Tabelle

Prozentuale Plättchenhemmung bei den angegebenen Konzentrationen von pg/ml von Verbindungen in einer Agaroberschicht unter Verwendung von BSC-1-Zellen von Herpes simplex, Typ II

Verbindung von Beispiel

100

20

10

100 %

83 %

Nur Anomeres mit ß-Konfiguration

ω σι

ω ο

to ο

Tabelle 4

Prozentuale Plattchenhemmung bei den angegebenen Konzentrationen von Mg/ml von Verbindungen in einer Agaroberschicht unter Verwendung von BSC-1-Zellen von Polio Virus Typ I

Verbindung v.Beispiel

100

0,2

100%

ω ο

bO

to O

Tabelle 5

Prozentuale Plättchenhemmung bei den angegebenen Konzentrationen von μg/ml von Verbindungen in einer Agaroberschicht unter Verwendung von Heia-Zellen von Herpes simplex Typ II

Verbindung v.Beispiel

100

20

10

100% 65 %

100%

7 %

99%

80%

Anomeres mit ß-Κσηfiguration ^Anomeres mit <x-Konfiguration

ω cn

ω ο

to οι

fcO

Tabelle 6

Prozentuale Plättchenhemmung bei den angegebenen Konzentrationen von μg/ml von Verbindungen in einer Agaroberschicht unter Verwendung von Heia-Zellen von Herpes simplex Typ I

Verbindung v.Beispiel

100

0,2

3* 4

100%

100%'

100%

100%'

99%	99%	42%
			LH
100%	98%	54%	I

Nur ß-Anomeres Möglicherweise toxisch

In der folgenden Tabelle 7 werden andere bekannte antivirale Mittel mit den erfindungsgemäßen antiviralen Mitteln verglichen. Hierbei wird insbesondere die Verbindung von Beispiel 3 mit Ara-A und Acyclovir in einer Dosis verglichen, die zu einer 50 %-igen Erniedrigung des Wachstums von Herpes simplex Typ I führt. Diese Dosis wird als ID-₀ bezeichnet.

Tabelle 7

Hemmung (ID_») von Herpes simplex Typ I durch verschiedene

antivirale Mittel

Verbindung ^ID

50

Beispiel 3^a 0,31

Ara-A 7,6

Acyclovir . - 1,74

20 '

Nur ß-Anomeres

Einige der erfindungsgemäßen Verbindungen werden auch in einem in vitro-Gewebekulturscreening beurteilt. Bei diesem Versuch läßt man eine Zellschicht auf dem Boden einer Gewebekulturplatte wachsen. Die Zellen werden mit einem Virusstamm infiziert und mit einer gleichförmigen Schicht an Nähragar überdebkt. Auf die Oberfläche des Agars gibt man dann Filterpapierscheiben, die man mit gemessenen Men-

QQ gen der zu untersuchenden Verbindung imprägniert hat. Man bebrütet die Plättchen bei 37°C, worauf man die Zellen mit Formalin fixiert und mit einem Tetrachromfarbstoff anfärbt. Sodann werden die auf die untersuchte Verbindung zurückzuführenden Zonen an antiviraler Wirksamkeit in mm

_ abgelesen. Die Morphologie der geschützten Zellen wird nach einer von 0 bis 4 reichenden Skala bewertet, wobei die Bewertungszahl 0 für vollständig geschädigte Zellen steht und mit der Bewertungszahl 4 normale Zellen bezeich-

- 37 net werden *

Die Ergebnisse dieses Versuchs sind der Tabelle 8 zu entnehmen. Die Verbindungen werden bei den angegebenen Konzentrationen analysiert. Die Zonengrößen des Zeil Schutzes sind in mm angegeben. Die in Klammern befindlichen Zahlen nach den Zonengrößen sind die morphologischen Ablesungen.

ω ο

cn

to ο

σι

Tabelle

In vitro-Gewebekulturscreening

Verbindung Konzentration der von Bei- Imprägnierlösung spiel {μq^/ml)	Polio III	Verwende Herpes	<4)	te Vi Ann	russtan Arbor	(4)	-	ime Semliki	19	-	Forest
4 5000		65	(4)		—	(4)	-	_	17
1000	47 (4)	50	(4)	45	(4)		14	-	(4)
500	44 (4)	45	(4)	40	(4)		10	-	(4)
250	39 (4)	40	(4)	32	(4)	-	7	-	(4)
125	34 (4)	37	(4)	24	(4)	—	-	(4)
62 _T5	28 (4)	34	(4)	21	-	(3)
31_T25	15 (4)	30	(4)	16
25	15 (4)	27	(4)
12,5	14 (3)	24	(4)
6,25	9 (1)	20	(4)
3,13	-	15	(4)
1,56	-	9	(2)
0,78		7

Claims

Erfindungsansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Nucleosids der Formel (I)

f—F

(D,

HO F

eines geschützten Derivates oder eines pharmazeutisch, annehmbaren Salzes hiervon, worin Γ. eine Base mit den folgenden Formeln ist:

25

^¹V

/K

NHs

worin R Wasserstoff, Methyl, Brom, Fluor, Chlor oder Iod

ist,
2
R Hydroxy oder Amino ist,

·... - 40 -

¹ R Brom, Chlor oder Iod ist,

dadurch gekennzeichnet, daß man von einem entsprechend geschützten Nucleosid der Formel (I) die Schutzgrüppen entfernt.

5 ,.
2. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel (I) oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes hiervon gemäß Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verbindung der Formel (II)

Y¹OHsC 0

rf/

~~ worin Q für CHX steht, worin X eine Abgangsgruppe bedeu-

1 2

tet und Y und Y unabhängig Wasserstoff oder Hydroxyschutzgruppen sind, mit einer Base gemäß der Definition von Punkt 1 kuppelt und dann gewünschtenfalls irgendwelche Schutzgruppen entfernt.
3. Verfahren zur Herstellung eines Nucleosids nach Punkt 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Kohlenhydratrest 2-Desoxy-2,2-difluorribosyl ist.
4. Verfahren zur Herstellung eines Nucleosids nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder eines pharmazeutisch!! annehmbaren Salzes hiervon, dadurch gekennzeichnet , daß R für

ϊΎ - Ct

_ 41 - ;
steht, worin R wie in Punkt 1 definiert ist.
5. Verfahren zur Herstellung eines Nucleosids nach einem der Punkte 1 bis 4 oder eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes hiervon, dadurch gekenn ζ eich net, daß R für

10

steht und R wie in Punkt 1 definiert ist.
6. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man 1-(5-Me- thyl-2,4-dioxo-lH,3H-pyrimidin-l-yl)-1,2-desoxy-2,2-difluorribose oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz hiervon herstellt. .
7. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 5, d a durch gekennzeichnet, daß man l-(4-Amino-2-oxo-lH-pyrimidin-l-yl)-2-desoxy-2,2-difluorribose oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz hiervon herstellt. .
8. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man l-(4-Amino-5-iod-2-oxo-lH-pyrimidin-l-yl)-2-desoxy-2,2-difluorribose oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz hiervon herstellt.

35
9. Verfahren nach einem der Punkte 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man l-(2,4-

Dioxo-5-fluor-lH,3H-pyrimidin-l-yl)-2-desoxy-2,2-difluorribose oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz hiervon herstellt.

it/ % ί